JP4585911B2 - エアナイフ、塗工方法および装置、ならびに硬化層付き板状重合物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート状物上に供給された塗工液を高速のエアを吹き付けて薄膜化するエアナイフ塗工法および装置、ならびにこの塗工法に用いられるエアナイフに関する。また本発明は、板状重合物上に塗工液の硬化層を設ける硬化層付き板状重合物の製造方法に関する。

近年、塗工技術はディスプレイ材料、機能性フィルム等の映像表示分野、磁気テープ類等の情報記録分野、インクジェット用紙等の紙分野、薄膜電池や電子回路基板等の電気・電子関連分野、眼鏡レンズなどの光学関連分野、撥水・防水・消臭といった機能繊維分野など、非常に多くの分野で活用されており、各々の目的に応じた種々の塗工方式が提案されているが、その内の一つにエアナイフ塗工法がある。エアナイフ塗工法は、被塗工物に供給された塗工液を高速エアにて薄膜化し、塗工部を得る方式であるが、エアナイフ先端のリップと被塗工物との距離を数ｍｍ離すことが可能であるため、例えばダイコート方式におけるその距離が高々数１０μｍ程度であることと比較すると、被塗工物とリップとの接触危険性が低い点で有利である。特に近年のハイテク産業においては被塗工物及び塗工装置がより高価なものになり、接触した場合の被害は非常に大きなものとなるため、その意義は大きい。しかし反面、塗工部の平滑性を制御するためには吹き付けるエアの強弱を調整するか、あるいは塗工された液自身のレベリング効果による自発的な凸凹消失を期待するという間接的な方法しかなく、近年の高レベルの塗工部の外観要求に対して必ずしも満足できるレベルのものではなかった。

塗工部の外観とはすなわち膜厚ムラのことであるが、塗工部全体に渡って緩やかに変化する膜厚ムラの抑制に関しては特許文献１に示されるように、先端部の曲率半径を１ｍｍ以下とすることで先端部のキャビテーションを抑制し、基板表面の膜厚制御を向上させる方法がある。しかしながら、塗工部の外観に最も大きく影響するのは塗工部全体に渡る膜厚ムラではなく、限られた狭い範囲での急激な膜厚変化であり（以下、局所的凸凹と表現することがある）、その変化量が微妙であっても人間の目視には大きく訴える。例えば被塗工物の走行方向に沿ったスジ状の外観不良などは、幅方向１０ｍｍ以内に５μｍ程度の膜厚変化があると、十分確認することができる。

以上のように、エアナイフ塗工においてより高レベルな塗工部の外観要求を満足することが求められていた。
実開昭５０−４８８１８号公報

本発明の目的は、塗工部に局所的な凸凹が無く塗工部の外観が優れるエアナイフ塗工を可能とするエアナイフを提供することである。

本発明の別の目的は、局所的凸凹が無く優れた外観の塗工部を得ることのできる塗工方法および装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、塗工液の硬化層を有する板状重合物を製造するにあたり、局所的凸凹がなく外観が優れた硬化層を得ることのできる硬化層付き板状重合物の製造方法を提供することである。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、塗工部の外観に大きく影響する局所的凸凹はエアナイフのリップ部付近の構造に影響され、特にエアが噴射される直前と噴射の瞬間に関わる部分の構造を変えることで、塗工部の外観が飛躍的に向上すること見出し、本発明を完成させた。

本発明により、エア噴出し方向と平行なスリット部の内壁と、該内壁と連続し且つ直角を成す平面であるリップ面とを有するスリット形状の塗工用エアナイフであって、
該内壁及びリップ面の表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１で規定する表面粗さＲａで０．３μｍ以下であり、且つ、該内壁とリップ面が成す角部が曲率を有しており、その曲率Ｒが０．００５ｍｍ以上１ｍｍ以下である塗工用エアナイフが提供される。

該スリット部のクリアランスが０．８ｍｍ以下であり、且つ、スリット内壁の高さが１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。

前記エアナイフにおいて、圧縮空気を供給するための供給口が５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下のピッチで側面に複数個配されることが好ましい。

本発明により、シート状物を実質的に水平方向に走行させ、塗工液をシート状物上に供給した後、上記塗工用エアナイフからシート状物上へエアを吹き付ける塗工方法が提供される。

