JP2010247366A - Thermal laminating apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、2つの基材間を接着樹脂を介して重ね合わせるとともに、熱ロールによって接着樹脂を溶かして基材を貼合するサーマルラミネート装置に関し、更に詳しくは、加工速度に応じて基材の熱ロールに接触する時間を変更できるようにしたサーマルラミネート装置に関する。 The present invention relates to a thermal laminating apparatus in which two substrates are overlapped via an adhesive resin, and the adhesive resin is melted by a hot roll to bond the substrates. The present invention relates to a thermal laminating apparatus capable of changing the time for contacting a hot roll.
一般に、2つの基材を貼合して積層体を製造する方法としては、ドライラミネート法が用いられてきた。ドライラミネート法は、貼合する一方の基材に有機溶剤に溶かした接着剤をグラビアロール等で塗工した後、乾燥オーブン中で溶剤分を揮散させて接着剤を粘着状態にし、この接着剤面に、貼合するもう一方の基材を重ね合わせ、通常40〜100℃に加熱した金属ロールとゴムロールとで圧着するものであり、さらに、この貼合した積層体を冷却ロールで冷却した後、巻取って40〜60℃の恒温室に3〜7日間保管してエージングを行っている。 In general, a dry lamination method has been used as a method of manufacturing a laminate by bonding two substrates. In the dry laminating method, an adhesive dissolved in an organic solvent is applied to one of the substrates to be bonded with a gravure roll or the like, and then the solvent is removed in a drying oven to make the adhesive sticky. The other substrate to be bonded is superposed on the surface, and is usually crimped with a metal roll and a rubber roll heated to 40 to 100 ° C., and further, this bonded laminate is cooled with a cooling roll. It is wound up and stored in a constant temperature room at 40-60 ° C. for 3-7 days for aging.
しかしながら、ドライラミネート法は、有機溶剤を揮散させるので、作業環境や残留溶剤臭の問題、CO2削減への対応、溶剤排出規制(大気汚染防止法改正、各地方条例)への対応等の問題があった。 However, the dry laminating method volatilizes organic solvents, so problems such as work environment and residual solvent odor, CO 2 reduction, solvent emission regulations (revision of the Air Pollution Control Law, local regulations), etc. was there.
そこで、近年、基材間を接着樹脂を介して熱によって接着するサーマルラミネート法に移行しつつある(特許文献1、2等参照。)。このサーマルラミネート法は、基材間に接着樹脂を介して重ね合わせた状態で熱ロールに圧着させ、熱ロールの熱により接着樹脂を溶かして基材を貼合するものである。したがって、熱ロールに接触する基材は耐熱性を要求され、通常、耐熱基材/接着樹脂/シーラント基材等の層構成となっていた。接着樹脂/シーラント基材からなる積層体は、共押出し法により形成されたり、シーラント基材に接着樹脂を押出して押出ラミネーションにより形成されている。また、耐熱基材とシーラント基材との間に接着樹脂を押出してサンドラミネーションにより一体化して熱ロールで貼合する場合もある。 Therefore, in recent years, a transition is being made to a thermal laminating method in which substrates are bonded by heat via an adhesive resin (see Patent Documents 1 and 2, etc.). In this thermal laminating method, pressure is applied to a heat roll in a state of being overlapped with an adhesive resin between base materials, and the base material is bonded by melting the adhesive resin with the heat of the heat roll. Therefore, the base material that contacts the heat roll is required to have heat resistance, and usually has a layer structure such as a heat resistant base material / adhesive resin / sealant base material. The laminate comprising the adhesive resin / sealant substrate is formed by a coextrusion method, or formed by extrusion lamination by extruding an adhesive resin to the sealant substrate. In some cases, an adhesive resin is extruded between the heat-resistant substrate and the sealant substrate, integrated by sand lamination, and bonded with a hot roll.
