JP4121324B2 - 乾燥方法及び乾燥装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機溶媒を含む塗布膜の乾燥方法及び乾燥装置に係り、特に、長尺状防眩性反射防止シート等の長尺広幅塗工体の乾燥方法及び乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のような画像表示装置において外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込み防止するために防眩性反射防止シートを設けている。
【０００３】
防眩性反射防止シートは、連続走行する長尺状支持体（以下、ウェブと称する）に、塗布液を塗布し、乾燥させ塗布膜を形成することで得られる。従来は、塗布した後に、乾燥装置までウェブを搬送ローラで搬送していた。その際に、塗布直後の塗布膜の表面（以下、塗膜面と称する）は、溶媒が過剰の状態にあり、特に塗布液の溶媒に低沸点の有機溶媒を用いた場合には、塗布液を塗布した直後から、溶媒の自然蒸発が起こる。この際に、塗膜面の膜面温度分布により塗膜面に表面張力の分布が発生し、その結果図６に示すようなウェブ９０の塗膜面上にブロードな斑９１（以下、ムラと称する）が発生し得率を下げることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような乾燥工程で発生するムラに対して、有効な対策として一般的に行なわれているのは、塗布液を濃厚化することで粘度の増加又は、増粘剤を添加し、塗布液の粘度を増加させることで塗布直後の塗膜面の乾燥風による流動を抑制する方法である。塗布液を濃厚化することで粘度の増加又は、増粘剤を添加することで塗布液の粘度を増加させることで塗布直後の塗膜面の乾燥風による流動を抑制することができる。この方法では高速超薄層精密塗布における限界塗布速度は塗布液粘度に負の相関があるので、粘度の増加と共に高速塗布が不可能になる。従って、生産効率が極端に悪化する問題があった。また、特公平２−５８５５４号公報に記載されているようにウェブ表面に静止状の気体空間領域を形成することにより、風によるムラの発生を抑制することも知られている。しかしながら、この方法でもメッシュ（整風部材）を通して乾燥風の一部が塗布膜面上に触れるために、その風により膜面にムラが生じる場合もある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布液物性を変更することなく均一に乾燥できる乾燥方法及び乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥方法は、連続的に搬送される支持体に有機溶媒を含む塗布液を塗布し、前記塗布液を乾燥し、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥方法において、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンは、複数の穴を持った整風部材によって、前記支持体を通すための通路室と排気パイプを備えた排気室とに分離されており、前記支持体を前記通路室に順次通過させ、前記通路室内を前記支持体が搬送される間に、前記支持体に塗布された前記溶液から蒸発した前記有機溶媒のガスを前記整風部材の前記穴を通って前記排気室に逃がし、前記排気室に入った前記有機溶媒のガスを前記排気パイプを通して外部に排気し、前記支持体に塗布液を塗布した後に前記乾燥ゾーンにより前記塗布液を乾燥する前に、前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンを有することを特徴とする。また、前記排気室に空気を供給して、前記排気室内で前記支持体の幅方向に流れる空気流を形成することが好ましい。なお、本発明において穴を開口と称する場合もある。
【０００７】
また、前記支持体の幅方向で、前記有機溶媒のガスを均一に排気することが好ましい。さらに、前記通路室は、前記整風部材との間で前記支持体を囲むように配置されるシール部材を有し、前記整風部材の前記支持体の反対面側で、前記支持体の幅方向に乾燥風を通過させることが好ましい。なお、前記シール部材は、前記整風部材との間で前記支持体を挟むように配置される蓋部材と、前記蓋部材と前記整風部材とを連結するサイドシール部材とから構成されていることがより好ましい。
【０００８】
また、前記整風部材は多数の穴を有し、前記穴から前記有機溶媒のガスを排気することが好ましい。前記整風部材の穴の開口率が５０％以下の金網またはパンチングメタルから構成されていることが好ましく、開口率はより好ましくは２０％〜４０％である。なお、本発明において開口率とは、（開口面積／開口板（整風部材）の面積×１００（％））で定義される値を意味している。さらには、前記整風部材と前記塗布液から形成された塗布膜面との隙間が、３ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍである。
【０００９】
前記塗布液が防眩層用塗布液であって、前記塗布液から防眩層を形成することが好ましい。さらに、前記塗布液が低屈折率層用塗布液であって、前記塗布液を前記防眩層上に塗布し、低屈折率層を形成することが好ましい。なお、本発明で形成される層（膜）のウエット膜厚は、１μｍ〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１μｍ〜２０μｍであり、最も好ましくは１μｍ〜１０μｍである。さらに、本発明はウェット膜厚が１μｍ未満の薄膜形成にも適用することが可能である。また、本発明の乾燥方法には塗布乾燥方法も含まれる。
【００１０】
本発明の乾燥装置は、連続的に搬送される支持体に塗布された有機溶媒を含む溶液を乾燥させ、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥装置において、前記乾燥装置は前記溶液を塗布する塗布装置の下流に位置し、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンを含み、且つ前記支持体に塗布液を塗布した後に前記乾燥ゾーンにより前記塗布液を乾燥する前に、前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンを有し、前記乾燥ゾーンは、前記支持体を通すための通路室と、排気パイプを備えた排気室とを持った本体と、前記通路室と排気室とを仕切るための整風部材が備えられ、前記整風部材は前記通路室内で搬送される支持体上の溶液が塗布された面に対面し、前記整風部材には複数の穴が形成され、前記穴を通って前記支持体に塗布された前記溶液中の前記有機溶媒のガスが排気室へ流れ、前記排気パイプから前記有機溶媒のガスを排気室から排出することを特徴とする。なお、前記排気室に空気を供給する吸気パイプを備えることが好ましい。さらに、前記排気室内で前記支持体の幅方向に前記空気が流れるように、前記吸気パイプと前記排気パイプとは、前記支持体の幅方向で、前記排気室の反対側に備えられていることが好ましい。前記乾燥ゾーンと前記塗布装置との間に、前記支持体を囲む箱型のダクトを備え、前記ダクトにより前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンとすることが好ましい。
【００１１】
前記整風部材の穴の開口率が５０％以下の金網またはパンチングメタルから構成されていることが好ましく、開口率はより好ましくは２０％〜４０％である。さらに、前記整風部材と前記溶液（塗布液）から形成された塗布膜面との隙間を３ｍｍ〜３０ｍｍにして、前記整風部材が設けられていることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍである。なお、本発明の乾燥装置には塗布乾燥装置も含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面により本発明の乾燥方法及び乾燥装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明の乾燥装置の実施の形態の全体構成を示す側面図であり、図２は本発明の乾燥装置の実施の形態の全体構成を示す上面図である。また、図３には、乾燥装置の要部断面図を示す。なお、図２では、後述する上蓋２５を取り外して示している。
