(57)【要約】【課題】乾燥ムラの発生等による塗膜の面質不良の発生を抑制することができる塗膜形成方法、及び、塗膜形成装置を提供すること。【解決手段】基材上に流動性のある流動性材料を塗布する流動性材料塗布工程と、前記基材上に塗布された前記流動性材料の表面付近の空気を吸引する吸引工程と、前記吸引工程の後に、前記基材上の前記流動性材料を乾燥させる乾燥工程と、を備えたことを特徴とする塗膜形成方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に流動性のある流動性材料を塗布する流動性材料塗布工程と、
前記基材上に塗布された前記流動性材料の表面付近の空気を吸引する吸引工程と、
前記吸引工程の後に、前記基材上の前記流動性材料を乾燥させる乾燥工程と、
を備えたことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項２】
前記塗膜形成方法は、前記吸引工程の前に、前記基材上に塗布された前記流動性材料を風よけ部材で覆った状態で乾燥させる補助乾燥工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の塗膜形成方法。
【請求項３】
前記補助乾燥工程は、自然乾燥によって行われる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗膜形成方法。
【請求項４】
前記補助乾燥工程は、前記基材上に塗布された前記流動性材料と前記風よけ部材との間の間隔が１０ｍｍ〜１００ｍｍという状態で行われる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗膜形成方法。
【請求項５】
前記補助乾燥工程は、前記基材上に塗布された前記流動性材料の溶剤の濃度が６０％以下になるまで行われる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の塗膜形成方法。
【請求項６】
前記吸引工程は、前記基材上に塗布された前記流動性材料の溶剤の濃度が１５％以下になるまで行われる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の塗膜形成方法。
【請求項７】
前記吸引工程は、前記基材の移動中に吸引ノズルによって行われる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の塗膜形成方法。
【請求項８】
前記吸引工程において、前記吸引ノズルは、前記基材に対して０°〜２０°の角度を成すように配置される
ことを特徴とする請求項７に記載の塗膜形成方法。
【請求項９】
前記吸引工程において、前記吸引ノズルは、当該吸引ノズルと前記基材との間の間隔が５ｍｍ〜３０ｍｍとなる位置に配置される
ことを特徴とする請求項７または８に記載の塗膜形成方法。
【請求項１０】
前記吸引工程において、前記吸引ノズルによる吸引風速及び前記基材の移動速度の少なくとも一方は、当該吸引風速と当該基材の移動速度との差が０ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓであるように調整される
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の塗膜形成方法。
【請求項１１】
基材を搬送する搬送装置と、
前記基材上に流動性のある流動性材料を塗布する流動性材料塗布装置と、
前記流動性材料塗布装置に対して前記搬送装置による搬送方向の下流側に設けられ、前記基材上に塗布された前記流動性材料の表面付近の空気を吸引する吸引装置と、
前記吸引装置に対して前記搬送方向の下流側に設けられ、前記基材上の前記流動性材料を乾燥させる乾燥装置と、
を備えたことを特徴とする塗膜形成装置。
【請求項１２】
前記吸引装置に対して前記搬送方向の上流側に設けられ、前記流動性材料が塗布されて搬送されてくる前記基材を覆う風よけ部材
を更に備えたことを特徴とする請求項１１に記載の塗膜形成装置。
【請求項１３】
前記風よけ部材は、当該風よけ部材と当該風よけ部材に覆われた前記基材上に塗布された前記流動性材料との間の間隔が１０ｍｍ〜１００ｍｍとなるように配置されている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の塗膜形成装置。
【請求項１４】
前記吸引装置は、吸引ノズルを有しており、
前記吸引ノズルは、前記基材に対して０°〜２０°の角度を成すように配置されている
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の塗膜形成装置。
【請求項１５】
前記吸引装置は、吸引ノズルを有しており、
前記吸引ノズルは、当該吸引ノズルと前記基材との間の間隔が５ｍｍ〜３０ｍｍとなるように配置されている
ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載の塗膜形成装置。
【請求項１６】
前記吸引ノズルによる吸引風速及び前記基材の移動速度の少なくとも一方は、当該吸引風速と当該基材の移動速度との差が０ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓであるように調整されている
ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の塗膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗膜形成方法、及び、塗膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗膜の形成、例えば光学フィルムの有機薄膜層などの機能層の形成は、当該塗膜（機能層）を形成する材料が溶剤で溶かされた流動性材料を用意し、当該流動性材料を基材上に塗布して乾燥させることにより行われる。このような塗膜の形成は、基材を搬送ローラ等により順次搬送しながら連続的に行われる。
【０００３】
