(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なシート材料の少なくとも１つの被覆可能な表面上に目に見える光学的欠陥の無い硬化性液体の被膜を塗布するための装置において、
（ａ）入口から出口に向かう方向に沿って前記シート材料を移動可能に支持するための手段、
（ｂ）前記入口と前記出口との間において前記シート材料の移動方向を横断しながら前記被覆可能な表面に接触するように配置されたアプリケーター手段であって、少なくとも１個の細長い重合体ブロックから成る支持部材と前記支持部材上にスリーブとして配置された比較的厚い圧縮性の含浸可能な層とを有するアプリケーター手段、並びに
（ｃ）前記アプリケーター手段の上流側において前記被覆可能な表面上に十分な量の硬化性液体の流れを噴霧するための噴霧器手段を含み、前記アプリケーター手段に前記被覆可能な表面上に噴霧された前記硬化性液体を含浸されることによって前記シート材料を前記硬化性液体の所定厚さの層で被覆しそして余分の硬化性液体を除去することによって前記シート材料上に目に見える欠陥を生じさせないことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記アプリケーター手段に対向しながら配置されて両者間に前記シート材料を受入れるためのニップを形成するバッキングローラーが追加包含される請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記シート材料が重合体から成る波形シート材料であり、かつ前記バッキングローラーが前記波形とかみ合うためのローラー部分を有する請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記バッキングローラーが共通の軸上に取付けられた複数の円柱状部材を有していて、前記円柱状部材が前記波形シート材料の対応部分とかみ合うために役立つ請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記シート材料が重合体から成る波形シート材料であり、かつ前記アプリケーター手段が前記波形に順応しながら接触するように成形された表面部分を有する請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記支持部材が重合体製の基体から成り、かつ前記含浸可能な層が前記シート材料の前記被覆可能な表面に順応しながら接触するようにして前記支持部材上に配置された圧縮性材料製のスリーブから成る請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記含浸可能な層が圧縮性の織物材料から成る請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記支持部材が前記入口から前記出口に向かう前記シート材料の移動方向と整列した複数の重合体ブロックから成る請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記重合体ブロックを互いに離隔し隣接した状態で支持するために支持板が追加包含される請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記重合体ブロックがナイロンから成る請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記シート材料に対する前記支持部材の係合状態を調整するための手段が追加包含される請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記硬化性液体の流れに由来する余分の硬化性液体の排出を容易にするため、前記被覆可能な表面が下向きに面して配置される請求項１記載の装置。
【請求項１３】
透明なシート材料の少なくとも１つの被覆可能な表面上に目に見える光学的欠陥の無い硬化性液体の被膜を塗布するための方法において、
（ａ）所定の方向に沿って前記シート材料を移動可能に支持し、
（ｂ）前記シート材料の移動方向を横断するように配置された含浸可能な弾性のアプリケーター手段であって、少なくとも１個の細長い重合体ブロックから成る支持部材と前記支持部材上にスリーブとして配置された比較的厚い圧縮性の含浸可能な層とを有するアプリケーター手段に前記シート材料の前記被覆可能な表面を接触させ、
（ｃ）前記アプリケーター手段の上流側において前記被覆可能な表面上に向けて十分な量の硬化性液体の流れを差し向け、
（ｄ）前記被覆可能な表面上に差し向けた前記硬化性液体を前記アプリケーター手段に含浸させ、かつ
（ｄ）前記シート材料に対する前記アプリケーター手段の接触によって前記被覆可能な表面から余分の硬化性液体をぬぐい取り、それにより前記シート材料上に目に見える欠陥を生じることなしに前記シート材料を前記硬化性液体の所定厚さの層で被覆する諸工程を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明はシート材料を被覆するための方法及び装置に関するものであって、更に詳しく言えば、光学的欠陥の無い硬化性被膜で波形シート材料を被覆するための方法及び装置に関する。
