(57)【要約】      （修正有）【課題】液面を一定に保ちながら塗工量の計測ができ、グラビアの目詰まりによる塗工量の低下を解決しようとするものであり、一定の塗工量を維持するグラビアコート方法を提供する。【解決手段】ロードセル式、電磁式、音叉式などの電子天秤、バネ秤等をパン３の下部に設置したパン重量の計測手段５と、グラビアロール速度の制御手段９とを備え、塗工液を所望の塗工量と一致するようにパンへ送液し、パンの重量が一定になるようにグラビアロール速度を制御することを特徴とする塗工方法。【選択図】図１
2010264398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パン重量の計測手段と、グラビアロール速度の制御手段とを備え、塗工液を所望の塗工量と一致するようにパンへ送液し、パンの重量が一定になるようにグラビアロール速度を制御することを特徴とする塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエブへの塗工液の塗工方法において、一定の塗工量を維持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムに機能性、例えば易接着性、易滑性、ガス遮断性、防湿性、制電性等の機能を付与する目的で、フィルム表面にこれらの機能を備えた塗膜を塗工することが広く行なわれている。このようなフィルムへの塗工方法としては、グラビアロール方式やリバースロール方式等に代表されるロール塗工方式が主流となっている。
【０００３】
近年、塗膜の高機能化が進むにしたがって、機能の均一性を保つために塗膜の厚さの均一性を高めることが求められ、塗工量の管理がますます重要となっている。
【０００４】
塗工量はウエブの走行速度と塗工液の消費速度から求められるが、従来、塗工液の消費速度はパンへの塗工液の供給を一定時間絶ってパンを含めた塗工液の重量を計測し、その差重量から求める方法が採用されていた（特許文献１）。しかし、差重量から求める方法では、パンへの塗工液の供給を一定時間絶つため、その間にパンにおける液面が低下し、ロールへのピックアップ量が変化して塗工量が不安定になるという欠点があった。また、パンにおける液面の低下を少なくすると差重量が小さくなるため、塗工量の計測誤差が大きくなってしまうという問題もあった。
【０００５】
また、グラビアコート法は、版に塗工液が徐々に付着して目詰まりを起こし、経時で塗工量が減少していくため、許容範囲を超えて塗工量が減少する前に塗工を中断して版の掃除をしなければならないという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２４５８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、液面を一定に保ちながら塗工量の計測ができ、グラビアの目詰まりによる塗工量の低下を解決しようとするものであり、一定の塗工量を維持するグラビアコート方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは前記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、パンに一定量の塗工液を送液しながら、パンの重量を測定し、パンの重量が一定になるようにグラビアロールの速度をコントロールすることにより上記課題を解決できることを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
【０００９】
パン重量の計測手段と、グラビアロール速度の制御手段とを備え、塗工液を所望の塗工量と一致するようにパンへ送液し、パンの重量が一定になるようにグラビアロール速度を制御することを特徴とする塗工方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、パンへの塗工液の供給が常に行われるため、液面の高さは一定となり、塗工量が不安定にならない。また版が目詰まりし始めて、塗工量が減少し始めると、パン重量が増加し始めるため、それに応じてグラビアロール速度が速くなるため、目詰まりによる塗工量減少が補償される。その結果、塗工液のウエブへの塗工量が一定となるため、例えばフィルムへの塗工においては、均一な膜厚を持つコートフィルムが得られ、薄塗りにおいてもコート斑が生じにくくなるという効果が得られる。また、版の掃除をする頻度が大きく減少でき、生産コストを圧縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施態様としての塗工装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の塗工方法を詳細に説明する。
