JP2003532528A

JP2003532528A - コーティングおよび方法

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Publication number: JP2003532528A
Application number: JP2001582007A
Authority: JP
Inventors: ディビガルピティヤ，ランジス; ミホリクス，ガブリエラ; シー．チャンバース，デービッド
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2021-05-02
Also published as: CA2406538A1; JP5160713B2; WO2001085361A3; AU2001261124A1; EP1284828A2; US6511701B1; EP1284828B1; ATE439917T1; TW562709B; DE60139616D1; WO2001085361A2

Abstract

(57)【要約】粒子を含む乾燥組成物でポリマー基材をコーティングする方法が提供される。粒子は、モース硬度が１〜２．５の間であり、好ましくは最大寸法が１００μｍ未満である。基材表面と平行に移動するアプリケーターを使用して、基材上で粒子をバフィングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、ポリマー基材上へのコーティングに関する。より具体的には、本発
明は、低エネルギーで適用されたポリマー基材上の薄膜コーティング、およびポ
リマー基材のコーティング方法に関する。

【０００２】発明の背景スパッタコーティング、物理蒸着、溶融押出、溶剤蒸着、および高エネルギー
バフィングを含めて多くの薄膜コーティング技術が先行技術に開示されている。
これらの技術は、非常に特殊な設備が必要であったり、あるいは汚染源となりう
る揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）の蒸発を伴ったりという欠点を有する。一方、これ
らの技術は、大量のエネルギーを必要とする場合がある。さらに、これらの技術
の多くは十分に薄くて均一なコーティングを提供できず、コーティングされる材
料の形態は不十分な状態に変化しうる。

【０００３】ｄｅＮａｇｙｂａｃｚｏｎらに付与された米国特許第４，７４１，９１８号
は、高エネルギーバフ車を使用して乾燥粒子を基材上にコーティングするコーテ
ィング方法を開示している。バフ車を使用するため、この方法は基材上を移動す
るバフ車の方向に粒子が配向することが特徴である。この開示のコーティングは
、「塗りつけたような外観」の性質を有すると第３欄４９〜５０行に記載されて
いる。

【０００４】高エネルギーバフィングについての先行技術では、すべての従来方法は、基材
またはウェブの面と平行な回転軸によるアプリケーターパッドの回転運動のみを
開示している。

【０００５】発明の概要粒子を含む乾燥組成物でポリマー基材をコーティングする方法を提供する。こ
れらの粒子はモース（Ｍｏｈｓ）硬度が１〜２．５の間であり、最大寸法が１０
０μｍ未満である。基材表面と平行に移動するアプリケーターを使用して約３０
ｇ／ｃｍ^２未満の圧力で基材上で粒子をバフィングする。粒子のある方向の寸法
が別の方向の寸法よりも大きい場合、粒子は基材の面上で不規則な方向を向く。
本発明の組成物は、バインダーとして作用するのに有効な材料を含有しないこと
が好ましい。

【０００６】発明の詳細な説明本発明の目的では、「均一」は、基材の面内で物品の所望の方向にわたって比
較的一定の厚さのコーティングを有することを意味する。コーティングの均一性
は、光学濃度計を使用した光学的評価などによって評価することができる。均一
性の評価のためには、透過率（あるいは反射率）を６箇所で読み取り、比較して
その変動を求める。好ましくはこの変動は１０％以下であり、より好ましくは５
％以下であり、最も好ましくは３％以下である。評価する波長は、コーティング
および基材の物理的性質に依存し、コーティングの均一性が正確に評価できるよ
うに適宜選択される。例えば、通常の光の条件で見ることができるコーティング
は、可視範囲の光の波長を使用して評価され、例えば可視光の中間点として一般
に認められている５５０ｎｍが使用される。

【０００７】本発明の目的では、「乾燥」は液体が実質的に存在しないことを意味する。し
たがって、本発明の方法では、組成物は液体またはペーストの形態ではなく固体
の形態で提供される。驚くべきことに、液体またはペースト組成物では液体担体
の蒸発によって不均一性が生じるので、液体またはペーストの形態では提供され
ない乾燥粒子の使用はこのような均一性を得るために重要であることが分かった
。

【０００８】モース硬度は材料の硬度を示す尺度である。本発明の粒子の硬度は、塊状の材
料のモース硬度として評価される。モース硬度値は、ＣＲＣＨａｎｄｂｏｏｋ
ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、およびＫｉｒｋ−Ｏｔ
ｈｍｅｒＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙなどの文献に広範囲にわたって報告されている。モース硬度が０．４〜
３の間の材料の粒子は本発明の目的による「バフィング可能」であると考えられ
る。この規定に適合しないその他の材料を本発明のコーティングに混入できない
というわけではない。むしろ、本発明において「バフィング可能な」粒子は、バ
フィングによって均一な組成物としてポリマー基材上に孤立的にコーティング可
能な粒子として規定される。

【０００９】本発明の物品は、コーティングをマスクまたはその他の方法で適用させること
によって基材の選択された領域のみにコーティングを適用する場合も考慮してい
る。さらに、領域によってコーティングの厚さを変動させて、希望通りに別のパ
ターンを形成することができる。

【００１０】一般に、本発明のコーティングの厚さは３μｍ未満である。好ましくはコーテ
ィングの厚さは約１，０００ｎｍ未満であり、より好ましくは２００ｎｍ未満で
ある。

【００１１】コーティングが適用されるポリマー基材は任意のポリマー材料である。好まし
い種類としては、米国特許第４，５３９，２５６号（Ｓｈｉｐｍａｎ）に開示さ
れるような多孔質または微孔質のポリマー膜が挙げられる。あるいは、ポリマー
基材は粘着性または接着性であってもよい。好ましい材料としては、アクリレー
ト接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ接着剤などが挙げられる。特に好ましいポリ
マー基材は非多孔質ポリマー基材であり、例えば、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイ
ミド、ポリメタクリル酸メチル、およびポリ塩化ビニルが挙げられる。基材は比
較的平滑であってもよいし、あるいはマクロまたはミクロの形状があってもよい
。好ましい表面形状としては、深さ約１０〜２０００μｍで幅１０〜２０００μ
ｍの溝、チャネル、柱などが挙げられる。さらに、下部が切り込まれたキノコ形
、フック形などの形状が特に好ましい。このような形状の例は、米国特許第３，
２６６，１１３号、第５，０７７，８７０号、第５，５０５，７４７号、第４，
８９４，０６０号、第５，６５７，５１６号、およびＷＯ９４／２３６１０号で
取り上げられており、これらの記載内容を本明細書に援用する。特に好ましい実
施態様は、キノコ形頭部と円形断面のステムを有する。この実施態様では、基材
の第１の主面から頭部の底部まで測定したステムの好ましい高さは、０．００２
〜０．５００インチ（０．００５〜１．２７ｃｍ）の範囲内である。頭部の底部
から頭部の最後部まで測定した頭部の好ましい高さは０．００２〜０．２１５イ
ンチ（０．００８〜０．１７８ｃｍ）の範囲である。ステムの好ましい直径は０
．００３〜０．０７０インチ（０．００８〜０．１７８ｃｍ）の範囲である。頭
部の最外周の好ましい直径は０．００５〜０．１５０インチ（０．０１３〜０．
３８１ｃｍ）である。平面上にあるステムの密度は、通常１平方インチ当たりス
テム約３００〜２５００個である。

