(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布面上を流れる塗布液の縁部を画定するエッジガイドであって、湿潤面と、湿潤線に沿って前記湿潤面に接触する非湿潤面とを有し、前記湿潤線が、前記塗布面上を流れる塗布液の表面との接触を維持することができる物理的特性を有し、前記塗布液と前記エッジガイドとの間に非直線状の湿潤輪郭を形成するエッジガイド。
【請求項２】
液体を支持体上に塗布する方法であって、
塗布液を供給するステップと、
１つまたは複数の供給スロットを有する塗布面と、
スライド塗布装置の前記塗布面の縁部に沿った長さ方向に延在するエッジガイドであって、湿潤面と、湿潤線に沿って前記湿潤面に接触する非湿潤面を有し、前記湿潤線は、前記湿潤線と塗布面上を流れる前記塗布液の表面との間に接触を維持する物理的特性を有し、前記塗布液と前記エッジガイドとの間に非直線状の湿潤輪郭を形成するエッジガイドと、を備える塗布装置を形成するステップと、
前記塗布液を前記１つまたは複数の供給スロットから前記スライド塗布装置の塗布面上を支持体まで流すステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、スライドおよびカーテン塗布装置などのダイ型塗布装置、これらのエッジガイドを含む塗布装置、および各々の装置を使用する方法に関する。
背景技術
スライドおよびカーテン塗布法などのダイ型塗布法は、移動するウェブ上に液体を塗布する際に有用であることが周知である。一般に、スライドおよびカーテン塗布装置は、1つまたは複数の供給スロットを備えた塗布面を含む。液体は、供給スロットから塗布面上を下のリップに流れ、移動する支持体に塗布される。
エッジガイドは、スライドまたはカーテン塗布装置の塗布面の長さに沿って配置し、塗布面上の液体に流れを方向付けることができる。従来のエッジガイドの場合、塗布液によるエッジガイドの湿潤は、塗布液によるエッジガイドの最初の湿潤により決まり、その後、塗布液がエッジガイドを通過して流れる際に、塗布液とエッジガイドとの間の不規則な相互作用によって決まる。塗布液がエッジガイドと相互作用する方法に影響を及ぼす可能性がある特定の要素としては、塗布液とエッジガイドとの間の表面張力効果、塗布液の特定の化学作用、塗布液の粘度、1種類または複数種類の塗布液の流量、塗布液の乾燥およびエッジガイドとダイの全体的な物理的特性がある。複数の供給スロットを使用するとさらに複雑になり、複数の供給スロットは、既に流れている液体の下に塗布液を導入し、塗布面の長さに沿って流れる液体の流れを分裂させることができる。
従来のエッジガイドは、塗布液とエッジガイドとの間の不規則な相互作用を修正しない。したがって、従来のエッジガイドの場合、塗布液によるエッジガイドの湿潤が変動する。こうした変動の1つの結果として、エッジガイド上の塗布液が乾燥する可能性がある。塗布液がエッジガイドの表面に可変的に接触する場合、塗布液が乾燥する可能性がある。乾燥しつつあるかまたは乾燥した塗布液は、高粘度の材料の塊が生じるか、あるいはゴム状の乾燥した塗布材料の塊が生じて、その塊は、塗布液に接触しないガイド（非湿潤面）に達する可能性がある。塗布液とエッジガイドとの間の接触を調節する能力によって、塗布液がエッジガイドに接触する塗布液中のエッジ部における塗布液の高さを調節することができるため、従来の公知のエッジガイドに比べていくつか長所がある。たとえば、本発明のエッジガイドは、エッジガイドに沿った塗布液の乾燥を防止し、塗布材料におけるエッジの条を減少させるかまたはなくすことができる。塗布製品の品質が改善されると同時に、製造時に生じる廃棄物の量も減少する。また、本発明は、塗布液の厚さをより均一にする。なぜなら、塗布液はスライドまたはカーテン塗布装置の塗布面の下を流れ、その結果、特に縁部においてクロスウェブの厚さがより均一な塗布製品が形成されるからである。コーティングの厚さの均一性が改善されることにより、塗布製品の有用性が高まり、塗布ウェブのより広い部分を使用して塗布製品として販売することなどが可能である。結果として得られるコーティングの厚さの均一性によって、塗布材料を乾燥させる際の均一性も改善される。塗布材料の縁部における不均一な乾燥がなくなると、塗布装置の構成要素上に好ましくない塗布材料が蓄積するなど、製造の複雑さを防ぐことができる。
