JP3968505B2

JP3968505B2 - Coating film drying method and apparatus

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Publication number: JP3968505B2
Application number: JP2001389714A
Authority: JP
Inventors: 和宏沖
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003170101A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布膜の乾燥方法装置に係り、特に、連続走行する帯状可撓性支持体に各種液状組成物を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面を乾燥する乾燥方法装置に関する。
【０００２】
この技術は、光学補償シート等の光学的機能性フイルムシート、感光材料用のフイルムの溶剤下塗り、熱現像感光材料、ナノ粒子等の微細構造粒子を含む機能性フイルム、写真用フィルム、写真用印画紙、磁気記録テープ、接着テープ、感圧記録紙、オフセット版材、電池、等の製造、等に使用される。
【０００３】
【従来の技術】
連続走行する帯状可撓性支持体に各種液状組成物を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面を乾燥する乾燥方法装置については、E.B.Gutoff、E.D.Cohen著の『Coating and Drying Defects』(Wiley-Intersciece, John Wiley & Sons, Inc) に非塗布面側をロールで支持し、塗布面側にエア・ノズルから風を吹いて乾燥させる乾燥方法や、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ル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方法について記されている。この非接触式の乾燥方法については、スペースを効率良く利用し、かつ効率良く乾燥させる方法として特公昭４８−４２９０３に開示されているような弦巻き型の乾燥装置を用いた乾燥方法等がある。
【０００４】
通常これらの風を吹かせて乾燥させる方法( 以下、通風乾燥方法という) 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。この通風乾燥方法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( 原崎勇次著、『コーティング工学』、Ｐ２９３〜２９４、朝倉書店、１９７１年、参照) 等が発生して、均一な塗布層が得られないという問題があった。
【０００５】
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。
【０００６】
塗布膜内に液晶を含む場合には、上記の乾燥ムラのみならず、吹きつける風によって塗布膜面の液晶の配向にズレが生じる等の問題もあった。
【０００７】
これらの問題点を解決する方法として、特開２００１−１７０５４７に塗布直後に乾燥ドライヤを設ける構成が示されている。ここでは、乾燥ドライヤを分割し、分割された部分に支持体の幅方向の一方端側から他方端側へ風速を制御しながら送風し乾燥させることにより、ムラの発生を抑える方法が開示されている。特開平９−７３０１６には、同様の目的で乾燥ドライヤを分割するかわりに金網を設置する方法が開示されている。
【０００８】
また特開２００１−１７０５４７には、塗布液を高濃度化したり、塗布液に増粘剤を添加したりすることにより、塗布液の粘度を増加させ、これにより塗布直後の塗布膜面の乾燥風による流動を抑制する方法や、高沸点溶液を用いることにより、塗布直後の塗布膜面の乾燥風による流動が発生してもレベリング効果によってムラの発生を防止する方法が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特開２００１−１７０５４７、特開平９−７３０１６の方法では、乾燥ドライヤ外からの不均一な風の流入抑止には効果があるものの、塗布膜面を乱さないように風速を制御しようとすると、風速を大きく下げる必要がある。その結果、乾燥速度が大幅に低下し、それに対処するべく乾燥ドライヤの長さを長くする必要がある。そのため、塗布効率が悪くなる。また、それでも風の影響を完全になくすことは困難である。
【００１０】
また、塗布液を増粘させたり、高沸点溶液を使用する方法は、特開２００１−１７０５４７で述べられているように、高速塗布適性をなくしたり、乾燥時間の増大をもたらしたりし、生産効率が極端に悪くなるという問題があった。
【００１１】
このように、通風乾燥方法、特に塗布液に有機溶剤を含む場合の通風乾燥方法では、乾燥の初期において塗布面の乾燥の不均一を招くため、風を吹きつけないで乾燥させる方法が、ＧＢ１４０１０４１、ＵＳ５１６８６３９、ＵＳ５６９４７０１等に開示されている。
【００１２】
すなわち、ＧＢ１４０１０４１には、風を吹かないで、塗布液中の溶媒を蒸発させ回収し乾燥させる方法が開示されている。この方法は、ケーシング上部に支持体の入り口、出口を設け、ケーシング内では非塗布面を加熱して塗布面からの溶媒の蒸発を促進し、塗布面側に設置した凝縮板に結露させる方法で溶媒を凝縮させて溶媒を回収し塗布膜を乾燥する方法である。
【００１３】
また、ＵＳ５１６８６３９には、水平に走行する支持体の上部でドラムを使って溶媒を回収する方法が開示されている。さらに、ＵＳ５６９４７０１では、ＵＳ５１６８６３９のレイアウトの改良方法についての提案がなされている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＧＢ１４０１０４１では、支持体の入り口、出口がケーシング上部に限定されているために、装置のレイアウトにおいて制約が大きく、既存の塗布工程に組み込むのが難しい。また、Fig.5 に示される実施例では、塗布後回収ドライヤに入るまでに一定以上の距離が必要なことや回収ドライヤに入る前にベースを反転する必要があるため、塗布直後のムラを効率良く抑えることが困難である。
【００１５】
ＵＳ５１６８６３９では、塗布面から凝縮・溶剤回収ドラムまでの距離が塗布方向で変化することから、乾燥速度をケーシング内の全領域に亘って均一にコントロールすることが難しく、またケーシング入口、出口付近では塗布面と凝縮・冷却ドラムとの距離が不必要に離れてしまうため、自然対流の発生によって別の塗布ムラを生じてしまう。
【００１６】
また、ＵＳ５６９４７０１（特表平１１−５１１５４９）では、レイアウトの改良方法について開示されており、この方式では凝縮面を塗布面の上方に配置している。この中で、塗布液が塗布される下面の品質は悪く、また、塗布後に帯状可撓性支持体を反転する構成は塗布直後の塗布ムラを効率良く抑えることが難しい旨が記載されている。ところが、実際には、１）膜厚が薄い場合、２）有機溶剤を含む場合、には一概に悪いとは言えない。
【００１７】
また、凝縮面が上側に配置されている場合、凝縮した液が塗布面に落下しないように、重力以外の力、たとえば毛管力などの力を合わせて用いることが必要であると述べられている。しかし、このやり方では、液回収に特別な工夫が必要となり、設備が複雑かつ高価になるという問題がある。
【００１８】
同様に、上記３種の従来技術は、溶媒の回収の方法については詳しく述べてあるものの、塗布直後の塗布ムラ発生の抑制方法に関する具体的な方法は示されていない。
【００１９】
同様に、上記３種の従来技術のように、溶媒を凝縮させて回収し塗布膜を乾燥させる方法では、通風乾燥に比べ格段に乾燥効率が落ちる。しかも、上記従来技術においては、乾燥システム全体で効率よく塗布膜を乾燥させるような改良方法等については述べられていない。
【００２０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、連続走行する帯状可撓性支持体に各種液状組成物を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面において、塗布直後に発生する乾燥ムラを抑制し、かつ効率良く乾燥させる塗布膜の乾燥方法及び装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【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、走行する帯状可撓性支持体に塗布液を塗布手段により塗布し、塗布直後の走行位置に塗布液中の溶媒を凝縮、回収させるドライヤを配設する塗布膜の乾燥方法において、前記ドライヤには、前記帯状可撓性支持体の上方に、帯状可撓性支持体と所定距離をおいて略平行に板状部材である凝縮板を配設するとともに、該凝縮板を帯状可撓性支持体の走行方向に向かって上方に１５度以上傾斜させ、前記帯状可撓性支持体と前記凝縮板との距離が０．０１〜２００ｍｍであり、前記帯状可撓性支持体の走行速度は、前記帯状可撓性支持体が前記塗布手段による塗布後３０秒以内に前記ドライヤに到達する速度であることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、連続走行する帯状可撓性支持体に各種液状組成物を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面を乾燥させる方法において、塗布手段の直後に塗布液の溶媒を凝縮・回収するドライヤを配設し、塗布直後に発生しやすい乾燥ムラを抑制し、かつ効率良く乾燥させることができる。
【００２４】
特に、塗布液中に有機溶剤が含まれている場合、又は、塗布液の溶媒が全て有機溶剤で構成されている場合に効果が大きい。
【００２６】
また、本発明において、前記塗布液には有機溶剤を３質量％以上含有することが好ましい。この場合にも本発明を適用することにより、塗布直後に発生する乾燥ムラを抑制し、かつ効率良く乾燥させることができる。
【００２７】
なお、有機溶剤とは、物質を溶解する性質をもつ有機化合物を意味し、トルエン、キシレン、スチレン等の芳香族炭化水素類、クロルベンゼン、オルトージクロルベンゼン等の塩化芳香族炭化水素類、モノクロルメタン等のメタン誘導体、モノクロルエタン等のエタン誘導体等を含む塩化脂肪族炭化水素類、メタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、エチルエーテル、1,4-ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素類、脂肪族又は芳香族炭化水素の混合物等が該当する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る塗布膜の乾燥方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２９】
図１、図２は、本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ライン１０の例を示す概念図である。
【００３０】
図示されるように、塗布・乾燥ライン１０は、主として、ロール状に巻回された帯状可撓性支持体１２を送り出す送り出し装置（図示略）、帯状可撓性支持体１２に塗布液を塗布する塗布手段１６、帯状可撓性支持体１２に塗布形成された塗布膜の塗布液中の溶媒を凝縮、回収させるドライヤ１８、及び塗布・乾燥により製造された製品を巻き取る巻き取り装置（図示略）と、帯状可撓性支持体１２が走行する搬送経路を形成する多数のガイドローラ２２、２２…とで形成される。また、必要に応じてドライヤ１８の下流に、塗布膜を乾燥させる通風乾燥手段が設けられる。
【００３１】
図３は、本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ライン１０の他の例を示す概念図である。この例の塗布・乾燥ライン１０は、図１、図２の構成と同様に、主として、ロール状に巻回された帯状可撓性支持体１２を送り出す送り出し装置（図示略）、帯状可撓性支持体１２に塗布液を塗布する塗布手段１６、帯状可撓性支持体１２に塗布形成された塗布膜の塗布液中の溶媒を凝縮、回収させるドライヤ１８、及び塗布・乾燥により製造された製品を巻き取る巻き取り装置（図示略）と、帯状可撓性支持体１２が走行する搬送経路を形成する多数のガイドローラ２２、２２…とで形成される。
【００３２】
ただし、図１、図２の構成と異なり、帯状可撓性支持体１２に塗布形成された塗布膜は上側となり、ドライヤ１８は帯状可撓性支持体１２の上方に配され、かつ、後述する凝縮板２０が帯状可撓性支持体１２の走行方向に向かって上方に５度以上の所定角度αをもって傾斜するように配されている。
【００３３】
帯状可撓性支持体１２としては、ポリエチレン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセテート）等の樹脂フィルム、紙、金属箔等を使用できる。
【００３４】
塗布手段１６は、各種方式のものが使用できる。たとえば、スロット・ダイコータ、ワイヤーバーコータ、ロールコータ、グラビアコータ、スライドホッパ塗布方式、カーテン塗布方式、等が使用できる。
【００３５】
なお、塗布手段１６は、図１、図２に示されるように塗布面が水平方向に対して下側になるような構成であってもよいし、水平方向に対して上側になるような構成であってもよい。また、図３に示されるように水平方向に対して傾斜するような構成であってもよい。
【００３６】
図４に示されているように、塗布手段１６の前段に除塵設備７０を設置したり、帯状可撓性支持体１２の表面に前処理等を施してもよい。ゴミ等の殆どない高い品質が求められる光学性フイルム等では、これらを同時に採用することで、高品質な塗布、乾燥膜を得ることができる。
【００３７】
ドライヤ１８は、帯状可撓性支持体１２と所定距離をおいて平行に設けられる板状部材である凝縮板２０と、凝縮板２０の前後辺から上方に立設される（図３では下方に垂設される）側面板等とで構成される。これにより、塗布膜の塗布液中の溶媒が揮発した際に、揮発した溶媒が凝縮板２０に凝縮し回収される構成となっている。
【００３８】
凝縮板２０の溶媒を凝縮させる面に用いる材質は、金属、プラスチック、木材等、特に限定はされないが、塗布液中に有機溶剤が含まれる場合には、その有機溶剤に対して耐性のある材料を使用するか、又は表面にコーティングを施すことが望ましい。
【００３９】
ドライヤ１８において、凝縮板２０に凝縮した溶媒を回収させる手段は、たとえば、凝縮板２０の凝縮面に溝を設け、毛管力を利用して溶媒を回収させる。溝の方向は、帯状可撓性支持体１２の走行方向であってもよく、これに直交する方向であってもよい。凝縮板２０が傾斜している場合には、溶媒を回収させやすい方向に溝を設ければよい。
【００４０】
図６に示される例において、凝縮板２０右端の下方には凝縮した溶媒を回収するための樋２０ａが設けられており、樋２０ａを経て溶媒が回収される。このように樋２０ａが設けられていれば、凝縮した溶媒の回収が容易に行える。樋２０ａを設ける位置は、図示の例に限られず、凝縮板２０の構成に応じて、凝縮板２０の下流側、側面等適宜な位置に設けられる。いずれにせよ、溶媒の流下により回収できる位置に設けていることが好ましい。
【００４１】
なお、このような樋２０ａは、図８に示される例においても設けられている。このように、樋２０ａを使用して凝縮した溶媒を回収する場合には、凝縮板２０は水平面に対して５度以上の傾斜をもって配されていることが好ましい。
【００４２】
ドライヤ１８に板状部材である凝縮板２０を採用する構成以外に、同様な機能を奏する構成、たとえば、多孔板、網、簀の子、ロール等を使用する構成も採用できる。また、ＵＳ５６９４７０１に示されるような回収装置と併用してもよい。
【００４３】
ドライヤ１８は、塗布液を塗布した直後の自然対流の発生による塗布膜の乾燥ムラを防止するため、塗布手段１６のできるだけ近くに配設することが好ましい。具体的には、ドライヤ１８の入口が塗布手段１６から５ｍ以内の位置になるように配設することが好ましく、ドライヤ１８の入口が塗布手段１６から２ｍ以内の位置になるように配設することがより好ましく、ドライヤ１８の入口が塗布手段１６から０．７ｍ以内の位置になるように配設することが最も好ましい。
【００４４】
同様の理由で、帯状可撓性支持体１２の走行速度は、帯状可撓性支持体１２が塗布手段１６による塗布後３０秒以内にドライヤ１８に到達する速度であることが好ましく、帯状可撓性支持体１２が塗布手段１６による塗布後２０秒以内にドライヤ１８に到達する速度であることがより好ましい。
【００４５】
塗布液の塗布量及び塗布膜厚さは、大きい程塗布膜内部での流動が起きやすいことよりムラが発生しやすいが、本発明によれば、塗布量及び塗布膜厚さが大きい場合でも十分な効果が得られる。塗布膜の厚さが０．００１〜０．０８ｍｍであれば、ムラなくかつ効率よく乾燥することができる。
【００４６】
帯状可撓性支持体１２の走行速度が大きすぎると、同伴風によって塗布膜近傍の境界層が乱され、塗布膜に悪影響を及ぼす。したがって、帯状可撓性支持体１２の走行速度は１〜１００ｍ／分に設定することが好ましく、５〜８０ｍ／分に設定することがより好ましい。
【００４７】
塗布膜のムラは、乾燥初期で特に発生しやすいので、ドライヤ１８が塗布液中の溶媒の１０％以上を凝縮、回収し、残りの塗布液を通風乾燥手段で乾燥させることが好ましい。塗布液中の溶媒の何％を凝縮、回収させるかは、塗布膜の乾燥ムラへの影響、生産効率、等を総合的に判断して決定すればよい。