前記シート状物の走行速度を０．１ｍ／ｍｉｎ以上１０ｍ／ｍｉｎ以下とすることが好ましい。

本発明により、相対するベルト面が同方向へ同一速度で走行するように配設された２個のエンドレスベルトの相対するベルト面と、それらの両側辺部にありベルト面で挟まれた状態で走行する連続したガスケットとで囲まれた空間に、該空間の一端から重合性原料を供給し、該空間内でベルトの走行と共に重合性原料を固化させ、該空間の他端より板状重合物を取り出す板状重合物の製造方法において、
該２個のエンドレスベルトの相対するベルト面のうちの少なくとも一方の面に、予め前記塗工方法により形成された塗工部の硬化層を設けておき、
かつ該硬化層を板状重合物の表面に移行させることを特徴とする硬化層付き板状重合物の製造方法が提供される。

本発明により、シート状物を実質的に水平に走行させる走行手段；
該シート状物の上面に塗工液を供給する塗工液供給手段；および
該塗工液供給手段より下流に配された、シート状物上にエアを吹き付けるエアナイフを有し、
該エアナイフが上記エアナイフである塗工装置が提供される。

本発明のエアナイフを用いれば、塗工部に局所的な凸凹が無く塗工部の外観が優れるエアナイフ塗工を容易に行うことができる。

本発明の塗工方法もしくは塗工装置によれば、局所的凸凹が無く優れた外観の塗工部を容易に得ることができる。

本発明の硬化層付き板状重合物の製造方法によれば、塗工液の硬化層を有する板状重合物を製造するにあたり、局所的凸凹がなく外観が優れた硬化層を容易に得ることができる。

本発明のエアナイフの材料としては、エアナイフの材料として公知の物質から適宜選んで用いることができる。例えば、樹脂、金属等を使用できる。金属としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム、銅などが挙げられる。また、樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、強化ポリエチレンテレフタレート樹脂などが挙げられる。

また、エアナイフの構造としては、例えば、本体とノズル部分から構成され、本体にノズル部分をボルト、溶接等により固定するもの、また、２枚の板状部材の間にガスケットを挟み込みボルト、溶接等により２枚の板状部材を固定し、一つの端面にスリット形成するものなどが挙げられる。

図１は、本発明の塗工用エアナイフの模式的断面図である。この図において、スリット内壁１、１’及びリップ面２、２’の表面粗さはいずれも、局所的凸凹を抑制する観点からＪＩＳ Ｂ０６０１で規定する表面粗さＲａで０．３μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０７μｍ以下とする。また前記表面粗さは研磨の容易性の観点から好ましくは０．００５μｍ以上とする。更に、エアの噴出し方向と研磨による研磨面凹凸の関係の観点からそのために行う研磨においては研磨方向をエアの通過方向に対し直角方向にすることがより好ましい。

また、図２に示すように、互いに直角をなすスリット内壁１とリップ面２が形成する角部３は曲率Ｒを有する。幅方向（図１において紙面に垂直な方向）の全域に渡り曲率Ｒの精度を確保することを容易にする観点から、曲率Ｒを０．００５ｍｍ以上、好ましくは０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０２ｍｍ以上とし、エアナイフの塗工液のせき止め効果を良好にして所望の膜厚を得るためのエア量を抑える観点から曲率Ｒを１ｍｍ以下、好ましくは０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下とする。互いに直角をなす内壁１’とリップ面２’が形成する角部についても同様である。

スリット内壁１および１’間のクリアランス５は供給されるエアの風量が過大となることを優れて防止する観点から好ましくは０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下とし、スリット全幅（図１において紙面に垂直な方向）におけるクリアランスの精度の観点から好ましくは０．０５ｍｍ以上とする。

このクリアランス５の調整としては、例えば、ノズル先端付近の幅方向に対して所定の間隔で押し引きのネジを複数交互に設け、これらの調整ネジの捩じ込み量を調整することで上記のクリアランスに設定する方法が挙げられる。

更に、スリット内壁１の高さ（図１における紙面上下方向の長さ）は、圧縮空気をスリットによって整流する効果を良好にしてノズル先端より噴出する空気の層が拡散しにくくする観点から好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上とし、スリット部における圧力損失を抑制する観点から好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下とする。