【００１３】
図１に示すように本発明の乾燥装置１０は、搬送ローラ３０，３１，３２に支持され搬送されているウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布し形成された塗布膜３６を乾燥させるために用いられ、７分割された乾燥ゾーン１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７から構成されている。これら各乾燥ゾーンを順次通過することにより、塗布液から有機溶媒のガスが発生してウェブ３３上に塗布膜３６が形成される。図２に示すようにそれぞれの乾燥ゾーン１１〜１７の一方向には、排気口１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４を有し、排気装置４０に接続している。なお、それぞれの排気口１８〜２４は、排気装置４０により個々に排気できるようになっている。また他方には、通風口４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７が取り付けられ大気（空気であっても良いし、その他のガスであっても良い）が乾燥ゾーン内に入りこむ構成になっている。なお、各排気口及び各通風口には排気パイプ及び吸気パイプ（いずれも図示しない）が取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
図３には、７分割された乾燥ゾーンのうち乾燥ゾーン１２の断面図を示した。乾燥ゾーン１２は、乾燥ゾーン本体１２ａと整風板２６とが備えられている。乾燥ゾーン本体１２ａは、ウェブ３３を通す通路室１２ｂと、蒸発した溶媒ガスを排気する排気室１２ｃとを備えている。また、整風板２６は、通路室１２ｂと排気室１２ｃとを仕切るように設けられている。排気室１２ｃには、排気パイプ１９ａと吸気パイプ４２ａとが取り付けられ、その吸気パイプ４２により排気室１２ｃ内に空気（その他のガスであっても良い）が送られる。また、吸気パイプ４２ａと排気パイプ１９ａとは、ウェブ３３の幅方向に反対側に取り付けられており、ウェブ３３の幅方向に空気が流れ、空気流１２ｄが形成される。整風板２６の開口率、材料などは特に限定されないが、５０％以下の開口率である金網やパンチングメタルなどが好ましく、開口率が２０％〜４０％であることがより好ましい。具体的には、３００メッシュで開口率３０％の金網を用いることができる。また、ウェブ３３に形成された塗布膜３６の塗膜面３６ａとのクリアランスＣが１０ｍｍになるように整風板２６は、取り付けられている。また、ウェブ３３裏面（塗布膜３６が形成されていない面）及びサイドからの不必要な風の流れを抑制するためにシール部材である上蓋２５及びサイドシール４８，４９を取り付けている。なお、整風板２６には、開口率を調整するために金網を用いているが、本発明においては金網に限らずパンチメタル等で開口率を決定することも可能である。本発明の乾燥方法によれば、塗布膜３６中の有機溶媒が蒸発したガス（通常は、気化した溶媒が高濃度に含まれている）３６ｂは、整風板２６の穴２６ａを通過して、塗膜面３６ａに対して整風板２６の反対側を通る排気室１２ｃの乾燥風１２ｄによりウェブの幅方向に均一に排気パイプ１９ａから排気され乾燥ゾーン１２外に排出される。このため、塗膜面３６ａに乾燥風が触れることが無く、塗膜面３６ａにムラが発生することが抑制される。なお、本発明に用いられる乾燥ゾーンは、図示した形態に限定されるものではない。
【００１５】
また、図１に示すように乾燥ゾーン１１（以下、第１乾燥ゾーンと称する）は、ウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布した直後に設置し、新鮮な塗布室の空調風が乾燥装置１０に入り込まないように設置することが重要である。
【００１６】
図４は、本発明に係る他の実施形態の乾燥装置の全体構成を示す側面図である。図４に示した乾燥装置６０は、７分割された乾燥ゾーン６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７から構成され、またシール部材７５である上蓋７５ａ及びサイドシール７５ｂ、並びに整風板７６も取り付けられている。排気パイプ６８，６９，７０，７１，７２，７３，７４もそれぞれのゾーンに対応した排気口（図示しない）に取り付けられている。各排気パイプ６８〜７４の取り付け位置が前述した形態と異なり、各乾燥ゾーンの下方に取り付けられている。本発明において、乾燥ゾーンに取り付けられる排気パイプの取り付け位置は、図示した形態に限定されるものではない。また、乾燥装置１０を構成している乾燥ゾーンも図示したように７分割されている必要はなく、複数個の乾燥ゾーンを備えていれば良く、それら乾燥ゾーンにより塗布膜中の溶媒が蒸発したガスを均一に排気することができ、塗布膜を均一に乾燥することが可能となる。なお、特に好ましくは、２〜１０の乾燥ゾーンから構成しているときである。
【００１７】
次に、上記の如く構成された塗布装置１０の作用を説明する。搬送ローラ３０，３１，３２に支持され搬送されたウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布した後、塗布装置３４の直後より設けられた本発明に係る乾燥装置１０によって初期の乾燥操作が行なわれる。塗布直後の塗膜面は溶媒過剰の状態にあり、特に有機溶媒を用いた塗布液を塗布した直後の初期乾燥では溶媒の蒸発の分布（ゆらぎ）によって膜面温度の分布から表面張力の分布が発生し、その結果、塗膜面内で流動が起き乾燥の遅い部分の塗膜が薄くなりムラとなる。そこで塗布してから塗膜面の流動が停止するまでの乾燥初期の間、外部からのランダムな風の流入を阻止すると共に、塗膜面近傍の溶媒濃度を常に一定に保ち、蒸発してくる溶媒ガスを均一に排除することが必要である。
【００１８】
そこで、ウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布した後、塗布装置３４の直後に図３に示すように塗布されたウェブ３３を囲うことで、外気からの空気の乱入を抑え、開口率が３０％の３００メッシュの金網を貼り付けた乾燥装置１０が設けられ、７分割されたそれぞれの乾燥ゾーン１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７で幅方向で均一に排気できるようにすることで、塗膜面近傍の溶媒濃度を常に一定に保つようにした。さらに塗膜面３６ａと整風板２６との隙間が広いと空気の渦が発生し、塗膜面３６ａにムラが生じる原因となる。そこで、風の流れをコントロールするために、塗膜面３６ａと整風板２６との隙間Ｃを３ｍｍ〜３０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは、５ｍｍ〜１５ｍｍである。また、７分割された乾燥ゾーンにそれぞれ取り付けられた排気口からの排気速度を排気装置４０で個々に制御することで、排気精度が向上し塗膜面を流れる溶媒を含んだ風の流れを一様にでき、塗膜面のムラの発生を抑制できる。
【００１９】
第１乾燥ゾーン１１では、蒸発した有機溶媒のガスを排気しないことが最も好ましい。そこで、第１乾燥ゾーン１１は、排気装置４０と接続せずに排気口１８に排気パイプ、通風口４１に吸気パイプが取り付けられているだけでも良い。また、排気口１１と通風口４１とにそれぞれパイプを取り付けずにそれぞの口が開いたままであっても良い。しかしながら、本発明に用いられる第１乾燥ゾーン１１は、乾燥装置１０外の気体（主に空気）が混入しないように、排気口１８と通風口４１とを設けずに箱型のダクトであることが最も好ましい。また、排気する際にもその他の乾燥ゾーンの排気速度と同じ速度以下で排気することが、塗膜面のムラの発生を抑制するために必要である。なお、本発明において第１乾燥ゾーン１１の形態は、前述した箱型のダクトに限定されるものではない。
【００２０】
［ウェブ］
