DE10130680A1 - Beschichtungsverfahren und beschichtetes Erzeugnis - Google Patents
Beschichtungsverfahren und beschichtetes ErzeugnisInfo
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Abstract
Bei der Beschichtung einer Bahn (12) unter Verwendung von Beschichtungsköpfen (14), die mehrere Schlitze (30) aufweisen, wird mit einem Beschichtungsverfahren die Bahn (12) beschichtet durch Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit, einer mittleren hohen Scherviskosität und der Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit für die oberste Schicht, so daß die Kapillarzahl Ca, die aus der Gleichung Ca = Umu/sigma berechnet wird, die Ungleichung 0,1 < Ca < 4 erfüllt, wobei U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn (12) ist, mu(PaÈs) eine mittlere hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeiten ist und sigma/Nm die Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit für die oberste Schicht ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren
und ein beschichtetes Erzeugung, insbesondere ein derartiges
Beschichtungsverfahren und ein derartiges beschichtetes
Erzeugung, die zur Beschichtung einer Warenbahn mit dünnen,
gleichmäßigen Schichten bei hoher Geschwindigkeit eingesetzt
werden können.
Es hat sich als erforderlich herausgestellt, eine Warenbahn
(nachstehend einfach als Bahn bezeichnet) mit dünnen
gleichmäßigen Schichten bei hoher Geschwindigkeit zu
beschichten, um die verbesserten Funktionen und Qualitäten
neuerer magnetischer Aufzeichnungsmedien, lichtempfindlicher
Materialien, elektronischer Materialien, beschichteter
Batterien, optischer Filme zum Verhindern von Reflexionen,
Polierbändern, Datenaufzeichnungspapieren und dergleichen
bereitstellen zu können.
So wurden zum Beispiel bei der Herstellung eines magnetischen
Aufzeichnungsmediums magnetische Schichten immer dünner und
in größerer Anzahl ausgebildet, um den größeren Abmessungen
von Medien zu folgen. Insbesondere hat sich das Bedürfnis,
magnetische Aufzeichnungsschichten herzustellen, dramatisch
erhöht, infolge der Vergrößerung von Magnetköpfen,
beispielsweise MR-Köpfen, die eine hohe Empfindlichkeit
aufweisen, und daher ist ein Beschichtungsverfahren
erforderlich, um einen extrem dünnen Film (Schicht) einer
magnetischen Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke zwischen
0,02 µm und 0,2 µm im trockenen Zustand (zwischen 0,2 µm und
2 µm im nassen Zustand) herzustellen. Da die Oberfläche einer
magnetischen Schicht der genannten Art extrem eben sein muß,
wird bei einem herkömmlichen Beschichtungsverfahren versucht,
die Eigenschaften der magnetischen Aufzeichnungsschicht
dadurch zu verbessern, daß eine unmagnetische
Beschichtungsschicht mit einer Dicke zwischen 0,2 µm und 3 µm
als untere Schicht der magnetischen Aufzeichnungsschicht
(eine sich an die Bahn anschließende Schicht) bereitgestellt
wird, so daß über die Oberfläche der Bahn verlaufende
Vorsprünge eingeebnet werden. Angesichts der voranstehend
geschilderten Gesichtspunkte bezüglich des Wirkungsgrades bei
der Herstellung der magnetischen Aufzeichnungsschicht ist es
wichtig, ob die extrem dünne magnetische Aufzeichnungsschicht
und andere Schichten auf der Bahn gleichmäßig mit hoher
Geschwindigkeit hergestellt werden können oder nicht.
Verfahren und Einrichtungen zur Ausbildung der magnetischen
Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 0,5 µm oder weniger
im trockenen Zustand wurden im Stand der Technik
vorgeschlagen, beispielsweise im japanischen Patent
Nr. 2581975 und in der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. 6-296917. Diese Beschichtungsverfahren
und Beschichtungseinrichtungen setzen ein Verfahren ein, bei
welchem zwei Beschichtungsschichten gleichzeitig aufgebracht
und ausgebildet werden, wobei verhindert wird, daß sich Luft
mit den Schichten mischt, durch Einsatz einer unmagnetischen
unteren Schicht in geeigneter Menge; daher können diese
Verfahren und Einrichtungen die magnetische
Aufzeichnungsschicht der oberen Schichten mit einer Dicke von
2 µm im nassen Zustand ausbilden.
Weiterhin wird bei den Beschichtungsverfahren und
Beschichtungseinrichtungen, die im Stand der Technik wie
beispielsweise dem japanischen Patent Nr. 2942938 geschildert
werden, ein Beschichtungsverfahren vorgeschlagen, bei welcher
die Beschichtungsflüssigkeit für die untere Schicht mit
niedriger Viskosität vorher auf die Bahn aufgebracht wird,
und die Beschichtungsschicht für die magnetische
Aufzeichnungsschicht so aufgebracht wird, daß eine Mischung
der Luft mit den Schichten verhindert wird, während ein Teil
der Beschichtungsschicht für die untere Schicht entfernt
wird.
Allerdings bleibt das Problem, daß Schlieren oder Streifen
mit gleichem Abstand auf der Oberfläche der magnetischen
Aufzeichnungsschicht auftreten, wenn die Dicke der
Beschichtungsschicht für die magnetische Aufzeichnungsschicht
0,2 µm oder weniger beträgt (2 µm oder weniger im nassen
Zustand), obwohl die voranstehend geschilderten herkömmlichen
Beschichtungsverfahren und -einrichtungen verwendet werden.
Die Schlieren führen zu Qualitätseinbußen bei dem
hergestellten Erzeugung, nämlich der magnetischen
Aufzeichnungsschicht.
Diese Tatsache ist nicht auf das Aufbringen einer
magnetischen Aufzeichnungsschicht beschränkt. Beim Aufbringen
von Schichten abgesehen von der Herstellung magnetischer
Aufzeichnungsschichten treten die Schlieren oder Streifen mit
gleichem Abstand auf, wenn mehrere Schichten, zwei oder mehr,
dadurch aufgebracht werden, daß eine obere Schicht
aufgebracht wird, bevor die Beschichtungsflüssigkeit für eine
untere Schicht getrocknet ist, also mit der sogenannten
Naß-Auf-Naß-Vorgehensweise, insbesondere wenn die Dicke der
Schichten mit Ausnahme der untersten Schicht 2 µm oder
weniger beträgt.
Angesichts der voranstehenden Ausführungen besteht ein
Bedürfnis nach einem Beschichtungsverfahren, bei welchem die
Dicke der mehreren Beschichtungsschichten 2 µm oder weniger
beträgt, vorzugsweise 1 µm oder weniger, im nassen Zustand,
aber dennoch keine Schlieren oder Streifen mit gleichem
Abstand auftreten.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der
voranstehend geschilderten Umstände entwickelt, und ein
Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
Beschichtungsverfahrens und eines beschichteten Erzeugnisses,
welche das Auftreten von Schlieren oder Streifen auf der
Oberfläche der Beschichtungsschichten verhindern können,
obwohl die Beschichtungsschichten, insbesondere jene
Schichten, die durch Aufbringen mehrerer
Schichtbeschichtungen mit einer Dicke von 2 µm oder weniger,
bevorzugt 1,0 µm oder weniger, im nassen Zustand, durch
Hochgeschwindigkeitsbeschichtung ausgebildet werden.
Um die voranstehend geschilderten Vorteile zu erreichen
betrifft die vorliegende Erfindung ein
Beschichtungsverfahren, bei welchem eine ständig sich
bewegende Bahn relativ gegen eine Randoberfläche eines
Beschichtungskopfes angedrückt wird, und mehrere
Beschichtungsflüssigkeiten aus mehreren Schlitzen ausgestoßen
werden, die in der Randoberfläche vorgesehen sind, in
Richtung der Breite der Bahn, so daß Schichten der
Beschichtungsflüssigkeiten auf der Bahn ausgebildet werden,
wobei: eine Kapillarzahl Ca, die aus der Gleichung Ca = Uµ/σ
berechnet wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei
U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn ist, µ (Pa.s)
eine mittlere hohe Scherviskosität der
Beschichtungsflüssigkeiten ist, und σ (N/m) die
Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit für eine
obere Schicht unter den Schichten ist.
Um die voranstehend geschilderten Vorteile zu erreichen
betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin ein
Beschichtungsverfahren, bei welchem eine
Beschichtungsflüssigkeit im Überschuß einer Bahn zugeführt
wird, die ständig läuft, um eine unterste Schicht
auszubilden, und dann die Bahn relativ gegen eine
Randoberfläche eines Beschichtungskopfes angedrückt wird, und
eine oder mehrere Beschichtungsflüssigkeiten aus einem oder
mehreren Schlitzen ausgestoßen werden, die in der
Randoberfläche vorgesehen sind, in Richtung der Breite der
Bahn, während eine stromaufwärtige Seite der Randoberfläche
einen Teil der untersten Schicht entfernt, wenn die
Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht naß ist, so
daß eine oder mehrere Beschichtungsschichten auf der
untersten Schicht ausgebildet werden, wobei: eine
Kapillarnummer Ca die aus der Gleichung Ca = Uµ/σ berechnet
wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei U(m/s) die
Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn ist, µ (Pa.s) eine mittlere
hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeiten ist, und
σ (N/m) die Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit
für eine obere Schicht unter den Schichten ist.
Weiterhin betrifft, um die voranstehend geschilderten
Vorteile zu erreichen, die vorliegende Erfindung ebenfalls
beschichtete Erzeugnisse, die mit den voranstehend
geschilderten Verfahren erzeugt wurden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das beschichtete
Erzeugnis, das mit dem Beschichtungsverfahren hergestellt
wurde, eine dünne Beschichtungsschicht mit einer Dicke von
2,0 µm oder weniger im nassen Zustand aufweisen, die keine
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand aufweist, was
dazu führt, daß die Qualität der magnetischen
Aufzeichnungsschicht, die das beschichtete Erzeugnis
darstellt, dramatisch verbessert werden kann, wenn die
Beschichtungsschicht beispielsweise eine magnetisch
Aufzeichnungsschicht ist.
