JP2007083141A

JP2007083141A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2007083141A
Application number: JP2005273488A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kuboyama; 聡久保山
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-04-05

Abstract

【課題】搬送する基材２３に塗布する塗布装置において、下流側リップ１０先端ランド部１４の長さを短くしながら、その形状の製作が容易で、長期間の使用にも耐えられ、塗布性を上げられる塗布装置を提供する。
【解決手段】基材２３の搬送方向１２の上流に位置し外側側面部１７とスリット側側面部１９と先端ランド部１５を有する上流側リップ１１と、基材２３の搬送方向１２の下流に位置し外側側面部１６とスリット側側面部１８と先端ランド部１４を有する下流側リップ１０と、上流側リップ１１と下流側リップ１０の間に位置するスリット部１３とを有するダイヘッドを基材２３の上部に備え、下流側リップ１０の先端ランド部１４が、外側からスリット部１３側へ切りかかれた傾斜形状であり、かつ切りかき距離が０．０２〜０．１ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

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

高機能を発現するシート状のものを製造するプロセスとして蒸着などのドライプロセスと塗布などのウェットプロセスの二つに分けられる。そのウェットプロセスにおいて近年ダイヘッドを用いたいわゆる「前計量タイプ」の塗布方式の利用が進んでいる。そのダイヘッドを用いる塗布方式の中でエクストルージョン方式においては、走行するウェブに直接ダイヘッドを押し付けて塗布する方法と、バックアップロールに巻きつけて搬送されるウェブにダイヘッドの先端を近接させて塗布する方法がある。

特に後者の方法で湿潤膜厚の薄い塗布を行うために特許文献１のような下流側リップ先端のランド部の長さを限りなく短くする方法が考案されている。しかしこのような極端に細い形状が理想的に製作できて、また欠けなどなく長い期間使用するのは困難と言わざるを得ない。
特表平９−５１１６８２号公報また、ただ単に下流側リップ先端ランド部の長さを短くするのであれば特許文献２のような考案がなされている。しかしこの場合はダイヘッドのランド部の精度が重要になり、加工の難易度が高い。特開２００３−２０００９７号公報このように下流側リップ先端ランド部の長さを短くするのは、走行する基材とダイヘッド先端との距離（以下クリアランスと称する）が塗布性を決める要素として重要だからなのである。それはクリアランスが狭いほど塗布性が上がるものの、その狭い部分の基材走行方向の長さが長いほど高い減圧度を要求されて、現実的ではない。よって先端ランド部の長さを短くしなければならない。

本発明は上記の問題点を解決するもので、下流側リップ先端ランド部の長さを短くしながら、その形状の製作が容易で、長期間の使用にも耐えられ、塗布性を上げられる塗布装置を提供することを課題とする。

本願発明はこのような課題を解決するために以下のような手段をとるものである。

すなわち請求項１にかかる発明は、搬送する基材に塗布する塗布装置において、基材の搬送方向の上流に位置し外側側面部とスリット側側面部と先端ランド部を有する上流側リップと、基材の搬送方向の下流に位置し外側側面部とスリット側側面部と先端ランド部を有する下流側リップと、上流側リップと下流側リップの間に位置するスリット部とを有するダイヘッドを基材に対向する位置に備え、下流側リップの先端ランド部が、外側からスリット部側へ切りかかれた傾斜形状であり、かつ切りかき距離が０．０２〜０．１ｍｍの範囲内であることを特徴とする塗布装置を提供するものである。

請求項２にかかる発明は、上流側リップの先端ランド部のスリット側と基材との距離が、下流側リップの先端ランド部のスリット側と基材との距離と同一またはそれより長いことを特徴とする請求項１記載の塗布装置を提供するものである。

請求項３にかかる発明は、上流側リップの先端ランド部とスリット側側面部のなす角度が９０度以下であることを特徴とする請求項１または２記載の塗布装置を提供するものである。

請求項４にかかる発明は、下流側リップの先端ランド部の幅が０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の塗布装置を提供するものである。

請求項５にかかる発明は、下流側リップの先端ランド部と外側側面部のなすエッジ部の曲率半径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の塗布装置を提供するものである。

