(57)【要約】【課題】エクストルージョン型塗布ヘッドで連続走行するウェブ状基材に塗布液を塗布すし、塗布待機する際に、塗布液を塗布ヘッドのスリット開口部から吐出させることなく循環させ、再開時に粘度等の調整が不要な塗布装置および塗布方法を提供する。【解決手段】  連続走行するウェブ状基材にエクストルージョン型塗布ヘッドで塗布液を塗布する塗布装置であって、前記塗布ヘッドは塗布位置と退避位置の間で塗布ヘッド移動手段と任意に位置を設定する手段を具備し、前記移動手段による塗布ヘッドの移動軌跡上に塗布ヘッドのリップ先端スリット開口部を密開封する移動配置可能なロール又はバーを具備し、前記ロール又はバーの外側面に弾性部材が被覆積層されていることを特徴とする塗布装置および塗布方法である。【選択図】図１
2006326421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行するウェブ状基材にエクストルージョン型塗布ヘッドで塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布ヘッドは塗布位置と退避位置の間で塗布ヘッド移動手段と任意に位置を設定する手段を具備し、
前記移動手段による塗布ヘッドの移動軌跡上に塗布ヘッドのリップ先端スリット開口部を密開封する移動配置可能なロール又はバーを具備し、
前記ロール又はバーの外側面に弾性部材が被覆積層されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
塗布ヘッドに形成されているマニホールドの中央部又は端部に、塗布液の流入口および流出口がそれぞれ１個以上設けられていることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
塗布ヘッドのリップ先端幅方向のうねりが０．０１０ｍｍ以下であり、ロール又はバーの幅方向のうねりが０．０３０ｍｍ以下であり、弾性部材の厚みが０．０５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１および請求項２記載の塗布装置。
【請求項４】
ロール又はバーが鉄、ステンレス鋼、その他各種合金又は前記鋼材の表面にメッキを施した部材であることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項３記載の塗布装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４記載の塗布装置において、塗布待機時にロール又はバーを塗布ヘッドのリップ先端スリット開口部の移動軌跡上に配置し、塗布ヘッドと前記ロール又はバーの距離ｈが、０＜ｈ＜弾性部材厚み、を満たし、塗布ヘッドと弾性部材が密着する位置に配置し、塗布ヘッド内で塗布液を流し続け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、連続走行するウェブ状基材に、均一に塗布液を塗布するエクストルージョン型塗布ヘッドを用いた塗布装置及び塗布方法に関する。さらに詳しくは、プラスチック、紙、金属泊等の可撓性の基材に塗布液を薄膜に積層し、且つ、均一に塗布して、高機能性膜を形成する塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機能性光学フィルム、写真感光材料、磁気記録媒体、鋼板表面処理等を製造する際に、基材上に塗布液を塗布する工程がある。
【０００３】
さらに、塗布液は感光材料あるいは磁性粒子等の必須成分を樹脂バインダーに混合させ、さらに、必要に応じて種々の添加剤を添加している。そして、有機溶剤等により希釈して、粘度調整をして使用されている。
【０００４】
また、塗布液を基材に塗布する方法として、例えば、ロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、エクストルージョン型コーター、あるいは種々のリバースコーター等の多種多様な塗布方法が用いられている。
【０００５】
前記塗布方法の中でもエクストルージョン型コーターは塗布膜の幅方向の均一性に優れ、且つ、塗布面の平滑性にも優れている。そして、近年その利用が増加している。
【０００６】
また、エクストルージョン型コーターは塗布の直前まで塗布液が空気にさらされることがなく塗布液の性質の変化が極めて少ないことから、塗布膜の性能の安定管理が容易である。さらに、塗布液は基本的に必要量だけを吐出して塗りつける方式であるため、コスト、製造環境の面でも他方式に比べて改善効果は大きい。
