(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の金型で形成され、塗布液受入口を有するマニホールドと、マニホールドから吐出端に至る扁平なスリットとを有していて、外部からマニホールドに塗布液を受入れてスリットを通り吐出端から流出させる塗工用ダイにおいて、
前記マニホールドは前記下の金型に設けられたくぼみと、前記上の金型に設けられダイ外部に通じる溝で形成されており、
吐出端に近い側の前記溝端部から吐出端までの距離Ｈ１は、吐出端に近い側の前記くぼみ端部から吐出端までの距離Ｈ２よりも長く、
前記溝の深さは、ダイ外部に向かうに従い深くなるように傾斜がついていることを特徴とする、塗工用ダイ。
【請求項２】
前記距離Ｈ１は、前記距離Ｈ２との間に以下の関係を満たす請求項１に記載の塗工用ダイ。
【数１】
0005463929.tif 000003
【請求項３】
前記溝幅は０．５〜８ｍｍの範囲である請求項１または２に記載の塗工用ダイ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の塗工用ダイを使用することを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工用ダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、走行するシートの表面の塗工装置として、塗工用ダイ（ダイコータ、ダイコーターともいう）が使用されている。
塗工用ダイとは、塗布液受入口を有するマニホールドと、マニホールドから吐出端に至る扁平なスリットとを有している。またスリットの両端にはサイドプレートがそれぞれ液密状態で配置されている。塗工液タンク等の外部からポンプ等を経てマニホールドに塗布液を受入れ、スリットを通り吐出端から薄膜状に流出させることで、シート表面に塗工できる（なお、該塗工方法を、ダイコーティングという）。塗工量は塗布液の供給量により調整され、塗工幅は、前記サイドプレート間の距離を変更することによって調整が可能である。
【０００３】
塗工用ダイを使用して塗工液を塗布すると、数ミリ程度の微細な表面欠陥が、シートの流れの方向に筋状に発生することがある。また、直径数ミリ程度の点状欠陥が同じくシートの流れの方向に発生することもある。これらの表面欠陥は塗装作業の開始時に発生し易いが、作業の途中において発生することもある。
これは、ダイのマニホールド中の気泡に起因するものである。ダイコーターは塗液が密閉されているが故に１度気泡が混入すると抜け道が無く、不定期にダイスリットから排出される気泡によって塗布筋欠陥を発生しやすい。そして一旦これらの欠陥が発生すると容易に修正することができず、クレームの大きな原因の１つとなっている。従って該欠陥の発生を防止することはダイコーティングにおける大きな課題である。
【０００４】
前記表面欠陥を防止する方法として、特許文献１には、マニホールドの一端に塗料受入口を有し、且つマニホールドの他端に空気排出口を設け、ここからマニホールド内の空気を排出する方法が記載されている。また、特許文献２には、塗布状態におけるマニホールドがスリット入口の位置より反重力側にも空間を有する形状をとり且つマニホールドの該空間を形成する部分からダイ外部へ通じる開閉可能な空気排気孔を設けることが記載されている。また、特許文献３には、左右の半体を接合してなる塗工ダイにおいて、一方の半体には処理液供給穴が開口するマニホールドが形成され、他方の半体には空気抜き穴が開口するマニホールドが形成され、前記空気抜き穴の開口位置は処理液供給穴の開口位置よりも上方とする、ことが記載されている。
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載の方法は、塗布開始前にマニホールド内に塗料を流入させながら気泡を排気しても、マニホールドとスリットの境界に気泡は滞留するため、マニホールド内の空気を完全に排出するのは困難である、という問題があった。
また特許文献２に記載の方法は、塗布ダイを上向きで利用する構成である。この塗布ダイをほぼ水平に近い状態で使った場合、塗布開始前に塗料をマニホールド内に流入させながら気泡を排気しても、気泡がマニホールドの反重力側端部、およびマニホールドとスリットの境界に滞留するため完全に排気できない、という問題があった。
また特許文献３に記載の方法は、塗布ダイを下向きで利用する構成である。この塗布ダイをほぼ水平に近い状態で使った場合、塗布開始前に塗料をマニホールド内に流入させながら気泡を排気しても、気泡は、空気抜き穴が開口する半体側のマニホールド、およびマニホールドとスリットの境界に滞留するため完全に排気できない、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−６８９２７号公報
