(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂の塗布において、熱硬化性樹脂の塗液が生産過程の塗液ポットライフを保持しつつ、生産速度を向上させ、安定的に熱硬化性樹脂の塗膜を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂塗液を塗布形成するための、塗液貯蔵部、塗液搬送部、ダイヘッド塗工部からなるダイ塗工装置であって、前記塗液搬送部と前記ダイヘッド塗工部の間に、塗液中の溶媒を除去する溶剤除去部と塗液攪拌部を備え、溶剤除去部は、分離膜が設けてあり、分離膜の一方の面に塗液流路を設け、他方の面が減圧状態に保たれた構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂塗液を塗布形成するための、塗液貯蔵部、塗液搬送部、ダイヘッド塗工部からなるダイ塗工装置であって、
前記塗液搬送部と前記ダイヘッド塗工部の間に、塗液中の溶媒を除去する溶剤除去部と塗液攪拌部を備えたことを特徴とするダイ塗工装置。
【請求項２】
前記溶剤除去部は、分離膜が設けてあり、分離膜の一方の面に塗液流路を設け、他方の面が減圧状態に保たれた構成であることを特徴とする請求項１に記載のダイ塗工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のダイ塗工装置を用いたことを特徴とする熱硬化性樹脂塗膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂を安定して被塗布基材に連続して塗布するためのダイ塗工装置及び熱硬化性樹脂塗膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
常温で硬化反応が進行する熱硬化樹脂の塗液を塗布する場合、塗液の種類によっては常温でも反応が進行し、塗液の使用可能時間（以下、ポットライフ）に制約を受け、連続塗布する場合に支障をきたし、安定した塗布ができない問題がある。
【０００３】
塗液製造から塗膜形成までの時間に塗液中の反応が進行し、安定した塗布ができず、品質が安定しないという問題に対して、塗液の反応を遅らせ、ポットライフを改善する方法として、常温で架橋剤と準安定状態を形成する添加剤を加えることで反応性を抑制し、ポットライフを改善する方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
しかし、このような添加剤は一般的に高温下で安定状態から分離するため、必要以上に塗膜の温度を上げる必要があり、生産的にもまた特性的にも制約を受けてしまう。その上、添加剤が塗膜中に残存することで未反応部が残り続け、良好な品質をもつ塗膜が得られないという問題がある。さらに、この方法では非反応性の溶剤を増やす必要があり、製造工程の乾燥負荷を増やすため、生産速度を犠牲にしてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５９９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、熱硬化性樹脂の塗布において、熱硬化性樹脂の塗液が生産過程の塗液ポットライフを保持しつつ、生産速度を向上させ、安定的に熱硬化性樹脂の塗膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、熱硬化性樹脂塗液を塗布形成するための、塗液貯蔵部、塗液搬送部、ダイヘッド塗工部からなるダイ塗工装置であって、
前記塗液搬送部と前記ダイヘッド塗工部の間に、塗液中の溶媒を除去する溶剤除去部と塗液攪拌部を備えたことを特徴とするダイ塗工装置である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記溶剤除去部は、分離膜が設けてあり、分離膜の一方の面に塗液流路を設け、他方の面が減圧状態に保たれた構成であることを特徴とする請求項１に記載のダイ塗工装置である。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のダイ塗工装置を用いたことを特徴とする熱硬化性樹脂塗膜の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は生産工程において、塗液貯蔵工程では塗液ポットライフを長く出来、塗布直前に、硬化スピードを上げることによって生産性を向上させることが出来る、安定的に熱硬
化性樹脂の塗膜を形成する装置及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る製造工程を示した概念図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る製造工程の他の一例を示した概念図である。
【図３】本発明における溶剤除去装置の原理を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１における塗液装置１０は、塗液を貯蔵する塗液貯蔵部１と、送液ポンプからなる塗液送液装置２と、溶剤除去装置３と、インライン攪拌器４と、塗布用ダイヘッド５とからなり、さらに塗布用ダイヘッド５の先端から吐出された塗液が巻出し部８から巻き出された樹脂フィルム１１上に塗膜状として形成され、乾燥ゾーン７を通過し、巻取り部９にて樹脂フィルム１１が巻き取られる構成を有している。
