JP2006061815A - Die coater and coating method - Google Patents

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礼 弘光
Yoji Obata
洋治 小幡
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秀紀 浅井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die coater capable of uniformly thick-coating with a low viscosity coating liquid without liquid-dripping, and a coating method. <P>SOLUTION: The die coater has injection parts injecting gas on both the side surfaces of the coating liquid discharged from a coating liquid discharge opening in the die coater coating a web with the coating liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ウエブに塗工液を塗工するダイコータ及び塗工方法に関するものであり、より詳しくは、ウエブに粘度の低い塗工液を省液で経済性良く、均一の塗工量で塗工することができるダイコータ及び塗工方法に関するものである。   The present invention relates to a die coater and a coating method for coating a web with a coating liquid. More specifically, the present invention relates to a low-viscosity coating liquid on a web, which is liquid-saving, economical and has a uniform coating amount. The present invention relates to a die coater that can be worked and a coating method.

従来、ウエブに塗工液を塗工する塗工装置として、グラビア印刷機、ナイフコータ、カーテンコータ、スライドコータ、ダイコータ等の装置が知られている。その中で、ダイコータは、塗工液供給タンクから塗出口までが密閉系となっており塗工液の大気接触を避けることができるため、塗工液の特性変化や塗工液への異物混入を防止することができ、塗工液を安定的に供給することができる。また、塗工液を全量塗工するため、塗工液供給タンクから塗出口までのシステムを最適化することで、最低必要量の塗工液で効率よく塗工することができ、ロスを少なくすることができる。また、ダイコータは、薄膜材料の精密塗工から高粘度の塗工液を使用した厚膜塗工等に対し、制御良く均一に塗工することができる。
特開平５−３３７４２３号公報 Conventionally, apparatuses such as a gravure printing machine, a knife coater, a curtain coater, a slide coater, and a die coater are known as coating apparatuses that apply a coating liquid to a web. Among them, the die coater is a sealed system from the coating liquid supply tank to the coating outlet, and avoids contact of the coating liquid with the atmosphere, so changes in the characteristics of the coating liquid and contamination of the coating liquid Can be prevented, and the coating liquid can be supplied stably. In addition, since the entire amount of the coating liquid is applied, the system from the coating liquid supply tank to the coating outlet is optimized, so that the minimum required amount of coating liquid can be applied efficiently and loss is reduced. can do. Further, the die coater can perform uniform coating with good control from precision coating of a thin film material to thick film coating using a high viscosity coating solution.
JP-A-5-337423

しかしながら、ダイコータは例えば約３０〜１００００ｍＰａ・ｓの低粘度の塗工液を使用し膜厚が約０．０１〜１ｍｍの厚膜塗工を行うと、塗工液が低粘度のためにウエブ上で安定せず、液ダレを起こすなどの問題があった。   However, if the die coater uses a low-viscosity coating solution of about 30 to 10000 mPa · s, for example, and performs a thick coating with a film thickness of about 0.01 to 1 mm, the coating solution is low on the web. However, it was not stable and had problems such as dripping.

そこで、本発明は、上記問題を解決し、低粘度の塗工液を液ダレせずに均一に厚膜塗工できるダイコータ及び塗工方法を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to solve the said problem and to provide the die-coater and coating method which can apply a thick film uniformly without dripping a low-viscosity coating liquid.

上記課題を解決するため、本発明に係るダイコータは、ウエブに塗工液を塗工するダイコータにおいて、ダイの塗出口から塗出される塗工液の両側面にガスを噴射する噴射部を有している。この噴射部はダイの両側面近傍に配置されていることが好ましい。   In order to solve the above-mentioned problems, a die coater according to the present invention has an injection unit that injects gas to both sides of a coating liquid applied from a die coating outlet in a die coater that applies a coating liquid to a web. ing. It is preferable that this injection part is arrange | positioned in the side surface vicinity of die | dye.

