JP2021115557A - 塗布装置およびワイヤバー - Google Patents

Abstract

【課題】ホットメルト接着剤を固化させずに、膜厚の安定した塗布を行なう上で有効な塗布装置を提供する。【解決手段】連続して走行するウェブ状の被塗布基材の表面に塗布液を供給するための塗布機構とワイヤバーを有し、塗布液が供給された側の被塗布基材の表面にワイヤバーを押し付けることにより塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備える塗布装置において、ワイヤバーは、ヒーター部を備えるロール状のバー本体にワイヤを巻装してなる構成であることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、塗布装置に関する。特に、塗布液としてホットメルト接着剤の塗布に好適なワイヤバーを備えるバーコート方式の塗布装置および、ワイヤバーの改良に関する。

基材表面へのホットメルト接着剤の塗布にあたり、常温では固体であり、スティック（棒）状，ペレット（粒）状，シート（板）状の３形態がある接着剤には、それぞれ好適な接着層の形成手段を有している。裾上げテープに代表されるシート状接着剤の接合では、アイロンによる加熱が採用されるが、塗布の工程を要さない。

スティック状接着剤の塗布では、接着剤を熱するためのヒーターが内蔵されたグルーガン（Glue-gun；糊の銃の意）と称される塗布手段が用いられており、直径１０ｍｍ前後の塗布ノズルより吐出する接着剤ビート（搾り出された「ひも状」の状態）を引延すための改良に係る各種手法・装置の提案が公知である。（例えば、特許文献１参照）
グルーガンよりも広幅（大面積）での塗布に好適な手法として、ペレット状接着剤の塗布では、ドライラミネート（ＤＬ），無溶剤ラミネート（ＮＳ），押し出しラミネート（ＥＬ）の３手法が採用されている。このうち、ドライラミネート（溶剤で希釈した接着剤を基材に塗工し、乾燥ゾーンで完全に乾燥して接着層とする。）は、ワイヤバーを採用することで、ウエット塗布膜厚が２０μｍ以下の薄層塗布や５μｍ以下の超薄層塗布にも対応可能で、塗布膜厚の厳格な制御の上で好適な手法と見られている。（例えば、特許文献２参照）ワイヤバーにおける巻線径と塗工量の関係は、非特許文献１，２などに開示されている。

円柱状のロッドにワイヤを螺旋状に密着巻回したワイヤ列を備えてなる既存構成のワイヤバーは加熱機構を有していないため、塗布対象物が８０〜１５０℃の加熱により溶融されたホットメルト接着剤である場合、ワイヤバーが接着剤を冷却して固化を招いてしまい、膜厚の安定した塗布に支障をきたすことになる。

特許第２８２１８３２号公報 特許第４４２３４９３号公報

インターネット＜ＵＲＬ：http://www.kobayashieng.co.jp/product/industrial/coater02.html＞ インターネット＜ＵＲＬ：http://www.dai-ichi-rika.co.jp/barkor-1.htm＞

本発明は、温度差のあるワイヤバーとの接触に伴う冷却に起因して、溶融されたホットメルト接着剤が吐出口の近傍で固化を招き、膜厚の安定した塗布が損なわれる弊害を解消する上で有効なワイヤバーの改良が図られた塗布装置（および、ワイヤバー）を提供することを目的とする。

本発明による塗布装置は、
連続して走行するウェブ状の被塗布基材の表面に塗布液を供給するための塗布機構とワイヤバーを有し、塗布液が供給された側の被塗布基材の表面にワイヤバーを押し付けることにより塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備える塗布装置において、
ワイヤバーは、ヒーター部を備えるロール状のバー本体にワイヤを巻装してなる構成であることを特徴とする。

ワイヤバーは、ヒーター部を備えるロール状のバー本体に、ワイヤを巻装した中空ロールを着脱可能に嵌合してなる構成であり、
塗布目的に応じて、巻装するワイヤ径が変更した中空ロールを前記バー本体に適用可能であることが好ましい。

ヒーター部によるワイヤバーの温度上昇がホットメルト接着剤の融点が含まれる範囲である６０〜１７０℃に至ることが好ましい。

本発明によるワイヤバーは、
連続して走行するウェブ状の被塗布基材の表面に塗布液を供給するための塗布機構とワイヤバーを有し、塗布液が供給された側の被塗布基材の表面に押し付けることにより塗布厚を調整するために用いられるワイヤバーにおいて、
ヒーター部を備えるロール状のバー本体にワイヤを巻装してなる構成であることを特徴とする。

