(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性ベースで生成されるコーティング合成物を支持材に適用することで製造され、少なくとも二つの乾燥域を有する乾燥装置中を移動される薄いフィルムを乾燥するプロセスであって、
上記乾燥の第１のフェーズ中、上記支持材に適用されるコーティング合成物は第一に少なくとも１つの乾燥域まで通り、調製されるべきフィルムの一定の含水量に対応する含水量を上記支持材に適用されるコーティング合成物の少なくとも一つの表面領域が得、調製されるべきフィルムの一定の含水量より低い含水量を上記コーティング合成物の少なくとも一つの更なる表面領域が得、
乾燥のその後のフェーズ中、上記支持材に適用されるコーティング合成物は、調製されるべきフィルムの一定の含水量に対応する含水量を有する空気が供給される水分補償域と呼ばれる上記少なくとも一つの更なる乾燥域中を通り、調製されるべきフィルムの一定の含水量より低い含水量を有する上記支持材に適用される上記コーティング合成物の上記少なくとも一つの表面領域が上記調製されるべきフィルムの一定の含水量に対応する含水量を得るように実施されることを特徴とするプロセス。
【請求項２】
上記コーティング合成物が有機物質を含むことを特徴とする、請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
水性ベースで生成されるコーティング合成物を支持材に適用することで製造され、少なくとも二つの乾燥域を有する乾燥装置中を移動される薄いフィルムを乾燥するプロセスであって、
上記少なくとも二つの乾燥域がタンデム式に配置され、水分補償域と呼ばれる少なくとも一つの乾燥域において、調製されるべきフィルムの一定の含水量に対応する含水量を有する空気が供給され、さらに、
上記支持材上にある上記コーティング合成物又は上記フィルム夫々は、上記タンデム式に配置された少なくとも二つの乾燥域中を運ばれ、上記フィルムは、
ａ）最初に少なくとも一つの乾燥域中を通り抜け、上記フィルムの含水量が上記フィルムの製造状態における一定の含水量に少なくとも対応するレベルまで減少される程度に上記フィルムが乾燥され、上記フィルムの部分的な領域がより低い含水量を有することが可能であり、
ｂ）水分補償域と呼ばれる少なくとも一つの更なる乾燥域中をその後通り抜け、上記フィルムがその製造状態における一定の含水量に対応する含水量を有する空気で充満されることを特徴とするプロセス。
【請求項４】
上記フィルム又は上記コーティングされた支持材夫々は、最初に予加熱域の中を通され、上記フィルム又は上記コーティングされた支持材の温度は室温より上の値に上昇され、その後乾燥段階ａ）及びｂ）を受けることを特徴とする請求項３記載のプロセス。
【請求項５】
上記フィルム又は上記コーティングされた支持材夫々は、予加熱域の中を通り抜け、その後、少なくとも３つの乾燥域中を運ばれ、上記乾燥域中の少なくとも一つが水分補償域として構成されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のプロセス。
【請求項６】
上記フィルム又は上記コーティングされた支持材夫々は、乾燥中２つ以上の水分補償域の中を通されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のプロセス。
【請求項７】
個々の域において、夫々のフィルム又はコーティング生成物に適合される乾燥プロフィールが生成されるよう、開ループ又は閉ループ制御装置を用いて給気、及び／又は、新鮮な空気の温度及び／又は含水量が調節されることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のプロセス。
【請求項８】
ウェブ形状の支持材が中を通じて移動されるタンデム式に配置された複数の乾燥域を有し、ウェブ形状の支持材に適用されるフィルム又はコーティング物を均一に乾燥させる乾燥装置であって、
少なくとも３つの域、即ち、