本発明で使用されるウェブとしては、一般に幅０．３ｍ〜５ｍ、長さ４５ｍ〜１００００ｍ、厚さ５μｍ〜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（トリアセチルセルロース）、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イルムなどが挙げられる。また、紙および紙にポリエチレン、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ものも挙げられる。さらに、アルミニウム、銅、錫等の金属箔等も挙げられる。そして、これらウェブの表面に予備的な加工層を形成させたものを用いても良い。さらにウェブには、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、各種写真フイルム、印画紙、磁気テープ等が挙げられる。
【００２１】
［塗布液］
本発明に用いることができる塗布液（溶液）は、ウェブ上に塗布膜を形成するものであれば、公知のいずれの塗布液を用いることができる。しかしながら、本発明においては、防眩層を形成する塗布液を用いることが好ましい。なお、本発明の塗布膜のウエット膜厚は、１μｍ〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１μｍ〜２０μｍであり、最も好ましくは１μｍ〜１０μｍである。さらに、本発明はウェット膜厚が１μｍ未満の薄膜形成にも適用することが可能である。
【００２２】
［塗布方法］
上記塗布液の塗布方法としては、バーコーティング、カーテンコーティング、エクストルージョンコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティング、スプレーコーティング及びスライドコーティングを挙げることができる。特にバーコーティング、エクストルージョンコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティングが好ましい。
【００２３】
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。
【００２４】
図５は、本発明の乾燥装置１０を用いて構成された防眩性反射防止シートの製造ラインを示す。送り出し機８０からウェブ３３が送り出され、搬送ローラ８１によって支持されながら、除塵機８２により、ウェブ３３の表面に付着した塵が取り除かれる。そして、塗布装置３４により防眩層を形成する塗布液が塗布された後に、乾燥装置１０により初期乾燥がなされる。その後、さらに搬送ローラ８１で支持されながら、ウェブ３３は乾燥機８３、加熱機８４を通り防眩層が形成される。さらに、紫外線ランプ８５をウェブ３３の表面に形成された防眩層に照射して、所望のポリマーを形成する。ポリマーが形成されたウェブ３３は、巻き取り機８６により巻き取られる。さらに、防眩層が形成されたウェブに低屈折率層を形成することも可能である。防眩層が形成されたウェブをもう一度送り出し機８０に取り付け、塗布装置と乾燥装置とにより低屈折率層用塗布液を塗布して乾燥させて低屈折率層を防眩層の上に形成し、防眩性反射防止シートを得ることができる。なお、低屈折率層は、１層でも良いし、複数層を形成させても良い。また、本発明に係る乾燥装置及び乾燥方法は、図５に示した製造ライン以外、例えば配向膜製造ラインなどにも適用可能である。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらに限定される訳ではない。実施例として、金網の開口率を変更した実験１（実施例１ないし４と比較例１）、金網と塗膜面と金網のクリアランスを変更した実験２（実施例５ないし８と比較例２）、第１乾燥ゾーンの排気速度を変更した実験３（実施例９及び１０と比較例３）及び防眩性反射防止シートを作製した実験４（実施例１１）をそれぞれ行った。なお、実験条件は、実施例１で詳細に説明し、その他の実施例及び比較例では、同じ条件については省略した。
【００２６】
［実験１］
（実施例１）
ウェブ３３には、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、その表面に、紫外線硬化性ハードコート組成物（デソライトＺ−７５２６、７２重量％、ＪＳＲ（株）製）２５０ｇを、６２ｇのメチルエチルケトンおよび８８ｇのシクロヘキサンに溶解した液を作製した。その液をウェブの１ｍ2 当り８．６ｍｌ塗布した後に、１２０℃で５分間乾燥させ、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、紫外線を照射して塗布層を硬化させて、厚さ２５μｍのハードコート層を形成した。
【００２７】
そして、前述したハードコート層上に、塗布液としてはジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）９１ｇ、酸化ジルコニューム分散物含有ハードコート塗布液（デソライトＺ−７４０１、ＪＳＲ（株）製）２１８ｇを、５２ｇのメチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５４／４６重量％の混合溶媒に溶解した。得られた溶液に光重合開始剤（イルガキュア９０７、（チバガイギー社）製）１０ｇを加えて塗布液を作製した。図１に示した装置を用いてウェブを走行速度１０ｍ／分で走行させながら、この塗布液を塗布装置３４からハードコート層上に、塗布液量がウェブについて１ｍ2 当り４．２ｍｌになるようにワイヤーバー３５で塗布した。
【００２８】
そして、塗布直後に、図１に示した本発明の乾燥装置１０を使用して初期乾燥を行なった。乾燥装置１０は、整風板２６の開口率２５％、塗膜面と整風板距離は１０ｍｍ、各乾燥ゾーンの排気風速は０．１ｍ／秒に設定した。本発明の乾燥装置１０で初期乾燥されたウェブ３３は、図５に示す製造ラインにより１００℃に調整された乾燥機８３及び加熱機８４を通過させて、塗布液をさらに乾燥した後、紫外線ランプ８５により紫外線を照射し、巻き取り機８６で巻き取った。
【００２９】
巻き取ったウェブの表面のムラの発生状況を目視で観察した。以下に示す表１ないし表３のムラの発生状況は、◎はムラがまったく発生しなかった、○は非常に弱いムラが発生しているが製品としてはまったく問題にならない、△はムラの発生は見られるものの製品の種類によっては問題にならない、×はムラが多数見られ製品として使用不可能、の４段階評価で行った。また、実験１では、乾燥ムラの評価も行った。評価は、○は乾燥ムラがない、△は乾燥ムラが多少生じているが製品としては問題にならない、×は乾燥ムラが激しく生じ製品として使用不可能、の３段階評価で行った。評価結果については、表１に示す。
【００３０】
（実施例２ないし実施例４）
整風板の開口率を３０％、３５％、５０％に変更して、実施例２ないし実施例４の各実験を行った。実験条件は、整風板の開口率を変更した以外は、実施例１と同じ条件で行い、評価も同じ条件で行った。結果は、表１にまとめて示す。
【００３１】
（比較例１）
比較例１では、開口率７５％の整風板を用いた他は実施例１と同じ条件で実験を行い、その結果を評価した。結果は、表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１より、開口率が５０％以下の整風板を用いた場合には、ムラ及び乾燥ムラ共にまったく問題ないことが判明した。
【００３４】
［実験２］
実験２では、整風板の開口率を３０％、各乾燥ゾーンの排気風速を０．１ｍ／秒とし、塗膜面と整風板の隙間Ｃを変更した実験を行った。隙間Ｃを３ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍとし、実施例５ないし実施例８の実験を行い、評価した。評価結果をまとめて表２に示す。なお、隙間Ｃを３ｍｍ以内にすると塗膜面が整風板の表面と接触してしまい、実験の続行が不可能であった。また、隙間Ｃを５０ｍｍとした実験を比較例２として行い、評価しその結果は表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
表２より、塗膜面と整風板の隙間Ｃが３ｍｍ〜３０ｍｍの範囲でムラの問題は起きないことがわかった。
【００３７】
［実験３］
実験３では、第１乾燥ゾーン１１以外の乾燥ゾーンの排気風速を０．１ｍ／秒に固定し、第１乾燥ゾーンの排気風速を検討した実験を行った。なお、塗膜面と整風板の隙間Ｃは１０ｍｍ、整風板の開口率は３０％に固定した。実験は、第１乾燥ゾーンの排気風速を０ｍ／秒、０．１ｍ／秒、０．２ｍ／秒として、実施例１０及び実施例１１そして比較例３として行い、評価した。結果は、表３にまとめて示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
