JP4172166B2 - エクストルージョン塗布方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エクストルージョン塗布方法に係り、特に、連続的に走行する帯状の支持体（以下「ウエブ」という）に塗布液を高速塗布して写真感光材料や磁気記録媒体を製造する際の塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真感光材料や磁気記録媒体は、連続走行するウエブに所定の塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程を経て製造される。特に、磁気記録テープ等の磁気記録媒体は、近年、放送用やコンピュータ用として急速に容量、記録密度が向上しており、膜厚が極薄く、且つ表面が平滑な磁性塗布膜を高速塗布により生産性良く得ることのできる塗布技術が求められている。
【０００３】
塗布液をウエブ面に塗布する方法としては、ロールコータ法、グラビアコート法、ロールコートプラスドクター法、エクストルージョン型塗布法、スライドコート型塗布法等があるが、近年は、磁性塗布液の塗布にはエクストルージョン型塗布法が多用されている。このエクストルージョン型塗布法は、連続走行するウエブと塗布ヘッド先端部とを相対的に近接させた状態で、塗布ヘッドのスリット先端から塗布液を押し出してウエブに塗布するもので、均一な極薄い磁性層を得ることができることから、格段に記録容量を向上させることができるようになった。
【０００４】
ところで、磁気記録テープ製造の場合、塗布後のウエブは、カレンダー処理や硬化処理等の必要な処理を施してから所定の幅に裁断し、裁断された細長のウエブをカセットハーフ（カセットケース）内の軸に巻き取って製品とする。また、裁断以前の処理としては、それぞれの処理を施した後、図４に示すように、一度ロール状に巻取ってから次の工程に送ることが一般的である。
【０００５】
この巻取り操作において、ウエブと一緒に巻き込まれる空気（以下、「同伴エアー」という）を効率的に排除しないと、巻取り時に巻ズレを起こしたり、硬化処理時に滞留したエア溜まりによってテープが変形することがあり、製品得率を低下させる原因となる。
【０００６】
同伴エアーを排除する方法として、ウエブの走行速度を下げてゆっくり巻取ることにより同伴エアーの巻き込みを抑制する方法があるが、これでは塗布工程での高速塗布に対応できず生産性が著しく低下してしまう。また、巻取り時の巻取り張力を上げて、同伴エアーを排除する方法もあるが、巻取り張力を上げるとウエブ表面に傷がつく等の欠点がある。
【０００７】
これらの対策として、図４及び図５に示すように、巻き取られたロールのロール外径がロールの軸方向において凸凹（図４及び図５の実線）であったものを、ロール中央部が高くロール両端部が低い、いわゆる中高形状（図４及び図５の点線）にし、これにより同伴エアーがロール中央部から端部に向けて効率的に抜けるようにした。
【０００８】
中高形状を形成する方法として、特開昭６１−２９３５７７号公報には、ウエブ幅方向の塗布厚み分布を、ロール両端部よりもロール中央部が１．５〜１０％厚くなるように塗布する塗布方法が開示されている。また、特公平７−１０６３３２号公報には、塗布ヘッドの側壁のウエブ幅方向の３か所にスリット間隙を調整するためのヨークを設け、スリット間隙を調整することが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中高形状を形成する特開昭６１−２９３５７７号公報の塗布方法は、ロールコートプラスドクター塗布方法であり、適度な中高形状が形成されにくいと共に、エクストルージョン塗布方法に比べると高速薄層塗布に対応しにくいという欠点がある。この為、ロールコートプラスドクター塗布方法では磁気記録媒体等における中高形状及び高速薄層塗布という要求には答えられないことから、エクストルージョン塗布方法で、これらの要求を満たす塗布技術が望まれている。
【００１０】
特公平７−１０６３３２号公報のエクストルージョン塗布方法は、ヨークによりスリット間隙を調整できるので、中高形状及び高速薄層塗布の要求を満たすことは可能であるが、ヨークを備えなくてはならず装置構成が複雑になるという欠点がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくく、しかも塗布後の支持体をロール状に巻回する際に、所定の中高形状を簡単な構成で得ることができる塗布方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッドの先端部とを近接させた状態で、前記塗布ヘッドのスリットから１又は複数の塗布液を押し出して前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布方法において、前記スリットの間隙寸法を狭めてスリットを流れる塗布液の動圧を上げると共に、その液圧で、前記支持体に塗布される塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも１．５〜１０％厚くなるように前記スリットの支持体幅方向の中央部の間隙寸法を端部に比べて拡げた状態で塗布することを特徴とする。
