(57)【要約】      （修正有）【課題】コーターの周りの周囲空気の溶媒レベルを安全に低減するコーター用の排気システムを提供する。【解決手段】排気システムＡは、少なくとも２つの壁部２と、フレームの両端部の少なくとも１つの空気出口３及び少なくとも１つの空気入口４とを有するフレーム１を備える。空気入口４は、フレームと同一の寸法でもよいか、又は好ましくは、空気入口は、エアナイフが利用される場合により多くの制御された空気流を可能にするために、フランジ付き５である。フレームには、開口した上部部分６を設けることが好ましい。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（１）であって、少なくとも２つの壁部（２）と、前記フレームの両端部の少なくとも１つの空気出口（３）及び少なくとも１つの空気入口（４）とを有するフレーム（１）を備えるコーター（Ｂ）用の排気システム（Ａ）。
【請求項２】
前記空気入口がフランジ付き（５）である請求項１に記載の排気システム。
【請求項３】
前記フレームの上方部分（６）が閉じられる請求項１に記載の排気システム。
【請求項４】
前部カバー（７）と後部カバー（８）とを備えるモジュール式構成要素から構成される請求項１に記載の排気システム。
【請求項５】
前記前部カバー（７）が少なくとも１つの空気出口（３）を備える請求項４に記載の排気システム。
【請求項６】
前記前部カバー（７）が、前記前部カバー（７）を前記コーターに取り外し可能に固定するために少なくとも１つのプレート（９）を備える請求項５に記載の排気システム。
【請求項７】
前記後部カバー（８）が、空気出口構成要素（１０）と空気入口構成要素（１１）とを含む２つ以上の構成要素を備える請求項５に記載の排気システム。
【請求項８】
前記後部カバー（８）がまた、フレーム構成要素（１２）を備える請求項７に記載の排気システム。
【請求項９】
前記空気出口構成要素（１０）がまた、穴（１３）を有するプレートを備える請求項７に記載の排気システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の排気システムを備えるコーター。
【請求項１１】
請求項１に記載の排気システムを備えるロールコーター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［技術分野］
本考案は、コーティング機械用の一体化された排気システムに関する。コーティング機械は、層を基板に堆積させるために使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
［背景技術］
コーティング機械は広く知られており、工業用のコーティング工程に使用されている。コーティング機械は、例えば、スプレーコーター、スロットダイコーター、ディップコーター、エアロゾルコーター及びロールコーターを含む。ロールコーターは、一般に、液体を部品の表面に塗布するために使用される。液体接着剤、塗料、油、及びニス又はクリア仕上げコートなどのコーティングを塗布するために、ロールコーターを使用することができる。ロールコーターは、簡単な塗料ローラから複数のローラを有する高機能のコーティング機械までの多くの形態をとることができる。ロールコーターは、ローラの表面から基板の表面にコーティング層を転写することによって作動する。
【０００３】
例えば、ロールコーターは、透明基板上に反射防止（ＡＲ）層を堆積させるために使用され得る。層を形成するために使用される材料は、少なくとも１つの溶媒及びコーティングを構成する成分を含む液体コーティング組成物の形態であることが多く、コーティング組成物を基板に塗布した後に、塗布されたコーティング層が乾燥されて、硬化される。
【０００４】
反射防止（ＡＲ）コーティングされた基板は、芸術作品及び写真を額装するためのカバーシート、テレビスクリーン及び他の表示装置、照明、建築用及び園芸用ガラス、ソーラーパネル用カバーシートなどのような多くの異なる用途で使用される。
【考案の概要】
【０００５】
［実用新案の内容］
基板上に反射防止層を作製するための方法では、一般に、非常に低い粘度を有しかつ最終固体層を形成するごく少量の成分、例えば、約１０質量％までの固形分を含むコーティング組成物が塗布される。このことは、最終コーティングを調製する工程において、コーティングの硬化の前、その間又はその後に著しい量の流体（溶媒）を除去する必要があり、この除去は、早期蒸発を含む様々な問題をもたらす可能性があることを意味する。さらに、残りの溶媒（水又は有機ベース）及び他の揮発性有機化合物を除去するために高温での熱処理がしばしば必要とされる。
