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DE3856466T2 - Verfahren zur gleichzeitigen Mehrfachbeschichtung - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Mehrfachbeschichtung

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DE3856466T2
DE3856466T2 DE3856466T DE3856466T DE3856466T2 DE 3856466 T2 DE3856466 T2 DE 3856466T2 DE 3856466 T DE3856466 T DE 3856466T DE 3856466 T DE3856466 T DE 3856466T DE 3856466 T2 DE3856466 T2 DE 3856466T2
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DE
Germany
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layer
web
liquid
application
water
Prior art date
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Application number
DE3856466T
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English (en)
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DE3856466D1 (de
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Seiji Ishizuka
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Application granted granted Critical
Publication of DE3856466T2 publication Critical patent/DE3856466T2/de
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn bei der Herstellung eines lichtempfindlichen fotografischen Materials, z. B. eines fotografischen Films und eines Druckpapiers, eines fotochemigrafischen Materials oder eines Aufzeichnungswerkstoffs, wie z. B. eines druckempfindlichen und wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapiers. Speziell betrifft die Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Aufbringen von Flüssigkeiten als zwei oder mehr übereinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn.
  • Ein Verfahren zur schnellen gleichzeitigen Mehrschichtauftragung bei einer Auftragungsvorrichtung mit Beschickungstrichter oder dergleichen ist im USA-Patent Nr. 4,001,024 offenbart. Zur Erhöhung der Auftragungsgeschwindigkeit wird hierbei eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von nur 1 mPas (1 cps) bis 8 mPas (8 cps) als unterste Schicht auf eine Bahn aufgetragen, um den Grad der Nassauftragung der flüssigen Substanz auf 2 bis 12 cm³ pro m² Bahnoberfläche einzustellen. Dabei ist lediglich eine sehr geringe Wirbelbewegung der gekrümmten Flüssigkeitsoberfläche zum gegenseitigen Vermischen der untersten und der zweituntersten Schicht zulässig, ohne dass auch die anderen Schichten davon beeinträchtigt werden.
  • Ein Auftragungsverfahren für eine Bahn mit einer dünnen Trägerschicht aus einer pseudoplastischen flüssigen Substanz mit einer Viskosität von 20 mPas (20 cps) bis 200 mPas (200 cps) bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ und einer Viskosität von 10 mPas (10 cps) oder weniger bei einer Schergeschwindigkeit von 100000 s&supmin;¹ wurde im USA-Patent Nr. 4,113,903 offenbart. Bei dem Verfahren wird die pseudoplastische Flüssigkeit, deren Viskosität bei niedriger Schergeschwindigkeit hoch und bei hoher Schergeschwindigkeit niedrig ist, als unterste Schicht auf der Bahn verwandt, um die Instabilität einer Auftragungsperle wie bei dem im USA-Patent Nr. 4,001,024 offenbarten Verfahren zu vermeiden. Die Flüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie keinen Newtonschen Fluss aufweist. Die Flüssigkeit muss ein ausgewähltes Spezialgemisch sein und sorgfältig zubereitet werden.
  • DE-A-32 38 904 offenbart eine gleichzeitige Mehrschichtauftragung, bei der eine Flüssigkeit bei niedriger Viskosität für die erste Schicht auf der Bahn eingesetzt wird, und eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität für die zweite Schicht eingesetzt wird. JP-A-60 255 172 beschreibt ein Verfahren zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung, mit dem gleichzeitig Beschichtungszusammensetzungen, die im Zustand einer Vielzahl von Schichten fließen, auf einen sich bewegenden bandartigen Träger aufgetragen werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wie in der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 54975/1988 (kein Stand der Technik) dargestellt ist, hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren zur schnellen gleichzeitigen Mehrschichtauftragung bei einer Auftragungsvorrichtung mit Beschickungstrichter entwickelt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeit, die die unterste Schicht auf einer Bahn bildet, aus Wasser besteht, wobei der Grad der Nassauftragung der Flüssigkeit 2 cm³ oder weniger pro 1 m² Bahnoberfläche beträgt, und die zweitunterste Schicht auf der untersten Schicht eine größere Dicke aufweist als letztere und aus einer wasserlöslichen flüssigen Verbundsubstanz mit hoher Viskosität besteht.
  • Die vorliegende Erfindung wird ausgeführt, um Mängel des oben beschriebenen Verfahrens zu beseitigen, die im Folgenden erläutert werden.
  • Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Beispiel der Auftragungsvorrichtung, bei der ein Schlitz 5 zum Zuführen einer aufgetragenen Substanz, die die unterste Schicht auf einer Bahn bildet, ein Schlitz 8 zum Zuführen einer aufgetragenen Substanz, die die zweitunterste Schicht bildet, und ein Schlitz 11 zum Zuführen einer aufgetragenen Substanz, die die drittunterste Schicht bildet, gleiche Länge haben.
