JP4355504B2

JP4355504B2 - グラビア塗布方法及びその装置

Info

Publication number: JP4355504B2
Application number: JP2003051620A
Authority: JP
Inventors: 和彦能條; 征則作本; 努黒越
Original assignee: Fujifilm Corp; Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp; Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004255339A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、均一な塗布量分布を要求される用途に有用なグラビア塗布方法及びその装置に関し、特に互いに平行な多数の細い彫刻模様を表面に有するグラビアロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗布液をフィルムベース上に塗布する方法として、グラビア塗布方法がよく知られている。グラビア塗布方法は一例を図１に示すように、回転駆動されるグラビアロール１の表面に塗布液２を供給し、グラビアロール１の表面に押し当てたドクターブレード３によってグラビアロール１の表面の余剰塗布液を掻き落とした後、グラビアロール１のセル内の塗布液をフィルムベース４上に塗布するというものである。ドクターブレード３は、塗布液貯留部５からグラビアロール１表面に塗布液２が供給されてからフィルムベース４に接触するまでの間で、グラビアロール１表面を押し当てている。なお、図１において６ａ〜６ｃはガイドロール、８は乾燥部、９０は紫外線照射式硬化装置である。また、フィルムベース４は矢印Ｙ１方向に走行し、グラビアロール１は矢印Ｙ２方向に回転する。このことから「リバース」グラビア塗布方法と呼ばれている。
【０００３】
この場合、図２に示すように、ドクターブレード３は真直な先端縁をグラビアロール１の表面に押し当てているが、実際には図３に示すように、グラビアロール１は自重等で下方に撓むため、ドクターブレード３の接触端３ａとグラビアロール１と間には、図４に模式的に示すように、ロール幅方向に不均一な隙間７ができてしまう。従って、その影響でドクターブレード３による掻き取り量がロール幅方向で不均一となり、その結果、フィルムベース４（図１参照）に対する幅方向塗布量分布が不均一になってしまう。
【０００４】
その影響は、フィルムベース４に対する塗布量が少ない場合に特に顕著に現れる。例えば、液晶ディスプレイの反射防止膜を構成する塗布液をフィルムベース上に塗布するような場合、塗布量が１０ｃｃ／ｍ^２以下と少ないために、塗布量（膜厚）分布の均一化要求が特に厳しく、塗布量均一化のための対策が必須となる。
【０００５】
塗布量をフィルムベースの幅方向に均一化する方法は、各塗布方式によって種々開発されている。例えば特開平６−５５１２４号公報には、ブレードコーターの場合において、図５に示すように、ブレード１１の先端縁１１ａをバックアップロール１２の撓みに合わせて湾曲化する技術が開示されている。
しかし、上記公報の技術を応用して、グラビア塗布の場合のドクターブレードの先端縁を湾曲化しても、ドクターブレードを接触させる対象が金属製のグラビアロールであり、ブレードコーターの場合のフィルムや紙と異なり柔軟性を有しないため、グラビアロールにドクターブレードを均一に当てて塗布量分布の均一化を図ることは難しい。
【０００６】
そのため、実際には、塗布量均一化を図るための対策として、図６に示すように、ドクターブレード３の組み付け初期の段階において、ドクターブレード３を、回転するグラビアロール１に押し当て、ドクターブレード３の先端縁をグラビアロール１により摩耗させ、両者の当たりを馴染ませるという方法をとらざるを得なかった。図において、９はならし運転により削り取られる部分を示す。しかし、グラビアロール１の撓みが大きい場合には、ドクターブレード３の先端が十分に削れるまでに長い時間をかけてならし運転しなくてはならず、生産性を大きく低下させる要因となっていた。
【０００７】
また、グラビアロール１自体を撓みにくい構造にすることで塗布量分布の均一化を図ることも考えられる。具体的には、図７に示すように、グラビアロール端部に形成したジャーナル部１ａを軸受部１０に嵌合することでグラビアロール１を軸支する構造において、グラビアロール１の軸受間距離Ｌ１を狭めたり、ジャーナル部１ａの径ｄｊを大きくしたり、ジャーナル部１ａ基端部と軸受部１０との間隔Ｌ２を狭めたり、グラビアロール１の径ｄＧを大きくする等の手段によって、グラビアロール１の撓みを抑えることができる。しかしながら、このような種々の手段を講じてもグラビアロール１の撓みを完全に無くすことはできず、従って、残された撓み量によって塗布量分布が不均一となる問題は解消されることはない。
【０００８】
上記事情を考慮して、グラビア塗布の塗布量が極めて少ない場合であっても、ドクターブレードの使用開始直後からグラビアロール円周方向の塗布量分布の均一化を図ることができ、これにより、ならし運転を殆ど要せずに微小量のグラビア塗布時であっても良好な均一塗布面が得られ、塗布時間を大幅に短縮して生産性の向上を図ることのできるグラビア塗布方法及び装置が求められていた。
