JP2004344693A - Method and apparatus for sequential coating - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逐次塗布方法及び装置に係り、特にプラスチック製の帯状な支持体に塗布液を塗布・乾燥する一連の工程を複数回行う逐次塗布方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
塗布液を塗布するための支持体として、PET(ポリエチレンテレフタレート)、TAC(セルローストリアセテート)等のプラスチック製の支持体が多用されている。このプラスチック製の支持体の製造方法の1つとして、バンド又はドラム上にドープを流延し、その後に膜として剥ぎ取って乾燥する溶液製膜法があり、かかる製造法によって製造された支持体には、図8に示すように、支持体1の幅方向断面がトタン状に波打つ、波状皺が発生することがある。かかる波状皺を有する支持体1は塗布液を塗布したときに支持体幅方向の塗布厚みムラの原因になる。
【0003】
従って、この皺を平坦化するため、例えば特許文献1に示すように、バンド又はドラムから剥離した膜を該膜のガラス転移点温度以上に加熱した後、多数のローラに掛け渡して搬送させることで波状皺を解消させ、これにより波状皺のない支持体を製造するようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−225953号公報
【0005】
【特許文献2】
特開2000−117183
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1の皺解消処理を行った支持体1に、塗布液を多層同時塗布した後、乾燥して塗布膜製品を製造する場合には支持体幅方向の塗布厚みムラは発生しない。
【0007】
しかしながら、支持体1に塗布液を塗布・乾燥する一連の工程を複数回繰り返すことにより塗布液を多層塗布したり、支持体の表面と裏面に順次塗布する逐次塗布方法の場合には、皺解消処理を行った支持体1であっても塗布膜の支持体幅方向に塗布厚みムラが発生し易いという問題があることが分かった。
【0008】
そこで、出願人は、逐次塗布方法に特許文献2の乾燥技術を適用して、塗布形成された塗布膜を塗布液が流動しにくいように水平搬送しつつ乾燥すると共に、支持体を押し付け手段で搬送ロール側に押し付けながら乾燥することにより、かかる塗布厚みムラを解消する試みを行ったが、解消できなかった。
【0009】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたもので、逐次塗布によって塗布膜製品を製造する場合にも、波状皺に起因する支持体幅方向の塗布厚みムラを確実に解消することができる逐次塗布方法及び装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決する為の手段】
本発明の発明者は、上記した特許文献1によって溶液製膜法で製造されるプラスチック製の支持体の波状皺が一旦は解消しても、この支持体に塗布した塗布膜を乾燥するために支持体の略ガラス転移点温度以上の温度まで上げると、その時点で支持体に波状皺が再発するとの知見を得た。特に、溶液製膜法において支持体幅方向に延伸処理が施されたプラスチック製の支持体ほど、乾燥工程において波状皺が再発し易い。従って、逐次塗布の場合、再発した波状皺が原因で次の塗布の際に波状皺の凸部から凹部に塗布液が流れ込み易くなるため、支持体幅方向に塗布厚みムラが発生してしまうことが分かった。乾燥温度を支持体の略ガラス転移点温度よりも低くする考えもあるが、乾燥効率が悪くなるので、生産性が低下し得策でない。
【0011】
発明者はこの対策を鋭意研究した結果、2回目以降の塗布を行う前の乾燥工程の後に、塗布膜には非接触な状態で支持体を該走行方向に円弧状に保持して該支持体に面圧を付与しながら冷却する冷却工程を少なくとも1回行うことで再発した波状皺を矯正でき、次の塗布において塗布厚ムラが発生しないとの知見を得た。即ち、乾燥で発生した波状皺を有する支持体をその走行方向に円弧状に保持して支持体に面圧を付与することで、波状皺を有する支持体を平坦状に矯正する力が作用する。しかも、支持体を冷却することで、波状皺が矯正された状態で支持体が冷却硬化するので、その後に支持体が面圧のない状態で走行しても、再び波状皺が支持体に復元してしまうことがない。
【0012】
また、塗布膜には非接触な状態で支持体に面圧を付与するのは、塗布膜を乾燥する高温状態では、塗布膜が軟化しているので、塗布膜に接触状態で面圧を付与すると、面圧を付与する例えばロール等が汚れ、その汚れが後から走行してくる支持体に転写されて、二次的な塗布面故障を生じるからである。
【0013】
尚、本発明は、塗布・乾燥工程を複数段連続して行ってもよく、1回の塗布・乾燥ごとに支持体を一旦巻き取って、次の塗布・乾燥のときに巻き取った支持体を再送出するようにしてもよい。また、本発明では、支持体に面圧を付与しながら冷却することで、発生した波状皺を矯正するものであるが、乾燥後に冷却を行うことで乾燥した塗布膜を早く冷却するという副次的な効果もあることは言うまでもない。
【0014】
本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
【0015】
本発明の請求項1は前記目的を達成する為に、走行する帯状なプラスチック製の支持体の面に塗布液を塗布し、該塗布した塗布膜を前記支持体の略ガラス転移点温度以上の温度で乾燥する塗布・乾燥工程を複数回行う逐次塗布方法において、2回目以降の塗布を行う前の乾燥工程の後に、前記塗布膜には非接触な状態で前記支持体を該走行方向に円弧状に保持して該支持体に面圧を付与しながら冷却する冷却工程を少なくとも1回行うことを特徴とする。
【0016】
ここで「円弧状」とは、半円状、楕円状も含むものとする。
【0017】
本発明の請求項1によれば、逐次塗布方法において、2回目以降の塗布を行う前の乾燥後に、前記塗布膜には非接触な状態で前記支持体を該走行方向に円弧状に保持して該支持体に面圧を付与しながら冷却する冷却工程を少なくとも1回行うようにしたので、逐次塗布による多層塗布又は支持体の表裏両面に順次塗布して塗布膜製品を製造する場合にも、支持体幅方向の塗布厚みムラを確実に解消することができる。
