JPH10113606A - 写真用途のためのベース材料の大気圧グロー放電処理方法 - Google Patents

写真用途のためのベース材料の大気圧グロー放電処理方法

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JPH10113606A
JPH10113606A JP9197539A JP19753997A JPH10113606A JP H10113606 A JPH10113606 A JP H10113606A JP 9197539 A JP9197539 A JP 9197539A JP 19753997 A JP19753997 A JP 19753997A JP H10113606 A JPH10113606 A JP H10113606A
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drum
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エー.グロッカー デビッド
Mark M Romach
エム.ロマーチ マーク
Richard C Soper
シー.ソーパー リチャード
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    • B29C59/12Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment in an environment other than air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 40kHz 〜500kHz の周波数を選択するこ
とにより、高速度で且つ比較的低い電力で、ポリエステ
ル支持体への続いて塗布された乳剤の接着力を改良する
方法及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明はポリエチレンナフタレート又は
ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル支持
体の処理方法に関する。この処理は、大気圧でヘリウム
並びに任意に窒素及び/又は酸素のガス中で行われる。
この処理は、金属電極及び電極が発電機に接続され、約
1〜2mm間隔を空けて離れているときの大気グロー放電
結果を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、次の被覆層の接着
を促進するために大気圧での放電により写真支持体を処
理する改良方法に関する。
【0002】
【従来の技術】種々の材料の間の接着を促進するため
に、コロナ放電が産業界で広く使用されている。写真製
品の製造に於いて、水性皮膜及び非水性皮膜を支持体材
料に接着させるためのコロナの種々の適用を記載した大
量の文献が存在している。これらのコロナの殆ど全部
は、空気中で大気圧で、高電圧(約5〜10kV)で、比
較的高周波(10kHz )の信号を電極にかけることによ
って作られる。米国特許第4,241,169号、同第
4,701,403号、同第4,087,574号、同
第4,429,032号、同第4,363,872号、
同第4,229,523号、同第4,394,442
号、同第3,411,908号、同第3,531,31
4号、同第3,582,339号、同第3,607,3
45号、同第3,630,742号、同第3,860,
427号、同第3,874,877号、同第3,88
8,753号、同第4,055,685号、同第4,5
18,681号、同第5,004,669号、フランス
特許第76 13034号、EP出願第9230355
6.2号参照。しかしながら、コロナ処理の有用性には
制限がある。コロナは、一般にストリーマーとして知ら
れている局部的に強力な放電を作り、これらのストリー
マーによって不均一なレベルの処理が起こるおそれがあ
る。これはまた、モトル欠陥を作る写真乳剤中の赤感光
度の不均質な損失に関係するようである。更に、コロナ
は皮膜のポリエチレンへの接着を促進する上で確かに有
効であるが、PET,PEN等のような種々のポリエス
テル支持体への層の接着を促進する上では比較的効果が
ない。
【0003】皮膜用のポリマーを製造する更に調節可能
で有効な方法は、低圧グロー放電処理によるものであ
る。本来、グロー放電は非常に拡散性で均質であり、一
層均一な処理をもたらす。更に、ガスを調節することに
よって、ポリエステル及びポリエチレンのような材料へ
の写真層の接着性を改良することが可能である。例え
ば、米国特許第4,993,267号、同第3,83
7,886号及び同第4,451,497号参照。減圧
下で行われるグロー放電処理に於ける主な欠点は、処理
ステーションで低圧を維持する問題である。支持体をチ
ャンバーの中に入れ、空気を除去するバッチ方法又は支
持体を異なった圧力領域を通すことを必要とするインラ
イン方法を使用することが必要である。第一の場合に、
支持体は皮膜を適用する前に追加のオフライン工程を通
過しなくてはならない。これは製品の流れからみて魅力
が無く、追加の投資を必要とする。第二の選択は、移送
通路内で圧力差を維持するために必要な非常に厳しい許
容範囲のために、実用化することが困難であり、費用が
かかる。これには高価で複雑な機器及びポンプが必要で
ある。これらの処理を行うことができる大気圧に近づく
ほど、方法は単純で費用が少なくなる。
