JP2010167326A - Coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粘度の高い塗液をグラビアコーターで塗工する場合に、塗液を安定的に送液させるための技術に関する。 The present invention relates to a technique for stably feeding a coating liquid when a high-viscosity coating liquid is applied with a gravure coater.
グラビア塗工方法は、現在様々な塗液の塗工方法として利用されている。グラビア塗工方法は、塗液をグラビアロールにのせることが出来れば、ドクター刃で余分な塗液を掻き落とし基材に塗工することを容易に実現できるので、塗液物性の適用可能範囲は他の塗工方式より広い。しかし、グラビアロールに塗液をのせるのは、液受けパンという入れ物の中に塗液を満たした状態でロールを浸漬させながらのせていくので、液受けパンの中の塗液の管理が成り行きになり難しい。例えば、塗液中の溶媒が、空気開放される液受けパン内で蒸発するため、液受けパンの中で粘度上昇が起き、塗工物の品質管理上問題となる。 The gravure coating method is currently used as a coating method for various coating liquids. With the gravure coating method, if the coating liquid can be placed on the gravure roll, it is easy to scrape off the excess coating liquid with a doctor blade and apply it to the substrate. Is wider than other coating methods. However, the application of the coating liquid on the gravure roll is carried out by immersing the roll in a container filled with the coating liquid in a container called a liquid receiving pan, so that the management of the coating liquid in the liquid receiving pan will take place. It becomes difficult. For example, since the solvent in the coating liquid evaporates in the liquid receiving pan that is opened to the air, the viscosity rises in the liquid receiving pan, which causes a problem in quality control of the coated product.
一般的に、上記の問題は、液受けパンの中の塗液を廃液口から一定量抜き取りながら再度供給側に循環させることで、液受けパンの中の塗液状態を一定化して回避している。しかし、循環させるためにはある程度粘度が低いことが必須条件になり、高粘液の場合は難しくなる。特に、液受けパンの中にある状態ではせん断がかからないため、せん断速度の低い領域で粘度が高い液は扱いが難しくなる。 In general, the above problem is avoided by making the coating liquid in the liquid receiving pan constant by removing it from the waste liquid port and circulating it again to the supply side. Yes. However, in order to circulate, it is essential that the viscosity is low to some extent, and in the case of a highly viscous liquid, it becomes difficult. In particular, since there is no shear in the state of being in the liquid receiving pan, it is difficult to handle a liquid having a high viscosity in a region where the shear rate is low.
塗液の品質管理の観点では、なるべく開放部を少なくして塗液の流れを一方向にすることが効果的である。塗工方法としてはグラビア法とは異なるが、ダイ塗工などはその良い例である。また、特許文献１のように、その良いところを取り入れるためにファウンテン型のノズルを直接グラビアロールに塗液を吐出させるために使用する方法が提案されている。 From the viewpoint of quality control of the coating liquid, it is effective to make the flow of the coating liquid unidirectional by reducing the number of open portions as much as possible. Although the coating method is different from the gravure method, die coating is a good example. Also, as disclosed in Patent Document 1, a method of using a fountain-type nozzle for directly discharging a coating liquid onto a gravure roll has been proposed in order to take advantage of this advantage.
