JPS6078664A - 塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分骨） 本発明は粉体分散液の塗布方法に関し、更に詳しくは塗
布ムラ、塗布液のロスが改良された高速の粉体分散液の
塗布方法に関する。

（従来技術） 粉体分散液の塗布方法としては、従来から例えばリバー
スロール塗布法、グラビア塗布法、ドクターナイフ塗布
法、エアードクター塗布法およびエクストルージョン塗
布法等が広（知られ、また実用化されている。しかしな
がら粉体分散液のように粘度の範囲が数１００ポアズ乃
至数センチポアズの如く広（、また複雑な挙動（チキソ
トロピーの場合もあればレオベキシーの場合もある）を
する液体の場合には、高速で均一な薄膜に塗布するには
未だ従来公知の塗布方法では必ずしも満足し得るもので
はない。例えばリバースロール塗布の場合には高速塗布
に際して塗布液がロールから飛び散ったり、塗布ムラを
生じたりすることがある。

また薄膜塗布を行なう＠合には、アブリナーターロール
とメータリングロールのギャップ上３０μ餉以下Ｋｍ整
しなければならないことが多く、このようにギャップを
均一に調整するのは実際には困難である。さらＫはフィ
ルムベースな支持するバックアップロールな均一に作る
ことも難しく、その不均一パターンがそのまま塗布層の
塗布ムラとなる。またゴミ等がバックアップロールに付
着した場合にも同様な転写ムラが発生する。塗布液の種
＠によってはスジが発生・し、全く均一塗布が得られな
いこともある。粉体分散液の粘度やチキソトロピー性等
によって塗布膜厚が著しく左右される。

従ってバックアップロール、メータリングロール、アプ
リケ−クロール停の製造または設置に際しては樹めて高
い精度が要求され、たとえ精度良く作製ないし設置し得
たとしても数μ負の塗布膜厚の変動はさけ難いのが現情
である。

一方、グラビア塗布の場合には、粉体分散液の粘度によ
ってグラビアロールからトランスファーロールまたはフ
ィルムベースへの粉体外ｈａの転の影響が顕著に現われ
る。またグラビア塗布においては、塗布量を変えるため
にはその度にグラビアロールな取替えなければならない
。グラビア網目が乾燥工程終了時まで無くならず均一塗
布が不可能になる場合も少なくない。エクストルージョ
ン塗布の場合には上記の塗布方法に比べて膜厚を流量の
みによって容易に制御することができるほかに塗布表面
性も良好で粉体分散液の塗布方法としては適切である。

しかしながら、例えば特公昭４６−２７１５８号や同４
６−１６８３０号に記載されたエクストルーツ３ン塗布
機の場合には、コーターヘッドの液体押出口と塗布され
るフィルムベースとの間隔をバックアップロールにより
徴１０μ町以下に設定しなければならず、そのような狭
いギャップ中に分散液を押し出し塗布を行な５＠合には
、塗布液中のゴミや凝集物によって、あるいはコーター
ヘッドの少しばかりのゆがみによってフィルムベースが
傷ついたり、また甚だしい場合にはフィルムベースが切
断することもある。またエクストルージョン塗布では薄
膜塗布が困膣である。特願昭４９−４５８４６号には、
注液器から被塗布帯状物上に該帯状物の走行する位置を
規制することな（、塗布液を流出させて塗布を行なう装
置について記載がある。

上記にＵＮ示された塗布装置では比較的好都合に塗布す
ることができるか、塗布速度を９０ｍ／分以上に上昇さ
せ乾燥後の塗布膜厚な６μｍ以下になるような条件で塗
布すると急激にスジや塗布ムラが発生し始め均一塗布が
できなくなる。

