JP4172166B2 - エクストルージョン塗布方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エクストルージョン塗布方法に係り、特に、連続的に走行する帯状の支持体(以下「ウエブ」という)に塗布液を高速塗布して写真感光材料や磁気記録媒体を製造する際の塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
写真感光材料や磁気記録媒体は、連続走行するウエブに所定の塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程を経て製造される。特に、磁気記録テープ等の磁気記録媒体は、近年、放送用やコンピュータ用として急速に容量、記録密度が向上しており、膜厚が極薄く、且つ表面が平滑な磁性塗布膜を高速塗布により生産性良く得ることのできる塗布技術が求められている。
【0003】
塗布液をウエブ面に塗布する方法としては、ロールコータ法、グラビアコート法、ロールコートプラスドクター法、エクストルージョン型塗布法、スライドコート型塗布法等があるが、近年は、磁性塗布液の塗布にはエクストルージョン型塗布法が多用されている。このエクストルージョン型塗布法は、連続走行するウエブと塗布ヘッド先端部とを相対的に近接させた状態で、塗布ヘッドのスリット先端から塗布液を押し出してウエブに塗布するもので、均一な極薄い磁性層を得ることができることから、格段に記録容量を向上させることができるようになった。
【0004】
ところで、磁気記録テープ製造の場合、塗布後のウエブは、カレンダー処理や硬化処理等の必要な処理を施してから所定の幅に裁断し、裁断された細長のウエブをカセットハーフ(カセットケース)内の軸に巻き取って製品とする。また、裁断以前の処理としては、それぞれの処理を施した後、図4に示すように、一度ロール状に巻取ってから次の工程に送ることが一般的である。
【0005】
この巻取り操作において、ウエブと一緒に巻き込まれる空気(以下、「同伴エアー」という)を効率的に排除しないと、巻取り時に巻ズレを起こしたり、硬化処理時に滞留したエア溜まりによってテープが変形することがあり、製品得率を低下させる原因となる。
【0006】
同伴エアーを排除する方法として、ウエブの走行速度を下げてゆっくり巻取ることにより同伴エアーの巻き込みを抑制する方法があるが、これでは塗布工程での高速塗布に対応できず生産性が著しく低下してしまう。また、巻取り時の巻取り張力を上げて、同伴エアーを排除する方法もあるが、巻取り張力を上げるとウエブ表面に傷がつく等の欠点がある。
【0007】
これらの対策として、図4及び図5に示すように、巻き取られたロールのロール外径がロールの軸方向において凸凹(図4及び図5の実線)であったものを、ロール中央部が高くロール両端部が低い、いわゆる中高形状(図4及び図5の点線)にし、これにより同伴エアーがロール中央部から端部に向けて効率的に抜けるようにした。
【0008】
中高形状を形成する方法として、特開昭61−293577号公報には、ウエブ幅方向の塗布厚み分布を、ロール両端部よりもロール中央部が1.5〜10%厚くなるように塗布する塗布方法が開示されている。また、特公平7−106332号公報には、塗布ヘッドの側壁のウエブ幅方向の3か所にスリット間隙を調整するためのヨークを設け、スリット間隙を調整することが開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中高形状を形成する特開昭61−293577号公報の塗布方法は、ロールコートプラスドクター塗布方法であり、適度な中高形状が形成されにくいと共に、エクストルージョン塗布方法に比べると高速薄層塗布に対応しにくいという欠点がある。この為、ロールコートプラスドクター塗布方法では磁気記録媒体等における中高形状及び高速薄層塗布という要求には答えられないことから、エクストルージョン塗布方法で、これらの要求を満たす塗布技術が望まれている。
【0010】
特公平7−106332号公報のエクストルージョン塗布方法は、ヨークによりスリット間隙を調整できるので、中高形状及び高速薄層塗布の要求を満たすことは可能であるが、ヨークを備えなくてはならず装置構成が複雑になるという欠点がある。
【0011】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくく、しかも塗布後の支持体をロール状に巻回する際に、所定の中高形状を簡単な構成で得ることができる塗布方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッドの先端部とを近接させた状態で、前記塗布ヘッドのスリットから1又は複数の塗布液を押し出して前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布方法において、前記スリットの間隙寸法を狭めてスリットを流れる塗布液の動圧を上げると共に、その液圧で、前記支持体に塗布される塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも1.5〜10%厚くなるように前記スリットの支持体幅方向の中央部の間隙寸法を端部に比べて拡げた状態で塗布することを特徴とする。
