(57)【要約】【課題】  ＰＶＡフィルムに硬化性樹脂を塗工して乾燥する一連の工程を連続して行う際に、シワの発生を防止し、安定してトップコート付きフィルムを得ることができる塗工・乾燥方法を提供する。【解決手段】  熱風吹出口１０４の開口部の形状を、ＰＶＡフィルム幅と略同等の開口幅とし、その開口の高さ（Ｌ２）を３〜５ｍｍとし、６０〜１００℃の範囲であって、５〜３０ｍ／ｓｅｃの熱風を吹き出すとともに、トップコート付きフィルム８がガイド板１０３ａ、１０３ｂと接触しないように、これらのガイド板が形成する面の交差部よりロール面がやや飛び出すように、フィルム支持ロール１０５が回転自在に設けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＶＡフィルム上に硬化性樹脂を塗工した後に該硬化性樹脂を乾燥炉内で乾燥させるＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法において、ＰＶＡフィルム支持ロールの下部の該ＰＶＡフィルムの入側と出側には、それぞれ該ＰＶＡフィルム幅と略同等の開口幅であって高さが３〜５ｍｍの熱風吹出口を配置させ、該熱風吹出口から６０〜１００℃の範囲の熱風を５〜３０ｍ／ｓｅｃの風速で吹き出して、該ＰＶＡフィルム搬送させながら、該ＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂を乾燥させることを特徴とするＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法。
【請求項２】
該ＰＶＡフィルム支持ロールの頂点と該熱風吹出口の上端部との距離が５〜１０ｍｍである請求項１に記載のＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法。
【請求項３】
該乾燥炉内の該ＰＶＡフィルムに対する上側の空間部分の容積と下側の空間部分の容積とが略同等の容積を有するようにした請求項１又は２に記載のＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化性樹脂を塗工したＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水圧転写方法は、色柄模様等を印刷した転写層を密着させた水圧転写用フィルムを水槽の水面上に浮かべた状態で、曲面等の３次元形状面を表面に有する物品を浸水あるいは水没させて、転写用フィルムの転写層を物品の３次元形状の転写部位に水圧によって付着させる方法である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
使用する水圧転写用フィルムは、水溶性あるいは水膨潤性の樹脂からなる支持体フィルムと、支持体フィルムの上に設けた有機溶剤に溶解可能な疎水性物質からなる転写層とを有している。支持体フィルムとして、例えば２０〜４０μｍの膜厚のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルム等があり、また、転写層として、例えば３〜６μｍの膜厚の印刷インキ皮膜または塗装皮膜等（以下、印刷層という）があり、グラビア印刷等によってＰＶＡフィルム上に設けられる。
【０００４】
通常の水圧転写用フィルムでは、水圧転写後、被転写体の表面に、上述したような薄い印刷層が位置することになるため、擦られたり、ぶつかったりした際に印刷層が剥がれる等して傷が発生し易くなる。これを防止するためには、印刷層を厚くすることも考えられるが、一般に、色柄模様の印刷皮膜等をグラビア印刷で印刷する場合には、それほど厚くすることは困難である。また、通常の水圧転写用フィルムを被転写体に転写した後に、塗工や吹き付け等により保護コートを設けることも考えられるが、３次元形状の物品表面上に均一に保護コートを設けることも困難である。
【０００５】
