JPS6057384B2 - 塗布方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続走行している帯状支持体（以下、れ臂、゛
−゛↓←゛Ａ−Ａ＄エフ十斗１１開するものであり、更
に詳細には流体により支持されたウェブに塗布液を塗布
する方法に関するものである。

従来、連続走行するウェブに塗布液を塗布する場合には
、ウェブの塗布されない側の面（以下、「ウェブの裏面
」という。

）を剛体ローラーにより接触支持しつつ、ウェブに塗布
液を塗布するが一般であつた。しカルながら、この方法
では１ウェブの裏面或いは剛体ローラの表面に付着した
異物がウェブと塗布装置との間隔を一時的に狭め、塗布
装置とウェブとの間隔の均一性が塗布の均一性のために
必要な塗布方法、たとえばヒートコート法、エクストル
ージヨンコート法、ドクターコート法等で塗布する場合
には、塗布面に斑点状のムラを生ぜしめやすい、２塗布
装置とウェブとの間隔の均一性が塗布の均一性のために
要求される塗布法では、塗布装置とウェブとの間隔精度
をμオーダーに保つ必要あり、塗布装置、剛体ローラー
、ウェブの厚み等に高い精度が要求される。３１ウェブ
と剛体ローラーとの間に種々の外乱によつてスベリを生
じ、ウェブの裏面にスリ傷が発生しやすい等の問題があ
り、必ずしも満足しうるものではなかつた。そこで剛体
ローラーを用いることなく、流体に門よりウェブを支持
して塗布するという方法が提案認されている。かような
実験的知見は以下に示す如く理論的に論証されうる。

カーテン塗布方法において、カーテンの高さをＨｃＣｌ
ｆｔ〕、カーテンとウェブとの衝突時におけるカーテン
の膜厚とδ〔Ｇ〕、衝突時における塗布液の流下速度を
ＵｃｃＣ！Ｒ／Ｓｅｃ〕、衝突時における塗布液とウェ
ブとの相対速度をＵｃｗＣｃｍ／Ｓｅｃ〕、ウェブの走
行速度ＵｗｃＣｌ／Ｓｅｃ〕、塗布さ）れる塗布液量を
ＥＣｃｃ／イ〕とする。

これらの諸量はウェブの浮上変動により変動するので、
その平均値をそれぞれ百，τ，田，■Ｃｗ，■Ｗ，百と
し、またこれら諸量の変動分をそれぞれΔｈ１Δδ）−
ΔＵＣｌΔＵＣＷｌΔＵＷｌΔＥとすると、を表わしう
る。また、αを比例定数とすると、であるから、これに
上述の関係を入れて、高次量を無視すると、
〜―曜−ＶＶｌ▼１Ｖ−ＶＶ冒！ノゆえに塗布
ムラの程度を示す塗布量変動の割合は次式の恕く表わせ
る。

−ここで、ウェブの浮上変動量Δｈを （ただしＡＣＣ７Ｒ〕 ：片振幅、ω〔１／Ｓｅｃ〕
：角速度、ＦＯ／Ｓｅｃ〕：周波数）とおくとまた、塗
布液の流下が自由落下に従うと仮定すると、ここにウェ
ブの平均的位置は変化しないと仮定すると、Ｕｃｗ＝Ｕ
ｃ′Ｕｆｃｗ＝Ｊ２ｇｉ、またβを単位幅当りの給液量
〔ＣＣ／ｄ・Ｓｅｃ〕とすると、これは定数であり、よ
つて、１＝β／Ｊｋｇ丘、 Δδ＝ー（β／ＪｋｇＷ）（Δｈ／２Ｗ）．゜．ΔＥ／
百＝ＡωＣＯｓＯ）ｔ／１２ｇＫ−Ａｓｉｎωｔ／たｉ
己０＝Ｔａｎ−１（ω２／鯉丘）／（１／４Ｗふ一亜？
÷：カーテン塗布方法において通常採用されるカーテン
高さｈ≧５Ｃ！ｎの条件下で、通常問題となるウェブ浮
上変動周波数領域ｆ＝ｌν〉１０ＨＺでは、であるので
、かような条件下では、 （Ｌ［じ／Ｃ）１１１ＣＬΔ二１１Ｗｌ ク６６■とな
り、塗布量の変動は塗布液のウェブへの衝突速度に反比
例するという結果が得られる。