そこで、本出願人の先行発明に係るグラビア塗布方法（例えば、特許文献１参照）では、後述するように、グラビアロール表面に塗布液を供給し、該グラビアロール表面に押し当てたドクターブレードによってグラビアロール表面の余剰塗布液を掻き落とした後、グラビアロールのセル内の塗布液をフィルムベースに塗布するグラビア塗布方法であって、前記グラビアロールの軸垂直方向撓みと略同等の撓みをドクターブレードに付与して前記余剰塗布液の掻き落としを行うようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特願２００２−６３７９２号
【００１０】
このグラビア塗布方法によれば、ドクターブレードにグラビアロールの撓み相当の撓みを予め付与するようにしているので、ドクターブレードの組み付け初期の段階から、自重等により撓んだ状態のグラビアロール表面にドクターブレードの接触端をロール軸方向にわたって均一に当てることができる。従って、グラビアロール表面の塗布液の量をロール軸方向で均一に制御することができ、フィルムベースに対する塗布量分布の均一化を図ることができる。また、新しくドクターブレードを組み込んだ初期の段階から、ならし運転を長時間しなくとも、グラビアロール表面にドクターブレードを均一に当てることができるので、生産性を向上することができるようになった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記グラビア塗布で使用するグラビアロール１の版（メッシュ）の形状は、斜線（斜線型カップ）、格子（台形カップ）、ピラミッド（ピラミッド型カップ）など種々ある。
しかしながら、このようなグラビア塗布方法で塗布量が少ないと、ベース上に塗布された塗料がグラビア版形状通りの模様を形成してしまう場合がある。また、塗膜を薄く形成する場合、各セルに保持される塗料の量が少なくなるため、塗り抜けがより生じやすくなった。種々の実験の結果、グラビアにおいてグラビア彫刻の形状は、ロール円周方向に対して所定の角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様（断面ノコギリ刃状）の斜線（斜線型カップ）が他の形状のものよりも秀でていることが判明した。図８はこの平行に刻まれた多数の細い彫刻模様を有するグラビアロールの例を示している。この場合、メッシュの大きさも、例えば♯５０〜＃５００／インチの範囲で効果が大きいことが判った。
【００１２】
ところが、Ｗｅｔの塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で、このようなロール円周方向に対して所定の角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様のグラビアロールを用いてみると、彫刻模様（版目）が塗布面に現れる場合のあることが分かった。この版目は特にフィルムベースに対する塗布量が少ないほど顕著に現れた。特に、塗布液中に微粒子を含むような場合には微粒子が彫刻模様に並び易いことが分かった。特に、微粒子を含む液をフイルム上に塗布し、彫刻模様の幅が数百μｍとなるような場合には彫刻模様そのものは肉眼では確認し難いが、同種の幅の模様を持つ機材に重ねた時、重ねる角度によって干渉縞が発生することが分かった。
そこで本出願人は、その対策として塗布量を増やしたり、粘度を塗布量との兼ね合いで上下させることで対処していたが、しかし塗布量を増やすと風によるムラや乾燥負荷が増したり、粘度を上下させるとスジが発生し易くなったり、その対策として塗布速度を下げたりしなければならなくなるなどの別の問題が生じていた。
【００１３】
本発明の目的は、上記事情を考慮してなされたもので、グラビア塗布方式で、塗布量１０ｃｃ/ｍ²以下で塗布した時にも、グラビアロールの彫刻模様の写りを塗布面に出ないようにすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明のグラビア塗布方法は、ロール円周方向に対して所定の角度αで平行なメッシュを表面に有するグラビアロールを回転させ、該グラビアロール表面に粒径１０μｍ以下の粒子を含む０．１〜２０ｃＰの塗布液を供給して該グラビアロール表面に押し当てたドクターブレードによってグラビアロール表面の余剰塗布液を掻き落とし、プラスチックフィルムを該グラビアロールに押圧した状態で、該グラビアロールの回転方向と逆方向に前記プラスチックフィルムを走行させることによって、前記彫刻模様内の塗布液を前記プラスチックフィルムに塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布するグラビア塗布方法において、
前記プラスチックフィルムの走行速度をＶｂとし、前記グラビアロール表面の回転速度をＶｇとするとき、その比Ｒ＝Ｖｂ／Ｖｇと前記所定角度αの関係が次の（１）〜（３）のいずれか１つを満たすことを特徴とするグラビア塗布方法。
（１）Ｒ≦０．３の場合は、前記所定角度α≦４５度
（２）０．３＜Ｒ≦２の場合は、４５＜α≦６０度
（３）２＜Ｒの場合は、６０≦α。
上記グラビア塗布方法は、更に、前記グラビアロールの外径が１５ｍｍ〜２５０ｍｍで、メッシュが♯１００〜５００／インチであることを特徴とする。
