JP4601909B2 - Coating film drying method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布膜の乾燥方法および装置に係り、特に、連続走行する帯状可撓性支持体(以下、ウェブと称する)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塗布膜の乾燥方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
連続走行するウェブ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および装置については、E.B.Gutoff、E.D.Cohen 著の『Coating and DryingDefects 』(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、ウェブを浮上させた状態、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許文献1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。
【0003】
通常これらの風を吹かせて乾燥させる方法( 以下、熱風乾燥方法という) 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。この熱風乾燥方法は乾燥効率に優れるものの、塗布面に直接または多孔板、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( 非特許文献1参照
)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。
【0004】
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。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。
【0005】
これらの問題点を解決する方法として、特許文献2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。特許文献3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。
【0006】
また、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も知られている。しかしながら、塗布液を増粘させたり、高沸点溶液を使用する方法は、特許文献2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。
【0007】
乾燥風による塗布面の乾燥の不均一を防ぐため、塗布直後の風速を小さく制御する方法が、特許文献4に、また、風を吹きつけないで乾燥させる方法が、英国特許第1401041号明細書、米国特許第5168639号明細書、米国特許第5694701号明細書等に開示されている。すなわち、英国特許第1401041号明細書には、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。また、米国特許第5168639号明細書には、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、米国特許第5694701号明細書では、米国特許第5168639号明細書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。
【0008】
【特許文献1】
特公昭48−042903号公報
【非特許文献1】
尾崎勇次著、『コーティング工学』、朝倉書店、1971年、293頁〜294頁
【特許文献2】
特開2001−170547号公報 (第3−5頁、第1図)
【特許文献3】
特開平09−073016号公報 (第5頁、第5図)
【特許文献4】
特開2000−157923号公報 (第2−3頁、第1図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、英国特許第1401041号明細書に記載された方法では、加熱に熱水など高温のものを用い、かつ接触若しくはごく近接して使用するために、乾燥中の膜面温度はかなり高くなる。乾燥促進という観点では好ましい方向であるものの、実際には膜面温度が高くなりすぎると、塗布膜からの溶剤の乾燥が激しい速度で発生し乾燥の不均一が発生しやすくなったり、温度上昇に伴う塗膜粘度の低下が起こり、粘度低下に伴う流動が発生してムラを生じたりする。一方で、加熱手段を用いないと、溶剤蒸発による塗布膜の温度低下が起こり、ドライヤ後半では乾燥速度が著しく低下したり、プラッシング現象が発生したりという問題があった。
【0010】
またこれまでの従来技術は、溶媒の回収の方法については述べてあるものの、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。
【0011】
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および装置を提供することを目的とする。
【0012】
【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、走行するウェブに塗布手段により低沸点有機溶剤を含む塗布液を塗布し、前記塗布液が塗布された塗布膜を乾燥させる塗布膜の乾燥方法において、前記塗布手段から前記ウェブ走行方向で2m以内で且つ前記塗布膜が前記塗布手段から3秒以内に到達する位置にドライヤを配置し、前記ドライヤは、給排気を行うことなく前記ウェブを覆うケーシングと、このケーシング内に前記塗布膜とは反対側に配置される加熱手段及び前記塗布膜側に配置される凝縮、回収手段とを有し、前記加熱手段により前記ウェブを加熱して前記ケーシングの入口と出口とでの前記塗布膜の温度差及び前記入口と前記ケーシングの内部とでの前記塗布膜の温度差がそれぞれ5℃以内となるようにして前記塗布膜を乾燥し、前記凝縮・回収手段により前記塗布膜側の溶剤蒸気を回収することを特徴とする。
【0013】
なお、前記加熱手段は、表面がフラットな箱型ジャケット内に赤外線ヒータ本体を取り付けて、前記ジャケット内に液体を流通させ、前記赤外線ヒータ本体により前記液体の温度を40℃〜80℃の範囲に調節し、前記ジャケットの表面と前記ウェブとの距離を10mm〜50mmとして、前記液体を介して前記ウェブを加熱することが好ましい。
【0014】
また、前記凝縮、回収手段は、冷却された凝縮面を有する凝縮板と、前記凝縮面で凝縮された溶剤を回収する樋とを有し、前記塗布膜の表面と前記凝縮板表面との距離が5mm〜10mmであることが好ましい。
【0015】
また、前記塗布液に前記有機溶剤を50質量%以上含有するものを用い、前記ドライヤで前記塗布膜中の有機溶剤の70質量%以上を乾燥した後に、熱風乾燥装置により前記塗布膜を乾燥することが好ましい。
【0016】
前記ドライヤ中にガイドロールを配置し、前記ガイドロールは温度調節可能なロールであることが好ましい。塗布ウエット膜厚が50μm以下であることが好ましい。
【0017】
本発明は、前記目的を達成するために、走行するウェブに塗布手段により低沸点有機溶剤を含む塗布液を塗布し、前記塗布液が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、給排気を行うことなく前記ウェブを覆うケーシングと、前記ケーシング内に前記塗布膜とは反対側に配置され、前記ケーシングの入口と出口とでの前記塗布膜の温度差及び前記入口と前記ケーシングの内部とでの前記塗布膜の温度差がそれぞれ5℃以内となるように前記ウェブを加熱して前記塗布膜を乾燥する加熱手段と、前記ケーシング内に前記塗布膜側に配置され、前記塗布膜からの溶剤蒸気を凝縮して回収する凝縮、回収手段とを有するドライヤを設け、前記ドライヤを前記塗布手段から前記ウェブ走行方向で2m以内で且つ前記塗布膜が前記塗布手段から3秒以内に到達する位置に配置したことを特徴とする。
【0018】
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。特に、塗布液中に有機溶剤が含まれている場合、または、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。更に、その有機溶剤が低沸点であれば更に効果は顕著に現れる。