【特許文献２】特開平９−２７６７７１号公報
【特許文献３】特開２００５−３４９２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ダイのマニホールド内の気泡を効率的に抜くことが可能な塗布用ダイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、マニホールドを、前記下の金型に設けられたくぼみと、前記上の金型に設けられダイ外部に通じる溝で形成し、前記溝の位置を特定し、且つ、前記溝の深さをダイ外部に向かうに従い深くなるように傾斜を付けることで、前記課題を解決した。
【０００９】
即ち本発明は、上下の金型で形成され、塗布液受入口を有するマニホールドと、マニホールドから吐出端に至る扁平なスリットとを有していて、外部からマニホールドに塗布液を受入れてスリットを通り吐出端から流出させる塗工用ダイにおいて、
前記マニホールドは前記下の金型に設けられたくぼみと、前記上の金型に設けられダイ外部に通じる溝で形成されており、
吐出端に近い側の前記溝端部から吐出端までの距離Ｈ１は、吐出端に近い側の前記くぼみ端部から吐出端までの距離Ｈ２よりも長く、
前記溝の深さは、ダイ外部に向かうに従い深くなるように傾斜がついている塗工用ダイを提供する。
【００１０】
また本発明は、前記記載の塗工用ダイを使用する塗布方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の塗工用ダイは、塗工中であってもダイのマニホールド内の気泡が効率的に抜かれるので、表面欠陥のない塗工面を与えることが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る塗工用ダイの好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は塗工用ダイの斜視図、図２は側面図、図３は上の金型の斜視図、図４は下の金型の斜視図、図５は塗工用ダイを使用した塗工の様子を示した図、図６は本発明の塗工用ダイの上の金型の斜視図である。
【００１３】
本発明の塗工用ダイ１は、基本的には従来のダイと同様、左右のサイドプレート９（なお図１において、手前に配置されるサイドプレートは省略して示している）の間に配置された上下の金型２及び３によりマニホールド４を形成し、当該マニホールドから吐出端５に至る扁平なスリット６を形成して構成される。下の金型２と上の金型３との間にはシム１０が設けられ、シム１０の厚みによりスリット６の幅Ｗ１が調整でき決定される。スリット６の幅Ｗ１は所望する用途や塗布量（膜厚）により左右されるが、通常は２０〜５００μｍ程度のものが塗工される。
なおマニホールド４は塗布液受入口（図不示）を有しており、塗布液は外部から塗布液受入口を通してマニホールド４に受入れられ、スリット６を通り吐出端５から薄膜状に流出させることで、塗工を行う。塗布液は通常、塗布液タンクに通じる送液ポンプから供給管を介して塗布液受入口に供給される。
【００１４】
本発明において、マニホールド４は、下の金型２に設けられたくぼみ７と、前記上の金型３に設けられダイ１の外部に通じる溝８で形成されている。
下の金型２に設けたくぼみ７は、本発明の塗工用ダイ１を使用する際に塗布液が充填される部分である。従って従来の塗工用ダイに設けられているマニホールドと形状や機能は同様で構わない（図４参照）。最も一般的な形状は、くぼみ７の周縁形状が長方形であり、且つ、該長辺は吐出端５の幅方向と平行となるように設けられたものであるが、本発明においても周縁形状が長方形であることが好ましい。なお長辺の長さは、吐出端の幅と同様であってもそれより短くてもよいが、あまり短いと塗布液が吐出端から均一に流出できないおそれがあるので、吐出幅の８０％以上の長さは有していたほうが好ましい。
また前記塗布液受入口はくぼみ７に通じるように設けることが好ましく、１カ所もしくは数カ所設けることができる。またくぼみ７の断面形状（図２参照）にも特に限定はなく、半円や半楕円、または角をもった形状が一般的である。
くぼみ７の深さは部分的に異なっていても良く、例えばコートハンガーダイのように、外へ向かうほどくぼみの深さが浅く、かつ周縁形状が吐出端に向かって広がるダイのような形状であってもよい。これらくぼみ７の縁形状の大きさや深さは、通常は塗工幅や塗布液の性状により決定される。
【００１５】