また、グラビア塗布装置の発明は、フィルムベースに塗布液を塗布するグラビアロールであってロール円周方向に対して所定の角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様を表面に有するグラビアロールと、グラビアロール表面に塗布液を供給する塗布液供給部と、塗布液が供給されてからフィルムベースに接触するまでの間のグラビアロール表面に押し当てられることでグラビアロール表面の余剰塗布液を掻き落とすドクターブレードと、前記グラビアロールの回転方向と逆方向に前記フィルムベースを走行させるフィルムベース供給手段と、を具備し、前記彫刻模様内の塗布液を前記フィルムベースに塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布するグラビア塗布装置において、前記グラビアロールが前記所定角度α≦４５度のグラビアロールと、４５＜α≦６０度のグラビアロールと、６０≦αのグラビアロールと、の少なくとも３種類のグラビアロールから構成されるものであることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されるグラビア塗布方法及びその装置において、まず、グラビアロール表面の塗布液の量をロール円周方向で均一に制御することができ、フィルムベースに対する塗布量分布の均一化を図ることができる本出願人の先行発明の手法について図面を用いて説明する。
図１０にグラビアロールとドクターブレードとの関係を表す説明図を示した。（ａ）は斜視図で（ｂ）はＩｂ矢視図である。１は本発明が対象とするグラビアロール、３は先行発明が扱っているドクターブレードである。図１０において、軸受間に回転自在に軸支されたグラビアロール１の表面に塗布液２（図１）を供給し、グラビアロール１の表面に押し当てたドクターブレード３によってグラビアロール１の表面の余剰塗布液を掻き落とした後、グラビアロール１のセル内の塗布液をフィルムベース４（図１）に塗布するもので、図１０（ａ），（ｂ）に撓みを誇張して示すように、グラビアロール１の軸垂直方向撓みと略同等の撓みをドクターブレード３に付与して、余剰塗布液の掻き落としを行うものである。
【００１６】
この場合、少なくともドクターブレード３の先端のグラビアロール１に対する接触端３ａが、グラビアロール１の表面、特にグラビアロール表面の同一母線（ロール撓み無しの状態におけるロール表面の軸方向線）上に確実に接するように、ドクターブレード３に撓みが与えられていればよい。なお、図１０（ｂ）のＩｂ方向は、グラビアロール１の最大撓み方向（略鉛直方向）に直角な方向（略水平方向）である。
【００１７】
ここで、グラビアロール１の撓みの求め方を図１１を参照しながら説明する。まず、グラビアロール１に撓みを与える力としては、グラビアロール１に接触するフィルムベース４の張力Ｔの鉛直成分、グラビアロール１に対するドクターブレード３の押圧力ＰＢの鉛直成分、グラビアロール１の自重が存在する。ドクターブレード３は、グラビアロール１の中心から鉛直線に対して角度ｂ１の方向の点Ｑの表面に、水平線とのなす角度ｂ２の傾きで押し当てられている。ただし、次の条件を満足するように各要素が設定されている。
【００１８】
（ａ）グラビアロールの自重＞ドクターブレードの押圧力
（ｂ）０゜＜ｂ１＜９０°
（ｃ）−４５°＜ｂ２＜４５°
（ｄ）ａ１≦３０゜，ａ２≦３０゜
【００１９】
即ち、（ａ）によれば、ドクターブレードの押圧力がグラビアロールの自重より小さいことにより、ドクターブレードの押圧力の水平成分が十分に小さくなる。また、（ｂ）によれば、角度ｂ１を、ドクターブレードによる水平方向の力が大きくならず、ブレードの掻き取り性の良い範囲に設定でき、（ｃ）によれば、ドクターブレードの押圧力の水平成分を鉛直成分より小さくできる。そして、（ｄ）によれば、フィルムベースの張力による水平成分を小さくできる。従って、上記（ａ）〜（ｄ）の条件を満足することにより、グラビアロールに作用する水平方向の力が、鉛直方向の力に対して十分小さくなって、鉛直方向の力だけを考慮して撓みを求めても、実質的に問題ないレベルとなる。また、フィルムベースの張力は、フィルムベースがａ１＞ａ２の関係を有すれば、発生する水平方向分力はドクターブレードの押圧力による水平方向分力と相反する方向で生じるため、水平方向に作用する力は略相殺されることになる。仮に無視できない水平方向の力が存在しても、例えば特開平６−５５１２４号に記載された図１６に示すブレード形状とすることで、グラビアロール軸方向に沿って均一な押し当て状態が得られ、これにより塗布量分布の均一化が図られる。
【００２０】
いま、グラビアロール１の最大撓みは軸垂直方向の鉛直方向に発生し、水平方向の撓みは無視できる程度と考え、鉛直方向の力にのみ注目する。グラビアロール１の自重は鉛直下方に作用するので、そのまま力Ｃとする。フィルムベース４の張力Ｔによってグラビアロール１に働く鉛直方向の力Ａは、（１）式で表される。
【００２１】
Ａ＝Ｔsinａ１＋Ｔsinａ２・・・（１）
ただし、ａ１はフィルムベース４の入側の水平線とのなす角、ａ２はフィルムベース４の出側の水平線とのなす角である。また、グラビアロール１に対するドクターブレード３の押圧力ＰＢの鉛直方向分力Ｂは、（２）式で表される。
【００２２】
Ｂ＝ＰＢcosｂ２・・・（２）
これらＡ、Ｂ、Ｃの合力が鉛直方向に作用するので、鉛直方向の力Ｐを、
Ｐ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ・・・（３）