本発明の一態様は、湿潤線によって上部に湿潤面が画定されたエッジガイドに関する。湿潤線は、湿潤線と塗布液のメニスカスとの間の接触を維持する物理的特性を有する。湿潤線は、エッジガイドに接触する液体の所望の湿潤輪郭を形成するある輪郭を有する。この物理的特性は、湿潤輪郭の上におけるエッジガイド表面の表面エネルギーと湿潤輪郭の下におけるエッジガイド表面の表面エネルギーの差、隅などの特性、またはこれらの特性の組合せであることが好ましい。湿潤輪郭は、有用であるかまたは改善された塗布方法を確率するかまたは塗布製品を形成する任意の輪郭で良い。塗布輪郭は、塗布液の一定の直線、傾斜線、または深さ輪郭に近似する輪郭で良い。
本発明のもう1つの態様は、塗布装置用のエッジガイドである。このエッジガイドは、湿潤面と湿潤線とを含む。湿潤線は、湿潤面の上部を画定する。湿潤面は、塗布液により濡らすことができ、湿潤線は、エッジガイドを通過して流れる塗布液の膜との接触を維持することができる。乾燥した材料は、完成塗布材料に条を生じ、塗布製品の縁部に無駄が生じる可能性がある。
エッジガイドに沿った湿潤が不均一である場合に考えられるもう1つの結果は、液体がエッジガイドに接触する塗布液の深さが不均一になることであり、たとえば、表面張力効果によって、エッジガイドに沿った部分の塗布液の深さは、エッジガイドから離れたスライド塗布装置の中央部など、表面張力の影響がない塗布液の深さと異なる。こうした不均一な塗布液の深さは、製造される塗布材料の縁部の塗布厚さが不均一になることを意味する。塗布厚さが不均一な場合、塗布材料の乾燥が不均一になり、不均一に塗布された縁部が著しく無駄になる。塗布材料の乾燥が不均一であると、未乾燥材料が塗布装置内の各機構に接触する場合などのように製造工程が複雑になる。さらに、これらの不均一に塗布された縁部の品質は一貫しなくなり、規格に適合しない場合が多い。不合格の製品は廃棄され、著しい量の無駄が生じる。一例として、130cm幅の塗布ウェブの場合、不均一に塗布された縁部は各々の縁部において4cmにも達し、塗布材料の6％を超えることになる。
必要だが先行技術で不可能なことは、スライドまたはカーテン塗布装置を使用して液体を支持体上に塗布する方法であって、エッジガイド付近の塗布液の深さをより正確に調節できる方法である。この方法では、支持体、特に塗布縁部においてさらに均一な塗布が可能であり、その結果、塗布製品の品質が改善され、製造時の無駄が減少する。
発明の開示
本発明では、エッジガイドの湿潤は、エッジガイドと塗布液とスライド塗布装置などとの不規則な相互作用によって決まるのではない。本発明は、湿潤線を形成し、この線より下で塗布液がエッジガイドの表面を濡らすことにより、塗布液によるエッジガイドの湿潤を正確に制御する。
本発明では、塗布液（湿潤面）が接触するエッジガイドの範囲および塗布液の上面を含む縁部の範囲全体を正確に制御してメニスカスを形成し、それにより塗布液の上面が湿潤線から離れて移動するのを防ぐ。湿潤線は、塗布面上を流れる塗布液の深さ輪郭に対応する。
本発明のもう1つの態様は、上記のエッジガイドを上に取り付けられたスライド塗布装置である。本発明のさらにもう1つの態様は、移動する支持体上に液体を塗布する方法である。この方法は、上記のエッジガイドを上に取り付けられたスライドまたはカーテン塗布装置を使用する。
【図面の簡単な説明】
図1は、塗布面を有し、塗布液が複数の供給スロットから塗布面上を流れるスライド塗布装置を示す。エッジガイドは、塗布面の両方の縁部に配置されている。
図2は、スライド塗布装置の側面図であり、塗布液が塗布面上を流れる際の塗布液の深さ輪郭の変化を示す。
図3および4は、本発明のエッジガイドの実施例の斜視図である。
図6〜9は、本発明のエッジガイドの実施例の端断面図であり、スライド塗布装置の塗布面上を流れ、エッジガイドに接触する塗布液を示す。
