KR20010005995A

KR20010005995A - 연속 흐름의 코팅 유체를 화학적으로 변성시키는 방법

Info

Publication number: KR20010005995A
Application number: KR1019997009073A
Authority: KR
Inventors: 버틀러테리엘; 브렛셔캐드린알; 베렌스마크씨; 베이커제임스에이; 레만게이케이; 레오나드윌리엄케이
Original assignee: 스프레이그 로버트 월터; 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2001-01-15
Also published as: ZA982820B; WO1998045054A1; CN1251541A; AU5710098A; JP2001524869A; BR9714656A; EP0971798A1; TW464666B; CN1095700C

Abstract

본 발명은 연속 흐름으로 분배기에서 최종 기재로 유동하는 제1 코팅 유체의 조성을 화학적으로 변성시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 코팅 유체를 연속 흐름으로 공급원 위치에서 제2 유체 내로 분배시키는 단계와, 제1 유체 상에 하나 이상의 조건을 부여하여 이 제1 유체가 제2 유체를 떠나 최종 기재와 접촉하기 전에 상기 제1 유체의 화학적 조성을 변성시키는 단계를 포함한다.

Description

연속 흐름의 코팅 유체를 화학적으로 변성시키는 방법{CONTINUOUS FLUID-COATING FLOW CHEMICAL ALTERATION PROCESS}

다양한 유형의 코팅 방법에서는 유체, 특히 액체를 분배기에서 최종 기재로 전달시키는 위한 수단을 제공한다. 일단 유체가 최종 기재 상에 도달하면, 그 유체는 물리적으로 또는 화학적으로 변성시킬 수 있다.

최종 기재에 도달한 후 유체를 변성시키는 방법의 예로는 연속 중합법, 용매 증발법 등을 들 수 있다.

PCT 특허 공개 WO 0 031 725호에서는 기체 분리용 고체 초박막을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 제4,132,824호에서는 메틸펜텐 중합체 초박막을 주조 성형하는 방법을 개시하고 있다. 일본 특허 명세서 평 2(1990)-207870호에서는 초박막 적층물을 제조하는 방법을 개시하고 있다.

마국 특허 제5,067,797호에서는 액상 결정질 중합체 용액을 조(bath)에서 주조 성형하는 방법을 개시하고 있다. 일본 특허 명세서 제83,035,723호에서는 중합체 용액을 물 표면 상에 주입하고, 로울링한 다음, 다공성 막 상에서 얻어지는 비다공성 막을 권취하는 다공성 및 비다공성 복합 막의 제조 방법을 개시하고 있다.

미국 특허 제5,324,459호에서는 소적을 침착시키고, 임의로 그 소적을 기재 상에 적하하면서 방사선으로 조사하는 방법을 개시하고 있다.

WO 96/23595호(멜란콘 등)에서는 2 층 커튼을 코팅하는 방법(운반 유체 코팅법으로도 알려짐)을 개시하고 있는데, 이 방법에서는 유체(예, 물)의 운반 층을 사용하여 작용 층(예, 실리콘 또는 다른 중합체 물질)을 웨브에 이송시킨다. 이 방법의 이점은, 용매로 희석시키는 일 없이 매우 얇은 코팅물(즉, 1000Å 미만)을 형성시킬 수 있다는 데 있다.

본 발명은 연속 흐름의 유체가 최종 기재로 유동하는 동안 그 유체를 화학적으로 변성시키는 방법에 관한 것이다.

발명의 개요

코팅법에 관한 당해 기술 분야에서는 유체를 연속 흐름으로 분배기에서 최종 기재로 전달하는 동안 그 유체를 화학 반응시키는 기회를 제공하는 데 있어서의 가능성이나 그 가치를 인식하지 못하였다.

한 측면에 있어서, 본 발명은 연속 흐름으로 분배기에서 최종 기재로 유동하는 제1 유체의 조성을 화학적으로 변성시키는 방법에 관한 것으로, 이 방법에서는 유체를 연속 흐름으로 공급원 위치에서 제2 유체 내로 분배시키는 단계와, 코팅 또는 압출 공정 동안 제1 유체가 제2 유체를 떠나 최종 기재와 접촉하기 전에 상기 제1 유체에 적어도 하나 이상의 조건을 부여하여 제1 유체의 화학적 조성을 변성시키는 단계를 포함한다.

상기 제1 유체는 액체, 기체, 액체와 기체의 배합물, 2종 이상 기체의 배합물, 2종 이상 액체의 배합물, 초임계 유체, 초임계 유체와 기체의 배합물, 초임계 유체와 액체의 배합물, 또는 2종 이상 초임계 유체의 배합물일 수 있다.

