(57)【要約】  コーティング中に少なくとも１つのキャピラリー管が移動基材と接触するコーティング装置及び使用方法。
2015507525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの移動基材上に連続コーティングするためのコーティング装置であって、吐出端を有する少なくとも１つのキャピラリー管と、前記少なくとも１つのキャピラリー管と連通する少なくとも１つのキャピラリー管マニホールドと、前記少なくとも１つのキャピラリーマニホルードに流体を供給するための少なくとも１つの連続ポンピングデバイスと、少なくとも１つの変位デバイスと、を備え、前記装置が、流体を前記基材上に堆積させるために、前記少なくとも１つのキャピラリー管の前記吐出端を、移動基材と物理的に接触させて位置付けた後、これを維持するように適合される、コーティング装置。
【請求項２】
複数のキャピラリー管を備え、各キャピラリー管が吐出端を有する、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記複数の吐出端が、事実上同一線上にある、請求項２に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記複数のキャピラリー管が可撓性材料から製造される、請求項３に記載のコーティング装置。
【請求項５】
少なくとも２つのキャピラリーマニホルードを備える、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つのキャピラリーマニホルードが、同じであっても異なっていてもよい組成物の少なくとも２つの別個の流体が、１つの移動基材上に堆積されることができるように構成される、請求項５に記載のコーティング装置。
【請求項７】
前記少なくとも２つのキャピラリーマニホルードが、同じであっても異なっていてもよい組成物の少なくとも２つの別個の流体が、少なくとも２つの移動基材上に堆積されることができるように構成される、請求項５に記載のコーティング装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの変位デバイスが、前記コーティング装置全体を移動させる、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの変位デバイスが、前記少なくとも１つのキャピラリーマニホルードを、前記コーティング装置の質量の中心に対して移動させる、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの変位デバイスが、前記少なくとも１つのキャピラリー管を、前記少なくとも１つのキャピラリーマニホルードの質量の中心に対して移動させる、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの変位デバイスが、前記少なくとも１つのキャピラリー管の前記吐出端の、前記装置上のある参照点に対する線形並進方向の運動、若しくは前記少なくとも１つのキャピラリー管マニホールドに対する回転方向の運動、又はその両方の運動を、同時に又は逐次的に引き起こすことができる、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの移動基材を更に含み、前記少なくとも１つのキャピラリー管の前記吐出端が、前記少なくとも１つの移動基材と物理的に接触する、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項１３】
前記物理的接触が接線接触である、請求項１２に記載のコーティング装置。
【請求項１４】
スプレッディングデバイスを更に備え、前記少なくとも１つの移動基材上のある位置が、前記少なくとも１つのキャピラリー管と物理的に接触した後に前記スプレッディングデバイスと接触する、請求項１２に記載のコーティング装置。
【請求項１５】
前記スプレッディングデバイスがニップロールである、請求項１４に記載のコーティング装置。
【請求項１６】
前記物理的接触が、前記少なくとも１つの移動基材との接線接触であり、前記少なくとも１つの移動基材が、前記少なくとも１つのキャピラリー管との前記接線接触点において前記ニップロールと接触する、請求項１５に記載のコーティング装置。
【請求項１７】
前記スプレッディングデバイスが、コーティング重量計量デバイスも兼ねない、請求項１４に記載のコーティング装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのキャピラリー管の前記吐出端（１つ又は複数）が、テーパ形状である、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのキャピラリー管の前記吐出端（１つ又は複数）が、鋭い又はラフな縁部を排除するように表面調整される、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの移動基材上に連続コーティングするための方法であって、