例えば特許文献１（国際公開第ＷＯ２０１２／００２４２３号）には、そのような塗膜形成方法の従来例が開示されている。この塗膜形成方法では、基材上に流動性材料を塗布した直後に乾燥室にて当該基材の周囲の雰囲気を減圧することにより、当該基材上の流動性材料が乾燥される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２０１２／００２４２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、基材上に塗布された流動性材料の粘度が低い場合には、当該流動性材料の乾燥中に気流の乱れが存在すると、いわゆる乾燥ムラが発生してしまう。特許文献１の塗膜形成方法では、流動性材料は基材上に塗布された直後に、すなわち流動性材料の粘度が低い状態で乾燥室における乾燥に供されるため、且つ、乾燥室においては減圧により気流の乱れが生じているため、乾燥ムラが生じ易い。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、乾燥ムラの発生等による塗膜の面質不良の発生を抑制することができる塗膜形成方法、及び、塗膜形成装置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】
本発明は、基材上に流動性のある流動性材料を塗布する流動性材料塗布工程と、前記基材上に塗布された前記流動性材料の表面付近の空気を吸引する吸引工程と、前記吸引工程の後に、前記基材上の前記流動性材料を乾燥させる乾燥工程と、を備えたことを特徴とする塗膜形成方法である。
【０００８】
本発明によれば、基材上に塗布された流動性材料の表面付近の空気を吸引することで、当該流動性材料の表面付近に浮遊する当該流動性材料の溶剤成分を除去することにより、前記流動性材料の段階的な乾燥が促進される。このことにより、良好な面質を有する塗膜を得ることができる。ここで、空気の吸引は、前記流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れを発生しない程度に行われる必要がある。
【０００９】
好ましくは、前記塗膜形成方法は、前記吸引工程の前に、前記基材上に塗布された前記流動性材料を風よけ部材で覆った状態で乾燥させる補助乾燥工程をさらに含む。この場合、基材上に塗布された直後の粘度の低い流動性材料を、気流の乱れが少ない状態で所望の程度にまで乾燥させ、その粘度を高めることができる。したがって、吸引工程において前記流動性材料に乾燥ムラが発生することがより一層顕著に抑制される。
【００１０】
好ましくは、前記補助乾燥工程は、自然乾燥によって行われる。この場合、基材上に塗布された直後の粘度の低い流動性材料を、気流の乱れがほとんどない状態で所望の程度にまで乾燥させることができる。
【００１１】
好ましくは、前記補助乾燥工程は、前記基材上に塗布された前記流動性材料と前記風よけ部材との間の間隔が１０ｍｍ〜１００ｍｍという状態で行われる。流動性材料と風よけ部材との間の間隔が小さ過ぎると、基材上に塗布された流動性材料と風よけ部材との間の空間が境界層（流動性材料の溶剤成分が飽和状態となっている層）で満たされてしまって、乾燥の進行が著しく遅れてしまう。一方、前記流動性材料と風よけ部材との間の間隔が大き過ぎると、風よけの効果が弱まって流動性材料の表面に影響し得る気流の乱れが発生してしまう可能性が生じる。
【００１２】
好ましくは、前記補助乾燥工程は、前記基材上に塗布された前記流動性材料の溶剤の濃度が６０％以下になるまで行われる。この場合、補助乾燥工程後の吸引工程において、乾燥ムラが発生することが更に顕著に抑制される。
【００１３】
好ましくは、前記吸引工程は、前記基材上に塗布された前記流動性材料の溶剤の濃度が１５％以下になるまで行われる。この場合、吸引工程後の乾燥工程において、前記流動性材料に乾燥ムラが発生することが更に顕著に抑制される。
【００１４】
好ましくは、前記吸引工程は、前記基材の移動中に吸引ノズルによって行われる。この場合、吸引ノズルの基材に対する角度や吸引ノズルと基材との間の間隔を調整することによって、基材上に塗布された流動性材料の乾燥を段階的に促進させることが容易である。
【００１５】
好ましくは、前記吸引工程において、前記吸引ノズルは、前記基材に対して０°〜２０°の角度を成すように配置される。吸引ノズルの基材に対する角度が大き過ぎると、吸引ノズルが吸引ノズルに対して基材の搬送方向下流側の空気を吸引してしまって、基材上に塗布された流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう。
【００１６】
好ましくは、前記吸引工程において、前記吸引ノズルは、当該吸引ノズルと前記基材との間の間隔が５ｍｍ〜３０ｍｍとなる位置に配置される。吸引ノズルと基材との間の間隔が小さ過ぎると、吸引ノズルの吸引力によって基材上に塗布された流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう。一方、吸引ノズルと基材との間の間隔が大き過ぎると、前記流動性材料の表面付近に浮遊する当該流動性材料の溶剤成分を十分に除去することができず、本発明の効果を十分に得ることが難しい。
【００１７】
好ましくは、前記吸引工程において、前記吸引ノズルによる吸引風速及び前記基材の移動速度の少なくとも一方は、当該吸引風速と当該基材の移動速度との差が０ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓであるように調整される。吸引ノズルによる吸引風速と基材の移動速度との差が大き過ぎると、基材上に塗布された流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう。
【００１８】
あるいは、本発明は、基材を搬送する搬送装置と、前記基材上に流動性のある流動性材料を塗布する流動性材料塗布装置と、前記流動性材料塗布装置に対して前記搬送装置による搬送方向の下流側に設けられ、前記基材上に塗布された前記流動性材料の表面付近の空気を吸引する吸引装置と、前記吸引装置に対して前記搬送方向の下流側に設けられ、前記基材上の前記流動性材料を乾燥させる乾燥装置と、を備えたことを特徴とする塗膜形成装置である。
【００１９】
本発明によれば、基材上に塗布された流動性材料の表面付近の空気を吸引することで、当該流動性材料の表面付近に浮遊する当該流動性材料の溶剤成分を除去することにより、前記流動性材料の段階的な乾燥が促進される。このことにより、良好な面質を有する塗膜を得ることができる。ここで、空気の吸引は、前記流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れを発生しない程度に行われる必要がある。
【００２０】
好ましくは、塗膜形成装置は、前記吸引装置に対して前記搬送方向の上流側に設けられ、前記流動性材料が塗布されて搬送されてくる前記基材を覆う風よけ部材を更に備えている。この場合、基材上に塗布された直後の粘度の低い流動性材料を、気流の乱れが少ない状態で所望の程度にまで乾燥させ、その粘度を高めることができる。したがって、吸引装置における乾燥の際、前記流動性材料に乾燥ムラが発生することがより一層顕著に抑制される。
