フィルムコーティングとは
フィルムコーティングは、プラスチックフィルムなどの合成樹脂をうすく成形した後にフィルムの表面に保護被膜を形成する加工方法です。
このようなフィルムは、機能性フィルムと呼ばれており、通常のフィルムよりも耐候性や防汚性などの機能が向上しています。
フィルムコーティングの種類
フィルムコーティングは、目的に応じてコーティングの種類が異なるため、求める性能に合わせて適切なコーティング方式を選択することが大切です。フィルムコーティングの種類には、大別して4つの種類があり、塗工の形式によって分類することができます。
1. 水溶性塗工
水溶性塗工は、水を媒体にした溶液を塗布後、溶液を乾燥させることにより、保護被膜を形成する塗工方法です。溶液に混合される樹脂には、一般的にポリビニルアルコールやポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン共重合体、シリコン樹脂、ゴムラテックスなどがあります。
2. 溶剤系塗工
溶剤系塗工は、有機溶剤に塗工剤を溶かし、塗布する方法です。水溶性塗工と比較して保護被膜が形成されるまでに時間を要しません。ただし、引火性のある溶剤を使用するため、取り扱いには注意が必要です。
3. 熱溶融系塗工
熱溶融系塗工は、ワックスや樹脂などを加熱して溶かし、溶かしたものを塗布後、冷やすことにより、保護皮膜を安定して形成する方法です。塗工剤として使用される材料には、パラフィンワックスやゴムコンパウンド、ポリエチレン、ビニル、エチレンなどがあります。
4. 押出式塗工
押出式塗工は、溶かした樹脂を塗布し、ダイと呼ばれる金型に押し当ててコーティングします。その後、冷却しながら圧着することで保護皮膜を形成する塗工方法です。一般的には、ポリエチレンラミネートによく使用されています。
フィルムコーティング機の原理
フィルムコーティング機は、主にくり出し装置と塗工装置、乾燥装置、巻取装置から構成されています。また、必要な性能や条件に応じて塗工装置を2段式などに変更することで生産量を調節することができます。
くり出し装置
くり出し装置は、装置本体と同じフレーム上に取り付ける場合と本体には取り付けずに独立したフレーム上に取り付ける場合の2種類があります。これは、装置自体の重量に左右され、重量が大きい場合には、独立したフレームに取り付ける必要があります。また、フィルムのくり出し量を調節するブレーキには、手動式や機械式、電気式などの種類があります。
塗工装置
塗工装置は、前述したように条件に応じて切り替えることが可能となっており、塗工剤の塗布量や粘度によって最適な装置を選びます。塗工装置を切り替えずに単一のヘッドとして使用する場合には、長期間での生産で同一の生産工程に限ります。一般的には、さまざまな製品に対応するために多機能ヘッドを使用することが推奨されます。
塗工装置のヘッドとしては、リバースロールやブレードコーター、スプレーコーター、グラビアコーター、エアナイフ、マイヤーバーなどがあります。
乾燥装置
乾燥装置は、コーティング後に水や溶剤を乾燥させて保護皮膜を安定させるための装置です。
巻取装置
巻取装置は、皮膜を形成し、完成した製品を一定の速度と張力で巻き取るための装置です。巻取方式としては、センタードライブ方式やサーフェイスドライブ方式があります。
近年では、サーフェイス方式は、重量変化の影響を受けやすいなどの観点からセンター方式が採用されています。