【００１２】基材上にコーティングされる粒子としては、カーボンブラック、ＰＴＦＥ（「
Ｔｅｆｌｏｎ^TM」、ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（「Ｋｙｎａｒ^TM 」、ポリ（二フッ化ビニリデン））、硫黄、二硫化タングステン、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリ（二フッ化ビニリデン）、ＵＬＴＥＭ^ＴＭオリゴマー（ポ
リエーテルイミド樹脂）、ゼオライト（特に銀ゼオライト）、Ｌ−アスコルビン
酸（ビタミンＣ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、スルファジアジン銀、および種々のア
ミノ酸が挙げられる。

【００１３】特に好ましい粒子は表面剥離性粒子である。本発明の目的では用語「表面剥離
性粒子」は、剪断力を加えることによって破壊されてフレーク、鱗片、シート、
または層となる粒子を意味する。特に好ましい表面剥離性材料としては、黒鉛、
ＭｏＳ_２（二硫化モリブデン）、ＷＳ_２（二硫化タングステン）、クレー、およ
びｈ−ＢＮ（六方晶系窒化ホウ素）が挙げられる。

【００１４】好ましいコーティングは、非剥離性粒子と表面剥離性粒子の組合せを含む。

【００１５】本発明の特に好ましい実施態様では、表面剥離性粒子はアスペクト比が約１で
あるバフィング補助粒子と併用される。好ましくは、バフィング補助粒子は球形
である。バフィング補助粒子は平均最大寸法が約０．１〜１０μｍの間であるこ
とが好ましい。より好ましくは平均最大寸法約０．５〜２μｍの間である。最も
好ましくは、バフィング補助粒子の平均最大寸法は、表面剥離性粒子の平均最大
寸法と同程度の大きさである。驚くべきことに、バフィング補助粒子を使用する
ことによって、コーティングの外観および均一性が向上する。これは、窓用フィ
ルム、中性フィルター、鏡用途などの光学コーティング用途の場合に特に好都合
である。このような実施態様では曇りが少なく光学透明性が高くなる場合もある
。

【００１６】本発明の１実施態様では、バフィング補助粒子は、コーティングされる基材に
対して低親和性であり、表面剥離性粒子に大して低親和性であることが好ましい
。本発明の方法を使用して基材上にバフィングした場合に、粒子単独では基材上
にとどまれないときには、粒子は基材に大して低親和性であると見なされる。そ
のようなバフィング補助粒子は、バフィング工程中に表面剥離性粒子から分離し
やすく、基材上に表面剥離性粒子を分散させ均一にするのに役立つ。最終コーテ
ィング製品上にはほとんどまたは全くバフィング補助粒子が残留しない。このよ
うなバフィング補助粒子の例としては、ＲａｄｉａｎｔＣｏｌｏｒＣｏ．（
カリフォルニア州Ｒｉｃｈｍｏｎｄ）のＲａｄｉａｎｔ（登録商標）ＭＰシリー
ズのカプセル化染料粒子が挙げられ、例えばマゼンタ、ＭＰオレンジ、ＭＰシャ
ルトルーズ、および透明粒子が挙げられる。その他のバフィング補助粒子として
は、メチルレッド染料粒子（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．４９３−５２−７）、メチレンブル
ー染料粒子（ＣＡＮｏ．７５−０９−２）、ペリレンレッド顔料、ローダミン
Ｂ染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．８１−８８−９）、マラカイトグリーン蓚酸塩（Ｃ．Ａ
．Ｎｏ．２４３７−２９−８）、およびアズールＡ染料（Ｃ．Ａ．ｎｏ．５３１
−５３−３）が挙げられる。

【００１７】好ましくは、バフィング補助粒子として磁性トナー粒子も使用することができ
る。磁石によって作業領域から過剰の粒子を容易に除去できるので、これらの粒
子は特に好都合である。

【００１８】別の実施態様では、バフィング補助粒子は表面剥離性粒子に対して少なくとも
ある程度の親和性を有する。この実施態様では、バフィング補助粒子は、表面剥
離性粒子のコーティングの分散と均一性を補助するだけではなく、これらの粒子
自体が基材上のコーティングに混入される。このようなバフィング補助剤の例と
しては、銅フタロシアニン（Ｃ．Ａ．１４７−１４−８）、Ｍａｇｒｕｄｅｒ
ＣｏｌｏｒＣｏｍｐａｎｙＩｎｃ．（ニュージャージー州Ｅｌｉｚａｂｅｔ
ｈ）のパーマネントレッド顔料、ローズベンゲルステイン（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．６３
２−６９−９）、ファーネスブラックカーボン粒子（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．１３３３−
８６−４）、アズールＢ染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．５３１−５５−５）、メチルオレ
ンジ染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．５４７−５８−０）、エオシンＹ染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ
．１７３７２−８７−１）、ニューフクシン染料（Ｃ．ａ．Ｎｏ．５６９−６１
−９）、ならびに３ＭＺｅｅｌａｎＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ミネソタ州）の
Ｚｅｅｏｓｐｈｅｒｅ粒子などのセラミック粒子が挙げられる。

【００１９】驚くべきことでありかつ好都合であることには、本発明は、バインダーを含有
しない実質的に純粋なコーティングを提供する。本発明の目的では、ある材料が
基材に粒子を取り付ける手段となる場合、その材料はバインダーとして作用して
いる。例えば、２０ｇの組成物を温度２５℃および相対湿度４０％で３日間貯蔵
した場合に凝集（すなわち、びんの中の粉末が自由に流動しない）が起こらない
場合、コーティングされる組成物はバインダーを含有しないと見なされる。

【００２０】上記材料の混合物も、バフィングによって所望の性質のコーティングを形成す
ることができる。混合物の成分の比率を変動させることによって、表面の性質を
非常に大きく変化させることができる。例えば、黒鉛とポリ（二フッ化ビニリデ
ン）の混合物の場合、材料の比率を変化させることによって表面抵抗を１０^３Ω
／□〜１０^１１Ω／□の間を変動させることができる。上記の例で示したように
、組成を変動させた混合物を使用するだけで容易に電気絶縁性、静電気散逸性、
または導電性のコーティングを形成することができる。さらに、コーティングの
吸光度も同時に約０．１〜０．５の間で変動させることができる。したがって、
本発明によって光学的性質および電気的性質を制御したコーティングを形成する
ことができる。

【００２１】本発明の好ましいバフィング可能な粉末は、モース硬度が０．４〜３の間であ
り最大寸法が１００μｍ未満である粉末である。本発明の別の実施態様では、「
バフィングできない」材料の粉末（すなわちバフィング可能な粉末の規定からは
ずれた粉末）を「バフィング可能な」粉末と混合し、前述のようにバフコーティ
ング工程を実施し、混合物のコーティングを形成することができる。例えば、バ
フィングできない顔料の微粒子を二硫化モリブデンと混合し、バフィングするこ
とによって着色コーティングを得ることができる。

【００２２】本発明の別の実施態様では、異なる材料を使用した別々の工程のバフコーティ
ングによって基材上に異なる材料の多層をコーティングすることができる。例え
ば、黒鉛をコーティングしたポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）基材に
ＭｏＳ_２などの半導体材料でバフィングし、次に黒鉛を再びオーバーコーティン
グして、ＰＥＴ／黒鉛／ＭｏＳ_２／黒鉛構造を形成することができる。これらの
層の形成は上記の例にのみ限定されるものではなく、電気デバイスなどの種々の
形態で使用できる多くの構造に拡張することができる。好ましくは、均一な着色
コーティングをこの方法で形成することができる。