更に、図３に示すように、圧縮空気の供給口４をエアナイフ７の側面の片側に複数設け、隣り合う供給口４同士のピッチを５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下とすることが好ましい。上記ピッチは、供給口が多くなりノズルへの配管等の取り回しが煩雑になることを防止する観点から好ましくは５０ｍｍ以上、より好ましくは８０ｍｍ以上、さらに好ましくは１００ｍｍ以上とし、エアナイフからのエア噴出量が供給口に近い部分と供給口から遠い部分とで異なることを抑制する観点から好ましくは４００ｍｍ以下、より好ましくは３８０ｍｍ以下、さらに好ましくは３５０ｍｍ以下とする。

圧縮空気供給口は、エアナイフの、スリット全幅（図１において紙面に垂直な方向）側面の片面に設けることが好ましい。なぜなら、エアナイフからのエア噴出量が供給口に近い部分と供給口から遠い部分とで異なることを供給口を増やすことで容易に抑制できるためである。

供給口４の口径としては、圧力損失を考慮すると内径５ｍｍ以上であることが好ましい。

ノズル（エアナイフ）内部構造としては、例えば、これらの複数の供給口をノズル先端のクリアランス５より十分に広い一つの空間９につなげる構造にすることで、供給口に近い部分と遠い部分との間でエアナイフからの噴出エア量の均整化をはかることもできる。

上記のように、供給口４を配置し、また空間９を設けることにより、エア噴出量のムラを抑制しつつ、ノズルの塗工幅方向のサイズを制限無く、広げることができる。

図３を用いて、実質的に水平方向に走行するシート状物に本発明のエアナイフによって塗工を行う場合の一例を説明する。

シート状物６（被塗工物）は実質的に水平方向に走行し、その上方に位置する塗工液供給手段８より塗工液がシート状物６の上面に供給される。

塗工液供給手段としては、中空パイプを１本あるいは幅方向に複数本並べただけの簡素な構造でもよく、また円形噴霧ノズル等、ある面積を描くように塗工液を噴霧する噴霧ノズルを１個あるいは複数本幅方向に並べた形式のものでも良い。噴霧ノズルを用いる場合は、下流に位置するエアナイフ７からの気流により塗工液が飛散しないよう、噴霧される塗工液の平均滴径を０．１ｍｍ以上に調整することが好ましい。また、幅方向にスリットダイを配して塗工液を供給する方法でも良い。塗工液供給手段８の取り付け位置は、供給された塗工液がエアナイフ７からの気流に影響を受けないほどの落下速度を得ることができるという観点からシート状物６の表面から１０ｍｍ以上離すことが好ましい。なお、本明細書において単に幅方向と言った場合、シート状物６（被塗工物）の走行方向と直交する水平方向のことを指し、単に長手方向と言った場合はシート状物６の走行方向のことを指す。また、上流、下流とはシート状物６の走行を流れとして見た場合の意味である。

被塗工物であるシート状物６の材質には特に制限は無く、例えば、樹脂、金属等を使用できる。金属としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム、銅などが挙げられる。また、これらの塗工側の表面を研磨処理したものも使用できる。シート状物が水平状態での走行を維持するためには、高い剛性を有することが好ましい。特に金属製のシート状物は、一般に、薄くても比較的高い剛性を有するので好ましい。シート状物へ簡易的に張力を付加させ、且つ、走行させることができるという観点からシート状物の厚さは、０．１ｍｍ以上であることが望ましい。また、シート状物の水平方向のフラット性を保つため、シート状物の走行方向に沿って張力をかけることもできる。

実質的に水平方向に走行するシート状物６の上に供給された塗工液は、エアナイフ７のせき止め効果により塗工幅全域に形成されている塗工液溜まりに供給される。一方、エアナイフ７の真下から下流に向かっては、一定量の塗工液が塗工部として定常的にシート状物と共に溜まりから移行していく。ここで、シート状物を「実質的に」水平方向に走行させるとは、僅かに傾いた方向で走行する場合であっても、水平方向の場合と同様に所望の均一さを有する塗工部が形成できるのであれば、そのような場合をも含む意味である。