【００４８】
塗布液中の溶媒の蒸発、凝縮を促進させるため、帯状可撓性支持体１２及び／又は塗布膜を加熱するか、凝縮板２０を冷却するか、又はその両手段方を採用することが好ましい。たとえば、ドライヤに冷却手段を配し、また、帯状可撓性支持体１２を挟んでドライヤ１８の反対側に加熱手段を配する。
【００４９】
いずれの場合も、塗布膜の乾燥速度を制御するために、温度管理されていることが望ましい。凝縮板２０は、温度コントロールできるようにし、冷却したい場合には、冷却するための設備を設置する必要がある。冷却には、冷媒等を使った水冷式の熱交換器方式のもの、風を使った空冷式、電気を用いた方式、たとえばペルチェ素子を使用した方式、等を用いることができる。
【００５０】
帯状可撓性支持体１２若しくは塗布膜、又はその両方を加熱したい場合には、反塗布膜側にヒータを配設して加熱することができる。また、昇温可能な搬送ロール（加熱ロール）を配設して加熱することもできる。その他、赤外線ヒータ、マイクロ波加熱手段等を用いて加熱してもよい。
【００５１】
帯状可撓性支持体１２、塗布膜、凝縮板２０の温度を決定する際、注意しなければならないのは、蒸発させた溶媒が凝縮板２０以外の場所、たとえば、搬送ロールの表面等に結露しないようにしなければならないことである。このため、たとえば、凝縮板２０以外の部分の温度を凝縮板２０の温度よりも高くしておくことによりこの種の結露を回避することができる。
【００５２】
塗布膜の表面とドライヤ１８の凝縮板２０表面との距離（間隔）は、所望の塗布膜の乾燥速度を考慮した上で、適当な距離に調整する必要がある。距離を短くすると乾燥速度が上がる一方、設定した距離精度の影響を受けやすい。一方、距離を大きくすると乾燥速度が大幅に低下するのみならず、熱による自然対流が起きて乾燥ムラを引き起こす。塗布膜の表面とドライヤ１８の凝縮板２０表面との距離は、０．１〜２００ｍｍが好ましく、０．５〜１００ｍｍがより好ましい。
【００５３】
ドライヤ１８は、必ずしも図１〜３に示されるような直線状である必要はなく、たとえば、円弧状のドライヤであってもよい。また、大きなドラムを設け、それにドライヤを配設してもよい。
【００５４】
必要に応じて使用される通風乾燥手段としては、従来技術として使用されている、非塗布面側をロールで支持し、塗布面側にエア・ノズルから風を吹いて乾燥させるローラ搬送ドライヤ方式、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ル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ドライヤ方式、非接触式の乾燥方式の一種で、スペースを効率良く利用し、かつ効率良く乾燥させる弦巻き型の乾燥方式、等の乾燥装置が使用できる。いずれの方式の乾燥装置であっても、乾燥した空気を塗布膜の表面に供給して塗布膜を乾燥させる点では共通する。
【００５５】
その他、本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ライン１０に使用されている送り出し装置、ガイドローラ２２、巻き取り装置等には慣用の部材を使用しており、それらの説明は省略する。
【００５６】
以上に詳述した本発明の塗布膜の乾燥装置によれば、塗布直後の塗布膜に発生するムラを抑制しかつ効率よく均一に塗布膜を乾燥できる。また、塗布、乾燥工程のレイアウトを大きく変更することなく、さらに、塗布液の物性や溶媒の種類等に制約されないので、塗布液処方手段の柔軟な設計が可能である。
【００５７】
すなわち、たとえば既存の通風乾燥装置を含む塗布・乾燥装置の塗布部と通風乾燥装置との間に溶媒を凝縮・回収するドライヤを増設するだけで、本発明の装置と同様の形態とでき、その結果、低コストで装置改造ができる。
【００５８】
また、本発明の塗布膜の乾燥装置によれば、省エネルギー化、コストダウンにも効果がある。すなわち、塗布・乾燥ラインで発生する蒸発気体のうち水以外の溶媒はそのまま大気へ放出できないので、蒸発気体を液化して回収する必要があり、そのための溶剤ガス回収設備が必要である。ところが、塗布・乾燥ライン１０では、塗布液の一部を凝縮・回収するドライヤにより溶媒を液体の状態で直接回収できるため、溶剤ガス回収設備の負荷を減らすことができる。
【００５９】
また、本発明の塗布膜の乾燥装置を用いると、乾燥初期において非常に均一な乾燥が可能なため、次のような予期しなかった効果が得られることがわかった。すなわち、従来の通風乾燥装置では、塗布膜を乱す影響を完全には抑えられないため、塗布膜内に流動を生じていたが、本発明の装置を用いると、それらの流動を防止でき、また、乾燥中に形成される塗布膜中の高分子、粒子のネットワークの構造を非常に細かく、しかも均一に形成できることがわかった。
【００６０】
これにより、単に塗布膜を均一に乾燥させるだけのみならず、塗布膜の構造が細かくなることにより、たとえば、光学フイルムの場合、新たな付加機能を追加できることにもつながる。
【００６１】
また、本発明の塗布膜の乾燥装置は、たとえば、ナノ粒子等が含まれる機能性膜の乾燥等にも非常に適しているといえる。
【００６２】
本発明の塗布膜の乾燥装置は、塗布液に高分子や粒子等の固形分が溶解又は分散されたものに適用した場合でも、同様の効果が得られる。むしろ、粒子等が含まれる系では、乾燥ムラの発生が塗布膜中の粒子の分散分布にも大きく影響する。したがって、この系に本システムを使用することは好ましい。
【００６３】
【実施例】
［実施例１］
図４に示される光学補償シートの製造ラインにおける塗布層の乾燥工程に、塗布液中の溶媒を凝縮、回収させるドライヤ１８を配設して、光学補償シートを製造する上での好適なドライヤの構造及び溶媒の凝縮、回収条件を検討した。
【００６４】
図４に示されるように、光学補償シートの製造ラインは、たとえば下記の工程により行われる。
１）透明フィルム１２の送出工程１４；
２）透明フィルムの表面に配向膜形成用樹脂を含む塗布液を塗布、乾燥する配向膜形成用樹脂層の形成工程５２；
３）表面に配向膜形成用樹層が形成された透明フィルム上に、樹脂層の表面にラビング処理を施し透明フィルム上に配向膜を形成するラビング工程５４；
４）液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を、配向膜上に塗布する液晶性ディスコティック化合物の塗布工程１６；
５）該塗布膜を乾燥して該塗布膜中の溶媒を蒸発させる乾燥工程１８；
６）該塗布膜をディスコティックネマティック相形成温度に加熱して、ディスコティックネマティック相の液晶層を形成する液晶層形成工程５８；
７）該液晶層を固化する（すなわち、液晶層形成後急冷して固化させるか、又は、架橋性官能基を有する液晶性ディスコティック化合物を使用した場合、液晶層を光照射（又は加熱）により架橋させる）工程６０；
８）該配向膜及び液晶層が形成された透明フィルムを巻き取る巻取り工程２４。
【００６５】
なお、図４において、５０は乾燥ゾーンを、６４は検査装置を、６６は保護フィルムを、６８はラミネート機を、７０は徐塵設備をそれぞれ示す。
【００６６】
光学補償シートの製造方法は、図４に示されるように長尺状透明フィルムを送り出す工程から、得られた光学補償シートを巻き取る工程まで一貫して連続的に行なった。トリアセチルセルロース（フジタック、富士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、幅：５００ｍｍ）の長尺状のフィルムの一方の側に、長鎖アルキル変成ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％溶液を塗布し、９０℃で４分間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚２．０μｍの配向膜形成用樹脂層を形成した。フィルムの搬送速度は、２０ｍ／分であった。
【００６７】
上記トリアセチルセルロースフィルムは、フィルム面内の直交する二方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、そしてフィルムの厚さをｄとしたとき、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝１６ｎｍ、｛（ｎｘ−ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ＝７５ｎｍであった。また、上記配向膜形成用樹脂層の形成は、塗布・乾燥装置を用いて行なった。
【００６８】
続いて、得られた樹脂層を有するフィルムを、連続して２０ｍ／分で搬送しながら、樹脂層表面にラビング処理を施した。ラビング処理は、ラビングローラの回転数を３００ｒｐｍにて行い、次いで得られた配向膜の除塵を行った。
【００６９】
次いで、得られた配向膜を有するフィルムを、連続して２０ｍ／分の速度で搬送しながら、配向膜上に、ディスコティック化合物ＴＥ−８の（３）とＴＥ−８の（５）の重量比で４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）を上記混合物に対して１重量％添加した混合物の１０重量％メチルエチルケトン溶液（塗布液）を、ワイヤーバー塗布機にて、塗布速度を２０ｍ／分、塗布量を５ｃｃ／m²で塗布し、次いで乾燥及び加熱ゾーンを通過させた。乾燥ゾーンには風を送り、加熱ゾーンは１３０℃に調整した。塗布後３秒後に乾燥ゾーンに入り、３秒後に加熱ゾーンに入った。加熱ゾーンは約３分で通過した。
【００７０】
続いて、この配向膜及び液晶層が塗布されフィルムを、連続して２０ｍ／分で搬送しながら、液晶層の表面に紫外線ランプにより紫外線を照射した。すなわち、上記加熱ゾーンを通過したフィルムは、紫外線照射装置（紫外線ランプ：出力１６０Ｗ／ｃｍ、発光長１．６ｍ）により、照度６００ｍＷの紫外線を４秒間照射し、液晶層を架橋させた。
【００７１】
これに対し、比較例として、図５に示されるように、塗布手段１６により、帯状可撓性支持体１２の下面に塗布液を塗布し、その後に帯状可撓性支持体１２をガイドローラ２２、２２、２２で反転し、塗布液の塗布面が上面になるようにしてドライヤ１８に入る構成を採用した。その他の構成は実施例と同一とした。
【００７２】
上記の工程により、下記の実施例（例１、例２）及び比較例の条件で試験を行った。以下に、その条件及び結果を記す。
【００７３】
（例１）
ドライヤ１６周辺の構成は図１に示される配置とした。ドライヤ１８には、帯状可撓性支持体１２の下方に、帯状可撓性支持体１２と所定距離をおいて略平行に板状部材である凝縮板２０を配設した。
【００７４】
ヒータ温度を８５℃、凝縮板温度を２５℃とした。ドライヤ１８は、入口が塗布手段１６から５００ｍｍの位置となるように配した。塗布膜の表面とドライヤ１８の凝縮板２０表面との距離は１ｍｍとした。
【００７５】
その結果、塗布膜品質に問題は生じなかった。
【００７６】
（例２）
ドライヤ１６周辺の構成は図３に示される配置とした。ドライヤ１８には、帯状可撓性支持体１２の上方に、帯状可撓性支持体１２と所定距離をおいて略平行に板状部材である凝縮板２０を配設した。傾斜角度αは１５度とした。
【００７７】
ヒータ温度を８５℃、凝縮板温度を２５℃とした。ドライヤ１８は、入口が塗布手段１６から５００ｍｍの位置となるように配した。塗布膜の表面とドライヤ１８の凝縮板２０表面との距離は１ｍｍとした。
【００７８】
その結果、塗布膜品質に問題は生じなかった。
【００７９】
（比較例）
ドライヤ１８周辺の構成は図１に示される配置とした。ドライヤ１８には、帯状可撓性支持体１２の下方に、帯状可撓性支持体１２と所定距離をおいて略平行に板状部材である凝縮板２０を配設した。
【００８０】
ヒータ温度を８５℃、凝縮板温度を２５℃とした。ドライヤ１８は、入口が塗布手段１６から１０ｍの位置となるように配した。すなわち、ドライヤ１８の配設位置は塗布直後の走行位置ではなく、塗布手段１６から所定距離離した位置とした。塗布膜の表面とドライヤ１８の凝縮板２０表面との距離は１ｍｍとした。
【００８１】
その結果、塗布膜には乾燥ムラが生じ、また配向不良も発生した。
【００８２】
［実施例２］
感光用セルロースアセテートフィルムの製造ラインにおける下塗り塗布後の乾燥工程において、本発明における塗布液中の溶媒を凝縮、回収させるドライヤを配設した場合と、従来の通風乾燥タイプの乾燥器を配設した場合とを比較した。
【００８３】
図６に示される、本発明におけるドライヤを使用した製造ラインにおいて、セルロースアセテートドープが流延ダイから流延ドラム面上に流延され、それによって形成されたフィルムが剥ぎ取りローラで剥ぎ取られ、前乾燥工程のロール間を走行する間に熱風により乾燥される。
【００８４】
次いで、写真感光材料用下塗りを行い、さらにドライヤ１８で乾燥させる。残留溶媒が約１０％以下となった時点で、幅規制装置（図示略）に導き幅方向に２〜６％延伸させ、さらに緊張状態のまま冷却した後に巻き取られる。
【００８５】
ドライヤ１８の凝縮板２０は２個のゾーンに分割した。また、２個の凝縮板２０は、いずれも走行方向の下流側が塗布膜から離れるような傾斜角度をもって配した。塗布膜の表面とドライヤ１８の凝縮板２０表面との距離は、走行方向の下流側に向かって、上流側の凝縮板２０の入口側で０．８ｍｍ、出口側で２ｍｍとし、下流側の凝縮板２０の入口側で０．８ｍｍ、出口側で２ｍｍとした。
【００８６】
また、上流側の凝縮板２０の長さを２ｍ、下流側の凝縮板２０の長さを４ｍとした。凝縮板２０の設定温度は、いずれも１５℃とした。
【００８７】
製造した製品の表面性状は良好であった。
【００８８】
図７に示される、従来の通風乾燥タイプの乾燥器を使用した製造ラインにおいて、下塗り塗布乾燥工程の装置は、通常の通風乾燥タイプの乾燥器である。製造ラインのその他の部分は図６に示される構成同様であり、説明を省略する。
【００８９】
製造した製品の表面性状は、下塗りでの乾燥ムラを生じ不良となった。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置によれば、連続走行する帯状可撓性支持体に各種液状組成物を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面において、塗布直後に発生する乾燥ムラを抑制しかつ効率よく均一に塗布膜を乾燥できる。
【００９１】
また、塗布、乾燥工程のレイアウトを大きく変更することなく、さらに、塗布液の物性や溶媒の種類等に制約されないので、塗布液処方手段の柔軟な設計が可能である。また、省エネルギー化、コストダウンにも効果がある。
【００９２】
さらに、塗布膜内の流動を防止でき、また、乾燥中に形成される塗布膜中の高分子、粒子のネットワークの構造を非常に細かく、しかも均一に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ラインの一例を示す概念図
【図２】本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ラインの他の例を示す概念図
【図３】本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ラインのさらに他の例を示す概念図
【図４】本発明の塗布膜の乾燥装置を光学補償シートの製造ラインに適用した例を示す概念図
【図５】比較例の塗布膜の乾燥装置を光学補償シートの製造ラインに適用した例を示す概念図
【図６】本発明の塗布膜の乾燥装置を感光用セルロースアセテートフィルムの製造ラインに適用した例を示す概念図
【図７】従来例である通風乾燥タイプの乾燥器を感光用セルロースアセテートフィルムの製造ラインに適用した例を示す概念図
【図８】本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ラインのさらに他の例を示す概念図
【符号の説明】
１０…塗布・乾燥ライン、１２…帯状可撓性支持体、１４…送り出し装置、１６…塗布手段、１８…ドライヤ、２０…凝縮板、２２…ガイドローラ、２４…巻き取り装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating film drying method apparatus, and more particularly to a drying method apparatus for drying a long and wide coating film surface formed by coating various liquid compositions on a continuously running belt-like flexible support. .
[0002]
This technology includes optical functional film sheets such as optical compensation sheets, solvent undercoats of photosensitive film materials, photothermographic materials, functional films containing finely structured particles such as nanoparticles, photographic films, and photographic prints. Used in the manufacture of paper, magnetic recording tape, adhesive tape, pressure-sensitive recording paper, offset plate materials, batteries, etc.