また、この噴射部が前記ウエブの進行方向後方上部からガスを噴射し、当該噴射されるガスの噴射方向が、ウエブを含む平面内においてウエブ進行方向と第１設置角度をなし、また、ウエブを含む平面に対し第２設置角度をなすように構成することもできる。このとき、第１設置角度が１５〜７５度で第２設置角度が３０〜７５度であることが好ましく、さらには第１設置角度が４５〜７５度、第２設置角度が３０〜４５度であることが好ましい。   In addition, the injection unit injects gas from the rear upper part of the traveling direction of the web, and the injection direction of the ejected gas forms a first installation angle with the traveling direction of the web in a plane including the web. It can also comprise so that a 2nd installation angle may be made | formed with respect to the plane to contain. At this time, the first installation angle is preferably 15 to 75 degrees and the second installation angle is preferably 30 to 75 degrees. Furthermore, the first installation angle is 45 to 75 degrees, and the second installation angle is 30 to 45 degrees. Preferably there is.

また、噴射部から噴射されるガスを加熱する加熱器や、加湿する加湿器を具備していても良い。   Moreover, you may comprise the heater which heats the gas injected from an injection part, and the humidifier which humidifies.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る塗工方法は、ウエブに塗工液を塗工するダイコータによる塗工方法において、塗出口から塗出される塗工液の両側面にガスを噴射しつつ塗工する。このガスを噴射する噴射部はダイの両側面近傍に配置されていることが好ましい。   Further, in order to solve the above-mentioned problems, the coating method according to the present invention is a coating method using a die coater that coats a web with a coating liquid, and injects gas onto both sides of the coating liquid to be applied from a coating outlet. While coating. It is preferable that the injection unit for injecting the gas is disposed in the vicinity of both side surfaces of the die.

また、この噴射部が前記ウエブの進行方向後方上部からガスを噴射し、当該噴射されるガスの噴射方向が、ウエブを含む平面内においてウエブ進行方向と第１設置角度をなし、また、ウエブを含む平面に対し第２設置角度をなすように構成することもできる。このとき、第１設置角度が１５〜７５度、第２設置角度が３０〜７５度であることが好ましく、さらには第１設置角度が４５〜７５度、第２設置角度が３０〜４５度であることが好ましい。   In addition, the injection unit injects gas from the rear upper part of the traveling direction of the web, and the injection direction of the ejected gas forms a first installation angle with the traveling direction of the web in a plane including the web. It can also comprise so that a 2nd installation angle may be made | formed with respect to the plane to contain. At this time, the first installation angle is preferably 15 to 75 degrees and the second installation angle is preferably 30 to 75 degrees, and further the first installation angle is 45 to 75 degrees and the second installation angle is 30 to 45 degrees. Preferably there is.

また、噴射部から噴射されるガスは加熱、加湿されていてもよく、不活性ガスとすることもできる。   Moreover, the gas injected from the injection unit may be heated and humidified, or may be an inert gas.

本発明によれば、塗工液の両側面にガスを噴射する噴射部を有しているため、低粘度の塗工液による塗工を行ってもウエブ上で安定しており、液ダレ等の問題が生じる事がない。また、噴射部の第１設置角度及び第２設置角度を調整することで、より安定して塗工することができる。   According to the present invention, since it has an injection section for injecting gas to both sides of the coating liquid, it is stable on the web even when coating with a low-viscosity coating liquid is performed. The problem does not occur. Moreover, it can coat more stably by adjusting the 1st installation angle and 2nd installation angle of an injection part.

さらにまた、噴射部により噴射されるガスを不活性ガスとすることで、空気との接触が好ましくない塗工液にも対応することができる。   Furthermore, by using an inert gas as the gas injected by the injection unit, it is possible to cope with a coating liquid that is not preferable in contact with air.

また、噴射部により噴射されるガスを加熱しておくことで、塗工液の側面を予備乾燥させてより液ダレを抑えることができ、安定して低粘度の塗工液を塗工することができる。   In addition, by heating the gas sprayed by the spray unit, the side of the coating liquid can be pre-dried to reduce liquid dripping and stably apply a low-viscosity coating liquid. Can do.

