JPS63164022A - 磁性液の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は走行する帯状の可撓性の支持体上に適宜粘度を
有する液体を塗布する方法に関する。特に、エクストル
ージョン型ヘッドを備えた装置を用いて、支持体の片面
あるいは両面に磁性液を塗布する方法に関するものであ
る。

なお、本発明で言う「支持体Ｊとは、一般に、その幅が
０．３〜３ｍ、長さが４５〜１０，０００ｍ、厚さが５
〜２００μｍのポリエチレンプレフタレート、ポリエチ
レン−２，６−ナフタレート、セルロースダイアセテー
ト、セルローストリアセテ−１−、セルロースアセテー
トプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリカーボネー（・、ポリイミド、ポリアミド、笠
のプラスチンクツイルｌ−フィルム；紙；紙にポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体、等の
炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィンＵｔを塗布又は
ラミネートした紙；アルミニウム、銅、錫、等の金属箔
等から成る可撓性帯状物、あるいは該帯状物を基材とし
てその表面に予備的な加工層を形成せしめである帯状物
が含まれる。

［従来技術］ 従来、前述した支持体（ウェブ）は、その用途に応じた
塗布液例えば写真感光性塗布液、磁性塗布液、表面保護
、帯電防止あるいは滑性用塗布液、等がその表面に塗布
され、乾燥した後、所望する幅及び長さに裁断されるも
のであり、その代表的な製品として各種写真フィルム、
印画紙、磁気テープ、笠が挙げられる。

前記支持体を比較的高速度例えば５０〜１００ｍ／ｉｉ
ｎで移動させながら、前記塗布液を極めて薄くかつ均一
な厚さに塗布することが可能とされていた従来のドクタ
エッジ付きエクストルーダは、様々な角度から研究＋７
Ｆ１発されて来ており、その代表的なものとして例えば
第５図に概略的に示すウェブ（支持体）加圧型エクスト
ルージョン方式や、第６図に示すような平行スリットエ
クストルージョン方式（ウェブ非加圧型）などがある。

第５図に示すエクストルーダ１０は、例えばガイドロー
ラ等の各走行案内手段の間で、その厚さ方向に若干彎曲
することが可能な状態に装架された前記支持体に対し、
前記エクストルーダ１０の先端部、特に前記塗布液が押
出されるスロットの出口近傍の一部を画成する前記ドク
タエッジ１１及びバックェツジ１２（ここで云うバック
ェツジとはドクタエッジの反対側を云う、）の突出面を
、前記支持体の表面に押し着けるように対設せしめ、前
記スロットから押出される前記塗布液の供給量又は押出
量の変化に応じ、前記スロットよりも前記支持体の下流
側に位置する前記ドクタエッジ１１と支持体との間隔を
変化せしめて塗布を行うものである。

しかしながら、前記支持体Ｗの例えば厚み変動、ヤング
率の不均一などにより該支持体Ｗと前記ドクタエッジ１
１との間隙に変化を生じ、塗膜の厚みが不均一となるた
めに、例えば乾膜１μｍ以下（塗布層が乾燥状態の厚さ
）の薄Ｒ塗布あるいは支持体の走行速度が３００ｍ／ｌ
ｉｎ以上の高速塗布を実現できない等の問題があった。

また、前記支持体Ｗに同伴されて前記ドクタエッジ１１
に捕捉された塵埃粒子等の異物によって、塗膜に支持体
走行方向に沿ったタテスジ状の故障が発生する問題があ
った。特に、乾ｖ１μｍ以下の薄層、塗布を行う場合に
は異物によるトラブルの発生率は高くなり、極めて大き
な問題であった。

第６図に示すエクストルーダ２０は、第５図に示す場合
とは異なりドクタエッジを有しない構造である。この構
造の場合、上記の如く異物トラップによるタテスジ状の
故障は抑えることはできるが、特に高粘度の塗布液を高
速で塗布するときには、この塗布はスロットの塗布液吐
出側において大きい吐出速度が要求されるため、スロッ
トギャップ（！Ｊ）を小さくする必要があるが塗布液の
スロット間の通過時における圧力損失、すなわち塗布液
がスロットのギャップに入る前の圧力に比べ、塗布液吐
出側の圧力が非常に小さくなってしまう。