少なくとも一つの予加熱域、
少なくとも一つの乾燥域、及び、
水分補償域と呼ばれる少なくとも一つの乾燥域がタンデム式に配置され、
上記水分補償域は、一定値に空気の含水量を調節することを可能にする又は調節することができる装置が設けられた新鮮な空気を送る給気部を有することを特徴とする乾燥装置。
【請求項９】
２つ以上の予加熱域及び／又は乾燥域及び／又は水分補償域が存在することを特徴とする請求項８記載の乾燥装置。
【請求項１０】
３乃至３０の域を有することを特徴とする請求項８又は９記載の乾燥装置。
【請求項１１】
上記域の少なくとも一つが、入来する空気の制御された供給、及び／又は、夫々の域内の新鮮空気の温度及び／又は含水量の調整された制御を可能にする装置を有して設けられることを特徴とする請求項８乃至１０のうちいずれか一項記載の乾燥装置。
【請求項１２】
上記供給された空気の上記含水量の調節は制御ループを用いて実施されることを特徴とする請求項８記載の乾燥装置。
【請求項１３】
少なくとも２つの空気ノズルを有し、ある含水量に調節された供給される新鮮空気を上記ノズルにより上記乾燥域の少なくとも２つの空間領域に放つことを特徴とする請求項８又は１２記載の乾燥装置。
【請求項１４】
上記空気ノズルがスリットノズルであることを特徴とする、請求項１３記載の乾燥装置。
【請求項１５】
上記フィルムの部分的な領域が、上記フィルムの縁領域であることを特徴とする、請求項３記載のプロセス。
【請求項１６】
上記フィルム又は上記コーティングされた支持材夫々は、予加熱域の中を通り抜け、その後、４乃至１６の乾燥域中を運ばれ、上記乾燥域中の少なくとも一つが水分補償域として構成されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のプロセス。
【請求項１７】
４乃至１６の域を含むことを特徴とする、請求項８又は９記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、有機原料を本質的に有し水性ベースで製造される薄いフィルムのコーティングによって得られるウェブ形態にある生成物を均一に乾燥させる装置及びプロセスに関わる。
【０００２】
【従来の技術】
本発明が係わるフィルム又はコーティングは、有機原料又はこのような物質の混合物に基づく。これらは、水溶性物質であることが好ましい。このような有機原料は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコール、アルギナート、カラゲナン、キサンタン、ゼラチンのような高分子、及び、当業者に公知の他の水溶性高分子、並びに、これら物質の混合物及び共重合体を含む。所望であれば、このようなフィルム又はコーティングは、マンニトール、乳糖、リン酸カルシウム、グルコース、ソルビトール等のような充填剤、薬剤、芳香族物質、メントール等のような活性物質、シクラミン酸塩のような甘味料、グルタミン酸塩のような香味、及び、幾らかの場合において揮発性成分を含む他の成分を含んでもよい。これらフィルムは、粘着性特性を有してもよい。
【０００３】
様々な適用目的のために、非常に薄い、即ち、１０乃至５００μｍの厚さ、好ましくは５０乃至２００μｍの厚さのフィルムが要求される。このような薄いフィルムの問題となる特性は、大気の湿度に対するその高い感度である。高い大気の湿度では、これらフィルムで膨潤が観察され、それにより体積を増大させ、２枚以上の上になるフィルムが一緒にくっつく可能性がある。反対に、このようなフィルムは、大気の湿度が低すぎる場合、脆くなり、破損する傾向にある。
【０００４】
このような挙動は、特にこのようなフィルムの製造に関して問題を生じさせ得る。フィルムを製造することにおいて、典型的には、コーティング合成物又は組成物がキャリヤ又は支持材として機能するウェブ形状のシート材料又は紙に水溶液又は分散物として適用され、その後乾燥されるといった手順が使用される。処理時、コーティングされた支持材料は間断なく乾燥炉の中を通り抜けされる。この目的のために使用される域の乾燥器には、典型的に入来する空気用のノズルが設けられ、これらノズルは、生成物ウェブの幅全体、即ち、生成物ウェブが移動される方向に対して横方向に空気を散布させる。これにより、生成物ウェブの縁領域は、生成物ウェブの中央の領域よりも移動する空気と接触する。
