JP3681162B2

JP3681162B2 - Powder monolayer continuous production equipment

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Publication number: JP3681162B2
Application number: JP2001193201A
Authority: JP
Inventors: 昭洋佐野; 健策東
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP2003001739A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺フィルム状基体上の粘着性層表面に、面方向に均一かつ緻密で、粉体の一部が粘着性層表面から突出した粉体単層皮膜を連続的に製造するのに好適な粉体単層皮膜連続製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基体に粉体を付着させる方法としては、（１）荷電を与えた粉体をエアースプレーにより基体に付着させる静電スプレー法、（２）荷電されたエアーにより流動化状態にされた粉体塗料中に基体を浸漬し、静電的に粉体を付着させる静電流動浸漬法、（３）電荷を持つ粉体を液体に分散させ、基体に電圧を印加して粉体を基体に担持させる電着法が一般的である。さらに、（４）予め基体の表面に未硬化状態の樹脂からなる粘着層を形成しておき、振動等の外力を用いて皮膜形成媒体の表面に付着している粉体塗料をこの粘着層に埋め込ませる方法が特開平５−３０２１７６号公報に示されている。また、（５）基体上に粘着層を形成した後、その粘着層上に粉体を供給し、スキージングして表面を均一にした後、プレス機や加圧ロール等で粉体を粘着層に埋め込む方法が特開平９−３１８８０１号公報や特開平１１−９５００４号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）〜（３）の粉体皮膜形成方法は、基体上に粉体を多量に付着させるための方法であり、塗装原理的に見ても面方向に均一にかつ高密度に粉体が充填された単層の粉体層を形成できるものではない。また、（４）の塗装方法では、未硬化状態の液状樹脂からなる粘着層に粉体が付着し埋め込まれる際に、粘着層の液状樹脂が表面に押し出され、さらに、粉体を付着させることになる。これは最終的に液状樹脂のしみ出しが止まるまで繰り返されるためどうしても複層皮膜となってしまう。また、この方法では皮膜形成媒体と基体との両方を容器中で同時に振動または攪拌させるものであるため、長尺フィルムのように大面積で可撓性の高い基体への適用は困難であって、装置自体が大きくなり、粉体が飛散するため装置を汚染するという問題を有していた。
【０００４】
一方、（５）の塗装方法は、フィルム状基体には適しているが、面内で粉体の充填密度が密な部分と粗な部分を生じたり、流れ方向に粉体が並んだり、また筋状の傷が発生し易い等の問題があった。また、この方法では、プレス機や加圧ローラーからフィルムにかける圧力の微妙なばらつきにより、基体全面にわたって粉体を粘着層中に均一な深さに埋め込むことも困難であった。さらに、この圧力むらに関しては、大きな圧力がかかった場所ではしみ出した粘着剤にさらに粉体が付着して粉体層が複層になったり、圧力が小さかった部分では埋め込みが不十分なため、次工程で余剰な粉体を除去する際に粉体の脱離による欠陥を生じ易いといった問題があった。このような現象は、大きな面積の基体を処理する場合や、平均粒子径が１５μｍ以下の微粒子粉体を用いる場合に顕著に見られた。特に、平均粒子径１５μｍ以下の粉体では、比表面積が大きくなることにより、摩擦帯電による静電気力やファンデルワールス力等の影響を大きく受け、粉体の流動性が著しく低下するため、粘着層表面に均一かつ高密度に粉体を付着させることが困難であった。また、流動性に問題がなかったとしても、このような微粒子粉体では、加圧ロールの圧力が分散し、個々の粉体へ加わる圧力が低下するため、既に粘着層上に付着している粉体と粉体との間隙に他の粉体を均一な深さにまで埋め込ませることは困難であった。
【０００５】
したがって、本発明は、長尺フィルム状基体上の粘着性層表面に、その一部が突出する状態で緻密な単層に埋め込まれた多数の粉体からなる粉体単層皮膜を連続的に製造するのに好適な粉体単層皮膜連続製造装置を提供することを目的としている。なお、本発明における「粉体単層」とは、面内で粉体が厚さ方向に重なり合うことなく、お互いに接触する程度に密にかつほぼ同じ高さで敷き詰められているような状態を指すものである。この用途としては、美観付与と共に表面の耐久性や強度を向上させるための一般的な塗膜の他、研磨用途、滑り止めあるいは滑り性向上、光反射あるいは光反射防止、電気絶縁性あるいは導電性、光を集光および拡散する平面レンズや透過型スクリーン等が挙げられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
よって、本発明の粉体単層皮膜連続製造装置は、長尺フィルム状基体上に積層された粘着性層に粉体を付着させる付着手段と、長尺フィルム状基体の粘着性層とは反対側に支持部材を配置させながら容器内で振動させたメディア中に案内させ、粘着性層に付着した粉体をメディアで打撃して基体の幅方向に粉体を埋め込む埋め込み手段と、余剰粉体を除去する除去手段とを備え、長尺フィルム状基体上の粘着性層表面に、その一部が突出する状態で単層に粉体を埋め込むことにより、粉体単層皮膜を連続的に製造することを特徴としている。
【０００７】
本発明の粉体単層皮膜連続製造装置によれば、長尺フィルム状の基体に対しても、その一部が突出する状態で面方向に均一でかつ緻密な単層に粉体が埋め込まれた粉体単層皮膜を連続的に製造することができる。なお、本発明における「粘着性層」とは、少なくとも粉体を付着させる工程から粉体を埋め込む工程までの間に粘着性を有する層を示しており、例えば、粉体を付着させる工程の前に、溶媒等を塗布して一時的に粘着性を発揮させたものでも良い。
【０００８】
本発明の粉体単層皮膜連続製造装置に用いる長尺フィルム状基体としては、ロール形状に巻き取り可能な可撓性を有する、フィルム状のものを使用する。材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリイミド（ＰＩ）、芳香族ポリアミド、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セロファン、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等からなる各種樹脂や紙、コート紙、樹脂含浸紙等の紙状物、アルミニウム、ステンレス等の金属フォイルなどが挙げられ、これらの単独または混合、さらには積層したものを用いることができる。また、フィルム状基体としては、その用途により透明なものでも不透明なものでも使用可能であり、その厚さは生産性を考慮すると１μｍ〜５ｍｍの範囲のものを使用することができる。なお、これらのフィルム状基体はそのまま粘着層を設けてもよいし、フィルム状基体と粘着層との間や粘着層を設けたフィルム状基体の裏面に他の層を設けて使用することもできる。
【０００９】
また、長尺フィルム状基体上に形成される粘着性層に用いられる粘着剤は、常温で粉体を付着させるだけの粘着性を有することを意味するものであり、フィルム状基体および粉体の両者との結着力に優れているものであればいずれの材料も使用可能である。フィルム状基体上に設ける粘着層の材料として具体的には、ポリエステル系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系、ゴム系、アクリル系樹脂等の樹脂製粘着剤を挙げることができる。これらは単独もしくは２種類以上を混合して使用しても良い。特にアクリル系粘着剤は、耐水性、耐熱性、耐光性等に優れ、粘着力、透明性が良く、さらに光学用途等に用いる場合には屈折率をそれに適合するように調整し易いので好ましい。アクリル系粘着剤としては、アクリル酸およびそのエステル、メタクリル酸およびそのエステル、アクリルアミド、アクリルニトリル等のアクリルモノマーの単独重合体もしくはこれらの共重合体、さらに前記アクリルモノマーの少なくとも１種と、酢酸ビニル、無水マレイン酸、スチレン等の芳香族ビニルモノマーとの共重合体を挙げることができる。特に粘着性を発現するエチレンアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等の主モノマー、凝集力成分となる酢酸ビニル、アクリルニトリル、アクリルアミド、スチレン、メタクリレート、メチルアクリレート等のモノマー、さらに粘着力向上や、架橋剤との反応性を有するメタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等の官能基含有モノマーからなる共重合体で、Ｔｇ（ガラス転移点）が−５５〜−１５℃の範囲にあるものが好ましい。このアクリル系粘着剤の重量平均分子量としては２５万以上であるものが好ましい。
