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WO2013084483A1 - 基材への塗布方法 - Google Patents

基材への塗布方法 Download PDF

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WO2013084483A1
WO2013084483A1 PCT/JP2012/007783 JP2012007783W WO2013084483A1 WO 2013084483 A1 WO2013084483 A1 WO 2013084483A1 JP 2012007783 W JP2012007783 W JP 2012007783W WO 2013084483 A1 WO2013084483 A1 WO 2013084483A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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substrate
coating
roll
applicator roll
coating liquid
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/007783
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小林　弘和
佐々木　成人
Original Assignee
Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011269616A external-priority patent/JP5970798B2/ja
Priority claimed from JP2011269617A external-priority patent/JP5970799B2/ja
Application filed by Ｊｆｅスチール株式会社 filed Critical Ｊｆｅスチール株式会社
Priority to KR1020147017288A priority Critical patent/KR101778837B1/ko
Priority to IN3862CHN2014 priority patent/IN2014CN03862A/en
Priority to CN201280059634.3A priority patent/CN103974783B/zh
Publication of WO2013084483A1 publication Critical patent/WO2013084483A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified

Definitions

  • the present invention relates to a coating method for coating a substrate with a multilayer coating solution.
  • various coating films are formed on the substrate surface in order to impart performance such as corrosion resistance, workability, aesthetics, and insulation to a continuously running substrate substrate such as a steel plate.
  • a roll coater roll coater is generally used, and a two-roll coater using two rolls or a three-roll coater using three rolls is widely used.
  • the 3-roll coater has become a mainstream coating method because it has excellent controllability of the coating thickness and has a relatively beautiful surface appearance.
  • the three-roll coater adjusts the amount of coating liquid picked up by the pick-up roll 11 and the pick-up roll 11 that draws up the coating liquid from the coating coater liquid-in-the-pan 13 filled with the coating liquid as shown in FIG.
  • a doctor roll metering roll 12 and an applicator roll applicator roll 5 that transfers the adjusted coating solution from the pickup roll 11 to the substrate 1 are configured.
  • the direction of rotation of each roll may be a reverse rotation that rotates in the opposite direction or a natural rotation that rotates in the same direction at the close point between the rolls or at the close point, but in general the reverse rotation is compared Since a smooth coating surface can be easily obtained, reverse rotation is often performed between the applicator roll 5 and the substrate 1.
  • the applicator roll 5 uses a rubber roll in which rubber is lined on a steel roll so as not to damage the surface of the substrate 1.
  • roping ribbing As a typical coating defect of a roll coater including a three-roll coater, there is a streak-like appearance defect of streak-like mark that occurs in the roll circumferential direction called roping ribbing. This is known as a defect that occurs when the fluid pressure fluctuation of the liquid meniscus between the rolls and between the roll and the substrate exceeds the effect of stabilizing the surface tension. It is more likely to occur when a coating solution having a higher coefficient is used. For this reason, it is difficult to apply a liquid film beautifully at high speed with a high-viscosity coating liquid.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a substrate that can be beautifully applied with a thin film at high speed when a multilayer coating solution is applied to a continuously running substrate using a roll coater.
  • the object is to provide a method for applying to the skin.
  • the gist of the present invention is as follows. [1] Supplying a multilayer coating liquid to a rotating applicator roll by a die coater, and then bringing the applicator roll into contact with a continuously running substrate to transfer the multilayer coating liquid to the substrate.
  • the applicator roll rotates in the opposite direction to the substrate at the contact portion with the substrate, and the multi-layer coating solution supplied by the die coater has a viscosity coefficient of ⁇ 1 that forms the lowest layer on the applicator roll.
  • the viscosity coefficient of the coating liquid forming the upper layer is ⁇ 2, ⁇ 1 ⁇ 2, and the multilayer coating liquid remaining on the applicator roll that is not transferred to the substrate is removed from the applicator roll.
  • a multilayer coating liquid is supplied to a rotating intermediate roll by a die coater, then the multilayer coating liquid is transferred from the intermediate roll to a rotating applicator roll, and then the applicator roll is continuously transferred.
  • the intermediate roll rotates in a direction opposite to the applicator roll at a contact portion with the applicator roll, and the applicator roll is
  • the multi-layer coating solution that rotates in the direction opposite to the substrate at the contact portion and is supplied by the die coater has a viscosity coefficient ⁇ 1 of the coating solution that forms the lowermost layer on the applicator roll, and the coating solution that forms the upper layer.
  • the viscosity coefficient is ⁇ 2, ⁇ 1 ⁇ 2, and the multi-layer coating remaining on the intermediate roll without being transferred to the applicator roll And / or coating method for a substrate and removing the remaining layers of coating liquid to the applicator roll is not transferred to the substrate from the intermediate rolls and / or the applicator roll.
  • the same coating liquid as the coating liquid that forms the lowermost layer on the applicator roll is pre-coated on the base material by the coater. After the pre-coating, while the pre-coated coating solution on the substrate is in a liquid state, the applicator roll performs transfer to the substrate while rotating in the opposite direction to the substrate at the contact portion with the substrate.
  • the substrate Before pre-coating the substrate, the substrate is pre-coated with the same coating solution as the coating solution that forms the lowermost layer on the applicator roll. 6. The method for coating onto a substrate according to any one of [3] to [5], wherein the pre-coating is performed while the pre-pre-coated coating liquid is in a liquid state after the pre-pre-coating. [7]
  • the applicator roll uses a rubber roll obtained by lining rubber on a metal roll, The method for coating a substrate according to any one of [1] to [6], wherein the die coater generates a negative pressure upstream of the coating part.
  • a multilayer coating solution can be beautifully applied to a substrate with a thin film at high speed using a roll coater.
  • FIG. 1 is a side view of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of a coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of a coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of a coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the slit die coater according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of a coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view of a coating apparatus according to a conventional embodiment.
  • FIG. 8 is a side view of a coating apparatus according to a conventional embodiment.
  • FIG. 9 is a side view of a coating apparatus according to another conventional embodiment.
  • FIG. 10 is a side view of a coating apparatus according to another conventional embodiment.
  • FIG. 1 shows one embodiment of a coating method on a substrate of the present invention.
  • 1 is a base material
  • 2 is a coating liquid collection container
  • 3 is a coating liquid
  • 4 is an intermediate roll
  • 5 is an applicator roll
  • 6 is a scraping device
  • 7 is a slit die coater
  • 8 is a backup roll.
  • the multilayer coating solution is supplied from the slit die coater 7 to the intermediate roll 4, then transferred to the applicator roll 5 through the intermediate roll 4, and transferred and applied to the substrate 1.
  • the intermediate roll 4 uses a flat roll whose surface is mirror-finished. The intermediate roll 4 rotates in the opposite direction to the applicator roll 5 at the contact portion with the applicator roll 5, and the applicator roll 5 rotates in the opposite direction to the substrate 1 at the contact portion with the substrate 1. Further, a scraping device 6 is installed on the intermediate roll 4 in order to remove the coating liquid that is not transferred to the applicator roll 5 and remains on the intermediate roll 4.
