JP4881749B2 - Coating film drying method and drying apparatus - Google Patents
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Description
本発明は塗布膜の乾燥方法及び装置に係り、特に、光学補償シート等の製造において、長尺状支持体に有機溶剤を含む塗布液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及び装置に関する。 The present invention relates to a coating film drying method and apparatus, and in particular, in the production of an optical compensation sheet or the like, a long and wide coating film surface formed by applying a coating liquid containing an organic solvent to a long support. The present invention relates to a drying method and apparatus for drying.
液晶表示装置において視野角特性を改善するために、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差板として光学補償シートが設けられている。長尺状の光学補償シートの製造法が、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されている方法は、長尺状の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してからラビング処理を行なって配向膜を形成し、その配向膜の上に液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を塗布し、塗布した塗布膜を乾燥するという方法である。
In order to improve viewing angle characteristics in a liquid crystal display device, an optical compensation sheet is provided as a retardation plate between a pair of polarizing plates and a liquid crystal cell. For example,
特許文献1の塗布液の乾燥方法は、配向膜上に液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を塗布した後、正規の乾燥装置で乾燥するまで室内空調条件下で初期乾燥を行い、主として塗布液中の有機溶剤を蒸発させるようにしている。
In the method for drying a coating solution of
この方法で製造された光学補償シートには、塗布膜1面上に乾燥過程において、図7に示したようなブロードな斑A(細い線で示す)とシャープな斑B(太い線で示す)の2種類の斑(ムラ)A、Bが発生し、場合によっては製品の得率を下げることがあるので望ましくない。 In the optical compensation sheet produced by this method, the broad spots A (shown by thin lines) and the sharp spots B (shown by thick lines) as shown in FIG. These two types of spots (unevenness) A and B occur, which is not desirable because the yield of the product may be lowered in some cases.
この2種類の斑A、Bについて解析を行なった結果以下のことが判明した。ブロードな斑Aは図8に示すように液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液膜2の層の厚みが薄くなっていることが分かった。図8の符号3は長尺状支持体、4は配向膜層である。一方、シャープな斑Bが発生している配向部5(濃色部)の配向方向6は、図9に示すように、他の正常な配向方向7の配向部8と比べてずれていることが分かった。
As a result of analyzing these two types of plaques A and B, the following was found. As shown in FIG. 8, the broad spots A were found to have a thin layer of the coating
このような初期乾燥で発生する斑(ムラ)A、Bに対して、有効な対策として一般的に行なわれている方法としては、塗布液を高濃度化したり、増粘剤を添加したりすることで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ことで斑の発生を防止する方法がある。別の方法としては、高沸点溶媒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が生じることで斑の発生を防止する方法がある。 As a method generally used as an effective measure against the spots (unevenness) A and B generated by such initial drying, the concentration of the coating liquid is increased or a thickener is added. Thus, there is a method for preventing the occurrence of spots by increasing the viscosity of the coating liquid and thereby suppressing the flow of the coating film surface immediately after coating by the drying air. As another method, there is a method of preventing the occurrence of spots by using a high-boiling solvent to produce a leveling effect even if the coating surface immediately after coating is flowed by the drying air.
特許文献2には、塗布直後に乾燥ゾーンを設けて、前記走行する長尺状支持体の乾燥される塗布膜面を囲み、乾燥ゾーンに長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させることで、塗布液の粘度等の物性や溶媒の種類を変更することなく塗布膜を均一に乾燥できる乾燥方法及び装置が開示されている。
しかしながら、塗布液の濃度を高濃度化したり、増粘剤を添加したりすることで塗布液の粘度を増加する方法は、高速塗布により超薄層な塗布膜を形成する超薄層精密塗布を行なうことができないという欠点がある。また、塗布液粘度が増加するほど限界塗布速度(安定塗布できる塗布速度の限界)が低下するので、粘度の増加と共に高速塗布が不可能になるので、生産効率が極端に悪化するという欠点がある。 However, the method of increasing the viscosity of the coating solution by increasing the concentration of the coating solution or adding a thickener is to apply ultra-thin precision coating that forms an ultra-thin coating film by high-speed coating. There is a disadvantage that it cannot be done. Moreover, since the limit coating speed (the limit of the coating speed at which stable coating can be performed) decreases as the coating solution viscosity increases, high-speed coating becomes impossible as the viscosity increases, so that production efficiency is extremely deteriorated. .
一方、高沸点溶媒を用いる方法は、乾燥時間の増大、及び塗布膜中に残留する残留溶剤量の増大をもたらし、それだけ乾燥時間がかかるので生産効率が悪化するという欠点がある。 On the other hand, the method using a high boiling point solvent has the disadvantage that the drying time is increased and the amount of residual solvent remaining in the coating film is increased, and the production efficiency is deteriorated because the drying time increases accordingly.
特許文献2に示す方法では風供給の他方端の回収側では乾燥が遅れるので、乾燥装置内で乾燥を完結させるためには、風の供給側の乾燥を速くしなければならない。その結果、初期乾燥で発生する斑が悪化する場合があった。
In the method shown in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布液の粘度等の物性や溶媒の種類を変更することなく塗布膜を均一に乾燥できる乾燥方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a drying method and apparatus capable of uniformly drying a coating film without changing the physical properties such as the viscosity of the coating liquid and the type of solvent. To do.