【００１０】
Ｔｇが−５５℃より低い粘着剤や、重量平均分子量が２５万未満の粘着剤では柔らかすぎるため、一度付着した粉体が後述するメディアの衝撃力により剥がされ、粉体抜けが生じて均一な粉体単層皮膜を形成できなくなる。また一度剥がされた粉体には粘着剤が付着しており、その粉体が粉体層上に再付着してしまうこともある。さらに、柔らかすぎる粘着層では、メディアの衝撃により、粉体が粘着層表面で回転して粘着剤が付着した粉体の部位が粉体層の表面に現れたり、粘着剤がメディアの衝撃力や毛細管現象により粉体の隙間からしみ出したりして、そこに新たに他の粉体が付着して複層になり易いので好ましくない。一方、Ｔｇが−１５℃より高い粘着剤では粘着性や粉体の埋め込み性が不足して、メディアの衝撃力をもってしても固着できなかったり、余剰粉体を除去する工程等で粉体の脱離が発生し易いので好ましくない。粘着層の粘着力（ＪＩＳＺ０２３７：１９８０）としては、１００ｇ／２５ｍｍ以上であることが好ましく、これより粘着力が低いと粉体の脱離を生じ易く好ましくない。
【００１１】
また、粘着剤には、硬化剤として、例えば金属キレート系、イソシアネート系、エポキシ系等の架橋剤を必要に応じて１種あるいは２種以上混合して用いることができる。さらに粘着剤中には、光重合性モノマー、オリゴマー、ポリマーおよび光重合開始剤を加えた光硬化性の粘着剤を用いても良い。また粘着剤にはカップリング剤、表面張力調整剤、着色顔料、染料、ワックス、増粘剤、酸化防止剤、防錆剤、抗菌剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を必要に応じて加えても良い。
【００１２】
本発明に用いられる粉体としては、無機物および有機物のいずれも使用できる。本発明で使用される粉体の中で、無機物の具体例としては、アルミニウム、亜鉛、銅、金、銀、ニッケル、タングステン、鉄、セリウム、チタン等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、珪化物や、カーボンブラック、ダイヤモンド、グラファイト、シリカ、ガラス、アトマイズケルメット、青銅、ソジウムモンモリナイト、ジルコン砂、炭化珪素、炭化ホウ素、窒化ケイ素、カオリン、タルク、セリサイト、炭酸カルシウム等が挙げられる。また有機物からなる粉体は、各種樹脂から形成されるものであり、具体的にはアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、テフロン、ポリフッ化ビニリデン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００１３】
上記のような粉体を使用する際に、後述するメディアの衝撃力で、粉体を粘着性層に高い充填密度で、均一の深さに埋め込むには、粉体が球状でその粒子径分布も狭いことが好ましい。具体的な粒子径分布は、０．８〜１．０の範囲が好ましく、より好ましくは０．９〜１．０である。また、球状粒子の真円度は８０％以上が好適であり、より好ましくは９０％以上である。
なお、上記の粉体の粒子径分布は、下記一般式（１）で定義される。
粒子径分布＝個数平均粒子径／体積平均粒子径（１）
・個数平均粒子径：無作為に抽出した１００個の粉体の直径を測定した平均値。
・体積平均粒子径：粉体を真球と見なし無作為に抽出した１００個の粉体の直径から合計体積を算出し、小さい体積の粉体から累積していき、その累積体積が合計体積の５０％となった粉体の直径。
【００１４】
真円度は下記一般式（２）で定義されるが、具体的には粉体を光学顕微鏡又は透過型電子顕微鏡で撮影して投影像を得、それを画像解析することにより得たＡ、Ｂから算出することができる。
真円度（％）＝（４πＡ／Ｂ^２）×１００（２）
Ａ：粉体の投影面積、Ｂ：粉体の周囲長
【００１５】
また、粉体の粒子径（体積平均粒子径）としては１〜５０μｍが好適であり、３〜３０μｍがより好ましい。これよりも小さい粒子径の粉体では、粘着層に単層で埋め込むことが困難であり、またこれよりも大きな粒子径の粉体では、その重量や体積の点から粘着層への埋め込みが不均一になり易く、また余剰な粉体を除去する工程等で脱離する可能性が高くなるからである。
【００１６】
なお、本発明により製造する粉体単層皮膜を光拡散等の機能を有する光学フィルムに適用する場合には、粉体は、アクリル樹脂やスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、シリコーン樹脂等の光学的透明性の高い材質が好ましく、また、２〜１５μｍの粒子径（体積平均粒子径）を有し、粒子径分布と真円度も高いものが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の粉体単層皮膜連続製造装置の一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、本発明の粉体単層皮膜連続製造装置は、図面左から、粘着性層を設けた長尺フィルム状基体を巻き出す巻き出し手段３、粘着性層上の保護層を剥離する剥離手段１０、粉体を粘着性層上に付着させる付着手段２０、粉体を粘着性層に埋め込む埋め込み手段３０、余剰粉体を除去する除去手段４０、粉体単層皮膜が設けられた長尺フィルム状基体を巻き取る巻き取り手段４によって構成されている。本発明の粉体単層皮膜連続製造装置においては、付着手段の前に、長尺フィルム状基体上に粘着性層を形成する手段を設けることもできるが、粘着性層形成後の諸特性の安定化、粘着性層形成工程と粉体付着工程が隣接することによる粘着性層への粉体の混入の問題、粘着性層形成手段を連続的に設けた際の装置全体のサイズの問題等のため、予め粘着性層を形成し、その上に保護層を設けた長尺フィルム状基体を用いることが好ましい。
【００１８】
以下、本発明の粉体単層皮膜連続製造装置における構成手段および動作例について詳細に説明する。なお、上記巻き出し手段および巻き取り手段については、一般公知のものを用いることができるため説明を省略した。
【００１９】
１．剥離手段
本発明の粉体単層皮膜連続製造装置に用いられる長尺フィルム状基体１は、少なくとも片面に粘着性層が設けられ、さらにその上に保護層が設けられた構成であることが好ましく、この場合には、粉体の付着手段２０の前に、この保護層を剥離する手段１０が必要となる。一般に用いられる粘着性層は数十μｍの厚さがあり、また、この粘着性層を介して他の層に貼着されるため、保護層の剥離にそれほど注意を払う必要がない。ところが、粉体単層皮膜における粘着性層は数μｍの厚さであり、さらに、表面に粉体を付着させることから、粘着性層表面を均一に保ったまま保護層を剥離しなければならない。粘着性層表面が乱れてしまうと、粉体の付着ムラが生じ、面方向に均一かつ緻密な粉体単層皮膜を形成することができなくなってしまう。
【００２０】
保護層としては、粘着性層に接する面が剥離性を有するもので、一般的なフィルムおよびシート材料が用いられ特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロースアセテート等の樹脂フィルム、樹脂を含浸させた合成紙および紙、織物、アルミニウム箔等の金属箔、およびこれらの積層物を挙げることができる。
【００２１】
