JPH0640987B2 - 浮動型ダイを有するコ−テイング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、搬送ローラ上を搬送されるシート状物からな
る基材上に、スリット状吐出口を有するダイから吐出さ
れる塗料をコーティングする装置に関し、とくに浮動型
ダイを用いて低粘度塗料を均一な薄膜でかつダイを基材
に対し非接触状態に保ちつつ連続的にコーティングする
コーティング装置に関する。

［従来の技術］ 低粘度塗料を基材上にコーティングするもの、たとえ
ば、シート状物基材上に特定の基体を他の基体より多く
透過させる気体分離膜（たとえば酸素、ヘリウム、炭酸
ガスなどを濃縮分離する複合膜など）をコーティングす
るもの、基材上に液体分離膜をコーティングするもの、
繊維基材上に透湿防水膜をコーティングするもの等にお
いては、性能をあるレベル以上に保つために極めて薄い
膜厚でかつ極力均一に塗料をコーティングすることが望
まれるとともに、基材として傷つきやすいものが多いた
めダイを非接触でコーティングすることが望まれる。

非接触コーティングが可能な装置として、従来から、い
わゆるディップコート装置やカーテンコート装置が一般
に知られている。しかし、前者については、塗料の塗布
厚みの制御機構がないので、均一にコーティングするこ
とが困難であり、後者については、均一コーティングは
可能であるが、コーティング巾が広巾になると低粘度塗
料では薄膜のカーテン状吐出が難しくなるという問題が
あり、実質的に、本発明が対象とする低粘度塗料の非接
触均一コーティングには不向きである。

また、ダイを非接触に保ち、ホットメルト粘着剤をプラ
スチックシート上にコーティングする方法、装置とし
て、特開昭５９−１７３１６３号広報、特開昭５９−１
７３１６４号広報に示される浮動型のダイを用いたもの
が知られている。しかし、これらは、ダイから吐出され
る塗料の吐出圧力、すなわちその反発力によりダイと基
材を支持している搬送ローラとの間の間隔を制御するも
のであり、本発明が対象とする低粘度塗料においては、
かかる吐出圧力による反発力は利用し難く、適用が困難
である。仮に適用すれば、吐出圧力による反発力がごく
小さいものであるので、均一なコーティング厚みの制御
ができないとともに、薄膜でコーティングする場合、基
材に厚みむらがあるとその厚みむらに追従できないばか
りか傷つきやすい基材の場合には基材に損傷を与えるお
それがある。

［発明が解決しようとする問題点］ したがって、公知の技術だけでは、低粘度塗料を薄膜で
均一にコーティングするのに限度がある。

本発明の目的は、基材に多少の厚みむらがあっても、低
粘度塗料を均一にかつ基材に傷をつけることなくコーテ
ィングすることができ、しかも装置的な精度さえ出せば
広巾になっても均一なコーティングを確保することが可
能なコーティング装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明の浮動型ダイを有するコーティン
グ装置は、搬送ローラ上を搬送されるシート状物からな
る基材上に、スリット状の吐出口を有するダイから吐出
される低粘度塗料をコーティングする装置において、前
記ダイを、該ダイの前記スリット状吐出口と前記搬送ロ
ーラの表面との間の距離が可変可能な、バランスウエイ
トを用いた浮動型ダイに構成し、該ダイのスリット状吐
出口側の面の前記基材巾方向両側に、基材の表面に接触
し基材の表面とスリット状吐出口との間隔を一定に保つ
間隔保持手段に設けたものから成っている。

ここで、上記浮動型ダイは、たとえば、支点を中心に回
動可能な一対のアームの一端側にダイを取付け、アーム
の他端側にバランスウエイトを取付けることにより構成
したもの、あるいは、回転自在な滑車に巻掛けられたロ
ープの一端側にダイを取付け、ロープの他端側にバラン
スウエイトを取付けることにより構成したものからな
る。

また、間隔保持手段は、スリット状吐出口が設けられる
ダイのリップ先端面の両側に設けられた、基材の表面に
摺接する滑走部材、または、ダイの両側に設けられた、
基材の表面上を転動するコロ等から構成される。

また、ダイは、搬送ローラに対し、上下、左右、前後に
位置調整可能に支持されていることが望ましく、さら
に、スリット状吐出口に沿う方向の軸心まわりに回動可
能に支持されていることが好ましい。

