JPS63194779A - 塗工フイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高分子フィルムに紫外線硬化型樹脂を含む塗
料を塗工して硬化塗膜を形成する方法に関し、特に厚さ
が２００μｍ以下の薄手高分子フィルムを用いる塗工フ
ィルムの製造方法に関する。

従来の技術 高分子シートあるいはフィルム上に形成された紫外線硬
化型樹脂を紫外線照射ランプ（以下、照射ランプとも略
す）で硬化して塗工シートあるいは塗エンイルムを製造
する方法として一般に建材等に用いられる厚さが数１ｒ
ａｎあるいは数１０ｍｍ以上の厚手の高分子シートの場
合は、照射ランプからの熱線による影響を除くため照射
ランプのランプ周囲に水冷ジャケットを設けた水フィル
ターによって熱線をカットしその影響を小さくしている
。

しかし、高分子シートが数１００μｍ程度の厚さになる
と水フィルターのみでは熱線の除去が困難で強い熱線に
よって高分子シートが熱により軟化変形する。そのため
、例えば、特開昭５２−１１７３３７号公報の提案によ
れば冷却液がロール内部から表面に流出する冷却ロール
を用いればこの熱的影響を避けることができるとされて
いる。

発明が解決しようとする問題点 従来提案されている方法を高分子フィルム（以下、フィ
ルムとも略す）の厚さが２００μｍ以下の薄手フィルム
に適用した結果、水フィルターによる方法ではフィルム
の軟化あるいは溶融切断を発生した。

又、特開昭５２−１１７３３７号公報による方法では熱
的影響をほとんど小さくすることができだ５ペーノ が新たな問題が発生した。すなわち、冷却液によりフィ
ルムが濡れるだめ、硬化後フィルムを乾燥させなければ
ならない。又、冷却液の落下にょシ硬化塗膜面にも冷却
液が触れるため硬化塗膜中の含有物質が冷却液によシ洗
い流される恐れがあり、又、冷却液の乾燥パターンがフ
ィルムあるいは硬化塗膜上に残る。さらに硬化能力（硬
化速度）を上げるため照射ランプの設置数を多くして回
転ドラムにフィルムの抱きつきを多くすると冷却液が高
分子フィルムの塗工面にまで回り込み、未硬化の塗工面
が冷却液によって汚され均一な塗膜を形成できない。

又、ロール表面に冷却液が流れているためロールとフィ
ルムの均一接触を安定に保持するには冷却液の流量を調
節する必要があるが冷却液がロールとフィルム接触面以
外にも流れているためロール表面に均一に冷却液を保持
させることは原理的に困難で厚さが２ｏ○μｍ以下の薄
手フィルムは特にロールとの密着のバラツキが熱的変形
となって現われ均一な塗膜を安定に形成することができ
ない。

又、ロールから水が落下するためロール周囲に多数の照
射ランプを設置することが困難であり紫外線硬化塗工の
難点である高速塗工が困難となっている。

又、塗工時にフィルムが切断した場合、冷却液が直接、
あるいはフィルム上の冷却液が照射ランプに飛散してラ
ンプを破損する問題がある。

本発明は、厚さが２００μｍ以下の薄手高分子フィルム
を用いても照射ランプの熱的影響がまったくなく長時間
安定に塗工でき、かつ冷却液の汚れ等による問題がなく
均一な硬化塗膜を形成でき、又、多数の照射ランプを設
置して高速塗工でき、ランプを破損するような問題もな
い塗工フィルムの製造方法を得ることを目的とする。

問題点を解決するため９手段 少なくとも紫外線硬化型樹脂と反応開始剤とからなる塗
料を塗工部にて厚さが２００１ｔｍ以下の高分子フィル
ムの一方の面に塗工した後、均一表面を有し内部に冷却
液が流れる回転金属ロール表７へ−７ 面に前記高分子フィルムの他方の面を密着させ、この密
着部分に紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂を硬化
させ前記高分子フィルム上に硬化塗膜を得る。

