(57)【要約】【課題】簡易な方法で熱寸法安定性に優れ、熱シワの発生を抑制することのできる塗布物の製造装置およびその製造方法を提出することを目的とする。【解決手段】搬送中の帯状の基材に、加熱処理(アニール処理)を行う処理装置(以降はアニール装置と呼称する)と前記搬送中の帯状基材に有機溶剤を塗布し塗布膜を形成する塗布装置と前記搬送中の帯状基材を通過させることにより塗布膜を乾燥する乾燥装置を有する塗布物の製造装置において、前記アニール装置の内部には温度制御可能なロールを一つ有し、前記アニール装置は装置内の温度を調節する温度調節手段を備え、前記帯状基材が前記ロールと接触させてアニール処理を施すことを特徴とする塗布物の製造装置である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の帯状の基材に、加熱処理(アニール処理)を行う処理装置(以降はアニール装置と呼称する)と前記搬送中の帯状基材に有機溶剤を塗布し塗布膜を形成する塗布装置と前記搬送中の帯状基材を通過させることにより塗布膜を乾燥する乾燥装置を有する塗布物の製造装置において、前記アニール装置は前記搬送中の帯状基材の塗布膜を形成する側に設置された天板と、前記搬送中の帯状基材の塗布膜を形成する側とは反対側に設置された底板と、右側板と左側板からなる側板と、前記搬送中の帯状基材が搬入する搬入口を備えた正面板と前期搬送中の帯状基材を搬出する搬出口を備えた後板を有し、各板が接合された箱型の形状をしており、前記アニール装置の外周囲が断熱材で囲まれ、前記アニール装置の内部には温度制御可能なロールを一つ有し、前記アニール装置は装置内の温度を調節する温度調節手段を備え、前記帯状基材が前記ロールと接触させてアニール処理を施すことを特徴とする塗布物の製造装置。
【請求項２】
前記アニール装置は、熱風を給気する給気口および給気手段を有しており、前記給気口は、前記アニール装置内の天板、または右側板、または左側板のいずれかまたはすべてに配置されており、前記給気手段はこの給気口を介してアニール装置内に熱風を供給する機能を有することを特徴とする請求項１記載の塗布物の製造装置。
【請求項３】
前記温度調節手段は前記アニール装置内の温度を測定する温度測定部を内部に有しており、逐次温度を測定することで前記アニール装置内の温度を制御可能な特徴を有する請求項１または請求項２記載の塗布物の製造装置。
【請求項４】
前記温度制御可能なロールは、電気抵抗によりロール自体が発熱する機能を有しており、前記温度制御可能ロールにかかる電圧を調整することで温度を制御する手段を有し、前記アニール装置内の中心部に配置されており、前記搬送中の帯状基材を直接加熱可能なことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の塗布物の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の塗布物の製造装置を用いて、前記基材にアニール処理を行い、前記塗布液を塗布し乾燥することを特徴とする塗布物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布物の製造装置および製造方法に関するものである。特に、熱寸法安定性や熱シワの抑制に優れ、例えば、光学フィルムやバリア性のある包装用フィルムを製造する際に用いられる塗布物の製造装置および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェットコーティング技術を用いて製造される光学フィルムやバリア性のある包装用フィルム製品は、一般に基材としてプラスチックフィルムを用い、有機溶剤を溶媒とした塗布液を塗布することが多いが、塗布後の乾燥工程において、基材として用いたプラスチックフィルムが乾燥炉での熱による収縮を引き起こし、塗膜の割れや剥離を生じる。またプラスチックフィルムに波を打ったようなシワ(熱シワ)が発生し、外観上の不良や光学特性が損なわれるなどの問題が発生し大きな課題となっている。
【０００３】
プラスチックフィルムは乾燥工程での高い熱がかかることで、寸法安定性が低下することから、これまで熱による寸法安定性低下を防止するための手法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献1にはプラスチックフィルムを製造する際に、主成分となるポリマーの他に別のポリマーを混合し、ポリマーの構造を変化させることで熱によるプラスチックフィルムの寸法安定性を作り出している。