この装置による塗布方法は、上記明細書の第３頁、９行
目に記載があるように水中にハロゲン化銀を分散せしめ
た写真用感光乳剤を塗布する目的で開発されたものであ
る。

また特公昭５４−７３０６号には、コーターヘッドの走
行するウェッブと接触する部分にウェッブを支持するロ
ールがなく、その接触する部分のコーターヘッドの上端
部および下端部が鋭角になっていて、かつ液体溜を有す
る如き塗布装置について記載されている。この装置によ
る塗布方法では比較的良好な塗布が得られるが、塗布速
度を９０　ｍ　／分域上に上げ、さらに乾燥後の被膜の
厚さを６μ角以下になるように薄膜塗布を行なう場合に
は急激にスジや塗布ムラが増加し、均一塗布が非常に困
難になる。さらにはコーターヘッドの端部が鋭角罠なっ
ているために洗浄その他の取扱い中にヘッドに傷がつき
やすく、平滑度の維持が踪かしいが、傷が付くと直ちに
塗布スジが発生して実用的に使用することは至難である
。

上記により明白にされたように塗布装置に要求される塗
布性能は益々高度化されつつあり、より薄膜でより高速
かつ均一に塗布することができ、塗布液のロスの少ない
膜厚制御の容易な塗布法の開発が望１れている。

（発明の目的） 従って本発明の目的は、高速で１−かも薄膜塗布を均一
に行うことかでさ、その上塗布液のロスの軽減された粉
体分散液の塗布方法を提供することにある。

（発明の酵成） 上記本発明の目的は、エクストルージョン法ニより粉体
分散液をフィルムベース上に塗布する方法において、塗
布装置のコーターヘッドが粉体分散液の押出口を形成す
る上、下部のブレードからなり、該コーターヘッドの押
出口がフィルムベースな支持する支持体の存在しない位
置においてフィルムベースに対接し、フィルムベースに
対してほぼ垂直で、かつ粉体分散液が水平方向く流出さ
れる如く配設され、フィルムベースの搬送方向に対して
搬出側に位置する上記ブレードの前記押出口先端部を搬
入側に位置するブレードの押出口先端部より突出せしめ
ると共にブレード側面とフィルムベースとのなす角度を
３０°〜９０°とし、さらには分散液が流出していない
ときにはコーターヘッドの押出口はフィルムベースに接
触しており、分散液が流出されているときヲア鵡間せし
められて塗布が行われる塗布方法により達成し得ること
が見出された。

以下、図面の実施例により本発明を更に詳細に説明する
。

第１図は本発明の塗布方法に用いられる塗布装置の概観
側面図であり、また第２図および第３図はそれぞれ上記
塗布装置の部分拡大図である。第１ｒＸＪにおいて、１
は塗布装置のフーターヘッ、ド、２は塗布されるフィル
ムベース、３はフィルムベース２を支持する回転可能な
対をなす支持体である。またθはフィルムベース２の搬
送方向（図中の矢印の示す方向）に対して搬出側に位置
するコーターヘッド１のブレード側面（後述）とフィル
ムベース２とのなす角度を表わし、本発明ではガ〜９０
°と規定されているが、図面の実施例では７０°に設定
せしめた。４はコーターヘッド１の中に蓄えられた粉体
分散液で流出路５に案内されて、押出口６より押し出さ
れて、搬送されるフィルムベース２に塗布される。

本発明で用いられる粉体分散液４とは、例えばアルミナ
、カーボンブラック、二酸化チタン、ｒ−酸化鉄、コバ
ルト被着型酸化鉄、コバルト含有酸化鉄、金属砒性粉、
二酸化クロム、グラファイト等をポリウレタンや塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体等の如き高分子化合物やレシ
チン等の界面活性剤ならびに脂肪酸等の潤滑剤を有機溶
媒に溶解せしめた分数媒中に分数させたものを意味する
。

本発明において好ましく用いられる上記の有機溶媒とし
ては、例えばシクロヘキサノン、トルエン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラ
ンリな好ましく拳げることかでき、本発明では非有機溶
媒系、特に水系では本発明の目的を達成することができ
ない。上記の有機溶媒は単独で、または混合して用５る
ことができる。

