专利摘要:
少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第1の流体を提供し、複数ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供し、第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、第1のスライド面上に第1の流体層を形成し、第1のスライド面は基体に隣接して配置されており、第2の流体を第2のスライド面を下るように流し、第2のスライド面は、第2の流体が第2のスライド面から第1のスライド面の上方へ流れて第1の流体層上に至って第1のスライド面上に第2の流体層を形成するように第1のスライド面に対して配置されており、第1の流体層及び第2の流体層を第1のスライド面から、第1の塗布層及び第2の塗布層を形成する基体へ流すことにより、基体を第1の流体及び第2の流体で塗布し、基体を移動し、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を硬化させる、ことを含む、スライド塗布方法。
公开号:JP2011515217A
申请号:JP2011501921
申请日:2009-03-19
公开日:2011-05-19
发明作者:ジェイ. タンレイ,クリス;ブイ. ノートン,ダニエル;エー. ヘディング,ブレント;ピー. ベトゾルド,ジョン;ジェイ. ポコルニー,リチャード;エー. ヤペル,ロバート;ジェイ. ルードマン,トースス
申请人:スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー;
IPC主号:B05C5-00
专利说明:

[0001] 本開示は、少なくとも2つの層を含む物品であって、該層のうちの1つが複数ユニットポリマー前駆体を含む物品をスライド塗布する方法に関する。]
背景技術

[0002] スライド塗布は、基材に1つ又はそれ以上の液層を塗布する方法である。液層の前駆体を組成する1つ又はそれ以上の液は、斜面上に開く1つ又はそれ以上のスロットから流出する。1つ又はそれ以上の液は、斜面を流れ落ち、塗布ギャップを横切って、上向きに動く基材上に流れる。この分野で数多くの開発が報告されてきたが、スライド塗布の塗布速度の上限は、一般に基材上に塗布されるポリマー溶媒のレオロジーによって決定づけられてきた。]
課題を解決するための手段

[0003] 本明細書においてスライド塗布の方法を開示し、方法は、少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第1の流体を提供し、複数ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供し、第1の流体中の少なくとも1種の溶媒又は少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体は、第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体と相溶性を有し、第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、第1のスライド面上に第1の流体層を形成し、第1のスライド面は基体に隣接して配置されており、第2の流体を第2のスライド面を下るように流し、第2のスライド面は、第2の流体が第2のスライド面から第1のスライド面の上方へ流れて第1の流体層上に至って第1のスライド面上に第2の流体層を形成するように第1のスライド面に対して配置されており、第1の流体層及び第2の流体層を第1のスライド面から基体へ流すことにより、基体を第1の流体及び第2の流体で塗布し、基体を移動して第1の塗布層及び第2の塗布層を形成し、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を硬化させる、ことを含む。]
[0004] また本明細書においてスライド塗布の方法を開示し、方法は、少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第1の流体を提供し、複数ユニットポリマー前駆体及び単一ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供し、第1の流体中の少なくとも1種の溶媒又は少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体は、第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体及び単一ユニットポリマー前駆体と相溶性を有し、第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、第1のスライド面上に第1の流体層を形成し、第1のスライド面は基体に隣接して配置されており、第2の流体を第2のスライド面を下るように流し、第2のスライド面は、第2の流体が第2のスライド面から第1のスライド面の上方へ流れて第1の流体層上に至って第1のスライド面上に第2の流体層を形成するように第1のスライド面に対して配置されており、第1の流体層及び第2の流体層を第1のスライド面から、第1の塗布層及び第2の塗布層を形成する基体へ流すことにより、基体を第1の流体及び第2の流体で塗布し、バックアップロールの使用を介して、基体を第1のスライド面を通過させて移動し、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を乾燥し、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせを硬化させる、ことを含む。]
[0005] 以下の本開示の異なる実施形態の詳細な説明を添付図面と併せて考慮することで、本開示のより完全な理解が可能である。]
[0006] 図面は、必ずしも縮尺にしたがうものではない。図面で用いられる同様の番号は同様の構成要素を示すものとする。ただし、与えられた図の構成要素を示す数字の使用は、同じ数字を付された別の図の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。]
図面の簡単な説明

[0007] 本明細書に開示される方法を実行するために使用することができるスライドコータの側断面図。
図1に示されるスライドコータの部分的な平面図。
図1に示されるスライドコータの部分的な側断面図。
図1に示されるスライドコータの実施形態の部分的な側断面図。
図1に示されるスライドコータの実施形態の部分的な側断面図。
図1に示されるスライドコータの実施形態の概略図及び追加の構成要素。
図1に示されるスライドコータの実施形態の部分的な平面図。] 図1
[0008] 本明細書で特に述べる以外の実施形態が意図され、本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく作られてもよい。以下の発明を実施するための形態に限定されるものでない。提供する定義は、頻繁に使用されるある用語についての理解を促進するものであり、本開示を限定するものではない。]
[0009] 他に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される特徴の大きさ、量、物理特性を表わす数字は全て、どの場合においても用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて、目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。]
[0010] 端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に含まれる全ての数(例えば1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、及び5を含む)、並びにその範囲内のあらゆる範囲が含まれる。]
[0011] 本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「a」、「an」及び「the」は、その内容が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書で使用するとき、用語の単数形の使用は、その内容が特に明確に指示しない限り、そのような用語の複数を含む実施形態を包含することができる。例えば、「溶媒を加える」という語句は、その内容が特に明確に指示しない限り、1種の溶媒、又は複数の溶媒を加えることを包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「どちらか又は両方」を包含する意味で用いられる。]
[0012] 「含む」、「含んでいる」又は同様の用語は、包含するが限定するものではない。すなわち、包括するが排他的ではない。]