【００１３】
図１に概略を示した塗工装置は、プラスチックフィルム（１）に塗工液を塗工するための一定形状のセルを彫刻したグラビアロール（２）と、塗工液をグラビアロールにどぶ漬けするためのパン（３）と、余分な塗工液をグラビアロールから掻き落とすドクター（４）とを備え、塗工液中に浸かったグラビアロールによって塗工液は持ち上げられ、ドクターによって余分な塗工液は掻き落とされ、プラスチックフィルムに接触することにより塗工液がプラスチックフィルムに転写することで、塗工されるようになっている。
【００１４】
さらに、パンの下には、パンと塗工液の重量を測定するためのロードセル（５）を備え、パンは配管（６）を介して塗工液の送りポンプ（７）に接続されており、塗工液を貯蔵タンク（８）から送液するようになっている。そして、ロードセルで計測された重量が一定になるように、コントローラー（９）によって、グラビアロール速度を変更するようコントロールされるようになっている。
【００１５】
本発明において、パンの重量の計測手段としては、ロードセル式、電磁式、音叉式などの電子天秤、バネ秤等が好ましく、ロードセルはパンの下部に設置すればよい。
【００１６】
本発明において、パンへ塗工液を送るための送液手段は特に限定されないが、送りポンプ等によって、所望の塗工量と同量の塗工液をパンへ送液するように設定する。定量的に送液するために容積型ポンプを使用することが好ましく、容積型ポンプの例として、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、ねじポンプ、チューブポンプなどがあげられる。送液量が脈動するとパンにたまっている塗工液の重量が変動し、塗工量が不安定になりやすいため、脈動の少ないポンプを使用するのが好ましい。塗工量、塗工液の特性にもよるが、ねじポンプや、チューブポンプが好ましく使用できる。
【００１７】
本発明では、前記のように計測されるパン重量が一定になるように、グラビアロール速度をコントローラー等を用いて変更することが必要である。このようにすることで、ポンプの送液量と実際の塗工量を一致させることができる。
【００１８】
一般にリバースグラビアコート法ではウエブの走行速度とグラビアロール速度の比に応じて塗工量が変化する特性がある。具体的にはウエブの走行速度とグラビアロール速度の比が１．２〜１．５となる範囲にもっとも塗工量が多くなる領域があり、ウエブの走行速度とグラビアロール速度の比がそれより大きく、又は小さくなるにしたがい塗工量が減少していく。
【００１９】
グラビアコート法は、版に塗工液が徐々に付着して目詰まりを起こし、経時で塗工量が減少していくため、塗工開始時がもっとも塗工量が大きいため、ウエブの走行速度とグラビアロール速度の比を塗工開始時は小さくしておき、目詰まりによる塗工量の減少を補償するようにウエブの走行速度とグラビアロール速度の比を大きくしていくのが好ましい。塗工開始時のウエブの走行速度とグラビアロール速度の比は０．９〜１．１とするのがさらに好ましい。ウエブの走行速度とグラビアロール速度の比が０．９より小さい場合、塗工面の面性が悪くなる場合があるからである。また、ウエブの走行速度とグラビアロール速度の比が１．５より大きい場合も塗工面の面性が悪くなる場合があるので好ましくない。
【００２０】
本発明の塗工方法は、プラスチックフィルムへの塗工に好ましく適用できるが、特に限定されるものではない。プラスチックフィルムの製膜又は延伸工程の中で塗工するインライン塗工でも、プラスチックフィルムの製膜又は延伸工程外で塗工するオフライン塗工でも適用できるものであるが、塗工中断によるロスが大きいインライン塗工で特に有効に適用できる。
【実施例】
【００２１】
［実施例１］