Weiterhin betrifft, um die voranstehend geschilderten
Vorteile zu erreichen, die vorliegende Erfindung ein
Beschichtungsverfahren, bei welchem eine Bahn, die sich
ständig bewegt, relativ gegen eine Randoberfläche eines
Beschichtungskopfes gedrückt wird, und mehrere
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeiten aus mehreren
Schlitzen ausgestoßen werden, die in der Randoberfläche
vorgesehen sind, in Richtung der Breite der Bahn, so daß
Schichten aus den mehreren Beschichtungsflüssigkeiten auf die
Bahn in einem Zustand Naß-Auf-Naß aufgebracht werden, wobei:
die Viskositäten der mehreren Beschichtungsflüssigkeiten so
gewählt sind, daß folgende Ungleichung erfüllt ist
-15+10-3 < µn-1 - µn < 5 × 10-3
wobei µn (Pa.s) eine hohe Scherviskosität der
Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine n-te (n ≧ 2)-Schicht
auf der Bahn ausbildet, und µn-1 (Pa.s) eine hohe
Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine
(n-1)-te Schicht ausbildet, die neben der n-ten Schicht
liegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein
Beschichtungsverfahren, bei welchem eine
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeit im Überschuß einer
Bahn zugeführt wird, die sich ständig bewegt, um eine
unterste Schicht auszubilden, und dann die Bahn relativ gegen
eine Randoberfläche eines Beschichtungskopfes angedrückt
wird, und eine oder mehrere
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeiten aus einem oder
mehreren Schlitzen ausgestoßen werden, die in der
Randoberfläche vorgesehen sind, in Richtung der Breite der
Bahn, während eine stromaufwärtige der Randoberfläche einen
Teil der untersten Schicht entfernt, wenn die
Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht naß ist, so
daß eine oder mehrere Beschichtungsschichten auf der
untersten Schicht im Zustand Naß-Auf-Naß ausgebildet werden,
wobei
-15 + 10-3 < µn-1 - µn < 5 × 10-3
wobei µn (Pa.s) eine hohe Scherviskosität der
Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine n-te (n ≧ 2)-Schicht
auf der Bahn ausbildet, und µn-1 (Pa.s) eine hohe
Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine
(n-1)-te Schicht ausbildet, die neben der n-ten Schicht
liegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus
beschichtete Erzeugnisse, die mit den voranstehend
geschilderten Verfahren hergestellt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das beschichtete
Erzeugnis, das mit dem Beschichtungsverfahren hergestellt
wird, eine dünne Beschichtungsschicht mit einer Dicke von
1 µm oder weniger im nassen Zustand aufweisen, und weist die
Beschichtungsschicht keine Schlieren oder Streifen in
gleichem Abstand auf, was dazu führt, daß die Qualität der
magnetischen Aufzeichnungsschicht, die das beschichtete
Erzeugnis darstellt, dramatisch verbessert werden kann, wenn
beispielsweise die Beschichtungsschicht eine magnetische
Aufzeichnungsschicht ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, in denen
gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile
bezeichnen, und aus denen weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht des Gesamtaufbaus eines Beispiels für
eine Beschichtungseinrichtung, bei welcher ein
Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 2 eine Ansicht einer Ausführungsform der
Beschichtungseinrichtung, die eine Bahn mit einem
einzigen Beschichtungskopf mit zwei Schlitzen
beschichtet;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer
Beschichtungseinrichtung, welche die Bahn mit einem
einzigen Beschichtungskopf mit drei Schlitzen
beschichtet;
Fig. 4 eine Beschichtungseinrichtung, welche die Bahn mit
mehreren Schichten unter Verwendung mehrerer
Beschichtungsköpfe beschichtet;
Fig. 5 eine Ausführungsform der Beschichtungseinrichtung,
die eine Beschichtungsflüssigkeit einer untersten
Schicht vorher auf eine beschichtete Oberfläche der
Bahn aufbringt, und dann eine
Beschichtungsflüssigkeit einer mittleren Schicht
und einer obersten Schicht in mehreren Schichten
aufbringt, während sie ein Teil der
Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht
entfernt;
Fig. 6 eine Tabelle mit Ergebnissen des ersten Beispiels;
Fig. 7 eine Tabelle mit Ergebnissen des zweiten Beispiels;
Fig. 8 eine Tabelle mit Ergebnissen des dritten Beispiels;
Fig. 9 eine Tabelle mit Ergebnissen des vierten Beispiels;
und
Fig. 10 eine Tabelle mit Ergebnissen des fünften Beispiels.
Nachstehend werden im einzelnen bevorzugten Ausführungsformen
eines Beschichtungsverfahrens und eines beschichteten
Erzeugnisses auf der Grundlage der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines Beispiels einer
Beschichtungseinrichtung des Explosionstyps, bei welcher ein
Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
eingesetzt wird. Das Beispiel in Fig. 1 zeigt einen Fall, in
welchem zwei Arten von
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeiten in mehreren
Schichten auf eine Bahn durch einen Beschichtungskopf mit
mehreren Schlitzen (zwei Schlitze sind in Fig. 1 gezeigt)
aufgebracht werden. Wenn die auszubildende
Beschichtungsschicht eine magnetische Aufzeichnungsschicht
ist, kann die Beschichtungsflüssigkeit aus zwei
unterschiedlichen magnetischen Beschichtungsflüssigkeiten
bestehen; allerdings sollte die Beschichtungsflüssigkeit für
die unterste Schicht (eine Schicht neben der Bahn) eine
unmagnetische Beschichtungsflüssigkeit sein, oder kann eine
Beschichtungsflüssigkeit mit niedriger Viskosität sein, die
zur Vorbeschichtung eingesetzt wird.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist eine
Beschichtungseinrichtung 10 im wesentlichen eine Bahn 12 auf,
die sich ständig bewegt, einen Beschichtungskopf 14 zum
Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit auf die Bahn 12, und
zwei Führungsrollen 18 und 18, die so stromaufwärts und
stromabwärts der Bewegungsrichtung der Bahn angeordnet sind,
daß sie einander gegenüberliegen, und die sich ständig
bewegende Bahn führen. Die Beschichtungsflüssigkeit wird auf
die Bahn 12 in einem Zustand aufgebracht, in welchem die Bahn
12 und eine Randoberfläche 16 des Beschichtungskopfes 14
gegeneinander gedrückt werden.
Zwei zylindrische Taschen 22 und 22, die parallel zur
Richtung der Breite der Bahn 12 verlaufen, sind in dem
Beschichtungskopf 14 vorgesehen, und die Taschen 22 und 22
sind mit Tanks 24 und 24 zur Aufbewahrung der beiden Arten
von Beschichtungsflüssigkeiten verbunden, über
Flüssigkeitszufuhrpumpen 26 und 26 sowie Rohre 28 und 28.
Infolge dieser Anordnung wird jede der
Beschichtungsflüssigkeiten von jedem der Tanks 24 und 24 zur
jeweiligen Tasche 22 und 22 geliefert, und wird auf eine
Breite entsprechend einer Beschichtungsbreite aufgeweitet.
Die beiden Arten von Beschichtungsflüssigkeiten, von denen
jede bei der jeweiligen Tasche 22 und 22 aufgeweitet wird,
bewegen sich nach oben in jedem der Schlitze 30 und 30, und
werden von jeder Schlitzmündung 30A und 30A ausgestoßen, die
auf der Randoberfläche 16 vorgesehen sind.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Oberseite des
Beschichtungskopfes 14. In Fig. 2 ist der Beschichtungskopf
so aufgebaut, daß er drei Blöcke 32, 34 und 36 aufweist,
welche sandwichartig die beiden Schlitze 30 und 30
einschließen, und weist die Randoberfläche 16 eine
Vorderrandoberfläche 32A auf, eine
Abstreifklingenrandoberfläche 34A für die unterste Schicht,
und eine Abstreifklingenrandoberfläche 36A für die oberste
Schicht, entsprechend den Blöcken 32, 34 und 36, in
Laufrichtung der Bahn. Die Vorderrandoberfläche 32A ist so
ausgebildet, daß sie eine Länge (in Laufrichtung der Bahn)
zwischen 0,1 mm und 30 mm aufweist, und kann entweder eben
oder als Bogen mit bestimmter Krümmung ausgebildet sein. Die
Abstreifklingenrandoberflächen 34A und 34A für die unterste
bzw. oberste Schicht sind so ausgebildet, daß sie eine Länge
(in Laufrichtung der Bahn) zwischen 0,5 mm und 20 mm
aufweisen, und können als Bogen mit bestimmter Krümmung
ausgebildet sein, oder als Kombination aus einem Bogen und
einer ebenen Oberfläche. Der Schlitz 30 ist so ausgebildet,
daß er eine Breite von normalerweise zwischen 0,03 mm und
2 mm aufweist. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist der
Beschichtungskopf 14 so ausgebildet, daß die
Vorderrandoberfläche 32A eine Krümmung R von 1 mm aufweist,
die Abstreiferklingenrandoberflächen 34A und 36A für die
unterste bzw. oberste Schicht eine Krümmung R von 2 mm
aufweisen, und die Schlitzbreite 0,2 mm beträgt.