  • the viscosity coefficient ⁇ 2 of the coating liquid forming the upper layer is Let ⁇ 1 ⁇ 2.
  • the line speed and roll peripheral speed conditions that are the limit of occurrence of roping and the like are governed by the physical properties of the coating solution that forms the lowermost layer, and the coating solution that forms the upper layer is used as a high-viscosity coating solution. Even in this case, the appearance can be improved and the substrate speed can be increased.
  • the upper layer can be made thinner, and a highly viscous coating solution can be applied in a thin film.
  • the said upper layer is a layer formed on the lowest layer.
  • a scraping device such as a scraping blade is provided on the intermediate roll to which the coating liquid is supplied by the die coater, and the multilayer coating liquid remaining without being transferred is removed from the intermediate roll.
  • a scraping device can be installed on the applicator roll. Any scraper can be used as long as the coating liquid can be scraped off.
  • a method of installing a blade blade or a metal blade or a rubber blade is simple. The material of the blade may be metal or rubber as long as uniform scraping can be performed.
  • the speed ratio is set to 0.6 ⁇ V 3 / V 1 ⁇ 1.2 and 0.6 More preferably, ⁇ V 1 / V 2 ⁇ 1.2.
  • the rotational speed of the applicator roll and the rotational speed of the intermediate roll are roll peripheral speeds.
  • the applicator roll is preferably a rubber roll with a rubber lining on the surface of the metal roll.
  • the rubber lining thickness is preferably about 5 to 40 mm.
  • the rubber hardness is preferably about 40Hs to 80Hs.
  • the present invention does not require a backup roll in which roll coaters are arranged on both sides of the base material. It is also applicable to simultaneous application on both sides.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the coating method on the substrate of the present invention.
  • the intermediate roll 4 is not provided, and the other symbols are the same as those in FIG.
  • a multilayer coating solution is supplied from the slit die coater 7 to the applicator roll 5, and then transferred and applied to the substrate 1.
  • the applicator roll 5 rotates in the direction opposite to the base material 1 at the contact portion with the base material 1.
  • a scraping device 6 is installed on the applicator roll 5 in order to remove the coating liquid that has not been transferred to the substrate 1 and remains on the applicator roll 5.
  • the amount of the base material to be applied is small, it can be stably applied by the method shown in FIG. 2, but when the base material is large and continuous application is required, the applicator roll is worn out and has a non-uniform shape. In some cases, coating defects may occur. Therefore, when mass production in continuous operation is performed, the method of FIG. 1 is preferable.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the application method to the substrate of the present invention.
  • 1 is a base material
  • 2 is a coating liquid recovery container
  • 3 is a coating liquid
  • 4 is an intermediate roll
  • 5 is an applicator roll
  • 6 is a scraping device
  • 7 is a slit die coater
  • 8 is a backup roll
  • 14 is a precoater.
  • Pre-coater the multilayer coating solution is supplied from the slit die coater 7 to the intermediate roll 4, then transferred to the applicator roll 5 through the intermediate roll 4, and transferred and applied to the substrate 1.
  • the intermediate roll 4 uses a flat roll whose surface is mirror-finished.
  • the intermediate roll 4 rotates in the opposite direction to the applicator roll 5 at the contact portion with the applicator roll 5, and the applicator roll 5 rotates in the opposite direction to the substrate 1 at the contact portion with the substrate 1.
  • a scraping device 6 is installed on the intermediate roll 4 in order to remove the coating liquid that is not transferred to the applicator roll 5 and remains on the intermediate roll 4.
  • the same coating liquid as the coating liquid that forms the lowermost layer on the applicator roll 5 can be pre-coated on the base material 1.
  • a precoater 14 is installed. Then, after pre-coating, transfer from the applicator roll 5 to the substrate 1 is performed while the pre-coated coating liquid is in a liquid state.
  • the same coating solution that forms the lowermost layer on the applicator roll is used among the multilayer coating solutions supplied to the applicator roll by the die coater.
  • the pre-coating it is possible to suppress air entrainment from the upstream side of the travel line of the base material when transferring by the applicator roll.
  • the coating liquid used for the pre-coating passes between the applicator roll and the base material and enters between the applicator roll and the base material by performing the pre-coating using the same coating liquid as the lowermost layer, the liquid film of the lowermost layer The coating can be performed stably without interfering with the stabilization effect due to.
  • the effect of stabilizing the meniscus of the coating liquid is reduced and streak defects are likely to occur.
  • the liquid film thickness of the precoat has little effect on the appearance, but the mixing of bubbles and the like has an effect because it passes between the applicator roll and the substrate. Therefore, in order to prevent air bubbles from being mixed during pre-coating, it is possible to create a beautiful coating film with even less air bubbles by pre-coating the base material with the same coating liquid as the coating liquid to be pre-coated before pre-coating ( (See FIG. 6).
  • FIG. 4 shows another embodiment of the coating method on the substrate of the present invention.
  • the intermediate roll 4 is not provided, and the other symbols are the same as those in FIG.
  • a multilayer coating solution is supplied from the slit die coater 7 to the applicator roll 5, and then transferred and applied to the substrate 1.
  • the applicator roll 5 rotates in the direction opposite to the base material 1 at the contact portion with the base material 1.
  • a scraping device 6 is installed on the applicator roll 5 in order to remove the coating liquid that has not been transferred to the substrate 1 and remains on the applicator roll 5.
  • the same coating liquid as the coating liquid that forms the lowermost layer on the applicator roll 5 can be pre-coated on the base material 1.
  • a precoater 14 is installed. Then, after pre-coating, transfer from the applicator roll 5 to the substrate 1 is performed while the pre-coated coating liquid is in a liquid state.
  • the amount of the base material to be applied is small, it can be stably applied by the method shown in FIG. 4, but when the base material is large and continuous application is required, the applicator roll is worn out and has a non-uniform shape. In some cases, coating defects may occur. Therefore, when mass production is performed in continuous operation, the method of FIG. 3 is preferable.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the slit die coater 7.
  • the slit die coater 7 when two layers of coating liquid are applied to the substrate, the slit die coater 7 includes two coating liquid supply units 7a and 7b for supplying each liquid as shown in FIG.
  • a suction suction slot 7c for generating a negative pressure can be provided on the upstream side of the section.
  • the rotation of the intermediate roll or applicator roll causes an air flow to accompany the coating liquid supply unit. Therefore, if there is no suction mechanism, the probability of air entrainment occurring in the liquid film increases, which may result in coating defects.
  • the above problem is solved by generating a negative pressure by the suction 7c, the meniscus shape of the supplied coating liquid is stably maintained, and a gap several times as large as the film thickness formed on the substrate is formed. It becomes possible to ensure, and it becomes possible to apply stably by reducing the influence of gap fluctuation due to fluctuations in substrate thickness.