【0019】
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、脂肪族または芳香族炭化水素、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素類、脂肪族または芳香族炭化水素の混合物等が該当する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明に係る塗布膜の乾燥方法および装置の好ましい実施の形態について詳説する。図1は、本発明の塗布膜の乾燥方法および装置が適用されるドライヤを組み込んだ塗布・乾燥ライン10の一例を示す概念図である。
【0021】
塗布・乾燥ライン10は、ロール状に巻回されたウェブ11を送り出す送出装置12、ウェブ11に塗布液を塗布するためバックアップロール13とエクストルージョンダイ(extrusion die) 14とを備えた塗布装置、ウェブ11上に塗布形成された塗布膜(以下、塗布層とも称する)15を乾燥するドライヤ(乾燥機)16、ウェブ(以下の説明において、塗布層が形成されたものを含む意味でも用いる)が走行する搬送経路を形成する多数のロール17,18,19および塗布・乾燥により製造された製品20を巻き取る巻取装置21とを備えている。
【0022】
ドライヤ16内にはガイドロール22,23が備えられ、それらガイドロールにより形成される搬送経路を塗布済みのウェブ11が走行することにより乾燥される。なお、ドライヤ16に備えられている加熱装置は、特に限定されない。また、ドライヤ16の入口の塗布膜温度T1と出口の塗布膜温度T2とを測定するために、温度計24,25がそれぞれ取り付けられている。また、ドライヤ16内の塗布層15の温度を測定するため、塗布層15の任意の箇所の塗布膜温度T3の測定が可能な温度センサ26が設けられていることが好ましい。なお、温度計24,25及び温度センサ26は、公知のものを用いることができる。
【0023】
ドライヤ16で乾燥が進行した塗布済みウェブ11をさらに乾燥させるために下流側に熱風乾燥装置27を備えていることが好ましい。ロール17で支持しながら熱風乾燥装置27に塗布済みウェブ11を送り、さらに乾燥を進行させる。その後に、ロール18,19などで支持しながら製品20として巻取装置21で巻き取る。なお、ロール17,18,19は自由ロール,駆動ロールのいずれを用いても良い。
【0024】
熱風乾燥装置27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、ウェブを浮上させた状態、すなわちウェブ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層の表面に供給して塗布層を乾燥させる点では共通する。
【0025】
ウェブ11の材料としては、PE(ポリエチレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、TAC(セルローストリアセテート)等の樹脂フィルム、紙、金属箔等を使用できる。また、塗布液としては、例えば、光学補償シートを製造する際に用いられるディスコティック液晶を含むものや、熱現像用感光材料に用いられるハロゲン化銀粒子を含むもの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、本発明においては、有機溶剤の組成比が50質量%以上の塗布液を用いることが好ましい。
【0026】
塗布装置には、図1に示すエクストルージョンダイ14方式以外のものも使用できる。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。なお、塗布手段は、塗布面が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し、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。また、水平方向に対して傾斜するような構成であってもよい。
【0027】
塗布装置の上流側に除塵設備(図示しない)を設置したり、ウェブ11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。
【0028】
塗布層15から発生する有機溶剤の蒸気を回収するために、ウェブ11と所定距離をおいて略平行に板状部材を設けることも可能である。板状部材は整流板として用いても良いし、凝縮板43,44,45を用いても良い。板状部材に用いる材質は、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、または表面にコーティングを施すことが望ましい。
【0029】
塗布ムラの発生なく乾燥させるには塗布層15の乾燥速度を制御するように、温度管理されている必要がある。そこで、凝縮板43〜45にそれぞれ冷却器46,47,48を取り付けて、冷媒49を凝縮板43〜45内を循環させる熱交換器方式のものを用いることができるが、その方法に限定されるものではない。その他には、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。
【0030】
凝縮板43,44,45に凝縮した溶媒を回収させる方法は、例えば、凝縮板の凝縮面43a,44a,45aに溝を設けることが好ましい。溝は、凝縮面43a〜45aのウェブ搬送方向に沿って凹凸を設けることにより、凹部又は凸部のいずれかが溶媒の流路となり、溶媒が回収しやすくなる。また、凝縮板右端の下方には凝縮した溶媒を回収するための樋43b,44b,45bを設け、樋43b〜45bを経て溶媒が回収される。このように、塗布層15から蒸発した有機溶剤の凝縮回収能力を調節することにより、塗布層15側の溶剤蒸気を高い濃度を保ったまま、乾燥できるので、急激な有機溶剤の揮発に伴う、ウェブ11及び塗布層15の変形を抑制できる。板状部材である凝縮板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、米国特許第5694701号明細書に示されるような回収装置と併用してもよい。
【0031】
なお、ウェブ11、塗布層15、凝縮板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以外の場所、たとえば、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、凝縮板以外の部分の温度を凝縮板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。
【0032】
ドライヤ16は、ケーシング16aにより覆われており、ドライヤの出入口以外を密閉し、ドライヤ16内の大気が吸排気しない形態とする。これにより、塗布層15の乾燥を行う際に、塗布面近傍の風の乱れを防止することが可能となる。また、ドライヤ16は、塗布液を塗布した直後の自然対流の発生による塗布層15の乾燥ムラを防止するため、塗布位置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16の入口と塗布位置との間隔L1を2m以内となるように配設することがより好ましく、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。
【0033】
同様の理由で、ウェブ11の走行速度は、塗布装置による塗布後3秒以内にドライヤ16に到達する速度であることが好ましい。塗布液の塗布量および塗布層厚さは、大きい程塗布層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。しかしながら、本発明によれば、塗布量および塗布層厚さが大きい場合でも十分な効果が得られる。特に塗布層15の塗布ウェット膜厚が0.001mm〜0.05mm(1μm〜50μm)の範囲であれば、ムラなくかつ効率よく乾燥することができる。なお、本発明において塗布ウェット膜厚とは、塗布時にウェブに付与される総塗布厚みを意味してる。
【0034】
