HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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Die vorliegende Erfindung wird ausgeführt, um Mängel des oben beschriebenen
Verfahrens zu beseitigen, die im Folgenden erläutert werden.
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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.
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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.
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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.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um dieses Problem zu lösen.
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Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren
zur schnellen und stabilen gleichzeitigen Mehrschichtauftragung ohne das oben
beschriebene Problem zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale
des einzigen Anspruchs aufweist.
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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.
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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
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die bereits vom Erfinder der vorliegenden Erfindung
entwickelte Auftragungsvorrichtung mit Zuführungstrichter zum gleichzeitigen
Auftragen von drei Schichten;
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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;
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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;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Auftragungsvorrichtung;
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Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Auftragungsvorrichtung mit Zuführungstrichter
zum gleichzeitigen Auftragen von drei Schichten bei einem Verfahren zur
stabilen, schnellen und gleichzeitigen Mehrschichtauftragung;
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Im Anschluss wird ein Beispiel dieser Ausführungsform beschrieben, um deren Effekt
besser verstehen zu können.
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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
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Die Flüssigkeiten wurden als drei Schichten unter den Bedingungen gemäß Tabelle 2
aufgetragen.
Tabelle 2
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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
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Die Flüssigkeiten wurden als drei Schichten unter den Bedingungen aus Tabelle 3
aufgetragen.
Tabelle 3
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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.
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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.
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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.
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Beispiele der zweiten Ausführung werden im Folgenden beschrieben, um die
Auswirkungen der Erfindung besser verständlich zu machen.
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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Drei Schichten wurden gleichzeitig unter den folgenden Bedingungen auf die Bahn
aufgetragen:
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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.
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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.)
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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.
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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.
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Die Ergebnisse des Experiments sind in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
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o: nicht aufgetreten : aufgetreten
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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.
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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.
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Eine weitere Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrschichtauftragung zum Umsetzen der
vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zum besseren Verständnis der Auswirkungen der Erfindung wird nun ein Beispiel der
weiteren Ausführung gewählt.
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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
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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Dadurch kann eine stabile, schnelle und gleichzeitige Mehrschichtauftragung ohne
fehlerhafte Streifen in Auftragungsrichtung erfolgen.
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Die oben beschriebenen Aspekte lassen sich wie folgt kombinieren:
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(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.
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(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.
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(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.
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(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.
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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.
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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.
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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
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In dem Experiment wurden die nachstehend beschriebenen Flüssigkeiten auf die Bahn
aus Zellulosetriazetat (TAG) mit 18 cm Breite aufgetragen.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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Wie oben beschrieben kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur gleichzeitigen
Mehrschichtauftragung eine schnelle gleichzeitige Aufbringung mehrerer Schichten
erfolgen.