[0003]
[Prior art]
For a drying method apparatus for drying long and wide coated film surfaces formed by applying various liquid compositions to a continuous belt-like flexible support, see `` Coating and Drying Defects '' (Wiley by EBGutoff, EDCohen). -Intersciece, John Wiley & Sons, Inc.) Supports the non-coated surface side with a roll, blows air from the air nozzle to the coated surface side, and dries the air from both the coated and non-coated surfaces. A non-contact type air floating drying method is described in which the support is floated by blowing air, that is, the support is dried without contacting a roll or the like. As for this non-contact type drying method, there is a drying method using a string-winding type drying apparatus as disclosed in Japanese Patent Publication No. 48-42903 as a method for efficiently using space and drying efficiently. .
[0004]
Usually, in the method of drying by blowing these winds (hereinafter referred to as ventilation drying method), the air contained in the coating surface is evaporated and dried by blowing the conditioned air on the coating surface. Although this ventilation drying method is excellent in drying efficiency, since the wind is applied directly to the coating surface or through a porous plate, a rectifying plate, etc., the coating surface is disturbed by this wind, and the thickness of the coating layer becomes uneven. Unevenness occurs or the evaporation rate of the solvent on the coating surface becomes uneven due to convection, so-called YUZU skin (see Yuji Harasaki, "Coating Engineering", P293-294, Asakura Shoten, 1971) There was a problem that a uniform coating layer could not be obtained.
[0005]
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.
[0006]
When the liquid crystal is included in the coating film, not only the above-mentioned drying unevenness but also a problem such as a deviation in the orientation of the liquid crystal on the coating film surface due to the blowing wind occurs.
[0007]
As a method for solving these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-170547 discloses a configuration in which a dry dryer is provided immediately after coating. Here, a method of suppressing the occurrence of unevenness is disclosed by dividing the drying dryer and blowing and drying the divided portions from one end side in the width direction of the support body to the other end side while controlling the wind speed. Yes. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-73016 discloses a method of installing a wire mesh instead of dividing a dryer for the same purpose.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-170547 also increases the viscosity of the coating solution by increasing the concentration of the coating solution or adding a thickener to the coating solution. There are disclosed a method for suppressing the flow caused by the above, and a method for preventing the occurrence of unevenness due to the leveling effect even when the flow of the coating film surface immediately after coating is caused by the drying air by using a high boiling point solution.
[0009]
However, the methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-170547 and 9-73016 are effective in suppressing the inflow of non-uniform wind from the outside of the dryer, but when the wind speed is controlled so as not to disturb the coating film surface. It is necessary to greatly reduce the wind speed. As a result, the drying speed is greatly reduced, and it is necessary to increase the length of the drying dryer to cope with it. Therefore, the coating efficiency is deteriorated. Still, it is difficult to completely eliminate the influence of wind.
[0010]
In addition, the method of increasing the viscosity of the coating solution or using a high-boiling point solution, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-170547, results in loss of suitability for high-speed coating and an increase in drying time. There was a problem that became extremely worse.
[0011]
Thus, in the ventilation drying method, particularly in the ventilation drying method in the case where the coating liquid contains an organic solvent, drying of the coated surface is caused uneven in the initial stage of drying, and therefore, a method of drying without blowing air is GB1401041. , US Pat. No. 5,168,639, US Pat. No. 5,694,701 and the like.
[0012]
That is, GB1401041 discloses a method of evaporating, collecting and drying a solvent in a coating solution without blowing wind. This method is a method in which the inlet and outlet of the support are provided at the upper part of the casing, the non-application surface is heated in the casing to promote the evaporation of the solvent from the application surface, and condensation is caused on the condensation plate installed on the application surface side. In this method, the solvent is condensed to recover the solvent and dry the coating film.
[0013]
Further, US Pat. No. 5,168,639 discloses a method for recovering a solvent using a drum at the top of a support that runs horizontally. Further, US Pat. No. 5,694,701 proposes a layout improvement method of US Pat. No. 5,168,639.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in GB1401041, since the entrance and exit of the support are limited to the upper part of the casing, the layout of the apparatus is greatly restricted, and it is difficult to incorporate it into the existing coating process. In the example shown in Fig.5, it is necessary to have a certain distance before entering the recovery dryer after coating, and it is necessary to reverse the base before entering the recovery dryer. It is difficult to suppress well.
[0015]
In US Pat. No. 5,168,639, since the distance from the coating surface to the condensation / solvent recovery drum varies in the coating direction, it is difficult to control the drying speed uniformly over the entire area of the casing. Since the distance between the surface and the condensation / cooling drum is unnecessarily large, another coating unevenness occurs due to the occurrence of natural convection.
[0016]
Further, US Pat. No. 5,694,701 (Japanese National Publication of International Patent Application No. 11-511549) discloses a layout improving method. In this method, the condensation surface is disposed above the coating surface. Among these, it is described that the quality of the lower surface to which the coating solution is applied is poor, and that it is difficult to efficiently suppress coating unevenness immediately after coating in the configuration in which the belt-like flexible support is reversed after coating. However, in practice, 1) when the film thickness is thin, and 2) when an organic solvent is included, it cannot be said that it is generally bad.
[0017]
Further, it is stated that when the condensing surface is arranged on the upper side, it is necessary to use a force other than gravity, for example, a force such as a capillary force, so that the condensed liquid does not fall on the coating surface. . However, this method has a problem that a special device is required for liquid recovery, and the equipment becomes complicated and expensive.
[0018]
Similarly, although the above three types of prior arts have described in detail the method of recovering the solvent, there is no specific method related to a method for suppressing the occurrence of coating unevenness immediately after coating.
[0019]