［作用］ このように構成されたコーティング装置においては、ダ
イが、バランスウエイトを用いた浮動型ダイに構成され
ているので、ダイとバランスウエイトの重量をほぼバラ
ンスさせておくことにより、ダイはごく軽い力で動かさ
れ、ダイのスリット状吐出口と搬送ローラの表面との間
の距離は容易に可変される。そして、ダイの両側には搬
送ローラ上を搬送される基材の表面に接触される間隔保
持手段が設けられているので、搬送中の基材から間隔保
持手段を介してダイ側に力が作用され、基材に厚みむら
があったとしてもその基材の表面位置の変動に対応して
ダイの位置が追従され、基材の表面とスリット状吐出口
との間隔が常に一定に保たれる。この基材の表面とスリ
ット状吐出口との間隔は、スリット状吐出口から吐出さ
れる低粘度塗料の基材へのコーティング厚みを決めるも
のであるから、間隔が常に一定に保たれることにより均
一な厚みのコーティング膜が得られる。

間隔保持手段は、基材の表面に接触されるものの、基材
の巾方向両側端部の非製品部に接触されるだけであるか
ら、製品部であるコーティング部は実質的に非接触コー
ティング法となり、基材に傷をつけることはない。ま
た、基材の両側において基材の表面とダイ表面との間隔
が一定に保たれるので、その間のスリット状吐出口の真
直度さえ出せば、広巾になっても均一なコーティングが
確保される。

［実施例］ 以下に本発明の望ましい実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例に係る浮動
型ダイを有するコーティング装置を示している。図にお
いて、１は、搬送ローラ２上を搬送されるシート状物か
らなる基材を示しており、この基材１上に、スリット状
の吐出口３を有するダイ４から吐出される低粘度塗料５
がコーティングされる。低粘度塗料５がコーティングさ
れた基材１は、オーブン６内に通され、低粘度塗料５が
基材１とともに乾燥された後、適当な巻取機で巻き取ら
れる。

ダイ４のスリット状吐出口３は、ダイ４のリップ部７先
端部に設けられており、リップ間隙を一定に保ちなが
ら、基材１の巾方向にまっすぐに延びている。ダイ４
は、支点８を中心に回動可能な一対のアーム９の一端側
に取付けられており、該アーム９が回動されることによ
り、スリット状吐出口３と搬送ローラ２の表面との間の
距離が可変可能となっている。アーム９の他端側には、
バランスウエイト１０が、アーム９の軸方向に位置調整
可能に取付けられている。したがって、バランスウエイ
ト１０の位置を調整することにより、バランスウエイト
１０とダイ４の重量をシーソー状にバランスさせること
が可能であり、ダイ４は、バランスウエイトを用いた浮
動型ダイとして構成されている。

ダイ４のスリット状吐出口３側の面、つまりダイ４のリ
ップ部７先端面には、基材１の巾方向両側の位置に、そ
れぞれ、基材１の表面に接触し基材１の表面とスリット
状吐出口３との間隔を一定に保つ間隔保持手段１１が設
けられている。本実施例では、間隔保持手段１１は、リ
ップ部７先端面両側に取付けられた一定の厚みを有す
る、基材１の表面に摺接する滑走部材から構成されてい
る。滑走部材１１の厚みは、低粘度塗料５のコーティン
グ厚みに対応させて決定されるが、低粘度塗料５のコー
ティング厚みは通常非常に薄い場合が多い（たとえば前
述の気体分離膜等にあっては後述に例示する如く０．０
５μ程度）ので、所定厚みのテープを貼ることにより滑
走部材１１が構成される。滑走部材１１は、基材１の表
面に摺接されるので、基材１との摩擦係数が小さく滑り
やすいものが好ましく、たとえばプラスチックの基材に
対してはフッ素系やシリコン系からなるテープ、シー
ト、板等が好ましい。とくに、片面に粘着剤のついたフ
ッ素フィルムテープが、着脱作業性に優れているので好
ましい。

ダイ４は、一対のアーム９の一端側に、支点１２を中心
に回動可能に取付けられている。また、この支点１２
は、位置調整装置１３によって、搬送ローラ２に対して
上下、左右、前後方向に位置調整可能に支持されてお
り、したがって、ダイ４もまた搬送ローラ２に対して上
下、左右、前後方向に位置調整可能に支持されている。

ダイ４に低粘度塗料５を供給するのは、塗料供給パイプ
１４によって行われる。この塗料供給パイプ１４は、柔
軟なフレキシブルなパイプから構成されることが好まし
く、それによって上記ダイ４の位置調整機能および前記
浮動型ダイの機能が確保される。