以上の理論式はカーテン塗布方法において、薄膜状の塗
布液が自由落下によりウェブと衝突するという仮定の下
に導かれたものであるがこれらの仮定は実験的に満足さ
れており、広くカーテン塗布方法に該当しうる。

また上記理論式は自由落下の場合に限らず、塗布液を薄
膜状にしてウェブに衝突せしめる場合にも成立すること
は明らかであり、これにより塗布液を薄膜状にしてウェ
ブに一定以上の速度で衝突せしめる場合には、塗布ムラ
を許容値以下に抑えうることが論証されたとみることが
出来る。

たとえば、スリット状のノズルより加圧によつて薄膜状
塗布液を水平方向へ噴出させて塗布する場合には、上記
式中の■ｃ＝１２ｇＷの代わりにノズルよりの塗布液の
噴出速度ＵＳ＝ｑ／ｄ（ｄ：ノズルのスリット間隙〔ｃ
！ｎ））を用いればよく、この場合には（ΔＥ／百）Ｍ
ａｘ＝Ａ゛ω（ｑ／ｄ）となる。写真感光材料を例にと
つて、更に具体的に説明すると、写真感光材料において
は士（１〜０．５）％の比較的高周波数の塗布膜厚ムラ
を生ずると、横段状のムラとして製品に致命的な欠陥を
及ぼすことが多いが、カーテン塗布法による場合、かよ
うな塗布ムラを生じるに至るウェブの浮上変動量は従来
のビードコート法、ドクターコート法等による場合に比
し、著しく大きく、通常１＠以上となることが実験的に
も理論的にも確認されており、本発明に係る塗布方法は
ウェブのより大きな浮上変動に対しても横段状の塗布ム
ラを発生しがたいことが認められる。

以上の如く、本発明のように塗布液を薄膜状にしてウェ
ブに一定以上の速度で衝突せしめて塗布する方法によれ
ば、流体支持の場合の欠点を除去し、その利点を十二分
に発揮することが可能となることがわかる。

以下、添付図面に基き、本発明の実施態様について詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施態様を示す塗布装置の略横断面図
である。

第１図において、ウェブ１は円筒型流体吹出し装置２の
ノズル３より吹き出される流体により支持されつつ、連
続的に走行せしめられている。円筒型流体吹出し装置２
への流体供給は送風機或いはポンプ等一般に用いられた
手段によりおこなわれるが、第１図では図示していない
。押出し型注液器４はウェブ１の上方にウェブ１とはか
なり離れて設けられ、定量ポンプ等の供給手段（図示せ
ず）により押串し型注液器４に供給された塗布液５はス
リット６を通じて、押出し型注液器４により薄膜状に押
し出され、カーテン７を形成する。この塗布液５より成
るカーテン７は自由落下してカーテン７を横切るように
走行さしめられているウェブ１の表面と衝突し、ウェブ
１上に塗布液５より成る塗膜８が形成される。ここに、
ウェブ１の走行方向、ウェブ１とカーテン７との衝突部
の位置、流体支持部分の範囲等は周囲装置との空間的関
係を考慮してある程度任意に“定めうるが、ウェブ１が
円筒型流体吹出し装置２による流体支持部分より離れる
ところでは、ウェブ１の浮上変動が比較的大きいので、
このような位置でカーテン７をウェブ１に衝突せしめ塗
布することは好ましくない。また、ウェブ１とカーテ・
ン７とのカーテン７上流側においてなす角度が鈍角、と
くに１００ンを越えるような場合には、塗布液５が塗布
によつて急激に方向変換されるため液溜りが形成される
などの乱れが生じ、塗布自体が不安定となつたり、不均
一な塗布がおこなわれる１などの現象が生じ、好ましく
ない。第２図は本発明の他の実施態様を示す塗布装置の
略横断面図である。

第２図において、ウェブ１は円筒型流体吹出し装置２よ
り吹き出される流体により流体支持せしめられており、
その表面に円筒形流体吹出し装置２の側面に設けられた
押出し型注液器４より塗布液５が薄膜状の噴流の形で衝
突させられ、塗布がおこなわれる。この実施態様では重
力により衝突速度が加速されるということがないので、
塗布ムラを生じない衝突速度を得るためには、押出し型
注液器４のスリット６の間隙を十分に狭くしなければな
らない。本発明は以上の実施態様に限定されることなく
、種々の変更が可能であることはいうまでもない。