  • the supply of the coating liquid to the slit die coater 7 can be performed by, for example, a pump that can stably discharge a constant flow rate.
  • the coating liquid can be stably supplied onto the intermediate roll or applicator roll by adjusting the negative pressure of the suction 7c, the gap between the intermediate roll or applicator roll to which the coating liquid is supplied and the tip of the slit die coater 7 and the like. can do.
  • the slit die coater 7 has a coating liquid supply unit (not shown) for two-layer coating and a suction (not shown).
  • the material of each roll is a flat surface metal roll in which the intermediate roll 4 is applied with hard chrome plating, and the applicator roll 5 is a rubber roll in which rubber is lined.
  • Rubber lining thickness is 20mm, rubber is urethane rubber, hardness is Hs55 °.
  • the roll diameter of each roll is 150 mm for both the intermediate roll 4 and the applicator roll 5.
  • Five types of coating solutions were used, with viscosities of 1.5 mPa ⁇ s, 2 mPa ⁇ s, 4 mPa ⁇ s, 10 mPa ⁇ s, 20 mPa ⁇ s, and solids concentrations of 4%, 6%, 8%, 13%, and 20%. It is.
  • the viscosity coefficient is the value at a liquid temperature of 20 ° C.
  • the liquid film thickness was adjusted to 10 ⁇ m for the two layers by changing the ratio of the upper and lower coating liquid thicknesses on the intermediate roll 4 in FIG. 1 and on the applicator roll 5 in FIG.
  • the case where the upper layer and lower layer coating liquids were changed was performed, and the appearance of the liquid film after drying and the cross section of the liquid film were confirmed in the same manner as in the inventive examples.
  • the appearance of the liquid film after drying was evaluated by cutting out the dried steel plate and visually and observing a TEM cross section. ⁇ for a smooth film without streaking, ⁇ for a slight streak that is hardly noticeable visually, ⁇ Those that can be seen are marked as x.
  • the liquid film had almost no mixing. Although a slight mixing was observed, the cross section to such an extent that the two layers could be distinguished was considered to be almost satisfactory. A case where the two layers were completely mixed and the two layers could not be distinguished was regarded as defective.
  • a galvanized steel plate is used as a base material.
  • the present invention is not particularly limited to a steel plate, but can be applied to other metal plates such as aluminum, paper, and films.
  • the applicator roll 5 and the pick-up roll 11 of the roll coater shown in FIG. 7 have the same specifications as the applicator roll and the intermediate roll of the invention example.
  • the doctor roll 12 also has the same specifications as the intermediate roll, and the gap between the doctor roll 12 and the pickup roll 11 is 60 ⁇ m.
  • the roll peripheral speed was adjusted so as to obtain an optimal appearance as appropriate, but each liquid viscosity was 1.5 ⁇ mPa ⁇ s, 2 ⁇ mPa ⁇ s, 4 ⁇ mPa ⁇ s, 10 ⁇ mPa ⁇ s.
  • the critical speed at which the external appearance evaluation is x is 550 mpm (meter per minute, m / min, hereinafter abbreviated as mpm), 390 mpm, 340 mpm, 180 mpm, 140
  • mpm meter per minute
  • 390 mpm 390 mpm
  • 340 mpm 180 mpm
  • 140 As the viscosity became mpm, the higher the viscosity of the coating solution, the lower the speed limit. It was impossible to apply a high-viscosity coating solution beautifully at high speed as in the present invention. Moreover, it was difficult to produce a beautiful thin film having a film thickness of 8 ⁇ m or less before drying due to the accuracy of the gap between rolls. When the rotational speed of the pick-up roll was lowered to make a thin film, roping occurred and the appearance became a streak pattern.
  • the slit die coater 7 has a coating liquid supply unit (not shown) for two-layer coating and a suction (not shown).
  • the material of each roll is a flat surface metal roll in which the intermediate roll 4 is applied with hard chrome plating, and the applicator roll 5 is a rubber roll in which rubber is lined.
  • Rubber lining thickness is 20mm, rubber is urethane rubber, hardness is Hs55 °.
  • the roll diameter of each roll is 150 mm for both the intermediate roll 4 and the applicator roll 5.
  • Five types of coating solutions were used, with viscosities of 1.5 mPa ⁇ s, 2 mPa ⁇ s, 4 mPa ⁇ s, 10 mPa ⁇ s, 20 mPa ⁇ s, and solids concentrations of 4%, 6%, 8%, 13%, and 20%. It is.
  • the viscosity coefficient is the value at a liquid temperature of 20 ° C.
  • the liquid film thickness was adjusted to 10 ⁇ m for the two layers by changing the ratio of the upper and lower coating liquid thicknesses on the intermediate roll 4 in FIG. 3 and on the applicator roll 5 in FIG.
  • the precoater apparatus used the same specification as an applicator roll by the 1 roll rotated in the reverse direction to a base material.
  • the case where the pre-precoat was performed was also performed under the conditions described in Table 2. As a result, it was confirmed that a beautiful coating film in which mixing of bubbles was further suppressed was obtained.
  • the appearance of the liquid film after drying was evaluated by cutting out the dried steel plate and visually and observing a TEM cross section. ⁇ for the case where a smooth film is obtained without streaking, ⁇ for the case where slight streaks that are hardly noticed by visual inspection are generated, ⁇ Is x. In addition, regarding bubbles mixed in, those that were hardly seen were marked as ⁇ . For those that can be confirmed a little, the result is x. In addition, as for the laminated state of the liquid film, it was determined that the liquid film had almost no mixing. Although a slight mixing was observed, the cross section to such an extent that the two layers could be distinguished was considered to be almost satisfactory. A case where the two layers were completely mixed and the two layers could not be distinguished was regarded as defective.
  • the galvanized steel plate was used as a base material in the said Example, it is not limited to a steel plate in particular, It applies to other metal plates, such as aluminum, paper, and a film.
  • the applicator roll was rotated in the direction opposite to that shown in FIG. 3 under the same application conditions as in Table 2. However, the laminated state could not be maintained, and the appearance was entirely streaked.
  • the roll coater applicator roll 5 and pickup roll 11 shown in FIG. 8 have the same specifications as the applicator roll and intermediate roll of Example 2.
  • the doctor roll 12 also has the same specifications as the intermediate roll, and the gap between the doctor roll 12 and the pickup roll 11 is 60 ⁇ m.
  • the roll peripheral speed was appropriately adjusted so as to obtain an optimum appearance.
  • the liquid viscosity was 1.5 ⁇ mPa ⁇ s, 2 ⁇ mPa ⁇ s, 4 ⁇ mPa ⁇ s, 10 ⁇ mPa ⁇ s.