とすれば、グラビアロール１の軸垂直方向である鉛直方向の撓みは、図１２に示す両端支持梁への均等荷重による撓みとして、（４）式で求められる。
【００２３】
撓み＝｛Ｌ４Ｐ／（２ＥＩ）｝
〔１／２・｛（Ｌ−ｘ）／Ｌ｝２−１／１２・｛（Ｌ−ｘ）／Ｌ｝４〕
・・・（４）
ただし、
Ｐ：グラビアロールに撓みを与える力（均等荷重）
Ｅ：グラビアロールの縦弾性係数
Ｉ：グラビアロールの断面二次モーメント
Ｌ：グラビアロール面長（軸受間距離）／２
ｘ：グラビアロール軸方向中点からの距離
【００２４】
そこで、このグラビアロール１に生じる撓みと略同等の撓みを（４）式に基づいてドクターブレード３に付与する。これにより、ドクターブレード３の組み付け初期の段階から、自重等により撓んだ状態のグラビアロール１の表面に、ドクターブレード３の接触端３ａをロール軸方向に沿って均一に当てられる。従って、グラビアロール１の表面の塗布液の量がロール軸方向で均一となり、もって、塗布液の塗布量を高精度に一定量に制御することができ、フィルムベース４に対して塗布液を、フィルムベース４の幅方向にわたって均一に塗布することができる。また、新しくドクターブレード３を組み込んだ初期の段階から、ならし運転を長時間しなくても済み、生産性の向上が図られる。
【００２５】
なお、ドクターブレード３に付与する上記（４）式の撓み量分布は、これに限らず、撓み量分布を２次または３次曲線で近似して設定することもでき、この場合にも上記同様の効果が奏される。また、ドクターブレード３に付与する撓みは、上述した外力により撓ませること以外にも、計算から求まる撓み量と同じカーブを描くように、予めドクターブレード３を塑性変形させることであってもよい。即ち、本明細書ではドクターブレード３に付与する撓みとは、弾性変形により付与されるものと、塑性変形により付与されるものとの双方を含むものとする。また、前記グラビアロール３の撓みと略同等の撓みとは、求めた撓み曲線と完全に一致していなくても、±３０％以内の誤差範囲に収まっていれば実質的に問題はない。
【００２６】
次に、上記グラビア塗布方法を実現するためのグラビア塗布装置を詳細に説明する。
このグラビア塗布装置１００は、図１に示すように、図示しない駆動手段によって回転駆動されフィルムベース４に塗布液２を塗布するグラビアロール１と、グラビアロール１の表面に塗布液２を供給する塗布液供給部（塗布液貯留部５）と、塗布液２が供給されてからフィルムベース４に接触するまでの間のグラビアロール１表面に押し当てられることでグラビアロール１表面の余剰塗布液を掻き落とすドクターブレード３とを具備し、図１に示すように、少なくともグラビアロール１に対するドクターブレード３の接触端３ａに、グラビアロール１の軸垂直方向撓みと略同等の撓みを付与したものである。
【００２７】
ドクターブレード３を保持する手段として、本グラビア塗布装置１００ではブレードホルダを備えている。図１３にブレードホルダの断面図を示した。ブレードホルダ２０は、ドクターブレード３の基端部を挟む２枚の押え板２１，２２と、これら２枚の押え板２１，２２を介してドクターブレード３に挟持力を及ぼす２つの金属ブロック２３，２４と、金属ブロック２３，２４を互いに締結する締結ボルト２５及びナット２６とで構成している。締結ボルト２５及びナット２６の代わりに、流体圧で締付力（押え板に対する挟持力）を得るように構成することも可能であり、ドクターブレード３の挟持力を得る形式については特に限定されない。
【００２８】
なお、ブレードホルダ２０の押え板２１から突出するドクターブレード３の長さＬｂは１ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍに設定することで、ブレードホルダ２０側で設定されるブレード長手方向の撓み曲面を忠実にドクターブレード３の接触端３ａで再現できる。また、ドクターブレード３の幅Ｗｂは、ブレード長手方向長さが大きいほど広く設定し、取り扱い性確保のために３０〜２００ｍｍに設定している。ドクターブレード３は、図１４にブレード先端部の拡大図を示すように、先端の角度を鋭角の５゜〜８０゜程度に設定し、そのブレード先端部の傾斜面３ｂと押し付けるグラビアロール表面の接線との角度が±５゜以下となるようにしている。これにより、ブレード先端部の傾斜面３ｂとグラビアロール表面とが互いに平坦に押し当てられ、塗布液を塗布開始直後から安定して塗布できるようになる。また、ドクターブレード３の板厚ｔは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、適度な剛性と可撓性を備えたものが適宜使用される。また、押え板２１，２２の厚みは０．３ｍｍ〜３ｍｍのものが用いられる。
【００２９】
そして、本グラビア塗布装置１００では、ブレードホルダ２０自身を撓ませることで、グラビアロール１と同等の撓みをドクターブレード３に付与している。即ち、図１５にグラビアロールにブレードホルダに狭持されたドクターブレードを押し当てている様子を示すように、ブレードホルダ２０の両端を支持体３１，３１で支持することにより、ブレードホルダ２０全体が長手方向にわたって中央部分が鉛直方向へ撓むようになる。その中央部分にホルダ撓み付与手段としての上下動機構３３で外力を加えることにより、ブレードホルダ２０を下方（場合によっては上方）に撓ませ、それにより、ブレードホルダ２０で挟持したドクターブレード３に、グラビアロール１の軸垂直方向撓みと略同等の撓みを与えている。なお、ブレードホルダ２０自身の自重も、ここでは外力の一部として考慮する。外力を付与する作用点は、ブレードホルダ２０の長手方向中央部の１箇所に限らず、所定の間隔をおいて複数箇所に設け、撓み形状をより精密に設定する構成としてもよい。上下動機構３３としては、ネジ式や流体圧式等、任意のものを採用することができる。
