(57)【要約】本発明はコーティングを形成するためのスロットダイに関する。より詳細には、本発明は、第１リップ（４７）、第１位置（４８）、および第２位置（４９）を有する第１プレート（４６）であって、第１位置（４８）は第２位置（４９）と第１リップ（４７）との間にある第１プレート（４６）と；第２リップ（５２）、第３位置（５３）、および第４位置（５４）を有する第２プレート（５１）であって、第３位置（５３）は第４位置（５４）と第２リップ（５２）との間にあり、第１プレート（４６）の第２位置（４９）は第２プレート（５１）の第４位置（５４）からある間隔離れている第２プレート（５１）と；上部シート（５７）および底部シート（５８）を有するシム（５６）であって、前記シム（５６）の前記上部シート（５７）は第１位置（４８）で前記第１プレート（４６）と接触し、および前記シム（５６）の前記底部シート（５８）は前記第３位置（５３）で前記第２プレート（５１）と接触することによって、オリフィス（６２）に終端がありかつあるサイズの隙間（Ｇ１）をそれらの間に有する前記第１（４７）および第２リップ（５２）によって前記オリフィスにおける境界が定められたスロット（６１）をダイに形成するシムと；前記第２位置（４９）および前記第４位置（５４）で前記第１プレート（４６）を前記第２プレート（５１）と調整可能に連結することにより、前記第１（４７）と第２リップ（５２）との間の前記隙間（Ｇ１）のサイズを、前記第１プレート（４６）の前記第２位置（４９）と前記第２プレート（５１）の前記第４位置（５４）との間の間隔を調整することによって調整可能とする手段と、を有するダイに関する。
2005516796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リップ、第１位置、および第２位置を有する第１プレートであって、第１位置は第２位置と第１リップとの間にある第１プレートと、
第２リップ、第３位置、および第４位置を有する第２プレートであって、第３位置は第４位置と第２リップとの間にあり、第１プレートの第２位置は第２プレートの第４位置からある間隔離れている第２プレートと、
上部シートおよび底部シートを有するシムであって、前記シムの前記上部シートは第１位置で前記第１プレートと接触し、および前記シムの前記底部シートは前記第３位置で前記第２プレートと接触することによって、オリフィスに終端がありかつあるサイズの隙間をそれらの間に有する前記第１および第２リップによって前記オリフィスにおける境界が定められたスロットをダイに形成するシムと、
前記第２位置および前記第４位置で前記第１プレートを前記第２プレートと調整可能に連結することにより、前記第１と第２リップとの間の前記隙間のサイズを、前記第１プレートの前記第２位置と前記第２プレートの前記第４位置との間の間隔を調整することによって調整可能とする手段と、
を有することを特徴とするダイ。
【請求項２】
前記第１プレートが前記第２位置の上部に位置するつる巻きばねをさらに備え、前記第２位置および前記第４位置で前記第１プレートを前記第２プレートに調整可能に連結させる前記手段が、前記つる巻きばねの上部に位置する頭部を有する結合部材と、前記頭部から突き出て、前記つる巻きばねと前記第１プレートを貫通しかつ前記第２プレートを少なくとも部分的に貫通して延びる締め具とを備えることにより、前記頭部が前記第１プレートの方へ動かされる場合に、前記頭部はつる巻きばねを圧縮することができることを特徴とする請求項１に記載のダイ。
【請求項３】
前記第１プレートが、前記第２位置に対向し、かつその上の前記第１プレートの一側面に位置する外面を有し、前記ばねは前記第１プレートの前記外面に配置されることを特徴とする請求項２に記載のダイ。
【請求項４】
ダイのスロットオリフィス隙間の隙間サイズを制御する方法であって、前記ダイは、
第１リップ、第１位置、および第２位置を有する第１プレートであって、第１位置は第２位置と第１リップとの間にある第１プレートと、
第２リップ、第３位置、および第４位置を有する第２プレートであって、第２位置は第４位置と第３リップとの間にある第２プレートと、
