(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液入口からの塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を枚葉式のフラットな基材に２５μｍまでのウェット膜厚で厚塗りをする用途の塗工装置において、吐出スリットから両側に広がるヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いたことを特徴とする塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗工物である基材の表面に塗布液を塗布するエクストルージョン方式のダイヘッドを用いた塗工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エクストルージョン方式のダイヘッドを用いた塗工装置は、均一な薄膜塗工が可能であることから種々の分野で広く利用されている。このダイヘッドは、基本的に、液入口からの塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを備えた構造をしている。そして、図１の正面図に示すように、ダイヘッドＨと基材Ｇとを所定の間隔を保って相対的に移動させるようにし、その時に、ダイヘッドＨの液入口から流入した塗布液がマニホールドにて幅方向に広がり、先端の吐出スリットＳから押し出されることにより、基材Ｇの表面に一定膜厚の塗膜Ｍを形成するようになっている。
【０００３】
このタイプの塗工装置では、同一物性（粘度等のレオロジー特性）の塗布液を用いて塗布を行う場合、形成すべき膜厚が異なる（例えば５μｍと１０μｍ）製品等に対しても、同じダイヘッドを用いて塗布するのが通例である。そして、形成する塗膜の膜厚調整は、ダイヘッドに塗布液を送るポンプの流量調整と、ダイヘッド先端のリップ部と対象基材とのギャップ調整により行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したダイヘッドを用いた塗布装置により厚塗りをするためには、過剰な量の塗布液を先端に蓄えなければならない。ところが、溶剤系インキのような低粘度の塗布液を塗布するのに、通常のダイヘッドを使用すると、図２に示すように、ダイヘッドＨの先端に不安定なビードＢが形成され、そのために塗布液ＬがダイヘッドＨの側面にまで上がってしまい、基材Ｇの上に形成される塗膜にスジやムラなどが生じるという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、塗布液が低粘度である場合に、所望とする膜厚の塗膜を高精度に塗布することを可能とした塗工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の塗工装置は、液入口からの塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を枚葉式のフラットな基材に２５μｍまでのウェット膜厚で厚塗りをする用途の塗工装置において、吐出スリットから両側に広がるヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の塗工装置は、液入口からの塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッドを使用するが、このダイヘッドでは、初期ビード形成時においてダイヘッド先端のリップ部の長さによって、形成されるビードの大きさが異なる。すなわち、図３（Ａ）に示すようにリップ部の長さｔが長い場合は大きなビードＢが形成され、図３（Ｂ）に示すようにリップ部の長さｔが短い場合は小さなビードＢが形成される。
【０００８】
そして、ダイヘッド先端のリップ部の長さを各種検討することにより、ダイヘッドを使用した塗工装置では、所望の膜厚に応じたリップ長さが存在することが判明した。
【０００９】
図４は溶剤系インキを用いた時のダイヘッド先端のリップ部の長さとウェット膜厚との関係を示すグラフである。この図４のグラフに示すように、リップ部の長さと所望のウェット膜厚との関係は比例関係にある。そして、この関係を考慮して、ダイヘッド先端のリップ部の設計を行うことが可能となる。図４に示す溶剤系のインキの場合、すなわち粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液の場合、２５μｍ程度までのウェット膜厚を塗布するのに、リップ部の長さｔは０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとすればよいことが分かる。
【００１０】
さらに、本発明では、図５に示すように、ダイヘッドＨ先端のリップ部の少なくとも一方のリップ部を内側に傾斜させた形状にする。これにより、ビードＢに要する液滴のヘッド先端部での安定した保持を可能としている。特に、ダイヘッドＨの材質と塗布液Ｌとの接触角が大きい場合、ヘッド側面への塗布液Ｌの回り込みがより多く見受けられるため、リップ部が共に平行であるときよりも、角度を持たせた方が、塗布液を頂点Ｘでより保持しやすくなり、その結果として形成される塗膜の膜厚精度が向上し、スジ等の発生も抑えることが可能となる。低粘度の塗布液の場合、リップ部の傾斜角度θの範囲は０°＜θ＜１０°がよい。
【００１１】
【実施例】
ダイヘッド先端のリップ部の形状は、塗布面の均一性、安定性等に影響を及ぼすものであり、使用する塗布液の粘度等の物性ごとに設計する必要がある。塗布液１（粘度η＝１０ｃｐｓ）を用いた場合の最適な形状について、表１に示す条件１〜６（図６参照）の形状にて確認を行った。
【００１２】
【表１】
0004984312.tif 000002
【００１３】
確認した評価結果を表２に示す。評価項目は「ビードの繋がり」と「面質」の２つとし、それぞれについて目視にて確認を行った。この表２から条件１の形状が最も適していることが分かる。
【００１４】
【表２】
0004984312.tif 000003
【００１５】
同様に、塗布液２（粘度η＝８０ｃｐｓ）を用いた場合の最適な形状について、表１に示す条件１〜６（図６参照）の形状にて確認を行った。
【００１６】
確認した評価結果を表３に示す。評価項目は「ビードの繋がり」と「面質」の２つとし、それぞれについて同様に目視にて確認を行った。この表３から条件３の形状が最も適していることが分かる。
【００１７】
【表３】
0004984312.tif 000004
【００１８】
【発明の効果】
本発明の塗工装置は、液入口からの塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を枚葉式のフラットな基材に２５μｍまでのウェット膜厚で厚塗りをする用途の塗工装置において、吐出スリットから両側に広がるヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いたことを特徴としているので、リップ部の長さが所望のウェット膜厚に対応することができ、しかも塗布液がヘッド側面に回り込まずにリップ部にて保持しやすくなることから、所望とする膜厚の塗膜を高精度に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗工装置におけるダイヘッドの一例を塗工状態で示す説明図である。
【図２】ダイヘッドの先端に不安定なビードが形成される様子を示す説明図である。
【図３】ダイヘッド先端のリップ部の長さの違いによるビードの大きさを比較するための説明図である。
【図４】溶剤系インキを用いた時のダイヘッド先端のリップ部の長さとウェット膜厚との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の塗工装置におけるダイヘッドの一例を示す説明図である。
【図６】ダイヘッドの先端形状を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｈ  ダイヘッド
Ｓ  吐出スリット
Ｌ  塗布液
Ｂ  ビード
Ｇ  基材
【図１】
0004984312.tif 000005
【図２】
0004984312.tif 000006
【図３】
0004984312.tif 000007
【図４】
0004984312.tif 000008
【図５】
0004984312.tif 000009
【図６】
0004984312.tif 000010