【0018】
本発明において、複数回の乾燥工程の後に全て冷却工程を行ってもよく、1回だけ行ってもよく、要は、2回目以降の塗布において波状皺がない状態で塗布を行えるように冷却工程が配置されていればよい。
【0019】
本発明の請求項2は請求項1において、前記支持体の円弧状の保持は支持体の走行方向に複数回行うことを特徴とする。支持体の円弧状の保持を複数回行うことにより、発生した波状皺を確実に矯正できるからである。
【0020】
本発明の請求項3は請求項1又は2において、前記支持体を冷却する冷却ゾーンの設定温度を25〜60°Cの範囲にすることを特徴とする。これは、支持体を冷却する温度が60°Cを超えて高すぎると支持体が硬性状態にならずに波状皺が復元する場合がある。また、冷却温度が25°Cを下回って低すぎると、支持体は乾燥温度の高い状態から急激に冷却されるので、波状皺が完全に矯正されない前に支持体が硬性状態になってしまうことがあるからである。
【0021】
本発明の請求項4は請求項1〜3の何れか1において、前記支持体は、溶液製膜法で製造されると共に、支持体幅方向に延伸処理が施されていることを特徴とする。これは、支持体幅方向に延伸処理が施されたプラスチック製の支持体ほど、塗布した塗布膜を支持体の略ガラス転移温度以上の温度で乾燥するときに波状皺が発生し易いためである。
【0022】
本発明の請求項5は前記目的を達成する為に、走行する帯状なプラスチック製の支持体の表面に塗布機で塗布液を塗布し、該塗布した塗布膜を乾燥器で前記支持体の略ガラス転移点温度以上の温度で乾燥する塗布・乾燥処理を複数回行う逐次塗布装置において、前記複数回の塗布・乾燥処理のうち2回目以降の塗布を行う前段の乾燥器の少なくとも1つには、前記塗布膜を乾燥する乾燥ゾーンの後に、前記塗布膜には非接触な状態で前記支持体を該走行方向に円弧状に保持して該支持体に面圧を付与する面圧付与手段を備えた冷却ゾーンが設けられていることを特徴とする。
【0023】
本発明の請求項5は、請求項1の逐次塗布方法を装置として構成したものである。
【0024】
本発明の請求項6は請求項5において、前記面圧付与手段は、所定の間隔をあけて平行に配置され、走行する前記支持体の塗布膜反対側面をガイドする複数のロールと、前記ロールに対して支持体の反対側に設けられ、前記ロール同士の隙間からエアを吸引して前記支持体を引きつけるサクションボックスと、前記サクションボックス内のエアを吸引する吸引機と、を備えたサクションテーブルであることを特徴とする。このように、サクションテーブルで支持体の塗布膜反対側面側を保持すると、ロール同士の隙間からエアを吸引して前記支持体を引きつけられるので、支持体はガイドローラ面及びガイドローラ同士の間で円弧状に保持される。これにより、支持体に円弧状の面圧が付与されるので、波状皺が矯正される。
【0025】
本発明の請求項7は請求項5において、前記面圧付与手段は、支持体走行方向に円弧状なエア吹出面を有し、該エア吹出面からエアを噴出することにより前記支持体を円弧状なエア吹出面に沿って浮上走行させる支持体浮上走行装置であることを特徴とする。このように、支持体浮上搬送装置の円弧状なエア吹出面に沿って支持体を非接触搬送させることにより、エア吹出面の部分で円弧状の面圧が付与されるので、波状皺が矯正される。
【0026】
本発明の請求項8は請求項7において、前記エア吹出面の開口率は1%以下であることを特徴とする。これは、エア吹出面の開口率は1%以下にすることで、支持体の浮上高さを極めて小さくできる一方、浮上力を十分大きくすることができるので、支持体を安定的に浮上走行させることができるだけでなく、支持体に円弧状の面圧を適度に付与することができるためである。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る逐次塗布方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【0028】
図1は、本発明の逐次塗布装置10の全体構成図であり、塗布・乾燥を2回繰り返して支持体に2層逐次塗布する一例である。尚、塗布・乾燥の繰り返し回数は2回に限定するものではなく、逐次塗布する回数分だけ行われる。
【0029】
図1に示すように、逐次塗布装置10は、プラスチック製の支持体14を塗布・乾燥ラインに送り出す送り出し装置12、支持体14に1層目の塗布膜を塗布するエクストルジョン型の第1の塗布機16、塗布膜を乾燥する第1の乾燥器18、1層目の塗布膜の上に2層面の塗布膜を塗布するエクストルジョン型の第2の塗布機24、塗布膜を乾燥する第2の乾燥器26、及び逐次塗布で形成された塗布膜製品を巻き取る巻取り装置32で構成される。尚、支持体14の走行は、巻取り装置32の巻取りで走行させるようにしてもよく、送り出し装置12から巻取り装置32までの塗布・乾燥ライン途中にサクションローラ等のフィードローラ(図示せず)を設け、フィードローラによる支持体14の搬送速度と巻取り装置32の巻き取り速度とを同期させるようにしてもよい。
【0030】
プラスチック製の支持体14としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、TAC(セルローストリアセテート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド、ポリプロピレン(PP)等を使用することができるが、特にPETとTACが好ましい。支持体14の厚みは、5〜200μmの範囲が好ましい。また、1回目及び2回目の塗布液の粘度は0.5〜20cPの範囲が好ましく、1回目及び2回目の塗布膜の厚みは0.05〜5μmの範囲が好ましい。
【0031】
第1及び第2の塗布機16、24は、支持体14の走行を支持するバックアップローラ33と、支持体14を挟んでバックアップローラ33に対面する塗布ヘッド34とで構成され、塗布ヘッド34内に供給された塗布液はマニホールド36で支持体幅方向に拡流された後、狭隘なスリット38を通って薄膜状に形成され、スリット先端から吐出される。吐出した塗布液は塗布ヘッド34の先端と支持体14との間に形成されるビード(液溜まり)を介して走行する支持体14に塗布される。尚、塗布機の種類は、エクストルージョン型の塗布機に限らず、カーテンコーター、スライドコーター、ロッドコーター、リバースコーター、グラビアロールコータ等の各種の塗布機を使用することができる。また、第1の塗布機16と第2の塗布機24の種類を変えてもよい。
