JP7079437B2 - ラミネート方法及びラミネート装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ラミネート方法及びラミネート装置に関する。
従来、ウエブに接着剤を塗布し、複数のウエブを貼り合わせて複合フィルムを製造するラミネート装置が開発されている。例えば、特許文献１のラミネート装置では、ロールコータを用いて一方のウエブに二液硬化型接着剤を塗布して、他方のウエブと貼り合わせ、複合フィルムを製造する。
代表的な二液硬化型接着剤の１つは、イソシアネート化合物とヒドロキシ化合物とを組み合わせた反応性接着剤である。この他の二液硬化型接着剤として、エポキシ化合物とアミン化合物とを組み合わせた反応性接着剤（例えば特許文献２参照）、エポキシ化合物と１級アミノ基を分子構造中に有するポリウレタンポリウレア樹脂とを組み合わせた反応性接着剤（例えば特許文献２参照）等がある。また、カルボキシル基とカルボジイミド基からなる硬化系も提案されている（例えば特許文献３参照）。
特許文献１のラミネート装置では、予め二液硬化型接着剤の主剤と硬化剤とを混合して液溜部に貯留させる。そして、該ラミネート装置は、ロールコータを用いて貯留されている接着混合液をウエブに塗工する。このようなラミネート装置では、液溜部において二液硬化型接着剤の硬化が開始される。したがって、ポリウレタン樹脂を用いてラミネートされる食品包装材を製造する場合のように、多品種生産で製品の切替が多い場合、接着剤の付着した各ロールを清掃するのに手間がかかり、生産効率は低い。また、清掃が不足すると、接着剤に起因する異物が貼り合わせ面に混入し、製品品質を低下させるおそれがある。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、製品の切替が多い場合であっても、清掃性が良好で、異物混入等による品質低下を軽減し、生産効率を向上させることができるラミネート方法及びラミネート装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明の第１の観点に係るラミネート方法は、
二液硬化型接着剤の主剤及び硬化剤のいずれか一方を塗工液として第１のウエブに塗工する第１塗工工程と、
前記主剤及び前記硬化剤のうち前記第１のウエブに塗工していないもう一方を塗工液として第２のウエブに塗工する第２塗工工程と、
前記第１のウエブの塗工液塗工面と前記第２のウエブの塗工液塗工面とを貼り合わせて、前記主剤と前記硬化剤とを反応させて高分子量化する貼り合わせ工程と、を含み、
前記第１塗工工程及び前記第２塗工工程では、
グラビア塗工機によって、前記主剤又は前記硬化剤を塗工する。
二液硬化型接着剤の主剤及び硬化剤のいずれか一方を塗工液として第１のウエブに塗工する第１塗工工程と、
前記主剤及び前記硬化剤のうち前記第１のウエブに塗工していないもう一方を塗工液として第２のウエブに塗工する第２塗工工程と、
前記第１のウエブの塗工液塗工面と前記第２のウエブの塗工液塗工面とを貼り合わせて、前記主剤と前記硬化剤とを反応させて高分子量化する貼り合わせ工程と、を含み、
前記第１塗工工程及び前記第２塗工工程では、
グラビア塗工機によって、前記主剤又は前記硬化剤を塗工する。
また、前記主剤はポリオールであり、前記硬化剤はイソシアネートであり、
前記貼り合わせ工程では、
前記主剤と前記硬化剤とを結合させてポリウレタン樹脂とする、
こととしてもよい。
前記貼り合わせ工程では、
前記主剤と前記硬化剤とを結合させてポリウレタン樹脂とする、
こととしてもよい。
また、前記グラビア塗工機は、
チャンバードクターを有するオフセットグラビア塗工機である、
こととしてもよい。
チャンバードクターを有するオフセットグラビア塗工機である、
こととしてもよい。
また、前記第１塗工工程の塗工量及び前記第２塗工工程の塗工量は、
０．３～３．０ｇ／ｍ２である、
こととしてもよい。
０．３～３．０ｇ／ｍ２である、
こととしてもよい。
また、この発明の第２の観点に係るラミネート装置は、
