JPH11506397A - 塗布機ダイ縁仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ダイ構成要素（８）の縁を微細仕上げする方法は、ダイ構成要素を公知の方法で機械加工した後、ダイ構成要素の縁をダイ構成要素の残りの部分よりも滑らかな仕上げに仕上げるように縁を研磨することを含む。これによって、コーティングにおける望ましくない縦すじ欠陥が発生しないようにする。研磨ステップは、ラップ仕上げ、ベーパーホーニングまたはグリットブラスト仕上げである。縁は、８マイクロインチ未満の仕上げに研磨される。

Description

【発明の詳細な説明】 塗布機ダイ縁仕上げ方法技術分野 本発明は、ダイ構成要素の製造に関する。特に、本発明はダイ構成要素の仕上 げに関する。発明の背景 公知の塗布機ダイ構成要素の製造方法では、研削面のすべてを８〜１６マイク ロインチに仕上げ、ダイリップの縁を無傷でバリを取り除いた状態にする必要が ある。ダイ構成要素をその長さ方向に沿って研削して、致命的なレベルの縦すじ の原因となる「のこ歯」模様ができるだけコーティング縁上に形成されないよう にする。ダイ構成要素の縁のバリは、必要であれば、不織布材または適切な研削 石等を用いて手で取り除くことができる。更に微研磨されることはない。ダイ構 成要素の縁は、構成要素の残りの部分と同一の仕上げに研削される。これは必ず しも十分に研磨された面にはならず、製品のコーティングに縦すじが生じる。最 良の公知の方法で製造された新しく研削されたダイであっても、依然として縦す じが生じ得る。発明の開示 ダイ構成要素の縁を微細仕上げする方法は、ダイ構成要素を公知の方法で機械 加工した後、ダイ構成要素の縁をダイ構成要素の残りの部分よりも滑らかな仕上 げに仕上げるよう縁を研磨することを含む。これによって、コーティングに望ま しくない縦すじ欠陥が発生しないようにする。 研磨ステップは、ラップ仕上げ、ベーパーホーニングまたはグリットブラスト 仕上げである。縁は８マイクロインチ未満の仕上りに研磨される。 一実施態様では、研磨ステップは、縁を油で湿潤させながら、ダイ構成要素の 縁をラップ仕上げすることを含む。これは、縁とラップフィルムとの間に相対運 動を起こすことによってダイ構成要素をその長さ方向に沿ってラップフィルムで 横に動かして、行われる。研磨は、ダイ構成要素の縁を過研磨せず丸みをつけず に、縦すじができるだけ形成されないように十分な程度まで実行される。縁とラ ップフィルムとの間の迎え角を変動させて、縁を完全に研磨することができ、ま た縁面の連続研磨をすることができる。 本発明は、８マイクロインチ未満の仕上げに研磨される縁を有するコーティン グ用のダイ構成要素でもある。図面の簡単な説明 図１は、本発明によって研磨されるダイの縁の断面図である。 図２は、公知のダイを使用するコーティング製品の図であり、縦すじを示す。 図３は、本発明を使用して製造されたコーティング製品の図である。詳細な説明 本発明は、無地押出塗布機、ナイフ塗布機、スロット供給ナイフ塗布機、スラ イド塗布機、流動支持塗布機、グラビア塗布機用またはロール塗布機用フローバ ー、及びダイ供給キス移送成形を含む押出塗布機等のダイ塗布機を製造する方法 である。この方法は、塗布機ビードに直接接触する塗布機ダイの縁を微研磨する ことを含む。微研磨されたダイの縁は、真っ直ぐで滑らかであり、ダウンウェブ すじ、縦すじ及びダイすじを発生させる不規則さすなわちムラはない。仕上げを した縁は丸みを帯びるか、または面取りされる。また、この方法は、スライド面 に隣接したダイスロットの縁等、ビードから離れた塗料液に接触するダイの縁を 研磨することを含む。 ラップ仕上げ、ベーパーホーニング、グリットブラスト仕上げ及びその他の方 法等の適切な研磨を使用して、いずれかの手順によってダイを機械加工した後、 縁を研磨する。この方法は、ダイをリップの縁でダイの残りの部分よりもかなり 滑らかな仕上げに仕上げて、ダイすじ等、コーティングに望ましくない縦すじ欠 陥が発生しないようにする。ダイリップの縁は、微研磨により、８マイクロイン チ未満に仕上げられる(公知の塗布機ダイ仕上げ方法は、研削面に８から１６マ イクロインチの仕上げを行う)。縁を形成するダイの種々の面は、別々に研磨さ れて、縁の不必要な丸みを回避しながら、研磨を最適化することができる。この ようにすることで、塗料液とダイとの間の接触線をピン固定すること等によって 、縦すじを減少しつつ、ダイのコーティング性能を維持する。（仕上げまたは荒 さは、製造過程から起こる微細に距離をおいた不規則な表面組織である。この荒 さは、荒さ−高さ指数値としても知られ、仮説完全面からの微細面不整の算術平 均偏差に等しい数字であり、マイクロインチで表す。） 