ウェブ11の走行速度が速すぎると、同伴風によって塗布層近傍の境界層が乱され、塗布層に悪影響を及ぼす。したがって、ウェブ11の走行速度は1m/分〜100m/分に設定することが好ましい。塗布層のムラは、乾燥初期で特に発生しやすいので、ドライヤが塗布液中の有機溶剤の70質量%以上を乾燥、若しくは凝縮させて、回収し、残りの塗布液中の有機溶剤を熱風乾燥装置27で乾燥させることが好ましい。塗布液中の有機溶剤の何質量%を乾燥させるかは、塗布層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。
【0035】
ドライヤ入口での塗布膜温度T1とドライヤ出口の塗布膜温度T2との温度差(|T2−T1|)を5℃以下に制御することで、塗布層15からの急激な有機溶剤の揮発を防ぎ、乾燥ムラの発生を防止できる。さらに、ドライヤ入口での温度T1とドライヤ16内での塗布層の温度T3との温度差(|T3−T1|)を5℃以下とすることがより好ましい。また、前記温度差(|T3−T1|)を常に5℃以下とすることで、乾燥ムラの発生をさらに防止できるので最も好ましい。そのためにドライヤ入口側に加熱装置40を設け、ドライヤ16の中央部に加熱装置41を設け、ドライヤ出口側に加熱装置42を設け、それぞれを独立して温度制御することが好ましい。なお、図1では、加熱装置40〜42を別体とした形態を図示したが、その形態に限定されず、1台の加熱装置を用いて複数箇所の温度制御を行なう形態などであっても良い。それぞれ温度制御は、入口側温度計24,ドライヤ16内の温度センサ26,出口側温度計25でモニタリングされた温度に基づき適宜行なう。
【0036】
図2にドライヤ16の要部断面図を示し、塗布済みウェブ11の乾燥方法及び蒸発した有機溶剤の回収方法について説明する。塗布層15中から蒸発した有機溶剤の凝縮を促進させるため、凝縮板43〜45を冷却し、凝縮、回収することが好ましい。塗布層15の表面と凝縮板表面43aとの距離(間隔)L2は、所望の塗布層15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。また、塗布層15の表面と凝縮板表面43aとが接触する可能性が大きくなる。一方、距離L2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。そこで、本発明においては、塗布層15の表面と凝縮板表面との距離L2は、5mm〜10mmが好ましい。なお、他の凝縮板44,45も同様の形態とすることが好ましい。
【0037】
加熱装置40に赤外線ヒーターを用いることが好ましい。この場合、表面フラットの箱形のジャケット62を赤外線ヒーター本体61に取り付け、ジャケット62内に液体(例えば、水)63をポンプ64により循環させてウェブ11などを加熱する低温赤外線ヒーターとして用いることが好ましい。ウェブ11と加熱装置(赤外線ヒーター)40との距離L3と、ジャケット62内の液体63の温度とを精度よくコントロールすることで、乾燥中の塗膜温度を繊細に制御することが可能である。具体的には、距離L3を10mm〜50mmの範囲とし、液体温度を40℃〜80℃の範囲とすることが好ましいが、これら数値範囲に限定されるものではない。なお、他の加熱装置41,42も同じ形態とすることが好ましい。
【0038】
ドライヤ16内のガイドロール22,23を昇温可能な加熱ロール70に換えて塗布済みウェブを加熱して、乾燥させることもできる(図3参照)。加熱ロール70の一例としては、ロール内に液体流路71を形成し、その中に所定の温度の液体72を送液する。液体72は、ポンプ73により循環して用い、流路の途中に加熱機74を取り付け、好ましい温度に調節する。その他、赤外線ヒータ、マイクロ波加熱手段等を用いて塗布済みウェブ11を加熱、乾燥してもよい。
【0039】
ドライヤ16に複数のガイドロール22,23を配置することで、搬送上の制約を受けることなくケーシング16a長を自在に決めることが出来る。ガイドロール22,23が加熱装置40〜42によって加熱されて温度が高くなってしまう場合には、ガイドロール22,23をジャケットロールにして温度制御することが望ましい。
【0040】
なお、乾燥装置であるドライヤ16の形態は、図示したものに限定されるものではない。その他、本発明の塗布膜の乾燥方法および装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ラインに使用されている送出装置、ロール、巻取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。
【0041】
以上に詳述した本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置によれば、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。すなわち、たとえば既存の熱風乾燥装置を含む塗布・乾燥装置の塗布部と熱風乾燥装置との間に塗布直後の走行位置に塗布面近傍の風の乱れを防止し、乾燥中の塗布面側の溶剤蒸気を高い濃度で保ったまま乾燥を行うケーシングで囲ったドライヤを配置するだけで、本発明の装置と同様の形態にでき、その結果、低コストで装置改造ができる。もちろん、前述のように溶媒を凝縮・回収する機構を設けると更に望ましい設備となる。
【0042】
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、従来の熱風乾燥装置では、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。
【0043】
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。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。
【0044】
本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置は、塗布液に高分子や粒子等の固形分が溶解また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、この系に本発明を適用することは好ましい。
【0045】
本発明は、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、電池等の製造に好ましく使用される。
【0046】
【実施例】
<実験1>
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を、塗布面近傍の風の流れを防止するケーシングで囲ったドライヤを塗布直後の走行位置に、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内での加熱条件を検討した。
【0047】
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)透明フイルムの送出工程;
2)透明フイ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;
3)表面に配向膜形成用樹層が形成された透明フイルム上に、樹脂層の表面にラビング処理を施し透明フイルム上に配向膜を形成するラビング工程;
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;
5)前記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;
6)前記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;
7)前記液晶層を固化する(すなわち、液晶層形成後急冷して固化させるか、または、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には液晶層を光照射(または加熱)により架橋させる)工程;
8)該配向膜および液晶層が形成された透明フイルムを巻き取る巻取り工程。
【0048】
光学補償シートの製造方法は、実施例1では、長尺状透明フイ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、富士写真フイルム(株)製、厚さ:100μm、幅:500mm)の長尺状のフイルムの一方の側に、長鎖アルキル変成ポバール(MP−203、クラレ(株)製、なおポバールは登録商標)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。
