JP6074356B2 - 塗工装置及び塗工膜の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗工装置及び塗工膜の製造方法に関する。

従来、固化成分を含有する塗工液をシート上に塗工する塗工部と、該塗工部に塗工液を送る送液部とを備え、シートに塗工液を塗工して塗工膜を形成する塗工装置が用いられている。かかる塗工装置では、塗工部からの塗工液の吐出量が変動すると、得られた塗工膜の厚みが変動したものとなり、塗工膜が所望の性能を発揮し得ないおそれがある。

そこで、塗工部に送られる塗工液の量を制御して、塗工部からの塗工液の吐出量を制御するように構成された塗工装置が提案されている。

例えば、塗工液を塗工部に送る送液部と、送液部と塗工部との間に配されて塗工液の送液量を測定する測定部と、測定部での測定結果に基づいて送液部による送液量を変更させる制御部とを備えた塗工装置が提案されている（特許文献１、２参照）。

特開２００７−３３０９３５号公報 特開２０１１−１９４３２９号公報

しかし、上記特許文献１、２では、塗工液の送液量として体積流量を測定し、該体積流量の測定結果に基づいて塗工液の送液量（すなわち、体積流量）を調整しているが、これら特許文献の塗工装置では、所望の厚みを有する塗工膜が十分に得られない場合がある。

一方、シート上に形成された塗工膜の厚みを測定し、該測定結果に基づいて塗工液の送液量を変更することも考えられる。しかし、このような調整では、送液部で調整された塗工液が、塗工膜の測定結果に反映されるまでに、比較的距離及び時間がかかるため、塗工膜の厚みの変動を、塗工液の送液量の変更に速やかに反映できないおそれがあり、また、塗工液の無駄が生じることにもつながる。

本発明は、上記問題点に鑑み、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る塗工装置及び塗工膜の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らが、塗工液の送液量と形成された塗工膜の厚みとの関係について鋭意研究したところ、塗工液の体積は、塗工装置の周囲の環境温度によって変動するおそれがあるため、体積流量を送液量の指標とすると、上記体積変動に起因して、得られた塗工膜の厚みの変動が十分に抑制されないおそれがあることが判明した。そして、かかる知見に基づいてさらに鋭意研究を行い、質量流量を送液量の指標とすることによって、得られた塗工膜の厚みの変動が、より抑制され得ることを見出して、本発明を完成した。

すなわち、本発明に係る塗工装置は、
相対的に移動するシート上に、固化成分を含有する塗工液を塗工し、該塗工された塗工液が固化されることにより塗工膜を形成する塗工部と、
該塗工部に前記塗工液を送る送液部と、
前記送液部と前記塗工部との間に配されて、前記塗工液の質量流量を測定する測定部と、
前記質量流量の基準値が格納されており、該基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記塗工液の質量流量を変更させる制御部とを備える。

かかる構成によれば、送液部と塗工部との間に配置された測定部によって塗工液の送液量を測定できるため、塗工膜の厚みを測定する場合によりも、速やかに、且つ無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る。
しかも、塗工液の送液量の指標として質量流量を採用し、測定部によって塗工液の質量流量の測定を行い、さらに、測定部の測定結果と質量流量の基準値とに基づいて塗工液の流量を変更させることができるため、体積流量を指標とする場合よりも、確実に塗工膜の厚みの変動を抑制し得る。
従って、上記構成の塗工装置によれば、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る。

また、上記構成の塗工装置においては、
前記基準値が、前記シート上に塗工される塗工液中の固化成分の質量分率に基づいて決定されるようになっていることがこの好ましい。

かかる構成によれば、基準値がシート上に塗工された塗工液中の固化成分の質量分率に基づいて決定されることによって、塗工膜の厚みと相関関係を有する塗工液の固化成分の質量分率に基づいて、基準値を設定することとなる。従って、より適切に質量流量を調整し得る。