上部シートおよび底部シートを有するシムであって、前記シムは前記第１位置で前記上部シート上の前記第１プレートと接触し、および前記第３位置で前記底部シート上の前記第２プレートと接触することによって、オリフィスに終端がありかつ隙間をそれらの間に有する前記第１および第２リップによって前記オリフィスにおける境界が定められたスロットをダイに形成するシムと、を備えることにより、
前記第１と第２リップとの間の前記隙間のサイズが、前記第１プレートの前記第２位置と前記第２プレートの前記第４位置との間の間隔を調整する手段によって調整されることができ、
前記方法は、前記間隔を小さくし、前記隙間のサイズを大きくするように前記調整手段を調整する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
調整手段がばねおよび結合部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上のコーティングおよび成形膜を形成するためのスロットダイに関する。より詳細には、本発明は、ダイの幅にわたってコーティングの厚さ形状を制御するように構成されるスロットダイ、およびそのダイの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
スロットダイは、溶剤溶体、エマルジョン、熱可塑性融液、放射線治療用オリゴマーなどのような、流動性材料を薄板、膜、またはウェブに形成する。コーティング産業の一般的な応用において、コーティング材料の溶剤溶体が入口に入れられ、内部分配巣を通って、オリフィス（出口としても知られる）から放出されて、リボン状の材料を形成し、このリボン状の材料は、基板上に被覆され、蒸着されて、円筒状に巻かれ得る、支持される薄板、膜、またはウェブを連続的に形成する。ダイは流動性材料を取り込み、それを内部に広げて、大きい幅対厚さ比を有するリボンを形成して放出する。
【０００３】
コーティングは、スロットダイによって、コーティングステーションを単独に、またはアレイ状に通過する、ウェブから切断された個別部品または薄板のような連続的なウェブ以外の基板にも適用される。コーティングの堆積後、それは、金属コイル処理における潤滑油の金属への適用、あるいは基板表面を活性化するか、または化学的に変質させるための化学反応の適用におけるように、流動体のままであり得る。あるいは、コーティングは、それが揮発性流動体を含む場合に、乾燥されて、塗料のような硬いコーティングを残し得るか、あるいは硬化されるか、またはその他の方法で固められて、感圧接着剤が強く粘り付かないであろう剥離コーティングのような、機能性コーティングとなり得る。
【０００４】
スロットダイによって種々の状態の下で処理される様々な流動性材料が、スロットダイのオリフィスを様々な程度に変形して、厚さが一様でないリボン状の材料を形成することがあることが知られている。高速で被覆される非常に粘り気のある材料が、スロットダイの巣内に高圧を生じ得る、高圧のポンピングを必要とする。高圧はスロットダイを変形することがあり、圧力は通常巣内で均一でない。高温でスロットダイの巣内に導入される材料も、スロットダイの熱膨張係数に因る、スロットダイの寸法変化によって生成される力に因って、ダイのオリフィスをその最初の形状から変形し得る。
【０００５】
膜、薄板、またはコーティングの厚さを制御するために、ダイリップを動かすための種々の手動の機械的、熱機械的、圧機械的、磁気ひずみ、または電動のアクチュエータをダイに備えることが知られている。この制御は、オリフィス隙間を調整することによって、ダイ本体の外面でダイの幅にわたって放出スロットのスロットオリフィスから出る、流動体の局部的流速を制御することによってもたらされる。
【０００６】
通常、制御は、ベータ線、Ｘ線、または光吸収ゲージのような厚さ計を用いて、膜またはコーティングの厚さをその幅にわたって種々の点で測定することによって達成される。そのような測定からの情報を用いて、オペレータがリップに当たるボルト型アクチュエータを手動で調整できる。あるいは、制御装置が、リップに当たるか、またはリップに当たるボルトを回転させる、アクチュエータの起動を信号で伝えることができる。オペレータによるダイリップフレキシングボルトの手動調整が、熟練および経験を必要とする。押出し成形されるか、または被覆される製品の品質が閉ループ制御装置によって改善されて、オペレータの手動調整を置き換えることができることが示された。
【０００７】
