JPH06503753A - コーティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コーティング方法 本発明はコーティング方法に関し、特に詳しくはカーテンコーティング（ｃｕｒ ｔａｉｎ　ｃｏａｔｉｎｇ　：以下「フローコーティング」ともいう）方法に関 する。

米国特許第Ａ３８６７９０１号と米国特許第Ａ３５０８９４７号に述べられてい るカーテンコーティングでは、１層以上の液体層が自由落下カーテンとして移動 サポートに塗布される。適当に制御された条件下で、各層がその独自性を保有す る、均一なコーティングが達成される。カーテンは適当なリップを備えた、通常 の多層状スライドホッパーを用いて形成することができる。カーテンの幅を維持 するためにエツジロッドを用いることができ、カーテンの安定性を改良し、均一 な付着を促進するために、外層に界面活性剤がしばしば加えられる。

１層以上の液体層が移動サポートに塗布される、写真材料その他のコーティング では、作業上の変数がかなり正確な限界内に維持される場合にのみ、均一なコー ティングが得られる。これらの限界はいわゆる「コーティング　ウィンドー（ｃ ｏａｔｉｎｇ　ｗｉｎｄｏｗ）　Ｊを画定する。

「コーティング　ウィンドー」に影響を与える、重要な１変数はコーティング速 度である。経済的な理由のために、高いコーティング速度が、廃棄物が少なく、 製品品質の低下がないならば、望ましい。しかし、高速コーティングに伴う大き な問題は、この速度が高すぎる場合には、液体がサポートを完全にかつ着実に濡 らすことができないことである。これが生ずる場合には、空気が湿潤（ｗｅｔｔ ｉｎｇ）ラインに混入され、塗料の不調和な又は不均一な付着が生ずることにな る。

空気混入は、湿潤ラインにおける液体とサポートとの間に形成される動的な接触 角がその限界値である１８０°に近づく時に常に生ずると考えられる。これが生 ずるコーティング速度は、例えばコーティング方法及び液体の物理的性質のよう な、多（の要素に依存する。湿潤ラインにおいてサポートと接触する液体の粘度 は特に重要である。

カーテンコーティング並びにビード（ｂｅａｄ）コーティングでは、液体の粘度 を減することによって空気混入の発生を延期させて、より高速にすることができ る。

他方では、水性写真用溶融物（ａｑｕｅｏｕｓ　ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ｍ ｅｌｔｓ）及び他の水性もしくは溶液型塗料系に対しては、高い粘度でコーティ ングできることは、例えば低い乾燥負担及び改良された均一性のような、幾つか の利点を有する。

多層状ビードコーティングでは、比較的低粘度（典型的には３〜５ｍＰａ−８） を有する液体が高粘度液体のための下部（ｂｏｔｔｏｍ）層を与えるために時々 用いられる。この下部層はホッパーの底部スロット（すなわち、ビードに最も近 いスロット）から高粘度液体に加えられる。コーティング速度の上昇は可能であ るが、下部層が比較的薄い、例えば約３Ｑｍｍ未満である場合には特に、不均一 なコーティングがしばしば生ずる。

米国特許第Ａ４５６９８６３号は、移動サポートに多重塗膜を与えるためのカー テンコーティング方法を開示する。この方法は複数の比較的高粘度層をサポート に４００ｍ／分以上のコーティング速度で塗布することを可能にする。これは低 粘度の薄い下部層（又は促進層と呼ばれる）の使用によって達成される。この層 の厚さは２〜３０ｍｍであり、その粘度は１〜２ｍＰａ−８である。好ましくは 、厚さが２．５〜５ｍｍであり、その粘度が２〜３ｍＰａ−８である。上部展開 （ｕｐｐｅｒ　ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）層の使用も開示される。

米国特許第Ａ４５６９８６３号では、下部層すなわち促進層はカーテンの裏側に 、通常のスライドホッパーの底部スロットから又は、他の層の組成物が流れる主 ホツパースライドにホッパーリップにおいて結合する別のスライド上に流すスロ ットから、層を放出することによって直接塗布される。この目的のために設計さ れたホッパーは時にはＶ−ホッパーとして知られる。