Die Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht (die
Beschichtungsflüssigkeit, welche die unterste Schicht
ausbildet) wird aus dem Schlitz 30 an der stromaufwärtigen
Seite in Laufrichtung der Bahn ausgestoßen, und die
Beschichtungsflüssigkeit für die oberste Schicht (die
Beschichtungsflüssigkeit, welche die oberste Schicht
ausbildet) wird aus dem Schlitz 30 an der stromabwärtigen
Seite in Laufrichtung der Bahn ausgestoßen, so daß eine
Beschichtungsschicht A, welche die oberste und die unterste
Schicht umfaßt, auf der Bahn 12 ausgebildet wird. In diesem
Fall wird ein Spalt zwischen der Bahn 12 und der
Vorderrandoberfläche 32A an der stromaufwärtigen Seite in
Laufrichtung der Bahn des Beschichtungskopfes 14 ausgebildet,
und wird die Beschichtungsflüssigkeit für die oberste Schicht
in einem solchen Zustand aufgebracht, daß die
Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht geflutet
wird. Ein Vorteil des Flutens der Beschichtungsflüssigkeit
für die unterste Schicht besteht darin, daß die Luft, welche
die Bahn 12 begleitet, daran gehindert wird, sich mit der
Schicht zu mischen, wenn die Beschichtungsflüssigkeit für die
unterste Schicht extrem dünn aufgebracht wird, und
gleichzeitig kein Abschaben der Bahn infolge der Berührung
des Vorderrands mit der Bahn 12 auftritt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des obersten Endes des
Beschichtungskopfes 14 mit drei Schlitzen. Der
Beschichtungskopf 14 weist vier Blöcke auf, nämlich die
Blöcke 32, 34, 35 sowie einen Block 36, welche sandwichartig
die drei Schlitze 30 einschließen, und die Randoberfläche 16
wird durch die Vorderrandoberfläche 32A, die
Abstreiferklingenoberfläche 34A für die unterste Schicht,
eine Abstreiferklingenrandoberfläche 35A für die mittlere
Schicht, und die Abstreiferklingenrandoberfläche 36A für die
oberste Schicht gebildet, entsprechend den Blöcken 32, 34, 35
und 36, in dieser Reihenfolge in Laufrichtung der Bahn 12.
Die bevorzugten Werte für die Länge, Oberflächenform und
Schlitzbreite der Randoberflächen 32A, 34A, 35A und 36A sind
ebenso wie in Fig. 2. Bei dem Beispiel von Fig. 3 ist der
Beschichtungskopf so ausgebildet, daß die
Vorderrandoberfläche 32A eben ist, die
Abstreiferklingenrandoberfläche 34A eine Krümmung R von 4 mm
aufweist, die Abstreiferklingenrandoberflächen 35A und 36A
für die mittlere bzw. oberste Schicht eine Krümmung R von
6 mm aufweisen, und die Breite der Schlitze 0,2 mm beträgt.
Als Beschichtungseinrichtung, bei welcher das
Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
eingesetzt wird, kann die Beschichtungseinrichtung 10
eingesetzt werden, die wie voranstehend geschildert eine
Mehrschichtbeschichtung durchführt, durch Ausstoßen
unterschiedlicher Arten Von Beschichtungsflüssigkeiten aus
den mehreren Schlitzen 30, die auf dem einzelnen
Beschichtungskopf 14 vorgesehen sind (vgl. das japanische
Patent Nr. 2881975, die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 6-49171, und das japanische Patent Nr. 2935148), und es
kann auch die in Fig. 4 gezeigte Beschichtungseinrichtung 10
eingesetzt werden, die eine Mehrschichtbeschichtung durch
Ausstoßen der Beschichtungsflüssigkeiten aus den Schlitzen 30
und 30 der mehreren Beschichtungsköpfe 14 durchführt, wobei
die Beschichtungsflüssigkeiten übereinandergestapelt
angeordnet werden, während die darunter befindliche
Beschichtungsflüssigkeit noch naß ist (vgl. das japanische
Patent Nr. 2646265).
Weiterhin kann die in Fig. 5 dargestellte
Beschichtungseinrichtung 10 eingesetzt werden, bei welcher
die Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht aus
einem Schlitz 30a für die Beschichtungsflüssigkeit für die
unterste Schicht ausgestoßen wird, der sich stromaufwärts der
Bahn 12 befindet, die sich ständig bewegt, und die unterste
Schicht vorher auf der Beschichtungsschicht der Bahn 12
ausgebildet wird, und dann die Beschichtungsschichten die
mittlere Schicht und die oberste Schicht aus einem Schlitz
30b bzw. 30c für die Beschichtungsflüssigkeit der mittleren
Schicht bzw. der obersten Schicht ausgestoßen werden, und
gleichzeitig ein Teil der untersten Schicht durch einen
Vorderrand 32a stromaufwärts entfernt wird, während die
unterste Schicht noch naß ist, um so die mittlere Schicht und
die oberste Schicht über der untersten Schicht aufzubringen
(beschrieben in den japanischen Patenten Nr. 2684486 und
Nr. 2601367). Bei der Verwendung dieser
Beschichtungseinrichtung können ein Beschichtungskopf für die
Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht und ein
weiterer Beschichtungskopf für die Beschichtungsflüssigkeiten
für die mittlere Schicht und die oberste Schicht getrennt
Vorgesehen sein. Wenn die Beschichtungsköpfe zu einem
einzigen Beschichtungskopf vereinigt werden, kann jedoch die
Einrichtung geringe Abmessungen aufweisen; darüber hinaus ist
ein einzelner Beschichtungskopf zum Aufbringen Naß-Auf-Naß
geeignet, bei welchem die Beschichtungsflüssigkeiten für die
mittlere Schicht und die oberste Schicht über der untersten
Schicht aufgebracht werden, während die
Beschichtungsflüssigkeit für die vorher aufgebrachte unterste
Schicht immer noch naß ist. Bei dem Beispiel von Fig. 4 ist
der Beschichtungskopf 14 so ausgebildet, daß die Breite des
Schlitzes 30a für die Beschichtungsflüssigkeit für die
unterste Schicht 0,3 mm beträgt, ein Verjüngungswinkel eines
Endes 17 der Randoberfläche stromaufwärts des Schlitzes 30a
für die Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht
20 Grad beträgt, die Vorderrandoberfläche eines
Beschichtungskopfes 14a für die Beschichtungsflüssigkeiten
für die mittlere bzw. oberste Schicht eine Krümmung R von
3 mm aufweist, und die Abstreiferklingenrandoberfläche für
die mittlere Schicht eine Krümmung R von 3 mm aufweist, die
Abstreiferklingenrandoberfläche für die oberste Schicht eine
Krümmung R von 2 mm aufweist, und die Schlitzbreite 0,1 mm
beträgt.
Bei allen voranstehend geschilderten Fällen tritt allerdings
bei der Beschichtungseinrichtung 10 die Schwierigkeit auf,
daß Schlieren oder Streifen in gleichen Abständen auf der
Oberfläche der Beschichtungsschicht A auftreten, wenn eine
solche Beschichtung versucht wird, die oberste Schicht
und/oder die mittlere Schicht, mit Ausnahme der untersten
Schicht, der Beschichtungsschicht A aus mehreren Schichten in
einer Dicke von 0,2 µm (2 µm oder weniger im nassen Zustand)
auszubilden, durch Beschichten mit dem herkömmlichen
Beschichtungsverfahren.
Nach gründlichen Untersuchungen, um die Ursache für die
Schlieren oder Streifen in gleichem Abstand zu ermitteln,
stellte sich heraus, daß die Schlieren oder Streifen in
gleichem Abstand durch einen Instabilitätseffekt
hervorgerufen werden, der auf einer freien Oberfläche
stromaufwärts der Bewegungsrichtung der Bahn des
Beschichtungskopfes 14 auftritt, wobei der Effekt stark durch
die Kapillarzahl der gesamten Beschichtungsflüssigkeit
beeinflußt wird.
Das Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
wurde auf der Grundlage der voranstehend angegebenen
Erkenntnisse entwickelt. Bei dem Beschichtungsverfahren gemäß
der vorliegenden Erfindung, wenn mehrere Schichten auf die
Bahn durch die Beschichtungsköpfe mit mehreren Schlitzen
aufgebracht werden, oder wenn eine unterste Schicht dadurch
ausgebildet wird, daß die Beschichtungsflüssigkeit für die
unterste Schicht im Überschuß auf die beschichtete Oberfläche
der Bahn aufgebracht wird, und ein Teil der
Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht entfernt wird,
während die Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht
noch naß ist, und dann die Beschichtungsflüssigkeiten in
einer oder mehreren Schichten übereinandergestapelt
angeordnet werden, um die mehreren Schichten aufzubringen,
bringt das Verfahren die Schichten dadurch auf, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit, die mittlere hohe Scherviskosität
der mehreren Arten von Beschichtungsflüssigkeiten, und die
Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit der obersten
Schicht eingestellt werden, so daß die Kapillarzahl Ca, die
aus folgender Gleichung 1 berechnet wird, die Ungleichung
0,1<Ca<4 erfüllt,
CA = Uµ/σ (Gleichung 1)
wobei U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn ist,
µ (Pa.s) eine mittlere hohe Scherviskosität der mehreren Arten
von Beschichtungsflüssigkeiten ist, und a(N/m) die
Oberflächenspannung der obersten Schicht bei den mehreren
Beschichtungsschichten ist.
Eine mittlere hohe Scherviskosität ist ein Maß, das dadurch
erhalten wird, daß zuerst die Viskosität von
Beschichtungsflüssigkeiten, welche die jeweiligen Schichten
bilden, bei einer Schergeschwindigkeit von 10000 sec-1
gemessen wird, unter Verwendung eines Meßgeräts für die hohe
Scherviskosität, und dann die Viskosität mit der gewünschten
Dicke der jeweiligen Schicht gewichtet wird, die ausgebildet
werden soll, um eine mittlere Viskosität zu berechnen. Im
einzelnen wird bei einer Mehrfachbeschichtung Naß-Auf-Naß zum
gleichzeitigen Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit A
mit einer Dicke von XA (µm), einer Beschichtungsflüssigkeit B
mit einer Dicke von XB (µm), und einer
Beschichtungsflüssigkeit C mit einer Dicke XC (µm), wenn µA
die Viskosität der Flüssigkeit A ist, µB die Viskosität der
Flüssigkeit B, und µC die Viskosität der Flüssigkeit C, eine
mittlere hohe Scherviskosität µAVE durch folgende Gleichung 2
definiert
µAVE = (XaµA + XBµB + XCµC)/(XA + XB + XC) (Gleichung 2)
Die Oberflächenspannung σ(N/m) der Beschichtungsflüssigkeit
für die oberste Schicht, die gemessen wird, ist die
Oberflächenspannung einer Lösung, in welcher ein
makromolekulares Bindemittel, ein Lösungsmittel, ein
Schmierstoff, und ein Oberflächenbenetzungsmittel
zusammengemischt sind, deren Molekulargewicht jeweils 1000
oder weniger beträgt, in der Beschichtungsflüssigkeit.
