JP2007069154A - Coating apparatus and coating sheet produced by coating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジェットファウンテン型と呼ばれる塗工装置の如き、バッキングロールに支持されて連続的に走行するウェブの表面に対し、塗工液をスリット状ノズルから吹き出し塗工液ジェットを形成して供給するブレード塗工方式にて塗工する際に、高速操業時においても操業性に優れ、かつ塗工欠陥や品質の低下を起こすことのない塗工装置および該塗工装置によって製造された塗工シートに関するものである。 In the present invention, a coating liquid is blown from a slit-like nozzle and supplied to a surface of a web that is continuously supported by a backing roll, such as a coating apparatus called a jet fountain type. When coating with the blade coating method, a coating device that is excellent in operability even during high-speed operation and that does not cause coating defects or deterioration in quality, and a coating manufactured by the coating device It relates to the sheet.
工業的に連続でウェブを塗工する方法はこれまで数多くの方法が提案されている。中でも紙パルプ分野では、ブレード塗工方式が用いられることが多い。これは、ブレード塗工方式によって得られる塗工紙が、他の塗工方式と比較して白紙品質や印刷品質に優れるという品質面と、高速で安定して操業できるという操業面で優れていることによる。 A number of methods have been proposed for industrially applying webs continuously. In particular, blade coating is often used in the paper pulp field. This is because the coated paper obtained by the blade coating method is superior in terms of the quality of blank paper and printing quality compared to other coating methods, and the operational aspect of being able to operate stably at high speed. It depends.
ブレード塗工方式においては、ウェブ上に過剰に供給された塗工液を、主として金属製のブレード(以下、計量ブレードと言う)を密着・加圧することにより余剰の塗工液を掻き落として所望の塗工量に計量する。このブレードによる計量を行う前には塗工液をウェブに供給するアプリケート部があり、このアプリケート部の形式として、塗工液が蓄積されたカラーパンにウェブを接触させ、ウェブ上に塗工液を供給するカラーパン供給方式、カラーパンに一部が浸漬された単一または複数本のロールを組み合わせたロール群からウェブ上に塗工液が供給されるロール供給方式、幅方向に均一なギャップを有するスリット間からウェブ進行方向に対してある角度を有して塗工液を吐出するジェット供給方式等があるが、塗工液のウェブ上への幅方向・流れ方向の均一供給、高速塗工への対応という面で、特許文献1に例示されたフリージェット型、またはジェットファウンテン型と呼ばれるが如き、ジェット供給方式で供給するブレード塗工方式が、最も主流であるといえる。
In the blade coating method, the coating liquid supplied excessively on the web is scraped off the excess coating liquid mainly by closely contacting and pressing a metal blade (hereinafter referred to as a measuring blade). Weigh to the coating amount. Before the measurement by the blade, there is an application section for supplying the coating liquid to the web. As the type of the application section, the web is brought into contact with a color pan in which the coating liquid is accumulated, and the coating is applied on the web. Color pan supply system for supplying the working liquid, roll supply system for supplying the coating liquid on the web from a group of rolls composed of single or multiple rolls partially immersed in the color pan, uniform in the width direction There is a jet supply system that discharges the coating liquid with a certain angle with respect to the web traveling direction from between the slits having a gap, but uniform supply of the coating liquid in the width direction and the flow direction on the web, In terms of handling high-speed coating, the blade coating method supplied by the jet supply method, such as the free jet type or jet fountain type exemplified in
ブレードコーターにおける塗工上の問題点としては、ウェブ切れや塗工量のプロファイル不良、あるいは局所的に塗工されない箇所が現れるストリーク、スキップコートなどの各種問題点が知られているが、近年の塗工速度の高速化等によって、以下に説明するような転写面不良やバックフローと称される、操業上の問題、あるいはこれらにより誘起される品質上の問題が散見されるようになってきた。 Various problems such as streaks, skip coats, etc. are known as coating problems in blade coaters, such as web breaks, poor coating amount profile, or streaks that appear not to be coated locally. As the coating speed increases, problems such as poor transfer surface and backflow, which will be described below, and operational problems or quality problems induced by these have come to be seen. .
ブレード塗工方式において、ジェット供給方式にて供給された塗工液はバッキングロールに支持されたウェブに衝突し、その後計量ブレードにて余剰の塗工液が掻き取られる訳であるが、理想的な状態であれば塗工液のウェブ衝突点からブレード計量部までのウェブ上の塗工液は均一な湿潤塗工液量となっているため、鏡面に近い面感を持っている。転写面不良とは、本来鏡面に近い状態であるところの未計量状態のウェブ上塗工液表面が荒れた状態となり、結果としてウェブ上塗工量プロファイルが悪化したり、未塗工部を生ずることを言う。 In the blade coating method, the coating solution supplied by the jet supply method collides with the web supported by the backing roll, and then the excess coating solution is scraped off by the measuring blade. In such a state, the coating liquid on the web from the web collision point of the coating liquid to the blade measuring section has a uniform wet coating liquid amount, and thus has a surface feeling close to a mirror surface. Transfer surface failure means that the unmeasured web coating liquid surface, which is essentially close to a mirror surface, becomes rough, resulting in deterioration of the web coating amount profile or uncoated parts. To tell.
発明者らが検討した結果、転写面不良の発生原因として最も大きいのは、ジェット供給方式にて供給された塗工液がバッキングロールに支持されたウェブに衝突する際に、ウェブに同伴されてきた空気層(以下、同伴空気層と言う)が塗工液ジェットを下流側に押し出すと同時に、該空気層がウェブと塗工液の間に入り込むことにより生ずることであると判断された。 As a result of investigations by the inventors, the largest cause of transfer surface failure is that the coating liquid supplied by the jet supply method has been accompanied by the web when it collides with the web supported by the backing roll. It was determined that the air layer (hereinafter referred to as the entrained air layer) was caused by pushing the coating liquid jet downstream and at the same time entering the space between the web and the coating liquid.
転写面不良の解消方法としては、経験的に、スリット状ノズルからの塗料吐出量を上げる、または塗工液ジェットのウェブへの衝突角度を上げる、あるいは塗工液を吐出するスリット状ノズルのスリット間隔を狭めて吐出速度を上げることにより、ウェブ進行方向に対して垂直方向の衝突エネルギーを増し、同伴空気層の進入を阻害する方法がとられてきた。しかし、近年の塗工速度の高速化に伴い、これら対処法では対応に限界があり、さらには上記対処法は塗工液ジェットがウェブに衝突した際にウェブに水平な方向に塗工液を飛散させやすくなることにもつながり、これがバックフローと呼ばれる新たな操業上問題を発生させてしまうため、効果は限定的であった。 As a method for resolving transfer surface defects, empirically, the amount of paint discharged from the slit-shaped nozzle is increased, the collision angle of the coating liquid jet to the web is increased, or the slit of the slit-shaped nozzle that discharges the coating liquid A method has been adopted in which the collision energy in the direction perpendicular to the web traveling direction is increased by increasing the discharge speed by narrowing the interval, thereby inhibiting the entrainment of the entrained air layer. However, with the recent increase in coating speed, there is a limit to these countermeasures, and furthermore, the above countermeasures are such that when the coating liquid jet collides with the web, the coating liquid is applied in the horizontal direction to the web. The effect is limited because it leads to easy scattering, and this causes a new operational problem called backflow.
前出のバックフローについては、発明者らが検討した結果から、以下のように高速塗工対応とする場合に発生し易くなると考えられる。すなわち、同粘度の塗工液をブレード塗工方式で同一塗工条件で塗工した場合、塗工速度の高速化に従って塗工量が増大するため、所望の塗工量にするためには計量ブレードの押しつけ圧を上げる必要がある。しかし、ブレード押しつけ圧には上限があり、さらにはブレード押しつけ圧上昇によってウェブが破断し、操業できなくなる危険性が飛躍的に高くなる。このため、所望の塗工量にコントロールするために所謂ハイシェア粘度を低減させる必要があることから、塗工液の固形分濃度を低下させて粘度を減少させる方法等がとられるが、この粘度の低下、ならびに塗工速度増に比例して塗工液供給量も増大させざるを得ないため、塗工液ジェットがウェブに衝突した際に衝突エネルギーが大きすぎることにより塗工液を水平な方向に飛散させやすくなり、バックフローが発生するために操業性に支障をきたすこととなる。また、バックフローの発生により、塗工液ジェット衝突地点前に飛散した塗料がウェブ上に転移して製品の品質を悪化させたり、飛散した塗料が固化して計量のためのブレードに堆積してストリーク等の塗工欠陥を起こすなど、バックフローの発生は操業性の低下のみならず、品質低下をも招く結果となり解決が望まれている。 The above-described backflow is considered to be likely to occur when the high-speed coating is supported as described below, based on the results of studies by the inventors. In other words, when a coating solution with the same viscosity is applied by the blade coating method under the same coating conditions, the coating amount increases as the coating speed increases. It is necessary to increase the pressing pressure of the blade. However, there is an upper limit to the blade pressing pressure, and the risk of the web becoming broken and becoming unable to operate due to an increase in the blade pressing pressure increases dramatically. For this reason, since it is necessary to reduce the so-called high shear viscosity in order to control to a desired coating amount, a method of reducing the viscosity by reducing the solid content concentration of the coating liquid can be taken. Since the coating liquid supply amount must be increased in proportion to the decrease and the coating speed increase, when the coating liquid jet collides with the web, the collision energy is too large, causing the coating liquid to move in the horizontal direction. As a result, a backflow occurs, resulting in hindrance to operability. Also, due to the occurrence of backflow, the paint scattered before the coating liquid jet collision point is transferred to the web and deteriorates the quality of the product, or the scattered paint solidifies and accumulates on the measuring blade. The occurrence of backflow, such as causing coating defects such as streaks, results in not only a reduction in operability but also a reduction in quality, and a solution is desired.
これまで、転写面不良やバックフローの解決策として、装置的な対応もいくつか提案されている。例えば、同伴空気に起因する転写面不良の改善に関しては、塗工液ジェットがウェブに衝突する地点直前にウェブ進行方向と逆方向の空気ジェットを吹き付ける方法が例えば特許文献2に開示されている。塗工液吐出部と一体化した吐出量・吐出角度可変な空気噴出機構を持たせる方法は例えば特許文献3に開示されている。塗工液ジェットがウェブに衝突する地点直前にウェブ進行方向と逆方向の空気ジェットを吹き付ける方法にさらに水蒸気噴出機構を付与し、同伴空気層の空気(以下、同伴空気と言う)を水蒸気と置換させる方法が例えば特許文献4に開示されている。特定条件の塗工液ジェットを形成した上でウェブ近傍に吸引装置を設置する方法が例えば特許文献5に開示されている。また、バックフローの改善方法に関しては、例えば、塗工液ジェットがウェブに衝突する地点に向けてウェブ上流側よりウェブの進行方向に向かって空気を吹き付ける方法が例えば特許文献6に開示されている。
Up to now, several apparatus-like measures have been proposed as solutions for transfer surface defects and backflow. For example, regarding improvement of transfer surface defects caused by entrained air, for example,
しかし、ジェット供給方式では、塗料吐出状態の変動により塗工液が全量ウェブに転移しない場合があり、酷い場合には前述したバックフローに近い状態となる。上記装置的な改善提案のうち、同伴空気に起因する転写面不良の改善方法に関し、空気ジェットをウェブ進行方向と逆方向に吹き付ける方法では、バックフローが発生して塗工液が飛散した場合、飛散した塗工液が塗工液ジェット衝突前にウェブ上に転移して塗工量プロファイルを悪化させたり、製品の外観や印刷品質を損ねたり、操業上清掃頻度が多くなる問題を抱えている。また、同伴空気を水蒸気に置換する方法では、同伴空気による塗工量プロファイル悪化防止やスキップ塗工防止には一定の効果が期待されるが、部分的な水分プロファイル斑による製品の強度斑、乾燥斑等による印刷品質の低下または印刷障害を引き起こす可能性がある。特定条件の塗工液ジェットを形成した上でウェブ近傍に吸引装置を設置する方法では、高速塗工時の同伴空気除去効果に劣るうえ、下塗層を設けたような平滑なウェブを使用する際や、操業要因変動によりバックフローが発生した場合に吸引装置に乾燥した塗工液が堆積して操業が不可能になる可能性がある。バックフローへの対応がなされないのは前記方式と同じである。また、バックフローの改善方法に関しては、塗工液ジェットがウェブに衝突する地点に向けてウェブ上流側より空気を吹き付ける方法では、バックフローの発生抑制に一定の効果は期待できるものの、転写面不良を促進する結果となり、満足する結果が得られない。このように、同伴空気に起因する転写面不良の改善と、バックフローに対する対策とを同時に満足する方法は、未だ提案されていない。 However, in the jet supply method, the coating liquid may not be transferred to the entire web due to fluctuations in the paint discharge state. In severe cases, the state becomes close to the backflow described above. Among the improvement proposals for the above device, regarding the method for improving the transfer surface defect caused by entrained air, in the method of blowing an air jet in the direction opposite to the web traveling direction, when the backflow occurs and the coating liquid is scattered, The scattered coating liquid is transferred onto the web before the coating liquid jet collides, deteriorating the coating amount profile, deteriorating the appearance and print quality of the product, and increasing the frequency of cleaning during operation. . In addition, the method of replacing the entrained air with water vapor is expected to have a certain effect in preventing the coating amount profile deterioration due to the entrained air and preventing the skip coating. There is a possibility that the printing quality is deteriorated due to spots or the like, or printing trouble is caused. The method of installing a suction device near the web after forming a coating liquid jet under specific conditions is inferior in the effect of removing entrained air during high-speed coating, and uses a smooth web with an undercoat layer. In some cases, when backflow occurs due to fluctuations in operating factors, the dried coating liquid may accumulate on the suction device, making operation impossible. It is the same as the above-mentioned method that the backflow is not dealt with. In addition, regarding the method for improving the backflow, the method of blowing air from the upstream side of the web toward the point where the coating liquid jet collides with the web can be expected to have a certain effect in suppressing the occurrence of backflow, but the transfer surface is poor. As a result, a satisfactory result cannot be obtained. As described above, there has not yet been proposed a method for simultaneously satisfying the improvement of the transfer surface defect caused by the accompanying air and the countermeasure against the backflow.