【0049】
上記トリアセチルセルロースフイルムは、フイ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、そしてフイルムの厚さを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の際に、本発明に係るドライヤ(加熱装置有り(○),入口温度25℃,出口温度21℃)16を備えた塗布・乾燥ラインを用いて行なった。
【0050】
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。
【0051】
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、化1に示すディスコティック化合物TE−(1)とTE−(2)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、次いで乾燥およ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。
【0052】
【化1】
【0053】
続いて、この配向膜およ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。
【0054】
表1に示す乾燥条件以外は、実施例1と同じ条件で実施例2及び3と比較例1ないし3を上記の工程により行った。なお、表1中の加熱装置の欄で○は加熱装置を用い、△は一部の加熱装置を用い、×は加熱装置を用いなかったことを示している。また、評価は、乾燥ムラの発生なく均一な塗膜品質が得られているときには○とし、乾燥ムラによって塗布面に乱れが生じ、均一な塗膜品質が得られていないときには×とした。。それらの条件および結果を表1に示す。
【0055】
【表1】
【0056】
<実験2>
実験2では、熱現像感光材料の製造ラインの乾燥工程に、凝縮・回収するドライヤ(前段側)と熱風乾燥装置(後段側)とを組み合わせた乾燥手段を配設しドライヤ前後の温度差を2℃になるようにした場合の実施例4と、ドライヤに加熱装置を用いず温度差が7℃になった場合の比較例4とを対比した。
【0057】
ウェブに塗布する熱現像感光材料用の塗布液は次のように調製した。
1)ハロゲン化銀粒子の調製
水700mリットルにフタル化ゼラチン22gおよび臭化カリウム30mgを溶解して温度35℃にてpHを5に調整した後、硝酸銀18.6gを含む水溶液159mリットルと臭化カリウムと沃化カリウムとを92:8のモル比で含む水溶液をpAg7.7に保ちながらコントロールダブルジェット法で10分間かけて添加した。ついで、硝酸銀55.4gを含む水溶液476mリットルと六塩化イリジウム酸第二カリウムを10.5μモル/リットルと、臭化カリウムを1モル/リットルで含む水溶液pAg7.7に保ちながらコントロールダブルジェット法で30分間かけて添加した。その後、pHを下げて凝集沈降させ脱塩処理をし、フェノキシエタノール0.11gを加え、pH5.9,pAg8.2に調整し、沃臭化銀粒子(沃素含量コア8モル%、平均2モル%、平均サイズ0.05μm、投影面積変動係数8%、(100)面比率90%の立方体粒子)を調製した。こうして得たハロゲン化銀粒子を60℃に昇温して銀1モル当たりチオ硫酸ナトリウム85μモルと、2,3,4,5,6 −ペンタフルオロフェニルジフェニルフォスフィンセレニドを11μモル、15μモルのテルル化合物、塩化金酸3.6μモル、チオシアン酸280μモルを添加し、120分間熟成した後、30℃に急冷してハロゲン化銀乳剤を得た。
【0058】
2)有機酸銀乳剤の調製
ステアリン酸1.3g、アラキジン酸0.5g、ベヘン酸8.5g、蒸留水300mリットルを、90℃で40分間混合し、激しく攪拌しながら1Nの水酸化ナトリウム水溶液31.1mリットルを15分かけて添加した後、30℃に昇温した。次に、1Nのリン酸水溶液7mリットルを添加し、より激しく攪拌しながらN−ブロモスクシンイミド0.012gを添加した後、あらかじめ調製したハロゲン化銀粒子をハロゲン化銀量が2.5mモルになるように添加した。さらに、1Nの硝酸銀水溶液25mリットルを25分かけて添加し、そのまま90分間攪拌し続けた。その後、吸引ろ過で固形分をろ別し、固形分をろ過水の伝導度が30μS・cmになるまで水洗いした。こうして得られた固形分にポリ酢酸ビニルの1.2重量%の酢酸ブチル溶液37gを加えて攪拌し、攪拌を止めて放置し、油層と水層に分離させ、含まれる塩とともに水層を除去し、油層を得た。次に、この油層にポリビニルブチラールの2.5重量%2−ブタノン溶液20gを添加し攪拌した。さらに、過臭化ピリジニウム0.1mモルと、臭化カルシウム二水和物0.18mモルを0.7gメタノールとともに添加した後、2−ブタノン40gとポリビニルチラールの7.8gを添加し、ホモジナイザで分散し、有機酸銀塩乳剤(平均短径0.04μm、平均長径1μm、変動係数30%の針状粒子)を得た。
【0059】
3)乳剤層塗布液の調製
上記で得た有機酸銀塩乳剤に銀1モル当たり以下の量になるように各薬品を添加した。25℃でフェニルチオスルホン酸ナトリウム10mg、68mgの色素1、30mgの色素2、2−メルカプト−5−メチルベンゾイミダゾール2g、4−クロロベンゾフェノン−2−カルボン酸21.5gと、2−ブタノン580g、ジメチルホルムアミド220gを攪拌しながら添加し、3時間放置した。ついで、5−トリブロモメチルスルフォニル−2−メチルチアジアゾール8g、2−トリブロモメチルスルフォニルベンゾチアゾール6g、4,6−ジトリクロロメチル−2−フェニルトリアジン5g、ジスルフィド化合物2g、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,5,5トリメチルヘキサン160g、テトラクロロフタル酸5g、1.1gのフッ素系界面活性剤、2−ブタノン590g、メチルイソブチルケトン10gを攪拌しながら添加した。
【0060】
上記の如く調製した乳剤層塗布液を青色染料で色味付けした175μmのポリエチレンテレフタレート支持体(ウェブ)に、銀が2.3g/cm2 になるように塗布した。そして、塗布後、実施例4の場合には凝縮・回収するドライヤ(前段側)と熱風乾燥装置(後段側)とで乾燥させた後、紫外線照射して熱現像感光材料を得た。一方、比較例4の場合にはドライヤに加熱装置を用いず温度差が7℃になった状態で熱風乾燥装置に送られて乾燥した後、紫外線照射して熱現像感光材料を得た。
【0061】
実施例4の方法で製造した製品の表面性状は良好であった。一方、比較例4の方法で製造した製品の表面性状は、風ムラの影響を受け不良となった。
【0062】
【発明の効果】
本発明の塗布膜の乾燥方法および装置によれば、連続走行するウェブ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。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。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】本発明に係る乾燥装置を備えた塗布・乾燥ラインの概略図である。
【図2】図1に示す乾燥装置の要部断面図である。
【図3】本発明の乾燥装置に用いられる加熱手段の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
11 ウェブ
15 塗布膜
16 ドライヤ
20 製品
40,41,42 加熱装置
43,44,45 凝縮板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating film drying method and apparatus, and in particular, a long and wide coating film formed by coating various liquid compositions on a continuously running belt-like flexible support (hereinafter referred to as a web). The present invention relates to a coating film drying method and apparatus for drying a surface.
