JPH0536212B2 - - Google Patents

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JPH0536212B2
JPH0536212B2 JP59080032A JP8003284A JPH0536212B2 JP H0536212 B2 JPH0536212 B2 JP H0536212B2 JP 59080032 A JP59080032 A JP 59080032A JP 8003284 A JP8003284 A JP 8003284A JP H0536212 B2 JPH0536212 B2 JP H0536212B2
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JP
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drum
electron beam
sheet
coating
film
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JP59080032A
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Ui Naburo Samu
Pii Toritsupu Za Saado Edoin
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Energy Sciences Inc
Original Assignee
Energy Sciences Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電子ビーム硬化技術及び装置に関
し、特に転写コーテイング及び他の電子ビーム硬
化性材料の硬化、例えば印刷インク、フイルムコ
ーテイング、磁気テープ材料の硬化、紙及び他の
基材の転写金属化、及び同様の適用例で、剥離層
又は面及び／又はその面による冷却が、必要また
は望ましい適用例に関する。
従来の米国特許第4246297号（エナジー・サイ
エンシーズ．Inc.，本発明と共通の譲受人）明細
書には、エネルギー電子の貫通能力により、例え
ば肉厚が400ｇ／m2以下の紙、織物及び類似の薄
肉基材からなる製品に設けられた、埋設された電
子ビーム硬化性コーテイングが硬化され得ること
が開示されている。これらの場合適度の（Ｅ≦
300KeV）エネルギーの電子は、製品を容易に貫
通することができ、剥離面に接触されているであ
ろうコーテイングを、一様に照射する。前述特許
明細書には、剥離紙を用いる移送コーテイング技
術の例が示されていて、照射が製品基材それ自体
を介して、あるいは剥離紙を介して行なわれる。
この発明の根底をなす発見によれば、前述剥離紙
又は類似物の必要性はドラム剥離面を利用するこ
とにより省略されている。この剥離面は同時に、
従来の剥離層とは異なり、電子ビームエネルギー
を金属又は類似ドラムに向けることが一見して禁
忌であるにもかかわらず、特別の適用例において
は必要な処理制御のために冷却することができ
る。
ドラムは米国特許第4252413号明細書に示され
るように、電子処理装置において他の目的に利用
され、そこでウエブが連続的に電子ビームにさら
され、それにより環境条件（処理領域における照
射レベル、オゾン濃度、酸素濃度、処理温度等）
が、産業規模での成功実施に対して正確に制御さ
れる。この特許において議論される技術、特に高
速グラフイツク適用例において、ローラが利用さ
れており、このローラはフイルム又はウエブがロ
ーラ面に接触した状態にある間に、フイルム又は
ウエブから熱を除去する作用を有すると同時に、
小型保護（シールド）形状を与えている。しか
し、このローラ又はドラム状面を利用すること
は、冷却の助けにはなるが、コーテイング転写及
び関連適用例には関係ない。
逆に、ここに開示される発明は、米国特許第
4246297号（剥離ライナーとしてフイルム、箔又
は剥離紙面制御体を利用する）における転写コー
テイング技術を利用しており、これには、全体的
に新規で予期されない方法で、同時剥離及び冷却
機能を達成すると共に、剥離紙又は類似フイルム
を省略するため、ビーム下での冷却ロール概念が
組合わされている。
従つて、この発明の目的は、電子硬化のため
の、そして特に剥離体・コーテイング適用例及び
他の利用例に適用される、新規で改良された方法
及び装置であつて、剥離紙、フイルム、箔及び類
似物の必要性を除去し、且つ剥離機能と同時に容
易な処理冷却を可能にする方法及び装置を提供す
ることである。
要約すると、この発明はその一つの観点からみ
て、電子ビーム硬化性材料の移送コーテイング方
法を包含しており、この方法は、前述材料をドラ
ム面上に適用すること；電子ビーム照射が送られ
る領域を通過して前記ドラムを回転して、前記材
料をドラムに硬化すること；及びドラム面から硬