そこで、本発明における剥離手段１０には、図２に示すように、加熱ロール１１が備えられていることが好ましい。この加熱ロール１１は対向するロール１２と対をなして配置され、これらのロール１１および１２の間に長尺フィルム状基体１を通過させることにより粘着性層を加熱し、粘着性層の柔軟性を上昇させて保護層２の剥離を円滑にすることができる。また、本発明における剥離手段１０は、ロール１２および１３を介して保護層巻き取りロール１４によって、保護層２を基体１に対して一定速度および一定角度で剥離することが好ましい。この剥離方法により、保護層２の剥離を安定化して粘着性層表面の均一性を保持することができる。
【００２２】
２．付着手段
本発明における付着手段としては、単に容器中に入れた粉体の上面に粘着性層を接触させる、粉体の中に粘着性層を通過させる、粉体を粘着性層に振りかける、エアースプレーにより粉体を粘着性層に吹き付ける等が挙げられるが、特に好ましくは、基体の幅方向に均一に粉体を流動化する機構、具体的には、図３に示すような基体の幅方向に平行な攪拌器２１、振動装置、流動化エアー等により、容器２２中の粉体２３を基体の幅方向に均一に流動化させ、この流動化した粉体２３中に粘着性層を設けた基体１を通過させる手段が好適である。これにより、粘着性層への粉体の充填率を高め、粉体抜けの欠陥を少なくすることができる。また、付着手段としては、粉体を入れた容器を振動させて付着させても良い。
【００２３】
上記の撹拌器の形状は特に羽根状に限定されるものではなく、基体１の幅方向に均一に粉体を流動化することができるものであれば、スパイラル状等の他の形状であってもよく、撹拌羽が複数あってもよい。なお、この粘着性層への粉体の付着は、粘着性層の粘着力や静電吸着力により粉体が粘着性層の表面に単に付着していれば良く、複層に付着していても構わない。
【００２４】
また、本発明における付着手段としては、転写ロールまたは磁気ブラシを用いて、基体上の粘着性層に粉体を付着させる手段であってもよい。本発明における転写ロールは、粘着性層よりも低い粘着性を示す粘着剤を表面に塗布し、この粘着性により粉体を付着させる、ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のロール、または、他のロールとの摩擦や電圧の印加により帯電させ、この静電気力により粉体を付着させる、金属製または導電性物質を含有したロールが好ましい。また、磁気ブラシとしては、ステンレス製等のロール内部にＳとＮの磁極を交互に有する磁石が配置された磁性ロール表面で、鉄やフェライトからなる磁性粉体のキャリア粒子がそれぞれ磁気作用によって穂のように連なり、この穂が磁性ロール全面に形成されてブラシ状となったものが好ましく、静電気力や磁力、ファンデルワールス力によって、このキャリア粒子表面に粉体が付着されるものである。
【００２５】
粘着性層への粉体の付着は、まず、粉体供給部材から転写ロールまたは磁気ブラシの表面に粉体が供給され、付着される。付着された粉体は、回転しつつ、層厚規制部材や穂高規制部材によって粉体量が調整され、次いで、基体上の粘着性層に接触させることにより付着した粉体の一部が転写される。この際、転写ロールまたは磁気ブラシ表面への粉体の付着力は、基体上の粘着性層への付着力よりも低く設定することが必要である。
【００２６】
上記のキャリア粒子の具体例としては、磁気を有する材質であって、鉄粒子、フェライト粒子、マグネタイト粒子が挙げられる。フェライト粒子としては、ＭｅＯ−Ｆｅ_２Ｏ_３の混合焼結体が好適に使用される。この場合のＭｅとは、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｖ等であり、そのいずれか１種または２種以上用いれらる。また、マグネタイト粒子としては、ＭｅＯ−Ｆｅ_３Ｏ_４の混合焼結体が使用される。この場合のＭｅは上記フェライト粒子の場合と同様である。また、このような鉄粒子、フェライト粒子、マグネタイト粒子の表面には、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素樹脂等の樹脂をコートしたものを用いてもよい。
【００２７】
３．埋め込み手段
本発明における埋め込み手段は、面方向に均一かつ緻密な粉体単層皮膜を形成するために、メディアを振動させる機構が備えられていることが好ましく、これにより、メディアを介した衝撃力を用いて粘着性層上に付着させた粉体を粘着性層中に埋め込むことできる。
【００２８】
本発明における埋め込み手段は、図４に示すように、長尺フィルム状基体１の幅方向に平行に配置された容器３１と、基体１に接触し、基体１に対して容器３１とは反対側に配置された支持部材３２とが設けられた構成である。容器３１は基体１の厚さ方向に振動可能であるが、支持部材３２は容器３１の振動の影響を受けないように固定されている。また、容器３１内にはメディア３３が充填されており、さらに、本実施形態では、基体１を支持体３２に案内するガイド部材３４が設けられている。
【００２９】
本発明における容器３１は、長尺フィルム状基体１の幅方向に平行な姿勢を保った状態で、少なくとも基体１の厚さ方向に振動する機構を有している。これにより、容器３１内に充填されたメディア３３を振動させ、基材１上の粘着性層に付着させた粉体を基材１の厚さ方向から打撃することができる。また、容器３１の振動方向は、基材１の厚さ方向であれば装置に対して上下方向および前後方向のいずれでも良く、また、容器３１の振動が円振動または楕円振動であっても良い。
【００３０】
本発明の埋め込み手段においては、粘着性層を設けた長尺フィルム状基体を移動させながら長時間安定して粘着性層への粉体の埋め込みを行うために、粉体やメディアが容器外に飛散せず、また容器中で分離したり、一方に偏ってくることのないことが必要である。さらに、粉体やメディアは、粘着性層に接する部分が入れ替わるように、ゆっくりと流動することが好ましい。
【００３１】
また、本発明における容器は、基体の幅方向に対応する断面形状が一様であることが好ましい。この形状によれば、基体の幅方向に対して均一にメディアを振動することができ、粘着性層上の粉体を均一に埋め込むことができる。
【００３２】
本発明におけるメディアは、これを振動させることによる衝撃力で粉体を打撃し、粉体を粘着性層に埋め込むためのものであり、特に、粘着性層に初めに付着した粉体と粉体との間隙に他の粉体を押し込んで、粉体層の充填密度をより高く均一にする能力を有するため極めて重要である。このメディアは、直径が０．１〜３．０ｍｍの粒状物、好ましくは球状物であり、高い充填率でかつ均一な深さに粉体を粘着性層に埋め込むためには、その形状が真球に近いものが好ましく、かつ全体の粒子分布がなるべく狭い方が好ましい。
【００３３】
直径が０．１ｍｍ未満のメディアでは、粉体と一緒に粘着性層に付着してしまったり、粉体を粘着性層に埋め込む能力が不十分であり、またあまりに小さすぎるためにハンドリングの点でも問題がある。一方、３．０ｍｍ以上の大きさのメディアは、衝撃力は十分に大きいが、逆に粉体を粘着性層に高い充填率でかつ均一な深さに埋め込ませることは難しくなるため好ましくない。
【００３４】
メディアの具体例としては、鉄、炭素鋼、合金鋼、銅および銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金、、その他の各種金属、合金からなるもの、あるいはアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、炭化珪素等のセラミックからなるもの、さらには、ガラス、石英、硬質プラスチック、硬質ゴム等が挙げられる。硬質プラスチックや硬質ゴム等については、その中に上述の各種金属や合金、セラミックス、ガラス等の微粒子を含有させたものも使用することができる。
【００３５】
本発明で使用するメディアは、粘着性層の厚さや粘着力、粉体の粒子径や比重、粉体を埋め込む深さ等により最適なものを選定すればよい。メディアの粒子径が大きいと、衝撃力は大きいが、粘着層に力を伝える機会が少ないため均一性が乏しく、また粉体を脱離させ易い傾向がある。逆に粒子径が小さい場合は、均一性は高くなるが衝撃力が小さいため、埋め込む力は弱くなる。また、粉体の埋め込み具合は、メディアの比重とも密接に関係し、高比重の材質を使用すれば同じ粒子径でも衝撃力は大きくなり、低比重のものでは衝撃力が小さくなり粉体を埋め込む力は劣ることになる。したがって、一般には比較的粒子径が小さく、比重の高いメディアを使用する方が好ましい傾向がある。