また、噴射部により噴射されるガスを加湿しておくことで、静電気を抑えることができるため、
静電気による塗工液のはじきや抜けによる塗工面の欠落を防止するので、より安定して塗工することができ、塗工液に湿潤状態とする必要がある材料が存在する場合は、所望の含水率を保ちつつ水分を蒸発させることもできる。 In addition, static electricity can be suppressed by humidifying the gas injected by the injection unit.
Since the coating surface is prevented from being lost due to repelling or removal of the coating liquid due to static electricity, the coating liquid can be applied more stably, and if there is a material that needs to be in a wet state in the coating liquid, It is also possible to evaporate moisture while maintaining the moisture content.

以下、本発明に係るダイコータ及び塗工方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係るダイコータ及び塗工方法を示す斜投影図であり、図２及び図３は、図１の平面図及び正面図である。   Hereinafter, embodiments of a die coater and a coating method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an oblique projection showing a die coater and a coating method according to this embodiment, and FIGS. 2 and 3 are a plan view and a front view of FIG.

図１に示すように、ダイコータ１は、ウエブ３を支持するバックアップロール９と、バックアップロール９上を走行するウエブ３に対して塗工液１１を塗工するダイ５と、ダイ５の両側面近傍に設けられた噴射部７と、ダイ５に塗工液１１を供給する供給ポンプ１３と、塗工液１１を貯蔵する供給タンク１５とを備え、塗工液１１はダイ５の塗出口５１からウエブ３上に塗工されるように構成されている。塗工液１１は、ダイコータに適合するものであれば良い。   As shown in FIG. 1, the die coater 1 includes a backup roll 9 that supports the web 3, a die 5 that applies a coating solution 11 to the web 3 that runs on the backup roll 9, and both side surfaces of the die 5. A spray unit 7 provided in the vicinity, a supply pump 13 for supplying the coating liquid 11 to the die 5, and a supply tank 15 for storing the coating liquid 11 are provided. The coating liquid 11 is applied to the coating outlet 51 of the die 5. To be coated on the web 3. The coating liquid 11 only needs to be compatible with a die coater.

また、噴射部７は、第１設置角度θ１及び第２設置角度θ２とを自由に設定可能となるように可動となっており、ダイ５の塗出口５１の近傍で塗工液１１の両側面に対してガスを噴射するようになっている。ここで、図２及び図３に示すように、第１設置角度θ１とは、ウエブを含む平面内においてウエブ進行方向に対するガスの噴射方向の角度（図２参照）であり、第２設置角度θ２とは、ウエブを含む平面に対するガスの噴射方向の角度である（図３参照）。 In addition, the injection unit 7 is movable so that the first installation angle θ 1 and the second installation angle θ 2 can be freely set, and the coating liquid 11 is disposed in the vicinity of the coating outlet 51 of the die 5. Gas is injected to both sides. Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the first installation angle θ 1 is an angle of the gas injection direction with respect to the web traveling direction (see FIG. 2) in the plane including the web, and the second installation angle. θ 2 is the angle of the gas injection direction with respect to the plane including the web (see FIG. 3).

次に、このように構成されたダイコータ１を用いた塗工方法について説明する。まず、バックアップロール９上をウエブ３が走行する。供給タンク１５から供給ポンプ１３によりダイ５に塗工液１１が供給され、ダイ５の塗出口５１から塗工液１１が塗出されウエブ３上に塗工される。このとき、ウエブ３上の塗工液１１はまだウェット状態にあり、ウエブ３上を幅方向に拡がろうとする。そこで塗出口５１近傍でこの塗工液１１の両側面に対し噴射部７からガスが噴射される。ここで噴射部１１から噴射されるガスの噴射量は、０〜４０Ｌ／ｍｉｎであり、好ましくは２．４〜２６．７Ｌ／ｍｉｎとする。   Next, a coating method using the die coater 1 configured as described above will be described. First, the web 3 runs on the backup roll 9. The coating liquid 11 is supplied to the die 5 from the supply tank 15 by the supply pump 13, and the coating liquid 11 is applied from the coating outlet 51 of the die 5 and applied onto the web 3. At this time, the coating liquid 11 on the web 3 is still in a wet state and tends to spread on the web 3 in the width direction. Therefore, gas is jetted from the jetting unit 7 to both sides of the coating liquid 11 in the vicinity of the coating outlet 51. Here, the injection amount of the gas injected from the injection unit 11 is 0 to 40 L / min, and preferably 2.4 to 26.7 L / min.