米国特許公報（特許文献１）（Ｗ．Ｋ．レオナード（Ｌｅｏｎａｒｄ）ら）が、ダイスロットオリフィスの隙間を調整することにより、ダイプレートの前後の部分を同時に動かして、ダイスロットオリフィスの隙間の変化を生じる、可動後部シートをダイの後ろに設けることによって、ダイの幅にわたってスロットオリフィスからの制御された流れを生成する方法を教示する。少なくとも１つのアクチュエータが、ダイの前部シートと後部シートとの間に配置されて、その長さを増減して、上部プレートを前部シートの周りに曲げ、それによってダイオリフィスの隙間を増減する。
【０００８】
種々のダイスロットオリフィスの隙間のサイズを達成するために、ダイにシムを設けることが知られている。米国特許公報（特許文献２）（Ｊ．Ｊ．キーン（Ｋｅａｎｅ）ら）が、合わせて取り付けられる、ダイの上半分と下半分よりなり、かつそれらの間の厚さを変える、交換可能なシムを備える、調整可能なスロットダイを提供する。キーン（Ｋｅａｎｅ）らは、着脱可能なリップ鋳ぐるみの位置をスロットダイの前面に対して調整するためのリップ鋳ぐるみ調整機構を提供する。
【０００９】
米国特許公報（特許文献３）（Ｄ．Ｃ．フランシス（Ｆｒａｎｃｉｓ）ら）が、色素性コーティング組成および非色素性コーティング組成がキャリア膜上に同時に押出し成形される、プリメータード（ｐｒｅｍｅｔｅｒｅｄ）押出し成形コーティングプロセスを用いて、可変の厚さおよびクロスウェブ方向における傾斜着色を有する複合コーティングを提供する。複合コーティングは、着色した傾斜帯付きの自動車のフロントガラスのような、積層構造を加工するのに有用である。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，５８７，１８４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８９４，９９４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５００，２７４号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１リップ、第１位置、および第２位置を有する第１プレートであって、第１位置は第２位置と第１リップとの間にある第１プレートと；第２リップ、第３位置、および第４位置を有する第２プレートであって、第３位置は第４位置と第２リップとの間にあり、第１プレートの第２位置は第２プレートの第４位置からある間隔離れている第２プレートと；上部シートおよび底部シートを有するシムであって、前記シムの前記上部シートは第１位置で前記第１プレートと接触し、および前記シムの前記底部シートは前記第３位置で前記第２プレートと接触することによって、オリフィスに終端がありかつあるサイズの隙間をそれらの間に有する前記第１および第２リップによって前記オリフィスにおける境界が定められたスロットをダイに形成するシムと；前記第２位置および前記第４位置で前記第１プレートを前記第２プレートと調整可能に連結することにより、前記第１と第２リップとの間の前記隙間のサイズを、前記第１プレートの前記第２位置と前記第２プレートの前記第４位置との間の間隔を調整することによって調整可能とする手段と、を有するダイに関する。
【００１２】
本発明は、添付図面に関連して、次の詳細な説明からより完全に理解され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次の詳細な説明を通じて、類似の参照記号が図面の全ての図において類似の要素を参照する。
【００１４】
図１は、上部ダイリップ２を曲げて、ダイからその幅にわたる流動体の流れの形状を調整する、共通の機能を示す、知られているスロットダイ１である。流動性材料がダイ本体３に強制流入され、このダイ本体は、第１半分すなわち上部プレート４と、第２半分すなわち底部プレート５とを備える。材料はとい６のような機能を用いてダイ内に分散され得る。材料はスロット８のダイスロットオリフィス７（オリフィスとしても知られる）から出る。上部プレート４および底部プレート５は、中央ダイシート９および後部ダイシート１０で合わさる。オリフィス７に隣接して、かつ後部ダイシート１０の反対の側面に、上部ダイリップ２および底部ダイリップ１１がある。