  • Wenn bei dem oben beschriebenen Verfahren schnelle Auftragung ausgeführt werden soll, werden die seitlichen Ränder einer Auftragungsperle (application bead) 3a so instabil, dass die aufgetragenen Flüssigkeiten an den seitlichen Rändern derselben keine Kontinuität aufweisen. Aus diesem Grund ist es schwierig, die schnelle Auftragung mit dem Verfahren ordnungsgemäß auszuführen. Als Ergebnis intensiver Untersuchungen bezüglich der Ursache der fehlenden Kontinuität an den seitlichen Rändern der aufgetragenen Flüssigkeit hat sich herausgestellt, dass Wasser, das die Flüssigkeit zum Ausbilden der untersten Schicht darstellt, sich hinsichtlich der Viskosität und der Oberflächenspannung erheblich von den anderen Flüssigkeiten zum Ausbilden der zweit- und der drittuntersten Schicht unterscheidet. Daher breitet sich das Wasser an den seitlichen Rändern der Auftragungsperle 3a nicht ausreichend aus und benetzt sie. Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obengenannte Problem bei dem Auftragungsverfahren zu lösen.
  • Eine ausführliche Untersuchung hinsichtlich der Bedingungen auf der Oberfläche der Flüssigkeit, die mit dem Verfahren der Veröffentlichung Nr. 54975/1988 aufgetragen wird, wurde durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass es zu einer Ungleichmäßigkeit in der Querrichtung in der Schicht der aufgetragenen Flüssigkeiten über die gesamte Breite der Schicht oder einen Teil derselben im Bereich relativ niedriger Auftragungsgeschwindigkeiten bei einigen Auftragungsbedingungen kommt. Des Weiteren stellte sich heraus, dass es zu der Ungleichmäßigkeit im Bereich höherer Auftragungsgeschwindigkeit auch dann kommt, wenn die Menge an Wasser, das die unterste Schicht bildet, der Gegendruck zum Stabilisieren der Auftragungsperle bzw. der Zwischenraum zwischen der Bahn auf einer Stützwalze und der Auftragungsvorrichtung, in dem die Auftragungsperle ausgebildet wird, zunehmen. Des Weiteren hat sich schließlich herausgestellt, dass es zu der Ungleichmäßigkeit kommt, da die Auftragungsperle, die in dem Zwischenraum zwischen der Bahn auf der Stützwalze und der Auftragungsvorrichtung ausgebildet wird, auf die Lippenfläche des vorderen Abschnitts der Auftragsvorrichtung fällt und schwingt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um dieses Problem zu lösen.
  • Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur schnellen und stabilen gleichzeitigen Mehrschichtauftragung ohne das oben beschriebene Problem zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale des einzigen Anspruchs aufweist.
  • Mit einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung werden Flüssigkeiten als zwei oder mehr übereinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn aufgetragen. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Bildung der untersten Schicht kleiner ist als die eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Bildung der zweituntersten Schicht. Vorzugsweise ist die Breite des Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Bildung der untersten Schicht zwischen 0,05 mm bis 0,7 mm und mehr, am besten zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, eingestellt. Die Breite des Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Bildung der zweituntersten Schicht ist vorzugsweise auf 0,1 mm bis 1,5 mm und mehr, am besten auf 0,2 bis 1,0 mm, eingestellt.
  • Außerdem kann zur Stabilisierung der entstandenen Perle ein Flüssigkeitsperlen- Gegendruck bei dem erfindungsgemäßen Verfahren oder der Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung angelegt werden. Das Anlegen des Gegendrucks an die Perle wird im USA-Patent Nr. 3,220,877 genau beschrieben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die bereits vom Erfinder der vorliegenden Erfindung entwickelte Auftragungsvorrichtung mit Zuführungstrichter zum gleichzeitigen Auftragen von drei Schichten;
  • Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung einer Auftragungsvorrichtung mit Zuführungstrichter zum gleichzeitigen Aufbringen von drei Schichten bei einem Verfahren zur stabilen, schnellen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragung, auf welches die Erfindung angewendet werden soll;
  • Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung einer Extrusions-Auftragungsvorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen von drei Schichten bei einem Verfahren zur stabilen, schnellen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragung, auf welches die Erfindung angewendet werden soll;
  • Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Auftragungsvorrichtung;
  • Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Auftragungsvorrichtung mit Zuführungstrichter zum gleichzeitigen Auftragen von drei Schichten bei einem Verfahren zur stabilen, schnellen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragung;
  • Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer Extrusions-Auftragungsvorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen von drei Schichten mit einem stabilen, schnellen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragungsverfahren.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
  • Ausführungen der vorliegenden Erfindung, bei denen es sich um Verfahren zur schnellen, stabilen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragung handelt, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Auftragungsvorrichtung mit Zuführungstrichter, auf die die Erfindung angewendet werden soll. In Fig. 2 sind eine Stützwalze 1, eine Bahn 2, eine Auftragungsperle 3(b), Gleitflächen 4, 7, 10 und 13, Schlitze 5(b), 8 und 11, Verteilerrohrzwischenräume 6, 9 und 12, ein Wasserfilm 14, welcher die unterste Schicht auf der Bahn bildet, ein Film einer Flüssigkeit 15, welcher die zweitunterste Schicht bildet, und ein Film einer flüssigen Substanz 16, welcher die drittunterste Schicht bildet, dargestellt. Mit einer Transportrichtung, in der Zeichnung nicht dargestellt, wird die Bahn 2 kontinuierlich in eine Richtung, durch den Pfeil in Fig. 1 angegeben, auf der Außenfläche der Stützwalze 1 bewegt. Das Wasser 14 für die unterste Schicht wird mittels einer Pumpe P&sub1; zugeführt, so dass es durch den Verteilerrohrzwischenraum 6 auf die gesamte Breite des Schlitzes 5(b) verteilt wird. Anschließend fließt das Wasser vom Schlitz 5(b) zur Gleitfläche 4, sammelt sich durch Schwerkraft darauf an und bildet die Perle 3(b), so dass das Wasser auf die Bahn 2 aufgetragen wird. In gleicher Weise gelangen auch die anderen Flüssigkeiten 15 und 16 zum Herstellen der zweit- bzw. der drittuntersten Schicht, welche die erste bzw. die zweite Schicht eines Endprodukts darstellen, durch die Verteilerrohrzwischenräume 9 und 12 und die Schlitze 8 und 11 auf den Gleitflächen 7 und 10 zur Bahn, wobei sie sich auf dem Wasserfilm 14 übereinanderlegen und mit ihm zusammen die Perle 3(b) bilden.
  • Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Extrusions-Auftragungsvorrichtung zum gleichzeitigen Aufbringen von drei Schichten bei einem Verfahren zur stabilen, schnellen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragung, auf welches die Erfindung angewendet werden soll. Darin sind eine Stützwalze 21, eine Bahn 22, Schlitze 24, 25 und 26, Verteilerrohrzwischenräume 27, 28 und 29, ein Wasserfilm 30, welcher die unterste Schicht auf der Bahn bildet, ein Film aus einer Flüssigkeit 31, welcher die zweitunterste Schicht bildet und zur ersten Schicht eines Endprodukts wird, und ein Film aus einer flüssigen Substanz 32, welcher die drittunterste Schicht bildet und zur zweiten Schicht des Endprodukts wird, dargestellt. Mit einer Transporteinrichtung, in der Zeichnung nicht dargestellt, wird die Bahn 22 kontinuierlich in eine Richtung, durch den Pfeil in Fig. 2 angegeben, auf der Außenfläche der Stützwalze 21 bewegt. Das Wasser 30 für die unterste Schicht wird mittels einer Pumpe P&sub1; zugeführt, so dass es durch den Verteilerrohrzwischenraum 27 auf die gesamte Breite des Schlitzes 24 verteilt wird. Anschließend wird das Wasser durch den Schlitz 24 gepumpt und auf die Bahn 22 aufgetragen. In gleicher Weise werden auch die anderen Flüssigkeiten 31 und 32 zum Herstellen der zweit- bzw. der drittuntersten Schicht durch die Verteilerrohrzwischenräume 28 bzw. 29 und die Schlitze 25 bzw. 26 zusammen mit dem Wasser 30 der Bahn 22 zugeführt.
  • Eine Vorrichtung für die gleichzeitige Mehrschichtauftragung einer ersten Ausführung zum Umsetzen der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Bei der Vorrichtung handelt es sich um die Vorrichtung für die gleichzeitige Mehrschichtauftragung, bei der Flüssigkeiten als zwei oder mehr übereinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn aufgetragen werden. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit, die die unterste Schicht auf der Bahn bildet, größer ist als die eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit, die die zweitunterste Schicht bildet.
  • Ein Beispiel der ersten Ausführung, die bei der Vorrichtung in Fig. 2 eingesetzt wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Der Mechanismus in Fig. 4 wird unter Berücksichtigung der Tatsache hergestellt, dass, wie in Fig. 2 dargestellt, die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten, die auf einer Gleitfläche übereinanderliegen, eine Perle bzw. Wulst 3b bilden, deren Länge durch Auftragbreiten-Steuerplatten 17a und 17b bestimmt wird. Das Hauptmerkmal der ersten Ausführung besteht darin, dass die Länge l&sub1; eines Schlitzes 5b zum Zuführen von Wasser als die Flüssigkeit, die die unterste Schicht bildet, größer ist als die Länge l&sub2; eines Schlitzes 8 zum Zuführen einer wasserlöslichen Verbundsubstanz als die Flüssigkeit, die die zweitunterste Schicht bildet. Vorzugsweise ist die Länge l&sub1; des Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit, die die unterste Schild bildet, 3 mm bis 40 mm größer als l&sub2; und l&sub3; der Schlitze zum Zuführen von wasserlöslichen Verbundsubstanzen, die die Flüssigkeiten zum Herstellen der zweit- und drittuntersten Schicht bilden. Vorzugsweise wird eine Beziehung 3 < l&sub1;-l&sub2; < 25 (mm) hinzugefügt.
  • Nachstehend wird ein bevorzugtes Beispiel der ersten Ausführung zum Umsetzen der Erfindung, das bei der Vorrichtung in Fig. 3 eingesetzt wird, beschrieben. Hierbei ist die Länge des Schlitzes 24 für die unterste Schicht größer als die der Schlitze 25 und 26 eingestellt. Folglich wird die Flüssigkeit 30 auf die Bahn aufgetragen, wobei die Schlitzlänge für die Substanz 30 größer als für die anderen Flüssigkeiten 31 und 32 ist.