これらのようにすることで、塗工液１１の両側が少し乾燥するので塗工液１１がウエブ３上を幅方向に拡がろうとするのを防ぐことができ、ウエブ３上に安定して塗工することができる。   By doing so, both sides of the coating liquid 11 are slightly dried, so that the coating liquid 11 can be prevented from spreading on the web 3 in the width direction, and can be stably applied on the web 3. Can be crafted.

また、ここで噴射部７から噴射されるガスを不活性ガスにすることができる。こうすることにより、空気と接触するのが好ましくない塗工液１１を使用する場合にも対応することができる。このとき、不活性ガスとしては、窒素ガス、ネオンガス、ヘリウムガス、又はアルゴンガス等を使用することができる。   Moreover, the gas injected from the injection part 7 can be made into an inert gas here. By doing so, it is possible to cope with the case of using the coating liquid 11 which is not preferably in contact with air. At this time, nitrogen gas, neon gas, helium gas, argon gas, or the like can be used as the inert gas.

また、噴射部７により噴射されるガスを加熱する加熱器（図示省略）を備え、加熱したガスを噴射させることもできる。このときの温度は、２０〜１００℃、好ましくは２０〜５０℃が良い。こうすることで、ウエブ３上の塗工液１１の側面を仮乾燥させ、より安定して塗工することができる。   Moreover, the heater (not shown) which heats the gas injected by the injection part 7 is provided, and the heated gas can also be injected. The temperature at this time is 20 to 100 ° C., preferably 20 to 50 ° C. By carrying out like this, the side surface of the coating liquid 11 on the web 3 can be temporarily dried, and it can coat more stably.

また、噴射部７により噴射されるガスを加湿する加湿器（図示省略）を備え、加湿したガスを噴射させることもできる。このときの湿度は、５０〜９５ＲＨ％が好ましい。こうすることで、静電気を抑えることができるために、静電気に起因した塗工液のはじきや抜けによる塗工面の欠落を防止でき、より安定して塗工することができる。また、例えば燃料電池用ペーストのように、イオン伝導性電解質が含まれており、有効な発電機能を発揮するために常時一定の湿潤状態を保つ必要がある場合に対しては、所望の含水率を保ちつつ水分を蒸発することもできる。   Moreover, the humidifier (illustration omitted) which humidifies the gas injected by the injection part 7 is provided, and humidified gas can also be injected. The humidity at this time is preferably 50 to 95 RH%. By doing so, since static electricity can be suppressed, it is possible to prevent the coating surface from being lost due to repelling or removal of the coating liquid due to static electricity, and more stable coating can be performed. For example, when an ion-conducting electrolyte is included, such as a fuel cell paste, and it is necessary to maintain a constant wet state in order to exhibit an effective power generation function, the desired moisture content Water can also be evaporated while keeping

また、図４に示すように、噴射部７をダイ５内に塗工液１１の両側面にガスを噴射するよう形成された孔とすることもできる。このとき、噴射孔１７にはガス供給管（図示省略）が接続されており、このガス供給管よりガスが供給される。   Moreover, as shown in FIG. 4, the injection part 7 can also be made into the hole formed so that gas might be injected in the both sides | surfaces of the coating liquid 11 in the die | dye 5. FIG. At this time, a gas supply pipe (not shown) is connected to the injection hole 17 and gas is supplied from the gas supply pipe.