【００２１】
好ましくは、前記風よけ部材は、当該風よけ部材と当該風よけ部材に覆われた前記基材上に塗布された前記流動性材料との間の間隔が１０ｍｍ〜１００ｍｍとなるように配置されている。流動性材料と風よけ部材との間の間隔が小さ過ぎると、基材上に塗布された流動性材料と風よけ部材との間の空間が境界層（流動性材料の溶剤成分が飽和状態となっている層）で満たされてしまって、乾燥の進行が著しく遅れてしまう。一方、前記流動性材料と風よけ部材との間の間隔が大き過ぎると、風よけの効果が弱まって流動性材料の表面に影響し得る気流の乱れが発生してしまう可能性が生じる。
【００２２】
好ましくは、前記吸引装置は、吸引ノズルを有しており、前記吸引ノズルは、前記基材に対して０°〜２０°の角度を成すように配置されている。吸引ノズルの基材に対する角度が大き過ぎると、吸引ノズルが吸引ノズルに対して基材の搬送方向下流側の空気を吸引してしまって、基材上に塗布された流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう。
【００２３】
好ましくは、前記吸引装置は、吸引ノズルを有しており、前記吸引ノズルは、当該吸引ノズルと前記基材との間の間隔が５ｍｍ〜３０ｍｍとなるように配置されている。吸引ノズルと基材との間の間隔が小さ過ぎると、吸引ノズルの吸引力によって基材上に塗布された流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう。一方、吸引ノズルと基材との間の間隔が大き過ぎると、前記流動性材料の表面付近に浮遊する当該流動性材料の溶剤成分を十分に除去することができず、本発明の効果を十分に得ることが難しい。
【００２４】
好ましくは、前記吸引ノズルによる吸引風速及び前記基材の移動速度の少なくとも一方は、当該吸引風速と当該基材の移動速度との差が０ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓであるように調整されている。吸引ノズルによる吸引風速と基材の移動速度との差が大き過ぎると、基材上に塗布された流動性材料の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、基材上に塗布された流動性材料の表面付近の空気を吸引することで、当該流動性材料の表面付近に浮遊する当該流動性材料の溶剤成分を除去することにより、前記流動性材料の段階的な乾燥が促進される。このことにより、良好な面質を有する塗膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による塗膜形成装置の構成を概略的に示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による塗膜形成装置の構成を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施の形態による塗膜形成装置の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態の塗膜形成装置１０は、基材１２を搬送する搬送装置１４と、基材１２上に流動性のある流動性材料１６を塗布する流動性材料塗布装置１８と、流動性材料塗布装置１８に対して搬送装置１４による搬送方向の下流側に設けられ、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を吸引する吸引装置２２と、吸引装置２２に対して前記搬送方向の下流側に設けられ、基材１２上の流動性材料１６を乾燥させる乾燥装置２４と、を備えている。
【００２９】
搬送装置１４は、本実施の形態においては、図１に示すように、駆動ローラ１４２と、その他の不図示の複数のローラと、からなるロールツーロール方式の搬送装置である。そして、連続する基材１２が、駆動ローラ１４２が回転するのに伴って、流動性材料塗布装置１８、及び、吸引装置２２を経て、乾燥装置２４へ搬送されるようになっている。
【００３０】
流動性材料塗布装置１８は、駆動ローラ１４２上へ搬送されてきた基材１２上に斜め下方から流動性材料１６を塗布するようになっている。流動性材料塗布装置１８が流動性材料１６を塗布する方式としては、スロット方式、カーテン方式、スライド方式、ロール方式等、様々な方式が採用可能である。
【００３１】
流動性材料１６としては、例えば、ＵＶ硬化型多官能アクリレート樹脂とジルコニア粒子等の塗膜材料とがＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等の溶剤で溶かされたものが採用され得る。本実施の形態では、流動性材料１６中の溶剤濃度は、７０％〜９５％であり、粘度が低い状態である。
【００３２】
本実施の形態では、流動性材料塗布装置１８に対して搬送装置１４による搬送方向の下流側、且つ、吸引装置２２に対して搬送装置１４による搬送方向の上流側に、駆動ローラ１４２上の基材１２を覆う風よけ部材２０が設けられている。
【００３３】
風よけ部材２０は、基材１２上に塗布された直後の粘度の低い流動性材料１６を、気流の乱れがほとんど無い状態で所望の程度にまで自然乾燥させることができるように、その位置及び形状を決定されて設けられている。
【００３４】
具体的には、風よけ部材２０の位置は、風よけ部材２０と風よけ部材２０に覆われた基材１２上に塗布された流動性材料１６との間の間隔が小さ過ぎて、基材１２上に塗布された流動性材料１６と風よけ部材２０との間の空間が境界層（流動性材料１６の溶剤成分が飽和状態となっている層）で満たされてしまい、流動性材料１６の乾燥の進行が著しく遅れてしまう、ということがないように決定されている。同時に、風よけ部材２０と風よけ部材２０に覆われた基材１２上に塗布された流動性材料１６との間の間隔が大き過ぎて、風よけ部材２０による風よけの効果が弱まって、流動性材料１６の表面に影響し得る気流の乱れが発生してしまう、ということがないように決定されている。
【００３５】
本実施の形態では、風よけ部材２０は、駆動ローラ１４２の外方に、側面視円弧状に、風よけ部材２０と風よけ部材２０に覆われた基材１２上に塗布された流動性材料１６との間の間隔が１０ｍｍ〜１００ｍｍとなるように、配置されている。
【００３６】