【００２３】本明細書で開示されるコーティング材料はすべてモース硬度が２．５未満であ
る軟質材料であるので、繰り返し使用される場合には、ひっかき傷またはその他
の表面の損傷からコーティングを保護するために完成した物品にハードコートが
必要となることがある。水性ポリウレタン配合物のダイコーティングなどの種々
の方法によって、従来の当技術分野で公知のハードコートを物品に適用すること
ができる。

【００２４】本発明のコーティングは最初は基材にあまりよく付着しない。しかしながら驚
くべきことに、本発明のコーティングはエージング後に非常によく付着すること
が分かった。一般に、コーティング材料および基材ポリマーの組合せに依存する
が、コーティングの基材への付着性はコーティングの数日後に実質的に向上する
。例えば、ポリエステル基材上に黒鉛コーティングの組合せでは、わずか約１日
後に優れた付着性を示し、加熱を必要としない。

【００２５】好ましくは、コーティングの基材への付着性は、バフィング後に、コーティン
グの付着性が向上するが基材が変形する温度より低い温度まで基材を加熱するこ
とによって向上させることができる。通常、この温度は基材のポリマーの軟化温
度より約１０℃低温から基材のポリマーの軟化温度までの間である。本発明のコ
ーティングされた基材は非常に均一な外観を示し、驚くべきことに本明細書に記
載される低エネルギー法によって適用されたコーティングは、基材に対する付着
性が高い。熱処理またはエージングの後に、ＡＳＴＭＤ−３３５９に従ってコ
ーティングされた基材表面に適用し（４．５ポンドローラー圧で）加圧した３Ｍ
Ｓｃｏｔｃｈブランドのプレミアムグレードの透明セロテープ（登録商標）６
１０によってコーティング材料が引きはがされないことが肉眼観察で確認される
ようなコーティングの基材への付着性が好ましい。

【００２６】本発明では、バフィングパッドは基材表面と平行な基材面内を移動する。本発
明のパッドの軌道運動は、基材またはウェブと垂直な回転軸に関して行われる。
したがって、パッドはバフィング中に複数の方向を移動し、例えば、ウェブがバ
フィングパッドを通過して移動する場合にはウェブ方向を横断する方向に移動す
る。

【００２７】好ましい方法は、ベース材料のロールのクラッチオフ巻き取りステーション、
ウェブベース材料上にバフィングする材料を供給する粉末供給ステーション、バ
フィングステーション、ウェブ速度を調節するぺーサー駆動ステーション、およ
びクラッチ駆動巻き取りロールを特徴とする。このシステムは種々の方向付けロ
ールおよびアイドラーロールも含み、バフィングしたウェブ表面の過剰材料を除
去するバフィング後ワイピング装置を含むこともできる。このシステムは、ウェ
ブにバフィングされた材料の融着を促進するための熱的装置を含むこともできる
。

【００２８】驚くべきことに、基材表面と平行なある軌道（好ましくは不規則な軌道）で移
動するアプリケーターを使用して約３０ｇ／ｃｍ^２未満の圧力で非多孔質ポリマ
ー基材上に粒子をバフィングすることによって、実質的に乾燥した粒子の非常に
薄いコーティングが得られることを発見した。このバフィング作業は基材の軟化
温度より低温で実施される。任意に、バフィング作業に基材のポリマーの軟化温
度まで基材を加熱して付着を促進させることができる。

【００２９】付着性を向上させるためのコーティングの加熱の前に、接着剤を前記コーティ
ングと接触させることによってコーティングを接着性基材に移動させてコーティ
ングを除去することができる。したがって、例えばパターン形成された接着剤を
使用してコーティングの所望の部分のみを除去することによって、コーティング
の所望のパターンを形成することができる。続いて、所望の領域で付着性を向上
させるためにコーティングを加熱することができる。あるいは、コーティングと
選択的に接触する隆起パターンを有する加熱ローラーを使用して所望のパターン
にコーティングを加熱し、加熱されていない領域は接着性または粘着性基材を使
用して後に除去することができる。

【００３０】本発明で使用されるアプリケーターパッドは、粒子を表面に適用するのに適切
な任意の材料であってよい。例えば、アプリケーターパッドは織布または不織布
、あるいはセルロース系材料であってよい。あるいは、パッドは独立気泡または
連続気泡の発泡材料であってもよい。さらに別の場合には、パッドはブラシまた
は毛の配列したものであってもよい。好ましくは、このようなブラシの毛は長さ
が約０．２〜１ｃｍであり、直径が約３０〜１００μｍである。毛はナイロン製
またはポリウレタン製であることが好ましい。好ましいバフィングアプリケータ
ーとしては、フォームパッド、ＥＺＰａｉｎｔｒ（登録商標）パッド（米国特
許第３，３６９，２６８号に記載されており、この記載内容を本明細書に援用す
る）、ラムウールパッド、３Ｍ「Ｐｅｒｆｅｃｔｉｔ」パッドなどが挙げられ
る。

【００３１】バフィングアプリケーターは、基材面と垂直な回転軸で基材表面と平行な軌道
パターンで移動する。このバフィング運動は、単純な軌道運動でも、不規則な軌
道運動でもよい。使用される代表的な軌道運動は、１，０００〜１０，０００軌
道／分の範囲である。

【００３２】バフィングされたコーティングの厚さは、バフィング時間を変動させることに
よって制御可能である。一般に、コーティングの厚さは、ある急速な初期増加の
後は時間に伴って直線状に増加する。バフィング作業が長いほど、コーティング
が厚くなる。また、コーティングの厚さは、バフィングに使用するパッド上の粉
末量を制御することで制御可能である。最後に、コーティングの厚さは、コーテ
ィング中の基材温度を制御することで制御可能である。したがって、より高温で
コーティング作業を行うとより厚いコーティングが得られる傾向にある。対照的
に、基材の軟化温度に非常に近い温度でコーティングが行われると、非常に均一
なコーティングを得ることが困難になる場合がある。したがって、基材の軟化温
度よりも低い１０℃未満の周囲温度でコーティング工程が実施されることが好ま
しく、より好ましくは基材の軟化温度よりも低い２０℃未満の低い温度で実施さ
れる。本発明の目的では、「軟化温度」は流動しない材料が塑性流動特性を示す
材料に変化する温度である。

【００３３】本発明の連続ウェブ工程では、多くの市場で実質的に有用な固有の特性を有す
るコーティングを形成することができる。この方法は横方向の「バフィング」運
動による粉末材料のウェブベース基材への適用を含む。こうして形成されたコー
ティングは、種々の電気的、光学的、および装飾的性質を有することができる。
驚くべきことに、この簡単な乾式の無溶剤工程によって高品質の薄膜コーティン
グを一貫して形成可能である。適用分野の１つとして、特に電子パッケージのた
めの静電気散逸が挙げられる。独自の特徴として、静電気散特性を損なわずにこ
れらの材料を熱成形できることが挙げられる。現在この用途で一般に使用されて
いる蒸着金属化フィルムではこのようなことはない。別の用途としては、研磨製
品の静電気散逸バッキングが挙げられる。本発明のコーティングは着色すること
ができ、審美的に優れた基材に仕上げることができる。