なお、本発明の対象とするコーティング物は、シート状
物の基材上にスリット状の吐出口を有するダイから吐出
される低粘度塗料をコーティングするものであればとく
に限定されない。例として、気体分離膜について説明し
ておく。第４図に気体分離膜の一例を示す。図におい
て、１５はポリエステル不織布またはタフタ、１６はポ
リスルホン多孔質膜を示しており、これらの積層構造か
らなる基材１７上に、たとえば厚さ０．２μのシリコン
系ポリマからなる下地層１８がコーティングされる。こ
のシリコン系ポリマは２度に分けて塗布することが、ピ
ンホール防止の観点から好ましい。その上にたとえば厚
さ０．１μのポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニ
トリル、Ｌｏｐａｃ（Ｍｏｎｓａｎｔｏ，Ｃｏ．）、ポ
リ塩化ビニリデン、Ｂａｒｅｘ（Ｓｏｈｉｏ，Ｃ
ｏ．）、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン−６、
ポリ塩化ビル（無可塑）、ポリエチレン、（密度０．９
６４）、酢酸セルロース、ブチルゴム、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレン（密度０．９０７）、ポリスチレ
ン、ポリエチレン密度０．９２２）、ネオプレン、テフ
ロン、ポリ（２，６−ジメチルフェニレンオキシド）、
天然ゴム、ポリ−４−メチルペンテン−１からなる機能
性膜１９がコーティングされる。この機能性膜１９は、
塗料状態では水よりも低粘度である。

上記シリコン、および機能性膜ポリマの塗布を行うに際
して、本発明の浮動型ダイが共に有効に用いることがで
きる。

上記のように構成された実施例装置の作用について以下
に説明する。

バランスウエイト１０の位置調整により、ダイ４の重量
がバランスウエイト１０の重量とほぼバランスしてダイ
４がごく僅かの押圧力で基材１側に付勢される程度に調
整されるので、基材１側からダイ４側に力を作用させれ
ば、ごく僅かの力であってもその力に応じてダイ４が変
位される。

ダイ４のリップ部７先端面に設けられた滑走部材１１は
基材１の表面に摺接されるので、搬送されてくる基材１
の厚みむらおよび搬送ローラ２の真円度に応じて、滑走
部材１１を介してダイ４側に力が働き、その力に応じて
ダイ４が変位される。ダイ４は変位されるものの、滑走
部材１１は常にごく僅かの押圧力で基材１側に摺接され
ており、滑走部材１１の厚みは所定の一定厚みであるか
ら、搬送されてくる基材１の表面の位置が多少変動して
も、リップ部７先端面、つまりスリット状吐出口３の位
置と基材１の表面位置との間隔は常に一定値に保たれ
る。

したがって、スリット状吐出口３から吐出される低粘度
塗料５は、均一に保たれた基材１との間隔部に吐出さ
れ、基材１上に均一な膜厚でコーティングされる。

また、この均一なコーティングは、バランスウエイト１
０を用いた浮動型ダイ構成と滑走部材１１の摺接によっ
て達成されるものであるが、滑走部材１１の摺接は基材
１の両端部、すなわちコーティング処理が施されない非
製品部のみでよいので、低粘度塗料５のコーティングは
実質上非接触コーティングとなる。そして滑走部材１１
によって、スリット状吐出口３と基材１との間隔が常に
一定に保たれるので、ダイ４が直接基材１に接触するこ
とはなく、たとえ傷つきやすい基材であったとしても、
その傷つきは防止される。

また、前述の如く、滑走部材１１は基材１の巾方向両側
にてスリット状吐出口３と基材１との間隔を一定に保っ
ているので、間にあるスリット状吐出口３の真直度、つ
まりダイ４の機械的精度さえ保てば、全巾にわたって所
定の望ましい間隔が容易に確保される。

さらに、本実施例装置の如くダイ４を回動可能に支持す
れば、コーティング処理前にスリット状吐出口３を上方
に向けることによりダイ４内のエア抜きを容易に行うこ
とができるとともに、コーティング時にあってはスリッ
ト状吐出口３からの吐出方向を処理条件に応じて任意の
方向に向けることが可能となる。コーティング処理後に
おいては、ダイ４を回動させることによりリップ部７の
清掃が任意の角度でできるので、作業性も向上される。
また、位置調整装置１３を設けることによって、ダイ４
の位置を搬送ローラ２に対して上下、左右、前後方向に
任意に位置調整することができるので、コーティング処
理前にスリット状吐出口３の搬送ローラ２の表面に対す
る平行度等を正確に設定することが可能となる。

つぎに、第５図に本発明の第２実施例を示す。

本実施例においては、ダイ４は、回転自在な滑車２１に
巻掛けられたロープ２２（またはワイヤ）の一端側に取
付けられており、該ロープ２２の他端側にバランスウエ
イト２３を取付けることにより浮動型ダイとして構成さ
れている。このように、本発明は、バランスウエイトを
用いて浮動型ダイを構成できるものであればその形式に
かかわらず成立する。本実施例では、バランス調整は、
バランスウエイト２３の個数あるいは重量を変更するこ
とにより行われる。その他の構成、作用は第１実施例に
準じるので、第１実施例と対応する部材に対応する部番
を付して説明を省略する。

