JPS61501375A - 被覆方法 - 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】 被覆方法 本発明は基材の上に、およびその上に薄膜の被覆を有する基材に、被覆材の薄膜 を付着させる方法に関する。

薄膜は広範且つ多種多用の工業用途を有する。例えば、金、銀およびクロムの薄 膜は装飾用途に使われ、アルミニウムとニッケルーホウ素の薄膜は腐食防止のた めに使われてきたし、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素 の１躾はすべて光学レンズの無反射被覆として使用されてきた。

カーク・オスマー（に１ｒｋ−Ｏｔｈ■ｅｒ）の［エンサイクロペジア・オブ・ ケミカル・テクノロジー」（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｒ　Ｃｈｅｍｉｃａ ｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　”　）　、第３版（１９８０）第１０巻、２４７〜 ２８３頁に次の種類の薄膜付着方法が記載されている。

Ａ、溶液から薄膜の析出 １、電解析出−陰極および陽極の膜 ２、クロムＭ塩転化被覆 ３、無電解めっき ＋　４．ポリマー被覆 Ｂ、薄膜の真空蒸着 、１．無機物の蒸発 ２、ポリマーによる蒸発被覆 ３、気相重合 ４、スパッタリング ５、ポリマーの高周波スパッタリング ６、紫外線照射、光重合 Ｃ３放電における簿膿の付着 Ｄ、大気圧における薄膜の付着 １、金属−有様物析出 ２、電子線重合 ３、ガンマ１１照射 ４、紫外線固体重合 本発明は上記のいずれの部類にも属さないｉｉ！膜を付着させる方法を提供する 。この方法は広い範囲の基材と被覆材に応用され、そして独特であると信じられ る一種の薄膜を生成する。

本発明は、被覆材の小粒子（例えば、銅）を十分な力で基材（例えば、ガラス板 ）の表面を横切って単にこすりつけることにより従来にない特徴のあるｍ１ｌｌ を作ることができるという予期されない発見に基づく。発明者らの研究によると 、上記の例における銅被覆とガラス基材の間に得られる結合は銅と基材の表面上 の微細な皺との間の機械的定着の結果であるのみならず、エネルギー人力の臨界 値またはそれ以上においてのみ達成される全く異なる種類の結合であることが示 された。このことはある実験によって実証された。その実験では、銅の粒子を回 転パフ磨きホイールによってガラスの表面を横切って１　こすりつけながら、そ の間次第にホイールがガラスを押しつけている力を増して行った。ガラス上に働 り摩擦力（すなわち、ホイールの外周に対して接線方向にガラス上で働く力）の 測定は非常に意外な結果を与えた。ｊＩ擦力は次第に増し、そして一般にガラス 上の荷重に比例して増し、遂に臨界荷重に到達することが判った。この点で、か ける荷重の掻く僅かな増加に対して＊ｍ力は非常に著しく増加した。銅がガラス に付着するのはこの点およびこの点を越えた条件においてのみ起った。もし銅被 覆と基材との間の結合が単に機械的定着の結果であるとしたら、被覆の程度はか ける荷重と共に次第に増加したことであろう。

従って、上記の銅被覆は、比較的軟質の材料を微視的または巨視的に粗い表面を 横切って引きすることにより、その結果軟質の材料の断片が被覆される表面の中 または上にある亀裂または微細な突起に機械的に捕えられることによって形成さ れる型の被覆とはその性質上全（無関係である。そのような機械的定着による被 覆の例は、ワックスを木材、黒鉛、または紙に塗るとき、および米国特許第８２ ６６２８号明ｍｉｉに記載されているように銅を鉄または鋼に被覆するときに得 られるものである。

上記の実験において得られた１４／ガラス結合の正確な本質は完全に理解されて いない。しかし、ローラーの圧力と周速の臨界条件が、基材の表面から汚染物を 除き、そして再汚染が起り得る前に脱汚染表面に新鮮な銅粒子を提供するために 必要な条件を表わすと考えられている。

表面が汚染されずに留まっている極く短い時間に、表面分子は何らかの経過で活 性化されて、それと接触する分子を非常に受入れ易くなると考えられる。

他の一つの可能な深構は、被覆材の分子と基材の間の界面に得られる非常な高エ ネルギー条件の下に、被覆材と基材の物質の間に、両物質は通常互いに合金を形 成することはないにも拘わらず、金属合金に類似した緊密な分子混合物または錯 体が形成されることである。

