(57)【要約】【課題】本発明は、塗布物の幅方向における均一な乾燥を実現し、特に両端部と中央部を均一に乾燥し、乾燥ムラの発生を抑制することができる塗布物の乾燥装置を提供することを課題とする。【解決手段】搬送中の帯状基材（２）に塗布された塗布液を乾燥させる筒型の乾燥装置（１）において、乾燥風を供給する給気口（３）と、乾燥風を排出する排気口（４）をそれぞれ少なくとも１つずつ、前記基材の塗布面側の上方に備え、前記基材に塗布された塗布液の塗布幅（Ｄ）よりも、前記排気口の幅（Ｌ１）が狭いことを特徴とする塗布物の乾燥装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の帯状基材に塗布された塗布液を乾燥させる筒型の乾燥装置において、
乾燥風を供給する給気口と、乾燥風を排出する排気口をそれぞれ少なくとも１つずつ、前記基材の塗布面側の上方に備え、
前記基材に塗布された塗布液の塗布幅（Ｄ）よりも、前記排気口の幅（Ｌ１）が狭いことを特徴とする塗布物の乾燥装置。
【請求項２】
前記給気口の幅（Ｌ２）は、前記塗布幅（Ｄ）以上であり、且つ、前記排気口の幅（Ｌ１）は、１００ｍｍ≦Ｌ１≦（Ｄ−５０）ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の塗布物の乾燥装置。
【請求項３】
前記給気口および前記排気口を複数備え、それぞれが交互に同数設置され、且つ、前記給気口から供給される乾燥風の風量と、前記排気口から排出される乾燥風の風量が同等であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の塗布物の乾燥装置。
【請求項４】
前記給気口からの乾燥風の風速（ｖ）が、給気口出口において０．１ｍ／秒≦ｖ≦２．０ｍ／秒の範囲であり、複数設置された前記給気口それぞれで異なる風速に調整可能な機構を有することを特徴とする請求項1〜３のいずれか１項に記載の塗布物の乾燥装置。
【請求項５】
複数ある前記給気口からの乾燥風の風速を、乾燥装置入口側から順にｖ１、ｖ２、ｖ３・・・とすると、ｖ１≦ｖ２≦ｖ３・・・を満たし、且つ、０．１ｍ／秒≦ｖ１≦０．６ｍ／秒であることを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載の塗布物の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗布物の乾燥装置に関し、特に、連続的に搬送される帯状基材に塗布液を塗布して形成される塗布物の乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェットコーティング技術を利用して製造される塗布物では、塗布液中に含まれる溶媒を除去する乾燥工程において製品上の欠陥となってしまう幅方向の乾燥ムラが発生する場合がある。このような欠陥の発生を防ぐためには、塗布液の乾燥を均一かつ穏やかに行うことが重要であり、乾燥工程の高精度な制御が必要とされる。
【０００３】
乾燥工程を高精度に制御して欠陥の無い塗布物を得るための工夫は、従来からなされてきた。塗布膜に乾燥ムラを発生させず幅方向に均一な乾燥を施す技術として、乾燥装置内の気流を制御して均一な風速分布を実現する方法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、乾燥装置の幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を供給する正風ゾーンと、その逆向きの流れの乾燥風を供給する逆風ゾーンと、乾燥風を供給しない無風ゾーンを交互に設置した乾燥装置によって塗布膜を乾燥することで乾燥ムラが抑制できるとしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように幅方向の流れの乾燥風において、乾燥風が供給される側と排出される側とでは、排出される側の方が乾燥風中に含まれる溶媒量が多くなるため乾燥が遅くなり、幅方向での均一な乾燥が実現できない。この問題は正風ゾーンと逆風ゾーンを設けることで解消できるとあるが、乾燥初期段階で乾燥ムラが発生しやすい塗布液の場合は、初めに正風ゾーンまたは逆風ゾーンに入り乾燥し始めた途端に、幅方向の不均一な乾燥が原因でムラが発生してしまう恐れがある。
【０００６】
また、特許文献２には乾燥用ノズルにプレナムチャンバーと、その出口に整流部としてハニカムとメッシュを設けた構成にすることで、乾燥気流の幅方向のムラと時間的な変動を防止し、均一な乾燥ができるとしている。
【０００７】