従来、このようなサーマルラミネート装置としては、図3に示すような装置が用いられていた。図3において、81は熱ロール、82は導入ロール、83は剥取りロールであり、耐熱基材aと接着樹脂層が形成されたシーラント基材bとを重ね合わせた状態で導入ロール82により熱ロール81に圧着させるとともに、剥取りロール83によりこれらの貼合された積層体(耐熱基材層/接着樹脂層/シーラント基材層)cを剥ぎ取るものである。すなわち、耐熱基材aとシーラント基材bとは、導入ロール82と剥取りロール83との間で熱ロール81に圧着され、この間で接着樹脂が溶融され両者を貼合するものである。
Conventionally, as such a thermal laminating apparatus, an apparatus as shown in FIG. 3 has been used. In FIG. 3, 81 is a heat roll, 82 is an introduction roll, and 83 is a peeling roll. The heat-resistant base material a and the sealant base material b on which the adhesive resin layer is formed are superposed on each other by the
ところで、接着樹脂を溶かす熱量は、熱ロール81の温度と熱ロール81に接触している時間との係数となり、接着樹脂の融点以上の温度で熱ロール81に接触している好適な時間が決定される。
By the way, the amount of heat for melting the adhesive resin is a coefficient between the temperature of the
しかしながら、上述したサーマルラミネート装置においては、加工速度(熱ロールの回転速度)が速くなれば接触している時間が短くなり、逆に加工速度が遅くなれば接触している時間が長くなるので、常に好適な熱量を付与するためには、熱ロールの温度を上下に調整しなければならなかった。 However, in the above-described thermal laminating apparatus, if the processing speed (rotational speed of the hot roll) is increased, the contact time is shortened. Conversely, if the processing speed is decreased, the contact time is increased, In order to always provide a suitable amount of heat, the temperature of the heat roll had to be adjusted up and down.
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもので、加工速度が変化しても、熱ロールの温度を変更することなく付与する熱量を常に一定にすることが出来るサーマルラミネート装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a thermal laminating apparatus that can always keep the amount of heat applied without changing the temperature of a heat roll even if the processing speed changes. The purpose is to do.
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討し、加工速度による熱量の変化を、基材が熱ロールに接触している長さを変更することにより調整できることを見出し、本発明を完成させたものである。 The inventors of the present invention diligently studied to solve the above-mentioned problems, and found that the change in the amount of heat due to the processing speed can be adjusted by changing the length of the base material in contact with the heat roll, thereby completing the present invention. It is a thing.
請求項1に係るサーマルラミネート装置は、熱ロールと、該熱ロールに第1基材と第2基材とを重ねた状態で圧着させる導入ロールと、該導入ロールで熱ロールに圧着された第1基材と第2基材とを熱ロールより剥ぎ取る剥取りロールと、該剥取りロールから剥ぎ取られた第1基材と第2基材とからなる積層体を冷却する冷却ロールとを有し、導入ロールと剥取りロールとの間において第1基材又は第2基材の一方に形成されている接着樹脂層により第1基材と第2基材とを接着するサーマルラミネート装置であって、前記導入ロールと剥取りロールとの距離を変更可能とし、熱ロールの回転速度が変化しても第1基材及び第2基材が熱ロールに圧着されている時間を一定とすることが出来ることを特徴として構成されている。 The thermal laminating apparatus according to claim 1 includes a heat roll, an introduction roll that is pressure-bonded in a state where the first base material and the second base material are stacked on the heat roll, and a first pressure-bonded to the heat roll with the introduction roll. A peeling roll that peels off one base material and a second base material from a heat roll, and a cooling roll that cools a laminate composed of the first base material and the second base material peeled off from the peeling roll. And a thermal laminating apparatus that adheres the first base material and the second base material by an adhesive resin layer formed on one of the first base material and the second base material between the introduction roll and the peeling roll. The distance between the introduction roll and the peeling roll can be changed, and the time during which the first base material and the second base material are pressure-bonded to the heat roll is constant even if the rotation speed of the heat roll changes. It is configured to be able to do.
請求項2に係るサーマルラミネート装置は、導入ロールを固定するとともに、前記剥取りロールを熱ロールの周方向に移動自在としたことを特徴として構成されている。 The thermal laminating apparatus according to claim 2 is characterized in that the introduction roll is fixed and the peeling roll is movable in the circumferential direction of the thermal roll.
請求項3に係るサーマルラミネート装置は、熱ロールの駆動モータからの出力により剥取りロールの駆動モータを制御し、導入ロールと剥取りロールとの距離を変更することを特徴として構成されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a thermal laminating apparatus which is characterized in that the driving motor of the peeling roll is controlled by the output from the driving motor of the thermal roll, and the distance between the introduction roll and the peeling roll is changed.
請求項4に係るサーマルラミネート装置は、冷却ロールを移動自在とし、剥取りロールと冷却ロールとの距離を一定にできることを特徴として構成されている。 The thermal laminating apparatus according to claim 4 is configured such that the cooling roll can be moved and the distance between the peeling roll and the cooling roll can be made constant.