上記に提起された最初の機構に類似した薄膜生成ｖｓｍが明らかに米国特許出願 第２６４０００２号に開示されている。その明細書の序文の数節に、ある筒の中 に金属基材、粉砕したアイアンショット（たまがね）など、および金属の粉末（ 例えば、亜鉛粉末）を入れて回転させてドライタンプリングを行うことによって 金属の被覆材と金属の基材の間に「原子の結合」が造られる可能性があると示唆 されている。しかし、実際に得られる結合は性質上単に機械的なものと信じられ る。なぜなら、米国特許出願第２６４０００２号に、基材の表面が十分粗いこと がこの鍍金機構に必要であると述べているからである。

基材の表面に被覆材をこすりつけることにより被覆が形成される他の例はまた従 来の技術の中にも見出されるはずである。例えば、米国特許明細書第２２８４５ ９０号は曲った表面にプラスチック材料の被覆を施す方法、特にヘッドライトの レンズにポリビニルアルコールまたはポリビニルアセタールの被覆を施す方法を 開示している。この方法は、プラスチック材料のベルトをＭｏの表面に被覆が形 成されるまでこすりつけることを含む。しかし、この場合における膜形成のｖｌ ｍもまた本発明の方法による膜形成の１構と全く異なると信じられる。まず、米 国特許用細書第２２８４５９’ＯＲは、この方法が作業者の手に持たれたポリビ ニルアルコールの塊りで基材を単に叩くことによって実施することができること を示している。反対に、本発明の方法により被覆を付着させるために必要な力は 人の手によって達し得るものの多数倍（例えば、１０〜１００倍）であることが 判明している。

第二に、米国特許明細書第２２８４５９０号は、その被覆機構がポリビニルアル コールのベルトの眼に見えるほどの溶融を含むことを示唆している。一方、本発 明の方法は、ポリビニルアルコールの融点よりかなり上の融点を有する材料、例 えば、３００℃以上の融点を有する材料、そして特に５００℃より上の融点を有 する材料による被覆の形成に適用できることが発見されている。ある場合には、 ８００℃を超える融点を有する材料を使って、そして１ｏｏｏ’ｃ以上の融点を 有する材料を使ってさえ、被覆を形成し得ることが発見された。最も著しいこと に、本発明の方法は、溶融する前に分解する物質または通常何らの融点を有する と考えられない物質（例えば、ダイアモンド）の被覆に使用されたことがある。

第三に、米国特許明細書第２２８４５９０号の含む意味は、プラスチック腹と基 材との間に結合を生じさせるには溶融だけで十分ということである。一方、本発 明の方法は、被覆材が通常は付着しない、溶融した時でも付着しないような基材 上で密着した被覆を形成するために適用できることが発見された。

さらに、従来の技術において開示された方法であって、摩擦によって得られる被 覆の例は米国特許明細書第３０４１１４０号に開示されている。その明細書は、 非常に細かいシリカの粉末を軽い圧をかけてこすりつけることによりガラスレン ズに無反射被覆を形成することを開示している。またも、この従来技術の明ＩＩ Ｉにおける膜形成機構は本発明の方法における膜形成機構と全く無関係であると 信じられる。第一に、前記従来技術の被覆を形成するために要するエネルギーは 、本発明の方法において典型的に使用されるエネルギーよりもはるかに小さい。

第二に、本発明は、被覆材が通常は何らかの化学親和力を持つと見なされないよ うな基材上にさえも被覆を形成するために適用できることが発見された。

上記のように、非常に広い範囲の材料の被覆を、十分な力と十分な速度をもって 所望の基材の表面に単にこすりつけるだけで付着できるということが発見された 。いずれの場合にも、あるエネルギー人力の臨界速度またはそれ以上において、 被覆が付着し且つ摩擦力が急激に増加するという同じ現象が観察された。従って 、ここで用いられるように、「エネルギー人力の臨界速度」という表現は、これ らの現象が観察されるエネルギー人力の速度を意味する。

その上、いずれの場合にも形成された被覆は非常に薄いが、それにも拘わらず付 着力が強く、外観上粒状でなく、そして実質的に微細孔がない。被覆材が非常に 高い融点を有した場合においてさえ、被覆は高倍率走査電子顕微鏡の下で特徴あ る塗被外観を示し、膜形成の時における被覆材粒子の可塑性変形を強く示唆した 。