【０００５】
特に水性ベースで製造されるフィルム又は他のコーティング物の場合、（生成物ウェブの移動方向に関して）コーディングされた生成物ウェブの縁領域の過度の乾燥を生じ得る。コーティングされた支持ウェブの（縦方向、つまり、移動方向において）中央の領域がある程度まで乾燥されるように乾燥条件が選択される場合、多くの場合縁領域はこのとき過度に乾燥されている（過度乾燥）。非水の溶媒で処理される生成物ウェブの場合、この効果は、一般的な目的が全ての溶媒の残留物を生成物から放出する即ち、溶媒が９９％以上のレベルまで除去されることであるため、重要でない。従って、縁において「過度乾燥」は生じない。
【０００６】
コーディングされたウェブ形状の支持材（＝生成物ウェブ）の縁領域における水性材料の上述の過度乾燥は、生成物ウェブの縁において材料の収縮をもたらし、可能性として、支持材及びコーティングの組成物の（又は乾燥したフィルムの）収縮の程度が異なり得るため、コーティング合成物、又は、乾燥した薄いフィルムを支持材から離すこともある。
【０００７】
入来する空気用のノズルが生成物ウェブの移動方向に対して横方向にある域の乾燥器の構成は、有機材料に基づいて生成されるフィルム又は他のコーティング物の場合に、不均一な乾燥を生じさせ、それにより、重合体の鎖間の硬化及び橋かけにおける差を生ずる。ウェブ材料の更なる処理中、生成物ウェブの中央から又は縁領域からのいずれから切られたかに依存して、コーティングされた生成物の異なる化学的又は物理的挙動を生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、横方向及び縦方向夫々において含水量が生成物ウェブ全体にわたって等しく、上記の不都合な点を回避する、上記種類のフィルム又はコーティング物の生成を可能にするプロセス及び装置を提供することを目的とする。より特定的には、特に含水量に関して一貫した質を有する薄いフィルムの生成を可能にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的は、驚くことに、請求項１記載の薄いフィルム又はコーティング物を乾燥するプロセスと、請求項２記載の製造するプロセスと、請求項９記載の一定の含水量を設定する装置及び請求項１２記載の乾燥装置と、並びに、従属項に記載する本発明の実施例とによって実現される。
【００１０】
薄い層又はフィルムを乾燥する本発明のプロセスにおいて、層又はフィルムは、少なくとも一つの乾燥域を有する乾燥装置の中を好ましくは連続的に通り抜けされ、処理中、少なくとも一つの乾燥域において、調製されるべきフィルム又は調製されるべき層の一定の含水量に対応する含水量を有する空気が供給される。このような乾燥域は水分補償域と呼ばれる。
【００１１】
このようにして、このような域を通り抜けるとき、コーティングされたキャリヤウェブのより強く乾燥された縁領域が湿らされ（又は再び湿らされ）、従って、所望の生成物水分に対応する含水量となる。コーティングされたフィルムウェブの中央域の含水量は、処理中増加されない。このようにして、生成物ウェブの縁領域において、生成物ウェブの中央域と同じ含水量を発生することが実現される。フィルム又はコーティング物はそれにより、その表面全体にわたって均一な生成物特性を有する。縁領域において支持ウェブからフィルム又はコーティング物を離れることが防止され得る。
【００１２】
「一定の含水量」は、製造後の最終状態における生成物（フィルム、コーティング物）の所望の含水量を意味するとして理解される（所定の水分：相対湿度５０−７０％、好ましくは７０％）。
【００１３】