【０００７】
しかし、塗布を行わない塗布待機時においてもスリットから塗布液を吐出し続け、廃液にしたり、あるいは図４に示すようにスリット１０１から吐出した塗布液１０２を液受けパン１０３で受け、ポンプ１０５で液タンク１０６に戻して使用する塗布装置１００も多く使用されている。
【０００８】
さらに、図５に示すようにエクストルージョン型コーター３００の塗布ヘッド３００の下部にスリット１１１から吐出した塗布液１１０を吸引ガイド１０８で受けポンプ１０９で循環する塗布装置２００（例えば、特許文献１参照。）も知られている。
【０００９】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開２００２−３０１４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記エクストルージョン型コーターは粒子を分散させた塗布液や、相溶性の悪い樹脂バインダー又は溶剤等により組成された塗布液を用いて基材に塗布する際に、塗布ヘッドのマニホールド内で塗布液が分離する。このために、スリットから均一な吐出が行えなくなるという問題がある。
【００１１】
そして、塗布膜の厚みが不均一になったり、塗布膜中の成分の分布に偏りが生じたりす
る。また、設計通りの性能を得ることが難しい。さらに、塗布自体が正常に行えず、ヌケ、縦スジ等が発生する等の問題もある。
【００１２】
前記対策として、塗布を行わない塗布待機時においてもスリットから塗布液を吐出し続けたり、又は液受けパンあるいは吸引ガイドからポンプ等により塗布液を循環している。そして、塗布液が相分離するのを抑制している。
【００１３】
しかし、塗布待機時にスリットから塗布液を吐出し続ければ塗布液のロスが生じるという問題がある。さらに、回収して再利用する場合には粘度や成分等が変化する。そして、塗布液の再調整が必要となる。
【００１４】
また、マニホールド内に塗布液を通過させ続ける場合には、マニホールド内を加圧状態に設けないと内部に空気が入り込み塗布液が乾燥する。そして、異物が発生しスジ等が発生する。
【００１５】
さらに、マニホールド内で撹拌をする場合には、装置の構造が複雑となり、且つ、塗布待機後の塗布作業の操作が煩雑で、時間がかかるという問題がある。さらに、維持管理等が難しい。
【００１６】
また、分離し易い塗布液を使用する場合には、頻繁に塗布装置を停止して塗布ヘッドを分解し、洗浄しなければならない。このために、生産効率が著しく低下するという問題があった。
【００１７】
本発明は上記した従来の問題点を鑑みてなされたものであり、エクストルージョン型塗布ヘッドを用いて塗布する際に、塗布液を無駄にすることなく、簡便な方法で、且つ、ヌケ、縦スジ等が発生することがない。そして設計通りの性能を得られる塗布装置である。
【００１８】
また、塗布待機後も、塗布液の再調整や、塗布ヘッドを分解し、洗浄等を施すことなく、直ちに、均一で安定した塗布作業ができる。
【００１９】
そして、マニホールド内における塗布液の分離や、変性を抑制し、安定した連続生産を達成することができる塗布装置および塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
連続走行するウェブ状基材にエクストルージョン型塗布ヘッドで塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布ヘッドは塗布位置と退避位置の間で塗布ヘッド移動手段と任意に位置を設定する手段を具備し、
前記移動手段による塗布ヘッドの移動軌跡上に塗布ヘッドのリップ先端スリット開口部を密開封する移動配置可能なロール又はバーを具備し、
前記ロール又はバーの外側面に弾性部材が被覆積層されていることを特徴とする塗布装置である。
【００２１】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、
塗布ヘッドに形成されているマニホールドの中央部又は端部に、塗布液の流入口および流出口がそれぞれ１個以上設けられていることを特徴とする請求項１記載の塗布装置である。
【００２２】
また、本発明の請求項３に係る発明は、塗布ヘッドのリップ先端幅方向のうねりが０．