Durch Einsatz des Beschichtungsverfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung bei der Beschichtungseinrichtung 10
mit der voranstehend geschilderten Konstruktion kann die
Dicke der obersten Schicht und/oder der mittleren Schicht,
mit Ausnahme der untersten Schicht, einen so geringen Wert
wie 2 µm oder weniger im nassen Zustand aufweisen, und kann
gleichzeitig das Auftreten von Schlieren oder Streifen mit
gleichem Abstand voneinander über der Oberfläche der
Beschichtungsschicht A verhindert werden, obwohl die
Beschichtung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird. Da
die Beschichtungsqualität auf diese Weise verbessert wird,
verbessern das Beschichtungsverfahren und das beschichtete
Erzeugnis gemäß der vorliegenden Erfindung die Qualität des
Erzeugnisses, sowie dessen Herstellungswirkungsgrad.
Das beschichtete Erzeugnis, das mit dem sogenannten
Naß-Auf-Naß-Verfahren bei dem Beschichtungsverfahren gemäß
der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, insbesondere ein
solches Erzeugnis, bei dem die Dicke zumindest einer der
mehreren Beschichtungsschichten 2 µm oder weniger im nassen
Zustand beträgt, weist eine bessere Qualität auf. Wenn
beispielsweise die Schicht eine magnetische
Aufzeichnungsschicht ist, können die Eigenschaften der
magnetischen Aufzeichnungsschicht, die das Produkt darstellt,
wesentlich verbessert werden.
Nach gründlichen Untersuchungen, um die Ursache für die
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander zu
ermitteln, wurde festgestellt, daß das Auftreten der
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander von
der Differenz der Viskosität der Beschichtungsflüssigkeiten
abhängt, welche die benachbarten Schichten der mehreren
Beschichtungsschichten auf der Bahn 12 bilden, wenn eine hohe
Scherwirkung auftritt.
Das Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
wurde angesichts der voranstehend erwähnten Erkenntnisse
entwickelt. Bei dem Beschichtungsverfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung, wenn die Bahn mit mehreren Schichten
durch die Beschichtungsköpfe mit mehreren Schlitzen
beschichtet wird, oder wenn die unterste Schicht durch Zufuhr
der Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht zur
beschichteten Oberfläche der Bahn im Überschuß und durch
Entfernen eines Teils der Beschichtungsflüssigkeit der
untersten Schicht hergestellt wird, während die
Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht noch naß ist,
und dann die mehreren Schichten (Verfahren Naß-Auf-Naß)
aufgebracht werden, werden bei dem Verfahren die Schichten
durch Einstellung der jeweiligen Viskositäten der mehreren
Arten von Beschichtungsflüssigkeiten so eingestellt, daß "die
Viskositätsbedingung der vorliegenden Erfindung" erfüllt ist,
die durch die folgende Ungleichung 3 gegeben ist
-15+10-3 (Pa.s) < µn-1 - µn < 5 × 10-3 (Pa.s) (Ungleichung 3)
wobei µn eine hohe Scherviskosität (Pa.s) der
Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine n-te (n ≧ 2) Schicht
bezüglich der beschichteten Oberfläche der Bahn unter den
mehreren Beschichtungsschichten ausbildet, und µn-1 eine hohe
Scherviskosität (Pa.s) der Beschichtungsflüssigkeit ist,
welche die Schicht neben der n-ten Schicht an der Seite der
Bahn ausbildet.
Weiterhin wird vorzugsweise die Viskosität der
Beschichtungsflüssigkeit für die erste Schicht, die am
nächsten an der beschichteten Oberfläche der Bahn liegt, so
eingestellt, daß die folgende Ungleichung 4 erfüllt ist
µ1 < 20 × 10-3 (Pa.s) (Ungleichung 4)
wobei µ1 eine hohe Scherviskosität (Pa.s) der
Beschichtungsflüssigkeit für die erste Schicht ist, welche
die erste Schicht neben der Bahn unter den mehreren
Beschichtungsschichten bildet.
Mit hoher Scherviskosität ist ursprünglich eine Viskosität
der Beschichtungsflüssigkeit zum Zeitpunkt des Einsatzes
einer hohen Scherwirkung gemeint, welche auf die
Beschichtungsflüssigkeit zwischen dem oberen Ende des
Beschichtungskopfes 14 und der Bahn 12 einwirkt. Die
Schergeschwindigkeit bei der normalen hohen Scherwirkung ist
jedoch extrem hoch, etwa zwischen einigen 10 Tausenden sec-1
bis zu einigen wenigen Millionen sec-1; daher wird die hohe
Scherviskosität bei der vorliegenden Anmeldung durch die
Viskosität der Beschichtungsflüssigkeiten bei der
Schergeschwindigkeit von 10000 sec-1 definiert.
Durch Einsatz des Beschichtungsverfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung bei der Beschichtungseinrichtung 10
mit der voranstehend geschilderten Konstruktion kann die
Dicke der obersten Schicht und/oder der mittleren Schicht,
mit Ausnahme der untersten Schicht, einen so geringen Wert
wie 1 µm oder weniger im nassen Zustand aufweisen, und kann
gleichzeitig das Auftreten von Schlieren oder Streifen mit
gleichem Abstand voneinander auf der Oberfläche der
Beschichtungsschicht A verhindert werden, obwohl die
Beschichtung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird. Da
die Beschichtungseigenschaften verbessert werden, verbessern
das Beschichtungsverfahren und das beschichtete Erzeugnis
gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Qualität des
Erzeugnisses als auch den Herstellungswirkungsgrad.
Das beschichtete Erzeugnis, das mit dem sogenannten
Naß-Auf-Naß-Verfahren bei dem Beschichtungsverfahren gemäß
der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, insbesondere
eines, bei dem die Dicke zumindest einer der mehreren
Beschichtungsschichten 1 µm oder weniger im nassen Zustand
beträgt, weist bessere Eigenschaften auf. Wenn beispielsweise
die Schicht eine magnetische Aufzeichnungsschicht ist, können
die Eigenschaften der magnetischen Aufzeichnungsschicht als
Erzeugnis wesentlich verbessert werden.
Bei dem Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung wird normalerweise eine
Beschichtungsgeschwindigkeit zwischen 30 m/min und 1500 m/min
verwendet, jedoch ist die Beschichtungsgeschwindigkeit nicht
auf diesen Bereich beschränkt. Unter Berücksichtigung eines
stabilen Laufs der Bahn 12 und einer Vergleichmäßigung der
Druckbeaufschlagung des Beschichtungskopfes 14 läuft die Bahn
12 vorzugsweise unter einer Spannung zwischen 50 N pro Meter
und 500 N pro Meter, und wird die Spannung vorzugsweise in
Abhängigkeit von den Beschichtungsbedingungen eingestellt.
Die Entfernung zwischen der Führungsrolle 18 und dem
Beschichtungskopf 14 wird vorzugsweise auf einen Wert
zwischen 50 mm und 300 mm eingestellt. Die Führungsrolle 14
und/oder der Beschichtungskopf 14 sind vorzugsweise beweglich
ausgebildet, so daß der Eintrittswinkel und der
Austrittswinkel der Bahn 12 in Bezug auf den
Beschichtungskopf 14 in Abhängigkeit von den
Beschichtungsbedingungen einstellbar sind. Weiterhin wird,
wenn die Bahn 12 eine geringe Steifigkeit aufweist, die
Führungsrolle 18 vorzugsweise unter solchen Rollen wie einer
Expanderrolle, einer balligen Rolle und einer konkaven Rolle
ausgewählt, um eine Ungleichmäßigkeit zu verhindern.
Die Bahn 12 kann ein Kunststofffilm sein, der aus
Polyethylentherephthalat (PET) besteht, aus Polyethylen-2,6-
naphtalat, aus Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat,
Celluloseacetatpropionat, Polyvinylchlorid (PVC),
Polyvinylidenchlorid, Polycarbonat, Polyimid, Polyamid, usw.,
oder die Bahn 12 kann ein Film sein, der aus Papier oder
laminiertem Papier besteht, oder ein Metallfilm aus Aluminium
oder Kupfer, oder ein Film aus Glas oder Keramik; das
Material für den Film ist jedoch nicht auf die voranstehend
angegebenen Beispiele beschränkt.
Typische Abmessungen für die Bahn 12 sind eine Breite von
0,1 m bis 3 m, eine Länge von 1000 m bis 100 000 m, und eine
Dicke zwischen 0,5 µm und 100 µm; hierauf sind die
Abmessungen jedoch nicht beschränkt. Weiterhin kann vorher
eine Unterschicht, beispielsweise eine getrocknete und
ausgehärtete Haftschicht, oder eine andere Funktionsschicht
auf der Bahn 12 angebracht werden.
Ein Verfahren zur Erzeugung der Beschichtungsflüssigkeiten
für die folgenden Versuche verlief wie folgt.
Bei den Beispielen 1 und 2 wurde eine ursprüngliche
Beschichtungsflüssigkeit A mit dem in Tabelle 1 angegebenen
Inhalt in einem Innenmischer geknetet und unter Verwendung
einer Sandmühle dispergiert, und die dabei entstehende
Flüssigkeit wurde unter Verwendung eines Filters mit Löchern
mit einer mittleren Größe von 1 µm gefiltert, und dann wurden
geeignete Anteile an Methylethylketon, Toluol, Butylacetat,
Stearinsäure und Butylstearat zugegeben; so erhielt man die
Beschichtungsflüssigkeiten A1-A8 für die oberste Schicht. Die
hohe Scherviskosität und die Oberflächenspannung der
Beschichtungsflüssigkeiten A1-A8 für die oberste Schicht sind
in Tabelle 2 angegeben.
Weiterhin wurde eine ursprüngliche Beschichtungsflüssigkeit B
mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung durch einen
Innenmischer geknetet und unter Verwendung einer Sandmühle
dispergiert, und wurde die so erhaltene Flüssigkeit unter
Verwendung eines Filters mit Löchern mit einer mittleren
Größe von 1 µm gefiltert, und dann wurde geeignete Mengen an
Methylethylketon, Toluol, Butylacetat, Stearinsäure und
Butylstearat zugegeben; damit erhielt man die
Beschichtungsflüssigkeiten B1-B5 für die unterste Schicht.