本発明の方法によって形成された被覆は多くの特徴を有する。第一に、それらの 被覆は非常に薄り、厚さが３ミクロン以下である。それより普通に、上記の被覆 はこれよりも実質的に薄く、しばしば厚ざ５００　ｎ１ＬＪ、下であり、厚さ２ ００　ｎ１以下のこともよくある。典型的な膜厚は１〜１００ｎ園の厚さであり 、例えば５〜５０ｎｉの厚さである。本発明の最も普通の特徴は、それによって 生成した被覆が厚さにおいて効果的に自ら制限すること、つまり被覆は一度形成 されると、それ以上多（の同じ被覆打粉を表面上にこすりつける場合でさえ、一 般にその厚さを増さない。

本発明の方法により形成される被覆の他の一つの特徴は、その被覆は実質的に非 孔質なことである。このことはこのように薄い被覆においては非常に珍しいこと である。

本発明の方法により形成される被覆のざらに他の一つの特徴は、その被覆に実質 的に気孔のないことである。

このことは、多くの従来の技術（例えば、スパッタリング）によって形成された 被覆に対して著しい対照をなす従って、本発明は被覆材により基材を被覆する方 法を提供し、その方法はばらばらな、実質的に乾燥した被覆材の粒子を基材の表 面を横切って十分な力とその表面に関して十分な速度とをもってこすりつけるこ とによって、被覆材を基材表面に、密着した、実質上非微孔質の、非粒状の１！ ｌとして付着ざぜることから成る。別な表現をすれば、本発明の提供する、被覆 材により基材を被覆する方法は、ばらばらの、実質的に乾燥した被覆材の粒子を 、ｔｔＩ記に定義したようなエネルギー人カの臨界速度よりも大きいエネルギー 人力の速度で、基材表面を槓切っ本発明の他の＝態様によると、薄い、付着力の 強い、非粒状の、実質的に非微孔質の滑らかな被覆をその上に付着させている基 材が提供される。

必要なエネルギー人力速度をもって基材に被覆材を加工することは、コルクのよ うな弾性のある同一または異る材料の比較的大きな粒子上に担持された被覆材の 粒子をホイールアブレータ−（ｗｈｅｅｌａｂｒａｔｏｒ）によって目的の基材 に叩きつけることにより達成することができる。

その担体粒子を冷いまたは熱い高速度のガス噴射気流に同伴さぜることによって 処理される表面に投することもできる。またその代りに、担体粒子を音（超音波 ）によリ、磁力により、または礪械的に基材に対してＳ動させることもできる。

しかし、弾力ある表面を有し且つ基材と滑り接触するアプリケーターにより被覆 材を基材の表面を横切ってこすりつけることがより好ましい。アプリケーターは 、例えば、ローラーまたはホイールのような回転アブ１ノケーターであってよい 。

従って、本発明はまた上記の方法を使用して基材を被覆するための装置を提供す る。その装置は基材の支持台、その支持台上に支持された基材を押し付けるよう に配置された回転アプリケーター、実質的に乾燥した被覆材の粒子を７ブリケー ターの表面に、または基材の表面に、またはその両方に供給するための手段、回 転アブ１ノケーターを回転させてその表面をして前記の粒子を基材にこすりつけ させ、それにより被覆材で基材を被覆させる手段から成る。

本発明の方法に使用されるために特に好ましし）アブ１ノケーターは宝石細工人 のバス磨きホイールである。適当なパフ磨きホイールはダブリュー・カニング・ マテリアルズ・リミテッド（Ｗ、Ｃａｎｎｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｌｉｍ １ｔｅｄ。

ａｒｅａｔ　ＨａｌｐｔＯｎ　５ｔｒｅｅｔ、Ｂｉｒｌｉｎ（ｌｈａｌ、ＥｎＱ ｌａｎｄ　）カーら入手できるものを含む。これらのパフ磨きホイールは一般に 複数の織物の円板でホイールの周辺で織物の密度を調整できるように互いに締め つけられているものｈｌら成る。

上記のように、被覆材は非常に広範な種類の材料力λら選択することができる。

例えば、それは有鍬ポリマーであってよい。実例を挙げると、ホリオレフイン（ 例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、および前記の共重合体 ）、ハロゲン化ポリオレフィン（例えば、フッ化炭素ポリマー）、ポリエステル （例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ごニルポリマー（例えば、ポリ塩化 ビニルとポリビニルアルコール）、アクリルポリマー（ポリメチルメタクリレー トとポリエチルメタクリレート）、およびポリウレタンである。また、被覆材は 金属、例えば、金、銀、白金、鉄、アルミニウム、クロムまたはタンタル、であ ってもよい。さらに適当な被覆材の例に含まれるのは、磁性酸化物（例えば、磁 性酸化鉄と磁性二酸化クロム）、鉱物（例えば、石英）、有機および無機顔料、 そしてダイアモンドとチャイナクレーさえも含まれる。さらに他の例に含まれる のは半金属元素、例えば、リン、ケイ素、ゲルマニウム、ガリウム、セレンおよ びヒ素、選択的に他の物質をドーピングして所望の半導体の性質を与えたものも 含まれる。