請求項5に係るサーマルラミネート装置は、冷却ロールの冷却水量が熱ロールの回転速度に応じて増減できるようにし、熱ロールから剥ぎ取られた第1基材と第2基材とからなる積層体の表面温度を一定に出来るようにしたことを特徴として構成されている。 A thermal laminator according to claim 5 is a laminate comprising a first base material and a second base material peeled off from a heat roll so that the cooling water amount of the cooling roll can be increased or decreased according to the rotation speed of the heat roll. The feature is that the surface temperature can be made constant.
請求項1に係るサーマルラミネート装置においては、導入ロールと剥取りロールとの距離が変更可能であるので、加工速度(熱ロールの回転速度)が変化しても、導入ロールと剥取りロールとの距離を変更することにより、基材が熱ロールに接触している時間を一定にできる。その結果、基材に常に一定の熱量を付与することが出来る。 In the thermal laminating apparatus according to claim 1, since the distance between the introduction roll and the peeling roll can be changed, even if the processing speed (rotational speed of the thermal roll) changes, the introduction roll and the peeling roll By changing the distance, the time during which the substrate is in contact with the heat roll can be made constant. As a result, a constant amount of heat can always be applied to the substrate.
請求項2に係るサーマルラミネート装置においては、剥取りロールを熱ロールの周方向に移動自在としてので、剥取りロールの位置を変更することにより、簡単に導入ロールと剥取りロールとの長さを変更することが出来る。 In the thermal laminating apparatus according to claim 2, since the peeling roll is movable in the circumferential direction of the thermal roll, the length of the introduction roll and the peeling roll can be easily changed by changing the position of the peeling roll. Can be changed.
請求項3に係るサーマルラミネート装置においては、熱ロールの駆動モータからの出力により剥取りロールの駆動モータを制御し、導入ロールと剥取りロールとの距離を変更するので、加工速度の変動に直ちに対応することができる。 In the thermal laminating apparatus according to the third aspect, the driving motor of the peeling roll is controlled by the output from the driving motor of the thermal roll, and the distance between the introduction roll and the peeling roll is changed, so that the processing speed varies immediately. Can respond.
請求項4に係るサーマルラミネート装置においては、冷却ロールを移動自在とし、剥取りロールと冷却ロールとの距離を一定にできるので、熱ロールから剥ぎ取られた第1基材と第2基材とからなる積層体は、常に一定長さ走行して冷却ロールに接触することができる。 In the thermal laminating apparatus according to claim 4, since the cooling roll can be moved freely and the distance between the peeling roll and the cooling roll can be made constant, the first base material and the second base material peeled off from the heat roll The laminate made of can always travel a certain length and come into contact with the cooling roll.
請求項5に係るサーマルラミネート装置においては、冷却ロールの冷却水量を熱ロールの回転速度に応じて増減できるので、熱ロールから剥ぎ取られた第1基材と第2基材とからなる積層体の表面温度を一定にできる。その結果、常に一定の加工条件でサーマルラミネートを行うことが出来る。 In the thermal laminating apparatus according to claim 5, since the cooling water amount of the cooling roll can be increased or decreased according to the rotation speed of the heating roll, a laminate comprising the first substrate and the second substrate peeled off from the heating roll. The surface temperature of can be made constant. As a result, thermal lamination can always be performed under constant processing conditions.
本発明のサーマルラミネート装置においては、導入ロールと剥取りロールとの距離を変更可能としているが、導入ロールと剥取りロールの両方を移動可能に構成しても、どちらか一方を移動可能に構成してもよい。 In the thermal laminating apparatus of the present invention, the distance between the introduction roll and the peeling roll can be changed. Even if both the introduction roll and the peeling roll are configured to be movable, either one is configured to be movable. May be.