本発明に用いる塗工液は特に制限されず、非水系および水系の何れの塗工液も使用できる。塗工液の粘度（実際に塗工を行う際の粘度）は、エアナイフ７のせき止め効果により一定量の塗工液を塗工部として定常的にシート状物と共に溜まりから容易に移行させることができるという観点から１ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、５０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。

非水系の塗工液としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル；酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン等の重合性モノマー挙げられる。

特に、１モルの多価アルコールと２モル以上の（メタ）アクリル酸またはそれらの誘導体とから得られるエステル化物、多価アルコールと多価カルボン酸またはその無水物と（メタ）アクリル酸またはそれらの誘導体とから得られる１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する線状のエステル化物等を挙げることができる。

１モルの多価アルコールと２モル以上の（メタ）アクリル酸またはそれらの誘導体とから得られるエステル化物の例としては、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ペンタグリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

多価アルコールと多価カルボン酸またはその無水物と（メタ）アクリル酸またはそれらの誘導体とから得られる１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する線状のエステル化物において、多価アルコールと多価カルボン酸またはその無水物と（メタ）アクリル酸の好ましい組合わせとしては、
マロン酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、マロン酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、マロン酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、マロン酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、コハク酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、コハク酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、コハク酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、コハク酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、アジピン酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、アジピン酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、アジピン酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、アジピン酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、グルタル酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、グルタル酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、グルタル酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、グルタル酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、セバシン酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、セバシン酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、セバシン酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、セバシン酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、フマル酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、フマル酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、フマル酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、フマル酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、イタコン酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、イタコン酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、イタコン酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、イタコン酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸／トリメチロールエタン／（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸／トリメチロールプロパン／（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸／グリセリン／（メタ）アクリル酸、または無水マレイン酸／ペンタエリスリトール／（メタ）アクリル酸、等の組み合わせによる縮合物等が挙げられる。

その他の例としては、
トリメチロールプロパントルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート類と、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−メトキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシ（メタ）アクリルアミド、１，２，３−プロパントリオール−１，３−ジ（メタ）アクリレート、３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート類とを、イソシアネート１分子当たり３モル以上の（メタ）アクリレート類を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート；および
トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸のジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート等のポリ［（メタ）アクリロイルオキシエチル］イソシアヌレート、更には従来より知られるエポキシポリアクリレート、ウレタンポリアクリレートなどが挙げられる。これらは、一種を単独あるいは二種以上を混合して用いる事ができる。

また、さらにアセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の溶剤を粘度調整等の目的で塗工液に適宜加えることも可能である。

また、塗工液に重合開始剤を加えることもできる。その具体例としては、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレ−ト、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物；および
２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等のアゾ化合物が挙げられる。

さらに、光重合開始剤の具体例として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトイン、ブチロイン、トルオイン、ベンジル、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等のカルボニル化合物；および
テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄化合物が挙げられる。

また更に、塗工液に２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ベンゾイルジエトキシフォスフィンオキサイドなどの助剤や、無機系フィラーなどを適宜加えることも可能である。

以上説明した本発明の塗工用エアナイフを用いれば、外観が良好な塗工部を安定して得ることができる。

例えば、シート状物を実質的に水平方向に走行させ、塗工液をシート状物上に供給した後、上記塗工用エアナイフからシート状物上へエアを吹き付ける塗工方法により、局所的凸凹の発生を抑え、外観が良好な塗工部を有するシート状物を安定して得ることができる。

特に、前記塗工用エアナイフは、例えば、シート状物の走行速度を０．１ｍ／ｍｉｎ以上１０ｍ／ｍｉｎ以下とする条件における塗工を行う場合に特に好適に用いることができる。なぜなら、エアナイフ７のせき止め効果により一定量の塗工液を塗工部として定常的にシート状物と共に溜まりから容易に移行させることができるためである。シート状物の走行速度を１０ｍ／ｍｉｎ以下とすることにより、シート状物による塗工液の搬送の影響がエアナイフ７のせき止め効果より大きくなることを優れて防止でき、所望の厚さの塗工部を得ることが容易である。

また、塗工液に熱もしくは紫外線で硬化する材料を用い、この塗工部を更に加熱したり、紫外線を照射したりすることによって硬化させ、硬化層付きのシート状物を得ることもできる。

