(57)【要約】模様付けされた微細構造を有する不連続物品を作成するシステムおよびプロセス。この物品は高品質であり、フラットパネルディスプレイ用途に使用することができる。このシステムおよびプロセスは、基材の表面上に不連続微細構造を模様付けするキャスティングロールの表面に模様を有するキャスティングロール、および基材の表面上にコーティングを不連続に塗布してコーティング装置によってコーティングされる基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するように適合されたコーティング装置を使用する。
2008540119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細構造を有する物品を製造するシステムであって、
基材を供給するペイオフリールと、
前記基材の表面上に不連続微細構造を模様付けするための表面に模様を有するキャスティングロールと、
前記基材の表面にコーティングを不連続に塗布して、コーティング装置によってコーティングされる基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するように適合されたコーティング装置とを備え、
前記コーティング装置と基材が、互いに対して定期的に移動し、交互にコーティング装置と基材が係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互に係合が解除されて基材の表面へのコーティングの塗布が停止されるように適合されるシステム。
【請求項２】
前記基材を支持するバッキングロール、および
前記バッキングロールを定期的に移動させて、バッキングロールがコーティング装置と係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互にバッキングロールがコーティング装置から係合解除されて基材の表面へのコーティングの塗布が停止されるようにするアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記バッキングロールが交互に前記コーティング装置と係合し係合解除するときに基材の張力を増減して所望の基材の張力を維持するように適合された基材張力調整装置をさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記張力調整装置が、一方向に移動して基材の張力を増加し、他方向に移動して基材の表面の張力を減少するように適合されたダンサーロールである、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記コーティング装置を定期的に移動させて、交互にコーティング装置が前記基材と係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互に前記基材から係合解除して基材の表面へのコーティングの塗布が停止されるようにするアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記キャスティングロールの模様が、キャスティングロールの模様の前端が基材と基材のコーティングされた領域の前端から調整可能な距離だけ前方で係合するように基材と係合するように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記キャスティングロールの模様が、模様の後端と基材のコーティングされた領域の後端の間に調整可能な間隙を形成して模様がコーティングされた領域の後端を超えて延びるように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記コーティング装置がグラビアコーティング装置である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記グラビアコーティング装置が逆方向グラビアコーティング装置である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記グラビアコーティング装置が順方向グラビアコーティング装置である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記グラビアコーティング装置がグラビアロール塗布率約０．７５から２．０を使用するように適合される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記グラビアコーティング装置が約３〜１５ＰＬＩの力を加えるように適合されたバッキングロールを備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コーティング装置がダイ押出し式コーティング装置である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記システムが、基材上のコーティングされた領域のサイズが調整可能であるように調整可能に適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムが、ライン速度約２０から７０ＦＰＭで稼動するように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記キャスティングロールが、ロールニップを形成し、キャスティングロールがニップ力約２〜２０ＰＬＩを加えるように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記キャスティングロールが、キャスティングロール温度約１００°Ｆから１９０°Ｆを使用するように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記システムが、コーティングを約１１０°Ｆから１４０°Ｆに加熱するように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