作　　用 均−表面を有し内部に冷却液が流れる回転金属ロールに
高分子フィルムを密着させた場合、回転金属ロール表面
とフィルム間に冷却液が介在しなくとも高分子フィルム
はまったく照射ランプの熱線の影響を受けないことが判
明した。

これは、高分子フィルムの厚さが２００μｍ以下である
と厚さが薄いため金属ロールと接触すると即時に冷却さ
れ照射ランプの熱線の加熱速度よシも冷却速度の方が早
いためと考えられる。

又、高分子フィルムが金属ロール圀均−に接触していな
ければ熱線によシ即座に溶融（あるいは切断）するため
、又、金属ロール表面に穴がおいている等の不均一さが
存在するとフィルムにその不均一さがその捷ま現われる
ため金属ロール表面の均一性によるフィルムとの密着が
熱線に対する耐熱性及び塗工フィルムの硬化時の均一性
に大きな影響を与えているものと考えられる。

実施例 本発明によれば、少々くとも紫外線硬化型樹脂と反応開
始剤とからなる塗料を塗工部にて厚さが２ｏｏ／Ｌｍ以
下の高分子フィルムの一方の面に塗工した後、均一表面
を有し内部に冷却液が流れる回転金属ロール表面に前記
高分子フィルムの他方の面を密着させ、この密着部分に
紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させ前記
高分子フィルム上に硬化塗膜を得る。

紫外線硬化型樹脂は特に限定されず、各種の紫外線硬化
型樹脂を用いることができる。例えば反応型で分類する
とラジカル重合型、ラジカル付加型、カチオン重合型、
酸硬化アミノアルキッド型等いずれの樹脂を用いること
ができる。

紫外線硬化型樹脂として、例えば各種アクリレート樹脂
、具体的には、ポリエステルアクリレート、エポキシア
クリレート、ウレタンアクリレート、シリコーンアクリ
レート、ポリオールアクリ９、。

レート、ポリアセタールアクリレート等があり、又、テ
トラヒドロンルフリルアクリレート等の反応性希釈剤も
添加して用いることができる。又、ポリエンとポリチオ
ール混合樹脂も用いることができる。

又、紫外線硬化型エポキシ樹脂も良好に用いることがで
き、特に脂環式エポキシ樹脂等が有用である。

反応開始剤は紫外線硬化型樹脂の硬化反応を開始あるい
は促進させるための化合物であシ、一般に硬化剤、増感
剤等といわれているものである。

反応開始剤として、例えば、ジアゾニウム塩。

ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ベンゾフェノン、ベ
ンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシクロへキシ
ルフェニルケトン、Ｐ−ペンソイルベンジルクロリド等
がある。

又、アミン化合物等の熱重合開始剤あるいは反応促進剤
を併用して用いてもよい。

塗料には紫外線硬化型樹脂と反応開始剤以外に各種添加
物、例えば、各種界面活性剤、各種滑剤。

１ｏ、−３− 各種帯電防止剤、各種粒子等が添加されていてもよい。

厚さが２００μｍ以下の高分子フィルムとしては、各種
高分子フィルムあるいは各種処理済高分子フィルム（例
えば塗工、蒸着、ラミネート、合成紙）あるいは少なく
とも高分子をその一部として含むフィルムを用いること
ができ特に限定されるものでない。

例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート、ポリカーボネート等のエステル系高分子フ
ィルム、ナイロン等のアミド系高分子フィルム、アセチ
ルセルロース、七ロノ１ン等のセルロース誘導体フィル
ム、ポリンソ化ビニリデン、４フッ化エチレン−６７フ
化フロヒレン共重合体、テフロン等のフッソ系高分子フ
ィルム、ポリオキシメチレン、ポリアセタール等のエー
テル系高分子フィルム、ポリスチレン、ポリエチレン、
ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のオレフィ
ン系高分子フィルム、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリエーテルイミド等のイミド１１　Ａ−７ 系高分子フィルム等を用いることができる。