  • the critical speed at which the external appearance evaluation is x is 550 mpm (meter per minute, m / min, hereinafter abbreviated as mpm), 390 mpm, 340 mpm, 180 mpm, 140
  • mpm meter per minute
  • 390 mpm 390 mpm
  • 340 mpm 180 mpm
  • 140 As the viscosity became mpm, the higher the viscosity of the coating solution, the lower the speed limit. It was impossible to apply a high-viscosity coating liquid beautifully at high speed as in the present invention example. Moreover, it was difficult to produce a beautiful thin film having a film thickness of 8 ⁇ m or less before drying due to the accuracy of the gap between rolls. When the rotational speed of the pick-up roll was lowered to make a thin film, roping occurred and the appearance became a streak pattern.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

ロールコーターを用いて多層の塗布液を連続的に走行する基材（１）に塗布する際に、高速に薄膜で美麗に塗布することができる基材（１）への塗布方法を提供する。ダイコーター（７）により、回転するアプリケーターロール（５）へ多層の塗布液を供給し、次いで、アプリケーターロール（５）を連続的に走行する基材（１）と接触させて多層の塗布液を基材（１）へ転写する。この時、アプリケーターロール（５）は、基材（１）との接触部において基材（１）と逆方向に回転し、ダイコーター（７）により供給する多層の塗布液は、アプリケーターロール（５）上で最下層を形成する塗布液の粘性係数をμ１、上層を形成する塗布液の粘性係数μ２とした場合、μ１＜μ２となる。また、基材（１）に転写されずアプリケーターロール（５）に残った多層の塗布液をアプリケーターロール（５）から除去する。

Description

基材への塗布方法
　本発明は、基材に多層の塗布液を塗布処理する塗布方法に関するものである。
　従来、連続して走行する基材substrate、例えば鋼板に、耐食性、加工性、美観性、絶縁性等の性能を付与するために各種の塗膜を基材表面上に形成させる処理を行っている。この処理ではロールコーターroll coaterが一般的に用いられており、ロールを２本用いる２ロールコーター、あるいは３本のロールを用いる３ロールコーターが広く使用されている。特に、３ロールコーターは塗膜厚の制御性に優れることと、表面外観が比較的美麗であることから、主流の塗布処理方式になっている。３ロールコーターは、図７に示すように塗布液が満たされているコーターパンcoating liquid in the pan１３より塗布液をくみ上げるピックアップロールpick-up roll１１とピックアップロール１１によりくみ上げられた塗布液量を調整するドクターロールmetering roll１２と、調整された塗布液をピックアップロール１１から基材１に転写するアプリケーターロールapplicator roll５により構成されている。各ロールの回転方向は、ロール間の近接点、あるいは密接点において同方向に回転するナチュラル回転の場合と逆方向に回転するリバース回転の場合があるが、一般的にはリバース回転の方が比較的平滑な塗膜面が得られやすいということから、アプリケーターロール５と基材１間ではリバース回転にする場合が多い。また、アプリケーターロール５は基材１の面に傷を付けないように鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールを用いている。
　３ロールコーターを含むロールコーターの代表的な塗布欠陥としてローピングribbingと呼ばれるロール周方向に発生するスジ状streak markの外観欠陥がある。これはロール間及びロール－基材間の液メニスカスliquid meniscusの流体圧力変動が表面張力の安定化の効果を上回ったときに発生する欠陥として知られており、高速の条件で行った時、粘性係数の高い塗布液を用いた時ほど発生しやすい。そのため高粘度の塗布液については、液膜を美麗に高速で塗布することは困難となっている。
　また、近年、高耐食性、高絶縁性など、高付加価値ニーズの高まりから、基材上に形成される塗膜の設計において、多層の塗膜が求められる場合がある。多層の塗膜を形成するための多層の液膜の塗布方法としては、複数のスリットから塗布液を供給し、カーテン状に垂らすカーテンコーター方式system of curtain coaterや、複数のスリットを設けるダイコーター方式system of slot die coaterがある（図９、図１０参照）。（特許文献１、特許文献２）
　しかしながら、カーテンコーターの場合、塗布液によってカーテンを形成できる最小液流量が決まるため、ライン速度を非常に速くしない限り厚膜となる。しかしライン速度を速くすることで空気同伴などに起因する塗布ムラが引き起こされ薄膜塗布は困難となる。
ダイコーター方式を用いた場合、薄膜化させるためには、基材と塗布液を供給するダイコーターとのギャップを所望する膜厚程度まで近接化させる必要があり、ガラス基板等の平滑な基材であれば近接化は可能であるが、連続して走行する鋼板などの場合、幅方向、長手方向とも形状変動が発生するためダイの近接化は困難である。
　一方、ロールによる多層の塗布液を塗布する方法については、前例が無い。これは、ロール間及びロール－基材間の塗布液が混ざり合ってしまうなど、液膜で多層状態を維持するのが困難であることが原因と思われる。そのため、多層の塗布液についてのロール間及びロール－基材間のメニスカス挙動に関しては、未知の部分となっている。
特許第4598493号公報 特開2004-160274号公報
　ロールコーター単独で多層の塗布液の塗布処理を行う場合、１層目の塗布液が未乾燥状態のまま２層目の塗布液を塗ると１層目はかきとられてしまい積層状の塗膜を形成することができない。そのため、１層目の塗布液を塗布後に乾燥過程を経て、２層目の塗布液を塗布する必要がある。しかし、その場合、塗布工程と乾燥工程が２度必要となり、ランニングコストが増大する。また、ロールコーターでは、基材速度が高速もしくは塗布液が高粘度になるほどローピングと呼ばれるロール周方向のスジ欠陥が発生しやすく、高粘度の塗布液を高速で美麗に塗布することは困難である。
　本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、ロールコーターを用いて多層の塗布液を連続的に走行する基材に塗布する際に、高速に薄膜で美麗に塗布することができる基材への塗布方法を提供することを目的とする。
　本発明は、その要旨は以下のとおりである。