  • Obwohl keine Figur vorhanden ist, in der das Längenverhältnis zwischen den einzelnen Flüssigkeitszuführungsschlitzen der Vorrichtung dargestellt ist, ist das Verhältnis das gleiche wie bei dem in Fig. 4 dargestellten Mechanismus.
  • Da der Schlitz, durch den Wasser zur Ausbildung der untersten Schicht auf der Bahn zu einer Gleitfläche gelangt, länger ist als alle anderen Schlitze, durch die die wasserlöslichen zusammengesetzten Substanzen zur Herstellung der zweit- bzw. der drittuntersten Schicht zu den anderen Gleitflächen gelangen, ist die Menge des aufgebrachten Wassers an den beiden Seitenrändern einer Auftragungsperle, die durch Auftragungsbreiten-Steuerplatten gesteuert werden, größer als im Mittelteil der Perle, so dass die Seitenränder der Perle kontinuierlich sind. Deshalb können die Flüssigkeiten stetig und schnell auf die Bahn aufgetragen werden.
  • Im Anschluss wird ein Beispiel dieser Ausführungsform beschrieben, um deren Effekt besser verstehen zu können.
  • An einer Auftragungsvorrichtung, die das eigentliche Beispiel dieser Ausführungsform ist, wurde ein Experiment durchgeführt. Dabei handelte es sich um eine Vorrichtung mit Bodenbeschickungstrichter, wie in Fig. 2 dargestellt. Im Experiment wurden Flüssigkeiten, deren Zusammensetzungen und physikalischen Eigenschaften in Tabelle 1 angeführt sind, unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen auf eine Bahn aufgebracht. Die Bahn bestand aus Zellulosetriazetat und war 18 cm breit. Tabelle 1
  • Beispiel der Ausführungsform der Vorrichtung zum Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens
  • Die Flüssigkeiten wurden als drei Schichten unter den Bedingungen gemäß Tabelle 2 aufgetragen. Tabelle 2
  • Unter den obigen Bedingungen könnten die Flüssigkeiten als drei Schichten aufgetragen werden, ohne dass die Seitenränder einer Auftragungsperle bei einer Bahn- Auftragungsgeschwindigkeit von 400 m/min oder weniger instabil werden.
  • Vergleichsbeispiel
  • Die Flüssigkeiten wurden als drei Schichten unter den Bedingungen aus Tabelle 3 aufgetragen. Tabelle 3
  • Bei einer Auftragungsgeschwindigkeit von 250 m/min oder mehr an der Bahn wurden die Seitenränder eines aufgetragenen Materials instabil und die Oberfläche der Schichtenanordnung dadurch ungleichmäßig.
  • Nach der ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Umsetzen der Erfindung ist der Schlitz, durch den Wasser zur Herstellung der untersten Schicht auf einer Bahn zu einer Gleitfläche gelangt, länger als jene Schlitze, durch die wasserlösliche Zusammensetzungen den Gleitflächen zur Bildung der zweit- und drittuntersten Schicht zugeführt werden, so dass das Wasser die Seitenränder eines aufgetragenen Materials ausreichend anfeuchtet, um sie vor Beeinträchtigungen zu schützen. Daher können die Schichten stabil und schnell auf die Bahn aufgetragen werden, wodurch sich die Produktivität erhöht.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann bei den Vorrichtungen in Fig. 4 und 5 eingesetzt werden. Da die Viskosität der Flüssigkeit, die als die zweitunterste Schicht an die unterste Schicht des Wassers auf der Bahn aufgetragen wird, 40 mPas (40 cps) bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ beträgt, verringert sich durch die Flüssigkeit, die die zweitunterste Schicht bildet, die Wahrscheinlichkeit, dass die in dem Spalt zwischen der Bahn an der Stützwalze und der Auftragungsvorrichtung ausgebildete Perle auf die Lippenfläche des vordersten Abschnitts der Auftragungsvorrichtung fällt. Die Perle wird daher stabiler ausgebildet.
  • Beispiele der zweiten Ausführung werden im Folgenden beschrieben, um die Auswirkungen der Erfindung besser verständlich zu machen.
  • Ein Experiment mit einem Auftragungsverfahren, das das Beispiel der Ausführung darstellt, wurde, wie unten beschrieben, unter Einsatz der Auftragungsvorrichtung mit Beschickungstrichter, die in Fig. 4 dargestellt ist, durchgeführt. Eine Bahn aus Zellulosetriazetat mit einer Breite von 18 cm wurde bei dem Experiment eingesetzt.
