JP3251336B2

JP3251336B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP3251336B2
Application number: JP18455492A
Authority: JP
Inventors: 直樹川崎; 誠福本; 義和甲斐
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 2002-01-28
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JPH06431A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続的に走行するベ―
スフイルム上に塗布液を塗布するためのエクストル―ジ
ヨン型塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の水溶液や樹脂液、あるいは水や有
機溶剤などの分散媒中に各種粉体を混合分散させてなる
分散液を、連続的に走行するベ―スフイルム上に塗布す
る方法としては、一般に、グラビア方式、リバ―スロ―
ル方式、キスコ―ト方式などの間接的な塗布方法が実用
化されている。

【０００３】しかし、これらの方式は、塗布液が空気中
に暴露されるため、性状変化を生じやすい。特に、磁性
粉末を結合剤樹脂などと共に混合分散させて調製した磁
性塗料などでは、この傾向が著しく、空気中での暴露に
よる性状変化が生じて、塗膜品質の低下を招きやすい。

【０００４】近年、これらの方式に代わり、たとえば特
開昭５７−８４７７１号、同５８−１０４６６６号、同
６０−２３８１７８号などの各公報に示されているよう
に、エクストル―ジヨン方式からなる直接的な塗布方式
が採用されている。

【０００５】この塗布方式は、その塗布ヘツドが、塗布
液の注入口と、注入塗布液を液溜め部を介して連続的に
走行するベ―スフイルム上に吐出させるスリツトとを有
し、上記スリツトと液溜め部がベ―スフイルムのフイル
ム幅とほぼ同幅に形成されたものであり、塗布液がベ―
スフイルム上に塗布されるまで完全密封状態にあるた
め、塗布液の性状変化を極力抑制することが可能で、ま
た塗布工程の高速化への対応が容易であるという利点を
有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このエクス
トル―ジヨン方式では、塗布可能な塗布液の量や粘度の
範囲が狭く、形成塗膜の均一性、特に幅方向における塗
布量のむらが発生しやすく、高品質の塗膜を得ることが
難しいという問題があつた。

【０００７】本発明は、上記従来の事情に鑑み、塗布液
を広範囲の塗布条件において厚みむらや塗布すじを生じ
させることなく均一に塗布することのできるエクストル
―ジヨン型塗布装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的に対する鋭意検討の過程において、まず、エクストル
―ジヨン方式による塗膜の形状分布が、塗布ヘツドから
の吐出液量の分布によつて決定されること、つまり、塗
布ヘツド内を流れる塗布液が流体力学でいう管内流体挙
動として解析され、吐出スリツトの塗布幅方向の流速分
布が塗膜の形状分布を決定するものであることを知つ
た。

【０００９】実際には、吐出スリツトではその幅方向の
端部側ほど圧力損失が増加し、塗布液が流れ難くなり、
特に、壁面部では摩擦損失が最大となり、ほとんど塗布
液の流れがみられず停滞した状態となる。これに対し、
吐出スリツトの中央部側では圧力損失が最低となり、塗
布液が流れやすくなる。

【００１０】その結果、エクストル―ジヨン方式による
塗膜の幅方向の形状分布は、通常、中央部側ほど塗膜が
厚く、端部側ほど薄くなりやすい。また、塗布ヘツドに
対し十分な塗布液量が供給されないときには、吐出スリ
ツトの端部側での流れが一層悪くなり、幅方向全域への
塗布が不可能になる。

【００１１】本発明は、このような知見をふまえて、さ
らに検討を加えた結果、吐出スリツトに通じる液溜め部
の中に、それ自身は回転しないが注入塗布液の流れによ
つて回転する筒状の自由回転体を装入して、吐出スリツ
トの幅方向の圧力損失のばらつきをほとんどなくし、幅
方向の流速分布がほぼ一定となるようにしてみたとこ
ろ、連続的に走行するベ―スフイルムに対し、種々の塗
布液を広範囲の塗布条件において厚みむらや塗布すじを
生じさせることなく均一に塗布できることを知り、本発
明を完成するに至つた。

【００１２】すなわち、本発明は、塗布液の注入口と、
注入塗布液を液溜め部を介して連続的に走行するベ―ス
フイルム上に吐出させるスリツトとを有し、この吐出ス
リツトおよび液溜め部がベ―スフイルムのフイルム幅と
ほぼ同幅に形成された塗布ヘツドを備えてなるエクスト
ル―ジヨン型塗布装置において、上記の液溜め部内に、
軸方向が液溜め部の幅方向と一致する筒状の自由回転体
を装入したことを特徴とする塗布装置に係るものであ
る。

【００１３】

【発明の構成・作用】以下、本発明の塗布装置を、図面
を参考にして説明する。図１は、本発明の塗布装置の一
構成例を示したもので、（Ａ）は幅方向に垂直にみた塗
布ヘツドの断面図、（Ｂ）は上記（Ａ）のＸ−Ｘ線断面
図である。

【００１４】図１において、適宜の金属材料などにて構
成される塗布ヘツド１は、塗布液２の注入口３と、注入
塗布液２を液溜め部４を介してベ―スフイルム５上に吐
出させるスリツト６とを有している。