【００３０】
また、上記ブレードホルダ２０は、図示は省略するが、ドクターブレード３をグラビアロール１に対して着脱する機構を有しており、例えばエアシリンダによりブレードホルダ２０を前後に移動させて、ドクターブレード３のグラビアロール表面からの離反動作、及び接触動作を行える構成となっている。
【００３１】
このように、ブレードホルダ２０を撓ませることによりドクターブレード３に撓みを付与する場合には、ドクターブレード３の撓み曲線を任意に変化させることが容易にできる。
【００３２】
また、ドクターブレード３の材質は、金属、例えばＳＫ材（炭素工具鋼ＪＩＳＧ４４０１）、又はポリプロピレン等の樹脂のいずれも採用することができる。金属で構成した場合は、十分な耐摩耗性を発揮できると共に高い剛性を発揮できることにより、余剰塗布液の掻き取り性が良好となり、高精度な塗布量分布を安定して確保できる。また、樹脂で構成した場合は、グラビアロールに傷を付けるおそれがなくなる。
さらに、ドクターブレード３のグラビアロール１との接触は、グラビアロール１との接触点における接線とドクターブレードとの交差角が４５゜以下とすることが好ましく、この場合に良好な掻き取り性が得られる。
【００３３】
また、グラビアロール１は金属で構成するのが基本であるが、金属ロールの表面を摩耗防止のためのセラミックコーティングで覆い、その表面に版目（メッシュ）を形成したセラミックグラビアロールとしてもよい。
フィルムベース４は、シート状でもよく、帯状の連続フィルム又は紙ベースでもよい。使用するフィルムベースの幅は例えば最大３ｍ前後で、厚みは５〜３００μｍのものが好適であるが、この限りではない。
【００３４】
また、フィルムベース４はその用途により適宜好ましいものが選択され、具体的には透明支持体が用いられる。透明支持体としては、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。プラスチックフィルムを形成するポリマーとしては、セルロースエステル（例：トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリスチレン、ポリオレフィンなどが挙げられる。
【００３５】
また、塗布液は、特に限定されないが、固形分濃度０．０１〜８０重量％で、粘度０．１〜２０ｃＰ、塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下とし、水系でも有機溶剤系でもよい。水系のバインダーとしては、ゼラチンやＰＶＡなど水に溶解し、乾燥後膜を形成するものなら何でもよい。また、溶剤系のバインダーとしては、モノマーでもポリマーでもよいが、例えばモノマーの場合、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマー、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル（例：エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート）、ビニルベンゼン及びその誘導体（例：１，４−ジビニルベンゼン、４−ビニル安息香酸−２−アクリロイルエチルエステル、１，４−ジビニルシクロヘキサノン）、ビニルスルホン（例、ジビニルスルホン）、アクリルアミド（例、メチレンビスアクリルアミド）及びメタクリルアミドが含まれる。
【００３６】
更に、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わり又はそれに加えて、架橋性基を導入してもよい。架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基及び活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル化メチロール、エステル及びウレタン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシド、ブロックイソシアナート基があってもよい。これら架橋基を有する化合物を使用する場合には塗布後熱などによって架橋させる必要がある。また、他の例には、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、４−メタクリロキシフェニル−４'−メトキシフェニルチオエーテル等も挙げられる。
【００３７】
また、無機超微粒子や有機、無機の微粒子、光反応開始剤や界面活性剤などを含んでもよい。無機超微粒子としては、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン及びジルコニウムの酸化物からなる粒径１００ｎｍ以下の超微粒子、好ましくは５０ｎｍ以下の超微粒子。このような超微粒子の例としては、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ２、ＩＴＯ、ＺｒＯ２等が挙げられる。