また、上述のような印刷層を設けるのと同様に、保護コート自体を水圧転写方法により設けることも考えられるが、印刷層との密着性を確保することが困難であったり、生産性が著しく低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、予めＰＶＡフィルム上に活性エネルギー線照射あるいは加熱の少なくともいずれかによって硬化可能な硬化性樹脂層を設け、この硬化性樹脂層を硬化させてトップコートとした上に印刷層を設けたトップコート付き水圧転写用フィルムを使用することが生産性の向上や印刷層の傷防止に有効であり、また、印刷層上にトップコートを設けることにより、物品に高級感を与えることもできる。
【０００７】
上記硬化性樹脂としては、例えば、（１）活性エネルギー線硬化性樹脂と非重合性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂、（２）熱硬化性樹脂と非重合性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂、（３）活性エネルギー線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び非重合性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂等が挙げられる。
【０００８】
具体的なトップコート付き水圧転写用フィルムの作製方法としては、まず、活性エネルギー線硬化性樹脂と非重合性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂をＰＶＡフィルム上にロール塗工等により塗工する。塗工厚さとしては、硬化後のトップコートとして２０〜４０μｍ程度となるような厚さとする。これを完全に硬化しない程度であって、かつ、硬化性樹脂中の有機溶剤を適切な量となるように蒸発除去するように加熱乾燥して、フィルムを得る（以下、トップコート付きフィルムという）。
【０００９】
この有機溶剤の適切な量としては、残留溶剤量が２〜５％の範囲であることが必要とされる。これは、水圧転写を行う際に印刷層に有機溶剤を噴霧等して粘着性を持たせるが、印刷層に浸透してきた有機溶剤がトップコートまで到達したときに、トップコートが乾燥し過ぎている（すなわち、残留溶剤量が０．５％以下であるような場合である）と印刷層とトップコートとの界面にシワが発生してしまい、転写後の印刷品質が著しく悪化するからである。また、残留溶剤量が５％を超えると、後述するように印刷層を設けたフィルムとラミネートする際に、印刷層がこの残留溶剤の影響を受けることになり、印刷品質が低下してしまう。
【００１０】
このようにして、所定の範囲の残留溶剤量を有するような、いわば生乾き状態のトップコート付きフィルムを得る一方で、別途、例えば、ポリプロピレンフィルムにグラビア印刷等により印刷層を設けたフィルム（以下、印刷層付きフィルムという）を得ておく。
【００１１】
そして、トップコート付きフィルムのトップコート側と、印刷層付きフィルムの印刷層側とをラミネートロールにより貼り合わせ、ロール状にして収容することによりＰＶＡフィルム／トップコート／印刷層／ポリプロピレンフィルムの構成のトップコート付き水圧転写用フィルムの原反を得ることができる。なお、この原反は、トップコートと印刷層との密着性を高めたり、さらに残留溶剤量を適宜調整するために、必要に応じてエージングを行っても構わない。
【００１２】
このトップコート付き水圧転写用フィルムを用いて水圧転写を行う場合には、原反を引き出す際にポリプロピレンフィルムを剥離しながら所定の大きさに切り出し、ＰＶＡフィルム側を水面に接するようにして水面上に浮かべる。次に、この状態で印刷層側に有機溶剤を噴霧等して粘着性を持たせる。そして、粘着性を有する印刷層に被転写体を接触させて印刷層を転写させ、その後、被転写体の表面に僅かに残存しているＰＶＡフィルムを洗浄して除去する。
【００１３】
こうして被転写体の表面に印刷層を介してトップコートが設けられることになるが、この状態からさらに、この被転写体に紫外線等の活性エネルギー線を照射してトップコートを完全に硬化させて、色柄模様が施された水圧転写製品を得る。
【００１４】
このトップコートは、上述したように、保護機能や光沢・平滑性の点から、膜厚２０〜４０μｍ程度の膜厚とされ、薄い印刷層の表面を保護して、転写後の印刷皮膜や塗装皮膜の傷の発生を防止ことができると共に、色柄模様等を際だたせて物品に高級感を持たせる効果もある。
【００１５】