[0013] 本明細書に開示されるのは、スライド塗布の方法である。本明細書に開示される方法は、一般に利用可能で、当該技術分野で使用されるスライド塗布装置に一般に実施することができる。図1及び図2はスライド塗布装置30を示し、装置は、一般に、基体18用の塗布バックアップローラ32と、スライド塗布装置34とから構成されている。スライドコータ34は、4つの液スロット46、48、50、52及びスライド表面53を画成する、5つのスライドブロック36、38、40、42、44を含む。第1のスライドブロック36は、塗布バックアップローラ32に隣接しており、スライド塗布装置30の真空レベルを調整するための真空ボックス54を含む。真空ボックス54は、塗布されたビード全体で差圧を保持する役目をし、それによって、塗布されたビードが安定する。] 図1 図2
[0014] 第1の液55は、第1の液供給部56と第1のマニホールド58とを経由して、第1のスロット46に分配されることができる。第2の液60は、第2の液供給部62と第2のマニホールド64とを経由して、第2のスロット48に分配されることができる。第3の液66は、第3の液供給部と第3の液マニホールド70とを経由して、第3の液スロット50に分配されることができる。第4の液72は、第4の液供給部74と第4の液マニホールド76とを経由して、第4の液スロット52に分配されることができる。この実施形態では、第1の液層80、第2の液層82、第3の液層84、及び第4の液層86を含む最大4層までの液構造78の構造が可能となる。製品性能、又は操作の容易さの必要に応じて、追加のスライドブロックを加えて追加の液層を導入することができる。同様に、より少数の層が塗布されるべき場合、例えば2つのみの層を塗布する場合、スライドブロックを除去することができる。]
[0015] 液マニホールド58、64、70、及び76は、それぞれ液スロット46、48、50、52から横方向に均一な分配が行われるように設計されている。この設計は、スロット46、48、50、52に対するスロットの高さH(図3に図示)の選択に特有である。スロットの高さHは、(機械加工の限度による非均一性、又はダイスロット内の超過圧力による棒のゆがみという過度な問題を生じさせることなく)スロット内の圧力低下が、マニホールドを横切る圧力低下よりはるかに大きいように、十分に小さくしてある。これは、液がスロット内で均一に分配されるのに役立つ。] 図3
[0016] 図3に示すように、スライドブロック38、40、42、44は、とりわけダイマニホールド内の圧力を最小限にするため、及び機械加工の限度による非均一性という起こりうる問題を克服するために選ばれた、特定のスロットの高さHを有するように構成されることができる。スロットの高さは、通常は約100〜1500マイクロメートル(μm)の範囲を使用した。スライドブロック38、40、42、44もまた、図3に示すように、スロット段Tになるように、高さをずらして配列することができる。これらの段は、縞の発生、及び他の製品欠陥につながり得る、流れの分離ゾーン、及び液の再循環ゾーンの可能性を最小限にすることで、液がスライド表面53を均一に流れ落ちるのに役立つ。これらのスロット段は、約0〜2000μmの高さに及ぶことができる。スライド表面53上で流れの分離が発生することを最小限にする別の方法は、図3に示すように、液スロットの下流側に面取りCを機械加工することによるもので、本明細書で説明するように、スライド塗布の実施形態で使用することができる。] 図3
[0017] スライドブロック36、38、40、42、44の機械加工において、バックアップローラ32に隣接している前部ブロック36の先端と同様に、液スロット46、48、50、及び52の端部を形成するブロック端部の仕上がりも重要になり得る。これらの端部に刻み目、バリ、又は他の欠陥があると、製品に縞が生じる欠陥につながる可能性がある。このような欠陥を避けるために、縁は研磨されて約0.02μm(8マイクロインチ)未満に仕上げられ得る。ダイ端部の仕上げの手順に関する詳細は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,851,137号及び米国特許第5,655,948号に開示される。]
[0018] 図3は、また、位置角P、迎え角A及びスライド角Sを含む、バックアップローラ32に対するスライドコータ34の向きを示す。(スライド角Sは、位置角Pと迎え角Aの和である。)マイナスの位置角Pは一般に、バックアップローラ上の巻きの増大を可能にし、それによって塗布操作が一層安定する。しかしながら、方法は0又はプラスの位置角で使用することができる。スライド角度Sは、少なくとも部分的に、スライド斜面を流れ落ちる液の流れの安定性を決める。大きいスライド角度Sは、表面波が不安定になる原因となる可能性があり、その結果として塗布の欠陥につながる。スライド角度は、一般にゼロより僅かに大きい〜約45°の範囲内に設定され得る。最も接近した地点におけるスライド塗布装置34とローラ32との間の距離は、塗布間隙Gとして公知である。それぞれの層の湿潤厚さWは、塗布されたビードから実質的に遠く離れているが、相当の乾燥が起こる前に十分近くにある塗布された基材18の表面上の厚さである。] 図3
[0019] スライド塗布装置30の他の部分は、より詳しく説明されるに値する。図4及び5は、耐久性がある低表面エネルギー部88を含むスライドコータの部分を図示している。これらの部分88は、所望の界面エネルギー特性を特定位置に供給し、塗布液を均一に留めて、乾燥した材料が堆積するのを防ぐ。耐久性がある低表面エネルギー部88を作る1つの工程に関する詳細は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,998,549号に開示される。] 図4
[0020] 図6は、特別のタイプの端から供給されるマニホールド100及び再循環ループ102を図示している。マニホールド100は、入口ポート104から出口ポート106までスロットLの深さが減少するように、出口ポート106の方へ傾斜して示されていることに留意されたい。液がマニホールド100の入口ポート104から出口ポート106まで横断する際に、スロットの出口で液の横方向の分配が均一であることを確実にするために、傾斜角度は液中の圧力低下を考慮に入れて注意深く調整することができる。図示されたマニホールドの設計では、マニホールド100に入る液の一部分のみが液スロット(スロット46、48、50、又は52等)を通って出て、残りは出口ポート106を通って再循環ループ102に流出する。出口ポート106を通って流れる部分は、再循環ポンプ108によって入口ポート104に再循環することができる。再循環ポンプ108は、液溜め部110及び新鮮な液ポンプ112から新鮮な液を受けることができる。新鮮な液が再利用された液と混合される前に、新鮮な液をろ過する、及び/又は加熱又は冷却するために、流体フィルタ114及び/又は熱交換器116を含むことができる。この場合、端から供給されるマニホールドの設計に適用されるのと同じ原理が、やはり適用可能である。しかしながら、マニホールドの設計、すなわち、キャビティの形状及び傾斜角度は、スロットの高さ及び液体レオロジーの選択のみならず、利用する再循環の割合にも依存する。] 図6
[0021] 図2(及び図7)に示されているように、スライド表面53を流れ落ちる液の流れは、表面のそれぞれの端部にエッジガイド119を使用することによって補助され得る。エッジガイド119は、溶媒を固体表面に留める働きをなし得、その結果、固定した塗布幅が得られ、更に両端部で液の流れを安定させる。エッジガイドは直線であり得、スライド表面上をスロット46、48、50、52に垂直に流れを誘導することに留意されたい。エッジガイド119は、鋼、アルミニウム等の金属、ポリテトラフルオロエチレン(例えばTEFLON(登録商標))、ポリアミド(例えばナイロン)、ポリ(メチレンオキシド)又はポリアセタール(例えばDELRIN(登録商標))等のポリマー、木、セラミック等、を含む1種の材料で作ることができ、又はポリテトラフルオロエチレンでコーティングされた鋼等の複数の材料で作ることができる。] 図2 図7
[0022] 図7に図示されているように、エッジガイド119Aは収束タイプであり得る。収束角qは、約0度と約90度との間であり得、図2に示されている直線のエッジガイドの場合が0度に相当する。収束角qは、中央に対してビード端部で塗り厚を増加させることによって、塗布されたビード端部の安定性を増加させるために選択することができる。他の実施形態では、エッジガイドは、上述したように、耐久性がある低表面エネルギーの表面又は部を含むことができる。加えて、縁案内は、同一出願人による米国特許第5,837,324号に記載されているような、スライド面上の流体深度プロファイルに一致する形状に形成されてもよい。] 図2 図7
[0023] スライドコータ34上にカバー又は囲い板を使用することもできる(図示せず)。そのようなカバー又は囲い板の一例が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,725,665号で詳細に説明される。]