表３より、第１乾燥ゾーンで排気はしないほうが、ムラが発生しないことがわかった。また、第１乾燥ゾーンの排気風速を他の乾燥ゾーンより速めると、ムラが発生してしまうこともわかった。
【００４０】
［実験４］
実施例１１では、防眩性反射防止シートを図５に示した製造ラインを用いて作製した。ウェブ３３には、共流延により３層からなる厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフイルムを使用した。なお、このフイルムには明確な界面は観察されなかった。
【００４１】
（防眩層用塗布液の調製）
防眩層用塗布液は、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）７５ｇ、粒径約３０ｎｍの酸化ジルコニウム超微粒子分散物含有ハードコート塗布液（デソライトＺ−７４０１、ＪＳＲ（株）製）２４０ｇを、５２ｇのメチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５４／４６重量％の混合溶媒に溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバファインケミカルズ（株）製）１０ｇを加え、攪拌溶解した後に、２０重量％の含フッ素オリゴマーのメチルエチルケトン溶液からなるフッ素界面活性剤（メガファックＦ−１７６ＰＦ、大日本インキ（株）製）０．９３ｇを添加した。（なお、この溶液を塗布、紫外線硬化させて得られた塗布膜の屈折率は１．６５であった。）さらに、この溶液に個数平均粒径２．０μｍ、屈折率１．６１の架橋ポリスチレン粒子（ＳＸ−２００ＨＳ、綜研化学（株）製）２０ｇを、８０ｇのメチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５４／４６重量％の混合溶媒に高速ディスパにて５０００ｒｐｍで１時間攪拌分散し、孔径１０μｍ、３μｍ、１μｍのポリプロピレン製フィルタ（それぞれＰＰＥ−１０、ＰＰＥ−０３、ＰＰＥ−０１、いずれも富士写真フイルム（株）製）にて濾過して得られた分散液２９ｇを添加、攪拌した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過して防眩層用塗布液を調製した。
【００４２】
（低屈折率層用塗布液の調製）
屈折率が１．４２であり、熱架橋性含フッ素ポリマーの６重量％のメチルエチルケトン溶液（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ（株）製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度３０重量％のＳｉＯ2 ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学（株）製）８ｇ、メチルエチルケトン９４ｇ及びシクロヘキサノン６ｇを添加、攪拌の後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルタ（ＰＰＥ−０１）で濾過して、低屈折率層用塗布液を調製した。
【００４３】
前述したウェブ３３上に前述した防眩層用塗布液をバーコータを用いて塗布し、１２０℃で乾燥した後に、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ2 、照射量３００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射して硬化させ、厚さ１．５μｍの防眩層を形成した。その上に、前述した低屈折率層用塗布液をバーコータを用いて塗布し、８０℃で乾燥の後、さらに１２０℃で８分間熱架橋し、厚さ０．０９６μｍの低屈折率層を形成し、防眩性反射防止シートを得た。この防眩性反射防止シートをルーバーなしのむき出し蛍光灯（８０００ｃｄ／ｍ2 ）を映し、その反射像のボケの程度を観察したところ、蛍光灯の輪郭が全く分からず、光学特性に優れたものが得られたことが分かった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の塗布膜の乾燥方法及び乾燥装置によれば、連続的に搬送される支持体に有機溶媒を含む塗布液を塗布し、前記塗布液を乾燥し、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥方法において、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンは、複数の穴を持った整風部材によって、前記支持体を通すための通路室と排気パイプを備えた排気室とに分離されており、前記支持体を前記通路室に順次通過させ、前記通路室内を前記支持体が搬送される間に、前記支持体に塗布された前記溶液から蒸発した前記有機溶媒のガスを前記整風部材の前記穴を通って前記排気室に逃がし、前記排気室に入った前記有機溶媒のガスを前記排気パイプを通して外部に排気するから、塗布膜の面上にムラが発生することが抑制される。
【００４５】
さらに、前記乾燥ゾーンと前記塗布装置との間に、前記支持体を囲む箱型のダクトを備えることで、ムラの発生をさらに抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乾燥装置の側面概略図である。
【図２】本発明に係る乾燥装置の上面図である。
【図３】本発明に係る乾燥装置の要部断面図である。
【図４】本発明に係る他の実施形態の乾燥装置の側面概略図である。
【図５】本発明の乾燥装置を用いて、ウェブ上に塗布膜を形成する製造ラインを示した図である。
【図６】ウェブの塗膜面上に生成したムラを説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 乾燥装置
１１ 第１乾燥ゾーン
１２，１３，１４，１５，１６，１７ 乾燥ゾーン
１２ａ 乾燥ゾーン本体
１２ｂ 通路室
１２ｃ 排気室
１２ｄ 乾燥風
１９ａ 排気パイプ
２５ 上蓋
２６ 整風板
３３ ウェブ
３４ 塗布装置
３６ 塗布膜
３６ａ 塗膜面
３６ｂ ガス
４０ 排気装置
４２ａ 吸気パイプ
【発明の属する技術分野】
本発明は有機溶媒を含む塗布膜の乾燥方法及び乾燥装置に係り、特に、長尺状防眩性反射防止シート等の長尺広幅塗工体の乾燥方法及び乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のような画像表示装置において外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込み防止するために防眩性反射防止シートを設けている。
【０００３】
防眩性反射防止シートは、連続走行する長尺状支持体（以下、ウェブと称する）に、塗布液を塗布し、乾燥させ塗布膜を形成することで得られる。従来は、塗布した後に、乾燥装置までウェブを搬送ローラで搬送していた。その際に、塗布直後の塗布膜の表面（以下、塗膜面と称する）は、溶媒が過剰の状態にあり、特に塗布液の溶媒に低沸点の有機溶媒を用いた場合には、塗布液を塗布した直後から、溶媒の自然蒸発が起こる。この際に、塗膜面の膜面温度分布により塗膜面に表面張力の分布が発生し、その結果図６に示すようなウェブ９０の塗膜面上にブロードな斑９１（以下、ムラと称する）が発生し得率を下げることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような乾燥工程で発生するムラに対して、有効な対策として一般的に行なわれているのは、塗布液を濃厚化することで粘度の増加又は、増粘剤を添加し、塗布液の粘度を増加させることで塗布直後の塗膜面の乾燥風による流動を抑制する方法である。塗布液を濃厚化することで粘度の増加又は、増粘剤を添加することで塗布液の粘度を増加させることで塗布直後の塗膜面の乾燥風による流動を抑制することができる。この方法では高速超薄層精密塗布における限界塗布速度は塗布液粘度に負の相関があるので、粘度の増加と共に高速塗布が不可能になる。従って、生産効率が極端に悪化する問題があった。また、特公平２−５８５５４号公報に記載されているようにウェブ表面に静止状の気体空間領域を形成することにより、風によるムラの発生を抑制することも知られている。