しかしながら、ＰＶＡはガラス転移温度Ｔｇが約７０℃であり、これを超える温度になると熱収縮によるシワが発生してしまうことから、厳しい印刷品質が要求される水圧転写においては、取扱に十分な注意が必要となる。例えば、水圧転写用フィルムの基材であるＰＶＡフィルムは上述したように厚さが２０〜４０μｍと薄いため、一般的な乾燥条件や搬送条件のように、大きなテンションで引っ張りながら塗工すると、そのテンションによっても簡単にシワが発生してしまい、水圧転写時に使用できないという問題がある。
【００１６】
また、２０〜４０μｍ程度の膜厚の硬化性樹脂層を乾燥させる際に、乾燥温度を低く抑えればシワの発生を防止することもできるが、著しく生産性が低下してしまい、反対に生産性を上げようとして乾燥温度を７０℃以上にすると、上記したように熱収縮によってＰＶＡフィルムにシワが発生することになる。
【００１７】
さらに、上述したように、トップコート付きフィルムにおける硬化性樹脂層中の残留溶剤量を２〜５％程度とすることが必要とされることから、７０℃以下の温度で所定の滞留時間で緩やかに乾燥処理することが重要となる。この場合においても、やはりフィルムにテンションをかけすぎては、ＰＶＡフィルムにシワが発生してしまうことになる。
【００１８】
したがって、ＰＶＡフィルム上に硬化性樹脂層を塗工した後、これを乾燥する際に、シワのないトップコート付きフィルムを得るためには、効率的な乾燥条件や搬送条件を設定することが必要不可欠なものとなる。
【００１９】
一方、フィルムのシワやフィルム両耳端部のカール等を防止するような熱処理装置もある。この熱処理装置は、フィルムの走行方向に対して支持ロールの前側と後側にガイド板が設けられており、このガイド板から熱風を噴射することにより後側ガイド板とフィルム及び前側ガイド板とフィルムのそれぞれの間に空気層が形成され、支持ロールを通過したフィルムはこの空気層の上に乗った状態で安定良く走行し、全体としてフィルムが真っ直ぐ走行し、フィルムと支持ロールとの間に摩擦が起こり得ないので、両者間に摩擦が生じたときに生じる縦シワや両耳端部のカールを防止することができるとされている（例えば、特許文献３参照）。
【００２０】
しかしながら、塗工装置とこの熱処理装置を使用してトップコート付きフィルムの塗工・乾燥の一連の工程を連続して行う場合、安定して硬化性樹脂を塗工できるように塗工条件を重視してフィルムにテンションをかけると、乾燥工程において、ＰＶＡフィルムの走行方向に対して、ＰＶＡフィルムが上下方向に波打つという現象が起こり、安定して搬送することができなくなってしまう。これはＰＶＡフィルムの熱収縮のし易さという性質から発生するものと考えられる。また、安定した搬送を重視してフィルムにほとんどテンションをかけない場合には、硬化性樹脂を安定して塗工することができないという問題を生じてしまう。
【００２１】
しかも、上述したようにトップコート付きフィルムにおける残留溶剤量を２〜５％程度に抑えながら、いわゆる生乾き状態として乾燥する場合には、特に塗工条件や乾燥条件等を所定の範囲に設定することが重要となる。
【特許文献１】特開平０４−０４３１００号公報（第２頁、左上欄〜右上欄の（従来技術）、図３）
【特許文献２】特開平０６−３１２５７１号公報（図１）
【特許文献３】特開平１０−３００３４３号公報（段落［００２８］〜［００３２］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、ＰＶＡフィルムに硬化性樹脂を塗工して乾燥する一連の工程を連続して行う際に、シワの発生を防止し、安定してトップコート付きフィルムを得ることができる塗工・乾燥方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、水圧転写用に使用するＰＶＡフィルムに硬化性樹脂を塗工してトップコート付きフィルムを得る際に、一定条件下で、支持ロールとＰＶＡフィルムとの間に空気を吹き出しながら搬送すると、塗工と乾燥を一連の工程で行っても、シワの発生を生ずることなくトップコート付きフィルムを得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２４】