塗工部またはその硬化層付きのシート状物は、そのままで、または所望のサイズに適宜切断して、種々の用途に使用できる。

また例えば、塗工部の硬化層付きの金属製のシート状物の硬化層側に、別の樹脂層や樹脂成形体を付着させ、金属製のシート状物から樹脂層もしくは樹脂成形体に硬化層を剥離移行させることにより、硬化層付きの樹脂積層体を得ることもできる。この方法は、特に連続製板装置を用いた板状重合物の製造方法において非常に有用である。例えば、図４に示すように、相対するベルト面が同方向へ同一速度で走行するように配設された２個のエンドレスベルト１０、１０’の相対するベルト面と、それらの両側辺部にありベルト面で挟まれた状態で走行する連続したガスケット１１とで囲まれた空間に、その空間の一端より重合性原料（例えばメタクリル酸メチルを含む重合性原料）を供給し、その空間内（例えばこの空間に設けられた加熱ゾーン内）でベルトの走行と共に重合性原料を固化させ、その空間の他端から板状重合物を取り出す板状重合物の製造方法において、上記２個のエンドレスベルト１０、１０’（例えば厚み１．０ｍｍ以上のステンレス鋼板からなる鏡面研磨されたエンドレスベルト）の相対するベルト面のうちの少なくとも一方の面に、予め本発明の塗工方法により形成された塗工部の硬化層を設けておき、かつその硬化層を板状重合物の表面に移行させることによって、外観の良好な硬化層が付いた板状重合物を安定して且つ効率良く製造できる。つまり、エンドレスベルトのベルト面に本発明の塗工方法によって硬化可能な塗工液の塗工部を形成し、次いでその塗工部を硬化させ、エンドレスベルト上に硬化層を形成する。このように少なくとも一方に硬化層が形成された一組の相対するエンドレスベルトと、側部をシールするためのガスケット１１とで囲まれる空間に、重合性原料を供給し、硬化層に接触している重合性原料を連続的に重合させ、重合性原料が重合して得られる板状重合物に硬化層をエンドレスベルト１０、１０’から移行させることにより、硬化層を少なくとも一方の面に有する板状重合物を得ることができる。シート状物を走行させる走行手段には、シート状物を実質的に水平に走行させることができる公知の機構を適宜利用できる。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、これらは本発明を限定するものではない。

＜実施例１＞
図４に示す連続製板装置の二個所（１６ａおよび１６ｂ）には、図３に示すような塗工装置が配設される。ここでは塗工装置設置個所１６ｂに設置された下側の塗工装置のみを用いて連続塗工を行い、シート状物上に塗工部を形成した。

図４の装置は、全長１２０ｍであり、２個のステンレス製エンドレスベルト１０、１０’は厚さ２ｍｍ、幅が１５００ｍｍであり、エンドレスベルト１０’を、シート状物（図３においては６で示される）として用いた。エンドレスベルト１０、１０’は油圧により上下とも３０ＭＰａの張力を与えられている。また、ガスケット１１として、ポリ塩化ビニル製のガスケットが設置されている。

塗工液には、トリメチロールプロパントリアクリレート（東亞合成（株）製、商品名：アロニックスＭ３０９）２０質量部、重量平均分子量約１１４６のウレタンアクリレート（新中村化学（株）製、商品名：ＮＫオリゴＵ−６ＨＡ）３０質量部、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（大阪有機化学（株）製、商品名：ビスコート＃２３０）５０質量部を混合したものを用いた。

塗工液供給手段８として、平均液滴径１ｍｍになるよう調整した円形噴霧ノズルパイプを４本幅方向に３５０ｍｍ間隔で１列になるよう、シート状物６の表面より鉛直上方に１５０ｍｍ離して配した。