当業界で普通なことであるが、複数の機械的アクチュエータ（図示せず）が使用されて、ダイの幅にわたって間隔を置いて配置された、押すまたは引く力Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、．．．Ｆnを加える。これらのアクチュエータは、少なくとも１つのダイリップ２、１１に物理的に装着する必要があるか、あるいはダイリップ２、１１に当たるか、またはそれらに装着される、ある物理的結合の動きを起こす必要がある。知られているアクチュエータは、並進ボルト、熱膨張ボルト、圧電アクチュエータ、電動アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、および油圧アクチュエータを含む。これらのデバイスによる動きが、オリフィス高さとも呼ばれる、オリフィス隙間ｇを変化させる。力Ｆの一様でない印加が、ダイ１の幅にわたってある限定部位にオリフィス隙間ｇの局部的変化を生じる。ダイスロットオリフィス７からの局部的流速が、局部的オリフィス隙間ｇによって影響を及ぼされるので、材料の放出速度がダイスロットオリフィス７の横方向幅にわたって調整されて、リボン状の材料の所与の形状を達成する。
【００１５】
オリフィスから流れる、任意の長さのリボン状の材料のための共通の形状（横断方向断面としても知られる）は、本質的に、オリフィス隙間ｇによって決定される一定の高さ、およびオリフィス７の横方向幅によって決定される一定の幅を有する長方形である。
【００１６】
図２は、知られているスロットダイのオリフィスに沿った形状を示す。図２Ａは、平凹のオリフィス１４を形成する、（上部）凸形ダイプレート１３に取り付けられた（下部）平面ダイプレート１２を示す。図２Ｂは、長方形のオリフィス１６を形成する、（上部）平面ダイプレート１５に取り付けられた同じ（下部）平面ダイプレート１２を示す。図２Ｃは、平凸のオリフィス１８を形成する、（上部）凹形ダイプレート１７に取り付けられた同じ（下部）平面ダイプレート１２を示す。図２Ｄは、図２Ｂに示すオリフィスよりも高い長方形のオリフィス２０を形成するために、図２Ｂの同じ（上部）平面ダイプレート１５に取り付けられた、シム１９に取り付けられた同じ（下部）平面ダイプレート１２を示す。
【００１７】
低温で注入される粘度の小さい材料、および低速の平凹のオリフィスを通るリボン押出し成形が、オリフィスの形状を平凹形から感知できるほどに変化させないかもしれないが、また一方、粘度のより大きい、またはより高温の材料が、同じ速度のリボン押出し成形で使用される場合に、スロットダイのオリフィスは変形して、長方形、または場合によっては平凸のオリフィス形状を形成することができる。より高速のリボン押出し成形、または前述の変化と他のよく知られており、かつよく見られる変化の任意の組合せもまた、スロットダイのオリフィスを変形させて、例えば、長方形、または場合によっては平凸のオリフィス形状を最初の平凹の形状から形成することができる。
【００１８】
広くさまざまな状態のどれかにおける広くさまざまな材料の押出し成形のために単一組のダイプレートを使用して、広くさまざまな所望のリボン形状を、広くさまざまな押出し成形速度で、簡単な調整だけで生成するために、ある状態を設けることが望ましい。そのような状態は堅牢として説明され得る。ダイプレートの変更が費用や時間が掛かり、元に戻せないことがあるので、広くさまざまな結果をダイプレートの変更によって達成することは、それほど望ましいことではなく、または場合によっては実用的でない。
【００１９】
図３は先行技術によるスロットダイの断面である。ダイ本体は、互いに接触する上部プレート１４および底部プレート１５を含む。上部プレートは底部プレートとシート２２、２３で結合して、ダイ本体を通ってシート２２の右側へ通じる、とい１６を備えるスロット１８を形成する。流動性材料が、ダイ本体の内部からスロット１８を通して押出し成形され得る。スロット１８は上部および底部リップによってそのオリフィスに終端があり、境界が定められ、これらのリップは、前部シート２２の右側の上部および底部プレート１４、１５の端部である。
【００２０】
カットアウト２４が、ダイの幅の少なくとも一部に沿って、底部プレートの後部シート２３の下のダイプレート内に形成される。複数の調整手段、すなわちアクチュエータ２５が、下部アクチュエータシートと上部アクチュエータシートとの間のこのカットアウトに挿入される。アクチュエータはそれらの長さを増減して、後部シート２３をアクチュエータシートから離したり、それへ近づけたりできる。
