JPS6014624B2 - 塗布方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗布方法及び装置に関するものであり、更に詳
細には薄膜状の塗布液を支持体に衝突せしめて塗布する
方法及び装置に関するものである。

薄膜状の塗布液を支持体に衝突せしめて塗布する方法の
うち、代表的なものはカーテン塗布方法である。

カーテン塗布方法は一種又は二種以上の塗布液より成る
自由落下カーテンを形成し、これを塗布すべき物体に衝
突せしめて、物体上に塗腰を設ける方法であり、古くか
ら家具、鉄板等の塗布に使用されて釆たが、塗布品質の
向上の要請から次第に高精度の塗布が要求されるように
なり、近年に至り特公昭４９一２４１３３号、同４９一
３５４４７号公報に開示される如くカーテン塗布方法を
写真感光材料の製造のようにとくに精密さを要求される
分野に適用する試みもみられるに至っている。

この特公昭４９−２４１３３号、同４９一３５４４７号
公報に開示されている方法は、スライド型或いはェクス
トルージョン型洋液器より一種又は二種以上の塗布液を
２本のエッジガイドの間に供給して薄膜状の自由落下力
−テンを形成し、連続走行しているウェブに塗布すると
いうものである。

ここに、２本のエッジガイドの間に塗布液を供給してい
るのは、塗布幅を規制すると共にカーテン膜を安定化す
るためである。このように、カーテン塗布方法について
は数多くの改良がなされているが、エッジガィド‘こつ
いての研究は殆ど見られず、侍公昭４９一１４１３び号
公報に開示される細いロッドや細線、或いは特開昭５１
一５７７３４号公報に開示される平板の如く固定型であ
るのが一般であった。

しかしながら、かかる固定型のエッジガイドを用いた場
合には、流体力学の基礎理論からも予想されるようにエ
ッジガイドの近傍において塗布液の落下速度に不均一な
分布の生ずることが認められる。

本発明の研究によれば、速度分布が不均一であるのは、
エッジガイドより数ミリメートル程度離れた領域までで
あり、それ以上離れた領域では速度分布は均一であるこ
とが判明した。この速度分布不均一領域は流下距離が大
となるに従って大きくなることは流体力学上言うまでも
ない。このようなカーテン膜を形成する塗布液の流下速
度の分布によって、エッジガイドの近傍ではカーテン膜
に局所的な薄膜部が生ずることが見出された。かかる現
象はし、わるマランゴニー効果（庄司正弘“表面張力に
関連した熱流体問題”機械の研究、２０ ９３５（１９
７４）等参照）が生ずることによるものと考えられ、塗
布液中の界面活性成分の表面濃度が界面拡張速度に依存
するためにエッジガイド近傍の速度分布によって惹起さ
れる界面拡張速度の分布が界面活性成分の表面濃度差、
すなわち表面張力を生ぜしめ、カーテン眼中で塗布液が
表面張力の高い方へ引き寄せられる力を受けるためと推
測される。エッジガイド近傍のこの薄膜領域の大きさは
、塗布液中の界面活性成分の種類にも依存するが、カー
テン流下距離すなわち塗布液の流下距離の増加と共に成
長し、極端な場合にはカーテン膜自体を破壊してしまう
ため、かかる固定型エッジガイドを用いる場合には、低
流量でカーテン膜を安定に保持することが著しく因難で
あり、カーテン塗布方法の応用しうる範囲が必然的に限
定されてしまっていた。同様なことは、持願昭５２−３
１３５１号に開示されるようなカーテン塗布法を含めた
薄膜状の塗布液を支持体に衝突せしめて塗布する方法一
般に対して該当するものである。

本発明の目的は、応用範囲の広い、薄膜状の塗布液を塗
布すべき支持体に衝突せしめて塗布する方法及び装置を
提供することにある。

本発明の別の目的は、安定な、薄膜状の塗布液を塗布す
べき支持体に衝突せしめて塗布する方法及び装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、とくに低流量でも安定な、薄膜状
の塗布液を塗布すべき支持体に衝突せしめて塗布する方
法及び装置を提供することにある。

本発明のこれらの目的は、薄膜状の塗布液の両端を該塗
布液の移動方向と同一方向に走行する固体により支持す
ることによって達成される。

以下、添付図面に基き、本発明の実施態様について詳細
に説明を加える。第１図は本発明の実施態様を示すカー
テン塗布装置の略正面図であり、第２図はその略縦断面
図である。