このために塗布液を非常に大きな圧力、例えば５０ｋｇ
　ｗ　／　ａＪと云った圧力（塗布時の諸条件によって
異なる）でエクストルーダに送り込まなければならす、
このような高圧定量ポンプはその製作がむずかしく、製
作できたとしても極めて高価になってしまう等の大きな
問題があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、エクストルージョン型ヘッドにおける
異物トラップによる塗布面のタテスジ状の故障や、塗布
液のスロット通過時における圧力損失を抑え、高速薄膜
塗布のできる磁性液の塗布方法を提供することにある。

そして、従来、可撓性支持体の流延、写真用官材のエク
ストルージョン塗布の分野等で、塗布ヘッドのスロット
内において多重類の液を合流させる方法が提案されてお
り、本発明者らはこの方法に着且し、鋭意研究を重ねた
結果、本発明を成し得たものである。

［発明の構成］ 本発明のか）る目的は、走行中の支持体上にエクストル
ージョン型ヘッドを用いて磁性液を塗布する方法におい
て、前記エクストルージョン型ヘッドのスロット内で磁
性液層を中央に該磁性液層より低粘度の非磁性液層をス
ロット前後壁面側に形成して多重層の押出塗布をするこ
とを！！？徴とする磁性液の塗布方法により達成される
。

以下、添付した図面に基づき、本発明の方法を実施した
装置について説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明の実施態様であるエ
クストルージョン型ヘッドの断面図及び斜視図であり、
第１図、第２図はドクタエッジ付きのウェブ、加圧型エ
クストルーダ１（以下、単に「エクストルーダ１」と称
する。）を示し、第３図はドクタエッジの無いウェブ非
加圧型エクストルーダ１を示す、そして、両エクストル
ーダ１の要部は、次に夫々詳述するような給液系２、ポ
ケット部３ａ、３ｂ、３ｃ、スロット部４、前方エツジ
部５、後方エツジ部６（第１図においてはドクタエッジ
）に区分できる。

初めに、第１図及び第２図に示した加圧型のエクストル
ーダ１の構造を説明する。

−１，給液系２： 該給液系２は、エクストルーダ１の躯体よりも外部にあ
って塗布液Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を連続的にかつ一定の流量
で送液可能な定ｌ送液ポンプ手段（図示せず）並びに前
記エクストルーダ１の躯体内部を前記支持体Ｗの幅方向
に透接したボケ・ント部３ａ、３ｂ、３ｃと前記ポンプ
手段を連通せしめる配管部材を夫々具備して成っている
。

−２，ポケット部３ａ、３ｂ、３ｃ　：該ポケット部３
ａは、第１図及び第２図に示したように、その断面が略
円形を成し、かつ前記支持体Ｗの幅方向に略同−の断面
形状をもって延長された一種の液溜めである。又、ポケ
ット部３ｂ。

３Ｃは断面形状が略半円形を成しているだけでポケット
部３ａと同様の構成である。

ス、その有効延長長さは、通常、塗布幅と同等もしくは
若干長く設定される。

なお、前記ポケット部３ａ、３ｂ、３ｃの内径は、通常
、１０〜５０市の範囲に設定され、その貫通した両端開
口部は、第２図に示したように、前記エクストルーダ１
の両端部に取付けられる各シールド板７．８により閉止
されている。

前記一方のシールド板７に突設した短管９ａ。

９ｂ　、９Ｃに、前記給液系２を接続することにより、
前記ポケット部３ａ　、３ｂ　、３ｃの内部に前記塗布
液Ｃ、Ｃ２、Ｃ３が注入、充満して、後述するスロット
部４を経て外部に前記塗布後ＣＩ。

Ｃ、Ｃ３を均一な液圧分布をもって支持体Ｗに押圧せし
めるものである。

−３，スロット部４： 該スロット部４は、前記ポケット部３ａ　、　３ｂ　。

３Ｃから前記支持体Ｗに向け３つの流路が合流した構造
であり、通常、塗布液の出口部分は０．０３〜２市の開
口幅ｇ３をもって前記エクストルーダ１の躯体内部を貫
通しかつ前記ポケット部３ａ。