【００１３】
溶剤除去装置３は分離膜を利用した方法が望ましく、分離膜の一方の面は塗液が流れる流路が設けてあり、分離膜を介して他方の面には減圧状態に保たれた機構を有している。
【００１４】
塗液貯蔵部１から送り出された塗液は溶剤除去装置３内の分離膜を通過することにより、塗液中の溶剤成分のみが、分離膜を介して、選択的に減圧下に保たれた減圧状態の方に除去することができる。溶剤成分が除去された塗液はインライン攪拌器４にて均一に攪拌され、塗布用ダイヘッド５へ供給される。
【００１５】
熱硬化性樹脂からなる塗液には、少なくとも熱硬化性樹脂、硬化剤、希釈溶剤が含まれており、希釈溶剤は塗液のポットライフを延ばす作用を示し、熱硬化性樹脂の反応性を抑制するものであり、熱硬化性樹脂や硬化剤の種類によって最適な希釈溶剤を選択することができる。
【００１６】
通常、熱硬化性樹脂の塗液を塗布する際に塗液のポットライフの制限を受けるため、塗膜形成までの時間に反応が進行し、安定した塗布ができず、品質も安定しないという問題があったが、本発明を実施することにより、塗液が塗液貯蔵部１に貯蔵されている状態では、希釈溶剤によって熱硬化性樹脂の架橋反応を抑制することで塗液のポットライフを延ばすことが可能になる。
【００１７】
さらに、塗液が塗液貯蔵部１から塗布用ダイヘッド５へ供給される直前に溶剤除去装置３とインライン攪拌器４を設置し、塗布直前に塗液中の溶剤成分を除去し、均一に攪拌した後に塗布することで、ポットライフを延ばしつつ乾燥工程における乾燥負荷を低減することができるので、熱乾燥による樹脂フィルム１１の品質低下が発生することなく、品質ばらつきがない良好な塗布膜を連続塗布で形成することができる。
【００１８】
溶剤除去装置３とインライン攪拌器４を塗布用ダイヘッド５の前の流路に組み込むことで連続的に溶剤成分を取り除くことができ、安定した塗液を供給できるので、ポットライフの制限を受ける熱硬化性樹脂の塗液を連続生産する塗布方法として有効である。
【００１９】
図２は本発明に基づく実施形態の、他の一例を示した概念図であり、溶剤除去装置３を並列に並べたものであるが、熱硬化性樹脂の種類、塗液内の溶媒成分の種類、塗膜の品質に応じて、適宜溶剤除去装置３を複数並列に並べて設置しても良く、本発明は図２の実施形態に限られるものではない。
【００２０】
溶剤除去装置３は、減圧容器内に設けた分離膜内に塗液が通過することで、塗液中の溶
剤成分が膜内に浸透し、減圧状態に保たれた膜外へと移動することで、溶剤成分を除去することができる。熱硬化性樹脂や希釈溶剤の種類、膜厚によって適宜圧力条件などを設定することができる。
【００２１】
具体的には、図３に示す様に、液体中の気体を分離通過させる非多孔気液分離膜１２が内蔵された真空容器と、膜の外側の真空を制御するコントロール部によって構成されており、非多孔性気液分離膜の中に熱硬化性樹脂の塗液を流す。液体の流れ３１に伴い、液体内の溶存気体の拡散移動２１が起こり、さらに膜内での気体分子の移動２２、膜表面からの気体排出２３により、熱硬化性樹脂の塗液中の溶剤成分が真空排気２４される。
【００２２】
非多孔性気液分離膜としては、耐溶剤性を持ち、高いガス透過性のある四フッ化エチレン（Ｃ２Ｆ４）とパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体や、テトラフルオロエチレンの重合体をチューブ状にした脱気膜を使うことが出来る。
【００２３】
また、非多孔性気液分離膜とすることにより、多孔性の場合に起こりうる、目詰まりによる性能低下や、疎水性の低下による液漏れを防ぐことが出来る。
【００２４】
溶剤を除去する工程直後のインライン攪拌工程においては、撹拌方法は特に限定しないが、望ましくは、スタティックミキサーを用いるのが良い。
【００２５】
使用可能な被塗布基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコールなどを用いることが望ましいがこれに限定するものではない。
【００２６】
塗布液を準備する工程においては、用いる塗液は熱硬化性塗液であればよく、特に制限はない。主剤としてはポリオールなどを有するウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などである。また硬化剤はイソシアネートなどがあるが、これらに限るものではない。撹拌方法も特に規定はしないが一般的なディスパー、ミキサーなどを用いることができる。
【００２７】
塗布液を塗布液貯蔵部１から塗液供給装置２を介して塗布部へ供給する工程においては、塗液供給部は定量送液方法が望ましく、モーノポンプ、ダイアフラムポンプ、ギアポンプ、レビトロポンプなどを用いることができるが、これに限定するものではない。
【００２８】
塗布工程は特に規定はしないが、密閉系の塗布方法が好ましく、例えばダイコーター、リップダイコーター、ウェブテンションダイコーターなどがあるが、それに限定したものではない。
【００２９】
被塗布基材上の塗膜を乾燥・加熱する工程においては、加熱方法は熱風、ＩＲ、マイクロ波いずれかの単独もしくは併用でもよく、構成は問わない。