図１に示す一つの方法は、ラップフィルムでダイの縁を微研磨することを包含 する。ラップフィルムは、ミネソタ州、セントポール、Ｍinnesota Ｍining and Ｍanufacturing社の３Ｍ Ｉmperial Ｌapping Ｆilmの約１ミクロンかそれより 微細な等級のものである。ダイの縁は、油で湿潤させながら、ダイの縁をその長 さ方向に沿ってラップフィルムで横に動かすことによって、ラップ仕上げされる 。十分小さなダイの場合、ラップフィルム自体を（花崗岩テーブル等の）平らな 面に接着させて、ダイをその長さ方向に沿って往復させることができる。いずれ の場合でも、縁からラップフィルムへの迎え角を変動させて、縁を完全に研磨す ることができる。研磨は、できるだけ縦すじが形成されないように十分広範囲に 行わなければならないが、ダイの縁を過度に丸くして塗布機性能を損なう過研磨 にならないよう気をつけなければならない。 図１に示すように、ダイ構成要素８の縁１０は、平らな面１４の上にラップフ ィルム１２を置き、図を出たり入ったりする方向に(ダイの縁の長さ方向に沿っ て)、ダイの縁を往復させるか、ラップフィルム１２を往復させるか、あるいは 両方を往復させるかして、研磨される。図２及び図３は、研削仕上げした標準縁 でコーティングしたとき（図２）と、研磨した縁でコーティングしたとき（図３ ）とのコーティングされたウェブの品質を比較する。研削仕上げした標準縁で準 備されたコーティングは縦すじを呈す。本発明の研磨した縁で準備されたコーテ ィングは縦すじを呈さない。 また、ダイの縁は、二つ以上の連続したステップで研磨することができる。た とえば、縁を、まず、１ミクロン等級かそれ以上のラップフィルムを使用して粗 い仕上げにし、次に０．３ミクロン等級のラップフィルムを使用して中間仕上げ にし、最後に０．０５ミクロン等級かそれ以下のラップフィルムを使用して微細 仕上げに研磨する。２０、５０、１００ミクロン及びそれ以上の等級のラップフ ィルムを使用して極めて粗い仕上げにする研磨ステップを最初に追加して行うこ とも可能である。また、複合角度を有するダイの縁を仕上げることもできる。た とえば、ダイの縁の先端の角度が９０°であり(倍率が高い場合にのみ明らかで ある)、一方、ダイの縁の残りの部分が鋭角を形成することがある。鋭角、鈍角 、直角のいずれの組み合わせであっても、各角度で鋭い縁を維持しながら研磨す ることができる。また、複数の（無限数に近づく）平面を、製品が許容すれば、 丸みを帯びた面に近づくように研磨することもできる。 テストにより、ダイの縁を越えて、たとえば、ダイスロットの中まで、ラップ 仕上げをしても、更にコーティング性能を改良することはなく、縦すじが減少し ないことが示された。従って、ダイのすべての面を過研磨する必要はない。ダイ の縁をダイの残りの部分よりも微細に仕上げることが本発明の特徴である。 この微研磨方法を用いると、小さすぎて裸眼あるいは手で触れても確認するこ とのできないダイの縁の欠陥をなくし、顕微鏡を利用しても確認できないことす らある欠陥もなくすことができる。例えば、（高粘度のコーティング液を利用す る）光化学コーティングを用いる場合、コーティング後のフィルムを写真によっ てフィルムを画像形成することなく検査しても、許容できない稼働休止時間及び 製品損失を伴う検査システムを使用しなければコーティングに欠陥があることを 明らかにすることはできない。これは、コーティングの欠陥をみつけ、欠陥のあ るフィルムを顧客に販売してしまうのを避けることができる可能性は少ないこと を意味する。本発明の開発にあたり、発明者らは、ダイの縁に生じた欠陥は、極 めて小さなものであっても、特に感度の良い光化学コーティングではコーティン グの品質に影響することを認識した。 このような小さな欠陥が問題であるとは、本発明以前には認識されていなかっ たし、明らかでもなかった。たとえば、多くの出願において、わずかな欠陥がダ イの縁に縦すじを生じさせるが、コーティング面を流れに沿ってならし、製品を 容認可能にしたものであった。しかし、別の出願において、特に感度の良い光化 学コーティングでは、機能構成要素の相互拡散及び層界面におけるならしの欠如 により、機能製品に縦すじ欠陥が生じる結果となる。従って、塗料液の表面が平 らであっても、画像形成すると縦すじが現れて、製品を容認不可にするかどうか は見た目には明らかではない。また、微細仕上げの結果は高倍率でなければ見え ないため、この方法が、大きな縦すじを包含するコーティング品質を改良するか どうかも見た目には明らかではない。 この方法は、ダイの縁のリップの不均等によって生じるコーティング縦すじの 数と量を大幅に減じる。