ジェット供給方式のブレード塗工方式の塗工液ジェットが原紙に衝突する地点において、塗工液が供給される前のウェブと塗工液ジェットが形成する角度は90度未満であり、通常30〜60度程度の角度で塗工液ジェットが原紙に衝突する。この衝突点付近のくさび状の部分ではウェブに同伴する空気層が集中しやすくなっている。しかし、塗工液のウェブへの衝突速度を考えると、加圧・吐出式であり所望の塗工量の10倍以上の塗工液を供給するジェット供給式ブレード塗工方式では、塗工液のウェブへの衝突エネルギーが非常に高い。このため、ジェット供給式ブレード塗工方式では、これまで特段の手段を講じなくとも塗工速度が1000m/min程度以下の塗工の場合には同伴空気による転写面不良の発生に起因する操業上、品質上の問題は顕在化しにくいものであったと推定される。 At the point where the jet supply type blade coating method coating liquid jet collides with the base paper, the angle formed between the web before the coating solution is supplied and the coating solution jet is less than 90 degrees, usually 30 to The coating liquid jet collides with the base paper at an angle of about 60 degrees. In the wedge-shaped part near the collision point, the air layer accompanying the web tends to concentrate. However, considering the impact speed of the coating liquid on the web, the jet supply blade coating system, which is a pressure / discharge type and supplies a coating liquid of 10 times or more the desired coating amount, The impact energy on the web is very high. For this reason, in the case of a jet-feed blade coating system, if the coating speed is about 1000 m / min or less without special measures so far, the operation due to the occurrence of a transfer surface defect due to entrained air It is estimated that the quality problem was difficult to be revealed.
更に、例えば得られる塗工紙品質向上のために原紙の平滑性を向上させた場合、該ウェブ表面の凹凸が低くなることから、ウェブ上に供給された塗工液が凹凸によりウェブ進行方向に引っ張られる効果が少なくなり、結果として塗工液は進行方向と逆方向に広がりやすくなるため、バックフローが発生しやすい状態につながるのではないかと本発明者等は推測した。この原紙平滑性の向上や、近年の塗工速度のさらなる向上、あるいは高速塗工に対応した塗工液の低粘度化などにより、転写面不良・バックフローといった操業上の問題が散発するようになってきていると本発明者等は考えている。 Furthermore, for example, when the smoothness of the base paper is improved in order to improve the quality of the obtained coated paper, the unevenness of the web surface is lowered, so that the coating liquid supplied on the web is moved in the web traveling direction by the unevenness. The present inventors have inferred that the effect of pulling is reduced, and as a result, the coating liquid tends to spread in the direction opposite to the traveling direction, leading to a state where backflow is likely to occur. Operational problems such as transfer surface defects and backflow may be scattered by improving the smoothness of the base paper, further improving the coating speed in recent years, or reducing the viscosity of the coating liquid for high-speed coating. The present inventors think that it is becoming.
ウェブに同伴される同伴空気のウェブ進行方向流速は、平板上境界層流速分布式とほぼ同一であると考えることができるため、塗工速度上昇によりウェブの移動速度が上昇すると、同伴される空気流速が大きくなるのはもちろんのこと、移動するウェブの速度に近い流速を持つ空気層厚みが増大し、塗工液ジェットがウェブに衝突する地点に対して衝突する空気流の運動エネルギーも増大することとなる。同伴空気層の厚みとしては、数mm以下であるが、流速が非常に大きいため、わずかな厚みを持つ同伴空気が操業性に大きく影響すると考えられる。しかし、これまで提案されているカウンターエア方式、減圧方式では、高速の同伴空気層を完全に遮断するのは難しかった。 Since the flow velocity in the web traveling direction of the entrained air accompanying the web can be considered to be almost the same as the plate boundary layer flow velocity distribution equation, if the moving speed of the web increases due to an increase in the coating speed, the accompanying air Not only will the flow velocity increase, but the thickness of the air layer with a flow velocity close to that of the moving web will increase, and the kinetic energy of the air flow impinging on the point where the coating liquid jet will collide with the web will also increase. It will be. The thickness of the entrained air layer is several mm or less, but since the flow velocity is very large, it is considered that the entrained air having a slight thickness greatly affects the operability. However, it has been difficult to completely block the high-speed entrained air layer with the counter-air method and the decompression method that have been proposed so far.
上記の如く、バッキングロールに支持されて連続的に走行するウェブの表面に対し、塗工液をスリット状ノズルから吹き出し塗工液ジェットを形成して供給するジェット供給方式のブレード塗工方式において、高速で良好な操業性をもち、かつ塗工欠陥等がない高品質な製品を得るための塗工装置としては、未だ改善の余地が残されていた。 As described above, in the blade coating method of the jet supply method in which the coating liquid is supplied from the slit-like nozzle to form a blown coating liquid jet on the surface of the web continuously supported by the backing roll, There was still room for improvement as a coating apparatus for obtaining a high-quality product having high speed and good operability and no coating defects.
そこで本発明は、バッキングロールに支持されて連続的に走行するウェブの表面に対し、塗工液をスリット状ノズルから吹き出し塗工液ジェットを形成して供給するジェット供給方式のブレード塗工方式にて塗工する際に、高速操業時においても転写面不良やバックフローによる、塗工欠陥の発生や品質の低下を起こすことのなく、かつ操業性に優れる塗工装置および塗工装置よって塗工された塗工シートを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a jet supply type blade coating method in which a coating liquid is formed from a slit-like nozzle to form a blown coating liquid jet and supplied to the surface of a web that is continuously supported by a backing roll. Coating is performed by a coating device and a coating device that are excellent in operability without causing coating defects or quality deterioration due to transfer surface defects or backflow even during high-speed operation. It is an object to provide a coated sheet.
本発明に係る塗工装置は、バッキングロールに支持されて連続的に走行するウェブの表面に対し、塗工液を塗工する塗工装置であって、
スリット状のノズル開口部を有し、該ノズル開口部から塗工液を吹き出し、塗工液ジェットを形成する塗工液供給部であって、該ノズル開口部から走行しているウェブへの塗工液衝突点までの距離が5〜700mmの範囲になるように配置される塗工液供給部と、
該ウェブへの塗工液衝突点よりもウェブの上流側3〜100mmを始点とする、スリット状のダクト開口部を有する複数のダクト(以下、空気吸引装置に具備されている複数のスリット状ダクト開口部を、単にダクト開口部と言うことがある)を有する空気吸引装置により、ウェブ進行方向に対し、略鉛直方向に空気を吸引する空気吸引管部が接続されたスリットを幅方向に配置した空気吸引装置を同伴空気除去手段と、
該ウェブへの塗工液衝突点よりもウェブの下流側に配置され、塗工された塗工液を掻きとる計量部と、
を有する塗工装置である。
The coating apparatus according to the present invention is a coating apparatus that applies a coating liquid to the surface of a web that is continuously supported by a backing roll,
A coating liquid supply unit that has a slit-like nozzle opening, blows a coating liquid from the nozzle opening, and forms a coating liquid jet, and is applied to a web running from the nozzle opening. A coating liquid supply unit arranged so that the distance to the working liquid collision point is in the range of 5 to 700 mm;
A plurality of ducts having slit-shaped duct openings starting from 3 to 100 mm upstream of the web from the point where the coating liquid collides with the web (hereinafter, a plurality of slit-shaped ducts provided in the air suction device) An air suction device having an opening (sometimes referred to simply as a duct opening) has a slit in the width direction connected to an air suction pipe portion that sucks air in a substantially vertical direction with respect to the web traveling direction. An air suction device and an accompanying air removing means;
A measuring unit that is disposed on the downstream side of the web with respect to the coating liquid collision point to the web and scrapes the coated coating liquid,
It is a coating apparatus which has.
さらに、空気吸引装置のウェブ対向表面の曲率半径R1が、バッキングロール半径R2に対し、下記(1)式を満足することが好ましい。
1.0≦R1/R2≦1.035 式(1)
空気吸引装置の塗工液が接触する可能性のある表面が、撥水加工された面であることが好ましい。
空気吸引装置のダクト隔壁のウェブ側先端形状として、ダクト隔壁の上流側側面先端が、上流側に凸となるL型形状となっていることが好ましく、さらにダクト隔壁の下流側先端が、面取りされた角によって形成されるか、またはなめらかな曲面となっていることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the curvature radius R1 of the web facing surface of the air suction device satisfies the following expression (1) with respect to the backing roll radius R2.
1.0 ≦ R1 / R2 ≦ 1.035 Formula (1)
The surface with which the coating liquid of the air suction device may come into contact is preferably a water repellent surface.
As the web-side tip shape of the duct partition wall of the air suction device, it is preferable that the upstream side surface tip of the duct partition wall has an L-shape that protrudes upstream, and the downstream end of the duct partition wall is chamfered. It is preferably formed by a rounded corner or a smooth curved surface.
さらに、前記同伴空気除去手段下流において同伴空気の再発達の起源となる同伴空気除去手段側の同伴空気起源空気流を阻害するための第1の流入空気阻害手段を、同伴空気除去手段の下流側面に少なくとも一つ配置することが好ましい。
さらに、前記同伴空気除去手段下流において同伴空気の再発達の起源となる塗工液ジェット供給部側の同伴空気起源空気流を阻害するための第2の流入空気阻害手段を、スリット状ノズルを有する塗工液ジェット供給部側面の上流側に少なくとも一つ配置することが好ましい。
Further, the first inflow air inhibiting means for inhibiting the accompanying air origin air flow on the side of the accompanying air removing means that is the origin of the redevelopment of the accompanying air downstream from the accompanying air removing means is a downstream side surface of the accompanying air removing means. It is preferable to arrange at least one.
Furthermore, the second inflow air inhibiting means for inhibiting the entrained air origin air flow on the side of the coating liquid jet supply part which is the origin of the redevelopment of the entrained air downstream of the entrained air removing means has a slit-like nozzle It is preferable to arrange at least one upstream of the side surface of the coating liquid jet supply unit.
本発明に係る塗工シートは、上述のごとくの塗工装置によって、シート状基材の少なくとも一面上に、顔料および/または接着剤を主成分とする塗工層を設けてなる塗工シートである。 The coating sheet according to the present invention is a coating sheet in which a coating layer mainly composed of a pigment and / or an adhesive is provided on at least one surface of a sheet-like substrate by the coating apparatus as described above. is there.
高速操業時においても転写面不良やバックフローによる、塗工欠陥の発生や品質の低下を起こすことのなく、かつ操業性に優れる塗工装置であった。得られた塗工シートも塗工欠陥の発生や品質の低下の無いものであった。 Even during high-speed operation, the coating apparatus has excellent operability without causing coating defects or quality deterioration due to transfer surface defects or backflow. The obtained coated sheet was also free from coating defects and quality degradation.
本発明に係る塗工装置の一例を図を用いて説明する。図1は本発明に係る塗工装置の一例の断面図である。この塗工装置は塗工液ジェット供給方式のブレード塗工方式の塗工装置である。バッキングロール31に支持されてウェブ33が連続的に走行している。塗工液ジェット供給部11はウェブ33の表面に対し、塗工液をスリット状ノズル11aから吹き出し塗工液ジェット13を形成して供給する。同伴空気除去手段の主構成要素である空気吸引装置21のウェブ進行方向下流側先端部21aは塗工液がウェブに衝突する地点Cよりもウェブの上流側(3〜100mm)を始点とするように配置されている。図1の中で塗工液ジェット供給部11とバッキングロール31の関係をより詳細に表すために図2を示す。図2は塗工液ジェット供給部11とバッキングロール31の関係のみを示す拡大断面図である。スリット状ノズル先端11aから走行しているウェブへの塗工液衝突点Cまでの距離がdで表される。
図1において、塗工液ジェット13がウェブ33の表面に付着して塗工層13aが形成される。この塗工層13aは過剰の厚さに形成されるので、その過剰分を後方に配置される計量部を構成する計量用ブレード15で掻き落とし、所望の塗工層13bが形成される。
An example of the coating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a coating apparatus according to the present invention. This coating apparatus is a coating apparatus of a blade coating system of a coating liquid jet supply system. The web 33 is continuously running supported by the backing roll 31. The coating liquid jet supply unit 11 supplies the coating liquid to the surface of the web 33 by forming a blown
In FIG. 1, the
前述の通り、塗工液ジェット供給方式では、塗工液をウェブ上に供給する際に高速で移動するウェブ表面の同伴空気層の影響を受け、転写面不良・バックフローといった操業上の問題を生ずるとともに、未塗工部の発生・塗工量プロファイル不良、白紙・印刷品質不良が誘発されることがある。発明者らは、これら問題をウェブに同伴する空気層を効率的に除去することにより解消できると考え、各種検討を行った。その結果、ウェブに同伴する空気層の除去のためには、特定の空気吸引式同伴空気除去手段を設けることが極めて有効であるという結論に至った。 As described above, the coating liquid jet supply system is affected by the air layer on the web surface that moves at high speed when supplying the coating liquid onto the web, and causes operational problems such as transfer surface defects and backflow. In addition to this, the occurrence of uncoated areas, coating amount profile defects, blank paper and printing quality defects may be induced. The inventors considered that these problems can be solved by efficiently removing the air layer accompanying the web, and conducted various studies. As a result, it has been concluded that it is extremely effective to provide a specific air suction-type accompanying air removing means for removing the air layer accompanying the web.
すなわち、同伴空気を除去することにより、塗工液ジェットがウェブに衝突する地点で該同伴空気がウェブと塗工液の間に進入すること抑制でき、結果として転写面不良の発生を効果的に防止することができる。従って、転写面不良が発生した際の対策として塗工液ジェット吐出量を上げる、塗工液ジェット衝突角を上げる、あるいは塗工液を吐出するスリット状ノズルのスリット間隔を狭めて吐出速度を上げる等の対応をとる必要がなくなり、バックフローの発生をも効果的に防止することができることが判明した。また、本発明の方法により、塗工シートの高品質化や高速塗工対応とした場合の、塗工前の高平滑なウェブの塗工や低粘度の塗工液の塗工に対してもバックフロー抑制効果があることが明らかとなった。 That is, by removing the entrained air, the entrained air can be prevented from entering between the web and the coating liquid at the point where the coating liquid jet collides with the web, and as a result, the transfer surface defect can be effectively prevented. Can be prevented. Therefore, as a countermeasure when a transfer surface defect occurs, the discharge speed is increased by increasing the discharge amount of the coating liquid jet, increasing the coating liquid jet collision angle, or narrowing the slit interval of the slit-like nozzle for discharging the coating liquid. It has been found that the occurrence of backflow can be effectively prevented. In addition, with the method of the present invention, when applying high-quality coating sheets and high-speed coating, the coating of highly smooth webs before coating and coating of low-viscosity coating liquids are also possible. It became clear that there was a backflow suppression effect.