エアナイフ７においては、スリット内壁１および１’ならびにリップ面２および２’の表面粗さをいずれもＪＩＳ Ｂ０６０１で規定する表面粗さＲａで０．０７μｍとし、且つ、スリット内壁１とリップ面２とが形成する角部３の曲率ならびに内壁１’とリップ面２’とが形成する角部の曲率をいずれも０．０５ｍｍ±０．０２ｍｍとした。尚、表面粗さＲａは表面粗さ計により研磨面の粗度の測定を行い、曲率の測定はウレタン系の樹脂を用い曲率部分の形取りを行った後、その形をスライスし拡大したものの曲率部を測定した。また、スリット（内壁１および１’間）のクリアランス５は０．１ｍｍ、スリット内壁１および１’の高さはいずれも２０ｍｍとした。更に、供給口４をスリット幅方向に延在する側面の片側に２箇所配し、そのピッチは８００ｍｍとした。エアナイフの風量は１．５ｍ³／ｍｉｎとし、エアナイフの取り付け位置はシート状物６の表面から１０ｍｍ離れた位置で、エアナイフ角度（エアの噴出方向）がシート状物６の走行方向に対し鉛直下向きよりも上流側に５°傾けてなるよう配した。

塗工速度（シート状物６の走行速度）は、３ｍ／ｍｉｎ、シート状物６の両側端から５０ｍｍ内側を塗工部エッジとし（すなわちシート状物の両側端からそれぞれ５０ｍｍまでの領域には塗工しない）、塗工幅を１４００ｍｍとした。塗工液の供給量は１．５ｍｌ／ｓとした。塗工温度は２５℃、塗工液の２５℃における粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。。

高圧水銀ランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）を用いて塗工部を硬化後、得られた塗工部を次の２つの方法で評価した。まず、塗工部の外観として、連続塗工中に得られる塗工部の反射光を照度６００ｌｘの環境下で目視観察した。また、膜厚精度の測定に関しては、キーエンス（株）製レーザーフォーカス変位計ＬＴ−８０１０（商品名）を塗工部上部に取り付け、幅方向に５ｍｍ／ｓｅｃでトラバースさせながら、塗工幅全域に渡り膜厚を連続測定した。評価結果を表１に示す。なお、前記塗工部の評価は、硬化前であっても同様に実施できる。

上記のような塗工方法により形成された塗工部の硬化層の膜厚測定後、同じく図４の連続製板装置にて以下の条件で硬化層付きの板状重合物の製造を行った。

重合率２０質量％のメタクリル酸メチルシラップ（粘度１Ｐａ・ｓ、２０℃）１００質量部に、重合開始剤としてｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート（日本油脂（株）製、商品名：パーヘキシルＰＶ）０．１８質量部、離型剤としてジオクチルスルホコハク酸ナトリウム０．００５質量部を加えて均一に混合し、液状の重合性原料を得た。この重合性原料を真空容器内で脱泡し、図４の装置の走行するエンドレスベルト上に前記重合性原料を連続的に供給した。

連続製板装置前半では、８６℃の温水スプレー１３、１３’により加熱した（加熱ゾーン６０ｍ）。なお、温水スプレー１３、１３’による加熱ゾーン内には、上下ロール対１４、１４’が等間隔に合計１５０対配列されている。この温水スプレー１３、１３’による加熱の後は、遠赤外線ヒータ１５、１５’により熱処理を行った（熱処理ゾーン２５ｍ）。このような条件で固化させて板状重合物とし、板状重合物とともに硬化層をエンドレスベルトから剥がすことによって、片側に硬化層を有する厚さ３ｍｍ、幅１４００ｍｍの板状重合物を製造した。初期加熱ゾーン１２は温度８０℃、相対湿度７０％に維持した。

＜実施例２＞
供給口４のピッチを２５０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして連続塗工、製板を行い、評価を行った結果を表１に示す。

＜比較例１＞
スリット内壁１および１’ならびにリップ面２および２’の表面粗さをＪＩＳ Ｂ０６０１で規定する表面粗さＲａで１．８μｍとし、供給口４のピッチを２５０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして連続塗工、製板を行い、評価を行った結果を表１に示す。

