JPH10263451A - ダイ式塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルムの張力変化に起因するビードのアン
バランスがあってもビードの境界が安定で塗液のスカム
化に伴う筋斑が発生しないダイ式塗布装置。 【解決手段】 走行するフィルムの少なくとも一方の表
面に、塗液をダイの上流側リップと下流側リップの間の
スリットから押し出して連続的に塗布するダイ式塗布装
置において、該下流側リップのフィルムに対向するリッ
プ面のフィルム走行方向の長さがダイの幅方向両端部か
らダイの幅方向中央部に向けて短くなっていることを特
徴とするダイ式塗布装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダイ式塗布装置に関
し、さらに詳しくは走行フィルムへの高速オフラインコ
ートまたはフィルム製造工程での高速インラインコート
に適用でき、良好な外観を有する塗布膜（コート層）を
形成するダイ式塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスティックフィルム等のフィルム
（シート状基材を含む）に、易接着性、易滑性、ガス遮
断性、防湿性、制電性、インク受容性等の各種の機能を
付与する目的でこれらの機能層をコーティング加工する
ことが一般的に行われている。これに用いるコーターと
して、例えばグラビアコーター、キスロールコーター、
カーテンコーター、ナイフコーター、エクストルージョ
ンダイコーター等が知られている。

【０００３】このうち上流側と下流側のリップの間のス
リットから塗液をフィルム上に押し出して所望の塗布膜
を形成するダイコーター（ダイ式塗布装置）では、固定
したダイのリップ先端のフィルムと対面するリップ面と
走行フィルムの間の微小な間隔で塗布量をコントロール
するため、均一な塗布厚みを得るにはフィルム幅方向す
なわちダイ幅方向の該間隔を一定にすることを要求され
る。

【０００４】これに対して、特開平7-313917号公報に、
ダイコーターのたわみ量を調整し、ダイリップ先端と走
行フィルムの間の微小な間隔を制御することが開示され
ている。しかしこの方法では、複雑な制御装置が必要で
あり、また場合によりダイを変位させる際にダイのスリ
ットの開度均一性やダイリップ先端のエッジの平面性が
失われ、良好な塗布が得られない虞が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のダイコーターで
は、前記ダイリップ先端と走行フィルムの間隔は、フィ
ルムの張力と塗液の液圧が関係する。一般に走行するフ
ィルムの張力はダイの幅方向の両端部より中央部ほど小
さいため、塗液の液圧については該中央部では端部に比
べ低液圧で端部と同等の間隔が得られる。言い換えれ
ば、フィルムに作用する塗液による液圧はダイリップ先
端のリップ面のフィルム走行方向の長さに比例するた
め、一定の間隔を得るという点からフィルムの中央部に
おいては端部と比べ該リップ面の該長さが短くても十分
となる。

【０００６】従って、幅方向に張力の分布を有するフィ
ルムに対し該リップ面の長さがダイ幅方向に均一な従来
のダイコーターの場合、以下の問題がある。すなわち、
図２に示すように、塗布時上流側と下流側のダイリップ
３、４の先端面のリップ面とフィルム１との間にスリッ
ト６からの塗液が充満して形成される塗液の液溜り部
（「ビード」と言われる）が、フィルム１の幅方向中央
部ではリップ面の下流端まで形成されず境界ｂ迄形成さ
れるのみで小さくなり、その後は塗液はリップ面から離
れ、塗膜２が形成される。

【０００７】逆に、図３に示すように、フィルムの幅方
向両端部ではビードがリップ面の下流端まで形成されて
大きくなり、よってダイ幅方向にビードのアンバランス
が生じる。このため該中央部ではフィルムの振動等の外
乱によりビードの境界bが変動し易く、ダイリップ先端
のリップ面に付着した塗液がスカム化し筋斑を発生する
問題があった。また、ビードのアンバランスは、塗液の
表面張力の作用によりフィルムの両端部で塗布厚膜部が
発生することによっても生じる。なお、ビードのアンバ
ランスを解消するため、単にダイリップ先端をフィルム
に近づけるだけでは端部での塗布厚膜部を助長させてし
まう不都合を生じる。。

【０００８】本発明の課題は、この従来のダイ式塗布装
置の走行するフィルムの張力変化等によるビードのアン
バンランスに伴う問題を解決することにあり、フィルム
の張力変化に起因するビードのアンバランスがあっても
ビードの境界が安定で塗液のスカム化に伴う筋斑が発生
しないダイ式塗布装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明により達成される。すなわち、本発明は、走行するフ
ィルムの少なくとも一方の表面に、塗液をダイの上流側
リップと下流側リップの間のスリットから押し出して連
続的に塗布するダイ式塗布装置において、該下流側リッ
プのフィルムに対向するリップ面のフィルム走行方向の
長さがダイの幅方向両端部からダイの幅方向中央部に向
けて短くなっていることを特徴とするダイ式塗布装置で
ある。