米国特許第、へ４５６９８６３号では、自由落下カーテンが移動サポートに０゜ の塗布角度（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ）で衝突することに注目すべ きである。（塗布角度は、コーティング方向での水平からの傾きとして測定され る、自由落下する、実質的に垂直なカーテンの衝突点におけるサポートの傾斜角 度として定義される。

）さらに、カーテンの高さは１０〜１００ｍｍ、好ましくは１５〜５０ｍｍの範 囲内に制限される。

米国特許第Ａ４５６９８６３号に述べられた方法は高いコーティング速度を生ず ることができるが、この方法は幾つかの欠点を有する。低粘度で、比較的低流量 の層を傾斜ホッパースライドに下部層として、波及びその他の不安定な流れの発 現なしに、供給することは困難である。主ホツパースライドに結合する分離スラ イドに低粘度下部層が供給される配置では、長い主スライドが生ずる。これはス ライド上の波その他の不安定な流れの発現がスライドの長さの増大につれて非常 に迅速に成長するので、好ましくなく、主スライド上の層の相対的な流量と粘度 とに対する好ましくない制限が生ずる。それ故、多重スロットホッパーの全体長 さを最小に維持して、このような制限を最小にすることが望ましい。

米国特許第Ａ４５６９８６３号に述べられた方法もカーテン面が垂直から離れて 、ホッパ一方向である後方へ曲がる、好ましくない傾向を増長させる。また、サ ポートを濡らす低粘度層をＶ−ホッパーを用いて供給する場合には、この層は下 方に向（。従って、このようなスライド上の流れの確立は実際には困難であり、 スライド面からの組成物の滴下が生ずる。さらに、このスライド配向によると、 不安定であり、スライドを下方に移動する時に層上の波の成長を促進させるスラ イド面に垂直な重力成分が存在する。

低粘度下部層も、自由落下液体カーテンが移動サポートに衝突する点における「 パドリング（ｐｕｄｄｌｉｎｇ）　Ｊをも促進させる。カーテンのあしもとには ［ヒール（ｈｅｅｌ）　Ｊが現れる。このヒールが充分に大きい場合には、渦を 含むことがあり、この渦の中では空気がバブルし、廃棄物の破片（ｄｅｂｒｉｓ ）が閉じ込められ、それによって塗膜にライン又は縞を発生させる。大きなヒー ルはまた、振動して、ウェブ移動方向に沿って及びウェブ移動方向を横切って塗 膜に不均一性を生ずることがありうる。バドリングを防止するために、機能的下 部層が薄くなることができないとしても、低粘度下部層を薄く維持しなければな らず、カーテン高さを低（維持することがカーテンの安定性に不利に影響し、例 えば出発パンのような、他の装置のためのホッパー真下の空間を制限するとして も、カーテン高さを低（維持しなければならない。

それ故、低粘度下部層を用いてサポートの湿潤を容易にし、上記欠点を除去又は 有意に軽減して、高粘度液体を移動サポート上に付着させることができるカーテ ンコーティング方法を提供することが、本発明の目的である。

本発明の１態様によると、２層以上を含む液体物質を移動サポートに塗布し、サ ポートに隣接する液体物質層が１ｍＰａ−５未満の粘度を有することから成るカ ーテンコーティング方法を提供する。

有利なことには、低粘度液体の下部層は高いコーティング速度においてサポート を容易に濡らし、液体物質の下部層が塗布されるにつれて、カーテンによって液 体物質の下部層が供給される。このことは液体物質が、下部層の不存在下ではサ ポートをこのように容易に濡らすことができず、ごく低速度における以外は空気 の混入なしに塗布されることが非常に困難である、非常に高粘度の層を１層以上 含むことを可能にする。