高強度のシート材料に対して連続的に波形を付けるためには、熱成形可能なシート材料を互いにかみ合った１対の成形ローラーの間に通し、次いで所望の最終形状に対応した断面形状を有する間隔の狭い冷却されたキャリブレーター中に通せばよい。このような装置は、１９９２年１０月１３日に提出された「波形シート材料の成形方法及び装置」と称するウィリアム・チャールズ・ポール(William Charles Paul)の米国特許出願第０７／９６０４８９号明細書中に記載されている。こうして得られた製品は、良好な光学的性質を有すると共に強靱である。
【０００２】
透明な波形シート材料は温室用途において有用である。とは言え、かかるシート材料は滴下防止用の防露被膜で被覆することが必要である。この被膜は、曇りや滴下を生じることなしに温室雰囲気中の水分をシート材料の裏面上に凝縮させる湿潤剤として働く。この場合、凝縮した水分は波形シート材料に沿って流れ、そして下端近くに設けられた集水器又は樋の中に集まる。ところで、波形シート材料は不規則な形状を有するため、それを一様に被覆することは困難である。また、かかる被膜は気泡を形成し易いが、これは透明度及び光学的明澄度を低下させるので望ましくない。吹付け、吹付けとドクターナイフとの組合せ、及び吹付けとエアナイフとの組合せをはじめとして、各種の被覆技術が無効であることが判明した。このようなわけで、光学的欠陥の無い硬化性被膜で波形シート材料を被覆するための方法及び装置が要望されているのである。
【０００３】
【発明の概要】
本発明は上記のごとき先行技術の欠点を防止しかつ解消するものである。詳しく述べれば本発明は、比較的厚い圧縮性の含浸可能な層を有するアプリケーターに十分な量の液状塗料組成物を含浸させた場合、このアプリケーターは光学的に透明な被膜を塗布するために役立つという発見に基づいている。
【０００４】
好適な実施の態様に従えば、本発明は透明なシート材料の少なくとも１つの被覆可能な表面上に光学的欠陥の無い硬化性液体の被膜を連続的に塗布するための装置に関する。この場合、シート材料は一方の表面を下向きに配置した状態で移動可能に支持される。また、シート材料の移動方向を横断するように配置されたアプリケーターが被覆可能な表面に接触する。このアプリケーターは支持部材及びその上にスリーブとして配置された比較的厚い含浸可能な層を有している。更にまた、被覆可能な表面上に十分な量の硬化性液体の流れを噴霧するための噴霧器がアプリケーターの上流側に配置される。その結果、アプリケーターは硬化性液体で含浸されることによってシート材料を硬化性液体の所定厚さの層で被覆するために役立つと共に、余分の硬化性液体を除去することによってシート材料上に目に見える欠陥を生じさせないために役立つ。
【０００５】
別の実施の態様に従えば、本発明は波形シート材料を連続的に被覆するための装置に関する。かかる装置には、シート材料の波形に順応するように成形されたアプリケーターに対向しながら、シート材料の波形とかみ合うようにして共通の軸上に取付けられた複数のかみ合いローラーを有するバッキングローラーが追加包含されている。
【０００６】
本発明に従えばまた、シート材料の被覆方法が提供される。かかる方法によれば、下向きに配置された少なくとも１つの被覆可能な表面を有するシート材料が移動可能に支持され、そしてその被覆可能な表面が弾性の含浸可能なアプリケーターに接触させられる。アプリケーターの上流側において十分な量の硬化性液体の流れが被覆可能な表面上に噴霧される結果、アプリケーターは硬化性液体で含浸される。余分の硬化性液体は除去されるので、被膜中に顕著な光学的欠陥が生じることはない。その後、乾燥又は硬化を行うことによって耐久性の被膜が得られる。なお、目に見える欠陥の無い被覆製品もまた提供される。
【０００７】
【好適な実施の態様の説明】
本発明に係る被覆装置１０を図１に示す。この被覆装置１０は、前述のごとき米国特許出願明細書中に記載されたような多段成形被覆装置中の一部であってもよいし、あるいは図示のごとくに独立した装置であってもよい。
被覆装置１０は入口１２及び出口１４を有すると共に、入口１２の近くに配置された噴霧器１６、噴霧器１６の下流側のフレーム１９内に取付けられたアプリケーター１８、アプリケーター１８に対向する後退可能なバッキングローラー２０、及び出口１４の近くの下流端に配置された一次駆動装置２２を含んでいる。シート材料２４は入口１２から供給され、そして噴霧器１６及びアプリケーター１８を経由して出口１４に至る。かかるシート材料２４は一連のローラー２５によって支持することができる。また、アプリケーター１８の下流側には、硬化用の熱線又は紫外線Ｒを供給するために随意の硬化ボックス２６を設けることもできる。
【０００８】
図２及び３に一層詳しく示された噴霧器１６は、マニホルド３０に連結された複数の噴霧ノズル２８から成っている。この実施例においては、噴霧ノズル２８はシート材料２４の下面３２及びアプリケーター１８に向けて液状塗料３４の流れを噴霧するように配置されている。
