JP6197498B2

JP6197498B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP6197498B2
Application number: JP2013181395A
Authority: JP
Inventors: 哲子足立
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2033-09-02
Also published as: JP2015047567A

Description

本発明は、塗布液を塗布するための塗布装置に係り、特に、低粘度の有機溶剤を塗布するための塗布装置に関する。

スロットダイ方式の塗布装置は、ウェブ表面に塗布液をフィルム状に吐出することで塗布膜を形成するものである。

ところで、一般的に光学フィルムや反射防止フィルムを製造する際には、塗布膜の膜厚を薄く形成する必要があり、従来の塗布液と比較して低粘度の塗布液が用いられる。

このような低粘度の塗布液を用いて薄膜に塗布する場合には、スロットダイとウェブとのクリアランスを従来と比較して近接させないと安定に塗布されないが、クリアランスを狭くするほど毛細管現象による塗布液の濡れ広がりが拡大する。そして、この濡れ広がりにより塗布液がウェブの裏面に回り込み、裏移りやウェブを支持するバックアップローラ等の部品類を汚染するなどの不具合を生じる問題があった。

そこで、この濡れ広がりを防止する技術として、エアーノズルを用いてウェブの幅方向両端部にエアーを吹き付ける手法等が知られている（特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／１２１０２６号

しかしながら、ウェブの両端部にエアーを吹き付ける手法では、ウェブの幅方向両端部（耳部）の膜厚が局所的に厚くなり（耳立ちを生じ）、巻き取り不良が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、耳立ちを発生させずに濡れ広がりによる不具合を防止する塗布装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の塗布装置（Ｔ）は、下端にウェブ（２）の幅方向に延び、塗布液（５）を吐出する吐出口（３０）を有する本体（２５）を具備し、前記ウェブを長さ方向に移動させつつ、そのウェブの表面に塗布液を吐出するスロットダイ（２０）を備えた塗布装置において、前記吐出口の外側領域であって、前記本体と前記ウェブとの隙間に、前記ウェブの表面に吐出される塗布液を吸引する吸引手段（５０）を備え、前記吸引手段は、管状に形成されたノズル（５１）を備え、前記ノズルの先端は、前記吐出口よりも下方に配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の塗布装置は、請求項１に記載の塗布装置において、前記ノズルの先端部（５１ａ）が、前記本体の側面部よりも内側に配置されていることを特徴とする。

本発明における塗布装置によれば、毛細管現象による塗布液の濡れ広がりを簡易な構成で抑制できる。

塗布装置の外観例を示す模式図である。塗布装置を側面から視認した際の全体構成を示す模式図である。図２のＡ−Ａ断面を示す模式図である。図３のＢ−Ｂ断面を示す模式図である。図３のＸ部分の拡大図である。吸引装置の他の実施形態を示す模式図である。

以下に、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、便宜上、図１に示すスロットダイ２０の上下方向を上下方向とし、奥行き側又は手前側をスロットダイ２０の前後方向とし、左右方向をスロットダイ２０の左右方向として説明するものとする。

本実施形態の塗布装置Ｔは、図１中の矢印に示すように、ウェブ２をその長さ方向に移動するための移動装置１０と、このウェブ２の表面に塗布液５を吐出するスロットダイ２０と、を備える。

ウェブ２は、公知の各種ウェブを用いることができ、例えば、帯状の形成された紙体をロール状に巻回されたものが用いられ、図２に示すように、移動装置１０に供給される。このウェブ２は、例えば、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー、アクリレート系ポリマー、又はポリエステルを主体とする基材が適宜用いられる。なお、「主体とする」とは、基材構成成分の中で最も含有割合が高い成分を示すものである。

また、塗布液５は、低粘度の有機溶剤が用いられ、例えば、アセトン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロルメタン、テトラヒドロフラン、メタノール、トルエン、メチルエチルケトン等の、塗工液の調製に用いられる溶剤として従来公知のものを適宜選択して用いることができる。また、塗布液には、上記必須の成分に加え、任意の成分、例えば、熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂等の活性エネルギー線硬化性樹脂以外の硬化性樹脂が含まれていてもよい。

移動装置１０は、例えば、図１及び図２に示すように、ウェブ２の下面に接触するように配置された無端ベルト１１を備えている。この無端ベルト１１は、ウェブ２の走行方向に直角な向きに配置された駆動軸１３と従動軸１４との間に掛け渡され、モータ等の駆動部による駆動軸１３の回転により、無端ベルト１１を移動させ、ウェブ２を一定の速度で走行させる。

また、駆動軸１３と従動軸１４の間には、上面が平坦状に形成された基台１５が設けられ、この基台１５の上方にはスロットダイ２０が配置される。そして、この基台１５上において、塗布液５はスロットダイ２０からウェブ２上に吐出される。

スロットダイ２０は、図４に示すように、内部にマニホールド２１と塗布液５を吐出するための流路２２が一体的に形成された本体２５を備えている。本体２５は、例えば、一方の部材にマニホールド２１と流路２２として機能する溝部を形成し、２つの部材を組み合わせて成形される。

このマニホールド２１には、図２に示すように、塗布液５を供給するための供給管２６が連絡する。供給管２６には、ポンプＰ１を介して塗布液５を貯留する貯留タンク２７が連絡し、このポンプＰ１により貯留タンク２７から圧送された塗布液５がマニホールド２１へと送られる。

マニホールド２１は、図３及び図４に示すように、例えば、断面が略半円形状であってウェブ２の幅方向に延びて形成され、貯留タンク２７から送られる塗布液５をウェブ１の幅方向に拡流するとともに一時的に貯留する。

本体２５の下端面には、マニホールド２１と一体的に形成される流路２２と連絡する細長いスリット３０（本願の吐出口）を有し、マニホールド２１を介して流路２２を通過した塗布液５がこのスリット３０からウェブ２の表面に連続的に吐出される。