吸引装置２２は、本実施の形態では、図１に示すように搬送装置１４による水平な搬送方向に沿って直列に配置された、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を吸引するための２つの吸引ノズル２２１，２２２を有している。２つの吸引ノズル２２１，２２２の間の間隔は、３０ｃｍ〜１００ｃｍである。
【００３７】
吸引ノズル２２１，２２２の幅は、基材１２の幅と同じかまたはそれ以上となっており、吸引ノズル２２１，２２２は、層流状態で空気を吸引するようになっている。
【００３８】
吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度（空気の吸引方向と基材１２の上面とがなす角度）は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生することがないように決定されている。具体的には、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度が大き過ぎると、吸引ノズル２２１，２２２が吸引ノズル２２１，２２２に対して基材１２の搬送方向下流側の空気をも吸引して、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまうため、本実施の形態では、各吸引ノズル２２１，２２２は、基材１２に対して０°〜２０°、好ましくは５°〜２０°の角度を成すように配置されている。
【００３９】
また、吸引ノズル２２１，２２２の位置（高さ）は、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が小さ過ぎて吸引ノズル２２１，２２２の吸引力によって基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう、ということがないように決定されている。同時に、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が大き過ぎて基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近に浮遊する流動性材料１６の溶剤成分を十分に吸引して除去することができない、ということがないように決定されている。具体的には、本実施の形態では、吸引ノズル２２１，２２２は、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が５ｍｍ〜３０ｍｍとなるように配置されている。
【００４０】
吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速は、搬送装置１４による基材１２の移動速度以上であるように調節されている。さらに、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速は、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速と基材１２の移動速度との差が大き過ぎて基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまう、ということがないように調節されている。具体的には、本実施の形態では、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速は、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速と基材１２の移動速度との差が０ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓであるように調整されている。
【００４１】
特に、本実施の形態では、搬送装置１４による搬送方向の上流側に設けられた吸引ノズル２２１による吸引風速が、搬送方向の下流側に設けられた吸引ノズル２２２による吸引風速よりも低く設定されている。すなわち、流動性材料１６の粘度が低い上流側の吸引ノズル２２１は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を弱く吸引するようになっており、流動性材料１６の粘度が高い下流側の吸引ノズル２２２は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を強く吸引するようになっている。
【００４２】
乾燥装置２４は、本実施の形態では、基材１２上の流動性材料１６に熱風を当てて、流動性材料１６中の溶剤濃度が５％以下になるまで流動性材料１６を乾燥させるようになっている。乾燥装置２４は、他の方式により流動性材料１６を乾燥させるようになっていてもよい。例えば、赤外線を用いたり、熱風と赤外線の組み合わせを用いたり、基材１２の周囲の雰囲気を減圧させる方式により、流動性材料１６を乾燥させてもよい。
【００４３】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００４４】
搬送装置１４の駆動ローラ１４２及びその他のロール上に保持された基材１２が、流動性材料塗布装置１８から吸引装置２２へ向かう方向に搬送される。流動性材料塗布装置１８を通過する際、流動性材料塗布装置１８によって基材１２上に流動性材料１６が塗布される。
【００４５】
更に、流動性材料塗布装置１８において基材１２上に塗布された流動性材料１６は、搬送装置１４による基材１２の搬送に伴って風よけ部材２０の下方領域を通過する。この時、風よけ部材２０は、上述のようにその位置及び形状を決定されているため、基材１２上に塗布された直後の流動性の高い流動性材料１６は、気流の乱れがほとんど無い状態で所望の程度にまで自然乾燥されて、その粘度が高められる。本実施の形態では、流動性材料１６は、風よけ部材２０の下方領域を通過することで、その溶剤濃度が６０％以下になるまで自然乾燥される。
【００４６】
風よけ部材２０の下方領域を通過することで自然乾燥された流動性材料１６は、搬送装置１４による基材１２の搬送に伴って吸引装置２２に搬送され、吸引装置２２の吸引ノズル２２１，２２２によって、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気が吸引される。吸引ノズル２２１，２２２の角度、位置、吸引風速が、上述のように決定されていることにより、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れを発生させることなく、流動性材料１６の表面付近に浮遊する流動性材料１６の溶剤成分が除去される。これにより、流動性材料１６の乾燥が促進されて、その粘度が高められる。本実施の形態では、流動性材料１６は、吸引装置２２の作用により、その溶剤濃度が１５％以下になるまで乾燥される。