【0004】適切な条件下で、安定な拡散グロー放電を
大気圧で作ることができることが知られている。この領
域での研究は、主としてフォトレジストのエッチング及
び材料の析出に限定され、向けられてきた。しかしなが
ら、接着のための処理についての文献(WO94/28
568)がある。多数の報告では、大気圧で拡散グロー
放電を作る信頼できる方法は、放電ガスとしてヘリウム
を使用することがあると示されている。文献に報告され
た仕事を再現し、信頼できるものであることがわかっ
た。更に、Yoshikawa等(米国特許第5,31
6,739号)は、大気圧でヘリウム及びヘリウムと他
のガスとの混合物でゴムを処理するために使用される装
置を記載している。彼らは直流から13.56Mhz まで
の周波数の範囲の電源を使用し、特定の周波数又は狭い
範囲の周波数を使用することによって利点が得られない
ことを示している。しかしながら、本発明者等は、新規
な放電装置内で微量の活性ガスを使用することによっ
て、一定の周波数で、ポリエチレン、PET及びPEN
のような材料を被覆することが困難な写真乳剤の接着性
を劇的に改良することができる安定な大気圧放電を作る
ことができることを見出した。
【0005】1994年9月1日出願の米国特許出願0
8/299,776には、第一電極が第一表面を有し、
第一電極が第一表面に隣接する複数個の間隔を空けて離
れた穴を有し、第二電極を配置し、第一電極の第一表面
から間隔を空けて離れた第二表面を有し、この穴を通し
てガスを送り(但し、ガスは大気圧以上である)、ガス
がヘリウム並びに任意に酸素及び/又は窒素からなり、
10kHz 〜50Mhz の周波数を有する電源を第一電極に
接続し、そしてウエブを第一電極の第一表面と第二電極
の第二表面との間に配置して、ポリマーウエブを大気グ
ロー放電に付して接着性を改良することからなるポリマ
ー支持体の処理方法が開示されている。
【0006】上記の方法は非常に有用であることが見出
されたが、5フィート/分以上のような極めて速い速度
で、且つ5ワット/平方センチメートル以下のような比
較的低い電力密度でフィルムを走行させることができる
ことが、写真システムに於いてかなり重要である。
【0007】1996年2月13日出願のUSSN08
/600,568には、予想されるものよりも高い速度
で且つ予想されるものよりも低い電力密度で、上記装置
の使用を可能にする処理ガス及び処理周波数の好ましい
組合せが記載されている。特に、このガスはヘリウムと
任意に酸素及び/又は窒素とからなる。特に有効で速い
処理は、40kHz 〜約500kHz の周波数で電源を運転
するとき可能であろう。
【0008】上記出願に記載された方法を使用すること
の一つの欠点は、複数個の間隔を近づけた穴を設けて製
作した処理電極を必要とすることである。このような電
極を製作することは精密機械を必要とし、かなりの費用
を必要とする。更に、これは特定のドラム電極に組み合
わさっており、他の直径のドラムと取り替えることがで
きない。これらの先行する出願に記載されているものと
同じ結果を達成するために、写真製造操作を通してその
多くのものが既に所定の位置にある、標準的なコロナ放
電処理装置を使用することができる顕著な利点が存在す
るであろう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高速度で処
理することによって写真システム内における接着を達成
するために、特定のガス及びガス混合物を用いて特定の
周波数範囲内の電源で運転する従来のコロナ放電処理機
器及び改良された機器を使用することによって従来技術
の問題点を解決しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ドラム
形状の金属電極に対面させて配置した1個又はそれ以上
の金属活性電極を設けること、ヘリウムからなるガスを
ドラム形状の金属電極に送ること、40kHz 〜500kH
z の周波数を有する電源を、活性電極とドラム電極との
間に接続すること、及びポリマーウエブ形状材料をドラ
ム形状の電極の上で移送して、それを活性電極によって
作られる大気グロー放電に暴露させること、からなる大
気圧でのポリマー支持体の処理方法が提供される。
【0011】本発明の特に好ましい態様では、ドラム形
状の金属電極に対面させて配置した1個又はそれ以上の
金属活性電極を設けること、ヘリウムからなるガスを、
スリットが電極に対して密閉されている電極装置に流れ
を分配することができる、スリットを含むガス分配バー
を通して供給すること、40kHz 〜500kHz の周波数
を有する電源を、活性電極と接地した電極との間に接続
すること、及びポリマーウエブ形状材料をドラム形状の
電極の上で移送して、それを活性電極によって作られる
大気グロー放電に暴露させること、によるポリマー支持
体の処理方法が提供される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の他の及び別の目的、利点
及び能力と共に、本発明のより良い理解のために、添付
する図面及び本発明の幾つかの面の記載と結び付けて以
下の詳細な記載及び特許請求の範囲を参照する。
【0013】図1は、1996年2月13日出願の米国
特許出願08/600,568号で使用されている大気
グロー放電装置の断面図を示す。電極20には、それを
通して入口24からのガスを供給する一連の開口23が
含まれている。電極20の寸法は、12.1cm×13.