微細構造を有する物品の製造方法であって、
連続基材を供給すること、
前記基材の表面上に不連続微細構造を模様付けするための、表面に模様を有するキャスティングロールを用いること、
コーティング装置を使用してコーティングを基材の表面上に不連続に塗布して、コーティング装置によってコーティングされた基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するようにし、コーティング装置および基材が定期的に互いに対して移動してコーティング装置と基材が交互に係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互に係合解除して基材の表面へのコーティングの塗布が停止されるようにすること、および
前記基材のコーティングされた領域を前記キャスティングロールで模様付けすることを含む方法。
【請求項２０】
前記基材を支持するバッキングロールであって、バッキングロールがコーティング装置と係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互にコーティング装置から係合解除して基材の表面へのコーティングの塗布が停止されるように定期的に移動するバッキングロールを用いることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記基材を支持する前記バッキングロールが前記コーティング装置と交互に係合し係合解除するときに、基材の張力を増減して所望の基材の張力を維持するダンサーロールを用いることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記コーティング装置が定期的に移動して、交互に基材と係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互に基材から係合解除されて基材の表面へのコーティングの塗布が停止される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記コーティング装置がグラビアコーティング装置である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記グラビアコーティング装置が逆方向グラビアコーティング装置である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記グラビアコーティング装置が順方向グラビアコーティング装置である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記コーティング装置がダイ押出し式コーティング装置である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記システムが前記基材上のコーティングされた領域のサイズが調整可能であるように適合可能である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
前記キャスティングロールの模様が、キャスティングロールの模様の前端が基材のコーティングされた領域の前端から調整可能な距離だけ前方で基材と係合するように基材と係合する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記キャスティングロールの模様が、模様の後端と基材のコーティングされた領域の後端の間に調整可能な間隙を形成して、模様がコーティングされた領域の後端を超えて延びるようになされる、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
前記グラビアコーティング装置がグラビアロール塗布率約０．７５から２．０を使用する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
前記グラビアコーティング装置が約３〜１５ＰＬＩの力を加えるバッキングロールを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項３２】
前記コーティング装置がダイ押出し式コーティング装置である、請求項１９に記載の方法。
【請求項３３】
前記基材上のコーティングされた領域のサイズが調整可能である、請求項１９に記載の方法。
【請求項３４】
ライン速度約２０から７０ＦＰＭが使用される、請求項１９に記載の方法。
【請求項３５】
前記キャスティングロールがロールニップを形成し、キャスティングロールがニップ力約２〜２０ＰＬＩを加える、請求項１９に記載の方法。
【請求項３６】