【００１３】
エクストルージョン塗布方法に対する考え方として、高速塗布による等ピッチスジ等の塗布欠陥を抑止する対策として塗布ヘッドのスリット間隙寸法を狭くして塗布液の動圧（慣性）を上げることが有効であるが、その弊害としてスリット間隙寸法が狭いと塗布液を押し出すときにスリット中央部が液圧で拡がってしまうことから、従来は動圧を上げるのを抑制する傾向にあった。
【００１４】
本発明では、この従来の考え方を発想転換して、従来弊害であった液圧によるスリット中央部の拡がりを、塗布後のウエブを巻き取ったときの中高形状を得るための手段として利用した。これにより、動圧を上げることで高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくでき、しかも液圧によるスリット中央部が拡がることで中高形状を形成することができるので、塗布装置に特別な部材や装置を付加しなくても高速薄層塗布と中高形状の両方の要求を満たすことができる。
【００１５】
塗布後の支持体は、カレンダー処理や硬化処理等の必要な処理を施してから所定の幅に細長く裁断されるので、塗布後の支持体が中高形状であっても、最終製品の時点では製品幅方向の塗布膜分布に殆ど影響を与えない。
【００１６】
本発明では、塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも１．５〜１０％厚くなるようにする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るエクストルージョン塗布方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１は本発明のエクストルージョン塗布方法を適用する塗布装置で、１つのスリットからウエブに単層塗布する場合の概念図であり、図２は塗布装置の側面断面図である。
【００１９】
図１に示すように、塗布装置１０は、主として、矢印方向に連続走行するウエブ１２と、ウエブ１２に塗布液Ａ（図２参照）を塗布するエクストルージョン型の塗布ヘッド１４とで構成される。
【００２０】
塗布ヘッド１４は、ドクターエッジ部１６とバックエッジ部１８とから成る分割可能な２つのブロックを組み付けて構成され、ドクターエッジ部１６は、スリット２０の出口からウエブ走行方向の下流側に、バックエッジ部１８は上流側に位置し、ドクターエッジ部１６とバックエッジ部１８のエッジ面が連続走行するウエブ１２と近接された状態で対向配置される。塗布ヘッド１４の内部には、ウエブ１２の幅方向に沿って筒状のポケット部２２が形成される。そして、一方の側板に塗布液Ａの給液管２４を接続することによりポケット部２２に塗布液Ａを供給する。図１の矢印１９は、塗布液Ａの流れを示したものである。塗布液Ａを塗布ヘッド１４に供給する経路は、図１のポケット部２２の他方端を閉塞して一方端から供給するタイプに限らず、ポケット部２２の一方端から供給して他方端から塗布液Ａの一部を強制的に引き抜くタイプ、ポケット部２２の中央部から供給してポケット部２２の両端側へ分流させるタイプの何れでもよい。
【００２１】
スリット２０は、ポケット部２２とエッジ面２１とを繋ぐ狭隘な流路であり、スリット幅方向（ウエブ幅方向と同義）に延長されると共に、スリット２０の間隙寸法によりウエブ１２に塗布される塗布膜の厚みが略決定される。ウエブ１２に塗布する塗布幅規制は、スリット２０の両端部に挿入するスペーサ２６、２６によって行われ、スリット２０の間隙寸法に略等しい厚みのスペーサ２６がスリット２０の両端部に挿入される。また、スリット２０のウエブ方向への流路長さは、塗布液Ａの液組成、物性、供給流量、供給液圧等の塗布条件を考慮して適宜設定される。
【００２２】
このように構成されたエクストルージョン型の塗布装置では、給液管２４から塗布ヘッド１４のポケット部２２に供給された塗布液Ａは、ポケット部２２で拡流された後、スリット２０を上昇して塗布ヘッド先端部から吐出される。吐出された塗布液Ａは、塗布ヘッド１４の先端部に近接して走行するウエブ１２とエッジ面２１との間で一種のビードを形成しながらウエブ１２に塗布される。これにより、ウエブ１２に単層の塗布膜が形成される。
【００２３】
