JPH08501723A

JPH08501723A - 静電噴霧被覆装置および方法

Info

Publication number: JPH08501723A
Application number: JP6508498A
Authority: JP
Inventors: イー．シーバー，アルバート; アール．バーグレン，ウィリアム; アール．ダニエルソン，ダニエル; ハーキンス，ユージーン，イー．; エム．ケドル，ロス
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1996-02-27
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: CN1080141C; DE69307523D1; MX9306025A; AU5135993A; CN1088135A; EP0662866A1; US5326598A; EP0662866B1; KR950703411A; BR9307163A; TW233270B; WO1994007609A1; ZA937161B; KR100271116B1; JP3410096B2; CA2143960A1; DE69307523T2

Abstract

(57)【要約】基材上に薄い被覆を塗布するための静電噴霧被覆ヘッド構造体（１０）であって、成形構造体（１５）上への液体を計量するスロット（２０）またはブレードを有し、該成形構造体（１５）は該液体を該成形構造体（１５）を取り巻く単一の均一かつほぼ一定の局所的曲率半径にする。該成形構造体（１５）を取り巻く液体に負荷された電圧によって該液体は空間的かつ時間的に固定された一連のフィラメントを生成し、フィラメントの個数は規定され時間的に固定されており、フィラメントの個数は上記負荷電圧の単純な調節により規定される。該フィラメントは破砕して帯電液滴の均一なミストになり、電界により基材に導かれて被覆を形成する。静電噴霧被覆方法も開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】静電噴霧被覆装置および方法発明の分野本発明は、連続した基材を被覆するための装置に関し、一つの観点においては、基材に被覆材料を静電噴霧被覆（electrospray coating）するための装置および方法に関する。発明の背景通常、静電噴霧被覆は約１０マイクロメータ（μｍ）〜５００μｍの範囲内の液滴を生成する噴霧ヘッドを用いて行われる。最も一般的な狙いは、厚さ数十から数百μｍの均一な被覆を形成することにある。この被覆の場合、基材上にある液滴の上に別の液滴が乗って凝集し、連続的な被覆を形成する。従来の静電噴霧被覆において、液体から液滴が生成する際に、電気的なストレス下で液体にストレスのかかっている点から液滴が生成する。静電噴霧被覆法の多くは、先ず、電気ストレスが最大になっている個々の点から液体フィラメントを生成させる。このように液体フィラメント形式で静電噴霧被覆を行う場合、個々の液体フィラメント内の流量に基づいて更に区分できる。流量が非常に小さい場合には、静電噴霧モード（electrospray mode）になる。静電噴霧モードでは、フィラメントが液体錐（liquid cone）から出現するが、この液体錐が針等の先端のような固定構造物に付着していると、液体錐と液体フィラメントは空中に固定される。静電噴霧モードでは、レーリー毛細管あるいはフィラメント破砕が起こって、フィラメントの先端が破砕して微細なミスト（霧）状の液滴になると考えられている。フィラメントへの流量が増加してある大きさになると、液体錐の基部は不透明であっても液体錐の先端は透明度が増してくる。通常この現象を見ることができるのは、液体錐と液体フィラメントをカセトメーターを通して観察する等の光学的な拡大装置を使った場合だけである。この流量は、調和噴霧モード（ha rmonic spraying mode）として知られているフィラメント動作の流量範囲の開始点になる。この調和噴霧モードにおいて液体フィラメントの流量が増加すると、液体フィラメントの直径が大きくなってくる。そして、流量が更に増加するにしたがって液体錐先端の透明性が無くなり始め、更に流量が増加してくると液体フィラメントは非常に長くなり、直径も大きくなる。液体錐先端の透明性が無くなり始めるこの流量は、大流量モードの開始点になる。以上をまとめると、液体フィラメント形式での静電噴霧被覆は、１個の液体フィラメント内の流量で決まる調和噴霧モードの流量範囲に比べて、その静電噴霧被覆の流量が小さいか、範囲内にあるか、大きいかによって区分できる。同一の液体で、調和噴霧モードになるための実際の流量範囲は、その液体の性質、特に導電性に依存している。被覆用に適した種々の液体について、導電性は０．１〜１０００マイクロジーメンス／メートル（１０^-7〜１０^-3Ｓ／ｍ）の範囲にある。この範囲の導電性を持つ液体で調和噴霧が開始するのは、導電性が最も高い液体の場合は液体フィラメントの流量が約０．１〜１ミリリットル／時間（ｍｌ／ｈｒ）に達したときであるのに対し、導電性が最も低い液体の場合には液体フィラメントの流量が約１０〜１００ｍｌ／ｈｒに達するまで調和噴霧は開始しない。 Sample and Bollini（Journal of Colloid and Interface Science Vol. 41, 1972, pp185-193）に調和噴霧について記載されており、このサイクルの開始時点では電気的ストレスが付加された液体は先ず細長く伸びることが指摘されている。そして次に、液体が錐形になり、この錐形の先端から液体のフィラメントが成長する。この液体フィラメントが更に細長く伸びて最後には錐形の基部からちぎれる。この最後の段階で、自由になった液体フィラメントは表面張力によって液滴になり、錐形の部分は表面張力によって弛緩して元の状態に戻ろうとする。しかし、錐形部が弛緩する途中で、負荷されている電気的ストレスによって調和噴霧の次のサイクルが開始する。光学的拡大手段を用いて観察すると、錐形部は不透明な半球状の部分が、部分的に透明な錐形内にあって、フィラメント部分はほぼ同一位置に固定している。この錐形部に透明部分があるのは、フィラメント部分がちぎれた後は液体が弛緩しつつある最中なので、その時間内はその空間には何も存在していないからである。Sample a ndBolliniが示唆しているように、電気的な調和噴霧が起き始めるときの初期液体量を注意深く制御すれば、液体フィラメントから生成する液滴の寸法をかなり揃えることができる。調和噴霧が起きる範囲よりも流量が大きい場合には、液体フィラメントの長さが増加し、レーリー毛細管（または液体フィラメント）が不安定になり始め、フィラメントを粉砕して液滴にするメカニズムと競合する。このような大きい流量では、生成するフィラメントは長く、液滴は大きい。従来の静電微粒化法（electostatic atomization）で通常用いられている流量は、調和噴霧モードまたはそれよりも大きい流量モードである。しかし、流量が大きくなり過ぎると、筋状の液体が生成されるだけである。従来の静電噴霧法においては、液滴の寸法を揃えるために特に注意は払われていない。しかし、電気的ストレスはかなり一定しているので、生成する液滴はほとんどの非静電噴霧装置で生成するものよりも寸法分布は狭いのが普通である。従来の静電噴霧ヘッドにおいて流量を調和噴霧モードより小さくして被覆対象物のスピードは同じにした場合、被覆厚さが減少し、その結果、十分に小さい流量では被覆が均一で無くなる。詳細な実験の結果、電気的調和噴霧モードあるいは脈動モードで成長する液体フィラメントもあるが、それ以外の液体フィラメントは液体錐から成長して一時的に空間に固定された状態になる。