しかしながら、ダイ塗工については、開放部がなく塗液の流れを一方向にすることはできるが、特に粘度が高い塗液を塗布する場合、基材の幅方向に塗布量分布が生じ好ましくない。また、特許文献１で提案されている方法では、グラビアロールに塗液をのせるところまでは開放部がなく一方向であり好ましいが、ファウンテン型ノズルから吐出させて液をのせるために適切なロールとノズルの間隙を設定しないと、塗布量に分布を生じせしめる。特許文献１で挙げたものは、ドクター刃とノズルが一体化した形状であるが、ドクター刃で別途掻き落とし塗布量分布を抑えることも可能である。しかし、完全には塗布量分布を抑えることができず、また、粘度が高い塗液になればなるほど難しくなる。 However, for die coating, there is no open part and the flow of the coating liquid can be unidirectional. However, particularly when a coating liquid with high viscosity is applied, the distribution of the coating amount occurs in the width direction of the substrate, which is not preferable. . Further, in the method proposed in Patent Document 1, it is preferable that the gravure roll is coated with the coating liquid in one direction without an open part, but suitable for placing the liquid by discharging from a fountain type nozzle. If the gap between the roll and the nozzle is not set, the coating amount is distributed. Although what was mentioned in patent document 1 is a shape which the doctor blade and the nozzle were integrated, it is also possible to suppress scraping application amount distribution separately with a doctor blade. However, the coating amount distribution cannot be completely suppressed, and the higher the viscosity of the coating liquid, the more difficult it becomes.
そこで、本発明では、特に塗液のせん断速度が低い領域で粘度が高い液でも、塗布量分布を抑え、塗工液の物性を管理しながら、グラビアコーターで塗工する方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a method of coating with a gravure coater while suppressing the coating amount distribution and controlling the physical properties of the coating liquid, even in a liquid having a high viscosity in a region where the shear rate of the coating liquid is low.
本発明者は、液受けパンへの塗液の供給方法とグラビアロールに転写されなかった塗液の処理方法を特定することで、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor has found that the above-mentioned problems can be solved by specifying a method for supplying the coating liquid to the liquid receiving pan and a method for treating the coating liquid that has not been transferred to the gravure roll, and completes the present invention. It came to.
すなわち、請求項１に記載の発明は、せん断速度１［１／ｓ］の時のせん断粘度が、１０００ｍＰａｓ以上の粘度を示す塗液を、グラビアコーターにて基材に塗工する塗膜の製造方法において、グラビアロールに該塗液を転写させるために設置した液受けパンへ、該液受けパンを形成する部位のうち、重力方向最下部から該塗液を供給する工程と、該塗液をグラビアロールに転写させ、該基材に塗工する工程と、該グラビアロールに転写されなかった該塗液を、供給系へ循環させずに廃液する工程とを含むことを特徴とする、塗膜の製造方法である。 That is, the invention according to claim 1 is a method for producing a coating film in which a coating liquid having a shear viscosity of 1000 mPas or more at a shear rate of 1 [1 / s] is applied to a substrate with a gravure coater. In the method, a step of supplying the coating liquid from a lowermost part in a gravitational direction among the portions that form the liquid receiving pan to a liquid receiving pan installed to transfer the coating liquid to a gravure roll; and A coating film comprising: a step of transferring to a gravure roll and coating the substrate; and a step of draining the coating liquid not transferred to the gravure roll without circulating it to a supply system. It is a manufacturing method.
請求項２に記載の発明は、該液受けパンへの供給口がファウンテン型のノズル形状をしていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の塗膜の製造方法である。 The invention according to claim 2 is the method for producing a coating film according to claim 1 or 2, characterized in that the supply port to the liquid receiving pan has a fountain-type nozzle shape.
請求項３に記載の発明は、せん断速度１［１／ｓ］の時のせん断粘度が１０００ｍＰａｓ以上の粘度を示す塗液を塗工する塗工装置において、該塗工装置は、少なくとも、
液受けパンと、該液受けパンを形成する部位のうち、重力方向最下部に設置したファウンテン型のノズル形状をした供給口とを有することを特徴とする、塗工装置である。
The invention according to claim 3 is a coating apparatus for applying a coating liquid having a shear viscosity of 1000 mPas or more at a shear rate of 1 [1 / s], wherein the coating apparatus includes at least:
A coating apparatus comprising: a liquid receiving pan; and a fountain-type nozzle-shaped supply port installed at a lowermost portion in a gravitational direction among portions forming the liquid receiving pan.