望ましいければ、異なる種類の粒子の混合物を使うこともできる。

本発明の方法によって作ることのできる製品に含まれるものは、磁気記録媒体お よび導電抵抗性、誘電性または半導性の層をその上に有する電気部品類である。

その他の用途に含まれるのは、金属、紙、ガラス、セラミックス、織物およびプ ラスチックのような基材上の保護被覆、装飾被覆、サイジング被覆、下塗り、光 または熱吸収被覆、光または熱反射被覆、熱伝導被覆、スリップ被覆、漬り止め 被覆、防食被覆、帯電防止被覆および研磨被覆までもの形成である。本発明のざ らに他の用途の例は発明者らの先願の英国特許出願番号第８４０１８３８号（１ ９８４年１月２４日出願）明ｍｉａに記載されている。

被覆材の粒子は一般に１００ミクロン以下の大きさになろう。しかし、最も適当 な粒子の大きさは被覆材の化学的性質および基材の物理的並びに化学的性質にあ る程度関係するであろう。通常は、粒子は５０ミクロンより小さい最大直径を有 し、より普通には３０ミクロンより小さい最大直径を有する。例えば、０．５〜 ３０ミクロンの最大直径（例えば、１〜１０ミクロンの最大直径）を有するもの であってよい。

被覆材の粒子は乾燥状態で、（例えばガス流中で）アプリケーターの表面へ供給 されてもよいが、しかし分散液が調節し易いので、しばしば粒子を分散液の形で アプリケーター表面へ供給するとより便利なことが判った。

好ましくは、分散用液は殆ど８１間的に蒸発して、後に粒子を実質上乾燥状態で 残すように十分揮発性のものである。適当な分散用液はトリクロロトリフルオロ エタンであるが、他の低沸点のハロゲン化炭化水素も、水のような他の液と同様 に使用できる。

本発明の方法は殆どすべての基材（軟質または硬質、清らかまたはざらざらの） を被覆するために使用できる。

注目に値いすることに、本発明の方法はまた紙および織布と不織布（セルロース 繊維のような天然繊維、またはポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドおよ び置換セルロースのような合成繊維のいずれでも）およびその他の柔軟な性質の 材料の被覆に使用されると大いに有益である。

基材が平らでない表面を有する場合、例えば、不織布の表面の場合、被覆は巨視 的には不連続になり、基材の高い点だけが薄い、密著した、実質的に非微孔質の 膜で被覆していることがある。しかし、そのような基材が本発明の方法により被 覆される場合には、繊維の問および内部の微視的および巨視的隙間が共に緩く詰 められた微細な微粒子物質によって満されていることが見出されてうにして隙間 に集積する微粒子物質はその後の焼結または溶融点、例えばフラッシュヒーティ ングにより結合と付着を増させることができる。このフラッシュヒーティングは 、少なくとも片方のＯ−ラーが所要の焼結または溶融温度に加熱されているニッ プに被覆した基材を通過させることを含む。もし基材がこの温度に長く暴露され ると損害を受けるものであるならば、その基材はスコーチ（焼け）またはその他 の構造的損害を起さないよう速やかに通過しなければならない。焼結または溶融 することが望ましい堆積が厚いほど、加熱ニップ内の必要な滞留時間はそれだけ 長くなる。それ故、熱による損害を受けやすい基材上に形成される、焼結または 溶融される被覆の厚さに自然の制限が存在する。

ある場合には、上記のフラッシュ焼結または溶融の方法は適当でないことがあろ う。例えば、プラスチックの被覆をした紙幣に加熱ローラーを使ってフラッシュ ヒーティングをすると、加熱ローラーのニップにおける高い温度と圧力がインタ グリオ法（凹版法）によって造られた浮彫模様の像のインキを軟化させて平らに する。従って、この場合には高強力輻射線のような非接触Ｆ！源を使用するのが 適当である。

本発明の焼結可能なまたは溶融可能な被覆が比較的凹凸の多い表面上に付着され る場合には、基材の高い点に形成される１ｉｌｌｌはアンカー（定着媒体）を構 成して、このアンカーにさらに被覆材の層を従来の焼結法または溶融法によって 結合させることができる。