そして、図４に示すように、長さ方向に移動するウェブ２の表面とスリット３０との間のクリアランスＣに塗布液５により形成される液溜まり（ビート）を維持することで、ウェブ２上に塗布液５からなる塗布膜が形成される。

ここで、図３及び図５に示すように、本体２５の下端面に形成されているスリット３０の外側領域Ｒは閉塞されており、本体２５は、スリット３０とウェブ２表面のクリアランスＣが非常に近接されて配置されるため、スリット３０から塗布液５が吐出されると、この本体２５の外側領域Ｒとウェブ２との隙間に毛細管現象により塗布液５が濡れ広がるという不具合が生じる。

そこで本実施形態の塗布装置Ｔは、ウェブ２と接触する塗布液５の両側端部近傍を吸引することで塗布液５の幅方向外側への濡れ広がりを抑止する。

具体的には、本体２５の両側の側面部に、ウェブ２の表面に吐出される塗布液５を吸引する吸引装置５０をそれぞれ備えている。

この吸引装置５０は、管状に形成されたノズル５１を備えている。このノズル５１は、図２に示すように、例えば、塗布液５を吸引するための真空ポンプ５２と連絡し、この真空ポンプ５２によりスリット３０から吐出された塗布液５の両側端部近傍が吸引される。

このノズル５１は、図５に示すように、その先端部５１ａが、本体２５の側面端部よりも内側に入り込むように傾斜して設けられる。また、ノズル５１の先端部５１ａは、前記スリット３０よりも下方に（ウェブ２の表面に近接して）配置される。また、ノズル５１の先端部５１ａは、ウェブ２の表面と塗布液５が接触する領域に近接して配置されることがより好ましい。

（実施例）
次に、吸引装置５０を備えた塗布装置Ｔを用いて塗工テストを実施した実施例を説明する。

塗工テストは、一般的に公知な小型のダイヘッドを使用し、直径が７５μｍ、長さ１０ｍｍの吸引ノズルを真空ポンプに接続し、ウェブ２に塗布液５を塗布して塗布幅を測定するとともに、ウェブ２に塗布液を塗布しつつ、吸引装置５０による吸引を行った後、塗布幅を測定した。なお、この時の、吸引ノズルの傾き角度θは６０°とした。また、塗布条件として、基材（ウェブ２）は、厚み１００μｍ、幅１５０ｍｍのＰＥＴフィルムを用い、塗膜幅を１２５ｍｍとし、塗布液５は、ＵＶ硬化型多官能アクリレート樹脂、機能性成分、溶剤であり、膜厚は２０μｍとした。

その結果、吸引装置５０を用いない場合には、左右に２ｍｍずつ塗布液の濡れ広がりが生じたものの、吸引装置５０を用いた場合には、塗布液５の濡れ広がりが生じなかった。本結果より、吸引装置５０を用いることで、塗布液５の濡れ広がりを抑制できることがわかる。

（他の実施形態）
次に、図６を用いて吸引装置の他の実施形態を説明する。

上記実施形態の塗布装置Ｔが本体２５の側面部に別途吸引用のノズル５１を傾斜して配置したのに対して、本実施形態は、本体２５の側面部に下方に突出して延びる吸引孔６１を配置した点で異なる。

図６（ａ）に示すように、本体２５の側面部には、上下方向に延びる吸引用の孔部６１を形成し、この孔部６１は、図示しないが、上述した実施の形態と同様に、例えば、塗布液５を吸引するための真空ポンプ５２と連絡し、この真空ポンプ５２によりスリット３０から吐出された塗布液５の両側端部が吸引される。

また、図６（ｂ）に示すように、この孔部６１に管状のノズル６２を挿入し、このノズル６２の先端部６２ａを本体２５の下端部（スリット３０）よりも下方に突出させて配置すると尚良い。さらに、このノズル６２は可撓性を有し、曲折することで、ノズル６２の先端部６２ａをウェブ２と塗布液５の接触面にさらに近づけるようにすると尚良い。

以上に説明したように、本実施形態の塗布装置Ｔは、吸引装置２０によりスリット３０から吐出された塗布液５の両側端部の近傍を吸引することで、毛細管現象による塗布液５の濡れ広がりを簡易な構成で抑制できる。また、従来のようにエアーを吹き付けた場合には、耳立ちを生じていたが、本実施形態のように吸引する手法によれば耳立ちが生じなくなった。

具体的に塗布装置Ｔは、管状に形成されたノズル５１を傾斜して配置し、その先端部５１ａは、本体２５の側面部よりも内側に配置するとともに、スリット３０よりも下方に配置すると良い。

なお、以上説明した実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。そして、上記実施形態の中で説明されている構成の組み合わせすべてが発明の課題解決に必須の手段であるとは限らない。

例えば、本実施形態のスリットダイの内部構成は一例を示したものであって、公知の構造を適宜利用することができる。

Ｔ塗布装置
２ウェブ
５塗布液
２０スロットダイ
２５本体
３０スリット
５０吸引装置
５１ノズル
５１ａ先端部

Claims

下端にウェブの幅方向に延び、塗布液を吐出する吐出口を有する本体を具備し、前記ウェブを長さ方向に移動させつつ、そのウェブの表面に塗布液を吐出するスロットダイを備えた塗布装置において、
前記吐出口の外側領域であって、前記本体と前記ウェブとの隙間に、前記ウェブの表面に吐出される塗布液を吸引する吸引手段を備え、
前記吸引手段は、
管状に形成されたノズルを備え、
前記ノズルの先端は、前記吐出口よりも下方に配置されていることを特徴とする塗布装置。
前記ノズルの先端部が、前記本体の側面部よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。