一方、上の金型３に設けた溝８は、本発明の塗工用ダイを使用する際に、塗布液が一部充填されるのと同時に、マニホールド内に進入した気泡をトラップし、ダイ１の外部へ排出する役目を有する。従って溝８はダイ１の外部に通じるように設けられる（図３参照）。
溝８の周縁形状は長方形であることが好ましく、該長辺が吐出端５の幅方向と平行となるように設けられていることが好ましい。また溝８の深さはダイ１の外部に向かうに従い深く（天井部がより高く）なるように傾斜がついている。この傾斜に添って気泡がダイ１の外部へと排出される。ダイ１の外部に通じる穴の端部には、溝８でトラップされた気泡の排出口として開閉バルブが連結される。
図１及び図３においては、溝８が、ダイ１の一端から他端まで貫通して吐出端５の幅方向と平行に設けられており、その傾斜はダイ１の一端から他端に向かって均一に深く（天井部がより高く）なる態様を示している。しかしながら溝８の態様はこれに限らず、例えば、ダイ１の一端から他端までを貫通はせずに溝の最も深い箇所でダイ上部へ向けてダイ１の外部に通じる穴を設ける形状であってもよい。図６に示すように溝の最も深い箇所が複数あるときは、その数だけ外部に通じる穴を設ける形状であってもよい。
溝の傾斜角度は０．１度以上であれば効率よくトラップされた気泡がダイ外部に抜けるので好ましく、０．２度〜１度の範囲が好ましい。また溝深さは、最も浅い所が０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは０．５〜５ｍｍが好ましい。
溝８の断面形状（図２参照）は特に限定はなく、半円や半楕円、または角をもった形状でも構わないが、気泡が抵抗なく移動可能な形状が好ましい。また溝８の幅（これは周縁形状が長方形である場合短辺である）は毛細管現象で塗布液が満たされる程度であることが好ましい。具体的には、幅０．５〜８ｍｍが好ましく、０．５〜４ｍｍが最も好ましい。
【００１６】
溝８は、下の金型２と上の金型３とを合わせた時にくぼみ７の位置と合致するように設けられる。このとき、溝８の吐出端に最も近い側の端部から吐出端５までの距離Ｈ１は、くぼみ７の吐出端に最も近い側の端部から吐出端５までの距離Ｈ２よりも長いように、溝８とくぼみ７とを設ける。前記距離Ｈ１が前記距離Ｈ２よりも短い、即ち溝８がくぼみ７よりも吐出端に近い側に設けられてしまうと、マニホールド内に進入した気泡がスリット入り口をふさぐおそれがあったり、塗布液の流速が不均一となるおそれがあり好ましくない。
くぼみ７と溝８とで形成されるマニホールド４が図２のような形状であると、マニホールド４内に進入した気泡を効率よくトラップすることができる。具体的には、前記距離Ｈ１は、前記距離Ｈ２との間に以下の関係を満たすように、くぼみ７と溝８とを設けることが好ましい。
【００１７】
【数１】
0005463929.tif 000002
【００１８】
（塗布液）
本発明の塗工用ダイは、粘度の低い塗布液を塗工する際に本発明の効果を特に得ることができ好ましい。特に好ましい塗布液の粘度としては１mPa・s 以上であれば特に問題なく塗工でき、一方上限としては１０００mPa・s が好ましい。塗布液の具体例は、走行するシートの表面に適用されるものであれば何でもよく、例えば積層シートを製造する際においては、基材シート上に表面コート用溶液、接着剤溶液、プライマー溶液等の塗布装置として使用できる。また薄膜型液晶表示素子や薄膜型太陽電池等の製造装置としても組み入れることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】：本発明の塗工用ダイの斜視図である。
【図２】：本発明の塗工用ダイの側面図である。
【図３】：本発明の塗工用ダイの上の金型の斜視図である。
【図４】：本発明の塗工用ダイの下の金型の斜視図である。
【図５】：塗工用ダイを使用した塗工の様子を示した図である。
【図６】：本発明の塗工用ダイの上の金型の斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１：ダイ
２：下の金型
３：上の金型
４：マニホールド
５：吐出端
５’：吐出端の幅方向を示す矢印
６：スリット
７：くぼみ
８：溝
９：サイドプレート
１０：シム
Ｗ１：スリット幅
Ｈ１：吐出端に近い側の前記溝端部から吐出端までの距離
Ｈ２：吐出端に近い側の前記くぼみ端部から吐出端までの距離
Ｈ３：吐出端に遠い側の前記くぼみ端部から吐出端までの距離
【図１】
0005463929.tif 000004
【図２】
0005463929.tif 000005
【図３】
0005463929.tif 000006
【図４】
0005463929.tif 000007
【図５】
0005463929.tif 000008
【図６】
0005463929.tif 000009