[0024] 本明細書に開示する方法は、一般に、少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第一の流体を提供する工程と、複数ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供する工程と、第1の流体中の少なくとも1種の溶媒又は少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体は、第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体と相溶性を有し、第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、第1のスライド面上に第1の流体層を形成する工程と、第1のスライド面は基体に隣接して配置されており、第2の流体を第2のスライド面を下るように流す工程と、第2のスライド面は、第2の流体が第2のスライド面から第1のスライド面の上方へ流れて第1の流体層上に至って第1のスライド面上に第2の流体層を形成するように第1のスライド面に対して配置されており、第1の流体層及び第2の流体層を第1のスライド面から、第1の塗布層及び第2の塗布層を形成する基体へ流すことにより、基体を第1の流体及び第2の流体で塗布する工程と、基体を移動する工程と、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を硬化させる工程と、を含む。]
[0025] 本明細書に開示する方法は、第1の流体を提供する工程を含む。第1の液を供給する工程は、調製済みの第1の液を調達する、又は第1の液を調製することにより遂行することができる。当業者に既知の溶媒を調製する任意の方法が、第1の液を調製するために用いることができる。]
[0026] 一般に、第1の流体の目的は、塗布構造全体(すなわち、第1の流体層及び第2の流体層)の粘度を制御することである。第1の層は、キャリア層の機能を果たすと考えることができる。第1の流体を介して塗布構造全体の粘度を制御することにより、より高粘度の上部層(通常、スライド塗布法では塗布できない第2の流体)を塗布できる利点を得ることができ、層が乱れを比較的受け難くなるため、乾燥モトルを低減することができる。第1の流体は、1種以上の溶媒、1種以上の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有してもよい。一実施形態において、第1の流体は、1種以上の溶媒を含有する。一実施形態において、第1の流体は、1種以上の単一ユニットポリマー前駆体を含有する。一実施形態において、第1の流体は、1種以上の溶媒及び1種以上の単一ユニットポリマー前駆体を含有する。]
[0027] 少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらのいくつかの組み合わせは、一般に第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体と相溶性を有する。]
[0028] 一般に、第1の流体の粘度は、基体上に塗布され、かつ第2の流体を基体上に塗布できるようにするに十分低い。実施形態では、第1の液の粘度は、約5センチポアズ(cps)以下である。実施形態では、第1の液の粘度は約2cps以下である。実施形態では、第1の液の粘度は約1cps以下である。]
[0029] 第1の流体は、1種又は2種以上の溶媒を含有してもよい。一実施形態において、少なくとも1種の溶媒は、有機溶媒であってもよい。一般に、少なくとも1種の溶媒(存在する場合)は第2の流体と相溶性を有するよう選択されてもよく、第2の流体は、最終的に、塗布物品において溶媒の上部に存在するであろう。当業者は、使用される特定の複数ユニットポリマー前駆体(及び、第2の流体中に含まれる場合による任意の他の成分)により、使用されるべき適切な溶媒を概ね決定し得る。]
[0030] ここで使用され得る例示的な溶媒としては、例えば酢酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテル(Midland,MIのDow Chemical Company,Inc.からDOWANOL(商標)PMで市販されている)、トルエン、イソプロピルアルコール(IPA)、メチルエチルケトン(MEK)、ジオキソラン、エタノール、及びそれらの組み合わせ等の有機溶媒が挙げられる。実施形態では、第2の液は、10重量%を超える水は含有していない。実施形態では、第2の液は、1重量%を超える水は含有していない。一実施形態において、第2の流体は、水を実質的に含有しない。]
[0031] 第1の流体は、1種以上の単一ユニットポリマー前駆体も含有し得る。単一ユニットポリマー前駆体は、硬化されると、複数ユニットポリマー前駆体又はポリマーになる分子である。単一ユニットポリマー前駆体は、硬化されると形成するポリマー内で繰り返される単位を1つのみ含む。複数ユニットポリマー前駆体は、硬化されると形成するポリマー内で繰り返される単位を2つ以上有するという理由で、単一ユニットポリマー前駆体は、複数ユニットポリマー前駆体と区別することができる。モノマーの用語は一般に、単一ユニットポリマー前駆体と考えることができる。]
[0032] 単一ユニットポリマー前駆体は、第2の流体(以下に説明する)中に場合により含まれ得るものと同一であっても、又は同一でなくてもよい。第1の流体中の単一ユニットポリマー前駆体は、一般に、ポリマー前駆体、又は第1の単一ユニットポリマー前駆体と称される。実施形態では、複数の種類の単一ユニットポリマー前駆体が、第1の液に含まれ得る。実施形態では、アクリレートである単一ユニットポリマー前駆体を用いることができる。一実施形態において、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、カルボン酸半エステル、ポリエステルアクリレート、アクリル化アクリル(acrylated acrylics)、又はそれらの組み合わせが使用され得る。]
[0033] 用いられることができる市販の単一ユニットポリマー前駆体の例としては、Sartomer Company,Inc.(Exton,PA)から入手可能な製品が含まれる。特定の化合物としては、例えば、SR238 1,6ヘキサンジオールジアクリレートモノマー(Sartomer Company,Inc.,Exton,PA)、SR 355ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、SR 9003プロポキシル化(propoxylated)ネオペンチルグリコールジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、BisomerHEA 2−ヒドロキシエチルアクリレート(Cognis Corporation,Cincinnati,OH)、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。]
[0034] 一実施形態において、第1の流体は、実質的に溶媒のみから構成され得る。そのような第1の流体は、1種又は2種以上の溶媒を含有し得る。一実施形態において、第1の流体は、実質的に単一ユニットポリマー前駆体のみから構成され得る。そのような第1の流体は、1種又は2種以上の単一ユニットポリマー前駆体を含有し得る。一実施形態において、第1の流体は、溶媒及び単一ユニットポリマー前駆体の両方から構成される。]
[0035] 溶媒(1種又は2種以上の溶媒)及び単一ユニットポリマー前駆体(1種以上のその単一ユニットポリマー前駆体)の両方を含有する第1の流体において、成分の量は、最終的な溶媒の粘度に一部基づき選択され得る。上述したように、第1の流体の粘度は、第2の層をより高い粘度で塗布できる利点を提供し得る。一実施形態において、第1の流体は、少なくとも約2.2重量%の単一ユニットポリマー前駆体を含有し得る。一実施形態において、第1の流体は、少なくとも約4重量%の単一ユニットポリマー前駆体を含有し得る。]
[0036] 本明細書に開示される方法はまた、第1の液を第1のスライド表面に流下させる工程を含む。上述したように、本明細書に開示する方法で使用し得るスライド塗布装置に関連して、第1の流体は、第1の流体の供給量及び第1のマニホールドを介して第1のスロットに分配され得た後、スロットを退出し、第1のスライド面を下って流れ得る。更に上述したように、これは一般に、スライド塗布装置自体の設計及び構造によって達成することができる。第1のスライド面は、一般に、基体に隣接して配置され得る。基材に対する第1のスライド表面の構成が図1に例示される。第1のスライド面を下って流れ得る第1の流体の速度及び量は、第1のスロットのスロット高H、第1の流体の粘度、及び基体上で得られるべき所望のコーティング厚さにより少なくとも一部決定され得る。] 図1
