JP2012184874A - Drying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行する可撓性フィルムに各種液状組成物を塗布して形成した塗布膜面を乾燥する、塗布膜の乾燥装置に関する。 The present invention relates to a coating film drying apparatus for drying a coating film surface formed by applying various liquid compositions to a traveling flexible film.
連続して走行する可撓性フィルムに各種液状組成物を塗布して形成した長尺状の塗布膜面を乾燥する乾燥装置については、非塗布面側をローラで支持し、塗布面側にエア・ノズルから風を吹いて乾燥させる乾燥装置や、塗布面、非塗布面ともにエア・ノズルから風を吹いて、支持体を浮上させた状態、すなわち支持体がローラ等に接触しないで乾燥させる非接触式のエア・フローティング乾燥装置等が良く知られている。 For a drying device that dries a long coating film surface formed by applying various liquid compositions to a continuously running flexible film, the non-coating surface side is supported by a roller and the coating surface side is air・ Drying device that blows and blows air from the nozzle, or air that blows from the air nozzle on both the coating and non-coating surfaces to float the support, that is, the support is dried without contacting the roller A contact-type air floating drying device is well known.
通常これらの風を吹かせて乾燥させる装置では、調湿した風を塗布面に吹きつけることにより、塗布面中に含まれる溶媒を蒸発させて乾燥させている。こういった風を吹きつける方式の乾燥装置は乾燥効率に優れるものの、塗布面に直接又は多孔板、整流板等を介して風をあてるために、この風によって塗布面が乱れて塗布層の厚さが不均一となってムラを生じたり、対流によって塗布面での溶媒の蒸発速度が不均一になったりし、いわゆるユズ肌が発生して、均一な塗布層が得られないという問題があった。 Usually, in an apparatus for drying by blowing these winds, the solvent contained in the coated surface is evaporated and dried by blowing the conditioned air on the coated surface. Although such a wind blowing type drying apparatus is excellent in drying efficiency, the wind is applied directly to the coated surface or through a porous plate, a rectifying plate, etc .; There is a problem that unevenness occurs due to unevenness, the evaporation rate of the solvent on the coating surface becomes uneven due to convection, so-called crushed skin, and a uniform coating layer cannot be obtained. It was.
特に、塗布液中に有機溶剤を含む場合には、このようなムラの発生は顕著である。この理由は、乾燥初期には塗布膜中に有機溶剤が十分に含まれた状態であり、この段階で有機溶剤の蒸発分布が生じると、その結果、塗布膜面に温度分布、表面張力分布を生じ、塗布膜面内で、いわゆるマランゴニー対流等の流動が起きることによる。このようなムラの発生は重大な塗布欠陥となる。 In particular, when the coating solution contains an organic solvent, the occurrence of such unevenness is remarkable. The reason for this is that the organic film is sufficiently contained in the coating film at the initial stage of drying, and if the evaporation distribution of the organic solvent occurs at this stage, the temperature distribution and surface tension distribution on the coating film surface will result. This is because a flow such as so-called Marangoni convection occurs in the coating film surface. The occurrence of such unevenness becomes a serious coating defect.
また、そのようなムラを起こさないために行う方法として、塗布膜面全体に覆いを被せる事によって外乱風を遮る方法が用いられるが、塗布膜面上の気流の乱れの原因として蒸発溶剤ガスと乾燥用の空気が混ざるときに発生する気流の乱れもある為に、塗布ムラが消えないことがしばしばあった。 Also, as a method to prevent such unevenness, a method of blocking the disturbance wind by covering the entire coating film surface is used, but the evaporation solvent gas and the cause of the turbulence of the airflow on the coating film surface The coating unevenness often did not disappear due to the turbulence of the airflow generated when the drying air was mixed.
したがって、蒸発する溶剤成分を取り除きながら、気流の乱れを起こさないために、たとえば特許文献1のような方法が開示されている。特許文献1では、乾燥装置内で基材上に形成された塗布膜に対して平行、かつ、塗布膜の搬送方向に向って熱風を送り、その層流である熱風の速度を基材の搬送速度に対して0.1m/秒〜5m/秒の相対速度になるよう制御している。しかし、この構造では、搬送する基材面上の空気の流れを層流に保つには高い精度で吹き込み風量と角度を設定しなければならず、実用的な搬送速度では困難である。
Therefore, for example, a method as disclosed in
以下に先行技術文献を示す。
本発明は上記したように、精密な膜厚制御を必要とする成膜工程において、効率的な乾燥能力を保ちつつ、乾燥ムラの発生を抑制することができる塗布膜の乾燥装置を提供することである。 As described above, the present invention provides a coating film drying apparatus capable of suppressing the occurrence of uneven drying while maintaining efficient drying capacity in a film forming process that requires precise film thickness control. It is.