第１図が示すように、本発明に係る塗布装はのコーター
へラド１の押出口６はフィルムベース２を回転可能に支
持する支持体３の存在しない位置罠配置され、かつフィ
ルムベース２に対してほぼ垂直な位置に設置されている
。そして本発明に係るコーターヘッドでは粉体分数液４
は水平方向に流出されて塗布が行われる。

またさらには本発明の塗布方法の特徴とするところは、
粉体分散液４が押し出されていない状態、すなわち塗布
が行われていないときにはコーターヘッド１の押出口６
は張架されたフィルムベース２面に当接しているが、粉
体分散液４が押し出されているとき、すなわち塗布が打
われているときには上記押出口６は張架されているフィ
ルムベース２面からは僅かながら認間せしめられる点に
ある。本発明に係るコーターヘッド１の購造をより具体
的に理解するためには第２図の部分拡大図により更に詳
細に説明する。

第２図は、塗布が行われていない時のコーターヘッド１
の状態を示す部分拡大図である。

口において１４およびｉ＋は、それぞれ粉体分散液４の
押出口６を形成するコーターヘッド１の上部ブレードな
らびに下部のブレードである。

本発明に係るコーターヘッド１においては、フィルムベ
ース２の搬送方向（矢印）に対して搬出側に位置するブ
レードｌａの先端部を搬入側に位置するブレード１６の
先端部より突出（本発明では好ましくは１　ｍｍ程度）
せしめ、かつ前記により明らかにされた通り、ブレード
１４の（Ｉｔ！ｌ晶ｉｃとフィルムベース２とのなす角
度を３０’〜９０ｏに設定せしめたことを特徴とする。

すなわち９（１’を越えたとき、ならびに３０°未満に
なったときは著しい塗布スジが発生する。

なお、本発明においては、ブレード１にの側面１ｄとフ
ィルムベース２とのなす角度は任意でよ（、特に規定す
る必要はないが、使用後のブレードの洗浄時の傷付ぎ易
さを考慮するとフィルムベースに対して鋭角であること
が好ましい。

第３図は粉体分散液４の塗布が行われているときのコー
ターヘッドの状態を示す部分拡大図である。図により明
白な通りコーターヘッド１の押出口６がフィルムベース
２の面と離間して塗布が行われることを示している。

このときのフィルムベース２の張力は、塗布速度が速い
ほど、分数液の粘度が大きいほど、また分散液の原２が
少ないほど大きくする必要があるものの通常は５０〜５
００Ｆ／ａｍの範囲であることが好ましい。張力が５０
Ｊ’／ｃｍより小さいと塗布速度９０ｍ／ｉ以上で粘度
１０七ンチボアズ以上の液を塗布する粉体分散液４がコ
ーターヘッドｌの押ｆｆ１Ｏｓから押し出され、矢印方
向に移動搬送されるフィルムベース２上に塗布が行われ
る際には、フィルムベース２は流出する粉体（例えば磁
性粉）分散液４の流出圧によって押圧され、コーターヘ
ッド１の押出口６から８１間した状態に危かれる。

コーターヘッド１から流出する粉体分散液４の圧力は、
塗布膜厚と塗布スピードに左右されるが、実際的には０
．５〜１０′に９／ゴの程度であることが好ましい。圧
力が０．５ｋｐ／ゴより小さいと、塗布速度頒７７！／
―以上で粘度１０センチボアス以上の液を塗布本発明に
おいて塗布に供される粉体分散液４の粘度は実用上では
１０センチポアズ（シェアレート１８８Ｃにおいて）以
上でなければならない。

また塗布温度については余り高温であると塗布工程中に
溶謀が蒸発するので好ましくなく、余り低温であると粘
度が大きくなり過ぎてこれまた好ましくない。そこで本
発明における塗布温度は２００℃前後であることが好ま
しい。