【００３４】本発明によりコーティングされた非多孔質ポリマー基材によって、比較的低コ
ストでコーティングされた材料を得ることができ、さらに従来では形態的にコー
ティングが不可能であった物品をコーティングすることができる。コーティング
された物品の用途は、当然ながらコーティングの性質によって決定される。例え
ば、物品をＭｏＳ_２やＷＳ_２などの半導体材料でコーティングして、鏡として使
用することができる。コーティングされたポリマー基材は任意の形状および厚さ
であってよいので、本発明によって一般的ではない形状（例えば涙形、電球形、
または多面体など）あるいは可撓性である低コストの鏡を作成可能となった。

【００３５】本発明のコーティングは、感光性、導電性、書き込み可能性または印刷可能、
研磨性、紫外線吸収性、電気抵抗性、電気絶縁性、静電気散逸性、熱伝導性、断
熱性、バリアーコーティング性、帯電防止性、触媒性、光触媒性、絶縁性、半導
体性、半金属性、潤滑性、ブロッキング防止性、抗菌性、ＵＶ吸収性、ＵＶ遮断
性、マイクロ波吸収性、光反射性、装飾的、放射線吸収性、および放射線反射性
であってよい。基材が任意の選択された表面エネルギーを示すように、コーティ
ングを使用して基材の表面エネルギーを変化させることができる。例えば、レリ
ースコーティングを形成する場合には低表面エネルギーコーティングが望ましい
。高表面エネルギーコーティングは基材表面のぬれ性を増大させ、例えば、防曇
性コーティングに使用したり、水性インクで書き込み可能な面として使用したり
することができる。

【００３６】表面抵抗がメガオーム／□範囲の黒鉛のコーティングは、開示する方法で好都
合に作製することができる。このような薄い半透明の導電性コーティングは、物
理蒸着およびその他の同様の方法では一貫した性質を有するように製造すること
は困難である。例えば、このような黒鉛コーティングはマイクロ波用途、光学用
途、およびある種の電気的用途に使用することができる。

【００３７】低二次電子放出材料によって、絶縁破壊のため操作が制限される装置を高電場
で使用できる。二次電子放出比δは、入射一次電子ごとに材料から放出される二
次電子の平均数である。二硫化モリブデン、二硫化タングステン、および黒鉛は
二次電子放出比が非常に低い。２つの狭い間隔の領域で高電場が必要な用途では
、上記材料のコーティングで前記領域間の空気の絶縁破壊を緩和することによっ
て性能を向上させることができる。δ値が低いだけでなく、これらのコーティン
グは環境的に非常に安定でもある。

【００３８】図面の詳細な説明本発明の好ましいウェブコーティングステーションを図１および図２に示して
おり、この場合バフ工程は、ベース材料のロールのクラッチオフ巻き取りステー
ション１０、ウェブベース材料上にバフィングする材料を供給する粉末供給ステ
ーション１２、バフィングステーション３０、ウェブ速度を調節するウェブぺー
サー駆動ステーション６０、およびクラッチ駆動巻き取りロール７０で行われる
。このシステムは種々の方向付けロールおよびアイドラーロール（図示していな
い）も有し、バフィングしたウェブ表面の過剰材料を除去するバフィング後ワイ
ピング装置、および／またはウェブにバフィングされた材料の融着を促進するた
めの熱的装置を含むこともできる。

【００３９】ウェブコーティングステーションは、粉末計量供給ステーション１２、バフィ
ングステーション３０、ウェブワイピングステーション５０、および任意の熱溶
融装置６６を含む。ウェブ速度調整駆動システム６０には３０：１のギヤ減速装
置が使用され、より遅いウェブ速度をより正確に制御することができる。工程制
御パラメータの決定の自由度を最大化するために、制御の大部分は互いに独立し
ている。

【００４０】ウェブ８に「バフィング」される粉末材料は、広範囲の供給能力を有するフィ
ーダーシステム１２からウェブ上に供給される。多くの場合コーティング重量は
非常に小さいためウェブへの粉末の供給速度の正確な制御が必要であり、例えば
透明フィルムの場合にはバフコーティング工程後に実質的な透明性が得られる。

【００４１】フィーダーシステム１２は、粉末貯蔵部１６が取り付けられた管１４と、管内
部に取り付けられた螺旋ブラシ（図示していない）とからなる。ブラシは歯車付
き電動部（図示していない）に接続されている。

【００４２】粉末フィーダーは、粉末貯蔵部１６の回転速度と回転時間を制御する２つのタ
イマーを有することが好ましい。粉末フィーダーに取り付けられた貯蔵部１６に
材料が投入される。貯蔵部は管内に取り付けられた管を含むことができる。両方
の管は粉末を計量供給するための開口部を有する。ウェブの幅全体に所望の濃度
で粉末を分散させるために、少なくとも１つの開口部、または１組の開口部はウ
ェブ８の上に配置される。

【００４３】粉末の供給を制御しやすくするために管の間にメッシュスクリーンを配置する
ことができるし、あるいはメッシュのみを通過させて粉末を供給することもでき
る。

【００４４】あるいは改良型振動供給装置を粉末の供給に使用することができる。例えば、
ＦＭＣＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ペンシルバニア州ＨｏｍｅｒＣｉｔｙ）の
ＭｏｄｅｌＦ−ＴＯを使用した。この振動供給装置は、「供給」から本当の振
動装置に変わるように改良することができる。振動装置の偏ったバネ作用を垂直
方向に調節して、供給管中で粉末を前後に振動させ、粉末の「充填」を避けるこ
とができる。振動作用の垂直成分は、両方のストローク方向と同じである。

【００４５】回転バフィング作用は、ウェブ表面と平行であり、特定の形状および材料のバ
フィングパッド３４が取り付けられるように改良したオービタルサンディング装
置３２によって行われる。これは連続する３つの空気駆動式オービタルサンディ
ング装置３２と関連するバフィングパッド３４による試作工程で使用される。

【００４６】別の方法として、ＢｌａｃｋａｎｄＤｅｃｋｅｒモデル５７１０などの電
気式オービタルサンダーを４０００軌道運転／分および同軸行程０．１インチ（
全体で０．２インチ）で使用することもできる。好ましくは、パッドの同軸行程
は約０．０５インチ（全体で０．１インチ）を超える。試作行程で使用される空
気駆動式オービタルサンダーは、ＢｌａｃｋａｎｄＤｅｃｋｅｒモデル５７
１０と同様の運転速度および同軸行程を有し、９０ｐｓｉの空気圧で８０００軌
道運転／分の自由速度のＩｎｇｅｒｓｏｌ−Ｒａｎｄ製Ｍｏｄｅｌ３１２であ
る。供給する空気圧を減少させ、適用圧力を増加させると、実際の作動速度は０
〜４０００回／分の範囲になる。３つのサンダーは、０〜１００ｐｓｉに調整可
能な空気調整器（図示していない）に接続された共通のエアライン（図示してい
ない）から供給され、作業者はバフィング速度を調節することができる。これら
のサンダー／バフィング装置を作動させるためにオン−オフ空気制御が行われる
。記載のサンダーのすべては、約３^１／_２インチ×６インチの長方形のオービタ
ルパッドを有する。ウェブバフィング作業中、バフィングパッドの短い辺がウェ
ブ方向と平行になるようにウェブが移動する。したがって、バフィングパッドの
６インチの長さの方向は機械方向を横断する。