상기 제2 유체는 액체, 기체, 액체와 기체의 배합물, 2종 이상 기체의 배합물, 또는 혼합물 형태 또는 다층 형태의 2종 이상 액체의 배합물, 초임계 유체, 초임계 유체와 기체의 배합물, 초임계 유체와 액체의 배합물, 또는 2종 이상 초임계 유체의 배합물일 수 있다.

상기 최종 기재는 고체, 고체 상의 1종 이상의 액체, 또는 액체 상의 1종 이상의 기체일 수 있다.

상기 조건은 1종의 화학 방사선을 조사하는 조건, 1 종 이상의 화학 방사선을 동시에 조사하는 조건, 또는 1 종 이상의 화학 방사선을 연속적으로 조사하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 반응성 기체를 제1 유체 내로 흡착시키는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 전도 또는 방사에 의해 열을 제1 유체로 전이시키는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 활성화 입자 또는 촉매를 제1 유체로 포획시키는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 활성화 안개로부터 소적을 제1 유체 내로 포획시키는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 전기 방전을 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 교류 또는 직류의 전기 에너지를 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 코로나장을 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 전기장을 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 자기장을 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 진동장을 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 음파를 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 초음파를 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 충격파를 부여하는 조건일 수 있다.

또다른 조건은 압력파를 부여하는 조건일 수 있다.

상기 분배기는 제1 유체의 공급원에 위치하는 압출 다이, 노즐, 슬라이드 다이, 또는 기타 오리피스일 수 있다.

본 발명의 한 특성은 유체를 분배시키는 시점과 최종 기재로 전달시키는 시점 사이에 유체의 화학적 성질을 변성시킬 수 있다는 것이다.

본 발명의 또다른 특성은 유체의 분배 시점부터 전달 시점까지 하나 이상의 방식으로 화학적 성질을 변성시킬 수 있다는 것이다.

본 발명의 한 이점은 유체의 공급원에서 유체를 배출시키는 시점부터 상이한 화학적 조성을 가진 유체를 최종 기재 상에 형성시키는 데 있다.

본 발명의 또다른 이점은, 제1 유체가 제2 유체를 통과하여 유동하는 시간 동안 그리고 그 제1 유체가 임의의 고체와 접촉하기 전에 상기 제1 유체가 화학적으로 변성되도록, 제2 유체가 제1 유체에 불활성, 즉 실질적으로 제1 유체에 불용성이거나 또는 제1 유체와 상호 반응할 수 있다는 점에 있다.

본 발명의 또다른 이점은, 제1 유체의 화학적 조성을 변성시키는 조건을 부여하는 동안 그 제1 유체가 중력 흐름의 원칙에 따라 작동할 수 있다는 점에 있다.

기타 특성 및 이점은 본 발명의 실시 양태에 관한 보다 상세한 설명을 통해 명백하게 인지할 수 있다.

본 발명의 실시 태양

코팅법 및 압출법

유체를 공급원에서 최종 기재로 전이시키는 임의의 코팅 및 압출 기법이라면 어떤 것도 본 발명에 사용하기 적합하다. 코팅 기법의 예는 일반적으로 커크 오트머의 문헌[Encyclopedia of Chemical Technology, 제3판과 제4판(윌리-인터사이언스사(1979,1994)]에 게재된 논문 "Coating Processes"과 "Coatings" 중 어느 하나와 같은 학술 논문에 속하는 기술 문헌상에 기재되어 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

종래의 코팅법 중에서도 다수의 코팅 기법은 유체, 특히 1종 이상의 액체를 정교하게 측정된 연속적 유체 흐름 방식으로 전달시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 이러한 코팅 기법의 예로는 코헨과 구토프의 문헌[Modern Coating and Drying Technology, VCH Publishers(1992)]과 사타스의 문헌[Coatings Technology Handbook, Marcel Dekker, Inc.(1991)]에 보다 완벽하게 설명되어 있는 커튼 코팅법, 슬라이드 코팅법, 압출 다이 코팅법 및 로울 코팅법을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 다른 바람직한 코팅법으로는 PCT 특허 공개 WO 96/23595호(멜란콘 등)에 보다 완벽하게 설명되어 있는 운반 유체 코팅법(carrier fluid coating)을 들 수 있다.

멜란콘 등은 2 층 커튼을 코팅하는 방법(일명 운반 유체 코팅법으로 알려짐)을 개시하고 있는데, 이 방법에서는 유체(예, 물)의 운반 층을 사용하여 작용 층(예, 실리콘 또는 중합체 물질)을 웨브에 이송시킨다. 이 방법의 이점은, 용매로 희석시키는 일 없이 매우 얇은 코팅(즉, 1000Å 미만)을 형성시킬 수 있다는 데 있다.