以下、第１図に本発明の塗工フィルムの製造方法に関す
る塗工装置の一実施例を示して説明する。

１．２はそれぞれフィルムの巻出部９巻取部、３は回転
金属ロール、４〜９はいずれも照射ランプ、１０はワイ
ヤーロッド方式による塗工部、１１゜１２はそれぞれワ
イヤーロッド方式によるコーティングロールとワイヤー
ロッドである。

回転金属ロール３は、少なくとも高分子フィルムと接触
するロール表面が均一表面を有しておシ、又内部に冷却
液が流れている。

冷却液は例えばロールの回転軸に設けた一方の入口から
入シ、ロールの表面下（例えば２■）の所を通り、回転
軸の他方の出口から流出させて用いることができる。ロ
ール表面が均一な温度になるようにロールの表面下にパ
イプを巻回して用いると良好である。

冷却液は、高分子フィルムの熱的変形（軟化。

溶融等）を発生させない温度に回転金属ロールを保持す
るものであればその種類、流量が特に制限されるもので
ない。一般的には常温での水道水を利用できる。

ロール表面はロールとフィルムが密着するように凹凸の
少ない均一表面を有している。

一般的には、ロール表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）がＲ
ａ＝４．０μｍ以下のロールを用いることが望ましい。

特にＲａ＝０．４μｍ以下が望ましい。

ここで、中心線平均粗さの測定規格はエエＳＢ○６０１
に従う。

ロール表面が不均一表面であると、厚さが２００μｍ以
下の高分子フィルムは、照射ランプからの熱線の影響を
受けやすくフィルムの変形や硬化塗膜のムラを発生する
。

高分子フィルムが薄くなるにつれ、Ｒａのよシ小さい金
属ロールを用いることが望ましい。例えば、高分子フィ
ルムの厚さが５０μｍ以下の場合Ｒａ＝２．○μｍ、同
じく厚さが３０μｍ以下の場合Ｒａ＝１．ｅμｍ以下が
望ましい。

塗工部１ｏは、第１図ではワイヤーロッド方式を示しで
あるが塗工部の塗工方式が特に限定されるものでない。

例えば、上記方式以外に、グラビア方式、三本リバース
方式、スプレ一方式、フレキソ等の各種印刷方式等いず
れの方式も利用できる。

高分子フィルムの一方の面への塗工（印刷も含む）は、
高分子フィルムの片面全体あるいはその一部でもよい。

紫外線硬化型樹脂が硬化時に酸素阻害を受けやすい場合
は、回転金属ロールをテノン雰囲気下に存在させること
が望捷しい。例えば、回転金属ロールに密着している塗
工フィルムの塗膜面にチッソガスを吹きつけながら硬化
させる、あるいは回転金属ロールの周囲に紫外線を通す
箱を構成し箱の内部にチッソガスを流しながら硬化させ
てもよい。

紫外線の照射は、熱線による影響を避けるため原則とし
て金属ロールにフィルムが密着している部分に照射する
ものであるが、紫外線の漏洩光がロールに密着していな
い部分に当たってもその影響は小さいため密着していな
い部分に紫外線があたっても特に問題はない。

第１図では、６ケの照射ランプをロール周囲に配置した
が照射ランプは１ケ以上配置できる。

特に２ｏＱμｍ以下の薄手高分子フィルムは金属ロール
への密着性（抱きつき）がよいため、金属ロール表面外
周の半分以上に高分子フィルムを密着させても抱きつき
のムラによる熱的変形が高分子フィルムに発生せず均一
な塗工フィルムが得られる。このように抱きつきを多く
すると第１図のようにロール周囲に多数の照射ランプを
配置できるため高速硬化すなわち高速塗工ができたいへ
ん効率的となる。又、長時間安定に硬化できるため長尺
の塗工フィルムが得られる。