下部層は液体物質の残部と相容性の如何なる低粘度液体もしくは溶液でもありう る。写真用製品の製造の場合のように、後者が水性塗料組成物を含む場合には、 下部層として好ましい液体は水であり、水に例えば界面活性剤、硬化剤、染料等 のような、少量の他の物質を必要に応じて加えることができる。

高粘度カーテンを低粘度下部層によって覆うことによって、高粘度塗料の利点が 低粘度湿潤と結合する。高いコーティング速度が可能であり、空気混入が起こる コーティング速度は総流量によってあまり影響されない。同時に、カーテンの大 部分を占める層の粘度は例えば均一性、製品規格及びコーティングトラックの乾 燥能力のような、湿潤以外の要素に適するように選択することができる。

本発明によると、低粘度下部層は非常に薄（することもできる（０．５〜１０ｍ ｍ）。これはバドリング傾向を最小にし、非機能的物質を配合する必要性を減少 させる。薄い下部層を用いることの他の利点は、他の層への拡散が非常に迅速に 生ずるので、塗布後の流れが最小になることである。

さらに、０′より大きい塗布角度、好ましくは２０°〜６０°の角度を用いるこ とができる。このことは再びブソディング傾向を最小にしながら、高いカーテン の有利な使用を可能にする。

本発明をさらにより良く理解するために、次には実施例のみとして、添付図面に 参照する。

図１は本発明によって用いるカーテンコーティングホッパーの概略横断面図であ り： 図２は低粘度下部層のための出口スロットを説明するホッパーの概略部分横断面 図であり。

図３は図２に類似するが、低粘度下部層の他の種類の出口スロット配置を説明す る： 図４はカーテンコーティングホッパーの概略横断面図であるが、図２又は３に示 した出口スロットの使用を説明する。

図１は、通常の多層状カーテンコーティングホッパー１０を説明する。自由落下 カーテン１２を移動サポートに塗布する１方法を示すが、このサポートは精密（ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）ローラー（図示せず）によって支持されることが好ましい 。液体層がスライド面２８をコーティング方向とは反対方向に流れ下るように、 ホッパー１０は移動サポート１４に相対的に配向する。層１６（この層はサポー ト１４を濡らす）は、スライド面２８の最上部であるが、カーテン１２がサポー ト１４上に衝突する時には、塗膜の下部層になる。他の層はそれぞれスロット２ ０．２２．２４及び２６から放出され、通常のカーテンコーティング又はビード コーティングの順序とは逆の順序になる。

サポート１４が水平に対して傾斜しているので、サポートに対するカーテンの塗 布角度ａがＯｏではない、すなわちカーテン１２は前進（ｆｏｒｗａｒｄ）塗布 角度において塗布される。

図２では、下部層１６がホッパーリップ３６を出る時にカーテンの上流側に直接 供給される出口スロット配置を示す。下部層１６は付加的スロット３０から放出 される。このスロット３０はホッパースライド２８の正面のオーバーハング（ｏ ｖｅｒｈａｎｇ）　３４の真下にサブリップ（ｓｕｂ−１ｉｐ）部材３２を挿入 することによって形成される。この場合に、スロット出口は図示するようにホッ パーリップ３６に正確に配置される。しかし、図３に示すように、スロット３８ に凹みを設けて、ホッパーリップ３６の下側にショートスライド４０　（１ｃｍ 以下）を形成することができる。これらの両方の場合に、ホッパースライド２８ は通常は図４に示すようにコーティング方向に配向するので、スロット３０．３ ８を出る液体は塗布される液体物質の下部層に成る。

通常のカーテンコーティング方法では、カーテン形成ホッパーは通常、ウェブ移 動方向に配向し、下部層が下部スロット（すなわち、リップに最も近いスロット ）から放出される。これを例えば水のような低粘度下部層に適用するならば、コ ーティングは、同じ配置によるビードコーティングに見られるものと丁度同じよ うに受容されない縦横のライン及び縞を生ずることになる。しかし、ホッパーの 配向と他の層の順序とを逆にする（図１に関して述べたように）ことによって、 この問題を解消することができる。これを達成するために、ホッパースライドを 水平に対して３０°未満の角度で傾斜させ、頂部スロットから放出される下部液 体層の流量を、この層とその直下の高粘度層との流量の合計の１／３以下に制限 する。スライド面は有利に水層の不均一性のレベリングを促進させ、スライド面 の流れは波及びその他のスライド不安定性の発現に対して充分に安定である。