【０００６】
大部分のＡＲコーティング液は、アルコール酸基系であり、コーティングルームの温度及び湿度調整を必要とする。したがって、あらゆる排気はこれに影響を及ぼさない必要があり、通常、最大１０００ｍ３／時に制限される。しかし、この結果、蒸発したアルコール及び酸が、コーティングルームの周囲空気に蓄積し、このことが（作業）環境問題を提起し得る。
【０００７】
米国特許出願公開第２００８／０２４１３７３Ａ１号明細書に、基板上にＡＲコーティングを作製するための方法であって、ａ）シリカ前駆体と、細孔形成剤としての重合体グリコールと、異なる沸点を有する少なくとも２つのアルコールとを含む液体コーティング組成物を供給する工程と、ｂ）コーティング組成物を基板に塗布する工程と、ｃ）塗布された層からアルコールを蒸発させる工程と、ｄ）コーティング層を熱硬化させる工程とを含む方法が記載されている。異なる沸点を有するアルコールの混合物を使用することによって、溶媒蒸発をより良く制御することができ、プロセス及び製品の一貫性の改善をもたらすことが示されている。
【０００８】
国際公開第２０１２／１０７３９２号パンフレットに、平坦な透明基板上にＡＲ層を堆積させるための方法であって、コーティング中に、コーティングされた基板の縁部領域に見える欠陥の程度を低減するために、ガス流れが０．２〜６ｍ／秒の流量で基板に供給される方法が提供されている。
【０００９】
コーティング技術及びコーティング組成物の両方は、表面欠陥及び他の欠陥を低減するために、かつ均一な厚さ及び特性の均質な層をもたらすために微調整することができる。
【００１０】
ロールコーターは、通常、コーティングルームにあり、このようなルームは、いくつかのロールコーターを収容し得る。多くのコーティング、特にＡＲコーティングなどのコーティングでは、乾燥したコーティングの優れた特性を可能にするために、周囲の周囲空気の温度及び湿度を制御する必要があり、このため、コーティングルームは通常閉鎖され、限定された空気流れのみが通過する。しかし、溶媒が蒸発して、「排気ガス」を発生すると、いくつかの問題を引き起こす可能性がある。
【００１１】
例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が溶媒として使用される場合、周囲空気のＩＰＡレベルは、製造中に容易に１２００ｐｐｍ超に達することがある。高レベルの排気ガスは、操作者の健康に有害であり、コーターの腐食も引き起こすことがあり、火災の危険が高まる。したがって、温度及び湿度の制御に影響を及ぼさず、かつ得られるコーティングの品質に影響を及ぼさないように、蒸発した溶媒を安全に除去する必要がある。標準の安全限界は使用する溶媒に関係する。ＩＰＡを使用する場合、排気システムは、コーターの周りの周囲空気に＜５００ｐｐｍ  ＩＰＡのレベルを提供できることが好ましく、コーターの周りの周囲空気でより好ましくは＜３００ｐｐｍ、最も好ましくは＜２００ｐｐｍのＩＰＡが到達される。
【００１２】
ロールコーティング工程中、ガス流が、基板に塗布されたコーティング層に特定の流量で供給される。約０．２ｍ／秒の最小流量が、視覚的な改善をもたらすために必要とされることが分かったが、大きすぎるガス流れは、他の光学的欠陥又は表面の不均一性をもたらし得る。好ましくは、ガスは、層流ガス流れとして、すなわち、平行層の比較的安定した速度を有する非乱流の流線形の流れとして供給される。
【００１３】
これらの理由で、平均ガス流量は、好ましくは少なくとも約０．３、０．５、０．７、０．９又は１．０ｍ／秒であるが、最大約５．５、５、４．５、４、３．５、又は３ｍ／秒である。
【００１４】
本考案の方法におけるこのようなガス流れは、適切な入口（例えば導管及び／又はノズル）を介してガスを流入させることによって、及び／又は出口を介してガスを引き抜くことによって生成することができる。
【００１５】