図２及び３に詳しく示されたアプリケーター１８は、支持部材３６と、それを覆う弾性かつ圧縮性の含浸可能な材料で作られた圧縮性スリーブ３８とから成っている。支持部材３６は、裏板４１に固定された複数の台形ナイロンブロック３９によって構成されている。かかるブロック３９はねじ４３によって裏板４１に固定されている。支持部材３６及びスリーブ３８は、シート材料２４の下面３２に接触するように構成されている。裏板４１の下方のフレームには調整板４５が固定されている。この調整板４５のねじ穴には、裏板４１の下面と係合するように複数の調整ねじ４７が取付けられている。これらの調整ねじ４７は、シート材料２４に隣接した支持部材３６が及ぼす圧力の調整を可能にする。
【０００９】
この実施例においては、シート材料２４は図示のごとくに波形を成しており、また支持部材３６はシート材料２４の下面とかみ合うような波形表面４０を有している。なお、スリーブ３８は図示のごとく支持部材３６の形状に順応している。
図１及び３に詳しく示されたバッキングローラー２０は、シート材料２４を横断しながら後退可能なフレーム４２上に取付けられ、そしてニップ４４の位置において対向するアプリケーター１８と係合している。このバッキングローラー２０は、図示のごとく、コアローラー４６と、シート材料２４の波形とかみ合うよう軸方向に沿って互いに離隔した複数のローラー４８とから成っている。バッキングローラー２０とアプリケーター１８との間にシート材料２４が存在する場合、ローラー４８はシート材料２４の上面５０に接触し、そして図示のごとくアプリケーター１８の対応する波形表面にシート材料２４の下面３２を押付けるように働く。
【００１０】
シート材料２４は、出口１４の近くの下流端に配置された一次駆動装置２２（図１及び４参照）により、装置１０を通して引取られる。本発明においては、シート材料２４を透明な波形シートに熱成形した後、連続的にアプリケーター１８で被覆することができる。あるいはまた、シート材料２４を成形してから所望の長さ及び幅に切断し、そして後日にアプリケーター１８で被覆することもできる。いずれの場合にも、温室用途のために役立つ透明な波形シートが得られる。
【００１１】
図１及び４に詳しく示された一次駆動装置２２はアプリケーター１８の下流側においてシート材料２４と係合し、そしてそれを所定の引取速度で引取るために役立つ。図示された実施例においては、一次駆動装置２２はフレーム５３内に後退可能に取付けられた１対の互いに離隔した上部駆動ローラー５２及びやはりフレーム５３内に取付けられた１対の支持ローラー５４から構成されている。なお、各々の支持ローラー５４は金属コア５６上に弾性スリーブ５８を配置したものから成っている。上部駆動ローラー５２はシート材料２４の上面５０に接触し、そしてシート材料２４を下流方向に移動させる。各々の上部駆動ローラー５２は、通例、シート材料２４の波形とかみ合うよう互いに離隔した複数の環状駆動輪５９を金属コア又は軸部材５８上に取付けたものから成っている。各々の駆動輪５９は弾性の環状スリーブ又はカバー６０を有している。運転に際しては、上部駆動ローラー５２及び支持ローラー５４が両者間にシート材料２４を挟み、そして装置１０を通してシート材料２４を引取るために役立つ。
【００１２】
波形のシート材料２４は、図５に示されるごとく、平坦なポリカーボネートシートの基層と紫外線安定化されたキャップ層との同時押出しによって得られた原材料から製造することができる。かかるシート材料２４の厚さは、用途及び完成製品の厚さに依存する。通例、温室用途のための厚さは約０．０３３インチである。かかるシート材料２４は前述のごとき米国特許出願第０７／９６０４８９号の技術に従って成形されるが、ここでは詳細な説明は省略する。
【００１３】
図３に示されるごとく、噴霧器１６はシート材料２４の下面３２及びアプリケーター１８に向けて液状塗料３４の流れを噴霧する。かかる液状塗料３４はアプリケーター１８の上流側の下面３２及びアプリケーター１８に向けて注がれる。スリーブ３８はその液状塗料を吸収して含浸状態になり、そして余分の液状塗料は流れ落ちる。アプリケーター１８を通してシート材料２４が引取られるのに伴い、アプリケーター１８の下流側におけるシート材料２４の下面３２上には未硬化被膜７６が形成される。この未硬化被膜７６は空気中で硬化させることもできるし、あるいは硬化ボックス２６内で硬化させて耐久性の被膜７８とすることもできる。
【００１４】
図１に詳しく示された硬化ボックス２６は、通例、開放された入口又は上流端８２及び出口又は下流端８４を有する閉鎖型ハウジング８０を含んでいる。ハウジング８０の内部には１個以上の硬化素子８６が配置されているが、これらは硬化用の輻射線Ｒを発生するためのヒーター又は紫外線源であればよい。シート材料２４は入口８２から出口８４に向かってハウジング８０内を移動し、そして硬化素子８６の傍を通過する。その際の引取速度は、下面３２上の未硬化被膜７６が硬化して図示のごとくに耐久性の被膜７８を形成するように調整される。