【００４７】試作工程では、３つのオービタルサンダー３２の位置は固定される。これらの
サンディング装置の下には平滑なプレート４０があり、これは上方に移動させて
バフィングパッドとプレートの間にウェブを挟むことができ、それによってウェ
ブにバフィング圧を加えることができる。あるいは、バフィング中に基材温度を
上昇させる加熱装置をプレート４０に取り付けることもできる。０〜５０ｐｓｉ
の精密空気圧調整器は、エアシリンダー４２に空気を供給し、このシリンダーは
プレートを上方に移動させるためにプレートと接続されている。約３５ｐｓｉの
圧力でプレートがウェブおよびバフィングパッドに最小限（ほぼ０）の圧力を加
えられるように、空気圧によってプレートの重量が補償される。５０ｐｓｉでは
、ウェブにかかる圧力は、サンダー重量と手による下方への数ポンドの圧力の合
計が作用する通常のサンディング作業で加えされる圧力と同等になる。この種の
圧力が加えられる理由は、バフィング工程は所望の結果を得るためにウェブに高
い圧力をかける必要がないからである。過剰な圧力は、ひっかき傷などの欠陥、
または摩擦熱の影響によるウェブの溶融や変形などのウェブ表面の損傷の原因と
なりうる。一般に、サンダー／パッドによるウェブへの圧力が過剰であると、ウ
ェブに均一コーティングが形成されない。

【００４８】２つの精密ガイドベアリングは、プレートの垂直方向の移動を維持しプレート
を安定化させて、プレートの移動によるバフィング作用およびエネルギーの損失
を防止するのに役立つ。オン−オフ空気制御によって、プレートを作動させるこ
とができる。

【００４９】この工程で使用されるオービタルサンダー３２はウェブのバフィングに使用さ
れる。研磨材料は使用されない。サンダーの下部軌道プラテンはバフィングパッ
ド３４（こちらを改良することもできる）を取り付けられるように改良される。
バフィングパッド３４は「ＥＺＰＡＩＮＴＲ」（ウイスコンシン州）から入手
され、これらは米国特許第３，３６９，２６８号に記載されている。これらは長
さ約８インチおよび幅３^１／_２インチであり、薄い金属バッキングと柔軟で非常
に細いナイロン製の毛が厚さ３／１６インチで密に積層された作用面を有する厚
さ１／２インチのオープンセルポリウレタンフォーム層との積層構造体である。
これらのパッドは、塗料塗布具用に設計され販売されているものである。オービ
タルサンダーに容易に取り付けられるようにこれらのパッドを修正する。工程設
計には、Ｉｎｇｅｒｓｏｌ−Ｒａｎｄサンダーの横方向ストロークを１／２イン
チ（全体で１インチ）まで増加させるための寸法的能力も含まれる。

【００５０】好ましくは、パッド３４への混入を促進するためにウェブ移動方向にパッド３
４の前縁の毛に幅約１／８インチおよび長さ１^１／_２インチの溝を切り取る。溝
は約５／８インチの間隔で配置され、パッド下面がくし状の外見となった。この
パッドによってバフィングしたウェブを光学的に調べると、非常に均一なコーテ
ィング重量が得られ、ウェブ全体にばらつきは見られなかった。さらに、パッド
３４は、パッドの前縁を上方に曲げることによってウェブ表面と毛がより段階的
に接触するように修正することができる。これは「くし」形状のパッドに導入し
た。パッドをバフィングパッドに変えるためのこれらの修正は、工程で使用され
る最初のパッドのみに必要であった。工程でこれに続くパッドはバフィング工程
の仕上げが主であったため修正は行わなかった。

【００５１】別の方法では、オービタルパッドと粉末供給装置の間に静止パッドを取り付け
ることができる。静止パッドを使用すると、供給された粉末は粉末が移動する前
にウェブに迅速に適用されるので、過剰の粉末を基材上に維持することができる
。

【００５２】バフィングしたウェブ８の表面の過剰な粉末をふき取るためにぺーサーロール
６０の前に塗料ローラー５０を配置した。

【００５３】ぺーサーロール６０は駆動表面にローレットを有した。バフィングされる大部
分のウェブは接着剤を含まなかった。ローレットによってウェブ表面に傷が付く
可能性があった。この問題を緩和するためにぺーサーロール６０をゴムでコーテ
ィングした。

【００５４】バフィングしたウェブに熱エネルギーを与えることによって、種々のベース材
料に適用した材料の一部の結合性の向上が可能であることを発見した。アイドラ
ーローラー６４と巻き取りロール７０の間の工程に、１０００ワット輻射加熱装
置６６を加えた。ウェブ８に与えられるエネルギーを調製するために可変変圧器
を使用して出力を調整することができ、これは具体的なウェブおよびバフィング
材料ならびに工程速度に依存する。オーブン、またはウェブと接触する加熱ロー
ラーなどのウェブに熱を与える別の方法を使用することもできる。バフコーティ
ングされたウェブの多くは、表面が導電性となる。導電性ウェブに直接電流を印
加しても所望の加熱効果を得ることができ、所望の場所に印加するとコーティン
グ自体がエネルギーを発生するため効率の高い加熱が行える。この加熱工程で実
際使用される電流はウェブの導電率から直接読み出され、工程の監視および制御
に使用することができる。

【００５５】黒鉛などの導電性コーティングの場合、導電性層を特異的に加熱する任意の方
法を使用することができる。例えば、マイクロ波または無線周波数（「ＲＦ」）
エネルギーを使用して、導電性層を加熱して溶融させることができる。

【００５６】黒鉛が０％〜１００％の種々の比率となる黒鉛（ＡｓｂｕｒｙＭ８５０）と
ポリ（二フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）の混合物は、ＳｐｅｅｄＰａｉｎｔ
ｅｒ（登録商標）パッドを使用して同じ時間でポリエステル基材上にバフィング
した。

【００５７】上記試料のシート抵抗（Ｒｓ）と光透過率（Ｔ％）を測定した。図３はシート
の抵抗率Ｒｓ（Ω／□）対黒鉛含有率を示している。シートの抵抗率は１０^３Ω
／□〜１０^１０Ω／□まで変動し、これは導電性層から絶縁層までに及んでいる
。したがって、シートの抵抗率は、基材に適用する粉末混合物の選択によって変
動させることができる。

【００５８】図４は、同じ一連の試料による吸光度値を示している。吸光度は５倍の変化を
示している。このように、静電気散逸特性（Ｒｓがほぼ１０^８〜１０^１０Ω／□
）を有する比較的透明なフィルムをポリマー基材上に形成することができる。

【００５９】本発明を説明する目的で、以下の非限定的な実施例を提供する。他に明記しな
い限り、すべての部およびパーセンテージは重量を基準にしており、すべての分
子量は重量平均分子量である。

【００６０】実施例実施例１ＭＯＢＩＬより入手した１ミルのコロナ処理ポリプロピレンフィルムに、フォ
ームパッドによって、あるいはＫＩＭＷＩＰＥを使用した手によるふき取りによ
って、黒鉛をバフコーティングした。次に試料を空気中１２０℃のオーブンに入
れて種々の時間で加熱処理した。加熱前後のフィルムの付着性を、ＡＳＴＭＤ
−３３５９に準拠し３ＭＳＣＯＴＣＨブランドのプレミアムグレード透明セロ
テープ６１０を使用して調べた。

