(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する支持体の面に熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで支持体と樹脂膜とをニップしてラミネート物を製造する製造方法において、
ニップ点からの前記冷却ローラの円弧距離を該冷却ローラの中心角で表した場合に９０度以下になる位置に配置されたガス噴出ノズルから、前記樹脂膜に対して透過性を有するＣＯ２ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈｅガスの何れかのガスを、冷却ローラ面に向けて垂直に吹付けることによりガスのカーテンを形成し、前記冷却ローラの回転に伴って前記ニップ点に同伴される同伴空気を遮断することを特徴とするラミネート物の製造方法。
【請求項２】
走行する支持体の面に熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで支持体と樹脂膜とをニップしてラミネート物を製造する製造装置において、
ニップ点からの前記冷却ローラの円弧距離を該冷却ローラの中心角で表した場合に９０度以下になる位置に、前記樹脂膜に対して透過性を有するＣＯ２ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈｅガスの何れかのガスを噴出してガスのカーテンを形成するガス噴出ノズルを設けると共に、該ガス噴出ノズルの向きは前記冷却ローラ面に対して垂直に配置されていることを特徴とするラミネート物の製造装置。
【請求項３】
前記ガス噴出ノズルは、ノズル先端から前記冷却ローラ面までの距離が５０ｍｍ以下になる位置に配置されることを特徴とする請求項２のラミネート物の製造装置。
【請求項４】
前記ガス噴出ノズルは、該ノズルから吹き出されるガスの流速が１ｍ／秒以上であることを特徴とする請求項２又は３のラミネート物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネート物の製造方法及び装置に係り、特に、ラミネート物の樹脂膜表面に生じるクレータの発生を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真印画紙用支持体等のラミネート物の製造には、走行する支持体に、押出ダイから押し出したポリオレフィン等の熱可塑性樹脂の樹脂膜を、ニップローラと冷却ローラとの間のニップ点で被覆させると共にニップして圧着することにより、樹脂膜を支持体にラミネートする押出ラミネート方法（押出コーティング方法とも称す）が広く採用されている。
【０００３】
このラミネート物の製造において、支持体にラミネートされた樹脂膜の表面に微細な細孔（以下、「クレータ」と称す）が生じることがある。そして、このクレータの数が多いと製品の外観が損なわれるだけでなく、ラミネート物を例えば写真印画紙用支持体として使用する場合には光沢感も低下するので、製品の価値が著しく低下する。クレータの発生は、冷却ローラが回転する際に発生する同伴空気の影響で樹脂膜と冷却ローラとの間のエリアに同伴空気が溜まり、樹脂膜に凹状のへこみができることが原因とされる。そして、ラミネート物を製造する際のライン速度が大きいほど、樹脂膜の厚みが薄いほど、押出ダイからの樹脂の吐出温度が低いほど、ニップ圧力が小さいほど、及び支持体表面粗さが粗いほどクレータが発生し易い。
【０００４】
クレータ発生の防止対策として様々な検討がなされており、例えば特開平８−３６２３８号公報のように樹脂の観点から検討されたもの、特開平４−８１８３６号公報のように支持体の表面改良の観点から検討されたもの、特開平６─２１４３４２号公報のように工程条件を規定するようにしたもの、特開昭６３−２４６２２７号のように、樹脂膜を透過し易いガスをニップ点の方向に吹きつける新しい設備を提案したものがある。
【０００５】
【発明の解決する課題】
しかしながら、上記したクレーター発生の防止対策は、それなりに効果はあるものの、特にラミネート物を製造する際のライン速度を高速化する場合に十分な効果を得ることができないという問題があった。
【０００６】