【００３６】
また、本発明においては、粉体量の不足を補い、粘着性層に初めに付着した粉体と粉体との間隙に他の粉体を押し込んで、粉体層の充填密度をより高く均一にするために、メディア１００重量部に対して０．５〜２．０重量部程度の粉体を予め混合したメディアを用いることが好ましい。この場合、これらのメディアと粉体を容器中で振動させることにより、両者を十分に混和し、メディア表面に粉体が付着した状態になることが好ましい。この時のメディア表面への粉体の付着状態は、単層でも多層でも構わないが、振動させても両者が分離してしまうような組み合わせは好ましくないため、両者の比重や表面付着性を事前に確認しておく必要がある。
【００３７】
本発明における支持部材は、基体に対して上記の容器とは反対側で、基体の粘着性層を設けていない面に接するように配置されている。また、この支持部材は、長尺な基体に平行に延在する面を有しており、この面に沿って基体が容器内に充填されたメディア中に案内され、振動されるメディアと粘着性層上の粉体とが接触する配置が形成される。さらに、この支持部材の基体との接触面は、容器の振動によってメディアが粘着性層上の粉体を打撃する際の衝撃力を支持するものである。
【００３８】
４．除去手段
本発明における除去手段は、粘着性層に粉体を埋め込んだ後、静電気力やファンデルワールス力等の粒子間力により付着している余剰の粉体を除去するものである。本発明における除去手段としては、通常、プレードでかき取る、ブラシや刷毛で払い取る、布等でふき取る、エアーブロー（超音波エアーブロー）で吹き飛ばす、吸引する等のドライ洗浄で効果があるが、粒径の小さい粉体を用いる場合や粉体間での付着力が高い場合には、ドライ洗浄機構のみでは余剰粉体を完全に除去することが不十分であり、水または洗浄助剤を添加した水溶液による洗浄を行い、その後に十分な乾燥を行う必要がある。
【００３９】
水洗浄としては、図５に示すように、水をシャワーノズル４１から勢い良く吹き出して行うウォータージェットが有効であるが、さらに、粉体が埋め込まれていない面に対しては、水槽４２内の水中で押圧ロール４４によりスポンジシート４３を基体１に押し当てて、余剰粉体を拭き取ることもできる。また、粉体の粒子径が１５μｍ以下の微粒子に対しては、流体圧による除去だけでは不十分になるおそれがあるため、界面活性剤等の洗浄助剤が添加されたイオン交換水等に浸漬させて超音波洗浄等を行った後、脱イオン水等で十分にすすぐことが好ましい。
【００４０】
このような水洗浄を行った後では、最終的に水分を除去することが必要である。そのため、本発明における除去手段には、水切り用のエアーノズル４６で水分を吹き飛ばしたり、または吸水性ロール４７等により水分を吸い取ったりする手段を設けることが好ましい。さらに、長尺フィルム状基体や粉体の種類によってはこれだけの方法で水分を完全に除去することができない場合には、赤外線ヒーター４８で加熱したり、十分な時間冷風や熱風を当てて乾燥することが好適である。
【００４１】
５．粉体単層皮膜連続製造装置の動作
本発明の粉体単層皮膜連続製造装置の動作を図１に示す構成について説明する。
本粉体単層皮膜連続製造装置で処理する長尺フィルム状の基体１は、予め基体１の片面に粘着性層を積層し、さらにその表面に保護層２を設け、巻き取られたものである。まず、この巻き取られた長尺フィルム状基体１は、巻き出し手段３によって巻き出されつつ、従動ロールを介して剥離手段１０に供給される。この剥離手段１０では、加熱ロール１１とこれに対向するロール１２の間に基体１が案内されるとともに、加熱ロール１１により粘着性層が加熱されて粘着性層の柔軟性を上昇させる。このロール対１１および１２間を基体１が通過すると同時に、粘着性層上の保護層２が剥離され、ロール１３を介して巻き取りロール１４に巻き取られる。この際の剥離された保護層２の角度および速度は一定に保持されている。一方、保護層２を剥離された基体１は付着手段２０へ案内される。この付着手段２０では、容器２２内で攪拌器２１が粉体２３を基体１の幅方向に均一に流動化しており、これにより、案内されてきた基体１上の粘着性層に粉体２３を基体１の幅方向に均一に付着させることができる。
【００４２】
次いで、粉体が付着された基体１は、埋め込み手段３０へと案内される。埋め込み手段３０では、粉体の付着した面が一方のガイド部材３４に対向するように基体１が案内され、これとは反対側の面が支持部材３２と接触するように案内され、支持部材３２に沿って基体１が送られ、もう一方のガイド部材３４に粉体付着面が対向するように基体１が案内される。また、容器３１内には、支持部材３２の直径の３分の１程度の深さまでメディア３３が投入されている。これにより、基体１の粉体を付着していない面と支持部材３２の略下半分とが接触し、かつ、基体１上の粉体がメディア３３と接触する状態となる。
【００４３】
この状態において、容器３１が基体１の厚さ方向に振動されるとともに、基体１を装置の下流に進行させる。この際、支持部材３２およびガイド部材３４は基体１の進行に伴って従動回転する機構となっている。これにより、容器３１の振動によってメディア３３が振動され、このメディア３３が基体１上の粉体を打撃することにより、基体１の幅方向に均一な衝撃力が連続的に加えられ、粉体が均一な埋め込み深さで粘着性層に埋め込まれ、面方向に均一かつ緻密で、粉体の一部が粘着性層表面から突出した粉体単層皮膜が形成される。
【００４４】
次に、基体１は除去手段４０に案内され、シャワーノズル４１からのウォータージェットにより基体１の両面を洗浄し、次いで、基体１を水槽４２に溜められた水中に案内され、さらに、基体１の粉体が埋め込まれていない面に対して、スポンジシート４３を押圧ロール４４により押し当てて余剰粉体が拭き取られる。その後、基体１が水中から引き上げられ、シャワーノズル４５からのウォータージェットにより基体１の両面が濯がれ、次いで、水切り用のエアーノズル４６からのエアーブローにより基体１に付着した水分が吹き飛ばされ、さらに吸水性ロール４７により水分が吸い取られる。次いで、基体１は赤外線ヒーター４８により加熱され、十分に乾燥されて、余剰粉体の付着の無い長尺フィルム状の粉体単層皮膜が製造される。その後、巻き取り手段４によってこの長尺フィルム状の粉体単層皮膜が巻き取られ、次の工程に供給可能な状態とされる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の粉体単層皮膜連続製造装置によれば、長尺フィルム状の基体に対しても、面方向に均一かつ緻密で、粉体の一部が粘着性層表面から突出した粉体単層皮膜を連続的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉体単層皮膜連続製造装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明における保護層の剥離手段を示す断面図である。
【図３】本発明における粉体の付着手段を示す断面図である。
【図４】本発明における粘着性層への粉体の埋め込み手段を示す断面図である。
【図５】本発明における余剰粉体の除去手段を示す断面図である。
【符号の説明】
１…長尺フィルム状基体、２…保護層、１０…剥離手段、２０…付着手段、
３０…埋め込み手段、４０…除去手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention continuously produces a powder monolayer coating on a surface of an adhesive layer on a long film-like substrate, which is uniform and dense in the surface direction and a part of the powder protrudes from the surface of the adhesive layer. The present invention relates to an apparatus for continuously producing a powder monolayer coating suitable for the above.
