(57)【要約】【課題】塗工液中に混入した水分を、塗工液循環系に設けた多孔質体によって脱水する際、多孔質体の交換を容易に行えるようにすると共に、循環系に多孔質体から発生する粉体が混入することを防止する技術の提供を課題とする。【解決手段】脱水カートリッジ２は、多数の多孔質体と、それら多数の多孔質体を収容する容器４からなる。容器４は、多孔質体の漏れ出しを阻止する大きさの目開きを有するメッシュで構成されている。容器４は、例えば、一対の矩形のメッシュ板が、それらの外周部を接合することで構成され、多数の多孔質体が、一対のメッシュ板の外周部を除いた部分で挟まれて収容されている。この脱水カートリッジ２を塗工液の循環系の中に挿入し、塗工液の脱水処理を行う。そして、多孔質体の脱水能力が限界に到達した場合、脱水カートリッジを抜き取り、新しい脱水カートリッジと交換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の多孔質体と、
前記多数の多孔質体を収容し前記多孔質体の漏れ出しを阻止する大きさの目開きを有するメッシュからなる容器と、
を備えることを特徴とする脱水カートリッジ。
【請求項２】
前記多孔質体はペレット状を呈し、
前記目開きは、０．５μｍ以上１０００μｍ以下の寸法で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジ。
【請求項３】
前記多孔質体は粉体状を呈し、
前記目開きは、０．５μｍ以上１０μｍ以下の寸法で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジ。
【請求項４】
前記多孔質体はペレット状を呈し、
前記ペレット状の多孔質体を構成する一次粒子の大きさは１〜１０μｍであり、
前記目開きは、０．５μｍ以上１０μｍ以下の寸法で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジ。
【請求項５】
前記多孔質体はペレット状を呈し、
前記ペレット状の多孔質体を構成する一次粒子の大きさは１０〜１００μｍであり、
前記目開きは、１０μｍ以上１００μｍ以下の寸法で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジ。
【請求項６】
塗工装置を用いてフィルム基材に塗工液を塗布する塗工方法において、
請求項１から５のいずれかに記載の脱水カートリッジを用いて前記塗工液に含まれる水を除去する工程と、
水を除去した前記塗工液を前記塗工装置に送る工程と、
前記塗工装置を用いて前記フィルム基材に前記塗工液を塗布する工程と、
を含むことを特徴とする塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
塗工による膜を形成する技術において、水分濃度により塗工液が劣化する場合に適用する、水分除去方法を効率よく運用するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ用反射防止フィルム、ハードコートフィルム等、湿式塗布法で製膜を行うものは多くある。塗工方法としては、スロットダイ方式、グラビア方式等が挙げられる。前者はクローズド方式と呼ばれ、塗工液は大気との接触が殆どなく、大気中の水分を吸収することは皆無である。一方、グラビア塗工方式は、オープン系と呼ばれ、塗工液は大気との接触頻度が高いため、大気中の水分を多く吸収してしまう。
塗工液によっては、この水分吸収により、塗工液が劣化してしまう。例えば、塗工液の物性が大きく変化し、塗工自体が成立しない。他には、製膜された膜の機能が低下することがある。
このような問題を解決する一つの方法として、塗工を開始する時点での水分濃度をできるだけ低くする方法がある。塗工液の保存容器のバリア性を高め保存中の水分濃度上昇を回避し、塗工液の調整に使用する溶媒を予め脱水処理し、調整後の水分濃度をできるだけ低くする方法である（特許文献１）。この方法では、塗工に要する時間が短い場合や、塗工液の吸水速度が低い場合は解決策となり得るが、吸水速度が高く、かつ、時間が長い場合には、水分濃度が高くなってしまう。
そこで、塗工中や待機中に随時水分除去する方法が提案されている（特許文献２）。この方法では、塗工液タンクと接続されている循環系の途中に、脱水フィルターとして多孔質体を配置し、塗工液中に浸入した水分を随時除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６０９４１