しかしながら、この方法でもメッシュ（整風部材）を通して乾燥風の一部が塗布膜面上に触れるために、その風により膜面にムラが生じる場合もある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布液物性を変更することなく均一に乾燥できる乾燥方法及び乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥方法は、連続的に搬送される支持体に有機溶媒を含む塗布液を塗布し、前記塗布液を乾燥し、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥方法において、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンは、複数の穴を持った整風部材によって、前記支持体を通すための通路室と排気パイプを備えた排気室とに分離されており、前記支持体を前記通路室に順次通過させ、前記通路室内を前記支持体が搬送される間に、前記支持体に塗布された前記溶液から蒸発した前記有機溶媒のガスを前記整風部材の前記穴を通って前記排気室に逃がし、前記排気室に入った前記有機溶媒のガスを前記排気パイプを通して外部に排気し、前記支持体に塗布液を塗布した後に前記乾燥ゾーンにより前記塗布液を乾燥する前に、前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンを有することを特徴とする。また、前記排気室に空気を供給して、前記排気室内で前記支持体の幅方向に流れる空気流を形成することが好ましい。なお、本発明において穴を開口と称する場合もある。
【０００７】
また、前記支持体の幅方向で、前記有機溶媒のガスを均一に排気することが好ましい。さらに、前記通路室は、前記整風部材との間で前記支持体を囲むように配置されるシール部材を有し、前記整風部材の前記支持体の反対面側で、前記支持体の幅方向に乾燥風を通過させることが好ましい。なお、前記シール部材は、前記整風部材との間で前記支持体を挟むように配置される蓋部材と、前記蓋部材と前記整風部材とを連結するサイドシール部材とから構成されていることがより好ましい。
【０００８】
また、前記整風部材は多数の穴を有し、前記穴から前記有機溶媒のガスを排気することが好ましい。前記整風部材の穴の開口率が５０％以下の金網またはパンチングメタルから構成されていることが好ましく、開口率はより好ましくは２０％〜４０％である。なお、本発明において開口率とは、（開口面積／開口板（整風部材）の面積×１００（％））で定義される値を意味している。さらには、前記整風部材と前記塗布液から形成された塗布膜面との隙間が、３ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍである。
【０００９】
前記塗布液が防眩層用塗布液であって、前記塗布液から防眩層を形成することが好ましい。さらに、前記塗布液が低屈折率層用塗布液であって、前記塗布液を前記防眩層上に塗布し、低屈折率層を形成することが好ましい。なお、本発明で形成される層（膜）のウエット膜厚は、１μｍ〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１μｍ〜２０μｍであり、最も好ましくは１μｍ〜１０μｍである。さらに、本発明はウェット膜厚が１μｍ未満の薄膜形成にも適用することが可能である。また、本発明の乾燥方法には塗布乾燥方法も含まれる。
【００１０】
本発明の乾燥装置は、連続的に搬送される支持体に塗布された有機溶媒を含む溶液を乾燥させ、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥装置において、前記乾燥装置は前記溶液を塗布する塗布装置の下流に位置し、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンを含み、且つ前記支持体に塗布液を塗布した後に前記乾燥ゾーンにより前記塗布液を乾燥する前に、前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンを有し、前記乾燥ゾーンは、前記支持体を通すための通路室と、排気パイプを備えた排気室とを持った本体と、前記通路室と排気室とを仕切るための整風部材が備えられ、前記整風部材は前記通路室内で搬送される支持体上の溶液が塗布された面に対面し、前記整風部材には複数の穴が形成され、前記穴を通って前記支持体に塗布された前記溶液中の前記有機溶媒のガスが排気室へ流れ、前記排気パイプから前記有機溶媒のガスを排気室から排出することを特徴とする。なお、前記排気室に空気を供給する吸気パイプを備えることが好ましい。さらに、前記排気室内で前記支持体の幅方向に前記空気が流れるように、前記吸気パイプと前記排気パイプとは、前記支持体の幅方向で、前記排気室の反対側に備えられていることが好ましい。前記乾燥ゾーンと前記塗布装置との間に、前記支持体を囲む箱型のダクトを備え、前記ダクトにより前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンとすることが好ましい。
【００１１】
前記整風部材の穴の開口率が５０％以下の金網またはパンチングメタルから構成されていることが好ましく、開口率はより好ましくは２０％〜４０％である。さらに、前記整風部材と前記溶液（塗布液）から形成された塗布膜面との隙間を３ｍｍ〜３０ｍｍにして、前記整風部材が設けられていることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍである。なお、本発明の乾燥装置には塗布乾燥装置も含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面により本発明の乾燥方法及び乾燥装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明の乾燥装置の実施の形態の全体構成を示す側面図であり、図２は本発明の乾燥装置の実施の形態の全体構成を示す上面図である。また、図３には、乾燥装置の要部断面図を示す。なお、図２では、後述する上蓋２５を取り外して示している。
【００１３】
図１に示すように本発明の乾燥装置１０は、搬送ローラ３０，３１，３２に支持され搬送されているウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布し形成された塗布膜３６を乾燥させるために用いられ、７分割された乾燥ゾーン１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７から構成されている。これら各乾燥ゾーンを順次通過することにより、塗布液から有機溶媒のガスが発生してウェブ３３上に塗布膜３６が形成される。図２に示すようにそれぞれの乾燥ゾーン１１〜１７の一方向には、排気口１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４を有し、排気装置４０に接続している。なお、それぞれの排気口１８〜２４は、排気装置４０により個々に排気できるようになっている。また他方には、通風口４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７が取り付けられ大気（空気であっても良いし、その他のガスであっても良い）が乾燥ゾーン内に入りこむ構成になっている。なお、各排気口及び各通風口には排気パイプ及び吸気パイプ（いずれも図示しない）が取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