発明を実施するための最良の形態
図1は、スライド塗布装置の実施例を示す。この図では、スライド塗布装置2は、スロット幅wの1つまたは複数のスロット6を有する塗布面4を備える。塗布装置2は、塗布装置2の長さに沿って配置されたエッジガイド12をさらに備える。塗布液８は、供給スロット6から流れ、膜として塗布面4上を流れる。塗布液は、エッジガイド12の表面に接触する。本明細書はスライド塗布用途に関連してエッジガイドを説明しているが、本発明のエッジガイドは、塗布液が上を流れる塗布面と、任意に複数の供給スロットとを備えるタイプの任意の塗布装置に有用であることが分かる。本発明は、特に、カーテン塗布装置と組み合わせても有用である。
スライド塗布装置2は、塗布面4に沿って2つ以上の供給スロットを備えることが好ましい。複数の供給スロットを使用すると、カーテンおよびスライド塗布の先行技術で周知のように、たとえば多層コーティングなど、複数種類の塗布液を塗布することができる。たとえば、画像形成用途に有用な製品は、先行技術で周知の1つまたは複数の感光層、ハレーション防止層、中間層など、塗布材料の複数の層を含むことができる。これらの異なる塗布層は各々、塗布面の異なる供給スロットから異なる塗布液を同時に導入することにより、支持体上に塗布することができる。異なる液体は、別個の層として塗布面上を流れ、多層コーティングとして支持体上に塗布することができる。本明細書では、塗布面上を流れる塗布液は、1つ層から成るか複数の層から成るかに関わらず、「塗布液」と総称する。
本明細書を実践する際、塗布液は、スライドまたはカーテン塗布装置を使って塗布することが可能な任意の液体で良い。たとえば、塗布液は、溶剤ベースの溶液、水ベースの溶液、または分散液で良い。塗布液は、接着剤、ラテックス、ペンキとして、写真、サーモグラフもしくは光サーモグラフ材料などの感光性材料の要素または層として、または磁気媒体の磁気または非磁気層などとして一般に塗布される任意の液体で良い。あるいは、塗布液は、たとえば熱または放射線に暴露することにより、塗布後に硬化、凝固または架橋することができる組成物で良い。
塗布液は固体成分を含むことができるが、こうした固体成分は、たとえば接着剤として、写真、サーモグラフもしくは光サーモグラフ材料の成分または要素として、または磁気記録媒体、染料、放射硬化可能な材料、研磨材料もしくは微細研磨材料の要素もしくは層として有用な任意の材料で良い。溶剤成分は、塗布技術に有用であることが周知の水または任意の有機溶剤で良く、メチルエチルケトン（MEK）、トルエン、テトラヒドロフラン（THF）、メチルイソブチルケトン（MIBK）、またはこれらの混合物がある。
スライド塗布システムに頻繁に使用される好適な塗布液としては、写真フィルム、x線フィルム、グラフィックアートフィルムなどの画像形成要素として有用であることが周知の水ベースの溶液、乳化剤、分散液、またはゲルがある。これらの塗布液の固体成分は、一般に、ゼラチン、ポリビニルアルコールまたは水性フィルム形成ラテックスなどであり、多くの場合、放射線過敏材料（たとえばハロゲン化銀化合物）、艶消剤、増感剤、硬化剤など、その他の公知であって有用な配合剤を含むことができる。これらの要素に対する溶剤は一般に水だが、有機溶剤もある。
スライド塗布システムに頻繁に使用されるその他の好適な塗布液としては、有用な光サーモグラフおよびサーモグラフ画像形成要素、フォトレジストおよび感光性ポリマーであることが周知の有機溶剤ベースの溶液、乳化剤、分散液、またはゲルがある。これらの塗布液の固体成分としては、一般に、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテートまたはポリ塩化ビニルなどの結合剤があり、感光性材料（たとえばハロゲン化銀化合物）、艶消剤、増感剤、硬化剤など、公知であって有用なその他の配合剤もある。これらの要素に対する溶剤は、一般に、メチルエチルケトン（2-ブタノン、MEK）トルエン、メタノールまたはこれらの混合物である。好適な塗布液の特定の例としては、米国特許第08/340,233号（1994年11月16日に提出）、米国特許第5,434,043号および第5,496,695号に記載されている塗布液、並びに米国特許第5,378,542号および第5,415,993号に記載されているオルガノゲルがある。