特許文献２では整流された均一な乾燥風をノズルから出すことは可能であるが、塗布物の幅方向における両端部と中央部をムラなく乾燥することは難しい。なぜなら、塗布物の両端部は塗布液が塗布されていない領域と接しているため、溶媒の蒸発および拡散が中央部と比べて速くなり、幅方向に均一な乾燥風を供給していても両端部が速く乾燥してしまうからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１９４６５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１４１７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、塗布物の幅方向における均一な乾燥を実現し、特に両端部と中央部を均一に乾燥し、乾燥ムラの発生を抑制することができる塗布物の乾燥装置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】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の請求項１に係る発明は、搬送中の帯状基材に塗布された塗布液を乾燥させる筒型の乾燥装置において、乾燥風を供給する給気口と、乾燥風を排出する排気口をそれぞれ少なくとも１つずつ、前記基材の塗布面側の上方に備え、前記基材に塗布された塗布液の塗布幅（Ｄ）よりも、前記排気口の幅（Ｌ１）が狭いことを特徴とする塗布物の乾燥装置である。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記給気口の幅（Ｌ２）が、前記塗布幅（Ｄ）以上であり、且つ、前記排気口の幅（Ｌ１）が、１００ｍｍ≦Ｌ１≦（Ｄ−５０）ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の塗布物の乾燥装置である。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記給気口および前記排気口を複数備え、それぞれが交互に同数設置され、且つ、前記給気口から供給される乾燥風の風量と、前記排気口から排出される乾燥風の風量が同等であることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布物の乾燥装置である。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記給気口からの乾燥風の風速（ｖ）が、給気口出口において０．１ｍ／秒≦ｖ≦２．０ｍ／秒の範囲であり、複数設置された前記給気口それぞれで異なる風速に調整可能な機構を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布物の乾燥装置である。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係る発明は、複数ある前記給気口からの乾燥風の風速を、乾燥装置入口側から順にｖ１、ｖ２、３ｖ・・・とすると、ｖ１≦ｖ２≦ｖ３・・・を満たし、且つ、０．１ｍ／秒≦ｖ１≦０．６ｍ／秒であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗布物の乾燥装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の塗布物の乾燥装置によれば、排気口の幅を塗布幅より狭くし、給気口からの乾燥風の風速を制御することで、塗布物の幅方向における均一な乾燥を実現し、特に両端部と中央部を均一に乾燥し、乾燥ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係る乾燥装置の一実施例を示した斜視概略図である。
【図２】図２は、本発明に係る乾燥装置の一実施例を示した平面説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る乾燥装置の一実施例を示した側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る塗布物の乾燥装置の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る乾燥装置の一実施例を示した斜視概略図である。帯状の基材（２）は、塗布装置（図示せず）にて塗布液を塗布され、乾燥装置（１）に搬送される。乾燥装置（１）には乾燥風の給気口（３）および排気口（４）がそれぞれ少なくとも１つずつ設けられている。
【００１８】