3cmである。電極20は、それぞれ1mmの直径を有する
333個の開口23を有する。この開口は電極20の上
に対称的に分布されている。高パーセントの反応性ガス
種である最も著名なHe中のN2 及びO2 で大気圧での
安定なグロー放電が、図1に示す電極20を使用して可
能である。これによって、低電力でポリエステル支持体
の一層完全な処理が可能である。図1に示される開口付
き電極形状は、開口23を通って供給されるHe中8%
のN2 の混合物で環境空気中で操作することができる。
【0014】ポリマー支持体の処理に於いて、できるだ
け低い電力でできるだけ速い移送速度を使用して接着力
を増大させることが不可欠である。全ての写真処理を、
適当な費用考慮及び豊富な供給を維持するために極めて
高い速度で行うとき、より高いウエブ速度で所望の接着
力を達成できることが重要である。米国特許出願08/
299,776に記載されているガス混合物を、1〜3
0フィート/分の種々の速度で使用する場合、このこと
は極めて困難である。ウエブの速度を上昇させたとき、
多くのガス混合物は等しい接着性を保持しなかった。
【0015】大きな電力必要量は資本費用を増加させ、
処理するウエブを熱的に損傷し得るので、できるだけ最
低の電力を使用することが重要である。電力密度は、処
理電極に付与される電力を処理電極の面積で割ったもの
として定義され、ワット/平方センチメートルで測定さ
れる。1:1又はそれ以上の、フィート/分でのフエブ
速度のW/cm2 での電力密度に対する比での有効な処理
は、40kHz 〜500kHz の周波数のみで得ることがで
きることが、ここに見出された。
【0016】図1の装置の開口の穴を必要としない器具
を使用できることが重要であるので、本発明を図3に示
す。
【0017】図2は、一般的なカバーロールコロナ放電
処理(CDT)ステーションの概略表示である。CDT
は、プラスチックウエブを濡れ性にし、流体状で被覆さ
れるインキ及びその他の材料に対して接着性にするため
にプラスチックウエブを処理するための普通の方法であ
る。コロナ放電のための普通の方式は、空気中で運転す
ることである。空気についての放電開始電圧は、典型的
に必要な電界強度が、電圧を加えた電極と接地との間の
小さい空気間隙で、高い(3〜15KV)電圧を加えて運
転することによって達成されるようなものである。コロ
ナ放電装置は、小さい半径点(radius poin
ts)又は狭いゲージワイヤ(gauge wire
s)の理由によって高電界強度を達成する。狭いゲージ
ワイヤは表面への近い接近は重要ではないが、このよう
なワイヤ電極装置について高い電流及び高い電力が適当
でないことを意味している。こうして平らな表面の電極
(1)及びウエブ間隙に対して小さい電極での平らなウ
エブのコロナ処理は、自然で、普通の、予測される適用
である。コロナ放電処理の他の面は、暴走電流が停止し
ないと破壊アークが高い電力で起こることである。これ
は典型的に、15KV以上の電圧に耐えることができる誘
電体バリヤー層(5)でなされ、それで誘電体層での大
気放電はしばしばバリヤー放電と呼ばれる。必要な特性
は、かなりの電力が交流で発生し得るのみであり、それ
で典型的なコロナ放電処理機が3kHz 〜40kKz の電源
(3)で作動することである。処理中に安定であるため
に、コロナ放電処理機の空気間隙は一定のままでなくて
はならず、それでウエブ処理に対する典型的な適用に
は、ウエブ(4)をローラに対して外周に配置された電
極(1)と共に位置決めするためにローラ(2)を使用
することが含まれる。処理するプラスチックウエブはバ
リヤーとして十分であるかもしれないが、普通装置内の
誘導体によって強化される。誘電体が電極上に配置され
ている場合、これは普通裸ロール処理機として知られて
いるCDT処理機の一般的を種類を定義する。CDT処
理機の他の普通の種類であるカバーロール処理機(図
2)では、金属電極(1)を製作することの容易性でロ
ーラ(2)の上に配置された種々の誘電体(5)が使用
される。金属電極は普通、1/2〜1インチ幅の多重構
成単位として見出され、ウエブ表面間隙に対して電極の
保全を単純化するためにローラの周りに外周に沿って配
置させることができる。金属電極の他の普通の種類は
「シュー」であり、これは一定の空気間隙を維持するた
めにローラの直径に合わせて作られた1個の構成単位で
ある。裸ロール処理機は、誘電体カバー電極が電極上で
濃縮される高電力密度に付随する熱衝撃のために破壊
し、それで電極をカバーする誘電体材料の寿命を延長
し、普通のCDT副生物であるオゾンを排出するために
空気流を冷却することが発明された(米国特許第4,4
46,110号参照)。空気中で作動するコロナ放電処
理機についての典型的な処理ドーズ量は、1〜4ワット
−分/平方フィートである。これらの処理ドーズ量及び