【0032】
第1及び第2の乾燥器18、26は、走行する支持体14の入口と出口が開口されたケーシング40内に、支持体走行方向の上流側に乾燥ゾーン20が形成されると共に下流側に冷却ゾーン22が形成される。乾燥ゾーン20と冷却ゾーン22との間は支持体14の通る開口31A(図3参照)を有する区画壁31で区画される。
【0033】
乾燥ゾーン20では、支持体14の略ガラス転移温度以上の温度で塗布膜が乾燥される。例えば、PET支持体の場合には、乾燥ゾーン20における支持体14の乾燥温度は、PET支持体のガラス転移点(80〜100°C)以上である約120°Cに設定される。尚、乾燥ゾーンの全ての温度設定が約120°Cである必要はなく、乾燥ゾーン20は通常複数のゾーンに分割されており、乾燥後半部のゾーン温度は60°C程度の低めに設定される。
【0034】
乾燥ゾーン20での塗布膜の乾燥方式としては、ローラ搬送乾燥方式又はパラレル非接触乾燥方式を好適に使用することができる。
【0035】
ローラ搬送乾燥方式は、図2(a)に示すように、支持体14の水平な走行ラインに沿って複数のパスローラ42、42…が配列され、支持体14の塗布膜反対側面がパスローラ42で支持される。そして、複数の乾燥風供給口44、44…から乾燥ゾーン20内に吹き出されて塗布膜を乾燥したエアが複数の排気口46、46…から排気され、塗布膜が乾燥される。
【0036】
パラレル非接触乾燥方式は、図2(b)に示すように、乾燥ゾーン20内に、乾燥風を吹き出すエアヘッダ48を支持体14を挟んだ上方と下方の両方に支持体14の搬送ラインに沿って互い違いに配置され、エアヘッダ48から支持体14に向けて乾燥風が吹き出される。これにより、支持体14は乾燥ゾーン20内をサインカーブを描くように非接触走行して塗布膜が乾燥される。
【0037】
一方、冷却ゾーン22では、図3又は図6に示すように、複数の冷風供給口51、51…から吹き出された冷風によって支持体14が冷却されると共に、面圧付与手段53によって支持体14を該走行方向に円弧状に保持する面圧を塗布膜には非接触な状態で付与しながら該支持体14が冷却される。支持体14を冷却した冷風は複数の排気口57、57…から排気される。
【0038】
塗布膜に非接触な状態で支持体14を該走行方向に円弧状に保持する面圧を付与する面圧付与手段53としては、サクションテーブル方式又は支持体浮上走行方式を好適に使用することができる。
【0039】
サクションテーブル方式の面圧付与手段53は、図3に示すように、冷却ゾーン22内を走行する支持体14の下側、即ち塗布膜反対側に複数のサクションテーブル50を設けて構成される。図3は、2ロール1組のサクションテーブル50を支持体14の走行方向に沿って3台配置した例である。
【0040】
サクションテーブル50は、図3〜図5に示すように、ロール52、52、サクションボックス54、ブローボックス56、及びブロア58で構成され、ブロア58は冷却ゾーン22の外部に設置される。ロール52、52は図4及び図5に示す如く、所定の間隔Sをあけて平行に配置され、回転自在に支持される。間隔Sは、例えば、0.5〜3mmの範囲に設定され、サクションボックス54内を減圧することにより支持体14をロール52にラップさせることができるようになっている。
【0041】
ロール52の材質や表面形状に特に制約はなく、例えば、表面が平滑なロール、表面に微細や凹凸を設けたロール、表面に種々のメッキを施したロールなどが使用される。尚、ロール52をそれぞれモータなどの駆動手段に接続し、回転させるようにしてもよい。サクションボックス54は、ロール52、52の下側に配置され、中空の略箱型に形成される。サクションボックス54は上側が開放されており、吸引開口54Bを上面に備えている。また、サクションボックス54の側壁上部は、一対のロール52、52の間に入り込んだ略三角形状に形成されるとともに、ロール52に合わせて円弧状に形成される。このように形成された側壁によって、サクションボックス54の内部の吸引力が側方に逃げることを防止できる。また、サクションボックス54の上部には、遮蔽板54Aが設けられる。この遮蔽板54Aは、吸引開口54Bの両端部を閉塞するために設けられ、吸引開口54Bの幅が支持体14の幅よりも若干(例えば10〜600mm程度)小さく形成される。サクションボックス54の底部には、吸引管60が接続されており、この吸引管60はブロア58の吸引口に接続される。従って、ブロア58を駆動すると、サクションボックス54の内部のエアが吸引され、サクションボックス54の内部圧力が低下する。サクションボックス54の内部圧力は、例えば、サクションボックス54の外部圧力に対して、50〜10000Pa減圧される。ブロア58の吹き出し口58Aには、送気管(返送ラインに相当)62が接続され、この送気管62の先端には、ブローボックス56、56が設けられる。ブローボックス56は、サクションボックス54の下方に、且つ、サクションボックス54に近傍して配置される。また、ブローボックス56は、略箱型に形成されるとともに、下面がパンチングプレート56Aになっている。これにより、図3のブロア58を駆動して吹き出し口58Aから吹き出されたエアは、送気管62を介してブローボックス56に送気され、パンチングプレート56Aの各孔から略均等に下向きに吹き出される。なお、パンチングプレート56Aの代わりに、支持体14の幅方向にエアを均一化して吹き出すような整流板(不図示)を設けてもよい。また、送気管62には、HEPAフィルタなどのエア浄化手段64が設けられている。これにより、送気管62を流れるエア中に浮遊する塵埃やゴミなどが捕集され、清浄エアがブローボックス56に送気される。
【0042】
支持体浮上走行方式の面圧付与手段55は、図6に示すように、冷却ゾーン22内に、エアを吹き出すエア吹出面66Aが円弧状に形成されたエアヘッダ66、66…を、支持体14を挟んだ上方と下方の両方に支持体14の搬送ラインに沿って互い違いになるように配置され、各エアヘッダ66はエア配管68を介してブロア70に接続される。この場合、円弧状のエア吹出面66Aが支持体14側を向くように配置され、この状態でエアヘッダ66を冷却ゾーン22の本体である乾燥器18、26の側板に支持固定される。これにより、ブロア70を駆動してエアヘッダ66のエア吹出面66Aからエアを吹き出すことにより、走行する支持体14は冷却ゾーン22、30内をサインカーブを描きながら非接触走行して冷却される。図6は、支持体14の搬送方向に沿って6基のエアヘッダ66を配置した例である。