Similarly, in the method of condensing and recovering the solvent and drying the coating film as in the above three types of prior arts, the drying efficiency is remarkably reduced as compared with ventilation drying. In addition, the above-described prior art does not describe an improved method for efficiently drying the coating film in the entire drying system.
[0020]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a long and wide coating film surface formed by coating various liquid compositions on a continuously running belt-like flexible support, immediately after coating. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for drying a coating film that suppresses uneven drying and efficiently dries.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
Book The invention To achieve the above purpose, In the method for drying a coating film, a coating liquid is applied to a traveling belt-like flexible support by a coating means, and a dryer for condensing and collecting the solvent in the coating liquid is disposed at a traveling position immediately after coating. A condensing plate, which is a plate-like member, is disposed above the belt-like flexible support body and substantially parallel to the belt-like flexible support body at a predetermined distance, and the condensation plate is disposed on the belt-like flexible support body. Upward in the direction of travel 15 degrees or more Tilt, The distance between the strip-shaped flexible support and the condenser plate is 0.01 to 200 mm, The running speed of the belt-like flexible support is a speed at which the belt-like flexible support reaches the dryer within 30 seconds after coating by the coating means.
[0023]
According to the present invention, in a method of drying a long and wide coating film surface formed by coating various liquid compositions on a continuously running belt-like flexible support, the solvent of the coating solution is added immediately after the coating means. A condensing / recovering dryer is provided to suppress drying unevenness that is likely to occur immediately after coating, and can be dried efficiently.
[0024]
In particular, when an organic solvent is contained in the coating solution, or when the solvent of the coating solution is entirely composed of an organic solvent, the effect is great.
[0026]
In the present invention, the coating solution preferably contains 3% by mass or more of an organic solvent. In this case as well, by applying the present invention, drying unevenness that occurs immediately after coating can be suppressed and drying can be performed efficiently.
[0027]
The organic solvent means an organic compound having a property of dissolving a substance, such as aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and styrene, chlorinated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and orthodichlorobenzene, and monochloro. Methane derivatives such as methane, chlorinated aliphatic hydrocarbons containing ethane derivatives such as monochloroethane, alcohols such as methanol, isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, ethyl ether, 1,4 -Ethers such as dioxane, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, aliphatic hydrocarbons such as normal hexane, aliphatic or aromatic This includes hydrocarbon mixtures.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a coating film drying method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0029]
FIG. 1 and FIG. 2 are conceptual diagrams showing an example of a coating / drying line 10 incorporating a drying apparatus to which the coating film drying method and apparatus of the present invention is applied.
[0030]
As shown in the figure, the coating / drying line 10 mainly applies a feeding device (not shown) for feeding a strip-shaped flexible support 12 wound in a roll shape, and applies a coating solution to the strip-shaped flexible support 12. Coating means 16, a dryer 18 for condensing and recovering the solvent in the coating film coating solution formed on the belt-like flexible support 12, and a winding device for winding the product produced by coating and drying (illustrated) And a large number of guide rollers 22, 22... That form a conveyance path along which the belt-like flexible support 12 travels. Further, a ventilation drying means for drying the coating film is provided downstream of the dryer 18 as necessary.
[0031]
FIG. 3 is a conceptual diagram showing another example of a coating / drying line 10 incorporating a drying apparatus to which the coating film drying method and apparatus of the present invention is applied. The coating / drying line 10 of this example is similar to the configuration of FIGS. 1 and 2, and is mainly composed of a feeding device (not shown) that feeds the strip-shaped flexible support 12 wound in a roll shape, and the strip-shaped flexibility. Application means 16 for applying the coating liquid to the support 12, a dryer 18 for condensing and recovering the solvent in the coating liquid of the coating film applied and formed on the belt-like flexible support 12, and a product manufactured by coating and drying Is formed by a winding device (not shown) for winding the belt and a large number of guide rollers 22, 22... Forming a transport path on which the belt-like flexible support 12 travels.
[0032]
However, unlike the configuration of FIGS. 1 and 2, the coating film formed on the strip-shaped flexible support 12 is on the upper side, and the dryer 18 is disposed above the strip-shaped flexible support 12 and will be described later. The condenser plate 20 is disposed so as to incline at a predetermined angle α of 5 degrees or more upward in the traveling direction of the belt-like flexible support 12.
[0033]
As the belt-like flexible support 12, a resin film such as polyethylene, PET (polyethylene terephthalate), TAC (triacetate), paper, metal foil, or the like can be used.
[0034]
Various types of coating means 16 can be used. For example, a slot die coater, a wire bar coater, a roll coater, a gravure coater, a slide hopper coating method, a curtain coating method, or the like can be used.
[0035]
The application means 16 may be configured such that the application surface is on the lower side with respect to the horizontal direction as shown in FIGS. 1 and 2, or may be configured on the upper side with respect to the horizontal direction. It may be. Moreover, the structure which inclines with respect to a horizontal direction as FIG. 3 shows may be sufficient.
[0036]
As shown in FIG. 4, a dust removal facility 70 may be installed in front of the application unit 16, or the surface of the belt-like flexible support 12 may be pretreated. For optical films and the like that require high quality with almost no dust, a high-quality coated and dried film can be obtained by simultaneously adopting these.
[0037]
The dryer 18 is erected upward from the front and rear sides of the condensing plate 20 which is a plate-like member provided in parallel with the belt-like flexible support 12 at a predetermined distance (in FIG. 3, downward). It is composed of side plates etc. Thereby, when the solvent in the coating liquid of the coating film is volatilized, the volatilized solvent is condensed on the condenser plate 20 and collected.
[0038]
The material used for the surface of the condenser plate 20 on which the solvent is condensed is not particularly limited, such as metal, plastic, wood, etc., but when the coating solution contains an organic solvent, the material is resistant to the organic solvent. It is desirable to use or to coat the surface.
[0039]