제1 유체

제1 유체는 액체, 기체, 액체와 기체의 배합물, 2종 이상 기체의 배합물, 또는 혼합물 형태 또는 다층 형태의 2종 이상 액체의 배합물, 용융된 중합체, 용융된 염, 액상 금속, 또는 초임계 유체일 수 있으며, 이들은 최종 기재에 도달하기 전에 연속적 흐름 상태에서 화학적 변성이 이루어질 수 있도록 1종 이상의 공급원 중에 함유된 후 동시적으로 또는 연속적으로 분배된다.

임의의 1종 이상 유체를 최종 기재로 유동시킬 수 있거나, 또는 나머지 1종 이상의 유체를 최종 기재로 전달시키는 동안 이들을 폐기시킬 수도 있다. 또한, 이들 폐기된 유체는 상기 멜란콘 등의 문헌에서 설명된 것과 같이 운반 유체로 알려져 있다.

운반 유체로 사용할 수 있는 제1 유체의 예로는, 제1 유체가 제2 유체를 통과하여 최종 기재로 분배되고 전달되는 사이에 부여된 조건(들)에 대하여 다른 반응성을 갖지 않는 물, 친수성 액체, 소수성 액체, 희귀 기체, 불활성 기체 및 공기를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

화학 반응을 수행시키고 하는 제1 유체 조성물은 또한 작용 유체로도 알려져 있다. 이러한 작용 유체의 예로는, 주어진 온도, 주어진 압력 및 주어진 부피의 단일 환경에서 유체 형태로 존재할 수 있고, 그러한 작용 유체가 연속 흐름으로 제2 유체를 통과하여 이송되는 동안 부여되는 임의의 조건 하에 화학적 반응성을 갖는 단량체, 올리고머, 프리폴리머, 중합체, 가교제, 개시제, 개질제, 및 임의의 기타 화학 물질을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

이러한 유체의 바람직한 예로는, 화학 방사선의 노출 하에서 주위 공기를 통과하여 이송되는 동안 향상된 중합 반응을 수행하는 경향이 있는 액상 프리폴리머가 있다. 이러한 프리폴리머의 예로는, 무용매 또는 용매 중에서 단독으로 또는 운반 유체와 함께 분배되는 실리콘 프리폴리머가 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

작용 유체는 운반 유체에 혼화성 또는 비혼화성일 수 있다.

바람직한 작용 층 제제로는 실리콘 우레아 박리 제제[미국 특허 제5,045,391호(브란트 등)에 개시된 바와 같음], 실리콘 또는 플루오로실리콘 중합체(예, 히드록시 또는 에폭시가 작용기로서 말단기 또는 측쇄기로 결합되어 있는 에틸렌계 불포화 실리콘 및 플루오로실리콘 프리폴리머), 또는 적당한 저 표면 에너지를 지닌 기타 박리 중합체[예, 폴리(유기실록산), 플루오로중합체 등)](PCT 공개 W0 97/12282호)] 뿐만 아니라, 한정된 것은 아니지만 아크릴레이트, 실리콘 우레아 및 메타크릴레이트를 비롯한 접착제에 사용되는 중합체를 들 수 있다. 가교기의 몰%는 0∼20 몰%인 것이 바람직하고, 0∼15 몰%인 것이 보다 바람직하며, 0∼10 몰%인 것이 가장 바람직하다. 첨가 경화 시스템인 경우에는 비닐 및 알케닐(탄소 수가 2 이상 내지 10 미만임) 가교기를 사용할 수 있다. 가교의 분포는 첨가제로서 고분자량 실리콘 검 및 실리케이트 수지의 존재에서와 같이 단일 형태 또는 다형태일 수 있다. 작용 층은 말단 및/또는 측쇄 가교 작용기를 지닌 프리폴리머로 이루어진 군 중에서 선택하는 것이 보다 바람직한데, 상기 프리폴리머로는 상기 문헌에 개시되어 있는 실리콘 프리폴리머, 실리콘 우레아 중합체, 아크릴레이트 작용기 중합체, 및 에폭시 작용기 중합체 및 플루오로중합체가 있으나 이들에 국한되는 것은 아니다.

실리콘, 플루오로실리콘 및 플루오로중합체 작용 층 프리폴리머는 수 평균 분자량이 2,000∼60,000 Da이고, 점도가 1∼30,000 mPas인 범위, 즉 무용매 코팅에 적합한 범위인 것이 바람직하다. 또한, 용매는 고분자량의 실리콘 및 플루오로실리콘 프리폴리머를 용해시키는데 사용할 수 있다. 작용 층 프리폴리머는 수평균 분자량이 10,000∼30,000 Da이고, 점도가 200∼20,000 mPas인 것이 보다 바람직하다.