本発明のエッジガイドを図3に示す。この図では、エッジガイド12は、任意の底面14と、湿潤面16と、非湿潤面18とを備える。湿潤線20は、湿潤面16と非湿潤面18との間の境界に存在し、湿潤面16の範囲を湿潤線20の下の範囲として確定し、かつ非湿潤面18の範囲を湿潤線20の上の範囲として画定する。湿潤線20は、所望であるかまたは任意の有用な輪郭を有することができ、本明細書では、この輪郭を「湿潤輪郭」と記載する。湿潤輪郭は、塗布工程または塗布製品に有用であるかまたは好ましい結果を生じる任意の輪郭で良い。たとえば、湿潤輪郭は、一定の線（つまり直線）、傾斜線、またはエッジガイド付近の塗布液の輪郭に近似する輪郭で良い。
本発明の好適な実施例では、湿潤輪郭は、塗布液の予め決められた深さ輪郭に相当する。塗布液が1つまたは複数の供給スロットから塗布面上を流れる際、塗布面上の塗布液の深さは、塗布面の長さに沿って変化する可能性がある（図2参照）。これは、塗布液が1つの塗布面の複数の供給スロットから流れる場合に特に言えることである。たとえば、塗布液が第2の供給スロットから導入され、これにより上流の供給スロットから流れる塗布液と合流すると、全体の塗布液の深さは変化し、増加または減少する。スライド塗布ダイ装置の破断図を示す図2を参照すると、塗布液8は、塗布面4に沿った複数の供給スロット6から流れ、塗布液の深さは、塗布装置２の長さに沿って変化する。
好適な実施例では、エッジガイドの湿潤輪郭は、以下の関係に基づく塗布液の深さに対応する：
h(x)＝C1＋d(x)                                        (I)
ここで、hは、塗布面の長さに沿った一定の距離(x)における塗布面上の湿潤線の高さであり、dは、塗布面に沿った同一距離における塗布液の安定状態の深さであり、C1は、好ましくは約−635〜＋635μmの範囲内の定数であるが、−381〜＋381μmの範囲であれば特に好ましい。塗布液の安定状態の深さdは、塗布液の縁部から十分に離れており、塗布液が塗布液と外部の力との間の相互作用、つまり塗布液とエッジガイドとの間の表面張力またはメニスカス力、またはエッジガイドが存在する場合、塗布液と塗布面との間のメニスカス力により影響を受けない塗布面上のある位置における塗布液の深さとして定義される。つまり、安定状態の深さdは、塗布液の深さが塗布面の幅に沿って変化しない位置、たとえばカーテンまたはスライド塗布装置の中央部またはその付近において測定する。塗布液の「深さ輪郭」は、塗布面の長さ上の塗布液の経路に沿った複数の位置における塗布液の安定状態の深さを測定して生成される点の連続的または半連続的な集合として定義される。
もう1つの好適な湿潤輪郭は、以下の関係に従って、塗布液の安定状態の深さ輪郭に対してある定数を乗じた値に相当する：
h(x)＝C2d(x)                                          (II)
ここで、hおよびdは上記で定義したとおりであり、C2は、好ましくは約0.5〜1.5の範囲内の定数であるが、約0.8〜1.2の範囲であれば特に好ましい。
本発明のエッジガイドでは、塗布液は、湿潤線より下のエッジガイドの表面（湿潤面）を濡らす。塗布液は、平衡状態において、液体が湿潤面上に広がる場合に、エッジガイドの湿潤面を「濡らす」と考えられる。これは、たとえばエッジガイドと塗布液との間の接触角によって測定することができる。接触角がゼロまたはゼロに近い場合、塗布液はエッジガイドを濡らすと言うことができる。湿潤を定義する別の方法では、塗布液は、エッジガイド上の塗布液の塗布係数Sがゼロより大きい場合、エッジガイドを濡らすと考えられる。塗布係数Sは、塗布液の蒸気を含む平衡状態におけるエッジガイドの表面エネルギー（σSV）からエッジガイド表面と塗布液との間の界面張力（σSL）と塗布液の蒸気を含む平衡状態における塗布液の表面張力（σLV）を差し引いた値として定義される：