  • Beispiel der Ausführung
  • Wasser mit einer Viskosität von 0,65 mPas (0,65 cps) bei einer Temperatur von 40ºC, eine Lichthofschutzflüssigkeit, die einen anionisch aktiven Agens enthält und bei einer Temperatur von 40ºC eine Viskosität von 120 mPas (120,0 cps) aufweist, und eine Gelatineflüssigkeit, die einen anionisch aktiven Agens enthält und bei einer Temperatur von 40ºC eine Viskosität von 20 mPas (20 cps) aufweist, wurden gleichzeitig mit einem Durchsatz von 2 cc/cm-min. 75 cc/cm-min und 75 cc/cm-min als die unterste Schicht auf der Bahn, die zweitunterste Schicht bzw. die drittunterste Schicht aufgetragen. Es kam zu einer Ungleichmäßigkeit in Querrichtung aufgrund des Fallens einer Auftragungsperle bei einer Auftragungsgeschwindigkeit der Bahn von weniger als 105 m/min. Die Auftragungsperle fiel jedoch nicht bei einer Auftragungsgeschwindigkeit der Bahn von mehr als 105 m/min jedoch nicht mehr als 350 m/min und bewirkte dabei keine Ungleichmäßigkeit in der Querrichtung, so dass die Oberfläche der Anordnung der Schichten einheitlich war.
  • Vergleichsbeispiel
  • Wasser mit einer Viskosität von 0,65 mPas (0,64 cps) bei einer Temperatur von 40ºC, eine Lichthofschutzflüssigkeit, die ein anionisch aktives Agens enthält und eine Viskosität von 10,0 mPas (10,0 cps) bei einer Temperatur von 40ºC aufweist, sowie eine Gelatineflüssigkeit, die einen anionisch aktiven Agens mit einer Viskosität von 20,0 mPas (20,0 cps) bei einer Temperatur von 40ºC aufweist, wurden gleichzeitig mit einem Durchsatz von 2 cc/cm-min. 75 cc/cm-min und 75 cc/cm-min auf die Bahn als die unterste Schicht auf der Bahn, die zweitunterste Schicht bzw. die drittunterste Schicht aufgetragen. Bei einer Auftragungsgeschwindigkeit von 185 m/min oder weniger der Bahn kam es zum Fallen einer Auftragungsperle. Bei einer Auftragungsgeschwindigkeit von mehr als 185 m/min jedoch nicht mehr als 341 m/min der Bahn kam es jedoch nicht zum Fallen der Auftragungsperle und zur Entstehung der Ungleichmäßigkeit in Querrichtung, so dass die Oberfläche der Anordnung von Schichten einheitlich war.
  • Aus dem Vergleichsbeispiel wird ersichtlich, dass der Bereich der Auftragungsgeschwindigkeit, bei dem die Auftragungsperle nicht fällt und Ungleichmäßigkeit in Querrichtung bewirkt, gemäß der zweiten Ausführung vergrößert werden kann, so dass er von 105 m/min bis 350 m/min reicht.
  • Mit einem Auftragungsverfahren, das das Beispiel der zweiten Ausführung darstellt, wie es unten beschrieben ist, wurde ein Experiment unter Einsatz der in Fig. 3 dargestellten Auftragungsvorrichtung mit Beschickungstrichter ausgeführt. Eine Bahn aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Haftschicht wurde eingesetzt.
  • Drei Schichten wurden gleichzeitig unter den folgenden Bedingungen auf die Bahn aufgetragen:
  • Als die unterste Schicht wurde Wasser mit einer Viskosität von 0,65 mPas (0,65 cps) bei einer Temperatur von 40ºC mit einem Durchsatz von 2 cc/cm-min aufgetragen.
  • Als die zweitunterste Schicht wurden Emulsionen für ein druckempfindliches (printing sensitive) Material mit einer Viskosität von 25 mPas (25 cps), 40 mPas (40 cps) und 80 mPas (80 cps) bei einer Temperatur von 40ºC jeweils mit einem Durchsatz von 60 cc/cm-min aufgetragen. (Die Viskosität der Emulsionen wurde mit Poly(p-vinylbenzensulfonsäurekalium) eingestellt.)
  • Als die drittunterste Schicht wurde eine Schutzschicht für ein druckempfindliches Material mit einer Viskosität von 15 mPas (15 cps) bei einer Temperatur von 40ºC mit einem Durchsatz von 15 cc/cm-min aufgetragen.
  • Die Auftragungsgeschwindigkeit wurde für alle drei Fälle, bei denen die Viskosität der zweituntersten Schicht 25 mPas (25 cps), 40 mPas (40 cps) und 80 mPas (80 cps) betrug, wie dies oben beschrieben ist, auf 150 m/min, 200 m/min und 250 m/min verändert. Der Perlenabstand (Zwischenraum zwischen der Bahn und der Lippenfläche am vorderen Endabschnitt der Auftragungsvorrichtung) wurde für alle Fälle auf 0,25 mm festgelegt. Der wirkende Perlen-Gegendruck wurde für alle Fälle auf -80 mmAq festgelegt.
  • Die Ergebnisse des Experiments sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
  • o: nicht aufgetreten : aufgetreten
  • Wie aus den Ergebnissen hervorgeht, wurde in dem Fall, in dem die Viskosität der Emulsionsschicht als der zweituntersten Schicht auf 40 mPas (40 cps) oder mehr festgelegt wurde, bei einer Auftragungsgeschwindigkeit im Bereich von 200 m/min dahingehend ein gutes Ergebnis erzielt, dass es nicht zur Ungleichmäßigkeit aufgrund des Fallens der Perle in den Spalt zwischen der Bahn und der Auftragungsvorrichtung, zu den Längsstreifen und der stufenweisen Ungleichmäßigkeit kam.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Viskosität einer Flüssigkeit, die als eine Schicht aufgetragen wird, die an eine Schicht Wasser auf einer Bahn angrenzt, auf 40 mPas (40 cps) oder mehr bei der Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ festgelegt, so dass der Bereich der Auftragungsgeschwindigkeit, bei der eine Auftragungsperle nicht fällt und eine Ungleichmäßigkeit in Querrichtung verursacht, vergrößert werden kann, wie dies oben beschrieben ist. Des Weiteren wird der Vorgang des Auftragens des Wassers und der Flüssigkeit stabilisiert.