In the dryer 18, the means for collecting the solvent condensed on the condensing plate 20 is provided with a groove on the condensing surface of the condensing plate 20, for example, and collects the solvent using capillary force. The direction of the groove may be the traveling direction of the belt-like flexible support 12 or may be a direction orthogonal to this. When the condensing plate 20 is inclined, a groove may be provided in a direction in which the solvent can be easily recovered.
[0040]
In the example shown in FIG. 6, a bottle 20a for collecting the condensed solvent is provided below the right end of the condenser plate 20, and the solvent is collected through the bottle 20a. As described above, if the tub 20a is provided, the condensed solvent can be easily recovered. The position where the gutter 20a is provided is not limited to the illustrated example, and is provided at an appropriate position such as the downstream side or the side surface of the condensing plate 20 according to the configuration of the condensing plate 20. In any case, it is preferable to provide it at a position where it can be recovered by flowing down the solvent.
[0041]
Such a ridge 20a is also provided in the example shown in FIG. Thus, when recovering the condensed solvent using the basket 20a, it is preferable that the condensing plate 20 is disposed with an inclination of 5 degrees or more with respect to the horizontal plane.
[0042]
In addition to the configuration in which the condensing plate 20 that is a plate-like member is employed for the dryer 18, a configuration that exhibits the same function, for example, a configuration that uses a perforated plate, a net, a scissors, a roll, or the like can also be employed. Moreover, you may use together with the collection | recovery apparatuses as shown by US5694701.
[0043]
The dryer 18 is preferably arranged as close as possible to the coating means 16 in order to prevent uneven drying of the coating film due to the occurrence of natural convection immediately after the coating liquid is applied. Specifically, it is preferable to arrange the inlet of the dryer 18 so that it is within 5 m from the coating means 16, and arrange so that the inlet of the dryer 18 is within 2 m from the coating means 16. It is more preferable that the inlet of the dryer 18 is disposed so as to be within 0.7 m from the coating means 16.
[0044]
For the same reason, the running speed of the strip-shaped flexible support 12 is preferably a speed at which the strip-shaped flexible support 12 reaches the dryer 18 within 30 seconds after coating by the coating means 16. It is more preferable that the support 12 has a speed that reaches the dryer 18 within 20 seconds after coating by the coating means 16.
[0045]
The larger the coating amount and the coating thickness of the coating solution, the more easily the unevenness occurs because the flow inside the coating film is more likely to occur. However, according to the present invention, even when the coating amount and the coating thickness are large, sufficient Effects can be obtained. If the thickness of the coating film is 0.001 to 0.08 mm, it can be dried uniformly and efficiently.
[0046]
If the running speed of the belt-like flexible support 12 is too high, the boundary layer near the coating film is disturbed by the accompanying wind, which adversely affects the coating film. Therefore, the running speed of the belt-like flexible support 12 is preferably set to 1 to 100 m / min, and more preferably set to 5 to 80 m / min.
[0047]
Since unevenness of the coating film is particularly likely to occur in the early stage of drying, it is preferable that the dryer 18 condenses and collects 10% or more of the solvent in the coating solution, and the remaining coating solution is dried by air drying means. What percentage of the solvent in the coating solution is condensed and recovered may be determined by comprehensively determining the influence on the drying unevenness of the coating film, production efficiency, and the like.
[0048]
In order to promote evaporation and condensation of the solvent in the coating solution, it is preferable to heat the belt-like flexible support 12 and / or the coating film, cool the condenser plate 20, or adopt both means. . For example, the cooling means is disposed in the dryer, and the heating means is disposed on the opposite side of the dryer 18 with the belt-like flexible support 12 interposed therebetween.
[0049]
In any case, it is desirable that the temperature is controlled in order to control the drying rate of the coating film. The condenser plate 20 can be controlled in temperature, and if it is desired to cool, it is necessary to install equipment for cooling. For cooling, a water-cooled heat exchanger system using a refrigerant or the like, an air-cooled system using wind, a system using electricity, for example, a system using a Peltier element, or the like can be used.
[0050]
When it is desired to heat the belt-like flexible support 12 or the coating film, or both, a heater can be provided on the anti-coating film side for heating. Moreover, it can also heat by arrange | positioning the conveyance roll (heating roll) which can be heated up. In addition, you may heat using an infrared heater, a microwave heating means, etc.
[0051]
When determining the temperature of the belt-like flexible support 12, the coating film, and the condensing plate 20, it should be noted that the evaporated solvent is condensed on a place other than the condensing plate 20, for example, on the surface of the transport roll. It is something that must be avoided. For this reason, this kind of dew condensation can be avoided by keeping the temperature of the part other than the condenser plate 20 higher than the temperature of the condenser plate 20, for example.
[0052]
The distance (interval) between the surface of the coating film and the surface of the condensing plate 20 of the dryer 18 needs to be adjusted to an appropriate distance in consideration of the drying speed of the desired coating film. Shortening the distance increases the drying speed, but is easily affected by the set distance accuracy. On the other hand, when the distance is increased, not only the drying speed is significantly reduced, but also natural convection due to heat occurs, resulting in drying unevenness. The distance between the surface of the coating film and the surface of the condenser plate 20 of the dryer 18 is preferably 0.1 to 200 mm, and more preferably 0.5 to 100 mm.
[0053]
The dryer 18 does not necessarily have to be linear as shown in FIGS. 1 to 3, and may be, for example, an arc-shaped dryer. Further, a large drum may be provided, and a dryer may be disposed thereon.
[0054]
As a ventilation drying means used as necessary, a roller transport dryer method used as a conventional technique, supporting a non-application surface side with a roll and blowing air from an air nozzle on the application surface side, Both the coated and non-coated surfaces are blown from the air nozzle to float the support, that is, the support is dried without contacting the roll, etc. Non-contact air floating dryer method, non-contact drying It is a kind of system, and a drying device such as a string winding type that efficiently uses space and efficiently dries can be used. Any type of drying apparatus is common in that dried air is supplied to the surface of the coating film to dry the coating film.
[0055]
In addition, conventional members are used for the feeding device, the guide roller 22 and the winding device used in the coating / drying line 10 incorporating the drying device to which the coating film drying method and apparatus of the present invention is applied. These descriptions are omitted.
[0056]