【０００５】
しかしながら、光学フィルムやバリア性のある包装用フィルムを製造する際に、基材となるプラスチックフィルムを製造することは多大なコスト増加につながるので、特許文献1の方法は光学フィルムやバリア性のある包装用フィルムを製造するには向いていない。
【０００６】
また、特許文献２には基材となるプラスチックフィルムをアニール専用の装置を用いて単独でアニール処理することで熱による寸法安定性を向上させている。
【０００７】
しかしながら、アニール専用の装置を用いて単独でアニール処理をした場合、アニール処理をした基材を巻き取った後、塗布液を塗布するために、アニール処理した基材を運搬し、塗布装置に取り付ける作業が生じ、膨大な時間の損失が起こる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１８４６１７
【特許文献２】特開２００１−３２２１６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の問題を解決し、簡易な方法で熱寸法安定性に優れ、熱シワの発生を抑制することのできる塗布物の製造装置およびその製造方法を提出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、搬送中の帯状の基材に、加熱処理(アニール処理)を行う処理装置(以降はアニール装置と呼称する)と前記搬送中の帯状基材に有機溶剤を塗布し塗布膜を形成する塗布装置と前記搬送中の帯状基材を通過させることにより塗布膜を乾燥する乾燥装置を有する塗布物の製造装置において、前記アニール装置は前記搬送中の帯状基材の塗布膜を形成する側に設置された天板と、前記搬送中の帯状基材の塗布膜を形成する側とは反対側に設置された底板と、右側板と左側板からなる側板と、前記搬送中の帯状基材が搬入する搬入口を備えた正面板と前期搬送中の帯状基材を搬出する搬出口を備えた後板を有し、各板が接合された箱型の形状をしており、前記アニール装置の外周囲が断熱材で囲まれ、前記アニール装置の内部には温度制御可能なロールを一つ有し、前記アニール装置は装置内の温度を調節する温度調節手段を備え、前記帯状基材が前記ロールと接触させてアニール処理を施すことを特徴とする塗布物の製造装置である。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、前記アニール装置は、熱風を給気する給気口および給気手段を有しており、前記給気口は、前記アニール装置内の天板、または右側板、または左側板のいずれかまたはすべてに配置されており、前記給気手段はこの給気口を介してアニール装置内に熱風を供給する機能を有することを特徴とする請求項１記載の塗布物の製造装置である。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、前記温度調節手段は前記アニール装置内の温度を測定する温度測定部を内部に有しており、逐次温度を測定することで前記アニール装置内の温度を制御可能な特徴を有する請求項１または請求項２記載の塗布物の製造装置である。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、前記温度制御可能なロールは、電気抵抗によりロール自体が発熱する機能を有しており、前記温度制御可能ロールにかかる電圧を調整することで温度を制御する手段を有し、前記アニール装置内の中心部に配置されており、前記搬送中の帯状基材を直接加熱可能なことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の塗布物の製造装置である。
【００１４】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の塗布物の製造装置を用いて、前記基材にアニール処理を行い、前記塗布液を塗布し乾燥することを特徴とする塗布物の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の塗布物の製造装置および製造方法によれば、例えば光学フィルムやバリア性のある包装用フィルムを製造する際に用いられ、熱寸法安定性や熱シワの抑制に優れた製品を提供することができ、その工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の塗布物の製造装置を側面から見た概略図。
【図２】本発明におけるアニール装置を基材の搬入側から見た断面概略図。