同伴空気除去手段の主構成要素として、ウェブの幅方向に平行なスリット状のダクト開口部を持ったダクトを複数有する空気吸引装置を使用している。この空気吸引装置に後述の空気吸引機が接続されて同伴空気除去手段を構成する。該空気吸引装置21の設置位置としては、図1に示したように、塗工液がウェブに衝突する地点Cよりもウェブの上流側3〜100mmを始点とすることが必要である。本発明で言う空気吸引装置の始点とは、図1符号21aに示した如き、バッキングロールに支持されたウェブに沿って設置される空気吸引装置の端部のうち、塗工液ジェットのウェブ衝突点C側のバッキングロール側位置を示し、実際には空気吸引装置は該始点から該吸気吸引装置長さを加えた距離において、バッキングロール上のウェブを覆う形となる。該設置位置として塗工液がウェブに衝突する地点よりもウェブの上流側3mm未満であると、塗工液ジェットの原紙上への衝突地点が操業上の変動要因により変化した場合、塗工液ジェットが同伴空気除去装置に接触することがあり、操業性の低下につながる。他方、該設置位置として塗工液がウェブに衝突する地点よりもウェブの上流側100mmを超えた位置であると、同伴空気除去効果に劣り、本発明所望の効果を得ることができない。なお、同伴空気除去手段の設置位置として塗工液がウェブに衝突する地点よりもウェブの上流側3〜50mmであると同伴空気除去効率が高まるため好ましく、さらに塗工液がウェブに衝突する地点よりもウェブの上流側5〜30mmに設置した場合、最も同伴空気除去効率が高まり、かつ操業性が良好であるためより好ましい。 An air suction device having a plurality of ducts having slit-like duct openings parallel to the width direction of the web is used as a main component of the accompanying air removing means. An air suction device, which will be described later, is connected to this air suction device to constitute the accompanying air removal means. As the installation position of the air suction device 21, as shown in FIG. 1, it is necessary to start 3-100 mm upstream of the web from the point C where the coating liquid collides with the web. The starting point of the air suction device referred to in the present invention is the web collision of the coating liquid jet among the ends of the air suction device installed along the web supported by the backing roll as shown in FIG. The backing roll side position on the point C side is shown, and the air suction device actually covers the web on the backing roll at a distance obtained by adding the length of the suction suction device from the starting point. When the coating point of the coating liquid jet on the base paper is less than 3 mm upstream of the point where the coating liquid collides with the web as the installation position, the coating liquid changes when the collision point of the coating liquid jet on the base paper changes due to operational fluctuation factors. The jet may come into contact with the entrained air removal device, leading to a decrease in operability. On the other hand, if the position is more than 100 mm upstream of the web from the point where the coating liquid collides with the web, the effect of removing the entrained air is inferior and the desired effect of the present invention cannot be obtained. In addition, since the entrainment air removal efficiency increases when it is 3-50 mm upstream from the point where the coating liquid collides with the web as the installation position of the accompanying air removing means, the point where the coating liquid collides with the web If it is installed 5-30 mm upstream of the web, it is more preferable because the entrained air removal efficiency is most enhanced and the operability is good.
図2中符号dで示される、塗工液ジェット供給部のスリット状ノズル先端から走行しているウェブへの塗工液衝突点までの距離dについては、dが小さすぎる場合にはスリット状ノズルがウェブに接触したり、ウェブを連結する目的で使用されるスプライステープ等に接触することでウェブ破断や塗工欠陥を起こす可能性があり、他方dが大きすぎる場合、塗工液ジェットのウェブへの衝突状態が不安定となることがあるため、dとして5〜700mmであることが必要である。塗工液ジェットの流れを安定化させるためには、dの上限値として好ましくは500mm以下であり、さらに安定性を増すために、dの下限値としてより好ましくは10mm以上であり、dの上限値としてより好ましくは200mm以下である。 When the distance d from the slit-shaped nozzle tip of the coating liquid jet supply unit to the coating liquid collision point on the running web indicated by the symbol d in FIG. 2 is too small, the slit-shaped nozzle May contact the web or splice tape used to connect the webs, causing web breakage or coating defects. If d is too large, the web of the coating liquid jet Since the state of collision with may become unstable, d needs to be 5 to 700 mm. In order to stabilize the flow of the coating liquid jet, the upper limit value of d is preferably 500 mm or less, and in order to further increase the stability, the lower limit value of d is more preferably 10 mm or more, and the upper limit value of d. More preferably, the value is 200 mm or less.
同伴空気除去手段としては、高速塗工時に効率よく同伴空気を除去するため、スリット状開口部を持つ複数のダクトを有する空気吸引装置を用いることを特徴とする。また、該空気吸引装置のウェブ対向面(図3符号25c)とバッキングロール上のウェブとの距離については、1〜30mmであると好ましい。ちなみに、該距離が1mm未満であると、連続するウェブ、あるいはウェブを連結する目的で使用されるスプライステープ等の継ぎ目通過時に空気吸引装置に接触するおそれがあり、その際にはウェブ表面を変質・変形させたり、ウェブの破断を起こす可能性があることから、品質面・操業面で好ましくない。他方、該距離が30mmを超える場合、空気吸引装置の吸引度をいかに大きくしたとしても、高速塗工時には同伴空気除去効果に劣り、得られる塗工物の品質が低下したり操業性が低下する。操業性と同伴空気除去効率を高めるためには、空気吸引装置のウェブ対向面とバッキングロール上のウェブとの距離が2〜15mmであることがより好ましく、2〜10mmであることが更に好ましい。 As the accompanying air removing means, an air suction device having a plurality of ducts having slit-like openings is used in order to efficiently remove accompanying air during high-speed coating. Moreover, about the distance of the web opposing surface (FIG. 3 code | symbol 25c) of this air suction apparatus and the web on a backing roll, it is preferable in it being 1-30 mm. By the way, if the distance is less than 1 mm, there is a risk of contact with the air suction device when the continuous web or a splice tape used for connecting the web passes through the seam. -It is not preferable in terms of quality and operation because it may cause deformation or breakage of the web. On the other hand, when the distance exceeds 30 mm, no matter how large the suction degree of the air suction device is, it is inferior in the effect of removing entrained air at high-speed coating, and the quality of the obtained coated product is lowered or operability is lowered. . In order to improve operability and entrained air removal efficiency, the distance between the web facing surface of the air suction device and the web on the backing roll is more preferably 2 to 15 mm, and further preferably 2 to 10 mm.
また、本発明は、空気吸引装置として、ウェブ進行方向に対して略鉛直方向に空気を吸引するように複数のダクトを備えていることを特徴とする。本発明における同伴空気除去用空気吸引装置は、複数のダクトの先端部のスリット状開口部より空気を吸引する。したがって空気吸引装置のウェブ対向面上にウェブ進行方向に複数のスリット状開口部が配置されている。それぞれのダクトが、ウェブの進行方向に対し略鉛直となっていることで同伴空気吸引効率を良好にすることができる。なお、ダクトの形状としては特に限定はなく、非常に短いダクトを束ねて、途中からひとつのダクトに収束させるような構造のもの、ダクトをウェブの幅方向に除々に絞ってほぼ円筒状にして最終的に各ダクトを収束するような構造のもの、複数のダクトをほぼそのままの状態で延伸し、空気吸引装置の端部で各ダクト間のダクト隔壁をなくし外壁のみの構造にするもの、それらを適宜組み合わせた構造のものが考えられる。 In addition, the present invention is characterized in that the air suction device includes a plurality of ducts so as to suck air in a substantially vertical direction with respect to the web traveling direction. The air suction device for removing entrained air in the present invention sucks air from a slit-like opening at the tip of a plurality of ducts. Therefore, a plurality of slit-like openings are arranged in the web traveling direction on the web facing surface of the air suction device. Since the respective ducts are substantially perpendicular to the traveling direction of the web, the accompanying air suction efficiency can be improved. The shape of the duct is not particularly limited, and it is a structure in which very short ducts are bundled and converged to one duct from the middle, and the duct is gradually narrowed in the width direction of the web to be substantially cylindrical. A structure that finally converges each duct, a structure in which a plurality of ducts are stretched almost as they are, and a duct partition wall between the ducts is eliminated at the end of the air suction device so that only the outer wall is constructed. A structure in which these are appropriately combined can be considered.
図3に空気吸引装置の一例とその周辺部の部分断面図を示した。空気吸引装置21は複数のダクトD,D…を有している。ダクトD、D…はダクト隔壁25,25…とダクト外壁26a、26bとダクト側壁27a及び27b、ならびに図示されていない空気吸引機に接続される接続口および必要に応じて設置されるダクト側壁と接続された空気吸引装置底面から構成されることになる。ダクトDの先端部にスリット状のダクト開口部S、S…がある。ダクト隔壁の、ウェブ進行方向に対して上流側の側面25a(以下、単に上流側側面という)のウェブ側先端部に凸部25Tが形成されている。この凸部25Tは図からわかるように、その断面はウェブからの距離が離れるにつれてダクト隔壁25の面と同一になるように、つまり本来の平坦な壁面に戻るように滑らかに消滅していくように形成されたものである。また、このような凸部が形成されることによって同伴空気をより効率的に除去できるため、より好ましい。その理由は以下に説明する。尚、図中奥側のダクトの側壁27は図面を理解しやすくするために図示を省略している。尚、後続の図4も同様である。
FIG. 3 shows an example of an air suction device and a partial cross-sectional view of the periphery thereof. The air suction device 21 has a plurality of ducts D, D. Ducts D, D ... are
空気吸引装置の同伴空気吸引の作用について図4を用いて説明する。図4は図3の一部をさらに拡大した断面図であり、空気吸引装置のダクト先端部とウェブ近傍の一部断面図である。図に示したように、空気吸引装置のスリット状開口部S近傍では、ダクト隔壁25とウェブ41間の領域Hの空間圧力は、ダクト開口部Sとウェブ41間領域Lの空間圧力に対して高い状態となっている。ウェブ41の進行に伴い同伴空気層がウェブ進行方向に移動するので、ダクト開口部Sにおいて圧力低下が起こるため、空気流はウェブ進行方向に対して図中鉛直下方向に膨張しようとするので、速やかにダクト開口部Sを通ってダクトD内に吸引されていく。この際、ダクト隔壁の上流側側面25aの先端部に凸部25Tが形成されている場合は、ダクト開口部Sからダクト内の流入した同伴空気流は、同伴空気流の元の速度成分に吸引速度成分が上乗せされるため、より効率的に同伴空気を除去することができる。各ダクトにおいてこのような同伴空気の除去が独立して行われる上でダクト長さすなわちダクト隔壁の長さは10mm以上より好ましくは50mm以上あることが好ましい。
The operation of accompanying air suction of the air suction device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view in which a part of FIG. 3 is further enlarged, and is a partial cross-sectional view in the vicinity of the duct front end portion and the web of the air suction device. As shown in the figure, in the vicinity of the slit-shaped opening S of the air suction device, the spatial pressure in the region H between the
なお、凸部25Tが、その断面がウェブからの距離が離れるにつれてダクト隔壁25の面と同一になるように滑らかに消滅していくように形成されているので、ダクトDの断面形状としては、図4中符号W1で示されるダクト開口部Sのウェブ進行方向の幅H1から、同図中符号H2で示されるダクト中間部の開口幅にまで拡大しているが、この幅の関係は、1.0<H2/H1≦10.0を満たすことが好ましい。吸引空気流をよりスムーズにするためには1.2<H2/H1≦5.0であることがより好ましい。ちなみに、H2/H1が10を超えるとダクト開口部と内部の幅の差が大きすぎるためにダクト内部で乱流が発生し、同伴空気除去効率が劣る可能性があるために好ましくない。
In addition, since the
上記のような凸部の具体例について図5を参照して説明する。図5(a)は凸部の具体例の一例を示すもので、ダクト隔壁先端部の一例の断面図である。凸部25T1の断面が三角形状でありその先端部の角度がθとなっている。図5(b)も同様の断面図である。凸部25T2の断面図のなかで図中下側の滑らかな面はこの例では円弧であるが、放物線や双曲線等種々の曲線でもよい。また凸部の先端部は鋭角になっている。図5(c)も同様の断面図である。この例では凸部25T3の先端部は平坦でありその先端部に図5(a)のような曲面形状を組み合わせた例である。このように先端部の形状や滑らかに凸部が消滅していく面は適宜種々の組み合わせが可能である。上述の凸部の先端部の角度θについては10〜70度であることが好ましく、20〜60度であると更に好ましい。図5(b)および(c)の様に円弧面を持つ場合には、その曲率半径rとダクト隔壁の厚みtが、0.25t≦r≦5tを満たすことが好ましい。図5(c)の如き平坦な先端部となめらかな曲面形状が組み合わされた例では、平坦部の長さkとしては5mm未満の範囲にあることが好ましい。 A specific example of the convex portion as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows an example of the convex portion, and is a cross-sectional view of an example of the end portion of the duct partition wall. The cross section of the convex portion 25T1 has a triangular shape, and the angle of the tip is θ. FIG. 5B is a similar cross-sectional view. In the sectional view of the convex portion 25T2, the lower smooth surface in the drawing is an arc in this example, but various curves such as a parabola and a hyperbola may be used. The tip of the convex portion has an acute angle. FIG. 5C is a similar cross-sectional view. In this example, the tip of the convex portion 25T3 is flat, and a curved surface shape as shown in FIG. 5A is combined with the tip. Thus, various combinations are possible as appropriate for the shape of the tip and the surface where the convex portion disappears smoothly. The angle θ of the tip of the convex portion is preferably 10 to 70 degrees, and more preferably 20 to 60 degrees. 5B and 5C, it is preferable that the radius of curvature r and the thickness t of the duct partition wall satisfy 0.25t ≦ r ≦ 5t. In the example in which the flat tip portion and the smooth curved surface shape are combined as shown in FIG. 5C, the length k of the flat portion is preferably in the range of less than 5 mm.