また、上記構成の塗工装置においては、
前記基準値が、下記数式（１）及び（２）に基づいて決定されるようになっていることが好ましい。

Ｓ：質量流量の基準値（ｋｇ／ｍｉｎ）
Ｗ：シート上に塗工される塗工液の幅の設定値（ｍ）
Ｕ：塗工部に対するシートの相対的な移動速度（ｍ／ｍｉｎ）
ｔ＿ｒｅｆ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの設定値（ｍ）
ρ＿ｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度（ｋｇ／ｍ³）
Ｂ：塗工液中の固化成分の質量分率（−）
ρ＿ａ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値（ｋｇ／ｍ³）
ｔ＿ｍｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの測定値（ｍ）

また、上記構成の塗工装置においては、
前記Ｂが、下記数式（３）〜（５）のいずれかに基づいて決定されるようになっていることが好ましい。

ρ＿Ｌ：塗工液の密度の測定値（ｋｇ／ｍ³）
Ｔ：塗工されるときの塗工液の温度（℃）
ａ、ｂ、ｃ：係数（−）

また、本発明の塗工膜の製造方法は、
前記塗工装置を用いて塗工膜を形成する塗工膜の製造方法であって、
前記測定部により、前記塗工液の前記質量流量を測定しながら、且つ、
前記制御部により、前記基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記送液速度を変更させながら、
前記塗工部により、前記シート上に前記塗工液を塗工して塗工膜を形成する。

以上の通り、本発明によれば、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る塗工装置及び塗工膜の製造方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る塗工装置の概略構成図 本実施形態の塗工装置によってシートに塗工液が塗工された状態の一例を示す概略側面図 本実施形態の塗工装置によってシートに塗工液が塗工された状態の一例を示す概略側面図 本実施形態の塗工装置によってシートに塗工液が塗工された状態の一例を示す概略側面図

以下に本発明に係る塗工装置、該塗工装置を用いた塗工膜の製造方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、本実施形態の塗工装置１は、固化成分を含有する塗工液３が収容された収容部５と、塗工液３を該収容部５から下流側へと送る送液部としてのポンプ７と、ポンプ７によって送られた塗工液３を、長手方向に沿って下流側（実線矢印参照）に相対的に移動する帯状のシート１１に順次塗工して塗工膜４０を形成する塗工部１３と、ポンプ７と塗工部１３との間に配されて、ポンプ７によって塗工部１３へと送られる塗工液３の質量流量を測定する測定部２１と、基準値Ｓを格納しており、該基準値Ｓと測定部２１の測定結果Ｄとに基づいてポンプ７に質量流量を変更させる制御部２３と、塗工液３の移動経路を形成する配管１５と、シート１１を支持する支持部１９とを備えている。また、塗工装置１は、シート１１上に塗工された塗工液３を固化させる固化部２７を備えている。

前記塗工液３は、固化成分を含有し、シート１１に塗工されて、該シート１１上で固化されるものである。このような塗工液３としては、例えばポリマー溶液が挙げられ、上記固化成分として用いられる材料としては、熱硬化性材料、紫外線硬化性材料、電子線硬化性材料等が挙げられる。
また、シート１１としては、例えば、樹脂フィルムが挙げられる。図１では、シート１１が可撓性を有する長尺状のものである態様を示すが、その他、単板状である態様や、非可撓性を有する態様を採用することもできる。

収容部５は、シート１１に塗工されるために用いられる塗工液３を収容するものである。かかる収容部５としては、例えば、金属製のタンク等が挙げられる。

ポンプ７は、収容部５に収容された塗工液３を下流側に、塗工部１３へと送るものである。かかるポンプ７としては、例えば、ギアポンプ、ダイアフラムポンプ、プランジャーポンプ、スネークポンプ、といった従来公知のポンプが挙げられる。

塗工部１３は、ポンプ７から送られた塗工液３を、例えばローラ等の支持部１９で支持されつつ該塗工部１３に対して相対的に下流側へと移動する帯状のシート１１に、順次塗工するものである。かかる塗工部１３としては、例えばダイコーター等が挙げられる。

配管１５は、収容部５とポンプ７との間、及び、ポンプ７と塗工部１３との間にそれぞれ接続されて、収容部５からポンプ７を介して塗工部１３へと塗工液３を移動させる経路を形成するものである。
上記配管１５としては、金属材料、樹脂と金属とが混合された複合材料や、樹脂材料等を用いて管状に形成されたチューブ等が挙げられる。