本発明は前記目的を達成するために、走行する長尺状支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥方法において、前記塗布液の塗布直後に配置された乾燥ゾーンに前記長尺状支持体を通過させ、前記乾燥ゾーンに0.01〜0.7m/sの乾燥風を給気及び排気し、前記乾燥ゾーンから排気された前記乾燥風を前記乾燥ゾーンに再び給気すると共に、乾燥風の50%〜90%をバイパス経路を介して循環させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a drying zone disposed immediately after application of the coating liquid in a coating film drying method formed by applying a coating liquid containing an organic solvent to a traveling long support. And passing the elongate support to the drying zone, supplying and exhausting 0.01 to 0.7 m / s of drying air to the drying zone, and supplying the drying air exhausted from the drying zone to the drying zone again. At the same time, 50% to 90% of the dry air is circulated through the bypass path.
また、本発明は、前記目的を達成するために、走行する長尺状支持体に塗布機により有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥装置において、前記塗布機の直後に設けられ、前記走行する長尺状支持体の塗布膜面を乾燥する乾燥ゾーンを形成する乾燥装置本体と、前記乾燥ゾーン内に0.01〜0.7m/sの乾燥風を給気及び排気する乾燥風供給排気装置と、前記乾燥風供給排気装置と接続された乾燥ゾーンから排気された前記乾燥風を前記乾燥ゾーンに給気する循環経路と、前記乾燥風の50%〜90%をバイパスで循環させるバイパス経路と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a coating film drying apparatus formed by applying a coating solution containing an organic solvent to a traveling long support by a coating machine, immediately after the coating machine. A drying apparatus main body that forms a drying zone for drying the coating film surface of the long support that travels, and a drying air that supplies and exhausts 0.01 to 0.7 m / s of drying air in the drying zone. Supply exhaust device, circulation path for supplying the dry air exhausted from the dry zone connected to the dry air supply exhaust device to the dry zone, and 50% to 90% of the dry air is circulated by bypass And a bypass path.
本発明によれば、乾燥風を循環させながら、さらにバイパス循環させることで塗布膜面近傍の有機溶剤濃度をできるだけ早く一定の状態に維持して塗布膜の乾燥を行なうことができる。その結果、乾燥時における上記した2種類の斑(ムラ)の発生を防止でき、均一な乾燥を行なうことができる。 According to the present invention, the coating film can be dried while maintaining the organic solvent concentration in the vicinity of the coating film surface in a constant state as soon as possible by circulating the drying air and further bypassing it. As a result, it is possible to prevent the above-mentioned two types of spots (unevenness) from occurring during drying and to perform uniform drying.
以下、添付図面により本発明の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。 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.
図1は、本発明の塗布膜の乾燥装置の平面図であり、また、図2は図1を側方から見た側面図である。 FIG. 1 is a plan view of a coating film drying apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a side view of FIG. 1 viewed from the side.
図1及び図2に示すように本発明の塗布膜の乾燥装置10は、支持体12(以下、「ウエブ12」と言う)を通過させて塗布膜の乾燥が行なわれる乾燥ゾーン14を形成する乾燥装置本体16を備えている。乾燥ゾーン14内で塗布膜の乾燥を行うため、乾燥装置10は乾燥ゾーン14に乾燥風を給気及び排気するためのブロア21を備えている。乾燥風を循環させるための循環経路を形成する循環導管23が乾燥装置10に設けられている。さらに循環導管23を循環する乾燥風をバイパス循環するためのバイパス導管25が循環導管23に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the coating
循環導管23は、循環経路に外気を取り込むための外気口27及び循環経路内の乾燥風を循環経路外に排出するための廃却口29を備えている。
The
この乾燥装置10は、走行するウエブ12に有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布機20の直後に設けられる。塗布機20としては、例えば、ワイヤーバー20Aを備えたバー塗布装置を使用することができ、複数のバックアップローラ22、24、26に支持されて走行するウエブ12の下面に塗布液が塗布されて塗布膜が形成される。
The
乾燥装置本体16は、塗布機20の直後に設けられ、走行するウエブ12の塗布膜面側(ウエブの下面側)に沿った長四角な箱体状に形成され、箱体の各辺のうちの塗布膜面側の辺(箱体の上辺)が切除されている。これにより、走行するウエブ12の乾燥される塗布膜面に対向する位置に乾燥ゾーン14が形成される。乾燥ゾーン14は、乾燥装置本体16を、ウエブ12の走行方向に直交した複数の仕切板28、28…で仕切ることにより、複数の分割ゾーン14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G(本実施例では7つの分割ゾーン)に分割される。この場合、乾燥ゾーン14を分割する仕切板28の上端と、ウエブ12に形成された塗布膜面との距離は、0.5mm〜12mmの範囲が好ましく、更に好ましくは1mm〜10mmの範囲である。
The drying device