二液硬化型接着剤の主剤及び硬化剤のいずれか一方を塗工液として第１のウエブに塗工する第１塗工部と、
前記主剤及び前記硬化剤のうち前記第１のウエブに塗工していないもう一方を塗工液として第２のウエブに塗工する第２塗工部と、
前記第１のウエブの塗工液塗工面と前記第２のウエブの塗工液塗工面とを貼り合わせて、前記主剤と前記硬化剤とを反応させて高分子量化する貼合部と、を備え、
前記第１塗工部及び前記第２塗工部はグラビア塗工機である。
二液硬化型接着剤の主剤及び硬化剤のいずれか一方を塗工液として第１のウエブに塗工する第１塗工部と、
前記主剤及び前記硬化剤のうち前記第１のウエブに塗工していないもう一方を塗工液として第２のウエブに塗工する第２塗工部と、
前記第１のウエブの塗工液塗工面と前記第２のウエブの塗工液塗工面とを貼り合わせて、前記主剤と前記硬化剤とを反応させて高分子量化する貼合部と、を備え、
前記第１塗工部及び前記第２塗工部はグラビア塗工機である。
前記主剤はポリオールであり、前記硬化剤はイソシアネートであり、
前記貼合部は、前記主剤と前記硬化剤とを結合させてポリウレタン樹脂とする、
こととしてもよい。
前記貼合部は、前記主剤と前記硬化剤とを結合させてポリウレタン樹脂とする、
こととしてもよい。
本発明のラミネート方法及びラミネート装置によれば、グラビア塗工機によって、主剤と硬化剤とを別々のウエブに塗工して、ウエブ同士を貼り合わせるので、ロールの清掃性が良好であり、異物混入を低減できるとともに、塗工量を安定化できる。したがって、製品品質を向上させることができる。また、製品の切替が多い場合であっても、生産効率を向上させることができる。
以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るラミネート装置及びラミネート方法について説明する。
本実施の形態に係るラミネート装置１は、食品包装材をラミネート加工するラミネート装置であり、二液硬化型接着剤を用いて第１のウエブＷ１と第２のウエブＷ２とを貼り合わせる装置である。二液硬化型接着剤の種類は特に限定されず、主剤Ｍと硬化剤Ｈとが反応して高分子量化することによって接着力を発揮するものであればよい。
このような二液硬化型接着剤としては、イソシアネート化合物（主剤Ｍ）と、ヒドロキシ化合物（硬化剤Ｈ）とを用いるもの；イソシアネート化合物（主剤Ｍ）と、アミノ基を分子構造中に有するヒドロキシ化合物（硬化剤Ｈ）とを用いるもの；エポキシ化合物（主剤Ｍ）と、アミン化合物（硬化剤Ｈ）とを用いるもの；エポキシ化合物（主剤Ｍ）と、１級アミノ基を分子構造中に有するポリウレタンポリウレア樹脂（硬化剤Ｈ）とを用いるもの；カルボキシル基を含有する化合物（主剤Ｍ）と、カルボジイミド基を含有する化合物（硬化剤Ｈ）とを用いるもの、等が挙げられる。本実施の形態に係る二液硬化型接着剤は、食品包装材に用いられる無溶剤型のウレタン系接着剤であり、ポリオールである主剤Ｍとイソシアネートである硬化剤Ｈとが結合されることによってポリウレタン樹脂となる接着剤である。
ラミネート装置１は、図１に示すように、第１塗工ユニット１０、第２塗工ユニット２０、ラミネータ３０を備える。
第１塗工ユニット１０は、第１のウエブＷ１を送出する第１巻出部１１、第１巻出部１１から送出された第１のウエブＷ１に二液硬化型無溶剤系接着剤の主剤Ｍを塗工液として塗工する第１塗工部１２を備える。第１のウエブＷ１は、第１巻出部１１に回転可能に装着されている。
第１塗工部１２は、主剤Ｍをグラビア塗工するグラビア塗工機である。図２に示すように、本実施の形態に係る第１塗工部１２は、チャンバードクター１２３を備え、版胴に塗工された主剤Ｍを転写して塗工するオフセットグラビア塗工機である。具体的には、第１塗工部１２は、グラビアロール１２１、オフセットロール１２２、チャンバードクター１２３、圧胴１２４、塗工液タンク１２５、ポンプ１２６、温度調節機１２７を備える。