化材料を剥離すること、から構成されている。好
ましく、且つ最良の実施例が以下に説明される。
別の目的は、より一般的に適用できる新規な構
造の電子ビーム硬化装置を提供することである。
他の目的は以下に説明されると共に、特許請求
の範囲に十分に記載されている。
以下にこの発明を、図面を参照して説明するこ
とにする。
第１図において、前記特許明細書に記載される
型式の電子ビーム処理装置が１で示されており、
この処理装置１はこの発明の譲受人である、エナ
ジー・サイエンシーズInc.により「エレクトロカ
ーテン」及び「セルフシールド」の商標名で販売
されているもので、そのビームは電子透過窓を介
して下方に（垂直矢印）向けられて、前記米国特
許第4252413号明細書に記載される型式と同様に、
シールド包囲体Ｈ内で領域Ｒに送られる。図示さ
れるシート材料２はローラ３により移送されると
共に、包囲体Ｈ内で入口及び出口スロツトS1及び
S2を通して、内部を水冷又は他の手段で冷却され
た後述のように金属面を有するドラムＤ上を通過
されて、頂部領域Ｒにおいて電子ビーム照射を受
けるようになつており、そこではウエブ２1は傾
斜入口及び出口スロツトS1 1及びS2 1を通過して、
シート２に接触するようになつており、シート２
は電子ビーム硬化されるコーテイング又は他の材
料を備えている。
第１図に示されるように、磨かれた水冷ドラム
Ｄがビーム下方に配置されると共に、その慣性に
より、機械的に駆動されて、その表面速度は、コ
ーテイングがその上で硬化される製品の速度に同
期される。冷却されたドラムＤはシールド装置Ｈ
の内部に収容されて、製品又はドラム内でのビー
ムの停止により発生される放射線漏洩を防止する
ようになつているから、前記ドラムＤは何ら追加
シールド設備は備えていない。適用例によつては
ドラム面に対して視覚的に接近することが必要と
なるから、第２図の実施例に関連して後述するよ
うに、鉛、タンタル等のシールド用ライナーを包
含することもあり、このライナーは外部シールド
と組合わされて、前記米国特許第4252413号明細
書に示される設計理論により、適当な投量減少が
もたらされ、流入及び流出スロツト２，２′等に
おける照射レベルは、処理装置として利用する場
合の調整に容易に適合される。
第２図の実施例において、冷却されたドラム
D′にはシールド面S′が設けられ、その詳細は右方
に引出されて図示されているが、コーテイングを
有するシート材料２はドラム上を通過して、前記
米国特許第4252413号明細書に示されるように、
上部シールドハウジング部E′内で、領域Ｒにおい
て電子ビーム硬化される。面S′は鉛、タンタル及
びステンレススチールの連続層から構成される。
この装置は、複雑な機能を有するコーテイングを
冷却されたドラムD′に対して硬化させるのに特
に有用であり、例えば磁気又は光学記録テープに
利用され、この発明の技術による表面品質によ
り、硬化フイルムのカレンダー処理の必要性が除
去又は減少される。コーテイング中での粒子配向
がドラムD′上で直接、スラリーの適用位置及び
Ｒの硬化位置間で起こり、あるいはコーテイング
されたシート又はフイルム２が、ドラムD′の頂
部に接触している間、又は前記シート２が第３図
の実施例におけるように、ドラムの下部に設けら
れたコーテイングに接触して、上方へ移送される
間で起こる。
第３図において、ドラムD′の底部領域に適用
できるコーテイングA′が示されており、これは
コーテイング貯蔵部R′に接触するローラ塗布装
置５により適用されるようになつており、この場
合シート又はウエブ２は領域Ｒ付近で、ドラムに
保持されたコーテイングA′に接触し、ドラム
D′に対して硬化が行なわれ、且つそこからシー
ト２上の硬化コーテイングとして剥離又は移送さ
れる。H′における上部シールド装置は、第２図
におけるのと同様である。
第３図の設計例の他の利点は、シールドされた
ドラムを別のシールド装置に具備することがで
き、それにより閉位置で回転ドラム面に可視接近
することができ、且つ開位置においては、ドラム
電子処理装置のウインドー装置に完全に接近する
ことができる、という事実にある。フイルム、
紙、織物等の処理に必要な出入口チヤンネルに非
常に細長いから、このシールド形状により、Ｘ−
線の吸収効率が非常に大きくなる。第３図に示さ
れるようなシールド装置は、電子処理装置のフル
パワー（即ち、処理領域幅１インチ当り１〜
2KWのビーム電力）時、出入口スロツトにおけ
る放射線が測定できないような構造にされる。コ
ーテイング・ステーシヨンに対して可視接近でき
ることが、この装置による主要な利点である。
冷却されたドラムD′は明らかに、それに接触
する薄肉ウエブ２から熱を除去するが、このよう
な形状において予期できない処理利点が得られ、
即ち電子開始された付加重合反応に利用され、例
えば紙、フイルム及び箔のコーテイングの転写に
この処理装置を利用できる。前記米国特許第
4246297号明細書に説明されるように、電子の通