実施例の乾燥装置10においては、乾燥ゾーン14内でウエブ12幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風が給気及び排気されるよう構成されている。一方向の気流を発生させるため、乾燥装置本体16の両側辺の一方側に形成された給気口18A、18B、18C、18D、18E、18F、18Gと、他方側に給気口18A〜18Gに対向して形成された排気口18H、18I、18J、18K、18L、18M、18Nとを備えている。給気ダクト19A〜19Gが各給気口18A〜18Gに接続されている。排気ダクト19H〜19Nが他方各排気口18H〜18Nにも同様に接続されている。
The
給気ダクト19A〜19G及び排気ダクト19H〜19Nは乾燥風の循環経路を構成する循環導管23に接続されている。
The
循環導管23に設置されているブロア21を駆動させることにより、給気口18A〜18Gから分割ゾーン14A〜14Gに供給された乾燥風が排気口18H〜18Nから排気される。各分割ゾーン14A〜14Gに、ウエブ12幅方向の一方端側(給気口側)から他方端側(排気口側)に向けて一方向に流れる乾燥風が発生する。
By driving the
尚、分割された乾燥ゾーン毎にブロア、循環導管及びバイパス導管を設けることにより、分割ゾーン14A〜14Gごとに個々に給排気量を制御することができる。
In addition, by providing a blower, a circulation conduit, and a bypass conduit for each divided drying zone, the supply / exhaust amount can be individually controlled for each of the divided
循環導管23は、乾燥風を循環バイパスするためのバイパス導管25を備えている。乾燥装置10の乾燥風の流れを図1に示す矢印の方向で説明する。ブロア21を駆動することで乾燥風Aが乾燥ゾーン14に供給され、乾燥ゾーン14から乾燥風Bが排出される。乾燥ゾーン14から排出された乾燥風Bは外気口27から導入された外気Cと循環導管23内で混合される。混合された乾燥風Dは、さらにバイパス導管25からの乾燥風Eと混合され、循環導管23内を進む。乾燥風Dと乾燥風Eとが混合された乾燥風Fは廃却口29からその一部が廃却風Gとして排出される。残りの乾燥風Hは循環導管23に送られる乾燥風Aとバイパス導管25に送られる乾燥風Eに分けられる。本発明では乾燥ゾーン14に経由して循環する乾燥風とバイパス導管25を経由して循環する乾燥風との2系統の乾燥風の経路を有することとなる。本発明の好ましい態様によれば、循環される乾燥風の50%〜90%をバイパスで循環させることが好ましい。
The
次は、図1に基づいて各乾燥風A〜Hの流量の大きさの関係を示す。乾燥ゾーン14への不測の空気等の侵入が無視できると考える場合には以下の式を満たす。
Next, based on FIG. 1, the relationship of the magnitude | size of the flow volume of each drying wind AH is shown. When it is considered that unexpected intrusion of air or the like into the drying
[式]
A=B
D=B+C
F=E+D=G+H
H=A+E
C=G
F:E=1:0.5〜0.9
特に、本発明においてはバイパス導管25を流れるEの流量を、循環導管23を流れるFの流量の50%〜90%で循環させたことに特徴がある。
[formula]
A = B
D = B + C
F = E + D = G + H
H = A + E
C = G
F: E = 1: 0.5 to 0.9
In particular, the present invention is characterized in that the flow rate of E flowing through the
図3は分割された乾燥ゾーン14のうち乾燥ゾーン14Bの断面図である。乾燥装置本体16の幅はウエブ12の幅よりも大きくなるように構成されている。乾燥本体装置16塗布膜面に面する開放部分が整風板32で一部覆われている。整風板32は、給気口18Bから塗布膜端までの距離と、塗布膜端から排気口18Iまでの距離を確保するために設けられている。また、整風板32は、乾燥ゾーン14Bに供給される乾燥風が給気口18B及び排気口18Iの近傍において、急激な乾燥風の流れを作らないようにしたものである。この整風部分、即ち整風板32の長さとしては、給気口側及び排気口側ともに、50mm以上150mm以下の範囲が好ましい。
FIG. 3 is a sectional view of the drying
整風板32はウエブ12に形成された塗布膜36のから一定の距離を置くよう設置されている。この距離は塗布膜の種類、乾燥風の供給量等を適宜考慮して決定される。また、整風板32の材料、整風板32の材料で覆われない開口部の大きさ等も同様にその目的に応じて決定される。
The
ウエブ12を挟んで塗布膜36の反対側位置には、空調風等の風により、ウエブ12の安定走行が阻害されないように遮蔽板34が配置されている。
A shielding
図示しないが、ウエブ12への横からの空調風等の風による流れを阻止するためにさら整風板32と遮蔽板34の間にシールド部材を設けることもできる。
Although not shown, a shield member may be provided between the air-
給気口18B及び排気口18Iが乾燥装置本体16に設けられている。給気ダクト19Bと排気ダクト19Iとが給気口18B及び排気口18Iに接続されている。給気ダクト19Bから給気口18B介してから整風板32の下側の空間に乾燥風が供給され、排気口18Iを介して排気ダクト19Iから排出される。給気口18B及び排気口18Iとは、ウエブ12の幅方向に対向する位置に設けられているので、ウエブ12の幅方向に一方向流れの乾燥風を供給することができる。
An air supply port 18 </ b> B and an exhaust port 18 </ b> I are provided in the drying apparatus
各分割ゾーン14A〜14Gのうち、特に塗布機に一番近い分割ゾーン14Aは、ウエブ12に塗布液が塗布された直後に、乾燥ゾーン14外の新鮮な空気、例えば上記した空調風が乾燥ゾーン14に入り込みにくくすることが重要である。この為には、塗布機20に隣接するように分割ゾーン14Aを配置することや前記した整風板32の他に、塗布機20のワイヤーバー20Aの位置と、バックアップローラ24の位置を調整し、ウエブ12が分割ゾーン14Aの直近を走行するようにして、ウエブ12で分割ゾーン14Aの開放部をあたかも蓋をするように構成することが好ましい。
Among the divided
次に、上記の如く構成された乾燥装置10の作用を説明する。
Next, the operation of the drying
ウエブ12は予め塗布された配向膜形成用樹脂をラビング処理して配向膜となる層を有するもので、塗布液が液晶性ディスコティック化合物を含む有機溶剤性塗布液であるものとして説明する。
The
バックアップローラ22、24、26に支持され走行するウエブ12に塗布機20のワイヤーバー20Aで塗布液を塗布した直後、乾燥装置10によって塗布膜面の初期乾燥が行なわれる。この初期乾燥は、塗布直後、遅くとも5秒以内の塗布直後に乾燥風による乾燥を開始することが好ましい。
Immediately after the coating liquid is applied to the