ダクト隔壁について、ダクト隔壁のウェブ進行方向に対して下流側の側面25b(以下、単に下流側側面という)のウェブ側先端部の角が、面取りされた角によって形成されるか、またはなめらかな曲面によって形成されることが好ましい。この例を図6について説明する。図6はダクト隔壁先端部の一例の断面図である。本図において、ダクト隔壁の下流側側面25bのウェブ側先端部の角(かど)Kが、なめらかな曲面25K1で構成されている。このように滑らかな面で構成された角になっている。同伴空気流は、元来ウェブの進行方向成分が非常に大きいため、空気吸引による同伴空気除去を行う際に、ダクト隔壁25の先端とウェブ間を通過した後にウェブ進行方向と垂直方向に流速を変化させやすくすることが、同伴空気を効率的に除去するために好ましい。このため、ダクト隔壁の下流側側面25bのウェブ側先端部の角Kとして、図6(b)に示したように直角状であるよりも、図6(c)に示されるが如きのように角(かど)を面取りをすることによって、0度を超えて90度未満の角度θ2を有する形状か、図6(a)に示されるが如きなめらかな曲面形状とすることが好ましい。
Regarding the duct partition wall, the corner of the web side tip of the downstream side surface 25b (hereinafter simply referred to as the downstream side surface) with respect to the web direction of the duct partition wall is formed by a chamfered corner, or a smooth curved surface. Preferably, it is formed by. This example will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a duct bulkhead tip. In this figure, the corner K of the web side front end portion of the downstream side surface 25b of the duct partition wall is constituted by a smooth curved surface 25K1. In this way, the corner has a smooth surface. Since the companion air flow originally has a very large component in the direction of travel of the web, when removing the entrained air by air suction, the flow velocity in the direction perpendicular to the direction of travel of the web passes after passing between the tip of the
なお、図6(c)に例示されている角度θ2の場合は90度未満であることが面取りされていることを意味し、さらに同伴空気除去効率をより良好にする上では、θ2として70度以下がより好ましく、45度以下が更に好ましい。該角度があまり小さすぎる場合には図6(b)と比較して同伴空気除去効率が変わらなくなる可能性があり、角度の下限として好ましくは10度以上である。 In addition, in the case of the angle θ2 illustrated in FIG. 6C, it means that the angle is less than 90 degrees, which means that chamfering is performed, and in order to further improve the entrained air removal efficiency, θ2 is 70 degrees. The following is more preferable, and 45 degrees or less is still more preferable. If the angle is too small, the entrained air removal efficiency may not be changed as compared with FIG. 6B, and the lower limit of the angle is preferably 10 degrees or more.
また、ダクト隔壁の下流側側面25bのウェブ側先端部の角としてなめらかな曲面形状とは、曲面の断面が単一円の円周の一部に近似できる形状であることが好ましいが、放物線や双曲線等の種々の曲線でも良い。曲面の断面が単一円の円周の一部に近似できる形状である場合、図6(a)に示されるように、なめらかな曲面の曲率半径をRとして、ダクト隔壁の厚みTに対し、0.25T≦R≦2Tであると同伴空気除去効率が良く、好ましい形態である。 Further, the smooth curved surface shape as the corner of the web side tip portion of the downstream side surface 25b of the duct partition wall is preferably a shape in which the cross section of the curved surface can approximate a part of the circumference of a single circle. Various curves such as a hyperbola may be used. When the cross section of the curved surface is a shape that can be approximated to a part of the circumference of a single circle, as shown in FIG. 6A, the radius of curvature of the smooth curved surface is R, and the thickness T of the duct partition wall is When 0.25T ≦ R ≦ 2T, the entrained air removal efficiency is good, which is a preferable mode.
以上、ダクト隔壁ウェブ側の上流側側面の先端部の角、および下流側側面の先端部の角の好ましい形状について説明したが、ダクト隔壁の上流側側面の先端部の角の形状のみ、下流側側面の先端部の角の形状のみを使用したり、上流側側面の先端部の好ましい形状と下流側側面の先端部の好ましい形状を適宜組み合わせて使用することももちろん可能である。またダクト隔壁と称しているが、例えば空気吸引装置の一番上流側や下流側の正確にはダクト外壁となる壁であっても、そのダクト内側の壁面の上端部を上述のような形状の角になるようにすることが好ましい。 As described above, the preferred shape of the corner of the tip of the upstream side surface on the duct partition web side and the corner of the tip of the downstream side surface has been described. Of course, it is possible to use only the shape of the corner at the tip of the side surface, or to combine the preferred shape of the tip of the upstream side surface and the preferred shape of the tip of the downstream side surface as appropriate. Although it is referred to as a duct partition wall, for example, even on the most upstream or downstream side of the air suction device, the upper wall of the inner wall of the duct has a shape as described above even if it is a wall that is the outer wall of the duct. It is preferable to make it a corner.
ウェブに同伴される空気を効率的に除去するため、空気吸引装置の形状として、ウェブに対向する面(図3中符号25cがこの面の一部に相当する)は曲面となっていることがより好ましい。正確にはダクト隔壁や外壁のウェブ側先端部の面の形状がこの面を決定することになる。空気吸引装置のウェブ対向面の曲率半径R1は、バッキングロールの半径R2に対し、下記(1)式を満足することが好ましい。
1.0≦R1/R2≦1.035 式(1)
R1/R2の値が1.0未満の場合、R1<R2となるため、空気吸引装置のウェブに対向する面の上流側および下流側の両端が、他の部分と比較してウェブにより近い配置となり、中央部の同伴空気除去効率が劣る可能性があるとともに、両端がウェブに接触する可能性があり好ましくない。他方、R1/R2の値が1.035を超える場合、逆に空気吸引装置のウェブに対向する面の両端が、他の部分と比較してウェブにより離れた配置となり、同伴空気除去効率が劣る可能性がある。実際には、バッキングロールは研磨作業により半径は減少されながら使用されるが、式(1)を満たす状態にて空気吸引装置が設置された場合には、同伴空気除去効率は実用上十分となる。同伴空気除去効率をより良好とするためには、R1/R2の値の上限値が1.020であると好ましい。バッキングロール径については特に限定されないが、通常、直径700〜2000mmである。
In order to efficiently remove air entrained by the web, the surface of the air suction device facing the web (reference numeral 25c in FIG. 3 corresponds to a part of this surface) is a curved surface. More preferred. Precisely, the shape of the surface of the duct side wall or the front end of the outer wall on the web side determines this surface. The radius of curvature R1 of the web facing surface of the air suction device preferably satisfies the following formula (1) with respect to the radius R2 of the backing roll.
1.0 ≦ R1 / R2 ≦ 1.035 Formula (1)
When the value of R1 / R2 is less than 1.0, R1 <R2, and therefore, the upstream and downstream ends of the surface facing the web of the air suction device are closer to the web than the other parts. Thus, there is a possibility that the entrained air removal efficiency at the center portion is inferior, and both ends may come into contact with the web. On the other hand, when the value of R1 / R2 exceeds 1.035, both ends of the surface facing the web of the air suction device are arranged farther apart from the web than other portions, and the entrained air removal efficiency is inferior. there is a possibility. Actually, the backing roll is used while the radius is reduced by the polishing operation. However, when the air suction device is installed in a state satisfying Equation (1), the accompanying air removal efficiency is practically sufficient. . In order to make the accompanying air removal efficiency better, the upper limit value of the value of R1 / R2 is preferably 1.020. Although it does not specifically limit about a backing roll diameter, Usually, it is 700-2000 mm in diameter.
しかしながら、本発明による同伴空気除去手段を有している状態であっても、塗工速度の高速化に対応するため、塗工液の粘度を低減せざるを得ない場合がある。この場合、同伴空気を完全に除去できたとしても、塗工液粘度が低いこと、および塗工液吐出量が多くなることから、バックフローが発生しやすくなる可能性がある。操業条件の変動によっても、一時的ではあってもバックフローが発生する可能性があることから、本発明においては万が一バックフローが発生したとしても操業性に支障のないよう、さらに以下の対策が有効であることを見いだした。 However, even in the state of having the entrained air removing means according to the present invention, the viscosity of the coating liquid may be inevitably reduced in order to cope with an increase in coating speed. In this case, even if the entrained air can be removed completely, the viscosity of the coating liquid is low and the amount of coating liquid discharged increases, so that backflow may easily occur. Even if the operating conditions fluctuate, there is a possibility that a backflow may occur even temporarily, so in the present invention, even if a backflow should occur, the following measures should be taken in order not to affect the operability. I found it effective.
すなわち、同伴空気防止の目的で用いられる空気吸引装置の、少なくとも塗工液が接触する可能性のある表面が、撥水加工された面であることが好ましい。これは、塗工液ジェットがウェブに衝突する際に、ウェブ上の同伴空気による原因ではなく、何らかの原因で塗工液ジェット液の乱れが生じて塗工液の飛散を起こした際、あるいはこれが酷くなってバックフローと呼ばれる現象に近い状態になったとしても、空気吸引装置表面に塗工液が蓄積されることを効果的に防止し、塗工液が蓄積・乾燥したスケールによる塗工量プロファイル不良の発生やストリーク等の塗工欠陥の発生等を抑制できるとともに清掃頻度を少なくすることができるためである。空気吸引装置の撥水加工に、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂の中から選ばれる樹脂を用いることが好ましい。ちなみに、空気吸引装置の塗工液が接触する可能性のある表面としては、空気吸引装置の塗工液ジェット衝突地点側側面、ウェブ対向面、およびダクトの内表面、特に先端部の内表面である。これらも正確にはダクト隔壁や外壁の先端部の相当部分である。これら空気吸引装置の塗工液が接触する可能性のある表面すべてを撥水加工することが最も好ましいが、必要性に応じて一部分のみを撥水加工して使用することももちろん可能である。 That is, it is preferable that at least the surface that may be contacted with the coating liquid of the air suction device used for the purpose of preventing entrained air is a water-repellent surface. This is not caused by the entrained air on the web when the coating liquid jet collides with the web, but when the coating liquid jet liquid is disturbed for some reason, Even if it becomes severe and close to a phenomenon called backflow, it effectively prevents the coating liquid from accumulating on the surface of the air suction device, and the amount of coating by the scale in which the coating liquid is accumulated and dried This is because the occurrence of profile defects and the occurrence of coating defects such as streaks can be suppressed and the frequency of cleaning can be reduced. It is preferable to use a resin selected from a fluororesin, a polyethylene resin, a polystyrene resin, and a polyacetal resin for the water repellent finish of the air suction device. By the way, the surfaces that the coating liquid of the air suction device may come in contact with are the side surface of the air suction device on the side where the coating liquid jet collides, the web facing surface, and the inner surface of the duct, particularly the inner surface of the tip. is there. To be precise, these are the corresponding portions of the duct bulkhead and the front end of the outer wall. Although it is most preferable to perform water-repellent treatment on all surfaces that may be contacted by the coating liquid of these air suction devices, it is of course possible to use only a part of the surface that is water-repellent if necessary.
空気吸引装置上への塗工液蓄積を防止するためには、撥水加工面の水接触角が110度以上であることが好ましい。水接触角が高いほど、空気吸引装置の各面に塗工液が接触した場合でも塗工液蓄積防止性に優れることから、該水接触角としてさらに好ましくは135度以上、塗工液蓄積防止性を特に優れた物とするため、該水接触角として特に好ましくは160度以上である。また、該水接触角の上限は特にないが、事実上180度に到達することは困難であることから、該水接触角の上限値としては180度未満である。なお、撥水加工された面の表面が、めっきによる撥水性金属膜である場合、耐久性に優れるため、さらに好ましい形態である。 In order to prevent the coating liquid from accumulating on the air suction device, the water contact angle of the water-repellent surface is preferably 110 degrees or more. The higher the water contact angle, the better the coating liquid accumulation preventing property even when the coating liquid comes into contact with each surface of the air suction device. Therefore, the water contact angle is more preferably 135 degrees or more to prevent the coating liquid accumulation. In order to make the property particularly excellent, the water contact angle is particularly preferably 160 ° or more. The upper limit of the water contact angle is not particularly limited, but since it is practically difficult to reach 180 degrees, the upper limit value of the water contact angle is less than 180 degrees. In addition, since it is excellent in durability when the surface of the water-repellent processed surface is a water-repellent metal film by plating, it is a more preferable form.
同伴空気の除去効率を上げること、および製造の容易さから、図3で示される複数のダクト開口部を有する空気吸引装置のダクト隔壁間の間隔距離xとしては、5mm以上100mm以下であることが好ましい。5mm未満では前述の空気流のウェブ進行方向に対する鉛直方向膨張効果が低くなるとともに製造が困難であるうえ、ウェブや周囲の環境起因の塵等によりダクト開口部が閉塞する可能性があるので好ましくない。他方100mmを超えるとダクト隔壁ウェブ側表面とウェブ間空間圧力が高くなり、ウェブの進行に対して支障をきたす可能性がある。ダクト隔壁間の間隔距離xとして更に好ましくは5mm以上30mm以下である。また、3つ以上のダクト開口部を有する場合、各々のダクト開口部間距離xがすべて同じである必要はないが、安定的に同伴空気を除去するためには、ダクト開口部間距離xがすべて同じであることが好ましい。 The distance x between the duct partition walls of the air suction device having a plurality of duct openings shown in FIG. 3 is 5 mm or more and 100 mm or less because the efficiency of removing the entrained air is increased and manufacturing is easy. preferable. If it is less than 5 mm, the vertical expansion effect with respect to the web traveling direction of the air flow described above becomes low and the manufacturing is difficult, and the duct opening may be blocked by dust caused by the web or the surrounding environment, which is not preferable. . On the other hand, when it exceeds 100 mm, the space between the duct partition web side and the web becomes high, which may hinder the web progress. The distance x between the duct partition walls is more preferably 5 mm or more and 30 mm or less. In addition, when there are three or more duct openings, the distances x between the duct openings need not all be the same, but in order to stably remove the entrained air, the distance x between the duct openings is Preferably all are the same.
ダクト隔壁の厚みについては、上記ダクト隔壁間の間隔距離xを維持するため、1mm以上100mm未満であることが好ましく、3mm以上25mm以下であることが更に好ましい。また、ダクト隔壁の上流側に形成される凸部(図3符号25T)の長さとしては、上記ダクト隔壁間距離の好ましい範囲となる条件下において、図6のダクト開口部Sのウェブ進行方向の幅H1と同図中符号H2で示されるダクト中間部の開口幅に対し、1.0<H2/H1≦10.0となるように調節されることが好ましく、吸引空気流をよりスムーズにして同伴空気除去効率を高めるためには1.2<H2/H1≦5.0となるように調節されることがより好ましい。
The thickness of the duct partition wall is preferably 1 mm or more and less than 100 mm, and more preferably 3 mm or more and 25 mm or less in order to maintain the distance x between the duct partition walls. Further, the length of the convex portion (
図8は図3に示した空気吸引装置を、ウェブ側から見た平面図である。ダクト隔壁25の連結のために、サイドシールプレートとなるダクト側壁27a,27bを使用してもよいが、空気吸引による同伴空気除去効率を低下させない範囲で、ボルト、溶接、接着等の手段により、単独または複数の方法により連結させることができる。
空気吸引装置が有するスリット状のダクト開口部は、塗工幅方向において均一の間隔を持っているのが最も好ましい形状であるが、塗工幅方向において均一の空気吸引能力を有するのであれば、その間隔は必ずしも一定でなくとも良い。また、ダクト開口部のウェブ幅方向の幅としては、ウェブ幅と略同一か、それ以上であることが好ましい。
FIG. 8 is a plan view of the air suction device shown in FIG. 3 as viewed from the web side. Duct side walls 27a and 27b that serve as side seal plates may be used for connecting the
The slit-shaped duct opening of the air suction device is the most preferable shape having a uniform interval in the coating width direction, but if it has a uniform air suction capability in the coating width direction, The interval is not necessarily constant. The width of the duct opening in the web width direction is preferably substantially the same as or greater than the web width.