첨가 경화 실리콘 프리폴리머인 경우, 실릴 히드라이드 가교제의 예로는 실릴 히드라이드:비닐의 비율 1:1 내지 10:1에 해당하는 양으로 사용되는 다우 코닝 제품으로서 단독 중합체(Syl-Off(상품명) 7048), 공중합체(Syl-Off(상품명) 7678), 및 혼합물(Syl-Off(상품명) 7488)을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 100% 고체 코팅인 경우에는, 적당한 양의 억제제를 사용하여 양호한 경화 및 적당한 가사 시간을 달성할 수 있다. 억제제의 예로는 양호한 경화 및 가사 시간을 달성할 수 있는 벤질 알콜 중의 푸마레이트(비율 70:30)가 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 용매계 코팅인 경우, 낮은 %의 고형분 분산액에는 억제제가 불필요할 수도 있다.

첨가 경화 실리콘 작용 층 중합체인 경우, 열과 자외선("UV")에 의해 개시되는 백금 촉매는 제1 유체에 사용할 수 있다. 백금 열 촉매의 예로는 다우 코닝(미시간주 미들랜드 소재) 제품인 Syl-Off 4000과 젤레스트(펜실베니아주 투릴타운 소재) 제품인 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착물(SIP6830.0과 SIP6831.0)이 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 백금 UV 촉매의 예로는 미국 특허 제4,510,094호(드라네이크)에 개시되어 있는 것들이 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 열 촉매와는 달리 UV 촉매는 착물이 UV에 노출될 때까지 효과적으로 억제되기 때문에 추가의 억제제를 필요로 하지 않는다.

작용 층 조성물에는 화학 첨가제 또는 개질제를 첨가할 수 있다. 이들 화학 첨가제 또는 개질제로는 고분자량 검, 실리케이트 수지, 계면활성제, 입자 충전제 등을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

상기 실리콘 검의 예로는 수평균 분자량이 60,000∼800,000 Da에 이르는 비닐 작용기 검(젤레스트에서 시판 중인 DMS-41, DMS-46, DMS-52)과 미국 특허 제5,468,815호와 제5,520,978호(보드만)에 따라 제조되고, 유럽 특허 공개 제 0 559 575 A1호에 개시되어 있는 에틸렌계 불포화 유기폴리실록산 검을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 알케닐 작용기 실리콘은 탄소 원자 수가 2∼10이고, 분자량이 약 440,000 Da인 것이 바람직하다. 100% 고형 제제의 저점도 실리콘 프리폴리머에 대한 첨가제로서 실리콘 검을 사용한 경우, 이들 실리콘 검의 분자량은 800,000 Da 미만인 것이 바람직하고, 600,000 Da 미만인 것이 보다 바람직하며, 500,000 Da 미만인 것이 가장 바람직하다. 이들 첨가제의 농도는 실리콘 프리폴리머 중에서 20%(w/w) 미만인 것이 바람직하고, 10%(w/w) 미만인 것이 보다 바람직하며, 5%(w/w) 미만인 것이 가장 바람직하다.

상기 실리케이트 수지의 예로는 실리콘 중의 실리케이트 분산액으로서 제공되는 Syl-Off 7615(다우 코팅 제품)과, 젤레스트 비닐 Q 수지 VQM-135 및 VQM-146을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 실리케이트 수지는 실리콘 프리폴리머 중에서 5∼100%(w/w)로 존재하는 것이 바람직하고, 0∼75%(w/w)로 존재하는 것이 보다 바람직하며, 0∼50%(w/w)로 존재하는 것이 가장 바람직하다.

계면 활성제의 예로는 Modaflow(미주리주 세인트 루이스 소재의 몬산토 제품)과 BYK-358(메릴랜드주 오웬스 힐 소재의 BYK-케미 제품)과 같은 저분자량의 아크릴레이트계 계면활성제, Silwet(상품명)(코네티컷주 댄버리 소재의 OSI 제품)과 같은 실리콘 계면활성제, 및 Fluorads(미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 제품) 및 Zonyl(델라웨어주 윌밍톤 소재의 듀퐁 제품) 균염제와 같은 플루오로 화학 물질류 계면활성제를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