すなわち、本発明は、ＰＶＡフィルム上に硬化性樹脂を塗工した後に該硬化性樹脂を乾燥炉内で乾燥させるＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法において、ＰＶＡフィルム支持ロールの下部の該ＰＶＡフィルムの入側と出側には、それぞれ該ＰＶＡフィルム幅と略同等の開口幅であって高さが３〜５ｍｍの熱風吹出口を配置させ、該熱風吹出口から６０〜１００℃の範囲の熱風を５〜３０ｍ／ｓｅｃの風速で吹き出して、該ＰＶＡフィルム搬送させながら、該ＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂を乾燥させることを特徴とするＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂の乾燥方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２５】
ＰＶＡフィルムにシワが発生することなく安定して塗工と乾燥が行え、ＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂中の残留溶剤量を２〜５％の範囲とすることができるので、水圧転写する際にもフィルムにシワが発生することがなく、良好な転写品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明を更に詳細に説明する。図１は、塗工工程１、乾燥工程２、巻取工程３を含む全行程の模式図である。図１において、ＰＶＡフィルムの原反ロール４からＰＶＡフィルム５を巻き出し、ガイドロール２０を介してバックロール６と塗工ロール７に搬送される。塗工ロール７においてＰＶＡフィルム５に硬化性樹脂を塗工する。硬化性樹脂が塗工されたトップコート付きフィルム８は、ガイドロール２０を介して乾燥工程２へと搬送される。
【００２７】
この乾燥工程２に搬送されてきたトップコート付きフィルム８は、熱風吹出ユニット９と、フィルム支持ユニット１０との間を通過するようにして搬送され、巻取工程３へと送り出される。
【００２８】
巻取工程３では、搬送されてきたトップコート付きフィルム８がガイドロール２０を介してラミネートロール１１、１１に搬送される。このとき、別途、印刷層付きフィルムの原反ロール１２から印刷層付きフィルム１３がガイドロール２０を介してラミネートロール１１、１１に送り出され、上記トップコート付きフィルム８のトップコート側と印刷層側とがラミネートされて、トップコート付き水圧転写用フィルムとなる。
【００２９】
このようにして、ＰＶＡフィルム／トップコート／印刷層／ポリプロピレンフィルムの構成となるトップコート付き水圧転写用フィルムの原反ロール１４が得られる。
【００３０】
上記したガイドロール２０の所定の複数箇所にフィルムのテンションを検出するテンションピックを設け、これらの信号をフィードバックすることにより、各巻出ロールや巻取ロールの速度を制御して、塗工工程１から巻取工程３までの全工程を通じて、フィルム搬送速度を２〜２５ｍ／ｍｉｎの範囲とすると共に、フィルム幅に対するテンションを０．０４〜０．１０Ｎ／ｍｍの範囲にすることができる。
【００３１】
次に、乾燥工程２の詳細を説明する。図２は、全長約９ｍの乾燥工程２の詳細を示す部分模式図であり、硬化性樹脂が塗工されたトップコート付きフィルム８の塗工面側から熱風を吹き出す熱風吹出ユニット９と、トップコート付きフィルム８を下面から支持しながら搬送するフィルム支持ユニット１０を部分的に示したものである。なお、これらのユニットは図１に示したように複数組存在する。また、吹き出された熱風を乾燥工程２から排出する排出口も設けられている（図示せず）。
【００３２】
また、乾燥工程２は、例えば、第１乾燥ゾーン、第２乾燥ゾーン、第３乾燥ゾーンのように、複数のゾーンに区切って、それぞれの乾燥ゾーンにおける熱風温度を６０℃／７０℃／８０℃や、６０℃／７０℃／１００℃のように設定することでも良い。
【００３３】
熱風吹出ユニット９は、フィルム幅方向に延びた略直方体の形状を有しており、ダクト等（図示せず）により外部から吹き込まれる熱風を取り入れる熱風取入口９１があり、熱風吹出ユニット９の外側の筐体９２と内側の遮蔽部９３との間に形成された通路を通じて、熱風吹出口９４から６０〜１００℃の範囲の熱風を吹き出すように構成されている。そして、トップコート付きフィルム８の幅方向全体に一様に熱風を吹き付けることができるようにされている。