図２は、本発明に係る乾燥装置の一実施例を示した平面説明図である。給気口（３）の幅（Ｌ２）は塗布液の塗布部分（５）における塗布幅（Ｄ）以上であり、排気口（４）の幅（Ｌ１）は塗布幅（Ｄ）よりも狭く、１００ｍｍ≦Ｌ１≦（Ｄ−５０）ｍｍである。
【００１９】
排気口の幅（Ｌ１）が塗布幅（Ｄ）より狭いことによって、塗布部分（５）から蒸発する溶媒は、塗布部分（５）の両端部よりも中央部から、より多く排出されることになる。両端部は塗布液が塗布されていない領域と接しているため、中央部よりも溶媒の蒸発および拡散が起こりやすく、その結果乾燥が速くなってしまうが、排気口の幅（Ｌ１）を塗布幅（Ｄ）より狭くすることにより、両端部と中央部で均一な乾燥を実現することができる。
【００２０】
排気口の幅（Ｌ１）は、１００ｍｍ≦Ｌ１≦（Ｄ−５０）ｍｍであることが好ましい。両端部で乾燥が速くなる領域は、塗布端部からそれぞれ５０ｍｍ程度内側までであるため、好ましくはＬ１＝（Ｄ−１００）ｍｍである。しかし、塗布液に使用する溶媒の物性等により両端部の乾燥が速くなる領域は多少異なるため、Ｌ１≦（Ｄ−５０）ｍｍの範囲であれば構わない。ただ、塗布幅（Ｄ）が１００ｍｍ以下である場合、両端部と中央部での乾燥の差はほとんどないため、排気口の幅（Ｌ１）は１００ｍｍでよい。
【００２１】
図１および図２で示した給気口（３）および排気口（４）にはメッシュまたはパンチングメタルが設けられていることが望ましい。これにより、乾燥風が整流されて塗布物の乾燥ムラの発生を抑制することができる。また、給気口（３）から供給される乾燥風の風速ｖは、０．１ｍ／秒≦ｖ≦２．０ｍ／秒であることが好ましい。風速ｖが０．１ｍ／秒未満であると、乾燥効率が著しく低くなり好ましくない。また風速ｖが２．０ｍ／秒より大きいと、未乾燥の溶媒が残っている乾燥初期においては乾燥ムラが発生する可能性があるため好ましくない。
【００２２】
図３は本発明に係る乾燥装置の一実施例を示した側面説明図である。ここでは、乾燥装置（１）は給気口（３）と排気口（４）を複数備え、それぞれが交互に同数設置されている。乾燥装置（１）の入口（図３の左側）から近い順に給気口（３−１）、給気口（３−２）、給気口（３−３）が設置されており、それぞれから出る乾燥風の風速をｖ１、ｖ２、ｖ３とすると、ｖ１≦ｖ２≦ｖ３、且つ、０．１ｍ／秒≦ｖ１≦０．６ｍ／秒を満たすように風速ｖ１、ｖ２、ｖ３を調整することができるようになっている。これは、乾燥ムラが発生しやすい乾燥初期には可能な限り乾燥風を弱く当て、乾燥ムラの発生を防ぎ、乾燥が進むに伴い乾燥風速を大きくして効率的に乾燥を促進するためである。
【００２３】
各給気口（３）および各排気口（４）には、送風手段および排風手段（図示せず）が接続されており、一般にブロアを使用して風量を調節する。各給気口（３）および排気口（４）への給気量および排気量を同等に制御することで、安定した一定の乾燥風を乾燥装置（１）内に流すことができる。
【００２４】
帯状の基材（２）としては、用途によって様々なものを使用することができる。基材（２）を構成する材料としては、例えば、アセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系フィルム、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フルイム、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系フィルム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、基材（２）は、単層からなっていても複数層からなっていてもよい。なお、基材（２）の厚さは一般的に５〜３００μｍのものが用いられる。
以下、本発明に係る塗布物の乾燥装置について図面を参照しながら、実施例に基いて説明する。
【実施例】
【００２５】
塗布液は、バインダーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学株式会社製）３６．２ｗｔ％、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ社製）１．８ｗｔ％、溶媒としてトルエン６２．０ｗｔ％を混合させて調製し
た。
【００２６】
次に、連続的に搬送される帯状の基材（２）として、幅１３４０ｍｍ、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材を用い、塗布工程、乾燥工程、第二乾燥工程、紫外線照射工程によりハードコートフィルムを作製した。このときの基材（２）の搬送速度は４０ｍ／分である。