以下に本発明の実施例を示す。   Examples of the present invention are shown below.

図１に示すダイコータ１において、ウエブ３を０．５ｍ／ｍｉｎで走行させ、ダイ５の塗出口５１より塗工液１１を塗工膜厚１０又は５０μｍでそのウエブ３上に塗工する。このとき、塗工液１１の粘度は１０ｍＰａ・ｓである。ここで噴射部７の第１設置角度θ１を５〜８５度、第２設置角度θ２を２０〜８５度と変化させ、噴射量０、２０又は３０Ｌ／ｍｉｎでエアを塗工液１１の側面に対し噴射したときの、塗工液１１の液ダレ量W（単位：ｍｍ）の結果を表１に示す。このときのエアの温度は５０℃、湿度は６０％ＲＨである。 In the die coater 1 shown in FIG. 1, the web 3 is run at 0.5 m / min, and the coating liquid 11 is applied on the web 3 with a coating film thickness of 10 or 50 μm from the coating outlet 51 of the die 5. At this time, the viscosity of the coating liquid 11 is 10 mPa · s. Here, the first installation angle θ 1 of the injection unit 7 is changed to 5 to 85 degrees, the second installation angle θ 2 is changed to 20 to 85 degrees, and air is applied at an injection amount of 0, 20 or 30 L / min. Table 1 shows the result of the dripping amount W (unit: mm) of the coating liquid 11 when sprayed onto the side surface. At this time, the temperature of the air is 50 ° C., and the humidity is 60% RH.

Figure 2006061815
表１より、以下の効果が認められる。1)塗工膜厚１０、５０μｍともに、エア吐出量０Ｌ／ｍｉｎの場合よりも、エア吐出量２０又は３０Ｌ／ｍｉｎの場合の方が液ダレ量Wが少なく、エアの吐出が液ダレ防止に対して効果的である。2)塗工膜厚１０μｍ、エア吐出量２０Ｌ／ｍｉｎの条件では、第１設置角度θ１を約１５〜７５度、第２設置角度θ２を約３０〜７５度とすることで、液ダレ防止に対してより効果的である。3)第１設置角度θ１を約４５〜７５度、第２設置角度θ２を３０〜４５度とすることで、液ダレ量Wをさらに確実に少なくすることができ、液ダレ防止に対してより効果的である。
Figure 2006061815
 From Table 1, the following effects are recognized. 1) For both coating film thicknesses 10 and 50 μm, the amount of dripping W is smaller when the air discharge amount is 20 or 30 L / min than when the air discharge amount is 0 L / min, and air discharge prevents liquid dripping. It is effective against this. 2) When the coating film thickness is 10 μm and the air discharge rate is 20 L / min, the first installation angle θ 1 is about 15 to 75 degrees, and the second installation angle θ 2 is about 30 to 75 degrees. More effective for prevention. 3) By setting the first installation angle θ 1 to about 45 to 75 degrees and the second installation angle θ 2 to 30 to 45 degrees, the liquid dripping amount W can be further reliably reduced, and liquid dripping prevention can be achieved. And more effective.

本発明に係るダイコータの斜投影図である。1 is an oblique projection view of a die coater according to the present invention. 図１の平面図である。It is a top view of FIG. 図１の正面図である。It is a front view of FIG. 本発明に係るダイコータの他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the die-coater concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ダイコータ
３ ウエブ
５ ダイ
７ 噴射部
１１ 塗工液
５１ 塗出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die coater 3 Web 5 Die 7 Injection part 11 Coating liquid 51 Coating outlet

Claims (15)