なお、図3において空気吸引装置21に空気吸引管23を介して図示を省略した空気吸引機が接続される。尚、空気吸引機の前に気液分離装置を接続することが以下の点で好ましい。何らかの原因によりバックフローが発生した場合、空気吸引装置中に塗工液が吸引されてしまう可能性があるが、吸引された塗工液は空気吸引装置表面が撥水加工されている場合、その表面にとどまることはなく、容易に空気吸引機側に吸引される。このため、気液分離装置を接続した場合、塗工液が吸引ポンプ等の空気吸引機にまで吸引されることを防止することができる。気液分離装置の形態は特に限定はないが、例えば、液体トラップ型、サイクロン型の気液分離装置が使用できる。 In FIG. 3, an air suction machine (not shown) is connected to the air suction device 21 via the air suction pipe 23. In addition, it is preferable to connect a gas-liquid separator before an air suction machine at the following points. When backflow occurs for some reason, the coating liquid may be sucked into the air suction device. If the surface of the air suction device is water repellent, It does not stay on the surface and is easily sucked to the air suction machine side. For this reason, when a gas-liquid separator is connected, it can prevent that a coating liquid is attracted | sucked to air suction machines, such as a suction pump. The form of the gas-liquid separator is not particularly limited. For example, a liquid trap type or cyclone type gas-liquid separator can be used.
空気吸引機は、真空ポンプ、真空チャンバー、あるいは排気ブロアーの如き減圧状態を生じせしめる空気吸引機に接続されるが、空気吸引装置への接続方法としては、所望の吸引度に耐えうる金属製、ゴム製、あるいは樹脂製等の配管を用いて接続し、塗工幅方向の吸引度が均一となる様に空気吸引装置の側面、塗工幅方向の中央、あるいは任意の場所に接続することができる。吸引機、および吸引機が接続される配管の数はひとつに限定されず、必要に応じて複数個を使用することもできる。 The air suction device is connected to an air suction device that generates a reduced pressure state such as a vacuum pump, a vacuum chamber, or an exhaust blower, but as a connection method to the air suction device, a metal that can withstand a desired degree of suction, It can be connected using piping made of rubber or resin, and connected to the side of the air suction device, the center in the coating width direction, or any place so that the suction in the coating width direction is uniform it can. The number of suction machines and pipes to which the suction machines are connected is not limited to one, and a plurality of pipes may be used as necessary.
空気吸引装置に接続された空気吸引機の空気吸引度については、塗工幅方向に均一に同伴空気を除去できる必要があるが、吸引度が高すぎるとウェブをバッキングロールから引き離す作用により操業性を悪化させる可能性があり、他方吸引度が低すぎると同伴空気除去効率に劣ることとなる。このため、該吸引度として好ましくは−500〜−10000Pa、より好ましくは−1000〜−7000Paである。尚、この吸引度は空気吸引機の空気吸入管接続部において規定するものである。また、塗工速度の上昇に従って同伴空気の流速、および単位時間当たりの流量とも増加するため、塗工速度の上昇に従って吸引度も上昇させることが好ましい。各ダクト開口部が有する吸引度は同じであっても良く、また必要に応じて上流側を低くし、下流側を高くする等の変化をつけても良い。これらの変化をつけるため、また調整のためには各ダクトの終端部にバルブやバッフル等を備えることがより好ましい。 Regarding the air suction of the air suction machine connected to the air suction device, it is necessary to be able to remove the entrained air uniformly in the coating width direction, but if the suction is too high, operability is achieved by the action of separating the web from the backing roll. On the other hand, if the suction degree is too low, the entrained air removal efficiency will be inferior. For this reason, the suction degree is preferably −500 to −10000 Pa, more preferably −1000 to −7000 Pa. This degree of suction is defined at the air suction pipe connection part of the air suction machine. Moreover, since the flow rate of entrained air and the flow rate per unit time increase as the coating speed increases, it is preferable to increase the degree of suction as the coating speed increases. The suction degree of each duct opening may be the same, or may be changed as necessary by lowering the upstream side and raising the downstream side. In order to make these changes and for adjustment, it is more preferable to provide a valve, a baffle or the like at the end of each duct.
空気吸引装置の材質については特に限定はなく、金属製、樹脂製の物が使用できるが、装置の堅牢性を考慮すると、金属製が好ましい。 There is no particular limitation on the material of the air suction device, and metal or resin materials can be used. However, considering the robustness of the device, metal is preferable.
前記同伴空気除去手段下流において同伴空気の再発達の起源となる同伴空気除去手段側の同伴空気起源空気流を阻害するための第1の流入空気阻害手段を、同伴空気除去手段の下流側面に少なくとも一つ配置することが、より好ましい。本発明においては、同伴空気除去装置である空気吸引装置によりウェブ上の同伴空気は除去されるが、該同伴空気除去装置から塗工液ジェット衝突点までの短い距離の間に、ウェブ表面に同伴空気層が再発達する可能性が残されている。この再発達を阻害し、良好な塗工適性を保持するためには、同伴空気除去手段下流において同伴空気の再発達の起源となる同伴空気除去手段側の同伴空気起源空気流を阻害するための第1の流入空気阻害手段を、同伴空気除去手段の下流側面に少なくとも一つ配置することにより、同伴空気除去手段の下流側面側での空気流を意図的に乱すことで、空気流の発達を有効に抑止することができる。 The first inflow air inhibiting means for inhibiting the accompanying air origin air flow on the side of the accompanying air removing means, which is the origin of the redevelopment of the accompanying air downstream of the accompanying air removing means, is provided at least on the downstream side surface of the accompanying air removing means. It is more preferable to arrange one. In the present invention, the entrained air on the web is removed by the air suction device which is the entrained air removing device, but the entrained air is entrained on the web surface during a short distance from the entrained air removing device to the coating liquid jet collision point. There remains a possibility that the air layer will recur. In order to inhibit this re-development and maintain good coating suitability, it is necessary to inhibit the accompanying air-derived air flow on the side of the accompanying air removing means, which is the origin of the re-development of the accompanying air downstream of the accompanying air removing means. By disposing at least one first inflow air inhibiting means on the downstream side surface of the entrained air removing means, the air flow on the downstream side surface of the entrained air removing means is intentionally disturbed, thereby improving the air flow development. It can be effectively suppressed.
また、前記同伴空気除去手段下流において同伴空気の再発達の起源となる塗工液ジェット供給液部側の同伴空気起源空気流を阻害するための第2の流入空気阻害手段を、スリット状ノズルを有する塗工液ジェット供給部側面の上流側に少なくとも一つ配置することが、より好ましい。塗工液ジェット近傍の空気の流れを考えた場合、塗工液ジェットを形成するスリット状ノズルの上流側側面は、塗工液ジェットの吐出方向に塗工液ジェットのウェブ上衝突点に向けてウェブ上同伴空気と同様の表面空気流が生じていると考えることができる。この空気流はウェブ上の同伴空気と比較すると作用は弱いものの、転写面不良の原因となる可能性が残されている。そこで、前記同伴空気除去手段下流において同伴空気の再発達の起源となる塗工液ジェット供給液部側の同伴空気起源空気流を阻害するための第2の流入空気阻害手段を、スリット状ノズルを有する塗工液ジェット供給部側面の上流側に少なくとも一つ配置することで、スリット状ノズルを有する塗工液ジェット供給部側面表面の滑らかな空気流の流れを阻害し、塗工液ジェットの吐出に起因する空気流の衝突エネルギーを減少させることができ、さらに効果的に転写面不良を抑制できる。 Further, the second inflow air inhibiting means for inhibiting the entrained air origin air flow on the coating liquid jet supply liquid portion side, which is the origin of the redevelopment of the entrained air downstream of the entrained air removing means, comprises a slit nozzle. It is more preferable to arrange at least one on the upstream side of the side surface of the coating liquid jet supply section. When considering the flow of air in the vicinity of the coating liquid jet, the upstream side surface of the slit nozzle that forms the coating liquid jet is directed toward the collision point on the web of the coating liquid jet in the discharge direction of the coating liquid jet. It can be considered that a surface air flow similar to the entrained air on the web is generated. Although this air flow is weaker than the entrained air on the web, there is still a possibility of causing a transfer surface defect. Therefore, the second inflow air inhibiting means for inhibiting the entrained air origin air flow on the coating liquid jet supply liquid portion side that is the origin of the redevelopment of the entrained air downstream of the entrained air removing means, By disposing at least one upstream of the side surface of the coating liquid jet supply having, the flow of the smooth air flow on the side surface of the coating liquid jet supply having the slit-like nozzle is inhibited, and the coating liquid jet is discharged. Therefore, it is possible to reduce the collision energy of the air flow caused by the above, and it is possible to more effectively suppress transfer surface defects.
流入空気阻害手段につき、図10、図11を元にさらに説明する。図10は、流入空気阻害手段を配置する前の同伴空気除去部近辺の断面図であり、図11は、流入空気阻害手段101および103を配置した場合の同伴空気除去部近辺の断面図である。他の構成は図1の構成と同様であるので符号を省略して表示している部材もある。流入空気阻害手段101は上述の第1の流入空気阻害手段に相当しており、同伴空気除去用空気吸引装置105下流側側面に配置され、流入空気阻害手段103は上述の第2の流入空気阻害手段に相当しており、塗工液ジェット供給部107上流側側面に配置されている。流入空気阻害手段を配置していない図10に示した例の場合、同伴空気除去用空気吸引装置105の下流表面においては、滑らかな空気の流れW1が発生しうる。この気流W1は同伴空気の再発達の起源となる同伴空気除去手段側の同伴空気起源空気流となる可能性がある。これに対し流入空気阻害手段101を配置した場合、同伴空気除去用空気吸引装置105の下流表面における空気の流れを図11において符号W3に示すように、同伴空気除去用空気吸引装置の下流表面において滑らかに流れることを阻害され、同伴空気の再発達を効果的に抑制することができる。
The inflow air inhibiting means will be further described based on FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view of the vicinity of the accompanying air removal unit before the inflowing air inhibition unit is arranged, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the vicinity of the accompanying air removal unit when the inflowing air inhibition units 101 and 103 are arranged. . Since other configurations are the same as those in FIG. 1, some members are indicated by omitting the reference numerals. The inflow air inhibition means 101 corresponds to the first inflow air inhibition means described above, and is disposed on the side surface on the downstream side of the accompanying air removal
また、塗工液ジェット供給部107上流側に流入空気阻害手段を配置していない場合も図10に示すように、塗工液ジェット供給部上流側側面の空気の流れW2が発生し得る。この気流W2は、塗工液ジェットのウェブ上への衝突点Cにむけて流れる可能性があり、同伴空気層再発達の原因となる同伴空気起源空気流となり得るとともに、転写面不良の原因となる可能性が残されている。これに対し流入空気阻害手段103を配置した場合、塗工液ジェット供給部上流側側面の空気の流れは図11において符号W4で示すように変化し、転写面不良を起こす可能性を効果的に低減することができる。 Further, even when no inflow air inhibiting means is arranged upstream of the coating liquid jet supply unit 107, as shown in FIG. 10, an air flow W2 on the upstream side surface of the coating liquid jet supply unit can be generated. This air flow W2 may flow toward the collision point C of the coating liquid jet on the web, and may be an accompanying air-derived air flow that causes the re-development of the accompanying air layer, and causes a transfer surface defect. There is a possibility to become. On the other hand, when the inflow air inhibiting means 103 is arranged, the air flow on the side surface on the upstream side of the coating liquid jet supply section changes as indicated by reference numeral W4 in FIG. Can be reduced.