【特許文献２】特開平７−２４８６３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
脱水フィルターである多孔質体の脱水能力が限界に到達した場合、多孔質体を交換する必要がある。多孔質体は、粉体またはペレット状の形態をとっているため、循環系の中に設置した多孔質体の撤去は煩雑であり、多孔質体の交換に多くの時間を要する。多孔質体の粉末が塗工液中に混入し、塗工液をろ過するフィルターを詰まらせるトラブルを発生させる場合もある。フィルターを塗工液の水分除去に用いる多孔質体の交換を容易にし、さらには、塗工液中への多孔質体から発生する粉末の混入を抑制する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためのものである。
請求項１は、多数の多孔質体と、前記多数の多孔質体を収容し前記多孔質体の漏れ出しを阻止する大きさの目開きを有するメッシュからなる容器とを備えることを特徴とする脱水カートリッジである。
請求項２は、前記多孔質体はペレット状を呈し、前記目開きは、０．５μｍ以上１０００μｍ以下の寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジである。
請求項３は、前記多孔質体は粉体状を呈し、前記目開きは、０．５μｍ以上１０μｍ以下の寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジである。
請求項４は、前記多孔質体はペレット状を呈し、前記ペレット状の多孔質体を構成する一次粒子の大きさは１〜１０μｍであり、前記目開きは、０．５μｍ以上１０μｍ以下の寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジである。
請求項５は、前記多孔質体はペレット状を呈し、前記ペレット状の多孔質体を構成する一次粒子の大きさは１０〜１００μｍであり、前記目開きは、１０μｍ以上１００μｍ以下の寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載の脱水カートリッジである。
請求項６は、塗工装置を用いてフィルム基材に塗工液を塗布する塗工方法において、請求項１から５のいずれかに記載の脱水カートリッジを用いて前記塗工液に含まれる水を除去する工程と、水を除去した前記塗工液を前記塗工装置に送る工程と、前記塗工装置を用いて前記フィルム基材に前記塗工液を塗布する工程とを含むことを特徴とする塗工方法である。
【発明の効果】
【０００６】
粉体またはペレット状であるも多孔質体を循環系の中から取り出そうとすると、多孔質体が周囲に散乱するため慎重に除去を行う必要がある。また、多孔質体を充填した循環系の壁面に、多くの多孔質体が付着するため、多孔質体の除去が煩雑になってしまう。
しかし、本発明では多孔質体を充填した脱水カートリッジとしているため、多孔質体自体が周囲に散乱することが無い。
また、多孔質体が循環系壁面に付着することもないので、容易に交換作業を行うことがきる。
さらに、多孔質体を充填した脱水カートリッジが特定の目開きのメッシュで構成されているため、脱水カートリッジへの塗工液の侵入を容易にし脱水能力を高めることができる。
また、目開きの寸法によっては、塗工液中への多孔質体から発生する粉末の混入を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（Ａ）脱水カートリッジの斜視図、（Ｂ）脱水カートリッジの正面図である。
【図２】脱水機構が組み込まれた循環系の一実施形態である。
【図３】脱水機構が組み込まれた循環系の他の一実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すように、本発明の脱水カートリッジ２は、多数の多孔質体と、それら多数の多孔質体を収容する容器４からなる。
容器４は、多孔質体の漏れ出しを阻止する大きさの目開きを有するメッシュで構成されている。
容器４は、例えば、一対の矩形のメッシュ板が、それらの外周部を接合することで構成され、多数の多孔質体が、一対のメッシュ板の外周部を除いた部分で挟まれて収容されている。
なお、容器４の形状は、このような扁平な板状に限定されず、従来公知の様々な構造が採用可能である。
