JPH0515829A - 撹拌機付押出しコーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】固体と液体との密度差が大きい固液分散系の液
を均一に塗布するための撹拌機付押出しコーターを提供
する。 【構成】ダイ１と、スリット口４と、ダイ１内に形成さ
れた空間部分である液溜部２とを備え、給液口３から液
溜部２内に供給される塗布液８をスリット口４から吐出
し、バックアップロール５等により連続的に走行する支
持体６の表面に塗布を行う押出しコーターにおいて、液
溜部２にスリット口４の長手方向に平行して回転自在に
支持された図示しない回転駆動手段により回転される円
筒形の回転体９を設け、この回転体９の外周面全体に間
隔を置いて回転体９の回転中心線に対して交差して固着
した液に剪断流れを生じさせる多数の刃状撹拌手段１
０，１０…群を設け、さらに前記回転体９を前記スリッ
ト口４の近傍に配置するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固液分散系の液を均一
に塗布するための撹拌機付押出しコーターに関する。

【０００２】

【従来の技術】固液分散系の液を塗布するに際して、た
とえば図４（Ａ），（Ｂ）および図５に示すような押出
しコーターが用いられることが知られている。この装置
は、主としてダイ１と、スリット口４と、ダイ１内に形
成された空間部分である液溜部２とを備え、給液口３か
ら液溜部２内に供給される塗布液８をスリット口４の先
端から吐出し、バックアップロール５等により連続的に
走行する支持体６の表面に塗布を行うものである。

【０００３】しかし、上記の押出しコーターには次のよ
うな問題点があった。すなわち、塗布液８中に混在して
いる固体と液体との密度差が大きい場合には、液溜部２
の下方に固体７が沈降してしまい、塗布液８を均一な混
合濃度で支持体６表面に塗布することができないばかり
か、さらには沈降した固体７が凝集してスリット口４を
詰まらせてしまうことにもなる。

【０００４】上記問題点を解決するための押出しコータ
ーとしては、たとえば実開平２−１３７９７１号公報に
より開示されたものが挙げられる。これは、図６
（Ａ），（Ｂ）に示すように、ダイ１内の液溜部２に回
転自在に支持された回転軸２０が設けられ、この回転軸
２０の外周面に撹拌羽根２１が固着され、回転軸２０は
駆動手段２２と連結されて、この駆動手段２２により回
転軸２０および撹拌羽根２１を回転させ、液溜部２で撹
拌流を発生させて、液溜部２のすべての塗布液８を強制
的に撹拌して、固体の沈降を防止し、スリット口４から
均一な混合濃度で塗布液８を吐出し、連続的に走行する
支持体６の表面に均一に塗布するようにしてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、上記実開平２−１３７９７１号公報により開示され
た装置の撹拌羽根２１で撹拌できる領域は、撹拌羽根２
１が配置されたほぼ周辺の領域のみで、液溜部２内の全
領域を均一に撹拌することは極めて困難であり、撹拌羽
根２１より下方の領域では、前述のように、やはり固体
の沈降は避けられず、固体が凝集してしまう。

【０００６】また、撹拌羽根２１の回転数を上げること
により、液溜部２すべてを撹拌できるとしても、このよ
うな撹拌羽根２１では、撹拌力がありすぎて、撹拌過程
において動圧分布を生じてしまい、その結果、スリット
口４の先端から吐出され支持体６の表面に塗布された液
は脈動が起こり、膜厚がばらばらになってしまう。

【０００７】したがって、本発明の主たる目的は、液溜
部すべてを撹拌するのではなく、スリット口付近の領域
のみを剪断流れが起きるように撹拌し、凝集し易い塗布
液を分散させながら均一に塗布できる押出しコーターを
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題は、ダイと、ス
リット口と、前記ダイ内に形成された空間部分である液
溜部とを備え、この液溜部に供給される塗布液を前記ス
リット口から吐出し、連続的に走行する支持体の表面に
塗布を行う押出しコーターにおいて、前記液溜部に前記
スリット口の長手方向に平行して回転自在に支持された
回転駆動手段により回転される円筒形の回転体を設け、
この回転体の外周面全体に間隔を置いて回転体の回転中
心線に対して交差して固着した液に剪断流れを生じさせ
る多数の刃状撹拌手段を設け、さらに前記回転体を前記
スリット口の近傍に配置したことで解決できる。

【０００９】また、ダイと、スリット口と、前記ダイ内
に形成された空間部分である液溜部とを備え、この液溜
部に供給される塗布液を前記スリット口から吐出し、連
続的に走行する支持体の表面に塗布を行う押出しコータ
ーにおいて、前記液溜部に前記スリット口の長手方向に
平行して回転自在に支持された回転駆動手段により回転
される円筒形の回転体を設け、この回転体の外周面に液
に剪断流れを生じさせるスパイラル状刃を固着し、さら
に前記回転体を前記スリット口の近傍に配置したことで
解決できる。