【0043】
エアヘッダ66は、図7に示すように、長方形なベース部材72の両端に、エア供給管74が嵌合された略半円板状の一対のフランジ76、76が立設され、この一対のフランジ76、76の間に無数の吹き出し孔78を有する金属板80が円弧状に張架される。これにより、支持体14の走行方向に円弧状で無数の吹き出し孔78を有するエア吹出面66Aが形成される。エア吹出面66Aの全体に対する吹き出し孔78(合計)の開口面積の比率である開口率は1%以下であることが好ましい。これは、開口率は1%以下にすることで、支持体14の浮上高さを極めて小さくできる一方、浮上力を十分大きくすることができるので、支持体14を安定的に浮上走行させることができるだけでなく、支持体14に円弧状の面圧を適度に付与することができるためである。この場合、吹き出し孔78の径や数を調整することにより開口率を1%以下にしてもよいが、孔78を小さくし過ぎると目詰まりし易くなるので、目詰まりしない程度の大きさの吹き出し孔78を形成した円弧状の金属板80に所定間隔でワイヤー82を巻回するとよい。尚、図7では、吹き出し孔78を示すためにエア吹出面66Aの一部のみにワイヤー82を巻いた図で示してある。使用するワイヤー82は、ステンレス線、ピアノ線等が好ましい。また、一対のエア供給管74の一方を閉塞して片方のみからエアをエアヘッダ内に供給することもできるが、エア供給管74の両方からエアを供給する方が好ましい。これにより、エア吹出面66Aから吹き出されるエアの吹き出し圧力がエア吹出面66A全体で均一化され易いので、支持体14の浮上走行を更に安定化することができる。このような、エアヘッダ66としては、例えば、bellmatic社製のワイヤー巻きタンバーを使用することができる。
【0044】
尚、本実施の形態では、乾燥器18、26の一部として冷却ゾーン22を設けたが、冷却ゾーン22を別装置として独立して設けてもよい。更には、1回目の塗布・乾燥を終了した時点で支持体14を別の巻取り装置(図示せず)に一旦巻き取り、巻き取った支持体14を2回目の塗布に送り出すようにしてもよい。
【0045】
次に、以上の如く構成された本発明の逐次塗布装置を用いて本発明の逐次塗布方法を説明する。
【0046】
図1に示すように、送り出し装置12から送出されたプラスチック製の支持体14は、第1の塗布機16で支持体14面に塗布液が塗布される。第1の塗布機16で塗布膜が形成された支持体14は第1の乾燥器18の乾燥ゾーン20内を走行し、支持体14の略ガラス転移温度以上の温度で塗布膜が乾燥される。この高温での乾燥時に、支持体14に波状皺が発生する場合がある。この波状皺の発生は、従来技術で述べたように、支持体14を製造する製造ラインで矯正された波状皺が再発する場合も含まれる。
【0047】
そこで、本発明では、乾燥ゾーン20の下流側に設けた冷却ゾーン22において、サクションテーブル方式或いは支持体浮上方式等の面圧付与手段53によって、支持体14を該走行方向に円弧状に保持する面圧を塗布膜には非接触な状態で付与しながら、冷却ゾーン22に吹き出される冷風で支持体14を冷却するようにした。サクションテーブル方式の面圧付与手段53を使用する場合には、図3及び図4に示すように、支持体14がロール52にラップする部分及びロール52同士の間が円弧状になるので、支持体14を該走行方向に円弧状に保持する面圧を塗布膜には非接触な状態で付与することができる。また、支持体浮上方式等の面圧付与手段53を使用する場合には、図6に示すように、エアヘッダ66のエア吹出面66Aから吹き出されるエアによって、エア吹出面66Aの部分で支持体14に面圧が付与されて支持体14が円弧状になるので、支持体14を該走行方向に円弧状に保持する面圧を塗布膜には非接触な状態で付与することができる。このように、支持体14に面圧を付与して支持体14をその走行方向に円弧状に保持することで、波状皺を有する支持体14を平坦状に矯正する力が作用する。しかも、支持体14を冷却することで、波状皺が矯正された状態で支持体14が冷却硬化するので、その後に支持体14が面圧のない状態で走行しても、再び波状皺が支持体14に復元してしまうことがない。
【0048】
続いて、支持体14は、第2の塗布機24で1層目の塗布膜の上に2層目の塗布膜が塗布される。この場合、第1の乾燥器18の冷却ゾーン22で波状皺が矯正されているので、塗布厚みムラになることはない。2層目の塗布膜が塗布された支持体14は、第2の乾燥器26において第1の乾燥器18と同じように乾燥、冷却された後、巻取り装置32に巻き取られる。第2の乾燥器26での乾燥により波状皺が発生する場合があるが、この場合には既に塗布が終了した後なので塗布厚みムラになることはなく、また巻取り装置32で支持体14をロール状に巻き取ることで、波状皺が矯正されるので、第2の乾燥器26の冷却ゾーン22は省略することも可能である。これにより、塗布厚みムラのない良好な塗布膜製品を製造することができる。
【0049】
【実施例】
逐次塗布装置10は、PET製の支持体14の送り出し装置12から巻取り装置32との間に塗布機16と乾燥器18との組み合わせを3段設け、支持体14に3層逐次塗布する装置を用いた。即ち、支持体14の送り出し→1回目の塗布・乾燥工程→2回目の塗布・乾燥工程→3回目の塗布・乾燥工程→支持体の巻き取りを行う構成とした。
【0050】
そして、本発明の実施例では、第1の塗布による塗布膜を乾燥する乾燥器18に冷却ゾーン22を設け、冷却ゾーン22には、2ロール1組のサクションテーブル50を、250mm間隔で5台配置した。
【0051】
第1の乾燥器18の乾燥ゾーン20ではPET製の支持体14のガラス転移点温度(80〜100°C)以上の120°Cの高温で塗布膜を乾燥すると共に、乾燥ゾーン20の最下流部、即ち冷却ゾーン22の直前では乾燥温度を約60°Cまで下げた。そして、乾燥ゾーン20に続く冷却ゾーン22の設定温度を、支持体14の品温がサクションテーブル50上で、冷却ゾーン直前の約60°Cから約40°Cまで冷却されるように25〜50°Cに設定した。