誘電体のために利用できる材料は、10〜2000フィ
ート/分のウエブ速度での成功した処理が可能であるこ
とを意味する。空気中でのCDTの成功は、写真皮膜の
接着性に関してポリエチレンのようなウエブ表面に限定
される。
【0018】本発明の装置を図3に示す。これは設備が
活性電極の下に実質的で均一なガス流を作るように製造
され、大気圧以上で作動する放電による以外は標準的な
コロナ放電装置に類似している。ガスは電極の対の間に
導入され、外側に流れて周りの空気を実質的に置換し、
所望のガス組成物を絶えず補充する。
【0019】図3は、接地したローラ(2)と活性電極
(1)(電力が付与される電極)との間の関係を示す。
電源は普通に全ての電極(1)及び接地したローラコア
(2)に接続されている。ローラは絶縁層(5)でカバ
ーされている。処理するウエブ(4)は、ローラ(2)
の上で且つ電極(1)の下に向けられ、電極(1)は小
さい間隙のみが残るようにウエブから空間をあけて離れ
ている。典型的な間隙は0.020〜0.060インチ
であり、小さい間隙ほど好ましい。処理ガスはシリコー
ンゴムを有する電極に対して密閉され、この電極から絶
縁されている分配スリット(6)を経て電極の間に入
る。処理ガスは、電極面と処理するウエブとの間の放電
帯域を通って流れるように賦勢されている。処理ガス
は、均一に分布させる目的のためにチューブ(10)を
経てスリットに分配される。チューブは上部構造物
(7)内の溝から与えられ、個々のチューブ(10)へ
の流量を調節するためにネジ調節装置を利用することが
できる。上部構造物溝への進入は入口(8)を経る。
【0020】性能を発揮するために、写真製品中の感光
性層はそれが被覆されている支持体に接着していなくて
はならないことは明らかである。この接着力は、乾燥状
態に於いてと現像液及びその他の溶液中で処理する間と
の両方で十分でなくてはならない。感光性層は、通常普
通に使用されるポリマー支持体に直接接着しないので、
しばしば「下塗り(subbing)」層と呼ばれる接
着助長層が使用される。この層は支持体によく接着し、
またこれと写真層との間の良好な接着を促進する。下塗
層の支持体ポリマーへの接着を促進することができる、
又は直接支持体への写真層の接着を与えることができる
表面処理が検討されてきた。
【0021】写真乳剤のほかに、支持体に帯電防止層、
磁性層及び潤滑層のような他の層を接着することができ
る。画像形成要素の製造及び使用に於ける静電荷に付随
する問題点はよく知られている。電荷の蓄積はごみ又は
埃の吸引になり、物理的欠陥を作り得る。放射線感受性
層(例えば、写真乳剤)の適用又は使用の際の蓄積され
た電荷の放電は、感光性層(群)に不規則なカブリパタ
ーン又はスタチックマークを作ることができる。これら
の静電荷問題は、増加した写真乳剤感光度、増加した被
覆機械速度及び増加した後被覆乾燥効率のために、ます
ます一層厳しくなってきた。輸送帯電は、他の材料に対
して相対的な運動があるとき電荷を蓄積する高誘電材料
の傾向の結果である。これは被覆並びにスリッティン
グ、及びスプーリングのような後被覆操作の間に静電帯
電する結果になる。静電荷蓄積はまた、画像要素の使用
の間、例えば自動カメラ内で写真フィルムのロールをフ
ィルムカセットから外に巻いたり、フィルムカセットの
中に巻き戻したりする間に起きるおそれがある。磁気読
み取り及び磁気書き込みの間の静電放電は、ビット誤り
率が増加する結果になり得る。これらの問題点は、低い
相対湿度で悪化し得る。同様に、画像形成要素の高速処
理は静電荷発生になり得る。静電荷制御のための増加し
た要求のために、広範囲の種々のイオン的に伝導性の材
料及び電子的に伝導性の材料が、写真画像形成要素、磁
気記録要素及びその他の画像形成要素用の帯電防止層の
中に含有されてきた。
【0022】ポリエステル支持体に接着することがてき
る補助層の例としては、一般的な磁気記録技術で使用さ
れるものと類似の技術により、放射線感受性ハロゲン化
銀写真要素に磁気記録層に情報を記録するために、及び
磁気記録層から情報を読み取るために有利に使用するこ
とができる透明磁気記録層が含有されていてよいこと
が、第3,782,947号、第4,279,945
号、第4,990,276号、第5,217,804
号、第5,147,768号、第5,229,259
号、第5,255,031号その他を含む種々の米国特
許からよく知られている。情報交換のための磁気記録層
を使用することにより、感光性材料、写真条件、プリン
ト条件及びその他の情報を同定する情報の入力及び出力
により改良された写真プリント品質が可能になる。
【0023】追加の補助層がまた画像要素中に存在して
いてもよい。これらの層は、耐摩耗性及びその他の保護
層、研磨剤含有層、接着助長層、カール調節層、輸送調