【００１５】
シート材料２４の被覆が完了した後、互いに離隔した上部駆動ローラー５２が動力で駆動される支持ローラー５４と共に形成するニップの位置においてシート材料２４と係合する。なお、かかる係合は波形の中間部分で行われ、従ってシート材料２４及び被膜７８が損傷を受けることはない。
本発明に従えばまた、シート材料の被覆方法が提供される。かかる方法によれば、下向きに配置された少なくとも１つの被覆可能な表面を有するシート材料が移動可能に支持され、そしてその被覆可能な表面が弾性の含浸可能なアプリケーターに接触させられる。アプリケーターの上流側において十分な量の硬化性液体の流れが被覆可能な表面上に噴霧される結果、アプリケーターは硬化性液体で含浸される。余分の硬化性液体は除去されるので、被膜中に顕著な光学的欠陥が生じることはない。その後、乾燥又は硬化を行うことによって耐久性の被膜が得られる。
【００１６】
所望ならば、シート材料２４の上面５０を被覆することも可能である。しかしながら、この場合には余分の液状塗料を適宜に排出させることが必要である。前述のごとくに余分の液状塗料の排出が容易である点から見れば、下面３２を被覆することが好ましい。
本明細書中に記載されたごとくにして各種の被膜を設置することができる。たとえば、遊離したＯＨ基を有する重合体から成る滴下防止被膜は防露被膜として有用である。有用な防露被膜の実例としてはポリビニルアルコールが挙げられる。また、引っかき防止被膜も使用することもできる。そのためには、たとえば、メラミンホルムアルデヒド、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリオール及びポリシロキサンを使用することができる。
【００１７】
液状塗料は、比較的低い粘度（たとえば、２５℃で約６センチストークスの粘度）の下で噴霧することによって供給される。かかる液状塗料は各種の添加剤（たとえば、紫外線硬化剤や熱硬化剤）を含有し得ることを理解すべきである。なお、熱又は紫外線の作用下における硬化速度は、空気中において通例数秒未満である。
【００１８】
被覆製品は図５に詳しく示されている。前述のごとく、シート材料２４上に硬化被膜７８が設置されている。好適な硬化被膜７８は、透明であると共に、本発明に従って目に見える欠陥を生じることなしに形成されたようなものである。すなわち、計測器の助けを借りなければいかなる欠陥も検出されないことが好ましいのである。なお、温室用途の場合、かかる被覆製品は約８６％以上の透過率及び０．１未満の曇り度を有することが好ましい。
【００１９】
支持部材３６上の圧縮性スリーブ３８を構成する織物材料は、約０．１８７〜０．１２５インチの範囲内の未圧縮厚さを有していればよい。バッキングローラー２０とアプリケーター１８とが係合した場合、スリーブ３８は約１０〜約７５％の範囲内で圧縮される。なお、スリーブ３８は約５０％の圧縮率の下で液状塗料３４を吸収して含浸状態になることが可能である。それと同時に、圧縮された含浸状態のスリーブ３８はシート材料２４の波形に順応し、そして気泡などの光学的欠陥を生じることなしに液状塗料３４をシート材料２４上に塗布する。スリーブ３８として有用な材料は天然の綿繊維である。液状塗料によって濡れることのできるものであれば、その他の材料（たとえば、ポリエステルや羊毛）を使用することもできる。
【００２０】
以上、現時点において好適と考えられる本発明の実施の態様を記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに様々な変更態様が可能であることは当業者にとって自明であろう。それ故、前記特許請求の範囲は本発明の範囲内に含まれるこのような変更態様の全てを包括するものと解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート材料被覆装置の全体を示す略図である。
【図２】上流端から見たシート材料被覆装置の部分端面図であって、アプリケーター及びバックキングローラーがシート材料に接触している状態を示している。
【図３】アプリケーターの部分側面図である。
【図４】一次駆動装置の部分端面図である。
【図５】被覆済みのシート材料を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０  被覆装置
１２  入口
１４  出口
１６  噴霧器
１８  アプリケーター
２０  バッキングローラー
２２  一次駆動装置
２４  シート材料
２６  硬化ボックス
３２  下面
３４  液状塗料
３６  支持部材
３８  スリーブ
３９  ナイロンブロック
４１  裏板
５０  上面
５２  上部駆動ローラー
５４  支持ローラー
６２  基層
６４  キャップ層
７６  未硬化被膜
７８  硬化被膜
８０  ハウジング
８６  硬化素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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