３ｂ、３ｃと同じように前記支持体Ｗの幅方向に延長さ
れた比較的狭隘な流路であり、前記支持体Ｗの幅方向の
開口長さは塗布幅と略同等に設定される。

なお、前記スロット部４における前記支持体Ｗに向けた
流路の長さあるいは合流角度は、前記塗布液Ｃ、Ｃ、Ｃ
３の液組成、物性、供給流量、供給液圧、等の諸条件を
考慮して適宜設定し得るものであり、要は前記塗布液Ｃ
、Ｃ２、Ｃ３が前記支持体Ｗの幅方向に均一な流量と液
圧分布をもって層流状に前記ポケット部３ａ　、　３ｂ
　、　３ｃから流出可能であれば良い。

又、前記スロット部４の出口先端部は、前記支持体Ｗの
上流側と下流側に夫々位置させた後述のドクタエッジ部
５及びバックェツジ部６により必要に応じて適宜段差し
が付くように画成されている。

−４・、前記エツジ部５及び後方エツジ部６（ドクタエ
ッジ部）： 該ドクタエッジ部６は、前記スロット部４の出口から前
記支持体Ｗの下流側に位置し、かつ上流側に配設した前
方エツジ部６よりも、通常、０．０１〜１．０ＬｌＩＩ
程度余分に前記支持体Ｗ寄りに突出して、前方エツジ部
６との間に段差しを形成せしめている。

更に、ドクタエッジ部６は支持体Ｗに対向するエツジ面
全域が、例えば支持体側に適宜膨むように曲率Ｒをもっ
て湾曲した構成に形成され、エツジ面の長さ１２　（支
持体Ｗの走行方向の長さ）は１〜５噸の範囲に設定する
ことが好適である。

一方、前方エツジ部うはその上流側が、支持体Ｗに対し
て退くような適宜傾斜を有する平面に構成され、そのエ
ツジ面の長さｌｌ１１（支持体Ｗの走行方向に沿った長
さ）は例えば１〜５ｎｍの範囲に設定されることが好適
である。

なお、エクストルーダ１は例えば約７０度以上の硬度（
ロックウェル）を有する耐摩耗性の高い超硬合金材から
成っていることが望ましい。

以上、記述したように構成される装置は、ガイドローラ
等の各走行案内手段の間で略一定した張力をもってかつ
その厚さ方向に若干湾曲可能な状懸に装架された前記支
持体Ｗが、前記ドクタエンジ部６の下流側エツジ面全域
と略平行して湾曲するようにエクストルーダ支持機構（
図示せず、）を介して近接せしめる一方、前記給液系２
から前記塗布液Ｃ，Ｃ，Ｃ３を所望する流量をもつて送
液を始めると、前記塗布Ｆｇ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は前記
ポケット部３ａ　、３ｂ　、３ｃ及びスロット部４を経
過した後、前記支持体Ｗの幅方向に均一な流量及び圧力
分布をもって前記スロット部４の出口先端部に押出され
る。

前記スロット部４の出口先端部に押出された前記塗布？
？ＩＣ、Ｃ、Ｃ３は、前記支持体Ｗの表面と接触せずに
型車の間隙即ち前記段差ｄに略等しいバックェツジ部５
のエツジ面上に若干はみ出して、前記間隙内に一種のビ
ードを形成しながら、矢印Ａの方向に連続的に移動する
前記支持体Ｗの表面に沿って、前記ドクタエッジ部６の
エツジ面と支持体Ｗとの間を押し広げるように通過して
行く。

前述したような塗布液Ｃ、Ｃ２、Ｃ３の移動が連続的に
保たれると、前記ドクタエツジ部６のエツジ面全域と支
持体Ｗの表面は、その幅方向全域にわたり薄層化されて
通過する前記塗布液ＣＩ。