バインダ中の無機超微粒子の含有量は、塗布液の全重量の１０〜９０重量％であることが好ましく、２０〜８０重量％であると更に好ましい。
【００３８】
また、塗布液には粒子径１０μｍ以下の無機微粒子又はポリマー微粒子を添加しても良い。無機微粒子としてはシリカビーズ等がある。ポリマー微粒子としては、ポリメタクリル酸メチルアクリレートビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリスチレンビーズ、ポリアクリルスチレンビーズ、シリコーンビーズ等がある。
【００３９】
その他のバインダの例としては、架橋性のフッ素高分子化合物があり、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）等の他、含フッ素モノマー成分と架橋性基付与のためのモノマー成分を構成成分とする含フッ素共重合体が挙げられる。
【００４０】
上記含フッ素モノマー成分の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）、（メタ）アクリル酸の部分又は完全フッ素化アルキルエステル誘導体類（例えばビスコート６ＦＭ（大阪有機化学製）やＭ−２０２０（ダイキン製）等）、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類等である。
【００４１】
架橋性基付与のためのモノマー成分としてはグリシジルメタクリレートのように分子内に予め架橋性官能基を有する（メタ）アクリレートモノマーの他、カルボキシル基やヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基等を有する（メタ）アクリレートモノマー（例えば（メタ）アクリル酸、メチロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリルアクリレート等）が挙げられる。後者は共重合の後、架橋構造を導入できることが特開平１０−２５３８８及び特開平１０−１４７７３９に知られている。
【００４２】
また上記含フッ素モノマーを構成単位とするポリマーだけでなく、フッ素原子を含有しないモノマーとの共重合体を用いてもよい。
【００４３】
併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類（エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等）、アクリル酸エステル類（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル）、メタクリル酸エステル類（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等）、スチレン誘導体（スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等）、ビニルエーテル類（メチルビニルエーテル等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等）、アクリルアミド類（Ｎ−ｔｅｒｔブチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド等）、メタクリルアミド類、アクリロニトリル誘導体等を挙げることができる。
【００４４】
溶剤としてはアルコール類、ケトン類が主に使用され、アルコールではメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどが主に使用される。ケトンではメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどが主に使用される。その他ではトルエンやアセトンなども使用される。これらは単独の場合もあるが、混合されて使用される場合もある。
【００４５】
次に、本発明の目的であるグラビア塗布方式で、塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布した時にも、グラビアロールの彫刻模様の写りを塗布面に出ないようにする手法について説明する。
図８のグラビアロールで説明したように、グラビアロール１の表面には、ロール円周方向に対して所定の角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様が刻まれている。彫刻模様の断面はノコギリ刃状をしている。これまでは所定の角度αは４５度前後が最適であるように思われていた。
ところが本出願人の種々検討の結果、必ずしもそうでないことが判明した。すなわち、本発明のようなグラビアロール表面に塗布液を供給してドクターブレードによってグラビアロール表面の余剰塗布液を掻き落として、フィルムベースをグラビアロールに押圧した状態で、グラビアロールの回転方向と逆方向に前記フィルムベースを走行させて、彫刻模様内の塗布液をフィルムベースに塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布するような場合、角度αや走行するベースの速度、グラビアロールの回転速度によって、グラビアロールの彫刻模様の写りが塗布面に出ることや、出ないことが起こった。