本発明の性質が、ある特定の基質上にある特定の材料の膜を形成するための適当 な加工条件を詳細に列挙することを予め除外するようなものであることは理解さ れるであろう。これは、すべて互いに関連する広い範囲の加工条件を使用して被 覆が形成されるからである。従って、例えば、基材を横切って被覆材の粒子をこ すりつけるためにバフ磨きホイールが使用される場合に、ホイールによってかけ られる圧力、ホイールと基材の間の接触面積、ホイールの周速、ホイールの表面 と基材との間の相対速度などすべて変動させることができる。しかし、これらの パラメーターのいずれか一つの変更は他のパラメーターの一つまたはそれ以上を 補償のため調整する必要があることもある。

その上、勿論、ある特定の基材の上にある特定の材料の被覆を形成するために適 当な条件は、ある別の基材を被覆するため、またはある別の被覆材により被覆す るためには適当でないこともある。しかし、すべての場合に、適当な加工条件は 、特に下記の指針と特例を参考にすれば、当業者によって容易に決定されるであ ろう。

一般に、基材が傷つきやすいものであればあるほど、それへの損傷を避けるため に、基材に対して被覆材の粒子を押しつける圧力を低くすべきである。従って、 例えば、極めて軽ｌの不織布は直径３０αの軟質織物のバフ磨きホイールを使用 して被覆されるが、その場合に織物をバフ磨きホイールの周りに巻きつけ、僅か に軽い張力（例えば、織物の強度に応じて、１０〜１００ｇ／α砿物幅）をかけ る。このように手配すると、ホイールが織物にかける圧は罪常に低く、例えば、 １ｇ／ａ１２以下から２〜３び／α２まで位である。しかし、そのように低い圧 も、個々の被覆材の粒子が不織布のかなりの長さく例えば、ホイールの周囲の１ ／４〜３／４はと）に亘って引っ張られるという事実によって補償される。上記 に述べた例において、ローラーは２００　Ｏｒｐｍで回転されると好都合であり 、不織布ウェブは約１０ｍ／分で引き通される。

基材がむしろ丈夫なもの（例えば、重１１００ｇ／ｌ：Ｗ２の紙）である場合に は、便利な被覆技術は基材をバフ磨きホイールと保持ローラーの間のニップ内へ 供給することである。この場合に１個々の被覆材の粒子が基材と接触するための 距離は極めて小さく（一般に、１〜２０ａｍ、例えば、２〜１０ｍ５＋）、従っ て実質的に大きな圧を加えるのが適当である。便宜上、基材上のローラーの静圧 は少なくとも１００９／ＣＩ”、好ましくは少なくとも２００ｇ／α２、そして さらに好ましくは３００ｇ／ａ１〜１０鳩／ｃＩＩ２、例えば、５００９／Ｃ１ １２〜２Ｆ［！Ｆ／１２である。

さらに硬く容易に傷つかない基材を使用する場合には、一層大きな接触圧をアプ リケーターと基材の間に使用することが適当である。例えば、金属を他の比較的 硬い材料（例えば、金属、金属酸化物など）により被覆するためには１Ｋｇ／α ２より大なる圧力が適当である。この種の被覆のために２〜１００υ／ａ１２の 動圧が最もしばしば使用され、例えば、５〜５ｏＫｓ／ｃ１１２の動圧が使用さ れる。

種々異なる基材のための適当な加工条件を決定する因子は完全に理解されていな いが、特定の基材のための適当な条件を定めることは単なる試行Ｂｙの問題であ ることは明らかであろう。加工者は問題の基材の強度と柔軟度に対して適当な被 覆技術を選択し、次にアプリケーターの圧および／または７ブリケーターの速度 を、望みの被覆が形成されるまで増加させることだけが必要である。

本発明の多（の態様を添付の図面について詳細に説明する。

第１図は本発明の方法を実施するための回転アプリケーターを線図に示している 。

第２図は本発明の方法を実施するに際して使用の装置と関係してアプリケーター を縮図に示している。

第３図は本発明の方法によって基材が被覆されるとき基材に働く摩擦力を測定す るために適当な装置の形を線図に示している。

第２図に示される装置は、運転によってその上にかかる荷重と応力に耐えるよう な質量と均衡を有する金属フレーム内に支持される。回転原動カニニット、この 場合は電気モーター（図に示されていない）で、運転に必要なトルクにおける回 転速度を与える能力のものが、この装置を駆動するために据え付けられている。