前記キャスティングロールがキャスティングロール温度約１００°Ｆから１９０°Ｆを使用する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３７】
前記コーティングが約１１０°Ｆから１４０°Ｆに加熱される、請求項１９に記載の方法。
【請求項３８】
模様付けされた微細構造を有する光学フィルムであって、
基材と、
該基材の表面上の模様付けされた微細構造とを備え、
該微細構造が、前記基材を供給し、基材の表面上に不連続微細構造を模様付けするための表面に模様を有するキャスティングロールを使用し、コーティング装置と基材が互いに対して定期的に移動し、交互にコーティング装置と基材が係合して基材の表面にコーティングが塗布され、交互に係合解除して基材の表面へのコーティングの塗布が停止され、コーティング装置を使用して基材の表面にコーティングを不連続に塗布して前記装置によってコーティングされる基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するようにし、コーティングされた領域がキャスティングロールで模様付けされることによって形成される、光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造を有する物品を製造するシステムおよびこうした物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続模様付けされた物品を製造する従来の方法では、プラスチック基材が、吹付け、はけ塗り、ロールコーティング、押出しコーティングなどによってコーティングされる。こうしたプロセスは、交通標識などで使用される再帰反射シート用の拡散フィルムおよび輝度向上フィルムなどディスプレイ用途、およびフィルムまたはシート上の正確な微細構造が必要とされる他の用途の物品の製造に使用される。
【０００３】
米国特許第４，４２０，５０２号は、所望の表面特性を有する可撓性シート材料を製造する連続プロセスを開示している。このプロセスでは、ベースフィルムが、ベースフィルムにコーティング材を連続的に塗布するロール上へ供給される。次いで、ベースフィルムはコーティング材に所望の表面特性を連続的に模様付けする第２のロールの模様表面と接触する。次いで、コーティング材はベースフィルム上で照射によって硬化または固化される。
【０００４】
米国特許第５，４６８，５４２号は、耐摩耗性コーティングを有する基材を連続的に製造する方法を開示している。基材は、基材にコーティング材を連続的にコーティングする転写ロールに接触する。次いで基材は、その表面に基材上のコーティング材を模様付けするための模様を有するキャスティングドラムに接触する。次いで、紫外線が使用されて、基材上のコーティング材が硬化される。
【０００５】
フィルムおよびシート上に微細構造を大量生産する通常のプロセスは、マスターと呼ばれる幾何学的形状の原版の作成から開始される。こうしたマスターは通常は作成が非常に難しく高コストであり、通常は写真平版プロセスによりガラス上のフォトレジストに作成されるかあるいは軟金属への微小機械加工によって作成される。次いで、こうしたマスターの多くのコピーが従来の電鋳プロセスによって作成されて、個々の金属プレートに微細構造のほぼ完全なコピーが与えられる。次いでこうしたプレートすなわちツールを使用して、熱可塑性フィルムにツールでエンボス加工し、または反応性モノマーをツール上にキャスティングし、このコーティングを紫外線硬化して微細構造を複製することによって、微細構造を有するプラスチックフィルムまたはシートが大量生産される。そのツールは個々のプレートなので、プレート領域またはプレートと位置合せされるベースフィルムの領域だけにコーティングを塗布しなければならない。コーティングがプレートの端部を超えると、ツールがプレートの支持ローラから離れて、プレートが破壊される傾向があり、最終製品に表面上の欠陥が残る恐れがある。したがってコーティングは、大抵のコーティングプロセスでなされるように連続的ではなく、断片的に塗布されなければならない。さらに、こうしたコーティングの断片をツールと位置合せする必要があり、このツールは普通は一定の円周を有する他のドラム上に存在する。
【０００６】
断片をコーティングする通常の方法はグラビアコーティング法であり、グラビアロールの彫刻領域からの転写によってコーティングがベースフィルム上に印刷される。グラビアロールの円周の一部だけを彫刻すると、断片がコーティングされる。こうした断片のリピート長はグラビアロールの円周によって決定されるため、この円周がツールを担持するドラムの円周と完全に一致しなければならない。さらに、グラビアロールの彫刻された周長がツールの長さと一致しなければならない。ツールの長さが変更されると、新しいグラビアロールが必要になる。また、ウェブ上に付着されるコーティングの体積も彫刻によって決定され、調整することができない。したがって、従来のグラビアコータで多様な製品を効率よくコーティングするのは難しい。
【０００７】