本出願人は、種々の実験の結果、フィルムベースの走行速度（Ｖｂ）とグラビアロール表面の回転速度（Ｖｇ）との間に次のような関係があることを見いだした。すなわち、速度比（Ｖｂ／Ｖｇ）をＲとすると、
（１）Ｒ≦０．３の場合は、前記所定角度α≦４５度とし、
（２）０．３＜Ｒ≦２の場合は、４５＜α≦６０度とし、
（３）２＜Ｒの場合は、６０≦α、
とするとよいことである。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１はこの実験結果を示している。
塗布液を次のように調整した。
シクロヘキサン１０４．１ｇ、メチルエチルケトン６１．３ｇの混合溶媒に、エアディスパで撹拌しながら酸化ジルコニウム（粒径役３０ｎｍ）分散物含有ハードコード塗布液（商品名：ＫＺ−７９９１、ＪＳＲ（株）製）２１７．０ｇ、を添加し、さらにこの溶液に、平均粒径２μｍの架橋ポリスチレン粒子（商品名：ＳＸ−２００Ｈ、綜研化学（株）製）５ｇを添加して、高速デバイスにて５０００ｒｐｍで１時間撹拌、分散した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過して塗布液を調製した。
厚さ８０μｍのＴＡＣフイルム（商品名：ＴＡＣ−ＴＤ８０Ｕ、富士写真フイルム（株）製）に、上記の塗布液を塗布し、１２０℃で乾燥の後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィック（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ² 、照射量３００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ約１．５μｍの層（下層）を形成した。
表は表の上左から右にグラビアロールの外径、メッシュの大きさ、フィルムベースの走行速度（Ｖｂ）、とグラビアロール表面の回転速度（Ｖｇ）、その速度比（Ｖｂ／Ｖｇ）、グラビアロールの彫刻角度α、グラビアロールの彫刻模様（版目）が塗布面に出るか否か、を示している。表の縦は実験回数を示し、それぞれいずれかの要素の数値を変えて１８回実験している。
１）実験１〜３では、グラビア径５０ｍｍでメッシュ２００／インチ、Ｒが０．２８６のときのα（彫刻角度）を変えるとどうなるかを示している。αが４０度又は３０度のときは版目模様が出なかったが、αが５０度では版目模様が出た。
したがって、Ｒが０．２９前後ではαが４０度と５０度の間（例えば、４５度）にその境界があり、それ以下であればよいものと推察される。
【００４８】
２）実験４〜７では、グラビア径５０ｍｍでメッシュ１００、Ｒが１．０のときのαを変えるとどうなるかを示している。αが４０度又は３０度のときは版目模様が出たが、αが５０度では版目模様が出なかった。また、αが６５のときは版目模様が出た。
したがって、Ｒが１前後ではαが４０度と５０度の間（例えば、４５度）に下限が、またαが６０度にその上限があるものと推察される。
【００４９】
３）実験８〜１０では、グラビア径５０ｍｍでメッシュ１００、Ｒが３．０のときのαを変えるとどうなるかを示している。αが５０度のときは版目模様が出たが、αが６０度又は７０度では版目模様が出なかった。
したがって、Ｒが３前後ではαが６０度以上が良好であるものと推察される。
【００５０】
４）実験１〜１０ではグラビア径が５０ｍｍであったが、実験１１〜１８では、グラビア径１００ｍｍで、そのメッシュ１００のものを用い、Ｒを３種類選び、それぞれについてαを変えるとどうなるかを示している。
実験１１〜１３では、αが０．２８６のとき、αが４０度で版目模様が出なかったが、４５では版目模様が弱く出た。また、αが５０度では版目模様が出てしまった。
したがって、Ｒが０．２９前後ではαが４５度前後にその境界があるものと推察される。
【００５１】
５）実験１４〜１６では、グラビア径１００ｍｍでメッシュ２００、Ｒが０．６６７のときのαを変えるとどうなるかを示している。αが４０で版目模様が出たが、αが５０度では版目模様が出なかった。また、αが６５度では版目模様が出てしまった。
したがって、Ｒが０．６７前後ではαが４５〜６０度が適切であると推察される。
【００５２】
６）実験１７および１８では、グラビア径１００ｍｍでメッシュ１００、Ｒが２．５のときのαを変えるとどうなるかを示している。αが５０で版目模様が出たが、αが６０度では版目模様が出なかった。
したがって、Ｒが２．５前後ではαが６０度にその境界があるものと推察される。
【００５３】
以上のことから、おおよそ次のことが言える。
（１）Ｒ≦０．３の場合は、前記所定角度α≦４５度とし、
（２）０．３＜Ｒ≦２の場合は、４５＜α≦６０度とし、
（３）２＜Ｒの場合は、６０≦α、
とすることがよいことが判る。
【００５４】
また、グラビアロールについては、表１から、その外径が１５ｍｍ〜２５０ｍｍで、メッシュが♯１００〜１５００／インチであるのがよいと考えられる。
【００５５】
図９はロール円周方向に対して種々の彫刻角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様のグラビアロールを示す説明図で、（ａ）はα１＝８０度、（ｂ）はα２＝６０度、（ｃ）はα３＝４５度、（ｄ）はα４＝３０度、（ｅ）はα５＝２０度の平行溝をそれぞれ有するグラビアロールである。