［１］ダイコーターにより、回転するアプリケーターロールへ多層の塗布液を供給し、次いで、前記アプリケーターロールを連続的に走行する基材と接触させて前記多層の塗布液を基材へ転写するにあたり、前記アプリケーターロールは、基材との接触部において基材と逆方向に回転し、前記ダイコーターにより供給する多層の塗布液は、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液の粘性係数をμ１、上層を形成する塗布液の粘性係数μ２とした場合、μ１＜μ２であり、基材に転写されず前記アプリケーターロールに残った多層の塗布液を前記アプリケーターロールから除去することを特徴とする基材への塗布方法。
［２］ダイコーターにより、回転する中間ロールへ多層の塗布液を供給し、次いで、前記中間ロールより、回転するアプリケーターロールへ前記多層の塗布液を転写し、次いで、前記アプリケーターロールを連続的に走行する基材と接触させて前記多層の塗布液を基材へ転写するにあたり、前記中間ロールは、アプリケーターロールとの接触部においてアプリケーターロールと逆方向に回転し、前記アプリケーターロールは、基材との接触部において基材と逆方向に回転し、前記ダイコーターにより供給する多層の塗布液は、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液の粘性係数をμ１、上層を形成する塗布液の粘性係数μ２とした場合、μ１＜μ２となり、アプリケーターロールに転写されず前記中間ロールに残った多層の塗布液および/または基材に転写されず前記アプリケーターロールに残った多層の塗布液を前記中間ロールおよび/または前記アプリケーターロールから除去することを特徴とする基材への塗布方法。
［３］前記アプリケーターロールにより多層の塗布液が基材へ転写される以前に、基材に対して、コーターにより、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液と同一の塗布液をプレコートし、前記プレコート後、基材上のプレコートされた塗布液が液体の状態のうちに、前記アプリケーターロールが基材との接触部において基材と逆方向に回転しながら前記基材への転写を行うことを特徴とする前記［１］または［２］に記載の基材への塗布方法。
［４］前記アプリケーターロールの回転速度をＶ1、前記基材の走行速度をＶ2とする場合、０．５≦Ｖ1／Ｖ2≦１．５であることを特徴とする前記［１］または［３］に記載の基材への塗布方法。
［５］前記中間ロールの回転速度をＶ3、前記アプリケーターロールの回転速度をＶ1、前記基材の走行速度をＶ2とする場合、０．５≦Ｖ3／Ｖ1≦１．５および０．５≦Ｖ1／Ｖ2≦１．５であることを特徴とする前記［２］または［３］に記載の基材への塗布方法。
［６］基材にプレコートする以前に、コーターにより、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液と同一の塗布液を基材に対して、プレプレコートし、
前記プレプレコート後、プレプレコートされた塗布液が液体の状態のうちに前記プレコートを行うことを特徴とする前記［３］～［５］のいずれか一項に記載の基材への塗布方法。
［７］前記アプリケーターロールは金属ロールにゴムをライニングしたゴムロールを用い、
前記ダイコーターでは、塗布部上流側に負圧を発生させることを特徴とする前記［１］～［６］のいずれか一項に記載の基材への塗布方法。
　本発明によれば、多層の塗布液をロールコーターを用いて高速に薄膜で美麗に基材へ塗布することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図２は、本発明の他の実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図３は、本発明の他の実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図５は、本発明の実施形態に係るスリットダイコーターの拡大図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図７は、従来の一実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図８は、従来の一実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図９は、従来の他の実施形態に係る塗布装置の側面図である。 図１０は、従来の他の実施形態に係る塗布装置の側面図である。
　以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、連続して通板される基材の片面または両面に、ダイコーターから供給された多層の塗布液を１本または複数本のロールを介して塗布する方法である。
図１は、本発明の基材への塗布方法の一実施形態を示す。図１において、１は基材、２は塗布液回収容器、３は塗布液、４は中間ロール、５はアプリケーターロール、６はかきとり装置、７はスリットダイコーター、８はバックアップロールである。図1によれば、多層の塗布液は、スリットダイコーター７から中間ロール４へ供給され、次いで、中間ロール４を介してアプリケーターロール５へ転写され、基材１へと転写、塗布される。中間ロール４は、表面が鏡面加工されたフラット形状のロールを用いている。また、中間ロール４は、アプリケーターロール５との接触部においてアプリケーターロール５と逆方向に回転し、アプリケーターロール５は、基材１との接触部において基材１と逆方向に回転する。
また、アプリケーターロール５に転写されず中間ロール４に残った塗布液を除去するために、中間ロール４上にはかきとり装置６が設置されている。
　これまで多層の塗布液を同時に塗布する方法の検討は、カーテンダイやスリットダイを用いて基材に直接塗布するものに関して数多く行われてきたが、ロールを介して塗布する試みはなかった。これは、ロールからロールまたは基材に多層の塗布液を転写する際に、多層の塗布液の積層状態を維持し基材上に積層状の塗膜を形成するのが難しいとされているためである。そこで、発明者らは、既定概念にとらわれることなくロールによる多層の塗布液の塗布方法を検証した。その結果、各ロールの回転方向を各ロール間、あるいはアプリケーターロールと基材間において逆方向にすれば、多層の塗布液の積層状態が維持できることを見出した。すなわち、図１においては、中間ロール４は、アプリケーターロール５との接触部においてアプリケーターロール５と逆方向に回転し、アプリケーターロール５は、基材１との接触部において基材１と逆方向に回転することで、多層の塗布液の積層状態が維持され基材上に積層状の塗膜を形成することができる。
　また、ダイコーターにより供給する多層の塗布液は、アプリケーターロールへ供給後のアプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液の粘性係数をμ１、上層を形成する塗布液の粘性係数μ２とした場合、μ１＜μ２とする。μ１＜μ２とすることで、ローピングなどの発生限界となるライン速度やロール周速条件が最下層を形成する塗布液の物性に支配され、上層を形成する塗布液を高粘度の塗布液とした場合においても、外観の向上及び基材速度の高速化が達成できる。そのため、高粘度の塗布液を塗布液として用いる場合でもより高速で美麗に塗布することが可能となる。また、最下層を形成する塗布液と上層を形成する塗布液の膜厚比を変えることにより、上層をより薄膜化することができ高粘度の塗布液を薄膜塗布することが可能となる。なお、上記上層とは、最下層の上に形成される層である。