節層、潤滑層、磁性層並びに改良されたウエブ輸送、光
学的性質、物理的性質及び耐久性のような目的のための
その他の層のために使用することができるが、これらに
限定されない。図3に示すもののような装置を、2種の
放電電源周波数で幾つかのガス及びガス混合物で運転し
た。ポリエチレンナフタレートを、写真乳剤の塗布のよ
うな他の製造操作と共にインラインで作動するための処
理の能力を評価するために、幾つかの速度で処理帯域を
通過させて輸送した。次いでこのようにして処理した表
面を、多くのカラー写真システムの第一層であるハレー
ション防止層で手によって塗布した。乳剤が固まり乾燥
した後、処理したPENの接着性を試験するために一連
の接着試験を行った。
【0024】下記の場合のそれぞれに於いて、ハレーシ
ョン防止層の接着性を、湿潤状態及び乾燥状態の両方で
評価した。試験する前に、塗布したフィルムを22℃及
び40%相対湿度で72時間(乾燥試験)又は336時
間(湿潤試験)の何れかで乾燥した。乾燥試験は、5段
階の次第に攻撃的になる段階で接着テープで支持体から
乳剤を剥離することを試みることによって行った。一連
のものは、テープ種類、テープ幅、刻み目入れ工具の種
類、刻み目の種類及びテープ剥離速度を変更することか
らなっている。乳剤にかき傷を付けるために、高速(H
SS)差込バイト(tool bit)又は解剖用メス
を使用した。パターン(「H」又は「#」)を使用する
とき、乳剤表面にパターンを形成するためにHSSバイ
ト又はメスを使用した。次いで一片の特別のテープを調
製した領域の上に手で適用し、押し付けた。リーダー又
は引張タブの長さは、剥離速度を更に調節するために試
験特異性である。
【0025】使用したテープには、全てスリーエム社
(3M Company)によって製造された810
(1/2インチ幅)、610(1インチ幅)及び396
(3/4インチ幅)が含まれる。差込バイトの一つは、
テープの下の領域に剥離応力を集中させるためにテープ
の縁で乳剤を薄切りするのに使用することができる。剥
離力は縁に刻み目を付けないで展開され得る。それぞれ
の場合に、剥離角をテープと支持体との間で90度にな
るようにしてテープを剥離する。剥離運動の速度は、特
別の試験の攻撃性に影響を与える他の要因である。攻撃
性を増大させるために、試験の二つは多重剥離を使用す
る。試験の要約を、攻撃性が増大する順に、表Iに示
す。
【0026】
【表1】
【0027】テープによって除去された乳剤の量を、各
条件についてテープの下の元の結合領域のパーセントと
して記録し、表IIに示す。0%除去の評価点は全ての条
件下で乳剤が除去されないことを意味し、製品品質写真
フィルムのために必要であると考えられる。100%の
評価点は、5種の条件の全てで完全な除去があったこと
を意味する。0%と100%との間の評価点は、5種の
条件の全てについての除去を平均することによって決定
される。湿潤接着性は、塗布したフィルムを38℃の温
度の現像液中に入れ、1.0N/cm2 の圧力をパッドに
かけながら研磨パッド(Scotchbrite)でそ
れを摩擦することによって評価する。パッドの下での6
0回の後進前進サイクルの後、除去された乳剤の量を研
磨面積のパーセントとして評価した。除去ゼロの評価点
が製品品質写真フィルムのために必要であると考えられ
る。
【0028】
【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を更
に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定す
るものでないことは言うまでもない。
【0029】実施例1 図3に示すような処理装置を、電極を貫通して流した4
0リットル/分のヘリウム及び4リットル/分の窒素で
操作した。450kHz の周波数及び192ワットの電力
で操作する電源を使用した。ポリエチレンナフタレート
を、10フィート/分の線速度で処理ゾーンを貫通させ
て移送した。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空
けた、6個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前
記のようにしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥し
た。この処理の結果は、湿潤試験及び乾燥試験の両方に
ついて0%除去であった。
【0030】実施例2 図3に示すような処理装置を、電極を貫通して流した4
0リットル/分のヘリウム及び8リットル/分の窒素で
操作した。450kHz の周波数及び186ワットの電力
で操作する電源を使用した。ポリエチレンナフタレート
を、10フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移