[0002]
[Prior art]
The method of attaching the powder to the substrate includes (1) an electrostatic spray method in which a charged powder is attached to the substrate by air spray, and (2) a powder coating made fluidized by charged air. Electrostatic flow dipping method in which the substrate is immersed in, and the powder is electrostatically attached. (3) The charged powder is dispersed in the liquid, and the voltage is applied to the substrate to carry the powder on the substrate. The electrodeposition method is common. Further, (4) an adhesive layer made of an uncured resin is previously formed on the surface of the substrate, and the powder coating adhered to the surface of the film forming medium using external force such as vibration is applied to the adhesive layer. A method of embedding is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-302176. (5) After an adhesive layer is formed on the substrate, powder is supplied onto the adhesive layer, and after squeezing to make the surface uniform, the powder is applied to the adhesive layer with a press or a pressure roll. A method of embedding in the image is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-318801 and 11-95004.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned powder film forming methods (1) to (3) are methods for adhering a large amount of powder on the substrate, and evenly and densely in the surface direction even in terms of the coating principle. It is not possible to form a single powder layer filled with powder. In the coating method (4), when the powder adheres to and is embedded in the adhesive layer made of an uncured liquid resin, the liquid resin of the adhesive layer is pushed out to the surface, and the powder is further adhered. become. This inevitably become multilayer film because it is finally repeated until the liquid resin exudation stops. In addition, since this method involves simultaneously vibrating or stirring both the film-forming medium and the substrate in the container, it is difficult to apply to a large-area flexible substrate such as a long film. The device itself becomes large, and the powder is scattered, so that the device is contaminated.
[0004]
On the other hand, the coating method (5) is suitable for a film-like substrate, but the powder has a dense and rough portion in the surface, or the powder is arranged in the flow direction. There was a problem that a line-shaped scratch was likely to occur. Also, with this method, it has been difficult to embed the powder in a uniform depth in the adhesive layer over the entire surface of the substrate due to subtle variations in pressure applied to the film from a press or a pressure roller. Furthermore, with regard to this pressure unevenness, since the powder adheres to the adhesive that has exuded in a place where a large pressure is applied, the powder layer becomes multi-layered, or the embedding is insufficient in the part where the pressure is small. In the next process, there is a problem that a defect due to the detachment of the powder tends to occur when excess powder is removed. Such a phenomenon was remarkably observed when a substrate having a large area was processed or when a fine particle powder having an average particle size of 15 μm or less was used. In particular, a powder having an average particle diameter of 15 μm or less is greatly affected by electrostatic force, van der Waals force, etc. due to frictional charging due to an increase in specific surface area. It was difficult to deposit the powder uniformly and densely on the surface. Further, even if there is no problem in fluidity, in such fine particle powder, the pressure of the pressure roll is dispersed and the pressure applied to each powder is lowered, so that it is already attached on the adhesive layer. It was difficult to embed other powders to a uniform depth in the gap between the powders.
[0005]
Therefore, the present invention continuously forms a powder single-layer coating consisting of a large number of powders embedded in a dense single layer in a state in which a part thereof protrudes on the surface of an adhesive layer on a long film substrate. An object of the present invention is to provide a continuous powder monolayer coating production apparatus suitable for production. Incidentally, the “powder monolayer” in the present invention is a state in which the powders are spread in a plane and densely and almost at the same height so as to contact each other without overlapping in the thickness direction. It is what you point to. This application includes general coating film for improving the durability and strength of the surface as well as imparting aesthetics, polishing application, anti-slip or anti-slip, light reflection or anti-reflection, electrical insulation or conductivity And a flat lens for condensing and diffusing light, a transmission screen, and the like.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the powder single-layer coating continuous production apparatus of the present invention comprises an attaching means for attaching the powder to the adhesive layer laminated on the long film-like substrate, While placing the support member on the opposite side of the adhesive layer of the long film-like substrate, guide it into the media vibrated in the container, and strike the powder adhering to the adhesive layer with the media It is provided with an embedding means for embedding powder in the width direction of the substrate and a removing means for removing excess powder. It is characterized in that a powder monolayer film is continuously produced by embedding a body.
[0007]
According to the continuous powder monolayer coating apparatus of the present invention, even with a long film substrate, the powder is embedded in a single layer that is uniform and dense in the plane direction with a part of the substrate protruding. Powder monolayer leather The membrane can be manufactured continuously. The “adhesive layer” in the present invention refers to a layer having adhesiveness at least from the step of attaching the powder to the step of embedding the powder. For example, before the step of attaching the powder, In addition, a solvent or the like may be applied to temporarily exhibit adhesiveness.
[0008]
As the long film-like substrate used in the powder single layer coating continuous production apparatus of the present invention, a film-like substrate having flexibility that can be wound into a roll shape is used. Materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), triacetyl cellulose (TAC), polycarbonate (PC), polyarylate, polyimide (PI), aromatic polyamide, polysulfone (PS), polyethersulfone ( Examples include various resins made of PES), cellophane, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVA), paper-like materials such as paper, coated paper, and resin-impregnated paper, and metal foils such as aluminum and stainless steel. These can be used singly or as a mixture or further laminated. As the film-like substrate, either a transparent or opaque substrate can be used depending on the application, and a thickness in the range of 1 μm to 5 mm can be used in consideration of productivity. These film-like substrates may be provided with an adhesive layer as they are, or may be used by providing another layer between the film-like substrate and the adhesive layer or on the back surface of the film-like substrate provided with the adhesive layer. .
[0009]
Moreover, the adhesive used for the adhesive layer formed on the long film-like substrate means that the adhesive has sufficient adhesiveness to attach the powder at room temperature. Any material can be used as long as it has an excellent binding force with both. Specific examples of the material for the adhesive layer provided on the film-like substrate include resin adhesives such as polyester-based, epoxy-based, polyurethane-based, silicone-based, rubber-based, and acrylic resins. You may use these individually or in mixture of 2 or more types. In particular, acrylic pressure-sensitive adhesives are preferable because they are excellent in water resistance, heat resistance, light resistance, etc., have good adhesive strength and transparency, and are easy to adjust the refractive index to match them when used for optical applications. The acrylic pressure-sensitive adhesive includes acrylic acid and its esters, methacrylic acid and its esters, acrylamide, homopolymers of acrylic monomers such as acrylonitrile, or copolymers thereof, and at least one of the acrylic monomers, and vinyl acetate. And copolymers with aromatic vinyl monomers such as maleic anhydride and styrene. In particular, main monomers such as ethylene acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc. that exhibit adhesiveness, monomers such as vinyl acetate, acrylonitrile, acrylamide, styrene, methacrylate, methyl acrylate as cohesive components, Functional groups such as methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, acrylamide, methylol acrylamide, glycidyl methacrylate, maleic anhydride and the like having reactivity with the crosslinking agent A copolymer composed of the containing monomer and having a Tg (glass transition point) in the range of −55 to −15 ° C. is preferable. The weight average molecular weight of this acrylic adhesive is 250,000 or more so Some are preferred.
[0010]
An adhesive having a Tg lower than −55 ° C. or an adhesive having a weight average molecular weight of less than 250,000 is too soft, so that once adhering powder is peeled off by the impact force of the media, which will be described later, the powder comes off and becomes uniform. A powder monolayer film cannot be formed. In addition, the pressure-sensitive adhesive is attached to the powder once peeled off, and the powder may be reattached on the powder layer. Furthermore, if the adhesive layer is too soft, the powder will rotate on the surface of the adhesive layer due to the impact of the media, and the part of the powder to which the adhesive has adhered will appear on the surface of the powder layer. It is not preferable because it oozes out from the gaps of the powder due to capillary phenomenon, and other powders are newly deposited there and easily become multi-layered. On the other hand, an adhesive having a Tg higher than −15 ° C. has insufficient adhesiveness and powder embedding property, and cannot be fixed even with the impact force of the media. Since detachment is likely to occur, it is not preferable. The adhesive strength of the adhesive layer (JIS Z 0237: 1980) is preferably 100 g / 25 mm or more, and if the adhesive strength is lower than this, it is not preferable because the powder is likely to be detached.
[0011]
In the pressure-sensitive adhesive, as a curing agent, for example, a metal chelate-based, isocyanate-based, or epoxy-based crosslinking agent may be used alone or in combination of two or more as required. Further, in the pressure-sensitive adhesive, a photocurable pressure-sensitive adhesive to which a photopolymerizable monomer, oligomer, polymer and photopolymerization initiator are added may be used. Adhesives include coupling agents and surface tension adjustment. Adjustment Various additives such as additives, coloring pigments, dyes, waxes, thickeners, antioxidants, rust inhibitors, antibacterial agents and ultraviolet absorbers may be added as necessary.