前記少なくとも１つの移動基材を提供する工程と、
コーティング装置を前記少なくとも１つの移動基材に近接して配置する工程であって、前記コーティング装置が、吐出端を有する少なくとも１つのキャピラリー管と、前記少なくとも１つのキャピラリー管と連通する少なくとも１つのキャピラリー管マニホールドと、前記少なくとも１つのキャピラリーマニホルードに供給するための少なくとも１つの連続ポンピングデバイスと、少なくとも１つの変位デバイスと、を含む、工程と、
前記少なくとも１つのキャピラリー管を、その吐出端において、前記少なくとも１つの移動基材と物理的に接触させるように、前記少なくとも１つの変位デバイスを起動させる工程と、
前記少なくとも１つの連続ポンピングデバイスを、コーティングされる流体を前記少なくとも１つのキャピラリーマニホルードに送達するように操作する工程と、
前記少なくとも１つの移動基材上への前記コーティングされる流体の堆積が行われている期間にわたり、前記少なくとも１つのキャピラリー管の吐出端と、前記少なくとも１つの移動基材との間の物理的接触を維持する工程と、を含む、方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのキャピラリー管が複数のキャピラリー管を含み、各キャピラリー管が吐出端を有し、前記複数のキャピラリー管が複数の吐出端を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の吐出端が、前記移動基材と物理的に接触している間、事実上同一線上にある、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記キャピラリー管が可撓性であり、前記複数の吐出端が、前記変位デバイスが前記キャピラリー管を付勢して前記移動基材と接触させることによって前記移動基材と物理的に接触している間、同一線上に配置される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも２つのキャピラリーマニホルード、少なくとも２つの移動基材、少なくとも２つの変位デバイス、及び各キャピラリーマニホルード内に格納されている少なくとも１つのキャピラリー管が存在し、前記の第１のキャピラリーマニホルード内に格納されている前記少なくとも１つのキャピラリー管が、前記少なくとも１つのキャピラリー管を、その吐出端において、前記の第１の移動基材と物理的に接触させるように前記の第１の変位デバイスによって移動され、前記の第２のキャピラリーマニホルード内に格納されている前記少なくとも１つのキャピラリー管が、前記少なくとも１つのキャピラリー管を、その吐出端において、前記の第２の移動基材と物理的に接触させるように前記の第２の変位デバイスによって移動される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも２つのキャピラリーマニホルードに供給する１つの連続ポンピングデバイスが存在する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも２つのキャピラリーマニホルードに供給する少なくとも２つの連続ポンピングデバイスが存在する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも２つの連続ポンピングデバイスが、前記少なくとも２つのキャピラリーマニホルードに同じコーティング液を供給する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも２つの連続ポンピングデバイスが、前記少なくとも２つのキャピラリーマニホルードに、少なくとも２つの異なるコーティング液を供給する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのキャピラリー管の前記吐出端（１つ又は複数）の、前記装置上のある参照点に対する線形並進方向の運動、若しくは前記少なくとも１つのキャピラリー管マニホールドに対する回転方向の運動、又はその両方の運動を、同時に又は逐次的に引き起こすように、前記少なくとも１つの変位デバイスを起動させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記物理的接触が接線接触である、請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの移動基材をスプレッディングデバイスまで移送する工程を更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