【００１０】

【作用】本発明の押出しコーターにおいては、液溜部に
スリット口の長手方向に平行して回転自在に支持された
回転駆動手段により回転される円筒形の回転体を設け、
この回転体の外周面全体に間隔を置いて回転体の回転中
心線に対して交差して固着された液に剪断流れを生じさ
せる多数の刃状撹拌手段または回転体の外周面に固着さ
れた液に剪断流れを生じさせるスパイラル状刃により、
スリット口付近の領域の塗布液が剪断されつつ撹拌され
るため、前記スリット口付近の領域では剪断流れが発生
し、塗布液は絶えず分散されているので、たとえ液溜部
上方から固体の沈降があるとしても、固体が凝集するの
を防止できるとともに、前記スリット口からは均一な混
合濃度で塗布液を塗布することができる。

【００１１】さらに、本発明に係る刃状撹拌手段では、
従来の撹拌羽根で撹拌するのとは違って、脈動が生じる
こともなく、膜厚の均一性を達成することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によりさら
に具体的に説明する。

【００１３】図１は本発明に係る押出しコーターの断面
図で、この装置は主に、ダイ１とスリット口４と前記ダ
イ１内に形成された空間部分である液溜部２とで構成さ
れている。

【００１４】かかる装置においては、図示しない別置き
の塗布液タンクより配管を介して塗布液８が給液口３か
ら液溜部２に供給され、液溜部２の圧力および重力によ
って塗布液８をスリット口から吐出し、バックアップロ
ール５により連続的に走行する支持体６に塗布を行うよ
うになっている。この種の押出しコーターは公知であ
る。

【００１５】一方、この装置を用いて固液分散系の液を
塗布する場合、固体と液体との密度差が大きいと、固体
が液溜部２の下方に沈降してしまい、スリット口４から
均一な混合濃度で塗布することができないばかりか、さ
らには沈降した固体が凝集してスリット口４を詰まら
せ、吐出不能ともなりかねない。

【００１６】他方、前述のような撹拌羽根で液溜部２す
べてを撹拌するのでは、撹拌過程で動圧分布を生じてし
まって、その結果、脈動が起こり、膜厚がばらばらにな
ってしまう。

【００１７】そこで、本発明においては、図１および図
２に示すように、液溜部２にスリット口４の長手方向に
平行して回転自在に支持された図示しない回転駆動手段
により回転される円筒形の回転体９を設け、この回転体
９の外周面全体に間隔を置いて回転体９の回転中心線に
対して交差して固着した液に剪断流れを生じさせる多数
の刃状撹拌手段１０，１０…群を設け、さらに前記回転
体９を前記スリット口４の近傍に配置した。

【００１８】刃状撹拌手段１０としては、図３に示すよ
うに、撹拌過程において液溜部２で動圧分布を生じさせ
ることなく、しかも剪断流れを起こすように撹拌できる
ように、高さｈ＝０．５〜５．００mm、幅ｗ＝２．００
〜１０．００mmとするのが好ましい。また、刃状撹拌手
段１０，１０…群の回転体９の回転中心線に対する傾斜
角θは、５〜８０度、特に３０〜６０度が好ましい。

【００１９】刃状撹拌手段１０，１０…群の回転体９の
外周面における配置状態は、千鳥状またはスパイラル状
に配置するか、あるいは、図２に示すように、回転体９
の外周面全体に間隔を置いてランダムに配置するのが望
ましく、回転体９を高速回転させた場合、全ての刃状撹
拌手段１０，１０…群が重なり合うように各ピッチを狭
める必要がある。

【００２０】一方、スリット口４付近の領域において、
剪断流れを起こし、塗布液を分散させるようにするため
には、回転体９をスリット口４の近傍に配置し、刃状撹
拌手段１０の先端とスリット口４とのクリアランスＣを
３〜４mmとするのが好ましい。

【００２１】刃状撹拌手段１０，１０…群の回転数は、
５０rpm 以下だと撹拌しきれず、３００００rpm 以上で
あると液溜部２で動圧分布を生じるため、５０rpm 〜３
００００rpm の範囲内であることが好ましく、より好ま
しくは５００rpm 〜３０００rpm である。

【００２２】また、回転体９および刃状撹拌手段１０…
群を回転させるための駆動手段としては、モーターが挙
げられるが、ダイ１の外壁に直接取りつけると、共振が
起きて均一な塗布が行えないため、ベルトドライブによ
り回転体９を回転させるのが望ましい。