Ｃ２，Ｃ３により、一定した間隙をもって完全に分離さ
れる。

前記塗布液Ｃ，Ｃ，Ｃ３の塗膜のＪアさは、前記支持体
Ｗの張力、エクストルーダ１の近接度合、塗布液Ｃ、Ｃ
、Ｃ３の供給量（液圧）、支持体走行速度などの設定条
件により定まるものであり、特に前記塗布液Ｃ１，Ｃ２
、Ｃ３の供給量のもの設定変更により、極めて容易にか
つ正確に所望の塗膜の厚さが得られる。

次に、第３図に示す非加圧型のエクストルーダ１につい
て説明する。

第３図に示したエクストルーダ１は、支持体Ｗをエクス
トルーダ先端部に加圧しない方式のものであり、第１図
に示した加圧方式のものとはエツジ先端面の形状が相異
する。すなわち、前方エツジ部５と後方エツジ部６とは
同じ構造でよく、第３図に示すように例えばスロット部
４を中心にして前後対称となるように適宜傾斜した平坦
なエツジ面に構成されている。そして、支持体Ｗとエツ
ジ面とは適宜間隔を保って該支持体Ｗに塗布液を塗布す
るようになされている。

第１図及び第３図において、ポケット部３ａに供給する
塗布液Ｃ１は磁性液であり、ポケット部３ｂに供給する
塗布液はＣ２は有機溶剤もしくは下塗液、ポケット部３
Ｃに供給する塗布液Ｃ３は有機溶剤、又は潤滑液もしく
は磁性層表面保護液などが供給されている。又、両ポケ
ット部３ｂ。

３Ｃに供給される上記ｉｃ、ｃ３は、ポケット部３ａに
供給される磁性液よりも低粘度となっている。そして、
支持体Ｗに塗布される塗布液は、第１図及び第３図に示
すようにスロット部４の流路内で磁性液Ｗ４Ｃ，が低粘
度の非磁性？？！層Ｃ２゜Ｃ３にはさみ込まれた３層塗
布液となっている。

従って、塗布液はスロット部４を通過する際の圧力損失
が小さくなる。すなわち、圧力損失はスロット壁面４ａ
　、４ｂへの塗布液のせん断力に比例して増加するが、
該スロット壁面４ａ　、４ｂに接する液層が低粘度とさ
れることによって、比較的高粘度の磁性液単体の場合と
比較して圧力損失を抑えることができる。

スロット部４内において３つの液が合流して３層状とな
るが、本発明の如く高粘度液〈磁性液）をはさむように
低粘度液がメロンｌ−壁面・ｌａ。

４ｂ側に位置することにより、スロット壁面４ａ。

４ｂと塗布液との流体摩擦（せん断力）は、高粘度液が
スロット壁面４ａ　、４ｂに直接触れた場合よりも小さ
くすることができる。従って、塗布液の押出しに要する
エネルギーが小さくてすむと共に塗布液がスロット部４
を通過するときの臨界流速を大きくすることができ、各
層間の混合を起こり難くすることが出来る。

又、第１図に示す加圧型の工２ストルーダ１においては
、支持体Ｗとエツジ面（特にドクタエッジ）とのクリア
ランスを磁性液？Ｍ独塗布の場合よりも大きく保つこと
ができ、エツジ面の異物トラップを回避できると共に異
物トラップによる塗布膜のタテスジ状の故障発生を抑え
ることができる。

第３図に示す非加圧型のエクストルーダ１においては、
加圧型のものに比べて比軸的大きい塗布圧を必要とする
が、スロット部４における押出しエネルギーの損失（圧
力損失）を小さくできるので、給液系２の圧力（初期圧
力）をそれほど大きくしなくとも所望の塗布圧を得るこ
とができる。

さらに、上記３Ｐｉ押出塗布における塗布量の下限は、
支持体走行方向上流側に位置した液体の粘度によってコ
ントロールすることができるので、該上流側の液体粘度
を本発明の如く低くすれば、極めて薄い層を高速で塗布
することが可能となる。