ホットメルト接着剤を固化させずに、膜厚の安定した塗布を行なう上で有効なワイヤバーおよびそれを用いてなる塗布装置が提供される。

塗布装置の平面図。 塗布装置の側断面図。 ワイヤバーを示す説明図。 本発明によるワイヤバーの概略を示す説明図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る塗布装置の平面図であり、図２は本実施形態に係る塗布装置の側断面図である。尚、図１，図２に示す塗布装置は、ワイヤバーおよびマニホールドを自動的に洗浄することが可能な洗浄ユニットを有するタイプの構成であるが、洗浄ユニットは、本発明での主要な特徴部ではなく、必須な構成要件ではない。

本実施形態に係る塗布装置は、図１，図２に示すように、搬送するウェブ状の被塗布基材５と前記基材５に接するワイヤバー６が設置され、ワイヤバー６の下部にマニホールド７およびマニホールド７に接続される液供給管１２を備える装置であって、液タンクおよびポンプ，フィルターからなる送液ユニット１５から供給された洗浄液８は、一方は超音波振動子１１を備えた液供給管１２を通り、マニホールド７内へ供給される。他方、液供給管１４から送られた洗浄液８は、洗浄用カバー１内のマニホールド７内へと供給される。供給された洗浄液８は、液排出管１３を通り送液ユニット１５に戻る。そしてワイヤバー６およびマニホールド７の乾燥に当たっては、給排気ユニット１８から例えばコンプレッサーや高圧ブロワなどによりエアーが供給され、エアー供給管１６を通り、洗浄用カバー１内のマニホールド７へと供給される。さらに排気用として排気管１７が備え付けられている。また、塗布時には洗浄用カバー１を設置したままで、基材５を搬送できるようになっている。

また図２に示すように、洗浄用カバー１はワイヤバー６上部に洗浄用流水ノズル２ｂと乾燥用エアーノズル３ｂが備えられた洗浄ユニットである。この洗浄用カバー１はワイヤバー６およびマニホールド７を洗浄するための装置であって、超音波振動子を有する洗浄流水用ユニット２ａには洗浄用流水ノズル２ｂが、乾燥用ユニット３ａには乾燥用エアーノズル３ｂが取り付けられている。ここで洗浄用流水ノズル２ｂは洗浄液８が供給されたときにワイヤバー６に当たるように角度が調整されて取り付けられている。また、ワイヤバーの装着時に使用する開閉式シャッター４ａ，基材５搬送時に使用する開閉式シャッター４ｂが取り付けられている。さらに、超音波装置１１がマニホールド７の液供給管１２に取り付けられている。

図３は、本発明の主要部であるワイヤバー６を示す説明図である。ワイヤバー６は、同図に示すように、円柱状のロッド２１にワイヤ２２を螺旋状に密着巻回したワイヤ列を備えてなる構成であり、このワイヤ列に塗布液を保持することにより、走行するウェブ状の被塗布基材５に塗布液を転移塗布する。この場合、前記基材５に塗布される塗布膜のウエット厚みは、ロッド２１の径とワイヤ２２の径によって決まるため、ロッド径やワイヤ径は目標とする塗布膜の厚みに応じて決定される。図３（ａ）では、ワイヤ径が大きい場合、塗布膜のウエット厚みは隣接するワイヤ間の隙間（溝）の体積（同図では、ポケット容積と記す）によって決定される塗布量（塗布厚）が大きくなり、ワイヤ径が小さい図３（ｂ）では塗布量（塗布厚）が小さくなることを表している。ワイヤバー６を構成するロッド２１およびワイヤ２２の材質としては、ステンレスをはじめとする各種金属が使用可能であり、強度的に満足するものであれば良い。

図４は、本発明によるワイヤバー６の概略を示す説明図である。ワイヤバー６は、中空円柱のロッド２１にワイヤ２２を螺旋状に密着巻回したワイヤ列を備えてなる部材と、円柱状のヒーター部２３を有する部材の２部材からなり、２部材は着脱可能に嵌合される。

ヒーター部２３の熱源（図示せず）はＡＣ電源，ＤＣ電源，電池，ガス，オイルなどが任意に選定される。ヒーター部によるワイヤバーの温度上昇はホットメルト接着剤の融点が含まれる範囲である６０〜１７０℃に至ることが好ましい。ホットメルト接着剤の融点は主材料に応じてＥＶＡ系は８０〜１１０℃，ＰＯ系は１００〜１５０℃，ＡＣＲ（アクリル）は９０℃，ＰＡ（ポリアミド）は１５０℃となっている。