Die hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeiten B1-B5
für die unterste Schicht ist in Tabelle 4 angegeben.
Bei den Beispielen 3, 4 und 5 wurde die ursprüngliche
Beschichtungsflüssigkeit A mit der in Tabelle 1 angegebenen
Zusammensetzung durch den Innenmischer geknetet und unter
Verwendung der Sandmühle dispergiert, die so erhaltene
Flüssigkeit wurde unter Verwendung des Filters mit Löchern
mit einer mittleren Größe von 1 µm gefiltert, und dann wurde
eine geeignete Menge an Methylethylketon zugegeben; dies
führte dazu, daß man die Beschichtungsflüssigkeiten A9-A21
erhielt. Die hohe Scherviskosität der
Beschichtungsflüssigkeiten A9-A21 ist in Tabelle 5 angegeben.
Weiterhin wurde die ursprüngliche Beschichtungsflüssigkeit B
mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung mit dem
Innenmischer geknetet und unter Verwendung der Sandmühle
dispergiert, und wurde die so erhaltene Flüssigkeit unter
Verwendung des Filters mit Löchern mit einer mittleren Größe
von 1 µm gefiltert, und dann wurde eine geeignete Menge an
Methylethylketon hinzugefügt; dies führte dazu, daß man die
Beschichtungsflüssigkeiten B6-B18 erhielt. Die hohe
Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeiten B6-B18 ist in
Tabelle 6 angegeben.
Es wurden zwei Arten von Beschichtungsflüssigkeiten
verwendet, bei denen eine der Beschichtungsflüssigkeiten für
die oberste Schicht in Tabelle 2 und eine der
Beschichtungsflüssigkeiten für die unterste Schicht in
Tabelle 4 kombiniert wurden, und es wurde die
Beschichtungseinrichtung von Fig. 2 verwendet, die den
einzelnen Beschichtungskopf mit zwei Schlitzen aufwies. Die
Beschichtungseinrichtung brachte mehrere Schichten auf eine
Bahn auf, die aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von
6 µm bestand, durch Änderung der Beschichtungsbedingungen,
beispielsweise der Beschichtungsgeschwindigkeit, der Arten
der Beschichtungsflüssigkeiten, und der Dicke der
Beschichtung. Es wurde das Vorhandensein von Schlieren oder
Streifen mit gleichem Abstand voneinander auf der Oberfläche
der Beschichtungsschicht zu dieser Zeit untersucht.
Die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung
sind in Fig. 6 angegeben. Bei der Oberflächenqualität bei
Fig. 6 ist mit "G" angegeben, daß eine gute Qualität ohne
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander
erhalten wurde, und "F" gibt an, daß die Qualität mangelhaft
war, nämlich Schlieren oder Streifen und Ungleichförmigkeiten
vorhanden waren.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ergab sich eine gute
Oberflächenqualität bei den Beschichtungsschichten bei den
folgenden Versuchen: Zustand 1 (Ca-Nummer = 1,6), Zustand 2
(Ca-Nummer = 3,1), Zustand 7 (Ca-Nummer = 3,8), Zustand 8
(Ca-Nummer = 3,7), Zustand 9 (Ca-Nummer = 3,8), und
Zustand 11 (Ca-Nummer = 0,5), bei denen die Kapillarnummern
oder Kapillarzahlen der Ungleichung 0,1<Ca<4 genügten.
Im Gegensatz hierzu gab es bei der Oberflächenqualität der
Beschichtungsschichten Ausfälle, infolge des Vorhandenseins
von Schlieren und Streifen und einer Ungleichmäßigkeit bei
folgenden Versuchsabschnitten: Zustand 12 (Ca-Nummer = 0,1),
bei welchem die Kapillarzahl Ca kleiner als der Minimalwert
von 0,1 war, und beim Zustand 3 (Ca-Nummer = 4,7), beim
Zustand 4 (Ca-Nummer = 6,2), beim Zustand 5 (Ca-Nummer =
4,6), beim Zustand 6 (Ca-Nummer = 4,2), und beim Zustand 10
(Ca-Nummer = 4,3), bei welchem die Kapillarzahl Ca größer als
der Maximalwert von 4,0 war.
Es wurden drei Arten von Beschichtungsflüssigkeiten
verwendet, wobei die Beschichtungsflüssigkeit A4 in der
Tabelle 2 bei der mittleren Schicht zusätzlich zu der
Beschichtungsflüssigkeit A5 für die oberste Schicht in der
Tabelle 2 eingesetzt wurde, und die Beschichtungsflüssigkeit
B1 als unterste Schicht von Tabelle 4 verwendet wurde, und
die Beschichtungseinrichtung gemäß Fig. 5 eingesetzt wurde,
mit welcher zuerst die unterste Schicht auf der beschichteten
Oberfläche der Bahn aufgebracht und ausgebildet wurde, und
dann die Beschichtungsflüssigkeiten für die mittlere Schicht
und die oberste Schicht aufgebracht wurden, während ein Teil
der untersten Schicht im nassen Zustand entfernt wurde. Mit
der Beschichtungseinrichtung wurden mehrere Schichten auf der
Bahn aufgebracht, die aus Polyamid mit einer Dicke von 3,5 µm
bestand, durch Änderung der Beschichtungsbedingungen, etwa
der Beschichtungsgeschwindigkeit, der Art der
Beschichtungsflüssigkeiten, und der Dicke der Beschichtung.
Es wurde das Vorhandensein von Schlieren oder Streifen mit
gleichem Abstand voneinander auf der Oberfläche der
Beschichtungsschichten untersucht.
Die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der
Untersuchung sind in Fig. 7 dargestellt. Bei der
Oberflächenqualität von Fig. 7 ist mit "G" angegeben, daß
eine gute Qualität erzielt wurde, ohne Schlieren oder
Streifen mit gleichem Abstand voneinander, wogegen mit "F"
angegeben wird, daß Qualitätseinbußen auftraten, nämlich das
Vorhandensein von Schlieren und Streifen und eine
Ungleichförmigkeit.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, war die Oberflächenqualität der
Beschichtungsschichten bei folgenden Versuchen gut:
Zustand 13 (Ca-Nummer = 1,1), Zustand 14 (Ca-Nummer = 2,2),
und Zustand 15 (Ca-Nummer = 3,4), bei denen die Kapillarzahl
der Ungleichung 0,1<Ca<4 genügte.
Im Gegensatz hierzu trat bei der Oberflächenqualität der
Beschichtungsschichten ein Ausfall auf, mit dem Vorhandensein
von Schlieren und Streifen und einer Ungleichförmigkeit, und
zwar bei den folgenden Versuchen: Zustand 17
(Ca-Nummer = 0,09), bei welchem die Kapillarzahl kleiner als
der Minimalwert von 0,1 war, und Zustand 16
(Ca-Nummer = 4,5), bei welchem die Kapillarzahl Ca oberhalb
des Maximalwertes von 4,0 lag.
Es wurden zwei Arten von Bereitstellungen verwendet, wobei
eine der Beschichtungsflüssigkeiten in der Tabelle 5 und eine
der Beschichtungsflüssigkeiten in der Tabelle 6 kombiniert
wurden, und es wurde die Beschichtungseinrichtung von Fig. 1
eingesetzt, welche den einzelne Beschichtungskopf mit zwei
Schlitzen aufweist. Die Beschichtungseinrichtung brachte zwei
Schichten (unterste und oberste Schicht) mit einer
Beschichtungsgeschwindigkeit von 600 m/Minute auf die Bahn
auf, die aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von
16 µm bestand. Die Dicke der untersten Schicht zu diesem
Zeitpunkt wurde auf 6 µm festgelegt (im nassen Zustand),
wogegen die oberste Schicht allmählich dünner ausgebildet
wurde. Es wurde eine Beziehung zwischen der Dicke der
obersten Schicht (im nassen Zustand), bei welcher Schlieren
oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander auftreten
könnten, und einer Differenz der Viskosität der
Beschichtungsflüssigkeiten für die oberste Schicht und die
unterste Schicht zum Zeitpunkt des Einsatzes einer starken
Scherwirkung ermittelt.
Die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der
Untersuchung sind in Fig. 8 dargestellt, in welcher
"Bewertung" die Qualität des beschichteten Erzeugnisses
angibt. In Fig. 8 ist mit "E" (hervorragend) angegeben, daß
die Grenze für die Verringerung der Dicke der obersten
Schicht, bei welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem
Abstand voneinander auftreten können, 0,5 µm oder weniger (im
nassen Zustand) beträgt, was deutlich unterhalb der
angestrebten minimalen Dicke von 1 µm (im nassen Zustand)
liegt, wobei mit "G" (zufriedenstellend) angegeben ist, daß
die angestrebte minimale Dicke von 1 µm (im nassen Zustand)
erzielt werden konnte, und mit "F" (Ausfall) angegeben ist,
daß die angestrebte minimale Dicke von 1 µm (im nassen
Zustand) nicht erzielt werden konnte. "E" und "G" stellen
akzeptable Qualitäten dar. "0" bei "Grenze für die minimale
Dicke der obersten Schicht" in Fig. 8 gibt an, daß die
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander
nicht auftraten, selbst wenn die Menge der fließenden
Flüssigkeit gegen Null ging, während aufeinanderfolgend die
Zufuhrmenge an Beschichtungsflüssigkeit für die oberste
Schicht verringert wurde.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wiesen die beschichteten
Erzeugnisse eine akzeptierbare Qualität bei folgenden
Versuchsbedingungen auf:
Zustand 20 (Viskositätsdifferenz = 3,6 × 10-3),
Zustand 21 (Viskositätsdifferenz = 2,2 × 10-3),
Zustand 22 (Viskositätsdifferenz = 0,9 × 10-3),
Zustand 23 (Viskositätsdifferenz = 0,2 × 10-3),
Zustand 24 (Viskositätsdifferenz = -3,9 × 10-3),
Zustand 25 (Viskositätsdifferenz = -5,1 × 10-3),
Zustand 26 (Viskositätsdifferenz = -7,7 × 10-3),
Zustand 27 (Viskositätsdifferenz = -10,7 × 10-3),
Zustand 28 (Viskositätsdifferenz = -14,1 × 10-3),
Zustand 31 (Viskositätsdifferenz = -6,0 × 10-3),
Zustand 32 (Viskositätsdifferenz = -4,7 × 10-3),
Zustand 33 (Viskositätsdifferenz = -2,1 × 10-3),
Zustand 34 (Viskositätsdifferenz = -0,2 × 10-3),
Zustand 35 (Viskositätsdifferenz = 1,3 × 10-3),
Zustand 38 (Viskositätsdifferenz = -2,8 × 10-3),
Zustand 39 (Viskositätsdifferenz = -2,7 × 10-3),
Zustand 40 (Viskositätsdifferenz = -3,9 × 10-3), und
Zustand 41 (Viskositätsdifferenz = -4,3 × 10-3), bei denen die Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten für die unterste Schicht und die oberste Schicht die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" zum Zeitpunkt des Einsatzes der hohen Scherwirkung erfüllten. Ergebnisse bei diesen Bedingungen waren sämtlich "E", bei denen die oberste Schicht eine so geringe Dicke wie 0,5 µm oder weniger aufweisen kann, abgesehen von den Zuständen 40 und 41, mit dem Ergebnis "G".