グラビアロール１２１は、第１塗工部１２に回転可能に支持され、図示しない駆動装置により回転駆動される、金属製のロールである。グラビアロール１２１の表面には、例えばレーザー彫刻により、複数の凹部（グラビアパターン）が形成されている。この凹部の容積、開口比、深さ等を変化させることで、グラビアロール１２１の表面に塗工される塗工液の量を調整することができる。より具体的には、グラビアロール１２１の線数を調整することにより、塗工量を調整することができる。グラビアロール１２１の表面に施されるグラビアパターンは特に限定されないが、斜線のような連続するセル形状では厚みムラが生じやすいので、好ましくは穴タイプのパターンを用いる。更に好ましくは、ハニカムパターンを用いる。
図２に示すように、チャンバードクター１２３は、主剤Ｍを貯留する、密閉された容器である。チャンバードクター１２３は、グラビアロール１２１の径方向の一側方に配置されている。
チャンバードクター１２３は、主剤Ｍを貯留するための貯留部１２３ａを備える。貯留部１２３ａは、グラビアロール１２１側に開口している。そして、グラビアロール１２１の外周面の一部は、貯留部１２３ａ内に貯留された主剤Ｍに浸されている。
チャンバードクター１２３は、板状のドクターブレード１２３ｂを備える。ドクターブレード１２３ｂは、貯留部１２３ａの開口上端部からグラビアロール１２１に向けて突設されている。ドクターブレード１２３ｂの材質は特に限定されず、金属でも樹脂でもよい。本実施の形態に係るドクターブレード１２３ｂは、ステンレス製である。
ドクターブレード１２３ｂの先端部は、グラビアロール１２１の外周面に圧接され、貯留部１２３ａのロール回転方向下流側をシールする。また、ドクターブレード１２３ｂは、グラビアロール１２１の外周面に付着する余分な主剤Ｍを、グラビアロール１２１の回転動作により掻き取って計量する。本実施の形態に係るドクターブレード１２３ｂは、グラビアロール１２１の回転方向に対して逆方向となるように設置されている。これにより、主剤Ｍをより正確に計量することができる。
また、チャンバードクター１２３は、板状のシールプレート１２３ｃを備える。シールプレート１２３ｃは、貯留部１２３ａの開口下端部からグラビアロール１２１に向けて突設されている。シールプレート１２３ｃの材質は、特に限定されず、例えば、ポリエステル等の樹脂である。
シールプレート１２３ｃの先端部は、グラビアロール１２１の外周面に圧接され、貯留部１２３ａのロール回転方向上流側をシールする。
また、チャンバードクター１２３は、樹脂製のサイドプレート１２３ｄを備える。サイドプレート１２３ｄは、チャンバードクター１２３の両側面、すなわちグラビアロール１２１の回転軸方向両端部にそれぞれ取り付けられている。
図２に示すように、サイドプレート１２３ｄのグラビアロール１２１側の側面は、グラビアロール１２１に沿った円弧形状となっており、グラビアロール１２１に圧接されている。
ドクターブレード１２３ｂ、シールプレート１２３ｃ、１対のサイドプレート１２３ｄ及びグラビアロール１２１によって、貯留部１２３ａは密閉されている。
オフセットロール１２２は、グラビアロール１２１と並行になるように、第１塗工部１２に回転可能に支持され、図示しない駆動装置により回転駆動される、ゴム製のロールである。オフセットロール１２２は、オフセットロール１２２の外周面とグラビアロール１２１の外周面とが接するように配置されており、グラビアロール１２１の外周面に塗工された主剤Ｍを転写する。
一般的に、版胴であるグラビアロール１２１の塗工液を直接ウエブに塗工するダイレクトグラビア方式では、グラビアロール１２１とウエブとの速度差によって、ウエブの蒸着に傷が付く等の不具合を生じる場合がある。したがって、グラビアロール１２１とウエブとの速比を任意に調整することは難しい。本実施の形態のように、グラビアロール１２１の塗工液を、ゴム製のオフセットロール１２２を介して第１のウエブＷ１に塗工することにより、グラビアロール１２１と第１のウエブＷ１との速比の調整範囲を広げることができる。これにより、第１のウエブＷ１に対する主剤Ｍの塗工量を容易に調整することができる。したがって、線数の異なる複数のグラビアロール１２１の使い分けが不要となり、複合フィルムの製造コストを低減することができる。