　また、ダイコーターにより塗布液を供給される中間ロールには、かきとり用のブレードなどかきとり装置を設け、転写されず残った多層の塗布液を中間ロールから除去する。これは中間ロールに転写されずに残った塗布液が、ダイコーターでの塗布部に再度供給されると、塗布液のメニスカス形状を乱し安定塗布の妨げになるからである。また、中間ロールに加えてアプリケーターロールにもかきとり装置を設置することもできる。かきとり装置は塗布液がかきとれればどのようなものでも良く、例えば、ブレードblade or squeegee（金属ブレードまたはゴムブレード）を設置する方法が簡易である。ブレードの素材は金属でもゴムでも良く均一なかきとりが実施できればよい。
　アプリケーターロールの回転速度をＶ1、前記基材の走行速度をＶ2とする場合、０．５≦Ｖ1／Ｖ2≦１．５が好ましい。また、中間ロールを介する場合は、中間ロールの回転速度をＶ3、前記アプリケーターロールの回転速度をＶ1、前記基材の走行速度をＶ2とすると、０．５≦Ｖ3／Ｖ1≦１．５および０．５≦Ｖ1／Ｖ2≦１．５が好ましい。
Ｖ3／Ｖ1、もしくは、Ｖ1／Ｖ2が上記範囲外の場合、ロール間、アプリケーターロールと基材間の塗布液のメニスカスが乱れ多層状態が維持されず混合されてしまう場合がある。更に良好な積層状構造を維持し、上層に形成する塗布液の物性の影響を受けずに安定塗布するためには速度比を０．６≦Ｖ3／Ｖ1≦１．２および０．６≦Ｖ1／Ｖ2≦１．２とすることがさらに好ましい。なお、上記アプリケーターロールの回転速度および中間ロールの回転速度とはロール周速である。
　アプリケーターロールには金属ロール表面にゴムライニングされたゴムロールを用いることが好ましい。ゴムロールにすることにより偏芯の影響を弾性変形により吸収でき外観ムラや付着量変化を軽減できる。ゴムライニング厚は5～40mm程度が好ましい。またゴム硬度は40Hs～80Hs程度が好ましい。
　なお、基材はバックアップロールに巻きついた状態で塗布されるのがよく用いられる方法ではあるが、本発明は、基材を挟んで両面にロールコーターが配置されているバックアップロールを必要としない両面同時塗布にも適用される。
　図２は、本発明の基材への塗布方法の他の実施形態を示す。図２においては、中間ロール４を設けておらず、他の符号は図1と同様である。図２によれば、スリットダイコーター７からアプリケーターロール５へ多層の塗布液が供給され、次に基材１へと転写、塗布される。また、アプリケーターロール５は、基材１との接触部において基材１と逆方向に回転する。
また、基材１に転写されずアプリケーターロール５に残った塗布液を除去するために、アプリケーターロール５上にはかきとり装置６が設置されている。
塗布対象となる基材の量が少量の場合は、図２の方式で安定して塗布できるが、基材が大量となり連続塗布が必要な場合には、アプリケーターロールが磨耗して不均一形状となってしまい塗布欠陥が発生する場合がある。そのため連続運転での大量生産を実施する場合には、図１の方式が好ましい。
　図３は、本発明の基材への塗布方法の他の実施形態を示す。図３において、１は基材、２は塗布液回収容器、３は塗布液、４は中間ロール、５はアプリケーターロール、６はかきとり装置、７はスリットダイコーター、８はバックアップロール、１４はプレコーターpre-coaterである。図３によれば、多層の塗布液は、スリットダイコーター７から中間ロール４へ供給され、次いで、中間ロール４を介してアプリケーターロール５へ転写され、基材１へと転写、塗布される。中間ロール４は、表面が鏡面加工されたフラット形状のロールを用いている。また、中間ロール４は、アプリケーターロール５との接触部においてアプリケーターロール５と逆方向に回転し、アプリケーターロール５は、基材１との接触部において基材１と逆方向に回転する。
また、アプリケーターロール５に転写されず中間ロール４に残った塗布液を除去するために、中間ロール４上にはかきとり装置６が設置されている。
また、アプリケーターロール５により多層の塗布液が基材１へ転写される以前に、基材１に対して、アプリケーターロール５上で最下層を形成する塗布液と同一の塗布液をプレコートできるように、プレコーター１４が設置されている。そして、プレコート後、プレコートされた塗布液が液体の状態のうちに、アプリケーターロール５より基材１への転写が行われる。
　プレコーターで基材にあらかじめ塗布する塗布液は、ダイコーターによりアプリケーターロールへ供給する多層の塗布液のうち、アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液と同じものを用いる。プレコートを行うことでアプリケーターロールによる転写を行う際に基材の走行ラインの上流側からの空気同伴を抑えることができる。また、最下層と同じ塗布液を用いてプレコートを行うことで、仮にプレコートに用いた塗布液がアプリケーターロールと基材間をすり抜けアプリケーターロールと基材間に侵入したとしても、最下層の液膜による安定化の効果を妨げることなく安定的に塗布を行うことができる。プレコートに上層の液と同じものもしくは粘度の高い塗布液を用いた場合には、塗布液のメニスカスの安定化の効果は低下しスジ欠陥が発生しやすくなる。
また、プレコートの液膜厚みなどは外観に対してほとんど影響を及ぼさないが、気泡の混入などはアプリケーターロールと基材間をすり抜けるため影響を与えてしまう。そこでプレコートする際に気泡の混入を妨げるため、プレコート前にプレコートする塗布液と同じ塗布液を基材にプレプレコートすることで更に気泡混入が少ない美麗な塗布膜を作成することが可能となる（図６参照）。
　図４は、本発明の基材への塗布方法の他の実施形態を示す。図４においては、中間ロール４を設けておらず、他の符号は図３と同様である。図４によれば、スリットダイコーター７からアプリケーターロール５へ多層の塗布液が供給され、次に基材１へと転写、塗布される。また、アプリケーターロール５は、基材１との接触部において基材１と逆方向に回転する。
また、基材１に転写されずアプリケーターロール５に残った塗布液を除去するために、アプリケーターロール５上にはかきとり装置６が設置されている。
また、アプリケーターロール５により多層の塗布液が基材１を転写される以前に、基材１に対して、アプリケーターロール５上で最下層を形成する塗布液と同一の塗布液をプレコートできるように、プレコーター１４が設置されている。そして、プレコート後、プレコートされた塗布液が液体の状態のうちに、アプリケーターロール５より基材１への転写が行われる。
塗布対象となる基材の量が少量の場合は、図４の方式で安定して塗布できるが、基材が大量となり連続塗布が必要な場合には、アプリケーターロールが磨耗して不均一形状となってしまい塗布欠陥が発生する場合がある。そのため連続運転での大量生産を実施する場合には、図３の方式が好ましい。
　図５は、スリットダイコーター７の拡大図である。スリットダイコーター７は、例えば２層の塗布液を基材に塗布する場合、図５に示すように各々の液を供給する２本の塗布液供給部７ａ、７ｂと、好ましくは、塗布液供給部の上流側に負圧を発生させるサクションsuctioning slot７ｃを備えることができる。中間ロールやアプリケーターロールの回転により塗布液供給部には空気の流れが随伴されてくる。そのため、吸引機構がないと液膜中に空気同伴が起こる確率が高まり、塗布欠陥となる場合がある。そこで、サクション７ｃにより負圧を発生させることで上記問題を解決し、供給される塗布液のメニスカス形状を安定して保ち、基材上に形成される膜厚に対して数倍程度のギャップを確保することが可能となり、基材厚み変動によるギャップ変動の影響を緩和して安定塗布することが可能となる。