【００２７】
塗布工程においては、エクストルージョン方式のダイヘッドを備える塗布装置を用い、塗布液を塗布した。乾燥後の膜厚が５μｍになるように、塗布膜の湿潤厚みは約１５μｍとした。
【００２８】
乾燥工程においては、長さ４ｍ、幅２ｍの乾燥装置（１）を用いた。乾燥装置（１）には乾燥風の給気口（３）および排気口（４）がそれぞれ３つずつ交互に設けられており、給気口（３）および排気口（４）の長さ（基材の流れ方向）は３００ｍｍ、各給気口（３）と各排気口（４）の間隔は４００ｍｍとした。塗布幅（Ｄ）、給気口の幅（Ｌ２）、排気口の幅（Ｌ１）は表１に示す通りである。
【００２９】
また、給気口３−１、３−２、３−３から出る乾燥風の風速ｖ１、ｖ２、ｖ３を独立制御できるように送風用のブロア（図示せず）を各給気口に接続した。さらに各排気口に排風用のブロア（図示せず）を接続し、各給気口から供給される風量と、各排気口から排出される風量が同等になるようにブロアの回転数を調節した。風速ｖ１、ｖ２、ｖ３は表１に示す通りである。
【００３０】
塗布膜は、長さ４ｍの乾燥装置（１）のみでは乾燥が完了しなかったため、第二乾燥炉（図示せず）によって乾燥を完了させた。第二乾燥炉として、スリットノズルから温風を噴出する、長さ５ｍの乾燥装置を用いた。温風温度は６０℃、ノズル出口の風速は５ｍ／秒とした。
【００３１】
このとき、塗布膜は乾燥初期段階を乾燥装置（１）にて、穏やか且つ幅方向で均一に乾燥され、塗布膜中の有機溶剤成分が減少し、流動性が低下した状態、すなわち乾燥ムラが発生しにくい状態になっている。この状態で第二乾燥炉に到達するため、塗布膜に対して温風による急速な乾燥を施しても乾燥ムラは発生しなかった。
【００３２】
最後に、紫外線照射工程として、超高圧水銀ランプの紫外線照射装置（図示せず）を用いた。
【００３３】
以上により、基材上にハードコートフィルムを作製した。ハードコートフィルムを幅方向に切り出し、両端部の乾燥ムラの有無を判断した。具体的には、三波長形蛍光灯を点灯させ、ハードコート層表面に蛍光灯を幅方向に順に映りこませながらハードコートフィルムの表面状態を確認した。結果を表１に示す。なお、表１において○は乾燥ムラが発生しなかったことを示し、△は乾燥ムラがわずかに発生したことを示し、×は乾燥ムラが明らかに発生したことを示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１の実施例１〜３では乾燥ムラが発生せず、１００ｍｍ≦Ｌ１≦（Ｄ−５０）ｍｍでは良好なハードコートフィルムが得られることがわかる。比較例１では、Ｌ１＞（Ｄ−５０）ｍｍであるため、塗布部分の両端部での乾燥を中央部と同等にできず、両端部が中央部よりも速く乾燥してしまい、結果として端部に乾燥ムラが発生した。
【００３６】
また、実施例１〜３では、乾燥風の風速ｖ１、ｖ２、ｖ３が、０．１ｍ／秒≦ｖ１≦ｖ２≦ｖ３≦２．０ｍ／秒且つ０．１ｍ／秒≦ｖ１≦０．６ｍ／秒を満たしており、乾燥ムラが発生していない。これに対し、実施例４では、ｖ３＝２．５ｍ／秒としたことで乾燥ムラがわずかに発生した。これは、塗膜中に溶媒の残っており、まだ乾燥ムラが発生しやすい状態でｖ３＝２．５ｍ／秒の風を当てたことが原因だと考えらえる。
【００３７】
実施例５ではｖ１＝０．８ｍ／秒とし、０．１ｍ／秒≦ｖ１≦０．６ｍ／秒を満たさず乾燥ムラがわずかに発生した。これは、乾燥ムラが最も発生しやすい乾燥初期にやや強い乾燥風を当てたことによって乾燥ムラがわずかに発生してしまったのだと考えられる。
【００３８】
したがって、本実施例における塗布物の乾燥装置では、両端部に乾燥ムラを発生させることなく、ハードコートフィルムを作製することができた。
【００３９】
本発明に係る塗布物の乾燥装置は、有機溶剤または水を溶媒とする塗布液に対して広く利用でき、その中でも乾燥ムラに対する許容余地の小さい製品に効果的である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・乾燥装置
２・・・基材
３・・・給気口
４・・・排気口
５・・・塗布部分
６・・・パスロール
Ｄ・・・塗布幅
Ｌ１・・・排気口の幅
Ｌ２・・・給気口の幅
ｖ１、ｖ２、ｖ３・・・乾燥風の風速
【図１】
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【図２】
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【図３】
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