他の従来の断片コーティング法はフレキソグラフィック印刷であり、アニロックスロールとして知られている連続的に彫刻されたグラビアロールが、隣接回転ブランケットロールの隆起した領域にコーティングを塗布する。ブランケットロールの隆起した領域だけが、ブランケットロールと接触するベースフィルム上に液体コーティングを転写する。上述のグラビアコータと同様の制約があり、リピート長がブランケットロールの円周によって決定され、断片サイズがブランケットロールの隆起領域のサイズによって決定され、コーティング厚さを調整することができない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態により、微細構造を有する物品を製造するシステムを提供する。このシステムは、基材を供給するペイオフリール、基材の表面上に不連続微細構造を模様付けするための表面に模様を有するキャスティングロール、および基材の表面上にコーティングを不連続に塗布してコーティング装置によってコーティングされる基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するように適合されたコーティング装置を備える。
【０００９】
本発明を有利に使用して、フラットパネルディスプレイ用途に使用することができる高品質の模様付けされた物品を製造するシステムおよびプロセスを提供することができる。本発明を有利に使用して、優れた光学特性、良好な外観を有し、点欠陥を最小限に抑えた、高品質の模様付けされた物品を製造するシステムおよび方法を提供することができる。
【００１０】
本発明の一実施形態において、連続基材を供給し、基材の表面上に不連続微細構造を模様付けする表面に模様を有するキャスティングロールを備えさせ、基材の表面上にコーティングを不連続に塗布してコーティング装置によってコーティングされる基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するように適合されたコーティング装置を使用し、基材のコーティングされた領域をキャスティングロールで模様付けして、微細構造を有する物品を製造する方法を提供する。
【００１１】
本発明の一実施形態により、不連続の模様付けされた微細構造を有する物品を提供する。この物品は、基材、および基材の表面上に模様付けされた一連の不連続微細構造を有する。微細構造は、基材を供給し、基材の表面上に微細構造を模様付けするための表面に模様を有するキャスティングロールを提供し、基材の表面上にコーティングを不連続に塗布してデバイスによってコーティングされる基材の領域がキャスティングロールの模様に対応するようになされたコーティング装置を使用し、コーティングされた領域をキャスティングロールで模様付けすることによって製造される。
【００１２】
理解されるように、前述の全般的な記載および以下の詳細な記載は単に例示および説明であり、特許請求の範囲に記載される本発明を限定するものではない。
【００１３】
本発明の上記およびその他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および以下に簡単に記載する添付の図面で示した例示の実施形態から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を参照して、本発明の実施形態を以下に記載する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による、微細構造を有する物品を製造するコーティングシステム１０を示す側面図である。図１で示した例では、基材２０がペイオフリール３０から供給される。当技術分野で周知の基材２０を供給するための他の装置を使用することもできる。基材２０は、システムでは矢印Ａで示した方向に供給される。基材２０は、バッキングロール４０とアプリケータロール５０の間のニップに供給され、そこで基材にコーティング材料源６０から供給されるコーティング材料がコーティングされる。アプリケータロール５０およびコーティング材料源６０は、基材２０の表面上にコーティング材料の不連続断片をコーティングし、コーティングされない基材領域７５によって分離されるコーティングされた基材領域７０を形成するためのコーティング装置１５を形成する。コーティング材料は、紫外線で硬化可能な材料が好ましい。
【００１６】
微細構造を有する物品を製造するシステムは、以下に詳細に説明するように、所望の基材の張力を維持するための基材張力調整装置を備えることができる。図１で示した例では、以下でより詳細に説明するように、システムは、バッキングロール４０がコーティング装置と交互に係合し係合解除するときに、基材の張力を増減して所望の基材の張力を維持するための基材張力調整装置８０を備える。基材張力調整装置としてはダンサーロール、または他のばね式ロール、あるいは基材に一定の力を加える装置が挙げられる。
【００１７】
次いで、基材２０はキャスティングロール９０とニップロール１１０の間のニップに供給される。キャスティングロール９０は、キャスティングロール９０の表面の一部を覆う模様１００を有する。模様１００は、基材のコーティング領域７０上に所望の微細構造を複製するために使用される。ニップはコーティングに十分な圧力を加えて、コーティング厚さを制御し、入り込んだ空気を取り除き、所望の微細構造を複製することができる。基材のコーティング領域７０はキャスティングロール９０の表面上の模様１００に対応し、基材のコーティング領域７０が模様１００によってインプリントされ、所望の微細構造が複製されるようになされる。
【００１８】