According to the coating film drying apparatus of the present invention described in detail above, the coating film can be efficiently and uniformly dried while suppressing unevenness occurring in the coating film immediately after coating. In addition, the layout of the coating and drying process is not greatly changed, and further, the physical properties of the coating liquid and the type of solvent are not restricted, so that the coating liquid prescription means can be designed flexibly.
[0057]
That is, for example, by simply adding a dryer for condensing and recovering the solvent between the coating unit of the coating / drying apparatus including the existing ventilation drying apparatus and the ventilation drying apparatus, the configuration similar to that of the apparatus of the present invention can be obtained. As a result, the device can be modified at low cost.
[0058]
Further, the coating film drying apparatus of the present invention is effective in energy saving and cost reduction. That is, since the solvent other than water cannot be released into the atmosphere as it is in the evaporation gas generated in the coating / drying line, the evaporation gas needs to be liquefied and recovered, and a solvent gas recovery facility for that purpose is required. However, in the coating / drying line 10, the solvent can be directly recovered in a liquid state by a dryer that condenses and recovers a part of the coating liquid, so that the load on the solvent gas recovery facility can be reduced.
[0059]
Further, it was found that when the coating film drying apparatus of the present invention was used, extremely uniform drying was possible in the initial stage of drying, and the following unexpected effects were obtained. That is, in the conventional ventilation drying apparatus, since the influence that disturbs the coating film cannot be completely suppressed, the flow is generated in the coating film. However, when the apparatus of the present invention is used, the flow can be prevented, and It has been found that the polymer and particle network structure in the coating film formed during drying can be formed very finely and uniformly.
[0060]
As a result, the coating film is not only dried uniformly, but also the structure of the coating film becomes finer. For example, in the case of an optical film, a new additional function can be added.
[0061]
Moreover, it can be said that the drying apparatus of the coating film of this invention is very suitable for the drying of the functional film | membrane containing a nanoparticle etc., for example.
[0062]
Even when the coating film drying apparatus of the present invention is applied to a coating solution in which a solid content such as a polymer or particles is dissolved or dispersed, the same effect can be obtained. Rather, in a system containing particles or the like, the occurrence of drying unevenness greatly affects the dispersion distribution of particles in the coating film. Therefore, it is preferable to use this system in this system.
[0063]
【Example】
[Example 1]
A dryer 18 for condensing and recovering the solvent in the coating solution is disposed in the coating layer drying process in the optical compensation sheet production line shown in FIG. The structure and solvent condensation and recovery conditions were studied.
[0064]
As shown in FIG. 4, the optical compensation sheet production line is performed, for example, by the following steps.
1) Delivery step 14 of the transparent film 12;
2) A forming step 52 of an alignment film forming resin layer in which a coating liquid containing an alignment film forming resin is applied to the surface of the transparent film and dried;
3) A rubbing step 54 in which an alignment film is formed on the transparent film by applying a rubbing treatment to the surface of the resin layer on the transparent film having the alignment film forming resin layer formed on the surface;
4) A liquid crystal discotic compound coating step 16 in which a coating liquid containing a liquid crystal discotic compound is coated on the alignment film;
5) A drying step 18 of drying the coating film and evaporating the solvent in the coating film;
6) A liquid crystal layer forming step 58 for heating the coating film to a discotic nematic phase forming temperature to form a discotic nematic phase liquid crystal layer;
7) The liquid crystal layer is solidified (that is, solidified by rapid cooling after forming the liquid crystal layer, or when a liquid crystalline discotic compound having a crosslinkable functional group is used, the liquid crystal layer is irradiated by light irradiation (or heating). Crosslinking) step 60;
8) A winding step 24 for winding the transparent film on which the alignment film and the liquid crystal layer are formed.
[0065]
In FIG. 4, 50 indicates a drying zone, 64 indicates an inspection device, 66 indicates a protective film, 68 indicates a laminating machine, and 70 indicates a slow dust facility.
[0066]
As shown in FIG. 4, the method for producing the optical compensation sheet was continuously performed continuously from the step of feeding the long transparent film to the step of winding up the obtained optical compensation sheet. On one side of a long film of triacetylcellulose (Fujitack, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., thickness: 100 μm, width: 500 mm), a long-chain alkyl-modified poval (MP-203, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) ) A 5 wt% solution was applied and dried at 90 ° C. for 4 minutes, followed by rubbing to form an alignment film forming resin layer having a thickness of 2.0 μm. The conveyance speed of the film was 20 m / min.
[0067]
The triacetyl cellulose film has (nx−ny) × d, where nx and ny are the refractive indexes in two orthogonal directions in the film plane, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness of the film. = 16 nm, {(nx-ny) / 2-nz} × d = 75 nm. The alignment layer forming resin layer was formed using a coating / drying apparatus.
[0068]
Subsequently, the surface of the resin layer was rubbed while the film having the obtained resin layer was continuously conveyed at 20 m / min. In the rubbing treatment, the rubbing roller was rotated at 300 rpm, and then the resulting alignment film was dedusted.
[0069]
Next, the weight of the discotic compound TE-8 (3) and the weight of TE-8 (5) is transferred onto the alignment film while continuously transporting the obtained film having the alignment film at a speed of 20 m / min. A 10% by weight methyl ethyl ketone solution (coating solution) of a mixture obtained by adding 1% by weight of a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) to the above mixture in a ratio of 4: 1 was With a coating machine, the coating speed is 20 m / min and the coating amount is 5 cc / m. ² And then passed through a drying and heating zone. Air was sent to the drying zone, and the heating zone was adjusted to 130 ° C. After 3 seconds from coating, it entered the drying zone, and after 3 seconds, it entered the heating zone. The heating zone passed in about 3 minutes.
[0070]
Subsequently, the alignment film and the liquid crystal layer were applied, and the film was continuously conveyed at 20 m / min, and the surface of the liquid crystal layer was irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet lamp. That is, the film that passed through the heating zone was irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 600 mW for 4 seconds by an ultraviolet irradiation device (ultraviolet lamp: output 160 W / cm, emission length 1.6 m) to crosslink the liquid crystal layer.
[0071]