【００１５】上記の液溜め部４および吐出スリツト６
は、長手方向（矢印方向イ）に連続的に走行する上記ベ
―スフイルム５のフイルム幅とほぼ同幅に形成されてい
ると共に、幅方向ロの全体にわたり一定の断面形状を有
している。一方、注入口３は、この例では、吐出スリツ
ト６の幅方向全体に塗布液２をより均一に供給させるた
め、液溜め部４の幅方向ロの中央部に設けるようにして
いるが、必要により上記以外の部分に設けても差し支え
ない。

【００１６】７は、図２（Ａ），（Ｂ）に示す筒状の自
由回転体であつて、上記の液溜め部４内に、軸方向ハが
液溜め部４の幅方向ロと一致するように装入されてお
り、軸方向ハに垂直な断面が８枚の歯車形状を有して、
回転体周面に軸方向ハに沿う８本の溝部８が形成されて
いる。この溝部８は、歯車の数を２〜数十枚の範囲で適
宜変更して、上記歯車の数に応じた任意の本数としても
よく、また場合により、上記の溝部に代えて、螺旋状の
溝部を形成してもよい。

【００１７】このような装置構成において、上記の塗布
ヘツド１に、注入口３より塗布液２を所定の注入速度で
注入すると、これが自由回転体６が装入された液溜め部
４内に流入して、上記回転体６の断面歯車状の壁面に衝
突し、この回転体６を軸方向を中心として回転させる。
この回転運動で、塗布液２は上記液溜め部４から吐出ス
リツト６内にその幅方向ロの全体にわたつて均等に流入
することになるため、従来のような幅方向ロの端部側で
圧力損失が増加して中央部側に比べて塗布液２が流れに
くくなるといつた問題をもはや生じない。

【００１８】その結果、矢印方向イに連続的に走行する
ベ―スフイルム５上に、そのフイルム幅の全体にわたつ
て、塗布液２の均等な塗布が可能となり、広範囲の塗布
条件において厚みむらや塗布すじのない非常に均質な塗
膜５ａを常に安定して形成することが可能となる。

【００１９】なお、上記の図１の装置構成では、液溜め
部４の断面形状が四角形の場合を示しているが、図３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記断面形状を円形とし
てもよい。また、図４（Ａ），（Ｂ）や図５（Ａ），
（Ｂ）のように、注入口２の形状を円形として液溜め部
４に対し末広がり状に連結する構成としてもよい。前者
の図４（Ａ），（Ｂ）は図１（Ａ），（Ｂ）に、後者の
図５（Ａ），（Ｂ）は図３（Ａ），（Ｂ）に、それぞれ
対応する。

【００２０】上記の各変形例において、各図の符号は、
図１（Ａ），（Ｂ）と同じであり、その説明は省略す
る。このような種々の変形態様においても、前記の図１
の場合と同様の作用効果を奏することができる。

【００２１】本発明の塗布装置に適用される塗布液は、
各種の水溶液や樹脂液、あるいは水や有機溶剤などの分
散媒中に各種粉体を混合分散させてなる分散液など広範
囲のものが包含される。また、この塗布液を塗布するべ
きベ―スフイルムとしては、ポリエステルフイルム、ポ
リアミドフイルム、ポリイミドフイルム、ポリカプロラ
クトンフイルム、セルロ―スアセテ―トフイルム、ポリ
塩化ビニルフイルム、ポリ塩化ビニリデンフイルム、ポ
リカ―ボネ―トフイルムなどのプラスチツクフイルムの
ほか、紙、ポリオレフインを塗布またはラミネ―トした
紙、金属箔などの種々のものを使用できる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、エクストル―
ジヨン方式の塗布ヘツドにおける液溜め部内に筒状の自
由回転体を装入したことにより、連続的に走行するベ―
スフイルムに対し、種々の塗布液を広範囲の塗布条件に
おいて厚みむらや塗布すじを生じさせることなく均一に
塗布しうる塗布装置を提供できる。

【００２３】

【実施例】つぎに、ベ―スフイルム上に塗布液として磁
性塗料を塗布して磁気テ―プを作製するにあたり、本発
明の塗布装置を応用した実施例について説明する。な
お、実施例で用いた磁性塗料は、下記の方法で調製した
ものである。

【００２４】＜磁性塗料の調製＞Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃（平均長軸径０．４μｍ、平均短軸径０．０５μｍ、保磁力６００エルステツド）５００重量部ニトロセルロ―ス５０重量部ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業社製のパンデツクスＴ−５２５０）３０重量部三官能性低分子量イソシアネ―ト化合物（日本ポリウレタン工業社製のコロネ―トＬ）２０重量部カ―ボンブラツク（キヤボツト社製のモ―ガルＬ）１０重量部ミリスチン酸３重量部ステアリン酸ブチル２重量部メチルイソブチルケトン９２０重量部トルエン９２０重量部上記の組成物を、ボ―ルミルで７２時間混合分散して、
その粘度が０．２ポイズとなる磁性塗料を調製した。ま
た、これとは別に、上記の組成物中、メチルイソブチル
ケトンとトルエンとの配合量を、各々７２０重量部、５
３０重量部、３８０重量部、２５０重量部に変えること
により、その粘度が１ポイズ、５ポイズ、１０ポイズ、
２０ポイズとなる磁性塗料を調製した。