図３には、７分割された乾燥ゾーンのうち乾燥ゾーン１２の断面図を示した。乾燥ゾーン１２は、乾燥ゾーン本体１２ａと整風板２６とが備えられている。乾燥ゾーン本体１２ａは、ウェブ３３を通す通路室１２ｂと、蒸発した溶媒ガスを排気する排気室１２ｃとを備えている。また、整風板２６は、通路室１２ｂと排気室１２ｃとを仕切るように設けられている。排気室１２ｃには、排気パイプ１９ａと吸気パイプ４２ａとが取り付けられ、その吸気パイプ４２により排気室１２ｃ内に空気（その他のガスであっても良い）が送られる。また、吸気パイプ４２ａと排気パイプ１９ａとは、ウェブ３３の幅方向に反対側に取り付けられており、ウェブ３３の幅方向に空気が流れ、空気流１２ｄが形成される。整風板２６の開口率、材料などは特に限定されないが、５０％以下の開口率である金網やパンチングメタルなどが好ましく、開口率が２０％〜４０％であることがより好ましい。具体的には、３００メッシュで開口率３０％の金網を用いることができる。また、ウェブ３３に形成された塗布膜３６の塗膜面３６ａとのクリアランスＣが１０ｍｍになるように整風板２６は、取り付けられている。また、ウェブ３３裏面（塗布膜３６が形成されていない面）及びサイドからの不必要な風の流れを抑制するためにシール部材である上蓋２５及びサイドシール４８，４９を取り付けている。なお、整風板２６には、開口率を調整するために金網を用いているが、本発明においては金網に限らずパンチメタル等で開口率を決定することも可能である。本発明の乾燥方法によれば、塗布膜３６中の有機溶媒が蒸発したガス（通常は、気化した溶媒が高濃度に含まれている）３６ｂは、整風板２６の穴２６ａを通過して、塗膜面３６ａに対して整風板２６の反対側を通る排気室１２ｃの乾燥風１２ｄによりウェブの幅方向に均一に排気パイプ１９ａから排気され乾燥ゾーン１２外に排出される。このため、塗膜面３６ａに乾燥風が触れることが無く、塗膜面３６ａにムラが発生することが抑制される。なお、本発明に用いられる乾燥ゾーンは、図示した形態に限定されるものではない。
【００１５】
また、図１に示すように乾燥ゾーン１１（以下、第１乾燥ゾーンと称する）は、ウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布した直後に設置し、新鮮な塗布室の空調風が乾燥装置１０に入り込まないように設置することが重要である。
【００１６】
図４は、本発明に係る他の実施形態の乾燥装置の全体構成を示す側面図である。図４に示した乾燥装置６０は、７分割された乾燥ゾーン６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７から構成され、またシール部材７５である上蓋７５ａ及びサイドシール７５ｂ、並びに整風板７６も取り付けられている。排気パイプ６８，６９，７０，７１，７２，７３，７４もそれぞれのゾーンに対応した排気口（図示しない）に取り付けられている。各排気パイプ６８〜７４の取り付け位置が前述した形態と異なり、各乾燥ゾーンの下方に取り付けられている。本発明において、乾燥ゾーンに取り付けられる排気パイプの取り付け位置は、図示した形態に限定されるものではない。また、乾燥装置１０を構成している乾燥ゾーンも図示したように７分割されている必要はなく、複数個の乾燥ゾーンを備えていれば良く、それら乾燥ゾーンにより塗布膜中の溶媒が蒸発したガスを均一に排気することができ、塗布膜を均一に乾燥することが可能となる。なお、特に好ましくは、２〜１０の乾燥ゾーンから構成しているときである。
【００１７】
次に、上記の如く構成された塗布装置１０の作用を説明する。搬送ローラ３０，３１，３２に支持され搬送されたウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布した後、塗布装置３４の直後より設けられた本発明に係る乾燥装置１０によって初期の乾燥操作が行なわれる。塗布直後の塗膜面は溶媒過剰の状態にあり、特に有機溶媒を用いた塗布液を塗布した直後の初期乾燥では溶媒の蒸発の分布（ゆらぎ）によって膜面温度の分布から表面張力の分布が発生し、その結果、塗膜面内で流動が起き乾燥の遅い部分の塗膜が薄くなりムラとなる。そこで塗布してから塗膜面の流動が停止するまでの乾燥初期の間、外部からのランダムな風の流入を阻止すると共に、塗膜面近傍の溶媒濃度を常に一定に保ち、蒸発してくる溶媒ガスを均一に排除することが必要である。
【００１８】
そこで、ウェブ３３に塗布装置３４のワイヤーバー３５で塗布液を塗布した後、塗布装置３４の直後に図３に示すように塗布されたウェブ３３を囲うことで、外気からの空気の乱入を抑え、開口率が３０％の３００メッシュの金網を貼り付けた乾燥装置１０が設けられ、７分割されたそれぞれの乾燥ゾーン１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７で幅方向で均一に排気できるようにすることで、塗膜面近傍の溶媒濃度を常に一定に保つようにした。さらに塗膜面３６ａと整風板２６との隙間が広いと空気の渦が発生し、塗膜面３６ａにムラが生じる原因となる。そこで、風の流れをコントロールするために、塗膜面３６ａと整風板２６との隙間Ｃを３ｍｍ〜３０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは、５ｍｍ〜１５ｍｍである。また、７分割された乾燥ゾーンにそれぞれ取り付けられた排気口からの排気速度を排気装置４０で個々に制御することで、排気精度が向上し塗膜面を流れる溶媒を含んだ風の流れを一様にでき、塗膜面のムラの発生を抑制できる。
【００１９】
第１乾燥ゾーン１１では、蒸発した有機溶媒のガスを排気しないことが最も好ましい。そこで、第１乾燥ゾーン１１は、排気装置４０と接続せずに排気口１８に排気パイプ、通風口４１に吸気パイプが取り付けられているだけでも良い。また、排気口１１と通風口４１とにそれぞれパイプを取り付けずにそれぞの口が開いたままであっても良い。しかしながら、本発明に用いられる第１乾燥ゾーン１１は、乾燥装置１０外の気体（主に空気）が混入しないように、排気口１８と通風口４１とを設けずに箱型のダクトであることが最も好ましい。また、排気する際にもその他の乾燥ゾーンの排気速度と同じ速度以下で排気することが、塗膜面のムラの発生を抑制するために必要である。なお、本発明において第１乾燥ゾーン１１の形態は、前述した箱型のダクトに限定されるものではない。
【００２０】
［ウェブ］
本発明で使用されるウェブとしては、一般に幅０．３ｍ〜５ｍ、長さ４５ｍ〜１００００ｍ、厚さ５μｍ〜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（トリアセチルセルロース）、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イルムなどが挙げられる。また、紙および紙にポリエチレン、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ものも挙げられる。さらに、アルミニウム、銅、錫等の金属箔等も挙げられる。そして、これらウェブの表面に予備的な加工層を形成させたものを用いても良い。さらにウェブには、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、各種写真フイルム、印画紙、磁気テープ等が挙げられる。
【００２１】
［塗布液］
本発明に用いることができる塗布液（溶液）は、ウェブ上に塗布膜を形成するものであれば、公知のいずれの塗布液を用いることができる。しかしながら、本発明においては、防眩層を形成する塗布液を用いることが好ましい。なお、本発明の塗布膜のウエット膜厚は、１μｍ〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１μｍ〜２０μｍであり、最も好ましくは１μｍ〜１０μｍである。さらに、本発明はウェット膜厚が１μｍ未満の薄膜形成にも適用することが可能である。
【００２２】
［塗布方法］
上記塗布液の塗布方法としては、バーコーティング、カーテンコーティング、エクストルージョンコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティング、スプレーコーティング及びスライドコーティングを挙げることができる。特にバーコーティング、エクストルージョンコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティングが好ましい。
【００２３】
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。
【００２４】