【００３４】
また、フィルム支持ユニット１０も、フィルム幅方向に延びた略直方体の形状を有しており、ダクト等（図示せず）により外部から吹き込まれる熱風を取り入れる熱風取入口１０１があり、フィルム支持ユニット１０の外側の筐体１０２と内側の遮蔽部１０３との間に形成された通路を通じて、熱風吹出口１０４から６０〜１００℃の範囲の熱風を吹き出すように構成されている。なお、この熱風吹出口１０４は、トップコート付きフィルム８の入側と出側に略等距離に設けている。
【００３５】
また、フィルムをスムースに搬送できるように、フィルム走行方向には水平方向よりもやや斜め下方向に、筐体１０２と遮蔽部１０３から延設されたガイド板１０２ａ、１０２ｂとガイド板１０３ａ、１０３ｂが設けられている。
【００３６】
そして、これらのガイド板によってフィルム走行方向の前後方向に熱風吹出口１０４が形成され、フィルム下面側から熱風を吹き出すことによりフィルム下面が負圧となり、フィルムがフィルム支持ロール１０５に密着するようにして搬送されることになる。
【００３７】
このとき、図３に示すように、熱風吹出口１０４の開口部の形状を、ＰＶＡフィルム幅と略同等の開口幅とし、その開口の高さ（Ｌ２）を３〜５ｍｍとし、６０〜１００℃の範囲であって、５〜３０ｍ／ｓｅｃの熱風を吹き出すことにより、ＰＶＡフィルム上の硬化性樹脂中の残留溶剤量を所定の範囲とするとともに、確実にシワの発生を防止して、搬送することができる。
【００３８】
また、トップコート付きフィルム８がガイド板１０３ａ、１０３ｂと接触しないように、これらのガイド板が形成する面の交差部よりロール面がやや飛び出すように、フィルム支持ロール１０５が回転自在に設けられている。具体的には、ＰＶＡフィルム支持ロール１０５の頂点と熱風吹出口の上端部との距離（Ｌ１）を５〜１０ｍｍとすることが好ましい。
【００３９】
さらに、フィルム走行方向に対して、フィルム支持ロール１０５の回転中心からフィルム入側の熱風吹出口及びフィルム出側の熱風吹出口までの距離を、いずれも２０〜４０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００４０】
なお、図１又は図２に示すように、熱風吹出口９４の開口の総断面積と熱風吹出口１０４の開口の総断面積とが略同等であり、いずれの吹出口からも５〜３０ｍ／ｓｅｃの風速の熱風を吹き出すようにして、乾燥工程２におけるトップコート付きフィルム８に対する上側の空間部分（Ｓｕ）の容積と下側の空間部分（Ｓｌ）の容積とを略同等の容積となるようにトップコート付きフィルム８の搬送位置を設定することで、上記上下空間の熱風量のバランスが取れることとなる。
【００４１】
以上のようにして、塗工・乾燥の一連の工程を連続して行うことにより、トップコート付きフィルム８の硬化性樹脂中の残留溶剤量を２〜５％の範囲に制御できるので、その後に印刷層付きフィルム１３とラミネートしてトップコート付き水圧転写用フィルム１４を得れば、水圧転写時において、良好な転写品質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】塗工工程、乾燥工程、巻取工程を含む全行程の模式図である。
【図２】乾燥工程の詳細を示す部分模式図である。
【図３】乾燥工程における部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  塗工工程
２  乾燥工程
３  巻取工程
４  ＰＶＡフィルムの原反ロール
５  ＰＶＡフィルム
６  バックロール
７  塗工ロール
８  トップコート付きフィルム
９  熱風吹出ユニット
１０  フィルム支持ユニット
１０１  熱風取入口
１０２  筐体
１０２ａ、１０２ｂ  ガイド板
１０３  遮蔽部
１０３ａ、１０３ｂ  ガイド板
１０４  熱風吹出口
１０５  フィルム支持ロール
１１  ラミネートロール
１２  印刷層付きフィルムの原反ロール
１３  印刷層付きフィルム
１４  トップコート付き水圧転写用フィルムの原反ロール
【図１】
2006207916.tif 000003
【図２】
2006207916.tif 000004
【図３】
2006207916.tif 000005