オフセットロール１２２の径の大きさは、特に限定されないが、例えば直径６０～２５０ｍｍであり、好ましくは直径６０～２００ｍｍ、より好ましくは６０～１２０ｍｍである。グラビアロール１２１、圧胴１２４の径も同様である。一般的に、オフセットロール１２２の径を小さくした方が、ミストを低減できるので好ましいが、オフセットロール１２２に曲がりが生じるおそれがある。したがって、オフセットロール１２２の変形による不具合を生じない範囲で、径を適切に選択すればよい。本実施の形態に係るオフセットロール１２２は、グラビアロール１２１と圧胴１２４との間に挟まれるように、直線的に配置されているので、径が小さくても曲がりを抑制することができる。
圧胴１２４は、オフセットロール１２２との間で第１のウエブＷ１を挟持し、第１のウエブＷ１を搬送するロールである。また、圧胴１２４は、第１のウエブＷ１をオフセットロール１２２に圧接させて、オフセットロール１２２の外周面に塗工された主剤Ｍを第１のウエブＷ１へ転写させる。圧胴１２４の材質は、特に限定されず、例えばゴム、アルミニウム等を用いることができる。具体的には、主剤Ｍの転写性を向上させたい場合はゴム製とし、第１のウエブＷ１の張力制御のし易さを向上し、曲がりを抑制したい場合はアルミニウム製、カーボン製、鉄製とし、表面処理はクロムメッキ、セラミック等、塗工条件を考慮して選択すればよい。
塗工液タンク１２５は、主剤Ｍを貯留する容器である。図２に示すように、塗工液タンク１２５は、配管を介して、チャンバードクター１２３へ主剤Ｍを流入させるポンプ１２６に接続されている。また、塗工液タンク１２５は、配管を介して、チャンバードクター１２３と接続されている。これにより、チャンバードクター１２３の貯留部１２３ａからオーバーフローした主剤Ｍは、塗工液タンク１２５に回収される。
ポンプ１２６は、配管を介して、塗工液タンク１２５及びチャンバードクター１２３に接続されている。ポンプ１２６は、塗工液タンク１２５に貯留されている主剤Ｍをチャンバードクター１２３の貯留部１２３ａに供給する。ポンプ１２６は、例えばサインポンプであり、温度調節のために加温された主剤Ｍに対応可能なポンプであればよい。
温度調節機１２７は、塗工液タンク１２５に貯留されている主剤Ｍの温度を調整する。これにより、主剤Ｍの温度を一定に保ち、主剤Ｍの粘度を安定化する。より具体的には、本実施の形態に係る二液硬化型無溶剤系接着剤では、加熱によって接着剤の粘度を低下させ、塗工に適した粘度にしている。さらに、本実施の形態に係る第１塗工部１２は、密閉されたチャンバードクター１２３を備えるので、主剤Ｍの温度、粘度をより安定化することができる。温度調節機１２７は、例えば熱媒体である水をヒーターで加熱し、塗工液タンク１２５に貯留された主剤Ｍの周囲を循環させる水用温調機である。
第２塗工ユニット２０は、第１塗工ユニット１０と同様の構成であり、第２のウエブＷ２を送出する第２巻出部２１、第２巻出部２１から送出された第２のウエブＷ２に二液硬化型無溶剤系接着剤の硬化剤Ｈを塗工液として塗工する第２塗工部２２を備える。第２のウエブＷ２は、第２巻出部２１に回転可能に装着されている。
第２塗工部２２は、硬化剤Ｈをグラビア塗工するグラビア塗工機である。本実施の形態に係る第２塗工部２２は、図２に示す第１塗工部１２と同様の構成であり、チャンバードクター２２３を備え、版胴に塗工された硬化剤Ｈを転写して塗工するオフセットグラビア塗工機である。第２塗工部２２は、グラビアロール２２１、オフセットロール２２２、チャンバードクター２２３、圧胴２２４、塗工液タンク２２５、ポンプ２２６、温度調節機２２７を備える。各部の構成は第１塗工部１２と同様であるので、詳細な説明は省略する。
ラミネータ３０は、図１に示すように、第１塗工部１２から送出された第１のウエブＷ１と、第２塗工部２２から送出された第２のウエブＷ２とを貼り合わせる貼合部３１、貼り合わされたウエブを巻き取る巻取部３２を備える。
