JPH08215626A - 塗工方法及び塗工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィラーを含有する塗工液を塗工するにあた
り、フィラーを塗工液中に均一に分散し、塗布むらを生
ずることのない塗工方法及び塗工装置を提供する。 【構成】 塗工ヘッドのマニホールドから塗工液を一部
抜き出し、これを塗工ヘッドの再度循環することにより
ヘッド内の塗工液に流れを作り、フィラーの沈降を防止
するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に沈降しやすいフィラ
ーを含有している塗工液をダイコートヘッドやファウン
テンヘッド等の塗工ヘッドを用いて塗工（塗布）を行う
場合に、幅方向の塗工膜の品質、特にフィラーの含有量
を均一にすることができ、また斑点、スジ等の欠陥の発
生を抑制することができる塗工方法及び塗工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】沈降しやすいフィラーを含有している塗
工液を塗工する場合、塗工面の欠陥を防止したり品質を
均一にすることは、フィラーを含有しない塗工液を塗工
する場合よりも技術的に困難であった。例えばグラビア
コート法で塗工する場合は、インクパン内に塗工液が供
給、貯液されるが、次第にインクパン内にフィラーが沈
降してきてグラビアロールへの液の転写が不安定にな
り、塗面にスジや泡抜け等の欠陥が発生したり、塗膜の
幅方向の品質（フィラーの含有量等）が不均一になった
りした。

【０００３】更にインクパンを用いたスリットリバース
コート法の場合も同様にインクパン内のフィラーの沈降
が原因となってコーターロールへの液の転写が不安定に
なり、欠陥や品質の問題が発生した。特にインクジェッ
ト用基材等のフィラーの含有量が印画濃度やインク吸収
性等の品質に影響する場合は大きな問題となる。

【０００４】以上のようにインクパンを用いた塗工法は
フィラー沈降の問題があり、それを解消すべくダイコー
トヘッドやファウンテンヘッド等の塗工ヘッドを用いて
塗工を行なう方法が提案されている。例えばバックアッ
プロール上でのダイコート法やロールスパンでのダイコ
ート法、さらにはインクパンの代わりにファウンテンヘ
ッドにて液を供給するリバースロール法等である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらのヘッドを用い
た方法は幅方向の塗工厚みを均一にする為、即ち幅方向
の塗工液の流量を均一にする為に塗工ヘッド内にマニホ
ールドが設定されているのが一般的である。インクパン
を用いた塗工法に比べると先に述べた塗面むらや泡抜け
等の問題は発生しにくいが、沈降しやすいフィラーを含
んだ液の場合や長時間塗工した場合は、マニホールド内
に、フィラーの沈降が発生してしまい塗工面の幅方向の
塗工厚みが不均一になる等の問題が生ずる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は沈降しや
すいフィラーを含有している塗工液を塗工する場合、塗
工面に欠陥を生ずることなく、品質を均一にできる塗工
方法を提供しようとするものである。本発明者らの検討
によれば塗工ヘッドのマニホールド内において塗工液に
特殊の挙動をさせることにより、塗工液を塗工面の幅方
向に均一に供給することができ、所期の目的が達成され
ることを見い出し本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち本発明の要旨は、塗工液を、マニホー
ルドを有する塗工ヘッドからスリットを通して被塗工物
に供給するにあたり、マニホールド内の塗工液に、塗工
面の幅方向に沿った方向の流れを発生させながら塗工す
ることを特徴とする塗工方法に存する。ダイコートヘッ
ドやファウンテンヘッドなどの塗工ヘッド１は、マニホ
ールド２を有し、マニホールド２に供給された塗工液は
スリット３を通して被塗工物４に塗工される。

【０００８】本発明の方法、装置においては、マニホー
ルド２内にて塗工面の幅方向の供給塗工液が均一化する
ような工夫がなされている。例えば、図１，図２に示し
たようなヘッドの場合、マニホールド２の中央部にある
塗工液供給口５より塗工液がマニホールド２内に供給さ
れ、その後、マニホールド２に沿って液がヘッドの幅方
向全体に広げられる。次いで、塗工液はスリット３を通
ってリップ部６の先端より出て被塗工物４に供給塗工
（塗布）される。