このような液体錐とそのフィラメント部分は一時的に固定状態にはなるが、フィラメントの先端からはやはり液滴が生成する。液体フィラメントの内部には液流があり、ある流量範囲ではフィラメントが不安定になる。そして、フィラメントの先端はレーリー毛細管あるいはフィラメントの不安定性のために破砕して液滴になる。この小さい流量で生成した液体フィラメントとその液滴は、大流量モードで生成したフィラメントと液滴に比べて直径が非常に小さい。工業的な被覆用途に適した液体の場合、この小流量範囲は流体の性質によって典型的にはフィラメント１個当たり約０．１〜１００ミリリットル／時間より遅い範囲であり、この小流量モードを静電噴霧モードと呼んでいる。静電噴霧モードで生成する液滴は直径が均一すなわち寸法分布が狭く、液体の性質と、液体に負荷される電位と、流量とに応じて１〜５０μｍである。大流量モードで生成される液滴は典型的には直径が５０μｍを超えるのに対し、静電噴霧モードでは微細なミスト状のものが生成する。一般に、フィラメントからの静電微粒化法または静電噴霧法には、静電噴霧モード、調和噴霧モード、および大流量モードが含まれると定義できる。非常に小さい流量を必要とする場合、例えば薄い被覆を形成する場合には、静電噴霧モードのみが実用的である。米国特許第2,695,001号（Miller）には静電ブレードを使用することが記載されており、ブレードの刃のところで液体を微粒化することが教示されている。その後、それと同じ発明者により、ブレードの先端からほぼ均等な間隔で液体のフィラメントを出現させるようにした装置の具体的な内容が開示された（Electrostatics and its Applications（1973）p p 255-258）。このフィラメントは微細な液滴のミストを生成させるように設計されており、ブレードは静電噴霧モードおよび調和モードで動作する一連のフィラメントを生成させる方法として開示されている。この開示はあるが、当業者には、これで生成されるフィラメントは揺動し移動する傾向があることが直ちに分かる。事実、このフィラメントを空間的にも時間的にも固定した状態に保つことは非常に難しい。更に、隣合ったフィラメント同士が移動して離れると微粒化したミストの量がその部分で減少する。同様に、隣合ったフィラメント同士が移動して合体すると微粒化したミストの量がその部分で一時的に増加する。このミストが基材に塗布されると、被覆厚さが増加したり減少したりする。本発明は、例えば数十から数百μｍといった、かなり厚い被覆を形成するために長年用いられてきた多くの従来の静電噴霧被覆法とは異なる、静電噴霧被覆法に関する。本発明は、所望に応じて不連続または連続の約１０分の１μｍから１０分の数μｍの均一な被覆を形成するために用いることができる。本発明は静電噴霧範囲で安定して作動できる。静電噴霧範囲とは、均一な噴霧の生成させるために１個の液体フィラメントを生成および制御できる限定された流量範囲を指す。合計流量は、生成した各フィラメントの流量を合計したものになる。静電噴霧範囲は薄い被覆を形成するために用いるミストの生成に有用である。しかし、被覆を均一にするためにはミストが均一でなければならず、それにはフィラメントが空間的にも時間的にも固定されている必要がある。最近の特許技術の多くが、この基準に合致させようとした噴霧ヘッドの開発を目指したものである。最近の特許技術では、一定個数の針あるいは歯のような点から噴霧を発生させることで、フィラメントの個数を固定しようとしている。例えば米国特許第 4,748,043号（Seaver et al.）には、静電噴霧被覆法において、一連の針を低密度で設けることにより、非常に薄い被覆を被覆するために必要な一連のフィラメントを生成させることが開示されている。米国特許第 4,846,407 号（Coffee et al.）には、鋭く尖らせた一連の突起をブレードに沿って配置することにより、フィラメントが移動する問題を解決することが開示されている。米国特許第 4,788,016号（Colclough et al.）には、歯を持つ非導電性のブレードが開示されており、米国特許第 4,749,125号（Escallon et al.）には歯状の構造を持つシムが鈍いものから鋭いものまで開示されている。確かにこれらの装置はフィラメントの個数を固定はするが、被覆ヘッドの機械的な変更なしに被覆できる範囲が非常に限られている。更に、固定した点を備えて作製した装置は、ある電圧において、一点で多数のフィラメントが発生し隣接点で１個のフィラメントが発生したときにミストが均一でなくなることがある。発明の概要本発明は、静電噴霧被覆方法において用いるための静電噴霧被覆ヘッド構造体を提供する。簡単に要約すると、この被覆ヘッド構造体は、下部成形手段に液体を供給する計量部、該下部成形手段から延びている該液体のフィラメントの個数および位置を該下部成形手段を取り囲んでいる該液体の表面に負荷された電位の大きさに依存して変え得るように、該下部成形手段の周囲に、計量された液体の単一の連続的でほぼ一定な曲率半径を生成する下部成形手段を含んで成る。特定の電位において、液体フィラメントが空間的かつ時間的に固定されることによって、高電荷の液滴の均一なミストの生成が可能になる。本発明はまた、静電噴霧被覆方法において被覆材料として塗布されつつあ液体の均一な供給を可変制御する方法をも提供する。簡単に要約すると、この方法は、下部成形手段に液体を供給する計量部を設ける工程と、下部成形手段から延びている液体フィラメントの個数および位置が下部成形手段を取り巻く液体の表面に負荷される電位の大きさに依存して可変となるように、該下部成形手段を取り巻く単一の連続的でほぼ一定の曲率半径を生成するための下部成形手段を位置決めする工程と、特定な電位により所望個数および所望位置のフィラメントが生成されるように上記液体表面に負荷された電位を調節する工程とを含んで成る。特定な電位において、液体フィラメントが空間的かつ時間的に固定されることにより、高電荷の液滴の均一なミストの生成が可能になる。最後に、上記方法は、ストの流れを可動基材上の選択された堆積箇所に導く工程を更に含む。図面の簡単な説明以下に、添付図面を参照して本発明を更に説明する。図１は、液体カーテンと、下部成形手段を取り巻く液体の均一な局所的曲率半径とを生成するための計量手段を含む噴霧ヘッドアセンブリの端部断面図である。図２は、下部成形手段上に延びてこれを取り巻いている液体の斜視図である。図３は、液体カーテンと、下部成形手段を取り巻く液体の連続的で一定の曲率半径とを生成するための計量手段を含む噴霧ヘッドアセンブリの端部断面図である。図４は、図１に示したものと同様の噴霧ヘッドアセンブリが基材上に液滴の微細なミストを静電噴霧している状態を示す側面図である。図５は、液体を受けとめる第１部分と連続的で一定の曲率半径を生成する第２部分とを有する下部成形手段の拡大断面図である。図６は、噴霧ヘッドアセンブリの解析用実験装置の模式的配置図である。図７は、メートル当たりのフィラメント個数と負荷電圧の関数との比例関係を示すデータのグラフである。図８は、本発明の静電噴霧を用いて被覆された基材を生成するための静電噴霧方法の模式的配置図である。以上の図は、寸法関係は表しておらず、単に説明のためのものであり、また図示のものに限定するものでもない。発明の詳細な説明本発明は、基材に効率良く被覆を塗布するための静電噴霧方法に関する。静電噴霧は、被覆材料の帯電液滴を生成し且つこれに作用する電界を用いて材料と塗布を制御しようとするものではあるが、通常は部品に塗料を噴霧するような厚い被覆を材料に塗布する形で行われる。本発明においては、静電噴霧は、構造体からの非常に微細な液滴の噴霧と、この液滴の均一なミストを電界の作用により基材上に導くことである。