貼合部３１は、第１塗工部１２から送出された第１のウエブＷ１の塗工液塗工面と、第２塗工部２２から送出された第２のウエブＷ２の塗工液塗工面とを貼り合わせる。貼合部３１で、第１のウエブＷ１に塗工された主剤Ｍと、第２のウエブＷ２に塗工された硬化剤Ｈとが混合されることにより化学反応が起こり、高分子量化する。これにより、二液硬化型無溶剤系接着剤の硬化が開始され、第１のウエブＷ１と第２のウエブＷ２とが貼り合わせ固定される。
巻取部３２は、貼合部３１で第１のウエブＷ１と第２のウエブＷ２とが貼り合わされて形成された複合フィルムを巻き取る。
続いて、本実施の形態に係るラミネート装置１を用いたラミネート方法について説明する。
ラミネート装置１の動作が開始されると、第１のウエブＷ１は、第１巻出部１１から第１塗工工程を行う第１塗工部１２へ送出される。第１塗工部１２では、図２に矢印で示す方向に、グラビアロール１２１、オフセットロール１２２、圧胴１２４が回転を開始する。
グラビアロール１２１の回転動作により、グラビアロール１２１の表面に、チャンバードクター１２３内の主剤Ｍが塗工される。主剤Ｍは、チャンバードクター１２３内で所定の温度に保たれることにより、所定の粘度を保たれるので、塗工量の調整が容易となる。
グラビアロール１２１に塗工された主剤Ｍは、チャンバードクター１２３のドクターブレード１２３ｂで掻き落とされることにより、計量される。
グラビアロール１２１の回転方向は、オフセットロール１２２の回転方向と同方向である順回転、オフセットロール１２２の回転方向と逆方向である逆回転のいずれでもよい。本実施の形態に係るグラビアロール１２１のオフセットロール１２２に対する回転方向は、順回転としている。すなわち、図２に示すように、グラビアロール１２１は、オフセットロール１２２と同方向に回転しながら、オフセットロール１２２に主剤Ｍを転写する。
また、オフセットロール１２２の回転方向は、第１のウエブＷ１の搬送方向と同方向である順回転、第１のウエブＷ１の搬送方向と逆方向である逆回転のいずれでもよい。本実施の形態に係るオフセットロール１２２の第１のウエブＷ１に対する回転方向は、順回転としている。すなわち、図２に示すように、オフセットロール１２２は、第１のウエブＷ１の搬送方向と同方向に回転しながら、第１のウエブＷ１に主剤Ｍを転写する。
そして、第１塗工部１２は、主剤Ｍが塗工された第１のウエブＷ１を、貼り合わせ工程を行うラミネータ３０へと送出する。
第２のウエブＷ２は、第２巻出部２１から第２塗工工程を行う第２塗工部２２へ送出される。第２塗工部２２では、図２に示す第１塗工部１２と同様に、グラビアロール２２１、オフセットロール２２２、圧胴２２４が回転を開始する。
グラビアロール２２１の回転動作により、グラビアロール２２１の表面に、チャンバードクター２２３内の硬化剤Ｈが塗工される。硬化剤Ｈは、チャンバードクター２２３内で所定の温度に保たれることにより、所定の粘度を保たれるので、塗工量の調整が容易となる。
グラビアロール２２１に塗工された硬化剤Ｈは、チャンバードクター２２３のドクターブレード２２３ｂで掻き落とされることにより、計量される。
グラビアロール２２１の回転方向は、オフセットロール２２２の回転方向と同方向である順回転、オフセットロール２２２の回転方向と逆方向である逆回転のいずれでもよい。本実施の形態に係るグラビアロール２２１のオフセットロール２２２に対する回転方向は、順回転としている。すなわち、図２に示す第１塗工部１２と同様に、グラビアロール２２１は、オフセットロール２２２と同方向に回転しながら、オフセットロール２２２に硬化剤Ｈを転写する。
また、オフセットロール２２２の回転方向は、第２のウエブＷ２の搬送方向と同方向である順回転、第２のウエブＷ２の搬送方向と逆方向である逆回転のいずれでもよい。本実施の形態に係るオフセットロール２２２の第２のウエブＷ２に対する回転方向は、順回転としている。すなわち、図２に示す第１塗工部１２と同様に、オフセットロール２２２は、第２のウエブＷ２の搬送方向と同方向に回転しながら、第２のウエブＷ２に硬化剤Ｈを転写する。