そして、本発明では、このエクストルージョン塗布において、スリット２０の間隙寸法を狭めてスリット２０を流れる塗布液Ａの動圧を上げると共に、その液圧でスリット２０のスリット幅方向の中央部を端部に比べて拡げた状態で塗布するようにした。即ち、図３に示すように、スリット２０に塗布液Ａが流れていないときは、点線で示すように、スリット幅方向の間隙寸法が均等になるが、スリット２０に塗布液Ａを流すと、スリット２０の間隙寸法が狭いことにより、スリット２０を流れる塗布液Ａの動圧（慣性）が上がり、その液圧により実線で示すようにスリット中央部が両端部より拡がる。この場合、スリット２０の間隙寸法は、塗布液Ａが流れていないときの状態で２０〜２００μｍの範囲であることが好ましい。これは、スリット間隙寸法を狭くするほど塗布液Ａの動圧（慣性）は上がるが、スリット２０の間隙寸法が２０μｍ未満では、塗布液Ａがスリット２０を流れたときに液圧が上がりすぎて、スリット中央部が端部に比べ拡がりすぎる。これにより、塗布後のウエブ１２を巻回したときに同伴エアーを排除するのに適した適度な中高形状が形成されにくくなる。適度な中高形状としては、塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも１．５〜１０％厚くなるようにすることが好ましい。また、スリット２０の間隙寸法が２００μｍを超えると、等ピッチスジ故障等の塗布欠陥を抑止するのに十分な塗布液Ａの動圧が得られ難い。上記した好適なスリット間隙寸法以外にも動圧に影響を与える因子を適宜調整することが好ましく、塗布液Ａの粘度は０．１〜１０００ポイズの範囲が好ましく、より好ましくは１〜１００ポイズの範囲である。また、スリット内の平均流速は、１〜５０ｃｍ／秒の範囲が好ましく、より好ましくは３〜３０ｃｍ／秒の範囲である。更に、スリット幅は、１０〜２００ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは３０〜１５０ｃｍの範囲である。
【００２４】
塗布装置１０で塗布液Ａが塗布された塗布後のウエブ１２は、乾燥処理、カレンダー処理が施された後、一旦ロール状に巻き取られ、ロール状のまま加熱又はＵＶ照射により硬化処理される。硬化処理されたウエブ１２は、所定の幅に細長く裁断されて写真感光材料や磁気記録媒体等の製品となる。従って、塗布後のウエブ１２が中高形状であっても、途中の工程で細長く裁断されるので、最終製品の時点では製品幅方向の塗布膜分布に殆ど影響を与えない。
【００２５】
このように、本発明のエクストルージョン塗布方法によれば、動圧を上げることで高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくくでき、しかも液圧によるスリット中央部が拡がることで中高形状をも形成することができるので、簡単な構成で高速薄層塗布と中高形状の両方の要求を満たすことができる。
【００２６】
また、本発明の実施の形態では、１つのスリット２０を有する塗布ヘッド１４でウエブ１２に単層塗布する例で説明したが、単層塗布に限定されるものではない。即ち、複数のスリット２０を有する塗布ヘッドについても、本発明を適用できると共に、ウエブ１２の塗布面に塗布液Ａの溶剤等を主体としたプレコート液を予め塗布しておいてから、塗布ヘッド１４で塗布液Ａを塗布するタイプの塗布にも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエクストルージョン塗布方法によれば、高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくく、しかも塗布後の支持体をロール状に巻回する際に、所定の中高形状を簡単に得ることができる塗布方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエクストルージョン塗布方法を適用するエクストルージョン型の塗布装置の概念図
【図２】塗布装置の側面断面図
【図３】本発明のエクストルージョン塗布方法を説明する説明図
【図４】塗布後のウエブを巻回したときの中高形状を説明する説明図
【図５】ロールの外形分布を説明する説明図
【符号の説明】
１０…塗布装置、１２…ウエブ、１4 …塗布ヘッド、１６…ドクターエッジ部、１８…バックエッジ部、２０…スリット、２１…エッジ面、２２…ポケット部、２４…給液管、２６…スペーサ、Ａ…塗布液

Claims (1)

1. 連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッドの先端部とを近接させた状態で、前記塗布ヘッドのスリットから１又は複数の塗布液を押し出して前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布方法において、
   前記スリットの間隙寸法を狭めてスリットを流れる塗布液の動圧を上げると共に、その液圧で、前記支持体に塗布される塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも１．５〜１０％厚くなるように前記スリットの支持体幅方向の中央部の間隙寸法を端部に比べて拡げた状態で塗布することを特徴とするエクストルージョン塗布方法。

Images