本発明は上記の課題を解決するために、まず発明の請求項1に係る発明は、走行する帯状可撓性支持体に塗布液を連続的に塗布手段により塗布し、塗布された塗布膜を乾燥させる塗布膜の乾燥装置において、塗布膜面側の支持体に近接した位置に、支持体幅方向に開いたスリットを有するスリット板が支持体流れ方向に連続して配置され、そのスリットの角度が支持体垂直方向に対して、隣接のスリット角度が、交互に鋭角と鈍角となっていることを特徴とする乾燥装置。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項2に係る発明は、前記スリット板に対して、前記支持体と反対側に、給気と排気を有する送風排気手段を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の乾燥装置。
The invention according to claim 2 is the drying apparatus according to
請求項3に係る発明は、前記支持体に対して、スリット板と反対側に、支持体加熱手段を備えたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の乾燥装置。
The drying apparatus according to
請求項4に係る発明は、前記スリット板と、前記支持体との間隔が1mmから50mmであることを特徴とする、請求項1または請求項2または請求項3に記載の乾燥装置
The invention according to claim 4 is characterized in that the distance between the slit plate and the support is 1 mm to 50 mm, and the drying apparatus according to
本発明によれば、塗布膜面から蒸発した溶剤成分が、その自重によって緩やかに支持体とスリット板間を落下し、交互に鈍角と鋭角になったスリットからの流れを自然に形成することによって、整流された新鮮風による乾燥を実現でき、乾燥効率を維持しつつ、ムラの発生を抑制することが出来る。特に、ムラの発生に大きく影響を与える、乾燥初期部分に設置することにより、より効果を発揮することが出来る。 According to the present invention, the solvent component evaporated from the coating film surface gradually falls between the support and the slit plate due to its own weight, and naturally forms a flow from the slit having an obtuse and acute angle alternately. Thus, drying with rectified fresh air can be realized, and the occurrence of unevenness can be suppressed while maintaining the drying efficiency. In particular, the effect can be further exhibited by installing it in the initial drying portion that greatly affects the occurrence of unevenness.
また、本発明によれば、前記整流された新鮮風を制御することができ、安定して乾燥効率維持と、ムラ抑制が可能となる。 In addition, according to the present invention, the rectified fresh air can be controlled, and the drying efficiency can be stably maintained and unevenness can be suppressed.
また、本発明によれば、支持体を加熱することが出来、ムラを抑制しつつ、乾燥効率を上げることも可能となる。 Further, according to the present invention, the support can be heated, and the drying efficiency can be increased while suppressing unevenness.
また、本発明によれば、スリット板と支持体との間隔を1mmから50mmと狭く保つことにより、ムラの発生をよりよく制御出来るようになる。 In addition, according to the present invention, the occurrence of unevenness can be better controlled by keeping the distance between the slit plate and the support member as narrow as 1 mm to 50 mm.
本発明の乾燥装置を実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図1は本発明の一実施例を示す。本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 A drying apparatus according to the present invention will be described in detail below in accordance with an embodiment with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の乾燥装置は図1に示すように、巻き出し3より巻き出された支持体4の片方の面に、塗工ヘッド1にて液状組成物を塗布した後に、塗布面近傍にスリット板5が近接して設置される。
As shown in FIG. 1, the drying apparatus of the present invention applies a liquid composition to one surface of the support 4 unwound from the unwinding 3 by the
スリット板5は、支持体幅方向に、少なくとも塗布幅以上に開口しており、幅方向全体に空気の出入りが可能となっている。また、スリット板5のスリットは、支持体流れ方向に連続的に複数開口しており、その開口角度が、支持体直角方向に対して、交互に鋭角と鈍角を繰り返す構造となっている。
The
ここでスリット板5の全体の設置角度は、水平ではなく、角度を持って設置され、塗布対象品種や、含有溶剤種類によって任意に設定される。
Here, the entire installation angle of the
スリット板5に対して支持体と反対側には、排気および吸気を備えた送風装置6を設置しても良く、送風の方向は、支持体流れ方向でも、幅方向でも構わない。
A blower 6 equipped with exhaust and intake air may be installed on the opposite side of the
また、支持体に対してスリット板と反対側に、支持体加熱手段7を設置しても良く、支持体加熱方式としては、近赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーター、熱線ヒーター、マイクロ波ヒーター、等による非接触加熱方式や、温水、蒸気、オイル、熱線等によって熱せられたロールを抱かせることによって支持体を加熱する接触加熱方式でも良い。 Moreover, you may install the support body heating means 7 on the opposite side to a slit board with respect to a support body, As a support body heating system, a near infrared heater, a far infrared heater, a heat ray heater, a microwave heater, etc. are used. A non-contact heating method or a contact heating method in which the support is heated by holding a roll heated by hot water, steam, oil, hot wire or the like may be used.