これは、縦すじの沈降率が減少して縦すじに対する感受 性が高くなるため、特に剪断粘度が２〜５ポアズを超える濃度で、ポリマー成分 の溶液からなる液体のコーティングで、特に重要である。 下記の実施例は、ダイの縁が誘因される縦すじができるだけ形成されないよう にするこの方法の利点を例証する。この実施例において、１５−５ＰＨ ＳＳＴ で製造された一層ダイを使用した。塗料液は、65 sec^-1剪断速度で１０ポアズの 剪断粘度、及び31〜51％固体で23〜30 dyne/cmの表面張力を有するButvar Ｂ79 ポリマーを含む溶液であった。この溶液を、２ミルのポリエステルウェブ上にコ ーティングした。 縦すじレベルは、ウェブ背後にウェブからｄの距離で点光源を置き、バックア ップロールのすぐ後ろのスパンのコーティング直後の場所で、視覚化技術を用い て、記録された。ウェブの反対側には、ウェブからｄ／２の距離で表面に透明ス クリーンを置き、透過光を、コーティングを通してスクリーンに映写した。定規 をスクリーンに置いて長さ目盛りを記録した。（実際のコーティングの幅に沿っ た１ｃｍが、スクリーン上の１．５ｃｍに相当する。）次にスクリーン画像をビ デオカメラ装置を使用して記録した。（一つの縁に沿った４インチのコーティン グした幅の一部分のみを視覚化した。）最初の走行では、ダイは標準研削仕上げ ダイであった。図２に示すように、広範囲のダウンウェブ縦すじがある。コーテ ィングを中止し、ダイ面をきれいにふき、(ダイの完全分解及び再組み立てさえ 行い)、コーティングを再開した後、同一のダイ構成要素で反復テストを行うと 、同一の縦すじ模様が生じるため、縦すじはダイ構成要素の機械的仕上げ、特に ダイリップの縁の微妙な不均等によって生じることが示唆される。次に、ダイの 頂 片を取り外し、平らな花崗岩スラブに接着されたラップ紙（３Ｍ 262Ｘ Ｉmperi al Ｌapping Ｆilm Ａ/Ｏ ３ミルシート、１ミクロン等級）を使用して研磨した 。ダイの頂片を、前と同じ構成及びコーティング溶液でダイ本体に再組み立てし 、コーティングした。結果として得られた視覚化された像を図３に示す。コーテ ィングの縦すじはほとんどなくなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミルボーン，トーマス・エム アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 (72)発明者 ワレス，ローレンス・ビー アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 (72)発明者 イェイペル，ロバート・エイ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ダイ構成要素８の縁を微細仕上げする方法であって、該ダイ構成要素を公 知の方法で機械加工した後、該ダイ構成要素の縁を該ダイ構成要素の他の部分よ りも滑らかな仕上げに仕上げるように該縁を研磨することによって、コーティン グにおける望ましくない縦すじ欠陥が発生するのを減少させるステップを含む方 法。 ２．ダイ構成要素の縁を微細仕上げする方法であって、 該ダイ構成要素をその長さ方向に沿って研削してコーティング縁に「のこ歯」 模様ができるだけ形成されないようにするステップと、 必要に応じて該ダイ構成要素のバリを取るステップと、 該研削ステップと該バリ取りステップの後で、該ダイ構成要素の縁を該ダイ構 成要素の他の部分よりも滑らかな仕上げに仕上げるように該縁を研磨して、コー ティングにおける望ましくない縦すじ欠陥が発生するのを減少させるステップと 、 を含む方法。 ３．前記研磨ステップが、 前記ダイ構成要素の縁とラップフィルムとの間に相対運動を起こすことによっ て該ダイ構成要素の縁をその長さ方向に沿って該ラップフィルムで横に動かしな がら、該ダイ構成要素の縁を過研磨せず丸みをつけずにできるだけ縦すじが形成 されないようにするのに十分な程度まで研磨することによって該ダイ構成要素の 縁をラップ仕上げをすることと、 ラップ仕上げ中に、該縁を油で湿潤させることと、 該ダイ構成要素の縁から該ラップフィルムへの迎え角を変動させて該縁を完全 に研磨することと、 を含む請求項１または２に記載の方法。 ４．前記研磨ステップが、ラップ仕上げ、ベーパーホーニング、グリットブラ スト仕上げ、及びより滑らかな仕上げのための連続したステップによるラップ仕 上げのうちの一つによる研磨を含む請求項１または２に記載の方法。 ５．前記研磨ステップが、前記縁を８マイクロインチ未満の仕上げに研磨する ことを含む請求項１または２に記載の方法。 ６．８マイクロインチ未満、複合角度、及び前記ダイ構成要素の残りの部分よ りも滑らかであることの少なくとも一つである仕上げに研磨される縁を具備する コーティング用ダイ構成要素８。