請求項６にかかる発明は、下流側リップの外側側面部が撥水加工されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の塗布装置を提供するものである。

以上の方法を用いることにより、請求項１においてはある程度の厚みを持ったリップ先端部を斜めに切り落とすことによって、ランド部の長さを短くし、かつ加工に容易な厚みを得ることができる。ただしあまり極端な傾きにすると形状の形成も困難になるが、幅方向の精度を保てず、実用上も好ましくない。そこで切り欠き距離としては０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下が好ましい。

請求項２においては切り欠いていない上流側のリップの先端と基材との間隙を下流側のリップの先端の一番間隙の狭くなるところに合わせるのではなく、切り欠いて後退させたところまたはそれ以上の距離を確保することで異物などが引っかかりやすくなるのを防ぐ効果を出している。

請求項３においては、更に前記の効果を高めるために上流側リップと基材の間の空間を広げるものである。

請求項４においては切りかきの工夫を取り入れることが効果的になる領域として下流側リップの幅を０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることを示している。あまり薄いと切り欠くことが難しくなるし、あまり厚いとたとえ切り欠いたとしても塗布性を高めるための減圧度が必要となってしまうからである。ただこの範囲に入っていなくとも切り欠き自体の効果はある。

請求項５においては上記発明の効果を発現するために下流端におけるエッジを液離れしやすくするための条件である。減圧度が低くて済む場合は下流端を乗り越えて下流側に濡れあがりやすくなる。そうなると塗布性を高めるために行った本発明の工夫が逆に故障を誘発することにもなる。当初の目的である塗布性を高めるためには切りかきを設けることで十分なのだが、より安定化を考えたときに、下流側リップの先端ランド部と外側側面部のなすエッジ部の曲率半径を１０μｍ以下とすることで、より効果が高められる。

請求項６においては前記効果と同じく、下流側リップの外側側面部を撥水加工することで、下流端におけるエッジの液離れをさらによくすることができる。

本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。図１は、本発明の塗布装置の実施の形態例を、断面で示した部分説明図である。

本塗布装置は、搬送する基材２３に塗布する。基材２３の搬送方向１２の上流に位置し外側側面部１７とスリット側側面部１９と先端ランド部１５を有する上流側リップ１１と、基材２３の搬送方向１２の下流に位置し外側側面部１６とスリット側側面部１８と先端ランド部１４を有する下流側リップ１０と、上流側リップ１１と下流側リップ１０の間に位置するスリット部１３とを有するダイヘッドを基材２３の上部に備えてある。このダイヘッドの下流側リップ１０の先端ランド部１４が、外側からスリット部側へ切りかかれた傾斜形状であり、かつ切りかき距離Ｌ１が０．０２〜０．１ｍｍの範囲内である。

ダイヘッドの先端リップ部を形成する素材は鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属やセラミック、タングステンカーバイトのような超硬合金など素材は問わない。図２は、本例に係るリップ部を断面で示した部分説明図で、その切りかき距離Ｌ１は０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下が望ましい。

更に、上流側リップ１１の先端ランド部１５のスリット１３側と基材２３との距離が、下流側リップ１０の先端ランド部１４のスリット１３側と基材２３との距離と同一（図２の場合）またはそれより長い（図３の場合）ことが望ましい。図３は、他の例に係るリップ部を断面で示した部分説明図である。

またその上流側リップ１１の先端ランド部１５の形状は図２，３に示したようなランド部が平坦になっているか、あるいは図４に示したような上流側リップ１１の先端ランド部１５とスリット側側面部１９のなす角度が９０度以下となり、下流側リップ１０と同一方向に切り欠いた形状のいずれかがより望ましい。このときの切りかき形状についてはどんな形状であってもその効果を妨げるものではない。

上流側リップ１１については塗布性に寄与しないので、どのような寸法になっていても特に問題はないが、下流側リップ１０については下流側リップ１０の先端ランド部１４の幅である下流端エッジ部２０から下流側リップ１０のスリット１３の延長線への垂直距離Ｌ２が、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが望ましい。