[0002]
[Prior art]
EBGutoff, EDCohen, Coating and Drying Defects (Wiley-Intersciece, John Wiley) & Sons, Inc) supports the non-coated surface side with a roll and blows air from the air nozzle on the coated surface side to dry, and blows air from the air nozzle on both coated and non-coated surfaces. A non-contact type air floating drying method is described in which the web is floated, 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 Patent Document 1 as a method for efficiently using space and drying efficiently.
[0003]
Usually, in the method of drying by blowing these winds (hereinafter referred to as hot air drying method), the solvent contained in the coated surface is evaporated and dried by blowing the conditioned air on the coated surface. Although this hot air drying method is excellent in drying efficiency, since the wind is applied directly 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 coated surface becomes non-uniform due to convection, so-called YUZU skin (see Non-Patent Document 1)
) And the like occur and a uniform coating layer cannot be obtained.
[0004]
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. 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.
[0005]
As a method for solving these problems, Patent Document 2 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. Patent Document 3 discloses a method of installing a wire mesh instead of dividing a dryer for the same purpose.
[0006]
In addition, by increasing the concentration of the coating solution or adding a thickener to the coating solution, the viscosity of the coating solution is increased, thereby suppressing the flow of the coating film surface immediately after coating due to drying air, In addition, a method for preventing the occurrence of unevenness by a leveling effect even when a high-boiling-point solution is used and a flow of the coating film surface immediately after coating due to drying air is also known. However, the method of increasing the viscosity of the coating solution or using a high boiling point solution results in the loss of suitability for high-speed coating and the increase in drying time, as described in Patent Document 2, resulting in extreme production efficiency. There was a problem of getting worse.
[0007]
In order to prevent non-uniform drying of the coated surface due to dry air, a method for controlling the wind speed immediately after coating is described in Patent Document 4 and a method for drying without blowing air is described in British Patent No. 1401041. , US Pat. No. 5,168,639, US Pat. No. 5,694,701, and the like. That is, British Patent No. 1401041 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. U.S. Pat. No. 5,168,639 discloses a method for recovering a solvent using a drum at the top of a horizontally running support. Further, US Pat. No. 5,694,701 proposes a layout improvement method of US Pat. No. 5,168,639.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 48-04903
[Non-Patent Document 1]
Yuji Ozaki, “Coating Engineering”, Asakura Shoten, 1971, pp. 293-294
[Patent Document 2]
JP 2001-170547 A (page 3-5, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 09-073016 A (page 5, FIG. 5)
[Patent Document 4]
JP 2000-157923 A (page 2-3, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method described in British Patent No. 1401041, the film surface temperature during drying is considerably high because a high temperature material such as hot water is used for heating and it is used in contact or in close proximity. Although it is a preferable direction from the viewpoint of promoting drying, in reality, if the film surface temperature becomes too high, drying of the solvent from the coating film occurs at a rapid rate, and uneven drying tends to occur or the temperature rises. The accompanying decrease in the viscosity of the coating film occurs, and the flow accompanying the decrease in viscosity occurs, resulting in unevenness. On the other hand, if the heating means is not used, the temperature of the coating film is lowered due to the evaporation of the solvent, and there is a problem that the drying speed is remarkably lowered or the plush phenomenon occurs in the latter half of the dryer.
[0010]
In addition, although the conventional techniques described so far have described a method for recovering the solvent, there is no specific method relating to a method for suppressing the occurrence of coating unevenness immediately after coating.
[0011]
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.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a coating film drying method in which a coating liquid containing a low-boiling organic solvent is applied to a traveling web by a coating means, and the coating film coated with the coating liquid is dried. A dryer is disposed at a position within 2 m from the coating means in the web running direction and the coating film reaches within 3 seconds from the coating means, and the dryer covers a casing that covers the web without supplying and exhausting air. In this casing, said Coating film Heating means arranged on the opposite side of said and said Coating film Condensation and recovery means arranged on the side, and heating the web by the heating means The temperature difference of the coating film at the inlet and the outlet of the casing and the temperature difference of the coating film at the inlet and the inside of the casing are respectively Within 5 ° C Coating film And the condensation / recovery means Coating film The solvent vapor on the side is recovered.
[0013]
The heating means includes an infrared heater main body mounted in a box-shaped jacket having a flat surface, and a liquid is circulated in the jacket. The temperature of the liquid is set in a range of 40 ° C. to 80 ° C. by the infrared heater main body. The distance between the surface of the jacket and the web is adjusted to 10 mm to 50 mm, and the web is heated through the liquid. It is preferable.