この説明の中では、約２０１の幅の移動するウェアの被覆だけが想定される。従 って、この装置はまた、装置を通してウェアを運搬する手段も必要とする。

この例の装置の中心に２個のローラー１０，１１があり、ニップ１２を形成し、 それを基材１３が通らなければならない。これらのローラーの一つ１０はアプリ ケーターであり、他の一つはりテーナー（保持機）１１である。リテーナ−ロー ラーはウェアが移動すると同じ方向に回転する。アプリケーターローラーは、ニ ップの部分においてその表面が、ウェアと同方向だが異なる速度で動くか、また はウェアと反対の方向に動くくいずれも第２図に矢で示されている）ように、駆 動されて回転する。

２個のローラー１０．１１は、それらの軸の中心線が互いに相対的に移動できる ように、また正しいニップ圧が設定された後に所望の位置に確り固定されるため に必要な設備を有するようにしてフレーム内に据えつけられている。

アプリケーターの外周のニップの場所での小部分と、被覆材料が通って運ばれる 孔または可換性グクト１４Ａを経由して抽出される余剰物は別として、アプリケ ーターは囲い１４の中に収容されている。

被覆材は、その微粒子物質がニップに到達するときに乾燥状態にある限り、また 、アプリケーターの表面土に均等に付着させられる限り、どんな手段によってア プリケーターに塗布してもよい。

前記の例においては無気噴射スプレー１５がノズル圧４８Ｑ　Ｐ、Ｓ、　１．で 被覆材の粒子を運ぶために使用される。

上記の無気噴射スプレー内で被覆材の粒子は溶媒中に分散され、そしてこの溶媒 はフレオンＦＲεＯＮ（登録商標）ＴＦであって揮発性が高いので、被覆材の粒 子がアプリケーターの表面に衝突する前に殆ど完全に瞬間的に蒸発し去る（フラ ッシュ・オフ）と考えられているが、好ましい方法は被覆材を乾燥微粒子状態で 均一に塗布することである。乾燥微粒子状態を使用する一つの利点は、経済上お よび環境上の理由で好ましくない溶媒の使用を避けられることである。

無気噴射スプレーはスイッチ圀ｌｉ（図に示されていない〉を装備しており、こ の機構は３８　ＲＰＭで回転し且つその上に３゛の角度の有効作業ドエルを有す る引上げノブを持つカムによって作動される。使用される引上げノブの数は基材 の表面の粗さおよび／またはその基材上に付着されるに望ましい微粒子物質の吊 によって決定される。

スプレーノズルは扇形のスプレー模様１６を作るように調整され、その形で粒子 はアプリケーターローラー１０に接触する時に均等に分配される。アプリケータ ー１０とスプレーカムく図に示されていない）とは、ノズルの各＊ｉによりアプ リケ、−ターの外周に沿ってその表面積の約４分の１が被覆材料の付着を受け、 そして４０回転後にアプリケーターはその第２の４分の１の上に付着する被覆材 料の第２の噴流を受けるという具合に進むように、伝導装置を通して連結されて いる。

アプリケーターは直径１０αの円板に切られた数枚の綿織物シートから作られて おり、各円板の中心に直径２．５ａ＋の孔が明いている。これらの綿円板は次に 直径２．５１の通される鋼の心棒１８にはめられてから、直径８．９（：１１の ６ａｍ厚スチールワッシャー１９によって保持されて幅３０ｃ１１のアプリケー ターを形成する。ワッシャーの方は適当なナツトで保持される。綿円板は保持ナ ツトを締めることにより固く詰められて、被覆される物に適当な、固く詰めた綿 塊の周囲面における密度を作る。

傷つきやすい基材は弾力ある基材よりも軟質のローラーを必要とすることが判っ た。ポリエステルフィルムおよびその他の傷つきやすい材料を使用する場合に、 アプリケーターが適度な親指の圧で押したとき６ｍ＋以上圧縮され得ないなら、 そのアプリケーターはポリエステルフィルム上で使用するために十分な密度を有 するものと見なされる。

比較的柔らかい７ブリケーターが望ましい場合には、中間ナツト１８とワッシャ ー２０を心棒上に約１〜２α毎にアプリケーターの長さ全体に亘って使用するこ とができる。あるいはその代りに、綿シートをざらに固い塊になるよう詰めるた めにナツトをさらにきつく締めることもできる。