支持部１９は、長手方向に移動するシート１１を、塗工部１３の反対側から支持するものである。かかる支持部１９としては、ローラ等が挙げられる。

測定部２１は、ポンプ７によって塗工部１３へと送られる塗工液３の質量流量を測定するものである。かかる測定部２１は、ポンプ７と塗工部１３との間において配管１５に配されている。かかる測定部２１は、塗工液３の質量流量を測定し、測定結果Ｄを電子データとして制御部２３に送信するようになっている。
このような測定部２１としては、流量計が挙げられ、該流量計は、質量流量を測定可能であればよく、特に限定されるものではない。かかる流量計としては、例えば、容積式、面積式、タービン式、差圧式、電磁式、渦流式、超音波式、コリオリ式、熱式の流量計等が挙げられる。

制御部２３は、塗工液３の質量流量の基準値Ｓを電子データとして格納しており、測定部２１から送信された電子データとしての測定結果Ｄを受信し、基準値Ｓと、測定結果Ｄとに基づいて、ポンプ７による塗工液３の送液量（すなわち、質量流量）を変更させるようになっている。
具体的には、制御部２３は、受信した測定結果Ｄを基準値Ｓと比較し、測定結果Ｄが基準値Ｓよりも大きい場合には、ポンプ７による送液量（すなわち、質量流量）を減少させ、測定結果Ｄが基準値Ｓよりも小さい場合には、ポンプ７による送液量（すなわち、質量流量）を増加させる機能を有している。

固化部２７は、塗工液３を固化させるための装置である。該固化部２７は、塗工液３の種類に応じて適宜設定され、例えば、熱風式または赤外線（ＩＲ）照射式の乾燥装置、紫外線（ＵＶ）照射装置や、電子線（ＥＢ）照射装置等が挙げられる。具体的には、塗工液３が加熱により硬化する材料を有している場合には、上記加熱装置が挙げられ、塗工液３が紫外線照射により硬化する材料を有している場合には、紫外線照射装置等が挙げられ、塗工液３が電子線により硬化する材料を有している場合には、上記電子線照射装置が挙げられる。なお、本発明においては、塗工液３の種類によっては、塗工装置が固化部を有しない構成を採用してもよい。

本実施形態では、基準値Ｓが、シート１１上に塗工される塗工液３の固化成分の質量分率に基づいて決定されるようになっている。
このように、基準値Ｓが、シート１１上に塗工される塗工液３中の固化成分の質量分率に基づいて決定されるようになっていることによって、塗工膜４０の厚みと相関関係を有する塗工液３の固化成分の質量分率に基づいて、基準値を設定することとなる。従って、より適切に質量流量を調整し得る。

具体的には、基準値Ｓが、下記数式（１）、（２）に基づいて決定されるようになっている。

Ｓ：質量流量の基準値（ｋｇ／ｍｉｎ）
Ｗ：シート上に塗工される塗工液の幅の設定値（ｍ）
Ｕ：塗工部に対するシートの相対的な移動速度（ｍ／ｍｉｎ）
ｔ＿ｒｅｆ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの設定値（ｍ）
ρ＿ｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度（ｋｇ／ｍ³）
Ｂ：塗工液中の固化成分の質量分率（−）
ρ＿ａ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値（ｋｇ／ｍ³）
ｔ＿ｍｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの測定値（ｍ）