この初期乾燥において、塗布直後の塗布膜面は有機溶剤が十分に含まれた状態にあり、特に有機溶剤を溶媒とする塗布液を塗布した直後の初期乾燥では有機溶剤の蒸発の分布(ゆらぎ)によって塗布膜面に温度分布が発生する。これが原因で表面張力の分布が発生し、塗布膜面内で塗布液の流動が起き、乾燥の遅い部分の塗布膜が薄くなり、ブロードな斑(ムラ)Aとなる。 In this initial drying, the coating film surface immediately after coating is in a state that the organic solvent is sufficiently contained. In particular, in the initial drying immediately after coating the coating solution containing the organic solvent, the evaporation distribution (fluctuation) of the organic solvent. As a result, a temperature distribution is generated on the coating film surface. This causes a distribution of surface tension, causing the coating liquid to flow in the surface of the coating film, and the coating film in the slow-drying portion becomes thin, resulting in broad spots (unevenness) A.
また、液晶性ディスコティック化合物の配向方向は、配向膜形成用樹脂の表面をラビング処理して決めているが、初期乾燥においてラビング方向と異なる風向きの風速が速い場合、風が合流する場合、風の渦が発生している場合等の風が塗布膜面に当たることで塗布膜面の一部に配向方向のずれを生じさせ、これがシャープな斑(ムラ)Bの原因となる。 In addition, the alignment direction of the liquid crystalline discotic compound is determined by rubbing the surface of the alignment film forming resin, but in the initial drying, when the wind speed is different from the rubbing direction, When the vortex is generated and the wind hits the coating film surface, a part of the coating film surface is displaced in the orientation direction, which causes sharp spots (unevenness) B.
このことから、初期乾燥時における塗布膜面の斑(ムラ)A、Bを防止するためには、塗布してから塗布膜面における塗膜液の流動が停止するまでの初期乾燥の間、外部からの不均一な風が塗布膜面に当たるのを阻止し、塗布膜面近傍の有機溶剤濃度を常に一定に保つことが重要になる。 From this, in order to prevent spots (unevenness) A, B on the coating film surface during the initial drying, during the initial drying from the coating until the coating liquid stops flowing on the coating film surface, It is important to prevent the non-uniform wind from coming into contact with the coating film surface and to keep the organic solvent concentration in the vicinity of the coating film surface constant at all times.
ブロードな斑Aとシャープな斑Bには従属関係があり、ブロードな斑Aが改善されるとシャープな斑Bが改善されることになる。ブロードな斑Aは乾燥初期で発生し、急乾ほど斑の防止が達成できる。一方、シャープな斑は乾燥中盤以降の減率乾燥で、除乾であるほど良い。よって、乾燥ゾーンの全長が急乾ではシャープな斑B、全長が除乾ではブロードな斑Aが発生してしまう。したがって、減率乾燥直前まで急乾で、減率乾燥以降が除乾になっていることが好ましい。しかし、乾燥が恒率から減率に変化する位置は幅方向で分布を有しており、給気側に近いほど急乾傾向になるため、ブロードな斑Aが出やすい箇所で急乾であったり、シャープな斑Bが出やすい箇所で除乾になってしまう場合があり得る。このトレードオフの条件下では、ブロードな斑Aが改善されると、ブロードな斑A対策で
施す急乾の程度を抑えられるので、より除乾にしてシャープな斑Bの発生も抑制できる。従って、循環バイパスでブロードな斑が改善できれば、追従するようにシャープな斑が改善されることになる。
There is a subordinate relationship between the broad spots A and the sharp spots B, and when the broad spots A are improved, the sharp spots B are improved. Broad spots A are generated in the early stage of drying, and the more quickly they are dried, the more the spots can be prevented. On the other hand, sharp spots are reduced-rate drying after the middle of drying, and the better the dryness is. Therefore, sharp spots B are generated when the entire length of the drying zone is rapidly dried, and broad spots A are generated when the entire length is de-dried. Therefore, it is preferable that the drying is performed immediately before the rate-reduction drying, and the drying is performed after the rate-reduction drying. However, the position where the drying changes from a constant rate to a decreasing rate has a distribution in the width direction, and the closer to the air supply side, the quicker the tendency to dry. Or may be de-dried where sharp spots B are likely to appear. Under the conditions of this trade-off, when the broad spots A are improved, the degree of rapid drying applied as a countermeasure against the broad spots A can be suppressed. Therefore, if broad spots can be improved by circulation bypass, sharp spots can be improved to follow.