前記スプレッディングデバイスがニップロールである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの移動基材が、前記スプレッディングデバイスの作用後に、均一な連続コーティングを有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記物理的接触が、前記少なくとも１つの移動基材との接線接触であり、前記少なくとも１つの移動基材が、前記少なくとも１つのキャピラリー管との前記接線接触点において前記ニップロールと接触する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
コーティング液の回転バンクが、前記少なくとも１つの移動基材上に形成されない、請求項２０に記載の方法。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの移動基材が、ロールから供給されるフィルムである、請求項２０に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの移動基材が、フィルム製造ラインから連続的に供給されるフィルムである、請求項２０に記載の方法。
【請求項３８】
前記移動基材が、フィルム製造ライン上のフィルムであり、続いて、コーティング後にオンラインで前記フィルムを延伸させる工程を更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの移動基材が、ウェブ接合部を含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動基材を連続的にコーティングのためのキャピラリー管コーティング装置、及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粘性流体を、幅広のウェブ上に、優れたダウンウェブ及びクロスウェブ均一性並びに制御可能なコーティング幅で、連続的かつ制御可能にコーティングするために使用することができる、安価で及び信頼性の高いコーティング装置の継続的な必要性が存在している。ダイコーティング法は、クロスウェブ厚さの均一性に優れた幅広のダイを製造するのが困難であり、また、幅が広くなるにつれて、ダイのコスト及び重量が法外に大きくなるという欠点を有している。回転バンク法は、コーティング重量及びコーティング幅の両方の点で制御が難しいという欠点があり、コーティング厚さがばらつく傾向を有している。幅広のウェブ上のコーティング幅を正確に制御できないと、例えば、未コーティングのウェブ、材料、コーティング液の流出等の形の無駄が生じる。更に、一旦そのようなコーティングプロセスが制御下におかれると、任意の変数（例えば、コーティング液の粘度、若しくはコーティングの所望の仕上げ厚さ、又はライン速度等）を変更すると、コーティングプロセスの制御を回復するためには、多くの他の変数に対する面倒な試行錯誤による変更を必要とする。
【０００３】
コーティング装置でキャピラリー管を用いることが知られている。キャピラリー管を用いたコーティング法の多くは、コーティングされる基材上にコーティング液のリザーバ又は回転バンクを設けることを含む。このリザーバは、ニップロールなどの追加の装置を使用して計量される必要がある。そのようなシステムの制御は困難である。米国特許第８，２５７，７９４号（Ｗａｎｇら）は、回転バンクを使用しない別の既知のキャピラリー管コーティング法を開示しており、該方法では、コーティング液の流れを開始するために、まずキャピラリー管をコーティングされる基材に接触させた後、コーティング中の流れを維持するために、キャピラリー管を表面から正確な距離まで戻す。そのようなシステムも制御が難しい。キャピラリー管を用いた既知のコーティング法の他の一般的な欠点は、該方法が、制御流の連続分配を可能にするのではなく、コーティング液の液滴分配か高速大容量噴流のいずれかを選択するように強いることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粘性流体を、幅広のウェブ上に、優れたダウンウェブ及びクロスウェブ均一性、並びに制御可能なコーティング幅で、連続的かつ制御可能にコーティングするために使用することができる、安価で信頼性の高いコーティング装置の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、粘性流体をウェブ（所望の場合には幅広のウェブ）上に、優れたダウンウェブ及びクロスウェブ均一性、並びに制御可能なコーティング幅で、連続的かつ制御可能にコーティングするために使用することができる、安価で信頼性の高いコーティング装置を提供する。本発明はまた、かかる装置を用いるコーティング方法も提供する。