【0052】
その結果 本実施例の場合、塗布厚みムラは支持体100m2 当たり1.9箇所あったが、波状皺に起因する塗布厚みムラは1つもなかった。これは、第1の乾燥器18の乾燥ゾーン20において支持体14に発生した波状皺が冷却ゾーン22で矯正され、この状態で第2の塗布・乾燥及び第3の塗布・乾燥を行うことができた為と考察される。
【0053】
比較例1として、第1の乾燥器18に冷却ゾーン22を設けない場合、比較例2として、冷却ゾーン22を設けて支持体14を冷却するだけで、サクションテーブル50による支持体14への円弧状な面圧がない場合、比較例3として、サクションテーブル50を設けた冷却ゾーン22の設定温度が50°C超えるか又は25°Cを下回るようにした。
【0054】
その結果、比較例1及び2は、塗布厚みムラは支持体100m2 当たり5.2箇所あり、その殆どが波状皺に起因する塗布厚みムラであった。また、比較例3の場合には、比較例1及び2に比べて塗布厚みムラが少なかったものの、ロットによって塗布厚みムラが認められた。これは、支持体14を冷却する温度が50°Cを超えて高過ぎると支持体14が硬性状態にならずに波状皺が復元する場合があり、冷却温度が25°Cを下回って低過ぎると、支持体14は乾燥温度の高い状態から急激に冷却されるので、波状皺が完全に矯正されない前に支持体14が硬性状態になってしまうことがあるためと考察される。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の逐次塗布方法及び装置によれば、逐次塗布によって塗布膜製品を製造する場合にも、波状皺に起因する支持体幅方向の塗布厚みムラを確実に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の逐次塗布装置の全体構成図
【図2】乾燥器の乾燥方式の態様を示した説明図
【図3】冷却ゾーンにサクションテーブル方式の面圧付与手段を設けた構成図
【図4】サクションテーブルの構成を説明する側面図
【図5】サクションテーブルを支持体側から見た平面図
【図6】冷却ゾーンに支持体浮上走行装置を設けた構成図
【図7】支持体浮上走行装置のエアヘッダの構造を説明する説明図
【図8】波状皺を説明する説明図
【符号の説明】
10…逐次塗布装置、12…送り出し装置、14…支持体、16…第1の塗布機、18…第1の乾燥器、20…乾燥ゾーン、22…冷却ゾーン、24…第2の塗布機、26…第2の乾燥器、31…区画壁、32…巻取り装置、42…パスローラ、44…乾燥風供給口、46…排気口、48…エアヘッダ、50…サクションテーブル、51…冷風供給口、52…ロール、53…面圧付与手段、54…サクションボックス、54A…遮蔽板、54B…吸引開口、56…ブローボックス、57…排気口、58…ブロア(吸引用)、60…吸引管、62…送気管、64…エア浄化手段、66…エアヘッダ、66A…円弧状のエア吹出面、68…エア配管、70…ブロア、72…ベース部材、74…エア供給管、76…フランジ、78…吹き出し孔、80…金属板、82…ワイヤー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sequential coating method and apparatus, and more particularly to a sequential coating method and apparatus for performing a series of steps of coating and drying a coating solution on a plastic belt-like support a plurality of times.
[0002]
[Prior art]
As a support for applying the coating solution, a plastic support such as PET (polyethylene terephthalate) or TAC (cellulose triacetate) is frequently used. As one of the methods for producing this plastic support, there is a solution casting method in which a dope is cast on a band or a drum, and then peeled off as a membrane and dried. The support produced by such a production method In some cases, as shown in FIG. 8, a wavy wrinkle is generated in which the cross-section in the width direction of the support 1 undulates in a tin shape. The support 1 having such wavy wrinkles causes uneven coating thickness in the width direction of the support when a coating solution is applied.
[0003]
Therefore, in order to flatten this wrinkle, for example, as shown in Patent Document 1, a film peeled off from a band or a drum is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the film, and is then conveyed over a number of rollers. Thus, the wavy wrinkles are eliminated, thereby producing a support without wavy wrinkles.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-225953
[0005]
[Patent Document 2]
