JP2966047B2 - 塗布方法 - Google Patents

塗布方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、押出し型塗布方法に係り、写真感光材料、
感熱記録材料、より好適には磁性記録媒体の製造に際
し、高粘度の磁性塗布液を高速、かつ安定的に塗布する
際に適用される塗布方法に関する。
〔従来の技術〕
磁気記録媒体を製造する際の磁性材料の塗布、写真感
光材料液の塗布、感熱記録材料液の塗布などに際して、
塗布ヘッドから塗布液を押し出しながら可撓性支持体
(以下、ウエブともいう)に対して塗布する押出し塗布
方法(エクストルージョンコート法)が知られている。
たとえば特開昭50−138036号公報、特公昭54−7306号
公報等に開示されている押出し塗布方法によれば、ロー
ルコート法、グラビアコート法、スライドビードコート
法、あるいはドクターコート法を付加した方法に比較し
て膜厚制御性や塗布液の凝集物による塗布ムラ故障の防
止に優れるなどの利点を有する。しかし、前記エクスト
ルージョンコート方式にあっても、塗布速度が高速にな
るに従い、塗布膜厚の可能領域が狭くなったり、あるい
は塗布液の粘度が上がるにつれ、薄膜高速操業が困難と
なる欠点を有していることは一般に知られるところであ
る。
一方、磁気記録媒体の自体の改良が、近年、急速に進
んでいる結果、高BET値の酸化磁性粉やバリウムフェラ
イト材料の使用に指向が図られ、塗布液が高粘度化して
いる。また、高密度化に対処するために、均一薄膜塗布
を行いたい、あるいは生産性を高めるため可能な限り高
速で塗布したいとの要望が高まっている。
かかる要望に応えるため、従来より種々の改良の提案
がなされている。たとえば、特開昭58−104666号公報、
特開昭58−109162号公報、特開昭60−238179号公報にお
いては、均一塗布膜厚を得るためにコーターエッジの形
状を多角形状、湾曲形状にする方法が開示されている。
また、高速塗布を実現するために、たとえば特開昭62−
117666号公報においてはウエブとバックエッジ面との間
で液溜りを形成して押出し塗布を行う方法および形成さ
れた液溜りを保持するために、ウエブとバックエッジの
間の塗布液の流動による圧力損失を間接的に計測して、
その圧力値を一定の範囲内に保持する方法が開示されて
いる。また、特開昭63−164023号公報においても連続押
出し塗布に関し、スリットから吐出する塗布液の前記に
示した圧力により、塗布ヘッドとウエブとの間隙を保持
した高速塗布する方法が開示されている。
以上のように、背面を保持しない押出し塗布方法にお
いては、塗布液の液溜まりが保持されていることが高
速、均一塗布に重要であるが、このエッジ部において液
溜りが保持されているか否かの条件については単純では
ない。たとえば、液溜りが保持されているか否かに影響
を与える因子としては、ウエブの厚み、塗布部張力、塗
布速度、塗布量、液体の種類、および粘度、コーターエ
ッジ形状、エッジに対するウエブの進入角度等が実験的
に確認されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
押出し塗布方法に関し、特に高速で塗布を行う場合に
は、液溜まりがどのような塗布速度においても、しっか
りとウエブとバックエッジ面の間で保持されていること
が、塗布面積の良否を左右することは先の公知技術等の
示唆するところである。
しかしながら、前者公知技術などにおいては、液溜り
を保持し、または制御する手段(前記の影響を与える因
子)と塗布速度との具体的、かつ定量的な関係について
は何ら示唆するものではない。さらに、塗布速度が300m
/分以上の超高速な塗布を実施するためには、前記公知
技術を以てしても良好で安定した塗布ができない。
そこで本発明の課題は、種々検討を重ねた結果、塗布
速度が300m/分以上の超高速な塗布を押出し塗布で実現
するためにウエブの走行速度とその張力の関係が重要で
あることに着目し、走行速度に応じた支持体張力とする
ことにより高速塗布を実現し、もって生産性の向上を図
り得る塗布方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、フロントエッジ面およびバックエッジ面
に沿って連続的に走行する可撓性支持体表面の背面を支
持しない部分に、前記フロントエッジとバックエッジと
のスリットから塗布液を連続的に押し出して前記可撓性