紫外線硬化型樹脂の硬化は紫外線を照射して少なくとも
紫外線硬化型樹脂を硬化させるものであり、塗料中に他
の硬化性物質を含む場合、その物質が硬化してもよい。

次に本発明の塗工フィルムの製造方法の他の実施例につ
いて第２図を参照して説明する。

１５Ａ　。

第２図の実施例で用いられる用語あるいは表現が第１図
の実施例で用いられた用語あるいは表現と同一の時、第
１図の実施例でそれぞれについて説明した詳細な内容を
第２図の実施例の用語あるいは表現にも適用する。ただ
し同一の用語でも以下に説明する場合は、以下の説明に
従う。

以下、第１図の実施例と主に異なる点について説明する
。

塗料は、少々くとも紫外線硬化型樹脂と反応開始剤と溶
剤とからなる。

溶剤は、各種有機溶剤が利用できる。例えば、イングロ
ビルアルコール、トルエン、酢酸エチル。

２−ブタノン、エチルセロンルブ、酢酸セロソルブ、モ
ノクロロベンゼン、キシレン、　塩化メチレン等が有用
であるが特に限定されるものでない。

塗料には、第１図の実施例と同様に各種添加物（例えば
、第１の実施例で示しである）が添加されていてもよい
。

以下、第２図の実施例について詳述する。

１３〜２４は、第１図の１〜１２と同一である。

溶剤の強制蒸発は溶剤を強制的に蒸発させる方法であれ
ばその手段を特に限定しない。例えば熱風あるいは赤外
線照射あるいは加熱ロールへの高分子フィルムの接触あ
るいは高温下雰囲気中を塗工フィルムを通過させること
によりなされる。

例えば、第２図では熱風乾燥炉２５中を塗料を塗工され
たフィルムが通過する間に溶剤の大部分が塗膜中から蒸
発する。紫外線を照射されるまでに溶剤の９０ｗ　ｔ　
％以上が塗膜中から蒸発していることが望ましい。９０
ｗｔ％以下の場合、紫外線硬化型樹脂の硬化不良を発生
する。

溶剤の強制蒸発は塗工部において塗工された高分子フィ
ルムが塗工部から走行した（離れた）距離をｘｍとする
と、このｘｍ以内において塗膜中の溶剤の強制蒸発を開
始すると特に硬化塗膜にムラのない均一な塗膜が得られ
る。これは、塗工部で塗工された塗膜が時間の経過とと
もに樹脂部分と溶剤部分の分離が発生して塗膜のムラの
原因になるものと考えられ、特に硬化塗膜の厚さが１０
μｍ以下の場合にこの強制蒸発の効果が大きい。

１７　Ａ−、・ 塗料に粒子あるいは界面活性剤あるいは滑剤（例えばオ
イル等）等の添加物が入っている時はさらにこの効果が
太きい。

ｘｍＯ値は以下の式に従う。

塗工部からの距離は、高分子フィルム上に塗膜となる塗
液を最終的に形成するロールあるいは部分の中心より測
定するものとする。

例えば、第２図ではワイヤーロッド２４の中心ａより測
定するものである。

塗膜中の溶剤の強制蒸発が開始される位置は、塗膜中の
溶剤が目視的に明らかに強制蒸発されている位置あるい
は強制蒸発に効果を与えている加熱装置の加熱発生部の
塗工部に一番近い位置である。

例えば、第２図では、ａより熱風発生装置２６の熱風発
生口の塗工部に一番近い位置ｂ−１での距離がｘｍであ
る。

又、塗工部において塗工された高分子フィルム１８８、 がその後ガイドロールに沿って走行する時、ガイドロー
ルと高分子フィルムとがなす抱含ないし抱含の合計和が
１２００になるまでのいずれかの位置、又は抱含ないし
抱含の合計和である１２ｏ０を抱含内に含むガイドロー
ル部あるいはこの１２００を抱含内に含むガイドロール
部までのいずれかの位置で塗膜の溶剤の強制蒸発を開始
すると、特に高分子フィルムが安定に走行して均一な硬
化塗膜を有する塗工フィルムが製造できる。

