JP7377643B2 - 塗布装置 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献1で提案された塗布装置において、該加圧充填補助部材は上記の塗布量制御部材と離れて設けられており、上記の欠陥部が大きくなると、該塗布装置は該欠陥部へ塗布液を十分に充填させることができないことを確認している。また、特許文献1には、加圧充填補助部材における規制面(塗布液の流路)の最適な形状や塗布量制御部材に対する加圧充填補助部材の最適な配置位置については記載されていない。
連続的または間歇的に搬送される、表面に窪み状の欠陥部を有する板状被塗物の表面の全面または一部に、粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至
90%である塗布液を塗布する塗布装置であって、
塗布液の塗布量を調整する塗布量調整部材と、
前記搬送方向における前記塗布量調整部材の上流側において、前記搬送方向と交差する方向に延在する本体部を有しかつ前記塗布量調整部材が圧接されている充填補助部材であって、前記板状被塗物の表面上に供給されて前記板状被塗物と共に前記搬送方向へ移動する塗布液の流れ方向を規制して塗布液流路を収斂させる空隙部分を有しかつ前記欠陥部への塗布液の充填を助ける充填補助部材とを備え、
前記空隙部分の搬送方向に関して最も上流側の部位における搬送方向に直交する断面Aの面積xと、最も下流側の部位における搬送方向に直交する断面Bの面積x’とはx’/x=0乃至0.5の関係にあり、
前記板状被塗物の表面に対向する前記充填補助部材の本体部底面と、前記断面Aのうち最も高い点Pと前記断面Bのうち最も高い点Qとを結ぶ線分Rとの成す角度をθとした場合、前記線分Rの長さyと前記断面Aと前記断面Bとの間隔zとはcosθ=z/y=0.500乃至0.990の関係にあることを特徴とする、塗布装置である。
本発明の塗布装置は、粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至90%である塗布液を塗布する塗布装置であって、
塗布液の塗布量を調整する塗布量調整部材と、
板状被塗物の搬送方向における前記塗布量調整部材の上流側において、前記搬送方向と交差する方向に延在する本体部を有しかつ前記塗布量調整部材が圧接されている充填補助部材であって、前記板状被塗物の表面上に供給されて前記板状被塗物と共に前記搬送方向へ移動する塗布液の流れ方向を規制して塗布液流路を収斂させる空隙部分を有しかつ前記板状被塗物の表面の窪み状の欠陥部への塗布液の充填を助ける充填補助部材とを備え、
前記空隙部分の搬送方向に関して最も上流側の部位における搬送方向に直交する断面Aの面積xと、最も下流側の部位における搬送方向に直交する断面Bの面積x’とはx’/x=0乃至0.5の関係にあり、
前記板状被塗物の表面に対向する前記充填補助部材の本体部底面と、前記断面Aのうち最も高い点Pと前記断面Bのうち最も高い点Qとを結ぶ線分Rとの成す角度をθとした場合、前記線分Rの長さyと前記断面Aと前記断面Bとの間隔zとはcosθ=z/y=0.500乃至0.990の関係にあることを特徴とするものである。
なお、以降の説明において「搬送方向」とは、板状被塗物の搬送方向を意味する。また、以降、塗布装置において詳述する部材以外の部分は、「塗布装置本体」と称する。
本発明における塗布量調整部材は、塗布液の塗布量を調整するものであって、塗布液の塗布量を調整する機能を有するものであれば特に限定されず、通常、塗布装置に用いられている塗布液の塗布量(塗布膜の厚さ)を調整する塗布部材などが使用でき、例えば、ロール、スクイズロール及びナイフコーターなどが挙げられ、その中でも、好ましくはナイフコーターである。
本発明の塗布装置において、塗布量調整部材は後述の充填補助部材に圧接するように設けられており、また、塗布量調整部材は公知の支持部材を介して塗布装置本体に接続してもよい。
このように、塗布量調整部材を搬送方向に対してわずかに傾きをつけて配設することにより、塗布量調整部材の搬送方向下流側の端辺と、板状被塗物の搬送方向上流側の端辺とに傾きをつけることができる。これにより、塗布量調整部材の搬送方向下流側の端部から板状被塗物が弾き出されてしまうことを抑制することができる。その結果、弾き出された衝撃で塗布液が飛び散ることがなく、板状被塗物の塗布面以外に塗布液が付着することを防止することができる。
なお、塗布量調整部材は、上記角度範囲よりも大きく傾きをつけて配設すると、塗布液の流れに偏りが生じて均一に塗布することができない虞がある。
本発明における充填補助部材は、板状被塗物の搬送方向における上記の塗布量調整部材の上流側において、該板状被塗物の搬送方向と交差する方向に延在する本体部を有しかつ上記の塗布量調整部材が圧接されている。