以上のことを実施することにより、特に塗液のせん断速度が低い領域で粘度が高い液でも、塗布量分布を抑え、塗工液の物性を管理しながらグラビアコーターで塗工することができる。 By carrying out the above, even a liquid having a high viscosity particularly in a region where the shear rate of the coating liquid is low can be applied with a gravure coater while suppressing the distribution of the coating amount and managing the physical properties of the coating liquid.
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。図１に一般的なグラビアコーターの概観図を示す。液受けパンに塗液が供給されるとグラビアロールによって掻き揚げられてドクター刃で計量された後基材に転写されていく。このとき、グラビアロールが基材走行方向に対して同じ方向に進むものをダイレクト方式といい、逆方向に進むものをリバース方式という。また、バックアップロールがグラビアロールに対して押し付ける位置に設置されるものやバックアップロールがないキス方式などあるが、本発明はどの方法であっても有効である。また、本発明は、液受けパンへの塗液の供給方法を規定するものであり、ドクター刃の形状や材質、設置位置や角度には効果を限定されない。また、グラビアロールについても同様で、彫刻されるパターンやロール径、材質等には限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail. FIG. 1 shows an overview of a general gravure coater. When the coating liquid is supplied to the liquid receiving pan, it is lifted up by a gravure roll, measured with a doctor blade, and then transferred to a substrate. At this time, the one in which the gravure roll advances in the same direction with respect to the substrate running direction is referred to as a direct method, and the one in the reverse direction is referred to as a reverse method. In addition, there are ones in which the backup roll is installed at a position where it is pressed against the gravure roll and a kiss method without the backup roll. Further, the present invention defines a method of supplying the coating liquid to the liquid receiving pan, and the effect is not limited by the shape, material, installation position, and angle of the doctor blade. The same applies to the gravure roll, and it is not limited to the engraved pattern, roll diameter, material, and the like.
塗液の液受けパンへの供給は、一般的にはポンプにより送液されるチューブなどをパン内へ設置することで成り立たせるが、本発明では、図２のようなファウンテンノズルを液受けパンの下部に設置したものを使用する。ファウンテンノズルを下部に設置することにより、液受けパンの下部から塗液が順に満たされていくので、最表面の塗液をグラビアロールにのせることができる。ファウンテンノズルのスリットは、ポンプの耐圧に影響を与えない範囲で設定されるべきで、一般的には１００μｍから１ｍｍの間の値を取る。ノズルの開口幅は、グラビア版の塗工幅（版の模様が彫刻されている幅）とほぼ同等が好ましいが、完全に等しい必要はなく、塗工幅よりも狭いのは端部の不均一などの問題を起こすが、広いのは１００ｍｍほどの範囲であれば問題ない。 The supply of the coating liquid to the liquid receiving pan is generally established by installing a tube or the like fed by a pump in the pan. In the present invention, the fountain nozzle as shown in FIG. Use the one installed at the bottom of. By installing the fountain nozzle at the lower part, the coating liquid is filled in order from the lower part of the liquid receiving pan, so that the outermost surface coating liquid can be placed on the gravure roll. The slit of the fountain nozzle should be set in a range that does not affect the pressure resistance of the pump, and generally takes a value between 100 μm and 1 mm. The opening width of the nozzle is preferably almost equal to the coating width of the gravure plate (the width on which the pattern of the plate is engraved), but it is not necessary to be completely equal. However, if the wide area is about 100 mm, there is no problem.
液受けパンへの液の供給量については、塗工量が少ない場合、液受けパンから溢れ出すことは十分考えられる。なるべく塗工量と等しくすることが望まれるが、あふれ出た塗液を受けて適切に排出するためのパンを設置して、二重パンにすることも可能である。ただし、このときに塗液物性管理の観点から元の供給系にこの塗液を戻すことは行ってはならない。そのためにも供給量は管理されるべきである。 Regarding the supply amount of the liquid to the liquid receiving pan, it is considered that the liquid receiving pan overflows when the coating amount is small. Although it is desirable to make it equal to the coating amount as much as possible, it is also possible to install a pan for receiving and appropriately discharging the overflowing coating liquid to make a double pan. However, at this time, this coating liquid should not be returned to the original supply system from the viewpoint of controlling the physical properties of the coating liquid. To that end, supply should be managed.