【０００９】塗工液に沈降しやすいフィラー等が混入さ
れている場合、このフィラーがマニホールド２の底部に
沈降して塗工液中のフィラー濃度が不安定となり、塗膜
の組成が不均一になることとなる。以下本発明の方法及
び装置の一例につき図面を用いて更に説明する。図１
は、本発明の方法に用いる装置の一例の説明図、図２は
塗工ヘッド部の一例の縦断面図、図３，図４は循環系の
他の接続例を示す説明図である。

【００１０】本発明の方法及び装置の特徴は、フィラー
などの固形物が分散した塗工液を使用した場合でも、塗
工面の幅方向の塗工膜を均一に形成できることにある。
そのためには、塗工操作の際に塗工液中の固形物の沈降
をいかに防ぐかが重要である。フィラーなどの固形物の
沈降は、液を静置している場合に最も起きやすいが、こ
れは液を流動させることによって抑制することができ
る。

【００１１】本発明においては、塗工ヘッド１のマニホ
ールド２内の塗工液に塗工面の幅方向の流れを生ぜしめ
ることによってフィラーなどの固形物の沈降を抑制する
方法を用いる。具体的には、例えば、図１，図２に示し
たような塗工ヘッド１には通常であれば１箇所の塗工液
供給口５のみが設置されているが、本発明では、塗工液
排出口７を少なくとも１箇所以上設置して、塗工液をマ
ニホールド２から外部循環装置に一部抜き出して再度マ
ニホールド２に循環させることによりマニホールド２に
循環させることにより、内の塗工液に塗工面の幅方向に
沿った流れを発生させる。このようにして塗工液を常に
流動している状態とすることによりフィラー等の沈降は
防止される。

【００１２】マニホールド２の形状は、使用する塗工液
の粘度などにより適当なものに適宜変えて使用するのが
よい。形状が不適当な場合は、幅方向の塗工液供給量が
不均一になり、塗工膜の厚みが不均一になることがあ
る。例えば、粘度が高い場合（通常、５，０００〜５
０，０００ｃｐｓ ａｔ ２５℃）は、コートハンガー
タイプのマニホールドが好適であり、また、粘度が低い
場合（通常、２〜５，０００ｃｐｓ ａｔ ２５℃）
は、ストレートマニホールドタイプの形状のものが好適
である。

【００１３】塗工液供給口５と排出口７の設置位置の例
としては図１，図３，図４に示すような構成が考えられ
る。図１はマニホールド中央部の供給口５に新たに供給
される塗工液を送り込みながら、マニホールド両端に連
なる位置のダイヘッドの両側面に塗工液供給口８と排出
口７を設置し、循環ポンプ９にてタンク１０を介して液
を循環させて塗工面の幅方向の流れを発生させたもので
ある。

【００１４】循環ラインには必要に応じフィルター１１
や脱泡器１２を途中に設置してもよい。図１の装置では
塗工液の供給をタンク１３からポンプ１４、フィルター
１５、脱泡器１６を通して循環ラインとは別系のライン
を設けているが、タンク１０とタンク１３とを同一タン
クとし、共用可能な装置をまとめて一系列のラインとし
ても良いことは勿論である。ラインの途中にあるＰＧで
示したものは圧力計である。

【００１５】このようにして塗工ヘッド１に供給された
塗液は塗工ロール１７に巻回された被塗工物４の表面に
供給され塗工（塗布）が行なわれ塗膜１９が形成され
る。塗工ヘッド１内では塗液にほぼ一定の流れが発生し
ているので塗工液中のフィラーの沈降は発生せず、均一
な塗工（塗布）が行ない得る。図３は供給ラインＡの途
中に循環ラインＢを接続した例（逆の接続も可能）であ
る。

【００１６】図４は塗工ヘッド１への供給をヘッドの両
端（２ケ所）から行ない中央部の孔を排出ラインＣとし
た場合を示す。この逆に中央部から供給し、両端から排
出するようにすることも可能である。この他、供給ライ
ンＡ、循環ラインＢ、排出ラインＣの接続は、塗工液が
塗工ヘッド１中で滞留することなくヘッド１の幅方向に
常に流れている状態とすることが可能であればどのよう
な接続を行なっても良いことは勿論である。