本発明の塗布装置は、塗布量調整部材に充填補助部材を圧接させることにより、被塗物の表面に存在する、窪み状の欠陥部の細部まで塗布液を充填することができるという作用効果を奏する。
塗布量調整部材に充填補助部材を圧接させる圧力としては特に限定されず、例えば、0Paを超え、10MPa未満の範囲である。
[1]空隙部分の搬送方向に関して最も上流側の部位における搬送方向に直交する断面Aの面積xと、最も下流側の部位における搬送方向に直交する断面Bの面積x’とがx’/x=0乃至0.5の関係にあること。
[2]板状被塗物の表面に対向する充填補助部材の本体部底面と、断面Aのうち最も高い点Pと断面Bのうち最も高い点Qとを結ぶ線分Rとの成す角度をθとした場合、前記線分Rの長さyと断面Aと断面Bとの間隔zとがcosθ=z/y=0.500乃至0.990の関係にあること。
一方、上記x’/x及びcosθ=z/yのいずれか一方でも上記の数値範囲内にない場合、被塗物の表面の欠陥部の大きさによっては、該欠陥部の細部まで塗布液を十分に充填することができない可能性がある。
なお、本発明において、x、x’、z及びyの数値を求める方法としては特に限定されず、充填補助部材の実物を用いて求める方法や充填補助部材の設計図等を用いて求める方法などが挙げられる。
なお、図6に示すように、断面Bの最も高い点Qが0のとき、x’/x=0になる。
一方、上記cosθ=z/yは0.643乃至0.952であることが好ましく、0.707乃至0.867であることがさらに好ましい。
なお、空隙部分の形状としては上記で例示した形状以外にも、x、x’、z及びyの数値を求めることができ、そして上記の[1]及び[2]を満たす形状(四半球状などの形状)であれば、上記の空隙部分の形状に含まれ得る。
また、充填補助部材には、空隙部分を板状被塗物の幅方向に2個以上設けても良い。
一方、残りの塗布液は、通常、充填補助部材の搬送方向の下流側に設けた塗布量調整部材によって板状被塗物の表面上に均一に均される。
塗布液保留部材としては、好ましくは塗布液の付着しにくい板体などが使用される。
本発明の塗布装置の変形例の1つとして、さらに塗布量調整部材に対して、充填補助部材を特定の位置に配設したものが挙げられる。
具体的には、本発明の塗布装置の変形例として、
連続的または間歇的に搬送される、表面に窪み状の欠陥部を有する板状被塗物の表面の全面または一部に、粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至90%である塗布液を塗布する塗布装置であって、
塗布液の塗布量を調整する塗布量調整部材と、
前記搬送方向における前記塗布量調整部材の上流側において、前記搬送方向と交差する方向に延在する本体部を有しかつ前記塗布量調整部材が圧接されている充填補助部材であって、前記板状被塗物の表面上に供給されて前記板状被塗物と共に前記搬送方向へ移動する塗布液の流れ方向を規制して塗布液流路を収斂させる空隙部分を有しかつ前記欠陥部への塗布液の充填を助ける充填補助部材とを備え、
前記空隙部分の搬送方向に関して最も上流側の部位における搬送方向に直交する断面Aの面積xと、最も下流側の部位における搬送方向に直交する断面Bの面積x’とはx’/x=0乃至0.5の関係にあり、
前記板状被塗物の表面に対向する前記充填補助部材の本体部底面と、前記断面Aのうち最も高い点Pと前記断面Bのうち最も高い点Qとを結ぶ線分Rとの成す角度をθとした場合、前記線分Rの長さyと前記断面Aと前記断面Bとの間隔zとはcosθ=z/y=0.500乃至0.990の関係にあること、及び
前記充填補助部材が下記(1)乃至(3)の条件を満たすように配設されていることを特徴とする、塗布装置が挙げられる。
(1)前記板状被塗物表面に対向する前記充填補助部材の本体部底面の前記搬送方向上流側の端部と、前記板状被塗物表面との最短垂直距離H1が2mm以上10mm以下であること
(2)前記板状被塗物表面に対向する前記充填補助部材の本体部底面の前記搬送方向下流側の端部と、前記板状被塗物表面との最短垂直距離H2が2mm以上10mm以下であること
(3)前記(1)の最短垂直距離H1と前記(2)の最短垂直距離H2との差D(H1-H2)が-5mm以上8mm以下であること
(3)の条件を満たすように塗布量調整部材に配設されている」という構成を追加したものである。
つまり、本発明の変形例の塗布装置は、塗布量調整部材に充填補助部材を圧接させていること、及び特定の関係を満たす形状の空隙部分を有する充填補助部材を用いていることに加えて、充填補助部材が上記(1)乃至(3)の条件を満たすように塗布量調整部材に配設されていることを特徴とするものであり、例えば、図14に示したような実施態様を採用し得る。
本発明に用いられる塗布液は粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至90%であるものであれば特に限定されず、粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至90%である塗布液であって、水性エマルジョン及び/又は水性ラテックス、並びに架橋剤などを含む塗布液が挙げられる。