又、上流側の液体層は、プレコート層とて塗布条件を良
好に保つ作用も有している。

上記実施態様では塗布液を３層としたが、本発明におい
ては３ＦＪ以上の多ｇ暦塗布が可能であることは勿論で
ある。

第２図に示したエクストルーダ１への塗布液Ｃ１，Ｃ２
、Ｃ３の供給方式は、短管９ａ　、　９ｂ　。

９Ｃを介して片側供給であるが、シールド板８にも短管
を取付け、前記短管９ａ　、９ｂ　、９ｃから前記ポケ
ット部３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入された前記塗布液ｃ１
．ｃ２．ｃ３の一部を、前記シールド板８に取付けた他
方の短管を通して外部に排出せしめることにより、前記
塗布液Ｃ，Ｃ２゜Ｃ３が前記ポケット部３ａ、３ｂ、３
ｃ内で著しく滞留することを防止でき、特に稲麦性を有
し且つ凝集し易い磁性塗布液に対しては極めて有効な手
段となるものであり、又、ポケット部３ａ。

３ｂ、３Ｃの略中央部に位置する別の短管を設け、該短
管から各塗布液を供給する中央供給方式など塗布液の供
給は圧力分布をより均一化すべく種々の供給方式をとる
ことができる。又、前記ポケット部３ａ、３ｂ、３Ｃも
、前述したような円筒状あるいは半筒状のものに限らず
、角形、舟底形、等に変更可能であり、要は幅方向に液
圧分布を均一化可能な形状であれば良い。

［発明の効果コ 以上、記述した本発明は、次のような新規な効果を奏す
るものである。

（１）本発明の方法の如く、高粘度層を低粘度層により
はさみ込むような少なくとも３層以上の塗布液とするこ
とにより、塗布液とスロット部壁面とのせん断力を小さ
くすることができてスロット部内の塗布液の流れの速度
分布が安定し、各層間の混合が回避されて良好な塗布条
件を作り出すことができるので、円滑な同時多だ塗布が
可能であり、又、スロット部における塗布液の圧力損失
を低減することができ、大きな塗布液吐出速度を得るこ
とができる。この結果、従来に比べてさらに高速かつ薄
石塗布が可能になり、又支持体走行方向の最上流側に位
置した低粘度液の物性によって塗布量全体の下限を小さ
くすることができるので、塗布液の薄層化をさらに向上
させることができる。

（２）本発明によれば、スロット部における塗布液の圧
力損失を小さくすることができるので、給液系の送液能
力を小さくしても塗布液のスロット部からの吐出速度を
所望に保つことができ、従来に比べて給液系の小型軽量
化を図るこができると共に、設備費を削減することがで
きる。

（３）特に加圧型のエクストルーダにおいては、従来は
例えば磁性液単独塗布の場合に、塗布層の薄層化をすれ
ばするほど、支持体とエクストルーダのエツジ面とのク
リアランスは小さくなるため、該エツジ面に異物がドラ
ッグし易くなると共に、異物トラップによる塗布層のタ
テスジ状の故障が発生し易い間転があったが、本発明の
方法によれば、磁性液の塗布層は、その上下の低粘度の
液層によって保護された状態で塗布されると共に、磁性
液（こよって実際に形成される塗布層の厚みに比べ、上
下の低粘度の液層の厚みの分だけ、支持体とエツジ面と
のクリアランスを大きく保つことができるので、異物ト
ラップ及び異物トラップによるタテスジ状の故陣の発生
を抑えることができる。

次に、実施例によって、本発明の新規な効果を一層明確
にする。

［実　施　例］ 第１表に示す組成の各成分をボールミルに入れて十分に
混合分散させたのち磁性液とした。

第　　１　　表 −１，支持体： 材　質・・・ポリエチレンテレフタレートフィルム幅　
　　・・・５００間 厚　さ・・・１５μｍ 張　力・・・１０瞳１５００圓 支持体の走行速度は３００ｍ／ｆｌｉｒｔ磁性液の塗布
量は２６ｃｃ／　ｒｒ？ 塗布有効幅は４８０閲 −２，エクストルーダは第１図及び第３図に示す加圧型
のエクストルーダ及び非加圧型のエクストルーダの両方
を用いてそれぞれ実施した。又、両エクストルーダの材
質は共にＳＵＳ　３０４を使用し、各寸法は、加圧型の
エクストルーダの場合、ｆＪｌ。