【０００６】
要約すると、本発明のコーティング装置は、少なくとも１つ、典型的には複数の、吐出端を有するキャピラリー管と、少なくとも１つのキャピラリー管と連通する少なくとも１つのキャピラリー管マニホールドと、少なくとも１つのキャピラリーマニホルードに流体を供給するための少なくとも１つの連続ポンピングデバイスと、少なくとも１つの変位デバイスとを備え、該装置は、少なくとも１つのキャピラリー管の吐出端を、移動基材と物理的に接触させて位置付けた後、これを維持して、流体を基材上に堆積させるように適合される。
【０００７】
簡潔に要約すると、本発明の方法は、
少なくとも１つの移動基材を提供する工程と、
コーティング装置を基材に近接して位置づける工程であって、コーティング装置が、吐出端を有する少なくとも１つのキャピラリー管と、キャピラリー管と連通する少なくとも１つのキャピラリー管マニホールドと、キャピラリーマニホルードに流体を供給するための少なくとも１つの連続ポンピングデバイスと、少なくとも１つの変位デバイスと、を含み、該装置が、少なくとも１つのキャピラリー管の吐出端を、移動基材と物理的に接触させて位置付けた後、これを維持して、回転バンクを有さない基材上に流体を堆積させるように適合される、工程と、
キャピラリー管をその吐出端において移動基材と物理的に接触させるように変位デバイスを作動させる工程と、
コーティングされる流体をキャピラリーマニホルードに送達するように、連続ポンピングデバイスを操作する工程と、
キャピラリー管の吐出端と、移動基材との間の物理的接触を、基材上へのコーティングされる流体の堆積が行われている期間にわたり維持する工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明について、図面を参照して更に説明する。
【図１】複数のキャピラリー管を有するキャピラリーマニホルードの概略図である。
【図２】キャピラリーマニホルードに接続された１つのキャピラリー管の概略図である。
【図３】本発明の１つの例示的なコーティング装置の概略側面図である。
【０００９】
これら図は一定の拡大比でなく、例示的なものであり、限定的なものではない。各図において、同等の構成要素を表すために同一の符号が使用されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
毛管効果は、液体が重力又は他の加えられた力に逆らって流れる能力であり、静的な（重力のみで、他に加えられる力がない）場合には、液体は、細い管などの狭いスペースの中、若しくは紙などの多孔性物質の中、又は液化炭素繊維など非孔性物質の中を自発的に上昇する。この現象は、液体と、固体である周囲面との間の分子間の引力が原因で生じる。管の直径が十分に小さい場合には、表面張力（これは液体内部の凝集性に起因する）と、液体と容器との間の付着力との組み合わせは、液体を管の上方へある長さ持ち上げるように作用する。
【００１１】
十分に狭い円形断面（半径ａ）では、２つの流体（例えば、水及び空気）の界面は、半径Ｒを有する球体の表面の一部であるメニスカスを形成する。この表面にわたる圧力差は次の通りである。
【００１２】
【数１】
2015507525.tif 000003
【００１３】
これは、例えば、メニスカスの底面における接触角境界条件及び所定の高さ境界条件を有する球形におけるヤングラプラス方程式を記述して示すことができる。
【００１４】
溶液は球体の一部であり、また、溶液は上に示す圧力差に対してのみ存在する。球体の半径は、接触角θのみの関数であり、接触している流体及び固体の正確な特性に依存する。
【００１５】
【数２】
2015507525.tif 000004
したがって、圧力差は次のように表すことができる。
【００１６】
【数３】
2015507525.tif 000005
【００１７】
静力学的平衡を維持するために、誘起された毛細管圧は、高さｈを変更することによって均衡が保たれ、この高さｈは、ぬれ角が９０°未満であるか９０°超であるかによって正又は負であり得る。密度ρの流体では、次式の通りとなる。
【００１８】
【数４】
2015507525.tif 000006
式中、γは液体／空気表面張力（力／単位長）であり、θは接触角であり、ρは液体密度（質量／体積）であり、ｇは局所重力場強度（力／単位質量）であり、ｒは管の半径（長さ）である。
【００１９】
標準的実験室条件における空気中の水の入ったガラス管では、γは２０℃において０．０７２８Ｎ／ｍであり、θは２０°（０．３５ラジアン）であり、ρは１０００ｋｇ／ｍ３であり、ｇは９．８ｍ／ｓ２である。この値では、水柱の高さは次の通りとなる。