Zustand 21 (Viskositätsdifferenz = 2,2 × 10-3),
Zustand 22 (Viskositätsdifferenz = 0,9 × 10-3),
Zustand 23 (Viskositätsdifferenz = 0,2 × 10-3),
Zustand 24 (Viskositätsdifferenz = -3,9 × 10-3),
Zustand 25 (Viskositätsdifferenz = -5,1 × 10-3),
Zustand 26 (Viskositätsdifferenz = -7,7 × 10-3),
Zustand 27 (Viskositätsdifferenz = -10,7 × 10-3),
Zustand 28 (Viskositätsdifferenz = -14,1 × 10-3),
Zustand 31 (Viskositätsdifferenz = -6,0 × 10-3),
Zustand 32 (Viskositätsdifferenz = -4,7 × 10-3),
Zustand 33 (Viskositätsdifferenz = -2,1 × 10-3),
Zustand 34 (Viskositätsdifferenz = -0,2 × 10-3),
Zustand 35 (Viskositätsdifferenz = 1,3 × 10-3),
Zustand 38 (Viskositätsdifferenz = -2,8 × 10-3),
Zustand 39 (Viskositätsdifferenz = -2,7 × 10-3),
Zustand 40 (Viskositätsdifferenz = -3,9 × 10-3), und
Zustand 41 (Viskositätsdifferenz = -4,3 × 10-3), bei denen die Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten für die unterste Schicht und die oberste Schicht die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" zum Zeitpunkt des Einsatzes der hohen Scherwirkung erfüllten. Ergebnisse bei diesen Bedingungen waren sämtlich "E", bei denen die oberste Schicht eine so geringe Dicke wie 0,5 µm oder weniger aufweisen kann, abgesehen von den Zuständen 40 und 41, mit dem Ergebnis "G".
Im Gegensatz hierzu betrug bei den Versuchsabschnitten mit
dem Zustand 29 (Viskositätsdifferenz = -20,4 × 10-3), und dem
Zustand 30 (Viskositätsdifferenz = -26,1 × 10-3) die
Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten, welche
die unterste Schicht und die oberste Schicht zum Zeitpunkt
des Einsatzes der hohen Scherwirkung bildeten, weniger als
-15,0 × 10-3 (Pa.s), was die Untergrenze für "die
Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden
Erfindung" darstellt. Bei den Zuständen 29 und 30 war die
Grenze für die minimale Dicke der obersten Schicht, bei
welcher die Schlieren oder Streifen mit dem gleichen Abstand
voneinander auftraten, 1,9 µm bzw. 3,6 µm, und konnte die
oberste Schicht nicht so ausgebildet werden, daß sie eine
Dicke von 1 µm oder weniger aufwies. Bei den Versuchen mit
dem Zustand 18 (Viskositätsdifferenz = 7,9 × 10-3), Zustand
19 (Viskositätsdifferenz = 6,2 × 10-3), Zustand 36
(Viskositätsdifferenz = 5,8 × 10-3), und Zustand 37
(Viskositätsdifferenz = 7,1 × 10-3), war die
Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten, welche
die unterste Schicht und die oberste Schicht ausbilden, zum
Zeitpunkt der Einwirkung der hohen Scherwirkung größer als
5,0 × 10-3 ((Pa.s)), was die Obergrenze für "den
Viskositätsdifferenzzustand gemäß der vorliegenden Erfindung"
darstellt. Bei den Zuständen 18, 19, 36 und 37 betrug die
Grenze für die minimale Dicke der obersten Schicht, bei
welcher die Schlieren oder Streifen mit dem gleichen Abstand
voneinander auftraten, 5,0 µm, 2,1 µm, 1,9 µm bzw. 3,8 µm;
daher war es nicht möglich, die oberste Schicht so
auszubilden, daß sie eine Dicke von 1 µm oder weniger im
nassen Zustand aufwies.
Es wurde die Beschichtungseinrichtung von Fig. 3 verwendet,
die einen einzelnen Beschichtungskopf mit drei Schlitzen
aufwies, und die Beschichtungseinrichtung brachte drei
Schichten (unten, Mitte, und oben) mit einer
Beschichtungsgeschwindigkeit von 200 m/Minute auf der Bahn
auf, die aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von
5,5 µm bestand. Die Dicke der untersten Schicht wurde auf
6 µm (im nassen Zustand) festgelegt, unter Verwendung der
Beschichtungsflüssigkeit B11, und gleichzeitig wurde die
Dicke der mittleren Schicht auf 2 µm (im nassen Zustand)
unter Verwendung der Beschichtungsflüssigkeit A14 festgelegt,
wogegen die oberste Schicht allmählich dünner ausgebildet
wurde. Es wurde eine Beziehung zwischen der Dicke der
obersten Schicht (im nassen Zustand), bei welcher die
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander
auftraten, und der Viskositätsdifferenz der
Beschichtungsflüssigkeiten bewertet, welche die mittlere
Schicht und die unterste Schicht bildeten.
Die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung
sind in Fig. 9 angegeben, in welcher die Bezeichnungen "E"
und "F" dieselbe Bedeutung aufweisen wie in Fig. 8.
Wie aus Fig. 9 hervorgeht, wiesen die Beschichtungen eine
akzeptierbare Qualität auf, und konnte die oberste Schicht so
dünn wie etwa 0,5 µm oder weniger ausgebildet werden, mit den
drei Schichten bei den folgenden Versuchen:
Zustand 43 (Viskositätsdifferenz = 2,2 × 10-3), Zustand 44 (Viskositätsdifferenz = -0,2 × 10-3), und Zustand 45 (Viskositätsdifferenz = -10,4 × 10-3), wobei die Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten der mittleren Schicht und der obersten Schicht die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" zum Zeitpunkt des Einsatzes der hohen Scherwirkung erfüllten.
Zustand 43 (Viskositätsdifferenz = 2,2 × 10-3), Zustand 44 (Viskositätsdifferenz = -0,2 × 10-3), und Zustand 45 (Viskositätsdifferenz = -10,4 × 10-3), wobei die Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten der mittleren Schicht und der obersten Schicht die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" zum Zeitpunkt des Einsatzes der hohen Scherwirkung erfüllten.
Im Gegensatz hierzu war bei dem Versuch mit dem Zustand 46
(Viskositätsdifferenz = -16,3 × 10-3) die
Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten, welche
die mittlere Schicht und die oberste Schicht zum Zeitpunkt
des Einsatzes der hohen Scherwirkung ausbilden, kleiner als
-15,0 × 10-3 (Pa.s), was die untere Grenze für "die
Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden
Erfindung" darstellt. Bei dem Zustand 46 betrug die Grenze
für die minimale Dicke der obersten Schicht, an welcher die
Schlieren oder Streifen mit dem gleichen Abstand voneinander
auftraten, 2,1 µm (im nassen Zustand), und konnte die oberste
Schicht nicht mit einer Dicke von 1 µm oder weniger
ausgebildet werden. Bei den Versuchsbedingungen mit den
Zustand 42 (Viskositätsdifferenz = 6,7 × 10-3) betrug die
Viskositätsdifferenz der Beschichtungsflüssigkeiten, welche
die mittlere Schicht und die oberste Schicht zum Zeitpunkt
des Einsatzes der hohen Scherwirkung bilden, mehr als 5,0 ×
10-3 (Pa.s), was die Obergrenze für "die
Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden
Erfindung" darstellt. Beim Zustand 42 war die Grenze für die
minimale Dicke der obersten Schicht, bei welcher die
Schlieren oder Streifen mit dem gleichen Abstand voneinander
auftraten, 5,0 µm, und konnte die oberste Schicht nicht
dünner als 1 µm oder weniger ausgebildet werden.
Es wurde die Beschichtungseinrichtung von Fig. 3 verwendet,
welche den einzigen Beschichtungskopf mit drei Schlitzen
aufwies, und die Beschichtungseinrichtung brachte drei
Schichten (unten, Mitte, und oben) mit einer
Beschichtungsgeschwindigkeit von 100 m/Minute auf die Bahn
auf, die aus Polyamid mit einer Dicke von 3,5 µm bestand. Die
Dicke der untersten Schicht wurde auf 6 µm (im nassen
Zustand) festgelegt, unter Verwendung der
Beschichtungsflüssigkeit B11 oder B12, und gleichzeitig wurde
die Dicke der obersten Schicht auf 1 µm festgelegt (im nassen
Zustand), unter Verwendung der Beschichtungsflüssigkeit A17,
während die mittlere Schicht allmählich dünner ausgebildet
wurde. Es wurde die Beziehung zwischen der Dicke der
mittleren Schicht (im nassen Zustand), bei welcher die
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander
auftreten könnten, der Viskositätsdifferenz (als erste
Viskositätsdifferenz bezeichnet) der
Beschichtungsflüssigkeiten, welche die unterste Schicht und
die mittlere Schicht beim Einsatz einer hohen Scherkraft
bilden, und der Viskositätsdifferenz (als zweite
Viskositätsdifferenz bezeichnet) der
Beschichtungsflüssigkeiten bestimmt, welche die mittlere
Schicht und die oberste Schicht zum Zeitpunkt des Einsatzes
einer hohen Scherkraft bildeten.