【図３】本発明におけるアニール装置を側面から見た断面概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の塗布物の製造装置を側面から見た概略図である。アニール装置２において、帯状の基材５にアニール処理を施し、塗布部３において帯状の基材上５に塗膜が塗布される。塗膜が形成された基材は、乾燥部４に搬送され乾燥される。アニール装置２は基材５の搬入口１５と搬出口１６を有し、基材５は搬入口１５からアニール装置内部に搬入され、搬出口１６からアニール装置外部へ搬出される。
【００１８】
図２は図１に示したアニール装置２における基材の搬入側からみた断面概略図である。なお図２は搬入側、搬出側いずれにも共有の断面図である。アニール装置は、天板６と底板７と右側板８と左側板９と搬入口１５を備えた正面板１３と搬出口１６を備えた後板１４により基材を囲む箱型の形状をしている。また、アニール装置２の周りは断熱材１０で覆われており、アニール処理内部の温度を外部に逃がさないようにしている。
【００１９】
図３は図１に示したアニール装置２を側面から見た断面概略図である。アニール装置内部は２本のガイドロール２ｂと１本の温度制御可能なロール２ａを有し、温度制御可能なロール２ａの上部にガイドロール２ｂが配置されている。このときロール３本の間隔は互いに接触しなければ特に限定されない。基材は搬入口側のガイドロール２ｂ上を通り、温度制御可能なロール２ａに接触したのち、搬出口側のガイドロール２ｂ上を通り、アニール装置２より搬出される。
【００２０】
アニール装置内部には熱風を給気する給気口１１および給気手段を有しており、給気口１１は天板６、または底板７、または右側板８、または左側板９のいずれかまたはすべてに配置してもよく、いずれの箇所においても基材の幅方向の温度分布を良くするよう配置するのが好ましい。また、給気する熱風の風速を調整できるように、給気口１１の内部に弁を設置することが好ましい。アニール装置内部の温度は、内部に設置された温度計１２により逐次測定され、あらかじめ設定された温度になるように給気する熱風の温度を制御する。
【００２１】
本発明のアニール装置内部に設置された温度制御可能なロール２ａは、電気抵抗によりロール表面が発熱する機能を有しており、温度制御可能なロール２ａにかかる電圧を調整することで温度を制御する手段を有している。また、ロール表面での幅方向の温度分布を良くするため、ロール表面の幅方向における電圧を調整できるよう個別に制御手段を設置することが好ましく、ロールの中心部、右側部、左側部の計３個所で制御するのがより好ましい。温度制御可能なロール２ａは熱を持ったまま基材に触れるので、ロールの凹凸が基材に転写しないよう、ロールの表面は滑らかな形状であることが好ましい。
【００２２】
本発明のアニール装置２では、搬送される基材５に対して、アニール装置内部に設置された給気口１２より熱風を基材に吹き当てることでアニール処理することを第一の特徴としている。また、温度制御可能なロール２ａに接触させることでアニール処理することを第二の特徴としており、製造する塗布物に応じて熱風のみのアニール処理、ロールのみのアニール処理、また熱風とロール両方の組み合わせによる処理を適宜選択することで基材の熱寸法性安定性に優れ、熱シワの発生を抑制することができる。
【００２３】
アニール処理における熱風の温度は、通常は１００℃以上２５０℃以下、好ましくは１２０℃以上２２０℃以下であり、より好ましくは１５０℃以上２００℃以下がよい。この温度範囲外では熱寸法安定性が得られず、また基材５の熱シワ発生を抑制することが困難となり、ともに発明の目的が達成できない。
【００２４】
また温度制御可能なロール２ａの表面温度は、通常は１００℃以上２５０℃以下、好ましくは１２０℃以上２２０℃以下であり、より好ましくは１５０℃以上２００℃以下がよい。
この温度範囲外では熱風によるアニール処理と同様に、熱寸法安定性および熱シワ発生を抑制することが困難となる。
【００２５】
基材５をアニール処理する際には、温度とともにアニール処理をする時間も影響を及ぼす。アニール処理の時間は、処理時の基材の最高温度で１〜６０秒、さらに好ましくは３〜３０秒がよい。この時間範囲外では熱寸法安定性および熱シワ発生を抑制することが困難となる。
【００２６】
本発明における塗布部３は、グラビア、ダイ、ウェブテンション等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
本発明における乾燥部４は、乾燥方式として熱風乾燥、ＩＲヒーター乾燥等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