＜比較例２＞
スリット内壁１とリップ面２が形成する角部３の曲率、および内壁１’とリップ面２’が形成する角部の曲率がいずれも０．００３ｍｍであり、部分的に曲率Ｒが０ｍｍであったこと、および、供給口４のピッチが２５０ｍｍであったこと以外は実施例１と同様にして連続塗工、製板を行い、評価を行った結果を表１に示す。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１の塗工部は外観良好であり、膜厚精度も十分良いレベルであった。実施例２においては塗工部の外観は実施例１と同レベルであったが、膜厚精度はさらに良いものであった。これに対し、比較例１はシート状物の走行方向に向かって不均一に走行方向に沿った１４本のスジが観察され、連続塗工の間スジは消えなかった。このスジ付近を幅２０ｍｍに渡り詳細に膜厚測定したところ、膜厚１４μｍの凹部と膜厚２２μｍの凸部が隣あう形になっていることがわかった。このようなスジを含む塗工部は製品の外観としては不十分なものであった。また、比較例２においてもシート状物の走行方向に向かって比較例１と同様のスジが多数観察され、連続塗工の間スジは消えなかった。このスジ付近を幅２０ｍｍに渡り詳細に膜厚測定したところ、膜厚１７μｍの凹部と膜厚２５μｍの凸部が隣あう形になっていることがわかった。このようなスジを含む塗工部は製品の外観としては不十分なものであった。

本発明の塗工方法および装置、また塗工用エアナイフは、情報記録分野や電気・電子関連分野などにおいて、広く利用することができる。

本発明の硬化層付き板状重合物の製造法は、表示系部材の前面板の製造などにおいて好適に利用することができる。

本発明の塗工用エアナイフの一例を示す模式的断面図である。 図１に示したエアナイフの一部を拡大した模式的断面図である。 本発明の塗工用エアナイフを用いた塗工装置の一例を示す模式図である。 連続製板装置の例を示す模式図である。

符号の説明

１、１’ スリット内壁
２、２’ リップ面
３ スリット内壁とリップ面が形成する角
４ 圧縮空気供給口
５ スリット部（スリット部のクリアランス）
６ シート状物
７ 塗工用エアナイフ（被塗工物）
８ 塗工液供給手段
９ 複数の圧縮空気供給口に連通する空間
１０、１０’ ステンレス製エンドレスベルト
１１ ガスケット
１２ 初期加熱ゾーン
１３、１３’ 温水スプレー
１４、１４’ 上下ロール対
１５、１５’ 遠赤外線ヒータ
１６ａ、塗工装置設置個所（上側）
１６ｂ、塗工装置設置個所（下側）

Claims (7)

1. エア噴出し方向と平行なスリット部の内壁と、該内壁と連続し且つ直角を成す平面であるリップ面とを有するスリット形状の塗工用エアナイフであって、
   該内壁及びリップ面の表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１で規定する表面粗さＲａで０．３μｍ以下であり、且つ、該内壁とリップ面が成す角部が曲率を有しており、その曲率Ｒが０．００５ｍｍ以上１ｍｍ以下である塗工用エアナイフ。
2. 該スリット部のクリアランスが０．８ｍｍ以下であり、且つ、スリット内壁の高さが１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である請求項１記載の塗工用エアナイフ。
3. 圧縮空気を供給するための供給口が５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下のピッチで側面に複数個配された請求項１または２記載の塗工用エアナイフ。
4. シート状物を実質的に水平方向に走行させ、塗工液をシート状物上に供給した後、請求項１〜３のいずれか一項記載の塗工用エアナイフからシート状物上へエアを吹き付ける塗工方法。
5. 前記シート状物の走行速度を０．１ｍ／ｍｉｎ以上１０ｍ／ｍｉｎ以下とする請求項４記載の方法。
6. 相対するベルト面が同方向へ同一速度で走行するように配設された２個のエンドレスベルトの相対するベルト面と、それらの両側辺部にありベルト面で挟まれた状態で走行する連続したガスケットとで囲まれた空間に、該空間の一端から重合性原料を供給し、該空間内でベルトの走行と共に重合性原料を固化させ、該空間の他端より板状重合物を取り出す板状重合物の製造方法において、
   該２個のエンドレスベルトの相対するベルト面のうちの少なくとも一方の面に、予め請求項４または５記載の塗工方法により形成された塗工部の硬化層を設けておき、
   かつ該硬化層を板状重合物の表面に移行させることを特徴とする硬化層付き板状重合物の製造方法。
7. シート状物を実質的に水平に走行させる走行手段；
   該シート状物の上面に塗工液を供給する塗工液供給手段；および
   該塗工液供給手段より下流に配された、シート状物上にエアを吹き付けるエアナイフを有し、
   該エアナイフが請求項１〜３の何れか一項記載のエアナイフである塗工装置。

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