この場合、前記した特開昭６３−２４６２２７号の設備の更なる改良として、遮風板を設けることが提案されているが、ライン速度が３００ｍ／分以上の高速領域に高速化した場合には効果が十分でなく、また遮風板が冷却ローラに接触すると冷却ローラを破損する虞も有る。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、クレータの発生を抑制して表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、特にラミネート物製造のライン速度を上げた場合に有効なラミネート物の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、走行する支持体の面に熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで支持体と樹脂膜とをニップしてラミネート物を製造する製造方法において、ニップ点からの前記冷却ローラの円弧距離を該冷却ローラの中心角で表した場合に９０度以下になる位置に配置されたガス噴出ノズルから、前記樹脂膜に対して透過性を有するＣＯ２ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈｅガスの何れかのガスを、冷却ローラ面に向けて垂直に吹付けることによりガスのカーテンを形成し、前記冷却ローラの回転に伴って前記ニップ点に同伴される同伴空気を遮断することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は前記目的を達成するために、走行する支持体の面に熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで支持体と樹脂膜とをニップしてラミネート物を製造する製造装置において、ニップ点からの前記冷却ローラの円弧距離を該冷却ローラの中心角で表した場合に９０度以下になる位置に、前記樹脂膜に対して透過性を有するＣＯ２ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈｅガスの何れかのガスを噴出してガスのカーテンを形成するガス噴出ノズルを設けると共に、該ガス噴出ノズルの向きは前記冷却ローラ面に対して垂直に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ガス噴出ノズルから樹脂膜に対して透過性のあるガスを冷却ローラ面に向けて吹付けてガスのカーテンを形成し、冷却ローラの回転に伴ってニップ点に向けて流れる同伴エアを遮断するようにした。これにより、クレータの発生を抑制でき、表面外観に優れたラミネート物を製造することができる。特に、ラミネート物製造のライン速度を上げてもクレータの発生を効果的に抑制でき、更にはクレータを顕著に減少できるので樹脂膜の膜厚をも薄くすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るラミネート物の製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１は、本発明におけるラミネート物の製造装置１０の全体構成図である。
【００１３】
図１に示すように、溶融状態の熱可塑性樹脂の樹脂膜１２が押し出される押出ダイ１４の下方には、冷却ローラ１６とニップローラ１８とが平行に隣接配置されると共に、冷却ローラ１６を挟んでニップローラ１８の反対側には、剥離ローラ２０が冷却ローラ１６に平行して隣接配置される。更に、ニップローラ１８を挟んで冷却ローラ１６の反対側には、バックアップローラ２２が設けられる。そして、走行する帯状の支持体２４は、冷却ローラ１６とニップローラ１８とが接するニップ点Ｐにおいて押出ダイ１４から押し出された樹脂膜１２が被覆されながらニップされる。樹脂膜１２が被覆された支持体２４は、樹脂膜側を冷却ローラ１６面に接しながら走行して冷却され、剥離ローラ２０により冷却ローラ１６から剥離される。これによりラミネート物２７が製造される。
【００１４】
また、支持体２４と樹脂膜１２とのニップ点Ｐの近傍には、冷却ローラ１６面に向けてガスを噴出するガス噴出ノズル２６が設けられる。ガス噴出ノズル２６から噴出するガスは、樹脂膜１２に対して透過性を有するガス、例えばＣＯ2 ガス，Ｏ2 ガス，Ｈ2 Ｏガス，Ｈｅガス等を使用することができる。ガス噴出ノズル２６のノズル形状は、冷却ローラ１６の幅方向に長いスロットル状に形成され、これにより噴出されたガスはノズル先端から冷却ローラ面に至るガスのカーテンを形成する。
【００１５】
上記の如く構成されたラミネート物の製造装置１０によれば、ガス噴出ノズル２６から樹脂膜１２に対して透過性のあるガスを冷却ローラ１６面に向けて吹付けてガスのカーテンを形成し、冷却ローラ１６の回転に伴ってニップ点Ｐに向けて流れる同伴エアを遮断し、透過性を有するガスに置換するようにした。これにより、樹脂膜１２と冷却ローラ１６とで囲まれたエリア２８において、樹脂膜１２の面にガスが同伴されても透過性を有するガスであれば、樹脂膜１２にへこみを形成しにくくなるので、クレータの発生を効果的に抑制することができる。更には、同伴空気をガスのカーテンで遮断するので、従来の遮風板を使用した場合のように冷却ローラ１６を破損することもない。
