JP3897456B2 - Drying equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷や各種産業資材のコーティングに使用される乾燥装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、印刷やコーティングにおいて、基材上に形成された塗膜の基材への密着性を上げることは、製品の機能向上からして非常に重要なことである。この印刷やコーティングにおける乾燥方式としては、主として温風乾燥が用いられているが、この方式では塗膜表面と塗膜内部にて組成の不均一が生じ、これが密着性不良の原因となることが分かっている。そこで、塗膜の基材への密着性を上げるためにマイルドな条件(例えば、温度50℃、風速5m/s)にて乾燥を行っている。また、密着性が決定した乾燥後半では、残留溶剤を低減させるために高温・高風速(例えば、温度140℃、風速30m/s)にて乾燥を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マイルドな条件にて温風乾燥を行ったとしても、塗膜内組成の多少の不均一は起こっており、膜厚が厚くなるほど基材に対する十分な密着性を得ることができないという問題点がある。
【0004】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたなされたものであり、その目的とするところは、基材と塗膜との密着性を向上させ、且つ高効率な乾燥が行える乾燥装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明である乾燥装置は、印刷、コーティングにおける塗膜の基材への密着性を向上させるにあたり、塗布済み基材を通過させて加熱、乾燥させる赤外線乾燥炉を用いてなる乾燥装置であって、赤外線乾燥炉の中には基材をサポートするガイドロールと赤外線ヒータが設置されており、塗膜と赤外線ヒータに直接風が当たらないようにして赤外線乾燥炉内の雰囲気温度及び溶剤濃度をコントロールするための給気・排気システムが設けられていることを特徴としている。
【0008】
請求項2に記載の発明である乾燥装置は、請求項1に記載の乾燥装置において、塗布済み基材を裏面から密着させて加熱、乾燥する熱ロールを赤外線乾燥炉の直前又は直後に配列したことを特徴としている。
【0009】
請求項3に記載の発明である乾燥装置は、請求項1に記載の乾燥装置において、赤外線乾燥炉の直後に温風乾燥炉を配列したことを特徴としている。
【0010】
請求項4に記載の発明である乾燥装置は、請求項1に記載の乾燥装置において、塗布済み基材を裏面から密着させて加熱、乾燥する熱ロールを赤外線乾燥炉の直前に配列し、さらに赤外線乾燥炉の直後に温風乾燥炉を配列したことを特徴としている。
【0011】
請求項5に記載の発明である乾燥装置は、請求項1に記載の乾燥装置において、塗布済み基材を裏面から密着させて加熱、乾燥する熱ロールを赤外線乾燥炉の直後に配列し、その熱ロールの直後に温風乾燥炉を配列したことを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は赤外線乾燥炉の構造を示したものである。図示のように、赤外線乾燥炉4にはその長手方向の両端部に搬入口2aと搬出口2bがそれぞれ設けられており、基材1が搬入口2aから搬出口2bに向かって通過するようになっている。そして、赤外線乾燥炉4の中には基材1をサポートするガイドロール3と赤外線パネルヒータ5が設置されている。赤外線パネルヒータ5の加熱方式としては、例えば、水系インキの場合は電気、有機溶剤系インキの場合はオイル・スチームを加熱媒体とする方式が使われる。また、給気口6と排気口7が設けられているが、赤外線乾燥炉4内の雰囲気温度及び溶剤濃度をコントロールするためのものであり、塗膜に直接温風を吹き付けて塗膜乾燥に使うものではない。また、赤外線パネルヒータ5の表面温度分布を防ぐために、赤外線パネルヒータ5にも風が当たらないようにしている。本実施例の赤外線乾燥炉は塗膜に直接温風を吹き付けず、赤外線パネルヒータ5にて乾燥を行い、基材1と塗膜との密着性を決定するものである。
【0015】
図2に示される実施例では、図1に示した赤外線乾燥炉4の直前に熱ロール8を設けている。熱ロール8は塗布直後の基材1を下面から加熱するようになっており、この熱ロール8の加熱媒体としては、電気、熱媒オイル等が用いられる。この乾燥装置においては、塗布された基材は最初に熱ロール8にて下面から加熱され、その直後、赤外線乾燥炉4を通過する。逆に、赤外線乾燥炉4の直後に熱ロール8を設けてもよい。順番としてはどちらでも構わないが、塗膜、基材の温度コントロールが容易という点で、赤外線乾燥炉−熱ロールの順が好ましい。
【0016】
図3に示される実施例では、図1に示した赤外線乾燥炉4の直後に温風乾燥炉9を設けている。この乾燥装置においては、赤外線乾燥炉4にて基材1と塗膜との密着性が決定した後、温風乾燥炉9にて温風ノズル10からの温風により残留溶剤を規定量まで減らすために乾燥が行われる。赤外線乾燥炉では、基材への塗膜の密着性は向上するものの、通常の温風乾燥方式に比べると、伝熱係数が小さく乾燥効率が悪い上に、設備が高価であり、しかも塗膜、基材の温度コントロールが容易でない。したがって、赤外線乾燥炉のみでは、密着性決定後の残留溶剤の低減に時間を要し、乾燥効率が低下してしまうことから、伝熱効率が比較的良く、低コストである温風乾燥炉を設けるのが好ましい。
【0018】
図4に示される実施例では、熱ロール8の直後に図1に示した赤外線乾燥炉4を設け、さらに赤外線乾燥炉4の直後に温風乾燥炉9を設けている。逆に、赤外線乾燥炉4の直後に熱ロール8を設け、その熱ロール8の直後に温風乾燥炉9を設けてもよい。赤外線乾燥炉と熱ロールの順番としてはどちらでも構わないが、塗膜、基材の温度コントロールが容易という点で、赤外線乾燥炉−熱ロールの順が好ましい。
【0019】
表1は各種乾燥方式による基材と塗膜の密着力に関するテスト結果を示したものである。基材にはポリエステルフィルムを使用し、その上にインキ(顔料:25重量%、バインダー:25重量%、溶剤:50重量%)により膜厚120μm(dry)の塗膜を形成し、これを表1に示す乾燥方式で乾燥させた。
【0020】
【表1】
【0021】
この表1から、通常の温風乾燥方式、赤外線乾燥方式、熱ロール乾燥+赤外線乾燥方式の順に基材と塗膜との密着性が向上していることが分かる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の乾燥装置を使用すれば、塗膜に皮ばりを生じることなく、かつ塗膜内にて未乾燥の塗布液が対流を起こすような加熱手段を利用することになるため、このような加熱手段により塗膜を加熱、乾燥させることによって、塗布液中の溶剤が自然に外へ飛び出ることとなり、乾燥方式として頻繁に使われている温風乾燥方式に比べて、基材と塗膜との密着性を向上させることができる。
【0023】
また、赤外線乾燥炉や熱ロールの単体での使用ではなく、温風乾燥を含め、それぞれを組み合わせることで、基材と塗膜との密着性を向上させ且つ高効率な乾燥を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 赤外線乾燥炉の構造図である。
【図2】 赤外線乾燥炉の直前に熱ロールを設けた乾燥装置の構造図である。
【図3】 赤外線乾燥炉の直後に温風乾燥炉を設けた乾燥装置の構造図である。
【図4】 熱ロールの直後に赤外線乾燥炉を設けた乾燥装置の構造図である。
【符号の説明】
1 基材
2a 搬入口
2b 搬出口
3 ガイドロール
4 赤外線乾燥炉
5 赤外線パネルヒータ
6 給気口
7 排気口
8 熱ロール
9 温風乾燥炉
10 温風ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drying apparatus used for printing and coating various industrial materials.
[0002]
[Prior art]