例えば、基材のコーティング領域７０の長さは模様１００のアーク長と同じでもよい。他の例では、キャスティングロール９０は、模様１００の前端１０２が基材のコーティング領域７０の前端７２と接触する速度で回転することができる。基材上へのコーティング領域７０の配置を、模様１００が接触する基材の領域と対応させることができる。他の例では、コーティング装置１５を、コーティング領域７０がキャスティングロール９０上の模様１００と一致するように制御することができる。
【００１９】
他の例では、模様１００が基材と係合した直後に、基材上のコーティング領域７０が模様１００に到達することができる。例えば、模様１００が基材と係合した点とコーティング領域７０の前端が模様１００と係合する点の間に０．５〜１インチの間隙が存在してもよい。これは、コーティングがツールまたは模様１００の前端の下に入らないことを確実にする助けをする。他の例では、コーティング断片が模様１００の端部の１〜５インチ手前で終了することもできる。コーティング領域７０と模様１００の前端と後端の間の間隙を使用して、模様１００の端部とコーティング材料の付着による、コーティング材料または微細構造への損傷を防ぐことができる。コーティング領域７０と模様１００の前端と後端の間の間隙を調整可能にして、製造効率を上げることができる。
【００２０】
キャスティングロール９０を交換可能にして、さまざまな径および模様長さのキャスティングロールを使用可能にすることができる。それによって、様々なサイズの微細構造模様を基材上に複製することができるようになり、プロセスに柔軟性が与えられる。キャスティングドラムの模様付けされた領域を、ツールプレートを平滑なドラムの表面に付着することによって作成することができる。こうしたプレートは、ある日に製造される所望の製品に応じて任意のサイズでよく、断片長さを簡単に変えることができる。
【００２１】
キャスティングロール９０の模様１００が基材のコーティング領域７０に所望の微細構造を複製した後、基材が紫外線ランプ（図示せず）によって硬化されて、基材上に不連続の模様付けされた微細構造が形成される。例えば、基材のベースを通るように紫外線を向けて、模様付けされたコーティング材料を硬化することができる。基材は表面硬化ランプ（図示せず）の側を通過し、さらなるプロセスを受けることもできる。例えば、マスキングの使用、エッジトリミング、またはダイ切断（図示せず）を行うことができる。処理の完了後、基材は収集デバイスによって収集される。例えば、巻取リールまたは当技術分野で周知の他の装置を収集装置として使用することができる。完成品は、液晶ディスプレイのバックライトモジュールのアセンブリ用の調光フィルムでもよく、次いで取り扱いおよびさらなる処理に適した様式に変換することができる。
【００２２】
図２ａは、本発明の一実施形態によるコーティング装置１５を示す側面図である。コーティング装置１５は、アプリケータロール５０およびコーティング材料源６０を備えることができる。コーティングを基材２０に塗布する前に、インラインヒータ、熱い流体などでコーティングを所望の温度範囲に加熱することができる。コーティング材料源６０はコーティング材料をアプリケータロール５０に供給し、次いでアプリケータロール５０はコーティング材料を基材２０に塗布して、不連続コーティング領域７０を作成することができる。バッキングロール４０は基材２０を保持し、基材をアプリケータロール５０に押し付ける働きをすることができる。図１の例で示したように、コーティング領域７０を、コーティング材料が基材２０に塗布されない非コーティング領域７５によって分離することができる。
【００２３】
図２ａおよび２ｂは、コーティング材料を基材２０に塗布するコーティング装置１５の一例を示す。コーティング装置１５は、バッキングロール４０を定期的に移動させることによって、コーティング材料を基材２０に塗布し、非コーティング領域７５で分離される非連続コーティング領域７０を作成する。例えば、バッキングロール４０および基材２０がコーティング装置１５と係合して、コーティング材料を基材２０に塗布することができるようにし、交互にバッキングロール４０および基材２０が移動してコーティング装置１５から係合を解除し、コーティング材料の塗布が停止されるようにすることができる。図２ａおよび２ｂで示した例では、バッキングロール４０は矢印Ｂで示した方向に移動して、バッキングロール４０および基材２０がアプリケータロール５０と係合し、交互にバッキングロール４０および基材２０がアプリケータロール５０から係合解除されるようにする。
【００２４】
図２ａはバッキングロール４０と基材２０が係合状態にある一例を示し、図２ｂはバッキングロール４０と基材２０が非係合状態の一例を示す。基材２０がアプリケータロール５０と係合状態の場合、コーティング材料を基材２０に塗布して、不連続コーティング領域７０を作成することができる。基材２０がアプリケータロール５０から係合解除された場合に、非コーティング領域７５が作成される。基材２０とアプリケータロール５０の係合解除によりコーティングプロセスが停止され、基材２０上への連続コーティングではなく、コーティング領域７０の不連続断片が作成される。
【００２５】