On the other hand, as a comparative example, as shown in FIG. 5, the coating liquid is applied to the lower surface of the strip-shaped flexible support 12 by the coating means 16, and then the strip-shaped flexible support 12 is attached to the guide roller 22. , 22, and 22, and a configuration in which the coating liquid is applied to the dryer 18 so that the coating surface is the upper surface is employed. Other configurations were the same as those in the example.
[0072]
By the above steps, tests were conducted under the conditions of the following Examples (Examples 1 and 2) and Comparative Examples. The conditions and results are described below.
[0073]
(Example 1)
The configuration around the dryer 16 is the arrangement shown in FIG. In the dryer 18, a condensing plate 20, which is a plate-like member, is disposed below the belt-like flexible support 12 and at a predetermined distance from the belt-like flexible support 12.
[0074]
The heater temperature was 85 ° C. and the condenser plate temperature was 25 ° C. The dryer 18 was disposed so that the inlet was positioned 500 mm from the coating means 16. The distance between the surface of the coating film and the surface of the condensation plate 20 of the dryer 18 was 1 mm.
[0075]
As a result, no problem occurred in the coating film quality.
[0076]
(Example 2)
The configuration around the dryer 16 is the arrangement shown in FIG. In the dryer 18, a condensing plate 20, which is a plate-like member, is disposed above the belt-like flexible support 12 and at a predetermined distance from the belt-like flexible support 12. The inclination angle α was 15 degrees.
[0077]
The heater temperature was 85 ° C. and the condenser plate temperature was 25 ° C. The dryer 18 was disposed so that the inlet was positioned 500 mm from the coating means 16. The distance between the surface of the coating film and the surface of the condensation plate 20 of the dryer 18 was 1 mm.
[0078]
As a result, no problem occurred in the coating film quality.
[0079]
(Comparative example)
The configuration around the dryer 18 is the arrangement shown in FIG. In the dryer 18, a condensing plate 20, which is a plate-like member, is disposed below the belt-like flexible support 12 and at a predetermined distance from the belt-like flexible support 12.
[0080]
The heater temperature was 85 ° C. and the condenser plate temperature was 25 ° C. The dryer 18 was arranged so that the entrance was at a position 10 m from the coating means 16. That is, the position where the dryer 18 is disposed is not a traveling position immediately after application, but a position separated from the application unit 16 by a predetermined distance. The distance between the surface of the coating film and the surface of the condensation plate 20 of the dryer 18 was 1 mm.
[0081]
As a result, drying unevenness occurred in the coating film, and alignment failure occurred.
[0082]
[Example 2]
In the drying process after the undercoat coating in the photosensitive cellulose acetate film production line, a dryer for condensing and recovering the solvent in the coating liquid in the present invention is disposed, and a conventional ventilation drying type dryer is disposed. The case was compared.
[0083]
In the production line using the dryer of the present invention shown in FIG. 6, the cellulose acetate dope is cast from the casting die onto the casting drum surface, and the film formed thereby is peeled off by the peeling roller. It is dried with hot air while traveling between the rolls in the pre-drying step.
[0084]
Next, an undercoat for a photographic light-sensitive material is applied and further dried with a dryer 18. When the residual solvent becomes about 10% or less, it is guided to a width regulating device (not shown), stretched in the width direction by 2 to 6%, and further cooled in a tension state and then wound up.
[0085]
The condenser plate 20 of the dryer 18 was divided into two zones. Further, the two condensing plates 20 were arranged at an inclination angle such that the downstream side in the traveling direction was separated from the coating film. The distance between the surface of the coating film and the surface of the condensing plate 20 of the dryer 18 is 0.8 mm on the inlet side of the upstream condensing plate 20 and 2 mm on the outlet side toward the downstream side in the traveling direction. The plate 20 was 0.8 mm on the inlet side and 2 mm on the outlet side.
[0086]
Further, the length of the upstream condenser plate 20 was 2 m, and the length of the downstream condenser plate 20 was 4 m. The set temperature of the condenser plate 20 was 15 ° C. for all.
[0087]
The surface quality of the manufactured product was good.
[0088]
In the production line using the conventional ventilation drying type dryer shown in FIG. 7, the apparatus of the undercoat coating drying process is a normal ventilation drying type dryer. The other parts of the production line are the same as the configuration shown in FIG.
[0089]
The surface properties of the manufactured product were poor due to uneven drying in the undercoat.
[0090]
【The invention's effect】
According to the coating film drying method and apparatus of the present invention, drying occurs immediately after coating on a long and wide coating film surface formed by coating various liquid compositions on a continuously running belt-like flexible support. The coating film can be dried uniformly while suppressing unevenness.
[0091]
In addition, the layout of the coating and drying process is not greatly changed, and further, the physical properties of the coating liquid and the type of solvent are not restricted, so that the coating liquid prescription means can be designed flexibly. It is also effective for energy saving and cost reduction.
[0092]
Furthermore, the flow in the coating film can be prevented, and the structure of the polymer and particle network in the coating film formed during drying can be formed very finely and uniformly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a coating / drying line incorporating a drying apparatus to which a coating film drying method and apparatus of the present invention are applied.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing another example of a coating / drying line incorporating a drying apparatus to which the coating film drying method and apparatus of the present invention are applied.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing still another example of a coating / drying line incorporating a drying apparatus to which the coating film drying method and apparatus of the present invention are applied.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example in which the coating film drying apparatus of the present invention is applied to an optical compensation sheet production line.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example in which a coating film drying apparatus of a comparative example is applied to an optical compensation sheet production line.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example in which the coating film drying apparatus of the present invention is applied to a photosensitive cellulose acetate film production line.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example in which a conventional drying type dryer is applied to a photosensitive cellulose acetate film production line.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing still another example of a coating / drying line incorporating a drying apparatus to which the coating film drying method and apparatus of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coating / drying line, 12 ... Strip | belt-shaped flexible support body, 14 ... Delivery apparatus, 16 ... Application | coating means, 18 ... Dryer, 20 ... Condensing plate, 22 ... Guide roller, 24 ... Winding device