[0012]
As the powder used in the present invention, both inorganic and organic substances can be used. Among the powders used in the present invention, specific examples of inorganic substances include metals such as aluminum, zinc, copper, gold, silver, nickel, tungsten, iron, cerium, and titanium, and alloys, oxides, and nitrides thereof. , Silicides, carbon black, diamond, graphite, silica, glass, atomized cermet, bronze, sodium montmorillonite, zircon sand, silicon carbide, boron carbide, silicon nitride, kaolin, talc, sericite, calcium carbonate, etc. Can be mentioned. In addition, organic powders are formed from various resins, specifically acrylic resins, polystyrene resins, styrene-acrylic copolymer resins, urethane resins, silicone resins, phenol resins, epoxy resins, polyethylene resins. , Polypropylene resin, Teflon, polyvinylidene fluoride resin, urea resin, melamine resin and the like.
[0013]
When using the powder as described above, the powder is spherical and its particle size distribution is used to embed the powder in the adhesive layer with a high packing density and a uniform depth with the impact force of the media described later. Is also preferably narrow. The specific particle size distribution is preferably in the range of 0.8 to 1.0, more preferably 0.9 to 1.0. The roundness of the spherical particles is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
The particle size distribution of the powder is defined by the following general formula (1).
Particle size distribution = number average particle size / volume average particle size (1)
-Number average particle diameter: An average value obtained by measuring the diameters of 100 randomly extracted powders.
-Volume average particle diameter: The total volume is calculated from the diameters of 100 powders randomly extracted by regarding the powder as a true sphere, and the cumulative volume is accumulated from a small volume of powder. The diameter of the powder which became 50%.
[0014]
The roundness is defined by the following general formula (2). Specifically, A is obtained by photographing a powder with an optical microscope or a transmission electron microscope to obtain a projected image, and analyzing the image. B can be calculated.
Roundness (%) = (4πA / B ² ) × 100 (2)
A: Projection area of powder, B: Perimeter of powder
[0015]
Moreover, as a particle diameter (volume average particle diameter) of powder, 1-50 micrometers is suitable and 3-30 micrometers is more preferable. Smaller particle size powders are difficult to embed in the adhesive layer as a single layer, and larger particle size powders are difficult to embed in the adhesive layer due to their weight and volume. This is because it tends to be uniform, and the possibility of desorption in the process of removing excess powder increases.
[0016]
In addition, when applying the powder single layer film produced by the present invention to an optical film having a function such as light diffusion, the powder is acrylic resin, styrene resin, styrene-acrylic copolymer resin, silicone resin, etc. A material having a high optical transparency is preferable, and a material having a particle diameter (volume average particle diameter) of 2 to 15 μm and high particle diameter distribution and roundness is preferable.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a continuous powder monolayer coating apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the continuous production apparatus for a powder single layer film according to the present invention comprises an unwinding means 3 for unwinding a long film substrate provided with an adhesive layer, and a protective layer on the adhesive layer from the left side of the drawing. A peeling means 10 for peeling the powder, an attaching means 20 for attaching the powder onto the adhesive layer, an embedding means 30 for embedding the powder in the adhesive layer, a removing means 40 for removing excess powder, and a powder monolayer coating. It is comprised by the winding-up means 4 which winds up the produced elongate film-form base | substrate. In the powder monolayer continuous production apparatus of the present invention, a means for forming an adhesive layer on a long film-like substrate can be provided before the adhering means. Stabilization, problems of powder mixing into the adhesive layer due to the adhering adhesive layer forming process and powder adhering process, the size of the entire device when the adhesive layer forming means is continuously provided, etc. Therefore, it is preferable to use a long film-like substrate in which an adhesive layer is previously formed and a protective layer is provided thereon.
[0018]
Hereinafter, the constituent means and the operation example in the powder monolayer continuous production apparatus of the present invention will be described in detail. In addition, about the said unwinding means and winding-up means, since a generally well-known thing can be used, description was abbreviate | omitted.
[0019]
1. Peeling means
Powder of the present invention Single layer coating The long film-like substrate 1 used in the continuous production apparatus preferably has a structure in which an adhesive layer is provided on at least one side and a protective layer is further provided thereon. Prior to the means 20, means 10 for peeling off the protective layer is required. A commonly used adhesive layer has a thickness of several tens of μm, and is attached to another layer via this adhesive layer, so that it is not necessary to pay much attention to peeling off the protective layer. However, the powder monolayer leather The adhesive layer in the film has a thickness of several μm, and furthermore, since the powder adheres to the surface, the protective layer must be peeled off while keeping the adhesive layer surface uniform. If the surface of the adhesive layer is disturbed, uneven adhesion of the powder occurs, and the powder layer is uniform and dense in the surface direction. leather A film cannot be formed.
[0020]
As a protective layer, the surface which contact | connects an adhesive layer has peelability, A general film and sheet material are used, and it is not specifically limited. Examples thereof include resin films such as polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, and cellulose acetate, synthetic paper and paper impregnated with resin, metal foils such as woven fabric and aluminum foil, and laminates thereof.
[0021]
Therefore, the peeling means 10 in the present invention is preferably provided with a heating roll 11 as shown in FIG. This heating roll 11 is arranged in a pair with opposing rolls 12, and the adhesive layer is heated by passing the long film-like substrate 1 between these rolls 11 and 12, thereby making the adhesive layer flexible. Can be raised to facilitate the peeling of the protective layer 2. Moreover, it is preferable that the peeling means 10 in this invention peels the protective layer 2 with respect to the base | substrate 1 at a fixed speed and a fixed angle by the protective layer winding roll 14 via the rolls 12 and 13. FIG. By this peeling method, the peeling of the protective layer 2 can be stabilized and the uniformity of the adhesive layer surface can be maintained.
[0022]
2. Adhesion means
As the adhesion means in the present invention, the adhesive layer is simply brought into contact with the upper surface of the powder placed in the container, the adhesive layer is passed through the powder, the powder is sprinkled on the adhesive layer, by air spray. The powder is sprayed onto the adhesive layer, and the like. Particularly preferably, a mechanism for fluidizing the powder uniformly in the width direction of the substrate, specifically, parallel to the width direction of the substrate as shown in FIG. The substrate 1 in which the powder 23 in the container 22 is uniformly fluidized in the width direction of the substrate by a stirrer 21, a vibration device, fluidized air, etc., and an adhesive layer is provided in the fluidized powder 23. A means for passing the is preferable. Thereby, the filling rate of the powder to the adhesive layer can be increased, and defects of powder omission can be reduced. Further, as the attaching means, the container containing the powder may be attached by vibrating.
[0023]
The shape of the stirrer is not particularly limited to a blade shape, and may be any other shape such as a spiral shape as long as the powder can be fluidized uniformly in the width direction of the substrate 1. There may be a plurality of stirring blades. The adhesion of the powder to the adhesive layer is sufficient if the powder simply adheres to the surface of the adhesive layer due to the adhesive force or electrostatic adsorption force of the adhesive layer, and adheres to multiple layers. It doesn't matter.
[0024]
In addition, the attaching means in the present invention may be a means for attaching the powder to the adhesive layer on the substrate using a transfer roll or a magnetic brush. The transfer roll in the present invention is a roll of rubber, urethane rubber, silicone rubber, or the like, on which a pressure-sensitive adhesive having lower adhesiveness than that of the adhesive layer is applied and the powder is adhered by this adhesive, or other A roll containing a metal or a conductive substance, which is charged by friction with the roll or application of voltage and adheres powder by this electrostatic force, is preferable. Further, as a magnetic brush, carrier particles of magnetic powder made of iron or ferrite are spiked by magnetic action on the surface of a magnetic roll in which magnets having S and N magnetic poles alternately arranged inside a roll made of stainless steel or the like. It is preferable that the ears are formed on the entire surface of the magnetic roll to form a brush, and the powder is adhered to the surface of the carrier particles by electrostatic force, magnetic force, or van der Waals force.