つぎに、第６図に本発明の第３実施例を示す。

本実施例においては、ダイ４と基材１の表面との間隔保
持手段として、ダイ４の両側に、基材１の表面上を転動
する回転自在のコロ３１が設けられている。このよう
に、間隔保持手段は摺動タイプ、転動タイプいずれのタ
イプであってもよい。その他の構成、作用は第１実施例
に準じるので、第１実施例と対応する部材に対応する部
番を付して説明を省略する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の浮動型ダイを有するコー
ティング装置によるときは、バランスウエイトを用いて
浮動型ダイを構成し、ダイと基材とを、ダイからの吐出
圧力等を利用することなく、間隔保持手段により自動的
に一定の間隔に保持できるようにしたので、低粘度塗料
にあっても、かつ基材に多少の厚みむらがあっても、該
塗料を均一な膜厚で基材に連続コーティングすることが
できるという効果が得られる。

また、低粘度塗料のコーティング部は、常に一定の間隔
に保持され、非接触コーティングが実現できるので、基
材等の傷つきは確実に防止され、目標とする品質を確保
することができる。

さらに、ダイと基材との間隔は間隔保持手段により機械
的に一定に保たれるので、ダイおよび搬送ローラ等の機
械的精度を保つだけで、均一コーティング性能を維持し
つつ、容易に広巾化にも対応できるという効果も得られ
る。

なお本発明は厚みむらのある基材に対して均一厚みの薄
膜を形成できるので、膜素材としてはいかなるものにも
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るコーティング装置の
側面図、 第２図は第１図の装置の一部を断面表示した部分拡大側
面図、 第３図は第１図の装置の正面図、 第４図は低粘度塗料をコーティングするコーティング物
の一例としての酸素富化膜の断面図、 第５図は本発明の第２実施例に係るコーティング装置の
側面図、 第６図は本発明の第３実施例に係るコーティング装置の
側面図、 である。 １……基材 ２……搬送ローラ ３……スリット状吐出口 ４……ダイ ５……低粘度塗料 ６……オーブン ７……リップ部 ８……支点 ９……アーム １０、２３……バランスウエイト １１……間隔保持手段としての滑走部材 １２……支点 １３……位置調整装置 １４……塗料供給パイプ ２１……滑車 ２２……ロープ ３１……間隔保持手段としてのコロ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送ローラ上を搬送されるシート状物から
   なる基材上に、スリット状の吐出口を有するダイから吐
   出される低粘度塗料をコーティングする装置において、
   前記ダイを、該ダイの前記スリット状吐出口と前記搬送
   ローラの表面との間の距離が可変可能な、バランスウエ
   イトを用いた浮動型ダイに構成し、該ダイのスリット状
   吐出口側の面の前記基材巾方向両側に、基材の表面に接
   触し基材の表面とスリット状吐出口との間隔を一定に保
   つ間隔保持手段を設けたことを特徴とする浮動型ダイを
   有するコーティング装置。
2. 【請求項２】前記浮動型ダイが、支点を中心に回動可能
   な一対のアームの一端側に前記ダイを取付け、該アーム
   の他端側にバランスウエイトを取付けることにより構成
   されている特許請求の範囲第１項記載の浮動型ダイを有
   するコーティング装置。
3. 【請求項３】前記浮動型ダイが、回転自在な滑車に巻掛
   けられたロープの一端側に前記ダイを取付け、該ロープ
   の他端側にバランスウエイトを取付けることにより構成
   されている特許請求の範囲第１項記載の浮動型ダイを有
   するコーティング装置。
4. 【請求項４】前記間隔保持手段が、スリット状吐出口が
   設けられるダイのリップ先端面の両側に設けられた、基
   材の表面に摺接する滑走部材である特許請求の範囲第１
   項記載の浮動型ダイを有するコーティング装置。
5. 【請求項５】前記間隔保持手段が、前記ダイの両側に設
   けられた、基材の表面上を転動するコロである特許請求
   の範囲第１項記載の浮動型ダイを有するコーティング装
   置。
6. 【請求項６】前記ダイが、前記搬送ローラに対し、上
   下、左右、前後に位置調整可能に支持されている特許請
   求の範囲第１項記載の浮動型ダイを有するコーティング
   装置。
7. 【請求項７】前記ダイが、前記スリット状吐出口に沿う
   方向の軸心まわりに回動可能に支持されている特許請求
   の範囲第１項記載の浮動型ダイを有するコーティング装
   置。