そして、第２塗工部２２は、硬化剤Ｈが塗工された第２のウエブＷ２を、貼り合わせ工程を行うラミネータ３０へと送出する。
本実施の形態に係る食品包装材に用いられるウレタン系接着剤における、主剤Ｍと硬化剤Ｈの塗工量の例は、以下の通りである。ノンボイルの軽包装用途では、ポリオールである主剤Ｍが１．０～２．０ｇ／ｍ２、イソシアネートである硬化剤Ｈが０．５～１．０ｇ／ｍ２の範囲であり、より好ましくは主剤Ｍが１．０～１．５ｇ／ｍ２、硬化剤Ｈが０．５～０．８ｇ／ｍ２の範囲である。また、レトルト用途では、主剤Ｍが１．２～３．０ｇ／ｍ２、硬化剤Ｈが０．６～１．５ｇ／ｍ２の範囲であり、より好ましくは主剤Ｍが１．２～２．０ｇ／ｍ２、硬化剤Ｈが０．６～１．０ｇ／ｍ２の範囲である。
本実施の形態では、第１塗工部１２で主剤Ｍを塗工し、第２塗工部２２で硬化剤Ｈを塗工することとしたが、第１塗工部１２と第２塗工部２２とは、基本的に同様の構成であるので、第１塗工部１２で硬化剤Ｈを塗工し、第２塗工部２２で主剤Ｍを塗工することとしてもよい。したがって、第１塗工部１２、第２塗工部２２の塗工量の範囲は、主剤Ｍ及び硬化剤Ｈの塗工量の範囲である０．３～３．０ｇ／ｍ２であることが好ましい。また、本実施の形態では、塗工量を精度よく調整可能なグラビア塗工機を用いて、主剤Ｍ及び硬化剤Ｈを塗工するので、塗工品質を向上させることができる。ここで、塗工量を０．３～３．０ｇ／ｍ２とする場合の適当なグラビアロール１２１、２２１の線数は、１００～２０００線／インチである。
ラミネータ３０の貼合部３１は、第１塗工部１２から送出された第１のウエブＷ１の塗工液塗工面と、第２塗工部２２から送出された第２のウエブＷ２の塗工液塗工面とが接触するように、第１のウエブＷ１と第２のウエブＷ２とを貼り合わせる。これにより、第１のウエブＷ１に塗工された主剤Ｍと、第２のウエブＷ２に塗工された硬化剤Ｈとが混合され、二液硬化型無溶剤系接着剤の硬化が開始される。より具体的には、ポリオールである主剤Ｍとイソシアネートである硬化剤Ｈとが、結合されてポリウレタン樹脂となる。これにより、第１のウエブＷ１と第２のウエブＷ２とが接着される。
貼合部３１で第１のウエブＷ１と第２のウエブＷ２とが貼り合わされることにより作製された複合フィルムは、巻取部３２へと搬送される。そして、巻取部３２は、複合フィルムを巻き取る。
以上説明したように、本実施の形態に係るラミネート装置１は、グラビア塗工機によって、二液硬化型無溶剤系接着剤の主剤Ｍと硬化剤Ｈとを別々のウエブに塗工して、ウエブ同士を貼り合わせるので、硬化開始後の接着剤がロールに付着せず、ロールの清掃を容易にすることができる。したがって、清掃不足による異物の混入を低減し、製品品質を向上させることができる。
また、ポリウレタン樹脂を用いてラミネートされる食品包装材のように、多品種生産で製品の切替が多い場合であっても、生産効率を向上させることができる。特に、ロールコート方式より塗工量を安定化させ易く、塗工量を精度よく調整可能なグラビア塗工機を用いて主剤Ｍと硬化剤Ｈとを塗工するので、環境保護の観点から需要が増大している無溶剤型の二液硬化型接着剤を用いる場合であっても、塗工品質、生産効率を向上させることができる。
また、主剤Ｍと硬化剤Ｈとが予め混合されることなく、貼合部３１で混合されるので、ポットライフに関わらず、硬化の速い接着剤を用いることができる。したがって、貼り合わせ時のウエブのずれ等の不具合を抑制し、複合フィルムの品質を向上させることができる。
また、本実施の形態では、第１塗工部１２及び第２塗工部２２を、チャンバードクター１２３、２２３を備えるグラビア塗工機としている。これにより、主剤Ｍ及び硬化剤Ｈが外気にさらされないので、塗工液の劣化を抑制するとともに、温度調整による粘度調整を容易にすることができる。特に、第２塗工部２２がチャンバードクター２２３を備えることにより、空気中の水分と、硬化剤Ｈであるイソシアネートとが結合して、硬化剤Ｈが劣化することを抑制することができる。