【００２０】
【数５】
2015507525.tif 000007
【００２１】
よって、実験室条件下の直径１３ｆｔ（４ｍ）のガラス管では（半径は２ｍ（６．６ｆｔ）である）、水は、観察しても分からない程度の０．００７ｍｍ（０．０００２８インチ）だけ上昇する。しかしながら、直径４ｃｍ（１．６インチ）の管では（半径は２ｃｍ（０．７９インチ）である）、水は０．７ｍｍ（０．０２８インチ）上昇し、直径０．４ｍｍ（０．０１６インチ）の管では（半径は０．２ｍｍ（０．００７９インチ）である）、水は７０ｍｍ（２．８インチ）上昇することになる。そのような管は、キャピラリー管と見なされるほど十分に細い。
【００２２】
キャピラリー管のアレイをコーティングダイの有効な代替品として使用するためには、毛管力を克服することが必要である。さもなければ、たとえ意図するコーティングフロー方向と同じ方向へと引っ張る重力を有するようにキャピラリー管を配置したとしても、いかなる流体もキャピラリー管から出て行かない。毛管力は、例えばポンプなどで加圧することによって克服され得る。しかしながら、本発明者らは、ポンプによって加えられる圧力下におけるキャピラリー管からの流れには２つのレジームがあることに着目した。加えられる圧力が小さいと、流体は、個別滴下の形態でキャピラリー管から出る。これはコーティング目的としては非効率的である。第２のレジームは遥かに大きな圧力が必要であり、結果はキャピラリー管から出る流体の高速噴流となる。高速噴流は、一般に、必要な流れ以上の流れをもたらすので、このレジームもまた、コーティング作業には不都合である。これら動作は、点眼器の周知の動作と同様である。
【００２３】
本発明では、キャピラリー管内の流体圧力、即ち、キャピラリー管マニホールドに連続ポンプ供給するによって加えられる圧力、又はキャピラリーマニホルード内の流体供給の構造によって加えられる静水頭圧は、十分に低いので、キャピラリー管の吐出端が基材と物理的に接触していないとき、即ち、吐出端が自由空間内に配置されると、いかなる流体も吐出端から放出されない。
【００２４】
本発明者らは、驚くべきことに、毛管力は、キャピラリー管の吐出端と、コーティングされる移動基材とを単に物理的に接触させることによって適度に圧力を加えたときに克服され得ることを発見した。そのような状況下で、キャピラリー管からの流れは、基材の平面内で放射形状を有し、安定しており、流量は適度であり得る。いかなる液滴又は高速噴流も形成されない。更に、流量、ひいては最終コーティング厚さの効果的な制御は、ポンプの押出量を調節するだけで容易に実現することができる。この操作レジームの結果、本発明は、驚くべきほど広範囲にわたる粘度の流体をコーティングすることだけでなく、驚くべきほど低いコーティング重量を有する均一な流体コーティングを達成することを可能にする。
【００２５】
移動基材の表面にコーティング装置の任意の部分が接触するのは、そのことが基材を引っ掻くことにつながることがかなり合理的に予想されるので、反直観的である。しかしながら、本発明者らは、驚くべきことに、２つの要因がそれぞれ独立して、そのようなスクラッチングを大幅に減少させることができることも発見した。まず、キャピラリー管の吐出端が鋭い縁部又はラフな縁部を有さないように、キャピラリー管の吐出端をテーパ処理する、機械加工する、或いは別様に処理することが、スクラッチングを低減する上で非常に役立つ。同様に、重要でありかつ実に驚くべき発見は、キャピラリー管の吐出端と移動基材との間の物理的接触が、少なくとも接線接触に近い（即ち、５°以内、好ましくは２°以内の接線接触）場合には、適度に加えられるポンプ圧での一様流が維持されると同時に、スクラッチングが事実上排除されるということである。最良の結果は、鋭い又はラフな縁部を有さないキャピラリー管の吐出端、及び移動基材に対する接線接触の両方を採用することによって得られる。これら留意事項の両方が十分に満たされる場合には、コーティングプロセスが行われている間中キャピラリー管の吐出端が移動基材と物理的に接触したままであっても、スクラッチングを完全に排除することが可能であることを本発明者らは観察した。
【００２６】