[0014]
The condensing and collecting means includes a condenser plate having a cooled condensing surface, and a spear for collecting the solvent condensed on the condensing surface, Coating film It is preferable that the distance of the surface of this and the said condensation plate surface is 5-10 mm.
[0015]
Further, the coating solution containing the organic solvent in an amount of 50% by mass or more is dried with the dryer, and then the coating film is dried by a hot air drying apparatus after 70% by mass or more of the organic solvent in the coating film is dried. This And are preferred.
[0016]
It is preferable that a guide roll is disposed in the dryer, and the guide roll is a roll whose temperature can be adjusted. The coating wet film thickness is preferably 50 μm or less.
[0017]
In order to achieve the above object, the present invention provides a coating film drying apparatus for applying a coating liquid containing a low-boiling organic solvent to a traveling web by a coating means and drying the coating film coated with the coating liquid. A casing covering the web without air supply and exhaust, and the casing in the casing Coating film Placed on the opposite side of The temperature difference of the coating film at the inlet and the outlet of the casing and the temperature difference of the coating film at the inlet and the inside of the casing are respectively Heating the web to within 5 ° C. Coating film Heating means for drying, and the casing in the casing Coating film Placed on the side, said Coating film A dryer having condensation and recovery means for condensing and recovering the solvent vapor from the coating means, the dryer is within 2 m from the coating means in the web running direction, and the coating film reaches within 3 seconds from the coating means It arrange | positions in the position which carries out.
[0018]
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 continuous strip-like flexible support, drying unevenness that tends to occur immediately after coating is suppressed. And can be efficiently dried. In particular, when the organic solvent is contained in the coating solution, or when the solvent of the coating solution is entirely composed of the organic solvent, the effect is great. Further, if the organic solvent has a low boiling point, the effect is more remarkable.
[0019]
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 Aliphatic charcoal such as hydrocarbon and normal hexane This includes hydrofluorides, mixtures of aliphatic or aromatic hydrocarbons, and the like.
[0020]
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 drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a coating / drying
[0021]
The coating / drying
[0022]
Guide rolls 22 and 23 are provided in the
[0023]
In order to further dry the
[0024]
As the hot
[0025]
As the material of the
[0026]
A coating device other than the extrusion die 14 system shown in FIG. 1 can also 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. The application unit may be configured such that the application surface is on the upper side with respect to the horizontal direction, or may be configured to be on the lower side with respect to the horizontal direction. Moreover, the structure which inclines with respect to a horizontal direction may be sufficient.
[0027]
A dust removal facility (not shown) may be installed on the upstream side of the coating apparatus, or the surface of the
[0028]
In order to recover the vapor of the organic solvent generated from the
[0029]
In order to dry without application unevenness, the temperature must be controlled so as to control the drying speed of the
[0030]
As a method for recovering the solvent condensed on the condensing
[0031]
In determining the temperatures of the
[0032]
The
[0033]
For the same reason, the traveling speed of the
[0034]
If the traveling speed of the
[0035]
By controlling the temperature difference (| T2-T1 |) between the coating film temperature T1 at the dryer inlet and the coating film temperature T2 at the dryer outlet to 5 ° C. or less, rapid volatilization of the organic solvent from the
[0036]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the main part of the
[0037]
It is preferable to use an infrared heater for the
[0038]
It is also possible to heat and dry the coated web by replacing the guide rolls 22 and 23 in the
[0039]
By disposing the plurality of guide rolls 22 and 23 on the
[0040]
In addition, the form of the
[0041]
According to the coating film drying method and apparatus of the present invention described in detail above, unevenness occurring in the coating film immediately after coating can be suppressed and the coating film can be efficiently and uniformly dried. 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. That is, for example, the turbulence of the wind near the coating surface is prevented at the running position immediately after coating between the coating section of the coating / drying device including the existing hot air drying device and the hot air drying device, and the solvent on the coating surface side during drying is prevented. By simply disposing a dryer surrounded by a casing for drying while keeping the vapor at a high concentration, it is possible to achieve the same configuration as the apparatus of the present invention, and as a result, the apparatus can be modified at low cost. Of course, it is more desirable to provide a mechanism for condensing and recovering the solvent as described above.
[0042]
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 hot air drying apparatus, the influence that disturbs the coating film cannot be completely suppressed, and thus the flow occurred 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.
[0043]
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. 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.
[0044]
Even when the coating film drying method and apparatus of the present invention are 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 apply the present invention to this system.
[0045]
The present invention relates to an optical functional film sheet such as an optical compensation sheet, a solvent undercoat of a film for a photosensitive material, a photothermographic material, a functional film containing finely structured particles such as nanoparticles, a photographic film, and a photographic print. It is preferably used for the production of paper, magnetic recording tape, adhesive tape, pressure-sensitive recording paper, offset plate material, battery and the like.
[0046]
【Example】
<Experiment 1>
In the process of drying the coating layer in the optical compensation sheet production line, a dryer surrounded by a casing that prevents the flow of wind in the vicinity of the coating surface is disposed at the running position immediately after coating to produce an optical compensation sheet. The heating conditions in a suitable dryer were investigated.
[0047]
The optical compensation sheet production line is performed, for example, by the following steps.
1) Transparent film delivery process;
2) A step of forming 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 in which an alignment film is formed on the transparent film by subjecting the surface of the resin layer to a rubbing treatment on the transparent film having the alignment film forming resin layer formed on the surface;
4) A liquid crystal discotic compound coating step in which a coating liquid containing a liquid crystal discotic compound is coated on the alignment film;
5) A drying step of drying the coating film and evaporating the solvent in the coating film;
6) A liquid crystal layer forming step of forming the discotic nematic phase liquid crystal layer by heating the coating film to a discotic nematic phase forming temperature;
7) The liquid crystal layer is solidified (that is, solidified by rapid cooling after the liquid crystal layer is formed, or when a liquid crystalline discotic compound having a crosslinkable functional group is used, the liquid crystal layer is irradiated with light (or heated). Cross-linking step);
8) A winding process for winding the transparent film on which the alignment film and the liquid crystal layer are formed.