제1 유체는 1종 이상의 기체 또는 1종 이상의 액체를 필요로 하지만, 임의로 이 제1 유체의 분배, 이송, 또는 전달 중 어느 것도 방해하지 않을 경우 입자 고체를 함유할 수도 있다. 이러한 입자 충전제의 예로는 CAB-O-SIL(상품명) TS-530, TS-5610 및 TS-720(메사추세츠주 빌레리카 소재의 카보트 코오포레이션 제품), 및 AER-O-SIL(상품명) R812, R812S, R972, R202(뉴저지주 리지필드 소재의 데구사 코오포레이션 제품)과 같은 소수성 발연 실리카를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 바람직한 무기 입자로는 발연 실리카, 침전 실리카, 또는 미분쇄된 실리카가 있다. 저 표면 에너지 충전제의 예로는 소수 처리된 발연 실리카, 폴리메틸메타크릴레이트 비이드, 폴리스티렌 비이드, 실리콘 고무 입자, 테플론 입자 및 아크릴 입자를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 사용할 수 있지만 고 표면 에너지를 갖는 기타 입자 충전제로는 실리카(소수 처리에 의해 개질된 것은 아님), 이산화티탄, 산화아연, 산화철, 알루미나, 오산화바나듐, 산화인듐, 산화주석, 및 안티몬 도핑된 산화주석을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 표면 에너지 저하 처리된 고 표면 에너지를 갖는 입자도 유용하다.

보다 바람직한 무기 입자의 예로는 CAB-O-SIL(상품명)(카보트에서 시판 중인 제품)과 AER-O-SIL(상품명)(데구사에서 시판 중인 제품) 등의 상품명으로 알려진 콜로이드성 실라카를 들 수 있다. CAB-O-SIL(상품명) TS-530은 헥사메틸디실라잔(HMDZ)으로 처리된 고순도 발연 실리카이다. CAB-0-SIL(상품명) TS-610은 디클로로디메틸 실란으로 처리된 고순도 발연 실리카이다. 상기 처리는 발연 실리카 상의 많은 히드록실기를 트리메틸실릴기로 치환시킨 것이다. CAB-O-SIL(상품명) TS-720은 디메틸 실리콘 유체로 처리한 고순도 발연 실리카이다. 결과적으로, 이러한 실리카는 저 표면 에너지를 갖는 입자이다.

충전제로는 실리카를 프리폴리머에 화학적으로 결합시킬 수 있도록 HMDZ에 의해 현장에서 소수 처리되어 개질된 발연 실리카가 가장 바람직한데, 그 예로는 누실 코오포레이션(캘리포니아주 카핀테리아 소재)에서 시판 중인 제품을 들 수 있다. 소수성 충전제의 조성은 0.1∼20%(w/w)인 것이 바람직하고, 0.5∼10%(w/w)인 것이 보다 바람직하며, 1∼5%(w/w)인 것이 가장 바람직하다.

제2 유체

제2 유체의 예로는 제1 유체를 분배시키고 최종 기재로 전달하는 사이에 부여된 조건(들)에 대해 달리 반응성을 갖지 않는 물, 친수성 액체, 소수성 액체, 희귀 기체, 불활성 기체, 및 공기를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

제2 유체는 제1 유체 내 1종 이상의 조성물의 연속 흐름을 방해해서는 안된다. 제2 유체는 제1 유체의 1종 이상 성분이 최종 기재에 도달할 때까지 제1 유체의 모든 성분들의 연속 흐름을 저지하거나 방해하지 않는 것이 바람직하다.

제2 유체로는 기체인 경우에는 주위 공기, 질소, 또는 헬륨 기체가 바람직하고, 액체인 경우에는 물이 바람직하다.

부여된 조건

부여된 조건은 제2 유체와는 반응하지 않지만 제1 유체와는 화학적으로 반응하는 것으로, 1 종의 화학 방사선, 동시적으로 부여되는 1 종 이상의 화학 방사선, 또는 연속적으로 부여되는 1종 이상의 화학 방사선을 부여하는 조건일 수 있다. 제1 유체가 제2 유체를 통과하는 시간에 따라, 화학 방사선(들)의 조사량은 본 발명의 실행자의 요구에 맞게 상당히 변화시킬 수 있다.

화학 방사선 종류의 예는 상이한 진동수의 에너지를 제2 유체에 통과시켜 제1 유체로 전달시키는 전체 전자기 스펙트럼 파장에 걸쳐 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 화학 방사선은 중합법에 통상적으로 사용되는 적외선, 근적외선, 가시광선, 또는 자외선, 열파, 전자빔 방사선, 마이크로파 방사선, 엑시머 레이저, 엑시머 램프, 코로나 처리, x선, 감마선인 것이 바람직할 수 있다.