送した。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空け
た、6個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記
のようにしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。
この処理の結果は、湿潤試験について0%除去で、乾燥
試験について1%除去であった。
【0031】実施例3 図3に示すような処理装置を、電極を貫通して流した4
0リットル/分のヘリウム単独で操作した。450kHz
の周波数及び168ワットの電力で操作する電源を使用
した。ポリエチレンナフタレートを、30フィート/分
の線速度で処理ゾーンを通して移送した。ゴム被覆ドラ
ムから0.76mmの間隔を空けた、6個の裸チタン処理
バーを使用した。処理後に前記のようにしてポリエステ
ル支持体を塗布し、乾燥した。この処理の結果は湿潤試
験について0%除去で、乾燥試験について3%除去であ
った。
【0032】実施例4 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した40
リットル/分のヘリウム及び8リットル/分の窒素で操
作した。450kHz の周波数及び188ワットの電力で
操作する電源を使用した。ポリエチレンナフタレート
を、30フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移
送した。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空け
た、6個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記
のようにしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。
この処理の結果は湿潤試験について0%除去で、乾燥試
験について0%除去であった。
【0033】比較例1 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した8リ
ットル/分のヘリウム単独で操作した。10kHz の周波
数及び400ワットの電力で操作する、従来のコロナ放
電処理電源を使用した。ポリエチレンナフタレートを、
10フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移送し
た。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空けた、6
個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記のよう
にしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。この処
理の結果は湿潤試験について100%除去で、乾燥試験
について1%除去であった。
【0034】比較例2 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した8リ
ットル/分のヘリウム及び0.32リットル/分の窒素
で操作した。10kHz の周波数及び468ワットの電力
で操作する、従来のコロナ放電処理電源を使用した。ポ
リエチレンナフタレートを、10フィート/分の線速度
で処理ゾーンを通して移送した。ゴム被覆ドラムから
0.76mmの間隔を空けた、6個の裸チタン処理バーを
使用した。処理後に前記のようにしてポリエステル支持
体を塗布し、乾燥した。この処理の結果は湿潤試験につ
いて86%除去で、乾燥試験について0%除去であっ
た。
【0035】比較例3 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した80
リットル/分のヘリウム及び3.2リットル/分の窒素
で操作した。10kHz の周波数及び396ワットの電力
で操作する、従来のコロナ放電処理電源を使用した。ポ
リエチレンナフタレートを、10フィート/分の線速度
で処理ゾーンを通して移送した。ゴム被覆ドラムから
0.76mmの間隔を空けた、6個の裸チタン処理バーを
使用した。処理後に前記のようにしてポリエステル支持
体を塗布し、乾燥した。この処理の結果は湿潤試験につ
いて100%除去で、乾燥試験について2%除去であっ
た。
【0036】比較例4 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した8リ
ットル/分の窒素単独で操作した。10kHz の周波数及
び426ワットの電力で操作する、従来のコロナ放電処
理電源を使用した。ポリエチレンナフタレートを、10
フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移送した。
ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空けた、6個の
裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記のようにし
てポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。この処理の
結果は湿潤試験について1%除去で、乾燥試験について
2%除去であった。
【0037】比較例5 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した8リ
ットル/分のヘリウム単独で操作した。10kHz の周波
数及び438ワットの電力で操作する、従来のコロナ放
電処理電源を使用した。ポリエチレンナフタレートを、
30フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移送し
た。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空けた、6
個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記のよう
にしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。この処
理の結果は湿潤試験について100%除去で、乾燥試験
について2%除去であった。
【0038】比較例6 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した8リ
ットル/分のヘリウム及び0.32リットル/分の窒素
で操作した。10kHz の周波数及び482ワットの電力
で操作する、従来のコロナ放電処理電源を使用した。ポ
リエチレンナフタレートを、30フィート/分の線速度
で処理ゾーンを通して移送した。ゴム被覆ドラムから
0.76mmの間隔を空けた、6個の裸チタン処理バーを
使用した。処理後に前記のようにしてポリエステル支持
体を塗布し、乾燥した。この処理の結果は湿潤試験につ
いて100%除去で、乾燥試験について0%除去であっ
た。
【0039】比較例7 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した80
リットル/分のヘリウム及び3.2リットル/分の窒素
で操作した。10kHz の周波数及び376ワットの電力
で操作する、従来のコロナ放電処理電源を使用した。ポ
リエチレンナフタレートを、30フィート/分の線速度
で処理ゾーンを通して移送した。ゴム被覆ドラムから
0.76mmの間隔を空けた、6個の裸チタン処理バーを
使用した。処理後に前記のようにしてポリエステル支持
体を塗布し、乾燥した。この処理の結果は湿潤試験につ
いて100%除去で、乾燥試験について1%除去であっ
た。
【0040】比較例8 図3に示すような処理装置を、電極を通して流した80
リットル/分のヘリウム単独で操作した。10kHz の周
波数及び396ワットの電力で操作する、従来のコロナ
放電処理電源を使用した。ポリエチレンナフタレート
を、30フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移
送した。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空け
た、6個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記
のようにしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。
この処理の結果は湿潤試験について100%除去で、乾
燥試験について1%除去であった。
【0041】比較例9 図3に示すような処理装置を、どのようなガスも電極を
通して流すこと無く空気中で操作した。10kHz の周波
数及び490ワットの電力で操作する、従来のコロナ放
電処理電源を使用した。ポリエチレンナフタレートを、
30フィート/分の線速度で処理ゾーンを通して移送し
た。ゴム被覆ドラムから0.76mmの間隔を空けた、6
個の裸チタン処理バーを使用した。処理後に前記のよう
にしてポリエステル支持体を塗布し、乾燥した。この処
理の結果は湿潤試験について100%除去で、乾燥試験
について1%除去であった。
【0042】下記の表IIに、これらの例の接着結果を要
約する。この表には未処理の支持体も含める。処理しな
い支持体では、湿潤試験及び乾燥試験の両方で100%
除去が存在し、未処理のPENへの写真乳剤の接着力は
許容できないものであることを示している。
【0043】
【表2】
