JPH10290945A

JPH10290945A - ダイコーティング装置

Info

Publication number: JPH10290945A
Application number: JP10363597A
Authority: JP
Inventors: Osamu Maniwa; 修間庭
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】フロントリップエッジ先端部における支持体
の削れや異物のトラップを防ぎ、溶剤層を幅方向に均一
な厚さとすることにより、高速時においても安定した薄
膜状態が得られる塗布装置を提供する。【解決手段】連続的に走行する支持体上にプレコート
液を塗布するプレコート用ダイと、上記プレコート用ダ
イによって塗布されたプレコート液の一部を掻き取ると
ともに更に一層以上の塗布液を塗布する塗布液用ダイと
を備えるダイコーティング装置において、上記塗布液用
ダイのリップの支持体移動方向上流側エッジを面取り
し、弧状の曲面とする。その曲面は、半径Ｒが０．０１
ｍｍ以上０．１ｍｍ以下、中心角αが３０゜以上１２０
゜以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続的に走行中の
支持体表面上に向け塗布液を連続的に吐出させ、塗布液
を均一な厚さで高速薄層塗布するエクストルージョン型
のダイコーティング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速で連続的に走行する支持体上に単数
及び複数の塗布液を塗布して塗膜層を形成する塗布装置
として、特開昭６３−８８０８０号公報、特開平２−１
７９７１号公報に開示されているものがある。これらは
支持体加圧型のエクストルージョン塗布ヘッドと呼ばれ
るもので、塗布ヘッドの先端部において塗布液の吐出ス
リットに対して支持体移動方向下流側に、塗布液をコー
ティングするためのコーティングリップを有し、支持体
をコーティングリップ側に押し付けてリップエッジと支
持体との間で塗布液を加圧した状態で塗布するものであ
る。

【０００３】この支持体加圧型の塗布ヘッドは高速薄層
性に優れているが、支持体の押し圧と塗布液圧とのバラ
ンスにより塗布する方法であるため支持体に剛性の不均
一等がある場合塗布ムラを生じ問題となる。

【０００４】なお、ここで塗布液とは、磁気ディスクや
磁気テープ等の磁気記録媒体の磁気記録層裏面のバック
塗料等を言う。

【０００５】このような状況下において、上述の塗布ム
ラを改善して、スジ故障や支持体の厚み、ヤング率等の
不均一に起因する塗布膜厚みの変動を回避する非加圧型
の塗布装置が、特開昭６３−２００６９号公報、特開平
５−２９３４２０号公報等に提案されている。

【０００６】これらの塗布装置の基本構造を図５に示
す。

【０００７】図５は、塗布液１６が溜められるともにこ
の塗布液１６を吐出するスリット１５が設けられる、エ
クストルージョン型ダイの先端部を拡大して示す断面図
である。

【０００８】支持体１１の塗布面には、あらかじめ有機
溶剤を主体とするプレコート液１２が塗布されている。

【０００９】フロントリップ１３は、スリット１５の出
口から支持体移動方向の上流側に位置し、かつ下流側に
配設したコーティングリップ１４の先端部よりも支持体
寄りに突出している。また、コーティングリップ１４は
前記フロントリップ１３のスリットの出口部における接
線よりも反支持体方向にその先端部が後退するように配
設される。

【００１０】この装置によれば、支持体１１の塗布面
に、まず有機溶剤を主体とするプレコート液１２が、グ
ラビアコーター、ロールコーター、ブレードコーター、
エクストルージョンコーターなど公知の塗布装置により
塗布される。このプレコート液層により、フロントリッ
プ上流側からの同伴エアーが塗布層へ進入することが防
止され、欠陥のない塗布状態が維持される高速塗布が可
能となる。

