JP4299051B2 - Method for forming ultra-thin film on card or card material - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラスチック、紙、金属等から成るカード又はカード材料の表面に帯電防止剤を噴霧して、帯電防止剤の超薄膜を形成させる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、帯電防止剤等の表面改質剤の溶液を、多数の微粒子からなるミストにし、これらのミストをプラスチック成形品等のカード又はカード材料に噴霧して、微粒子をこれらの表面に付着させ、薄膜を形成する方法が開発され、使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記表面改質剤の溶液の粒子がカード又はカード材料に付着した後、粒子が凝集してしまい均一で連続した膜が得られなかった。均一で連続した膜を得ようとすると膜が厚くなり、膜が厚いと、膜が動いたりして不安定となり、経時変化が早く、効果がすぐになくなってしまう恐れがあった。このため、当該処理面にこれらの上から印刷を施したり、他物を塗装すると、膜のある部分とない部分とでは、印刷や塗装の密着強度に差が生じ、印刷や塗装が剥がれ易い場合があった。このように均一で、連続した薄膜を形成するのは非常に困難であった。
【0004】
そこでこの発明は、これらの欠点を改善し、カード又はカード材料の表面に帯電防止剤のより均一で連続した超薄膜を形成可能にした、超薄膜の形成方法を提供することを目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1項の発明は、カード又はカード材料の表面に帯電防止剤の超薄膜を形成する方法において、上記帯電防止剤を主剤とした溶液から成る第1液を粒径を均一化したミストにして、上記表面に噴霧し、当該表面に上記第1液の多数の微粒子を点在させ、これらの微粒子を半乾燥させた後、上記第1液の主剤の入っていない溶媒又は主剤が入っていても第1液より含有率の小さい溶液から成る第2液を粒径を均一化したミストにして、上記表面に噴霧し、これらを完全乾燥させることにより上記カード又はカード材料の表面に上記帯電防止剤からなる均一で連続した超薄膜を形成する、カード又はカード材料への超薄膜形成方法とした。また、請求項2の発明は、上記請求項1の発明において、上記帯電防止剤を主剤とした溶液から成る第1液を粒径を均一化したミストにして、カード又はカード材料の表面に噴霧する前に、当該カード又はカード材料の表面の帯電を除去し、クリーンな表面にしてから、上記第1液を噴霧する方法とした。
また、請求項3の発明は、上記請求項1又は2の発明において、上記第2液の噴霧を複数回行うカード又はカード材料へ超薄膜塗布方法とした。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
まず、処理しようとするカード表面の帯電を何らかの方法で除去し、帯電による影響のない状態にし、当該カードの表面をクリーンな状態にする。
これには、水及びアルコール類、又は場合によっては微量の帯電防止剤をカード表面にミストの噴霧やロールにより塗布することにより、除電する。さらにこれを洗浄するか、エアーの吹き付け又は吸引によりチリやホコリを除去する。これによりカード表面は電気力線の影響を受けないクリーンな状態になる。上記アルコール類はカード表面のぬれ性を良くし、表面張力を下げる。勿論上記帯電防止剤にはカード表面の表面張力を下げる働きがあるものもある。
また、帯電防止剤から成る水溶液(アルコールを含有する場合もある)を1〜8%に調合し第1液とする。一般的環境下での帯電防止効果を得るためには表面抵抗値で109〜1011Ω台が必要となる。そのためには、第1液の帯電防止剤の含有率は1〜8%の範囲とし、好ましくは5%で、1平方メートル当たり、0.05〜2mlの塗布にすると良い。また、この第1液の主剤である帯電防止剤が入っていない溶媒、又は主剤である帯電防止剤が入っていても第1液より少ない含有率の液を第2液として用意する。
【0007】
そして図1に示すように、上記カード1をベルトコンベヤー2に乗せ、ヒーター3で当該カード1を30〜50°Cに温め、それから伏せ椀状の第1チャンバー4の下に移動させる。そこで上記第1液を、粒径20μ前後の均一な微粒子のミストにして、第1チャンバー4内の奥部からノズル4aにより上記カード1に向けて噴霧する。その際、第1チャンバー4の外側に設けた電磁波発生装置5により、第1チャンバー4の内側壁からこれらのミストに電磁波をあてて、当該第1チャンバー4内を45〜80°Cに温め、各粒子の含有水分の気化を促進させ、微粒化を進めながら上記カード1の表面に各微粒子を付着させる。なお、この電磁波発生装置5に代えて、熱線発生装置、又は超音波発生装置を設け、熱線又は超音波をミストに照射する場合もある。
【0008】
このとき図2に示すように、各微粒子は外径が3〜30μmの円盤状膜11となり、厚さも0.1〜10μmのもが多く、これらの円盤状膜11は略等間隔でカード1の表面に点在することとなる。その後、カード1はベルトコンベヤー2によって移動し、ヒーター6の温風又は熱線で温められ、乾燥する。これにより、これらの円盤状膜11はカード1との接着面は含水量が多く、その外表面は乾燥が始まり、次第に含水量は少なくなってくる。そして、各円盤状膜11の帯電防止剤は部分的にカード1の表面に固定される。
【0009】
このように第1液の各円盤状膜11が半乾燥状態になった時に、カード1を伏せ椀状の第2チャンバー7の下に移動させる。カード1を上記第2液を粒径20〜50μm前後の均一な微粒子のミストにして、第1チャンバー4内の奥部からノズル4aにより上記カード1に向けて噴霧する。その際、第2チャンバー7の外側に設けた電磁波発生装置8により、これらのミストに第2チャンバー7の内側壁から電磁波をあてて、当該第2チャンバー7内を50°±15°Cに温め、各粒子の含有水分の気化を促進させ、微粒化を進めながら上記カード1の表面に各微粒子を付着させる。また、その際のカード1の表面温度を20〜50°Cにしておく。
【0010】
このようにして第2液の各微粒子を図3に示すように、カード1の表面の第1液の円盤状膜11と円盤状膜11との間、又は第1液の円盤状膜11の上に付着させる。これにより、この第2液の各微粒子12は既に付着した第1液の円盤状膜11と接触したものは、既に付着した第1液の円盤状膜11を再び溶かして延伸させ、第1液の円盤状膜11と円盤状膜11との間に付着した第2液の微粒子12と結合し、その後、ベルトコンベヤー2によってカード1を移動させ、ヒーター9による温風、熱線の照射により、溶媒の気化が進み、凝集して集合体とはならずに完全に乾燥する。これにより、図4に示したように、カード1の表面には、均一に連続した帯電防止剤の超薄膜13が形成される。この超薄膜13の厚さは0.01〜5μmであり、光の波長より薄い膜の場合もある。
【0011】