流入空気阻害手段は、ウェブ進行方向Aに対し、同伴空気除去用空気吸引装置の下流側側面、もしくは塗工液ジェット供給部の上流側側面のいずれか、あるいはこれら複数箇所に設置することができ、設置箇所の数は1箇所に限らず複数箇所とすることができる。また、流入空気阻害手段の設置個数も1個と限らず複数個とすることができる。また、例えば同伴空気除去用空気吸引装置105側面に複数の流入空気阻害手段を配置するように、1箇所の設置場所に対して複数の流入空気阻害手段を配置することも、もちろん可能である。
The inflow air inhibiting means can be installed in the web traveling direction A either on the downstream side surface of the entrained air removing air suction device, on the upstream side surface of the coating liquid jet supply unit, or on a plurality of these locations. The number of installation locations is not limited to one, and can be a plurality of locations. Further, the number of installed inflow air inhibiting means is not limited to one, but may be plural. Further, it is of course possible to arrange a plurality of inflow air inhibiting means for one installation place so that, for example, a plurality of inflow air inhibiting means are arranged on the side surface of the entrained air removing
なお、本発明で言う流入空気阻害手段の種々の例を図9に示した。図9は本発明で使用される流入空気阻害手段の種々の例の断面図である。符号91は流入空気阻害手段を設置するための部材であるスリット状ノズルを有する塗工液供給部上流側側面、同伴空気除去用空気吸引装置下流側表面のいずれかを示しているものとする。符号92aで示されるが如き平板、符号92bで示されるが如き曲板、符号92cで示されるが如き多角形柱等、符号92dで示されるが如き円柱等から選ばれるいずれかの部材を配置する。多角形中等とは、多角形中および多角形中の一部を直線上に切り取ったものを言い、円柱等とは、円柱、楕円柱、もしくはこれらの一部を直線的に切り取ったものをいい、例えば半円柱なども含有される。これら流入空気阻害手段を配置することにより、図10で示した例では下部から上部に向かう空気流を阻害、もしくは乱す作用を生じ、従って塗工液ジェットの進行方向への空気流の発達や、同伴空気層の再発達を阻害することができ、転写面不良等の操業性・品質の低下を回避することができる。平板および曲板の厚みについては、薄すぎる場合には容易に変形するため空気流により振動を励起したりすることがあるため好ましくない。実用的には0.5mm以上の厚みが好ましく、1mmが更に好ましい。安全面から、平板・曲板の自由先端は曲面となっていることが好ましい。流入空気阻害手段部材の張り出し高さhが小さすぎる場合には、該部材の設置効果が低くなるため、高さhとしては3mm以上が好ましく、5mm以上がより好ましく、10mm以上がさらに好ましい。hが大きすぎる場合には設置が困難になる可能性があり、100mm以下が好ましく、50mm以下がより好ましい。流入空気阻害手段で使用される平板、曲板、多角形柱、円柱等の部材の材質について限定はないが、堅牢であることが要求されるため、金属や樹脂、ゴム類等が好適に使用できる。また、これら流入空気阻害手段部材の表面を撥水加工して使用することも、良好な操業性を保持するために好ましい形態である。 Various examples of the inflow air inhibiting means referred to in the present invention are shown in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of various examples of the inflow air inhibiting means used in the present invention. Reference numeral 91 denotes either the upstream side surface of the coating liquid supply unit having a slit-like nozzle, which is a member for installing the inflow air inhibiting means, or the downstream side surface of the accompanying air removal air suction device. A member selected from a flat plate as indicated by reference numeral 92a, a curved plate as indicated by reference numeral 92b, a polygonal pillar as indicated by reference numeral 92c, a cylinder as indicated by reference numeral 92d, and the like is disposed. . “Polygon middle” refers to a polygon or part of a polygon cut out on a straight line, and “cylinder” refers to a cylinder, an elliptical column, or a part of these cut out linearly. For example, a semi-cylinder is also contained. By arranging these inflow air inhibiting means, in the example shown in FIG. 10, an action of inhibiting or disturbing the air flow from the lower part to the upper part is caused, and therefore the development of the air flow in the traveling direction of the coating liquid jet, It is possible to inhibit the re-development of the accompanying air layer, and to avoid deterioration in operability and quality such as defective transfer surface. About the thickness of a flat plate and a curved plate, when it is too thin, since it deform | transforms easily, a vibration may be excited by an air flow and it is unpreferable. Practically, the thickness is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm. From the viewpoint of safety, the free tip of the flat plate / curved plate is preferably a curved surface. When the overhanging height h of the inflowing air inhibiting means member is too small, the installation effect of the member is lowered. Therefore, the height h is preferably 3 mm or more, more preferably 5 mm or more, and further preferably 10 mm or more. When h is too large, installation may be difficult, and is preferably 100 mm or less, and more preferably 50 mm or less. There are no limitations on the material of the flat plate, curved plate, polygonal column, cylinder, etc. used in the inflow air blocking means, but it is required to be robust, so metals, resins, rubbers, etc. are preferably used it can. Moreover, it is also a preferable form to maintain the good operability by using the surface of these inflow air inhibiting means members after being water-repellent.
流入空気阻害手段の設置位置としては、流入空気阻害手段を設置するための部材であるスリット状ノズルを有する塗工液供給部上流側側面、同伴空気除去用空気吸引装置下流側表面上において、ウェブに近いほど好ましいが、ウェブとの距離が大きくなると効果が低減する可能性があり、他方該距離が小さすぎた場合にはウェブとの接触により操業性を低下させる可能性がある。このため、流入空気阻害手段とウェブとの距離として、下限値として5mm以上が好ましく、10mm以上が更に好ましく、上限値として800mm以下が好ましく、300mm以下がより好ましく、50mm以下が特に好ましい。 As for the installation position of the inflow air inhibition means, the web on the upstream side surface of the coating liquid supply unit having the slit-like nozzle, which is a member for installing the inflow air inhibition means, on the downstream side surface of the entrained air removal air suction device However, if the distance to the web is increased, the effect may be reduced. On the other hand, if the distance is too small, the operability may be reduced by contact with the web. For this reason, the distance between the inflowing air inhibiting means and the web is preferably 5 mm or more as a lower limit, more preferably 10 mm or more, preferably 800 mm or less, more preferably 300 mm or less, and particularly preferably 50 mm or less.
本発明による塗工装置は、シート状基材の少なくとも一面上に、顔料および/または接着剤を主成分とする塗工層を設けてなる塗工シート、特に顔料塗工紙の製造に好適に用いることができる。ジェット供給方式のブレード塗工方式の場合、一般的に顔料塗工紙の塗工速度はすでに1000m/minを超える高速での操業が一般的になってきており、将来的に2000m/min以上となることが予測されている。このような高速塗工時には同伴空気による塗工欠陥発生、操業性悪化が発生しやすい問題を抱えている。本発明の塗工装置は、このような高速塗工においても、塗工欠陥の発生や品質の低下、操業性悪化を効果的に防止することができる。 The coating apparatus according to the present invention is suitable for producing a coated sheet, particularly a pigment-coated paper, in which a coating layer mainly composed of a pigment and / or an adhesive is provided on at least one surface of a sheet-like substrate. Can be used. In the case of the jet coating type blade coating method, generally, the coating speed of the pigment coated paper is already generally operated at a high speed exceeding 1000 m / min. It is expected to be. During such high-speed coating, there is a problem that coating defects are likely to occur due to entrained air and operability deteriorates easily. The coating apparatus of the present invention can effectively prevent the occurrence of coating defects, deterioration in quality, and deterioration in operability even in such high-speed coating.
本発明において、ジェット供給方式の塗工液を供給するスリット状ノズルのスリット幅については、スリット幅が狭すぎる場合、塗工液中の粗大粒子もしくは凝集物がスリット間に滞留することで塗料量プロファイルを悪化させる可能性があり、他方広すぎた場合には塗工液ジェットのウェブへの衝突速度が低すぎて正常な塗工が行われない可能性がある。このため、該ノズルのスリット幅としては、0.5〜3.0mmが好ましく、塗工液ジェットをより安定させるため、より好ましくは1.0〜2.5mmである。 In the present invention, with respect to the slit width of the slit-like nozzle for supplying the jet supply type coating liquid, if the slit width is too narrow, coarse particles or aggregates in the coating liquid may be retained between the slits, resulting in a coating amount. The profile may be deteriorated. On the other hand, if it is too wide, the collision speed of the coating liquid jet to the web may be too low to perform normal coating. For this reason, the slit width of the nozzle is preferably 0.5 to 3.0 mm, and more preferably 1.0 to 2.5 mm in order to further stabilize the coating liquid jet.
本発明において、ジェット供給方式のスリット状ノズルからの塗工液吐出速度については、吐出速度が遅い場合は走行するウェブ表面への塗工液の転移が正常に行われにくくなることから転写面不良が発生しやすくなり、他方早すぎる場合にはバックフローが発生しやすくなる。このため、スリット状ノズルからの塗工液吐出速度の下限値として好ましくは100m/min以上、他方上限値としてはウェブの進行速度以下が好ましい。転写面不良およびバックフロー両者をより効果的に防止する観点から、スリット状ノズルからの塗工液吐出速度としてより好ましくは下限値として200m/min以上であり、上限値として400m/min以下である。 In the present invention, with respect to the coating liquid discharge speed from the slit nozzle of the jet supply system, if the discharge speed is slow, transfer of the coating liquid to the running web surface is difficult to perform normally, so that the transfer surface is defective. Is likely to occur, and if it is too early, backflow is likely to occur. For this reason, the lower limit of the coating liquid discharge speed from the slit-like nozzle is preferably 100 m / min or more, and the upper limit is preferably the web traveling speed or less. From the viewpoint of more effectively preventing both transfer surface defects and backflow, the coating liquid discharge rate from the slit nozzle is more preferably 200 m / min or more as the lower limit and 400 m / min or less as the upper limit. .
本発明において、ジェット供給方式のスリット状ノズルからの塗工液供給量は、所望の塗工量に対して適宜変更が可能であるが、計量ブレードでの計量を考慮すると、ウェブ上への所望の塗工量に対して5〜30倍程度が好ましく、塗工液ジェットの安定性と計量ブレードでの計量性のバランスから、より好ましくは10〜25倍である。 In the present invention, the supply amount of the coating liquid from the slit nozzle of the jet supply method can be appropriately changed with respect to the desired coating amount. The coating amount is preferably about 5 to 30 times, and more preferably 10 to 25 times from the balance between the stability of the coating liquid jet and the meterability of the metering blade.
本発明において、図2におけるウェブ上への塗工液衝突地点におけるバッキングロール接線方向Tgと塗工液ジェット13の間で形成される、塗工液ジェットの衝突角度については、図2の符号Φで示される角度を指し、該衝突角度が小さすぎる場合には転写面不良が発生しやすくなり、他方大きすぎる場合にはバックフローが発生しやすくなる。該衝突角の上限として好ましくは70度以下、下限として好ましくは15度以上であり、転写面不良およびバックフロー両者をより効果的に防止する観点から、該衝突角としてより好ましくは上限として60度以下、下限として35度以上である。
In the present invention, it is formed between the backing roll tangential T g and
塗工液粘度に関しては、粘度が高すぎる場合には計量ブレードで所望の塗工量に制御するのが困難となり、他方低すぎる場合にはバックフローが発生しやすくなる。このため、塗工液の粘度としては、ハーキュレス型ハイシェア粘度計等で測定されるせん断速度1.8×105(1/s)でのハイシェア粘度の下限値として5mPa・s以上が好ましく、バックフロー防止のためには下限値として10mPa・s以上がさらに好ましい。良好な塗工性を保持するためには該ハイシェア粘度の上限値として45mPa・s以下であることが好ましく、さらに塗工性を良好とするためには上限値として35mPa・s以下であることがより好ましい。ハイシェア粘度が30mPa・s以下の場合、本発明の効果により転写面不良を抑制できることからバックフローの発生を抑制でき、本発明の効果が顕著であり、さらに25mPa・s以下の場合にはより顕著である。 Regarding the coating solution viscosity, when the viscosity is too high, it becomes difficult to control the coating amount to a desired value with the measuring blade, and when it is too low, backflow tends to occur. Therefore, the viscosity of the coating liquid, or 5 mPa · s is preferable as the lower limit of the high shear viscosity at shear rate 1.8 × 10 5 (1 / s ) measured at Hercules type high shear viscometer, back In order to prevent flow, the lower limit is more preferably 10 mPa · s or more. In order to maintain good coatability, the upper limit value of the high shear viscosity is preferably 45 mPa · s or less, and in order to further improve coatability, the upper limit value is 35 mPa · s or less. More preferred. When the high shear viscosity is 30 mPa · s or less, transfer surface defects can be suppressed by the effect of the present invention, so that the occurrence of backflow can be suppressed, and the effect of the present invention is remarkable. It is.
塗工液の固形分濃度については特に限定される物ではないが、該固形分濃度が適正な範囲にないと計量ブレードで所望の塗工量に制御するのが困難となる。該固形分濃度が高すぎる場合、計量ブレードでの塗工量制御が不可能となるばかりか、塗工量プロファイルが極端に悪化する可能性がある。他方、該固形分濃度が低すぎる場合、計量ブレードの条件をいかようにしても所望の塗工量を得られなくなるばかりか、得られる塗工物の品質低下が起こり好ましくない。このため、塗工液の固形分濃度の上限として好ましくは72%以下であり、さらに好ましくは70%以下であり、特に好ましくは68%以下である。塗工液の固形分濃度の下限として好ましくは30%以上であり、さらに好ましくは45%以上であり、特に好ましくは55%以上である。なお、塗工液固形分濃度が低い場合には塗工液粘度が低い傾向にあり、このためバックフローが発生しやすい。従って、塗工液固形分濃度として30%以上68%以下で本発明の効果が現れやすく、該固形分濃度として45%〜64%の場合には本発明による効果が顕著である。 The solid content concentration of the coating liquid is not particularly limited. However, if the solid content concentration is not within an appropriate range, it is difficult to control the coating amount to a desired value with a measuring blade. If the solid content concentration is too high, it is not only impossible to control the coating amount with the measuring blade, but the coating amount profile may be extremely deteriorated. On the other hand, when the solid content concentration is too low, not only the desired coating amount cannot be obtained regardless of the condition of the measuring blade, but the quality of the obtained coated product is lowered, which is not preferable. For this reason, the upper limit of the solid content concentration of the coating liquid is preferably 72% or less, more preferably 70% or less, and particularly preferably 68% or less. The lower limit of the solid content concentration of the coating liquid is preferably 30% or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 55% or more. In addition, when the coating liquid solid content concentration is low, the viscosity of the coating liquid tends to be low, and thus backflow is likely to occur. Therefore, the effect of the present invention tends to appear when the coating liquid solid content concentration is 30% or more and 68% or less, and the effect according to the present invention is remarkable when the solid content concentration is 45% to 64%.
ウェブの塗工速度については、本発明の効果はより高速での塗工時において効果が大きい。このため、塗工速度が小さい場合は本発明の効果が出にくい。500m/min未満の塗工速度では効果が発現しにくい。効果が発現する上でより好ましくは1000m/min以上、特に好ましくは1200m/min以上である。塗工速度の上限値は、計量ブレードにおいて塗工が正常に行われる範囲であれば問題ないが、3000m/minを超えての操業は困難であり、塗工速度の上限値としては3000m/min以下が好ましい範囲である。 Regarding the web coating speed, the effect of the present invention is great when coating at higher speeds. For this reason, when the coating speed is low, the effect of the present invention is hardly obtained. The effect is hardly exhibited at a coating speed of less than 500 m / min. In view of the effect, it is more preferably 1000 m / min or more, and particularly preferably 1200 m / min or more. The upper limit of the coating speed is not a problem as long as the coating is normally performed on the measuring blade, but operation exceeding 3000 m / min is difficult, and the upper limit of the coating speed is 3000 m / min. The following are preferred ranges.
本発明において塗工液計量部において使用される計量ブレードとしては、剛直なベベルブレードと呼ばれるタイプ、または屈曲可能なベントブレードと呼ばれるタイプのどちらも使用することができる。また、ブレードの材質については特に限定はなく、公知公用の計量用ブレードが使用できる。セラミック加工を施した金属製ブレード、メッキブレード、溶射ブレード、ソフトチップブレード等も使用可能である。ブレード刃の厚み、刃先の角度についても特に限定はなく、たとえばブレード刃の厚みとして0.05〜1.0mm、刃先の角度として10〜90度のブレードが使用できる。 As the measuring blade used in the coating liquid measuring unit in the present invention, either a type called a rigid bevel blade or a type called a bendable bent blade can be used. The material of the blade is not particularly limited, and a publicly known measuring blade can be used. Metal blades, ceramic blades, plating blades, thermal spray blades, soft tip blades and the like can also be used. The thickness of the blade blade and the angle of the blade edge are not particularly limited. For example, a blade having a blade edge thickness of 0.05 to 1.0 mm and a blade edge angle of 10 to 90 degrees can be used.