In general, in printing and coating, it is very important to improve the adhesion of a coating film formed on a substrate to the substrate in order to improve the function of the product. As a drying method in this printing and coating, warm air drying is mainly used. However, in this method, composition non-uniformity occurs on the surface of the coating film and inside the coating film, which may cause poor adhesion. I know it. Therefore, drying is performed under mild conditions (for example, a temperature of 50 ° C. and a wind speed of 5 m / s) in order to improve the adhesion of the coating film to the substrate. In the second half of drying after the adhesion is determined, drying is performed at a high temperature and a high wind speed (for example, a temperature of 140 ° C. and a wind speed of 30 m / s) in order to reduce the residual solvent.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, even when warm-air drying is performed under mild conditions, there is some unevenness in the composition in the coating film, and as the film thickness increases, sufficient adhesion to the substrate cannot be obtained. There is.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the adhesion between the base material and the coating film and to perform highly efficient drying. Is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The drying apparatus according to
[0008]
Claims an invention according to claim 2 drying apparatus, the drying apparatus according to
[0009]
Invention is a drying apparatus according to
[0010]
A drying apparatus according to a fourth aspect of the invention is the drying apparatus according to the first aspect, wherein a heating roll for heating and drying the coated substrate in close contact with the back surface is arranged immediately before the infrared drying furnace, that an array of hot-air drying oven immediately after the infrared drying furnace that features a.
[0011]
The drying apparatus according to
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows the structure of an infrared drying furnace. As shown in the figure, the
[0015]
In the embodiment shown in FIG. 2 , a
[0016]
In the embodiment shown in FIG. 3 , a hot
[0018]
In the embodiment shown in FIG. 4 , the
[0019]
Table 1 shows the test results regarding the adhesion between the substrate and the coating film by various drying methods. A polyester film is used as a base material, and a 120 μm (dry) coating film is formed thereon with ink (pigment: 25 wt%, binder: 25 wt%, solvent: 50 wt%). It was dried by the drying method shown in 1.
[0020]
[Table 1]
[0021]
From Table 1, it can be seen that the adhesion between the base material and the coating film is improved in the order of the normal warm air drying method, infrared drying method, hot roll drying + infrared drying method.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, when the drying apparatus of the present invention is used, a heating means that causes convection of an undried coating solution in the coating film without causing a coating on the coating film is used. Therefore, by heating and drying the coating film with such heating means, the solvent in the coating solution will naturally jump out , compared to the hot air drying method that is frequently used as a drying method, The adhesion between the substrate and the coating film can be improved.
[0023]
Moreover, it is possible to improve the adhesion between the base material and the coating film and perform highly efficient drying by combining each of them, including warm air drying, instead of using an infrared drying furnace or a heat roll alone. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of an infrared drying furnace.
FIG. 2 is a structural diagram of a drying apparatus provided with a heat roll immediately before the infrared drying furnace.
FIG. 3 is a structural diagram of a drying apparatus provided with a hot air drying furnace immediately after an infrared drying furnace.
FIG. 4 is a structural diagram of a drying apparatus provided with an infrared drying furnace immediately after a hot roll.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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