上記第2液の噴霧工程、即ち、溶解作用と延伸、気化(蒸発)による膜形成、において、膜の均一性を維持しながら各工程が進行するようにするためには、第1液の円盤状膜11が微細で数が多いほうが安定した超薄膜の形成、固化が行われる。また、溶液における帯電防止剤の含有率により円盤状膜の大きさ(径)、厚さは異なる。また、上記第1チャンバー4内又は第2チャンバー7内の温度とカード1の表面の温度差は30°C以内で(理想的には10°C前後が好ましい)、カードのガラス点(TG点)以下であることが要求される。温度差がありすぎると溶媒が気化しにくいので、膜の形成が遅れ、膜が広がらない。また、上記実施の形態例は、ベルトコンベヤー2による連続式の表面改質剤の超薄膜形成装置であるが、この発明はこれらに限らず、バッチ式のものでも使用できる。
また、上記実施の形態例では、第1液を塗布する前に、カードの帯電を除去し、ホコリを取り去ってクリーンな状態にしてから処理しているが、この前処理はこの発明の必須条件ではない。また、上記実施の形態例では、第2液を一回噴霧しているが、一回に限らず、数回にわたって噴霧しても良い。
【0012】
【発明の効果】
請求項1又は3の発明の方法によれば、カード又はカード材料に対し、帯電防止剤の溶液を噴霧するにあたり、その必要量を円盤状膜として均一に点在させた後、同質溶剤で展開延伸することにより、従来のミストによる帯電防止剤の膜形成において得られなかった、均一で連続した超薄膜が容易、確実に得られる。従って、帯電防止剤の均一で安定した機能が長期にわたって得られる。
請求項2の発明の方法によれば、上記請求項1の発明の効果に加え、処理する前の、カード又はカード材料面の帯電を除去することにより、電気力線によるホコリやチリの付着力がなくなり、クリーンな表面に帯電防止剤の超薄膜を形成するため、出来上がった帯電防止剤の超薄膜は、カード又はカード材料表面への密着度がより良く、耐久性の一段と優れたものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態例の処理工程を示す、側面図である。
【図2】この発明の実施の形態例の第1液の付着した状態を示す図であり、A図は平面図、B図は側面断面図る。
【図3】この発明の実施の形態例の第2液の付着した状態を示す図であり、A図は平面図、B図は側面断面図る。
【図4】この発明の実施の形態例によるカード面に超薄膜が形成された状態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
1 カード 2 ベルトコンベヤー
3 ヒーター 4 第1チャンバー
5 電磁波発生装置 6 ヒーター
7 第2チャンバー 8 電磁波発生装置
9 ヒーター 11 円盤状膜
12 微粒子 13 超薄膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of spraying an antistatic agent on the surface of a card or card material made of plastic, paper, metal or the like to form an ultrathin film of the antistatic agent.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a solution of a surface modifying agent such as an antistatic agent is made into a mist composed of a large number of fine particles, and these mists are sprayed onto a card or card material such as a plastic molded product to attach the fine particles to these surfaces. A method for forming a thin film has been developed and used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, after the particles of the surface modifier solution adhered to the card or card material, the particles aggregated, and a uniform and continuous film could not be obtained. If an attempt is made to obtain a uniform and continuous film, the film becomes thick. If the film is thick, the film moves and becomes unstable, the change with time is fast, and the effect may be lost immediately. For this reason, if printing is performed on the treated surface from above or other objects are coated, there is a difference in the adhesion strength between printing and painting between the part with the film and the part without the film, and the printing or painting tends to peel off was there. It was very difficult to form such a uniform and continuous thin film.
[0004]
Therefore, the present invention aims to provide a method for forming an ultra-thin film which improves these drawbacks and makes it possible to form a more uniform and continuous ultra-thin film of an antistatic agent on the surface of a card or card material. It is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
The invention of claim 3 is the method of applying an ultra-thin film to a card or card material in which the second liquid is sprayed a plurality of times in the invention of