【００２５】実施例１塗布装置として、図１（Ａ），（Ｂ）に示すものを用
い、この装置に、前記所定粘度に調製された５種の磁性
塗料を、所定の注入速度で注入させながら、連続的に走
行するポリエステルフイルム上に塗布し、乾燥して、磁
性層を形成した。磁性塗料の粘度と注入速度とを、下記
の表１の如く組み合わせて、テ―プ幅方向の平均厚さが
表１に示すような磁性層厚さとなる試料Ｎｏ．１Ａ−１
〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００２６】

【表１】

【００２７】比較例１図１（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置において、その液溜
め部の中に筒状の自由回転体を装入しなかつた以外は、
実施例１と全く同様にして、下記の表２に示す試料Ｎ
ｏ．１Ｂ−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例２図１（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置に代えて、図３
（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置を用いた以外は、実施例
１と全く同様にして、下記の表３に示す試料Ｎｏ．２Ａ
−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００３０】

【表３】

【００３１】比較例２図３（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置において、その液溜
め部の中に筒状の自由回転体を装入しなかつた以外は、
実施例２と全く同様にして、下記の表４に示す試料Ｎ
ｏ．２Ｂ−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００３２】

【表４】

【００３３】実施例３図１（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置に代えて、図４
（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置を用いた以外は、実施例
１と全く同様にして、下記の表５に示す試料Ｎｏ．３Ａ
−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００３４】

【表５】

【００３５】比較例３図４（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置において、その液溜
め部の中に筒状の自由回転体を装入しなかつた以外は、
実施例３と全く同様にして、下記の表６に示す試料Ｎ
ｏ．３Ｂ−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００３６】

【表６】

【００３７】実施例４図１（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置に代えて、図５
（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置を用いた以外は、実施例
１と全く同様にして、下記の表７に示す試料Ｎｏ．４Ａ
−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００３８】

【表７】

【００３９】比較例４図５（Ａ），（Ｂ）に示す塗布装置において、その液溜
め部の中に筒状の自由回転体を装入しなかつた以外は、
実施例４と全く同様にして、下記の表８に示す試料Ｎ
ｏ．４Ｂ−１〜９の９種の磁気テ―プを作製した。

【００４０】

【表８】

【００４１】以上の実施例１〜４および比較例１〜４の
各磁気テ―プについて、塗布後の塗膜の形状分布を幅方
向の塗膜の厚みむらとして、表９および表１０に示す。
塗膜の厚みむらは、蛍光Ｘ線微小部膜厚計（セイコ―電
子工業株式会社製のＳＦＴ−１５６、コリメ―タスポツ
ト径０．５mm）を用いて調べ、平均膜厚からの偏差を百
分率で示した。なお、数値が記入されていないものは、
塗布幅方向に塗布液が流出しなかつたものである。

【００４２】

【表９】

【００４３】

【表１０】

【００４４】上記の表９，表１０の結果から、本発明に
よれば、ベ―スフイルム上への磁性塗料の塗布に際し、
特定のエクストル―ジヨン型塗布装置を用いることによ
り、広範囲の塗布条件において厚みむらや塗布すじのな
い高品質の磁性塗膜を形成できるものであることが明ら
かである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の塗布ヘツドを示したもので、（Ａ）
は幅方向に垂直にみた断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【図２】実施例１の塗布ヘツドに用いた自由回転体で、
（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は軸方向に垂直にみた断
面図である。

【図３】実施例２の塗布ヘツドを示したもので、（Ａ）
は幅方向に垂直にみた断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【図４】実施例３の塗布ヘツドを示したもので、（Ａ）
は幅方向に垂直にみた断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【図５】実施例４の塗布ヘツドを示したもので、（Ａ）
は幅方向に垂直にみた断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【符号の説明】

１塗布ヘツド２塗布液３塗布液の注入口４液溜め部５ベ―スフイルム６吐出スリツト７自由回転体イベ―スフイルムの走行方向ロ塗布ヘツド（の液溜め部および吐出スリツト）の幅
方向ハ自由回転体の軸方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−55636（ＪＰ，Ａ) 特開平５−15829（ＪＰ，Ａ) 実開平２−137971（ＪＰ，Ｕ) 特公昭56−24344（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 B05C 11/10 B05D 1/26 B01F 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】塗布液の注入口と、注入塗布液を液溜め
部を介して連続的に走行するベ―スフイルム上に吐出さ
せるスリツトとを有し、この吐出スリツトおよび液溜め
部がベ―スフイルムのフイルム幅とほぼ同幅に形成され
た塗布ヘツドを備えてなるエクストル―ジヨン型塗布装
置において、上記の液溜め部内に、軸方向が液溜め部の
幅方向と一致する筒状の自由回転体を装入したことを特
徴とする塗布装置。
【請求項２】塗布液の注入口が液溜め部の幅方向の中
央部に設けられてなる請求項１に記載の塗布装置。