【0044】表IIのデータから明らかである重要で且つ
驚くべき結果は、接着力の電源周波数への依存性であ
る。全ての場合に、450kHz の周波数で湿潤接着力は
完全であり、二つの場合に湿潤接着力及び乾燥接着力の
両方で完全であった。条件の広範囲の組合せを研究した
にも拘わらず、如何なることがあっても10kHz の従来
の周波数で行った処理によって完全な湿潤接着力は得ら
れなかった。この研究の過程で450kHz の周波数で操
作するために、担体ガスとしてヘリウムを使用すること
が必要であることも見出された。
【0045】Roth等(WO94/28568)は、
彼らが、放電が持続する周波数の下限を計算した大気グ
ロー放電装置の解析を示している。彼らに従って、この
周波数は下記式によって与えられる。
【0046】
【数1】
【0047】(但し、eはイオン電荷であり、Vは二乗
平均平方根放電電圧であり、mはイオン質量であり、γ
はイオン衝突頻度であり(Roth等により、6.8×
109/秒として与えられる)、そしてdは放電のため
の電極離隔距離である)。450kHz で、本発明のヘリ
ウム放電は、1100Vのrms電圧で0.76mmの電
極離隔距離で作動する。Rothの教示により、これら
の条件下で放電が持続することができる最低周波数は
2.2Mhz である。上記の有効な処理は450kHzで作
動し、これはRothが教示する下限よりも5倍小さ
い。
【0048】これらの結果は、正しい周波数でなされ
る、ヘリウム又はヘリウムと他のガスとの混合物中での
ポリマー支持体の処理によって、支持体への直接の乳剤
の接着力を顕著に改良できることを示している。これら
の種類の結果は、典型的に3〜40kHz の範囲内の周波
数でなされる従来のコロナ処理では不可能である。
【0049】以上、本発明を好ましい態様を特に参照し
て記載したが、本発明の範囲から逸脱することなく種々
の変更を行うことができ、好ましい態様の要素を等価物
で置き換えることができることが、当業者により理解さ
れるであろう。更に、本発明の本質的な教示から逸脱す
ることなく、本発明の教示に重要な特別の状況に適合す
るために、多くの修正を行うことができる。
【0050】
【発明の効果】本発明は、経済的に維持することができ
るグロー放電装置を使用してポリエステル支持体の接着
性を改良する利点を提供し、これらの運転は比較的低い
電力密度での高速の支持体処理を維持しながら、大気圧
で維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術の電極の説明図である。
【図2】一般的なコロナ放電処理装置の説明図である。
【図3】本発明で使用するとき、特に好ましいコロナ放
電処理装置の説明図である。
【符号の説明】
1…活性電極 2…ローラ 3…電源 4…ウエブ 5…絶縁層又は誘電体バリヤー層 6…分配スリット 7…上部構造物 8…入口 10…チューブ 20…電極 23…開口 24…入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード シー.ソーパー アメリカ合衆国,ニューヨーク 14564− 9344,ビクター,ブレース ロード 1488

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドラム形状の金属電極に対面させて配置
    した1個又はそれ以上の金属活性電極を設けること、 ヘリウムからなるガスをドラム形状の金属電極に送るこ
    と、 40kHz 〜500kHz の周波数を有する電源を、活性電
    極とドラム電極との間に接続すること、及びポリマーウ
    エブ形状材料をドラム形状の電極の上で移送して、それ
    を活性電極によって作られる大気グロー放電に暴露させ
    ることからなる、大気圧でのポリマー支持体の処理方
    法。
  2. 【請求項2】 ドラム形状金属電極に対面させて配置し
    た1個又はそれ以上の金属活性電極を設けること、 ヘリウムからなるガスを、スリットが電極に対して密閉
    されている電極装置に流れを分配することができるスリ
    ットを含むガス分配バーを通して送ること、 40kHz 〜500kHz の周波数を有する電源を活性電極
    とドラム電極との間に接続すること、及びポリマーウエ
    ブ形状材料をドラム形状電極の上で移送して、それを活
    性電極によって作られる大気グロー放電に暴露させるこ
    とからなる、大気圧でのポリマー支持体の処理方法。
JP9197539A 1996-07-23 1997-07-23 写真用途のためのベース材料の大気圧グロー放電処理方法 Pending JPH10113606A (ja)

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