０１０ｍｍ以下であり、ロール又はバーの幅方向のうねりが０．０３０ｍｍ以下であり、弾性部材の厚みが０．０５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１および請求項２記載の塗布装置である。
【００２３】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、ロール又はバーが鉄、ステンレス鋼、その他各種合金又は前記鋼材の表面にメッキを施した部材であることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項３記載の塗布装置である。
【００２４】
また、本発明の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４記載の塗布装置において、塗布待機時にロール又はバーを塗布ヘッドのリップ先端スリット開口部の移動軌跡上に配置し、塗布ヘッドと前記ロール又はバーの距離ｈが、０＜ｈ＜弾性部材厚みを満たし、塗布ヘッドと弾性部材が密着する位置に配置密着し、塗布ヘッド内で塗布液を流し続けることを特徴とする塗布方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の塗布装置および塗布方法は粒子を分散させた塗布液や、相溶性の悪い樹脂バインダー又は溶剤等の塗布液も分離、変性を抑制し、安定して連続生産できる。
【００２６】
また、塗布液を無駄にすることなく、簡便な方法で、且つ、ヌケ、縦スジ等が発生することなく設計通りの性能を得ることができる。
【００２７】
塗布待機後の塗布作業が容易で、短時間に再開できる。また、塗布ヘッドのマニホールド内で変性、分離をおこすことがない。そして、生産効率良く塗布加工ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の塗布装置および塗布方法を実施の形態に沿って、図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図３は本発明の一実施例を示す。
【００２９】
図１は、本発明の塗布装置に使用されるエクストルージョン型塗布ヘッドの一実施例の概略を示す概略図である。また、図２は図１の平面の概略断面を示す断面概略図である。さらに、図３は塗布ヘッドで基材に塗布液を塗布する概略を説明するための説明図である。
【００３０】
図１あるいは図２に示すように塗布液貯留タンク１に投入された塗布液２は、ポンプ３によって中央部の流入口７から塗布ヘッド４へ送られる。
【００３１】
そして、中央部の流入口７からマニホールド５へ送り込まれた後、図３に示すようにスリット開口部９から吐出される。そして、バックアップロール１０上を走行している基材１１に塗布液２が塗布される。
【００３２】
また、前記基材１１に塗布液２が塗布されている時には、弾性部材１３が被覆積層されているロール１２はバックアップロール１０の上方方向に移動する。
【００３３】
前記塗布ヘッド４はマニホールド５とスリット６と流入口７および流出口８から形成され、マニホールド５とスリット６が連設されている。そして、塗布液流路を内部に有し、塗布液２が塗布ヘッド４端部もしくは中央部の流入口７からマニホールド５へ送り込まれる。
【００３４】
前記マニホールド６は、塗布液２を塗布する基材１１の搬送方向における断面部分の形状が略半円形状に形成されている。また、基材１１の幅方向と同一の方向はこの断面形状
と同一か略同一の形状の横長に拡がる空間となっている。
【００３５】
前記略半円形状に形成されている内径は５〜５０ｍｍ程度で、塗布液２の性質、粘度等によって最良の大きさに設定される。また、その両端部は図には示していないがシール板等により塗布液２が塗布ヘッド４の外部へ漏れないように閉塞されている。
【００３６】
また、マニホールド５から基材１１の方へ向けて開口している幅は０．０５〜０．５ｍｍのスリット状の塗布液通路となっている。さらに、マニホールド５からスリット開口部９までの距離は５〜１００ｍｍ程度である。
【００３７】
また、スリット６の幅や距離は塗布液の性質、又は塗布速度や塗布膜厚等の諸条件により適宜決定される。
【００３８】
また、前記バックアップロール１０と塗布ヘッド４の間に設けられている移動配置可能な、ロール１２又はバーに被覆積層されている弾性部材１３として、例えば、フッ素樹脂、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。