[0025]
For the attachment of the powder to the adhesive layer, first, the powder is supplied from the powder supply member to the surface of the transfer roll or the magnetic brush and attached. The amount of powder adhering to the adhering powder is adjusted by the layer thickness regulating member or the head height regulating member while rotating, and then a part of the adhering powder is transferred by contacting the adhesive layer on the substrate. The At this time, the adhesion force of the powder to the transfer roll or the magnetic brush surface needs to be set lower than the adhesion force to the adhesive layer on the substrate.
[0026]
Specific examples of the carrier particles include a magnetic material and include iron particles, ferrite particles, and magnetite particles. As ferrite particles, MeO-Fe ₂ O ₃ The mixed sintered body is preferably used. Me in this case is Mn, Zn, Ni, Ba, Co, Cu, Li, Mg, Cr, Ca, V, etc., and any one or more of them can be used. Magnetite particles include MeO-Fe. ₃ O ₄ These mixed sintered bodies are used. Me in this case is the same as in the case of the ferrite particles. Further, the surface of such iron particles, ferrite particles, and magnetite particles may be coated with a resin such as a silicone resin, an acrylic resin, or a fluororesin.
[0027]
3. Embedding means
The embedding means in the present invention is a powder single layer that is uniform and dense in the plane direction. leather In order to form a film, it is preferable that a mechanism for vibrating the media is provided, whereby the powder adhered on the adhesive layer using an impact force through the media is embedded in the adhesive layer. I can.
[0028]
As shown in FIG. 4, the embedding means in the present invention includes a container 31 arranged in parallel to the width direction of the long film-like substrate 1, a contact with the substrate 1, and a side opposite to the container 31 with respect to the substrate 1. And a support member 32 disposed on the surface. The container 31 can vibrate in the thickness direction of the base 1, but the support member 32 is fixed so as not to be affected by the vibration of the container 31. The container 31 is filled with a medium 33, and in the present embodiment, a guide member 34 for guiding the base 1 to the support 32 is provided.
[0029]
The container 31 in the present invention has a mechanism that vibrates at least in the thickness direction of the substrate 1 while maintaining a posture parallel to the width direction of the long film substrate 1. Thereby, the media 33 filled in the container 31 can be vibrated, and the powder adhered to the adhesive layer on the substrate 1 can be hit from the thickness direction of the substrate 1. Further, the vibration direction of the container 31 may be either the vertical direction or the front-rear direction with respect to the apparatus as long as it is in the thickness direction of the substrate 1, and the vibration of the container 31 may be circular vibration or elliptic vibration. .
[0030]
In the embedding means of the present invention, in order to stably embed powder in the adhesive layer for a long time while moving the long film-like substrate provided with the adhesive layer, the powder and media are placed outside the container. It is necessary that it does not scatter, does not separate in the container, and does not bias to one side. Furthermore, it is preferable that the powder and the medium flow slowly so that the portion in contact with the adhesive layer is replaced.
[0031]
Moreover, it is preferable that the container in this invention has a uniform cross-sectional shape corresponding to the width direction of a base | substrate. According to this shape, the medium can be vibrated uniformly in the width direction of the substrate, and the powder on the adhesive layer can be embedded uniformly.
[0032]
The medium according to the present invention is for hitting a powder with an impact force generated by vibrating the medium and embedding the powder in an adhesive layer. In particular, the powder and the powder first adhered to the adhesive layer. This is extremely important because it has the ability to push the other powders into the gap between them to make the packing density of the powder layer higher and uniform. This medium is a granular material having a diameter of 0.1 to 3.0 mm, preferably a spherical material, and the shape is true for embedding the powder in the adhesive layer with a high filling rate and a uniform depth. Those close to a sphere are preferred, and the overall particle distribution is preferably as narrow as possible.
[0033]
Media with a diameter of less than 0.1 mm will adhere to the adhesive layer together with the powder, or the ability to embed the powder in the adhesive layer will be insufficient, and it will be too small to handle. There's a problem. On the other hand, media having a size of 3.0 mm or more have a sufficiently large impact force, but conversely, it is difficult to embed the powder in the adhesive layer at a high filling rate and a uniform depth, which is not preferable.
[0034]
Specific examples of media include iron, carbon steel, alloy steel, copper and copper alloys, aluminum and aluminum alloys, other various metals and alloys, or ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, and silicon carbide. Further, glass, quartz, hard plastic, hard rubber and the like can be mentioned. As for hard plastics and hard rubbers, those containing fine particles such as the above-mentioned various metals, alloys, ceramics, and glass can be used.
[0035]
The media used in the present invention may be selected according to the thickness and adhesive strength of the adhesive layer, the particle diameter and specific gravity of the powder, the depth of embedding the powder, and the like. If the particle size of the media is large, the impact force is large, but there are few opportunities to transmit the force to the adhesive layer, so the uniformity is poor and the powder tends to be detached. Conversely, when the particle size is small, the uniformity is high, but the impact force is small, so the embedding force is weak. In addition, the degree of powder embedding is closely related to the specific gravity of the media. If a material with a high specific gravity is used, the impact force increases even with the same particle diameter, and with a low specific gravity, the impact force decreases and the powder is embedded. The power will be inferior. Therefore, in general, it is preferable to use a medium having a relatively small particle size and high specific gravity.
[0036]
In addition, in the present invention, the shortage of the powder amount is compensated, and another powder is pushed into the gap between the powder first attached to the adhesive layer, and the packing density of the powder layer is made higher and uniform. Therefore, it is preferable to use a medium in which about 0.5 to 2.0 parts by weight of powder is premixed with respect to 100 parts by weight of the medium. In this case, it is preferable that these media and powder are vibrated in a container so that they are sufficiently mixed and the powder is attached to the surface of the media. The adhesion state of the powder on the media surface at this time may be either a single layer or a multilayer, but a combination that separates the two even when vibrated is not preferable. It is necessary to confirm to.
[0037]
The support member in the present invention is disposed on the side opposite to the above container with respect to the base so as to be in contact with the surface on which the adhesive layer of the base is not provided. In addition, the support member has a surface extending in parallel with the long base, and the base is guided into the medium filled in the container along the surface, and the medium to be vibrated and adhesive An arrangement is formed in contact with the powder on the layer. Further, the contact surface of the support member with the base supports the impact force when the medium strikes the powder on the adhesive layer by the vibration of the container.
[0038]
4). Removal means
The removing means in the present invention removes excess powder adhering by interparticle forces such as electrostatic force and van der Waals force after embedding the powder in the adhesive layer. The removing means in the present invention is usually effective in dry cleaning such as scraping with a blade, wiping with a brush or brush, wiping with a cloth, blowing off with an air blow (ultrasonic air blow), suction, etc. When powder with a small particle size is used or when the adhesion between powders is high, it is not sufficient to completely remove excess powder with a dry cleaning mechanism alone, and water or a cleaning aid is added. It is necessary to perform washing with an aqueous solution, and then perform sufficient drying.
[0039]
As the water cleaning, as shown in FIG. 5, a water jet that blows water from the shower nozzle 41 vigorously is effective, but further, the surface in which the powder is not embedded is in the water tank 42. It is also possible to wipe the surplus powder by pressing the sponge sheet 43 against the substrate 1 with the pressing roll 44 in water. For fine particles with a particle size of 15 μm or less, removal by fluid pressure alone may be insufficient, so immerse in ion-exchanged water to which a cleaning aid such as a surfactant is added. It is preferable to sufficiently rinse with deionized water or the like after performing ultrasonic cleaning or the like.