係合／非係合機構によって断片長が制御されるため、アプリケータロールの速度を基材の速度と関係なく調整することができるが、従来の断片コーティングでは、アプリケータロールと基材の速度は等しくなければならず、リピート長はロールの円周によって決定される。アプリケータの速度の調整によって、コーティング厚さを自由に調整することができる。例えば、逆動作コータのアプリケータの速度を上げると、基材上により多くのコーティングが積重ねられ、製品により厚いコーティングが与えられる。
【００２６】
アクチュエータを使用して、バッキングロール４０を移動することができる。例えば、ピストンシリンダ、ラックピニオン、カム、リンク機構、ねじ、サーボモータ、これらの組合せ、および当技術分野で周知の他のアクチュエータを使用してバッキングロール４０を移動することができる。
【００２７】
図２ａおよび２ｂで示した例のように、バッキングロール４０が移動されて不連続コーティング領域が作成されるときに、バッキングロールの移動によって基材２０の張力に影響が与えられる。基材の張力の変化を補償するには、張力調整装置８０を使用して基材の張力を増減して、所望の基材の張力を維持することができる。張力調整デバイスは、基材処理の技術分野で周知の装置を含むことができる。図３で示した例では、ダンサーロール８５が張力の調整に使用される。ダンサーロール８５を矢印Ｃで示した方向に移動させることができる。例えば、ダンサーロール８５は実線で示した位置から破線で示した位置に移動することができる。
【００２８】
図４ａおよび４ｂは、本発明の一実施形態によるコーティング装置１５の一例を示す。コーティング装置１５はアプリケータロール５０およびコーティング材料源６０を備えることができる。図４ａおよび４ｂで示した例では、コーティング装置１５を定期的に移動して、アプリケータロール５０が基材２０と係合し、交互に基材２０との係合を解除することができる。図４ａおよび４ｂで示した例では、コーティング装置は矢印Ｄで示した方向に移動することができる。アプリケータロール５０が基材２０と係合した場合に、コーティング材料が基材に塗布されて不連続コーティング領域７０が作成される。図４ａはコーティング装置１５と基材２０が係合状態の一例を示し、図４ｂはコーティング装置１５と基材２０が非係合状態の一例を示す。
【００２９】
アクチュエータを使用して、アプリケータロール５０およびコーティング材料源６０を含むコーティング装置１５を移動させることができる。例えば、ピストンシリンダ、ラックピニオン、カム、リンク機構、ねじ、サーボモータ、これらの組合せ、および当技術分野で周知の他のアクチュエータを使用してコーティング装置１５を移動させることができる。
【００３０】
バッキングロール４０またはコーティング装置１５の移動のタイミングを、コーティング領域７０がキャスティングロール９０上の模様１００に対応するように設定することができる。例えば、バッキングロール４０またはコーティング装置１５の移動を、コーティング領域７０の長さが模様１００のアーク長に対応し、コーティング領域７０が模様１００と接触状態になる基材２０の領域になるように設定することができる。バッキングロール４０またはコーティング装置１５の移動のタイミングを、多様な長さまたはサイズのコーティング領域を作成することができるように調整することによって、多様なサイズの模様付けされた微細構造を製造することができるようになる。
【００３１】
図５は、コーティング装置１５がコーティング材料１３０を基材２０に逆方向に塗布する、本発明の一実施形態を示す。図５で示した例では、コーティング材料源１２０がコーティング材料１３０をアプリケータロール５０に供給し、アプリケータロール５０は基材２０の移動方向に対して逆の方向に回転される。アプリケータロール５０の回転は矢印Ｅで示されているが、基材２０の方向は矢印Ａで示されている。アプリケータロール５０が逆方向に移動する場合、アプリケータロール５０は基材をぬぐう作用をもたらし、アプリケータロール５０上のコーティング材料１３０が基材２０に塗布されるようになる。逆コーティング塗布では、アプリケータロール５０は例えばグラビアロールでもよく、または皿からコーティング液体を獲得した平滑なロールでもよい。皿は、液体がウェブ上に塗布される前に液体の一部を除去するためのロールから少し離して配置されたナイフエッジを有することができる。
【００３２】
図６はグラビアロール１４０の一例を示す。コーティング技術分野で周知のように、グラビアロールは、基材に塗布される所望量のコーティング材料を保持するための表面模様を有することができる。図６で示した例では、グラビアロール１４０は、グラビアロール１４０の表面上で所望量のコーティング材料１３０を保持するためのらせん形の表面の溝１５０を有する。
【００３３】
図７は、コーティング装置１５がコーティング材料１３０を基材２０に順方向に塗布する、本発明の一実施形態を示す。図５で示した例では、コーティング材料源１２０がコーティング材料１３０をアプリケータロール５０に供給し、アプリケータロール５０は基材２０の移動方向に整列した方向に回転される。アプリケータロール５０の回転は矢印Ｆで示されているが、基材２０の方向は矢印Ａで示されている。順方向のコーティング塗布では、アプリケータロール５０はグラビアロールでもよい。
【００３４】
コーティング材料源１２０は、ドクターブレード、または当技術分野で周知の他のコーティングアプリケータ装置でもよい。本発明の他の実施形態では、コーティング材料源は、それを通してコーティング材料１３０を押し出すことができるダイでもよい。コーティング材料１３０をダイからアプリケータロール５０上に塗布することができ、アプリケータロール５０は順方向または逆方向に移動することができる。ダイを使用してコーティング材料を供給する場合、アプリケータロール５０は平滑なロールでもよい。