【００２１】
アクチュエータ２５が長くなる場合に、後部シート２３における上部プレート１４は上へ動き、前部シート２２を中心として旋回して、その上部リップを無理に下げて、オリフィスの隙間を閉じる。同様に、アクチュエータ２５が短くなる場合に、後部シート２３における上部プレート１４は下へ動き、前部シート２２を中心として旋回して、その上部リップを無理に上げて、オリフィスの隙間を開く。たったいくつかのアクチュエータの一様でない印加が、ダイの幅にわたってある限定部分にオリフィスの隙間の局部的変化を生じ得る。このように、オリフィスからの局部的流速が局部的隙間によって影響を及ぼされるので、材料放出速度がダイの幅にわたって調整され得る。
【００２２】
別のカットアウト２６が底部プレート１５の上端に形成されて、圧縮を容易にする。カットアウト２６は、２つのシート２２、２３およびブリッジ２７によって境界が定められる。アクチュエータ２５に起因するアクチュエータシート間の直線距離の増減が、プレート１４、１５およびダイボルト２８の全ての部分にわたって、応力の変化を引き起こし、これらの部品の弾性変形を引き起こす。上部リップを底部リップに対して動かして、ダイオリフィスの隙間を変化させるためには、底部プレート１５設計が、底部プレート１５の大部分が依然として堅く、比較的まっすぐのままであるのに対して、前部シート２２は弾性変形することを可能にすることが必要である。それはまた、ダイボルト２８は弾力的に伸びて、アクチュエータ２５の動きに応答しての上部プレート１４の動きを遅らせないようにすることも必要である。しかも、上部プレート１４は、ダイボルト２８の締め力と連動したシート２２の動きの少なくともある部分が、上部リップを底部リップに対して動かして、オリフィスの隙間を変化させるほど充分に、固定した堅いものである必要がある。
【００２３】
これらの仕様に従ってダイプレートを製作することの困難は、当業者に明らかである。これらの仕様に従って製作される単一ダイプレートが、一連のダイオリフィス形状を製作するために、望ましいレベルの堅牢性を持たない。当業界で知られている教示による、どれか２つのダイプレートの組合せが、アクチュエータ、または当業界で知られている他の方法によって実際に達成され得る、一連のダイオリフィス形状に限定される。
【００２４】
図４は本発明によるスロットダイ２９の好ましい第１実施形態である。スロットダイ２９は、第１リップ３０ａを有する第１プレート３０と、第２リップ３１ａを有する第２プレート３１と、第１シート３６および第２シート３８を有するシム３２とを含む。
【００２５】
スロットダイ２９は、第１プレート３０をシム３２に、そして第２プレート３１をシム３２に取り付ける手段３４を含む。一例を挙げれば、複数の連結ボルトおよびナット（図４に示さず）が、両方の取り付け手段として同時に機能する。第２プレート３１をシム３２に取り付ける手段３４は、第１プレートをシムに取り付ける手段３４と別個であり得るか、または同じであり得る。この場合に、第１プレート３１、シム３２、および第２プレート３１は、第１および第２プレート３０、３１に形成される、複数のスルーホール（図示せず）を含む。スルーホールは穴あけによって形成され得る。
【００２６】
第１プレート３０はシム３２および第１シート３２ａと接触し、および第２プレート３１はシム３２および第２シート３２ｂと接触することによって、オリフィス３９に終端がありかつ隙間をそれらの間に有する第１および第２リップ３０ａ、３１ａによってオリフィス３９における境界が定められたスロット３６をダイ２９に形成する。第１および第２プレート３０、３１のスルーホールは、それらの間に配置されるシム３２と整列して配置される。第１および第２プレート３０、３１は、位置合わせした穴を貫通する取り付け手段３４によって、固く締め合わされる。
【００２７】
流動性材料が、第１プレート３０に配置される材料入り口３３によって、スロットダイ２９へ供給される。（あるいは、材料入り口は第２プレート３１か、またはその他の都合のよい位置に配置されるということもあり得る。）流動性材料は、任意の知られているスロットダイコーティングプロセスに従って基板上に、コーティング、好ましくは連続的なコーティングを形成できる。