Claims

In the method for drying a coating film, a coating liquid is applied to a traveling belt-like flexible support by a coating means, and a dryer for condensing and collecting the solvent in the coating liquid is disposed at a traveling position immediately after coating.
A condensing plate, which is a plate-like member, is disposed above the belt-like flexible support above the belt-like flexible support at a predetermined distance and in parallel with the dryer. Inclined upward by 15 degrees toward the running direction of the flexible support,
The distance between the strip-shaped flexible support and the condenser plate is 0.01 to 200 mm,
The traveling speed of the strip-shaped flexible support is a speed at which the strip-shaped flexible support reaches the dryer within 30 seconds after coating by the coating means.

The method for drying a coating film according to claim 1, wherein the coating solution contains 3% by mass or more of an organic solvent.

The method for drying a coating film according to claim 1 or 2, wherein a distance between the coating means and the dryer is 5 m or less.

The method for drying a coating film according to claim 1 , wherein a thickness of the coating film is 0.001 to 0.08 mm.

The method for drying a coating film according to any one of claims 1 to 4, wherein the belt-like flexible support has a running speed of 1 to 100 m / min.

The drying method of the coating film in any one of Claims 1-5 which provided the cooling means in the said dryer.

The drying method of the coating film in any one of Claims 1-6 which provided the heating means on the opposite side of the said dryer on both sides of the said strip | belt-shaped flexible support body.

The drying method of the coating film of Claim 7 which used the heating roll for the said heating means.

The method for drying a coating film according to claim 7, wherein an infrared heater or a microwave heating unit is used as the heating unit.

The drying method of the coating film in any one of Claims 1-9 which arranged the basket which collect | recovers a solvent in the said dryer.

The drying method of the coating film in any one of Claims 1-10 which provided the groove | channel which collect | recovers a solvent in the said dryer.

In an apparatus for drying a coating film, which is disposed in a subsequent stage following the coating means for coating the coating liquid on the traveling belt-like flexible support, and has a dryer for condensing and collecting the solvent in the coated coating solution.
The dryer is provided with a condensing plate, which is a plate-like member, at a predetermined distance above and in parallel with the strip-shaped flexible support above the strip-shaped flexible support. Is arranged with an inclination angle of 15 degrees or more upward in the running direction of the belt-like flexible support,
The distance between the strip-shaped flexible support and the condenser plate is 0.01 to 200 mm,
An apparatus for drying a coating film, wherein a running speed of the belt-like flexible support is a speed at which the belt-like flexible support reaches the dryer within 30 seconds after coating by the coating means.