  • Eine weitere Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
  • Diese weitere Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung trägt Flüssigkeiten als zwei oder mehr übereinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn auf. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Herstellung der untersten Schicht kleiner als die eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Herstellung der zweituntersten Schicht ist. Dabei ist die Breite des Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit für die unterste Schicht auf 0,05 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,5 mm, eingestellt. Die Breite des Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit für die zweitunterste Schicht ist auf 0,1 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1,0 mm, eingestellt.
  • Beim Einsatz dieser weiteren Ausführung der Vorrichtung zum Umsetzen der Erfindung bei der Vorrichtung aus Fig. 2 wird der Schlitz 5 zum Zuführen einer Flüssigkeit für die unterste Schicht auf einer Bahn schmaler ein Schlitz 8 zum Zuführen einer Flüssigkeit für die zweitunterste Schicht ausgebildet, wie in Fig. 5 gezeigt. Im Gegensatz zur Vorrichtung aus der Veröffentlichung Nr. 54975/1988 tritt dadurch hier kein Streifen als Fehler in der Oberfläche der Schichtanordnung auf.
  • Wird diese weitere Ausführung zum Umsetzen der Erfindung auf die Vorrichtung aus Fig. 3 angewandt, so wird der Schlitz 24 zum Zuführen einer Flüssigkeit für die unterste Schicht auf einer Bahn schmaler als der Schlitz 25 zum Zuführen einer Flüssigkeit für die zweitunterste Schicht ausgebildet, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
  • Da bei der Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Umsetzen der Erfindung gemäß der weiteren Ausführung die Breite des Schlitzes zur Bildung der untersten Schicht auf der Bahn kleiner als die Breite des Schlitzes zur Bildung der zweituntersten Schicht ist, kann die Flüssigkeit für die zweitunterste Schicht nicht in den Schlitz laufen, durch den die Flüssigkeit zur Herstellung der untersten Schicht zugeführt wird. Somit entsteht in der Oberfläche der Schichtanordnung kein Streifen, und die Oberfläche wird gleichmäßig.
  • Zum besseren Verständnis der Auswirkungen der Erfindung wird nun ein Beispiel der weiteren Ausführung gewählt.
  • An einer Auftragungsvorrichtung, die das Beispiel für die weitere Ausführung ist, wurde ein Experiment durchgeführt. Die Vorrichtung war vom Typ mit Bodenbeschickungstrichter, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. Dabei wurden flüssige Substanzen, deren Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften mit denen aus Tabelle 1 identisch sind, unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen auf eine Bahn aufgetragen. Die Bahn bestand aus Zellulosetriazetat und war 18 cm breit.
  • Vergleichsbeispiel
  • Flüssigkeiten wurden mittels einer herkömmlichen Auftragungsvorrichtung mit Bodenbeschickungstrichter aufgetragen, bei der die Schlitze zum Zuführen der Flüssigkeiten gleich breit sind. Die Auftragungsbedingungen sind in Tabelle 5 dargestellt.
  • Nachdem ein bei einer Geschwindigkeit von 150 m/min aufgetragener Film aus Flüssigkeiten durch kalte Luft verfestigt worden war, wurde er nach konventionellem Verfahren getrocknet und die Oberfläche des Films mit bloßem Auge kontrolliert. Dabei stellte sich heraus, dass ganz leichte Längsstreifen über der gesamten Breite der Filmoberfläche vorhanden waren. Tabelle 5
  • Beispiel der Ausführungsform der Vorrichtung zum Umsetzen der Erfindung
  • Mit Hilfe einer Auftragungsvorrichtung mit Bodenbeschickungstrichter, die ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt und bei der die Breite der Schlitze zum Zuführen der Flüssigkeiten zusammen mit den anderen Bedingungen aus Tabelle 6 eingestellt wurden, wurden Flüssigkeiten aufgetragen. Tabelle 6
  • Nachdem ein bei einer Geschwindigkeit von 130 m/min aufgetragener Film aus Flüssigkeiten durch kalte Luft verfestigt worden war, wurde er nach konventionellem Verfahren getrocknet und die Oberfläche des Films mit dem Auge überprüft. Dabei stellte sich heraus, dass kein Streifen in der Filmoberfläche vorhanden war Sie war also gleichmäßig.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform ist bei einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung von Flüssigkeiten als zwei oder mehr übereinanderliegenden Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn die Breite eines Schlitzes zum Zuführen der flüssigen Substanz zur Bildung der untersten Schicht auf der Bahn kleiner eingestellt als die Breite eines Schlitzes zum Zuführen der Flüssigkeit zur Herstellung der zweituntersten Schicht.