【００２８】
スロット３６は、複数の調整手段３７によって高さが調整される。調整手段３７はスロット３６からオリフィスの形を変化させる。この具体例の調整手段３７は、圧縮ばね４０、ばね保持ボルト４１、および調整ナットを含む。ばね保持ボルト４１は頭部、軸部、および止め子を備える。圧縮ばねは第１プレート３０の上部に位置し、ばね保持ボルト４１の頭部は圧縮ばね４０の上部に位置する。ばね保持ボルト４１の軸部は圧縮ばね４０、第１プレートの第１ボアホール（図４に示さず）を貫通して、および第２プレート３１の第２ボアホール（図４に示さず）を部分的に貫通して延びる。軸部の一部が第２プレートを通して突き出るように、ばね保持ボルトが第２プレートを完全に貫通して延びる場合に、第２プレート３１の下に配置されるナット（図示せず）が止め子に固締される。従って、各ばね保持ボルト４１は、スロットダイから外へ延びるために、第１および第２プレート３０および３１ならびにシムの厚さの組合せよりも長いことがある。この実施形態において、圧縮ばねは圧縮状態にあり、第１プレート３０の外側の位置に力を及ぼし得る。
【００２９】
図５は、ダイが、シムおよび第２プレートの上面の形をよく示すために、取り付け手段および調整手段の全てを取り外して分解された場合の、第１プレート３８（５Ａ）、シム４２（５Ｂ）、および第２プレート４４（５Ｃ）の個々の平面図を示す。第１プレート３８を、材料入り口として機能する入り口３９と、第１プレート３８、シム４２、および第２プレート４４をともに保持するために、取り付け手段を収容するために使用される第１組の取り付け穴４０（各々は穴内の想像上の水平線によって識別される）と、調整手段を収容するための第１組の調整穴４１（各々は穴内の想像上の垂直線によって識別される）が貫通する。第１シム４２は、第１組の取り付け穴４０の位置に対応する第２組の取り付け穴４３を有する。第２プレート４４は、第３組の取り付け穴４５および第２組の調整穴４６を有する。第２組の取り付け穴３２は、第１および第３組の取り付け穴４０、４５と整列されて、取り付け手段を収容する。第１および第２組の調整穴４１、４６は整列されて、調整手段を収容する。
【００３０】
図６は本発明のスロットダイ４５の好ましい実施形態を断面図で示し、このスロットダイは次のものを備える。すなわち、
第１リップ４７、第１内部位置４８、第２内部位置４９、および第１接触位置５０を有する第１プレート４６であって、第１内部位置４８は第２内部位置４９と第１リップ４７との間にある第１プレート４６と、
第２リップ５２、第３内部位置５３、第４内部位置５４、および第２接触位置５５を有する第２プレート５１であって、第３内部位置５３は第４内部位置５４と第２リップ５２との間にある第２プレート５１と、
第１シート幅ｗ１の第１シート５７および第２シート幅ｗ２の第２シート５８を有するシム５６と、
第１プレート４６とシム５６を連結するように機能する第１取り付け手段５９であって、それによって、第３取り付け手段５９が、第１位置４８における第１プレート４６を第１シート５７においてその第１シート幅ｗ１に沿ってシム５６と接触させる第１取り付け手段５９と、
第２プレート５１とシム５６を連結するように機能する第２取り付け手段６０であって、それによって、第４取り付け手段６０が、第３内部位置５３における第２プレート５１を第２シート５８においてその第２シート幅ｗ２に沿ってシム５６と接触させることによって、シム５６が第１プレート４６を第２プレート５１から分離して、オリフィス６２に終端がありかつ第１および第２リップ４７、５２によってオリフィス６２における境界が定められたスロット６１を形成し、オリフィス６２は、第１リップ４７と第２リップ５２との間に第１隙間高さｇ１を画定する第２取り付け手段６０と、
第２内部位置４９と第４内部位置５４との間の第１調整距離ｄ１を調整する手段と、を備えることによって、第１リップ４７と第２リップ５２との間に第１隙間高さを、長くしたり、または短くしたりすることによって、第１調整距離を長くしたり、または短くしたりして調整できる。
【００３１】
本発明のスロットダイの好ましい実施形態が上に例示され、そこでは第１および第２取り付け手段は両方とも、単一組のボルトおよびナット６３を含み、調整手段は複数の個別組立品を含み、