乾燥ゾーン14を設けたことで、塗布膜面から蒸発した有機溶剤が塗布膜面を覆う乾燥環境が形成される。乾燥環境下で、ブロア21を駆動させると、給気口18A〜18Gから分割ゾーン14A〜14Gに乾燥風が供給される。供給された乾燥風が排気口18H〜18Nから排気されるので、各分割ゾーン14A〜14Gには、ウエブ幅方向の一方端側(吸込口側)から他方端側(排気口側)に向けて一方向に流れる乾燥風が発生する。これにより、塗布膜面が有機溶剤で覆われた状態のまま、蒸発した有機溶剤を含む乾燥風が排気口18H〜18Nから排出される。有機溶剤を含む乾燥風は循環導管23を循環する間に外気及びバイパス導管25から乾燥風と混合され、その一部が廃却口29から廃却風として排出される。残りの乾燥風はバイパス導管25と乾燥ゾーン14に送られる。
By providing the drying
但し、乾燥ゾーン14への乾燥風の風速が速すぎると、塗布膜面を有機溶剤が均等に覆わなくなるので、乾燥風を調整する必要がある。そのため風速0.01〜0.7m/sの範囲の微風を乾燥ゾーンに供給することが好ましい。塗布膜面近傍における有機溶剤濃度を均等にできるので、塗布膜面の各部分から有機溶剤を均等に蒸発させることができる。
However, if the wind speed of the drying air to the drying
本発明において乾燥風を循環する理由は、乾燥ゾーン14の塗布膜面近傍の有機溶剤濃度をできるだけ一定にするためである。
The reason for circulating the drying air in the present invention is to make the concentration of the organic solvent near the coating film surface of the drying
乾燥風を循環せずに外気のみを乾燥ゾーンに供給すれば、乾燥風は有機溶剤を含まないことになる。この乾燥風を塗布膜面に供給すると給気口付近では有機溶剤の濃度が低く、乾燥しやすい環境となる。一方で排気口付近では蒸発し有機溶剤を含む乾燥風が塗布膜面に供給されるので乾燥しにくい環境となる。そのため塗布膜面付近で有機溶剤濃度の分布(ゆらぎ)が生じ、斑の発生しやすい状況となる。 If only the outside air is supplied to the drying zone without circulating the drying air, the drying air does not contain an organic solvent. When this dry air is supplied to the coating film surface, the concentration of the organic solvent is low in the vicinity of the air supply port, and the environment becomes easy to dry. On the other hand, in the vicinity of the exhaust port, the drying air containing the organic solvent is supplied to the coating film surface, which makes it difficult to dry. Therefore, the distribution (fluctuation) of the organic solvent concentration occurs in the vicinity of the coating film surface, and a situation in which spots are easily generated occurs.
一定濃度の有機溶剤を含む乾燥風を乾燥ゾーンに供給することで、乾燥ゾーン内での濃度の分布を均一にすることができる。 By supplying the drying air containing an organic solvent having a constant concentration to the drying zone, the concentration distribution in the drying zone can be made uniform.
次に、循環する乾燥風に外気(新風)を混合する理由は、乾燥風に含まれる有機溶剤が平衡に達するのを防止するためである。乾燥風に含まれる蒸発した有機溶剤が平衡に達しすると、有機溶剤の乾燥効率が低下し、生産性が低くなるからである。 Next, the reason why the outside air (new wind) is mixed with the circulating drying air is to prevent the organic solvent contained in the drying air from reaching equilibrium. This is because when the evaporated organic solvent contained in the drying air reaches equilibrium, the drying efficiency of the organic solvent decreases and the productivity decreases.