図５は、本発明の乾燥装置１０を用いて構成された防眩性反射防止シートの製造ラインを示す。送り出し機８０からウェブ３３が送り出され、搬送ローラ８１によって支持されながら、除塵機８２により、ウェブ３３の表面に付着した塵が取り除かれる。そして、塗布装置３４により防眩層を形成する塗布液が塗布された後に、乾燥装置１０により初期乾燥がなされる。その後、さらに搬送ローラ８１で支持されながら、ウェブ３３は乾燥機８３、加熱機８４を通り防眩層が形成される。さらに、紫外線ランプ８５をウェブ３３の表面に形成された防眩層に照射して、所望のポリマーを形成する。ポリマーが形成されたウェブ３３は、巻き取り機８６により巻き取られる。さらに、防眩層が形成されたウェブに低屈折率層を形成することも可能である。防眩層が形成されたウェブをもう一度送り出し機８０に取り付け、塗布装置と乾燥装置とにより低屈折率層用塗布液を塗布して乾燥させて低屈折率層を防眩層の上に形成し、防眩性反射防止シートを得ることができる。なお、低屈折率層は、１層でも良いし、複数層を形成させても良い。また、本発明に係る乾燥装置及び乾燥方法は、図５に示した製造ライン以外、例えば配向膜製造ラインなどにも適用可能である。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらに限定される訳ではない。実施例として、金網の開口率を変更した実験１（実施例１ないし４と比較例１）、金網と塗膜面と金網のクリアランスを変更した実験２（実施例５ないし８と比較例２）、第１乾燥ゾーンの排気速度を変更した実験３（実施例９及び１０と比較例３）及び防眩性反射防止シートを作製した実験４（実施例１１）をそれぞれ行った。なお、実験条件は、実施例１で詳細に説明し、その他の実施例及び比較例では、同じ条件については省略した。
【００２６】
［実験１］
（実施例１）
ウェブ３３には、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、その表面に、紫外線硬化性ハードコート組成物（デソライトＺ−７５２６、７２重量％、ＪＳＲ（株）製）２５０ｇを、６２ｇのメチルエチルケトンおよび８８ｇのシクロヘキサンに溶解した液を作製した。その液をウェブの１ｍ2 当り８．６ｍｌ塗布した後に、１２０℃で５分間乾燥させ、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、紫外線を照射して塗布層を硬化させて、厚さ２５μｍのハードコート層を形成した。
【００２７】
そして、前述したハードコート層上に、塗布液としてはジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）９１ｇ、酸化ジルコニューム分散物含有ハードコート塗布液（デソライトＺ−７４０１、ＪＳＲ（株）製）２１８ｇを、５２ｇのメチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５４／４６重量％の混合溶媒に溶解した。得られた溶液に光重合開始剤（イルガキュア９０７、（チバガイギー社）製）１０ｇを加えて塗布液を作製した。図１に示した装置を用いてウェブを走行速度１０ｍ／分で走行させながら、この塗布液を塗布装置３４からハードコート層上に、塗布液量がウェブについて１ｍ2 当り４．２ｍｌになるようにワイヤーバー３５で塗布した。
【００２８】
そして、塗布直後に、図１に示した本発明の乾燥装置１０を使用して初期乾燥を行なった。乾燥装置１０は、整風板２６の開口率２５％、塗膜面と整風板距離は１０ｍｍ、各乾燥ゾーンの排気風速は０．１ｍ／秒に設定した。本発明の乾燥装置１０で初期乾燥されたウェブ３３は、図５に示す製造ラインにより１００℃に調整された乾燥機８３及び加熱機８４を通過させて、塗布液をさらに乾燥した後、紫外線ランプ８５により紫外線を照射し、巻き取り機８６で巻き取った。
【００２９】
巻き取ったウェブの表面のムラの発生状況を目視で観察した。以下に示す表１ないし表３のムラの発生状況は、◎はムラがまったく発生しなかった、○は非常に弱いムラが発生しているが製品としてはまったく問題にならない、△はムラの発生は見られるものの製品の種類によっては問題にならない、×はムラが多数見られ製品として使用不可能、の４段階評価で行った。また、実験１では、乾燥ムラの評価も行った。評価は、○は乾燥ムラがない、△は乾燥ムラが多少生じているが製品としては問題にならない、×は乾燥ムラが激しく生じ製品として使用不可能、の３段階評価で行った。評価結果については、表１に示す。
【００３０】
（実施例２ないし実施例４）
整風板の開口率を３０％、３５％、５０％に変更して、実施例２ないし実施例４の各実験を行った。実験条件は、整風板の開口率を変更した以外は、実施例１と同じ条件で行い、評価も同じ条件で行った。結果は、表１にまとめて示す。
【００３１】
（比較例１）
比較例１では、開口率７５％の整風板を用いた他は実施例１と同じ条件で実験を行い、その結果を評価した。結果は、表１に示す。
【００３２】
【表１】
表１より、開口率が５０％以下の整風板を用いた場合には、ムラ及び乾燥ムラ共にまったく問題ないことが判明した。
【００３４】
［実験２］
実験２では、整風板の開口率を３０％、各乾燥ゾーンの排気風速を０．１ｍ／秒とし、塗膜面と整風板の隙間Ｃを変更した実験を行った。隙間Ｃを３ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍとし、実施例５ないし実施例８の実験を行い、評価した。評価結果をまとめて表２に示す。なお、隙間Ｃを３ｍｍ以内にすると塗膜面が整風板の表面と接触してしまい、実験の続行が不可能であった。また、隙間Ｃを５０ｍｍとした実験を比較例２として行い、評価しその結果は表２に示す。
【００３５】
【表２】
表２より、塗膜面と整風板の隙間Ｃが３ｍｍ〜３０ｍｍの範囲でムラの問題は起きないことがわかった。
【００３７】
［実験３］
実験３では、第１乾燥ゾーン１１以外の乾燥ゾーンの排気風速を０．１ｍ／秒に固定し、第１乾燥ゾーンの排気風速を検討した実験を行った。なお、塗膜面と整風板の隙間Ｃは１０ｍｍ、整風板の開口率は３０％に固定した。実験は、第１乾燥ゾーンの排気風速を０ｍ／秒、０．１ｍ／秒、０．２ｍ／秒として、実施例１０及び実施例１１そして比較例３として行い、評価した。結果は、表３にまとめて示す。
【００３８】
【表３】
表３より、第１乾燥ゾーンで排気はしないほうが、ムラが発生しないことがわかった。また、第１乾燥ゾーンの排気風速を他の乾燥ゾーンより速めると、ムラが発生してしまうこともわかった。
【００４０】
［実験４］
実施例１１では、防眩性反射防止シートを図５に示した製造ラインを用いて作製した。ウェブ３３には、共流延により３層からなる厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフイルムを使用した。なお、このフイルムには明確な界面は観察されなかった。
【００４１】
（防眩層用塗布液の調製）
防眩層用塗布液は、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）７５ｇ、粒径約３０ｎｍの酸化ジルコニウム超微粒子分散物含有ハードコート塗布液（デソライトＺ−７４０１、ＪＳＲ（株）製）２４０ｇを、５２ｇのメチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５４／４６重量％の混合溶媒に溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバファインケミカルズ（株）製）１０ｇを加え、攪拌溶解した後に、２０重量％の含フッ素オリゴマーのメチルエチルケトン溶液からなるフッ素界面活性剤（メガファックＦ−１７６ＰＦ、大日本インキ（株）製）０．９３ｇを添加した。（なお、この溶液を塗布、紫外線硬化させて得られた塗布膜の屈折率は１．６５であった。）さらに、この溶液に個数平均粒径２．０μｍ、屈折率１．６１の架橋ポリスチレン粒子（ＳＸ−２００ＨＳ、綜研化学（株）製）２０ｇを、８０ｇのメチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５４／４６重量％の混合溶媒に高速ディスパにて５０００ｒｐｍで１時間攪拌分散し、孔径１０μｍ、３μｍ、１μｍのポリプロピレン製フィルタ（それぞれＰＰＥ−１０、ＰＰＥ−０３、ＰＰＥ−０１、いずれも富士写真フイルム（株）製）にて濾過して得られた分散液２９ｇを添加、攪拌した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過して防眩層用塗布液を調製した。
【００４２】
（低屈折率層用塗布液の調製）