本発明において言及される被覆には、プライマー、接着力の弱い裏糊、剥離塗料、潤滑剤、接着剤、その他の材料として有用な、基材上の選択された材料の膜が含まれる。材料の僅か数分子層が必要な場合がある。米国特許第 4,748,043号に、上記被覆を種々の厚さで塗布する一つの手段が開示されている。本発明は、単一ヘッド構造で作動したとき得られる１μｍの何分の１から、多数ヘッド構造で作動したときに得られる数百μｍまでの望みの被覆厚さに、基材上に被覆を正確且つ均一に塗布する非接触の方法を提供する。本発明の目的の一つは、材料のミストを生成させること、そしてこのミストを基材上に均一な状態で制御塗布すること、それにより基材上に制御された材料膜の被覆を行うことである。更に詳しくは、本発明の目的の一つは、均一な被覆を行うために一連の液体フィラメントを空間的かつ時間的に固定された状態に生成かつ保持する静電噴霧被覆ヘッドを創造することである。本発明のもう一つの目的は、機械的な寸法および部品の変更をすることなく、ミスト生成に必要なフィラメントの個数および位置を変更することにより、液滴ミスト密度を変えられる静電噴霧被覆ヘッドを創造することである。本発明のもう一つの目的は、単純に負荷電圧を調節することによってフィラメントの個数および位置を変えられる静電噴霧ヘッドを創造することである。本発明の方法を最適化するためには、静電噴霧される液体がある種の物理的性質を持つことが望ましい。導電率は約１０^-7〜１０^-3ジーメンス／メートルの範囲内であるべきである。導電性が１０^-3ジーメンス／メートルより著しく大きいと、静電噴霧中の液体流量が小さ過ぎて多くの用途で実用値とはなり得ない。導電性が１０^-7ジーメンス／メートルよりも著しく小さいと、液体の静電噴霧が十分に行われない。静電噴霧（大気中で大気圧の場合）される液体の表面張力は、約６５ミリニュートン／メートルより小さいことが望ましく、５０ミリニュートン／メートルより大きいことが望ましい。表面張力が大きすぎると、液体錐先端の大気中でコロナ放電が起きる。これは静電噴霧を制御できなくさせ、電気スパークを発生させる可能性もある。空気以外のガスを用いた場合は、そのガスの破壊強度に応じて、許容される最大表面張力が変わる。同様に、大気圧と異なる圧力にして不活性ガスを用いることにより、基材に到着するまでの間の液滴の反応を防止することも可能である。これは静電噴霧発生装置をチャンバ内に配置することで実現でき、硬化ステーションも同じチャンバ内に配置することもできる。反応性ガスを用いて、液体フィラメントまたは液滴と所望の反応をさせることができる。液体の粘性係数は数千ミリパスカル・秒未満でなくてはならず、数百ミリパスカル・秒であることが望ましい。粘性係数が大きすぎると、フィラメントが均一な液滴に破砕しない。誘電率および導電率は液体の電気的緩和特性を規定する。しかし、導電率が広い範囲で調節できるので、誘電率はそれほど重要ではないと考えられる。本発明の静電噴霧方法は従来技術に対して多くの利点を持つ。溶媒をほとんどまたは全く用いずに被覆ができるので、大きな乾燥炉もその経費も不要であり、汚染や環境問題も少ない。実際、本発明は溶媒手段の使用量が少ないので、乾燥が速く（通常は被覆の硬化処理のみでよい）、したがって単一の処理ラインで多数の被覆を行うことが可能である。更に、裏面への透過性がある溶媒がほとんどまたは全く無いので、多孔質基板の片面被覆を行うのに有利である。必要な場合には、添加成分を加えて必要な静電噴霧特性に調節することができる。例えば、メタノールを加えることにより、被覆材料の導電性を上げたり、且つ／または、粘性係数を小さくしたりすることができる。更に、反応性物質を溶媒に加えることにより、得られる被覆に望みの性質を付与することもできる。図１に示したように、一実施態様の静電噴霧被覆ヘッド構造体１０の計量部１１が液体１３を下部成形手段１５に供給する。下部成形手段１５は、第１部分３２が液体１３を受けとめるように、かつ、計量された液体１３が下部成形手段の第２部分を取り囲んで曲率半径がほぼ一定の単一の連続体を生成するように設計されている。これにより、構造体１０の電気的作動中に下部成形手段１５の第２部分３３から伸びる液体フィラメントの個数および位置を選択的に変化可能になる。この変化可能な特徴は、下部成形手段１５を取り囲む液体１３の表面に負荷される電位を調節することにより達成される。また、下部成形手段第２部分３３は、特定の電位において液体フィラメントが空間的にも時間的にも固定されることにより高電荷の液滴のミストが均一に生成できるように、液体を成形する。下部成形手段１５は種々の形状の複数部材または他の部材の一部で構成されてもよいが、望ましい下部成形手段は横断面が円形または非円形のワイヤ状部材で構成される。図１および図５に示したように、望ましくは、下部成形手段１５は計量部１１からの液体１３を受けとめるための第１部分と、連続的な一定の曲率半径を生成するための第２部分とで構成される。図１の実施態様においては、計量部１１を構成する長い管１６にある液体受容キャビティーがキャビティー壁１７によって画定されていて、これが液体１３を受けとめた後に、壁２１で画定された狭いスロット２０内を圧力でこの液体１３を給送する。その後、液体１３は計量部の長さ方向に伸びた外部開口２２から出ていく。液体１３は、計量部の下に位置する下部成形手段１５に向かって流れる。下部成形手段１５を作製する材質は、導電性、半導電性、絶縁性のいずれでもよい。下部成形手段をステンレス鋼のような導電性材料で作製することにより、高圧電源に簡単に接続できると共に、下部成形手段１５を取り囲む液体の表面に、特に図２の線分Ａ−Ａ’に沿って電荷を容易に配することができるようにすることが望ましい。図１および図２に示したように、液体１３は計量部１１からスロット２０を介して小流量で流出することが望ましい。その後、計量部１１と下部成形手段１５の第１部分３２との間に液体カーテン２７が形成される。高圧電源への他の接続を考慮する。例えば、高圧電源を図１に示した液体供給継手２３のような導電性の管継手（フィッティング）に接続してある場合、液体の導電性も利用して下部成形手段１５を取り囲む液体の表面に電荷が伝達される。図３に開示された噴霧ヘッド構造体の実施態様においては、計量部１１は固定された上部材２８と着脱可能で交換可能な下部材３０を備えていて、スロット２０および開口２２を変更した噴霧ヘッド構造体をより容易に再構成できる。スロット２０の等価な構造を考慮することも本発明の範囲内であり、以下にそれを説明する。図１に示した計量部１１内のスロット２０を用いると、下部成形手段１５の第２部分３３の長さに沿って均一に液体１３を分布させられる。図４に液滴３４で表したように、高電荷の液滴の均一なミストを生成させるために、下部成形手段１５表面の液体を取り囲んで電位を生成させる。しかし第一に、下部成形手段１５表面の液体に高電圧が負荷されると、電界が生成して図４および図５に示した下部成形手段の第２部分３３で、特に図２および図５の線分Ａ−Ａ’に沿って液体にストレスがかかる。電圧がゼロまたは低いときには、不規則な間隔で少数の半球状の液滴が脹らんで自重で下部成形手段から離れる。しかし、電圧が高くなると、下部成形手段１５の線分Ａ−Ａ’に沿う液体１３が、図４に示したように一連の等間隔の錐形体３９になる。個々の錐形体３９はその先端から液体フィラメント４０が出現している。フィラメントの個数は、負荷電圧を増加させることによって増加させることができる。静電噴霧被覆ヘッド構造体１０に流入する合計流量を一定にしたとき、電圧を調整することにより、個々のフィラメント内の流量が静電噴霧範囲内になるように十分なフィラメント４０を生成させる。