(57)【要約】【課題】塗布中の塗布膜変動要因を排し、前計量方式の利点を生かすと共に、後計量方式の利点も生かしつつ、さらに塗布液膜の精度を向上させて安定した良好な塗布が行われる塗布方法を提供することを課題にする。【解決手段】バックアップローラに保持され連続的に走行している被塗布物に対向して、走行方向上流側に前計量型の塗布器を設け、該塗布器により一次塗布膜を形成し、下流側に表面層を弾力層にした塗工ローラを設け、該塗工ローラを前記バックアップローラに同期させながら前記一次塗布膜上に押しつけて二次的に塗布膜が平準化されることを特徴とする塗布方法。【選択図】図１
2007090302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックアップローラに保持され連続的に走行している被塗布物に対向して、走行方向上流側に前計量型の塗布器を設け、該塗布器により一次塗布膜を形成し、下流側に表面層を弾力層にした塗工ローラを設け、該塗工ローラを前記バックアップローラに同期させながら前記一次塗布膜上に押しつけて二次的に塗布膜が平準化されることを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記塗工ローラの表面は少なくとも１つの弾性材で構成され、最表層の弾性材のゴム硬度（ＪＩＳＫ６３０１）を３０〜１００、厚みを０．２〜５ｍｍにしてあることを特徴とする請求項１に記載の塗布方法。
【請求項３】
前記被塗布物の上の前記一次塗布膜が前記塗工ローラにより、二次的に平準化された後、前記塗工ローラを前記塗布液の主溶媒液と同じ洗浄液に浸漬させ、前記塗工ローラの表面から残存している洗浄液をエアーノズルにより除去しながら前記塗工ローラが二次的な平準化を継続することを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布方法。
【請求項４】
前記一次塗布膜を前記被塗布物上に形成する塗布器はエクストルージョン型ダイヘッドを使用することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は長尺の被塗布物表面に機能性材料を含有した塗布液膜を形成して成る機能材料に対して、その性能や品質を維持・向上させる塗布方法に関する。さらに、塗布装置の劣化による品質の劣化を抑えつつ塗布装置の寿命を延ばすことができる塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、支持体上に塗布液を塗布する塗布工程では様々な塗布方式が存在する。その塗布方式は大きく２つに大別される。一つは必要な塗布液膜を形成する量だけ塗布液を吐出させて支持体上に塗布液を塗布する前計量型塗布方式、もう一つはあらかじめ必要な塗布液膜形成量よりも余剰な塗布液を支持体上に吐出させ、その後なんらかのかきとり手段で余剰分を取り除く後計量型塗布方式である。後計量型塗布方式としては、ブレード型塗布方式、エアーナイフ型塗布方式、ワイヤーバー型塗布方式などが挙げられる。また、前計量型塗布方式としては、スロット型（エクストルージョン型とも言う）塗布方式、カーテン型塗布方式、スライド型塗布方式などが挙げられる。
【０００３】
前計量方式では装置構成等は複雑ではあるが、高精度な塗布液膜が得られ、後計量方式では装置構成等は簡便で加工速度は高速であるが前者に比較して塗布液膜の精度は落ちる。
【０００４】
こうした一般的な塗布方法の中で、後計量方式の一種であるいわゆる印刷方式により一様な塗布液膜を得る方法も知られている。
【０００５】
これに関しては例えば、特許文献１に示されるようなフレキソ印刷方式を用いたホットメルトインクの塗布方法があり、ホットメルトインクに対する版胴を構成する塗工ローラのメッシュピッチ、凸部面積率、凹部の深度などを規定することで塗布ムラのないホットメルトインク層を得ることが記載されている。
【０００６】
ただし、このようなフレキソ印刷方式そのものでは版胴に当たる塗工ローラに塗布液を転写させる際のアニロックスローラが塗工ローラに圧力がかけられた状態で接触するため、塗布中に塗工ローラが摩滅等の影響を受けて劣化していく。この塗工ローラの劣化に伴って塗布液膜の品質も劣化（変動）し問題となる。
【０００７】
一方、特許文献２にはフレキソ印刷方式でアニロックスローラのブレード磨耗による故障の発生を抑え、塗布品質低下を抑制する方法が示されている。具体的にはブレード磨耗を抑制するためにアニロックスローラをセラミックとすることであるが、これでは、塗工ローラの耐久性が向上するはずは無く、アニロックスローラの耐久性が上がるのみで根本的な塗布品質低下の解決とはなっていない。また、アニロックスローラの表面硬度が一般的な金属に比較して表面硬度が高くなるためブレードの磨耗はむしろ促進される方向となり、ブレード劣化により更に塗布品質低下を招く危険性が高い状態になっている。