支持体表面に塗布液を塗布する方法において、 前記可撓性支持体の500mm幅当り張力T(kgf)は、ウ
エブ走行速度をCS(m/min)とした場合、無次元的に、 50≧T≧[0.031×CS](ただし、CS>300) とすることで解決できる。
〔作用〕
押出し塗布方法に関し、良好な面質を得るためには、
塗布ヘッドとウエブ間における液溜りを保持することが
重要であり、たとえばこれが不十分な場合には、第3図
に示されるようにD部において空気同伴を伴い、実用に
耐えない面質となる。
一方、特開昭62−117666号公報においては、塗布ヘッ
ドとウエブとの間隙の前記圧力値を所定範囲内に保持し
て塗布することにより、ウエブ走行速度CSが200m/分内
において良好な面質を得ることができることを教示して
いる。
しかし、本発明者らの知見によれば、高速塗布、特に
300m/分以上の高速塗布の場合、第3図に示す塗布不良
が生じることが多いことが判明した。
塗布ヘッドとウエブとの間隙における液溜りは、第4
図に示されるように、塗布ヘッド6を挟む左右サポート
ロール3、4を結んだ線上より塗布ヘッド6がlだけ突
出することによるウエブ張力Tの鉛直成分反力TVにより
保持されるものであり、高速塗布における塗布性の良否
はウエブの張力Tによることが大きい。また、ウエブと
バックエッジ面の間の液の粘性抵抗による圧力損失を間
接的に計測することで液溜りの保持を管理できるとして
いるが、ここでいう圧力値はバックエッジの始端部にお
ける圧力値であり、バックエッジ面に沿って終端部まで
の圧力分布を示すものではない。
したがって、この圧力分布の状態が適切な形を保持で
きないと塗布面質が悪くなることがあるということが判
り、この圧力分布はウエブ張力Tの鉛直成分反力TVに大
きく依存しているということがわかった。
したがって、本発明においては、塗布ヘッド6におけ
るウエブ張力Tの鉛直成分反力TVが、ウエブ張力Tとの
関係においては正比例の関係にあるため、ウエブ張力T
を走行速度CSとの関係において規制することにより、一
義的に走行速度CSに応じた液溜りを規制し得ることに着
目し、ウエブ張力Tをウエブの走行速度CSとの関係にお
いて設定するようにしている。本発明者等は、種々の検
討の経過、500mm幅当りのウエブ張力T(kgf)を、ウエ
ブ走行速度をCS(m/min)とした場合、 50≧T≧[0.031×CS](ただし、CS>300) とすることにより、300m/分以上の高速搬送領域におい
ても良好な塗布面を得ることを知見した。なお、上記不
等式において、ディメンションが異なるが、走行速度CS
はその単位を(m/min)とした場合の実質的数値のみを
意味するものと解し、ディメンションの相違については
無視するものとする。
一方、前記公知技術のように、前記圧力値を一定範囲
内に管理する場合には、ウエブの走行速度CSとの関係が
思慮されておらず、走行速度CSに応じた最適液圧を設定
することができない。
また、前記ウエブ張力Tの上限を50kgfとしたのは、
前記張力を超えた場合には、ウエブに作用する張力によ
り、ツレすじが発生し、ウエブの平面性を損うととも
に、塗布層表面に凹凸ができ塗布ムラを生じる傾向が見
られるためである。
以上、上記の点に関して、後記実施例により、明らか
にする。
〔発明の具体的な構成〕
以下、本発明を図面を参照しながら具体例によりさら
に詳説する。
第1図および第2図は本発明を実施するための装置を
示す図で、ウエブ1はガイドロール2、サポートロール
3、4およびガイドロール5を通り後工程、たとえば乾
燥工程に導かれる。
サポートロール3、4間には、塗布ヘッド6がウエブ
1の表面に対して押し付けられ、この押し付け力の度合
いにより、ウエブ1の塗布部における反力TVが設定され
るようになっている。この反力TVの設定には、塗布ヘッ
ド6の背後からたとえばスクリューねじ7によって塗布
ヘッド6のウエブ1に対する進出度の調整によって設定
することができる。
しかしながら、前記塗布ヘッド6のウエブ1に対する
進出度は、塗布ヘッドの精密加工精度の上で限界がある
ため、極端に大きく進出度を得ることは難しい。そのた
め、むしろ塗布ヘッド6のウエブ1に対する進出度は適
度な範囲で固定し、ウエブ走行時の巻出し、巻取りの制
御を行うことにより、ウエブの張力Tを変化させて反力
TVを設定するほうが好ましい。
塗布ヘッド6は、フロントエッジ6Aおよびバックエッ
ジ6Bを有し、これらの間に液供給路6Cおよびこれに連通