液受けパンの端部は、図２のようにグラビアロールのロール面長より５０ｍｍ以内の幅におさめている。それより長くなると端部に滞留部が出来やすく、本発明に用いられるようなせん断速度が低い領域での粘度が高いものになればなるほど、その滞留による問題は大きくなる。但し、ロールと液受けパンの端部が接触すると異物故障を発生させたりするため、ロール面長より１０ｍｍ以上長くなる必要がある。 As shown in FIG. 2, the end of the liquid receiving pan is set to a width within 50 mm from the roll surface length of the gravure roll. If the length is longer than that, a stagnant portion is likely to be formed at the end, and the higher the viscosity in a region where the shear rate is low as used in the present invention, the greater the problem due to the stagnating. However, if the roll and the end of the liquid receiving pan come into contact with each other, a foreign matter failure may occur, so that it is necessary to be longer than the roll surface length by 10 mm or more.
ファウンテンノズルを出た塗液は、液受けパン内を液面が上昇していくように供給されるが、あまり上昇高さがあるとそれだけ滞留部が増える恐れがある。よって、ファウンテン型ノズル先端とロールまでの最短距離は、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが望ましい。短すぎると液受けパンを設置したことによる緩和の効果が出ない。 The coating liquid exiting the fountain nozzle is supplied so that the liquid level rises in the liquid receiving pan. However, if the height is too high, there is a risk that the staying portion will increase accordingly. Therefore, the shortest distance between the fountain-type nozzle tip and the roll is desirably 10 mm or more and 100 mm or less. If it is too short, there will be no relaxation effect due to the installation of the liquid pan.
液受けパンは、グラビアロール径の５％以上５０％以下が液内に浸漬されるよう設計されるべきである。５％以下だと液を掻き揚げることが困難になり、５０％以上だとドクター刃の設置位置が好ましい位置に取れなくなる。 The liquid receiving pan should be designed so that 5% to 50% of the gravure roll diameter is immersed in the liquid. If it is 5% or less, it becomes difficult to scoop up the liquid, and if it is 50% or more, the doctor blade cannot be placed in a preferred position.
液受けパンを構成する材質は、ステンレスやアルミなど金属であることが一般的で、形状の精度がそこまで要求されないため、軽い材質で製作することが望ましい。洗浄性を考えて内面をフッ素樹脂コーティングしておくことも可能である。 The material constituting the liquid receiving pan is generally a metal such as stainless steel or aluminum, and the accuracy of the shape is not so much required. Therefore, it is desirable to manufacture with a light material. It is also possible to coat the inner surface with a fluororesin in consideration of detergency.
ファウンテン型ノズルと液受けパンの接続は溶接で行って連続的な接液面を形成することが好ましい。また、作業性を考えた時にファウンテン型ノズルと液受けパンを分離することも可能であるが、その場合ファウンテン型ノズルの先端に樹脂で作成したパッキンを設けて、その接続部から塗液が漏れ出すことを防ぐ必要がある。 It is preferable to connect the fountain-type nozzle and the liquid receiving pan by welding to form a continuous liquid contact surface. It is also possible to separate the fountain-type nozzle and the liquid receiving pan when considering workability. In that case, a packing made of resin is provided at the tip of the fountain-type nozzle, and the coating liquid leaks from the connection part. It is necessary to prevent it from being put out.