第１図及び第２図において、塗布液１はェクストルージ
ョン注液器２へポンプ（図示せず）により送られ、スロ
ット３より、エッジガイド４，４′間に吐出せしめられ
る。

エッジガイド４，４′はステンレスワイヤ‐より成り、
モーター５により駆動された滑車６により適当な速度で
滑車７を介してその向きを変えられつつエンドレスに駆
動せしめられている。エッジガイド４，４′間に吐出せ
しめられた塗布液１は膜状の自由落下カーテン８を形成
して流下し、連続走行しているウェプ９と衝突せしめら
れ、その表面に塗布される。このようにエッジガイド４
，４′を塗布液１の流下方向に適当な速度をもって走行
せしめるときは、固定型エッジガィド‘こおいて見られ
たようなエッジガイド近傍のカーテン膜の局所的な薄膜
部の発生は認められず、安定した塗布が可能であつた。
第３図は本発明の他の実施態様を示すカーテン塗布装置
の一部略正面図である。

第３図においてはエッジガイド４を支持する滑車７と注
液器２の吐出口との間隙に案渚板１０が設けられている
。一般に、洋液器２と滑車７との間隙がある程度以上大
きくなると、これにより塗布液１の流れが乱され、カー
テン膜８が切れやすくなり、極端な場合にはカーテン膜
８の形成自体不可能になることが認められる。したがっ
て、この間隙は出釆るだけ小さいことが望ましいが、エ
ッジガイド４の材料によっては、材料の疲労を防止する
ため、滑車７の径をある程度以上の大きさにしなければ
ならないこともあり、かような場合には、かかる構成は
きわめて有効である。すなわち、この間隙部に案内板１
０を取りつけることにより、間隙を埋め、吐出口よりエ
ッジガイド４への塗布液の移動を円滑化ならしめ、カー
テン膜８を安定化することができる。第４図は本発明の
他の実施態様を示すカーテン塗布装置の一部略正面図で
ある。

第４図においては、エッジガイド４を支持している滑車
７とウェプ９との間隙により生ずる塗布液１の流れの乱
れを防止し、塗布液１をウェブ９上へ確実に塗布するた
めに案内板１１が設けられている。このように案内板１
１を間隙部に設けることによって、滑車７として大きな
蓬のものを用いることが可能となり、材料の制限を軽減
することが出釆る。洋液器２と滑車７との間隙部による
塗布液１の乱れは、案内板１０を用いることなく、注液
器２の形状自体を変化させることによっても解消するこ
とが可能である。第５図はかような考え方を具体化した
本発明の他の実施態様に係るカーテン塗布装置の一部略
断面図を示すものである。第５図において注液器２には
滑車７の径に対応した切り込みが設けられており、これ
によって塗布液１の乱れが防止されている。またエッジ
ガイド４が振動して自由港下カーテン８の均一性を損な
い、塗膜厚が変動したり或いはカーテン膜８が切れやす
くなるのを防止するために、振動防止手段を設けること
が望ましい。

第３図においては、振動防止手段として振動防止板１２
が、第５図においては振動防止用パッキングロール１３
がそれぞれ設けられている。第６図はエッジガイド４，
４′を支持する滑車７の軸の方向を前記実施態様に比べ
て９ぴ回転した場合の例を示すものであり第７図はその
略縦断面図である。

一般に注液器２に隣接する滑車７は注液器２からエッジ
ガイド４，４′への塗布液１の流れが円滑であれば、そ
の軸の方向は第１図乃至第５図の如くカーテン膜８の面
と垂直でも、また第６図の如くカーテン膜８の面と平行
であっても、或いはその中間であっても格別問題はない
。一方、ウェブ９に隣り合う滑車７の軸の方向もウヱブ
９の速度が約１００ｍ／分以下である場合の如く比較的
遅い場合には、格別限定されないが、ウェブ９の速度が
約２００の／分以上の如く高速の場合には、滑車７とウ
ェプ９との間隙部におけるカーテン膜８は薄く拡げられ
ることとなるため、種々の制約が課せられてくる。すな
わち、第１図乃至第５図の如く滑車７の軸がカーテン膜
８の面と垂直である場合には、その薄くなったカーテン
膜８の部分にウェブ９に同伴された空気が直角に高速を
もって衝突するため、膜振動がおこりやすく、極端な場
合には、カーテン膜８が切れてしまうことが認められた
。他方、第６図、第７図に例を示す如く滑車７の鞄方向
がカーテン膜８と平行の場合には、間隙部の薄くなった
カーテン膜８はウェブ９の進行方向に引張られるため、
同伴空気を巻き込みやすくなり、やはりカーテン膜８の
膜切れを誘起しやすいことが認められた。このようなカ
ーテン膜８の下端近傍における膜切れを防止し、カーテ
ン膜８を安定化するためには、エッジガイド４，４′の
走行速度を大として下端部におけるカーテン膜８の薄膜
化を出来る限り小さくすることが有効であるが、このよ
うな方法によるとエッジガイド４，４′が疲労しやすい
し、またエッジガイド４，４′に付着する塗布液１の量
が増大することによるトラブルが発生しやすく問題が多
い。