する幅が狭いスリット6Dを有している。
塗布液は、ポンプ(図示せず)により、液供給路6Cに
圧送され、スリット6Dを通ってウエブ1に対して塗布さ
れる。なお、第2図に示されるように種々の幅のウエブ
1に対して共通的に当該塗布ヘッド6を使用し、かつ所
望の塗布幅を得るために、フロントエッジ6Aとバックエ
ッジ6Bとの間の両側部間には、薄い塗布幅規制板8が介
装されている。塗布ヘッド6の長手方向両端は端板9、
9により塞がれている。なお、前記塗布幅規制板8は、
エッジ形成部材と一体に当初から形成したものであって
もよい。また、塗布幅規制板8の内側縁は出側に幅広に
傾斜していてもよいし、好ましくは両側部に膜厚の乱れ
を生じさせないために、ウエブ1と実質的に直交してい
ることが好ましい。
サポートロール4とガイドロール5との間には好まし
くはウエブ1に対して塗布した塗布層の幅方向膜厚分布
を検出するための膜厚検出器10が設けられており、この
膜厚検出器10によって検出した塗布層の幅方向分布に基
づいて前記スクリューねじ7による塗布ヘッド6のウエ
ブ1に対する進出度を調整することにより、反力TVを調
整し、もって幅方向分布を改善する。
なお、本発明におけるウエブ1としては、裸の支持体
の他、その支持体に塗布層を有しその塗布層に塗布する
際にも本発明を適用し得るし、この形態も本発明に含ま
れる。また、本発明は、磁性塗料のほか写真感光材料ま
たは感熱記録材料の塗布にも適用し得る。支持体の材質
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、アクリルなどのプラスチック、紙、アルミなどの
金属板、あるいはそれらの積層体などを用いることがで
きる。
〔実施例〕
次に、本発明の効果を実施例により明らかにする。
第2図に示されるように、フィルム幅500mm、厚さ14
〜75μmのポリエステルフィルム1に対して、粘度がズ
リ速度106/secで11cpの磁性材料をウエット塗布膜厚hw
=20μmとして、塗布速度300〜1000m/分の速度で変化
させるとともに、フィルム張力Tを5〜60kgf/500mmの
範囲で変化させ、その塗布状況を観察した。
第5図にその試験結果を示す。第5図は縦軸にウエブ
張力T(kgf/500mm)を示し、横軸にウエブの走行速度C
S(m/分)を示す。
第5図において示されるように、図示される斜線内に
おいて、良好な面質を得ることができた。すなわち、ウ
エブ張力Tを、フィルムの走行速度CSに応じ、50≧T≧
0.031×CSの範囲とすることにより、良好な面質が得ら
れた。
さらに、ウエット塗布膜厚hwを15μmおよび45μmと
設定し、同じ試験を行ったが同様の結果が得られた。
〔発明の効果〕
以上詳説の通り、本発明によれば、ウエブの走行速度
CSに応じてウエブ張力Tを一定範囲内に保持することに
より、高速塗布時においても安定的に薄膜塗布ができ、
もって生産性の向上を図り得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための塗布装置の概要図、第
2図はその要部斜視図、第3図は空気同伴を伴う場合の
塗布状況を説明するための図、第4図はウエブ張力Tに
より塗布ヘッド側に生ずる反力TVとの関係を説明するた
めの図、第5図は本実施例における試験結果を示す図で
ある。 1……ウエブ、2,5……ガイドロール、3,4……サポート
ロール、6……塗布ヘッド、7……スクリューねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B05C 5/02 B05D 1/26 B05D 7/00 - 7/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フロントエッジ面およびバックエッジ面に
    沿って連続的に走行する可撓性支持体表面の背面を支持
    しない部分に、前記フロントエッジとバックエッジとの
    スリットから塗布液を連続的に押し出して前記可撓性支
    持体表面に塗布液を塗布する方法において、 前記可撓性支持体の500mm幅当り張力T(kgf)は、ウエ
    ブ走行速度をCS(m/min)とした場合、無次元的に、 50≧T≧[0.031×CS](ただし、CS>300) であることを特徴とする塗布方法。
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