フィラメントを静電噴霧範囲内で作動させると、フィラメント４０の先端が分裂して連続的な一連の小さい電荷液滴になり、これが電界に導かれて、移動する基材４３に到達する。従来、静電噴霧液滴のパターンを滑らかで均一かつ直線的で真っ直ぐな表面に制御する試みが行われたが、望ましくないフィラメントの生成を防止することも、フィラメントの移動や揺動を防止することも成功しなかった。液体表面が滑らかな一連のフィラメントを生成するのに電界を用いたときの物理的メカニズムは良く分かっていない。しかしながら、Mitterauer（1987）IEEE Transactions on Plasma Science，Vol．PS-15，pp．593-598は、スロットから半柱状に出現している液体は、その柱状体の軸に沿って液体に何らかの動揺が起きると不安定になることを記載している。この現象は静電噴霧装置で観察されるのだが、残念ながら実際にはフィラメントの移動も起きる。例えば、図１と同様ではあるが成形手段１５は備えていない導電性の計量手段１１を作製した。液体１３をスロット２０の出口まで押すと、スロット２０の出口に釣り下がった液体の柱状体が形成された。この釣り下がった液体柱の表面に電気的ストレスを負荷すると、この液体柱に沿ってほぼ等間隔に一連のフィラメントが生成した。しかし、このフィラメントは常時ふらふらと動いていた。液体の流量を調節したり、計量手段１１にサンドペーパーをかけたり、また壁２１で規定されるスロット寸法を変えたりすると、一時的には液体フィラメントの動きが停止するようなこともあったが、数十秒の内には１個あるいはそれ以上のフィラメントが元の位置から移動し始めた。液体柱のいずれかの側部で液体が計量手段１１と接するラインを接触ラインと呼ぶ。上記の実験中、この接触ライン上の種々の箇所に沿って液体が非常に僅か移動するのが時々観察された。時によって、液体が接触ラインに沿って一点に入り込み前進する接触角ができたが、また別の時には、液体がこの点から後退して後退接触角ができた。しかし、濡れの動的メカニズムを解析した結果、後退と前進の接触角は異なることが分かった。したがって、構造物に接触する液体の局所的な角度は接触ラインに沿って変化し、その結果、スロット等の構造を持つ液体出現部に接触している液体柱に沿って局所的な曲率半径は変化する、という結論に達した。この発見をMitterauerの理論に適用すると、なぜフィラメントが時により常時移動するのかが説明されるように思われる。すなわち、半径が局所的に変わると、生成するフィラメントの分離が液体柱に沿っても変わる。フィラメントからの流れが一旦できあがると、その局所的な領域から引き抜かれる液体が増えて、隣接する領域の液体が少なくなる。このように液体が少なくなると、局所的な動的接触角が後退する。この後退接触角は隣接する曲率半径に影響を及ぼす。局所的な流れと隣接する（局所的な）動的接触角との相互作用が、隣接する（局所的な）曲率半径に影響を及ぼし、フィラメント４０のようなフィラメントの移動が起きてしまう。もう一つの例として、ブレード状の構造の液体出現部もほぼ同様の挙動をする。液体がブレードの両面を流れ下るとすると、シート状の液体は両面の流路のどちら側でも不安定になる可能性がある。この液体シートの不安定性は海岸に打ち寄せる波の不安定性と似ている。ブレードに沿った波の表面が変化すると、ブレード先端での液体の曲率半径が変化する。プレード先端での液体の曲率半径がフィラメント同士の分離を左右するので、曲率半径の変化によってフィラメント同士の分離が新たに起きる。その結果、液体シートの不安定性がブレード先端に到達すると、単位長さ当たりのフィラメント個数が変わる。一方、ブレードの一方の面のみに液体を流れ下るようにすると、液体がブレード先端を包み込んでブレードの他方の面に接触ラインが形成される。この状況の場合、シートの不安定性と局所的な接触角の両方が局所的な液体曲率半径に影響する。すなわち上記の知見によれば、スロット装置やブレード装置それ自体はフィラメントを空間的かつ時間的に固定するために用いることはできない。上記の開示より前には、スロットやブレードまたはその他の構造の液体出現部でのフィラメントの移動の原因になる技術的な理由について、全く認識されていなかった。このことは、幾つかの点において、余分なフィラメントの発生を減少させるために毛細管や個別の歯を用いるといったような、フィラメント制御の問題を解決する他の試みの欠点となっている。歯状部を用いた方法では、噴霧ヘッドの長さに沿って生成するフィラメントの個数が１歯当たり１個に固定される。歯を用いた場合のもう一つの問題は、所定電圧を超えて負荷電圧が増加すると、それにつれて突起点でのフィラメント生成個数が増加することである。したがって、歯を用いた場合には、歯の鋭利さに伴って関係する電界が劇的に増加する。どの歯も同じ曲率半径になるように注意深く制御して作製しないと、ある電圧のときに、ある歯では多数のフィラメントが生成するが、その隣の歯ではフィラメントが１個だけ生成する、ということもあり得る。これでは、自然発生する不安定を安定化し、滑らかな液体出現面に沿ってフィラメントが移動してしまうのを防止するという本発明の本質から更にかけ離れた状況である。この安定化によって液体フィラメントが均一に分布し、それにより静電噴霧被覆が均一に塗布される。その上、歯を用いると、液体出現面の単位長さに存在し得るフィラメントの個数が著しく制限される。これに対し、本発明においては、負荷電圧を用いて所望被覆のニーズに合うようにフィラメント個数を迅速かつ簡単に変えることができる。本発明は、液体曲率半径を安定化すること、そしてそれにより個々のフィラメントの時間的な位置を安定化することに成功した。図１〜６および図８に示した構造の考え方を用いることにより、システム内で生ずる濡れ線の不安定性等の液体の動揺に対して、局所的な液体曲率半径が独立している。図５は、液体１３で薄く被覆されている下部成形手段１５の断面図である。この場合、第２部分３３における液体の局所的曲率半径はワイヤ半径ｒ’に液体１３の厚さｒ’を加えたものである。計量部から出てくる液体１３はまだ内部が動揺しているが、厚さｒ”の薄い液体層を伴う下部成形手段１５の第２部分３３は、液体の局所的な曲率半径を規定している。本質的に、下部成形手段１５が薄い液体の動揺を抑制し、図２に良く示されている望ましい最大電気ストレスを示す線分Ａ−Ａ’での液体曲率半径をほぼ一定に保っている。図１に示した本発明の実施態様の構造を用いて、プラスチック製の管状計量部１１の底部に沿ってスロット２０を切り込んだ。下部成形手段１５は、スロットの下方に懸架されたワイヤで構成した。このワイヤの近くにそれとほぼ同一の水平面に抽出ロッド５４を懸架した。スロット２０は長さ１１０ミリメートル（ｍｍ）、幅０．６１０ｍｍ、高さ１０．１５ｍｍであった。ワイヤは直径１．０６ｍｍで、基準水平面の上方１０５ｍｍの位置にした。抽出ロッド５４はそれぞれ直径１６ｍｍで、ワイヤの両側に５０ｍｍの間隔を置いて配置した。この機械的構造を持つ静電噴霧被覆ヘッド構造体１０の場合、スロット２０の下端２２と下部成形手段１５との距離は約１ｍｍであった。これにより、下部成形手段１５を液体１３で容易に均一に濡らすことができた。約１０，０００Ｖの開始電圧で、図４に示したように生成した液体フィラメント４０の個数が変わり移動するのが認められた。しかし、負荷電圧を更に５，０００Ｖ増加させると、フィラメントは安定化し、空間に等間隔に固定された。次に電圧を１５，０００Ｖから１９，０００Ｖに増加させると、メートル当たりのフィラメントの個数が２６２個から４５９個に安定して増加した。このことから、単位長さ当たりのフィラメント個数が安定して制御できること、単位長さ当たりのフィラメント個数を制御する容易調整方法であることが分かった。