【００１７】従って、ヘッドの供給口と排出口は逆に用
いられる場合もある。なお、塗工ヘッド１の塗工幅（塗
布幅）の調節方法として塗工ヘッド１のスリット３の端
部等にスリット厚さとほぼ同じ厚さの金属板や合成樹脂
板からなる幅調節板１８を挟み込んで塗工幅を調節する
ことにより、種々の幅の塗工が行ない得、塗膜１７の幅
の調節が行ない得る。

【００１８】このようにマニホールド２内に塗工面の幅
方向の流れを発生させて液中のフィラーの沈降を抑制す
ることにより良好な品質の塗工膜が得られる。マニホー
ルド２内における幅方向の塗工液の流速は被塗工物を塗
工する速度にもよるが、かかる塗工速度が５〜２０ｍ／
分であれば、０．３ｍ／分以上、好ましくは、０．４〜
５ｍ／分である場合にその効果が顕著になる。

【００１９】それよりも低速の場合はフィラーの沈降の
抑制効果が小さくなる。またフィラーの沈降時間が２分
以下、好ましくは、３０秒〜１分の塗工液の場合、即ち
沈降しやすい液の場合にこの効果が大きい。尚、沈降時
間は以下に示す方法で測定される。即ち、塗工液を内径
１００ｍｍ、深さ１５０ｍｍの円筒形の容器に、１００
ｍｍの深さになるように入れて容器の入口を密封（容器
を逆さまにしたときに液が漏れなければよい）する。

【００２０】容器の上下を逆さまにして液を攪拌する。
この操作を１０回行い静置する。２分経過後、液の下側
２０ｍｍだけ残してサンプリングして、上側８０ｍｍに
含まれるフィラーなどの固形物の量を固形分濃度として
測定する。その量がはじめに用いた全体の液中に含まれ
る固形物量の１０％になる時間を沈降時間とする。

【００２１】本発明で特に効果がある液は、沈降時間が
２分以内の液であり、２分以下、好ましくは、３０秒〜
１分で液中の固形物量の９０％以上、好ましくは、９３
〜９７％が液の下側２０ｍｍに沈降するような塗工液で
ある。また、本発明で使用する塗工液は、平均粒径０．
１〜２５μｍ、好ましくは、１〜１５μｍのフィラーを
１〜５０重量％、好ましくは、３〜２０重量％含有する
スラリーが好適である。２５℃での粘度が３〜１０ｃｐ
ｓ、好ましくは、５〜８ｃｐｓであるものが更に好適で
ある。

【００２２】フィラーとしては、例えば、天然ゼオライ
ト、合成ゼオライト、炭酸カルシウム、ケイソウ土、微
粉シリカ（平均粒径１μｍ以下）、シリカ（平均粒径２
５μｍ以下）などが挙げられる。これらのフィラーを単
独で、又は、数種併用して使用する。塗工液の溶媒とし
ては、例えば、水、イソプロピルアルコール、トルエ
ン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなど
が挙げられる。これらを単独で、又は、数種併用して使
用する。

【００２３】

【実施例】次に本発明を実施例をもって更に具体的に説
明する。尚、文中の部又は％は特に断りのない限り重量
基準である。

【００２４】実施例１ 図１に示す位置に塗工液供給ラインＡ及びＢと排出ライ
ンＣを設置した幅１０００ｍｍの塗工ヘッドを用いてダ
イコート法にて塗工を実施した。使用した液は以下の組
成である。水８５部、ポリビニルアルコール（商品名：
ゴーセノールＮＬ−０５、日本合成株式会社製品）６
部、粉状シリカ（商品名：ニップシールＥ２００Ａ、日
本シリカ社製品）９部を混合し、ホモミキサーで分散し
て調製した。得られた液の沈降時間は１分であった。

【００２５】厚さ１００μｍの軟質ポリ塩化ビニルシー
トを基体としてこれにアンカー層として塩酢ビ樹脂（商
品名：ＶＹＮＣ、ユニオンカーバイド社製品）を乾燥厚
み３μｍになるように塗工後、上記塗工液を乾燥厚みが
２０μｍになるように塗工して、インクジェット用の被
記録材を得た。この際、マニホールド内の幅方向の流速
は０．５ｍ／分であった。５００ｍ²塗工後、塗工ヘッ
ドを分解してマニホールド内の状況を確認したがフィラ
ーの沈降がほとんどなかった。