Die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung
sind in Fig. 10 dargestellt, wobei die Bezeichnungen "E" und
"F" dieselbe Bedeutung aufweisen wie in Fig. 8.
Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wiesen die beschichteten
Erzeugnisse eine akzeptierbare Qualität bei folgenden
Versuchen auf:
Zustand 48 (erste Viskositätsdifferenz = 4,3 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 12,0 × 10-3),
Zustand 49 (erste Viskositätsdifferenz = -10,2 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 2,5 × 10-3), und
Zustand 53 (erste Viskositätsdifferenz = 6,6 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 2,5 × 10-3), bei denen sowohl die erste Viskositätsdifferenz als auch die zweite Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllen. Wenn die mittlere Schicht bei der Beschichtung mit drei Schichten dünner ausgebildet wurde, konnte die mittlere Schicht so dünn wie bis zu 1,0 µm oder weniger ausgebildet werden, unter Verwendung des Beschichtungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Zustand 48 (erste Viskositätsdifferenz = 4,3 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 12,0 × 10-3),
Zustand 49 (erste Viskositätsdifferenz = -10,2 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 2,5 × 10-3), und
Zustand 53 (erste Viskositätsdifferenz = 6,6 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 2,5 × 10-3), bei denen sowohl die erste Viskositätsdifferenz als auch die zweite Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllen. Wenn die mittlere Schicht bei der Beschichtung mit drei Schichten dünner ausgebildet wurde, konnte die mittlere Schicht so dünn wie bis zu 1,0 µm oder weniger ausgebildet werden, unter Verwendung des Beschichtungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Dies steht im Gegensatz zu den Versuchsbedingungen beim
Zustand 47 (erste Viskositätsdifferenz = 6,9 × 10-3, und
zweite Viskositätsdifferenz = -14,6 × 10-3),
Zustand 51 (erste Viskositätsdifferenz = 10,5 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = -14,6 × 10-3), und zum
Zustand 52 (erste Viskositätsdifferenz = 7,9 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz) -12,0 × 10-3), bei denen die zweite Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllte, jedoch die erste Viskosität nicht, und hierbei ergab sich eine Grenze für die minimale Dicke der mittleren Schicht (im nassen Zustand), bei welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander auftraten, von 5,0 µm, 3,8 µm, bzw. 2,4 µm; und konnte die mittlere Schicht nicht dünner als etwa 1 µm oder weniger ausgebildet werden. Beim Zustand 54 (erste Viskositätsdifferenz = -12,5 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 8,4 × 10-3), bei welchem die erste Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllte, jedoch die zweite Viskositätsdifferenz nicht, betrug die Untergrenze für die Dicke der mittleren Schicht (im nassen Zustand), an welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander aufzutreten begannen, etwa 2,8 µm; weiterhin konnte die mittlere Schicht nicht dünner als 1,0 µm oder weniger im nassen Zustand ausgebildet werden. Beim Zustand 50 (erste Viskositätsdifferenz = -16,1 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 8,4 × 10-3), bei welchem weder die erste Viskositätsdifferenz noch die zweite Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllt, betrug die Untergrenze für die Dicke der mittleren Schicht (im nassen Zustand), bei welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander aufzutreten begannen, etwa 3,2 µm; und konnte die mittlere Schicht nicht dünner als 1,0 µm oder weniger im nassen Zustand ausgebildet werden.
Zustand 51 (erste Viskositätsdifferenz = 10,5 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = -14,6 × 10-3), und zum
Zustand 52 (erste Viskositätsdifferenz = 7,9 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz) -12,0 × 10-3), bei denen die zweite Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllte, jedoch die erste Viskosität nicht, und hierbei ergab sich eine Grenze für die minimale Dicke der mittleren Schicht (im nassen Zustand), bei welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander auftraten, von 5,0 µm, 3,8 µm, bzw. 2,4 µm; und konnte die mittlere Schicht nicht dünner als etwa 1 µm oder weniger ausgebildet werden. Beim Zustand 54 (erste Viskositätsdifferenz = -12,5 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 8,4 × 10-3), bei welchem die erste Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllte, jedoch die zweite Viskositätsdifferenz nicht, betrug die Untergrenze für die Dicke der mittleren Schicht (im nassen Zustand), an welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander aufzutreten begannen, etwa 2,8 µm; weiterhin konnte die mittlere Schicht nicht dünner als 1,0 µm oder weniger im nassen Zustand ausgebildet werden. Beim Zustand 50 (erste Viskositätsdifferenz = -16,1 × 10-3, und zweite Viskositätsdifferenz = 8,4 × 10-3), bei welchem weder die erste Viskositätsdifferenz noch die zweite Viskositätsdifferenz die "Viskositätsdifferenzbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung" erfüllt, betrug die Untergrenze für die Dicke der mittleren Schicht (im nassen Zustand), bei welcher die Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander aufzutreten begannen, etwa 3,2 µm; und konnte die mittlere Schicht nicht dünner als 1,0 µm oder weniger im nassen Zustand ausgebildet werden.
Wie voranstehend geschildert kann bei dem beschichteten
Erzeugnis, das mit dem Beschichtungsverfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellt wird, zumindest eine der
Schichten mit Ausnahme der untersten Schicht so dünn wie
1,0 µm oder weniger im nassen Zustand ausgebildet werden.
Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden
Beispiele vorgestellt, bei welchen eine
Beschichtungseinrichtung verwendet wird, welche den einzelnen
Beschichtungskopf mit zwei oder drei Schlitzen aufweist.
Allerdings können dieselben Auswirkungen auch mit einer
Beschichtungseinrichtung erhalten werden, welche
Beschichtungsflüssigkeiten aus jeweiligen Schlitzen mehrerer
Beschichtungsköpfe ausstößt, und mehrere Schichten dadurch
aufbringt, daß andere Schichten im nassen Zustand der
Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht werden, oder es kann
eine andere Beschichtungseinrichtung eingesetzt werden, die
eine Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht aus
einem Schlitz für die Beschichtungsflüssigkeit für die
unterste Schicht ausstößt, der sich stromaufwärts der sich
bewegenden Bahn befindet, um so vorher die unterste Schicht
auf der beschichteten Oberfläche der Bahn auszubilden, und
welche dann die Beschichtungsflüssigkeiten für die mittlere
Schicht und die oberste Schicht aus den Schlitzen für die
Beschichtungsflüssigkeiten für die mittlere Schicht bzw. die
oberste Schicht ausstößt, um die mittlere Schicht und die
oberste Schicht auf die unterste Schicht aufzubringen,
während ein Teil der untersten Schicht im nassen Zustand
durch ein Vorderrandteil stromabwärts entfernt wird.
Wie voranstehend geschildert können gemäß dem
Beschichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung die
Schlieren oder Streifen mit gleichem Abstand voneinander
verhindert werden, die sonst auf der Oberfläche der
Beschichtungsschicht auftreten würden, obwohl mehrere dünne
Beschichtungsschichten, insbesondere Schichten, die so
aufgebracht wurden, daß sie eine Dicke von 2,0 µm oder
weniger, bevorzugt 1,0 µm oder weniger, im nassen Zustand
aufweisen, durch Auftragen mit hoher Geschwindigkeit
ausgebildet werden. Daher können nicht nur die
Beschichtungsfähigkeiten verbessert werden, sondern wird auch
die Qualität der beschichteten Erzeugnisse verbessert, was zu
einer Verbesserung des Herstellungswirkungsgrades führt.
Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Dicke der
Schicht des beschichteten Erzeugnisses in zumindest einer der
mehreren Beschichtungsschichten mit Ausnahme der untersten
Schicht so gering wie 2,0 µm oder weniger sein, bevorzugt
1,0 µm oder weniger, und zwar im nassen Zustand; wenn daher
beispielsweise die Beschichtungsschicht die magnetische
Aufzeichnungsschicht ist, so kann das magnetische
Aufzeichnungsmedium als das beschichtete Erzeugnis dramatisch
verbessert werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß es jedoch nicht angestrebt
ist, die Erfindung auf die spezifischen, geschilderten
Ausführungsformen zu beschränken, sondern daß im Gegensatz
hierzu die Erfindung sämtliche Abänderungen, alternativen
Konstruktionen und Äquivalente umfassen soll, die innerhalb
des Wesens und Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen,
welche sich aus der Gesamtheit der vorliegenden
Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten
Patentansprüchen umfaßt sein sollen.
Claims (16)
1. Beschichtungsverfahren, bei welchem eine sich ständig
bewegende Bahn (12) relativ gegen eine Randoberfläche
(16) eines Beschichtungskopfes (14) angedrückt wird, und
mehrere Beschichtungsflüssigkeiten aus mehreren
Schlitzen (30) ausgestoßen werden, die in der
Randoberfläche (16) vorgesehen sind, in Richtung der
Breite der Bahn (12), so daß Schichten aus den
Beschichtungsflüssigkeiten auf der Bahn (12) ausgebildet
werden, wobei:
eine Kapillarzahl Ca, die durch die Gleichung Ca = µ/σ
berechnet wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei
U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn (12) ist,
µ (Pa.s) eine mittlere hohe Scherviskosität der
Beschichtungsflüssigkeiten ist, und σ (N/m) die
Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit für die
oberste Schicht der Schichten ist.
2. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem:
ein Spalt zwischen der Bahn (12) und einer Vorderrandoberfläche (32A) des Beschichtungskopfes (19) an der stromaufwärtigen Seite in Bewegungsrichtung der Bahn (12) erzeugt wird; und
die Beschichtungsflüssigkeit für eine unterste Schicht der Schichten zum Spalt hin überläuft, während die anderen Beschichtungsflüssigkeiten auf die unterste Schicht aufgebracht werden.
ein Spalt zwischen der Bahn (12) und einer Vorderrandoberfläche (32A) des Beschichtungskopfes (19) an der stromaufwärtigen Seite in Bewegungsrichtung der Bahn (12) erzeugt wird; und
die Beschichtungsflüssigkeit für eine unterste Schicht der Schichten zum Spalt hin überläuft, während die anderen Beschichtungsflüssigkeiten auf die unterste Schicht aufgebracht werden.