S＝σSV−σSL−σLV                                    (III)
（1992年発行のEdward D. CohenおよびB. GutoffのModern Coating and Drying Technologyの129〜30ページ、ISBN 1-56081-097-1参照。）
湿潤面の湿潤は、塗布液の表面張力に関して湿潤面の表面エネルギーを調節することにより促進することができる。一般に、湿潤面の表面エネルギーは、塗布液がエッジガイドの湿潤面を濡らすためには、塗布液の表面張力より大きくなければならない。あるいは、塗布液による湿潤面の湿潤を促進させるには、湿潤面の表面エネルギーは、公知のいくつかの技術のどれかにより変えることができ、こうした技術としては、ベーパホーニング、グリットブラスト処理、サンドブラスト処理、研磨、化学的蝕刻などの化学的方法、およびこれらの組合せがあり、これらはすべて、表面の表面エネルギーを増加させる上で有用であることが周知である。ある表面の表面エネルギーは、たとえば1982年発行のAdamsonのPhysical Chemistry of Surfaces、第4版に記載されているウィルヘルミープレート法などの公知の方法で測定することができる。ある液体の表面張力は、フィッシャーモデル21表面張力計などの張力計を使用して、ウィルヘルミープレート法またはドノオイリング法などの公知の方法で測定することができる。接触角は、Rame-Hart Inc.が市販しているNRL接触角測角器などの測角器を使用するか、または明視化法で測定することができる。
塗布液でエッジガイドを湿潤線まで確実に濡らすことにより、塗布液膜の縁部付近の塗布液の深さを調整することができる。エッジガイドに接触する塗布液は、湿潤線により画定した所望のレベルまでエッジガイドを塗布液で確実に濡らすことにより、所望の深さに達するように調整することができる。これは、塗布液の縁部は、所望の深さ輪郭を有するように調節できることを意味する。こうした深さ輪郭は、たとえば、塗布面の幅に沿って非常に均一な厚さの輪郭を生じ、特に塗布液の縁部が改善される深さ輪郭である。
本発明のエッジガイドは、湿潤線に隣接するかまたは湿潤線の上に「非湿潤面」を任意にさらに含むことができる。塗布液は、非湿潤面に接触するのを実質的に妨げられる。「接触するのを実質的に妨げられる」という語句は、エッジガイドの非湿潤面を通過する塗布液の規則的な流れはないことを意味し、湿潤線上の飛沫または断続的な流れによる偶発的な接触は、この定義の範囲内の「接触」とは考えない。また、本明細書で使用する「非湿潤」および「非湿潤面」という用語は、実際に塗布液に接触しないエッジガイドの範囲と定義する。「非湿潤」は、塗布液によって濡らすことができない表面を必ずしも指すのではなく、塗布液は、非湿潤面を濡らすことができてもできなくても良い。非湿潤面は任意であると言える。なぜなら、本発明のエッジガイドは、本質的に断面の幅がなく、単に湿潤面から成る平らな製品であり、湿潤面の上部縁部は、メニスカスを維持することができる湿潤輪郭に形成されるからである。
本発明を実践する際、塗布液の上面は湿潤線とメニスカスを形成する。これは、塗布液が湿潤面のある部分と接触しなくなるのを防止し、塗布液が非湿潤面と接触するのをさらに防止する。塗布液のメニスカスは、多くの技術のどれかによって湿潤線上に維持することができる。これらの技術を用いると、湿潤線は、エッジガイド上の「ピンポイント」として作用するように設計することができる。
「ピンポイント」は、図3および4に示すように、実際にはエッジガイドの長さに沿った特徴を指すが、図5〜9に示すように、断面で見た場合の点として表すことができる。ピンポイントは、隅または溝など、エッジガイドの適切な物理的特徴を含む可能性がある。あるいは、ピンポイントは、湿潤面の表面エネルギーと非湿潤面の表面エネルギーとの差の結果である場合もある。あるいは、ピンポイントは、1つの溝または溝の集合など、エッジガイドのその他のいくつかの物理的または化学的特徴の結果であるか、または1つまたは複数のこうした特徴の組合せの結果である場合もある。