【００４７】
吸引装置２２を通過した流動性材料１６は、搬送装置１４による基材１２の搬送に伴って乾燥装置２４に搬送される。流動性材料１６は、乾燥装置２４の作用により、その溶剤濃度が５％以下になるまで乾燥される。これにより、基材１２上に塗膜が形成される。
【００４８】
以上のように本実施の形態によれば、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を吸引することで、当該流動性材料１６の表面付近に浮遊する当該流動性材料１６の溶剤成分を除去することにより、前記流動性材料１６の段階的な乾燥が促進される。このことにより、良好な面質を有する塗膜を得ることができる。
【００４９】
また、塗膜形成装置１０に、吸引装置２２に対して搬送装置１４による搬送方向の上流側に、基材１２上に塗布されて搬送されてくる流動性材料１６を覆う風よけ部材２０が設けられていることによって、基材１２上に塗布された直後の粘度の低い流動性材料１６を、気流の乱れが少ない状態で所望の程度にまで乾燥させ、その粘度を高めることができる。したがって、吸引装置２２における乾燥の際、前記流動性材料１６に乾燥ムラが発生することがより一層顕著に抑制される。
【００５０】
また、風よけ部材２０の下方領域を通過する間の流動性材料１６の乾燥は自然乾燥によって行われるため、基材１２上に塗布された直後の粘度の低い流動性材料１６を、気流の乱れがほとんどない状態で所望の程度にまで乾燥させることができる。
【００５１】
また、風よけ部材２０は、風よけ部材２０と風よけ部材２０に覆われた基材１２上に塗布された流動性材料１６との間の間隔が１０ｍｍ〜１００ｍｍとなるように配置されているため、流動性材料１６と風よけ部材２０との間の間隔が小さ過ぎることにより基材１２上に塗布された流動性材料１６と風よけ部材２０との間の空間が境界層（流動性材料１６の溶剤成分が飽和状態となっている層）で満たされてしまって、乾燥の進行が著しく遅れてしまうことがない。一方、前記流動性材料１６と風よけ部材２０との間の間隔が大き過ぎることにより風よけの効果が弱まってしまって、前記流動性材料１６の表面に影響し得る気流の乱れが発生してしまうこともない。
【００５２】
また、風よけ部材２０の下方領域を通過する間の流動性材料１６の乾燥は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の溶剤の濃度が６０％以下になるまで行われるため、吸引装置２２の作用による流動性材料１６の乾燥の際に乾燥ムラが発生することが、更に顕著に抑制される。
【００５３】
また、吸引装置２２の作用による流動性材料１６の乾燥は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の溶剤の濃度が１５％以下になるまで行われるため、乾燥装置２４の作用による乾燥の際に流動性材料１６に乾燥ムラが発生することが、更に顕著に抑制される。
【００５４】
また、吸引装置２２は、吸引ノズル２２１，２２２を有しているため、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度や吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔を調整することによって、基材１２上に塗布された流動性材料１６の乾燥を段階的に促進させることが容易である。
【００５５】
本実施の形態では、吸引ノズル２２１，２２２は、基材１２に対して０°〜２０°の角度を成すように配置されているため、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度が大き過ぎることにより吸引ノズル２２１，２２２が吸引ノズル２２１，２２２に対して基材１２の搬送方向下流側の空気をも吸引してしまうということが、抑制される。この結果、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまうことが、抑制される。
【００５６】
また、吸引ノズル２２１，２２２は、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が５ｍｍ〜３０ｍｍとなるように配置されているため、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が小さ過ぎることにより吸引ノズル２２１，２２２の吸引力によって基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまうことが、抑制される。一方、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が大き過ぎることにより前記流動性材料１６の表面付近に浮遊する当該流動性材料１６の溶剤成分を十分に除去することができず、乾燥の進行が著しく遅れてしまうということも抑制される。
【００５７】
また、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速及び基材１２の移動速度の少なくとも一方は、吸引風速と基材１２の移動速度との差が０ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓであるように調整されているため、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速と基材１２の移動速度との差が大き過ぎることにより基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまうということが、抑制される。
【００５８】
また、搬送装置１４による搬送方向の上流側に設けられた吸引ノズル２２１による吸引風速が、搬送方向の下流側に設けられた吸引ノズル２２２による吸引風速よりも低く設定されているため、流動性材料１６の粘度が低い上流側の吸引ノズル２２１は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を弱く吸引することができ、流動性材料１６の粘度が高い下流側の吸引ノズル２２２は、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面付近の空気を強く吸引することができる。この結果、乾燥ムラが発生することを抑制しつつ、流動性材料１６の乾燥をより一層促進させることができる。