下部層をカーテンの上流側に直接塗布する場合にも（図２と３に関して述べた配 置を用いて図４に示すように）、同様な利点が得られる。

上記二つの場合のいずれにおいても、下部層として水プラス界面活性剤を用いる ならば、６００ｍ／分以上のコーティング速度において均一な塗膜を得ることが できる。

それ故、本発明によるカーテンプロセスを用いることによって、今まで達成可能 であったよりも高速度において均一な多層状塗膜を得ることができる。カーテン コーティングを用いることができるが、塗膜の大部分を形成する層の流量と粘度 との選択にフレキシビリティがある。本発明によるコーティング方法は製品寛容 性（ｐｒｏｄｕｃｔ　ｔｏｌｅｒａｒ＋ｔ）であり、かつ現在のテクノロジーの 最小の変化によって実施が容易である。

次に、本発明によるカーテンコーティング方法の例を下記実施例中で述べる。

実施例１： 高粘度層は４４℃において７４ｍＰａ−５の粘度を有するゼラチンの水溶液を含 有した。１０．２′ｍのカーテン高さ及びＯｏの塗布角度において、ゼラチン層 単独の最大コーティング速度は１００ｍｍの総湿潤厚さでは典型的に３２４ｍ／ 分、２７ｍｍの厚さでは３７２ｍ／分であった。高いコーティング速度は重度な 空気混入を生じた。

適当な界面活性剤を含有する水を含み、４４℃において２１ｍＮｍ”の表面張力 と０．６１ｍＰａ−ｓの粘度とを有する、厚さ１．１ｍｍの低粘度下部層を加え ると、５９６ｍ／分までの速度において４５ｍｍの複合厚さを有する、均一な塗 膜が得られる。さらに、前進塗布角度におけるコーティングによってゼラチン層 の厚さを実質的に高めることができることが判明している。例えば、＋２０°の 塗布角度においては、９６ｍの複合厚さを有するゼラチン層の均一な塗膜が４゜ ３ｍｍの低粘度下部層を有して、６００ｍ／分までの速度において形成された。

一般に、１〜ｇｍｍの範囲内の厚さを有する低粘度下部層によって均一な塗膜が 得られたが、僅か０．５ｍｍの下部層によっても上首尾な塗膜が形成された。

主な結果は表１に要約する。

嚢」２ 最大コーティング　ゼラチン厚さ　下部層厚さ　カーテン高さ　塗布角度速度（ ｍ／分）　−鎗皿工−Ｍ工と−（ｃｍ）　（’）３２４　１００　ナシ　１０． ２　０ ３７２　２７　ナシ　１０．２　０ ５９６　４５　１．１　１０．２　０ ６００　９６　４．３　１０．２　０ 実施例２： 高粘度層は４５℃において５４ｍＰａ−５の粘度を有するゼラチンの水溶液を含 有した。１２．７ｃｍのカーテン高さ及び＋２５°の塗布角度において、ゼラチ ン層単独の最大コーティング速度は４４．３ｍｍの総湿潤厚さでは典型的に３７ ６ｍ／分であった。高いコーティング速度は重度な空気混入を生じた。

