JP2006297269A - 塗工方法および塗工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液が跳ね搬送中のウェブを汚したり、吸引口の中に流れ込んだ液により吸引ムラが引き起こされず、段状の塗工ムラなどを引き起こさない塗工方法および塗工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】バックアップロールにダイヘッド先端の平坦部を近接させて塗工する塗工方法において、減圧チャンバーの内側にチャンバーの深さの１／５以上１未満の高さである仕切り板を設け、前記仕切り板により区切られたチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４以下である底面積のダイヘッド側の区画内に廃液を受けるとともに、排出することを特徴とする塗工方法および塗工装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗工方法および塗工装置に関するものであり、特に写真感光乳化剤、磁性材料液、反射防止性能等の機能を発現する光学薄膜用の塗工液などを、プラスチックフィルムや紙、金属箔等の可撓性支持体（以下、ウェブと称する）に塗工して、高機能を発現するシート状のものを製造するための塗工方法および塗工装置に関する。

高機能を発現するシート状のものを製造するプロセスとして蒸着などのドライプロセスと塗工などのウェットプロセスの二つに分けられる。そのウェットプロセスにおいて近年ダイヘッドを用いたいわゆる「前計量タイプ」の塗工方式の利用が進んでいる。そのダイヘッドを用いる塗工方式の中でエクストルージョン方式においては、走行するウェブに直接ダイヘッドを押し付けて塗工する方法と、バックアップロールに巻きつけて搬送されるウェブにダイヘッドの先端を近接させて塗工する方法がある。後者の方式の場合はビードを確実に形成させるためにビード部を減圧せねばならず、例えば特許文献１のように減圧チャンバーを設置することは広く知られている。
またその減圧チャンバーも、特に１ｍを超えるような製品幅の場合はチャンバー内の風の流れによって予期せぬ故障を誘発することもあり、例えば特許文献２の中に例示されているように仕切り板のような物をチャンバー内に設けてチャンバー内の気流の乱れを回避しようと言う試みは以前より検討されている。

特許文献は以下の通りである。
米国特許２６８１２９４号 特開平５−７８２０号公報

しかしながら、製造塗工中は減圧にするために減圧チャンバーに設けられる廃液口の先端はバルブを設置して流路を閉じたり、流路の先端を液封状態にするなり何らかの閉じられた状態になるために、閉じられた後に垂れ流すなどの行為によってダイヘッドから吐出された塗工液はチャンバー内に溜められ続ける。常時ということではないのであるが、長時間製造を続けているとチャンバー内に無視できない量の廃液が溜まることになる。

通常の減圧チャンバーでは溜まることを防ぐために廃液口は大きく取られることが普通である。最初は廃液が仕切り板のダイヘッド側の区画に溜まるのであるが、廃液口が大きく取られているがゆえにある程度溜まると仕切り板のを挟んで反対側の区画（以後反ダイヘッド側の区画と称す）にも廃液が流れ始めることになる。

通常の減圧チャンバーは減圧にするための吸引口が反ダイヘッド側の区画の壁面に単数または複数箇所設置されている。そのために廃液がそちらの区画に流れ込むとそのまま直接吸引口からも廃液が引かれることになり、チャンバー内でその吸引気流により液が跳ね搬送中のウェブを汚したり、吸引口の中に液が流入すると流れ込んだ液により吸引ムラが引き起こされ、大きな減圧度変動につながることから段状の塗工ムラなど様々な面状故障を引き起こす。

本願発明は問題を解決するために以下のような手段をとることが有効である。

すなわち、請求項１にかかる発明は、バックアップロールにダイヘッド先端の平坦部を近接させて塗工する塗工方法において、減圧チャンバーの内側にチャンバーの深さの１／５以上１未満の高さである仕切り板を設け、前記仕切り板により区切られたチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４以下である底面積のダイヘッド側の区画内に廃液を受けるとともに、排出することを特徴とする塗工方法を提供するものである。

請求項２にかかる発明は、請求項１における塗工方法において、塗工中の減圧度が大気圧に対して３００Ｐａ以上であることを特徴とする塗工方法を提供するものである。

請求項３にかかる発明は、バックアップロールとダイヘッド先端の平坦部が近接している塗工装置において、減圧チャンバーの内側にチャンバーの深さの１／５以上１未満の高さである仕切り板を設け、前記仕切り板により区切られたチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４以下である廃液が落下する位置の底面積のダイヘッド側の区画内に廃液を排出する手段を設けるとともに、ダイヘッド側の反対側の区画に吸気手段を設けることを特徴とする塗工装置を提供するものである。

以上の方法を用いることにより、請求項１や３においては、チャンバー内の気流の乱れを抑制するための仕切り板の効果を生かしながら、廃液の逆流による長時間塗工のネックを同時に改善できる。また、区画の大きさが、ダイヘッド側の区画は廃液が溜まっていくことになるためにチャンバー全体の底面積の１／２以下の大きさだと簡単に水位が上がって故障の要因となる。しかしあまり反ダイヘッド側の区画が１／４未満だと狭いと仕切り板と吸引口の距離が近くなりすぎるために減圧チャンバー内の気流の乱れを生じせしむる。そこでダイヘッド側の区画の大きさとして底面積がチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４以下であると効果を生ずる。

さらに区画を区切る仕切り板だが、上記と同様に廃液が溜まっていくことを考えると１／５未満では効果が薄く、高くした方が良いが、あまり高くし１以上だと仕切り板の最上部がバックアップロールに巻きつけて搬送されるウェブと距離が近すぎるため減圧チャンバー内の気流の乱れを生じせしむるので１／５以上１未満で効果を生ずる。