【００５９】
次に、図２により、本発明による塗膜形成装置の第２の実施の形態について説明する。
【００６０】
図２は、本発明の第２の実施の形態による塗膜形成装置の構成を概略的に示す図である。本実施の形態の塗膜形成装置１０’は、図１に示す実施の形態の塗膜形成装置１０’と異なり、複数の互いに分離された基材１２’に塗膜を形成するようになっている。このために、搬送装置１４’は各基材１２’を保持する搬送ベルト１４１’を有しており、当該搬送ベルト１４１’が駆動ローラ１４２’に巻き掛けられている。これにより、搬送ベルト１４１’上に所定間隔を空けて複数並ぶように保持された各基材１２’は、駆動ローラ１４２’が回転するのに伴って、流動性材料塗布装置１８’、及び、吸引装置２２’を経て、乾燥装置２４’へ搬送されるようになっている。
【００６１】
その他の構成は、図１に示す第１の実施の形態と略同様である。図２において、図１に示す実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図２に示す実施の形態においても、図１に示す実施の形態と同様に、各基材１２’上に塗布された流動性材料１６’の表面付近の空気を吸引することで、当該流動性材料１６’の表面付近に浮遊する当該流動性材料１６’の溶剤成分を除去することにより、前記流動性材料１６’の段階的な乾燥が促進される。このことにより、良好な面質を有する塗膜を得ることができる。
【００６３】
次に、実際に行われた実施例と比較例について説明する。
【００６４】
＜実施例１−１＞
基材１２として、厚さ５０μｍ、幅５００ｍｍのＰＥＴフィルムが用意された。
【００６５】
まず、基材１２は、搬送装置１４の搬送ローラ１４２によって流動性材料塗布装置１８へ向けて搬送された。そして、流動性材料塗布装置１８によって、基材１２上に流動性材料１６が、幅４５０ｍｍ、膜厚３μｍで塗布された。流動性材料１６としては、ＵＶ硬化型多官能アクリレート樹脂とジルコニア粒子とが混合比率２対１で混合されたものがメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で溶かされたものが、用意された。流動性材料１６中の溶剤濃度は９０％であり、粘度が低い状態であった。
【００６６】
次に、基材１２上に塗布された流動性材料１６は、搬送装置１４によって搬送されて、風よけ部材２０の下方領域を５秒間かけて通過することで自然乾燥された。風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔は、１０ｍｍであった。風よけ部材２０の下方領域を通過した直後の基材１２上の流動性材料１６の溶剤濃度は、５８％であり、流動性材料１６の乾燥が十分に進んでいた。
【００６７】
次に、風よけ部材２０を通過した流動性材料１６は、搬送装置１４によって吸引装置２２に搬送され、吸引ノズル２２１，２２２によって、流動性材料１６の表面付近の空気が吸引された。各吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度は、１０°であった。また、各吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔は、１０ｍｍであった。さらに、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速は、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速と基材１２の移動速度との差が０．１ｍ／ｓであるように調整されていた。流動性材料１６は、吸引装置２２の作用により乾燥され、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、１２％であった。
【００６８】
その後、吸引装置２２を通過した流動性材料１６は、搬送装置１４によって乾燥装置２４に搬送され、乾燥装置２４の作用により乾燥された。乾燥装置２４を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、５％以下であった。
【００６９】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【００７０】
＜実施例１−２＞
前記実施例１−１に対して、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔を５０ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００７１】
本実施例において、風よけ部材２０の下方領域を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、５０％であり、流動性材料１６の乾燥は十分に進んでいた。また、このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【００７２】
＜実施例１−３＞
前記実施例１−１に対して、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔を１００ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００７３】
本実施例において、風よけ部材２０の下方領域を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、４６％であり、流動性材料１６の乾燥が十分に進んでいた。また、このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【００７４】
＜比較例１−１＞
前記実施例１−１に対して、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔を１ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００７５】
本比較例において、風よけ部材２０の下方領域を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、８７％であり、流動性材料１６の乾燥は十分に進んでいなかった。これは、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔が小さ過ぎて、流動性材料１６と風よけ部材２０との間の空間が境界層（流動性材料１６の溶剤成分が飽和状態となっている層）で満たされてしまったためであると考えられる。