제1 유체에 부여되는 화학 방사선의 조사량은 단위 노출 면적 당 에너지로 표시되는 에너지 플럭스(광인 경우, 그 범위는 약 1 mJ/cm²내지 약 100 mJ/cm²임)에서 단위 노출 면적 당 mRad로 표시되는 에너지 플럭스(다른 유형의 방사선인 경우, 그 범위는 약 1 mRad/cm²내지 약 100 mRad/cm²임)에 이르는 범위일 수 있다.

태양광선에서 "흑광", 중간 압력 수은 램프, 및 코발트 방사선 공급원에 이르는 화학 방사선의 공급원은 소정의 특정 파장(들)의 방사선을 발생시키는 임의의 로커스 또는 로커스 조합일 수 있는데, 이들 공급원은 모두 유체를 고체 상에서 또는 다른 액체 중에서 화학 반응시키는데 에너지를 제공하는 것으로 당업자들에게 공지되어 있다.

방사선 조사량은 분배기에서 제2 유체를 통과하여 최종 기재로 이송하는 동안 제1 유체의 목적하는 화학 반응량에 따라 좌우된다. 화학 반응량의 예로는, 제1 유체가 최종 기재에 도달하기 전에 프리폴리머를 완전히 중합시킬 수 있는 양, 추가 처리를 위해 제1 유체를 액체로 분배시키고 프리폴리머를 최종 기재에 전달시키는 사이에 유용한 유동 특성인 "그린 강도", 또는 일시적인 취급상 이점을 제공하도록 프리폴리머를 부분적으로 중합시킬 수 있는 양, 또는 제1 유체가 최종 기재에 도달하기 전에 동시적으로 또는 연속적으로 작동하는 화학 반응 유형에 필요할 수 있는 일부 조합한 양을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

예를 들면, 분배기에서 배출되는 2종 액상 단량체의 엇갈린 화학 반응은, 제1 유체가 최종 기재에 도달하기 전에 중합 반응을 완료시키는 가교제 흐름과 제1 유체를 합한 후, 중합을 종결시킴으로써 얻어지는 프리폴리머를 형성시킬 수 있다. 분배기의 크기 및 형태에 따라, 분배기는 제2 유체 중의 제1 유체로서 실 형상, 시이트 형상 또는 일부 기타 3차원적 형상을 형성시키는 연속 흐름의 제1 유체를 발생시킬 수 있다. 제2 유체를 통과하는 흐름이 완료되면, 그러한 유체에 부여된 조건(들)은 최종 기재 상에 침착시키기 위해 상기와 같은 형상들을 고체 형상으로 화학적으로 변성시킨다.

최종 기재

최종 기재는 단지 화학적으로 변성된 제1 유체의 부하 장소이거나, 또는 주표면 상의 화학적으로 변성된 제1 유체의 코팅에 의해 개선된 최종 생성물의 주표면일 수 있다.

최종 기재의 예로는 연속 벨트, 불연속 시이트 또는 단편, 실린더형 로울, 구, 입자, 프레임 등을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

화학적으로 변성된 제1 유체가 접촉하는 표면은, 기재와 접촉시 화학적으로 변성된 제1 유체의 물리적 외형을 변성시킬 수 있는 다양한 표면 특성을 가질 수 있다. 표면 특성의 예로는 다공성, 미세 다공성 및 비다공성 표면; 조직화, 미세 반복화, 엠보싱화 또는 기타 패턴화 표면; 입자 적재 표면 또는 평활한 표면; 고 표면 에너지 또는 저 표면 에너지를 지닌 표면; 불투명, 투명, 반투명 또는 광학적 유색 표면; 및 방사선에 민감하거나 내성이 강한 표면을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

경우에 따라서, 최종 기재는 제2 유체 중에 존재하는 제1 유체를 화학적으로 변성시키는 조건을 부여하는 화학 방사선에 노출시키지 않는 것이 바람직하므로, 최종 기재는 임의적이나 그러나 바람직하게는 제2 유체를 통과하여 이동하는 동안 제1 유체를 달리 은폐시키지 않고 화학석 방사선의 공급원으로부터 은폐시킬 수 있다.

화학적으로 변성된 제1 유체의 일시적인 부하 장소로 제공되는 최종 기재는 상기 언급한 표면 특성 중 어느 하나를 가질 수 있지만, 변성된 제1 유체의 원하는 습윤 특성 또는 추후 용이한 박리 특성을 제공하기에 적합한 표면 에너지를 지닌 주표면을 갖는 것이 바람직하다. 일시적인 부하 장소의 예로는, 액체 단량체가 중합되어 접착 시이트가 박리 라이너와 접촉하기 전에 접착 시이트를 형성시키는 경우와 같이, 공기를 통해 이송하는 동안 중합되는 액체를 제거하기 위한 실리콘 함유 박리 표면을 갖는 웨브와, 라이너 상에서 실리콘 박리물에 의해 습윤성 및 접착성을 향상시키는 프라이머를 함유하거나 함유하지 않은 중합체 웨브를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

화학적으로 변성된 제1 유체에 대한 영구적인 사이트로서 제공되는 최종 기재는 일시적인 부하 장소로 제공되는 최종 기재 중의 하나이거나, 또는 상기 언급한 표면 특성 중 어느 하나를 갖고 있는 임의의 기타 기재일 수 있다.