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the charge on the card surface to be processed is removed by some method to make it unaffected by the charge, and the surface of the card is made clean.
For this purpose, static electricity is removed by applying water and alcohols or, in some cases, a small amount of an antistatic agent to the card surface by spraying mist or rolls. Further, this is washed, or dust and dust are removed by blowing or sucking air. As a result, the card surface is in a clean state not affected by the lines of electric force. The alcohols improve the wettability of the card surface and reduce the surface tension. Of course, some of the antistatic agents have a function of lowering the surface tension of the card surface.
Moreover, the aqueous solution (which may contain alcohol) which consists of an antistatic agent is prepared to 1-8%, and it is set as 1st liquid. In order to obtain an antistatic effect under a general environment, a surface resistance value of 10 9 to 10 11 Ω is required. For this purpose, the content of the antistatic agent in the first liquid is in the range of 1 to 8%, preferably 5%, and 0.05 to 2 ml is applied per square meter. Also, a solvent containing no antistatic agent as the main ingredient of the first liquid, or a liquid having a lower content than the first liquid is prepared as the second liquid even if the antistatic agent as the main ingredient is contained.
[0007]
Then, as shown in FIG. 1, the
[0008]
At this time, as shown in FIG. 2, each fine particle becomes a disc-
[0009]
Thus, when each disk-shaped film |
[0010]
Thus, as shown in FIG. 3, the fine particles of the second liquid are formed between the disk-
[0011]
In order to allow each step to proceed while maintaining the uniformity of the film in the spraying process of the second liquid, that is, the film formation by dissolving action, stretching and vaporization (evaporation), the disk of the first liquid When the film-
In the above embodiment, the card is decharged and the dust is removed to make it clean before applying the first liquid. The pretreatment is an essential condition of the present invention. is not. Moreover, in the said embodiment, although the 2nd liquid is sprayed once, you may spray not only once but several times.
[0012]
【The invention's effect】
According to the method of the invention of
According to the method of the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a processing step of an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a state in which the first liquid is attached according to the embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view, and FIG.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a state in which the second liquid is attached according to an embodiment of the present invention, in which FIG. A is a plan view and FIG.
FIG. 4 is a side sectional view showing a state in which an ultra-thin film is formed on the card surface according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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