非特許文献１，２では、ワイヤバーは、ポケット容積で塗工量が決定され、フィルム基材の場合で、ポケット容積の６０〜７０％がＷｅｔ塗工量になり、巻線Ｎｏ．に２．２９を乗算した数値が目安膜厚（μｍ）となる旨が説明されている。巻線Ｎｏ．（ワイヤ径）と塗布厚の関係を表１に示す。

実施する塗布内容（塗布対象，ホットメルト接着剤の種類，塗布厚）に応じて、ロッド２１径，ワイヤ２２径，ワイヤバー材質の組み合わせを適宜変更したワイヤバー６を準備した上で、ヒーター部２３を所定温度に上げてコーティングを行なう。本発明においては、図１，２に示す構造の塗布機構を備える塗布装置に限らず、多数の塗布ノズル孔を塗布ラインの基材の搬送方向と交差方向に配置して塗布ノズル孔群の形成された塗布装置に、本実施形態で説明したワイヤバーを併用することも可能である。

ワイヤ径０．２５μｍ（Ｎｏ．１０）のワイヤ列を備える中空円柱のロッドに、円柱状のヒーター部を有する部材を嵌合してワイヤバーを準備した。ホットメルト接着剤（ヘン
ケルジャパン製：TECHNOMELT SUPRA HT350J）を樹脂基材上にグルーガンから吐出した直後に、ヒーター部を６５℃に加熱したワイヤバーにより、接着剤ビートを引延した。接着剤ビートを引延す際、接着剤が固化することはなく、塗布面にスジ，ムラがなく塗布厚２４μｍで接着剤層が形成された。

＜比較例＞
従来構成のロッドにワイヤ径０．２５μｍ（Ｎｏ．１０）のワイヤ列を備えるワイヤバーを準備した。ホットメルト接着剤（ヘンケルジャパン製：TECHNOMELT SUPRA HT350J）を樹脂基材上にグルーガンから吐出した直後に、ヒーター部を６５℃に加熱したワイヤバーにより、接着剤ビートを引延した。接着剤ビートを引延す際、接着剤が固化を招いてしまい、接着剤層が形成されなかった。

１ 洗浄カバー
２ａ 流水用ユニット
２ｂ 洗浄用流水ノズル
３ａ 乾燥用ユニット
３ｂ 乾燥用エアーノズル
４ａ，４ｂ 開閉式シャッター
５ 被塗布基材
６ ワイヤバー
２１ ロッド
２２（ａ，ｂ） ワイヤ
２３ ヒーター部
７ マニホールド
８ 洗浄液
１１ 超音波装置
１２ 液供給管
１３ 液排出管
１４ 液供給管
１５ 送液ユニット
１６ エアー供給管
１７ 排気管
１８ 給排気ユニット

Claims (5)

1. 連続して走行するウェブ状の被塗布基材の表面に塗布液を供給するための塗布機構とワイヤバーを有し、塗布液が供給された側の被塗布基材の表面にワイヤバーを押し付けることにより塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備える塗布装置において、
   ワイヤバーは、ヒーター部を備えるロール状のバー本体にワイヤを巻装してなる構成であることを特徴とする塗布装置。
2. ワイヤバーは、ヒーター部を備えるロール状のバー本体に、ワイヤを巻装した中空ロールを着脱可能に嵌合してなる構成であり、
   塗布目的に応じて、巻装するワイヤ径が変更した中空ロールを前記バー本体に適用可能であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
3. ヒーター部によるワイヤバーの温度上昇がホットメルト接着剤の融点が含まれる範囲である６０〜１７０℃に至ることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
4. 連続して走行するウェブ状の被塗布基材の表面に塗布液を供給するための塗布機構とワイヤバーを有し、塗布液が供給された側の被塗布基材の表面に押し付けることにより塗布厚を調整するために用いられるワイヤバーにおいて、
   ヒーター部を備えるロール状のバー本体にワイヤを巻装してなる構成であることを特徴とするワイヤバー。
5. ヒーター部を備えるロール状のバー本体に、ワイヤを巻装した中空ロールを着脱可能に嵌合してなる構成であり、
   塗布目的に応じて、巻装するワイヤ径が変更した中空ロールを前記バー本体に適用可能であることを特徴とする請求項４記載のワイヤバー。

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