[0037] 本明細書に開示する方法は、第2の流体を提供する工程も含む。第2の流体を提供する工程は、既に調製された第2の流体を得るか、又は第2の流体を調製することにより達成され得る。第2の流体の調製には、溶媒を調製する当業者に公知の任意の方法を使用することができる。]
[0038] 第2の流体は、複数ユニットポリマー前駆体を含有する。複数ユニットポリマー前駆体は、硬化されるとポリマーになる分子である。複数ユニットポリマー前駆体は重合可能な反応性基をまだ含有しているという理由で、複数ユニットポリマー前駆体はポリマーと区別することができる。オリゴマーの用語は一般に、複数ユニットポリマー前駆体と考えることができる。複数ユニットポリマー前駆体は一般に、形成される最終ポリマーの繰り返される単位を2つ以上含む。実施形態では、複数ユニットポリマー前駆体は、約10,000g/モル未満の数平均分子量(Mn)を有する。一実施形態において、複数ユニットポリマー前駆体は、約8000g/mol未満の数平均分子量を有する。一実施形態において、複数ユニットポリマー前駆体は、約6000g/mol未満の数平均分子量を有する。一実施形態において、複数ユニットポリマー前駆体は、約2000g/mol未満の数平均分子量を有する。一実施形態において、複数ユニットポリマー前駆体は、約1000g/mol未満の数平均分子量を有する。]
[0039] 任意の複数ユニットポリマー前駆体を第2の流体の成分として使用することができる。一実施形態において、2種類以上の複数ユニットポリマー前駆体が第2の流体中に含まれ得る。実施形態では、アクリレートである複数ユニットポリマー前駆体が用いられることができる。実施形態では、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、カルボン酸半エステル、ポリエステルアクリレート、アクリレート化アクリル(acrylated acrylics)、又はそれらの混合が、複数ユニットポリマー前駆体として用いられることができる。一実施形態において、第2の流体中の複数ユニットポリマー前駆体として、ウレタンアクリレートを使用してもよい。]
[0040] 用いられ得る市販の複数ユニットポリマー前駆体の例としては、Sartomer Company,Inc.(Exton,PA)から入手可能な製品、及びCognis Corporation(Cincinnati,OH)から入手可能なPHOTOMER(登録商標)及びBISOMER(登録商標)の製品ラインが含まれる。具体的な化合物は、Photomer(登録商標)6010脂肪族ウレタンジアクリレート(Cognis Corporation,Cincinnati,OH)、Photomer(登録商標)6210脂肪族ウレタンジアクリレート(Cognis Corporation,Cincinnati,OH)、CN 301ポリブタジエンジメタクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 964脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 966脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 981脂肪族ポリエステル/ポリエーテル系ウレタンジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 982脂肪族ポリエステル/ポリエーテル系ウレタンジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 985脂肪族ウレタンジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 991脂肪族ポリエステル系ウレタンジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、CN 9004二官能性脂肪族ウレタンアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、及びそれらの混合が例として挙げられるが、これらに限定されない。]
[0041] 本明細書で使用される任意の第2の流体中に含まれる特定の複数ユニットポリマー前駆体は、製作されている最終的な物品に一部依存し得る。例えば、硬化されると、耐候性の強化、耐引っかき性の強化、又は他の同様の所望する性質を提供するという理由で、特定の複数ユニットポリマー前駆体が選ばれてもよい。任意の第2の流体中に使用し得る特定の複数ユニットポリマー前駆体は、上部に第2の流体が塗布される第1の流体にも一部依存し得る。]
[0042] 第2の流体は、複数ユニットポリマー前駆体に加えて他の成分も含有し得る。そのような場合による他の成分の例には、例えば単一ユニットポリマー前駆体、1種以上の溶媒、場合による改善添加剤、開始剤、他の添加剤、及びそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。]
[0043] 第2の流体は、場合により単一ユニットポリマー前駆体を含有してもよい。単一ユニットポリマー前駆体は、第1の流体中に含まれ得るものと同一であっても、又は同一でなくてもよい。第2の流体中の単一ユニットポリマー前駆体は、一般に第2の単一ユニットポリマー前駆体と称され得る。]
[0044] 第2の流体が第2の単一ユニットポリマー前駆体を含有する実施形態において、第2の単一ユニットポリマー前駆体は(第2の流体中に存在する場合)、第2の流体中の複数ユニットポリマー前駆体、又は第1の単一ユニットポリマー前駆体と同一であっても、又は異なっていてもよい。一実施形態において、第2の流体中に2種類以上の単一ユニットポリマー前駆体が含まれてもよい。実施形態では、アクリレートである単一ユニットポリマー前駆体を用いることができる。実施形態では、一官能性、二官能性、三官能性四官能性、高官能性のアクリレートモノマー、又はそれらの混合を用いることができる。]
[0045] 第2の単一ユニットポリマー前駆体として使用し得る市販の単一ユニットポリマー前駆体の例には、例えばSartomer Company,Inc.(Exton,PA)から入手可能なものが挙げられる。特定の化合物としては、例えばSR238 1,6ヘキサンジオールジアクリレートモノマー(Sartomer Company,Inc.,Exton,PA)、SR 355ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、SR 9003プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、SR 506イソボルニルアクリレート(Sartomer,Exton,PA)、BisomerHEA 2−ヒドロキシエチルアクリレート(Cognis Corporation,Cincinnati,OH)、及びそれらの組み合わせが挙げられる。]
[0046] 本明細書で使用される任意の第2の流体中に場合により含まれ得る特定の第2の単一ユニットポリマー前駆体は、製作される最終的な物品に少なくとも一部依存し得る。例えば、特定の第2の単一ユニットポリマー前駆体は、前駆体が複数ユニットポリマー前駆体の架橋を増大させることにより、硬化層の最終的な物理的特性に影響を与えるため、選択され得る。同様に、特定の第2の単一ユニットポリマー前駆体は、前駆体が、複数ユニットポリマー前駆体が架橋する速度を増大させることにより、塗布プロセス全体をより急速にし得るため選択され得る。]
[0047] 一実施形態において、複数ユニットポリマー前駆体の量と第2の単一ユニットポリマー前駆体の量(存在する場合)とは、第1の流体に塗布する能力と、最終的な塗布物品の特性との両方に影響し得る。複数ユニットポリマー前駆体及び/又は複数ユニットポリマー前駆体の量は、一般に、製作されている物品の最終的な物理的特性を少なくとも一部決定し、第2の単一ユニットポリマー前駆体及び/又は第2の単一ユニットポリマー前駆体の量は、塗布層の架橋速度を少なくとも一部決定すると考えられるが、これらに依存するわけではない。]
[0048] 第2の流体は、場合により少なくとも1種の溶媒を含有し得る。場合により第2の流体中に含まれ得る溶媒は、第2の溶媒と称され得る。第2の流体中に含まれ得る溶媒は、第2の溶媒と称され得る。一実施形態において、少なくとも1種の溶媒は、有機溶媒であってもよい。一般に、少なくとも1種の溶媒は、複数ユニットポリマー前駆体と、第2の流体の場合による任意の他の成分と相溶性を有するよう選択され得る。この少なくとも1種の溶媒はまた、少なくとも一部は、この溶媒を含有する塗布層を乾燥させる容易さに基づいて選ばれてもよい。当業者は、使用される特定の複数ユニットポリマー前駆体(及び、第2の流体中に含まれる場合による任意の他の成分)により、含まれるべき適切な溶媒を概ね決定し得る。この少なくとも1種の溶媒は、もし含まれる場合、成分の他の1つ(例えば、複数ユニットポリマー前駆体、又は含まれるならば第2の単一ユニットポリマー前駆体)と溶媒を形成している溶媒であってもよく、又は別個に添加されてもよく、又はそれらの組み合わせであってもよい(その場合、添加される溶媒は、前記成分中に含まれる溶媒と同一の溶媒であっても、又は異なる溶媒であってもよい)。]