上記Ｓは、質量流量の基準値であり、上記数式（１）によって算出される値である。

上記数式（１）において、前記Ｗは、シート１１上に塗工される塗工液３の幅Ｗの設定値であり、塗工膜４０の幅に相当する。該Ｗは、得られる塗工膜４０の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
なお、シート１１上の塗工液３の形状（すなわち塗工膜４０の形状）は、特に限定されるものではない。また、シート１１上の塗工液３は、例えば、シート１１の移動方向において連続した１つの塗工液３として塗工されても、間欠した複数の塗工液３として塗工されてもよい。さらに、シート１１上の塗工液３は、例えば、シート１１の幅方向（移動方向と垂直な方向）において連続した１つの塗工液３として塗工されても、間欠した複数の塗工液３として塗工されてもよい。
かかる塗工液３の幅Ｗは、例えば、幅方向においてシート１１上に１つの塗工液３が塗工され、図２に示すように、該塗工液３の幅がシート１１よりも狭い場合には、その塗工液３の幅であり、図３に示すように、該塗工液３の幅がシート１１の幅と同じ場合には、シート１１の幅である。また、図４に示すように、幅方向においてシート１１上に複数の塗工液３が互いに間隔を空けて塗工される場合には、シート１１上に塗工される塗工液３の幅は、各塗工液３の幅の合計であり、例えば、幅方向に間隔を空けて塗工液３が３つ塗工される場合には、シート１１上に塗工される塗工液３の幅は、３つの塗工液３ａ、３ｂ、３ｃの幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３の合計である（Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３）。

上記Ｕは、塗工部１３に対するシート１１の相対的な移動速度である。また、該Ｕは、得られる塗工膜４０の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
上記ｔ＿ｒｅｆは、シート１１上に塗工され、固化されて得られる塗工膜４０の厚みの設定値であり、該ｔ＿ｒｅｆは、塗工膜４０の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
上記Ｂは、塗工液３中の固化成分の質量分率である。該Ｂは、塗工液３の種類等に応じて予め適宜設定され得る。例えば、後述する数式（３）〜（５）のいずれかによって算出され得る。

上記ρ＿ｓは、シート１１上に塗工され、固化された塗工膜４０の密度であり、上記数式（２）によって算出される値である。

上記数式（２）において、前記ρ＿ａは、シート１１上に塗工され、固化された塗工膜４０の密度の仮設定値であり、該ρ＿ａは、塗工液３の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
上記ｔ＿ｍｓは、シート１１上に塗工され、固化された塗工膜４０の厚みの測定値であり、該ｔ＿ｍｓは、予備実験等で上記数式（１）中のρ＿ｓを上記該密度の仮設定値ρ＿ａと設定し、この条件でシート１１上に塗工液３を塗工したときに、固化した塗工膜４０の厚みを測定して得られる値である。

基準値Ｓが、上記数式（１）及び（２）に基づいて決定されるようになっていることによって、塗工液３の種類が同じ場合に、Ｗ、Ｕ、ｔ＿ｒｅｆ、Ｂを変えても、同じρ＿ｓを使用可能であるため、予備実験が１回で済む、という利点がある。

上記基準値Ｓは、予備実験等にて、塗工膜４０の密度の値を仮設定値ρ＿ａと設定し、厚みを設定値ｔ＿ｒｅｆと設定し、幅をＷと設定し、移動速度をＵと設定し、さらに後述するようにして上記Ｂを得て、仮基準値Ｓ’を上記数式（１）から求め、塗工液３をシート１１に塗工し、固化された塗工膜を得る。得られた塗工膜の厚みを測定し、ｔ＿ｍｓを得る。そして、ｔ＿ｒｅｆ、ρ＿ａ、ｔ＿ｍｓから、上記数式（２）によって、ρ＿ｓを得る。
そして、Ｗ、Ｕ、ｔ＿ｒｅｆ、ρ＿ｓ、及び、Ｂから上記数式（１）によって基準値Ｓが決定される。

また、本実施形態では、上記Ｂは、下記数式（３）〜（５）のいずれかによって決定されるようになっている。

ρ＿Ｌ：塗工液の密度の測定値（ｋｇ／ｍ³）
Ｔ：塗工されるときの塗工液の温度（℃）
ａ、ｂ、ｃ：係数（−）

上記ρ＿Ｌは、塗工液３の密度の測定値である。
上記Ｔは、塗工されるときの塗工液３の温度の測定値である。
上記ａ、ｂ及びｃは、係数であり、塗工液３の種類に応じて、予め適宜設定され得る。