  • Dadurch kann eine stabile, schnelle und gleichzeitige Mehrschichtauftragung ohne fehlerhafte Streifen in Auftragungsrichtung erfolgen.
  • Die oben beschriebenen Aspekte lassen sich wie folgt kombinieren:
  • (1) Die Kombination des ersten und des zweiten Aspekts schafft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Auftragen diskreter Flüssigkeiten als wenigstens zwei gegenseitig aufeinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, die eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, eine Stützwalze, um welche sich die Bahn herumbewegt, und einen Beschickungstrichter umfasst, um die obere und die untere Schicht gleichzeitig auf die Bahn aufzubringen, wobei der Beschickungstrichter eine erste und eine zweite Führungsfläche umfasst, entlang welcher die Flüssigkeiten auf die Bahn fließen, und einen ersten und einen zweiten Schlitz, deren Längen sich in einer Breitenrichtung der Bahn erstrecken, um die Flüssigkeiten einzeln jeder der Führungsflächen zuzuführen, wobei der Schlitz zum Zuführen der unteren Schicht länger ist als der Schlitz zum Zuführen der oberen Schicht, so dass die Ränder der aufgetragenen Flüssigkeiten über die Länge der Bahn durchgehend sind, und wobei die untere Schicht aus Wasser besteht und die obere Schicht eine wasserlösliche Substanz mit einer Viskosität von nicht weniger als 40 mPas (40 cps) bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ ist.
  • (2) Die Kombination des ersten und des dritten Aspekts schafft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Aufbringen diskreter Flüssigkeiten als wenigstens zwei gegenseitig aufeinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, umfassend: eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, eine Stützwalze, um welche sich die Bahn herumbewegt, und einen Beschickungstrichter, um die obere und die untere Schicht gleichzeitig auf die Bahn aufzubringen, wobei der Beschickungstrichter Führungsflächen, entlang welcher die Flüssigkeiten auf die Bahn fließen, und einen ersten und einen zweiten sich in Querrichtung der Bahn erstreckten Schlitz umfasst, um die Flüssigkeiten jeder Führungsfläche einzeln zuzuführen, wobei der Schlitz zum Zuführen der unteren Schicht länger als der Schlitz zum Zuführen der oberen Schicht ist, so dass die Ränder der aufgetragenen Flüssigkeiten kontinuierlich entlang der Länge der Bahn verlaufen und wobei der Schlitz zum Zuführen der unteren Schicht schmaler als der Schlitz zum Zuführen der oberen Schicht ist, um zu verhindern, dass sich Streifen entlang der aufgebrachten Schichten bilden.
  • (3) Die Kombination aus dem zweiten und dem dritten Aspekt schafft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung diskreter Flüssigkeiten als wenigstens zwei gegenseitig aufeinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, die eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, eine Stützwalze, um welche sich die Bahn herumbewegt, und einen Beschickungstrichter umfasst, um eine obere und eine untere Schicht gleichzeitig auf die Bahn aufzutragen, wobei der Beschickungstrichter eine erste und eine zweite Führungsfläche umfasst, entlang welcher die Flüssigkeiten auf die Bahn fließen, sowie einen ersten und einen zweiten Schlitz, die die Flüssigkeiten jeder der Führungsflächen einzeln zuführen, wobei die Breite des Schlitzes zum Zuführen der unteren Schicht geringer ist als die Breite des Schlitzes zum Zuführen der oberen Schicht, um zu verhindern, dass sich Streifen an den aufgetragenen Schichten bilden, und wobei es sich bei der unteren Schicht um Wasser handelt und die obere Schicht eine wasserlösliche Substanz mit einer Viskosität von nicht weniger als 40 mPas (40 cps) bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ ist.
  • (4) Die Kombination des ersten, des zweiten und des dritten Aspekts schafft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Auftragen diskreter Flüssigkeiten als wenigstens zwei gegenseitig aufeinanderliegende Schichten auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, umfassend: eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, eine Stützwalze, um welche sich die Bahn herumbewegt, und einen Beschickungstrichter, um die obere und die untere Schicht gleichzeitig auf die Bahn aufzubringen, wobei der Beschickungstrichter Führungsflächen, entlang welcher die Flüssigkeiten auf die Bahn fließen, und einen ersten und einen zweiten sich in Querrichtung der Bahn erstreckenden Schlitz umfasst, um die Flüssigkeiten jeder Führungsfläche einzeln zuzuführen, wobei der Schlitz zum Zuführen der unteren Schicht länger als der Schlitz zum Zuführen der oberen Schicht ist, so dass die Ränder der aufgetragenen Flüssigkeiten kontinuierlich entlang der Länge der Bahn verlaufen und wobei der Schlitz zum Zuführen der unteren Schicht schmaler als der Schlitz zum Zuführen der oberen Schicht ist, um zu verhindern, dass sich Streifen entlang der aufgebrachten Schichten bilden, und wobei die untere Schicht Wasser und die obere Schicht eine wasserlösliche Substanz mit einer Viskosität von mindestens 40 cP bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ ist.