本発明のサーマルラミネート装置を使用できる積層体としては、耐熱基材層/接着樹脂層/シーラント基材層や耐熱基材層/接樹脂層/中間層/接着樹脂層/シーラント基材層が挙げられるが、これら以外の層構成であっても良い。耐熱基材層は一般的にPET、O−NY、OPPフィルム等が挙げられるがPEN、PC、ポリイミドフィルム等接着樹脂より融点が高く耐熱性があればこれらにとらわれることはない。中間層は、O−NY、MXD−6NY、PVDC、EVOH、PANフィルム、SiOx及びAl2O3やAl蒸着したPETフィルムやO−NYフィルム、Al箔、PVDCコートされたPETフィルムやO−NYフィルム、ポリ(メタ)アクリル酸系ポリマー・糖類がコートされたPETフィルムやO−NYフィルム等積層体に強靭性、防湿性やO2ガスバリヤー性を付与する場合に用いられる。シーラント基材層は、一般的にはPP、LDPE、LLDPEが用いられるが熱シールによってシール出来るものであればこれらにとらわれることはない。 Examples of the laminate in which the thermal laminating apparatus of the present invention can be used include heat-resistant substrate layer / adhesive resin layer / sealant substrate layer and heat-resistant substrate layer / contact resin layer / intermediate layer / adhesive resin layer / sealant substrate layer. However, layer configurations other than these may be used. The heat-resistant base material layer generally includes PET, O-NY, OPP film, etc. However, the heat-resistant substrate layer is not restricted by these if it has a higher melting point and higher heat resistance than adhesive resin such as PEN, PC, polyimide film. Intermediate layer, O-NY, MXD-6NY , PVDC, EVOH, PAN film, PET film and O-NY film and SiOx and Al 2 O 3 and Al deposition, Al foil, PET film and O-NY which is PVDC coated It is used to impart toughness, moisture resistance and O 2 gas barrier properties to laminates such as PET films and O-NY films coated with films, poly (meth) acrylic acid polymers and saccharides. Generally, PP, LDPE, and LLDPE are used as the sealant base material layer, but they are not restricted by these as long as they can be sealed by heat sealing.
次に、本発明によるサーマルラミネート装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
図1はサーマルラミネート装置の全体概略図、図2はサーマルラミネート装置における貼合部の概略図である。
Next, an embodiment of a thermal laminating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view of a thermal laminating apparatus, and FIG. 2 is a schematic view of a bonding portion in the thermal laminating apparatus.
図1において、10は第1基材繰出部、20は第2基材繰出部、30は貼合部、40は冷却部、50は巻取部であり、第1基材繰出部10から第1基材としての耐熱基材aを繰出すとともに、第2基材繰出部20から第2基材としての接着樹脂層が形成されたシーラント基材bを繰出し、これらの耐熱基材aとシーラント基材bとは貼合部30へ送られ、互いにが重ねあわされた状態で圧着加熱により貼合され積層体cが形成される。そして、積層体cは冷却部40において冷却された後、巻取部50に送られ巻き取られる。
In FIG. 1, 10 is a 1st base material supply part, 20 is a 2nd base material supply part, 30 is a bonding part, 40 is a cooling part, 50 is a winding part. The heat-resistant base material a serving as one base material is fed out, and the sealant base material b on which the adhesive resin layer as the second base material is formed is fed out from the second base
第1基材繰出部10は、繰出ロール11、張力検出ロール12、ダンサーロール13が設けられ、繰出ロール11に巻回された耐熱基材aが張力検出ロール12及びダンサーロール13を介して張力をコントロールされながら貼合部30に送られる。また、途中、コロナ処理機60により表面がコロナ処理されるとともに、エッジポイントコントロール70により耐熱基材aの位置が調整されている。
The first base
第2記載繰出部20は、繰出ロール21、ダンサーロール22、張力検出ロール23、が設けられ、繰出ロール21に巻回されたシーラント基材bがダンサーロール22及び張力検出ロール23を介して張力をコントロールされながら貼合部30に送られる。また、ダンサーロール22と張力検出ロール23との間において、コロナ処理機60により表面がコロナ処理される。