また前述の如く、滑車７とウェブ９との間の間隙部自身
を小さくすることもかような膜切れを防止する有効な手
段となりうる。

本発明者の研究によれば、このような高速時におけるカ
ーテン膜下端部での膜切れを防止するためには、ウヱブ
９に隣り合った滑車７の軸の方向をカーテン膜８と垂直
な位置（９０ｏ）と平行な位置（ｏｏ）との中間の位置
、とくに３００〜６ぴに設定することが最も有効である
ことが認められている。

本発明は以上の実施態様を限定されることなく種々の変
形が可能であることは言うまでもない。

たとえば、前記した実施態様においては、いずれも自由
落下カーテン８の幅よりウェブ９の幅が大きい場合につ
いて取り扱ったが、必ずしも両者はこのような関係にな
ければならないわけではなく、自由落下カーテン８の幅
をウェブ９の幅より大きくすることもできる。かように
した場合には、ウェプ９と隣り合った下部の滑車７とウ
ェブ９との間の間隙の大きさを問題とする必要性は矢な
われるので、下部の滑車７の径は任意に選択することが
でき、材料の疲労等を防止してエッジガイドの寿命を伸
長することが可能となる。しかし、その一方で、かよう
な構成を採用した場合には、ゥェプ９の幅を越えた部分
の塗布液を回収するための回収設備が必須となるという
制約が課せられてくる。またスロット３中の塗布液１の
流下方向は鉛直下方でなければならない必然性はなく、
鉛直方向に対してｏｏを越えるある角度を持たせること
も可能である。

ただ、このような場合には、スロット３の出口において
塗布液１が付着しやすく、液切れが悪化しやすいため、
スロット３の出口を構成する部材の下方外表面の形状を
鋭いエッジ状としたり、或いはこれをポリエチレン、ポ
リテトラフルオロェチレン等の溌水性の物質により構成
することが必要である。また、前記実施態様においては
、エッジガイド４，４′としてステンレスワイヤ一を用
いたが、必ずしもこれに限らず、ポリエチレン、ポリテ
トラフルオロェチレン等の綾水性表面物性をもつプラス
チックやゴム等の物質を除いた細線状、ベルト状の物質
を用いることもできる。

更には、かような紬線状、ベルト状のものに限らず、第
８図及び第９図の如く多数個の滑車１４を密に並べたも
のをエッジガイドとすることも出来る。エッジガイドを
このように構成すると自由落下カーテン８の流下距離、
すなわち流下速度の変化に応じて滑車７の回転速度を適
当に選択することができるという利点がある。また、前
記実施態様においては、いずれもヱクストルージョン型
荘液器により自由落下カーテンを形成しているが、必ず
しもこれに限らず、米国特許第３５０８９４７号、同第
３６３２３７４号明細書に開示されたいわゆるスライド
型注液器を用いることもできる。

更に、前記実施態様においては、いずれもカーテン塗布
方法を用いているが、必ずしもカーテン塗布方法に限定
されることなく、特鰯昭５２一３１３５１号に開示され
ているような薄膜状の塗布液を塗布すべきゥェブに衝突
せしめて塗布する方法一般にも適用することができる。

また、自由落下カーテンに供給する塗布液は一種に限ら
ず、二種以上の塗布液を重畳関係をもって供給してもよ
い。本発明において用いられる塗布液は格別限定されな
いが、写真感光材料、磁気記録材料、感圧複写紙の製造
にとくに好適に適用しうる。

本発明を写真感光材料の製造に用いる場合、写真用塗布
液の製法、組成、必要な添加剤、ウェブの材質、各種の
処理等は、特公昭４９−１４１３び号、同４９−２４１
３３号、同４９‐３５４４７号に開示されたものが全て
利用するご．とが出来る。

ここに写真用塗布液としては、写真乳剤の如く感光性の
ものに限らず、下塗り用塗布液、ハレーション防止用塗
布液バック層用塗布液等写真感光材料の製造に用いられ
るあらゆる塗布液が含まれる。本発明を磁気記録材料の
製造に用いる場合、磁気記録材料用塗布液の製法、組成
、必要な添加剤、ゥェブの材質、各種の処理等は、袴藤
昭５１−１５４４９１号明細書に開示されたものが全て
利用しうる。