【００３５】
コーティング材料は、アクリレート、（溶液中に分散したナノ粒子を含む）多様なサイズの機能性金属酸化物、または製造された物品の所望の最終用途に適した特性を有する任意の他のコーティングを含むことができる。例えばアクリレートは、多官能（メタ）アクリレート、置換または非置換のアリルエーテル（メタ）アクリレートモノマー、臭素化芳香族（メタ）アクリレートモノマーおよび重合開始剤を含む組成物でもよい。
【００３６】
製造プロセスのプロセスパラメータを制御して、プロセスの動作可能時間、歩留まり、および製品の外観から、操業コストおよび製品性能を最適化しなければならない。例えば、ライン速度をより高速にし、またはキャスティングニップ圧力を低減すると、コーティング材料内に空気が混入してしまうことがある。例えば他のプロセス条件は全て同じ状態で、ライン速度を１０ＦＰＭから３０ＦＰＭに上げると、コーティング厚さが約２０％減少して３３μｍになることがある。他の例では、キャスティングニップ力を１〜２ｐｌｉ（ポンド／直線インチ）減少すると気泡の量が１６倍に増えることがある。コーティング塗布温度も影響を与えることがある。例えば、コーティング塗布温度を１２０から１１０°Ｆに下げると、気泡の量が約４倍に増えることがある。
【００３７】
他の例では、低いグラビアロール塗布率ではコーティング厚さが薄くなり、製品性能および外観品質に影響が出ることがある。コーティング厚さを所望の範囲に制御することができる。例えば、コーティング厚さを約４０〜５０μｍに制御することができる。気泡のサイズを所望のサイズに制御することができる。例えば、気泡のサイズを２００μｍ未満に制御することができる。
【００３８】
本発明のプロセスの動作の一例では、以下のプロセスパラメータを使用することができる：ライン速度約２０〜７０ＦＰＭ、キャスティングニップ力約２〜２０ＰＬＩ（直線１インチあたりのポンド）、グラビアロール塗布率約０．７５〜２．０、グラビアバッキングロール力約３〜１５ＰＬＩ、キャスティングロール温度約１００〜１９０°Ｆ、およびコーティング温度約１１０〜１４０°Ｆ。
【００３９】
本発明の開示を考慮すれば、当業者には本発明の範囲および精神に含まれる他の実施形態および変形形態が存在することが理解されよう。したがって、本発明の範囲および精神に含まれる本開示から当業者が思いつく変形形態は全て本発明の他の実施形態として包含されるものである。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に記載されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態による、模様付けされた微細構造を有する不連続物品を作成するシステムを示す側面図である。
【図２ａ】基材がコーティング装置と係合状態である、本発明の一実施形態による、コーティングの不連続断片を基材に塗布するシステムを示す側面図である。
【図２ｂ】基材がコーティング装置と非係合状態である、本発明の一実施形態による、コーティングの不連続断片を基材に塗布するシステムを示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、基材の張力を維持するダンサーロールを示す側面図である。
【図４ａ】基材がコーティング装置と係合状態である、本発明の一実施形態による、コーティングの不連続断片を基材に塗布するシステムを示す側面図である。
【図４ｂ】基材がコーティング装置と非係合状態である、本発明の一実施形態による、コーティングの不連続断片を基材に塗布するシステムを示す側面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、コーティングの断片を基材に逆方向に塗布するコーティング装置を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるグラビアロールを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による、コーティングの断片を基材に順方向に塗布するコーティング装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  コーティングシステム
１５  コーティング装置
２０  基材
３０  ペイオフリール
４０  バッキングロール
５０  アプリケータロール
６０  コーティング材料源
７０  コーティングされた基材領域
７２  コーティング領域の前端
７５  コーティングされない基材領域
８０  基材張力調整装置
８５  ダンサーロール
９０  キャスティングロール
１００  模様
１０２  模様の前端
１１０  ニップロール
１２０  コーティング材料源
１３０  コーティング材料
１４０  グラビアロール
１５０  らせん形の表面の溝
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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