たとえば、薄膜状塗布液を自由落下させるのではなく、
ウェブに向けて一定速度以上の速度で噴流として噴出す
る場合には、必ずしも水平方向に噴出させる必要はなく
、上方、斜め上方等種々の角度を選択することが可能で
ある。

本発明はいわゆる単層塗布に限らず、二種以上の塗布液
を同時に重層関係をもつて塗布する、いわゆる同時多層
塗布にも適用することが出来る。

このような場合には、カーテン塗布に関する特公昭４９
−２４１３３号よりも明らかな如く、予め二種以上の塗
布液を面対面の関係に重畳せしめて薄膜を形成し、この
薄膜状塗布液をウェブに一定以上の速度で衝突せしめて
塗布するのが好ましい。本発明において利用しうる流体
支持方法は、ウェブとの間に安定して静圧を維持しうる
ものであれば、いかなる方法も利用しうる。たとえば、
特公昭４９−１７８５３号、同４９−４４１０８号、同
５０−１９１３０号、同５１−３８７３７号、米国特許
第３，６３５，１９２号、同第３，６８８，７羽号等に
開示された流体支持方法はいずれも本発明の流体支持方
法として利用．可能である。本発明は写真感光材料用塗
布液に限らず、感圧複写紙用塗布液磁性塗布液等の塗布
に広く適用することが出来る。

とくに比較的精密な塗布膜を要求されるような塗布に好
ましく適用される。本発明におけるカーテン塗布方法に
は、特公昭４９−１４１３＠、同４９−２４１羽号、同
４９−３舅４７号、特開昭５０−７６１５１号等に開示
された種々の工夫を施すことが出来る。たとえば、注液
器としては、いわゆるスライド型注液器、エクストルー
シヨンｚ型注液器がともに使用しうるし、カーテンの安
定化を図るため、ガイド棒を用いたり、或いはエアーシ
ールドを設けたりすることは好ましい結果を招来する。
またこれらに開示された各種条件、たとえばカーテンの
高さ、流量等の多くは本発明においても適合する。た〜
し、対象とする塗布液の物性によりその選択は慎重にお
こなうべきことは言うまでもない。本発明を写真感光材
料の製造に用いる場合、写真用塗布液の製法、組成、必
要な添加剤、ウェブの材質、各種の処理等は、特公昭４
９−１４１３鰻、同４７−２４１お号、同４９−３５４
４７号に開示されたものが全て利用することが出来る。

ここに写真用塗布）液としては、写真乳剤の如く感光性
のものに限らず、下塗り用塗布液、ハレーシヨン防止用
塗布液バック層用塗布液等写真感光材料の製造に用いら
れるあらゆる塗布液が含まれる。本発明を磁気記録材料
の製造に用いる場合、磁・気記録材料用塗布液の製法、
組成、必要な添加剤、ウェブの材質、各種の処理等は、
特願昭５１一１５４４９１号明細書に開示されたものが
全て利用しうる。

ここに、磁気記録材料用塗布液としては、磁性塗布液、
バックコート用塗布液等磁気記録材料”の製造に用いら
れるあらゆる塗布液が含まれる。また本発明に係るカー
テン塗布方法を磁気記録材料の製造に適用する場合には
、自由落下カーテン部に配向装置を設けて配向性を向上
せしめると共にカーテン膜の安定性を向上させる等磁性
塗布液、磁気記録材料に特有な実施条件を設定する必要
があるが、これについては、特願昭５１−９６６７５号
明細書に開示されたものが全て利用しうる。本発明を感
圧複写紙の製造に用いる場合、感圧複写紙用塗布液の製
法、組成、必要な添加剤、ウェブの材質、各種の処理等
は、特願昭５１−７６７４３号明細書に開示されたもの
が全て利用しうる。ここに、感圧複写紙用塗布液として
は、マイクロカプセルを主成分とする塗布液、顕色剤を
主成分とする塗布液等感圧複写紙の製造に用いられるあ
らゆる塗布液が含まれる。また本発明に係るカーテン塗
布方法を感圧複写紙の製造に適用する場合には、感圧複
写紙用塗布液に特有な実施条件を設定する必要があるが
、これについては特願昭５１−７６７４３号明細書に開
示されたものが使用しうる。