本考案による方法において、ガス流れは、基板の全断面表面にわたって供給され得るが、縁部欠陥を低減するためには、ガスは、特に、少なくとも縁部及び隣接領域に沿って流れるべきであり、好ましくは、ガスは、少なくとも基板縁部から約２５、２０、又は１５ｍｍの領域にわたって流れる。本考案による方法を操作する好ましい方法では、ガス流れは、少なくとも局所的に縁部において生成される。より好ましくは、このような局所的な流れは、基板の全幅にわたる表面を覆う流れと組み合わされて、示された範囲内であるが、縁部領域において流量が増大した流れ勾配を結果としてもたらす。典型的に、このような方法において、基板は、ガスの流速よりも著しく小さい速度で移動又は輸送される。ロールコーティング方法では、このようなガス流れはまた、連続的に、好ましくは比較的近接してかつロールアプリケータに対して平行に供給される。
【００１６】
追加のガス流れをファン又はエアナイフによって供給してもよく、基板移動に対して平行又は反対であるか、及び／又は基板の移動に対して垂直又は斜めでもよい。エアナイフは、大規模な乾燥用途のために圧縮空気を送出するための効率的かつエネルギー節約的な方法である。本考案の排気システムを使用することにより、空気フードの内側の空気遮断なしに層流空気流れが可能になる。空気の遮断は、コーティング表面の欠陥をもたらし得る乱流を引き起こす。
【００１７】
好ましくは、本考案による方法において、適用されたガスは、コーティング組成物に対して化学的に不活性であり、かつコーティング品質に悪影響を及ぼし得るあらゆる粒子を除去するために濾過されている。ガス流れは、塗布されたコーティング層からの溶媒の蒸発を主として制御すると考えられる。
【００１８】
当業者に知られているように、任意の適切なガス組成物を使用することができる。例としては、窒素又は窒素を含む混合物などのガスが含まれる。好ましくは、ガスは、相対湿度が最大７０％、より好ましくは最大６０、５０、４０、３０又は２０％の空気である。通過する空気流れの低湿度は、コーティングされた基板からの水を含む溶媒の蒸発を制御するのに好都合であり、さらに縁部欠陥を低減する。
【００１９】
ガスの温度は、コーティングの一定かつ再現可能な乾燥を確保するために、それが一定である限り、特に重要ではない。
【００２０】
例えば、液体コーティング組成物は平坦な透明基板に堆積される。適切な基板としては、無機ガラス（例えば、ホウケイ酸塩ガラス、ソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック、アルミノケイ酸塩ガラス）、ポリマー（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル。ポリプロピレン、ポリビニルクロリド及びポリスチレンから得られたポリマー）、及びラミネートなどの複合材料が含まれる。
【００２１】
液体コーティング組成物は少なくとも１つの溶媒を含む。溶媒とは、溶解又は分散又は乳化又はコロイド状態の他のコーティング成分を含有し、したがって希釈剤とも称することができるであろう液体成分を意味する。
【００２２】
溶媒の例には、水と混和性であるか、又は少なくともある量の水を溶解することができる溶媒が含まれる。例としては、ケトン、エステル、エーテル、アルコール、及びそれらの混合物などの有機溶媒が含まれる。好ましくは、溶媒は、アルコール、より好ましくは、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール（イソプロパノール）、又はブタノールなどの低級脂肪族アルコールである。エタノール及びイソプロパノールは特に好ましい溶媒である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、単一の構成要素の排気システムを備える実施形態１を示す。
【図２】図２は、排気システムが前部カバー及び後部カバーを備える実施形態２を示す。
【図３】図３は、実施形態２のモジュール式構成要素を示す。
【図４】図４は、空気流れ案内プレートが含まれる実施形態３を示す。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
［実施形態］
実施形態１：図１に示したように、３つの壁部（２）と、フレームの両端部の２つの空気出口（３）および１つの空気入口（４）とを有するフレーム（１）を備えるコーター（Ｂ）用の排気システム（Ａ）が設けられる。フレームは、柔軟なモジュールベース設計を可能にするように好ましくは長方形であるが、例えば多角形又はバタフライ形状のフレームなど他のフレーム形状も実現可能である。排気システムは、金属、コーティングされた金属及びポリマーを含む任意の材料から作製し得る。好ましくは、排気システムは、システムを軽量かつ耐食性であるようにすることができるポリマーから作製される。使用時、空気出口（３）は、排気空気をルームから安全に除去することを可能にするための管に接続される。（図示せず）。