【００６１】未処理でエージングしていないコーティングはセロテープによってきれいに（
１：１で転写）剥離したが、１分間以上加熱処理した試料ではポリプロピレン基
材に付着したままであった。黒鉛は層状化合物であるためコーティングと基材の
界面で容易に分離すると予測されるので、このことは特筆すべきである。処理し
たコーティングは、イソプロピルアルコールなどの一般的な溶剤に対して抵抗性
であった。１週間ヘプタンに浸漬した試料は、空気中に保存した参考試料と光透
過率によって比較した場合、黒鉛の脱落が全く見られなかった。

【００６２】黒鉛コーティングの機械的完全性を確認するために別の２種類の試験を行った
。第１に、直線に沿った抵抗を、２つのプローブを線から対称的に０．２５イン
チ離して抵抗計で１インチ間隔で測定した。次に試料を直線に沿って折り曲げ、
折り目が全体的にまっすぐになるよう確認しながら、指で力を加えて折り目を付
けた。黒鉛コーティングは外側の面上にあり、折り目をつける時には激しくこす
った。折り目をつけた後に測定を繰り返した。この方法を３つの折り目について
繰り返した。

【００６３】抵抗の最大変化量は２倍であり、１０^３〜１０^５Ω／□の規模では導電性の有
意な変化はなかったことを示している。

【００６４】このことを別の試験で確認した。試料がしわになるまで手で強く変形させ、変
形の前後で表面抵抗を測定した。表面抵抗は１０^５Ω／□のまま変化しなかった
。表面抵抗は、ＰＲＯＳＴＡＴＳｕｒｆａｃｅＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ＆
ＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒＭｏｄｅｌＰＳＩ−８７０で
測定した。

【００６５】黒鉛をコーティングしたポリマーの光透過率曲線を見ると、５００ｎｍ〜２．
５μｍで応答がほぼ平坦となっている。３０秒間手でバフコーティングした代表
的な黒鉛コーティングの場合、これを超える波長領域で光透過率はほぼ６０％で
ある。

【００６６】ポリエチレン上にバフコーティングした黒鉛は、ポリプロピレンの場合よりも
厚いコーティングになった。より厚いコーティングは導電性（Ｒ_ｓ≦１０^３Ω／
□）であるが可視光ではほぼ不透明である。このポリエチレンはより低温および
より短時間の熱処理で、ポリプロピレンの場合よりも高いコーティング付着性を
得ることができる。

【００６７】実施例２ＥＺＰａｉｎｔｒ（登録商標）塗料塗布具を使用して、ポリエステル（ＭＯ
ＢＩＬ）、ポリカーボネート（ＧＥＬＥＸＡＮ）、およびポリイミド（ＤＵ
ＰＯＮＴＰＹＲＯＬＵＸ）上に手で黒鉛をこすりつけると、優れた仕上げが得
られることが分かった。これらの基材は最初のコロナ処理は行わなかった。ポリ
プロピレンを使用した場合の程度ほどには付着性は向上しなかった。しかしなが
ら本発明者らは、熱処理により付着性がある程度向上したことを「テープ試験」
によって確認した。

【００６８】実施例３３Ｍ微細構造反射シーティングの両面に黒鉛をバフコーティングすることによ
って、導電性コーティングを得た。

【００６９】実施例４厚さ４０ミルのＰＥＴＧシートを直径１４インチの半球に熱成形し、得られた
凸面にＭｏＳ_２を手でバフコーティングして、広角監視鏡を作製した。鏡の裏側
には黒色塗料を吹き付けて鏡を透過する透過光を捕らえることで多重反射を防止
した。別の方法として、屈折光を捕らえるために鏡の凹面を黒色平面で封止する
こともできる。この鏡をオフィスの天井からつり下げて、保護コーティングを使
用せずにその位置で約１年間維持した。ＭｏＳ_２は軟質材料であるので実際には
鏡上に薄く透明のハードコートを使用すると有用となりうる。別の方法として、
半球の内面にＭｏＳ_２をバフコーティングして、機械的摩耗による損傷の少ない
鏡を得ることができる。

【００７０】実施例５Ｔｅｇａｄｅｒｍ^ＴＭ医療用ドレッシングの接着面に以下のようにパッチコー
ティングを行う。医療用ドレッシングの接着剤コーティング面に適用されたレリ
ースライナーにあるパターンで切り込みを入れ、コーティングされる接着剤に対
応するレリースライナーの部分を除去した。粉末をバフィングして所望のパター
ンを形成した。粉末は、ＥＺｐａｉｎｔｒ（登録商標）Ｍｉｎｉ−ｔｒｉｍｍ
ｅｒ（小型のナイロン毛パッド）または小型のスポンジパッドを使用して手でバ
フィングした。バフィングは約１０秒間実施した。

【００７１】比較例１ウェブ速度を７フィート／分に設定し、粉末ディスペンサーの遅延時間を２秒
間、回転時間を０．２秒間に設定することで、ＡｓｂｕｒｙＭ８５０粉末を供
給した。空気供給を行わずに不規則軌道エアサンダーは停止した状態で維持した
。厚さ０．５６ミルのＰＥＴウェブがパッドと接触するようにプラテンを上昇さ
せた。これによって、ＰＥＴウェブに黒鉛粉末をコーティングした。得られたコ
ーティングはむらのある不均一な外観であった。

【００７２】実施例６比較例１と同様に、ウェブ速度を７フィート／分に設定し、粉末ディスペンサ
ーの遅延時間を２秒間、回転時間を０．２秒間に設定することで、Ａｓｂｕｒｙ
Ｍ８５０粉末を供給した。４０ｐｓｉの空気圧で不規則軌道エアサンダーを稼
働させ、ウェブがパッドと接触するようにプラテンを上昇させた。厚さ０．５６
ミルのＰＥＴウェブは均一にコーティングされ、５５０ｎｍにおける光透過率が
６７％となった。得られたコーティングは、真空蒸着した金属コーティングのよ
うな優れた外観となった。ＰＲＯＳＴＡＴＳｕｒｆａｃｅＲｅｓｉｓｔａｎ
ｃｅＩｎｄｉｃａｔｏｒ（ＭｏｄｅｌＰＳＩ−８７０）を使用して測定した
コーティングされたウェブの表面電気抵抗は約１０^４〜１０^５Ω／□であった。

【００７３】実施例７実施例６と同様に、ウェブ速度を７フィート／分に設定し、粉末ディスペンサ
ーの遅延時間を２秒間、回転時間を０．２秒間に設定することで、Ａｓｂｕｒｙ
Ｍ８５０粉末を供給した。４０ｐｓｉの空気圧で不規則軌道エアサンダーを稼
働させ、ウェブがパッドと接触するようにプラテンを上昇させた。厚さ１ミルの
ポリプロピレン（「ＰＰ」）ウェブは均一にコーティングされ、５５０ｎｍにお
ける光透過率が７７％となった。得られたコーティングは、真空蒸着した金属コ
ーティングのような優れた外観となった。ＰＲＯＳＴＡＴＳｕｒｆａｃｅＲ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅＩｎｄｉｃａｔｏｒ（ＭｏｄｅｌＰＳＩ−８７０）を使
用して測定したコーティングされたウェブの表面電気抵抗は約１０^６Ω／□であ
った。ウェブの複数の点で５５０ｎｍの光の％透過率を光学濃度計で測定するこ
とによって、クロスウェブ均一性を評価した。この評価の結果は図５に示され、
この図から本発明に方法によって優れた均一性が得られることが分かる。