[0040]
After such water washing, it is necessary to finally remove moisture. Therefore, it is preferable that the removing means in the present invention is provided with a means for blowing water with the air nozzle 46 for draining water or sucking water with the water absorbing roll 47 or the like. Furthermore, depending on the type of the long film-like substrate and the powder, when it is not possible to completely remove moisture by such a method, the film is heated by the infrared heater 48 or dried by applying cold air or hot air for a sufficient time. Is preferred.
[0041]
5. Operation of powder monolayer continuous production equipment
The powder monolayer of the present invention Film The operation of the continuous manufacturing apparatus will be described with reference to the configuration shown in FIG.
This powder monolayer Film A long film-like substrate 1 to be processed by a continuous production apparatus is obtained by laminating an adhesive layer on one side of the substrate 1 in advance and further providing a protective layer 2 on the surface of the substrate. First, the wound long film substrate 1 is supplied to the peeling means 10 via a driven roll while being unwound by the unwinding means 3. In this peeling means 10, while the base | substrate 1 is guided between the heating roll 11 and the roll 12 which opposes this, an adhesive layer is heated with the heating roll 11, and the softness | flexibility of an adhesive layer is raised. At the same time as the substrate 1 passes between the roll pairs 11 and 12, the protective layer 2 on the adhesive layer is peeled off and wound on the take-up roll 14 via the roll 13. At this time, the angle and speed of the peeled protective layer 2 are kept constant. On the other hand, the substrate 1 from which the protective layer 2 has been peeled is guided to the attaching means 20. In this attaching means 20, the stirrer 21 uniformly fluidizes the powder 23 in the width direction of the substrate 1 in the container 22, whereby the powder 23 is applied to the guided adhesive layer on the substrate 1. The substrate 1 can be uniformly attached in the width direction.
[0042]
Next, the substrate 1 to which the powder is attached is guided to the embedding means 30. In the embedding means 30, the base body 1 is guided so that the surface to which the powder adheres faces one of the guide members 34, and the surface on the opposite side is guided so as to contact the support member 32. The base body 1 is fed along the other side, and the base body 1 is guided so that the powder adhering surface faces the other guide member 34. In addition, the medium 33 is introduced into the container 31 to a depth of about one third of the diameter of the support member 32. As a result, the surface of the substrate 1 on which the powder is not adhered and the substantially lower half of the support member 32 come into contact with each other, and the powder on the substrate 1 comes into contact with the medium 33.
[0043]
In this state, the container 31 is vibrated in the thickness direction of the base 1, and the base 1 is advanced downstream of the apparatus. At this time, the support member 32 and the guide member 34 are driven and rotated as the base body 1 advances. As a result, the medium 33 is vibrated by the vibration of the container 31, and the medium 33 strikes the powder on the base 1, whereby a uniform impact force is continuously applied in the width direction of the base 1, and the powder A powder monolayer film is formed which is embedded in the adhesive layer with a uniform embedding depth and is uniform and dense in the surface direction and a part of the powder protrudes from the surface of the adhesive layer.
[0044]
Next, the substrate 1 is guided to the removing means 40, and both surfaces of the substrate 1 are washed with water jets from the shower nozzle 41, and then the substrate 1 is guided into the water stored in the water tank 42. The sponge sheet 43 is pressed against the surface where the powder is not embedded by the pressing roll 44, and the excess powder is wiped off. Thereafter, the substrate 1 is pulled up from the water, both surfaces of the substrate 1 are rinsed by the water jet from the shower nozzle 45, and then the water adhering to the substrate 1 is blown off by the air blow from the air nozzle 46 for draining water, Further, moisture is sucked by the water absorbing roll 47. Next, the substrate 1 is heated by an infrared heater 48 and sufficiently dried to produce a long film-like powder single-layer coating without excessive powder adhesion. Thereafter, the long film-like powder single-layer coating is wound up by the winding means 4 so that it can be supplied to the next step.
[0045]
【The invention's effect】
As explained above, the powder monolayer of the present invention leather According to the continuous film production equipment, even for a long film-like substrate, a powder single-layer coating that is uniform and dense in the surface direction and a part of the powder protrudes from the adhesive layer surface is continuously produced. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a continuous powder monolayer coating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a protective layer peeling means in the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a powder attaching means in the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a means for embedding powder in an adhesive layer in the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a means for removing excess powder in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Long film-like base | substrate, 2 ... Protective layer, 10 ... Stripping means, 20 ... Adhering means,
30 ... Embedding means, 40 ... Removing means.

Claims

長尺フィルム状基体上に積層された粘着性層に粉体を付着させる付着手段と、
上記長尺フィルム状基体の粘着性層とは反対側に支持部材を配置させながら容器内で振動させたメディア中に案内させ、上記粘着性層に付着した上記粉体を上記メディアで打撃して上記基体の幅方向に粉体を埋め込む埋め込み手段と、
余剰粉体を除去する除去手段とを備え、
長尺フィルム状基体上の粘着性層表面に、その一部が突出する状態で単層に粉体を埋め込むことにより、粉体単層皮膜を連続的に製造することを特徴とする粉体単層皮膜連続製造装置。An attachment means for attaching the powder to the adhesive layer laminated on the long film substrate;
The support member is disposed on the side opposite to the adhesive layer of the long film-like substrate and guided in a medium vibrated in a container, and the powder adhering to the adhesive layer is struck with the medium. and embedding means embedding the powder in the width direction of the substrate,
Removing means for removing excess powder,
A powder single layer film is continuously produced by embedding powder in a single layer in a state in which a part thereof protrudes on the surface of an adhesive layer on a long film substrate. Layer coating continuous production equipment.

前記付着手段の前に、保護層を剥離する剥離手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉体単層皮膜連続製造装置。 The apparatus for continuously producing a powder single layer film according to claim 1, further comprising a peeling means for peeling the protective layer before the attaching means.

前記剥離手段は、粘着性層を加熱する加熱ロールを備えていることを特徴とする請求項２に記載の粉体単層皮膜連続製造装置。 The powder single-layer coating film continuous manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the peeling means includes a heating roll for heating the adhesive layer.

前記剥離手段は、保護槽を一定速度および一定角度で剥離することを特徴とする請求項２または３に記載の粉体単層皮膜連続製造装置。 The powder single-layer coating film continuous manufacturing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the peeling means peels the protective tank at a constant speed and a constant angle.

前記付着手段は、前記基体の幅方向に粉体を流動化する機構を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粉体単層皮膜連続製造装置。 The powder single-layer coating continuous production apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the attaching means includes a mechanism for fluidizing powder in the width direction of the base.

前記付着手段は、転写ロールを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粉体単層皮膜連続製造装置。 The powder single-layer coating film continuous manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the attaching means includes a transfer roll.

前記付着手段は、磁気ブラシを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粉体単層皮膜連続製造装置。 The powder single-layer coating film continuous manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the attaching means includes a magnetic brush.

前記除去手段は、ドライ洗浄機構であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の粉体単層皮膜連続製造装置。The powder single-layer coating continuous production apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the removing means is a dry cleaning mechanism.

前記除去手段は、水洗および乾燥機構を具備するものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の粉体単層皮膜連続製造装置。The apparatus for continuously producing a powder single layer film according to any one of claims 1 to 7 , wherein the removing means comprises a water washing and drying mechanism.

少なくとも片面に粘着性層が設けられた状態で巻き取られている長尺フィルム状基体を巻き出しつつ、前記付着手段または剥離手段に供給する巻き出し手段と、
粉体単層皮膜が形成された後に、上記長尺フィルム状基体を巻き取る巻き取り手段とを備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の粉体単層皮膜連続製造装置。An unwinding means for feeding to the adhering means or the peeling means while unwinding the long film-like substrate wound in a state where the adhesive layer is provided on at least one surface;
The apparatus for continuously producing a powder single-layer coating according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a winding means for winding the long film-shaped substrate after the powder single-layer coating is formed. .