本発明ではさらに、循環導管23にバイパス導管25が設けられている。バイパス導管を設けて乾燥風を循環バイパスさせる理由は以下の通りである。本発明は、乾燥風を循環導管23で循環させて乾燥風を乾燥ゾーン14に供給するよう構成されている。しかし、乾燥ゾーン14に供給される乾燥風は、塗布膜面に斑が生じないよう風速0.01〜0.7m/sの範囲の微風である。乾燥風が微風であるため、乾燥ゾーンの有機溶剤の濃度が一定となるように乾燥風を循環導管23で循環させた場合、乾燥風を循環させるのに多大な時間が必要となる。これは生産性の点から好ましくない。特に乾燥初期の段階では、乾燥風の有機溶剤の濃度が安定するまでに時間が必要となる。
In the present invention, a
そこで、循環導管23にバイパス導管25を設け、バイパス経路では乾燥ゾーンで供給される乾燥風の風速より速い風速で循環させて有機溶剤の濃度の安定化を図る。循環バイパス経路で高速に循環させた乾燥風の一部を乾燥ゾーンに送ることで、有機溶剤濃度の安定した乾燥風を比較的短時間に乾燥ゾーンに供給することができる。特に、バイパス循環風は無駄時間(経路の容積/風量)を短縮することを目的とするので、半分以上、好ましくは10倍くらいバイパスすることで落ち着きを早めることになる。本発明は乾燥風の50%〜90%をバイパス経路を介して循環させる構成を有している。
Therefore, the
また、本発明では、ウエブ12に塗布液を塗布した直後、初期乾燥を行なうために上記構成の乾燥装置10を設けた。塗布直後に乾燥ゾーン14を形成したことで、乾燥ゾーン14外の強さや方向の不均一な風が、有機溶剤を多く含み塗布液が流動し易い状態の塗布膜面に当たらないようにできる。これにより、斑(ムラ)を防止し、均一な乾燥を行なうことができる。
In the present invention, the drying
更に、乾燥風の流れをコントロールするために仕切板28の上端と塗布膜面との間隔を0.5mm〜12mmとし、塗布膜面が仕切板28に当たらない範囲においてできるだけ狭くすることにより各分割ゾーン14A〜14Gに設けた各排気手段18P〜18Wの個々の排気精度をアップさせることができる。また、乾燥ゾーン14の両側部のウエブの下に整風板32を設けて吸込口18A〜18Gから流入してくる風、及び排気口18H〜18Nから排気される風を整流することで塗布膜面を流れる溶剤を含んだ風の流れが一様になるようにした。
Further, in order to control the flow of the drying air, the interval between the upper end of the
[ウエブ]本発明で使用される12としては、一般に幅0.3〜5m、長さ45〜10000m、厚さ5〜200μmのポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフィルム、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が2〜10のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートした紙、アルミニウム、銅、錫等の金属箔等、或いは帯状基材の表面に予備的な加工層を形成させたものが含まれる。 [Web] As 12 used in the present invention, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6 naphthalate having a width of 0.3 to 5 m, a length of 45 to 10,000 m and a thickness of 5 to 200 μm, cellulose diacetate, cellulose triacetate, Cellulose acetate propionate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide, polyamide and other plastic films, paper, polyethylene, polypropylene, ethylene butene copolymer and other α-polyolefins coated with 2-10 carbon atoms Or the laminated paper, metal foils, such as aluminum, copper, and tin, or what formed the preliminary process layer on the surface of a strip | belt-shaped base material is contained.
[塗布液]本発明において、ウエブ12には、光学補償シート塗布液、磁性塗布液、写真感光性塗布液、表面保護、帯電防止あるいは滑性用塗布液等がその表面に塗布され、乾燥された後、所望する長さ及び幅に裁断されるものも含まれ、これらの代表例としては、光学補償シート、各種写真フィルム、印画紙、磁気テープ等が挙げられる。特に、塗布膜の粘度が1〜5mPas、塗布直後の厚みが3〜10μm、沸点が40〜85℃であり、塗布前のウエブ12の温度が20〜30℃である場合、斑が生じやすくなる。塗布膜及びウエブが上記の要件を満すときに本発明を適用すれば好ましい結果得ることができる。
[Coating Solution] In the present invention, the
[塗布方法]塗布液の塗布方法として、上記したバーコーティング法の他、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロールコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法及びスライドコーティング法を使用することができる。特にバーコーティング法、エクストルージョンコーティング法、スライドコーティング法が好適に使用される。 [Coating method] In addition to the bar coating method described above, the coating solution is applied by the curtain coating method, extrusion coating method, roll coating method, dip coating method, spin coating method, print coating method, spray coating method and slide coating method. The method can be used. In particular, a bar coating method, an extrusion coating method, and a slide coating method are preferably used.
また、本発明において同時に塗布される塗布液の塗布層の数は単層に限定されるものではなく、必要に応じて同時多層塗布方法にも適用できる。 In the present invention, the number of coating layers of the coating solution applied simultaneously is not limited to a single layer, and can be applied to a simultaneous multilayer coating method as necessary.
本発明において乾燥風の給気ダクト19A―19G、排気ダクト19H―19Nにガス濃度検知器があることが好ましい。また、外気(新鮮風)の流入量はダンパーなどで調整できることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that gas concentration detectors are provided in the
本発明は、本実施例で述べた乾燥装置だけでなく凝結方式の乾燥装置にも適用できる。凝結方式の乾燥装置は塗布膜の有機溶剤を凝縮、回収して乾燥を行う装置であるが、斑のない乾燥を実現するには、塗布膜面近傍における有機溶媒の分布を均一にすることが求められる。本発明の循環導管及びバイパス導管を凝結方式の乾燥装置に設けることで斑の発生を抑制することができる。 The present invention can be applied not only to the drying apparatus described in this embodiment but also to a condensation type drying apparatus. Condensation-type drying equipment condenses and collects organic solvent in the coating film to dry it. To achieve spot-free drying, the distribution of the organic solvent in the vicinity of the coating film surface must be uniform. Desired. By providing the circulation conduit and the bypass conduit of the present invention in a condensation type drying apparatus, the occurrence of spots can be suppressed.