水性エマルジョンとしては、アクリル樹脂、アクリル酸-アクリル酸エステル共重合樹脂、アクリル-スチレン共重合樹脂、アクリル-エチレン-スチレン共重合樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、水性ウレタン樹脂及び酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。
水性ラテックスとしては、スチレンブタジエンラテックス及びカルボキシル化クロロプレンゴムラテックスなどが挙げられる。
これら水性エマルジョン及び水性ラテックスは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
架橋剤としては、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン及びN-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノアルキルシラン;γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン及びγ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン;ビニルトリクロロシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン及びγ-クロロプロピルメチルジクロロシラン等のクロロ系シラン;γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等の有機シラン化合物;トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(C-MDI)、キシリレンジイ
ソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、水素化TDI、水素化MDI及びそれらの変性物又はそれらの混合物などを挙げることができる。
架橋剤の含有量は水性エマルジョン及び/又は水性ラテックス100質量部に対して、通常、0.01~15質量部であり、好ましくは0.1~5質量部であり、より好ましくは0.5~3質量部である。
本発明の塗布装置は、例えば図2に示すように、連続的または間歇的に搬送される表面に窪み状の欠陥部を有する板状被塗物1の表面の全面または一部に塗布液7を塗布する装置である。
図2に示すように、本発明の塗布装置において、充填補助部材3は位置決め部材5を介して配設しても良い。
なお、位置決め部材5の平面視における幅寸法および個数は、適宜選択可能であり、例えば、幅寸法の広いものを単独で用いたり、幅寸法の狭いものを複数個用いることができる。
これら空隙部分31は図7乃至13に示すように空隙部分31の断面Aから断面Bに向かって次第に径が小さくなる形状となっている。また、これら空隙部分は図示するように、板状被塗物の幅方向に所定数設けられる。
ロール6によって板状被塗物方向へ押圧され、搬送方向の下流側先端部が板状被塗物1の表面に圧接されている。このような本発明の塗布装置によれば、ナイフコーターなどの塗布量調整部材2を板状被塗物1の表面に圧接させて塗布する倣い加圧塗布法によって塗布することができる(特開平3-136806号公報)。
固形分80%のアクリル樹脂エマルジョン混合物(株式会社J-ケミカル製 製品名:TP-37)100質量部およびジイソシアネート化合物(株式会社J-ケミカル製 製品名:TP-BPH)1.0質量部を混合し、塗布液Aを調製した。得られた塗布液Aの粘度は25Pa・s/23℃であり、固形分は80%であった。
固形分85%のアクリル樹脂エマルジョン混合物(株式会社J-ケミカル製 社内調製品)100質量部およびジイソシアネート化合物(株式会社J-ケミカル製 製品名:TP-BPH)1.0質量部を混合し、塗布液Bを調製した。得られた塗布液Bの粘度は60Pa・s/23℃であり、固形分は85%であった。
固形分45%のアクリル樹脂エマルジョン混合物(株式会社J-ケミカル製 社内調製品)100質量部およびジイソシアネート化合物(株式会社J-ケミカル製 製品名:TP-BPH)1.0質量部を混合し、塗布液Cを調製した。得られた塗布液Cの粘度は5Pa・s/23℃であり、固形分は45%であった。
固形分95%のアクリル樹脂エマルジョン混合物(株式会社J-ケミカル製 社内調製品)100質量部およびジイソシアネート化合物(株式会社J-ケミカル製 製品名:TP-BPH)1.0質量部を混合し、塗布液Dを調製した。得られた塗布液Dの粘度は110Pa・s/23℃であり、固形分は95%であった。