薄いフィルム又はコーティングの製造は、フィルム又はコーティング物を形成するに好適な、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコール、アルギナート、カラゲナン、キサンタン、ゼラチンのような高分子、及び、当業者に公知の他の水溶性高分子、並びに、これら物質の共重合体の混合物のような有機物質を含むコーティング合成物が最初に調製されることで本発明によって実現される。これら物質は、水の中に完全に又は部分的に溶解又は分散されることが好ましい。水以外では、他の溶媒、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、又は、水分−アルコール混合物のような溶媒混合物が使用されてもよい。
【００１４】
コーティング組成物は、更に様々な添加物、例えば、マンニトール、乳糖、リン酸カルシウム、グルコース、ソルビトール等のような充填剤、及び／又は薬剤、芳香族物質、メントール等のような活性物質、シクラミン酸塩のような甘味料、グルタミン酸塩のような香味、及び、幾らかの場合において揮発性成分を含む他の成分を含んでもよい。
【００１５】
従って得られるコーティング合成物は、その後ウェブ形状の支持材料にキャスティング方法又は逆コーティング方法を用いて適用される。支持材料として、ウェブ又は一枚の紙、プラスチック、金属、又は、２つ以上のこれら材料の複合物が使用されてもよい。更に、コーティング材料を受容するための凹みを有するウェブ形状の支持材料（いわゆる、熱成形されたブリスター紙）が使用されてもよい。
【００１６】
生成物ウェブは、例えば、約０．１メートル（ｍ）乃至２ｍの幅を有してもよく、０．５０ｍ乃至１．６ｍの幅が好ましい。支持層に適用されるフィルム又はコーティング物は、薄い、つまり、それらの厚さの合計が１０乃至５００μｍ、好ましくは５０乃至２００μｍとなることが好ましい。
【００１７】
コーティングされた支持材料、即ち、支持材及びコーティング組成物の合成は、その後乾燥装置（乾燥炉）の中に移され、この乾燥装置の中を好ましくは連続的に移動される。
【００１８】
乾燥装置は、少なくとも一つの乾燥域を有するが、より良くはこのような域を少なくとも２つ有し、乾燥処理中この域中をコーティングされたフィルムが通る。
【００１９】
薄いフィルム又はコーティング物を製造する本発明によるプロセスは、乾燥中、調製されるべきフィルムの一定の含水量に対応する含水量を有する空気が水分補償域と呼ばれる少なくとも一つの乾燥域において供給されることを特徴とする。
【００２０】
薄いフィルム又はコーティングを乾燥する本発明のプロセスにおいて、乾燥は、乾燥の第１のフェーズ中、キャリヤに適用されるコーティング合成物の少なくとも一つの表面領域が調製されるべきフィルムの一定の含水量（所定の含水量）に対応する含水量を得、コーティング合成物の少なくとも一つの更なる表面領域が調製されるべきフィルムの一定の含水量より低い含水量を得ることで乾燥は好ましくは実現され、従って、コーティング合成物の少なくとも一つの更なる表面領域は所定の含水量に対応する含水量を有する表面領域よりもより強く乾燥される。乾燥のその後のフェーズ中、調製されるべきフィルムの一定の含水量より低い含水量を有する支持材に適用されるコーティング組成物の少なくとも一つの表面領域が調製されるべきフィルムの一定の含水量に対応する含水量を得ることが実現される。これは、上述の通り、一つ以上の水分補償域を用いて実現される。
【００２１】
従って、乾燥処理の好ましい実施例は、タンデム式に配置された少なくとも２つの乾燥域中を、支持材に適用されるコーティング組成物又はフィルムを好ましくは連続的な給送により通り抜けさせることを提供する。
【００２２】
このプロセスにおいて、フィルム又は層は最初に少なくとも１つの乾燥域を通り抜けされ、フィルムはその含水量が製造状態におけるフィルムの一定の含水量に少なくとも対応するレベルまで減少される程度まで乾燥される。乾燥のこの段の後、フィルムの部分的な領域、即ち、少なくとも一つの表面領域、特に縁領域がまだ低い含水量を有してもよい。これは、コーティングされたウェブの縦方向又は移動方向に対して特に縁領域で過度乾燥が生じる可能性があることを意味する。