一度適正なアプリケーターが得られると、次にアプリケーターをリテーナ−ロー ラーに対して高速度に回転させることにより研磨する。リテーナ−ローラーの表 面はシート状かまたはエメリー布のような粗い研磨材により密着して被われてお り、アプリケーターの回転と反対の方向に１〜２時間、またはりテーナーローラ ーの輪郭に相当する十分滑らかな表面ができ上る時まで回転する。

この作業の後、粗い研磨材は取りのけられ、付着工程を始める用意ができる。

被覆される基質に応じて、リーテーナーローラーは弾力性のまたは硬い表面を有 することができる。

第３図に、固定した水平面６２上に据えられた試験装置１１６０が示されている 。この試験装置は、基部６４、それに取りつけられたアーム６６から成り、後者 はピボット６８の周りにピボット運動をするように載せである。

アーム６６の一端は分ｗ４７２を吊して、アーム６６の他端７４にフェルトのア プリケーター円板７６（Ｍ径３０αＸ　５Ｉ：ＩＩ）に対するバイアスをかけて いる。アプリケーター円板はスピンドル７８に回転できるように取りつけられ、 駆動ベルト８２によって電動機８ｏと連結されている。

試験装置の操作は次の通りである。所望の試料８４をアーム６６と７ブリケ一タ ー円板７６の間に挿入する。

所望の被覆材の粉を円板の円筒の表面にかけてから、ある任意に選ばれた速度（ 例えば、３０００ｒ、Ｄ、ｍ、）で駆動する。アプリケーター７６が試料８４に かける力を、分ｗ４７２を増加することにより次第に増加させる。円板に対し接 線方向（すなわち、第３図の紙面の外へンに働り摩擦力をアーム６６のどちらか 一方にあるストレンゲ−８６（一つだけ示されている）により、線図計録計に連 結された搬送波周ｉ２ｉ数ブリッジを使用して、Ｎ続的に監視する。基材上の荷 重が被覆を生じさせるほどに十分大きくなると、ストレンゲージにより測定され る歪は急に増加する。

商業的目的には、基材をアプリケーターを通して連続的に被覆することが通常望 まれよう。この目的には、そのような連続工程の動力学をさらに密接にまねるよ うに第３図の装置を修正することが望ましい。これは、試験装置６０、または少 なくともアーム６６を円板に対し接線方向に旋回させることによってなすことが できる。

本発明はこれより次の実施例によりさらに説明する。

１五■ユ 固いフェルトのアプリケーター円板（ダブリュー・カニング・マテリアルズ社、 ｙ、　ｃａｎｎｒｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｌｔｄ、。

１２“（３０，５ｕ）Ｘ２”　＜５．ｌａｗ））を、第３図の装置を使用して、 ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の粒子をガラス板の上にこすりつけるた めに使った。ＰＭＭＡ粒子は５ミクロンの平均直径であった。１７００ｒ、０． ■、で回転するアプリケーター円板によると、アームにかけられた７、５幻の荷 重が、密着したＰＭＭＡの被覆をガラス上に付着させるために適当であることが 判った。その被膜は２０１１■以下の厚さを有すると推定され、２０００倍およ び１２，０００倍の走査電子顕微鏡の下で見られる微細孔のない滑らかな外観を もっていた。

円板とガラス板との接触面積は約０．４〜０．５ｃ１１”と推定され、従って見 かけのローラー動圧は約８．５幻／α２と推定される。

叉１０九ユ 実施例１の手順を繰返したが、ただガラス板をアプリケーターを横切って０．１ 〜１０α／秒の速度で移動させた。満足すべき被覆がそれでも形成されたが、そ のように比較的高い移動速度ではより高いローラー圧力が望ましいことが判った 。

１五■ユ 実施例１を繰返したが、ＰＭＭＡの代りに１〜１０ミクロン直径の鉄粉を使い、 ローラーの速度を３００Ｏｒ、　ｐ、　１．に増加した。４ｂの荷重が、鉄を１ ０ｒｖと推定される膜として付着させるために十分であることが判った。

２０００倍および１２．０００倍の走査電子顕微鏡は、その膜が本発明による被 覆の特徴である、滑らかな、非微孔質の、非粒状の外観を有することを示した。

１１璽Ａ 実施例３を、鉄粉の代りに０．５〜２０ミクロンの直径の銅粒子を使用して繰返 した。５υの荷重が、３０００　ｒｙｐ、ｉ＋、で回転するアプリケーターで被 覆を生じさせるために十分であるが、２６４　Ｏｒ、り、１．では７匂の荷重が 必要なことが判った。