スリットダイコーター７への塗布液の供給は、例えば、一定流量を安定して吐出できるポンプにより行うことができる。その際、サクション７ｃの負圧、塗布液供給先の中間ロールやアプリケーターロールとスリットダイコーター７先端部とのギャップ等を調整することで中間ロール上やアプリケーターロール上に塗布液を安定して供給することができる。
　図１および図２に示した装置を用いて、板厚0.8ｍｍ、板幅300ｍｍの亜鉛メッキ鋼板のコイルに対して、表１に記載した塗布条件で塗布を行い、亜鉛メッキ鋼板上に液膜を形成した。次いで、乾燥後の液膜の外観の評価および液膜断面（積層状態）の確認を行った。
図１、図２の塗布装置において、スリットダイコーター７は２層塗布用の塗布液供給部（図示せず）とサクション（図示せず）を有する。各ロールの材質は、中間ロール４が硬質クロム鍍金をほどこした表面フラットな金属ロールであり、アプリケーターロール５がゴムをライニングしたゴムロールである。ゴムライニング厚は20mm、ゴムはウレタンゴムで硬度はHs55°である。各ロールのロール径は中間ロール４、アプリケーターロール５共に150ｍｍである。使用した塗布液は５種類でそれぞれ粘度が1.5 mPa・s 、2mPa・s、4mPa・s、10mPa・s、20mPa・s、固形分濃度が4％、6％、8％、13％、20％である。粘性係数は液温度20℃時の値である。液膜厚さは、図１では中間ロール４上の、図２ではアプリケーターロール５上の、上層、下層の塗布液厚さの比を変化させ、2層合わせて10μmとなるよう調整した。
比較例として上層と下層の塗布液の変更等をした場合について行い、発明例と同様に乾燥後の液膜の外観の評価および液膜断面の確認を行った。
　乾燥後の液膜外観は、乾燥後の鋼板を切り出し目視及びTEM断面観察を行い評価した。スジ発生がなく平滑な皮膜が得られているものについては◎、目視ではほとんど気にならない微少なスジが僅かに発生しているものについては○、ほぼ全面にハッキリとしたスジムラdefects of streak markが見受けられるものについては×とした。
また、液膜の積層状態については、２層の混合がほとんどないものについて良好とした。若干の混合が見られるが２層が見分けられる程度の断面をほぼ良好とした。完全に混合しており２層が見分けられないものについて不良とした。
　以上により得られた結果を条件と併せて表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、本発明例では、ロールコーターを用いて多層でかつ高粘度の塗布液を乾燥前膜厚６μｍ以下の薄膜で高速に均一塗布することが可能となった。
一方、比較例では、スジムラが発生して外観欠陥となり、各層が混ざり合い積層状態を保てず高粘度の塗布液を高速で均一に薄膜塗布することはできなかった。
　なお、前記本発明例では基材として亜鉛メッキ鋼板を用いたが、特に鋼板に限定されることなく、アルミ等の他の金属板や紙、フィルムにも適用されるものである。
　また、アプリケーターロールを図１と逆向きに回転させた条件を表１と同じ塗布条件において実施したが、積層状態を維持できず、外観も全面スジ模様streak mark on whole surfaceとなった。
　また、従来法として、図７、９、１０に示す、ロールコーター単独、スリットダイコーター単独、カーテンコーター単独で前記本発明例と同じ仕様の鋼板に塗布した場合について、乾燥後の塗布外観の評価および塗膜断面（積層状態）の確認を行った。
　図７に示すロールコーターのアプリケーターロール５とピックアップロール１１は発明例のアプリケーターロール、中間ロールと同じ仕様とした。またドクターロール１２も中間ロールと同じ仕様でドクターロール１２とピックアップロール１１の間のギャップは60μｍとした。結果、図７に示すロールコーターの場合は、ロール周速を適宜最適な外観となるよう調整を行ったが、各液粘度1.5 mPa・s、2 mPa・s、4 mPa・s、10 mPa・s、20mPa・sの場合の外観評価が×となる限界速度は、それぞれ550 mpm（meter per minute、m/分であり、以下略してmpmと称す）、390 mpm、340 mpm、180 mpm、140 mpmとなり高粘度の塗布液ほど限界速度は低速となった。本発明のように高粘度の塗布液を高速で美麗に塗布することは不可能であった。またロール間ギャップの精度から乾燥前の膜厚８μｍ以下の美麗な薄膜製造は困難であった。薄膜にするためピックアップロールの回転速度を下げた場合、ローピングが発生し外観はスジ模様となった。
　図９に示すスリットダイコーターの場合は、各液において、鋼板厚み精度の問題からスリット塗吐口（図示せず）と鋼板ギャップ（図示せず）の間を１００μｍ以下に近づけることができず安定塗布するには乾燥前の膜厚３０μｍを超える厚い膜となった。また、薄膜化を試みて、ギャップをそのままの状態で供給液量を減少した場合には、液切れによるカスレfriction markが発生した。また、ギャップを更に近接化した場合には、板厚変動に伴うギャップ変動によりカスレやスジ模様が発生した。
　図１０に示すカーテンコーターの場合は、各液において、液膜厚を１０μｍ程度とするため塗布液の供給液量を減少させるとカーテン形成不安定となり液切れが発生し外観欠陥となった。
　以上のように、従来法としてロールコーター単独、スリットダイコーター単独、カーテンコーター単独で塗布した場合は、ローピング発生、カスレやカーテン液膜形成不能となり、高粘度の塗布液を高速で薄膜安定塗布することはできなかった。
　図３および図４に示した装置を用いて、板厚0.5ｍｍ、板幅300ｍｍの亜鉛メッキ鋼板のコイルに対して、表２に記載した塗布条件で塗布を行い、亜鉛メッキ鋼板上に液膜を形成した。次いで、乾燥後の液膜の外観の評価および液膜断面（積層状態）の確認を行った。
図３および図４の塗布装置において、スリットダイコーター７は２層塗布用の塗布液供給部（図示せず）とサクション（図示せず）を有する。各ロールの材質は、中間ロール４が硬質クロム鍍金をほどこした表面フラットな金属ロールであり、アプリケーターロール５がゴムをライニングしたゴムロールである。ゴムライニング厚は20mm、ゴムはウレタンゴムで硬度はHs55°である。各ロールのロール径は中間ロール４、アプリケーターロール５共に150ｍｍである。使用した塗布液は５種類でそれぞれ粘度が1.5 mPa・s 、2mPa・s、4mPa・s、10mPa・s、20mPa・s、固形分濃度が4％、6％、8％、13％、20％である。粘性係数は液温度20℃時の値である。液膜厚さは、図３では中間ロール４上の、図４ではアプリケーターロール５上の、上層、下層の塗布液厚さの比を変化させ、2層合わせて10μmとなるよう調整した。なお、プレコーター装置は、基材と逆向きに回転する１本ロールでアプリケーターロールと同じ仕様のものを用いた。
また、図６に示すようにプレプレコートを実施した場合についても表２に記載の条件で実施した。結果、気泡混入が更に抑制された美麗な塗膜が得られることが確認された。
また、比較例として上層と下層の塗布液の変更等をした場合について行い、本発明例と同様に乾燥後の液膜の外観の評価および液膜断面の確認を行った。
　乾燥後の液膜外観は、乾燥後の鋼板を切り出し目視及びTEM断面観察を行い評価した。スジ発生がなく平滑な皮膜が得られているものについては◎、目視ではほとんど気にならない微少なスジが僅かに発生しているものについては○、ほぼ全面にハッキリとしたスジムラが見受けられるものについては×とした。
また気泡混入については、ほとんど見られないものに関して○とした。僅かではあるが多少確認できるものに関しては×とした。