【００７４】実施例８実施例２の黒鉛をコーティングした２ミルのＰＥＴの小片を、家庭用マイクロ
波オーブンに入れ、出力レベルを高に設定して約４秒間スイッチをオンにした。
ＰＥＴは溶融し縮まって黒色の塊状になった。コーティングしていないＰＥＴで
同じ処理を実施すると、外観上の性質の変化は見られなかった。このように黒鉛
をコーティングしたＰＥＴはマイクロ波オーブンで効率的に加熱することができ
、このコーティングと接触する別の物品を加熱する手段となる。

【００７５】実施例９実施例２と同様にして、厚さ１ミルのＰＥＴフィルムに、Ｄｙｎｅｏｎから入
手したＰＴＦＥ粉末（ＴＦ９２０５）をバフコーティングした。コーティング
したフィルムを、接着テープの剥離のためのレリースライナーとして使用した。
幅１インチの３Ｍ３７５ｂｏｘｓｅａｌｉｎｇｔａｐｅの剥離力をＩＭ
ＡＳＳ装置で測定すると約１００ｇであった。レリースライナーから接着剤を剥
離するために必要な力を元の接着テープと比較したパーセンテージとして規定さ
れる再接着性を測定すると、優れた接着性を示した。

【００７６】実施例１０実施例２のようにコーティングしたＰＥＴ試料について静電気散逸特性を調べ
た。コーティング紙バッキングの静電気減衰時間を静電気減衰測定器（ＥＴＳ
Ｍｏｄｅｌ４０６）で測定した。静電気減衰時間は、試料を＋５０００Ｖまた
は−５０００Ｖに帯電させて、０％カットオフ制限まで放電する（すなわち完全
に放電する）時間を測定した。黒鉛でコーティングした試料は０．０１秒未満と
いう非常に短い減衰時間を示した。

【００７７】実施例１１実施例２のようにして、厚さ２ミルのポリプロピレンフィルムに手で３０秒間
ＭｏＳ_２をバフコーティングした。さらに同じ試料についてこの３０秒ずつの追
加のコーティングを７回繰り返し、各コーティング工程の間に吸光度を測定した
。図６は、５５０ｎｍにおける吸光度対コーティング工程数を示している。これ
ら２つの変数の間に直線関係が見られることから、各工程で同様のコーティング
厚さが試料に加えられることが分かる。

【００７８】実施例１２ポリエチレン（「ＰＥ」）フィルムに手で３０秒間硫黄元素粉末をバフコーテ
ィングすると、基材フィルムに付着することが分かった。コーティングは淡黄色
であったが、オーブン中９５℃で５分間単純な熱処理することで透明になった。
ポリエチレン上のこの硫黄コーティングは厚さ約１００ｎｍであると推定される
。硫黄コーティングは、ＰＥのＵＶ透過率をある程度減少させることが光透過率
測定から分かり、未処理のＰＥは約２１０ｎｍで５０％遮断したが、硫黄コーテ
ィングした試料はほぼ３００ｎｍで５０％遮断した。

【００７９】実施例１３以下のようにして厚さ１ミルのポリエステル（ＰＥＴ）フィルムにＡｓｂｕｒ
ｙＭ８５０黒鉛をコーティングした。不規則オービタルサンダー（Ｆｉｎｉｓ
ｈｉｎｇＳａｎｄｅｒＭｏｄｅｌ４５０、ＰｏｒｔｅｒＣａｂｌｅＣ
ｏｍｐａｎｙ（テネシー州Ｊａｃｋｓｏｎ）より入手可能）に軟質塗装用パッド
（ＥＺＰａｉｎｔｒ（カナダ、Ｗｅｓｔｏｎ）より商品名ＥＺＰａｉｎｔｒ
として入手可能）を取り付けた。平面上で過剰量の黒鉛をパッドと接触させなが
らサンダーを稼働させることによってパッドに黒鉛粉末を含ませた。平面上にＰ
ＥＴフィルムを固定し、一部の黒鉛粉末をその上に振りまいた。塗装用パットを
取り付けた不規則オービタルサンダーを稼働させ、手で数回前後に移動させるこ
とによってＰＥＴを黒鉛粉末で研磨した。得られたＰＥＴ上の黒鉛コーティング
は非常に均一であり、瑕疵はなかった。この試料の写真を図７に示す。

【００８０】実施例１４実施例１３の塗装用パッドと同じ材料で製造された塗料ローラー（直径１．５
インチ、ＥＺＰａｉｎｔｒ）を、軸に関してローラーが回転できるように１０
ｍｍの電気ドリル（ＢｌａｃｋａｎｄＤｅｃｋｅｒ）に取り付けた。ローラ
が過剰の粉末と接触するようにドリルを稼働させることによってＡｓｂｕｒｙ
Ｍ８５０黒鉛を塗料ローラーに含ませた。厚さ１ミルのポリエステルフィルムを
マスキングテープで平面に固定し、その上に一部の黒鉛粉末を振りまいた。ドリ
ルを最大速度（１３５０ＲＰＭ）で稼働させながら、ＰＥＴフィルム上で前後に
数回塗料ローラーを移動させた。研磨中に、ロールの回転軸はＰＥＴフィルムの
表面と平行になるように維持した。得られたＰＥＴ上の黒鉛コーティングには条
線が形成され、外観は不均一であった。

【００８１】塗料ローラーを取り付けたドリルを種々の回転速度および運動の組合せを使用
しても黒鉛コーティングの外観は劣っていた。最も外観の良いコーティングの写
真を図８に示す。

【００８２】比較例２コットンホイールのスタック（直径３インチ、厚さ１／２インチ、Ｎａｔｉｏ
ｎａｌＫｅｙｓｔｏｎｅ）をねじ付き軸（直径１／２インチ）に取り付けて、
長さ約４インチの円筒形研磨ロールを作製した。２つの六角ナットを両端に使用
してコットンホイールスタックをねじ付き軸に固定した。得られたコットン研磨
ホイールを実施例１４で使用したドリルに取り付けた。コットンロールの回転軸
はドリルの回転軸と同じであった。実施例１４に記載の方法と同様にして、コッ
トンホイールを取り付けたドリルを使用してＰＥＴフィルムにＡｓｂｕｒｙＭ
８５０黒鉛をコーティングした。

【００８３】得られたコーティングは縞模様の外観を示し、不均一であった。

【００８４】比較例３水を使用してＡｓｂｕｒｙＭ８５０の濃厚スラリー（１０重量％）を調製し
、これを使用して、実施例１３と同様にしてＥＺＰａｉｎｔｒ塗装用パッドを
取り付けた不規則オービタルサンダーでＰＥＴ基材を研磨した。この研磨作用は
、基材面と実質的に平行にパッド面が向かうようにして行った。図９に示すよう
に、得られたコーティングの外観は非常に不均一であり、明らかな渦状の傷が見
られた。

【００８５】比較例４イソプロピルアルコールを使用してＡｓｂｕｒｙＭ８５０の濃厚スラリー（
１０重量％）を調製し、これを使用して、実施例１３と同様にしてＥＺＰａｉ
ｎｔｒ塗装用パッドを取り付けた不規則オービタルサンダーでＰＥＴ基材を研磨
した。この研磨作用は、基材面と実質的に平行にパッド面が向かうようにして行
った。図１０に示すように、得られたコーティングの外観は非常に不均一であり
、明らかな渦状の傷が見られた。