下部成形手段１５の単位長さ当たりフィラメント個数は負荷電圧の調節によって制御することが望ましいが、他の幾つかの条件である程度は影響され得る。上記他の条件としては、下部成形手段と抽出ロッド５４との距離、下部成形手段と基材４３およびそれ隣接した接地部５２との距離、給送される液体１３の粘性、給送される液体１３の表面張力、および下部成形手段１５を取り囲む液体１３の流量がある。一般に、ワイヤに沿って安定なフィラメントを実現するには、液の粘性が大きくなるほど、第２部分３３の直径を大きくする必要がある。静電噴霧被覆ヘッド構造体のもう一つの実施態様においては、図３に示したように、ほぼ三角形で非導電性のプラスチック製計量部１１は、その下方に懸架されたワイヤで構成された導電性の下部成形手段１５を持つ。図１および図６に示した抽出ロッド５４またはプレート（平坦でも湾曲していてもよい）のような導電性の構造物の位置によって、下部成形手段１５の周りに電界を生成するようにした。図６および図８に示した電源５７のような高圧電源の設定に基づいて、導電性の構造物５４は下部成形手段１５に対して電位差を持たせた。導電性抽出ロッド５４は下部成形手段１５と平行に配置してよいし、後者との距離を種々に変えてよいが、後出の実施例１に開示した各部の寸法を用いて、距離を約５０ｍｍにするのが実用的である。ロッド５４を平行でなく配置すると不均一な皮膜が生成されると考えられるが、場合によってはそれが都合良いこともあり得る。抽出ロッド５４はそれぞれ高圧電源５８および接地６８に接続され、図６に示したように選択を不要とするために任意にスイッチ５１を配置する。電位５７を下部成形手段１５と引き出し５４との間に負荷して、これらの間に望みの電界を生成させる。既に図２を参照して説明したように線分Ａ−Ａ’に沿って最大電気ストレスを負荷することが望ましい。この電界によって液体１３に電気ストレスを負荷して、詳しくは図４に示したような一連のフィラメント４０にする。個々のフィラメント当たりの液体流量が静電噴霧範囲にある場合は、レーリージェト粉砕が各フィラメントの先端で発生し、微細なミスト状の液滴３３４が生成する。本発明により開示された技術を用いることにより、溶媒を少ししかまたは全く含まない方法および被覆が非常に容易になる。しかしながら、個々の液滴３４は溶媒の蒸発が起きると寸法が小さくなる。これが起きると、液滴上の電荷はレーリー電荷限界を超える箇所もあり、液滴が分裂して高電荷且つ安定な小さい液滴になる。分裂が何回か続くと直径が非常に小さい溶質液滴が生成する。いずれにしても、静電噴霧被覆ヘッド構造体１０の下方に位置する基材４３の表面に堆積するように液滴３４を電界で制御し誘導することができる。液体および作動条件の特性によって、静電噴霧液滴３４が基材４３の表面で展延し、ほぼ連続した表面被覆が形成される。あるいは、展延を妨げることで、不連続な斑点状の被覆にもできる。図６は、図４に示した基材４３と基準水平面５２の代わりにファラデーカップ構造６６を用いた場合の、静電噴霧プロセスを解析するための回路の概念図を示す。抽出ロッド５４は、下部成形手段１５から離し且つそれと同一水平面に懸架してある。図６については後で更に説明する。図８は、基材４３を被覆するために噴霧ヘッド１０を用いる方法を示す。基材４３は必要に応じて平滑面または粗面のいずれでもよく、この例では帯材の形をしており、接地された大きいドラム７２の周囲を巻いている。この巻き付けはドラム外周の適当な範囲に行い、これによりドラム７２は電位差の基準となる共通基準点として作用することができる。基材４３（非導電性とする）は、コロトロン８０のような帯電装置の下を移動し、その際に一つの極性のイオン８３を付着させられる。静電電圧計８６で基材上の電圧を測定することによって、単位面積当たりの電荷を間接的に測定する。次に、基材はミスト３４を生成している噴霧ヘッド１０の下を移動する。ミスト３４は電源５７により、コロトロン８０によって基材４３上に付与された電荷と逆の極性に帯電されなければならない。次に、下部成形手段１５を取り巻いた液体の電圧と基材４３の表面上で静電電圧計８６により測定された電圧との電位差によって生成した電界によって、ミスト３４が基材４３上に堆積する。静電噴霧技術の当業者には理解されるように、基材に電位差を付与することにより液体の堆積パターンに差が生じる。引き出し電極５４の電圧と静電電圧計８６によって測定される基材表面電圧との電位差によって生成する電界は、基材４３上へのミスト３４の堆積を援助もする。ミスト３４は、コロトロン８０によって基材４３上に付与されたイオンとは電荷が逆なので、被覆後の基材は電荷が減少している。ミスト３４によって付与された電荷の量がコロトロン８０によって付与された電荷の量よりも多いと、基材がミストと同じ極性になり、被覆厚さの制御ができなくなる。ミストから基材へ付与された電荷が多過ぎないことを確認するために、被覆後の電荷を静電電圧計９０を用いて再度測定する。被覆後の基材４３に電荷が何もない方が更に望ましい。これを実行するには、もう一つコロトロン９３のような帯電装置を用いて液滴と同極性の電荷９６を十分に付与して基材４３上の正味の電荷をゼロに戻す。これを実行するには、静電電圧計９０の読みがゼロになるまで、コロトロン９３に接続された電源（図示せず）を調節する。その後、基材４３は加熱ステーションや硬化ステーションのような後工程に搬送され、必要な皮膜を形成する。皮膜に必要な性質と液体の特性とによって、基材上に付与された液体の流れを加熱により促進したり妨げたりすることができる。基材４３またはその表面が導電性であり且つ適当な接地部に接続されていれば、コロトロン８０およびコロトロン９３のような帯電装置は必要ない。再び図４において、液体１３は（毛細管作用により）計量部１１の表面および下部成形手段１５の表面に沿って流れる傾向があるので、カーテン２７の両縁部、また液滴３４のシートの両縁部は、その中央部に対して一様でないこともあり得る。場合によっては、１または２以上の端部形成構造物を設けて濡れ線を固定することにより、両縁部の均一性を向上させることが望ましい。このような構造物の例として、計量部１１の切欠または切取縁部７７および堰７８（例えば下部成形手段１５の周縁に細いワイヤやフィラメントを巻き付けたもの）がある。典型的には、堰を付けると中央寄りのフィラメントに比べて外寄りのフィラメントの流量が多くなりがちなので、堰よりも切取縁部の方が望ましい。抽出ロッド５４を設けると噴霧ヘッド１０の作動電圧を減少できるが、必須の部材ではない。例えば、図２、５、６、および８において、仮に抽出ロッド５４が無いとすると、噴霧ヘッド１０は電源５７の電圧を増加させればやはり機能し、抽出ロッド５４が有る場合に生成するのと同じ電気ストレスを液体の線分Ａ−Ａ’に沿って生成する。以下の実施例は、本発明の静電噴霧方法の考え方を用いて種々の材料を種々の厚さに被覆する例を示すものである。特に断りの無い限り、液体の成分量は全て重量部で表示する。実施例１本実施例では、静電噴霧被覆ヘッド構造体１０を用いて生成させるフィラメントのメートル当たり個数に対する負荷電圧の影響を示す。用いた溶液はシリコーンアクリレート組成物であり、同じ出願人による1991年 3月20日出願の米国特許出願第07,672,386号（発明の名称：放射線硬化性ビニル／シリコーン剥離膜）に記載したものである。７２．５重量部のイソオクチルアクリレート、１０重量部のヘキサネヂオールジアクリレート、７．５重量部のトリメチルオルプロパントリ（β−アクリルオキシプロピネート）、５重量部のアクリル酸、および１．５重量部の５０００分子量のアクリルアミドアミドシロキサンを混合して上記溶液を作成した。