過能力が、コーテイングされた基体の、裏面に塗
布されたコーテイングまで到達させるのに利用で
き、この場合コーテイング自体は剥離ライナー又
はシートに接触しており、それに対して硬化され
るようになつている。コーテイングの移送及びフ
イルムコーテイングについて種々の手段が示され
ているが、いずれも、同時冷却すること、又は別
の剥離面又はシートの必要性を除去することも、
あるいは硬化されるコーテイングに対して、電子
反射又は戻し分散できるようにはなつていない。
この発明においては上記利点を得ることができ、
それは連続基体としての剥離層として、冷却され
たドラムの表面を利用することにより可能であ
り、又通常縮重合を利用する通常技術による織物
及び紙移送コーテイングにおいて従来実施されて
いるように、交換できるライナー又は剥離シート
の必要性はない。
紙、フイルム、箔、織物等上のコーテイングの
硬化における、この発明の同期ドラム技術の、い
くつかの予期できない利点は、独特のイン−ライ
ンコーテイング技術を利用する「電子カーテン」
装置における硬化研究において明らかになる。そ
のうちの一つとしては、ウエブの温度制御が正確
にできることで、薄肉ウエブについては、基本は
非常に高速でもドラム温度まで低下される。この
装置がこれらの効果の詳細な研究のために、磁気
テープにおいて利用され、その場合、シールドハ
ウジングの外側でテープ又はフイルムの動的温度
挙動を、種々の処理バラメータの関数として正確
に測定できるようにしてある。例えば、ある種の
電子開始される反応においては、装置温度を大気
より高く、且つテープ又はフイルムあるいは他の
シートの変形温度より低く維持することが望まし
い。その点は、この発明の形状特性によるドラム
表面温度の、正確なモニタリングと制御により達
成できる。
コーテイングは、基本とドラム面の間の「閉」
領域に保護されているから、コーテイング面の不
活性化は不要である。更に、硬化処理中にコーテ
イング中でモノマーから形成されるホモポリマ
ー、あるいは通常の「コーテイングアツプ
（coating up）」硬化状態で揮発する他の軽コー
テイング部分は、基体−コーテイング面に保持さ
れて、コーテイング内に反応される。このような
モノマー捕集により、処理装置の作動的且つ生態
学的な観点から、非常にきれいな硬化環境が導か
れる。
米国特許第4246297号明細書に記載される電子
パツクスキヤツターの効果は、この発明の構成に
おいて最適にされる。第２図の５′におけるよう
に高原子数コーテイングがドラム面に利用され
て、このアルベド（albedo）エネルギーの回収
を増大させるようになつており、それは高効率で
コーテイング又はバインダー層に吸収される。
この発明により、第４図に示されるようにその
ドラム技術を利用して、電子ビームフイルム・キ
ヤステイング（注型成形）ができる。貯蔵部
R″からの液体フイルムA″が塗布ロール５により、
ドラムD′に対してその下部領域で塗布され、シ
ールドされた頂部ハウジングH′内で、頂部領域
Ｒにおいて電子ビーム硬化を行なわれ、それから
キヤステイングブレード６上を通過して、ドラム
D′からキヤストフイルムＦが剥離又は転移され、
ステーシヨン７で巻取られる。このようなフイル
ムキヤステイング（又は他の実施例におけるよう
な移送コーテイング）に対して、ドラムD′は８
において、即ちドラムがフイルム転移点（ここで
は基体又はフイルムがドラム面から離れる）か
ら、液体コーテイングが貯蔵部R″からドラム面
に対して、連続塗布される点まで戻る間に、連続
的に清掃される。
前述並びに他の適用例において、この発明は無
駄になる剥離ライナー又はシートを不要としてお
り、これにより紙、厚紙、不織布、フイルム、
箔、織物等のような柔軟又は半弾性ウエブの移送
コーテイングが経済的に行なうことができる。更
に、ウエブの表面構成はドラム面をエツチング又
は凹凸加工することにより、適切に抽出できる。
コーテイングに特別の模様効果を付与するため
に、ドラム−ウエブ速度を異ならせることも可能
であり、これはオフセツト・グラビアコーテイン
グにおける、ウエブ−移送ロール速度を異ならせ
ることと同様である。
第１，２図の構造形状により通常では得られな
い保持利点が得られ、コーテイングは硬化される
前に、その基本上の保持時間は非常に短くするこ
とができ、それにより米国特許出願第899493号明
細書に記載されるように、高光沢面を達成する助
けとなるものであり、又ここに記載される構造形
状は正確に制御できる条件下で、これらの硬化を
最少にするものである。
この発明の技術をフイルムの移送キヤステイン
グに利用する別の方法が、第５，６図に示されて
いる。これらの技術により、誘電特性及び類似特
性（コンデンサーフイルム）を有する；欠陥のな
いフイルムの成形のために最適化することができ
る。第５，６図の実施例において、電子ビーム硬
化可能なコーテイングがキヤリアフイルムに対し
て、ドラムD′を通過する前及びその通過中に適