【００２３】一方、図４は本発明の他の実施例を示す側
面図で、上記刃状撹拌手段１０，１０…群に代えて、回
転体９の外周面には液に剪断流れを生じさせるスパイラ
ル状刃１１が固着してある。なお、スパイラル状刃１１
の高さや回転体９の回転中心線に対する傾斜角、スパイ
ラル状刃１１の先端とスリット口４とのクリアランス、
スパイラル状刃１１の回転数およびその他の構造につい
ては、上記実施例における装置と同一であり、同様の作
用効果を得ることができる。

【００２４】なお、本発明の押出しコーターの好適な実
施例では、図１に示すように、ダイ１のスリット４入口
部にＲ３mm以上の曲率が設けられている。

【００２５】（実施例）次に、実施例により本発明の効
果を明らかにする。本実施例においては、撹拌手段有し
ないコーター（比較例１）と図１および図２に示すよう
な刃状撹拌手段を有するコーター（実施例）の２態様の
押出しコーターを用意した。

【００２６】なお、前記刃状撹拌手段としては、高さｈ
＝３mm，幅ｗ＝５mm，傾斜角θ＝４５度のものを使用し
た。

【００２７】そして、上記２態様のコーターを用いて、
液粘度３０cpの固液分散系の液を流量２００cc／min で
塗布し、塗布時の液溜部の様子および塗布状態を観察し
た。

【００２８】なお、刃状撹拌手段を有するコーターを用
いた塗布については、刃状撹拌手段の回転数を２０〜５
０rpm （実施例１）、１００rpm （実施例２）、５００
rpm（実施例３）、１０００rpm （実施例４）とそれぞ
れ変化させて行った。

【００２９】

【表１】

【００３０】その結果、比較例１においては、粉体と溶
媒の比重差が１〜１．５の場合、スリット口の詰まりを
生じ、１．５〜の場合には、塗布膜厚がスリット長手方
向において不均一であった。実施例１（２０〜５０rpm
）においては、比重差に関係なく、撹拌力不足である
とともに、脈動が確認された。

【００３１】実施例２（１００rpm ）においては、粉体
と溶媒の比重差が１〜１．５の場合には、良好なる塗布
が行えたが、１．５〜の場合には、撹拌力不足であっ
た。

【００３２】これらに対し、実施例３（５００rpm ）お
よび実施例４（１０００rpm ）では、均一な混合濃度で
かつ均一な膜厚に塗布することができた。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、凝集し
易い固体を含む固液分散系の液であっても、均一な混合
濃度でかつ均一な膜厚に塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出しコーターを示す断面図である。

【図２】本発明に係る刃状撹拌手段の配置状態を示す斜
視図である。

【図３】本発明に係る刃状撹拌手段を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例を示す側面図である。

【図５】（Ａ）は、従来の押出しコーターを示す正面図
である。 （Ｂ）は、（Ａ）の側面図である。

【図６】従来の押出しコーターの作用説明図である。

【図７】（Ａ）は、従来の撹拌羽根を有する押出しコー
ターを示す断面図である。 （Ｂ）は、（Ａ）のＩ−Ｉ線矢視図である。

【符号の説明】

１ ダイ ２ 液溜部 ４ スリット口 ６ 支持体 ８ 塗布液 ９ 回転体 １０ 刃状撹拌手段 １１ スパイラル状刃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイと、スリット口と、前記ダイ内に形
   成された空間部分である液溜部とを備え、この液溜部に
   供給される塗布液を前記スリット口から吐出し、連続的
   に走行する支持体の表面に塗布を行う押出しコーターに
   おいて、 前記液溜部に前記スリット口の長手方向に平行して回転
   自在に支持された回転駆動手段により回転される円筒形
   の回転体を設け、この回転体の外周面全体に間隔を置い
   て回転体の回転中心線に対して交差して固着した液に剪
   断流れを生じさせる多数の刃状撹拌手段を設け、さらに
   前記回転体を前記スリット口の近傍に配置したことを特
   徴とする撹拌機付押出しコーター。
2. 【請求項２】 ダイと、スリット口と、前記ダイ内に形
   成された空間部分である液溜部とを備え、この液溜部に
   供給される塗布液を前記スリット口から吐出し、連続的
   に走行する支持体の表面に塗布を行う押出しコーターに
   おいて、 前記液溜部に前記スリット口の長手方向に平行して回転
   自在に支持された回転駆動手段により回転される円筒形
   の回転体を設け、この回転体の外周面に液に剪断流れを
   生じさせるスパイラル状刃を固着し、さらに前記回転体
   を前記スリット口の近傍に配置したことを特徴とする撹
   拌機付押出しコーター。