この溶液に、２重量部のＤＡＲＯＣＵＲＥ１１７３、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−ワン、フリーラジカルＵＶインヒビター（Ciba Geigy製）、および５重量部のメタノールを加えた。この溶液の静電噴霧に関係する物理的性質は、導電率１．５マイクロジーメンス／メートル（μＳ／ｍ）、粘性係数６ミリパスカル・秒（ｍＰａ・ｓ）、誘電率１１．６、表面張力２４．５ミリニュートン／メートル（ｍＮ／ｍ）であった。用いた静電噴霧被覆ヘッド構造体１０は図１に示したものと同様のものであり、底面に沿ってスロットを切ったプラスチック管、このスロットの下方に懸架したワイヤ、およびこのワイヤに平行に且つほぼ同じ水平面に懸架した抽出ロッドで構成されていた。スロットは長さ１１０ｍｍ、幅０．６１０ｍｍ、高さ１０．１５ｍｍであった。ワイヤは直径２．０６ｍｍで、基準水平面の上方１０５ｍｍに位置させた。抽出ロッドはそれぞれ直径１６ｍｍで、図６に示すようにワイヤの両側に、ワイヤからの距離ｈが５０ｍｍのところに配置した。図６の回路概略図に示したように、静電噴霧被覆ヘッド構造体１０を大きな平坦の金属皿６６の上方に設置した。この皿を６．４ｍｍのプレキシガラスシート上に置き、接地電位に対して絶縁した。 Keithleyモデル485 ピコアンメータ６９を皿と接地電位との間に接続した。これにより、皿がファラデーカップとして作用でき、ワイヤ１５を取り巻く液体と皿６６との間に電界路Ｅを生成できる。負の２０ｋＶ Glassman 電源 Model PS/W G-20N15-DM をワイヤに接続した。抽出ロッド５４は接地電位に保持した。種々の電位のときのフィラメント個数を数えた。その結果を図７のグラフにデータ点として示す。もちろん電源５７および電源５８は必要などちらの極性でも作用可能である。フィラメント密度は、ワイヤに沿ってフィラメント個数を数え、数えたフィラメントを含んでいるワイヤの長さで割ることにより得られる。メートル当たりフィラメント個数が、負荷電圧の２乗を近似した関数にほぼ比例する関係をグラフ中に実線で示した。フィラメントの不安定性が最初に誘発される電圧（約１０，０００Ｖ）の近傍では、フィラメントは個数が変わり、踊り回った。更に５０００Ｖの範囲内で電圧増加すると、フィラメントは等間隔に空間で固定し安定状態になった。電圧を１５，０００Ｖより高くすることで、フィラメント個数の制御が可能になった。安定状態にあるフィラメントのデータ点は、メートル当たりフィラメント個数と負荷電圧の２乗を近似する関数との線型の関係を推測する曲線に非常に良く一致している。米国特許第 4,748,043号に、それぞれの液体毎に、静電噴霧において安定な単一のフィラメントが生成する特有の流量範囲があることが教示されている。針もしくは歯のタイプの静電噴霧ヘッドの場合、単位長さ当たりフィラメント個数はこれら歯状の突起の個数によって決まる。しかし本発明によれば、構造体としての流量範囲はそのような限定は受けず、単位長あ当たりフィラメント個数を単純な電圧レベルの調節によって容易に制御できる。更に、多くの液体について、滑らかな表面から静電噴霧モードでフィラメントが生成する場合には、針もしくは鋭い歯状の構造体から同じ液体のフィラメントが生成する場合に比べて、静電噴霧流量範囲の上限が２倍以上増加する。実施例２本実施例では、スロットとワイヤの静電噴霧被覆方法を用いて溶液を付着させて粗い表面に６〜９マイクロメータ（μｍ）の厚い被覆を形成した例を説明する。被覆材として用いる溶液は、９０重量部のシクロアリファティックエポキシ（商品名ＥＲＬ−４２２１、Union Carbide 製）に１０重量部のヘキサネヂオルジアクリレート（商品名ＳＲ−２３８、Sartomer Inc．in Exton，PA製）を混合し、０．２５重量部の２，２−ジメチル−２−フェニルアセトフェノン、遠紫外線硬化用光重合開始剤（商品名ＩＲＧＯＣＵＲＥ６５１、Chiba-Geigy 製）と、０．２５重量部のシクロペンタジエニルクメン鉄II燐ヘキサフロライド、可視光線硬化用光重合開始剤（商品名ＩＲＧＯＣＵＲＥ２６１、Chiba-Geigy 製）とを加え、トルエン（カタログNo．３２、０５５−２、Aldrich in Milwauk ee，WI製）で８５％重量固形分に希釈した。この溶液の静電噴霧に関係する物理的性質は、導電率７０μＳ／ｍ、粘性係数２９ｍＰａ・ｓ、誘電率１１、および表面張力２９ｍＮ／ｍであった。この溶液を、Sage Instruments of Ca mbridge，MA 社のSage Model 355注入ポンプ（syringe pump）を用いて、静電噴霧被覆ヘッド構造体１０内に導入した。スロットは幅が均一で約６１０μｍで、長さが１０２ｍｍであった。ワイヤには正の高電圧１９．５ｋＶを負荷し、抽出ロッドには正の電圧６ｋＶを負荷した。抽出ロッドは直径６ｍｍ、ワイヤからの距離２５ｍｍであった。ワイヤは直径３．２ｍｍ、スロット下方約２ｍｍ、搬送機構のフィルム表面上方９０ｍｍであった。搬送機構は金属製走行ベルトの上面に非導電性担持ウェブを装着した構成であった。このベルト・担持ウェブ搬送装置上に、シート状あるいはロール状のサンプル材を載せることができた。金属製ベルトは接地電位に保持した。厚さ７６μｍのポリウレタンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのロールを樹脂被覆した後、平均直径１２μｍの粒子の薄い層を軽く含浸させた。この材料のストリップ１０２ｍｍ×９１４ｍｍを担持ウェブ上に載せて搬送機構に供給した。このストリップの粗い表面をコロナ帯電装置の下で約２ｋＶの負の電位に帯電させた。ウェブスピードは６．１メートル／分の一定値に保持した。２水準のポンプ流量２９５ｍｌ／ｈｒと４４３ｍｌ／ｈｒを用いた。フィラメント１個当たりの流量は計量部への合計ポンプ流量をフィラメント個数で割ることにより得た。高電圧を負荷した場合には、スロット下方に位置するワイヤ長さ９５ｍｍの範囲内に１０個のフィラメントが生成した。フィラメント１個当たりの溶液流量は２９．５ｍｌ／ｈｒと４４．３ｍｌ／ｈｒであり、それぞれ被覆厚さは６μｍと９μｍであった。本実施例において太いワイヤを用いたことによりメートル当たりのフィラメント生成個数は１０５個であった。被覆後のストリップを中圧水銀ランプ下を通過させて２５４ナノメートル（ｎｍ）の紫外線照射により６１０ジュール／平方メートル（Ｊ／ｍ²）の露光を行った。実施例３本実施例では、接着用の滑らかなプラスチックフィルム上に、簡単に剥離する被覆表面を形成するために、本発明の方法をどのように用いるかについて説明する。２種類の溶液を被覆した。第１の溶液は、次の市販の液体を混合して作成した。すなわち、４０重量部のエポキシシリコーン（商品名ＵＶ９３００無溶媒ＵＶ剥離ポリマー、GE Silicone，a division of General Electric Company of W aterford，NY）、２０重量部の１，４−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル（商品名 Rapi-Cure CHVE反応性希釈剤、GAFChemicals Corporation in Wayne，NJ）、１５重量部のリモネンモノキサイド（Atochem of Philadelphia， PA）、および２５重量部の食品用ｄ形リモネン（Florida Chemical Co．Inc．of Lake Alfred，FL）である。これに３重量部のヨードニウム塩（商品名ＵＶ９３１０Ｃ光重合開始剤、GE Silicone）を加えた。これにより得られた混合物を４０／２０／１５／２５＋３と表記する。第２の溶液は、上記の各液体を２５／２０／１５／４０＋３の比率で混合することにより作成した。