用され、このキヤリアはキヤステイングブレード
６により、電子ビームキヤスト・フイルムＦか
ら、硬化領域Ｒの右方へ分離される。
更に別の修正例が可能であり、それはこの発明
の範囲内のものであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を、ドラムに対する電子ビー
ム硬化技術に適用した装置の概略断面図、第２図
はシールドされた冷却ドラムに対する硬化技術に
適用した装置の同様断面図、第３図はこの発明の
原理を利用した、修正電子ビーム転写コーテイン
グ及びドラム硬化装置の同様断面図、第４図、第
５図及び第６図はそれぞれ、この発明のドラム硬
化技術を利用した種々の電子ビーム・フイルムキ
ヤステイング装置の断面図である。 １……電子ビーム処理装置、Ｄ……ドラム装
置、Ｈ……シールド装置、Ｒ……放射線照射領
域、Ｗ……放射線発射ウインド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 電子硬化可能な材料をドラムの表面に塗布
    し；前記ドラムを、電子ビーム放射線が送られて
    いる領域を通過して回転して、前記材料を前記ド
    ラムに対して硬化し；前記硬化材料を前記ドラム
    面から剥離することからなる、電子硬化可能な材
    料を移送コーテイングする方法。 ２ 前記材料が、前記ドラム上に引張られる連続
    シート、フイルム又はウエブにより保持されるよ
    うにした、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記材料が前記ドラムに対して一つの場所で
    塗布され、ドラムにより前記電子ビーム放射線領
    域である別位置へ移送されるようにした、特許請
    求の範囲第１項に記載の方法。 ４ シート又はウエブが前記ドラム上で前記材料
    上方に引張られるようにした、特許請求の範囲第
    ３項に記載の方法。 ５ 前記剥離作業が、前記硬化材料をキヤストフ
    イルムとして前記ドラム面から持上げることによ
    り行なうようにした、特許請求の範囲第３項に記
    載の方法。 ６ 前記シートが、前記領域で前記ドラム上を通
    過するキヤリアフイルムであり、前記硬化材料が
    前記キヤリアフイルムから、キヤストフイルムと
    して剥離されるようにした、特許請求の範囲第３
    項に記載の方法。 ７ 前記ドラム面が電子ビーム放射線を、前記材
    料内へ戻し反射させるようにした、特許請求の範
    囲第１項に記載の方法。 ８ 前記ドラムが冷却されている、特許請求の範
    囲第１項に記載の方法。 ９ 前記ドラムが前記領域を通過する際、前記ド
    ラムをシールドするようにした、特許請求の範囲
    第１項に記載の方法。 １０ シールドをドラム面として機能するように
    配置した、特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 電子ビーム放射線発射用ウインド装置と、
    前記発射領域をシールドする装置とを備える電子
    ビーム処理装置；前記領域の下方に取付けられる
    と共に、それ自体を回転する装置を備えたドラム
    装置；前記領域を通過する前記ドラム装置をシー
    ルドする装置；電子ビーム硬化可能な材料を前記
    ドラム装置表面に塗布して、前記領域でその硬化
    を行なわせる装置；及び前記硬化した材料を前記
    ドラム表面から剥離する装置、からなる電子ビー
    ム硬化装置。 １２ 前記材料が前記ドラムに対して、前記領域
    と異なる位置で塗布されるようにした、特許請求
    の範囲第１１項に記載の装置。 １３ 前記材料が前記ドラムに対して、前記領域
    において前記ドラム上を通過するシート又はウエ
    ブにより塗布するようにした、特許請求の範囲第
    １１項に記載の装置。 １４ 前記材料を硬化後、キヤストフイルムとし
    て前記ドラムから分離する装置を備えた、特許請
    求の範囲第１２項に記載の装置。 １５ 前記ドラムが冷却されている、特許請求の
    範囲第１１項に記載の装置。 １６ 前記ドラムに電子ビーム反射面が設けられ
    ている、特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １７ 前記反射面が鉛、タンタル及びステンレス
    スチールの層からなる、特許請求の範囲第１６項
    に記載の装置。 １８ 前記ドラムが、前記ドラム上をシート材料
    を通過させる手段により慣性回転されている、特
    許請求の範囲第１１項に記載の装置。
JP59080032A 1982-09-07 1984-04-20 冷却ドラム上での電子硬化方法および装置 Granted JPS59206043A (ja)

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