図4は、光学補償シートの製造工程に、本発明の乾燥装置10を組み込んだものである。この乾燥装置10で0.01〜0.5m/sの風速の乾燥風を供給して製造された光学補償シートの斑(ムラ)の発生状況を調査した。なお、実験条件は、実施例で詳細に説明し、比較例では、同じ条件については説明を省略した。
FIG. 4 shows that the drying
[実施例]
本発明の乾燥装置10を適用した光学補償シートの製造工程は図4に示すように、出機40で送り出されたウエブ12は複数のガイドローラ42、42…によって支持されながらラビング処理装置44、塗布機20そして、初期乾燥を行なう本発明の乾燥装置10、本乾燥を行なう乾燥ゾーン46、加熱ゾーン48、紫外線ランプ50を通過して巻取機52で巻き取られる。
[Example]
As shown in FIG. 4, the optical compensation sheet manufacturing process to which the
ウエブ12としては、厚さ80μmの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)を使用した。そして、ウエブ12の表面に、長鎖アルキル変性ポバール(MP−203、クラレ(株)製)の2重量パーセント溶液をフィルム1m2当り25ml塗布後、60°Cで1分間乾燥させて造られた配向膜用樹脂層を形成したウエブ12を、30m/分で搬送走行させながら、樹脂層表面にラビング処理を行って配向膜を形成した。
As the
そして、配向膜用樹脂層をラビング処理して得られた配向膜上に、塗布液としては、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)製造)を前記混合物に対して1重量パーセント添加した混合物の40重量%メチルエチルケトン溶液とする液晶性化合物を含む塗布液を使用した。ウエブ12を走行速度30m/分で走行させながら、この塗布液を配向膜上に、塗布液量がウエブ1m2 当り5mlになるようにワイヤーバー20Aで塗布した。
And, on the alignment film obtained by rubbing the alignment film resin layer, the coating liquid is 4: 1 by weight ratio of (3) of the discotic compound TE-8 and (5) of TE-8. A coating liquid containing a liquid crystalline compound to be a 40 wt% methyl ethyl ketone solution of a mixture obtained by adding 1 wt% of a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Japan Co., Ltd.) to the mixture was used. While running the
塗布直後に、図1に示す本発明の乾燥装置10を使用して初期乾燥を行なった。乾燥装置10は、ブロア21、循環導管23、バイパス導管25、外気口27、廃却口29及び乾燥ゾーン14形成する乾燥装置本体16を備え、給気ダクト19A〜19G及び給気口18A〜18Gを介して、バイパス導管25で循環された乾燥風が乾燥ゾーンに供給され、供給された乾燥風は排気口18H〜18N及び排気ダクト19H〜19Nから排出される。
Immediately after application, initial drying was performed using the drying
本発明の乾燥装置10で初期乾燥されたウエブ12は100°Cに調整された乾燥ゾーン46及び、130°Cに調整された加熱ゾーン48を通され、ウエブ12上にネマチック相が形成される。この配向膜及び液晶性化合物が塗布されたウエブ12は連続搬送され、液晶層の表面に紫外線ランプ50からの紫外線が照射される。
The
尚、表の、斑の発生状況において、×は斑が発生したことを示し、○は斑が発生しなかった事を示す。乾燥状態と斑は視覚にて判定した。これらを総合して製品として許容できないものを×、許容できるものを△、許容できて更に良いものを○、とした。 In the table, in the situation of the occurrence of spots, x indicates that spots have occurred, and ◯ indicates that spots have not occurred. The dry state and spots were visually determined. Overall, these were unacceptable products as x, acceptable products as Δ, acceptable products as good as ○.
併せて、系内に設置したガス濃度系にてガス濃度が落ち着くまでの時間を記載した。ここでいう落ち着きとは定常値の95%に至るまでの時間である。風ムラは塗り付けてから200sec後に相当する位置でサンプリングした塗膜の面状を目視にて評価した。 In addition, the time required for the gas concentration to settle in the gas concentration system installed in the system is described. The calming here is the time to reach 95% of the steady value. For wind unevenness, the surface state of the coating film sampled at a position corresponding to 200 seconds after application was visually evaluated.