屈折率が１．４２であり、熱架橋性含フッ素ポリマーの６重量％のメチルエチルケトン溶液（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ（株）製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度３０重量％のＳｉＯ2 ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学（株）製）８ｇ、メチルエチルケトン９４ｇ及びシクロヘキサノン６ｇを添加、攪拌の後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルタ（ＰＰＥ−０１）で濾過して、低屈折率層用塗布液を調製した。
【００４３】
前述したウェブ３３上に前述した防眩層用塗布液をバーコータを用いて塗布し、１２０℃で乾燥した後に、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ2 、照射量３００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射して硬化させ、厚さ１．５μｍの防眩層を形成した。その上に、前述した低屈折率層用塗布液をバーコータを用いて塗布し、８０℃で乾燥の後、さらに１２０℃で８分間熱架橋し、厚さ０．０９６μｍの低屈折率層を形成し、防眩性反射防止シートを得た。この防眩性反射防止シートをルーバーなしのむき出し蛍光灯（８０００ｃｄ／ｍ2 ）を映し、その反射像のボケの程度を観察したところ、蛍光灯の輪郭が全く分からず、光学特性に優れたものが得られたことが分かった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の塗布膜の乾燥方法及び乾燥装置によれば、連続的に搬送される支持体に有機溶媒を含む塗布液を塗布し、前記塗布液を乾燥し、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥方法において、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンは、複数の穴を持った整風部材によって、前記支持体を通すための通路室と排気パイプを備えた排気室とに分離されており、前記支持体を前記通路室に順次通過させ、前記通路室内を前記支持体が搬送される間に、前記支持体に塗布された前記溶液から蒸発した前記有機溶媒のガスを前記整風部材の前記穴を通って前記排気室に逃がし、前記排気室に入った前記有機溶媒のガスを前記排気パイプを通して外部に排気するから、塗布膜の面上にムラが発生することが抑制される。
【００４５】
さらに、前記乾燥ゾーンと前記塗布装置との間に、前記支持体を囲む箱型のダクトを備えることで、ムラの発生をさらに抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乾燥装置の側面概略図である。
【図２】本発明に係る乾燥装置の上面図である。
【図３】本発明に係る乾燥装置の要部断面図である。
【図４】本発明に係る他の実施形態の乾燥装置の側面概略図である。
【図５】本発明の乾燥装置を用いて、ウェブ上に塗布膜を形成する製造ラインを示した図である。
【図６】ウェブの塗膜面上に生成したムラを説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 乾燥装置
１１ 第１乾燥ゾーン
１２，１３，１４，１５，１６，１７ 乾燥ゾーン
１２ａ 乾燥ゾーン本体
１２ｂ 通路室
１２ｃ 排気室
１２ｄ 乾燥風
１９ａ 排気パイプ
２５ 上蓋
２６ 整風板
３３ ウェブ
３４ 塗布装置
３６ 塗布膜
３６ａ 塗膜面
３６ｂ ガス
４０ 排気装置
４２ａ 吸気パイプ
Claims (14)
- 連続的に搬送される支持体に有機溶媒を含む塗布液を塗布し、前記塗布液を乾燥し、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥方法において、
前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンは、複数の穴を持った整風部材によって、前記支持体を通すための通路室と排気パイプを備えた排気室とに分離されており、
前記支持体を前記通路室に順次通過させ、
前記通路室内を前記支持体が搬送される間に、前記支持体に塗布された前記溶液から蒸発した前記有機溶媒のガスを前記整風部材の前記穴を通って前記排気室に逃がし、
前記排気室に入った前記有機溶媒のガスを前記排気パイプを通して外部に排気し、
前記支持体に塗布液を塗布した後に前記乾燥ゾーンにより前記塗布液を乾燥する前に、前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンを有することを特徴とする乾燥方法。 - 前記排気室に空気を供給して、
前記排気室内で前記支持体の幅方向に流れる空気流を形成することを特徴とする請求項１記載の乾燥方法。 - 前記支持体の幅方向で、前記有機溶媒のガスを均一に排気することを特徴とする請求項１または２記載の乾燥方法。
- 前記通路室は、前記整風部材との間で前記支持体を囲むように配置されるシール部材を有し、
前記整風部材の前記支持体の反対面側で、前記支持体の幅方向に乾燥風を通過させることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の乾燥方法。 - 前記整風部材の穴の開口率が５０％以下の金網またはパンチングメタルから構成されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の乾燥方法。
- 前記整風部材と前記塗布液から形成された塗布膜面との隙間が、３ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の乾燥方法。
- 前記塗布液が防眩層用塗布液であって、前記塗布液から防眩層を形成することを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つ記載の乾燥方法。
- 前記塗布液が低屈折率層用塗布液であって、前記塗布液を前記防眩層上に塗布し、低屈折率層を形成することを特徴とする請求項７記載の乾燥方法。
- 連続的に搬送される支持体に塗布された有機溶媒を含む溶液を乾燥させ、前記支持体上に塗布層を形成する乾燥装置において、
前記乾燥装置は前記溶液を塗布する塗布装置の下流に位置し、前記支持体の搬送方向に沿って配置された複数の乾燥ゾーンを含み、且つ前記支持体に塗布液を塗布した後に前記乾燥ゾーンにより前記塗布液を乾燥する前に、前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンを有し、
前記乾燥ゾーンは、前記支持体を通すための通路室と、排気パイプを備えた排気室とを持った本体と、前記通路室と排気室とを仕切るための整風部材が備えられ、
前記整風部材は前記通路室内で搬送される支持体上の溶液が塗布された面に対面し、前記整風部材には複数の穴が形成され、前記穴を通って前記支持体に塗布された前記溶液中の前記有機溶媒のガスが排気室へ流れ、前記排気パイプから前記有機溶媒のガスを排気室から排出することを特徴とする乾燥装置。 - 前記排気室に空気を供給する吸気パイプを備えたことを特徴とする請求項９記載の乾燥装置。
- 前記排気室内で前記支持体の幅方向に前記空気が流れるように、前記吸気パイプと前記排気パイプとは、前記支持体の幅方向で、前記排気室の反対側に備えられていることを特徴とする請求項１０記載の乾燥装置。
- 前記乾燥ゾーンと前記塗布装置との間に、前記支持体を囲む箱型のダクトを備え、前記ダクトにより前記有機溶媒のガスを排気しないゾーンとしたことを特徴とする請求項９ないし１１いずれか１つ記載の乾燥装置。
- 前記整風部材の穴の開口率が５０％以下の金網またはパンチングメタルから構成されていることを特徴とする請求項９ないし１２いずれか１つ記載の乾燥装置。
- 前記整風部材と前記溶液から形成された塗布膜面との隙間を３ｍｍ〜３０ｍｍにして、前記整風部材が設けられていることを特徴とする請求項９ないし１３いずれか１つ記載の乾燥装置。
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