塗工層が形成されるウェブとしては特に限定はなく、例えばセルロース繊維を主体とした紙、および各種樹脂を主成分とするフィルム等を用いることができる。紙の場合、表面に澱粉等のサイズプレス処理の有無や、顔料および/または接着剤を主体とする塗工層の有無にかかわらず使用することができる。フィルムの場合、アンカー層の塗工やコロナ処理による表面処理の有無に関わらず使用することができる。 The web on which the coating layer is formed is not particularly limited, and for example, paper mainly composed of cellulose fibers, films mainly composed of various resins, and the like can be used. In the case of paper, it can be used regardless of the presence or absence of a size press treatment such as starch on the surface and the presence or absence of a coating layer mainly composed of a pigment and / or an adhesive. In the case of a film, it can be used irrespective of the presence or absence of surface treatment by application of an anchor layer or corona treatment.
ウェブとしてセルロース繊維を主体とした紙を使用した塗工紙の製造に用いられる、顔料および/または接着剤を主成分とする塗工層を設ける原紙としては特に限定はないが、例えばセルロース繊維を主体とする紙基材および、あらかじめ顔料および/または接着剤を主成分とする下塗り塗工層を少なくとも1層以上設けたものである塗工用原紙を用いることができる。得られる塗工紙の光沢・平滑度を良好とするためには、あらかじめ顔料および/または接着剤を主成分とする下塗り塗工層を少なくとも1層以上設けたものである塗工用原紙を使用することが好ましい。バックフローの発生しやすい、少なくとも1層以上の下塗り層を設けたような、平滑度の高い塗工原紙の如き平滑性の高いウェブを使用する場合、本発明の効果が顕著である。このため、塗工紙用原紙として、パーカープリントサーフ(PPS)表面平滑度試験機(例えば、機種:MODEL M−569型、MESSMER BUCHEL社製/英国、が該当する)を用い、バッキングディスク:ソフトラバー、クランプ圧力:1MPaの条件で測定されるPPS平滑度が、5.0μm以下である原紙の使用が好ましく、該平滑度として4.0μm以下である原紙の使用がさらに好ましく、該平滑度が3.5μm以下である原紙の使用が特に好ましく、該平滑度が3.0μm以下である原紙の使用が、得られる塗工紙の品質が最も良好であり、本発明の最も好ましい形態である。 There is no particular limitation on the base paper provided with a coating layer mainly composed of a pigment and / or an adhesive, which is used in the production of coated paper using paper mainly composed of cellulose fibers as a web. It is possible to use a base paper for coating and a base paper for coating in which at least one or more undercoat coating layers mainly composed of a pigment and / or an adhesive are provided in advance. In order to improve the gloss and smoothness of the resulting coated paper, use a base paper for coating that is provided with at least one undercoat layer mainly composed of a pigment and / or an adhesive in advance. It is preferable to do. The effect of the present invention is remarkable when using a highly smooth web such as a coated base paper having a high degree of smoothness, such as at least one undercoat layer that is susceptible to backflow. Therefore, a Parker Print Surf (PPS) surface smoothness tester (for example, model: MODEL M-569, manufactured by MESSMER BUCHEL / UK) is used as a base paper for coated paper, and a backing disk: soft Rubber, clamping pressure: It is preferable to use a base paper having a PPS smoothness of 5.0 μm or less measured under a condition of 1 MPa, and it is more preferable to use a base paper having a smoothness of 4.0 μm or less. The use of a base paper having a thickness of 3.5 μm or less is particularly preferred, and the use of a base paper having a smoothness of 3.0 μm or less is the most preferred form of the present invention because the quality of the resulting coated paper is the best.
塗工シートの製造に対して本発明の方法を適用した場合、塗工液のウェブへの接触時間、および接触量を、ウェブの幅方向・流れ方向のいずれの方向についても均一化できるため、目視にて転写面不良が確認できない極軽度の転写面不良が発生している場合においても、得られる塗工の塗工量プロファイル、および印刷品質を向上できる。 When the method of the present invention is applied to the production of the coating sheet, the contact time of the coating liquid to the web, and the contact amount can be made uniform in both the width direction and the flow direction of the web. Even in the case where an extremely mild transfer surface defect in which a transfer surface defect cannot be visually confirmed has occurred, the coating amount profile of the obtained coating and the print quality can be improved.
紙基材を形成するパルプについては、製法や種類等について特に限定するものではなく、KP、SPのような化学パルプ、SGP、RGP、BCTMP、CTMP等の機械パルプや、ECFパルプやTCFパルプ等の塩素フリーパルプ、脱墨パルプのような古紙パルプ、あるいはケナフ、バガス、竹、藁、麻等のような非木材パルプ、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリノジック繊維等の有機合成繊維、さらにはガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機質繊維も使用出来る。 The pulp forming the paper substrate is not particularly limited in terms of the production method and type, etc. Chemical pulp such as KP, SP, mechanical pulp such as SGP, RGP, BCTMP, CTMP, ECF pulp, TCF pulp, etc. Waste paper pulp such as chlorine-free pulp, deinked pulp, non-wood pulp such as kenaf, bagasse, bamboo, straw, hemp, etc., organic synthetic fibers such as polyamide fiber, polyester fiber, polynosic fiber, and glass fiber Inorganic fibers such as ceramic fibers and carbon fibers can also be used.
また、紙基材中には、必要に応じて填料が配合出来る。この場合の填料としては、特に限定するものではないが、一般に上質紙に用いられる各種の顔料、例えばカオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂並びにそれらの密実型、微小中空型、貫通孔型の粒子である有機顔料が挙げられる。 Moreover, a filler can be mix | blended with a paper base material as needed. The filler in this case is not particularly limited, but various pigments generally used for fine paper, such as kaolin, calcined kaolin, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, talc, zinc oxide, alumina, Mineral pigments such as magnesium carbonate, magnesium oxide, silica, white carbon, bentonite, zeolite, sericite, smectite, polystyrene resin, urea resin, melamine resin, acrylic resin, vinylidene chloride resin and their dense materials Examples thereof include organic pigments that are actual, fine hollow, and through-hole type particles.
なお、紙料中にはパルプ繊維や填料の他に、従来から使用されている各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、定着剤や内添サイズ剤等の各種抄紙用内添助剤を、必要に応じて適宜選択して使用することができる。さらに染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤も紙の用途に応じて適宜添加することができる。 In addition to pulp fibers and fillers, various anionic, nonionic, cationic or amphoteric yield improvers, freeness improvers, paper strength enhancers, fixings are used in the stock. Various papermaking internal additives such as an additive and an internal sizing agent can be appropriately selected and used as necessary. Furthermore, internal additives for papermaking such as dyes, fluorescent brighteners, pH adjusters, antifoaming agents, pitch control agents, slime control agents and the like can be appropriately added depending on the use of the paper.
紙基材の抄紙方法については特に限定するものではなく、例えば抄紙pHが4.5付近である酸性抄紙法、また中性サイズ剤および/または炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主成分として含み、抄紙pH約6の弱酸性から抄紙pH約9の弱アルカリ性の中性抄紙法等、全ての抄紙方法に適用することができ、抄紙機も長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、丸網抄紙機、傾斜ワイヤー抄紙機等の通常用いられている抄紙機を適宜使用することができる。 The paper making method of the paper base is not particularly limited, and includes, for example, an acidic paper making method in which the paper making pH is around 4.5, and a neutral sizing agent and / or an alkaline filler such as calcium carbonate as a main component. It can be applied to all papermaking methods such as weak acidity at pH of about 6 to weak alkaline neutral papermaking at about pH9, and the paper machine is also a long net paper machine, twin wire paper machine, round net paper machine, Commonly used paper machines such as inclined wire paper machines can be used as appropriate.
本発明の塗工シートに用いる塗工層中の顔料としては、一般的に使用される顔料が使用でき、例えば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、構造性カオリン、デラミカオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、サチンホワイト、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、アルミノ珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等の密実型、中空型、あるいは貫通孔型樹脂等の有機顔料も用いることが可能であり、これらの中から1種あるいは2種以上が適宜選択して用いられる。 As the pigment in the coating layer used in the coating sheet of the present invention, commonly used pigments can be used, for example, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, kaolin, calcined kaolin, structural kaolin, deramikaolin, Mineral pigments such as talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, satin white, zinc oxide, alumina, magnesium carbonate, magnesium oxide, silica, magnesium aluminosilicate, calcium silicate, white carbon, bentonite, zeolite, sericite, smectite Or solid resin such as polystyrene resin, styrene-acrylic copolymer resin, urea resin, melamine resin, acrylic resin, vinylidene chloride resin, benzoguanamine resin, hollow resin, or through-hole resin Organic pigments can also be used, One or two or more kinds among these are appropriately selected and used.
接着剤としては、水溶性および/または水分散性の高分子化合物を用いることができ、例えばカチオン性澱粉、両性澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ゼラチン、カゼイン、大豆蛋白、天然ゴム等の天然あるいは半合成高分子化合物、ポリビニルアルコール、イソプレン、ネオプレン、ポリブタジエン等のポリジエン類、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリアルケン類、ビニルハライド、酢酸ビニル、スチレン、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリルアミド、メチルビニルエーテル等のビニル系重合体や共重合体類、スチレン−ブタジエン系、メチルメタクリレート−ブタジエン系等の合成ゴムラテックス、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、オレフィン−無水マレイン酸系樹脂、メラミン系樹脂等の合成高分子化合物等が例示でき、上記の中から目的に応じて1種以上を適宜選択して使用することができる。 As the adhesive, a water-soluble and / or water-dispersible polymer compound can be used. For example, cationic starch, amphoteric starch, oxidized starch, enzyme-modified starch, thermochemically-modified starch, esterified starch, and etherified starch. Starches such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, etc., natural or semi-synthetic polymer compounds such as gelatin, casein, soybean protein, natural rubber, polydienes such as polyvinyl alcohol, isoprene, neoprene, polybutadiene, polybutene, poly Polyalkenes such as isobutylene, polypropylene, and polyethylene, vinyl halides, vinyl acetate, styrene, methacrylic acid, methacrylic acid esters, methacrylamide, methyl vinyl ether, and other vinyl polymers and copolymers, styrene-butadiene systems, Synthetic polymer latexes such as synthetic rubber latex such as tilmethacrylate-butadiene, polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, olefin-maleic anhydride resin, melamine resin, etc. One or more kinds can be appropriately selected and used according to the above.
本発明に用いる塗工液中には、前述した顔料や接着剤の他に各種助剤、例えば界面活性剤、pH調節剤、粘度調節剤、保水剤、柔軟剤、光沢付与剤、ワックス類、分散剤、流動変性剤、導電防止剤、安定化剤、帯電防止剤、架橋剤、サイズ剤、蛍光増白剤、着色剤、紫外線吸収剤、消泡剤、耐水化剤、可塑剤、防腐剤、香料等を、本発明の所望の効果を失わないように、必要に応じて適宜使用することも可能である。 In the coating liquid used in the present invention, in addition to the pigments and adhesives described above, various auxiliary agents such as surfactants, pH adjusters, viscosity adjusters, water retention agents, softeners, gloss imparting agents, waxes, Dispersant, flow modifier, antistatic agent, stabilizer, antistatic agent, cross-linking agent, sizing agent, fluorescent brightener, colorant, ultraviolet absorber, antifoaming agent, water resistant agent, plasticizer, preservative Perfume and the like can be appropriately used as necessary so as not to lose the desired effect of the present invention.
本発明の塗工層の乾燥後塗工量は、特に限定されるものではないが、一般的に紙基材の片面に対し1〜40g/m2、好ましくは2〜30g/m2、さらに好ましくは5〜25g/m2である。塗工量が1g/m2に満たない場合、塗工層を原紙上に形成する効果が現れにくく、他方40g/m2を超えると高速塗工時において急激な乾燥が必要となり、結果バインダーマイグレーションによりモトリング等の印刷障害の発生や印刷強度の低下が発生する可能性が高くなるため、上記にて規定する範囲の塗工量が好ましい。 Although the coating amount after drying of the coating layer of this invention is not specifically limited, Generally 1-40 g / m < 2 > with respect to the single side | surface of a paper base material, Preferably it is 2-30 g / m < 2 >, Furthermore, Preferably it is 5-25 g / m < 2 >. When the coating amount is less than 1 g / m 2 , the effect of forming the coating layer on the base paper is difficult to appear. On the other hand, when it exceeds 40 g / m 2 , rapid drying is required during high-speed coating, resulting in binder migration. This increases the possibility of occurrence of printing troubles such as motoring and a decrease in printing strength, so that the coating amount within the range specified above is preferable.
塗工層の乾燥方法については特に限定されず、エアードライヤー、シリンダードライヤー、IRドライヤー等一般に使用される乾燥方法が使用できる。 The drying method for the coating layer is not particularly limited, and commonly used drying methods such as an air dryer, a cylinder dryer, and an IR dryer can be used.
塗工紙の水分としては、紙基材を用いた場合、紙基材上に塗工層を設けて通常の乾燥工程後、または必要に応じて表面処理工程等で平滑化処理された後、水分が3〜10%、好ましくは4〜8%程度となるように調整して仕上げられる。 As the moisture of the coated paper, when using a paper substrate, after providing a coating layer on the paper substrate and after a normal drying step, or after being smoothed in a surface treatment step or the like, if necessary, It is finished by adjusting the water content to 3 to 10%, preferably about 4 to 8%.
また平滑化処理する際は、通常のスーパーキャレンダ、グロスキャレンダ、ソフトキャレンダ等の平滑化処理装置を用いてオンマシンやオフマシンにて行われ、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温等も通常の平滑化処理装置に準じて適宜調節される。 The smoothing process is performed on-machine or off-machine using a normal smoothing device such as a super calender, gloss calender, or soft calender. The number, heating, etc. are also adjusted as appropriate according to a normal smoothing apparatus.
[実施例]
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが,本発明はそれらの範囲に限定されるものでない。なお、例中の「部」及び「%」は特に断わらない限り、「質量部(固型分)」及び「質量%」を示す。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these ranges. In the examples, “parts” and “%” indicate “parts by mass (solid component)” and “% by mass” unless otherwise specified.
