JP2012523959A - 欠陥の少ないコーティングのためのプロセス及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
微粒子ビードを含有するコーティング溶液を調製し、ポリマー基材上にコーティングして、均質なビード分布で薄膜をコーティングするプロセスの能力を実証した。コーティングは、異なるUV LEDで部分重合しながら、厚さ0.005インチ(0.0127cm)のポリエチレンテレフタレート(PET)基材に適用した。
溶剤を除去する前にコーティングを部分重合することによって可能となるプロセス速度の増加を実証するために、紫外線硬化性コーティング溶液を調製した。この実施例では、ウェブ速度の増加につれてコーティングに「むら」欠陥が生成された。コーティングの部分重合は、むらが観察される前のより高いコーティング速度を可能にした。
溶剤を除去する前にコーティングを部分重合することによって可能となるむらの低減を実証するために、ナノ粒子を含有する紫外線硬化性コーティング溶液を調製した。この実施例では、コーティングにむらが生成され、低電力でのコーティングの部分重合によってそのむらがなくなった。
Claims (35)
- ポリマーコーティング用のプロセスであって、
重合性材料を溶剤中に含む第1の溶液を基材上にコーティングする工程と、
前記重合性材料の第1の部分を重合して、部分重合された材料を第2の溶液中に含む均質な組成物を形成する工程であって、前記第2の溶液中にて前記重合性材料が部分的に欠如している、工程と、
前記均質な組成物から前記溶剤の主部分を除去する工程と、を含む、プロセス。 - 前記溶剤の前記主部分を除去した後に、前記重合性材料の第2の部分を重合することを更に含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記基材上に前記溶液をコーティングした後に、前記溶液から前記溶剤の副部分を除去することを更に含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記均質な組成物がポリマーゲルを含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記溶剤が有機溶剤又は有機溶剤混合物を含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記重合性材料の前記第1の部分の重合中、前記第1の溶液の固形分重量百分率が約30%未満であるか又は約40%より高い、請求項1に記載のプロセス。
- 前記重合性材料の前記第1の部分の重合中、前記第1の溶液の固形分重量百分率が約10%未満であるか又は約60%より高い、請求項1に記載のプロセス。
- 前記重合性材料の前記第1の部分の重合中、前記第1の溶液の固形分重量百分率が約5%未満であるか又は約90%より高い、請求項1に記載のプロセス。
- 前記溶剤の前記主部分を除去する工程が、加熱炉での乾燥工程、赤外線又は他の輻射光源を用いた乾燥工程、真空乾燥工程、ギャップ乾燥工程、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記溶剤の前記副部分を除去する工程が、加熱炉での乾燥工程、赤外線又は他の輻射光源での乾燥工程、真空乾燥工程、ギャップ乾燥工程、又はそれらの組み合わせを含む、請求項3に記載のプロセス。
- 前記第1の溶液が粒子を更に含み、前記粒子の少なくともいくつかは前記重合性材料の前記第1の部分の重合中に、前記部分重合された材料と結合される、請求項1に記載のプロセス。
- 前記粒子が表面修飾されたナノ粒子を含む、請求項11に記載のプロセス。
- 前記表面修飾されたナノ粒子が反応性ナノ粒子、非反応性ナノ粒子、又はそれらの組み合わせを含む、請求項12に記載のプロセス。
- 前記反応性ナノ粒子の実質的な部分が、前記部分重合された材料と化学結合を形成する、請求項13に記載のプロセス。
- 前記非反応性ナノ粒子の実質的な部分が、前記部分重合された材料と物理的結合を形成する、請求項13に記載のプロセス。
- 重合する工程が、カチオン重合、フリーラジカル重合、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のプロセス。
- 重合する工程が、化学線を用いて重合する工程を含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記化学線が、紫外線(UV)、可視放射線、赤外線、電子ビーム線、又はそれらの組み合わせを含む、請求項17に記載のプロセス。
- 前記第1の溶液が、光開始剤を更に含む、請求項17に記載のプロセス。
- 前記化学線が紫外線(UV)を含む、請求項17に記載のプロセス。
- 前記UV線が、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)によって生成される、請求項20に記載のプロセス。
- 前記少なくとも1つのLEDが365、385、395、又は405ナノメートルのピーク波長を含む、請求項21に記載のプロセス。
- 前記均質な組成物が、実質的な乱れのない均質な厚さを有する、請求項1に記載のプロセス。
- 実質的な乱れが、むら、相分離、筋、波、脱濡れ、若しくは凝集、又はそれらの組み合わせを含む、請求項23に記載のプロセス。
- 前記基材が移動し、前記コーティングする工程、重合する工程、及び除去する工程が連続して順に行われる、請求項1に記載のプロセス。
- 装置であって、
巻き解きロールから巻き取りロールへと基材をウェブ下流に搬送するためのウェブラインと、
前記巻き解きロールに近接して配置され、重合性材料を溶剤中に含む第1の溶液を前記基材上にコーティングできる、コーティングセクションと、
前記コーティングセクションからウェブ下流に配置された重合セクションであり、前記重合性材料の第1の部分を重合し、部分重合された材料を第2の溶液中に含む均質な組成物を形成することができ、前記第2の溶液中にて前記重合性材料が部分的に欠如している、重合セクションと、
前記重合セクションからウェブ下流に配置された溶剤除去セクションであって、前記均質な組成物から前記溶剤の主部分を除去できる、溶剤除去セクションと、を備える、装置。 - 前記コーティングセクションと前記重合セクションとの間に配置されたコーティング調整セクションを更に備え、前記コーティング調整セクションが前記基材を取り囲む第1の制御環境を提供できる、請求項26に記載の装置。
- 前記重合セクションが、前記基材を取り囲む第2の制御環境を提供できる、請求項26に記載の装置。
- 前記溶剤除去セクションからウェブ下流に配置された第2の重合セクションであって、前記溶剤の前記主部分を除去した後に前記重合性材料の第2の部分を重合できる、第2の重合セクションを更に備える、請求項26に記載の装置。
- 重合する工程が、化学線を用いて重合する工程を含む、請求項26に記載のプロセス。
- 前記化学線が、紫外線(UV)、可視放射線、赤外線、電子ビーム線、又はそれらの組み合わせを含む、請求項30に記載のプロセス。
- 前記第1の溶液が、光開始剤を更に含む、請求項26に記載のプロセス。
- 前記化学線が紫外線(UV)を含む、請求項30に記載のプロセス。
- 前記UV線が、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)によって生成される、請求項33に記載のプロセス。
- 前記少なくとも1つのLEDが365、385、395、又は405ナノメートルのピーク波長を含む、請求項34に記載のプロセス。
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