これは塗料中に溶剤が含まれていると塗工された塗料あ
るいは塗料中の主に溶剤がフィルムの端部より少しずつ
フィルムの裏面にまわりこみ、ガイドロールを徐々に汚
していく。この汚れはガイドロールと高分子フィルムの
抱含が大きくなる程特に顕著に発生し、高分子フィルム
の端部とガイドロールとが接着しやすく々リフィルムの
走行安定性を防害するようになる。

これは、溶剤の粘度がかなり低いため、あるいは溶剤に
より希釈されて塗料の粘度が低くなるためフィルムの裏
に回り込みやすくなると考えられ１９、−Ｈ−７・ る。

そのだめ上記のように抱含ないし抱含の合計和か１２０
°、あるいは１２０°を抱含の一部として含むまでのい
ずれかの位置で強制蒸発をする必要がある。上記の条件
以外ではガイドロールの汚れがひどく走行安定性を妨害
するためである。

又、強制蒸発は高分子フィルム面側あるいは塗膜面側い
ずれでもよいが望ましいのは高分子フィルム面側である
。

ここでガイドロールと高分子フィルムとの抱含は第３図
に示す角度αをいう。す々わち、ガイドロール２８は高
分子フィルム２９に抱含α０で抱かれている。

以下、具体的実施例を示す。

実施例１ 厚さが２００μｍのポリエチレンテレフタレートフィル
ム（以下、ＰＥＴフィルムと略す）の片面に紫外線硬化
型樹脂〔スピラックＴ−５０３（増感剤含む）、昭和高
分子株式会社〕をフレキソ印刷方式により塗工（塗工速
度２０　ｍ／ｍｍ　）　ｌ、た後、表面粗さＲａ＝１．
ｅμｍを有し内部に４１７ｍ１ｎの冷却水（２５℃）が
流れる回転金属ロールに前記フィルムを密着させ、１２
０Ｗ／、、のランプ強度を有する照射ランプ４台によし
硬化させ、５００ｍ塗工した。硬化塗膜の厚さは約３μ
ｍであった。

得られたフィルムは、原反のＰＥＴフィルムの熱的変形
が１つたくなく均一な塗膜を有する均一な塗工フィルム
であった。

実施例２ 厚さが５０μｍのＰＥＴフィルムを用い実施例１と同一
の条件で検討した結果、硬化塗膜の厚さが約５μｍでち
ゃ実施例１と同様の均一な塗工フィルムが得られた。

実施例３ 厚さが４μｍのＰＥＴフィルムの片面に以下の塗料をワ
イヤーロッド方式により塗工（塗工速度２５　ｍ／ｍｍ
）　した。

（塗料） エポキシアクリレート樹脂（ビスコ−）５４０゜大阪有
機化学工業株式会社）　　　　２０重量部２１　　Ａ−
” 増感剤（イルガキュア６５１２日本チバガイギー株式会
社）　　　　　　　　　　１．０重量部カーボンブラッ
ク（粒子径２０　ｍμ）８重量部界面活性剤（Ｌ−−ｒ
ｓ○○９日本ユニカー株式会社　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．６重量部酢酸エチル　　　　　　　　
　　　１００重量部酢酸エチルの強制蒸発はワイヤーロ
ッドの中心から１ｍ離れ、塗工後最初に出合ったガイド
ロール（抱含２００）の上からドライヤーで１００℃の
熱風を吹きつけて行なった。

強制蒸発させた後、第２図で示したような１００℃の熱
風乾燥炉を通過させた後、内部に４４／／ｆｎｍの冷却
水（２５℃）が流れる回転金属ロール（表面粗さＲａ−
０，２μｍ）に密着させ実施例１と同一の照射ランプ４
台により硬化させ、５００ｍ塗工した。

５００ｍ塗工しても抱含２００のガイドロール部での塗
料の回り込みによるガイドロールとフィルム間の接着は
まったく発生せず安定に走行した。

硬化塗膜の厚さは１．６μｍであった。得られた２２、
− フィルムは、原反のＰＥＴフィルムの熱的変形がまった
くなく均一な塗膜を有する均一な塗工フィルムであった
。