ここで、本発明の特徴を例示することを意図しており、制限するものではない図を参照すると、図１は、本発明のコーティング装置の一部であるキャピラリーマニホールドユニット１００の模式図を示している。マニホールドインレットパイプ１１０は、連続ポンピングデバイス（図示せず）からのコーティング液を、直接又は間接的に受け入れて、該流体をキャピラリーマニホルード１２０の中に送達する。キャピラリーマニホルードの反対側は、マニホールドプラグ１３０で塞がれている。キャピラリーマニホールドユニット１００は、必要に応じて、キャピラリー管１７０の吐出端１８０を所望通りに移動させて、移動基材（図示せず）と直接接触させるか又は直接接触させないようにするように適合された変位デバイスの全て又は一部を備えていてもよい。図１の例示的な実施形態では、従動部カム取付台１４０、及び平らなトラックローラ１５０が示されている。例示的な変位デバイスの機能の役割は、図３を参照することにより明らかになる。複数のハウジング１６０が示されている。これらは、流体がキャピラリーマニホルード１２０から吐出端１８０まで流れることができるように連通した状態で、複数のキャピラリー管１７０をキャピラリーマニホルード１２０に固定するための任意の固定手段であり得る。このようなハウジングの例は、ねじルアーロック式アダプタ（luer lock-to-thread adapter）である。各キャピラリー管１７０は吐出端１８０を有する。これら吐出端は全て、できるだけ同一線上の近くになるように配置されなければならない。
【００２７】
図２は、１つのキャピラリー管１７０、そのハウジング１６０、キャピラリーマニホルード１２０、及びコーティング装置内でキャピラリーマニホルードを定位置に保持するための支持構造体２１０の、概略的であるがより詳細な断面図を示す。
【００２８】
図３は、少なくとも１つの連続ポンピングデバイス（図示せず、この視点からでは可視部の後ろに隠れている）を除く、コーティング装置３００の特定の例示的な一実施形態の模式図を示す。本発明のコーティング装置３００は、１つの移動基材に１つのコーティングを塗布するか、又は同じであっても異なっていてもよい１つ以上の移動基材３１０に、同じであっても異なっていてもよい２つ以上のコーティングを塗布するように構成され得ることが企図される。そのような複数の移動基材３１０上への複数のコーティングの様々な最終目的が企図され、コーティング分野及びウェブ加工分野の当業者には明らかであろう。企図される設計特性のいくつかを例示する目的で、図３は、ニップロールラミネータ３２０において２つの移動基材を接着剤で結合させることを目的として、２つの移動基材３１０上に２つのコーティングを塗布することが意図されたコーティング装置３００を概略的に示している。ニップロールラミネータ３２０は、ニップ接触している２つのロール３３０を有する。２つの移動基材３１０は、最初にコーティングされ、その後ニップロールラミネータ３２０において接合されて、積層品３４０を形成する。キャピラリー管１７０は、移動基材３１０との接線方向の物理的接触のちょうど手前の位置で示されている。図３の視点のせいで、キャピラリー管１７０の各セットから１つだけが各移動基材３１０に近づいているのを見ることができ、他のキャピラリー管は、存在する場合、この図に示されている２つの管の真後ろとなっており、好ましくは、図１に示すように同一線上に配置されている。マニホールドプラグ１３０の末端部を見ることができる。キャピラリーマニホルード１２０は、この視点ではマニホールドプラグ１３０の真後ろとなっている。２つの平らなトラックローラ１５０が示されている。支持構造体２１０が示されている。各支持構造体２１０は並進スライド３５０上に取り付けられている。キャピラリー管１７０は、並進スライド３５０の、この図では左から右へのわずかな移動によって、移動基材３１０と接線方向に物理的に接触するように取り付けられる。
【００２９】
機械加工公差及び他の要因に起因して、特にキャピラリー管１７０の大きなアレイでは、吐出端１８０のそれぞれが正確に同一線上となる可能性は少ない。したがって、キャピラリー管１７０の吐出端１８０全てが、変位デバイスが作動されると同時に移動基材３１０と物理的に接触しない場合が生じる可能性がある。この問題は、キャピラリー管１７０が可撓性材料で製造されて、全てのキャピラリー管１７０が移動基材３１０と物理的に接触するまで並進スライド３５０が左から右へと並進し続ける際に、移動基材３１０と最初に物理的に接触するキャピラリー管１７０が、移動基材３１０をえぐって刻み込むのではなくわずかに屈曲するのを保証することによって、解決され得る。全てのキャピラリー管１７０が移動基材３１０と物理的に接触したとき、接点が全て吐出端１８０であるべきように、公差を厳密に維持することも依然として重要である。１つ以上のキャピラリー管１７０が、吐出端１８０から離れ過ぎた場所で移動基材３１０と接触すると、コーティング液がそのキャピラリー管から出ない可能性があり、その吐出端１８０を他の吐出端１８０と同一線上にするために、該キャピラリー管１７０を短くするか、又は再配向する必要があり得る。
【００３０】