実施例１で用いたものと同じ組成を有する、厚さ３．６ｍｍの低粘度層を加える と、９６ｍｍの複合厚さを有するゼラチン層を含む塗膜が６００ｍ／分までの速 度において得られた。塗膜は安定であった：塗膜は一時的にのみスプライス（ｓ ｐｌｉｃｅ）によって妨害され、カーテンが過渡的にロッドによって破壊された 場合には迅速に再確立される。しかし、低粘度層が中断されると、空気混入が確 実になり、均一なコーティングを再開するためには減速する及び／又は流量を減 することが必要になる。それにも拘わらず、低速度では（例えば４６５ｍ／分に おいて）低粘度下部層の供給の回復後に重いレイダウン（ｌａｙｄｏｖｎ）　（ 例えば１２４ｍｍの複合厚さ）を有する均一なコーティングが自動的に再開され る。より薄いゼラチン層では、より大きい速度でこの可逆性が利用可能であった 。

この実施例の結果は表２に要約する。

轟Ｚ 最大コーティング　ゼラチン厚さ　下部層厚さ　カーテン高さ　塗布角度速度（ ｍ／分）　（μｍ）　（μｍ）　（ｃｍ）　（”）３７６　４４．３　ナシ　１ ２．７　２５６００　９６　３．６　１２．７　２５４６５　１２４　４．６　 １２．７　２５実施例３： 高粘度層は４２℃において６７．１ｍＰａ−５の粘度を有するゼラチンの水溶液 を含有した。２５．４ｃｍのカーテン高さ及び＋４５°の塗布角度において、ゼ ラチン層単独の最大コーティング速度は１７９ｍｍの総湿潤厚さでは典型的に３ ７６ｍ／分であった。高いコーティング速度は空気混入を生じやすい。

適当な界面活性剤を含む水を含有し、４２°Ｃにおいて１９．３ｍＮｍ”の表面 張力と領５３ｍＰａ−５の粘度とを有する低粘度下部層を添加すると、７６ｍｍ の複合厚さと２．６ｍｍの下部層厚さを有するゼラチン層を含む均一な塗膜が７ ３８ｍ／分までの速度で得られた。厚さ１．１ｍｍの下部層及び全体の厚さが９ ３ｍｍであるゼラチン層を用いると、６００ｍ／分までのコーティング速度が達 成された。

結果は表３に要約する。

表呈 最大コーティング　ゼラチン厚さ　下部層厚さ　カーテン高さ　塗布角度速度（ ｍ／分）　（μｍ）　（μｍ）　（ｃｍ）　（’）３１３　’１７９　ナシ　２ ５．４　４５７３８　７６　２．６　２５．４　４５６００　９３　１．１　２ ５．４　４５上記実施例は低粘度下部層として希薄な界面活性剤水溶液を用いる が、ここに特許請求する利点が例えば染料、硬化剤及び粘着促進剤の水溶液のよ うな、１ｍＰａ−８未満の粘度を有する広範囲な液体、及び他の塗布層と相容性 で、水と混和性の、他の低粘度溶剤によって得ることができることが考えられる 。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　５年　６月２１日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．２層以上を含む液体物質が移動サポート上に塗布され、サポートに隣接する 液体物質層が１ｍＰａ・ｓ以下である粘度を有するカーテンコーティング方法。
2. ２．サポートに隣接する液体物質層が０．５〜１０ｍｍの範囲内の湿潤厚さを有 する請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．液体物質の湿潤厚さが１〜５ｍｍの範囲内である請求の範囲第２項に記載の 方法。
4. ４．液体物質が０°より大きい塗布角度において移動サポートに塗布される請求 の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。
5. ５．塗布角度が＋２０°と＋６０°との間である請求の範囲第４項に記載の方法 。
6. ６．低粘度層が水平に対して３０°未満の角度で傾斜したスライド面上の上部層 として塗布され、そして、この上部層の流量がこの上部層とその直下の高粘度層 との流量の合計の１／３以下である、請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の 方法。
7. ７．低粘度層がホッパーリップに配置された出口スロットから液体物質に直接供 給される請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。
8. ８．低粘度層がホッパーリップの下側にショートスライドを形成するように配置 された出口スロットから液体物質に直接供給される請求の範囲第１〜５項のいず れかに記載の方法。
9. ９．サポートに隣接する液体物質層が界面活性剤を含有する水を含む請求の範囲 第１〜８項のいずれかに記載の方法。