[0049] 本明細書で用いることができる例示的な溶媒には、酢酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテル(Dow Chemical Company,Inc.,Midland,MIからDOWANOL(商標)PMとして市販)、トルエン、イソプロピルアルコール(IPA)、メチルエチルケトン(MEK)、ジオキソラン、エタノール等の有機溶媒、又はそれらの混合が例として挙げられる。実施形態では、第2の液は、10重量%を超える水は含有していない。実施形態では、第2の液は、1重量%を超える水は含有していない。一実施形態において、第2の流体は、水を実質的に含有しない。場合による第2の溶媒は、第1の流体中の場合による溶媒と同一であっても、又は異なっていてもよい。]
[0050] 第2の流体は、場合により光学的改善添加剤も含有し得る。光学的増強のための添加剤は一般に、塗布をより良くしてそれによって光学的により優れた製品を作ることができる、又は塗布の光学特性を変えることができる構成成分である。そのような光学的増強のための添加剤はビーズである。例えばビーズは、艶消面を備えた塗布層を提供するために用いることができる。一実施形態において、第2の流体は、場合によりアクリルビーズ等のポリマービーズを含有し得る。本明細書で場合により使用され得るポリマービーズの例としては、日本、東京のSoken Chemical & Engineering Co.,Ltd.から商標名MXで市販されているポリメチルメタクリレートビーズ、Sekisui Chemical Co.Ltd製のMBX、及びSunjin Chemical Company(Korea)製のLDXシリーズ、並びにEsprix(Sarasota,FL)製のアクリルビーズ等のアクリルビーズが挙げられる。実施形態では、第2の液は所望により、例えば二酸化チタン又はシリカナノ粒子等のナノ粒子を含んでもよい。]
[0051] 第2の流体は、場合により、少なくとも1種の開始剤も含有し得る。有用になり得る反応開始剤は、フリーラジカルの熱反応開始剤、及び/又は光開始剤の両方が含まれる。有用なフリーラジカルの熱反応開始剤には、例えばアゾ化合物、過酸化物化合物、過硫酸塩化合物、レドックス系反反応開始剤、又はそれらの混合が挙げられる。有用なフリーラジカル光開始剤には、例えばアクリレートポリマーの紫外線硬化に有用であると知られているものが挙げられる。そのような反応開始剤には、例えばESACURE(登録商標)(Lamberti S.p.A、Gallarate(VA)Italy)の商品名で販売される製品が挙げられる。2つ以上の光開始剤の組み合わせもまた使用されてもよい。更に、Pascagoula,MSのFirst Chemical Corporationから市販されている2−イソプロピルチオキサントンなどの増感剤を光開始剤と組み合わせて使用してもよい。]
[0052] 場合による他の改善添加剤、又は当業者に公知の他の一般的な添加剤も、第2の流体中に含めることができる。他のそのような任意成分の例としては、例えばフッ素系界面活性剤等の界面活性剤が挙げられる。そのような場合による成分の他の例は、摩擦係数に影響を与えるよう機能するスリップ剤を含み、使用し得るスリップ剤の例は、シリコーンポリエーテルアクリレート(すなわち、TegoRad 2250,Goldschmidt Chemical Co.,Janesville,WI)である。]
[0053] 当業者は、第2の流体中に存在する複数ユニットポリマー前駆体の量が、複数ユニットポリマー前駆体の独自の性質(identity)と、第2の流体中に同様に含まれ得る場合による成分の含有及び独自の性質と、塗布物品の最終的な用途及び所望の特性とに少なくとも一部依存し得ることを理解するであろう。第2の流体は、一般に複数ユニットポリマー前駆体を約60重量%迄(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。一実施形態において、第2の流体は、一般に複数ユニットポリマー前駆体を約40重量%迄(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。一実施形態において、第2の流体は、一般に複数ユニットポリマー前駆体を約15重量%〜約20重量%(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。]
[0054] 第2の流体が場合による第2の単一ユニットポリマー前駆体を含有する実施形態において、第2の流体中に存在する第2の単一ユニットポリマー前駆体の量は、第2の単一ユニットポリマー前駆体の独自の性質と、場合による他の成分及び複数ユニットポリマー前駆体の含有及び独自の性質と、塗布物品の最終的な用途及び所望の特性とに少なくとも一部依存し得る。第2の流体は、一般に第2の単一ユニットポリマー前駆体を約90重量%迄(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。一実施形態において、第2の流体は、一般に第2の単一ユニットポリマー前駆体を約50重量%迄(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。一実施形態において、第2の流体は、一般に第2の単一ユニットポリマー前駆体を約2重量%〜約20重量%(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。]
[0055] 第2の流体が場合により少なくとも1種の溶媒を含有する実施形態において、第2の流体中に存在する溶媒の量は、溶媒の独自の性質と、場合による他の成分及び複数ユニットポリマー前駆体の含有及び独自の性質と、塗布物品の最終的な用途及び所望の特性とに少なくとも一部依存し得る。第2の流体は、一般に少なくとも1種の溶媒を約90重量%迄(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。一実施形態において、第2の流体は、一般に少なくとも1種の溶媒を約60重量%迄(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。一実施形態において、第2の流体は、一般に少なくとも1種の溶媒を約35重量%〜約45重量%(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)含有し得る。]
[0056] 第2の流体に添加し得る場合による他の成分、例えば上述したような成分は、場合による成分の独自の性質と、それらが添加される理由(すなわち、それらで得ることが意図される最終的な所望の特性)とに基づき当業者に公知と思われる量で添加されてもよい。第2の流体にビーズが添加される実施形態では、ビーズは一般に第2の流体中に約0.02%〜約40重量%(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)存在し得る。第2の流体に添加され得る、場合による成分のいくつかは、事実上のポリマー(例えば、界面活性剤)であってもよい。しかしながら、本明細書で使用される例示的な第2の流体は一般に、15重量%を超える(塗布前の第2の流体の総重量に基づき)ポリマー成分を含有しない。ビーズは、ポリマービーズであっても、ポリマー成分のこの下限値に含まれていないことに注目すべきである。任意の場合によるポリマー成分を含有しない実施形態では、第2の流体は一般に、該流体の硬化前にポリマーを実質的に含有しなくてもよい。第2の流体中の任意のポリマー成分は、第2の流体を塗布するために必要とするわけではなく、及び/又は添加されるわけではなく、一般に、単に他の特性に影響を与えるよう添加されることに留意するべきである。]
[0057] 例示的な実施形態において、第2の流体は、一般に、少なくとも複数ユニットポリマー前駆体、第2の単一ユニットポリマー前駆体、及び少なくとも1種の第2の溶媒を含有し得る。例示的な実施形態において、第2の流体は、一般に、少なくとも複数ユニットポリマー前駆体、第2の単一ユニットポリマー前駆体、少なくとも1種の第2の溶媒、及び少なくとも1種の開始剤、例えば光開始剤を含有し得る。例示的な実施形態において、第2の流体は、一般に、少なくとも複数ユニットポリマー前駆体、第2の単一ユニットポリマー前駆体、少なくとも1種の第2の溶媒、少なくとも1種の開始剤、及びポリマービーズを含有し得る。]
[0058] 一実施形態において、第2の流体は、流体を基体上に第1の流体と共にスライド塗布できるようにし得る粘度を有してもよい。一般に、本明細書に開示するスライド塗布方法を使用して塗布する能力は、大部分は第1の流体の粘度により定められ得る。一実施形態において、第2の流体の粘度は、第1の流体の粘度の少なくとも約10倍であり得る。一実施形態において、第2の流体の粘度は、第1の流体の粘度の少なくとも約30倍であり得る。第2の流体の粘度は、複数ユニットポリマー前駆体の粘度、第2の流体中の複数ユニットポリマー前駆体の量、又はそれらの組み合わせにより少なくとも一部決定され得る。第2の流体の粘度は、より少量の特定の複数ユニットポリマー前駆体の使用、より低い粘度の複数ユニットポリマー前駆体の使用、又はそれらの組み合わせのいずれかにより低下され得る。]