上記Ｂとして、上記数式（３）〜（５）のいずれかに基づいて決定されるものが用いられることによって、上記仮基準値Ｓ’を求めてρ＿ｓを得る実験（予備実験）と、基準値Ｓの決定（算出）を行う実験（基準値Ｓの算出実験）との間でＢが変更された場合であっても、当該Ｂだけを設定変更すればよく、他のパラメータを変更する必要がないため、簡便に基準値Ｓを決定できる、という利点がある。
特に、上記数式（５）を用いてＢを算出する場合には、基準値Ｓの決定後、決定された基準値Ｓを用いてシート１１に塗工液を塗工している間にＢが変動しても、その変動に応じて基準値Ｓを再算出できるため、より精度良く塗工液３の塗工を行うことができる。

上記Ｂが、上記数式（３）に基づいて決定される場合には、塗工液３の組成から上記Ｂが算出されるようになっている。
かかるＢは、シート１１への塗工液３の塗工が開始される前に、算出され得る。

上記Ｂが、上記数式（４）に基づいて決定される場合には、例えばシート１１上に塗工液３が塗工された後、固化される前の質量（固化前の質量）と、該塗工液３が固化された後の質量（固化後の質量）とを測定し、得られた固化前の質量と、固化後の質量とに基づいて、上記Ｂが算出される。なお、上記Ｂが、上記数式（４）に基づいて決定される場合には、塗工液３が塗工される対象は、上記帯状のシート１１に特に限定されるものではない。かかる対象としては、その他、例えば、アルミカップ、ガラス板、シート１１の切断片等が挙げられる。
かかるＢは、シート１１への塗工液３の塗工が開始される前に、算出され得る。
これら固化前の質量と、固化後の質量とは、例えば、電子天秤等によってそれぞれ測定される値である。

上記Ｂが、上記数式（５）に基づいて決定される場合には、事前の予備実験等によって、Ｂ、ρ＿Ｌ及びＴのデータを数パターン取得し、得られたＢ、ρ＿Ｌ及びＴから逆算することによって、ａ、ｂ及びｃが算出される。
具体的には、例えば以下のようにして、ａ、ｂ及びｃが算出される。すなわち、塗工液３の種類は同じであるが、塗工液３中の固化成分の質量分率が互いに異なる複数の塗工液３を準備する。この質量分率は、上記数式（３）または（４）から算出し得る。また、質量分率が異なる塗工液３の数量は、特に限定されるものではないが、例えば異なる３段階の質量分率の塗工液を用いることができる。該複数の塗工液３のそれぞれについて、温度Ｔを変更しながら密度ρ＿Ｌを測定する。密度を測定するために用いる密度計としては、特に限定されるものではなく、従来公知の密度計が挙げられる。得られた密度ρ＿Ｌ、温度Ｔ、及び、上記質量分率を、上記数式（５）に代入し、例えば最小二乗法を用いて係数ａ、ｂ及びｃが算出される。
そして、算出されたａ、ｂ及びｃと、測定された塗工液３の密度ρ＿Ｌと、測定された塗工液３の温度Ｔとに基づいて、上記Ｂが算出される。
上記Ｂが、上記数式（５）に基づいて決定されることによって、シート１１上への塗工液３の塗工を行いながら、リアルタイムで上記Ｂが決定されるため、より適切に上記Ｂが決定され得る。

上記した塗工装置１は、ポンプ７により塗工液３を、測定部２１によって該塗工液３の質量流量を測定しながら、塗工部１３に送り、送られた塗工液３を塗工部１３からシート１１上に吐出することによって塗工する。この塗工の間、測定部２１の測定結果Ｄが制御部２３に送信され、制御部２３は、基準値Ｓよりも測定結果Ｄの方が大きいと判断した場合には、ポンプ７に送液量としての質量流量を減少させる。一方、制御部２３は、基準値Ｓよりも測定結果Ｄの方が小さいと判断した場合には、ポンプ７に送液量としての質量流量を増加させる。
このようにして、制御部２３により、ポンプ７によって送られる塗工液３の質量流量が変更されながら、塗工部１３により塗工液３がシート１１上に塗工され、シート１１上に塗工された塗工液３が固化部２７によって固化されて、塗工膜４０が形成される。