【００７６】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、基材１２上の流動性材料１６には乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。これは、風よけ部材２０において流動性材料１６が十分に乾燥されず流動性材料１６の粘度が低いままであったため、吸引装置２２ないし乾燥装置２４において基材１２の周囲に発生した気流の乱れが、流動性材料１６の表面に影響してしまったためであると考えられる。
【００７７】
＜比較例１−２＞
前記実施例１−１に対して、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔を５ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００７８】
本比較例において、風よけ部材２０の下方領域を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、７５％であり、流動性材料１６の乾燥が十分に進んでいなかった。これは、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔が小さ過ぎて、流動性材料１６と風よけ部材２０との間の空間が境界層（流動性材料１６の溶剤成分が飽和状態となっている層）で満たされてしまったためであると考えられる。
【００７９】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。これは、風よけ部材２０において流動性材料１６が十分に乾燥されず流動性材料１６の粘度が低いままであったため、吸引装置２２ないし乾燥装置２４において基材１２の周囲に発生した気流の乱れが、流動性材料１６の表面に影響してしまったためであると考えられる。
【００８０】
＜比較例１−３＞
前記実施例１−１に対して、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔を１５０ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００８１】
本比較例において、風よけ部材２０の下方領域を通過した直後の流動性材料１６の溶剤濃度は、４５％であり、流動性材料１６の乾燥が十分に進んでいた。しかし、風よけ部材２０を通過後の基材１２上の流動性材料１６には、乾燥ムラが発生していた。これは、風よけ部材２０と基材１２に塗布された流動性材料１６との間の間隔が大き過ぎて、風よけの効果が弱まって流動性材料１６の表面に影響し得る気流の乱れが発生してしまったためであると考えられる。
【００８２】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。
【００８３】
＜実施例２−１＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度を２０°とし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００８４】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【００８５】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【００８６】
＜実施例２−２＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度を０°とし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００８７】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【００８８】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、若干の乾燥ムラは発生していたものの、良好であった。
【００８９】
＜実施例２−３＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度を５°とし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００９０】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【００９１】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【００９２】
＜実施例２−４＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度を２０°とし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００９３】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【００９４】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【００９５】
＜比較例２−１＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度を３０°とし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００９６】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラが発生してしまった。これは、吸引ノズル２２１，２２２の基材１２に対する角度が大き過ぎて、吸引ノズル２２１，２２２が、吸引ノズル２２１，２２２に対して基材１２の搬送方向の下流側の空気をも吸引して、当該基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまったためであると考えられる。
【００９７】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。
【００９８】
＜実施例３−１＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔を５ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【００９９】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【０１００】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【０１０１】