[0059] 例えば第2の単一ユニットポリマー前駆体等の場合による成分を含有する第2の流体を使用する実施形態において、第2の流体の粘度は、第2の単一ユニットポリマー前駆体の粘度、及び/又は、第2の流体中の第2の単一ユニットポリマー前駆体の量に少なくとも一部基づき決定され得る。第2の流体の粘度は、より少量の特定の第2の単一ユニットポリマー前駆体の使用、又はより低い粘度の第2の単一ユニットポリマー前駆体の使用のいずれかにより低下され得る。]
[0060] 第2の流体の粘度は、第2の流体中に含まれ得る溶媒によっても影響を受け得る。溶媒は、第2の流体中に含まれる場合、第2の流体の粘度に有意な影響を与え得る。一般に、第2の流体中の溶媒の量が増大するにつれ、第2の流体の粘度は、一般に低下する。同様に、より低い粘度の溶媒が使用されるにつれ、第2の流体の粘度は低下し得る。粘度はまた、第1の液に含まれてもよい他の任意選択の添加剤によって影響され得る。当業者は、そのような任意選択の添加剤が液の粘度にどのように影響を及ぼし得るのかを知っているであろうし、所望の粘度を得るために成分の量及び内容を選択することができるであろう。]
[0061] 本明細書に開示する方法は、第2の流体を、第2のスライド面を下るように流す工程も含む。第2のスライド面は、第1のスライド面により画成され得る。第2のスライド面は、一般に、第2の流体が第2のスライド面から第1のスライド面の上方へ流れて第1の流体層上に至って第1のスライド面上に第2の流体層を形成するように、第1のスライド面に対して配置され得る。一般に、第2の流体は、スライド面上を流れている第一の流体上に流れる。]
[0062] 本明細書に開示する方法は、第1の流体層及び第2の流体層をスライド面から基体に流すことにより、基体に第1の流体及び第2の流体を塗布する工程も含む。「スライド面」は、一般に第1の流体及び第2の流体が装置上を下って流れる表面を指すよう使用される。上述したように、第1の流体層及び第2の流体層は、スライド面から塗布間隙を横切って基体へ流れて、基体上に第1の流体層及び第2の流体層を形成する。基体上の第1の流体の層は、一般に第1の塗布層と称され、第1の塗布層上の第2の流体の層は、一般に第2の塗布層と称され得る。]
[0063] 上述したように、本明細書に開示する方法で使用し得るスライド塗布装置に関連して、第2の流体は、第2の流体の供給量及び第2のマニホールドを介して第2のスロットに分配され得た後、スロットを退出し、第2のスライド面を下って流れ得る。更に上述したように、これは一般に、スライド塗布装置自体の設計及び構造によって達成することができる。第1のスライド面及び基体に関連した第2のスライド面を、図1に例示する。第2のスライド面を下って流れる第2の流体の速度及び量は、第2のスロットのスロット高H、第2の流体の粘度、及び基体上で得られるべき所望のコーティング厚さにより少なくとも一部決定され得る。] 図1
[0064] 一般に、スライド塗布の方法は、第1の液の粘度とスライド塗布装置の塗布ギャップとの間でトレードオフを伴う。一般に、塗布プロセスをより円滑にし、より良好なコーティングを提供し得るために、塗布プロセス中により大きい塗布間隙を使用することが望ましい可能性がある。一般に、粘度が増大するにつれて塗布間隙をより小さくしてもよく、また反対に、より低い粘度の流体は塗布は、より大きい塗布間隙を用いて塗布されてもよい。塗布構造全体(すなわち、第1の流体及び第2の流体)の塗布は、大部分が第1の塗布層により定められるため、最大塗布間隙を主に決定するのは第1の流体の粘度である。一般に、本明細書に開示される塗布方法は、例えば、スロットダイ塗布のような他の塗布方法で可能な生産ライン速度より速い速度で、より大きい塗布ギャップを用いて塗布することができる。一般に、本明細書に開示される方法は、約0.05mm(2ミル)以上(0.002インチ、又は50μm)の塗布ギャップを用いて、液を塗布することができる。]
[0065] 本明細書に開示される方法から形成された塗布層は一般に、Twと呼ばれる層の湿潤厚さによって特徴づけることができる。塗布層の湿潤厚さは、塗布されたビードから実質的に遠く離れているが、相当の乾燥が起こる前に十分近くにある基材上の箇所での基材上の第1の液の厚さである。第2の塗布層の湿潤厚さは、塗布ビードから実質的に遠く離れているが、感知できるほどの乾燥が起こる前のビードに十分近い地点における第1の流体上の第2の流体の厚さである。全湿潤厚さも関連し得る。全湿潤厚さは、塗布ビードから実質的に遠く離れているが、感知できるほどの乾燥が起こる前のビードに十分近い地点における基体上の第1の流体及び第2の流体(並びに場合による任意の更なる構成要素)の全厚である。一実施形態において、単一の層又は全層)の湿潤厚さは、塗布ビードから約10cm離れた基体上で測定され得る。]
[0066] 一般に、スライド塗布方法は、視覚的に許容し得るコーティング(ストライクスルー(strikethrough)及び他の同様の欠陥が存在しない)を得られる塗布層の最小湿潤厚さと、塗布を実施できる速度との間のトレードオフを含む。一般に、本明細書に開示される方法は、スライド塗布の方法を用いて一般に塗布される湿潤厚さを塗布するために使用することができる。本明細書に開示されるスライド塗布の方法は一般に、他の塗布方法(例えばスロットダイ塗布等)より速い生産ライン速度で、より低い最小湿潤厚さを塗布することができる。一般に、より低い湿潤厚さは、まだら等の見かけ上の欠陥が少なくてより速く乾かすことができるので、有利になり得る。]
[0067] 本明細書に開示する方法では、より小さい湿潤厚さを、より高い粘度の溶媒を塗布する能力と有利に組み合わせて、固体の割合が比較的高い層を得ることができる。一実施形態において、本明細書に開示する方法は、約10マイクロメートル以下の湿潤厚さを有する第1の流体の塗布に使用することができる。別の実施形態では、本明細書に開示する方法は、約5マイクロメートル以下の湿潤厚さを有する第1の流体の塗布に使用することができる。第2の流体は、一般に約6マイクロメートル以上で塗布されることができる。一実施形態において、本明細書に開示する方法は、約10マイクロメートル以上の湿潤厚さの塗布に使用することができる。一実施形態において、本明細書に開示する方法は、約5.08メートル/秒(1000フィート/分)のライン速度においても、約20マイクロメートル以上の湿潤厚さの塗布に使用することができる。]
[0068] 本明細書に開示される方法はまた、基材を移動させる工程を含む。実施形態では、基材は、塗布バックアップローラを使用して移動される(図1に一例を見ることができる)。一般に、バックアップローラは基体をスライド面に隣接するよう持ってきて、ここで基体は第1の流体及び第2の流体で塗布され、次いで塗布された基体をスライド面から離れるよう持って行く。バックアップローラは一般に、スライド塗布装置内に構成されて、塗布された基体をスライド面から離すように持って行って本方法の更なる工程が実施できるようにする。一般に、本明細書に開示する方法は、スライド塗布で一般に使用されている速度(本明細書でライン速度と称される)で、スライド面(塗布される)を通過して基体を移動することを含み得る。一実施形態において、本明細書に開示する方法は、視覚的に許容し得るコーティングを得ると共に約0.508メートル/秒(100フィート/分)以上のライン速度を用いることを含み得る。一実施形態において、本明細書に開示する方法は、視覚的に許容し得るコーティングを得ると共に約1.016メートル/秒(200フィート/分)以上のライン速度を用いることを含み得る。一実施形態において、本明細書に開示する方法は、視覚的に許容し得るコーティングを得ると共に約5.08メートル/秒(1000フィート/分)以上のライン速度を用いることを含み得る。] 図1
[0069] 本明細書に開示される方法は、一般に塗布される任意の基材、又は塗布されることが望まれる任意の基材を、既知の塗布方法で塗布するために用いることができる。実施例には、例えば、ポリエチレン(PET)フィルム、ポリエステルフィルム、ポリプロピレン、セルローストリアセテート(TAC)、紙、及びポリカーボネートが挙げられる。基材の選択は、少なくとも一部は、物品の最終的用途及び最終的に所望する性質に基づいて決められる。]