【００２５】
空気入口（４）は、フレームと同一の寸法でもよいか、又は好ましくは、空気入口は、エアナイフが利用される場合により多くの制御された空気流を可能にするために、図１に示したようにフランジ付き（５）である。フレームには、開口した上部部分（６）を設けることが好ましい。このことにより、非常に軽量のフレームが可能になり、これは、一人のみの操作者でフレームをロールコーターに配置することができることを意味する。フレームが、開口した上部部分（６）を有する場合、排気システムをコーターに配置した後に、フレームの開口した上部部分（６）が閉じられる。このことは、例えば、プラスチック又は金属カバーにより、或いはプラスチックシートにより行われ得る。
【００２６】
開口した上部部分を有するフレームを使用する別の利点は、フレームを、コーターの例えばローラ区画［Ｂ］のカバーに接続することができ、またカバーを取り除くことにより、排気システムを分解する必要なしにローラ及びフレームの内側へのアクセスが与えられることである。
【００２７】
通常、壁部（２）とコーターの表面との間に５ｃｍ〜２ｍｍの範囲の小さな間隙があり、コーターを通した基板の容易な移動を可能にする。この間隙は、隙間を制御するために、例えばテープを使用することによって必要に応じて調整することができる。
【００２８】
実施形態２：図２には、前部カバー（７）と後部カバー（８）とを備えるモジュール式構成要素から構成されたコーター（Ｂ）用の排気システム（Ａ）の好ましい実施形態が示されている。モジュール式構成要素は、図３にも示されている。
【００２９】
図２及び図３に示した前部カバー（７）は、少なくとも２つの空気出口（３）を備える。コーターのサイズに応じて、１〜１０、より好ましくは２〜６つの空気出口（３）を有することが優先され得る。より小さい寸法を有するより多くの出口は、さらにより多くの空気流れを可能にする。当業者は、空気出口（３）の量及び寸法を設計して、＞２００ｍ３／時、より好ましくは＞５００ｍ３／時の空気流れ容量を得てもよい。最大の空気流れ容量は、コーターのサイズ、コーティング組成物及びコーティングの厚さに関係し、排気システムに入りかつ離れる空気の間のバランスを提供するために、典型的に＜５０００ｍ３／時、より好ましくは＜２５００ｍ３／時である。
【００３０】
図３に示した前部カバー（７）は、前部カバー（７）をコーターに取り外し可能に固定するために２つのプレート（９）を備える。前部カバー（７）は、前部カバー（７）をコーターに取り外し可能に固定するために、ただ１つのプレート又は３つ以上のプレート（９）を備え得る。
【００３１】
好ましくは、後部カバー（８）は、空気出口構成要素（１０）と空気入口構成要素（１１）とを含む２つ以上のモジュール式構成要素を備える。後部カバー（８）はまた、フレーム構成要素（１２）を備え得る。モジュール式構成要素は、例えば構成要素を互いにもたせ掛け、構成要素に共にテープを張り、又はスライド及びスロットを使用して、構成要素を共に接続することによって容易に接続し得る。モジュール式構成要素は、排気システムをコーターに容易に一体化することを可能にする。
【００３２】
実施形態３：図４には、空気流に寄与するための複数の穴（１４）を備える追加のプレート（１３）を備える後部カバー（８）の空気出口構成要素（１０）の実施形態が示されている。プレート（１３）は、金属、コーティングされた金属及びポリマーを含む任意の材料から作製し得る。好ましくは、プレートは、規則的な間隔の複数の穴を備える。好ましくは、穴径は、１〜１０ｍｍ、より好ましくは１．５〜８ｍｍ、最も好ましくは２〜７ｍｍの範囲にある。好ましくは、プレートの表面積の２０〜５０％、より好ましくは２５〜３５％が開口している。
【符号の説明】
【００３３】
１…フレーム、２…壁部、３…空気出口、４…空気入口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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