次に、塗工液の循環系の中に脱水カートリッジ２が組み込まれた系の一例を、図２を使い説明を行う。グラビア塗布方式などでは、塗工液タンク内１１の塗液を送液ポンプ１２でインキパン１３へと送られ、塗工ロール１４を介しフィルム基材１５へ塗布される。インキパン１３内の液の一部は、再び塗工液タンク１１へと戻される。インキパン１３では、塗工液が大気と接触するため、大気中の水分を吸収し、塗工液の水分濃度が上昇する。
しかし、単数あるいは複数の脱水カートリッジ２が収容された脱水処理カラム１６を塗工液が通過する際に、塗工液中の水分は除去されるため、循環系中の塗工液の水分濃度は低く維持することができる。
【０００９】
従来技術では、脱水処理カラムにペレット状の多孔質体をカラムにそのまま充填していたため、多孔質体を交換する際、多孔質体の周囲への散乱、脱水カラム１６壁面への付着が発生するため、脱水処理カラム１６から多孔質体を取り出す作業が煩雑であった。その他にも、ペレット状の多孔質体を構成する数μｍの一次粒子がペレットから離脱し、塗工液タンクに混入する問題もあった。
本発明では、従来技術において利用されている循環系および脱水処理カラム１３を用いる。ペレット状の多孔質体をメッシュからなる容器４の中に予め充填した脱水カートリッジ２の単数あるいは複数を、脱水処理カラム１６に挿入する。これにより、脱水カートリッジ２から多孔質体が漏れ出すことはない。また、脱水カートリッジ２を交換する際に、多孔質体が周囲へ散乱することも、脱水処理カラム１６壁面に付着することもないので、容易かつ短時間に交換作業を行うことができる。なお、脱水カートリッジ２の交換は、多孔質体の脱水能力が限界に到達した場合に行なう。すなわち、脱水カートリッジ２を抜き取り、新しい脱水カートリッジ２と交換する。
【００１０】
多孔質体とは、塗工液中の水分を多孔質体が有する空孔の中に吸着させ塗液中の水分を除去するものをいう。多孔質体は、多孔質体を形成する一次粒子が凝集して形成されたものであり、具体的にはゼオライトが好ましい。
【００１１】
脱水カートリッジに充填される多孔質体の形態は、ペレット形状、粒子形状、粉体状などがあるが、特に限定されず、脱水能力があり、多孔質体が脱水カートリッジ２から漏れ出すことがなければよい。
【００１２】
メッシュの目開きは、多孔質体がペレット形状の場合、ペレット形状よりも細かい１０００μｍ以下のものを使うのが好ましい。１０００μｍ以下のものを使うことによって脱水カートリッジ２からの多孔質体の漏れ出しを防止することができる。また、脱水カートリッジ２を交換する際に、多孔質体が周囲へ散乱することも、脱水処理カラム１６壁面に付着することもないので、容易かつ短時間に交換作業を行うことができる。目開きが１０μｍ以下であれば、粉体状の多孔質体であっても漏れ出すことは無いので好ましい。
【００１３】
また、多孔質体がペレット形状の場合、多孔質体を構成する一次粒子が多孔質から離脱し、塗工液タンク混入する場合がある。そこで、メッシュの目開きを細かくすると、ペレット状多孔質体から発生する粉体が、脱水処理カラムの外へ出てしまうことを抑制できる。
ペレット状多孔質体を構成する一次粒子は、一般的には１〜１０μｍ程度であるので、目開き１０μｍ以下のメッシュを用いると、多孔質体から発生する粉体の多くを脱水カートリッジ内に閉じ込めることができる。
【００１４】
粉体の閉じ込め効果の点では、メッシュの目開きを小さくすることが好ましいが、目開きを小さくしすぎると、カートリッジ内に塗工液が侵入しづらくなり、脱水能力が低下するので、メッシュの目開きは０．５μｍ以上が好ましい。
【００１５】
粉体をメッシュ内に閉じ込める方法は、メッシュの目開きを調整するだけでなく、多孔質体の一次粒子を大きくしても良い。一次粒子径１０〜１００μｍの多孔質体を利用した場合、一次粒子径に併せて１０μｍ以上１００μｍ以下の寸法の目開きのメッシュを利用することができる。目開きを大きくすると、脱水カートリッジへの塗工液の侵入を容易にし脱水能力を高めることができる。
【００１６】
脱水カートリッジを挿入する位置は、図２に示す脱水処理カラム１６とは限らず、塗液と触れる位置であればどこでも良い。例えば、塗工液タンク１１内、塗工液タンク１１と送液ポンプ１２の間、送液ポンプ１２とインキパン１３の間、インキパン１３内がある。他にも、脱水処理専用の循環系を設けても良い。
メッシュの素材は、塗工液への耐性を考慮して選ぶ。金属メッシュであれば、ステンレス、亜鉛、真鍮、アルミ等が利用でき、樹脂メッシュであれば、テフロン（登録商標）、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン等が利用できる。そのほかにも、グラスファイバーも利用できる。