図示した実施形態では、２つの平らなトラックローラ１５０の上方側は、移動スライド３５０の上方側が移動されると、曲面ブロック３６０に沿って乗り上げる。これにより、後退事象（右から左への移動）中に、上方側の平らなトラックローラ１５０が曲面ブロック３６０の左端部の湾曲部分に達すると、キャピラリー管１７０は、洗浄目的又は他の目的で、上方に揺動してどかされることができる。２つの平らなトラックローラ１５０の下方側は、例示された図では、直線ブロック３７０に沿って乗り上げる。所望により、平らなトラックローラ１５０の一方又は両方が、曲面ブロック３６０又は長い直線ブロック３７０に乗り上げることができることが理解されよう。多くの異なる種類の変位デバイスが可能であることも考えられる。例えば、キャピラリー管１７０は、直線並進運動でなく、回転を介して移動基材３１０と接触させられてもよい。また、図３に示すように２つの移動基材３１０に２つのコーティングが塗布される場合には、変位デバイスは、一致して又は独立して移動することができる。異なる変位デバイスの使用も考えられ、当業者であれば容易に選択できるであろう。例えば、一方は図３に示すような移動スライド３５０であってもよく、他方は回転式のものである。
【００３１】
アレイの中のキャピラリー管１７０の数は限定されない。基材の幅、ライン速度、所望のコーティング厚さ、及びコーティング液の粘度といった要因が、キャピラリー管１７０の数及び間隔に影響を与える。塗布されたコーティングが、インライン中の次のプロセス機器（ここではニップロール）と接触する前に、一体的でありかつクロスウェブ方向の厚さが均一であるのが望ましい場合、キャピラリー管は、コーティング液の粘度における「レベリング」に対応するために、十分に密接して設置される必要がある。その一方で、図３に示すようなニッピング装置を使用して、レベリングを助けることができる。しかしながら、これは、ニップロールが計量ロールの役割を果たして、コーティング重量並びにクロスウェブ方向の厚さ均一性を判定するのを助ける回転バンクシステムと対照的である。
【００３２】
変位デバイスの特性及び位置は特に限定されない。その機能は、キャピラリー管の吐出端を移動させて、移動基材と接触させる、好ましくは接線接触させることである。したがって、変位デバイスは、キャピラリー管自体、又はキャピラリー管を含むコーティング装置の任意のより包括的なサブアセンブリを移動させることができる。移動は、構造及び他の詳細に応じて、線形又は回転であり得る。
【００３３】
コーティング液の粘度も特に限定されない。約２００〜約３２５センチポアズ（ｃＰ）の粘度範囲の接着剤は成功裏にコーティングされた。はるかに高い（即ち、恐らくは数桁高い）粘度を有するコーティング液を、本発明に従ってコーティングすることができると考えられる。粘度の下限を見出す目的で、純アセトンをコーティングした（粘度約０．３ｃＰ）。図３に示すものと同様の２コーティングシステムでは、下部基材のコーティングは、２００〜３２５ｃＰの粘度範囲のものと同様であった。上部基材のコーティングはより困難であった。このように（重力に対して）上下逆向きでそうした低粘度コーティングを塗布するのは、より困難である。キャピラリー管は接線接触に合わせてより正確に調節される必要があり、全ての管を移動基材と物理的に接触させるために欠かせない可撓性キャピラリー管のたわみは、低粘度流体ではより困難であり、製品にいくらかのスクラッチング生じさせた。しかしながら、連続コーティングを得ることができ、低粘度のコーティング液の与える影響は、厳密な公差を重要なものにすることだけである。２つ以上のキャピラリーマニホルードを使用する場合、同じであっても異なっていてもよい連続ポンピングデバイスによって供給され得る。所望の場合には、該２つ以上のキャピラリーマニホルードに、同じであっても異なっていてもよいコーティング液を供給することができる。
【００３４】
本発明の装置を用いる連続コーティングのプロセスは、図３に関して、以下のように進行する。手順に関するこの記述は、ある細部が図３の実施形態と異なる本発明の実施形態を用いるために適切に変更されることは、当業者には理解されよう。
【００３５】
手順は、移動スライド３５０、又は他の変位デバイスの移動を介して、キャピラリー管１７０を後退させて取り除くことから始める。次に、コーティングステーションを「装着」する。移動基材３１０が装置を通って進み始める。移動基材３１０が装着されて既に動いている状態で、キャピラリー管１７０の吐出端１８０が移動基材３１０と（ほぼ接線で）物理的接触状態になるまで、移動スライド３５０を図３の左から右に移動させる。次に、連続ポンピングデバイス（図示せず）を始動させ、所望のコーティング重量に適した所定の速度に調節する。作業者は、キャピラリー管１７０のそれぞれが移動基材３１０と接触し、コーティング液の一様な流れを移動基材３１０に送達しているかどうかを監視する。