以下、本発明の実施例について説明する。図１に示すような一般的なグラビアコーターを使って塗液を塗工した場合と、本発明の図２に示すようなグラビアコーターで塗工した。塗液は、アクリル樹脂を主成分としてメチルエチルケトンを溶媒とした塗液で、中に架橋剤を加えることでせん断速度１［１／ｓ］時のせん断粘度が、ハーケ社製のレオメーターＲＳ７５で測定したとき７０００［ｍＰａｓ］を示した。一般的なコーターの場合は、経時で溶媒の蒸発が進み、端部が滞留部になるために次第にグラビアロールにより液が掻き揚げられなくなり、塗工幅方向に膜面の抜けが観察されるようになった。一方で本発明の方法であれば、特に問題なく塗工が可能であった。
以上より本発明の効果が確認できた。
Examples of the present invention will be described below. The coating liquid was applied using a general gravure coater as shown in FIG. 1 and the gravure coater as shown in FIG. 2 of the present invention. The coating solution is a coating solution containing acrylic resin as a main component and methyl ethyl ketone as a solvent. By adding a cross-linking agent, the shear viscosity at a shear rate of 1 [1 / s] is measured with a rheometer RS75 manufactured by HAAKE. 7000 [mPas] was shown. In the case of a general coater, the evaporation of the solvent progresses over time, and the end part becomes a retention part, so that the liquid is gradually not scraped up by the gravure roll, and the film surface is observed to be missing in the coating width direction. Became. On the other hand, if it was the method of this invention, coating was possible without a problem in particular.
From the above, the effect of the present invention was confirmed.
塗液の管理がシビアなものでもグラビアコーターで問題なく塗工できる製造方法に関するものであって、グラビアコーターで塗工する製品であれば遍く有効である。 The present invention relates to a production method that can be applied without any problem with a gravure coater even if the management of the coating liquid is severe, and any product that is applied with a gravure coater is equally effective.
１０・・・基材
１１・・・バックアップロール
１２・・・グラビアロール
１３・・・液受けパン
１４・・・循環系
１５・・・送液タンク
１６・・・送液ポンプ
１７・・・乾燥ゾーン
２０・・・ドクター刃
２１・・・液受けパン
２２・・・廃液回収パン
２３・・・ファウンテンノズル
２４・・・供給口
DESCRIPTION OF
Claims (3)
グラビアロールに該塗液を転写させるために設置した液受けパンへ、該液受けパンを形成する部位のうち、重力方向最下部から該塗液を供給する工程と、
該塗液をグラビアロールに転写させ、該基材に塗工する工程と、
該グラビアロールに転写されなかった該塗液を、供給系へ循環させずに廃液する工程と
を含むことを特徴とする、塗膜の製造方法。 In the method for producing a coating film in which a coating liquid having a shear viscosity of 1 m / s when the shear rate is 1 [1 / s] is applied to a substrate with a gravure coater,
A step of supplying the coating liquid from the lowermost part in the gravitational direction among the portions that form the liquid receiving pan to the liquid receiving pan installed to transfer the coating liquid to the gravure roll;
Transferring the coating liquid to a gravure roll and coating the substrate;
A method for producing a coating film, comprising: a step of draining the coating liquid that has not been transferred to the gravure roll without circulating it to a supply system.
該塗工装置は、少なくとも、
液受けパンと、
該液受けパンを形成する部位のうち、重力方向最下部に設置したファウンテン型のノズル形状をした供給口と
を有することを特徴とする、塗工装置。 In a coating apparatus for coating a coating liquid having a shear viscosity of 1000 mPas or more at a shear rate of 1 [1 / s],
The coating apparatus is at least
A liquid pan,
A coating apparatus, comprising a fountain-type nozzle-shaped supply port installed at a lowermost part in the direction of gravity of a portion forming the liquid receiving pan.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009009613A JP2010167326A (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Coating method |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2412237A1 (en) | 2010-07-26 | 2012-02-01 | Shimano Inc. | Dual-bearing reel drag sound producing device |
-
2009
- 2009-01-20 JP JP2009009613A patent/JP2010167326A/en active Pending
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| EP2412237A1 (en) | 2010-07-26 | 2012-02-01 | Shimano Inc. | Dual-bearing reel drag sound producing device |
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