また本発明において、流体とは気体、液体の双方を含む
。

気体としては空気、窒素、ヘリウム、二酸化炭素等塗布
液その他と反応するなどの有害な影響を与えないもので
あつて、かつ取扱いに危険のないものであれば格別限定
されないが、コストの点を考慮すれば、空気が最も一般
的である。また流体としては、水が最も一般的であるが
、液体によりウェブを支持する場合には、とくに吸着、
塗布、洗浄作用等のウェブ表面に対する影．響、回収方
法を考慮しておくことが必要である。本発明において、
薄膜状の塗布液をウェブに衝突せしめる場合、衝突速度
は一定値以上であることが必要である。この衝突速度の
下限値は、前述の理論的説明よりも明らかな如くウェブ
の浮上変，動の程度等により限定され、一概に適当な値
を述べることは困難である。この一方、衝突速度をあま
りに大きくすると、塗布液の物性、塗布条件等によつて
は、衝突時において塗布液の液溜りが発生して塗布ムラ
を生ぜしめたり、或いはカーテン塗布方法によるときは
カーテンの高さをきわめて高くしなければならず、カー
テン膜のゆらぎやカーテン膜下部における極端な薄膜化
によりカーテン膜が不安定となるなど好ましくない現象
の生じることが認められ、衝突速度をあまりに大きくす
−ることは好ましくない。したがつて現実には衝突速度
はある値以下とすることが要求される。しかるにこの衝
突速度の上限値は、塗布液の物性、塗布条件等に依存す
るものであり、通常使用される塗布液の物性、塗布条件
の下では、衝突速度がこの上限値を越えることは殆どな
いから、実際的には上限値はあまり問題とならないとい
える。以上の如く、衝突速度の値は、実際には実験的に
決定すべきであるが、通常は０．５〜３７ｎ／秒、好ま
しくは１〜２．５ＴｒＬ／秒、更に好ましくは１．５〜
２ｗＬ／秒に設定するのが適当である。本発明によれば
、横段状の塗布ムラを発生させることなく、流体支持方
式を利用することが可能となるから、剛体ローラーを用
いる場合に必要とされたウェブの裏面のクリーニング装
置、剛体ローラーの精密加工、ウェブの走行制御のため
の複雑な制御装置等を必要とせず、簡易な装置により、
良好な塗布を実現することが可能となる。

以下、本発明の効果をよソー層明確なものとするために
実施例をあげる。実施例１ ６０ｍ，／分で連続走行している幅１１００ｍ１厚さ１
８０μのポリエチレンテレフタレートフィルムを、直径
１２００Ｔｉ１＆の円筒型空気吹き出し装置より２０℃
の空気を吹き出して、浮上距離３１ｒＩ１１支持圧力４
０ｍ鴇０に支持しつつ、第１表に示される組成の塗布液
をカーテン高を１５ｃｍに設定してカーテン塗布方法に
より、塗布幅１０００ｍ１塗布量８０ｃｃ／イで塗布し
た。

塗布後迅速に固化し、更に乾燥して得られた塗膜を検査
したところ、膜厚分布は実質的に均一であり、反射光及
び透過光による検査でも塗布ムラは観察されなかつた。

実施例２実施例１と同じ条件で塗布速度のみを１２０ｍ
／分に変えて塗布をおこなつところ、乾燥後の塗膜は実
施例１と同様に塗布ムラもなく良好であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施態様を示す塗布装置の
略横断面図である。 １・・・・・・ウェブ、２・・・・・・円筒型流体吹出
し装置、３・・・・・・ノズル、４・・・・・・押出し
型注液器、５・・・・・・塗ノ布液、６・・・・・スリ
ット、７・・・・・・カーテン、８・・・・塗膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続走行しているウェブの裏面を流体により支持し
   つつ塗布液を塗布する方法において、薄膜状の少なくと
   も一種類の塗布液を一定以上の速度をもつて前記ウェブ
   に衝突せしめて塗布することを特徴とする塗布方法。 ２ 塗布液をウェブに０．５ｍ／秒乃至３ｍ／秒衝突速
   度で衝突せしめて塗布することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の塗布方法。 ３ 薄膜状塗布液より成る自由落下カーテンを形成し、
   該自由落下カーテンをウェブに衝突せしめて塗布するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の塗布方法。 ４ 塗布液が写真用塗布液であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の塗布
   方法。 ５ 塗布液が磁気記録材料用塗布液であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の塗布方法。 ６ 塗布液が感圧複写紙用塗布液であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
   の塗布方法。