また、スリット板と塗布された支持体との距離は1mmから50mmの間に設定することが望ましく、塗布対象によって、選択できることが望ましい。 The distance between the slit plate and the coated support is preferably set between 1 mm and 50 mm, and it is desirable that the distance can be selected depending on the application target.
本発明における乾燥装置は、塗布膜面に悪影響を与えず蒸発溶剤を取り除き、わずかな乾燥ムラの発生を抑制することができるため、その効果が最も現れるのは乾燥初期である。したがって、乾燥装置の全長すべてが本発明の乾燥装置によるものではなく、基材4への塗布直後の乾燥初期段階のみに本発明の乾燥装置を導入することも可能である。その場合、本発明の乾燥装置の後に、公知の第二乾燥装置を導入してもよい。 The drying apparatus according to the present invention can remove the evaporation solvent without adversely affecting the coating film surface and suppress the occurrence of slight drying unevenness. Therefore, the effect is most apparent in the initial stage of drying. Accordingly, the entire length of the drying apparatus is not entirely due to the drying apparatus of the present invention, and the drying apparatus of the present invention can be introduced only in the initial drying stage immediately after application to the substrate 4. In that case, you may introduce | transduce a well-known 2nd drying apparatus after the drying apparatus of this invention.
第二乾燥装置としては、スリットノズルやパンチングメタルから基材に形成された塗布膜に温度を上昇させた噴流を当てるような方式を導入しても良いし、クイックリターン方式のノズルや基材の搬送方向に平行流を流す方式のノズルから熱風を噴出する方式でも良い。また、片面だけでなく両面から加熱手段を設けても良い。市販されているいかなる乾燥装置を使用しても本発明の効果をさまたげるものではない。 As the second drying device, a method of applying a jet of increased temperature to the coating film formed on the substrate from a slit nozzle or punching metal may be introduced, or a quick return nozzle or substrate A system in which hot air is ejected from a nozzle that uses a parallel flow in the transport direction may be used. Moreover, you may provide a heating means not only from one side but from both sides. The use of any commercially available drying apparatus does not interfere with the effects of the present invention.
本発明で使用される塗工ヘッド1としては、ダイコーター、バーコーター、カーテンコーター、エクストルージョンコーター、ロールコーター、ディップコーター、スピンコーター、グラビアコーターなどの装置を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the
本発明で使用される支持体4は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート(トリアセチルセルロース)、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフイルムなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、紙および紙にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が2〜10のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートしたもの、さらに、アルミニウム、銅、錫等の金属箔も挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The support 4 used in the present invention includes polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6 naphthalate, cellulose diacetate, cellulose triacetate (triacetylcellulose), cellulose acetate propionate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide. And plastic films such as polyamide, but are not limited thereto. In addition, paper or paper coated or laminated with α-polyolefins having 2 to 10 carbon atoms such as polyethylene, polypropylene, ethylene butene copolymer, and metal foils such as aluminum, copper, and tin are also included. However, it is not limited to these.
本発明で使用される塗布液は、溶剤を含むものであり、基材上に塗膜を形成するものであれば、公知のいずれの塗布液を用いることができる。 The coating liquid used in the present invention contains a solvent, and any known coating liquid can be used as long as it forms a coating film on a substrate.