【００２３】
その後、コーティングされたキャリヤは、少なくとも一つの水分補償域の中を運ばれ、フィルムはその製造状態における一定の含水量に対応する含水量を有する空気で充満される。このようにして、コーティングされた生成物ウェブの過度に乾燥された縁領域が再び湿らされることが実現され、プロセスにおける含水量は生成物の所定値に調節される。コーティングされた生成物ウェブ、つまりフィルム又は層は、従って、個々の領域が過度に乾燥される又は水分を含み過ぎること無く、表面全体にわたって均一な予め定めることが可能な水分を得る。
【００２４】
乾燥処理の更なる実施例は、実際の乾燥処理の開始前に、フィルム又はコーティングされた支持材を最初に予加熱域の中を通り抜けさせ、この予加熱域において温度が室温より上、即ち２５℃より上のレベル、好ましくは３０乃至５０℃まで上昇される。この予加熱域の後、コーティング合成物が設けられた支持材は上述の通り乾燥域に到達する。
【００２５】
フィルム又はコーティングされた支持材が予加熱域の中、その後、少なくとも３つ、好ましくは４乃至１６の乾燥域の中を連続的に運ばれる、乾燥処理の実施例が特に好ましい。乾燥域の合計数は、乾燥プロフィールに本質的に依存し、この乾燥プロフィールは各所与の場合に意図される。少なくとも一つの、好ましくは少なくとも２つの乾燥域が水分補償域として構成される。水分補償域は乾燥域の間におかれることが好ましい。
【００２６】
更に、夫々のフィルム又はコーティング生成物に適合する乾燥プロフィールが得られるよう、開ループ又は閉ループ制御装置を用いて給気、及び／又は、個々の域（予加熱域、乾燥域、水分補償域）における新鮮な空気の温度及び／又は含水量を調節することが有利である。
【００２７】
本発明は、ウェブの形状を有する支持材に適用されるコーティング合成物の一定の含水量を設定する装置を更に有する。水分補償域であるこの装置は、新鮮な空気を送る給気部及び処理後の空気を排気する排気部を有する乾燥域を含み、上記給気部には、空気の含水量の調節を可能にする、又は、調節することができる装置が設けられる。新鮮空気供給の含水量の調節は、制御ループによって自動的に実施され得る。
【００２８】
前述の装置の効果は、乾燥されるべきフィルム又はコーティングが上記域の中を運ばれることにより、この処理中、上記フィルム又はコーティングは定められた温度の、且つ、定められた含水量を有する空気で充満される。このためには、上記装置の内部空間には少なくとも２つの空気ノズル、好ましくはスリットノズルが設けられ、これらノズルを介して、特定の含水量に調節された入来する新鮮空気が乾燥域の少なくとも２つの空間領域に放たれ、この乾燥域中をコーティングされた生成物ウェブが移動される。
【００２９】
ウェブ形状の支持材に適用されるフィルム又はコーティングを均一に乾燥させる本発明による乾燥装置は、行に配置された少なくとも３つの乾燥域を有し、これら域を通じて乾燥されるべきウェブ形状の支持材が更に運ばれる。前述の少なくとも３つの域は、少なくとも１つの予加熱域、少なくとも１つの乾燥域、及び、水分補償域と呼ばれる少なくとも１つの乾燥域であり、この水分補償域と呼ばれる乾燥域において、給気部に空気の含水量を一定の値に調節することを可能にし、又は、調節することができる装置が設けられる。乾燥装置の中に前述の域夫々を２つ以上設けることも可能である。従って、乾燥装置は、所望の乾燥プロフィール又は生成物特性に依存して３乃至３０、好ましくは４乃至１６の域を有してもよい。
【００３０】
例えば、図１は、１４の域（１）乃至（１４）を有する乾燥装置を示す。ここでは、域（１）乃至（３）が例えば、予加熱域として機能し、域（４）乃至（１４）は乾燥又は水分補償域として機能する。
【００３１】
乾燥条件を個々の要件に適合することを可能にするためには、乾燥装置、又は、乾燥装置の域の少なくとも一つに給気速度及び／又は温度及び／又は含水量パラメータの開ループ又は閉ループ制御を可能にする装置が設けられる場合有利である。