최종 기재의 조성은 금속, 세라믹 또는 중합체, 천연 물질 또는 합성 물질, 결정질 또는 비결정질 물질일 수 있다.

최종 기재가 원하는 최종 제품 내 하나의 층일 경우, 본 발명의 방법을 이용할 수 있는 제품의 예로는 일렉트로그래픽 이미지화 장치(예, 일렉트로포토그래픽 웨브 또는 일렉트로스태틱 전이제), 붕대, 연마제, 박리 라이너 상의 접착제, 광학 및 굴절 적층물, 직물, 막, 필름 등을 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명의 매우 적합한 이용은, 작용 유체를 분배하는 시점과 기재로 전달하는 시점 사이에 유체의 점도 증가가 필요한 경우 작용 유체를 저에너지 표면으로 전달시키는데 있다. 이러한 이용시, 화학적으로 변성된 상태의 제1 유체의 코팅을 수용하기 위해 저에너지 표면 상에 프라이머를 사용할 필요성이 최소화된다.

본 발명의 매우 적합한 또다른 이용은, 최종 기재에 달리 손상을 가하는 화학적 변성 중에 상당한 발열이 일어나는 작용 유체를 전달하는 것이다. 열 감소제로서 제2 유체를 사용하는 경우, 최종 기재에 대한 열 손실을 최소화시키는 한편 종래 기술에서 이용할 수 없는 코팅법 및 작용 층과 기재의 결합을 제공할 수 있다.

본 발명의 매우 적합한 또다른 이용은, 은폐된 기재와 접촉시키기 전에 제1 유체를 방사선으로 조사하여 기재에 대한 손실을 방지하기 위해 작용 유체를 방사선 민감성 기재로 전달시키는 것이다.

보다 바람직한 기재로는 PCT 특허 공개 WO 96/34318호의 실시예 6에서 설명된 바와 같은 폴리에스테르 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 및 역상 이중층 광수용체를 들 수 있다. 기재는 투명한 폴리에스테르인 것이 가장 바람직하다.

은폐

은폐는 최종 기재를 화학 방사선 또는 화학적 변성 공정(즉, 발열)으로부터 보호하는데 임의로 사용할 수 있지만, 제2 유체를 통과하는 제1 유체의 흐름에는 악영향을 끼치지 않는다. 은폐물의 예로는 금속판, 세라믹판, 발포체판 등을 들 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

전달 후 처리

제1 유체를 화학적으로 변성된 상태로 최종 기재에 전달하는 것만으로 본 발명의 유용성에 대한 가능성이 끝난 것은 아니다. 따라서, 기재 상의 유체에 대한 임의의 종래 코팅 또는 처리 기법은 제1 유체 또는 기재, 또는 이들 양자의 물리적 또는 화학적 특성, 또는 이들 양자의 특성을 모두 더 변성시키는 데 사용할 수 있다.

전달 후 처리의 예로는 엠보싱, 패턴화, 평활화, 교반, 중합, 가열, 용매 증발, 압연 등의 처리를 들 수 있는데, 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명의 특정한 유용성은, 코팅 특성을 조절할 목적으로 현장에서 제제의 물질 특성을 변화시키는 이점을 갖는 운반 유체 코팅법[WO 96/23579호(멜란콘 등)] 또는 커튼 코팅법과 함께 중합체 물질을 부분적으로 또는 완전히 경화시키는 데 있다.

특히, 저점도의 경화성 제제는 코팅 다이로부터 자유롭게 유동하여 유체 커튼 상에 부분적으로(또는 완전히) 경화됨으로써, 기재 상에 침착시키고자 하는 제제의 점도를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 또다른 유용성은, 기재 그 자체는 최소한의 노출만을 수용하기 때문에 프리폴리머를 열 또는 광에 민감한 기재 또는 다층 코팅과 접촉하기 전에 공정에서 중합시키는 본 발명의 경화법을 사용하는 데 있다. 열처리 경화법 및 방사선 경화법 모두 본 발명에 이용할 수 있다.