また、本実施の形態では、第１塗工部１２及び第２塗工部２２をオフセットグラビア塗工機としている。これにより、第１のウエブＷ１及び第２のウエブＷ２の送り速度に対するグラビアロール１２１、２２１の回転速度（速比）を容易に調整することができる。より具体的には、グラビアロール１２１、２２１の回転速度とオフセットロール１２２、２２２の回転速度とによって、速比を調整することができる。これにより、主剤Ｍ及び硬化剤Ｈの塗工量、膜厚を容易に調整することができ、均一な塗工面を得ることができる。したがって、複合フィルムの品質を向上させることができる。また、速比の調整によって容易に塗工量の増減を行うことができるので、グラビアロールを交換する手間が減少し、製品の切替が多い場合であっても生産効率を向上させることができる。
また、本実施の形態に係るラミネート装置１は、主剤Ｍ及び硬化剤Ｈの塗工量を計測する塗工量計測用計器と、グラビアロール１２１、２２１及びオフセットロール１２２、２２２の回転速度を制御する制御器とを連動させることとしてもよい。これにより、計測された塗工量に基づいて、グラビアロール１２１、２２１とオフセットロール１２２、２２２との速比を自動的に調整することができる。したがって、塗工量を予め定められた適正値に保つことが可能となり、主剤Ｍと硬化剤Ｈとの塗工量比の応答性を向上させることができる。
本実施の形態に係る第１塗工部１２、第２塗工部２２は、オフセットグラビア塗工機であることとしたが、これに限られない。例えば、グラビアロール１２１と第１のウエブＷ１との速比、グラビアロール２２１と第２のウエブＷ２との速比が適切で、塗工品質が良好であれば、第１塗工部１２、第２塗工部２２の両方又はいずれか一方を、図３に示すダイレクトグラビア方式の塗工機としてもよい。これにより、第１塗工部１２、第２塗工部２２の構造を簡素化し、ラミネート装置１のメンテナンス性を向上させることができる。
また、第１塗工部１２及び第２塗工部２２をグラビア塗工機とすることにより、粘度が低く、ロールコータでは液ダレ等の不具合を生じる塗工液を用いる場合であっても、液ダレを防止して塗工品質を向上させることができる。また、第１塗工部１２及び第２塗工部２２の構成を簡素化して、ラミネート装置１を小型化することができる。
上記実施の形態に係る第１塗工部１２、第２塗工部２２では、それぞれ温度調節機１２７、２２７によって塗工液タンク１２５、２２５に貯留された主剤Ｍ又は硬化剤Ｈの温度のみを調節することとしたが、これに限られない。例えば、チャンバードクター１２３、２２３の貯留部１２３ａ、２２３ａに貯留されている主剤Ｍ又は硬化剤Ｈの温度を調節することとしてもよく、チャンバードクター１２３、２２３、塗工液タンク１２５、２２５、ポンプ１２６、２２６の間の配管の温度を調節することとしてもよい。また、グラビアロール１２１、２２１、オフセットロール１２２、２２２、圧胴１２４、２２４の温度を調節することとしてもよい。これにより、塗工時の主剤Ｍ、硬化剤Ｈの粘度を安定化させ、塗工品質を向上させることができる。
また、上記実施の形態に係るラミネータ３０は、図１に示すように、第１塗工ユニット１０と第２塗工ユニット２０との間に配置されることとしたが、これに限られない。例えば、第１塗工ユニット１０とラミネータ３０との間に第２塗工ユニット２０を配置することとしてもよい。また、第１塗工ユニット１０と第２塗工ユニット２０とを入れ替えて配置してもよい。これにより、各部のレイアウトを最適化し、ラミネート装置１を小型化することができる。
また、上記実施の形態では、図２に示すように、グラビアロール１２１、２２１、オフセットロール１２２、２２２及び圧胴１２４、２２４を垂直方向に並べて配置することとしたが、これに限られない。例えば、図４（Ａ）に示すように、グラビアロール１２１、２２１、オフセットロール１２２、２２２及び圧胴１２４、２２４を水平方向に並べて配置することとしてもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、グラビアロール１２１、２２１及びオフセットロール１２２、２２２を圧胴１２４、２２４の下側に配置することとしてもよい。また、図４（Ｂ）を上下反転させて、グラビアロール１２１、２２１及びオフセットロール１２２、２２２を圧胴１２４、２２４の上側に配置することとしてもよい。