3. Beschichtungsverfahren, bei welchem eine
Beschichtungsflüssigkeit im Überschuß einer Bahn (12)
zugeführt wird, die sich ständig bewegt, um eine
unterste Schicht auszubilden, und dann die Bahn (12)
relativ gegen eine Randoberfläche (16) eines
Beschichtungskopfes (14) angedrückt wird, und mehrere
Beschichtungsflüssigkeiten aus mehreren Schlitzen (30)
ausgestoßen werden, die in der Randoberfläche (16)
vorgesehen sind, in Richtung der Breite der Bahn (12),
während eine stromaufwärtige Seite der Randoberfläche
(16) einen Teil der untersten Schicht entfernt, während
die Beschichtungsflüssigkeit der untersten Schicht naß
ist, so daß mehrere Beschichtungsschichten auf der
untersten Schicht ausgebildet werden, wobei
eine Kapillarzahl Ca, die durch die Gleichung Ca = Uµ/σ berechnet wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn (12) ist, µ (Pa.s) eine mittlere hohe Scherviskosität der mehreren Beschichtungsflüssigkeiten ist, und σ (N/m) die Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit für die oberste Schicht der Schichten ist.
eine Kapillarzahl Ca, die durch die Gleichung Ca = Uµ/σ berechnet wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn (12) ist, µ (Pa.s) eine mittlere hohe Scherviskosität der mehreren Beschichtungsflüssigkeiten ist, und σ (N/m) die Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit für die oberste Schicht der Schichten ist.
4. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 3, bei welchem ein
Beschichtungskopf (14) für die unterste Schicht und der
Beschichtungskopf (14) für die mehreren
Beschichtungsschichten vereinigt ausgebildet sind.
5. Beschichtungsverfahren, bei welchem eine erste
Beschichtungsflüssigkeit im Überschuß einer Bahn (12)
zugeführt wird, die sich ständig bewegt, um eine
unterste Schicht auszubilden, und dann die Bahn (12)
relativ gegen eine Randoberfläche (16) eines
Beschichtungskopfes (14) gedrückt wird, und eine zweite
Beschichtungsflüssigkeit aus einem Schlitz (30)
ausgestoßen wird, der in der Randoberfläche (16) in
Richtung der Breite der Bahn (12) vorgesehen ist,
während eine stromaufwärtige Seite der Randoberfläche
(16) einen Teil der untersten Schicht entfernt, wenn die
erste Beschichtungsflüssigkeit für die unterste Schicht
naß ist, so daß eine obere Beschichtungsschicht auf der
untersten Schicht ausgebildet wird, wobei:
eine Kapillarzahl Ca, die durch die Gleichung Ca = Uµ/a berechnet wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn (12) ist, µ(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der zweiten Beschichtungsflüssigkeit ist, und σ(N/m) die Oberflächenspannung der zweiten Beschichtungsflüssigkeit ist.
eine Kapillarzahl Ca, die durch die Gleichung Ca = Uµ/a berechnet wird, die Ungleichung 0,1<Ca<4 erfüllt, wobei U(m/s) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn (12) ist, µ(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der zweiten Beschichtungsflüssigkeit ist, und σ(N/m) die Oberflächenspannung der zweiten Beschichtungsflüssigkeit ist.
6. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 3, bei welchem ein
Beschichtungskopf (14) für die unterste Schicht und der
Beschichtungskopf (14) für die oberste
Beschichtungsschicht vereinigt ausgebildet sind.
7. Beschichtetes Erzeugnis, das mit dem Verfahren nach
einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt wurde.
8. Beschichtetes Erzeugnis nach Anspruch 7, bei welchem die
Dicke zumindest einer Schicht unter den Schichten mit
Ausnahme der untersten Schicht, welche die Bahn (12)
berührt, nicht größer ist als 2 µm im nassen Zustand.
9. Beschichtungsverfahren, bei welchem eine Bahn (12), die
sich ständig bewegt, relativ gegen eine Randoberfläche
(16) eines Beschichtungskopfes (14) gedrückt wird, und
mehrere Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeiten aus
mehreren Schlitzen (30) ausgestoßen werden, die in der
Randoberfläche (16) vorgesehen sind, in Richtung der
Breite der Bahn (12), so daß Schichten aus den mehreren
Beschichtungsflüssigkeiten auf die Bahn (12) im Zustand
Naß-Auf-Naß aufgebracht werden, wobei:
die Viskositäten der mehreren Beschichtungsflüssigkeiten so gewählt sind, daß folgende Ungleichung erfüllt ist:
-15 + 10-3 < µn-1 - µn < 5 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine n-te (n ≧ 2)-Schicht in Bezug auf die Bahn ausbildet, und µn-1(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine (n-1)-te Schicht ausbildet, die neben der n-ten Schicht liegt.
die Viskositäten der mehreren Beschichtungsflüssigkeiten so gewählt sind, daß folgende Ungleichung erfüllt ist:
-15 + 10-3 < µn-1 - µn < 5 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine n-te (n ≧ 2)-Schicht in Bezug auf die Bahn ausbildet, und µn-1(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine (n-1)-te Schicht ausbildet, die neben der n-ten Schicht liegt.
10. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 9, bei welchem die
Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit für die unterste
Schicht so gewählt ist, daß folgende Ungleichung erfüllt
ist,
µ1 < 20 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche die unterste Schicht ausbildet, die die Bahn (12) berührt.
µ1 < 20 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche die unterste Schicht ausbildet, die die Bahn (12) berührt.
11. Beschichtungsverfahren, bei welchem eine
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeit im Überschuß
einer Bahn (12) zugeführt wird, die sich ständig bewegt,
um eine unterste Schicht auszubilden, und dann die Bahn
(12) relativ gegen eine Randoberfläche (16) eines
Beschichtungskopfes (14) gedrückt wird, und mehrere
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeiten aus mehreren
Schlitzen (30) ausgestoßen werden, die in der
Randoberfläche (16) vorgesehen sind, in Richtung der
Breite der Bahn (12), während eine stromaufwärtige Seite
der Randoberfläche (16) einen Teil der untersten Schicht
entfernt, wenn die Beschichtungsflüssigkeit der
untersten Schicht naß ist, so daß mehrere
Beschichtungsschichten auf der untersten Schicht im
Zustand Naß-Auf-Naß ausgebildet werden, wobei:
die Viskositäten der Beschichtungsflüssigkeiten so gewählt sind, daß die folgende Ungleichung erfüllt ist,
-15 + 10-3 < µn-1 - µn < 5 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine in Bezug auf die Bahn (12) n-te (n ≧ 2)-Schicht ausbildet, und µn-1 (Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine (n-1)-te Schicht ausbildet, die neben der n-ten Schicht liegt.
die Viskositäten der Beschichtungsflüssigkeiten so gewählt sind, daß die folgende Ungleichung erfüllt ist,
-15 + 10-3 < µn-1 - µn < 5 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine in Bezug auf die Bahn (12) n-te (n ≧ 2)-Schicht ausbildet, und µn-1 (Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche eine (n-1)-te Schicht ausbildet, die neben der n-ten Schicht liegt.
12. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 11, bei welchem die
Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit für die unterste
Schicht so gewählt ist, daß folgende Ungleichung erfüllt
ist,
µ1 < 20 × 10-3
wobei µ1(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche die unterste Schicht ausbildet, die die Bahn (12) berührt.
µ1 < 20 × 10-3
wobei µ1(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche die unterste Schicht ausbildet, die die Bahn (12) berührt.
13. Beschichtungsverfahren, bei welchem eine erste
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeit im Überschuß
einer Bahn (12) zugeführt wird, die sich ständig bewegt,
um eine unterste Schicht auszubilden, und dann die Bahn
(12) relativ gegen eine Randoberfläche (16) eines
Beschichtungskopfes (14) gedrückt wird, und eine zweite
Scherverdünnungsbeschichtungsflüssigkeit aus einem
Schlitz (30) ausgestoßen wird, der in der Randoberfläche
(16) vorgesehen ist, in Richtung der Breite der Bahn
(12), während eine stromaufwärtige Seite der
Randoberfläche (16) einen Teil der untersten Schicht
entfernt, wenn die erste Beschichtungsflüssigkeit der
untersten Schicht naß ist, so daß eine oberste
Beschichtungsschicht auf der untersten Schicht im
Zustand Naß-Auf-Naß ausgebildet wird, wobei
die Viskosität der ersten und der zweiten Beschichtungsflüssigkeit so gewählt wird, daß folgende Ungleichung erfüllt ist,
-15 + 10-3 < µn-1 -µ2 < 5 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, und µ2(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der zweiten Beschichtungsflüssigkeit ist.
die Viskosität der ersten und der zweiten Beschichtungsflüssigkeit so gewählt wird, daß folgende Ungleichung erfüllt ist,
-15 + 10-3 < µn-1 -µ2 < 5 × 10-3
wobei µn(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, und µ2(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der zweiten Beschichtungsflüssigkeit ist.
14. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 13, bei welchem die
Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit für die unterste
Schicht so gewählt ist, daß folgende Ungleichung erfüllt
ist,
µ1 < 20 × 10-3
wobei µ1(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche die unterste Schicht bildet, die in Berührung mit der Bahn (12) steht.
µ1 < 20 × 10-3
wobei µ1(Pa.s) eine hohe Scherviskosität der Beschichtungsflüssigkeit ist, welche die unterste Schicht bildet, die in Berührung mit der Bahn (12) steht.
15. Beschichtetes Erzeugnis, das gemäß dem Verfahren nach
einem der Ansprüche 9 bis 14 hergestellt ist.
16. Beschichtetes Erzeugnis nach Anspruch 15, bei welchem
die Dicke zumindest einer Schicht unter den Schichten
mit Ausnahme der untersten Schicht, welche die Bahn (12)
berührt, nicht größer ist als 1 µm im nassen Zustand.
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