[0048]
In Example 1, the manufacturing method of 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.) In addition, POVAL was a registered trademark 5% by weight solution, dried at 90 ° C. for 4 minutes, and then rubbed 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.
[0049]
When the triacetyl cellulose film has a refractive index in two orthogonal directions in the film plane of nx, ny, a refractive index in the thickness direction nz, and a thickness of the film d,
(Nx−ny) × d = 16 nm,
{(Nx-ny) / 2-nz} × d = 75 nm. Further, when forming the alignment layer-forming resin layer, it is carried out using a coating / drying line equipped with the dryer (with heating device (◯),
[0050]
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.
[0051]
Next, the weight of the discotic compounds TE- (1) and TE- (2) shown in Chemical Formula 1 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.
[0052]
[Chemical 1]
[0053]
Subsequently, the alignment film and the liquid crystal layer were applied, and the surface of the liquid crystal layer was irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet lamp while the film was continuously conveyed at 20 m / min. 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.
[0054]
Except for the drying conditions shown in Table 1, Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 to 3 were carried out by the above steps under the same conditions as in Example 1. In the column of the heating device in Table 1, ◯ indicates that a heating device is used, Δ indicates that some heating devices are used, and × indicates that no heating device is used. In addition, the evaluation was ○ when a uniform coating quality was obtained without occurrence of drying unevenness, and × when the coating surface was disturbed by drying unevenness and a uniform coating quality was not obtained. . The conditions and results are shown in Table 1.
[0055]
[Table 1]
[0056]
<Experiment 2>
In Experiment 2, in the drying process of the photothermographic material production line, a drying means combining a dryer that condenses and collects (front side) and a hot air dryer (back side) is provided, and the temperature difference before and after the dryer is 2 Example 4 in the case where the temperature was set to 0 ° C. was compared with Comparative Example 4 in which the temperature difference became 7 ° C. without using a heating device for the dryer.
[0057]
A coating solution for the photothermographic material to be applied to the web was prepared as follows.
1) Preparation of silver halide grains
After dissolving 22 g of phthalated gelatin and 30 mg of potassium bromide in 700 ml of water and adjusting the pH to 5 at a temperature of 35 ° C., 159 ml of an aqueous solution containing 18.6 g of silver nitrate, potassium bromide and potassium iodide were added to 92 An aqueous solution containing a molar ratio of 8 was added over 10 minutes by the control double jet method while maintaining pAg 7.7. Next, a control double jet method is used while maintaining an aqueous solution pAg7.7 containing 5476 g of silver nitrate, 10.5 μmol / liter of potassium hexachloroiridate, and 1 mol / liter of potassium bromide. Added over 30 minutes. Thereafter, the pH is lowered, the precipitate is agglomerated and precipitated, desalted by adding 0.11 g of phenoxyethanol, adjusted to pH 5.9, pAg 8.2, silver iodobromide grains (iodine core content 8 mol%, average 2 mol%) And cubic grains having an average size of 0.05 μm, a projected area variation coefficient of 8%, and a (100) plane ratio of 90%). The silver halide grains thus obtained were heated to 60 ° C. and 85 μmol of sodium thiosulfate per mol of silver and 11 μmol and 15 μmol of 2,3,4,5,6-pentafluorophenyldiphenylphosphine selenide. And 3.6 g of chloroauric acid and 280 μmol of thiocyanic acid were added, ripened for 120 minutes, and then rapidly cooled to 30 ° C. to obtain a silver halide emulsion.
[0058]
2) Preparation of organic acid silver emulsion
1.3 g of stearic acid, 0.5 g of arachidic acid, 8.5 g of behenic acid, and 300 ml of distilled water were mixed at 90 ° C. for 40 minutes, and 31.1 ml of 1N sodium hydroxide aqueous solution was stirred for 15 minutes while stirring vigorously. The temperature was raised to 30 ° C. Next, 7 ml of 1N phosphoric acid aqueous solution is added, 0.012 g of N-bromosuccinimide is added while stirring more vigorously, and the silver halide amount of the silver halide grains prepared in advance becomes 2.5 mmol. Was added as follows. Further, 25 ml of 1N aqueous silver nitrate solution was added over 25 minutes, and stirring was continued for 90 minutes. Thereafter, the solid content was separated by suction filtration, and the solid content was washed with water until the conductivity of the filtrate became 30 μS · cm. 37 g of a 1.2% by weight butyl acetate solution of polyvinyl acetate was added to the solid content thus obtained and stirred. The stirring was stopped and the mixture was allowed to stand. The oil layer and the aqueous layer were separated, and the aqueous layer was removed together with the contained salt. An oil layer was obtained. Next, 20 g of a 2.5 wt% 2-butanone solution of polyvinyl butyral was added to the oil layer and stirred. Further, 0.1 mmol of pyridinium perbromide and 0.18 mmol of calcium bromide dihydrate were added together with 0.7 g of methanol, and then 40 g of 2-butanone and 7.8 g of polyvinyl tyral were added to form a homogenizer. To obtain an organic acid silver salt emulsion (acicular grains having an average minor axis of 0.04 μm, an average major axis of 1 μm, and a variation coefficient of 30%).
[0059]
3) Preparation of emulsion layer coating solution
Each chemical was added to the organic acid silver salt emulsion obtained above so as to have the following amount per silver mole. 10 mg sodium phenylthiosulfonate at 25 ° C., 68 mg dye 1, 30 mg dye 2, 2-mercapto-5-methylbenzimidazole 2 g, 4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid 21.5 g, 2-butanone 580 g, 220 g of dimethylformamide was added with stirring and left for 3 hours. Subsequently, 8 g of 5-tribromomethylsulfonyl-2-methylthiadiazole, 6 g of 2-tribromomethylsulfonylbenzothiazole, 5 g of 4,6-ditrichloromethyl-2-phenyltriazine, 2 g of a disulfide compound, 1,1-bis (2 -Hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -3,5,5 trimethylhexane 160 g, tetrachlorophthalic acid 5 g, 1.1 g of fluorosurfactant, 2-butanone 590 g, methyl isobutyl ketone 10 g added with stirring did.