【００３９】
図１あるいは図２示すように、塗布待機時にはロール１２又は図には示していないがバーをバックアップロール１０と塗布ヘッド４のスリット開口部９の移動軌跡上に移動する。
【００４０】
さらに、塗布ヘッドをロール１２又はバーに接近しロール表面又はバーとリップ先端の距離ｈが、０＜ｈ＜ロール関係を満たす。そして、塗布ヘッド４とロール１２又はバーが密着するように配置することで、塗布液２の塗布ヘッド４外部への流路が遮断される。
【００４１】
そして、リップ先端が遮断されると同時にマニホールド５と連通する流出口８が開口され、ポンプにより、塗布液を外部に流出することなくマニホールド内で循環される。
【実施例】
【００４２】
上記の発明について実施例を挙げてさらに具体的に説明する。
【００４３】
〈実施例１〉
塗布液は、（メタ）アクリロイル基を分子内に有する化合物１００重量部に対して、アクリルスチレ共重合体からなる微粒子を１０重量部、紫外線等の活性エネルギーを照射した際にラジカルを発生する化合物を３重量部配合し、酢酸エチルにて固形分濃度５０％に調整した防眩性ハードコート用材料を作製して使用した。
【００４４】
また、被塗布基材には厚み８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを使用した。
【００４５】
そして、本発明の塗布装置で、塗布幅１０００ｍｍ、４０ｍ／分の速度で湿潤膜厚１０μｍとなるように１００分間塗布を行った。
【００４６】
その後３０分の塗布待機時間の間、厚さ１ｍｍのＰＴＦＥを被覆積層した直径１２０ｍｍのロールへ塗布ヘッドを接近した。また、リップ先端とロールの表面の間隔を０．９ｍｍと設定し、リップ先端スリット開口部とロールを密着した。
【００４７】
そして、ポンプを作動してマニホールド内を通過する塗布液の流動を与え続けた。その後、ロールを退避させ前記同様の条件にて塗布操作を再開した。
【００４８】
この結果、膜厚およびＨａｚｅに異常は認められず、良好な塗膜状態が得られた。
【００４９】
さらに、塗布ヘッドを分解してマニホールド内部を観察してみたが、特に異常は確認されなかった。
【００５０】
〈比較例１〉
実施例１と同様の塗布液を用いて、同様の条件で塗布を行った後、３０分の塗布待機時間を取った、その間、ポンプを停止した。その後塗布を再開した。
【００５１】
この結果、待機前と膜厚に大きな変化は見られなかったがＨａｚｅに幅方向の分布が確認された。
【００５２】
原因解明のために塗布ヘッドを分解してマニホールド内部を観察したところ、塗布液供給口から離れるに従って微粒子の沈降が多くなっていることが確認された。
【００５３】
以上のように、本発明の塗布装置および塗布方法は、マニホールド内で塗布液が変性、分離することがない。また、塗布を中断した場合にも、迅速かつ安定した状態で塗布を再開することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の塗布置および塗布方法は光学膜、電子基板、食品包装用材料等の精密塗布が可能であるだけでなく、塗布待機後の塗布加工作業等に優れていることはもとより、医療用部材や精密機器用部材あるいは電気・電子部材等をはじめ広い分野に利用できる素晴らしい発明である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の塗布装置に使用されるエクストルージョン型塗布ヘッドの一実施例の概略を示す概略図である。
【図２】図１の平面の概略断面を示す断面概略図である。
【図３】塗布ヘッドで基材に塗布液を塗布する概略を説明するための説明図である。
【図４】従来の塗布装置の塗布待機時の状態を説明をするための概略説明図である。
【図５】従来の塗布装置の塗布待機時の状態を説明をするための概略説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…塗布液貯留タンク
２…塗布液
３…ポンプ
４…塗布ヘッド
５…マニホールド
６…スリット
７…流入口
８…流出口
９…スリット開口部
１０…バックアップロール
１１…基材
１２…ロール又はバー
１３…弾性部材
１４…塗布ヘッド移動台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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