【特許文献１】特開平９−１３１９５９号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうした印刷方式では版胴に塗布液を転写しており、転写された全量が被塗布物へさらに転写される。しかし、塗工ローラ（版胴）に付着した塗布液が全量被塗布物へ転写されない場合には、塗工ローラが回転すると本来被塗布物へ転写すべきではない塗布液も、後続の支持体に転写されてしまい、特に塗布開始時の変動となる。また、塗布を行っていく間の品質変動因子となる問題がある。
【０００９】
本発明はこのような変動要因を排し、前計量方式の利点を生かすと共に、後計量方式の利点も生かしつつ、さらに塗布液膜の精度を向上させて安定した良好な塗布が行われる塗布方法を提供することを課題にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は次の技術手段（１）〜（４）項の何れかによって達成される。
【００１１】
（１）バックアップローラに保持され連続的に走行している被塗布物に対向して、走行方向上流側に前計量型の塗布器を設け、該塗布器により一次塗布膜を形成し、下流側に表面層を弾力層にした塗工ローラを設け、該塗工ローラを前記バックアップローラに同期させながら前記一次塗布膜上に押しつけて二次的に塗布膜が平準化されることを特徴とする塗布方法。
【００１２】
（２）前記塗工ローラの表面は少なくとも１つの弾性材で構成され、最表層の弾性材のゴム硬度（ＪＩＳＫ６３０１）を３０〜１００、厚みを０．２〜５ｍｍにしてあることを特徴とする（１）項に記載の塗布方法。
【００１３】
（３）前記被塗布物の上の前記一次塗布膜が前記塗工ローラにより、二次的に平準化された後、前記塗工ローラを前記塗布液の主溶媒液と同じ洗浄液に浸漬させ、前記塗工ローラの表面から残存している洗浄液をエアーノズルにより除去しながら前記塗工ローラが二次的な平準化を継続することを特徴とする（１）又は（２）項に記載の塗布方法。
【００１４】
（４）前記一次塗布膜を前記被塗布物上に形成する塗布器はエクストルージョン型ダイヘッドを使用することを特徴とする（１）〜（３）項の何れか１項に記載の塗布方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、塗工ローラには被塗布物と塗布液しか接触しないため、経時劣化が大幅に抑制され、更に塗工ローラを洗浄することにより経時劣化が更に大幅に抑制され、かつ、塗布開始時の変動も抑制され、一次塗布膜を膜厚精度高く作成することにより、最終塗布膜の精度をさらに上げることができる。
【００１６】
このようにして、塗布品質の向上、特に膜厚精度の向上、長時間運転などを行っても塗布品質の低下が発生せず、常に同じ品質の塗布液膜が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
本発明にかかわる塗布方法に基づく塗布装置について、図１を用いて以下に述べる。
【００１９】
図１は本発明の塗布方法の実施に用いられる塗布装置の一例を示す構成概要図である。図１において、被塗布物５は不図示の巻きだし装置より搬送され、バックアップローラ２を通過し、塗布液１がエクストルージョン型ダイヘッド６により塗布され、一次塗布膜１Ａが形成され、その後、塗工ローラ３が押し付けられて、一次塗布膜１Ａはいっそう平準化される。なお、塗工ローラ３は洗浄液タンク８からポンプ７によってパン９Ａに送り込まれた洗浄液９に浸漬されて洗浄されている。洗浄に当たっては浸漬の他に浸漬液面と塗工ローラの塗布面１Ａへの接触位置との間に設けたエアーノズル１０によって塗工ローラ面にエアーを吹き付け、残存している洗浄液を除去することが好ましい。
【００２０】
本発明の実施の形態においては、バックアップローラ２の直径は３００ｍｍ、幅３２０ｍｍ、塗工ローラ３の直径は１００ｍｍで、表面には弾性層として厚さが０．２〜５ｍｍ（本実施の形態の後述の実験の場合は１ｍｍのものを用いた）のＮＢＲ（アクリルニトリル・ブタジエンゴム）がライニングされたものであり、エクストルージョンダイヘッド６のスリット間隙Ｓ１は０．１ｍｍ、被塗布物との間の間隙Ｓ２が０．０８ｍｍであり、塗布液の流量は２．５×１０-4ｍ3／ｍｉｎ、ラインスピードが１００ｍ／ｍｉｎにしてある。
【００２１】
また、塗工ローラ（印刷方式でいう版胴）の塗布液１を除去する手段としては、上述のように洗浄液により洗い流す手段が採られている。洗浄液９は塗布液を洗い流すことが出来れば種類は問わないが、塗布液中に最も高い比率で含まれる溶媒としてここでは純水を使用する。洗浄液タンク８からポンプ７によってパン９Ａに送り込まれる洗浄液９の流量は５×１０-4ｍ3／ｍｉｎにしてある。
【００２２】