・実施例1
図1に示した構成の塗工装置により以下のように塗工紙を作製した。同伴空気除去手段を構成する空気吸引装置としては、図4(a)に示した角度θ=45度となる形状のスリット状のダクト開口部5個を有する、すなわちダクト数5個の空気吸引装置を使用した。この装置のダクト隔壁間の間隔距離xは30mm、スリット状のダクト開口部幅H1は5mm、ダクト中間部開口幅H2は20mmであった。空気吸引装置のウェブ対抗面の曲率半径はバッキングロールのそれと同一とした。ダクトの長さつまりダクト隔壁の長さは100mmとした。この空気吸引装置を、塗工液ジェットがウェブに衝突する地点の20mm上流側を始点として、空気吸引装置とウェブ間距離を5mmとなるように設置した。下記に示す顔料塗工紙用塗工液A、Bを調整し、空気吸引機の吸引度が−1500Paとなるように吸引し、塗工原紙に塗工液Aを乾燥塗工量11g/m2となるように塗工・乾燥した後、引き続き塗工液Bを乾燥塗工量10g/m2となるように塗工を行った。このときの塗工速度は1300m/min、塗工液ジェットのウェブ衝突角は48度、塗工液吐出量は395L/min・m、塗工液供給部スリット幅1.5mm、スリット先端からウェブまでの距離は50mmの条件にて塗工液を供給した。この際の、塗工液ジェットの吐出速度は、255m/minであった。塗工時には転写面不良・バックフローの発生はなく、操業状態は良好であるのはもちろんのこと、塗工欠陥も検出されなかった。なお、塗工液Aを塗工した後のPPS平滑度は3.1μmであった。
Example 1
A coated paper was prepared as follows using the coating apparatus having the configuration shown in FIG. As the air suction device constituting the accompanying air removal means, the air suction device has five slit-shaped duct openings having an angle θ = 45 degrees shown in FIG. It was used. The distance x between the duct partition walls of this apparatus was 30 mm, the slit-shaped duct opening width H1 was 5 mm, and the duct middle opening width H2 was 20 mm. The radius of curvature of the web facing surface of the air suction device was the same as that of the backing roll. The length of the duct, that is, the length of the duct partition wall was 100 mm. The air suction device was installed so that the distance between the air suction device and the web was 5 mm, starting from the upstream side of the point where the coating liquid jet collided with the web. The coating liquids A and B for pigment coated paper shown below are adjusted and sucked so that the suction degree of the air suction machine is −1500 Pa, and the coating liquid A is applied to the coated base paper in a dry coating amount of 11 g / m. After coating and drying so as to be 2 , the coating liquid B was continuously applied so that the dry coating amount was 10 g / m 2 . At this time, the coating speed is 1300 m / min, the web collision angle of the coating liquid jet is 48 degrees, the coating liquid discharge amount is 395 L / min · m, the coating liquid supply section slit width is 1.5 mm, and the web from the slit tip The coating solution was supplied under the condition of 50 mm. The discharge speed of the coating liquid jet at this time was 255 m / min. At the time of coating, there was no transfer surface defect and no backflow, and the operation state was good, and coating defects were not detected. In addition, the PPS smoothness after apply | coating the coating liquid A was 3.1 micrometers.
<塗工用原紙>
LBKP(フリーネス(CSF)=400ml)70部、NBKP(フリーネス(CSF)=410ml)30部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム(PC:白石カルシウム製)を灰分が8部となるように添加し、対パルプ100部当り澱粉1.4部、アルケニル無水コハク酸0.15部、および硫酸バンド0.5部を添加した紙料を用いて長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で澱粉の塗工量が乾燥重量で2g/m2となるようにサイズプレス装置で塗布・乾燥させ、マシンキャレンダで旭精工株式会社製全自動デジタル型王研式透気度・平滑度試験機EYOで測定される王研式平滑度を35秒になるように平滑化処理して、坪量が90g/m2の紙基材を得た。この紙基材のPPS平滑は、5.8μmであった。
<Base paper for coating>
To a pulp slurry of 70 parts of LBKP (freeness (CSF) = 400 ml) and 30 parts of NBKP (freeness (CSF) = 410 ml), light calcium carbonate (PC: manufactured by Shiroishi calcium) was added so that the ash content was 8 parts, Paper was made with a long paper machine using a stock to which 1.4 parts of starch per 100 parts of pulp, 0.15 part of alkenyl succinic anhydride, and 0.5 part of sulfuric acid band were added. Apply and dry with a size press so that the coating weight is 2 g / m 2 in dry weight, and use a machine calendar with a fully automatic digital type Oken air permeability and smoothness tester EYO made by Asahi Seiko Co., Ltd. The Oken type smoothness measured was smoothed so as to be 35 seconds to obtain a paper substrate having a basis weight of 90 g / m 2 . The PPS smoothness of this paper base was 5.8 μm.
<塗工液Aの調整>
FMT−97(成分;重質炭酸カルシウム、株式会社ファイマテック製)100部に、固形分として澱粉(商品名;エースB、王子コーンスターチ社製)6部、ラテックス(商品名;DL921、ダウ・ケミカル日本株式会社製)9部を添加し、さらに水を加えて、固形分濃度が64%の塗工液を調製した。塗工液Aのせん断速度1.8×105(1/s)におけるハイシェア粘度は、15mPa・sであった。
<Adjustment of coating liquid A>
100 parts of FMT-97 (component: heavy calcium carbonate, manufactured by Phimatech Co., Ltd.), 6 parts of starch (trade name; Ace B, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.), latex (trade name: DL921, Dow Chemical) 9 parts) (manufactured by Nippon Co., Ltd.) was added, and water was further added to prepare a coating solution having a solid concentration of 64%. The high shear viscosity at a shear rate of 1.8 × 10 5 (1 / s) of the coating liquid A was 15 mPa · s.
<塗工液Bの調整>
ミラグロス91(成分;カオリン、エンゲルハード社製)80部に、水および分散剤(商品名;アロンA−9、東亞合成社製)0.1部を加え、コーレス分散機にて分散し、固形分72%のカオリン分散液を得た。この分散液に固形分75%のFMT−97(成分;重質炭酸カルシウム、株式会社ファイマテック製)を固形分として20部を加え、顔料スラリーを調製した。この顔料スラリー固形分100部に対して、澱粉(商品名;エースB、王子コーンスターチ社製)1.5部、ラテックス(商品名;T2535D、JSR株式会社製)12部を添加し、さらに水を加えて、固形分濃度が63%の塗工液を調製した。塗工液Bのせん断速度1.8×105(1/s)におけるハイシェア粘度は、19mPa・sであった。
<Adjustment of coating liquid B>
Water and a dispersing agent (trade name: Aron A-9, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 0.1 part are added to 80 parts of Miragloss 91 (component: kaolin, manufactured by Engelhard), and dispersed with a Coreless disperser. A kaolin dispersion with a content of 72% was obtained. 20 parts of FMT-97 (component; heavy calcium carbonate, manufactured by Pimatec Co., Ltd.) with a solid content of 75% was added to this dispersion as a solid content to prepare a pigment slurry. To 100 parts of this pigment slurry solid content, 1.5 parts of starch (trade name; Ace B, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) and 12 parts of latex (trade name; T2535D, manufactured by JSR Corporation) are added, and water is added. In addition, a coating solution having a solid concentration of 63% was prepared. The high shear viscosity of the coating liquid B at a shear rate of 1.8 × 10 5 (1 / s) was 19 mPa · s.
・比較例1
実施例1において使用した空気吸引装置を設置しなかった他は実施例1と同様の条件にて塗工を行った。その結果、転写面不良による塗工欠陥が発生し、また得られた塗工紙の品質は、幅方向及び流れ方向の塗工量プロファイルが劣り、白紙品質、印刷品質とも実用レベルに達していなかった。
Comparative example 1
Coating was performed under the same conditions as in Example 1 except that the air suction device used in Example 1 was not installed. As a result, a coating defect due to a transfer surface defect occurs, and the quality of the obtained coated paper is inferior in the coating amount profile in the width direction and the flow direction, and neither the blank paper quality nor the printing quality has reached the practical level. It was.
・比較例2
比較例1にて転写面不良が発生したため、塗工液ジェットの供給量を395L/min・mから450L/min・mとし、さらに塗工液ジェットのウェブへの衝突角度を48度から54度に変更した。その結果、転写面不良は解消したが、バックフローが発生したため、操業を継続することができず、塗工紙を連続的に得ることが不可能であった。
Comparative example 2
Since a transfer surface defect occurred in Comparative Example 1, the supply amount of the coating liquid jet was changed from 395 L / min · m to 450 L / min · m, and the collision angle of the coating liquid jet to the web was 48 ° to 54 °. Changed to As a result, the transfer surface defect was resolved, but a backflow occurred, so the operation could not be continued, and it was impossible to obtain coated paper continuously.
・比較例3
実施例において用いた空気吸引装置に代わりに、図7に示した吸引箱を原紙表面に近接するように設置した以外は、実施例と同様に塗工を行った。該吸引箱は特開平10−43661号公報にて提案されているものと同様であり、空気吸引箱51の空気吸入口面をウェブの進行方向に対してほぼ垂直になるように設置した。この空気吸入口には幅3mmの溝穴をもつ厚さ2mmの覆い板53を取り付けてあった。塗工の結果、塗工液Bを塗工する際に転写面不良による塗工欠陥が発生し、また得られた塗工紙の品質は、幅方向及び流れ方向の塗工量プロファイルが劣り、白紙品質、印刷品質とも実用レベルに達していなかった。
Comparative example 3
Instead of the air suction device used in the example, coating was performed in the same manner as in the example except that the suction box shown in FIG. 7 was installed close to the surface of the base paper. The suction box is the same as that proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-43661, and the air suction port surface of the air suction box 51 is installed so as to be substantially perpendicular to the moving direction of the web. A cover plate 53 having a thickness of 2 mm and a slot having a width of 3 mm was attached to the air suction port. As a result of coating, a coating defect due to defective transfer surface occurs when coating the coating liquid B, and the quality of the obtained coated paper is inferior in the coating amount profile in the width direction and the flow direction, Neither the blank paper quality nor the printing quality reached the practical level.
11 塗工液ジェット供給部
11a 塗工液ジェット供給部塗工液吐出スリット先端
13 塗工液ジェット
13a ウェブ上に転移した塗工液膜
13b ウェブ上で計量された塗工液膜
15 計量ブレード
17 計量ブレードホルダー
21 同伴空気除去装置(空気吸引装置)
21a 同伴空気除去装置始点
23 空気吸引管
31 バッキングロール
33 ウェブ
A ウェブ・バッキングロールの進行方向
C 塗工液ジェットのウェブへの衝突点
T 塗工液ジェット衝突点接線方向
Φ 塗工液ジェット衝突角度
d 塗工液吐出用スリット状ノズル先端からウェブ上塗工液衝突点までの距離
41 ウェブ
H1 ダクト開口部のウェブ進行方向の幅
H2 ダクト内部のウェブ進行方向の幅
51 吸引箱
52 吸引管
53 覆い
72 ダクト隔壁上流側側面
73 ダクト隔壁上流側側面の凸部境界線
74 ダクト隔壁下流側側面
91 塗工液吐出スリット状ノズル上流側側面、同伴空気除去装置下流側側面
101 第1の流入空気阻害手段
103 第2の流入空気阻害手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Coating liquid jet supply part 11a Coating liquid jet supply part Coating liquid discharge slit front-end | tip 13 Coating liquid jet 13a Coating liquid film transferred on web 13b Coating liquid film measured on web 15 Measuring blade 17 Weighing blade holder 21 Entrained air removal device (air suction device)
21a Start point of entrained air removal device 23 Air suction pipe 31 Backing roll 33 Web A Traveling direction of web / backing roll C Colliding point of coating liquid jet to web T Coating liquid jet collision point tangential direction Φ Coating liquid jet collision angle d Distance from coating liquid discharge slit nozzle tip to web coating liquid collision point 41 Web H1 Duct opening width in web traveling direction H2 Duct width in web traveling direction 51 Suction box 52 Suction tube 53 Cover 72 Duct partition upstream side surface 73 Duct partition upstream side surface convex boundary line 74 Duct partition upstream side surface 91 Coating liquid discharge slit nozzle upstream side surface, entrained air removal device downstream side surface 101 First inflow air inhibiting means 103 Second inflow air inhibiting means
Claims (8)
スリット状のノズル開口部を有し、該ノズル開口部から塗工液を吹き出し、塗工液ジェットを形成する塗工液ジェット供給部であって、該ノズル開口部から走行しているウェブへの塗工液衝突点までの距離が5〜700mmの範囲になるように配置される塗工液供給部と、
該ウェブへの塗工液衝突点からウェブの上流側3〜100mmに配置され、ウェブ進行方向に対し、略鉛直方向に空気を吸引するためのウェブの幅方向に略平行方向のスリット状のダクト開口部を有する複数のダクトを備えた空気吸引装置を具備する同伴空気除去手段と、
該ウェブへの塗工液衝突点よりもウェブの下流側に配置され、塗工された塗工液を掻きとる計量部と、
を有する塗工装置。 A coating device for coating a coating liquid on the surface of a web that is continuously supported by a backing roll,
A coating liquid jet supply unit that has a slit-like nozzle opening, blows out the coating liquid from the nozzle opening, and forms a coating liquid jet, from the nozzle opening to the running web A coating liquid supply unit arranged so that the distance to the coating liquid collision point is in the range of 5 to 700 mm;
A slit-like duct that is arranged 3 to 100 mm upstream of the web from the point where the coating liquid collides with the web and is substantially parallel to the width direction of the web for sucking air in a substantially vertical direction with respect to the web traveling direction. Entrained air removal means comprising an air suction device comprising a plurality of ducts having openings;
A measuring unit that is disposed on the downstream side of the web with respect to the coating liquid collision point to the web and scrapes the coated coating liquid,
A coating apparatus having:
1.0≦R1/R2≦1.035 式(1) The coating apparatus according to claim 1, wherein a radius of curvature R1 of a web facing surface of the air suction device satisfies the following expression (1) with respect to a backing roll radius R2.
1.0 ≦ R1 / R2 ≦ 1.035 Formula (1)
A coating produced by applying a coating layer mainly composed of a pigment and / or an adhesive on at least one surface of a sheet-like substrate with the coating apparatus according to any one of claims 1 to 7. Sheet.
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