＜比較例３−１＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔を１ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１０２】
本比較例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラが発生していた。これは、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が小さ過ぎて、吸引ノズル２２１，２２２の吸引力によって基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまったためであると考えられる。
【０１０３】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。
【０１０４】
＜比較例３−２＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔を５０ｍｍとし、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１０５】
本比較例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【０１０６】
しかし、このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。これは、吸引ノズル２２１，２２２と基材１２との間の間隔が大き過ぎて、流動性材料１６の表面付近に浮遊する流動性材料１６の溶剤成分を十分に吸引して除去することができず、吸引装置２２の作用による流動性材料１６の乾燥の進行が著しく遅れてしまったためであると考えられる。すなわち、吸引装置２２において流動性材料１６が十分に乾燥されず、その粘度が低いまま乾燥装置２４の作用による乾燥に供されたことにより、乾燥装置２４において発生した気流の乱れが流動性材料１６の表面に影響してしまったためであると考えられる。
【０１０７】
＜実施例４−１＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速を、当該吸引風速と基材１２の移動速度との差が０ｍ／ｓであるように調整し、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１０８】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【０１０９】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【０１１０】
＜実施例４−２＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速を、当該吸引風速と基材１２の移動速度との差が０．３ｍ／ｓであるように調整し、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１１１】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【０１１２】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【０１１３】
＜実施例４−５＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速を、当該吸引風速と基材１２の移動速度との差が０．５ｍ／ｓであるように調整し、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１１４】
本実施例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラは発生していなかった。
【０１１５】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したところ、乾燥ムラがなく、良好であった。
【０１１６】
＜比較例４−１＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速を、当該吸引風速と基材１２の移動速度との差が０．７ｍ／ｓであるように調整し、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１１７】
本比較例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラが発生していた。これは、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速と基材１２の移動速度との差が大き過ぎて、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまったためであると考えられる。
【０１１８】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。
【０１１９】
＜比較例４−２＞
前記実施例１−１に対して、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速を、当該吸引風速と基材１２の移動速度との差が１ｍ／ｓであるように調整し、その他は同じ工程で、基材１２上に塗膜の形成を行った。
【０１２０】
本比較例において、吸引装置２２を通過した直後の流動性材料１６には、乾燥ムラが発生していた。これは、吸引ノズル２２１，２２２による吸引風速と基材１２の移動速度との差が大き過ぎて、基材１２上に塗布された流動性材料１６の表面に直接影響し得る気流の乱れが発生してしまったためであると考えられる。
【０１２１】
このようにして基材１２上に形成された塗膜について、面質を評価したが、乾燥ムラが発生しており、面質は悪かった。
【符号の説明】
【０１２２】
１０，１０’  塗膜形成装置
１２，１２’  基材
１４，１４’  搬送装置
１４１’  搬送ベルト
１４２，１４２’  駆動ローラ
１６，１６’  流動性材料
１８，１８’  流動性材料塗布装置
２０，２０’  風よけ部材
２２，２２’  吸引装置
２２１，２２１’  吸引ノズル
２２２，２２２’  吸引ノズル
２４，２４’  乾燥装置
【図１】
2014100660.tif 000003
【図２】
2014100660.tif 000004