[比較例1]
図5は、比較例1の乾燥装置60を示している。この乾燥装置60は、外気口74から取り入れられた外気がブロア72の駆動により給気ダクト68A−68G及び給気口66A−66Gを介して乾燥風として乾燥ゾーン62A−Gを形成する乾燥装置本体64に供給される。供給された乾燥風は排気口66H−66N及び排気ダクト68H−68Nから排出され、循環されることなく廃却口76から廃却風として排出される。図5から明らかなように乾燥風は、循環されることなく一端方向(外気口)から他端方向(廃却口)に一方向に流れるように供給される。
[Comparative Example 1]
FIG. 5 shows a drying
[比較例2]
図6は、比較例2の乾燥装置を示している。この乾燥装置は、循環導管94、ブロア92、外気口96、廃却口98及び乾燥ゾーン82A−Gを形成する乾燥本体装置84を備え、給気ダクト88A〜88G及び給気口86A〜86Gを介して、乾燥風が乾燥ゾーン82に供給され、供給された乾燥風は排気口86H〜86BN及び排気ダクト88H〜88N から排出される。排気ダクト88H〜88Nから排出された乾燥風と外気口96からの外気とが混合され、混合された乾燥風の一部が廃却口98から排出される。残りの乾燥風が再び給気ダクト88A〜88G及び給気口86A〜86Gを介して、乾燥風が乾燥ゾーン82に供給されるよう、循環導管94により循環経路が構成されている。
[Comparative Example 2]
FIG. 6 shows a drying apparatus of Comparative Example 2. The drying device includes a circulation conduit 94, a
比較例1及び比較例2において、乾燥装置の構成を変更した以外は、実施例と同じ条件で行い、評価も同じ条件で行った。
In the comparative example 1 and the comparative example 2, except having changed the structure of the drying apparatus, it performed on the same conditions as an Example, and evaluation was also performed on the same conditions.
表に示すように循環風とバイパス循環風を使用した実施例1ではブロード斑(A)シャープ斑(B)ともは良化していた。特にガス濃度の落ち着きが200sec箇所では循環風(比較例2)のみでは不充分であったが、バイパス循環風を用いた実施例1ではガス濃度の落ち着きが改善され風ムラ面状も良好であった。 As shown in the table, broad spots (A) and sharp spots (B) were improved in Example 1 using the circulating wind and bypass circulating wind. In particular, when the concentration of the gas concentration was 200 sec, only the circulation air (Comparative Example 2) was insufficient, but in Example 1 using the bypass circulation air, the concentration of the gas concentration was improved and the wind unevenness was good. It was.
このように、循環風及びバイパス循環風で乾燥させる事が、乾燥過程で発生する斑を抑制するために効果的であることが分かった。 Thus, it turned out that it is effective in order to suppress the spot which generate | occur | produces in a drying process to dry with a circulation wind and a bypass circulation wind.
以上説明したように、本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置によれば、塗布直後の初期乾燥過程で発生する斑(ムラ)を抑制でき、均一な乾燥ができる。従って、従来のように、塗布液の粘度等の物性や溶媒の種類を変更する必要がないので、使用できる塗布液の種類の幅や溶剤の種類の幅を広げることができる。 As described above, according to the coating film drying method and apparatus of the present invention, spots (unevenness) generated in the initial drying process immediately after coating can be suppressed, and uniform drying can be achieved. Accordingly, since it is not necessary to change the physical properties such as the viscosity of the coating liquid and the type of the solvent as in the prior art, the range of types of the coating liquid that can be used and the range of the types of the solvent can be widened.
10…乾燥装置、12…ウエブ、14…乾燥ゾーン、14A〜14G…分割ゾーン、16…乾燥装置本体、18A〜18G…給気口、18H〜18N…排気口、19A〜19G…給気ダクト、19H〜19N…排気口ダクト、20…塗布機、21…ブロア、22、24、26…バックアップローラ、23…循環導管、25…バイパス導管、27…外気口、28・・・仕切り版、29…廃却口、32…整風板、34…遮蔽板、A…ブロードな斑、B…シャープな斑
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記塗布液の塗布直後に配置された乾燥ゾーンに前記長尺状支持体を通過させて、前記乾燥ゾーンに0.01〜0.7m/sの乾燥風を給気及び排気し、
前記乾燥ゾーンから排気された前記乾燥風を前記乾燥ゾーンに再び給気すると共に、乾燥風の50%〜90%をバイパス経路を介して循環させることを特徴とする塗布膜の乾燥方法。 In the drying method of the coating film formed by applying a coating solution containing an organic solvent to the long support that travels,
Pass the elongate support through a drying zone arranged immediately after application of the coating solution, and supply and exhaust 0.01 to 0.7 m / s of drying air to the drying zone,
A drying method of a coating film, wherein the drying air exhausted from the drying zone is supplied again to the drying zone, and 50% to 90% of the drying air is circulated through a bypass path.
前記塗布機の直後に設けられ、前記走行する長尺状支持体の塗布膜面を乾燥する乾燥ゾーンを形成する乾燥装置本体と、
前記乾燥ゾーン内に0.01〜0.7m/sの乾燥風を給気及び排気する乾燥風供給排気装置と、
前記乾燥風供給排気装置と接続された乾燥ゾーンから排気された前記乾燥風を前記乾燥ゾーンに給気する循環経路と、
前記乾燥風の50%〜90%をバイパスで循環させるバイパス経路と、
を備えたことを特徴とする塗布膜の乾燥装置。 In a coating film drying apparatus formed by applying a coating solution containing an organic solvent to a long supporting body traveling by a coating machine,
A drying apparatus main body which is provided immediately after the coating machine and forms a drying zone for drying the coating film surface of the long support traveling;
A drying air supply / exhaust device for supplying and exhausting 0.01 to 0.7 m / s of drying air into the drying zone;
A circulation path for supplying the drying air exhausted from the drying zone connected to the drying air supply / exhaust device to the drying zone;
A bypass path for circulating 50% to 90% of the dry air by bypass;
An apparatus for drying a coating film, comprising:
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