次に塗布速度については９０ｍ／分以上である場合に本
発明の効果が最も発揮される。

本発明の塗布方法によれば塗布膜厚は乾燥膜６μｍ以下
で本発明に係る装置の能力が最も高度に発揮されるが、
４μζ以下のる合には更に効果的に発揮される。ただし
この場合、塗布液の粘度が１０センチポアズ以上で固形
分が１０重量％以上であることが必要である。次に使用
されるフィルムベースについては厚さが２００μ鋼〜１
０μｍ、あるいはこれ以下のポリエステルベースな用い
ることができるが、本発明においては特にｍμｍ以下の
厚さのフィルムベースの使用が好ましい。最後に塗布後
の乾燥膜厚と塗布液粘度について論及するならば、本発
明の塗布方法においては、塗布後の乾燥膜厚が６μ九を
越え、かつ塗布液の粘度が１０センチポアズ未満になる
と、均一に塗布することが困難になり、塗布ムラや塗布
スジが発生する。

以上、詳細に本発明の塗布方法のｔａ溝について述べた
が、本発明に係る塗布装置においては、前記の如（コー
ターヘッドの粉体分散液の押出口を形成するブレードの
フィルムベース搬出側に位置する方の先端部を突出せし
めると共に該ブレードの側面とフィルムベースとのなす
角度を３０”〜９００に規定して宿成せしめ、さらに塗
布時には押出口をフィルムベースから離間させたので、
従来技術による塗布装置とは異なり、塗布ムラの発生が
防止され、液体溜も不必要なため、塗布液のロスも軽減
された粉体分散液の薄膜塗布を高速で行なうことができ
た。また前記により指摘したよ５にブレード側面とフィ
ルムベースとのなす角度を鋭角としたために使用後のコ
ーターヘッドの洗浄に際しテモコーターヘッドを位付け
たりすることもなく、従って本発明によれば塗布スジ等
を発生することもない。

第４図は、本発明の塗布方法に用いられる塗布装置の他
の実施例を示す概観側面図である。

図において７は、第１図における支持体３０間に張架さ
れたエンドレスラバーブランケットである。このブラン
ケット７は、フィルムベース２の支持、走行を安定かつ
確実に行な５ことを目的として用いたものであり、分散
液４の塗布のための機購あるいは条件は第１図に示され
た装置の場合と同一であって変るところは無い。

上記第１図および第４図で示された装置を用いて行われ
る本発明の塗布方法によれば粉体分散液を高速でかつ均
一に′薄膜塗布することが可能である。そして塗布過程
においてフィルムベースな侮付けたり切断したりするこ
とがなく、また塗布液の粘度が極めて高い場合や低い場
合、あるいは非二ニートン性の度合の大きい塗布液の場
合でも塗布液の流出をギヤポンプ等の送液手段を用いて
正確に制御することにより、６μｍ以下の膜厚を一定に
かつ均一に塗布することができる。

本発明による粉体分散液例えば磁性体分散液の塗布方法
の有効性を実証するために以下の如き比較実験７行なっ
たのでこれを記載する。

実施例１゜ シェアレートｌ５ｅｃ″′ｌにおける粘度がｍポアズで
チキントロピー的性質を示す分散液として、磁性鉄粉と
ポリウレタンと塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体トレシ
チンをシクロヘキサノントチトラヒドロフランの３＝１
の混合溶液に分散せしめた分散液を１００ｍ／分の塗布
速度で牌布乾燥後の膜厚が３．０μｍになるように塗布
を行った。得られたフィルムベースは塗布工程中に切断
したり傷付いたりすることなく、平滑な表面を有する磁
気テープを得ることができた。また塗布液の流量はギヤ
ポンプで一定になるように精確に制御されているので、
乾燥後の塗布膜厚は塗布の始めから終りまで極めて精確
に保つことができた。

実施例２゜ ニトロセルロースとポリウレタンのメチルエチルケトン
溶液中にカーボンブラックを分散せしめて得られたシェ
アレート１ｓｅｃ−１における粘度が加センチポアズで
チキントロピー的性質を示すカーボンブラック分散液を
１００ｍ／分の塗布速度で第１図に示された如き本発明
に係る塗布装置を用いて塗布乾燥後の膜厚が１．Ｏｌｔ
′ｒｒＬになるよ５に塗布を行った。その結果所定の膜
厚を持つ均一で平滑な表面を有するカーボンブラック分
散液の高分子被膜がフィルムベース上に塗布された。