【００１０】上記の本発明は、ビードの安定化について
鋭意検討の結果、下流側リップ先端のフィルムと対面し
て液溜りのビードを形成するリップ面のフィルム走行方
向の長さをダイ両端部より中央部で短くすることによ
り、後述の成膜例に示すように安定した塗布が可能とな
ることを見出し、なされたものである。

【００１１】なお、上記の簡単な構成でこのように優れ
た作用が得られる理由は、この構成により張力の低い中
央部では塗液の液圧も低くなり、走行するフィルムの張
力分布が補正されて、ダイ幅方向においてリップ面とフ
ィルム間の間隔が均一化され、ビードが安定化すること
によると考えられる。

【００１２】本発明においては、上述したところより、
該リップ面の該長さは、ダイ全幅において５ｍｍ以上
で、ダイ両端での該長さa1と中央部での該長さa2との比
a1／a2が２以下であることが好ましい。以下、本発明の
詳細を説明する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の1つの実施例のダイ部の説
明図である。図において、１は所定速度で搬送される走
行フィルム、２は塗膜、３はダイ下流側のリップ、４は
ダイ上流側のリップ、５はマニホールド、６はスリッ
ト、７は下流側のリップ面、８はダイの幅方向端部のリ
ップ面の液離れ端の下流端、９はダイの幅方向中央部の
リップ面の液離れ端の下流端、 a1、a2はそれぞれダイ
の幅方向両端部、ダイの幅方向中央部における下流側リ
ップのフィルム走行方向の長さ、ｃはフィルムの走行方
向である。

【００１４】本例では、上記構成により、以下のように
走行フィルム１に塗膜２が形成される。すなわち、塗液
供給系（図示省略）から送られてくる塗液を、マニホー
ルド５内でダイすなわちフィルム１の幅方向に均一に広
げ、一定幅のスリット６を通して方向ｃに搬送される走
行フィルム１上に押し出すことにより、塗膜２が連続形
成される。この際、塗膜２の膜厚は、ダイリップ３、４
のフィルム対向面のリップ面によって一定厚みに計量さ
れる。なお、スリット６の間隔は20〜500μmの範囲内に
あればよく、特に50〜150μmがよい。ダイからの吐出方
向は、図示の例ではスリット６の出口を上向きにして走
行フィルム１の下面に塗布するようになっているが、逆
にスリット６の出口を下向きにして走行フィルム１の上
面に塗布するものでも本発明は問題なく適用可能であ
る。

【００１５】本発明のダイ式塗布装置は、ダイの走行フ
ィルム１に対向する下流側リップ３先端のリップ面７に
特定の制約を設けた点に特徴があり、上述したところ明
らかな通り、他の構造は従来から知られ、または用いら
れている構造であることができる。

【００１６】このダイの下流側のリップ面７の特徴は、
そのフィルム走行方向の長さを、図示のようにダイの幅
方向の両端部の長さa1より点線で示す中央部の長さa2に
向けて短くなるようにその液離れ端の下流端辺を形成し
ている点にある。そして、両端部から中央部への該長さ
の減少方法は、中央部に向けて漸減されるのが好まし
く、これは複数の平面または複数の曲面で構成されてい
ても良い。具体的にはリップ面７の液離れ端となる下流
端辺をダイの幅方向両端のリップ面７の下流端８と中央
のリップ面７の下流端９を結ぶ中央で交わる２直線で構
成したもの、さらには、フィルム１のセンターライン上
すなわち幅方向の中心線上に曲率の中心を有し、前記各
下流端８、９を通る円弧等の曲線で構成したものが好ま
しく適用できる。

【００１７】また、このリップ面７は、ダイの全幅にお
いてフィルム走行方向の長さが５ｍｍ以上で、かつダイ
の幅方向の両端部における該長さa1と中央部における該
長さa2の比が1＜a1/a2≦2の範囲にあることが好まし
い。

【００１８】本発明において、用いるフィルムは素材に
よって特に限定されないが、プラスティックフィルムが
好ましい。このプラスティックフィルムとしてはポリオ
レフィンフィルム（たとえばポリエチレンフィルム、ポ
リプロピレンフィルム等）、ポリエステルフィルム（た
とえばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチ
レン−2,6−ナフタレートフィルム等）、ポリアミドフ
ィルム（たとえばポリエーテルケトンフィルム等）、ポ
リカーボネートフィルム等が例示できる。この中でもポ
リエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレート
フィルム、ポリエチレン−2,6−ナフタレートフィルム
が好ましい。

【００１９】本発明に適用できる塗液は、フィルム表面
に必要な機能特性たとえば接着性（含、易接着性、ヒー
トシール性）、易滑性（走行性）、帯電防止性、導電
性、耐磨耗性、耐削れ性、耐候性、離型性、耐薬品性
（含、耐水性、耐溶剤性）、易印刷性、流適性、防汚
性、筆記性、遮光性、防水性、ガスバリアー性等を付与
する塗膜を形成できる表面加工用の塗液であれば如何な
るものであっても良い。これらの塗液は従来から知ら
れ、あるいは用いられているものを用いることができ
る。塗液の粘度としては1〜200センチポイズ（cp）、更
に1.1〜20cpが好ましい。以下、前記の実施例による成
膜例を用いて本発明をさらに説明する。

