JPS59206043A - 冷却ドラム上での電子硬化方法および装置 - Google Patents

冷却ドラム上での電子硬化方法および装置

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JPS59206043A
JPS59206043A JP59080032A JP8003284A JPS59206043A JP S59206043 A JPS59206043 A JP S59206043A JP 59080032 A JP59080032 A JP 59080032A JP 8003284 A JP8003284 A JP 8003284A JP S59206043 A JPS59206043 A JP S59206043A
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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】 この発明は電子ビーム硬化技術及び装置に関し、特に転
写コーティ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、フィルムコーティング、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４，２４６，２９７号（エナジー・サ
イエンシーズ、　Ｉｎｏ、、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４００ｆ／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
性コーティ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≦３００Ｋｅ■）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ィングを、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ィン
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シ省略されてい
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　５− 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４，２５２，４１３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
、そこではウェ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、特に高速グラフィック適用例において、ロ
ーラが利用されており、とのローラはフィルム又はウェ
ブがローラ面に接触した状態にある間に、フィルム又１
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、とのローラ
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、コーティ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　６− ４．２４６，２９７号（剥離ライナーとしてフィルム、
箔又は剥離紙面制御体を利用する）における転写コーテ
ィ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、剥離紙又は類似フィ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。
従って、この発明の目的は、電子硬化のための、そして
特に剥離体・コーティ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って、剥離
紙、フィルム、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ィ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とと
；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とと；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０ 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・サイエンシーズエｎｃ、によす「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４，２５２，
４１５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Ｂ内で入口
及び出口スロット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っており、そこではウェブ２１は
傾斜入口及び出口スロット８□１及び８２１を通過して
、シート２に接触するようになっており、シート２は電
子ビーム硬化されるコーティ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、コーティングがその上で
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
止するようになっているから、前記ドラムＤは何ら追加
シールド設備は備えていない。
適用例によってはドラム面に対して視覚的に接　９− 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４，２５２，４１３号
明細書に示される設計理論により、適当な膜量減少がも
たらされ。
流入及び流出スロツ）　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、冷却されたドラムかにはシー
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、コーティ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４，２５２，４１
３号明細書に示されるように、上部シールドハウジング
部五′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
ィ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＝１０− 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、硬化フィルムのカレンダー処理の必要性が
除去又は減少される。コーティ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、あるいはコーティングされたシート又は
フィルム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ィングに接触して、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
ーティングＡ′が示されておシ、これはコーティング貯
蔵部Ｒ′に接触するローラ塗布装置５によシ適用される
ようにガっておシ、この場合シート又はウェブ２は領域
Ｒ付近で、ドラムに保持されたコーティング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上の硬化コーティ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ィンドー装置
に完全に接近することができる、という事実にある。フ
ィルム、紙、織物等の処理に必要な出入ロチヤンネルは
非常に細長いから、このシールド形状によシ、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１〜２Ｋ
Ｗのビーム電力）時、出入ロスロットにおける放射線が
測定できないような構造にされる。コーティング・ステ
ーショ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
ウェブ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、フィルム及び箔のコ
ーティ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４，２４６，２９７号明細書に説明されるよう
に、電子の通過能力が、コーティングされた基体の、裏
面に塗布されたコーティングまで到達させるのに利用で
き、この場合コーティ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っ
ている。コーティングの移送及びフィルムコーティング
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、あるいは硬化されるコーティングに対して
、電子反射又は戻し分散できるようにはなっていない。
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シ、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ィングにお
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１５− ない。
紙、フィルム、箔、織物等上のコーティングの硬化にお
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−ラインコーティング技術を
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、ウェブの温
度制御が正確にできることで、薄肉ウェブについては、
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
側でテープ又はフィルムの動的温度挙動を、種々の処理
パラメータの関数として正確に測定できるようにしであ
る。例えば、ある種の電子開始される反応においては、
装置温度を大気よシ高く、且つテープ又はフィルムある
いは他のシートの変形温度よシ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シ達成できる。
１４− コーティングは、基本とドラム面の間の「閉」領域に保
温されているから、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ィ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「コーティ
ングアップ（ｃｏａｔｉｎｇｕの」硬化状態で揮発する
他の軽コーティング部分は、基体−コーテイング面に保
持されて、コーティ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４，２４６，２９７号明細書に記載される電
子バックスキャツタ−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
コーティングがドラム面に利用されて、このアルベド（
ａｌｂｅａｏ　）エネルギーの回収を増大させるように
なっており、それは高効率でコーティング又はバインダ
一層に吸収される。
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、電子ビームフィルム・キャスティング（
注型成形）ができる。貯蔵部Ｒ“からの液体フィルムＡ
“が塗布ロール５によシ、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■′内
で、頂部領域Ｒにおいて電子ビーム硬化を行なわれ、そ
れからキャスティングブレード６上を通過して、ドラム
Ｄ′からキャストフィルム１が剥離又は転移され、ステ
ーション７で巻取られる。このようなフィルムキャステ
ィング（又は他の実施例におけるような移送コーティン
グ）に対して、ドラムＤ′は８において、即ちドラムが
フィルム転移点（ここでは基体又はフィルムがドラム面
から離れる）から、液体コーティングが貯蔵部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、これによシ
紙、厚紙、不織布、フィルム、箔、織物等のような柔軟
又は半弾性ウェブの移送コーティングが経済的に行なう
ことができる。更に、ウェ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。コーティングに特別の模様効果を付与するために、
ドラム−ウェブ速度を異ならせることも可能でアシ、こ
れはオフセット・グラビアコーティングにおける。ウェ
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図の構造形状によシ通常では得られない保持利
点が得られ、コーティ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８９９．４９５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シ、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、
これらの効果を最少にするものである。
この発明の技術をフィルムの移送キャスティングに利用
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（コンデンサーフィ
ルム）を有する；１７− 欠陥のないフィルムの成形のために最適化するととがで
きる。第５，６図の実施例において、電子ビーム硬化可
能なコーティングがキャリアフィルムに対して、ドラム
Ｄ′を通過する前及びその通過中に適用され、このキャ
リアはキャスティングブレード６により、を子ビームキ
ャスト・フィルムＦから、硬化領域只の右方へ分離され
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５図はこの発明の原理を利用した、修正電子ビ
ーム転写コーティ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・フィルムキャ
スティング装置の断面図であ１８− る０ １・・・電子ビーム処理装置 Ｄ・・・ドラム装置 Ｈ・・・シールド装置 Ｒ・・・対射線照射領域 Ｗ・・・放射線発射ウィンド 出願人代理人　　古　　谷　　　　　馨１９− Ｆ／θ／。 ＦＩＧ　２゜ ＦＩＧ３゜ ＦＩＧ４゜ 。　　）　　　（Ｆ） ＦＩＧ　５゜ ＦＩＧ、　６゜

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、を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
    、電子硬化可能力材料を移送コーティングする方法。 ２　前記材料が、前記ドラム上に引張られる連続シート
    、フィルム又はウェブによね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　シート又はウェ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、前記硬化材料をキャストフィルム
    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１−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
    キャリアフィルムであり、前記硬化材料が前記キャリア
    フィルムから、キャストフィ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ィンド装置と、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１
    １項に記載の装置０ 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ェブによシ塗
    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、キャストフィルムとして前
    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。
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