また、上記実施の形態では、グラビアロール１２１、２２１は、チャンバードクター１２３、２２３の下側から上側に向けて回転するように配置されることとしたが、これに限られない。例えば、図４（Ｃ）に示すように、グラビアロール１２１、２２１が、チャンバードクター１２３、２２３の上側から下側に向けて回転するように配置されることとしてもよい。この場合、ロール回転方向下流側となるチャンバードクター１２３、２２３の下側にドクターブレード１２３ｂが配置される。
また、上記実施の形態では、グラビアロール１２１、２２１、オフセットロール１２２、２２２を駆動装置によって回転駆動させ、それぞれの回転速度によって、グラビアロール１２１と第１のウエブＷ１との速比、又はグラビアロール２２１と第２のウエブＷ２との速比を調整することとしたが、これに限られない。例えば、圧胴１２４、２２４を駆動装置によって回転駆動させ、オフセットロール１２２、２２２と圧胴１２４、２２４とで、速比を調整することとしてもよい。これにより、例えば、グラビアロール１２１、２２１とオフセットロール１２２、２２２との間で塗工液の膜厚（塗工量）を調整し、オフセットロール１２２、２２２と圧胴１２４、２２４との間で塗布面の外観調整を行うことができる。
この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
１ ラミネート装置、１０ 第１塗工ユニット、１１ 第１巻出部、１２ 第１塗工部、２０ 第２塗工ユニット、２１ 第２巻出部、２２ 第２塗工部、１２１，２２１ グラビアロール、１２２，２２２ オフセットロール、１２３，２２３ チャンバードクター、１２３ａ，２２３ａ 貯留部、１２３ｂ，２２３ｂ ドクターブレード、１２３ｃ，２２３ｃ シールプレート、１２３ｄ，２２３ｄ サイドプレート、１２４，２２４ 圧胴、１２５，２２５ 塗工液タンク、１２６，２２６ ポンプ、１２７，２２７ 温度調節機、３０ ラミネータ、３１ 貼合部、３２ 巻取部、Ｍ 主剤、Ｈ 硬化剤、Ｗ１ 第１のウエブ、Ｗ２ 第２のウエブ
Claims (3)
- 複数のウエブを貼り合わせて食品包装材を製造するラミネート方法であって、
二液硬化型接着剤のポリオールである主剤及びイソシアネートである硬化剤のいずれか一方を塗工液として第１のウエブに塗工する第１塗工工程と、
前記主剤及び前記硬化剤のうち前記第１のウエブに塗工していないもう一方を塗工液として第２のウエブに塗工する第２塗工工程と、
前記第１のウエブの塗工液塗工面と前記第２のウエブの塗工液塗工面とを貼り合わせて、前記主剤と前記硬化剤とを反応させて高分子量化する貼り合わせ工程と、を含み、
前記第１塗工工程及び前記第２塗工工程では、
チャンバードクターを有するオフセットグラビア塗工機によって、前記主剤又は前記硬化剤を塗工し、
前記貼り合わせ工程では、
前記主剤と前記硬化剤とを結合させてポリウレタン樹脂とする、
ことを特徴とするラミネート方法。 - 前記第１塗工工程の塗工量及び前記第２塗工工程の塗工量は、
０．３～３．０ｇ／ｍ２である、
ことを特徴とする請求項１に記載のラミネート方法。 - 複数のウエブを貼り合わせて食品包装材を製造するラミネート装置であって、
二液硬化型接着剤のポリオールである主剤及びイソシアネートである硬化剤のいずれか一方を塗工液として第１のウエブに塗工する第１塗工部と、
前記主剤及び前記硬化剤のうち前記第１のウエブに塗工していないもう一方を塗工液として第２のウエブに塗工する第２塗工部と、
前記第１のウエブの塗工液塗工面と前記第２のウエブの塗工液塗工面とを貼り合わせて、前記主剤と前記硬化剤とを結合させてポリウレタン樹脂とする貼合部と、を備え、
前記第１塗工部及び前記第２塗工部はチャンバードクターを有するオフセットグラビア塗工機である、
ことを特徴とするラミネート装置。
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