エッジガイド上の好適なタイプのピンポイントは、湿潤面と非湿潤面との表面エネルギーの差である。上記のとおり、塗布液はエッジガイドの湿潤面を濡らす。塗布液がエッジガイドの非湿潤面に接触するのを防止するには、塗布液が濡らすことができない非湿潤面を形成すると良い。こうした表面は、多くの異なる基準で定義することができる。たとえば、非湿潤面は、表面エネルギーが塗布液の表面張力より低い表面として定義することができる。湿潤面および非湿潤面の塗布係数に関して定義するように、湿潤面（Sw）上の塗布液の塗布係数は、非湿潤面（Snw）上の塗布液の塗布係数より大きいことが好ましく、ここでSnwは、ゼロ未満でありことが好ましく、ゼロよりはるかに低ければさらに好ましい。好適な塗布係数基準を満たすことは、実際問題として必ずしも不可能なことではないので、表面エネルギーの有用な差は、表面エネルギーσNWが湿潤面の表面エネルギーσWより低い非湿潤面を形成することにより生成することができる。
湿潤面と非湿潤面との表面エネルギーの差により定義されるピンポイントを有する本発明の実施例を図3および5に示す。図5は、エッジガイド12を通過して流れる塗布液8の端面図である。この図では、エッジガイド12は、湿潤面16と非湿潤面18とを備え、これらの表面は、湿潤線20部分で会合する。湿潤面16の表面エネルギーは、塗布液8の表面張力より大きい。対照的に、非湿潤面18の表面エネルギーは、塗布液8の表面張力より低い。その結果、塗布液8は、湿潤線20までの湿潤面16に接触して濡らすが、湿潤線20より上の非湿潤面18には接触しない。この構成では、エッジガイド12におけるかまたはその付近の塗布液8の深さは、湿潤線20の高さhに対応する所望のレベルに調整することができる。
湿潤面と非湿潤面との表面エネルギーの差に基づいてピンポイントを生成するには、非湿潤面の有用な表面エネルギーは、塗布液が非湿潤面を濡らすのを防ぐ任意の表面エネルギーで良い。非湿潤面の正確な表面エネルギーは、湿潤面の表面エネルギーおよび塗布液の表面張力などの要素によって決まる。非湿潤面の好適な表面エネルギーは、約20dine/cm2未満である。表面エネルギーが低い非湿潤面は、たとえば表面エネルギーが低い材料をエッジガイドの非湿潤面上に塗布することにより形成することができる。低表面エネルギーのコーティングは先行技術で公知であり、フルオロカーボンポリマー、シリコーン含有ポリマーなどのシリコーン材料などから構成することができる。これらの材料は、たとえばDuPontが「SILVERSTONE」の商標で市販している。
好適な低表面エネルギーのコーティングは、本出願と同日に提出され、代理人名簿番号が51761USA1Aの同時係属特許出願（Milbourn等）に記載されている耐久性のある低表面エネルギーの組成物である。この耐久性のある低表面エネルギーの組成物は、以下の反応生成物を含む：(i)フルオロ脂肪族側基、有機側基およびエポキシシランに反応可能な側基を含む弗素化オリゴマー、並びに(ii)エポキシシラン。弗素化オリゴマーは、以下に結合したオリゴマー化脂肪族主鎖を含むことが好ましい：(i)完全に弗素化した末端基を有するフルオロ脂肪族基、(ii)複数の炭素原子を含み、任意に1つまたは複数のカテナリー状酸素原子を含む有機基、並びに(iii)エポキシシラン、各々のフルオロ脂肪族基、有機基と反応可能な基、および共有結合、ヘテロ原子または有機結合基を介してフルオロ脂肪族主鎖に個々に結合するエポキシシランと反応可能な基。また、エポキシシランは、エポキシ末端基および重合性シラン末端基を含むことが好ましい。こうしたエポキシシラン組成物の例としては、以下がある：
0003859725.tif 000002
ここで、mおよびnは1〜4の整数であり、Rは、炭素原子が10未満の脂肪族基、炭素原子が10未満のアクリル基、または(CH2CH2O)jZの公式の基であり、この公式では、jは少なくとも1の整数であり、Zは炭素原子が10未満の脂肪族基である。