【００１１】すなわち、支持体１１に対してコーティン
グリップ１４がフロントリップ１３よりも後退した構成
により、コーティングリップ１４には支持体１１による
可圧力が働かないことから、コーティングリップ１４の
先端に異物がトラップされるのを防止できる。更に、支
持体の弾性率のばらつき或いは支持体の面性が悪いこと
により、塗布ヘッド近傍での支持体の挙動が不安定にな
った場合でも、支持体の加圧力を利用した塗布方式でな
いことから、挙動不安定による影響を受けにくく、塗膜
が波打つような厚さムラの発生を防止して優れた塗布製
品を得ることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この非
加圧型の塗布装置を用い単層または多層同時塗布を行っ
た場合、塗料用ダイヘッドのフロントリップの先端部フ
ロントエッジ１３ａにおいて、支持体の削れや異物のト
ラップの発生があることがわかってきた。

【００１３】その結果、溶剤層にスジを発生させ、その
スジは上層の乱れを引き起こし、溶剤層と上部塗布層の
界面部分においてスジ状の乱れとなる。このスジ状の乱
れは塗布層全体の乱れとなり、塗布層表面にスジ故障を
引き起こす原因となる。例えばこのスジ状の乱れが磁気
記録層にあるときには電磁変換特性の向上に支障を来す
という問題が出てくる。

【００１４】そこで本発明は、このような実情に鑑みて
提案されたものであり、フロントリップエッジ先端部に
おける支持体の削れや異物のトラップを防ぎ、溶剤層を
均一な厚さとし、高速時においても安定した薄膜状態が
得られるダイコーティング装置を提供することを目的と
している。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るダイコーティング装置は、連続的に
走行する支持体上にプレコート液を塗布するプレコート
用ダイと、上記プレコート用ダイによって塗布されたプ
レコート液の一部を掻き取るとともに更に一層以上の塗
布液を塗布する塗布液用ダイとを備え、上記塗布液用ダ
イの支持体移動方向上流側リップは、支持体移動方向上
流側エッジが面取りされ曲面とされていることを特徴と
するものである。

【００１６】フロントリップ上流側のフロントエッジを
面取りすることで、プレコート液を安定にフロントリッ
プに供給出来るようになり、支持体のリップへの接触を
防止し、スジ乱れの無い安定した塗布状態が得られるよ
うになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明を適用したダイコーティン
グ装置の一構成例である。

【００１９】このダイコーティング装置は、塗布液を塗
布する塗布液用ダイ７とプレコート液用ダイ８を備え、
支持体１は、ガイドロール９、１０によってガイドされ
る。

【００２０】支持体１の塗布面には、プレコート用ダイ
８によってあらかじめ有機溶剤を主体とするプレコート
液２が塗布される。

【００２１】塗布液用ダイ７は、塗布液６が溜められる
とともにこの塗布液６を吐出する吐出口となるスリット
５が設けられるエクストルージョン型ダイである。この
塗布液用ダイ７は、図１中右側から左側へ向かって連続
的に走行する支持体１の表面に対向して配設される。塗
布液用ダイ７の先端面は、フロントリップ３とコーティ
ングリップ４からなる一対のリップによって構成され、
リップが上記支持体１の表面に対向するように配設され
る。

【００２２】フロントリップ３は、スリット５の出口か
ら支持体移動方向の上流側に位置し、かつ下流側に配設
したコーティングリップ４の先端部よりも支持体寄りに
突出している。また、コーティングリップ４は前記フロ
ントリップ３のスリットの出口部における接線よりも反
支持体方向にその先端部が後退するように配設される。

【００２３】塗布液用ダイ７は、２本のガイドロール
９、１０の間に設置される。なお、図１では支持体１を
上側から下側へ向かって走行させるかたちでプレコーテ
ィングを行う一例を示している。この場合、プレコート
液用ダイ８はガイドロール９の上流側に設置され、支持
体１はガイドロール９によって走行方向を変えられる。
しかし、これに限定されるものではなく、プレコート液
用ダイ８を、塗布液用ダイ７とその上流側のガイドロー
ル９との間に設置してもよい。