ここに、磁気記録材料用塗布液としては、磁性塗布液、
バックコート用塗布液等磁気記録材料の製造に用いられ
るあらゆる塗布液が含まれる。また本発明に係る塗布方
法を磁気記録材料の製造に適用する場合には、塗布液よ
り成る薄膜部に配向装置を設けて配向性を向上せしめる
と共に塗布液より成る薄膜の安定性を向上させる等磁性
塗布液、磁気記録材料に特有な実施条件を設定する必要
があるが、これについては、椿願昭５１一９６６７５号
明細書に開示されたものが全て利用しうる。本発明を感
圧複写紙の製造に用いる場合、感圧複写紙用塗布液の製
法、組成、必要な添加剤、ゥヱブの材質、各種の処理等
は、持顔昭５１一７６７４３号明細書に開示されたもの
が全て利用しうる。

ここに、藤圧複写紙用塗布液としては、マイクロカプセ
ルを主成分とする塗布液、顕色剤を主成分とする塗布液
等感圧複写紙の製造に用いられるあらゆる塗布液が含ま
れる。また本発明に係る塗布方法を感圧複写紙の製造に
適用する場合には、感旺複写紙用塗布液に特有な実施条
件を設定する必要があるが、これについては特豚昭５１
一７６７４３号明細書に開示されたものが使用しうる。

本発明において、エッジガイドの走行速度は、いかなる
値でも良いというのではなく、自由落下カーテンの落下
速度とある一定範囲の関係にあることが要求される。

エッジガイドが一様な速度で走行している場合には、塗
布液の最終落下速度（自由落下カーテンの下端部におけ
る速度）を基準として、その０．３〜３倍、好ましくは
０．５〜２倍、より好ましくは０．８〜１．２倍の速度
でエッジガイドを走行せしめることが必要である。エッ
ジガイドの速度がこの下限値より小さい場合には、エッ
ジガイドを走行させることによる効果が殆ど得られず、
一方上限値より大きい場合には塗布液がエッジガイドに
引張られることとなり、かえってカーテン膜が不安定に
なりやすい。以下、本発明の効果をより一層明瞭ならし
めるため、実施例及び比較例をあげる。

実施例 第１表に示す組成及び物性を有する塗布液をェクストル
ージョン型カーテン塗布装置により、６０ｍ／分の速度
で搬送されている厚さ１８０山、幅１８弧のポリエチレ
ンテレフタレートフイルム上に８０ｃｃ／〆（湿潤状態
）の塗布量で塗布した。

ここにカーテン高さは１母淋、塗布幅は１＆ネとし、エ
ッジガイドとしては直径０．７２畑のステンレスワイヤ
一を用い、モーターにより５０の／分の速度で駆動した
。エッジガイドを支持する滑車の径は上部滑車が１５脚
、下部滑車がＩＱ岬とした。塗布操作中、自由落下カー
テンを観察したところ、エッジガイド近傍に薄膜部分の
発生は認められず、カーテン膜はきわめて安定であった
。また通常の方法により乾燥した後の塗膜を観察したと
ころ、塗膜厚は十分に均一であり、局所的な厚塗りは実
質的に認められなかった。第１表 比較例 実施例１においてエッジガイドのみを直径２肋のステン
レス製ロツドーこ変更して、全く同一条件で同一塗布液
を用いて塗布をおこなった。

塗布操作中、自由落下カーテンを観察したところ、エッ
ジガイドより数肋の範囲に薄膜部が発生していることが
認められ、いよいよ膜切れが発生して安定した塗布をお
こなうことができなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示すカーテン塗布装鷹の略
正面図であり、第２図はその略縦面図である。 第３図、第４図、第５図は本発明の実施態様を示すカー
テン塗布装置の一部略正面図である。第６図は本発明の
実施態様を示すカーテン塗布装置の略正面図であり、第
７図はその略縦断面図である。第８図は、本発明の実施
態様を示すカーテン塗布装置の一部略正面図である。第
９図はその略側面図である。１……塗布液、２……注液
器、３……スロット、４，４′……エッジガイド、６，
７……滑車、８・…・・自由港下カーテン、９・・・・
・・ゥェブ、１０，１１・・・・・・案内板、１２…・
・・振動防止板、１３・…・・振動防止用パッキングロ
ール。 第４図 第５図 第１図 第２図 第３図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 薄膜状の少なくとも一種の塗布液を塗布すべき支持
   体に衝突せしめて塗布する方法において、前記薄膜状の
   塗布液の両端を該塗布液の移動方向と同一方向に走行す
   る固体により支持することを特徴とする塗布方法。