塗布量調整部材としてナイフコーターと、図12に示したような三角錐状の空隙部分を有する充填補助部材とを備えた図2に示した塗布装置を用いて、塗布液A、B、CおよびDを下記条件で台板合板に塗布し、乾燥機にて乾燥した。乾燥後の状態を確認後、台板合板の表面をサンダー処理した。
なお、充填補助部材は、最短垂直距離H1及び最短垂直距離H2がそれぞれ6mmでありかつ該最短垂直距離H1と該最短垂直距離H2との差Dが0mmとなるように塗布装置
に配設した。
合板:900mm×1800mm×12mm(表層厚みは1.80mm)
塗布量:10g/900cm2
ラインスピード:20m/分
乾燥条件:エルフィン型熱風循環乾燥機(炉内温度60~85℃、乾燥温度70℃)
サンダー処理条件:粒度♯60→♯80→♯120の順にサンドペーパーを使用、ラインスピード30m/分
<評価指標>
5:乾燥後適度な膨らみがあり、サンダー処理後平滑性良好。
4:乾燥後僅かに膨らみがあり、サンダー処理後平滑性有り。
3:サンダー処理後僅かに目痩せがあるものの、製品として問題なし。
2:サンダー処理後大きく目痩せがあり、製品として不可。
1:頭欠けあり、サンダー処理後顕著な目痩せがあり、製品として不可。
なお、3以上で合格と判断した。
特にx’/xが0乃至0.10の関係にあり、かつcosθ(=z/y)が0.643乃至0.952の関係にある形状の空隙部分を有する充填補助部材を備えた本発明の塗布装置は、欠陥部を塗布液で充填し、台板合板の表面を平滑化することに優れていた(実施例1乃至4及び6)。
また、塗布量調整部材に圧接させている充填補助部材を備えた塗布装置であっても、x’/xの数値、又はcosθ(=z/y)の数値の一方のみしか本発明における数値範囲を満たさない形状の空隙部分を有する充填補助部材を備えたものは、台板合板の表面の欠陥部の大きさの程度に関らず、欠陥部を塗布液で充填し、台板合板の表面を平滑にすることができなかった(比較例2乃至4)。
さらに、x’/x及びcosθ(=z/y)の数値がそれぞれ実施例1と同じであって、塗布量調整部材に圧接されている充填補助部材を備えた塗布装置であっても、塗布液の粘度及び固形分が本発明における数値範囲外である場合は、台板合板の表面の欠陥部の大きさの程度に関らず、欠陥部を塗布液で充填し、台板合板の表面を平滑にすることができなかった(比較例5及び6)。
塗布液を充填できることが明らかである。
また、本発明の塗布装置に用いる塗布液として、粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至90%である塗布液が適することが明らかである。
2 塗布量調整部材
3 充填補助部材
3B 充填補助部材の本体部
3D 充填補助部材の本体部底面
3L 充填補助部材の本体部底面の搬送方向上流側の端部
3M 充填補助部材の本体部底面の搬送方向下流側の端部
3a~3g 充填補助部材
31 空隙部分
4 支持部材
5 位置決め部材
6 スクイズロール
7 塗布液
8 塗布液保留部材
9 ノズル
10 加圧シリンダ
A 空隙部分の搬送方向の最も上流側の部位における搬送方向に直交する断面
B 空隙部分の搬送方向の最も下流側の部位における搬送方向に直交する断面
x 断面Aの面積
x’ 断面Bの面積
P 断面Aのうち最も高い点
Q 断面Bのうち最も高い点
R 点Pと点Qとを結ぶ線分
y 線分Rの長さ
z 断面Aと断面Bとの間隔
H1 最短垂直距離
H2 最短垂直距離
Claims (2)
- 連続的または間歇的に搬送される、表面に窪み状の欠陥部を有する板状被塗物の表面の全面または一部に、粘度が10乃至100Pa・s/23℃でありかつ固形分が75乃至90%である塗布液を塗布する塗布装置であって、
塗布液の塗布量を調整する塗布量調整部材と、
前記搬送方向における前記塗布量調整部材の上流側において、前記搬送方向と交差する方向に延在する本体部を有しかつ前記塗布量調整部材が圧接されている充填補助部材であって、前記板状被塗物の表面上に供給されて前記板状被塗物と共に前記搬送方向へ移動する塗布液の流れ方向を規制して塗布液流路を収斂させる空隙部分を有しかつ前記欠陥部への塗布液の充填を助ける充填補助部材とを備え、
前記空隙部分の搬送方向に関して最も上流側の部位における搬送方向に直交する断面Aの面積xと、最も下流側の部位における搬送方向に直交する断面Bの面積x’とはx’/x=0乃至0.10の関係にあり、
前記板状被塗物の表面に対向する前記充填補助部材の本体部底面と、前記断面Aのうち最も高い点Pと前記断面Bのうち最も高い点Qとを結ぶ線分Rとの成す角度をθとした場合、前記線分Rの長さyと前記断面Aと前記断面Bとの間隔zとはcosθ=z/y=0.643乃至0.952の関係にあることを特徴とする、塗布装置。 - 請求項1に記載の塗布装置を用いて塗布液を塗布する工程を含む、塗布物の製造方法。
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