[0070] 本明細書に開示する方法は、塗布層を硬化させる、又は第1の塗布層、第2の塗布層、若しくはそれらのいくつかの組み合わせを硬化させる工程も含む。塗布層の硬化は、第1の塗布層、第2の塗布層、若しくはそれらの組み合わせの部分的硬化、又は第1の塗布層、第2の塗布層、若しくはそれらの組み合わせの完全硬化、又は第1の塗布層の部分的硬化及び/若しくは完全硬化、第2の塗布層の部分的硬化及び/若しくは完全硬化、若しくはそれらのいくつかの組み合わせを含み得る。硬化の工程は、一般に、例えば紫外線放射源、赤外線放射源、X線源、γ線源、可視光源、マイクロ波源、電子ビーム源、熱、又はそれらの組み合わせの使用を含む、当業者に公知であるように達成されてもよい。熱の利用による硬化が含まれる実施形態では、第1の液を熱で硬化させ得るオーブンが用いることができる。]
[0071] 本方法は、場合により、基体上で第1の流体、第2の流体、又はそれらの組み合わせの少なくとも一部を、第1の流体、第2の流体、又はそれらの組み合わせを硬化させる前に乾燥する工程も含み得る。乾燥工程は、一般に、第1の流体、第2の流体、又は両方に存在し得る溶媒の少なくとも一部を蒸発させることを含む。乾燥工程は、塗布後、第1の流体及び第2の流体のいずれか又は両方に存在する全溶媒を蒸発させる必要はないが、蒸発させてもよい。乾燥は、塗布方法が行われている場所に存在する周囲条件に全面的に基づいて達成し得る。あるいは、乾燥条件を(加速又は減速のどちらかで)制御することによって制御し得る。例えば、乾燥炉を使用して温度を上昇させて、第1の流体、第2の流体、又はそれらの組み合わせの乾燥を加速することができる。同様に、第1の流体、第2の流体、又はそれらの組み合わせの乾燥の加速及び/又は制御に、他の環境条件も影響を与える可能性がある。そのような乾燥条件は、当業者に既知である。乾燥工程はまた、硬化工程の間に続行し得る。]
[0072] 本明細書に開示した例示的な方法は、少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第1の流体を提供し、複数ユニットポリマー前駆体及び単一ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供し、第1の流体中の少なくとも1種の溶媒は、第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体及び第2の単一ユニットポリマー前駆体と相溶性を有し、第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、第1のスライド面上に第1の流体層を形成し、第1のスライド面は基体に隣接して配置されており、第2の流体を第2のスライド面を下るように流し、第2のスライド面は、第2の流体が第2のスライド面から第1のスライド面の上方へ流れて第1の流体層上に至って第1のスライド面上に第2の流体層を形成するように第1のスライド面に対して配置されており、第1の流体層及び第2の流体層を第1のスライド面から、第1の塗布層及び第2の塗布層を形成する基体へ流すことにより、基体を第1の流体及び第2の流体で塗布し、ロールの使用を介して基体を第1のスライド面を通過させて移動し、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を乾燥し、第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を硬化させる、ことを含む。]
[0073] 本明細書に開示する方法は、第1の塗布層及び第2の塗布層層上に次の層を塗布することも含み得る。当業者は本明細書を読んで、そのような次の層の塗布を実行する方法を知っているであろう。塗布される次の流体は、第1の流体、第2の流体、又は両方と類似していても、又は異なっていてもよい。]
[0074] (実施例1)
この実施例は、オリゴマー鎖長と、塗布時の溶媒中のオリゴマー量との効果を試験するために行われた。高さ100μmの第1のスロット及びストップ高50μm、高さ1000μmの第2のスロット及びステップ高250μmを有するスライド塗布機を構成して、2層を塗布した。スライド角度及び位置角度は、それぞれ25度及び−10度であった。前部鼻部は、スキージャンプ(ski-jump)である(その例は、米国特許第3,993,019号に見出すことができる)。ライン速度は、2メートル/秒に設定された。]
[0075] 第1の流体は、トルエン中の4重量%のSR 9003(Sartomer,Exton,PA)を含有していた(流体の粘度は、0.6cpsであった)。第2の流体は、様々な量のオリゴマー及びモノマーを有していたが、各配合物は全固体を45.9重量%含有し、オリゴマー+モノマーの量は、全溶媒の17.6重量%を占めていた。全配合物中のモノマーは、SR 9003(Sartomer Company,Inc.,Exton,PA)であった。オリゴマーは、下記の表Iに示すように変更された。この実施例で使用された全オリゴマーは、表Iに示す商品名でCognis Corporation(Cincinnati,OH)から市販されている。各配合物は、48.7重量%のトルエン、5.4重量%のイソプロピルアルコール、0.6重量%のEsacure One(Lamberti S.p.A.,Gallarate(VA)イタリア)、及び27.6重量%のSekisui Chemical Co.Ltd(日本)製のMBX−8ビーズも含有していた。]
[0076] オリゴマー対モノマーの比(重量による)は、各オリゴマーに関して3レベル(以下、表I参照)に設定した。第2の層の湿潤厚さは、2つのレベルで比較された。第1の層の湿潤厚さは、良好なコーティング品質を提供する最小レベルに調整された。塗布間隙及び真空レベルは、2層の最良のコーティング品質が得られるように調整された。溶媒を0.05mm(2mil)のMELINEX(登録商標)617PETフィルム(Dupont Teijin Films U.S.Limited Partnership,Hopewell,VA)上に塗布した。結果は、下記の表1に見ることができる。オリゴマーの粘度は、その分子量におおよそ比例している。第2の層の溶媒粘度は、オリゴマー:モノマー比と共に、またオリゴマーの粘度によっても増大する。塗布可能領域(coating window)は、第2の層の溶媒粘度が増大するにつれ改善する。このことは、キャリア(第1の層)の最小湿潤厚さ、及び/又は、上塗りのより小さい湿潤厚さ(第2の層)による良好な塗布品質を得る能力として示される。低減された湿潤厚さは、いずれの層においても、コストの低減と、相の乾燥中のより均一な外観上の品質との利点を有する。]
[0077] 注記:粘度は、ULアダプターを有するブルークフィールド粘度計を用いて、23℃で測定した。]
[0078] (実施例2)
実施例1は、いずれのポリマーも使用しない多層塗布を示した。実施例1では、第2の層の粘度が増大するにつれて塗布可能領域も改善されることが観察された。本実施例は、非常に少量のポリマーを使用して第2の層の粘度を増大させることができ、また塗布可能領域も改善することを示すために行われた。良好な塗布品質を確立するのに必要な第1の層(すなわちキャリア)の最低流速により、塗布可能領域を決定した。第2の層の粘度、第2の層の湿潤厚さ、及び塗布速度を変更した。]
[0079] 第1の流体は、100%酢酸エチルであった。第2の流体は、本明細書で「PETA」と称する溶媒と、本明細書で「CAB」と称する溶媒とを様々な重量比で含有していた。PETA溶媒は、主として51重量%のペンタエリトリトールトリアクリレート(Exton,PAのSartomer Company,Inc.製の「SR−444」)と、37重量%のコロイド状シリカ(Naperville,ILのNalco Company製の「Nalco 2327」)と3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート(Wilton,CTのMomentive Performance Materials製の「A174」)との反応生成物とからなる固体を有する光重合性分散体であった。他の固体添加剤は、8重量%のn,n−ジメチルアクリルアミド(St.Louis,MOのSigma−Aldrich Company製の「NNDMA」)、2.4重量%の1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(Newport,DEのCiba Specialty Chemicals製の「Irgacure 184」)、2重量%のビス(ペンタメチル1−1,2,2,6,6ピペリジニル−4)デカノエート(Newport,DEのCiba Specialty Chemicals製の「Tinuvin 292」)、50ppmのフェノチアジン(West Patterson,NJのCytec Industries,Inc.)及び400ppmの2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール(Houston,TXのMerisol USA,LLC)であった。CAB溶媒は、酢酸エチルに溶解されたセルロースアセテートブチレート(Kingsport,TNのEastman Chemical Co.製のCAB 381−20)の10重量%溶媒であった。試験した様々な溶媒を構成するPETA及びCABの量と最終的な粘度は、下記の表IIに見ることができる。溶媒を0.05mm(2mil)のMELINEX(登録商標)617PETフィルム(Dupont Teijin Films U.S.Limited Partnership,Hopewell,VA)上に塗布した。]