【００２０】［実施例による成膜例]図１に示すダイ式
塗布装置において、下流側のリップ面７のダイ幅方向の
両端の長さa1=20mm、中央の長さa2=16mm、その下流端辺
はこの両端と中央を結ぶ２直線で構成され、塗布幅が18
00mm、スリット間隔が80μm、材質がSUS630からなるダ
イに10cpの水系エマルジョン塗液（ポリエステルバイン
ダーを含む）を供給し、厚みが100μm、幅2000mm、速度
100m/minで走行するポリエチレンテレフタレートフィル
ムに、厚み4μmの塗液を16時間連続で塗布して、塗膜を
形成した。この連続塗布の間、リップ面７の下流端辺に
沿った良好なビードが形成され、良好な塗布面が得られ
た。

【００２１】［従来装置による成膜例]図１に示すダイ
塗布装置において、下流側のリップ３に従来と同じリッ
プ面７のフィルム走行方向の長さがダイ全幅において一
定のリップを用いた従来装置により成膜した。下流側リ
ップ面７のフィルム走行方向の長さ（a1=a2）は20mmと
した。その他は、上記の実施例による成膜例と同じ条件
で塗布して、塗膜を形成した。まず塗布開始時にダイを
フィルムに着地させたところ、フィルムの幅方向中央部
のビードが両端部対比で小さくなったため、ダイをフィ
ルムに200μm程度押し付けた。しかし、塗布端でビード
が大きく溢れ出しフィルム上に液溜りができたため、塗
布を一旦中断してダイリップ先端を清掃し、再度塗布を
行った。再塗布後、ビードのアンバランスが解消されず
フィルムの振動で中央部のビードが微変動していたた
め、ダイリップ先端のビード境界部近傍にスカム化した
塗液が付着してきた。その後、約５時間経過したところ
で筋斑が発生した。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、下流側のダイリップのリップ
面のフィルム走行方向の長さがダイの幅方向の両端から
中央に向けて短くなるように下流端辺を形成する簡単な
構成で、塗液のスカム化による筋斑の発生がなく、安定
した長時間連続塗布ができるダイ式塗布装置を実現した
もので、フィルムへの塗膜形成の生産性向上、さらには
品質向上に大きな寄与をなすものである。

【図面の簡単な説明】

【図1】図１は、実施例のダイ式塗布装置のダイ部の構
成及び塗布状態を説明する概略側断面図である。

【図２】図２は、従来のダイ式塗布装置での塗布時のダ
イの幅方向中央部におけるビードの形態を説明する概略
側断面図である。

【図３】図３は、従来のダイ式塗布装置での塗布時のダ
イの幅方向両端部におけるビードの形態を説明する概略
側断面図である。

【符号の説明】

１ 走行フィルム ２ 塗膜 ３ ダイ下流側のリップ ４ ダイ上流側のリップ ５ マニホールド ６ スリット ７ 下流側のリップ面 ８ ダイの幅方向端部のリップ面の液離れ端の下流端 ９ ダイの幅方向中央部のリップ面の液離れ端の下流端 a1 ダイの幅方向両端部における下流側リップのフィル
ム走行方向の長さ a2 ダイの幅方向中央部における下流側リップのフィル
ム走行方向の長さ b ビードの境界線 c フィルムの走行方向

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行するフィルムの少なくとも一方の表
   面に、塗液をダイの上流側リップと下流側リップの間の
   スリットから押し出して連続的に塗布するダイ式塗布装
   置において、該下流側リップのフィルムに対向するリッ
   プ面のフィルム走行方向の長さがダイの幅方向両端部か
   らダイの幅方向中央部に向けて短くなっていることを特
   徴とするダイ式塗布装置。
2. 【請求項２】 該下流側リップのリップ面のフィルム走
   行方向の長さがダイ全幅において５ｍｍ以上であり、か
   つダイの幅方向両端部での該長さa1とダイの幅方向中央
   部での該長さa2の比が1＜a1/a2≦2である請求項1に記載
   のダイ式塗布装置。
3. 【請求項３】 該下流側リップの該リップ面の長さがダ
   イの幅方向両端部からその中央部に向けて漸減的に短く
   なっている請求項１又は請求項２に記載のダイ式塗布装
   置。
4. 【請求項４】 該下流側リップの該リップ面の長さがダ
   イの幅方向両端部からその中央部に向けて直線的に短く
   なっている請求項３に記載のダイ式塗布装置。
5. 【請求項５】 該下流側リップの該リップ面の長さがダ
   イの幅方向両端部からその中央部に向けて円弧状に短く
   なっている請求項３に記載のダイ式塗布装置。