JP 2000-117183 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the coating liquid is applied to the support 1 subjected to the wrinkle eliminating process of Patent Document 1 and then dried to produce a coated film product, coating thickness unevenness in the width direction of the support does not occur.
[0007]
However, in the case of the sequential coating method in which the coating liquid is applied in multiple layers by repeating a series of steps of applying and drying the coating liquid on the support 1 multiple times or sequentially applied to the front and back surfaces of the support, wrinkles are eliminated. It has been found that there is a problem that uneven coating thickness tends to occur in the support width direction of the coating film even in the case of the treated support 1.
[0008]
Therefore, the applicant applies the drying technique of Patent Document 2 to the sequential coating method to dry the coating film formed by coating while horizontally transporting the coating liquid so that the coating liquid does not flow easily, and presses the support with a pressing means. An attempt was made to eliminate such uneven coating thickness by drying while pressing against the conveying roll side, but this could not be resolved.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances. Even when a coated film product is manufactured by sequential coating, sequential coating that can reliably eliminate coating thickness unevenness in the width direction of the support caused by wavy wrinkles. It is an object to provide a method and apparatus.
[0010]
[Means for solving the problems]
In order to dry the coating film applied to the support, the inventor of the present invention can solve the wrinkle of the plastic support manufactured by the solution casting method according to Patent Document 1 described above. It has been found that when the temperature is raised to a temperature equal to or higher than the glass transition point temperature of the support, the wavy folds reappear on the support at that time. In particular, as the plastic support subjected to the stretching process in the width direction of the support in the solution casting method, the wrinkle is likely to recur in the drying process. Therefore, in the case of sequential application, the coating liquid easily flows from the convex portion of the wavy wrinkle into the concave portion during the next application due to the recurring wavy wrinkles, resulting in uneven coating thickness in the width direction of the support. I understood. Although there is an idea of making the drying temperature lower than the glass transition point temperature of the support, the drying efficiency is deteriorated, so that productivity is lowered and it is not a good idea.