また、液膜の積層状態については、２層の混合がほとんどないものについて良好とした。若干の混合が見られるが２層が見分けられる程度の断面をほぼ良好とした。完全に混合しており２層が見分けられないものについて不良とした。
　以上により得られた結果を条件と併せて表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、本発明例では、ロールコーターを用いて多層でかつ高粘度の塗布液を乾燥前膜厚６μｍ以下の薄膜で高速に均一塗布することが可能となった。
一方、比較例では、スジムラが発生して外観欠陥となり、各層が混ざり合い積層状態を保てず高粘度の塗布液を高速で均一に薄膜塗布することはできなかった。
　なお、前記実施例では基材として亜鉛メッキ鋼板を用いたが、特に鋼板に限定されることなく、アルミ等の他の金属板や紙、フィルムにも適用されるものである。
　また、アプリケーターロールを図３と逆向きに回転させた条件を表２と同じ塗布条件において実施したが、積層状態を維持できず、外観も全面スジ模様となった。
　また、従来法として、図８、９、１０に示す、ロールコーター単独、スリットダイコーター単独、カーテンコーター単独で前記実施例と同じ仕様の鋼板に塗布した場合について、乾燥後の塗布外観の評価および塗膜断面（積層状態）の確認を行った。
　図８に示すロールコーターのアプリケーターロール５とピックアップロール１１は実施例２のアプリケーターロール、中間ロールと同じ仕様とした。またドクターロール１２も中間ロールと同じ仕様でドクターロール１２とピックアップロール１１の間のギャップは60μｍとした。結果、図８に示すロールコーターの場合は、ロール周速を適宜最適な外観となるよう調整を行ったが、各液粘度1.5 mPa・s、2 mPa・s、4 mPa・s、10 mPa・s、20mPa・sの場合の外観評価が×となる限界速度は、それぞれ550 mpm（meter per minute、m/分であり、以下略してmpmと称す）、390 mpm、340 mpm、180 mpm、140 mpmとなり高粘度の塗布液ほど限界速度は低速となった。本発明例のように高粘度の塗布液を高速で美麗に塗布することは不可能であった。またロール間ギャップの精度から乾燥前の膜厚８μｍ以下の美麗な薄膜製造は困難であった。薄膜にするためピックアップロールの回転速度を下げた場合、ローピングが発生し外観はスジ模様となった。
　図９に示すスリットダイコーターの場合は、各液において、鋼板厚み精度の問題からスリット塗吐口－鋼板ギャップを１００μｍ以下に近づけることができず安定塗布するには乾燥前の膜厚３０μｍを超える厚い膜となった。また、薄膜化を試みて、ギャップをそのままの状態で供給液量を減少した場合には、液切れによるカスレが発生した。また、ギャップを更に近接化した場合には、板厚変動に伴うギャップ変動によりカスレやスジ模様が発生した。
　図１０に示すカーテンコーターの場合は、各液において、液膜厚を１０μｍ程度とするため塗布液の供給液量を減少させるとカーテン形成不安定となり液切れが発生し外観欠陥となった。
　以上のように、従来法としてロールコーター単独、スリットダイコーター単独、カーテンコーター単独で塗布した場合は、ローピング発生、カスレやカーテン液膜形成不能となり、高粘度の塗布液を高速で薄膜安定塗布することはできなかった。
１　基材
２　塗布液回収容器
３　塗布液
４　中間ロール
５　アプリケーターロール
６　かきとり装置
７　スリットダイコーター
７ａ、７ｂ　塗布液供給部
７ｃ　サクション
８　バックアップロール
９　カーテンコーター
１０　サクション装置
１１　ピックアップロール
１２　ドクターロール
１３　コーターパン
１４　プレコーター
１５　プレプレコーター
 
 
 

Claims (7)

  1. 　ダイコーターにより、回転するアプリケーターロールへ多層の塗布液を供給し、
    次いで、前記アプリケーターロールを連続的に走行する基材と接触させて前記多層の塗布液を基材へ転写するにあたり、
    前記アプリケーターロールは、基材との接触部において基材と逆方向に回転し、
    前記ダイコーターにより供給する多層の塗布液は、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液の粘性係数をμ１、上層を形成する塗布液の粘性係数μ２とした場合、μ１＜μ２であり、
    基材に転写されず前記アプリケーターロールに残った多層の塗布液を前記アプリケーターロールから除去することを特徴とする基材への塗布方法。
  2. 　ダイコーターにより、回転する中間ロールへ多層の塗布液を供給し、
    次いで、前記中間ロールより、回転するアプリケーターロールへ前記多層の塗布液を転写し、
    次いで、前記アプリケーターロールを連続的に走行する基材と接触させて前記多層の塗布液を基材へ転写するにあたり、
    前記中間ロールは、アプリケーターロールとの接触部においてアプリケーターロールと逆方向に回転し、
    前記アプリケーターロールは、基材との接触部において基材と逆方向に回転し、
    前記ダイコーターにより供給する多層の塗布液は、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液の粘性係数をμ１、上層を形成する塗布液の粘性係数μ２とした場合、μ１＜μ２となり、
    アプリケーターロールに転写されず前記中間ロールに残った多層の塗布液および/または基材に転写されず前記アプリケーターロールに残った多層の塗布液を前記中間ロールおよび/または前記アプリケーターロールから除去することを特徴とする基材への塗布方法。
  3. 　前記アプリケーターロールにより多層の塗布液が基材へ転写される以前に、基材に対して、コーターにより、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液と同一の塗布液をプレコートし、
    前記プレコート後、基材上のプレコートされた塗布液が液体の状態のうちに、前記アプリケーターロールが基材との接触部において基材と逆方向に回転しながら前記基材への転写を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の基材への塗布方法。
  4. 　前記アプリケーターロールの回転速度をＶ1、前記基材の走行速度をＶ2とする場合、０．５≦Ｖ1／Ｖ2≦１．５であることを特徴とする請求項１または３に記載の基材への塗布方法。
  5. 　前記中間ロールの回転速度をＶ3、前記アプリケーターロールの回転速度をＶ1、前記基材の走行速度をＶ2とする場合、０．５≦Ｖ3／Ｖ1≦１．５および０．５≦Ｖ1／Ｖ2≦１．５であることを特徴とする請求項２または３に記載の基材への塗布方法。
  6. 　基材にプレコートする以前に、コーターにより、前記アプリケーターロール上で最下層を形成する塗布液と同一の塗布液を基材に対して、プレプレコートし、
    前記プレプレコート後、プレプレコートされた塗布液が液体の状態のうちに前記プレコートを行うことを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載の基材への塗布方法。
  7. 　前記アプリケーターロールは金属ロールにゴムをライニングしたゴムロールを用い、
    前記ダイコーターでは、塗布部上流側に負圧を発生させることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の基材への塗布方法。
      
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