請求項２においては、塗工中の減圧度が大気圧に対して３００Ｐａ未満では区画の面積の関係上特に困難であったので、この場合に特段の効果が得られる。

まずは廃液の逆流を防ぐために廃液を排出する手段が設けられており、例えば廃液口などの手段で設けられている。廃液口は本来廃液が溜まることを前提としている減圧チャンバー内のダイヘッド側の区画にのみ設けることとし、仕切り板を挟んだ反対側の区画には一切廃液口を設けない。そして廃液口は一つで十分であればそれでも十分な効果を上げうるが、従来の大きな廃液口が区画の片方のみに狭められることに対応するために、場合によっては複数の廃液口を当該区画に設けることもその効果を妨げるものではない。

廃液口の位置は減圧チャンバーの側面でも底面でも効果に変化はない。廃液口の大きさはなるべく大きい方がチャンバー内の廃液の溜まりを防ぐことができるので有効だが、大きすぎるとチャンバー内の気流の流れが乱れるために大きくても一箇所につき１５００ｍｍ²から１００００ｍｍ²程度の断面積であることが望ましい。その形状は円や楕円、四角形など問わない。

また区画の大きさだが、ダイヘッド側の区画は廃液が溜まっていくことになるためにある程度の大きさがないと簡単に水位が上がって故障の要因となる。しかしあまり反ダイヘ
ッド側の区画が狭いと仕切り板と吸引口の距離が近くなりすぎるために減圧チャンバー内の気流の乱れを生じせしむる。そこで望ましいダイヘッド側の区画の大きさとして底面積で考えるとチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４未満であることがわかった。

更に区画を区切る仕切り板だが、上記と同様に廃液が溜まっていくことを考えるとなるべく高くした方が良いが、あまり高くすると仕切り板の最上部がバックアップロールに巻きつけて搬送されるウェブと距離が近すぎるため減圧チャンバー内の気流の乱れを生じせしむる。そこで望ましい仕切り板の高さはチャンバーの深さの１／５以上１未満である。またそのときのチャンバーの深さとしては５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下が望ましい。ここで言うチャンバーの深さと言うのは吸引口のある反ダイヘッド側の区画における、吸引口を持つ壁面の高さを指す。例えば本発明の実施形態の一例として示した図１におけるｈ１が深さになり、ｈ２／ｈ１の値が１／５以上１未満が望ましいということになる。

以上のような発明の効果が顕著に現れるのは減圧度の大きい場合であり、具体的には３００Ｐａ以上の場合に特に有効である。

幅６５０ｍｍのポリエチレンテレフタレート基材を使用し、幅６４０ｍｍのエクストルージョン型のダイヘッドを用いてメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と酢酸メチルを希釈溶剤とする５０ｗｔ％のアクリル系のＵＶ硬化樹脂塗工液を湿潤膜厚１０μｍとなるように５０ｍ／ｍｉｎの速度で塗工した。塗工液の粘度は５ｍＰａｓで表面張力が２５ｍＮ／ｍである。それぞれの条件で１時間連続塗工を行って故障が起きるかどうかを目視で確認した。評価は問題が発生しない場合は○×にて記した。問題がある場合は×とし、何回かに一回の割合で起こるような故障の場合は「ほぼ○」と記した。使用したバックアップロールの径は２００ｍｍで減圧チャンバーの深さは１２０ｍｍとし、奥行きは１５０ｍｍとし、減圧度は大気圧に対して５００Ｐａに設定した。表１にその結果を示す。

以上の結果より廃液口をダイヘッド側の区画のみに限定することが良好な結果が得られ、更にそのときのダイヘッド側の区画は減圧チャンバーの底面積の１／２より大きく３／４以下が良好で、仕切り板の高さは減圧チャンバーの深さの１／５以上１未満が良好であることがわかった。

本発明は、塗工方法に関するものであり、特に写真感光乳化剤、磁性材料液、反射防止性能等の機能を発現する光学薄膜用の塗工液などを、プラスチックフィルムや紙、金属箔等の可撓性支持体（以下、ウェブと称する）に塗工して、高機能を発現するシート状のものを製造する場合に有効である。

本発明を実施したダイの断面図の一例である。

符号の説明

１ ダイヘッド
２ バックアップロール
３ 減圧チャンバー
４ ダイヘッド側の区画
５ ダイヘッド側と反対側の区画

Claims (3)

1. バックアップロールにダイヘッド先端の平坦部を近接させて塗工する塗工方法において、減圧チャンバーの内側にチャンバーの深さの１／５以上１未満の高さである仕切り板を設け、前記仕切り板により区切られたチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４以下である底面積のダイヘッド側の区画内に廃液を受けるとともに、排出することを特徴とする塗工方法。
2. 請求項１における塗工方法において、塗工中の減圧度が大気圧に対して３００Ｐａ以上であることを特徴とする塗工方法。
3. バックアップロールとダイヘッド先端の平坦部が近接している塗工装置において、減圧チャンバーの内側にチャンバーの深さの１／５以上１未満の高さである仕切り板を設け、前記仕切り板により区切られたチャンバー全体の底面積の１／２より大きく３／４以下である廃液が落下する位置の底面積のダイヘッド側の区画内に廃液を排出する手段を設けるとともに、ダイヘッド側の反対側の区画に吸気手段を設けることを特徴とする塗工装置。

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