かかる塗工装置１によれば、ポンプ（送液部）７と塗工部１３との間に配置された測定部２１によって塗工液３の送液量を測定できるため、塗工膜４０の厚みを測定する場合によりも、速やかに、且つ無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
しかも、塗工液３の送液量の指標として質量流量を採用し、測定部２１によって塗工液３の質量流量の測定を行い、さらに、測定部２１の測定結果Ｄと質量流量の基準値Ｓとに基づいて塗工液３の送液量を調整することができるため、体積流量を指標とする場合よりも、確実に塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
従って、上記構成の塗工装置１によれば、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。

また、本実施形態においては、制御部２３は、塗工液３の質量流量を、基準値Ｓの±１０％以内となるように調整することが好ましく、±５％以内となるように調整することがより好ましい。

このように、制御部２３が、塗工液３の質量流量を、基準値Ｓの±１０％以内となるように調整することによって、より確実に、且つ無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。

また、本実施形態の塗工膜の製造方法は、前記塗工装置１を用いて、測定部２１により、塗工液３の質量流量を測定しながら、且つ、制御部２３により、基準値Ｓと測定部２１の測定結果Ｄとに基づいてポンプ７による質量流量を変更させながら、塗工部１３により、シート上１１に塗工液３を塗工し、塗工された塗工液３を固化部２７で固化して、塗工膜４０を形成する。

かかる構成によれば、上記と同様、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。

本実施形態の塗工装置及び塗工膜の製造方法は、上記の通りであるが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。

次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本実施例では、実際に上記数式（３）〜（５）からＢを算出した実験、及び、算出されたＢの妥当性を検討した実験を示す。

（実験１）
下記作業１〜４によって、上記数式（３）または（４）から算出したＢを用いて、上記数式（１）、（２）から質量流量の基準値Ｓを算出した。

・作業１（予備実験）
上記数式（３）または上記数式（４）から、Ｂを算出した。
具体的には、塗工液に含有される固化成分として、ポリマー成分Ｍ（重量平均分子量２２０万のアクリル系ポリマーを含有する溶液（固化成分濃度３０質量％）から得たアクリル系粘着剤）、及び、ポリマー成分Ｎ（重量平均分子量１６５万のアクリル系ポリマーを含有する溶液（固化成分濃度３０質量％）から得たアクリル系粘着剤）の２種類を用い、溶媒として、溶剤を準備した。なお、ポリマー成分Ｍを含有する塗工液を、ポリマーＭ溶液と表し、ポリマー成分Ｎを含有する塗工液を、ポリマーＮ溶液と表す。
そして、塗工液の全質量に対する、塗工液中のポリマー成分の質量（質量分率Ｂ）は、各塗工液の成分比から、下記表１に示す通りに算出された。すなわち、上記数式（３）または上記数式（４）からＢを算出した値は、下記表１に示す通りであった。

・作業２（予備実験）
各塗工液について、上記数式（１）、（２）を用いて質量流量の仮基準値Ｓ’を算出した。
具体的には、シート上に塗工される塗工液の幅Ｗ、塗工部に対するシートの相対的な移動速度Ｕ、シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの設定値ｔ＿ｒｅｆを、表１に示すように設定した。また、シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値ρ＿ａを、表１に示すように設定した。なお、これら値を上記数式（１）に代入して算出された質量流量の仮基準値Ｓ’を、参考値として表１に示す。
かかる設定条件で、図１に示すような塗工装置を用いて、シートとしてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＭＲＦ３８、三菱樹脂社製）上に、塗工液を塗布し、固化させて塗工膜を形成した。
なお、表１には、用いた塗工液の温度Ｔの測定値も、併せて示す。

・作業３（予備実験）
上記作業２において形成された塗工膜の厚みｔ＿ｍｓを、接触式変位計（リニアゲージ、尾崎製作所社製）を用いて測定した。
そして、得られたｔ＿ｍｓと、上記した各設定値ｔ＿ｒｅｆ、ρ＿ａとを数式（２）に代入して、シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度ρ＿ｓを算出した。結果を表１に示す。