【００２４】プレコート液用ダイ８としては、プレコー
ト液をスリットから高速で吐出させ、塗布幅にプレコー
ト液の均一な膜を形成し、支持体と非接触で支持体上に
塗布を行うエクストルージョン型ダイが好適である。し
かし、これに限らず、グラビアコーター、ロールコータ
ー、ブレードコーターなど一般的に使用されている公知
の塗布装置でもよい。

【００２５】プレコーティングされた支持体１は、続い
て塗布液用ダイ７によって塗布液５が塗布される。この
ときフロントリップ上流側は、上記プレコート用ダイ８
によって塗布されたプレコート液２によって液封された
状態となり、同伴エアーの進入を防ぐことができる。安
定した塗布状態を維持するためには、支持体１と、フロ
ントリップ３の支持体移動方向上流側に位置するフロン
トエッジ３ａとの間を通過する量よりも過剰にプレコー
ト液２を塗布し、フロントエッジ３ａで過剰分のプレコ
ート液を掻き落としながら塗布液６を塗布することが必
要となる。このとき、過剰のプレコート液は自重により
落下する。更に液厚としては、湿り状態で３μｍ以下が
最適である。

【００２６】しかし、前記フロントエッジ３ａがシャー
プエッジであると、プレコート液掻き取り時において支
持体の削れや異物のトラップ等が発生し、スジ状の乱れ
となる恐れがある。

【００２７】そこで本発明を適用したダイコーティング
装置では、フロントエッジ３ａにおける支持体の削れ、
異物のトラップを防ぎ、プレコート液層を均一な厚さと
し、安定した塗布状態を得るためにフロントエッジ３ａ
を面取りし曲面とする。

【００２８】図２はフロントリップ３のフロントエッジ
３ａの部分を拡大して示す断面図である。フロントエッ
ジ３ａに面取りを施す。その形状は、例えば、弧状の曲
面で構成される。フロントエッジ形状が弧状の曲面であ
る場合、曲面の半径Ｒ、および中心角αが重要となる。
具体的には、後述する実験結果からもわかるように、曲
面の半径Ｒは０．０１ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下である
ことが好ましい。また、曲面の中心角αは３０゜以上、
１２０゜以下であることが好ましい。

【００２９】

【実施例】以下、上述した構成を有する塗布装置を用い
て行った塗布実験について説明する。

【００３０】プレコート液用ダイ、塗布液用ダイはとも
にエクストルージョン型ダイを用いた。

【００３１】ここで、プレコート液用ダイはステンレス
鋼製であり、プレコート液用ダイ幅は１６０ｍｍであ
る。スリット隙間を０.０３ｍｍ、塗布幅を１２０ｍｍ
に設定した。

【００３２】また、プレコート液はメチルエチルケト
ン、トルエン、シクロヘキサノンをそれぞれ５：３：２
の比率で混合した混合有機溶剤を用い、プレコート液厚
を２０〜４０μｍとした。

【００３３】一方、塗布液用ダイのフロントリップ、コ
ーティングリップは超硬合金製であり、塗布液用ダイ幅
は１６０ｍｍである。スリット隙間を０.１ｍｍ、塗布
幅を１１０ｍｍに設定した。

【００３４】また、塗布液は磁気記録媒体バック面用塗
料を用い、塗布厚は０．５〜０．９μｍに設定した。

【００３５】被塗布物となる支持体は幅１２５ｍｍ、厚
さ９μｍのポリエチレンテレフタラートを使用し、全幅
に２〜４ｋｇｗの張力がかかる条件で塗布実験を行っ
た。

【００３６】〈実験例１〉フロントエッジ形状を弧状の
曲面とし、その中心角αを３０゜に設定した。フロント
エッジ曲面の半径Ｒを０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ、
０．０３ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍと
変え、その各々について塗布速度を１００ｍ／分、２０
０ｍ／分、３００ｍ／分、４００ｍ／分、５００ｍ／
分、６００ｍ／分、７００ｍ／分、８００ｍ／分とした
各条件で塗布実験を行った。フロントエッジ形状の一例
を図３に、塗布実験の結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】塗布実験の評価は、塗布中の支持体の削れ
状態や塗布スジの有無で行い、全く異常が見られない場
合は○、一つでも異常がある場合は×とした。