【００１６】
このように、本発明は、クレータの発生を抑制でき、表面外観に優れたラミネート物２７を製造することができる。特に、ライン速度が３００ｍ／分を超すような高速度領域でも、クレータ数の発生を効果的に抑制できるので、生産性を向上させることができる。更にはクレータを顕著に減少できることから樹脂膜１２の膜厚をも薄くすることができ、これにより原材料費を削減することができる。また、本発明により、押出ダイ１４の近傍もガス雰囲気になるため、ダイスジの発生も抑制される。
【００１７】
このガス噴出ノズル２６の設置において、図１に示すように、上記のニップ点Ｐの近傍の好ましい位置は、ガス噴出ノズル２６から吹付けられる冷却ローラ１６面の吹付け点Ｑからニップ点Ｐまでの冷却ローラ１６の円弧距離（以下「ニップ点からの距離」という）を冷却ローラの中心角α（冷却ローラ１６の中心Ｏとニップ点Ｐとを結ぶ線と、中心Ｏと吹付け点Ｑとを結ぶ線が成す角度）で表した場合に、９０度以下であることが好ましく、８０度以下が更に好ましい。ニップ点Ｐからの吹付け点Ｑまでの円弧距離が中心角において９０度を超えると、吹付けたガスが拡散してしまい安定したガスのカーテンを形成できないので、効果が小さくなる。また、８０度を超えると、ガスを排気する方法等により効果にバラツキが生じ易いので、８０度以下が一層良い。また、ガスの冷却ローラ１６面に対する吹付け角度βは、冷却ローラ１６の中心方向、即ち冷却ローラ１６面に垂直な方向から±２０°以内、好ましくは±１０°以内である。また、ガス噴出ノズル２６の先端から冷却ローラ１６面までの距離Ｌ（以下「冷却ローラからの距離」という）は、冷却ローラ１６面に垂直方向の吹付け距離として５０ｍｍ以下、更に好ましくは４０ｍｍ以下である。冷却ローラ１６からの距離が５０ｍｍを超えると、吹付けたガスが拡散してしまい安定したガスのカーテンを形成できないので、効果が小さくなる。更には、ガス噴出ノズル２６から吹付けられるガスの流速は１ｍ／秒以上が好ましく、２ｍ／秒以上が一層好ましい。ガス流速が１ｍ／秒未満では、吹付けたガスが拡散してしまい安定したガスのカーテンを形成できないので、効果が小さくなる。
【００１８】
ガス噴出ノズル２６のこれらの好ましい条件は、ラミネート物２７を製造するライン速度が３００ｍ／分以上に高速化して冷却ローラ１６の回転が速くなったときに特に有効である。これは製造ラインのライン速度が３００ｍ／分以上の極めて高速な場合には冷却ローラ１６の同伴空気による影響が大きくなり、単に冷却ローラ１６面に向けてガスを吹き出すだけでは同伴空気の遮断効果が十分に得られにくく、樹脂膜１２と冷却ローラ１６とで囲まれたエリア２８において空気から一旦置換されたガスが乱流拡散により拡散してしまうからである。
【００１９】
尚、本発明は、表面に凸凹のある冷却ローラで、この凸凹をラミネート物に転写する場合にも有効である。即ち、冷却ローラ１６の表面に凸凹がある場合、凹部には同伴される空気が残っているが。しかし、本発明を実施することにより、この凹部の空気が透過性を有するガスに置換され、置換されたガスは樹脂膜を透過するので、冷却ローラ表面の凸凹がより明瞭に樹脂膜に転写される。従って、樹脂膜面が光沢面の場合でも、或いはマット面や絹目面等の各種の面種の品質を向上させることができる。
【００２０】
【実施例】
次に、厚み１７５μｍ、幅３００ｍｍの帯状の支持体（原紙）の表面に、厚み２５μｍのポリエチレンをラミネートした実施例を表１により説明する。ライン速度としては、高速な３００ｍ／分と、更に高速な４００ｍ／分の２通りで行った。
【００２１】
実施例１は、ライン速度３００ｍ／分において、ガス噴出ノズルからのＣＯ2 ガスを冷却ローラ方向（表１では単に『ローラ面』と記載）吹付けたもので、ＣＯ2 ガスを風速３ｍ／秒（風量：３６リットル／分）、ニップ点からの距離を４５度、冷却ローラからの距離を２０ｍｍになるようにして、本発明の条件を全て満足するように設定したものである。
【００２２】
実施例２は、ライン速度を４００ｍ／分にした以外は実施例１と同様である。
【００２３】
比較例１は、ガス噴出ノズルを設けずにライン速度を３００ｍ／分で行った場合である。
【００２４】
比較例２は、ライン速度３００ｍ／分において、特開昭６３−２４６２２７号に記載されたようにガス噴出ノズルからのガスをニップ点に向けて吹付けたものである。それ以外は実施例１と同様にして、ガスの吹付け方向のみが本発明を満足しないように設定したものである。
【００２５】