第１溶液の静電噴霧に関係する物理的性質は、導電率１１μｓ／ｍ、粘性係数１９ｍＰａ・ｓ、誘電率７．５、および表面張力２４ｍＮ／ｍであった。第２溶液の静電噴霧に関係する物理的性質は、導電率１１μｓ／ｍ、粘性係数９ｍＰａ・ｓ、誘電率７．６、および表面張力２４ｍＮ／ｍであった。用いた静電噴霧被覆ヘッド構造体１０は、図３に示したものと同様の横断面が三角形で中空のプラスチックブロックの底部の稜に沿ってスロットを切り込んだものと、スロットの下方に懸架したワイヤと、ワイヤに対して平行に且つ同じ水平面に懸架した抽出ロッドとから構成されていた。スロットは長さ３０５ｍｍ、幅０．６１０ｍｍ、高さ１９ｍｍであった。ワイヤは直径２．４ｍｍで、スロットからの距離を、粘性の大きい溶液については２ｍｍ、第２の粘性の小さい溶液については１ｍｍにした。抽出ロッドはそれぞれ直径６．４ｍｍで、ワイヤの両側に距離２５ｍｍの位置に配置した。被覆材としての溶液を、MicroPump Model 7520-35 および電磁結合ギアポンプヘッド（Cole-Palmer Instrument Company o f Chicago，ＩL、それぞれカタログNo．N07520-35 および A-07002-27）を用いて静電噴霧被覆ヘッド構造体１０に導入た。高電圧直流電源High Voltage DC Power Supply Model R6OA（Hipotronics of Brewster，NY）により、ワイヤに正の高電圧２５ｋＶを負荷した。抽出ロッドを接地した。ワイヤを被覆対象のフィルム表而の上方９０ｍｍにして、図８に示したように自由回転式導電性の直径６１０ｍｍの金属ドラム７２の表面をフィルムを通過させた。この被覆ステーションは、プラスチックフィルム、紙または金属箔のロールを被覆できる。更に、前記のロールを担持ウェブとして用い、その上にシートサンプルを載せることもできる。金属ドラムを接地電位に保持した。厚さ３６μｍのＰＥＴフィルムの幅３０５のロールを被覆ステーションに通した。フィルムと金属ドラムに固定し且つフィルムシートを担持ウェブに固定するのに十分な電位として約１．５ｋＶの負の電位にフィルム表面を帯電させた。ポンプ流量を、長さ３０５ｍｍのスロットからの流量として一定値５．５ｍｌ／分に保持した。スロット下にあるワイヤ長さ３０５ｍｍが溶液で濡らされた。ウェブスピードとして９．１、２７．４、および４５．７メートル／分を用いた。各スピードでの推定被覆厚さは、それぞれ２．０、０．７、０．４μｍであった。被覆済フィルムを熱と紫外線照射に曝して耐久性剥離表面に変換した。被覆済フィルムを、推定熱伝達係数が６２．８ジュール／秒／平方メートル／度（Ｊ／（ｓｍ²Ｃ））と１２５．６Ｊ／（ｓｍ²Ｃ）の間である長さ２．４ｍの衝風炉内に通した。衝風の温度は各溶液についてそれぞれ３水準を用いた（第１溶液については３５℃、４２℃、および６０℃。第２溶液については２４℃、４４℃、および５９℃）。上記３水準のスピードでの在炉時間は１６、５．３、および３．２秒であった。被覆済フィルムが炉温に到達したのは、熱伝達係数が低い場合が３．２秒以内、熱伝達係数が高い場合が１．６秒以内であったと推定された。この被覆済フィルムを中圧水銀蒸気ランプ下を通して２５４ｎｍ照射により８８０、２９０、および１８０Ｊ／ｍ²（それぞれ９．１、２７．４、および４５．７メートル／分）の露出を行った。得られた硬化被覆を、天然ゴム／樹脂系接着剤（No．232 Scotch〔登録商標〕マスキングテープ、Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M) St．Pa ul，MN．製）か、アクリル系接着剤（No．810 Scotch〔登録商標〕マジックテープ〔登録商標〕、3M製）か、いずれかに押しつけた状態で、６５℃、相対湿度５０％で３日間加熱エージングを行った。炉から出して、温度および湿度が２２．２℃および相対湿度５０％に一定に保持された室内に少なくとも４時間は置いた後に、各テープを１８０度で速度２．２８６ｍ／分で各サンプルから引き剥がした。再接着によるロスは認められなかった。テープ幅デシセンチメートル当たりのニュートンで表示した剥離値は、各エポキシシリコーン濃度および各ウェブ温度について、３水準のスピード（９．１、２７．４、および４５．７メートル／分をそれぞれＡ、Ｂ、およびＣで表示）で下記のとおりであった。被覆材塗布工程から被覆硬化工程への時間が短くなるに伴い、これらの溶液組成で容易剥離特性を得るために熱を用いることは有利である。この実験ではメートル当たりのフィラメント個数は数えなかったが、前もって同様のヘッド構造を用いた実験で数えておいた。例えば、前実験で正の電圧２４ｋＶを第１溶液に用いた場合は、スロット下にあるワイヤ長さ３０５ｍｍにわたって約９０個のフィラメントが生成した。ポンプ流量は５．５ｍｌ／分であり、それによるフィラメント１個当たりの計算流量は３．７ｍｌ／ｈｒであった。正の電圧２２ｋＶを第２溶液に用いた場合には、約８０個のフィラメントが生成した。ポンプ流量は９．５ｍｌ／分であり、それによるフィラメント１個当たりの計算流量は７．１ｍｌ／ｈｒであった。実施例４本実施例では、接着用の粗い表面上に容易に剥離する被覆表面を形成するために本発明の方法がどのように用いられるかについて説明する。被覆材として用いる溶液は実施例３の第１溶液と同じであった。溶液を基材に塗布する方法も実施例３で記載した方法と同じであった。ガラスビードを含浸させた１０２ｍｍ×７．６ｍの粗面化樹脂ストリップの下面に接着剤を被覆して幅３０５ｍｍのシリコーン被覆紙に軽く付着させたものを幅３３０ｍｍで厚さ６１μｍのＰＥＴ担持フィルム上に載せ、被覆ステーションに供給した。粗面と露出されたシリコーン被覆紙を約１．５ｋＶの負の電位に帯電させた。ポンプ流量は長さ３０５ｍｍのスロットからの流量にして一定値５．５ｍｌ／分に保持した。スロット下方にあるワイヤの長さ３０５ｍｍが溶液によって濡らされた。ウェブスピードは一定値１５．２メートル／分であった。被覆厚さは１．２μｍと推定された。被覆済フィルムを熱と紫外線照射に曝して耐久性剥離表面に変換した。被覆済フィルムを、高さ２５ｍｍ、幅３５６ｍｍ、長さ１．８３ｍのトンネルに通した。熱風ブロワ（Model 6056: Leister of Switzerland）のノズル流出熱風温度を１８７℃にして、ウェブの移動方向に対向させて熱風をトンネル内に送り込んだ。トンネル内にある熱風の温度は約１００℃であり、トンネル内にあるウェブの温度は、Mikron M90 Series Portable IR Thermometer: Mikron Instrument Com pany，Inc.，of Wyckoff，NJ．に類似した装置を用いて、同様の条件で行ったポリエステルフィルムの赤外線測定に基づいて、約５０℃と推定された。この被覆済フィルムを中圧水銀蒸気ランプの下を通過させて２５４ｎｍの照射により４００Ｊ／ｍ²の露出を行った。得られた硬化被覆は、被覆された基材の底面にあった同じ天然ゴム／樹脂系接着剤に対して試験した結果、良好な剥離・再接着性能を示した。実施例５本実施例では、本発明の方法をプライマーを供給するために用いる例を説明する。被覆材として用いる溶液は、９５重量部のヘキサネジオルジアクリレートと５重量部のベンゾフェノン（カタログNo．Ｂ930-0: Aldrich）を混合し、メタノール（カタログNo．17933-7:Aldrich）を加えて９０重量％に希釈することにより作成した。この溶液の静電噴霧被覆に関係する物理的性質は、導電率２．６μ Ｓ／ｍ、粘性係数９ｍＰａ・ｓ、誘電率１０．１、および表面張力３４．２ｍＮ／ｍであった。この溶液を、Sage Model 255注入ポンプ（syringe pump）を用いて、静電噴霧被覆ヘッド構造体１０に導入した。