次いで上記フィルムベースの上記塗布層側とは反対側に
全都そ磁性粉の分散ｅ、を上記実施例１と同様に塗布し
、乾燥してスリットしてからカセット詰めを行ってビデ
オテープな得た。このビデオテープなビデオデツキにか
けて繰返し耐久性を試験したところ、６００回まで最初
の画像と同じ質の良好な画像が得られ、同時に走行性も
極めてｍかで良好であった。

比較例１゜ 実施例１で用いられたものと同じ分散液を１００７７Ｌ
／分の塗布速度で公知の３本ロールオフセットグラビア
コーターで乾燥後の膜厚が３．０μｍになるように塗布
を行った。

得られた塗布後の磁気テープの表面にグラビア網目が携
り、かつ長時間塗布しているとグラビアロールからトラ
ンスファーロールへの転写量カ変わり、膜厚が塗布の長
さと共に変化する。また目的の膜厚を得るための条件出
しが非常に困難であった。

比較例２゜ 実施例１にて用いられたものと同じ分散液を調製し、こ
の分散液を公知の３本リバースロールコータ−で１００
ｍ／分の塗布速度で塗布を行った。膜厚は乾燥後の膜厚
が３．０μｍになるように塗布した。

その結果として塗布工程中において塗布スジが発生し、
また塗布の最初と最後の膜厚の変化が太き（、規定の膜
厚の条件出しが非常に困難で、さらには塗布液のロスも
大きかった。

比較例３゜ 実施例１と同じ分散液を用いて公知のコーターの流出口
から塗布液が水平に流出し、かつフィルムベースの流出
口に対して反対側の対向位置に支持体ロールが設置され
ている押出し塗布装置を用いて１００７７Ｌ／分の塗布
速度で塗布乾燥後の膜厚が３μｍとなるよ５に塗布を行
った。結果として得られた膜厚はギヤポンプによって精
確に制御されたが、塗布液中の凝集物やゴミあるいは流
出口の僅かばかりの位置ずれによってＢ々フィルムベー
スが切断された。

（発明の効果） 本発明の塗布方法によれば、高速で、均一な薄膜塗布を
行なうことができ、かつ塗布液のロスが軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の塗布方法に用いられる塗布装置の概
観側面図、第２側、第３図は同上装置の部分拡大図、ま
た第４図は本発明の他の実施例における塗布装置の概観
側面図である。 １川コーターヘツド １αオヨび１６・・・上、下部のブレード１０　、　ｌ
ｊ　・・・上、下部のブレードの側面２・・・フィルム
ベース　３・・・支持体４・・・粉体分散液　５・・・
（分散液の）流通路６・・・（分散液の）押出口　７・
・・ブランケット代理人　桑　原　銭　美

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エクストルージ目ン法により粉体分散液をフィルムベー
   ス上に塗布する方法において、塗布装量のコーターヘッ
   ドが粉体分散液の押出口を形成する上、下部のブレード
   からなり、該コーターヘッドの押出口がフィルムベース
   な支持する支持体の存在しない位置においてフィルムベ
   ースに対接し、フィルムベースに対してほぼ垂直で、か
   つ粉体分散液が水平方向に流出される如く配設され、フ
   ィルムベースの搬送方向に対して搬出側圧位置する上記
   ブレードの前記押出口先端部を搬入側に・位置するブレ
   ードの押出口先端部より突出せしめると共にブレード側
   面とフィルムベースとのなす角度なガ〜９０°とし、さ
   らには分散液が流出していないときにはコーターヘッド
   の押出口はフィルムベースに接触しており、分散液が流
   出されているときはむ間せしめられて塗布が行われるこ
   とを特徴とする塗布方法。