The second described feeding
貼合部30は、図2に示すように、耐熱基材aを加熱するための熱ロール31が設けられ、この熱ロール31は駆動モータ32により駆動されている。熱ロール31には、圧着した状態で導入ロール33が設けられており、この導入ロール33はシリンダ34により熱ロール31方向へ進退自在となっている。導入ロール33の下流側近傍には、熱ロール31に圧着した状態で剥取ロール35が設けられている。この剥取ロール35は、熱ロール31の周方向に移動自在となっており、また、シリンダ36により熱ロール31方向へ進退自在となっている。
As shown in FIG. 2, the
また、熱ロール31の近傍には、耐熱基材aを予熱するための第1基材予熱ロール37が3台設けられるとともに、シーラント基材bを予熱する第2基材予熱ロール38が2台設けられ、第2基材予熱ロール38と導入ロール33との間には張力検出ロール39が設けられている。
In addition, three first base material preheating rolls 37 for preheating the heat resistant base material a and two second base material preheating rolls 38 for preheating the sealant base material b are provided in the vicinity of the
冷却部40は、図2に示すように、剥取ロール35の近傍に冷却ロール41が2台垂直方向に連接して設けられ、下方の冷却ロール41には、ボールネジ42が連結されて垂直方向に移動自在となっている。43はボールネジ42の駆動モータである。また、44は、冷却ロール41で冷却された直後の表面温度を検出するための温度検出器である。
As shown in FIG. 2, the cooling
巻取部50は、巻取ロール51が設けられるとともに、張力検出ロール52、ダンサーロール53が設けられ、張力をコントロールしながら積層体cを巻き取るようになっている。
The winding
以上のようなサーマルラミネート装置においては、まず、第1基材繰出部10から、張力検出ロール12及びダンサーロール13で張力をコントロールしながら耐熱基材aを送り出し、この耐熱基材aはコロナ処理機60でコロナ処理された後、エッジポイントコントロール70で位置が調整されて貼合部30に送り込まれる。また、一方、第2基材繰出部20から、張力検出ロール23及びダンサーロール22で張力をコントロールするとともに、コロナ処理機60でコロナ処理された後、貼合部30に送り込まれる。
In the thermal laminating apparatus as described above, first, the heat-resistant substrate a is fed from the first
貼合部30に送られた耐熱基材aは、まず、第1基材予熱ロール37で予熱された後、熱ロール31に送られ、また、シーラント基材bも第2基材予熱ロール38で予熱されるとともに、張力検出ロール39で張力がコントロールされながら熱ロール31に送られ、接着樹脂が中になるように重ね合わされた状態で空気が残らないように排除しながら熱ロール31に接触させるとともに導入ロール33により圧着される。
The heat-resistant base material a sent to the
熱ロール31に圧着された耐熱基材aとシーラント基材bとは、熱ロール31に圧着された状態で熱ロール31とともに搬送され、剥取ロール35の位置まで搬送されると、剥取ロール35により熱ロール31より剥ぎ取られる。したがって、導入ロール33と剥取ロール35との間において熱ロール31により加熱されるので、シーラント基材bの接着樹脂が溶融し、耐熱基材aとシーラント基材bとを貼合する。
The heat-resistant base material a and the sealant base material b that are pressure-bonded to the
このとき、熱ロール31の温度を一定にした状態で所定の熱量でラミネートする場合、例えば、加工速度(熱ロール31の回転速度)が2倍になったとすると、剥取ロール35を移動させ、導入ロール33と剥取ロール35との距離を2倍に設定する。これにより、耐熱基材a及びシーラント基材bの熱ロール31への接触時間は変わらないので、同一の熱量でラミネートを行うことができる。この剥取ロール35の移動は、前記熱ロールの駆動モータの出力を検地し制御部(図示せず)により、剥取ロール35の駆動モータ(図示せず)を制御することにより行うことができる。
At this time, when laminating with a predetermined amount of heat while keeping the temperature of the
貼合部30により貼合された積層体(耐熱基材/接着樹脂/シーラント基材)cは、冷却部40に送られて冷却ロール41で冷却される。このとき、加工速度が変化すると、この変化に伴い剥取ロール35の位置も変化し、その結果、剥取ロール35と最下段の第1番目の冷却ロール41との距離が変化することになる。したがって、ボールネジ42により冷却ロール41を上下させ、剥取ロール35と最下段の第1番目の冷却ロール41との距離が変わらないように調節する。この冷却ロール41の上下動は、熱ロールの駆動モータの出力を検地し制御部(図示せず)により、駆動モータ43を制御することにより行うことができる。
The laminate (heat resistant substrate / adhesive resin / sealant substrate) c bonded by the
冷却ロール41を経て冷却された積層体cは、冷却ロール41の直後に温度検知器44によって表面温度が測定され、表面温度が一定になるように冷却ロール41への冷却水を増減する。このようにすることで、加工速度が変化しても常に一定の加工条件で加工することが出来る。そして、冷却部40から送り出された積層体cは、張力検出ロール52、ダンサーロール53で張力をコントロールしながら巻取ロール51に巻回される。
The laminated body c cooled through the
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