【００３０】
次に、本発明の実施例について説明する。この説明を行う目的は、本発明の理解を進めるためのものであり、ここに記載した内容に限定するものではない。
【実施例１】
【００３１】
被塗布基材として、７５μｍ厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
塗布液組成１：
主剤（デュラノールＴ５６５０Ｊ  旭化成ケミカル製）                    ６０重量部
硬化剤（タケネート  Ｄ−２０４）                                      １０重量部アセトン                                                              ３０重量部
＜被塗布基材の表面処理工程＞
被塗布基材にコロナ放電処理装置（春日電機社製）を用いて下記条件で処理を行う。
表面処理条件：２４Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２
＜送液工程＞
上記の塗布液を作成完了より５分以内に貯蔵タンクより、１００ｍｌ／ｍｉｎにてダイアフラム型ポンプ（スムーズフローポンプ株式会社タクミナ製）にて送液する。
【００３２】
＜溶剤除去工程＞
溶剤除去装置（ＥＲＣ社製全溶媒対応脱気モジュール：ＰＦＳ−３）を並列に４本使用し、減圧手段は真空ポンプ（アルバック社製）にて９×１０３Ｐａとして溶剤の除去を行った。
【００３３】
＜インライン攪拌工程＞
３／８インチのストレート配管内に６エレメントのスタティックミキサー（株式会社ノリタケカンパニーリミテド）を設置した。
【００３４】
＜塗布・乾燥工程＞
ダイコーターを用いてＬＳ２０ｍ／ｍｉｎ、塗膜の湿潤膜厚２０μｍにて塗布を行い、１７０℃のオーブン中で塗面近傍の風速１０ｍ／ｓｅｃになるように塗膜面より直接熱風を当て４５ｓｅｃ加熱した。
【実施例２】
【００３５】
乾燥時間を２５秒として実施例１と同様に塗布を行った。
【実施例３】
【００３６】
塗液のポットライフを確認するために、実施例１と同様の塗布を５分間行い、５５分間隔で８回行なった。即ち、２時間後、４時間後、６時間後、８時間後のポットライフの影響を見た。その結果を表１に示す。
【００３７】
＜比較例１＞
次に、比較例について説明する。塗布液組成1を用いて、溶剤除去装置を用いず実施例１と同様に塗布を行った。
【００３８】
＜比較例２＞
比較例１と同様の条件で、乾燥時間２５ｓにて乾燥を行った。
【００３９】
＜比較例３＞
下記の塗布液組成２にて実施例３と同様に塗布を５分間行い、５５分間隔で８回行なった。
塗布液組成２
主剤（デュラノールＴ５６５０Ｊ  旭化成ケミカル製）                    ６７重量部硬化剤（タケネート  Ｄ−２０４）                                      １１重量部アセトン                                                              １８重量部即ち、２時間後、４時間後、６時間後、８時間後のポットライフの影響を見た。実施例３との比較結果を表１に示す。
【００４０】
実施例１〜３、比較例１〜３の測定結果を表１にまとめて示した。塗膜の触診にて乾燥の判断し、乾燥○、基材裏面等への剥離は無いが、タック性がある△、未乾燥×、クロス
カット試験にて基材との密着性を評価し、１００／１００〜９５／１００で○、９５／１００〜８０／１００で△、７９／１００〜を×として評価した。また、塗膜面性やその他事項は備考に記載した。
【００４１】
【表１】
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実施例３と比較例３から分る様に、溶剤除去装置を用いない場合には、塗布開始から４時間でスジが発生し、６時間後では塗布が不安定となり、８時間後には塗工不能となってしまい、塗布開始から時間が経過するに従い、塗布液が劣化していることが分る。溶剤除去装置を使用した実施例３では、８時間経過しても安定して、高品質の塗工が可能であることが分る。
【００４２】
以上のことから、本発明の、塗液搬送部とダイヘッド塗工部の間に、塗液中の溶媒を除去する溶剤除去部と塗液攪拌部を備えたダイ塗工装置により、生産過程の塗液ポットライフを保持しつつ、生産速度向上の両立し、安定的に熱硬化性塗膜を提供できる。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・塗液貯蔵部
２・・・塗液送液装置
３・・・溶剤除去装置
４・・・インライン攪拌器
５・・・塗布用ダイヘッド
６・・・コーティングロール
７・・・乾燥ゾーン
８・・・巻出し部
９・・・巻取り部
１０・・・塗布装置
１１・・・樹脂フィルム
１２・・・非多孔性気液分離膜
１３・・・真空チャンバー
２１・・・液体内の溶存気体の拡散移動
２２・・・膜内での気体分子の移動
２３・・・膜表面からの気体排出
２４・・・真空排気
３１・・・液体の流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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