본 발명의 방법은, 전술한 버틀러 등의 발명과 함께 실행하여 운반 유체 코팅법을 이용함으로써 조절된 패턴형 또는 다공성의 막 또는 필름을 형성시킬 수 있다.

본 발명은 상기 실시 양태에 제한되지 않는다. 특허 청구 범위는 다음과 같다.

Claims

(a) 제1 코팅 유체를 연속 흐름으로 공급원 위치에서 제2 유체 내로 분배시키는 단계와,

(b) 제1 유체 상에 하나 이상의 조건을 부여하여 이 제1 유체가 제2 유체를 떠나 최종 기재와 접촉하기 전에 상기 제1 유체의 화학적 조성을 변성시키는 단계

를 포함하는 것이 특징인, 분배기에서 최종 기재로 연속 흐름으로 유동하는 제1 코팅 유체의 조성을 화학적으로 변성시키는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 유체는 액체, 기체, 액체와 기체의 배합물, 2종 이상 기체의 배합물, 2종 이상 액체의 배합물, 초임계 유체, 초임계 유체와 기체의 배합물, 초임계 유체와 액체의 배합물, 또는 2종 이상 초임계 유체의 배합물을 포함하고, 상기 제2 유체는 액체, 기체, 액체와 기체의 배합물, 2종 이상 기체의 배합물, 2종 이상 액체의 배합물, 초임계 유체, 초임계 유체와 기체의 배합물, 초임계 유체와 액체의 배합물, 또는 2종 이상 초임계 유체의 배합물을 포함하며, 상기 최종 기재는 고체, 고체 상의 1종 이상 액체, 또는 액체 상의 1종 이상 기체를 포함하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부여된 조건은 1종의 화학 방사선, 동시적으로 부여되는 1종 이상의 화학 방사선, 또는 연속적으로 부여되는 1종 이상의 화학 방사선을 포함하는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 분배기는 제1 유체의 공급원에 위치하는 압출 다이, 노즐, 슬라이드 다이, 또는 기타 오리피스를 포함하고, 상기 분배 단계는 커튼 코팅법, 운반 유체 코팅법, 압출 다이 코팅법 또는 로울 코팅법을 포함하는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 유체의 화학적 특성은 조건(들)을 부여하는 단계 동안 하나 이상의 방식으로 변성시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 유체는 운반 유체와 작용 유체를 포함하고, 상기 운반 유체는 물, 친수성 액체, 소수성 액체, 희귀 기체, 불활성 기체 및 공기로 이루어진 군 중에서 선택하고, 상기 작용 유체는 주어진 온도, 주어진 압력, 및 주어진 부피의 단일 환경에서 유체 형태로 존재할 수 있고, 상기 조건 부여 단계 동안 임의의 조건 하에 화학적으로 반응하는 단량체, 올리고머, 프리폴리머, 중합체, 가교제, 개시제, 개질제 및 임의의 기타 화학 물질로 이루어진 군 중에서 선택하는 것이 특징인 방법.
제6항에 있어서, 상기 작용 유체는 화학 첨가제, 계면활성제, 개질제, 입자 충전제 또는 실리콘 프리폴리머를 더 포함하고, 상기 입자 충전제는 콜로이드 실리카를 포함하는 것이 특징인 방법.
제3항에 있어서, 각종 화학 방사선은 적외선, 근적외선, 가시광선, 자외선, 열파, 엑시머 레이저, 엑시머 램프, 전자빔 방사선, 마이크로파 방사선, 코로나 처리, x선, 또는 감마선을 포함하는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 최종 기재는 연속 벨트, 불연속 시이트 또는 단편, 실린더형 로울, 구, 입자 또는 프레임을 포함하는 것이 특징인 방법.
제9항에 있어서, 상기 최종 기재는 다공성, 미세 다공성 또는 비다공성 표면; 조직화, 미세 반복화, 엠보싱화 또는 기타 패턴화 표면; 입자 적재 표면 또는 평활한 표면; 고 표면 에너지 또는 저 표면 에너지를 지닌 표면; 불투명, 투명, 반투명 또는 광학적 유색 표면; 또는 방사선에 민감하거나 내성이 있는 표면을 포함하는 표면 특성을 갖는 것이 특징인 방법.
제10항에 있어서, 상기 최종 기재의 방사선 민감성 표면은, 상기 조건 부여 단계 동안 제1 유체를 달리 은폐시키지 않으면서 화학 방사선의 공급원으로부터 은폐시키는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법에 따라 제조한 코팅된 기재로서,

기재가 금속, 세라믹 또는 중합체 물질, 천연 물질 또는 합성 물질, 결정질 또는 비결정질 물질, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성을 갖는 것임이 특징인 코팅된 기재.