本発明のその他の実施例では、ピンポイントは、たとえば湿潤線に配置される隅など、エッジガイドの構造上の特徴により形成することができる。ピンポイントとして正しく作用する隅は、曲率半径が100μm未満で良いが、50μm未満であれば好ましい。本発明のこの実施例の一例を図4および7に示す。図6は、エッジガイド12aを通過して流れる塗布液8の端面図である。図6では、塗布液8は、湿潤面16ａに沿ってエッジガイド12aに接触する。湿潤面16ａは、約90°に等しい角度α1を有する隅において非湿潤面18ａと会合する。湿潤面16ａと非湿潤面18ａとの間のこの隅は、塗布液8の上面を湿潤線20ａにピン結合し、メニスカスを形成する。全体の湿潤面16ａは塗布液8に接触し、塗布液がエッジガイド12ａに接触する塗布液の縁部における塗布液8の深さが調節される。あるいは、非湿潤面18ａに低エネルギーの材料を塗布すると、低エネルギーの表面が形成されて、湿潤線における塗布液のピン結合を強化することができる。
本発明のさらにもう1つの実施例では、非湿潤面は、湿潤面から引っ込めることができる。この実施例を図7に示すが、この図は、エッジガイド12bを通過して流れる塗布液8の端面図を示す。図7では、エッジガイド12ｂは、湿潤面16ｂと非湿潤面18ｂとを含む。湿潤面16ｂは任意の隅を含むが、この隅は、この実施例では粘性の前進流に影響を及ぼすように含まれる。非湿潤面18bは、湿潤面16bから引っ込んでおり、引っ込んだセグメント15ｂと非湿潤セグメント16bの2つのセグメントから成り、これらのセグメントには、低エネルギーのコーティングを塗布することができる。
塗布面上のある距離xにおける湿潤線の高さhは、同一距離における塗布液の安定状態の深さdより低くなるか（h<d）、塗布液の安定状態の深さdに等しくなるか（h=d）、あるいは塗布液の安定状態の深さより大きくなる（h>d）ように調整することができる。hとdとの関係は、本発明により生成されるコーティングに関して特定の長所が得られるように調整することができる。再び図6を参照すると、この図は、h<dである場合の本発明の実施例を示す。高さhが安定状態の深さdより低いことの長所は、エッジガイド付近の塗布面の縁部における塗布液の量が、安定状態の深さdにおける塗布液の量に比べて比較的少量であることである。こうした関係は、塗布材料の縁部における縁部ビードの形成を減少させるかまたは防止することができる。あるいは、高さhを安定状態の深さdより大きくすることも可能である。この実施例の一例を図8に示す。この図は、塗布液8に接触するエッジガイド12cの端面図である。
図9は、本発明のエッジガイドの他の実施例を示す。図9を見ると、湿潤面とエッジガイドの底面との間の角度α2は、塗布液の粘性の前進流、およびエッジガイドに接触する塗布液のメニスカスの形状に影響を及ぼすように変えることができる。また、角度α2によって、塗布装置のスロットの幅wを超えて延在する塗布液の量を変えることができる。塗布液の量が塗布液の縁部に向かって減少すると、縁部ビードの厚さもしくは幅またはこの両方が減少することにより、塗布装置の性能に影響する可能性がある。一方、角度α2が減少するにつれて、より広く浅い楔状の塗布液がエッジガイドの湿潤面に沿って存在し、この比較的大きい塗布液の表面積は、エッジガイドの湿潤面に沿って比較的大きい前進力を受ける。角度α2は、約35〜90°の範囲内であることが好ましい。
エッジガイドの底面14は、エッジガイドの任意の表面であり、スライドまたはカーテン塗布装置の塗布面を収容するのに適する任意の表面で良い。接触面の高さがたとえば図2に示すように長さに沿って均一である場合、エッジガイドの底面は、図3に示すように平らで良い。塗布面の高さが、たとえば供給スロット部において変化する場合、エッジガイドの底面は、図4に示すように、塗布面の高さの変化に適合するように除去することができる。底面が任意であるのは、この底面は、本質的にエッジガイドを所定の位置に支持する手段として備えられるからである。本発明のエッジガイドは、本質的に断面の厚さがない1枚の材料、つまり非湿潤面18から構成される。このタイプのエッジガイドは、たとえば湿潤面および非湿潤面の両端をエッジガイドの上部および底部に支持するなど、任意の有用な支持手段で支持することができる。あるいは、エッジガイドは、塗布面に組み込んでも良い。