ポリエチレンテレフタレートを押出機にて溶融したのち、Ｔダイより押し出し、冷却ドラム上で密着させて急冷し、縦延伸機で４倍に延伸して、幅５００ｍｍ、厚さ５０μｍの縦延伸ポリエステルフィルムを連続的に得た。ここで、チューブポンプを用いてポリエステル系の易接着コート剤（固形分濃度５質量％）を２００ｇ／分でパンに送液し、＃２００の格子型セル（セル容量１２ｃｍ３／ｍ２）を彫刻したグラビアロールを、ロードセルに乗せたパン上で塗工液にどぶ漬けし、余分な塗工液をドクターを用いてグラビアロールから掻き落とし、速度１００ｍ／分で走行する前記縦延伸ポリエステルフィルムに接触させることにより塗工液を前記フィルムに転写させて塗工幅４００ｍｍに塗工した。このとき、塗工開始時のグラビアロール速度（グラビアロール表面の線速度、以下同じ。）は１０５ｍ／分、ロードセルの示す重量は３０．００ｋｇであった。
【００２２】
続いて塗工済みの縦延伸ポリエステルフィルムをテンター式延伸機に導き、５倍に横延伸し、熱処理および弛緩処理を行い。延伸端部をトリミングして、厚さ１２μｍ、幅２０００ｍｍの易接着二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【００２３】
塗工開始後、徐々にグラビアロールの版詰まりが生じたため、ロードセルの示す重量が３０．００ｋｇを維持するようにグラビアロール速度を徐々に増加させ、塗工開始８時間後にはグラビアロール速度１１４ｍ／分、塗工開始１６時間後にはグラビアロール速度１１８ｍ／分、塗工開始２４時間後にはグラビアロール速度１２０ｍ／分となった。２４時間後グラビアロールの掃除を行い、塗工開始後の状態に戻った。しかしながら、送液量、ロードセルの示す重量が常に一定であったため、塗工量は５ｇ／分で一定であった。
【００２４】
［比較例１］
ロードセルの示す重量にかかわらずグラビアロール速度は１０５ｍ／分で一定とし、チューブポンプの送液量を３００ｇ／分とし、パンの液面が一定になるよう塗工液をオーバーフローさせるようにし、塗工開始時、塗工開始８時間後、１６時間後、２４時間後にチューブポンプを１０分間停止し、ロードセルの示す重量差から塗工量を求めた以外は実施例１と同様に行った。
【００２５】
塗工量は、塗工開始時は５ｇ／分、塗工開始８時間後は４．６ｇ／分、１６時間後は４．３ｇ／分、２４時間後は４．１ｇ／分となり徐々に塗工量が減少した。
【００２６】
塗工開始後８時間以降のフィルムは所望の塗工量に足りず、易接着性の劣るものであった。塗工開始後８時間ごとにグラビアロールの掃除が必要であるといえる。
【００２７】
［比較例２］
塗工開始８時間後、１６時間後の塗工量測定後、グラビアロール速度をそれぞれ１１４ｍ／分、１１８ｍ／分と変更して５ｇ／分に塗工量を調整した以外は比較例２と同様に行った。
【００２８】
塗工量は、塗工開始時は５ｇ／分、塗工開始８時間後は４．６ｇ／分、１６時間後は４．６ｇ／分、２４時間後は４．５ｇ／分となり、４．５〜５．０ｇ／分の間で変動した。
【００２９】
［実施例２］
ナイロン６を押出機にて溶融したのち、Ｔダイより押し出し、冷却ドラム上で密着させて急冷し、幅５００ｍｍ、厚さ１５０μｍの未延伸ナイロン６フィルムを連続的に得た。続いて、チューブポンプを用いてポリウレタン系の易接着コート剤（固形分濃度１０質量％）を６６ｇ／分でパンに送液し、＃２００の格子型セル（セル容量１２ｃｍ３／ｍ２）を彫刻したグラビアロールを、ロードセルに乗せたパン上で塗工液にどぶ漬けし、余分な塗工液をドクターを用いてグラビアロールから掻き落とし、速度３３ｍ／分で走行する前記未延伸ナイロン６フィルムに接触させることにより、塗工液を前記フィルムに転写させて塗工幅４００ｍｍに塗工した。塗工開始時のグラビアロール速度は３５ｍ／分、ロードセルの示す重量は３０．００ｋｇであった。
【００３０】
続いて塗工済みの未延伸ナイロン６フィルムをテンター式同時二軸延伸機に導き、縦方向に３倍、横方向に３．３倍の同時二軸延伸し、熱処理および弛緩処理を行い。延伸端部をトリミングして、厚さ１５μｍ、幅１３００ｍｍの易接着二軸延伸ナイロン６フィルムを得た。
【００３１】
塗工開始後、徐々にグラビアロールの版詰まりが生じたため、ロードセルの示す重量が３０．００ｋｇを維持するようにグラビアロール速度を徐々に増加させ、塗工開始８時間後にはグラビアロール速度３６ｍ／分、塗工開始１６時間後にはグラビアロール速度３７ｍ／分、塗工開始２４時間後にはグラビアロール速度３９ｍ／分とした。しかしながら、送液量、ロードセルの示す重量が常に一定であったため、塗工量は５ｇ／分で一定であった。
【符号の説明】
【００３２】
１  プラスチックフィルム
２  グラビアロール
３  パン
４  ドクター
５  ロードセル
６  配管
７  送りポンプ
８  塗工液タンク
９  コントローラー
【図１】
2010264398.tif 000003