一次塗布液膜を形成する際には、前述のように高い膜厚精度を得られるエクストルージョン型ダイヘッドを使用したが、勿論これに限定されるものではない。
【００２３】
このように、本発明の特徴部分は、前計量方式と後計量方式を足し合わせた方法で、塗布膜の膜厚均一性を向上させるとともに品質劣化を防止することにある。そのために、印刷方式に代表されるような版胴としての塗工ローラ３に一次塗布膜１Ａを形成するのではなく、直接フィルム上に一次塗布膜１Ａを形成し塗工ローラ３は一次塗布膜１Ａを平準化するだけに用いている点である。
【００２４】
一方、図２及び図３は比較のために用いた塗布装置であり、図２は図１において塗工ローラ３及び洗浄装置を省いたものであり、図３は一般的なフレキソ印刷方式を用いた塗布装置の一例を示す構成概略図である。図２において、被塗布物５は不図示の巻きだし装置より搬送され、被塗布物を保持するバックアップローラ２を通過し、版胴としての塗工ローラ３により塗布液１が塗設され、不図示の乾燥ゾーンを通過して不図示の巻き取り装置により巻き取られる。塗工ローラ３には塗布液１がアニロックスローラ４により転写されている。
【実施例】
【００２５】
以下本発明の塗布方法を用いた塗布装置による実験結果と前述の比較に使う塗布装置による実験結果を詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００２６】
塗布液は純水にポリビニルアルコールを固形分濃度として、５質量％となるように溶解して塗布液を調製した。さらに活性剤を添加し濡れ性および粘度をコントローラし塗布液とした。この塗布液をＢ型粘度計で２５℃における粘度を測定したところ１０．７ｍＰａ・ｓｅｃであった。
【００２７】
被塗布物である支持体として、厚さ７５μｍ、幅３００ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
【００２８】
まず、図１、図２及び図３それぞれの塗布装置で湿潤膜厚１０μｍの塗布資料Ａ、Ｂ及びＣを１ｍ作成し、膜厚均一性を評価した。
【００２９】
膜厚均一性は図４の平面図に示すように幅３００ｍｍの支持体の塗布幅２５０ｍｍの両端を１０ｍｍ空けて幅方向にピッチ２３ｍｍで１１点の膜厚を計測し、その平均値をＸ、その最大値をＹ、最小値をＺとしたとき、（（Ｙ−Ｚ）／Ｘ）×１００％を長手方向に１０点測定して計算し、その最大値で表される。
【００３０】
以下表１に実験した結果を示す。
【００３１】
【表１】
2007090302.tif 000003
【００３２】
表１からわかるとおり、本発明によれば高い膜厚精度の塗布結果を得ることができる。
【００３３】
次に、図１、図２及び図３それぞれで乾燥後膜厚が１μｍとなるように塗布条件を調整し、図５の平面図に示すように幅３００ｍｍの支持体に塗布幅２５０ｍｍで５０００ｍの塗布を実施した。そしてそれぞれの塗布装置において塗布された支持体の先頭と後尾で上記の平均値Ｘを測定し、その先頭部の値をＸ１、その後尾の値をＸ２としたとき（│Ｘ１−Ｘ２│／（Ｘ１＋Ｘ２）／２）×１００％で表される膜厚変動の値を測定して算出した。その結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
2007090302.tif 000004
【００３５】
表２からわかるとおり、本発明によれば、終始安定して高い膜厚精度の塗布結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の塗布方法の実施に用いられる塗布装置の一例を示す構成概要図である。
【図２】図１において塗工ローラ及び洗浄装置を省いた塗布装置の構成概要図である。
【図３】比較のために使う、一般的なフレキソ印刷方式を用いた塗布装置の一例を示す構成概略図である。
【図４】膜厚均一性算出のために、支持体上の塗布物の膜厚測定点の位置を示す平面図である。
【図５】膜厚変動の値算出のために、支持体の先頭と後尾の膜厚平均値の算出位置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  塗布液
１Ａ  一次塗布膜
２  バックアップローラ
３  塗工ローラ
４  アニロックスローラ
５  支持体（被塗布物）
６  エクストルージョン型ダイヘッド
７  ポンプ
８  洗浄液タンク
９  洗浄液
９Ａ  パン
１０  エアーノズル
【図１】
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【図２】
2007090302.tif 000006
【図３】
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【図４】
2007090302.tif 000008
【図５】
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