  • Beim Lesen der ausführlichen Beschreibung für den ersten bis dritten Aspekt, die bereits beschrieben wurden, ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres die oben beschriebenen vier Kombinationen. Des Weiteren ist leicht verständlich, dass die Kombinationen der Ausführungen wenigstens die bereits beschriebenen Vorteile erbringen, die mit den entsprechenden Ausführungen erreicht werden.
  • Ein Beispiel der Kombination (2), bei der der erste und der dritte Aspekt kombiniert werden, wird im Folgenden beschrieben, um die Auswirkungen der kombinierten Ausführungen der Vorrichtungen zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung besser verständlich zu machen.
  • Flüssigkeiten wurden mittels einer Auftragungsvorrichtung mit Bodenbeschickungstrichter aufgetragen, die ein Beispiel für die Anwendung der ersten und dritten Ausführungsform war. Die Längen und die Breiten der Schlitze zum Zuführen der Flüssigkeiten wurden entsprechend den Bedingungen aus Tabelle 7 eingestellt. Tabelle 7
  • In dem Experiment wurden die nachstehend beschriebenen Flüssigkeiten auf die Bahn aus Zellulosetriazetat (TAG) mit 18 cm Breite aufgetragen.
  • Wasser mit einer Viskosität von 0,65 mPas (0,65 cps) bei einer Temperatur von 40ºC, eine Lichthofschutzflüssigkeit mit einem anionisch aktiven Agens und einer Viskosität von 60 mPas (60 cps) bei 40ºC und eine Gelatineflüssigkeit mit einem anionisch aktiven Agens und einer Viskosität von 20 mPas (20 cps) bei einer Temperatur von 40ºC wurden gleichzeitig auf die Bahn aufgetragen, und zwar mit einem Durchsatz von 2 cc/cm-min. 60 cc/cm-min bzw. 15 cc/cm-min als unterste Schicht auf der Bahn, als zweitunterste Schicht bzw. als drittunterste Schicht.
  • Der Perlenabstand wurde wahlweise auf 0,25 mm und der Perlengegendruck auf -40 mmAq eingestellt. Das Experiment wurde bei veränderlicher Auftragungsgeschwindigkeit durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass die Auftragungs-Höchstgeschwindigkeit für eine stabile Ausbildung der Seitenränder einer Auftragungsperle 450 m/min betrug.
  • Außerdem wurde das folgende Experiment ausgeführt, um das Auftreten der sehr leichten Längsstreifen zu untersuchen: Nachdem ein bei einer Geschwindigkeit von 200 m/min aufgetragener Film aus Flüssigkeiten durch kalte Luft fest geworden war, wurde er nach konventionellem Verfahren getrocknet und die Oberfläche des Films mit bloßem Auge überprüft. Dabei stellte sich heraus, dass kein Streifen in der Filmoberfläche infolge des Einlaufens der zweituntersten Schicht in den Wasserschlitz vorhanden war.
  • Vergleichsbeispiel
  • Ein Vergleichsexperiment wurde unter den gleichen, oben beschriebenen Bedingungen wie beim erfindungsgemäßen Beispiel durchgeführt, wobei allerdings die Breite und die Länge des Schlitzes für die unterste Schicht verändert wurden. Das heißt, die Länge dieses Schlitzes wurde auf 15,0 cm und die Breite auf 0,8 mm geändert, wodurch sowohl die Länge als auch die Breite der Schlitze für alle drei Schichten vereinheitlicht wurden.
  • Es stellte sich heraus, dass die Auftragungs-Höchstgeschwindigkeit für die Ausbildung stabiler Seitenränder 250 m/min betrug und damit niedriger als bei dem obigen erfindungsgemäßen Beispiel war.
  • Weiterhin wurde zur Untersuchung des Auftretens sehr leichter Längsstreifen nach dem Auftragen eines Films aus Flüssigkeiten bei einer Geschwindigkeit von 200 m/min das gleiche Experiment wie bei dem erfindungsgemäßen Beispiel durchgeführt. Bei der Untersuchung der Oberfläche des entstandenen Films mit bloßem Auge zeigten sich über der gesamten Breite der Filmoberfläche sehr leichte Streifen.
  • Wie oben beschrieben kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung eine schnelle gleichzeitige Aufbringung mehrerer Schichten erfolgen.

Claims (1)

1. Verfahren zum gleichzeitigen Mehrschichtauftragen auf eine sich kontinuierlich bewegende Bahn, das die folgenden Schritte umfasst:
kontinuierliches Transportieren einer Bahn um eine Stützwalze herum,
gleichzeitiges Auftragen von Flüssigkeiten in Form von wenigstens zwei übereinanderliegenden Schichten auf die sich kontinuierlich bewegende Bahn, wobei die Flüssigkeit, die an die Oberfläche der Bahn angrenzt, aus Wasser besteht, das eine unterste Schicht bildet, und die andere Flüssigkeit, die an die Wasserschicht angrenzt, eine wasserlösliche Flüssigkeit mit einer Viskosität von nicht weniger als 40 mPas (40 cps) bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s&supmin;¹ gemessen bei 40ºC ist, wobei die wasserlösliche Flüssigkeit, im feuchten Zustand gemessen, in einer größeren Dicke aufgetragen wird als die Wasserschicht.
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