【００３２】
本発明によるプロセス及び装置は、一貫した質、及び、表面全体にわたって一定である含水量によって特徴付けられる、本願記載の種類のフィルム又はコーティング物の製造を可能にする。更に、乾燥処理中にコーティングが支持ウェブから離れるといった不都合な点が回避される。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明を図１及び図２を用いて説明する。図示する実施例は、単に例を示すに過ぎず、如何なる方法でも本発明を制限するものではない。
【００３４】
図１は、本発明による乾燥装置の側面図を概略的に示す。この装置は、タンデム式に配置される１４の域（１）乃至（１４）を有し、これら域を通り生成物ウェブ（＝コーティングされた支持ウェブ；１５）が通り抜けられる。矢印は移動方向を示し、（１６）は移動ローラを示す。
【００３５】
個々の域（１）乃至（１４）は、好ましくは互いから短い距離でタンデム式に配置され、それにより狭いチャネル１７だけが域間にある。このようにして、可能な限りに精密に所望の温度及び水分プロフィールが維持されることが実現される。
【００３６】
新たにコーティングされた支持ウェブ（１５）は、域（１）において乾燥装置中に給送され、均一に乾燥された状態で域（１４）においてこの乾燥装置から出る。
【００３７】
域（１）乃至（１４）は、少なくとも一つの乾燥域が水分補償域（図２参照）として構成される、予加熱又は乾燥域でもよい。例えば、域（１）乃至（３）は予加熱域、域（４）乃至（９）は乾燥域、及び、域（１０）乃至（１４）は水分補償域として設けられてもよい。
【００３８】
域１乃至１４の温度プロフィールは、好ましくは次の通りに構成されてもよい。
【００３９】
【表１】
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図２は、一定の含水量を調節する（水分補償域；２０）ための、本発明による装置を通る（移動方向に対して横方向）断面を示す。コーティングされた支持ウェブ（生成物ウェブ；１５）は、装置の内部空間を通って運ばれる。給送コンジット（２２）及び制御装置（２３；例えば、制御弁）を介して、入来する空気は空気湿潤器（２４）、加熱ウォーム（２５）、及び、任意には更なる制御弁（２６）を介して、スリットノズル（２７）を用いて水分補償域（２０）の内部空間（２１）に通される。水分で濃縮された、ノズルから放たれる新鮮な空気は、矢印の方向に生成物ウェブ（１５）上を通り、ウェブの横方向の縁を通る（細い矢印）。次に、処理後の空気は、換気扇（２９）を補助として排気部（２８）を介して下に示す矢印の方向に水分補償域から除去される。排気部（２８）は、同様に制御弁（３０）が設けられてもよい。更に、処理後の空気は、任意には、制御弁（３１）を用いてサイクルに戻され、（２２）を介して入る新鮮な空気と混合されてもよい。空気湿潤器（２４）を用いて、一定の値まで空気の含水量を調節することが可能である。
【００４０】
水分補償域として構成されていない、乾燥装置の乾燥域は、図２に示す構成と類似するが、空気湿潤器（２４）は設けられていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による乾燥装置の側面図を示す図である。
【図２】本発明による装置の断面図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４  域
１５  支持ウェブ
１６  移動ローラ
１７  チャネル
２０  水分補償域
２１  内部空間
２２  給送コンジット
２３  制御装置
２４  空気湿潤器
２５  加熱ウォーム
２６  制御弁
２７  スリットノズル
２８  排気部
２９  換気扇
３１  制御弁
【図１】
0004406179.tif 000003
【図２】
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