本発明で用いられる帯状の基材５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。基材を構成する成分としては、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ィルム、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、基材は単層からなっているものや複数層からなっているものでもよい。なお、基材の厚さは１０〜１００μmのものが用いられる。
【００２９】
また、基材の搬送速度は制約事項ではないが、２０〜１００m/min程度の一般的な速度で操作することが好ましい。
【００３０】
本発明の塗布物の製造装置および製造方法は、様々な製品に対して用いることができる。特に、基材にプラスチックフィルムを用いて、有機溶剤を溶媒とする塗布液の塗布に対して効果がある。例えば、ハードコードフィルム、反射防止フィルム、光拡散フィルムといった光学フィルムや水蒸気や空気の進入を防ぐバリア性のある包装フィルムなどが挙げられる。
【実施例】
【００３１】
本発明の実施例について、図を参照しながら説明する。
【００３２】
（実施例１）
搬送される帯状の基材５として、幅１３４０ｍｍ、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用い、溶媒としてトルエンを用いた粘度約５．０ｍPa・ｓの塗布液を用いて反射防止フィルムを作成した。このときの搬送速度は２０ｍ/ｍiｎである。
【００３３】
アニール工程において、熱風温度とロール温度がともに１８０℃であるアニール装置内に基材を搬送し約１０秒間アニール処理を施した。
【００３４】
次に、塗布工程においては、減圧方式のダイヘッドを用いた塗布部３において塗布液を基材５に塗布した。
【００３５】
引き続いて、乾燥工程においては、熱風乾燥を用いた全長約１０ｍの乾燥部４に塗布液を塗布した基材５を搬送し、乾燥を完了させ、反射防止フィルムを得た。
【００３６】
得られた反射防止フィルムを評価したところ、熱寸法安定性が良く、熱シワを抑制した平面性の優れたフィルムが得られた。
【００３７】
（実施例２）
アニール工程において、熱風温度を２００℃、ロール温度を１８０℃に設定した以外、実施例１と同様の方法で反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルムを評価したところ、熱寸法安定性が良く、熱シワを抑制した平面性の優れたフィルムが得られた。
【００３８】
（実施例３）
アニール工程において、熱風温度を１８０℃、ロール温度を２００℃に設定した以外、実施例１と同様の方法で反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルムを評価したところ、熱寸法安定性が良く、熱シワを抑制した平面性の優れたフィルムが得られた。
【００３９】
（比較例１）
基材５にアニール処理を施さず、実施例１と同様の方法で反射防止フィルムを作成した。得られた反射防止フィルムを評価したところ、乾燥工程で基材が熱収縮を起こし、寸法安定性が低下し、熱シワの発生した平面性が劣るフィルムが得られた。
【００４０】
（比較例２）
実施例１のアニール装置内にロールを設置せずに、実施例１と同様の方法で反射防止フィルムを作成した。得られた反射防止フィルムを評価したところ、乾燥工程で基材が熱収縮を起こし、寸法安定性が低下し、熱シワの発生した平面性が劣るフィルムが得られた。
【００４１】
本発明の塗布物の製造装置および製造方法は、有機溶剤を溶媒とする塗布液の塗布に対して広く利用でき、熱寸法性安定性が良く、熱シワを抑制した平面性の優れた製品を提供するのに効果的である。
【符号の説明】
【００４２】
１      塗布物の製造装置
２      アニール装置
２ａ    温度制御可能なロール
２ｂ    ガイドロール
３      塗布部
４      乾燥部
５      基材
６      天板
７      底板
８      右側板
９      左側板
１０    断熱材
１１    熱風給気口
１２    温度計
１３    正面板
１４    後板
１５    搬入口
１６    搬出口
【図１】
2015073921.tif 000003
【図２】
2015073921.tif 000004
【図３】
2015073921.tif 000005