１　は４．０市、１　は０．６＋ｍ、、１１　　、ｆＪ
　　、４１　　。

ρ　は５０市、ρ　、Ｊ　　は０．１５關、Ｌｌはφ１
５市、Ｌ２　、Ｌ３はφ１０ｎｍ、　ｔは０．０１ｍｍ
とし、非加圧型エクストルーダの場合１．ｌ１１．ｆＪ
２は４．０酎、１　は０．１市、Ｎ　　、Ｊｌ　　、Ｊ
　　、ρ　は５０市、１．１　は０．１５鴎、Ｌ　はφ
１爾、Ｌ２゜Ｌ３はφ１０ｗ、ｔは０．０１ｍｍとした
。なお、非加圧型エクストルーダの場合は、支持体Ｗと
エツジ部との距離を１．０ｍ＋に保った鉛直下向き塗布
とした。

−３，スロット壁面側に位置する低粘度液Ｃ２゜０　両
方の低粘度液は同じものを使用し、該液はウレタンのシ
クロヘキサノン溶解液とする。なお、粘度はウレタン濃
度で調整し、ロトビスコ粘度計で測定した結果、略ニュ
ートン粘性を示した。

０　塗布量はそれぞれ３ｃｃ／ｒｒ？とした。

以上の条件で３層押出塗布した場合の磁性液下限塗布量
、スリット部圧力損失、眉間混合状況及びウェブ加圧型
エクストルーダの場合には、異物トラップによるスジ発
生状況を第２表に、ウェブ非加圧型エクストルーダの場
合を第３表に示す。

なお磁性液下限塗布量は、ウレタン溶解液塗布量を両層
それぞれ４ＣＣ／ｎｆに固定し、磁性液送液量を変え、
測定した。また磁性液は、非ニユートン粘性を示すため
、計算により第４図のように塗布Ｊ１２６ＣＣ／ｎｌ’
ウェブの場合の単層時のスロット内速度分布を計算し、
平均せん断速度とロトビスコレオメータにより測定した
粘度−せん断速度曲線から粘度を近似計算した。

また、層間混合状況は塗布乾燥後の電子顕微鏡断面写真
より判定した。

（以下余白） 第２表及び第３表から明らかなように、本発明の方法に
よる３層同時塗布の場合、磁性液単独塗布の場合より薄
層性、スロット部圧力損失異物によるスジのいずれも改
善され、かつ高速塗布適性に優れていることがわかる。

また、スロット壁面側塗布液の粘度が磁性分散液のそれ
より低い場合層間混合は未発生であることが確認された
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を用いなウェブ加圧型エクストル
ーダの一実施慾様を示す断面図、第２図は第１図に示す
エクストルーダの一実施Ｒａの一部を切断して示した斜
視図、第３図は本発明の方法を用いたウェブ非加圧型エ
クストルーダの一実施態様を示す断面図、第４図はＩ４
！ｌの場合におけるスロット幅方向の塗布液の速度分布
を示す概略図、第５図及び第６図は従来のエクストルー
ダの概略断面図である。 １はエクストルーダ、２は給液系、３ａ、３ｂ。 ３Ｃはポケット部、４はスロット部、４ａ　、　４ｂは
スロット壁面、５は前方エツジ部、６は後方エツジ部又
はドクタエッジ部、７及び８はシールド板、９ａ　、９
ｂ　、９ｃは給液系の短管である。 ・′；″ 代　理　人　　弁理士（８１０７）佐々木　清　隆−（
ほか３名） 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行中の支持体上にエクストルージョン型ヘッドを用い
   て磁性液を塗布する方法において、前記エクストルージ
   ョン型ヘッドのスロット内で磁性液層を中央に該磁性液
   層より低粘度の非磁性液層をスロット前後壁面側に形成
   して多重層の押出塗布をすることを特徴とする磁性液の
   塗布方法。