【0013】
エクストルージョン塗布方法に対する考え方として、高速塗布による等ピッチスジ等の塗布欠陥を抑止する対策として塗布ヘッドのスリット間隙寸法を狭くして塗布液の動圧(慣性)を上げることが有効であるが、その弊害としてスリット間隙寸法が狭いと塗布液を押し出すときにスリット中央部が液圧で拡がってしまうことから、従来は動圧を上げるのを抑制する傾向にあった。
【0014】
本発明では、この従来の考え方を発想転換して、従来弊害であった液圧によるスリット中央部の拡がりを、塗布後のウエブを巻き取ったときの中高形状を得るための手段として利用した。これにより、動圧を上げることで高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくでき、しかも液圧によるスリット中央部が拡がることで中高形状を形成することができるので、塗布装置に特別な部材や装置を付加しなくても高速薄層塗布と中高形状の両方の要求を満たすことができる。
【0015】
塗布後の支持体は、カレンダー処理や硬化処理等の必要な処理を施してから所定の幅に細長く裁断されるので、塗布後の支持体が中高形状であっても、最終製品の時点では製品幅方向の塗布膜分布に殆ど影響を与えない。
【0016】
本発明では、塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも1.5〜10%厚くなるようにする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るエクストルージョン塗布方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【0018】
図1は本発明のエクストルージョン塗布方法を適用する塗布装置で、1つのスリットからウエブに単層塗布する場合の概念図であり、図2は塗布装置の側面断面図である。
【0019】
図1に示すように、塗布装置10は、主として、矢印方向に連続走行するウエブ12と、ウエブ12に塗布液A(図2参照)を塗布するエクストルージョン型の塗布ヘッド14とで構成される。
【0020】
塗布ヘッド14は、ドクターエッジ部16とバックエッジ部18とから成る分割可能な2つのブロックを組み付けて構成され、ドクターエッジ部16は、スリット20の出口からウエブ走行方向の下流側に、バックエッジ部18は上流側に位置し、ドクターエッジ部16とバックエッジ部18のエッジ面が連続走行するウエブ12と近接された状態で対向配置される。塗布ヘッド14の内部には、ウエブ12の幅方向に沿って筒状のポケット部22が形成される。そして、一方の側板に塗布液Aの給液管24を接続することによりポケット部22に塗布液Aを供給する。図1の矢印19は、塗布液Aの流れを示したものである。塗布液Aを塗布ヘッド14に供給する経路は、図1のポケット部22の他方端を閉塞して一方端から供給するタイプに限らず、ポケット部22の一方端から供給して他方端から塗布液Aの一部を強制的に引き抜くタイプ、ポケット部22の中央部から供給してポケット部22の両端側へ分流させるタイプの何れでもよい。
【0021】
スリット20は、ポケット部22とエッジ面21とを繋ぐ狭隘な流路であり、スリット幅方向(ウエブ幅方向と同義)に延長されると共に、スリット20の間隙寸法によりウエブ12に塗布される塗布膜の厚みが略決定される。ウエブ12に塗布する塗布幅規制は、スリット20の両端部に挿入するスペーサ26、26によって行われ、スリット20の間隙寸法に略等しい厚みのスペーサ26がスリット20の両端部に挿入される。また、スリット20のウエブ方向への流路長さは、塗布液Aの液組成、物性、供給流量、供給液圧等の塗布条件を考慮して適宜設定される。
【0022】
このように構成されたエクストルージョン型の塗布装置では、給液管24から塗布ヘッド14のポケット部22に供給された塗布液Aは、ポケット部22で拡流された後、スリット20を上昇して塗布ヘッド先端部から吐出される。吐出された塗布液Aは、塗布ヘッド14の先端部に近接して走行するウエブ12とエッジ面21との間で一種のビードを形成しながらウエブ12に塗布される。これにより、ウエブ12に単層の塗布膜が形成される。
【0023】