発明の効果 少なくとも紫外線硬化型樹脂と反応開始剤とからなる塗
料を塗工部にて厚さが２００μｍ以下の高分子フィルム
の一方の面に塗工した後、均一表面を有し内部に冷却液
が流れる回転金属ロール表面に前記高分子フィルムの他
方の面を密着させ、この密着部分に紫外線を照射して前
記紫外線硬化型樹脂を硬化させて前記高分子フィルム上
に硬化塗膜を得ることにより、厚さが２００μｍ以下の
薄手高分子フィルムを用いても照射ランプの熱的影響が
まったくなく長時間安定に塗工でき、かつ冷却液の汚れ
等による問題がなく均一な硬化塗膜を形成でき、又、多
数の照射ランプを設置して高速塗工でき、ランプを破損
するような問題もない塗工フィルムの製造方法が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗工フィルムの製造方法の−２３Ａ　
。 実施例における塗工装置の概要を示す正面図、第２図は
本発明の塗工フィルムの製造方法の他の実施例における
塗工装置の概要を示す正面図、第３図は第２図の要部を
示す正面図である。 １．１３・・・・・・巻出部、２，１４・・・・・・巻
取部、３゜１５・・・・・・回転金属ロール、４〜９，
１６〜２１・・・・・・照射ランプ、１０，２２・・・
・・・塗工部、１１．２３・・・・・・コーティングロ
ール、１２．２４・・・・・・ワイヤーロッド、２５・
・・・・・熱風乾燥炉、２６・・・・・・熱風発生装置
、２７．２８・・・・・・ガイドロール、２９・・・・
・・高分子フィルム。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも紫外線硬化型樹脂と反応開始剤とから
   なる塗料を塗工部にて厚さが２００μｍ以下の高分子フ
   ィルムの一方の面に塗工した後、均一表面を有し内部に
   冷却液が流れる回転金属ロール表面に前記高分子フィル
   ムの他方の面を密着させ、この密着部分に紫外線を照射
   して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させ、前記高分子フィ
   ルム上に硬化塗膜を得ることを特徴とする塗工フィルム
   の製造方法。
2. （２）少なくとも紫外線硬化型樹脂と反応開始剤と溶剤
   とからなる塗料を塗工部にて厚さが２００μｍ以下の高
   分子フィルムの一方の面に塗工し溶剤を強制蒸発させた
   後、均一表面を有し内部に冷却液が流れる回転金属ロー
   ル表面に前記高分子フィルムの他方の面を密着させ、こ
   の密着部分に紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂を
   硬化させ前記高分子フィルム上に硬化塗膜を得ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の塗工フィルムの
   製造方法。
3. （３）回転金属ロール表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が
   Ｒａ＝４．０μｍ以下である特許請求の範囲第１項記載
   の塗工フィルムの製造方法。
4. （４）回転金属ロール表面と高分子フィルムとの密着は
   、前記回転金属ロール表面外周の半分以上に前記高分子
   フィルムが密着している特許請求の範囲第１項記載の塗
   工フィルムの製造方法。
5. （５）回転金属ロールがチッソガス雰囲気下に存在する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の塗工フィ
   ルムの製造方法。
6. （６）塗工部において塗工された高分子フィルムが塗工
   部から走行した距離として以下の式に示す値Ｘ＿ｍ以内
   に存在している間に塗膜の溶剤の強制蒸発が開始される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の塗工フィ
   ルムの製造方法。 ｘ＝［高分子フィルムの走行速度（ｍ／ｍｉｎ）］／７
   （７）塗工部において塗工された高分子フィルムが塗工
   された後ガイドロールとなす抱負ないし抱負の合計和が
   １２０°になるまでのいずれかの位置、又は抱負ないし
   抱負の合計和である１２０°を抱負内に含むガイドロー
   ル部あるいはこの１２０°を抱負内に含むガイドロール
   部までのいずれかの位置で塗膜の溶剤の強制蒸発が開始
   されることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の塗
   工フィルムの製造方法。