ウエブに塗工液を塗工するダイコータにおいて、ダイの塗出口から塗出される塗工液の両側面にガスを噴射する噴射部を有することを特徴とするダイコータ。   A die coater for applying a coating liquid to a web, comprising: an injection section for injecting a gas to both sides of the coating liquid applied from a die coating outlet. 前記ダイの両側面近傍に前記噴射部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のダイコータ。   The die coater according to claim 1, wherein the injection unit is disposed in the vicinity of both side surfaces of the die. 前記噴射部が前記ウエブの進行方向に対し斜め後方上部からガスを噴射し、当該噴射されるガスの噴射方向が、ウエブを含む平面内においてウエブ進行方向と第１設置角度をなし、また、ウエブを含む平面に対して第２設置角度をなすように構成された請求項１又は２に記載のダイコータ。   The injecting section injects gas from the upper rear side obliquely with respect to the traveling direction of the web, and the injecting direction of the ejected gas forms a first installation angle with the web traveling direction in a plane including the web. The die coater according to claim 1, wherein the die coater is configured to form a second installation angle with respect to a plane including 前記第１設置角度が約１５〜７５度、前記第２設置角度が約３０〜７５度であることを特徴とする請求項３に記載のダイコータ。   The die coater according to claim 3, wherein the first installation angle is about 15 to 75 degrees, and the second installation angle is about 30 to 75 degrees. 前記第１設置角度が約４５〜７５度、前記第２設置角度が約３０〜４５度であることを特徴とする請求項３に記載のダイコータ。   The die coater according to claim 3, wherein the first installation angle is about 45 to 75 degrees, and the second installation angle is about 30 to 45 degrees. 前記噴射部から噴射されるガスを加熱する加熱機を具備していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のダイコータ。   The die coater according to any one of claims 1 to 5, further comprising a heater that heats the gas ejected from the ejection unit. 前記噴射部から噴射されるガスを加湿する加湿器を具備していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のダイコータ。   The die coater according to any one of claims 1 to 6, further comprising a humidifier for humidifying the gas ejected from the ejection unit. ウエブに塗工液を塗工するダイコータによる塗工方法において、ダイの塗出口から塗出される塗工液の両側面にガスを噴射しつつ塗工することを特徴とする塗工方法。   A coating method using a die coater for coating a web with a coating liquid, wherein the coating is performed while jetting gas onto both sides of the coating liquid to be coated from a coating outlet of the die. 前記ダイの両側面近傍に配置された噴射部からガスが噴射されていることを特徴とする請求項８に記載の塗工方法。   The coating method according to claim 8, wherein a gas is injected from an injection unit disposed in the vicinity of both side surfaces of the die. 前記噴射部が前記ウエブの進行方向に対し斜め後方上部からガスを噴射し、当該噴射されるガスの噴射方向が、ウエブを含む平面内においてウエブ進行方向と第１設置角度をなし、また、ウエブを含む平面に対して第２設置角度をなすように構成された請求項８又は９に記載の塗工方法。   The injecting section injects gas from the upper rear side obliquely with respect to the traveling direction of the web, and the injecting direction of the ejected gas forms a first installation angle with the web traveling direction in a plane including the web. The coating method of Claim 8 or 9 comprised so that a 2nd installation angle might be made | formed with respect to the plane containing. 前記第１設置角度が約１５〜７５度、前記第２設置角度が約３０〜７５度であることを特徴とする請求項１０に記載の塗工方法。   The coating method according to claim 10, wherein the first installation angle is about 15 to 75 degrees, and the second installation angle is about 30 to 75 degrees. 前記第１設置角度が約４５〜７５度、前記第２設置角度が約３０〜４５度であることを特徴とする請求項１０に記載の塗工方法。   The coating method according to claim 10, wherein the first installation angle is about 45 to 75 degrees, and the second installation angle is about 30 to 45 degrees. 前記噴射部から噴射されるガスが加熱されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の塗工方法。   The coating method according to any one of claims 8 to 12, wherein a gas sprayed from the spray section is heated. 前記噴射部から噴射されるガスが加湿されていることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の塗工方法。   The coating method according to claim 8, wherein the gas sprayed from the spray section is humidified. 前記噴射部から噴射されるガスが不活性ガスであることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれかに記載の塗工方法。   The coating method according to claim 8, wherein the gas ejected from the ejection unit is an inert gas.
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