[0080] ]
[0081] スライド塗布機を、第1のスロット高75μm及び第1のステップ高50μm、第2のスロット高380μm及び第2のステップ高380μmにて構成した。攻撃角度と位置角度とは、それぞれ25°と−10°であった。前部鼻部は、スキージャンプであった。縁案内は、真っ直ぐなものであった。塗布間隙は、100μmに設定された。結果は、下記の表IIIに見ることができる。]
[0082] *溶媒1は、20ミクロン未満の湿潤厚さで塗布できなかった。]
[0083] これらの結果は、第2の層の粘度の増大が、その層をより小さい湿潤厚さで塗布できることを示す。性能の改善には、非常に少量のポリマーを必要とする。必要な量は、選択されるポリマーに依存するであろう。]
実施例

[0084] このように、2種以上の流体のスライド塗布の方法の実施形態が開示される。本開示が、開示されたもの以外の実施形態で実施されうることは当業者に理解されるであろう。開示された実施形態は、図示の目的のために示され、制限のために示されてはおらず、本開示は以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。]
权利要求:

請求項1
スライド塗布の方法であって、少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第1の流体を提供し、第2の複数ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供し、前記第1の流体中の前記少なくとも1種の溶媒又は前記少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体は、前記第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体と相溶性を有し、前記第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、前記第1のスライド面上に第1の流体層を形成し、前記第1のスライド面は基体に隣接して配置されており、前記第2の流体を第2のスライド面を下るように流し、前記第2のスライド面は、前記第2の流体が前記第2のスライド面から前記第1のスライド面の上方へ流れて前記第1の流体層上に至って前記第1のスライド面上に前記第2の流体層を形成するように前記第1のスライド面に対して配置されており、前記第1の流体層及び第2の流体層を前記第1のスライド面から、前記第1の塗布層及び第2の塗布層を形成する前記基体へ流すことにより、前記基体を前記第1の流体及び第2の流体で塗布し、前記基体を移動し、前記第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を硬化させる、ことを含む、方法。
請求項2
前記第1の流体が、少なくとも1種の溶媒と、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体とを含有する、請求項1に記載の方法。
請求項3
前記第1の流体が約5センチポイズ以下の粘度を有する、請求項1又は2に記載の方法。
請求項4
前記第1の流体が、約10マイクロメートル以下の厚さで前記基体上に塗布される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
請求項5
前記第2の流体が、第2の単一ユニットポリマー前駆体を更に含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
請求項6
前記第2の流体が、少なくとも1種の第2の溶媒を更に含有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
請求項7
前記第2の流体が約10重量%以下の水を含有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
請求項8
前記複数ユニットポリマー前駆体がアクリレートである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
請求項9
前記複数ユニットポリマー前駆体がエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、カルボン酸半エステル、ポリエステルアクリレート、アクリル化アクリル、又はそれらの組み合わせである、請求項8に記載の方法。
請求項10
前記第2の流体が、塗布前、第2の流体の総重量に基づき約15重量%を超えるポリマーを有さない、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
請求項11
前記第2の流体の粘度が、前記第1の流体の粘度の少なくとも約10倍である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
請求項12
前記第2の流体がビーズを更に含有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
請求項13
前記第2の流体が、約10ミクロン以上の厚さで前記基体上に塗布される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
請求項14
前記第1の流体、第2の流体、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を乾燥することを更に含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
請求項15
硬化が紫外線放射源、赤外線放射源、X線源、γ線源、可視光源、マイクロ波源、電子ビーム源、熱、又はそれらの組み合わせを使用して達成される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
請求項16
前記基体が少なくとも約0.5メートル/秒の速度で移動される、請求項15に記載の方法。
請求項17
スライド塗布の方法であって、少なくとも1種の溶媒、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体、又はそれらの組み合わせを含有する第1の流体を提供し、複数ユニットポリマー前駆体及び単一ユニットポリマー前駆体を含有する第2の流体を提供し、前記第1の流体中の前記少なくとも1種の溶媒又は前記少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体は、前記第2の流体の複数ユニットポリマー前駆体及び単一ユニットポリマー前駆体と相溶性を有し、前記第1の流体を第1のスライド面を下るように流して、前記第1のスライド面上に前記第1の流体層を形成し、前記第1のスライド面は前記基体に隣接して配置されており、前記第2の流体を前記第2のスライド面を下るように流し、前記第2のスライド面は、前記第2の流体が前記第2のスライド面から前記第1のスライド面の上方へ流れて前記第1の流体層上に至って前記第1のスライド面上に前記第2の流体層を形成するように前記第1のスライド面に対して配置されており、前記第1の流体層及び第2の流体層を前記第1のスライド面から、前記第1の塗布層及び第2の塗布層を形成する前記基体へ流すことにより、前記基体を前記第1の流体及び第2の流体で塗布し、ロールの使用を介して前記基体を前記第1のスライド面を通過させて移動し、前記第1の流体、第2の流体、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を乾燥し、前記第1の塗布層、第2の塗布層、又はそれらのいくつかの組み合わせの少なくとも一部を硬化させる、ことを含む、方法。
請求項18
前記第1の流体が、少なくとも1種の溶媒と、少なくとも1種の単一ユニットポリマー前駆体とを含有する請求項17に記載の方法。
請求項19
前記第1の流体が、約10マイクロメートル以下の厚さで前記基体上に塗布される、請求項17又は18に記載の方法。
請求項20
前記複数ユニットポリマー前駆体がアクリレートである、請求項17〜19のいずれか一項に記載の方法。
請求項21
前記複数ユニットポリマー前駆体が、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、カルボン酸半エステル、ポリエステルアクリレート、アクリル化アクリル、又はそれらの組み合わせである、請求項17〜20のいずれか一項に記載の方法。
請求項22
前記第2の流体が、塗布前、前記第2の流体の総重量に基づき約15重量%を超えるポリマーを有さない、請求項17〜21のいずれか一項に記載の方法。
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