・作業４（質量流量の基準値Ｓの算出）
上記作業３で算出されたρ＿ｓを、仮設定値ρ＿ａに代えて用い、上記数式（３）または（４）で算出されたＢを用い、さらに、Ｗ、Ｕ及びｔ＿ｒｅｆを、表２のように設定して、上記数式（１）に代入して、質量流量の基準値Ｓを算出した。そして、上記作業２と同様にして塗工膜を形成した。
また、形成された塗工膜の厚みｔ＿ｍｓを測定し、設定値ｔ＿ｒｅｆと比較した。設定値ｔ＿ｒｅｆに対する測定値ｔ＿ｍｓの差（ｔ＿ｍｓ−ｔ＿ｒｅｆ）が、設定値ｔ＿ｒｅｆに対して−１０％を超えて＋１０％未満である場合、質量流量の基準値Ｓが適切に設定されているとして「○」で表し、この範囲を外れる場合（上記差が設定値ｔ＿ｒｅｆに対して−１０％以下または＋１０％以上である場合）、質量流量の基準値Ｓが適切に設定されていないとして「×」で表した。
結果を表２に示す。

表２において、実験例６でＳが適切に設定されなかった理由は、実際の塗工液の質量分率Ｂが０．１５であるにもかかわらず、誤って０．１２を上記数式（１）に代入してしまったことによるものであったため、正しい質量比率０．１２を代入したところ、実験例７に示すように、Ｓが適切に設定された。
実験例８でＳが適切に設定されなかった理由は、実際のシートに塗工され、固化された塗工液の密度ρ＿ｓが１２５０であるにもかかわらず、誤って１１１１を上記数式（１）に代入してしまったことによるものであったため、正しいρ＿ｓの値１２５０を代入したところ、実験例９に示すように、Ｓが適切に設定された。

（実験２）
下記作業１〜４によって、上記数式（５）から算出したＢを用いて、数式（１）、（２）から質量流量の基準値Ｓを算出した。

・作業１（予備実験）
上記数式（５）に用いるために、塗工液の温度Ｔ及び密度ρ＿Ｌを測定した。
具体的には、塗工液として、上記実験１で用いた塗工液と同種であって、塗工液の全質量に対する、塗工液中の固化成分の質量（質量分率：上記数式（３）または（４）から算出）が表３に示されるような塗工液を３種類用いた。なお、上記したように、ポリマー成分Ｍ（ポリマーＭ）を有する塗工液を、ポリマーＭ溶液とし、ポリマー成分Ｎ（ポリマーＮ）を有する塗工液を、ポリマーＮ溶液と表す。
そして、各種類及び質量分率の塗工液について、温度を３段階変更させて、密度計（密度比重計、京都電子工業社製）を用いて、各塗工液の温度Ｔと密度ρ＿Ｌとを測定した。
結果を表３に示す。

・作業２（予備実験）
上記数式（５）に用いるために、係数ａ、ｂ、ｃを算出した。
具体的には、塗工液中のポリマー成分の種類ごとに、上記作業１に示すように、事前の実験によって測定したＢ、ρ＿Ｌ及びＴのデータを数パターン取得し、得られたＢ、ρ＿Ｌ及びＴから、最小二乗法を用いて逆算することによって、ａ、ｂ、ｃを算出した。
結果を表４に示す。

・作業３（予備実験）
各塗工液について、上記数式（１）、（２）を用いて質量流量の基準値Ｓを算出した。
具体的には、シート上に塗工される塗工液の幅Ｗ、塗工部に対するシートの相対的な移動速度Ｕ、固化された塗工膜の厚みの設定値ｔ＿ｒｅｆを、表５に示すように設定した。また、シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値ρ＿ａを、表５に示すように設定した。そして、上記で得られたａ、ｂ、ｃと、測定されたＴ及びρ＿Ｌとを上記数式（５）に代入してＢを算出した。なお、これらの値を上記数式（１）に代入して算出された質量流量の仮基準値Ｓ’を、参考値として表５に示す。
かかる設定条件で、図１に示すような塗工装置を用いて、シートとしてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＭＲＦ、三菱樹脂社製）上に、塗工液を塗布し、固化させて塗工膜を形成した。なお、塗工液の温度Ｔも、表５に併せて示す。