比較例３は、冷却ローラからの距離を６０ｍｍになるようにした以外は実施例１と同様になるようにして、冷却ローラからの距離のみが本発明を満足しないように設定したものである。
【００２６】
比較例４は、ニップ点からの距離を１００度とした以外は実施例１と同様にして、ニップ点からの距離のみが本発明を満足しないように設定したものである。
【００２７】
比較例５は、ＣＯ2 ガスを風速を０．５ｍ／秒にした以外は実施例１と同様にして、ガス風速のみが本発明を満足しないように設定したものである。
【００２８】
比較例６は、ライン速度を４００ｍ／分にした以外は比較例２と同様である。
【００２９】
比較例７は、同伴空気の流れ方向からみて、ガス噴出ノズルの上流位置にウレタンゴム製の遮風板を設けた以外は比較例６と同様である。
【００３０】
上記した実施例及び比較例の条件で製造したラミネート物について、樹脂膜１ｃｍ2 当たりのクレータ数を測定することにより評価した。評価結果は、表１に『クレータ結果』として示した。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１から分かるように、ガス噴出ノズルを設けないためにクレータ数が３５０個と極めて多い比較例１に対して、ニップ点方向にガスを吹付けた比較例２でのクレータ数は１００まで低下した。そして、冷却ローラ面方向にガスを吹付けた実施例１のクレータ数は４０まで顕著に低下した。このことは、ニップ点方向ヘのガス吹付けであってもクレータの抑制に効果はあるが、冷却ローラ面方向へのガス吹き付けにより一層効果を向上させることができる。これは、冷却ローラ面方向へガスを吹き付けることでガスのカーテンを形成し、これにより冷却ローラの回転に同伴する同伴空気を遮断することがクレータ発生の抑制に顕著な効果があることを意味している。
【００３３】
実施例１のクレータ数４０と、冷却ローラからの距離のみが本発明を満足しない比較例３のクレータ数２００との対比から分かるように、ガスの吹付け位置を冷却ローラ面に近づけないと効果が小さくなり、具体的には冷却ローラ面から５０ｍｍ以下である。
【００３４】
実施例１のクレータ数４０と、ニップ点からの距離のみが本発明を満足しない比較例４のクレータ数２１０との対比から分かるように、ニップ点からの距離を小さくとらないと効果が小さくなり、具体的には９０度以下である。
【００３５】
実施例１のクレータ数４０と、ガス風速のみが本発明を満足しない比較例５のクレータ数１９０との対比から分かるように、ガス風速を大きくしないと効果が小さくなり、具体的には１ｍ／秒以上である。この場合、比較例５のガス風速条件で実施例１と同じクレータ数まで減少させるためには、ラミネートするポリエチレンの厚みを３５μｍｍまで厚くしなくてはならなかった。
【００３６】
また、比較例２と比較例６との対比により、ライン速度が３００ｍ／分から４００ｍ／分に上昇すると、他の条件は同じでもクレータ数が１００個から２５０個に急激に増加するが、その場合でも実施例２からわかるように、ガスの吹付け方向を冷却ローラ面に向けてガスのカーテンを形成させることで、クレータ数を５０個まで減少させることができる。
【００３７】
比較例６と比較例７との対比から、遮風板を設けることによりクレータ数を２５０個から１１５個まで減少させることはできるが、その場合でも実施例２のクレータ数４０個までは減少できなかった。また、遮風板の場合には、遮風板と冷却ローラとの間に異物が付着すると、冷却ローラに細かい筋が発生してしまい、極端な場合には冷却ローラ面の表面加工をやり直さなくてはならなかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のラミネート物の製造方法及び装置によれば、クレータの発生を抑制でき、表面外観に優れたラミネート物を製造することができる。特に、ライン速度が３００ｍ／分を超すような高速度領域でも、クレータ数の発生を顕著に抑制できるので、生産性を向上させることができる。更にはクレータを顕著に減少できるので樹脂膜の膜厚をも薄くすることができこれにより原材料費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のラミネート物の製造装置の全体構成図
【符号の説明】
１０…ラミネート物の製造装置、１２…樹脂膜、１４…押出ダイ、１６…冷却ローラ、１８…ニップローラ、２０…剥離ローラ、２２…バックアップローラ、２４…支持体、２６…ガス噴出ノズル、２７…ラミネート物、２８…エリア、Ｐ…ニップ点、Ｑ…吹付け点、Ｏ…冷却ローラの中心
【図１】
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