【００２６】この被記録材の表面は長さ方向へのギヤマ
ーク及びスジなどの塗工欠陥もなく良好であった。又、
得られた被記録材に、インクジェットプリンター（商品
名：ＩＯ−７３５、シャープ株式会社製品）を用いてカ
ラー画像を形成した。画像の欠陥の有無を確認するため
にブルーのベタ印画にて濃度ムラをチェック（反射色濃
度計（サカタインクス社製、マクベス濃度計ＲＤ−９１
８）を用いてベタ印画品の幅方向の濃度ムラを測定）し
たが均一で異常がなかった。

【００２７】実施例２ 図３に示す位置に塗工液供給ラインＡと排出ラインＢの
両方を設置した幅１０００ｍｍの塗工ヘッドを用いてダ
イコート法にて塗工を実施したこと以外は実施例１と同
様に行った。得られた被記録材は実施例１と同様に塗面
の欠陥も画像のムラもない良好なものが得られた。

【００２８】比較例１ １０００ｍｍ幅のグラビアコート法にて実施したこと以
外は実施例１と同様に行って、被記録材を得たが、斑点
状の塗面の欠陥が発生した。インクパン内にはフィラー
が大量に沈降していることが認められた。

【００２９】実施例３ 実施例１において、マニホールド内の幅方向の流速を
０．３ｍ／分としたこと以外は同様に行った。塗面の欠
陥は見られなかった。また、ベタ印画にて濃度ムラをチ
ェックしたところ、塗工面の最後の部分において、幅方
向の中央部に長さ方向にスジ状の塗布欠陥が発生（濃度
の高い部分がスジ状に発生）していたが、塗工面の９５
％は良好な塗工状態であった。

【００３０】比較例２ 実施例１と同様の塗工ヘッドを使用、但し、供給口Ｂ
（循環）及び排出口Ｃを有さない塗工ヘッドを用いて、
供給口Ａより塗工液を供給したこと以外は実施例１と同
様に行なった。塗面の欠陥はなかったが、ベタ印画にて
濃度ムラをチェックしたところ、本実施例に於いては、
塗工液を塗工ヘッドより被塗工物へ供給初期より終了部
までの全長にわたり、幅方向の中央部に濃度が高い塗布
欠陥がスジ状に発生した。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、沈降しやすいフィラー
を含有している塗工液をダイコートヘッドやファウンテ
ンヘッド等の塗工ヘッドを用いて塗工を行う場合に、幅
方向の塗工面の品質、特にフィラーの含有量を均一にす
ることができ、またスジ等の欠陥のない塗工方法を提供
できる。例えばフィラーが沈降しやすい塗工液を使用す
るインクジェット方式用被記録材を塗工、製造する場合
などに大変有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に用いる装置の一例の説明図

【図２】塗工ヘッド部の一例の縦断面図

【図３】循環系の他の接続例を示す説明図

【図４】循環系の他の接続例を示す説明図

【符号の説明】

１ 塗工ヘッド ２ マニホールド ３ スリット ４ 被塗工物 ５ 塗工液供給口 ６ リップ ７ 塗工液排出口 ８ 循環液供給口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗工液を、マニホールドを有する塗工ヘ
   ッドからスリットを通して被塗工物に供給するにあた
   り、マニホールド内の塗工液に、塗工面の幅方向に沿っ
   た方向の流れを発生させながら塗工することを特徴とす
   る塗工方法。
2. 【請求項２】 塗工ヘッドのマニホールド内における塗
   工液の塗工面の幅方向に沿った方向の流速が０．３ｍ／
   分以上である請求項１に記載の塗工方法。
3. 【請求項３】 塗工液が、沈降時間２分以下のフィラー
   含有スラリーである請求項１又は２に記載の塗工方法。
4. 【請求項４】 塗工液が、平均粒径０．１〜１５μｍの
   フィラーを３〜２０重量％含有しているスラリーである
   請求項１又は２に記載の塗工方法。
5. 【請求項５】 マニホールドと該マニホールドからリッ
   プ部に至るスリット部が形成された塗工ヘッドと塗工ヘ
   ッドのマニホールドから塗液の一部を抜き出し、再度マ
   ニホールドに循環する循環装置とからなる塗工装置。