本発明に基づくエッジガイドは、特定の塗布装置に使用するように特別に設計することが可能である。本発明のエッジガイドを製造するのに可能な1つの方法は、従来のエッジガイドを変更することである。エッジガイドの製造は、スライド塗布の分野で一般に公知であり、これらのエッジガイドは、一般に、プラスチック、ナイロン、TeflonTM、DelrinTM、鋼、アルミニウム、セラミック、複合材料などから作成される。従来のエッジガイドは、所望の湿潤輪郭を有する湿潤線により画定された湿潤面を適切なエッジガイド表面に形成することにより、本発明に従って変更することができる。この湿潤線を形成する第1のステップは、所望の湿潤輪郭を決めることである。好適な湿潤輪郭は、たとえば上記の方程式IまたはIIにより定義されるスライド塗布装置の塗布面上を流れる塗布液の安定状態における深さ輪郭に対応する。実際の深さ輪郭は、各々の塗布装置によって異なり、塗布面のサイズ、形状および角度、上に存在する供給スロットの数、塗布液の数およびその化学組成、各々の塗布液の流量、塗布液の温度、粘度などの要素によって決まる。
塗布液の深さ輪郭は、塗布面の長さに沿った一連の深さの測定値を求めることにより一般に得られ、各々の測定値は、塗布液の深さが塗布面の幅に沿って殆どまたはまったく変化しないスライド塗布装置上の位置において測定する。通常の位置は、一般に塗布面の中央部またはその付近である。塗布液の深さ輪郭は、塗布面に沿った様々な距離における塗布液の深さを手動で測定するなど、任意の様々な方法で決定することができる。たとえば、液体深さ輪郭測定器は、機械式スライド機構に取り付けた機械式プローブまたは非接触レーザーゲージなどの深さ測定装置から構成することができる。深さ測定装置を塗布面に沿った既知の位置に配置すると、一連の測定値を求めることができる。これらの測定点を内挿すると、連続的または半連続的深さ輪郭を生成することができる。実際の深さ輪郭を物理的に測定する代わりに、深さ輪郭は、たとえばFluid Dynamics InternationalのFIDAPまたはFluent Corp.のNEKTONなどの液体流動模倣製品を使用して、分析法または数値法により予測することができる。
湿潤輪郭を決定すると、その湿潤輪郭を湿潤線としてエッジガイドに組み込むことができる。低表面エネルギーの表面と高表面エネルギーの表面との間の境界から成る湿潤線を有するエッジガイドの場合、湿潤線は、エッジガイドの表面の一部をマスクした後、マスクされていない表面の表面エネルギーを変えることにより生成することができる。たとえば、湿潤面の表面エネルギーは、非湿潤面をマスクし、任意の有用な方法で湿潤面を粗くすることにより増加させることができる。次に、湿潤面を湿潤線までマスクし、マスクされていない非湿潤面に低エネルギーのコーティングを塗布することができる。
湿潤線をピンポイント（たとえば隅）などの構造上の特徴から構成する場合、エッジガイドは、湿潤線に構造上の特徴を含むようにエッジガイドを機械加工して製造することができる。この構造上の特徴は、研磨装置、フライス盤、電気プラズマ放電装置などのコンピュータ制御機械加工装置をコンピュータ支援設計（CAD）システムと組み合わせて使用することにより、エッジガイドに組み込むことができる。これらの実施例では、非湿潤面には、低表面エネルギーのコーティングを任意に塗布することができる。
本発明について、顕著な実施例に関して説明したが、その他の実施例および改良も意図されている。本発明は、具体的な実施例に限定されると解釈すべきではない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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