そして、本発明では、このエクストルージョン塗布において、スリット20の間隙寸法を狭めてスリット20を流れる塗布液Aの動圧を上げると共に、その液圧でスリット20のスリット幅方向の中央部を端部に比べて拡げた状態で塗布するようにした。即ち、図3に示すように、スリット20に塗布液Aが流れていないときは、点線で示すように、スリット幅方向の間隙寸法が均等になるが、スリット20に塗布液Aを流すと、スリット20の間隙寸法が狭いことにより、スリット20を流れる塗布液Aの動圧(慣性)が上がり、その液圧により実線で示すようにスリット中央部が両端部より拡がる。この場合、スリット20の間隙寸法は、塗布液Aが流れていないときの状態で20〜200μmの範囲であることが好ましい。これは、スリット間隙寸法を狭くするほど塗布液Aの動圧(慣性)は上がるが、スリット20の間隙寸法が20μm未満では、塗布液Aがスリット20を流れたときに液圧が上がりすぎて、スリット中央部が端部に比べ拡がりすぎる。これにより、塗布後のウエブ12を巻回したときに同伴エアーを排除するのに適した適度な中高形状が形成されにくくなる。適度な中高形状としては、塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも1.5〜10%厚くなるようにすることが好ましい。また、スリット20の間隙寸法が200μmを超えると、等ピッチスジ故障等の塗布欠陥を抑止するのに十分な塗布液Aの動圧が得られ難い。上記した好適なスリット間隙寸法以外にも動圧に影響を与える因子を適宜調整することが好ましく、塗布液Aの粘度は0.1〜1000ポイズの範囲が好ましく、より好ましくは1〜100ポイズの範囲である。また、スリット内の平均流速は、1〜50cm/秒の範囲が好ましく、より好ましくは3〜30cm/秒の範囲である。更に、スリット幅は、10〜200cmの範囲が好ましく、より好ましくは30〜150cmの範囲である。
【0024】
塗布装置10で塗布液Aが塗布された塗布後のウエブ12は、乾燥処理、カレンダー処理が施された後、一旦ロール状に巻き取られ、ロール状のまま加熱又はUV照射により硬化処理される。硬化処理されたウエブ12は、所定の幅に細長く裁断されて写真感光材料や磁気記録媒体等の製品となる。従って、塗布後のウエブ12が中高形状であっても、途中の工程で細長く裁断されるので、最終製品の時点では製品幅方向の塗布膜分布に殆ど影響を与えない。
【0025】
このように、本発明のエクストルージョン塗布方法によれば、動圧を上げることで高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくくでき、しかも液圧によるスリット中央部が拡がることで中高形状をも形成することができるので、簡単な構成で高速薄層塗布と中高形状の両方の要求を満たすことができる。
【0026】
また、本発明の実施の形態では、1つのスリット20を有する塗布ヘッド14でウエブ12に単層塗布する例で説明したが、単層塗布に限定されるものではない。即ち、複数のスリット20を有する塗布ヘッドについても、本発明を適用できると共に、ウエブ12の塗布面に塗布液Aの溶剤等を主体としたプレコート液を予め塗布しておいてから、塗布ヘッド14で塗布液Aを塗布するタイプの塗布にも適用することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエクストルージョン塗布方法によれば、高速薄層塗布を行っても等ピッチスジ等の塗布欠陥が生じにくく、しかも塗布後の支持体をロール状に巻回する際に、所定の中高形状を簡単に得ることができる塗布方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエクストルージョン塗布方法を適用するエクストルージョン型の塗布装置の概念図
【図2】塗布装置の側面断面図
【図3】本発明のエクストルージョン塗布方法を説明する説明図
【図4】塗布後のウエブを巻回したときの中高形状を説明する説明図
【図5】ロールの外形分布を説明する説明図
【符号の説明】
10…塗布装置、12…ウエブ、14 …塗布ヘッド、16…ドクターエッジ部、18…バックエッジ部、20…スリット、21…エッジ面、22…ポケット部、24…給液管、26…スペーサ、A…塗布液
Claims (1)
- 連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッドの先端部とを近接させた状態で、前記塗布ヘッドのスリットから1又は複数の塗布液を押し出して前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布方法において、
前記スリットの間隙寸法を狭めてスリットを流れる塗布液の動圧を上げると共に、その液圧で、前記支持体に塗布される塗布膜の乾燥膜厚における支持体幅方向の厚み分布について支持体幅方向の中央部が端部よりも1.5〜10%厚くなるように前記スリットの支持体幅方向の中央部の間隙寸法を端部に比べて拡げた状態で塗布することを特徴とするエクストルージョン塗布方法。
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JP2001178389A JP4172166B2 (ja) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | エクストルージョン塗布方法 |
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2001
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