許容できる程度に機能していないものがある場合、移動スライド３５０、又は該装置に同様に取り付けられていてもよい微調整変位デバイス（図示せず）を使用して、微調整を行う。作業者は、コーティングが塗布されている場所を超えた地点における移動基材３１０上の引っ掻き傷についてもチェックする。多くの技術が可能である。そのような技術の１つは、直交偏光子の間でフィルムを観察することであり、該直交偏光子の一方はフィルムの上方に設置され、もう一方はフィルムの下方に設置される。引っ掻き傷がもしあれば（そして、全てのキャピラリー管１７０が、それらの吐出端１８０に鋭い縁部又はラフな縁部がないように適切に製造されている場合には）、全ての物理的接触を可能な限り接線近くにするために、再度微調整を行う。積層品３４０を、コーティング重量に関して、オンライン又はオフラインで分析してもよく、連続ポンピングデバイスに調整を加えて、コーティング重量を調節してもよい。
【００３６】
本発明の装置及びプロセスは、種々の塗布工法に関連した数種類のコーティング塗布に広い用途を有する。そうしたコーティング塗布の１つは、図３に概略的に示されるようなニップロール方式による二重積層である。フィルムライン上の幅出し機の前でコーティングする用途が可能である（フィルムの製造中に、フィルム製造ラインの、フィルムがまだ横断方向に延伸されていない時点で、インラインで該フィルムをコーティングする）。他の用途としては、他の技術によってコーティングするのを困難にする表面特性を有するフィルムが挙げられる。フィルムは、ロールから供給され得るか、又は本発明の装置と連続作動するフィルム製造ラインから直接供給され得る。
【００３７】
回転バンクコーティングプロセスのように、コーティング重量（コーティング厚さ）を計量するためにニップロール圧力が使用されていないので、本発明の装置及び使用方法は、コーティングされる投入フィルムがウェブ接合部を含んでいる場合に、コーティングラインの改善された連続動作を可能にすべきである。
【実施例】
【００３８】
以下の例示的実施例により、本発明を更に説明する。
【００３９】
図３のコーティング装置と同様のコーティング装置に、マニホールドに組み付けられた二連の４７個のステンレス鋼製キャピラリー管（１６ゲージ）を取り付けた。コーティング装置の２つの側面は、それぞれ、各ニップロールに対して接線角度で、高精度完全停止位置まで回転及び摺動する能力を有していた。コーティング装置のこの２つの側面は、それぞれ、ＶＩＫＩＮＧ（商標）ＣＭＤ  Ｅ０２ギアポンプ（Ｖｉｋｉｎｇ  Ｐｕｍｐ、ＩＤＥＸ  Ｃｏｒｐ．、Ｃｅｄａｒ  Ｆａｌｌｓ，ＩＡ）によって供給され、ギアポンプとマニホールドとの間の連結部は、１／２インチ（１．２７ｃｍ）のポリマー管であった。高精度完全停止部は、移動基材に接触するキャピラリー管の吐出端が引っ掻き傷を生じさせる場合に、物理的接触角を接線の近くに調節することができるように構成された。図３との１つの違いは、第３のフィルムが、２つの接着剤でコーティングされたフィルムの間に挟まれるように、ニップロールラミネータに供給されたことである。ラミネート接着剤のコーティングを受容する外側の２つのフィルムは、連続ＰＥＴフィルムであり、フィルム幅は６７０ｍｍであった。中央のフィルムは多層光学フィルム（ＶＩＫＵＩＴＩ（商標）Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ、３Ｍ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）であり、フィルム幅は６４８ｍｍであった。コーティング液は、粘度が約３２５ｃＰであるアクリレートコポリマー光学接着剤であった。厚さ０．５ミル（１２．７マイクロメートル）の接着剤連続コーティングを、ＰＥＴ移動基材のそれぞれの上にコーティングした。完成品を検査した。コーティング厚さを加えた投入フィルムの厚さにより、完成品の全体平均厚さは３４０マイクロメートルとなった。変動はわずか１．４２マイクロメートルであり、また、標準偏差はわずか１．１９マイクロメートルであり、両方の結果は、従来技術を用いた同じ製品構造によって得られた結果よりもかなり良好であった。
【００４０】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して十分に記載されているが、当業者には様々な変更及び変形が明白であることに留意されたい。そうした変更及び変形は、特許請求の範囲から逸脱しない限りにおいて、特許請求の範囲で定義される本発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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