これらの個別組立品は第１ばね６４および第１調整可能結合部材６５（ここで第３ボルトおよびナットとして示す）を含み、
そしてそこで、第１ばね６４は第１調整可能結合部材６５と接触して構成され、第１接触位置５０において第１プレート４６に第１力Ｆｄを及ぼし、
結合部材位置６６において第１調整可能結合部材６５に第２力Ｆｕを及ぼし、第１調整可能結合部材６５は、第２接触位置５５において第２プレートと接触する。
【００３２】
図７はスロットダイ６７の別の実施形態の断面の想像図を示し、この場合、調整手段は
ばね６８および調整可能結合部材６９を含み、
そしてそこでばね６８は、第１接触位置７１において第１プレート７０に第３力Ｆｏを及ぼし、第２接触位置７３において第２プレート７２に第４力Ｆ４を及ぼし、
調整可能結合部材６９は、例えば、第１および第２プレート７０、７１の両方と接触する、複数のボルトおよびナット７４の調整可能組立品を含む。
【００３３】
図７はまた任意の有用である機能も含む。例えば、第１プレート７０と第２プレート７２との間に調整可能結合部材に対向して配置されるシム７５が、第１シム層７６および第２シム層７７を含む。別の取り付け手段７８が設けられ、シム７５と調整可能結合部材との間に配置される。第１材料７９がスロットから流れるのが示されている。
【００３４】
本発明の一態様において、多くの場合、プレートを変更したり、または置き換えたりするよりも容易に、かつ安価に変更されるか、または置き換えられるシムが設けられる。様々な厚さ、構成材料、または物理的構造を含む、種々のシムが容易に製作され得る。例えば、シムの使用できる厚さか、或いは物理的構造が、多種多様の有用なオリフィス構造（高さ、幅）を単一組のプレートから容易に製作できる。
【００３５】
本発明の別の態様において、シムがダイオリフィスの幅を覆って様々の厚さであり得る。２つのダイプレートが図２Ｂに示す型である場合に、厚さが一定のシムとともに使用されるとき、それらは図２Ｄに示すような長方形のオリフィスを形成するであろう。また一方、シムが、その幅の中心で厚くなるか、または大きくなる、その幅を覆って変化する厚さを有する場合に、同じ２つのプレートから製作されるオリフィスは、シムによってプレートに与えられる曲げに応じて、平凸または凸（両側面とも凸）である。シムが、その幅の中心で薄くなるか、または小さくなる、変化する厚さを有する場合に、同じ２つのプレートから製作されるオリフィスは、平凹または凹（両側面とも凹）である。
【００３６】
小さい粘度および大きい粘度のコーティング溶液とともに単一組のプレートを使用することが望ましい場合に、スロットダイについてのこの種類の変化が特に重要であり得る。オリフィス形状のその幅全体にわたる重要な調整が、本発明のシムを用いて容易に達成されることが可能であり、そして重要性の低い調整が、オリフィスをさらに、かつ局部的に変更する調整手段を用いて実行される。
【００３７】
本発明はスロット内の高い材料圧力の問題を克服する。すなわち、リボンを生成するために流れる材料が高圧を発生し、望ましくないが、既知のスロットダイ内の第１プレートを上方へ押しやり、オリフィス高さを増大させる。本発明はまた、材料の粘度が小さく、かつ流速が小さいと、スロット内に低圧を生じるという問題も克服する。
【００３８】
ダイが組み立てられ、加圧されない場合に、ときどき、上部半分が底部半分の方へ少し撓む。撓みはオリフィスの幅の中央で最大であり、シムによって支持される端で撓みはない。溶体の表面が低いダイ圧力（例えば、＜１０ｐｓｉｇ）で覆われる場合に、「スマイル」形状（中央でくぼみ、両端で上昇）として知られ、平凹形状としても知られることが起き得る。本発明はこの問題を克服する、すなわち、覆われた製品の中央近くでダイの前部を上げる。
【００３９】
本発明のシムは、シムが図６に示すように単一の接触部位で２つのプレートを分離する場合に、または図７に示すように、２つ以上の接触部位が使用される場合のどちらでも、有用である。単一部位でプレートを分離するシムが、粘度が小さい材料が使用される場合にこの上なく特に有用であり得る。２つ以上の接触部位は、高圧での材料のコーティングに因る隙間の変化に対してダイオリフィスを一定に保つことができるのに対して、１つの接触部位は、調整手段に起因する離れた位置での間隔の変化に対して、ダイオリフィスの隙間をより望ましく反応させることが可能であり、これは低圧で被覆される材料に対して特に有用である。