[0060]
The emulsion layer coating solution prepared as described above was tinted with a blue dye and a 175 μm polyethylene terephthalate support (web) had 2.3 g / cm of silver. 2 It applied so that it might become. Then, after application, in the case of Example 4, the film was dried by a condensing / recovering dryer (front side) and a hot air drying device (back side), and then irradiated with ultraviolet rays to obtain a photothermographic material. On the other hand, in the case of Comparative Example 4, a heating device was not used for the dryer, the temperature difference was 7 ° C., the dried product was sent to a hot air drying device, and then irradiated with ultraviolet rays to obtain a photothermographic material.
[0061]
The surface quality of the product produced by the method of Example 4 was good. On the other hand, the surface property of the product manufactured by the method of Comparative Example 4 was poor due to the influence of wind unevenness.
[0062]
【The invention's effect】
According to the coating film drying method and apparatus of the present invention, on a long and wide coating film surface formed by coating various liquid compositions on a continuously running web, the drying unevenness generated immediately after coating is suppressed and The coating film can be dried efficiently and uniformly. 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. 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 schematic view of a coating / drying line equipped with a drying apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the drying apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing an embodiment of heating means used in the drying apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Web
15 Coating film
16 Dryer
20 products
40, 41, 42 heating device
43, 44, 45 Condenser plate
Claims (8)
前記塗布手段から前記ウェブ走行方向で2m以内で且つ前記塗布膜が前記塗布手段から3秒以内に到達する位置にドライヤを配置し、
前記ドライヤは、給排気を行うことなく前記ウェブを覆うケーシングと、このケーシング内に前記塗布膜とは反対側に配置される加熱手段及び前記塗布膜側に配置される凝縮、回収手段とを有し、
前記加熱手段により前記ウェブを加熱して前記ケーシングの入口と出口とでの前記塗布膜の温度差及び前記入口と前記ケーシングの内部とでの前記塗布膜の温度差がそれぞれ5℃以内となるようにして前記塗布膜を乾燥し、前記凝縮・回収手段により前記塗布膜側の溶剤蒸気を回収することを特徴とする塗布膜の乾燥方法。In a coating film drying method, a coating liquid containing a low-boiling organic solvent is applied to a traveling web by a coating means, and the coating film coated with the coating liquid is dried.
A dryer is arranged at a position within 2 m from the coating means in the web running direction and the coating film reaches within 3 seconds from the coating means,
The dryer has a casing that covers the web without air supply / exhaust, a heating unit disposed on the opposite side of the coating film in the casing, and a condensation / recovery unit disposed on the coating film side. And
The web is heated by the heating means so that the temperature difference of the coating film at the inlet and the outlet of the casing and the temperature difference of the coating film at the inlet and the inside of the casing are within 5 ° C., respectively. Then, the coating film is dried, and the solvent vapor on the coating film side is collected by the condensation / recovery means.
給排気を行うことなく前記ウェブを覆うケーシングと、
前記ケーシング内に前記塗布膜とは反対側に配置され、前記ケーシングの入口と出口とでの前記塗布膜の温度差及び前記入口と前記ケーシングの内部とでの前記塗布膜の温度差がそれぞれ5℃以内となるように前記ウェブを加熱して前記塗布膜を乾燥する加熱手段と、
前記ケーシング内に前記塗布膜側に配置され、前記塗布膜からの溶剤蒸気を凝縮して回収する凝縮、回収手段とを有するドライヤを設け、
前記ドライヤを前記塗布手段から前記ウェブ走行方向で2m以内で且つ前記塗布膜が前記塗布手段から3秒以内に到達する位置に配置したことを特徴とする塗布膜の乾燥装置。In a coating film drying apparatus for applying a coating liquid containing a low boiling point organic solvent to a traveling web by a coating means and drying the coating film coated with the coating liquid,
A casing that covers the web without air supply and exhaust;
Wherein the coating film in a casing arranged on the opposite side, a temperature difference of the coating film at the temperature difference and the inlet of the coating film at the inlet and the outlet of the casing and the interior of said casing, each 5 Heating means for drying the coating film by heating the web so as to be within ° C.,
Provided in the casing on the coating film side, a dryer having condensation and recovery means for condensing and recovering the solvent vapor from the coating film ,
An apparatus for drying a coating film, wherein the dryer is arranged within 2 m from the coating means in the web running direction and the coating film reaches within 3 seconds from the coating means.
表面がフラットであり、前記表面と前記ウェブとの距離が10mm〜50mmとして配置され、液体が流通される箱型ジャケットと、前記ジャケット内に配置され、前記液体を40℃〜80℃の範囲に加熱する赤外線ヒータ本体とから構成されることを特徴とする請求項5記載の塗布膜の乾燥装置。The heating means includes
The surface is flat, the distance between the surface and the web is 10 to 50 mm, a box-type jacket through which the liquid flows, and the liquid is placed in the jacket, and the liquid is in the range of 40 ° C to 80 ° C. 6. The coating film drying apparatus according to claim 5, comprising an infrared heater body for heating.
前記塗布液に前記有機溶剤を50質量%以上含有するものを用い、前記ドライヤによって前記塗布膜中の有機溶剤の70質量%以上を乾燥することを特徴とする請求項5ないし7いずれか1項記載の塗布膜乾燥装置。A hot air drying device for drying the web coming out of the dryer;
8. The coating solution containing at least 50% by mass of the organic solvent is used, and 70% by mass or more of the organic solvent in the coating film is dried by the dryer. The coating film drying apparatus as described.
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