夫々の場合に、被覆ｕ２５ｎＩＩＬＸ下の推定厚を有していた。

１１亘５ 実施例３を、アルミナ粉（粒子の大きさ、１〜１０ミクロン）を使用して繰返し た。被覆は３　Ｋｇの荷重のアプリケータで起った。

１亙■ヱ 実施例３を、ダイアモンドダスト（粒子の大きさ、１ミクロン以下）を使用して 繰返した。被覆は、４υの荷重において、アプリケーターとガラスの閂の＊ｉの いつもの特徴的増加と共に起った。

実施例７ 実施例１の一般的手順に従い、直径２０．３０１で厚さ３．２０のフェルトのア プリケーター円板を使用して、研磨したアルミニウム板に鉄粉をかけた。１０鳩 の荷重において、厚ざ２５ｎ１１以下の被覆が得られた。

実施例８ この実施例の製品を火焔中で熱したとき、鉄で被覆されたアルミニウムは、被覆 されないアルミニウムよりも著しく溶融に対する紙性が大きいことが判った。

実施例７を、鉄粉の代り、に銅粉を使って繰返した。厚さ２５ｎ＋ｓ以下と推定 される被覆が８句の荷重において得られた。

１１璽上 無被覆、無サイズの１０５ｇ／ＴｒＬ２の紙（テユリス・ラッセル社製：　Ｔｕ ｌｌｉｓ　Ｒｕ５ｅｌｌ　）を、第２図の装置で柔らかい織物のローラー（直径 １０αｘ３０α）を使ってＰＭＭＡで被覆した。アプリケーターによりかけられ た静圧は０．８Ｋｇ／ｃＭ２と推定され、またローラーは１６００　ｒ、ｃ＋、 ｍ、で回転された。紙ウェブをアプリケーターとりテーナーローラーの間のニッ プへ１０７７１／分の速度で供給した。満足すべき被覆がウェアの高速度と低速 度の両方で、例えば、０．１〜１００ｍ／分で、得られた。

ｒＰＴＦＥ被覆方法」と題する発明者らの同時係鳳出＠（本件と同時に出願され た）はざらに基材上に被覆を形成するために適当な操作条件の他の例を開示する 。前記の同時係属出願はもっばらＰＴＦＥ　（ポリテトラフルオロエチレン）被 覆に関するが、そこで例証されている操作パラメーターはまた本発明の範囲内に おける他のプラスチック被覆の形成に適用できるであろう。

本発明は上記において単に例によって説明されたのであって、細部の改変は本発 明の範囲から逸脱することなくなされ得ることは理解されるであろう。

手続補正書（睦） 昭和６０年／／月　７８日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）より他の材料によつて基材を被覆 する方法であつて、ばらばらな、実質的に乾燥した被覆材の粒子を基材の表面を 横切つて十分な力とその基材の表面に関して十分な速度とをもつてこすりつける ことにより、その材料を基材の表面上に密着膜状こ付着させることから成る、上 記の方法。
2. ２．基材を滑り接触している弾力のある表面を有するアブリケーターにより、前 記の粒子を基材の表面を横切つてこすりつけることから成る、請求の範囲第１項 に記載の方法。
3. ３．アブリケーターが回転アブリケーターである、請求の範囲第２項に記載の方 法。
4. ４．前記の粒子が直径において１００ミクロンより小さい、請求の範囲の前記い ずれかの項に記載の方法。
5. ５．基材がワイヤー、撚り糸、フイラメント、管または可撓性ウエブである、請 求の範囲の前記のいずれかの項に記載の方法。
6. ６．密着した、実質上非微孔質の、少なくとも２０００倍および１２．０００倍 の拡大において非粒状の外観を有し、３ミクロン以下の厚さの被膜をその上に付 着させている基材。
7. ７．基材の支持台、その支持台上に支持された基材を押しつけるように配置され た回転アブリケーター、実質上乾燥した被覆材の粒子をアブリケーターの表面に 、または基材の表面に、またはその両方に供給する手段、および回転アブリケー ターを回転させて、その表面をして前記の粒子を基材に対してこすりつけさせ、 それによつて被覆材により基材を被覆させる手段から成る、請求の範囲第１〜５ 項のいずれかに記載の方法により基材を被覆させる装置。
8. ８．実質上乾燥した、ばらばらな被覆材の粒子を、前記に定義したようなエネル ギー入力の臨界速度に等しいかまたはそれより大きいエネルギー入力の速度で、 基材の表面を横切つてこすりつけることから成る、被覆材により基材を被覆する 方法。