この静電噴霧被覆ヘッド構造体を図６に示したような大きい平坦な金属皿６６の上方に配置した。スロットは幅が均一で４１０μｍ、長さが７６ｍｍであった。実施例３のHipotronics 電源を用いて正の電圧２４ｋＶをワイヤに負荷した。ワイヤは直径１．７ｍｍで、スロットの下方７６２μｍ、金属皿の上方２５ｍｍであった。抽出ロッド５４は直径６ｍｍで、ワイヤからの距離を２５ｍｍとし、接地した。溶液がスロットから流れ出て、ワイヤの８９ｍｍの部分を被覆した。噴霧ヘッドへの合計流量を１．３６から１３．５６ｍｌ／分まで（それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤで識別する）変化させたときに、フィラメント個数およびフィラメント１個当たり流量は下記のとおりであった。合計流量合計フィラメントフィラメント１個当たり流量ｍｌ／分個数ｍｌ／ｈｒ／フィラメントＡ１．３６１２６．８Ｂ１．９７１２９．８Ｃ５．０９１１２７．８Ｄ１３．５６９９０．４上記のフィラメント１個当たり流量が増加すると、フィラメントは長くなるように見え、フィラメントが破砕して液滴になる前にフィラメント直径が大きくなる。流量が少ない２つの場合（ＡおよびＢ）は静電噴霧範囲であり、流量が多い２の場合（ＣおよびＤ）はそれぞれ調和噴霧範囲の近くおよびその範囲内であった。本発明の範囲および趣旨を逸脱せずに本発明に対して種々の改変および置換が可能なことは当業者にとって明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ (72)発明者バーグレン，ウィリアムアール. 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（番地なし) (72)発明者ダニエルソン，ダニエルアール. 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（番地なし) (72)発明者ハーキンス，ユージーン，イー. 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（番地なし) (72)発明者ケドル，ロスエム. 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（番地なし)

Claims

【特許請求の範囲】１．静電噴霧被覆方法に用いるための静電噴霧被覆ヘッド構造体において、ａ）下部成形手段に液体を供給する計量部、およびｂ）該計量部の下方に配置された下部成形手段であって、該計量部から供給された液体が該下部成形手段上に流れて該下部成形手段を取り囲むように配置されており、該下部成形手段から延びている該液体のフィラメントの個数および位置を該下部成形手段を取り囲んでいる該液体の表面に負荷された電位の大きさに依存して変え得るように且つ特定の電位において該液体フィラメントが空間的かつ時間的に固定されて高電荷の液滴から成る均一なミストが生成できるように、該下部成形手段が単一の連続的且つほぼ一定の局所的曲率半径を持つ上記供給された液体の層を該下部成形手段の周囲に生成する下部成形手段、を含んで成ることを特徴とする静電噴霧被覆ヘッド構造体。２．該計量部が延在する部材を含んで成り、該部材は、液体を受け容れるための液体受容キャビティーを画定する内壁と、該液体受容キャビティーから該部材の長さに沿った外部開口まで延びているスロットとを有することを更に特徴とする請求項１に記載の被覆ヘッド構造体。３．該下部成形手段は延在するワイヤ状の部材を含んで成ることを更に特徴とする請求項１に記載の被覆ヘッド構造体。４．該ワイヤ状の部材が導電性ワイヤを含んで成ることを更に特徴とする請求項３記載の被覆ヘッド構造体。５．該計量部は延在するブレード状の部材を含んで成り、該ブレード状の部材は上部および底部を持つ対向する側壁を含んで成り、該対向する側壁は、該上部から該底部へ供給されるべき、そして該下部成形手段に接触した均一で連続した液体カーテンとして該下部成形手段表面へ供給されるべき液体が均一に流れるための流路を少なくとも１つ提供することを更に特徴とする請求項１に記載の被覆ヘッド構造体。６．該下部成形手段上に位置する終点形成構造体を更に含んで成り、該終点形成構造体は該下部成形手段の対向する端部上の濡れ線を固定する請求項１に記載の被覆ヘッド構造体。７．該計量手段上に位置する終点形成構造体を更に含んで成り、該終点形成構造体は該計量手段の対向する端部上の濡れ線を固定する請求項１に記載の被覆ヘッド構造体。８．該下部成形手段を取り囲む液体よりも低い電位を持つ導電性構造体を少なくとも１つ更に含んで成り、該構造体は該下部成形手段の近傍に位置する請求項１に記載の被覆ヘッド構造体。９．下記：ａ）該導電性構造体が導電性ロッドを含んで成るか、またはｂ）該導電性構造体が導電性プレートを含んで成るのうち少なくとも一つであることを更に特徴とする請求項８に記載の被覆ヘッド構造体。１０．該導電性構造体が非導電性の外表面被覆を有することを更に特徴とする請求項９に記載の被覆ヘッド構造体。１１．静電噴霧被覆方法において被覆材料として塗布されつつあ液体の均一な供給を可変制御する方法において、下記の工程：ａ）下部成形手段に液体を供給する計量部を設ける工程、ｂ）該計量部の下方に下部成形手段を位置決めする工程であって、該計量部から供給された液体が該下部成形手段上に流れて該下部成形手段を取り囲むように該位置決めを行い、且つ、該下部成形手段から延びている該液体のフィラメントの個数および位置を該下部成形手段を取り囲んでいる該液体の表面に負荷された電位の大きさに依存して変え得るように、該下部成形手段が単一の連続的且つほぼ一定の局所的曲率半径を持つ上記供給された液体の層を該下部成形手段の周囲に生成するように該位置決めを行う工程、およびｃ）特定の電位によって該液体のフィラメントが所望個数および所望位置に生成されるように、且つ、特定の電位において該液体フィラメントが空間的かつ時間的に固定されて高電荷の液滴から成る均一なミストが生成できるように、該液体の該表面に負荷された電位を調節する工程、を含んで成ることを特徴とする制御方法。１２．該下部成形手段を取り囲む液体の表面に負荷された電位の調節によって、該均一なミストの液滴密度を制御することを更に特徴とする請求項１１に記載の制御方法。１３．静電噴霧被覆方法において被覆材料として塗布されつつあ液体の均一な供給を可変制御する方法において、下記の工程：ａ）下部成形手段に液体を供給する計量部を設ける工程、およびｂ）該計量部の下方に下部成形手段を位置決めする工程であって、該計量部から供給された液体が該下部成形手段上に流れて該下部成形手段を取り囲むように該位置決めを行い、且つ、該下部成形手段から延びている該液体のフィラメントの個数および位置を該下部成形手段を取り囲んでいる該液体の表面に負荷された電位の大きさに依存して変え得るように、該下部成形手段が単一の連続的且つほぼ一定の局所的曲率半径を持つ上記供給された液体の層を該下部成形手段の周囲に生成するように該位置決めを行う工程、およびｃ）特定の電位によって該液体のフィラメントが所望個数および所望位置に生成されるように、且つ、特定の電位において該液体フィラメントが空間的かつ時間的に固定されて高電荷の液滴から成る均一なミストが生成できるように、該液体の該表面に負荷された電位を調節する工程、ｄ）該ミストの流れを可動基材上の選択された堆積位置に導く工程、を含んで成ることを特徴とする制御方法。１４．下記：ａ）該基材上に堆積後の該液体を加熱する工程、またはｂ）該基材上に堆積後の該液体を硬化させる工程、のうち少なくとも１つを更に含んで成ることを更に特徴とする請求項１３に記載の制御方法。