【実施例１】
【００１７】
図３に示すグラビア方式の塗工装置にて、光硬化型のハードコート樹脂をフィルム基材に塗布する場合において、塗工液タンク２１から送液ポンプ２２を介してインキパン２４に塗工液を供給し、塗工液を再び塗工液タンク２１に戻す循環系の他に、塗工液タンク２１からポンプ２５を介して脱水処理カラム２６を塗工液が通過し、再び塗工液タンク２１に戻す、脱水処理用の循環系を設けた。
多孔質体３Ａ  １／１６（ユニオン昭和製）を、目開き１２２μｍのポリエチレン製メッシュからなる容器４に充填し、脱水カートリッジ２を作製した。この脱水カートリッジ２の単数あるいは複数を脱水処理カラム２６に挿入し、塗工液の脱水処理を行い、さらに、脱水剤カートリッジ２の交換作業を行った。交換作業に要する時間は、２分程度であった。
多孔質体の破片が塗工液中に混入してないか、脱水処理カラム２６を通過した塗工液中に存在する粒子の有無を液中パーティクルカウンターにて測定し、評価すると混入がやや確認された。
【実施例２】
【００１８】
図３に示すグラビア方式の塗工装置にて、光硬化型のハードコート樹脂をフィルム基材に塗布する場合において、塗工液タンク２１から送液ポンプ２２を介してインキパン２４に塗工液を供給し、塗工液を再び塗工液タンク２１に戻す循環系の他に、塗工液タンク２１からポンプ２５を介して脱水処理カラム２６を塗工液が通過し、再び塗工液タンク２１に戻す、脱水処理用の循環系を設けた。
多孔質体３Ａ  １／１６（ユニオン昭和製）を、目開き２μｍ程度のＳＵＳ製メッシュからなる容器４に充填し、脱水カートリッジ２を作製した。この脱水カートリッジ２を脱水処理カラム２６に挿入し、塗工液の脱水処理を行い、さらに、脱水剤カートリッジ２の交換作業を行った。交換作業に要する時間は、２分程度であった。
多孔質体の破片が塗工液中に混入してないか、脱水処理カラム２を通過した塗工液中に存在する粒子の有無を液中パーティクルカウンターにて測定し、評価すると混入は無かった。
【００１９】
（比較例１）
図３に示すグラビア方式の塗工装置にて、光硬化型のハードコート樹脂をフィルム基材に塗布する場合において、塗工液タンク２１から送液ポンプ２２を介してインキパン２４に塗工液を供給し、塗工液を再び塗工液タンク２１に戻す循環系の他に、塗工液タンク２１からポンプ２５を介して脱水処理カラム２６を塗工液が通過し、再び塗工液タンク２１に戻す、脱水処理用の循環系を設けた。
多孔質体３Ａ  １／１６（ユニオン昭和製）を、直接、脱水処理カラムに充填し、塗工液の脱水処理を行った。その後、多孔質体の交換作業を行い、交換作業に要する時間は、１時間程度であった。
多孔質体の破片が塗工液中に混入してないか、脱水処理カラムを通過した塗工液中に存在する粒子の有無を液中パーティクルカウンターにて測定し、評価すると混入が確認された。
【００２０】
表１にて、実施例と比較例の比較を行う。実施例１では、脱水剤の交換に要する時間が大幅に改善されている。ただし、塗工液中への多孔質体混入の点で若干の改善の余地がある。
したがって、脱水材の交換を効率よく行なえるという点での効果が達成されている。
実施例２では、交換作業時間だけでなく、塗工液中への多孔質体の混入防止も達成されている。
これに対し比較例１では、多くの多孔質体が散乱して脱水処理カラムの壁面に付着してしまっているため、多孔質体の除去が煩雑になり、脱水剤の交換に多くの時間を要し、また、塗工液中への多孔質体混入が明らかに確認された。
【００２１】
[表１]
2011011190.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の脱水カートリッジは、塗工液の脱水に限らず、種々の液体および気体の脱水処理に利用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
２…脱水カートリッジ
４…容器
１１…塗工液タンク
１２…送液ポンプ
１３…インキパン
１４…塗工ロール
１５…フィルム基材
１６…脱水処理カラム
２１…塗工液タンク
２２…送液ポンプ
２３…フィルター
２４…インキパン
２５…ポンプ
２６…脱水処理カラム
【図１】
2011011190.tif 000004
【図２】
2011011190.tif 000005
【図３】
2011011190.tif 000006