[0011]
As a result of intensive research on this measure, the inventor held the support in an arc shape in the running direction in a non-contact state with the coating film after the drying step before the second and subsequent coatings. The recurring wrinkle was corrected by performing the cooling process of cooling while applying surface pressure to the film at least once, and it was found that coating thickness unevenness does not occur in the next application. That is, by holding the support having wavy wrinkles generated by drying in an arc shape in the running direction and applying a surface pressure to the support, a force for correcting the support having wavy wrinkles to a flat shape acts. . In addition, by cooling the support, the support is cooled and hardened with the wavy wrinkles corrected, so that the wavy wrinkles are restored to the support again even if the support is subsequently driven without surface pressure. There is no end to it.
[0012]
In addition, the surface pressure is applied to the support in a non-contact state with respect to the coating film because the coating film is softened at a high temperature in which the coating film is dried. This is because, for example, a roll or the like that applies a surface pressure is soiled, and the soil is transferred to a support that travels later, resulting in a secondary coating surface failure.
[0013]
In the present invention, the coating / drying step may be carried out continuously in multiple stages, and the support once wound up at the time of the next coating / drying once wound up at each coating / drying. May be retransmitted. In the present invention, the generated wavy wrinkles are corrected by cooling while applying a surface pressure to the support, but the secondary coating film is cooled quickly by drying after drying. Needless to say, there is a positive effect.
[0014]
The present invention has been made based on such findings.
[0015]
In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention applies a coating liquid to the surface of a traveling belt-like plastic support, and the applied coating film has a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the support. In the sequential coating method in which the coating / drying process is performed a plurality of times at a temperature, after the drying process before the second and subsequent coatings, the support is circularly moved in the running direction without contacting the coating film. The cooling step is performed at least once for cooling while maintaining an arc shape and applying a surface pressure to the support.
[0016]
Here, the “arc shape” includes a semicircular shape and an elliptical shape.
[0017]
According to claim 1 of the present invention, in the sequential coating method, after drying before the second and subsequent coatings, the support is held in an arc shape in the running direction in a non-contact state with the coating film. The cooling process of cooling while applying surface pressure to the support is performed at least once, so that it is possible to produce a coated film product by sequentially applying multilayer coating by sequential coating or by sequentially applying to both the front and back surfaces of the support. Thus, uneven coating thickness in the width direction of the support can be reliably eliminated.
[0018]
In the present invention, the cooling step may be performed after a plurality of drying steps, or may be performed only once. In short, the cooling step is performed so that the coating can be performed without wavy wrinkles in the second and subsequent coatings. Should just be arranged.
[0019]
A second aspect of the present invention according to the first aspect is characterized in that the arc-shaped holding of the support is performed a plurality of times in the running direction of the support. This is because the generated wavy wrinkles can be reliably corrected by holding the support in a circular arc shape a plurality of times.
[0020]
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the set temperature of the cooling zone for cooling the support is in the range of 25 to 60 ° C. This is because if the temperature for cooling the support exceeds 60 ° C. and is too high, the support may not be in a rigid state and wavy wrinkles may be restored. In addition, if the cooling temperature is too low below 25 ° C, the support is rapidly cooled from a state where the drying temperature is high, so that the support becomes in a rigid state before the wavy wrinkles are not completely corrected. Because there is.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the support is manufactured by a solution casting method and is stretched in the width direction of the support. . This is because a plastic support that has been stretched in the width direction of the support tends to cause wrinkles when the applied coating film is dried at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the support. .
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a coating solution is applied to the surface of a traveling belt-like plastic support by a coating machine, and the coated film is abbreviated to the support by a dryer. In a sequential coating apparatus that performs coating / drying a plurality of times for drying at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature, at least one of the previous dryers that performs the second and subsequent coatings among the plurality of coating / drying processes. And a surface pressure applying means for applying a surface pressure to the support by holding the support in an arc shape in the running direction in a non-contact state with the coating film after the drying zone for drying the coating film. A cooling zone is provided.
[0023]
Claim 5 of this invention comprises the sequential coating method of Claim 1 as an apparatus.
[0024]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the surface pressure applying means is arranged in parallel at a predetermined interval, and a plurality of rolls for guiding the side opposite to the coating film of the traveling support, and the roll A suction table that is provided on the opposite side of the support and sucks air from a gap between the rolls to attract the support, and a suction table that sucks the air in the suction box It is characterized by being. In this way, when the side of the support opposite to the coating film is held by the suction table, air is sucked from the gap between the rolls to attract the support, so the support is between the guide roller surface and the guide rollers. It is held in an arc shape. Thereby, since an arc-shaped surface pressure is applied to the support, the wavy wrinkles are corrected.
[0025]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect, the surface pressure applying means has an arc-shaped air blowing surface in the support running direction, and the air is blown out from the air blowing surface so that the support is circular. It is a support levitation traveling device that levitates and travels along an arc-shaped air blowing surface. In this way, by causing the support to be non-contact transported along the arcuate air blowing surface of the support levitating and conveying device, an arcuate surface pressure is applied at the air blowing surface, thus correcting wavy wrinkles. Is done.