このような切りかき形状による効果を確実にするために下流側リップ１１について次のような工夫をすると更に効果を高められる。まず下流側リップ１０の先端ランド部１４と外側側面部１６のなすエッジ部２０の曲率半径が１０μｍ以下であることである。これ以上にダレが発生していると安定性のないビードになってしまう。

また同等の効果を発現する方法として、下流側リップ１０の外側側面部１６が撥水加工されていることも効果がある。これらの効果は複合的でもよいし、それぞれ単独でも良い。撥水加工としては、フッ素系樹脂加工が好ましく用いられるが、その加工としてはフッ素コート用として市販されているコート材を当該部分に塗布したり、スプレー形式のものを使ってスプレーコートしたり、液状のものを塗布して焼いたり、特にその方法を問うものではない。

これらの本発明は水系であれ、有機溶剤系であれどんな塗布液に対しても有効であり、その塗布液の物性にも効果は依存しない。塗布される湿潤膜厚にも依存性はないが、湿潤膜厚２０μｍ以下の薄膜塗布により効果的である。

また本発明の塗布装置は、バックアップロールで搬送されるウェブに限定されるものではなく、２つのロールで搬送され、その中間でダイヘッドがウェブに近接する方式など、ダイヘッドの先端にウェブが近接されて搬送されるものであれば、有効である。

幅６５０ｍｍのポリエチレンテレフタレート基材を使用し、幅６４０ｍｍのエクストルージョン型のダイヘッドを用いてメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と酢酸メチルを希釈溶剤とする５０ｗｔ％のアクリル系のＵＶ硬化樹脂塗布液を湿潤膜厚１０μｍとなるように５０ｍ／ｍｉｎの速度で塗布した。塗布液の粘度は４ｍＰａｓで表面張力が２５ｍＮ／ｍである。そのときに図５に示すおのおのの部分の寸法を次のようにして、塗布可能な状態での減圧度の値を調べた。この減圧度が低い数字であればあるほど塗布が容易であるといえる。

以下に測定した結果を示す。

これから、本例の塗布装置では減圧度が２．０ＫＰａ以下であって、比較例では全て塗布不能であったことから、本願発明の塗布装置は、従来に比べ塗布性が非常に良好であることがわかった。

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

本発明の塗布装置の実施の形態例を、断面で示した部分説明図である。本実施の形態例に係るリップ部を断面で示した部分説明図である。他の実施の形態例に係るリップ部を断面で示した部分説明図である。その他の実施の形態例に係るリップ部を断面で示した部分説明図である。実施例に示す寸法の説明図である。

符号の説明

１０・・・下流側リップ
１１・・・上流側リップ
１２・・・ウェブの搬送方向
１３・・・スリット
１４・・・先端ランド部
１５・・・先端ランド部
１６・・・外側側面部
１７・・・外側側面部
１８・・・スリット側側面部
１９・・・スリット側側面部
２０・・・エッジ部
２１・・・先端ランド部のスリット側と基材との距離
２２・・・先端ランド部のスリット側と基材との距離
２３・・・基材
Ｌ１・・・切りかき距離
Ｌ２・・・先端ランド部の幅

Claims

搬送する基材に塗布する塗布装置において、基材の搬送方向の上流に位置し外側側面部とスリット側側面部と先端ランド部を有する上流側リップと、基材の搬送方向の下流に位置し外側側面部とスリット側側面部と先端ランド部を有する下流側リップと、上流側リップと下流側リップの間に位置するスリット部とを有するダイヘッドを基材に対向する位置に備え、下流側リップの先端ランド部が、外側からスリット部側へ切りかかれた傾斜形状であり、かつ切りかき距離が０．０２〜０．１ｍｍの範囲内であることを特徴とする塗布装置。
上流側リップの先端ランド部のスリット側と基材との距離が、下流側リップの先端ランド部のスリット側と基材との距離と同一またはそれより長いことを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
上流側リップの先端ランド部とスリット側側面部のなす角度が９０度以下であることを特徴とする請求項１または２記載の塗布装置。
下流側リップの先端ランド部の幅が０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の塗布装置。
下流側リップの先端ランド部と外側側面部のなすエッジ部の曲率半径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の塗布装置。
下流側リップの外側側面部が撥水加工されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の塗布装置。