本グラビア塗布装置では、このような種々のαを有するグラビアロールを多数用意しておき、フィルムベースの走行速度（Ｖｂ）とグラビアロール表面の回転速度（Ｖｇ）とからその速度比（Ｖｂ／Ｖｇ）Ｒを求め、その比Ｒが異なる毎に、上記関係を満たすグラビアロールを選んで用いるようにするとよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、グラビアロール１の表面にあるロール円周方向に対して所定の角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様がフィルムベースの走行速度（Ｖｂ）とグラビアロール表面の回転速度（Ｖｇ）との比（Ｖｂ／Ｖｇ）をＲとすると、
（１）Ｒ≦０．３の場合は、前記所定角度α≦４５度とし、
（２）０．３＜Ｒ≦２の場合は、４５＜α≦６０度とし、
（３）２＜Ｒの場合は、６０≦α、
とすることにより、塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布した時でもグラビアロールの彫刻模様の写りを塗布面に出ないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】グラビア塗布方法及び装置の説明図である。
【図２】従来のグラビア塗布方法の要部を示す概略説明図である。
【図３】従来のグラビア塗布方法の問題点を示す説明図である。
【図４】図３で示す問題点を模式的に示す説明図である。
【図５】従来の公知例によるブレードコーターの説明図である。
【図６】従来のブレードの当たり均一化対策を説明するための図である。
【図７】グラビアロールの軸支構造を示す説明図である。
【図８】ロール円周方向に対して所定の角度で平行に刻まれた多数の細い彫刻模様のグラビアロールを示す説明図である。
【図９】ロール円周方向に対して種々の角度で平行に刻まれた多数の細い彫刻模様のグラビアロールを示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態のグラビア塗布方法の説明図で、（ａ）は撓みを誇張して示す斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＩｂ矢視図である。
【図１１】グラビア塗布方法を実施する際のグラビアロールの撓みの求め方を示す説明図である。
【図１２】グラビアロールの撓み計算に使用する条件の説明図である。
【図１３】グラビア塗布装置に使用するブレードホルダの側面図である。
【図１４】ドクターブレード先端部の拡大図である。
【図１５】グラビアロールにブレードホルダに狭持されたドクターブレードを押し当てている様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１グラビアロール
２塗布液
３ドクターブレード
３ａ接触端
４フィルムベース
５塗布液貯留部（塗布液供給部）
１１グラビアロール表面に刻まれた彫刻斜線
２０，４０，５０ブレードホルダ
２１，２２押え板
２１ａ，２２ａ湾曲面
２３，２４金属ブロック
２３ａ，２４ａ湾曲面
３３上下動機構（ホルダ撓み付与手段）
α グラビアロール表面に刻まれた彫刻斜線の円周方向に対する角度

Claims

ロール円周方向に対して所定の角度αで平行なメッシュを表面に有するグラビアロールを回転させ、該グラビアロール表面に粒径１０μｍ以下の粒子を含む０．１〜２０ｃＰの塗布液を供給して該グラビアロール表面に押し当てたドクターブレードによってグラビアロール表面の余剰塗布液を掻き落とし、プラスチックフィルムを該グラビアロールに押圧した状態で、該グラビアロールの回転方向と逆方向に前記プラスチックフィルムを走行させることによって、前記彫刻模様内の塗布液を前記プラスチックフィルムに塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布するグラビア塗布方法において、
前記プラスチックフィルムの走行速度をＶｂとし、前記グラビアロール表面の回転速度をＶｇとするとき、その比Ｒ＝Ｖｂ／Ｖｇと前記所定角度αの関係が次の（１）〜（３）のいずれか１つを満たすことを特徴とするグラビア塗布方法。
（１）Ｒ≦０．３の場合は、前記所定角度α≦４５度
（２）０．３＜Ｒ≦２の場合は、４５＜α≦６０度
（３）２＜Ｒの場合は、６０≦α。
前記グラビアロールの外径が１５ｍｍ〜２５０ｍｍで、メッシュが♯１００〜５００／インチであることを特徴とする請求項１記載のグラビア塗布方法。
フィルムベースに塗布液を塗布するグラビアロールであってロール円周方向に対して所定の角度αで平行に刻まれた多数の細い彫刻模様を表面に有するグラビアロールと、
グラビアロール表面に塗布液を供給する塗布液供給部と、
塗布液が供給されてからフィルムベースに接触するまでの間のグラビアロール表面に押し当てられることでグラビアロール表面の余剰塗布液を掻き落とすドクターブレードと、
前記グラビアロールの回転方向と逆方向に前記フィルムベースを走行させるフィルムベース供給手段と、を具備し、前記彫刻模様内の塗布液を前記フィルムベースに塗布量１０ｃｃ／ｍ^２以下で塗布するグラビア塗布装置において、
前記グラビアロールが前記所定角度α≦４５度のグラビアロールと、４５＜α≦６０度のグラビアロールと、６０≦αのグラビアロールと、の少なくとも３種類のグラビアロールから構成されるものであることを特徴とするグラビア塗布装置。