【００８６】比較例５メチルエチルケトンを使用してＡｓｂｕｒｙＭ８５０の濃厚スラリー（１０
重量％）を調製し、これを使用して、実施例１３と同様にしてＥＺＰａｉｎｔ
ｒ塗装用パッドを取り付けた不規則オービタルサンダーでＰＥＴ基材を研磨した
。この研磨作用は、基材面と実質的に平行にパッド面が向かうようにして行った
。図１０に示したものと同様に、得られたコーティングの外観は非常に不均一で
あり、明らかな渦状の傷が見られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウェブコーティングラインの平面図である。

【図２】本発明のウェブコーティングラインの側面図である。

【図３】本発明によりバフコーティングしたウェブの抵抗率対組成を示すグラフである
。

【図４】本発明によりバフコーティングしたウェブの吸光度対組成を示すグラフである
。

【図５】本発明によりバフコーティングしたウェブのクロスウェブ均一性を示すグラフ
である。

【図６】本発明によりバフコーティングした複数のコーティング層（ウェブ）の吸光度
を示すグラフである。

【図７】本発明によりバフコーティングしたバフィング黒鉛薄膜の写真である。

【図８】ウェブと平行な軸で駆動するロールを使用してバフコーティングした薄膜の比
較例の写真である。

【図９】粒子の水性スラリーをバフコーティングした薄膜の比較例の写真である。

【図１０】粒子の有機液体スラリーをバフコーティングした薄膜の比較例の写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ミホリクス，ガブリエラアメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427，セントポール，ポストオフィスボックス 33427 (72)発明者チャンバース，デービッドシー．アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427，セントポール，ポストオフィスボックス 33427 Ｆターム(参考） 4D075 AC49 AC72 AC80 AC92 AC95 AC96 AE03 AE27 BB03Y BB92Y BB93Y CA09 CA18 CA22 CA23 CA24 CA25 CA35 CA45 CA48 CB04 CB06 CB07 DA04 DB33 DB35 DB36 DB37 DB43 DB48 DB53 DB54 DC18 DC24 EA02 EA37 EB01 EB07 EB17 EB18 EB39 EB51 EB57 EC17 EC24 4F100 AA14A AA37A AD11A AH03A AJ06B AK04B AK07B AK12B AK15B AK17A AK25B AK41B AK45B AK49A AK49B AK52B AN00B BA02 BA07 DE01A JA11A JK12A YY00A

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アプリケーターパッドを使用して、モース硬度が０．４〜３
の間であり最大寸法が１００μｍ未満である粒子を含む乾燥組成物で、表面を有
するポリマー基材をコーティングする方法であって、前記表面に対して垂直方向
の圧力が０ｇ／ｃｍ^２を超え約３０ｇ／ｃｍ^２未満の圧力で、前記基材上で有効
量の前記粒子をバフィングし、前記粒子の均一コーティングが得られるように前
記表面上の一箇所に関して複数の方向に、前記表面と平行な面に前記アプリケー
ターパッドを移動させることを含む方法。
【請求項２】前記粒子が、カーボンブラック、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリ（二フッ化ビニリデン）、硫黄、二硫化タングステン、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ゼオライト、Ｉ−アスコルビン酸、塩化銀、スルファジアジン銀、お
よび種々のアミノ酸から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記粒子が、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン
、クレー、および六方晶系窒化ホウ素から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記粒子が、カーボンブラック、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリ（二フッ化ビニリデン）、硫黄、二硫化タングステン、ポリテトラフル
オロエチレン、ポリ（二フッ化ビニリデン）、ポリエーテルイミド樹脂、ゼオラ
イト、Ｌ−アスコルビン酸、塩化銀、スルファジアジン銀、および種々のアミノ
酸からなる群より選択される粒子と、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングス
テン、クレー、および六方晶系窒化ホウ素からなる群より選択される粒子との混
合物から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記粒子が最小寸法が１０μｍ未満の小板から選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】前記粒子のモース硬度が約１〜２．５の間である、請求項１
に記載の方法。
【請求項７】前記基材が、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン
、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポ
リ塩化ビニル、酢酸セルロース、シリコーン、ゴムから選択される、請求項１に
記載の方法。
【請求項８】前記均一コーティングの厚さが３μｍ未満である、請求項１
に記載の方法。
【請求項９】前記均一コーティングの厚さが５００ｎｍ未満である、請求
項１に記載の方法。
【請求項１０】前記均一コーティングの厚さが２００ｎｍ未満である、請
求項１に記載の方法。
【請求項１１】前記組成物が、前記粒子のバインダーとして前記基材に対
して作用するのに有効量の材料を含有しないという条件がある、請求項１に記載
の方法。
【請求項１２】前記方法が前記ポリマー基材の軟化温度よりも少なくとも
２０℃低い温度で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】粒子の前記均一コーティング上に次のコーティングを適用
する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】前記次のコーティングが硬度を向上させるコーティングで
ある、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】前記均一コーティングが、前記基材の前記コーティングさ
れた表面の選択された領域に存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】前記粒子がバフィング補助粒子と表層剥離性粒子とを含み
、前記バフィング補助粒子が、コーティングされる前記基材に対して低親和性で
あり、かつ前記表層剥離性粒子に対して低親和性である、請求項１に記載の方法
。
【請求項１７】前記バフィング補助粒子が、カプセル封入染料粒子、メチ
ルレッド染料粒子（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．４９３−５２−７）、メチレンブルー染料粒
子（ＣＡＮｏ．７５−０９−２）、ペリレンレッド顔料、ローダミンＢ染料（
Ｃ．Ａ．Ｎｏ．８１−８８−９）、マラカイトグリーン蓚酸塩（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．
２４３７−２９−８）、およびアズールＡ染料（Ｃ．Ａ．ｎｏ．５３１−５３−
３）からなる群より選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】前記バフィング補助粒子が磁性トナー粒子からなる群より
選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】前記粒子がバフィング補助粒子と表層剥離性粒子とを含み
、前記バフィング補助粒子は表層剥離性粒子に対して少なくともある程度の親和
性を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】前記バフィング補助粒子が、銅フタロシアニン（Ｃ．Ａ．
１４７−１４−８）、ＭａｇｒｕｄｅｒＣｏｌｏｒＣｏｍｐａｎｙＩｎｃ
．（ニュージャージー州Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ）のパーマネントレッド顔料、ロー
ズベンゲルステイン（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．６３２−６９−９）、ファーネスブラック
カーボン粒子（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．１３３３−８６−４）、アズールＢ染料（Ｃ．Ａ
．Ｎｏ．５３１−５５−５）、メチルオレンジ染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．５４７−５
８−０）、エオシンＹ染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．１７３７２−８７−１）、ニューフ
クシン染料（Ｃ．Ａ．Ｎｏ．５６９−６１−９）、およびセラミック粒子からな
る群より選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】コーティングされたポリマー基材であって、前記コーティ
ングは、バインダーを含有せず、モース硬度が１〜２．５の間であり最大寸法が
１００μｍ未満である乾燥粒子から実質的になり、前記コーティングの厚さは３
μｍ未満であり、均一であり、一方の寸法が他方の寸法よりも長い粒子の場合、
前記基材の面内で前記コーティングが不規則に配向している、コーティングされ
たポリマー基材。
【請求項２２】前記乾燥粒子が結晶性を示す、請求項２１に記載のコーテ
ィングされたポリマー基材。
【請求項２３】前記乾燥粒子が黒鉛を含む、請求項２１に記載のコーティ
ングされたポリマー基材。