本発明で使用される溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール・ブチルカルビトール等のグリコールエーテル類、ヘキサン、ヘプタン・オクタン等の脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が挙げられ、1種、また
は、2種類以上の混合物として用いてよいが、これらに限定されるものではない。
Examples of the solvent used in the present invention include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and 2-methoxyethanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl, and esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate. , Ethers such as diisopropyl ether, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and hexylene glycol, glycol ethers such as ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol and butyl carbitol, aliphatic carbonization such as hexane, heptane and octane Examples include hydrogens, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, and the like, or one or a mixture of two or more There may, but is not limited thereto.
図1に示すような乾燥装置により、基材に塗布液を塗布した直後の塗布膜を乾燥させて、乾燥ムラが発生するかどうかを確認した。 With the drying apparatus as shown in FIG. 1, the coating film immediately after the coating liquid was applied to the substrate was dried, and it was confirmed whether or not drying unevenness occurred.
塗布直後よりスリット板を配置し、スリット板に対して支持体と反対側にボックスを設置し、支持体流れ方向に送風機能を設けた。また、支持体に対してスリット板と反対側に、遠赤外線ヒーターを設置した。ここで、スリット板の全長は2mとし、支持体とスリット板の間隔を10mmとした。各スリットの間隔は50mmとし、スリット板の厚さを30mm、スリットの幅は5mmとした。また、スリットの角度は支持体垂直方向に対して45°にて、交互に配置した。送風機の風速は約1m/minになるように調整し、ボックス内の圧力をゼロになるように、排気側送風機をコントロールした。また、遠赤外線ヒーターの表面温度が100℃になるように調整し、支持体からの距離が100mmになるように配置した。 A slit plate was disposed immediately after coating, a box was installed on the opposite side of the support with respect to the slit plate, and a blowing function was provided in the support flow direction. Moreover, the far-infrared heater was installed in the opposite side to the slit board with respect to the support body. Here, the total length of the slit plate was 2 m, and the distance between the support and the slit plate was 10 mm. The interval between the slits was 50 mm, the thickness of the slit plate was 30 mm, and the slit width was 5 mm. The slits were alternately arranged at an angle of 45 ° with respect to the vertical direction of the support. The wind speed of the blower was adjusted to about 1 m / min, and the exhaust side blower was controlled so that the pressure in the box became zero. Moreover, it adjusted so that the surface temperature of a far-infrared heater might be 100 degreeC, and it has arrange | positioned so that the distance from a support body may be 100 mm.
塗布液としては、トルエン溶剤50%、アクリル系樹脂50%の塗布液を用い、基材には厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフイルムを用いた。塗布条件としては、塗布速度20m/minでダイコーティングにより塗布を行った。 As the coating solution, a coating solution of 50% toluene solvent and 50% acrylic resin was used, and a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 μm was used as the substrate. As coating conditions, coating was performed by die coating at a coating speed of 20 m / min.
上記条件にて塗布を行ったところ、問題となるようなムラは確認できなかった。 When coating was performed under the above-mentioned conditions, it was not possible to confirm unevenness that would cause a problem.
<比較例>
本発明の乾燥装置を全く設置していない状態にて、上記実施例と同じ条件にて塗布を行ったところ、塗布膜にモヤモヤとしたムラが確認でき、製品としては良品を得ることが出来なかった。
<Comparative example>
In the state where the drying apparatus of the present invention is not installed at all, application was performed under the same conditions as in the above example. As a result, it was possible to confirm unevenness in the coating film, and it was not possible to obtain a good product. It was.
本発明の乾燥装置は、高精度な品質を要求する、光学膜、電子基板、食品用包装材、医療用包装材等の、乾燥工程を必要とするウェットコーティング方式を利用した大量生産分野において、安定した生産品質を確保し、低コスト化、高精度化に寄与できる。 The drying apparatus of the present invention requires high-precision quality, such as optical films, electronic substrates, food packaging materials, medical packaging materials, etc., in the mass production field using a wet coating method that requires a drying process, This ensures stable production quality and contributes to lower costs and higher accuracy.
1…塗工ヘッド
2…バックアップロール
3…支持体巻き出し
4…支持体
5…スリットプレート
6…送風排気手段
7…支持体加熱手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2011047504A JP2012184874A (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Drying device |
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Family Applications (1)
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JP2011047504A Withdrawn JP2012184874A (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Drying device |
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Country | Link |
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2011
- 2011-03-04 JP JP2011047504A patent/JP2012184874A/en not_active Withdrawn
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