【００４０】
本明細書で使用するように、用語「シム」は、２つのプレートを分離するためにそれらの間に配置され得る、多種多様の構成を含むように意図される。例えば、図５Ｂに示す型の２つの同一のシムの積重ねが、本発明のための「シム」を構成する。同様に、構成が全側面を接着剤によって被覆した２つの同一のシムから作られ、次いでこれらのシムは積み重ねられ、２つのプレート間に挿入される場合に、プレート間の構成は本発明を目的として「シム」と呼ばれるだろう。そのようなシムは、接着剤がシムをプレートに取り付ける手段として機能できる、別の利点を有するだろう。
【００４１】
同様に、シムの材料または物理的構造が、調整距離の所与の変化に対する隙間高さの様々で有用な応答を容易に生成できる。弾性構成材料が非弾性材料よりも大きい応答を生成する。様々な材料の層の積重ねによって構成されるシムが、新規で有用な応答を生成できる。より大きいシート幅がより小さい、より調整可能な応答を生成する。
【００４２】
プラスチック（例えば、ポリエチレンテレフタレート）または金属（例えば、ステンレス鋼または真ちゅう）から作られるシムが、施された材料の被覆幅を決定するパターンに容易に切断され得る。シムの厚さ（リボン材料（流動体）の粘度、密度、および流速に関連するような、種々の他の因子とともに）が、スロット長さを通しての圧力降下を決定する。ある場合に、寸法および材料特性は次のとおりである。
流動体密度＝０．９ｇ／ｃｃ
流動体粘度＝４ｃＰ
流動体直線流＝４２１ｃｍ／秒
シム＝ステンレス鋼、０．００４インチ厚
【００４３】
スロットダイの形成に有用であるプレートが当業界でよく知られている。そのようなプレートは、多くの場合、ステンレス鋼から作られる。本発明で有用であるプレートの１つの型が、テキサス州オレンジのクローレン・コーポレーション（Ｃｌｏｅｒｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｏｒａｎｇｅ，ＴＸ））から購入され得る。
【００４４】
ばね圧縮による力の制御が、普通のボルトトルクを用いる手段よりもずっと再現可能である。本発明で有用であるばねが、オハイオ州クリーブランドのマックマスター・カー（ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ））から購入され得る。調整ボルトによって加えられる力の制御を改善するために、頑丈な圧縮ばねがボルト頭部とダイ本体との間に挿入され得る。〜７００ｌｂｓ／インチの圧縮定数のばねが、マックマスター・カー（ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ）によって市販されている（例えば、部品番号９６２４Ｋ３２または９６２Ｋ４３）。典型的なばね圧縮は０．２５インチである。
【００４５】
上述した本発明の教示の利点を有する当業者が、それに対して多数の変更態様をもたらすことができる。これらの変更態様は、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に包含されるとして解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】先行技術によるコーティングダイの断面斜視図である。
【図２Ａ】先行技術によるコーティングダイのオリフィスの断面図である。
【図２Ｂ】先行技術によるコーティングダイのオリフィスの断面図である。
【図２Ｃ】先行技術によるコーティングダイのオリフィスの断面図である。
【図２Ｄ】先行技術によるコーティングダイのオリフィスの断面図である。
【図３】先行技術によるスロットダイの断面図である。
【図４】本発明によるスロットダイの第１実施形態の斜視図である。
【図５Ａ】図４のスロットダイの上面の切断平面図である。
【図５Ｂ】図４のスロットダイの上面の切断平面図である。
【図５Ｃ】図４のスロットダイの上面の切断平面図である。
【図６】図４の線６−６に沿ったスロットダイの断面図である。
【図７】本発明によるスロットダイの第２実施形態の断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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