・作業４（予備実験）
上記作業３において形成された塗工膜の厚みｔ＿ｍｓを、接触式変位計（リニアゲージ、尾崎製作所社製）を用いて測定した。
そして、得られたｔ＿ｍｓと、上記した各設定値ｔ＿ｒｅｆ、ρ＿ａとを数式（２）に代入して、シート上に塗工されたシート塗工膜の密度ρ＿ｓを算出した。結果を表５に示す。

・作業５（質量流量の基準値Ｓの算出）
上記作業４で算出されたρ＿ｓを、仮設定値ρ＿ａに代えて用いた。また、塗工液の温度Ｔと密度ρ＿Ｌとを測定し、これらと、上記作業２で算出されたａ、ｂ、ｃとから、上記数式（５）により算出されたＢを用いた。さらに、Ｗ、Ｕ及びｔ＿ｒｅｆを、表６のように設定した。これら値を上記数式（１）に代入して、質量流量の基準値Ｓを算出した。そして、上記作業３と同様にして、塗工膜を形成した。
また、形成された塗工膜の厚みｔ＿ｍｓを測定し、設定値ｔ＿ｒｅｆと比較した。設定値ｔ＿ｒｅｆに対する測定値ｔ＿ｍｓの差（ｔ＿ｍｓ−ｔ＿ｒｅｆ）が、設定値ｔ＿ｒｅｆに対して−１０％を超えて＋１０％未満である場合、質量流量の基準値Ｓが適切に設定されているとして「○」で表し、この範囲を外れる場合（上記差が設定値ｔ＿ｒｅｆに対して−１０％以下または＋１０％以上である場合）、質量流量の基準値Ｓが適切に設定されていないとして「×」で表した。
結果を表６に示す。
実験例１３でＳが適切に設定されなかった理由は、実際の係数ａ、ｂ、ｃとは異なる各値を、誤って上記数式（５）に代入してＢを算出してしまったことによるものであったため、正しい係数ａ、ｂ、ｃの各値を代入したところ、実験例１４に示すように、Ｓが適切に設定された。

１：塗工装置、３：塗工液、５：収容部、７：ポンプ（送液部）、１１：シート、１３：塗工部、１５：配管、１９：支持部、２１：測定部、２３：制御部、２７：固化部、４０：塗工膜

Claims (2)

1. 相対的に移動するシート上に、固化成分を含有する塗工液を塗工し、該塗工された塗工液が固化されることにより塗工膜を形成する塗工部と、
   該塗工部に前記塗工液を送る送液部と、
   前記送液部と前記塗工部との間に配されて、前記塗工液の質量流量を測定する測定部と、
   前記質量流量の基準値が格納されており、該基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記塗工液の質量流量を変更させる制御部とを備え、
   前記基準値が、前記シート上に塗工される塗工液中の固化成分の質量分率に基づいて、下記数式（１）及び（２）に基づいて決定されるようになっており、
   下記数式（１）のＢが、下記数式（３）〜（５）のいずれかによって決定されるようになっている、記載の塗工装置。
   
   

   

   Ｓ：質量流量の基準値（ｋｇ／ｍｉｎ）
   Ｗ：シート上に塗工される塗工液の幅の設定値（ｍ）
   Ｕ：塗工部に対するシートの相対的な移動速度（ｍ／ｍｉｎ）
   ｔ_ｒｅｆ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの設定値（ｍ）
   ρ_ｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｂ：塗工液中の固化成分の質量分率（−）
   ρ_ａ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値（ｋｇ／ｍ^３）
   ｔ_ｍｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの測定値（ｍ）
   
   

   

   ρ_Ｌ：塗工液の密度の測定値（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｔ：塗工されるときの塗工液の温度（℃）
   ａ、ｂ、ｃ：係数（−）
2. 請求項１に記載の塗工装置を用いて塗工膜を形成する塗工膜の製造方法であって、
   前記測定部により、前記塗工液の前記質量流量を測定しながら、且つ、
   前記制御部により、前記基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記質量流量を変更させながら、
   前記塗工部により、前記シート上に前記塗工液を塗工して塗工膜を形成する塗工膜の製造方法。

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