[0026]
An eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the seventh aspect, an opening ratio of the air blowing surface is 1% or less. This is because the flying height of the support can be made extremely small by making the aperture ratio of the air blowing surface 1% or less, while the flying force can be made sufficiently large, so that the support can be stably levitated. This is because it is possible to appropriately apply an arcuate surface pressure to the support.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a sequential coating method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0028]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
[0029]
As shown in FIG. 1, the
[0030]
As the
[0031]
The first and
[0032]
The first and
[0033]
In the drying
[0034]
As a drying method of the coating film in the drying
[0035]
As shown in FIG. 2 (a), the roller transport drying method has a plurality of
[0036]
In the parallel non-contact drying method, as shown in FIG. 2 (b), an
[0037]
On the other hand, in the
[0038]
As the surface pressure applying means 53 for applying the surface pressure that holds the
[0039]
As shown in FIG. 3, the suction table type surface
[0040]
As shown in FIGS. 3 to 5, the suction table 50 includes
[0041]
The material and surface shape of the
[0042]
As shown in FIG. 6, the surface pressure application means 55 of the support floating traveling system includes
[0043]
As shown in FIG. 7, the
[0044]
In this embodiment, the cooling
[0045]
Next, the sequential coating method of the present invention will be described using the sequential coating apparatus of the present invention configured as described above.
[0046]
As shown in FIG. 1, the
[0047]
Therefore, in the present invention, in the
[0048]
Subsequently, the second coating film is applied to the
[0049]
【Example】
The
[0050]
And in the Example of this invention, the cooling
[0051]
In the drying
[0052]
As a result, in the case of this example, the coating thickness unevenness is 100 m of the support. 2 Although there were 1.9 locations per hit, there was no uneven coating thickness due to wavy wrinkles. This is because the wrinkle generated on the
[0053]
As Comparative Example 1, when the
[0054]
As a result, in Comparative Examples 1 and 2, the coating thickness unevenness was 100 m of the support. 2 There were 5.2 spots, most of which were uneven coating thickness due to wavy wrinkles. Moreover, in the case of the comparative example 3, although the coating thickness nonuniformity was small compared with the comparative examples 1 and 2, the coating thickness nonuniformity was recognized by the lot. This is because if the temperature for cooling the
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the sequential coating method and apparatus of the present invention, even when a coated film product is manufactured by sequential coating, it is possible to reliably eliminate coating thickness unevenness in the width direction of the support caused by wavy wrinkles. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a sequential coating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an aspect of a drying method of a dryer.
FIG. 3 is a configuration diagram in which a suction table type surface pressure applying means is provided in a cooling zone.
FIG. 4 is a side view illustrating the configuration of a suction table
FIG. 5 is a plan view of the suction table as seen from the support side.
FIG. 6 is a configuration diagram in which a support flying device is provided in a cooling zone.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the structure of an air header of a support floating travel device
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a wavy fold
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
2回目以降の塗布を行う前の乾燥工程の後に、前記塗布膜には非接触な状態で前記支持体を該走行方向に円弧状に保持して該支持体に面圧を付与しながら冷却する冷却工程を少なくとも1回行うことを特徴とする逐次塗布方法。A sequential coating method in which a coating solution is applied to the surface of a traveling belt-shaped plastic support and the coating film is dried at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the support multiple times. In
After the drying process before the second and subsequent coatings, the support is held in an arc shape in the running direction without contact with the coating film, and cooled while applying a surface pressure to the support. A sequential coating method, wherein the cooling step is performed at least once.
前記複数回の塗布・乾燥処理のうち2回目以降の塗布を行う前段の乾燥器の少なくとも1つには、前記塗布膜を乾燥する乾燥ゾーンの後に、前記塗布膜には非接触な状態で前記支持体を該走行方向に円弧状に保持して該支持体に面圧を付与する面圧付与手段を備えた冷却ゾーンが設けられていることを特徴とする逐次塗布装置。A coating solution is applied to the surface of the belt-shaped plastic support that is traveling by a coating machine, and the coated film is dried at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the support by a dryer. In a sequential application device that performs multiple times,
At least one of the previous-stage dryers that performs the second and subsequent coatings of the plurality of coating / drying processes includes a non-contact state with the coating film after the drying zone for drying the coating film. A sequential coating apparatus, comprising: a cooling zone provided with a surface pressure applying means for applying a surface pressure to the support by holding the support in an arc shape in the running direction.
所定の間隔をあけて平行に配置され、走行する前記支持体の塗布膜反対側面をガイドする複数のロールと、
前記ロールに対して支持体の反対側に設けられ、前記ロール同士の隙間からエアを吸引して前記支持体を引きつけるサクションボックスと、
前記サクションボックス内のエアを吸引する吸引機と、を備えたサクションテーブルであることを特徴とする請求項5の逐次塗布装置。The surface pressure applying means is
A plurality of rolls that are arranged in parallel at a predetermined interval and guide the opposite side surface of the support traveling on the coating film;
A suction box that is provided on the opposite side of the support with respect to the roll, and draws the support by sucking air from the gap between the rolls;
The sequential coating apparatus according to claim 5, wherein the suction table includes a suction device that sucks air in the suction box.
支持体走行方向に円弧状なエア吹出面を有し、該エア吹出面からエアを噴出することにより前記支持体を円弧状なエア吹出面に沿って浮上走行させる支持体浮上走行装置であることを特徴とする請求項5の逐次塗布装置。The surface pressure applying means is
It is a support levitation traveling device that has an arc-shaped air blowing surface in the support traveling direction and levitates and travels the support along the arc-shaped air blowing surface by ejecting air from the air blowing surface. The sequential coating apparatus according to claim 5.
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