【００３９】この結果から、曲面の半径Ｒの大きさを変
えることによりフロントリップ上のプレコート液厚をコ
ントロール出来ることがわかった。具体的には、曲面の
半径Ｒが０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下のとき、５０
０ｍ／分の高速でも良好な塗布状態が得られた。

【００４０】〈実験例２〉フロントエッジ形状を弧状の
曲面とし、その半径Ｒを０.０３ｍｍに設定した。フロ
ントエッジ曲面の中心角αを２０゜、２５゜、３０゜、
９０゜、１２０゜と変え、その各々について塗布速度を
１００ｍ／分、２００ｍ／分、３００ｍ／分、４００ｍ
／分、５００ｍ／分、６００ｍ／分、７００ｍ／分、８
００ｍ／分とした各条件で塗布実験を行った。フロント
エッジ形状の一例を図４に、塗布実験の結果を表２に示
す。

【００４１】

【表２】

【００４２】塗布実験の評価は、塗布中の支持体の削れ
状態や塗布スジの有無で行い、全く異常が見られない場
合は○、一つでも異常がある場合は×とした。

【００４３】中心角が２５゜以下の場合、フロントエッ
ジで掻き落とされたプレコート液が再度支持体に巻き上
げられる現象が発生し、掻き取り状態に異常が見られ
た。３０゜以上の角度では異常は見られなかった。

【００４４】これらの実験結果から、フロントエッジを
面取りし曲面とすることにより、支持体の削れや塗布ス
ジの無い安定した掻き取りが行われることがわかった。
具体的には、フロントエッジ形状を弧状の曲面とすると
き、半径Ｒを０.０１ｍｍ以上、０.１ｍｍ以下とし、中
心角αを３０゜以上、１２０゜以下とすることが好まし
い。

【００４５】フロントエッジ形状を弧状の曲面とすると
き、中心角αを１２０゜以上とすると、加工が難しく、
曲面の精度が出しづらい。しかし、十分な加工精度が得
られるならば、中心角αは１２０゜以上であってもよ
い。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るダイコーティング装置では、フロントエッジにお
ける支持体の削れの発生や異物のトラップが無くなっ
た。その結果、掻き取りにおけるスジや欠陥が無くな
り、低速から高速（８００ｍ／分）の広範囲で安定した
塗布状態が可能となり、品質の安定に繋がった。更に、
巻き取り後のロール形状が良好となり、裁断後の歩留ま
りも向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したダイコーティング装置の一構
成例を示す模式図である。

【図２】本発明を適用したダイコーティング装置に使用
される塗布液用ダイのフロントエッジ部分の一例を拡大
して示す断面図である。

【図３】本発明を適用したダイコーティング装置に使用
される塗布液用ダイのフロントエッジ部分の一例を拡大
して示す断面図である。

【図４】本発明を適用したダイコーティング装置に使用
される塗布液用ダイのフロントエッジ部分の一例を拡大
して示す断面図である。

【図５】従来のダイコーティング装置に使用されるダイ
の部分を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１支持体、２プレコーティング液、３フロン
トリップ、３ａフロントエッジ、４コーティン
グリップ、６塗布液、７塗布液用ダイ、８
プレコーティング液用ダイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続的に走行する支持体上にプレコート
液を塗布するプレコート用ダイと、上記プレコート用ダイによって塗布されたプレコート液
の一部を掻き取るとともに更に一層以上の塗布液を塗布
する塗布液用ダイとを備え、上記塗布液用ダイの支持体移動方向上流側リップは、支
持体移動方向上流側エッジが面取りされ曲面とされてい
ることを特徴とするダイコーティング装置。
【請求項２】上記曲面が弧状をなし、その半径が０．
０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請
求項１記載のダイコーティング装置。
【請求項３】上記曲面が弧状をなし、その中心角が３
０゜以上１２０゜以下であることを特徴とする請求項１
記載のダイコーティング装置。