DE1752559A1 - Geraet zum Beschichten flexibler Traeger - Google Patents

Description

XHS NATIONAL CASH BSGISDBE OOMPAHY Dayton, Ohio (V,St.A.)

Patentanmeldung Nr.:
unser Aa.: 1083/öermaDy

GER.&? ZUM BSSCHXOECEH FIEXIBIER THÄGER

Die Erfindung betrifft ein Gerät sun Beschichten flexibler Träger·

Der Bedarf an und die Bedeutung von verschieden·* aten Arten sehr dünner, filmförmlger Träger« deren eine Seite mit einem sehr dünnen Besohlohtungsnaterlal beschichtet ist, hat sich in den letaten Jahren beträchtlich erhöht. Ein solcher Träger ist beispielsweise ein Polyesterfilm mit einer Dicke von 0,025 mm (0,001 Zoll)« der mit einem photochromen Stoff in einer Dicke von 0,5 bis 10,0 aus beschichtet ist·

Das Aufbringen dünner einseitiger Besohlohtungen auf bewegte flexible Träge:r kommt in vielen Industriebere lohen vor« wie z.B. bei der Herstellung von Magnetbändern« beschichteten Papieren, photograph!aοheη Pilman usw. Durch Pressen ist ec «war möglloh, die gewünschten dünnen f Unförmigen Träger zu erhalten» jedoch werden die Beschichtungsverfahren zum Auf« bringen der gewünsohten dünnen, glatten, gleichmäßigen Beschichtung auf diese Träger allgemein als nloht sufrltdenstellend an* gesehen.

Die Erfindung ermöglicht ein Verfahren ium Aufbringen dünner BeSchichtungen mittels eines Gerätes, bei dem ein· Glatt« roll· unmittelbar naoh jener Stelle angeordnet 1st, an dar die Besohlohtungslusung auf einen bewegten fllmförmigen Träger auf» gebracht wird und über die eich der Träger, mit seiner besohloh* toten Seite naoh unten seigend, hinwegbewegt· Während dl· Be*

5.«.1968

109821/0479 ^

sohiohtung noch naß ist, dreht eich die Glättrollo In der aie fiel umgebenden Luft in einer der Bewegungsrichtung dee film» förmigen Trägers entgegengesetzten Drehriohtung und bringt die nasse Beschichtung duroh Schwabbeln in die Form einer dünnen, glatten» Busammenhängenden und gleichmäßigen Schicht auf den fUnförmigen Träger· Das Besohiohtungematerial wird im allgemeinen aus einer lösung» Dispersion oder Emulsion» nachfolgend allgemein Lösung genannt» entnommene

Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät sum Aufbringen einer dünnen» glatten» gleiohmäßigea Sohleht eines Besohiohtungs· materials auf einen flexiblen Träger» mit einer Beeohlohtunge· vorrichtung sum Aufbringen einer das Beschichtungamaterial enthaltenden flüssigen Sohioht auf eine Oberfläche des Trägers·

Das erfindungsgeaäSe Gei'ä-s iat dadurch gekennzeichnet, daß eine Transportvorrichtung vorgesehen ist» die den flexiblen χrager, so lange dessen BeSchichtung noch naß ist» über eine Glättrolle transportiert» wobei die beschichtete Seite des Trägere nach unten seigt und sloh in Anlageberührung mit der Glatt· rolle befindet» deren Drehriohtung so gewählt ist» daß der mit dem Träger in Anlageberührung befindliche Teil ihrer Oberfläche eioh entgegengesetet säur Bewegungsrichtung des Trägers bewegt«

AusfUhrungabeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben· In diesen Beigtt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfind ungegemäflen Beeohichtungegerätee,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles des Besohiohtungsger&tes naoh Fig. 1*

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Beschien· tungsgerätee naoh Fig. 2» und

Fig. 4 eine perepektlvisohe Ansicht eines aweiten AttsfUhrungsbeispiels des erfindungegemäßen Beeohiohtungsgeräteao

Ein flexibler» filmförmiger Träger 10 (Fig. 1» 2 und 3) wirt von einer Vorraterolle 12 (Pig. 1) abgeaogen und mittels einer Führungsrolle 14 in tangentiale Anlageberührung mit einer Auftragvolle 16 gebraoht. Die Vorratsrolle 12 ist mit einem Bremsmotor 11 versehen» der der Absiehbewegung des Trägers (0

5.6.196Θ BAD ORIGINAL

109821/0479*

großen Widerstand entgeesiiaetat und dadurch die gtrf.isi8OJb.te Spannung des Trägers 10 bewirkt. Die Spannung dee Trägers tO kann duroh Einstellen des Bremsmotors 11 mittels einer Bremern©*orsteuervorriohtung 17 verändert werden. Die Führungs- rolle H 8Itat auf einem Schwenkarm 13, der zur Steuerung des Berührungswinkels »wisahen dem Träger 10 und der Auftragrolle 16 duroh ein Stellmittel 15 eingestellt werden kann· Die Auftragrolle 16 wis?d duroh eine Antriebsvorrichtung 18 mit unabhängig steuerbarer Geschwindigkeit) die mittels einer Antriebssteuerung 19 einstellbar ist, in einer der Bewegungsrichtung des Trägers 10 entgegengesetzten Richtung angetrieben» wie dies duroh die Kalla in Fig» 1 veranachaulloht ist. Der untere Teil der Auftragrolle 16 ist in einer Be schicht ungalb" sung 20 eingetaucht t die im vorliegenden AusfUhrungsbeispiel die Lösung eines synthetischen organlachen Polymere in einem organischen Lösungsmittel ist· Ein Rakel 22, der mittels eines Lagers 23 verschiebbar in bezug auf die Auftragrolle 16 gelagert ist, dient zum Wogstreichen der duroh die Auftragrolle 16 auf den Träger 10 gebrachten Flüssigkeit einenge.

Nachdem die Lösung in Form einer nassen Beschichtung duroh die Auftragrolle 16 auf den Träger 10 aufgebracht worden 1st, wird letsterer mit seiner beschichteten Seite nach unten eu einer Glättrolle 24 geführt, deren Oberfläche aus poliertem Metall besteht« Die Glattrollo 24 wird durch eine Antriebsvorrichtung 26 mit unabhängig steuerbarer Geschwindigkeit, die mittels einer Antriebssteuerung 27 einstellbar ist, in einer der Bewegungsrichtung des beschichteten Trägers 10 entgegenge-Beteten Richtung angetrieben« Die Glättrolle 24 hat einen Durohvon s.B. 5,08 om und rotiert in der sie frei umgebenden Luft. Ein Rakel 23, der mittels eines Lagers 29 verschiebbar in bessug auf die Glättrolle 24 gelagert ist, dient sum Abstreichen überschüssiger Be schicht ungalöaung vom Träger 10, so daß die erhaltene Beschichtung höchstens eine Dicke von 0,025 mm (0,001 Zoll) hat·

Der besohiohtete Träger 10 wird dann von der Glättrolle 24 weggeleitet und einem Trooknungaprosess untersogen,

5.6.1968

1 0982 1/0479

D/

der in geeigneter Wetee durchgeführt «erden kann· So kann der beschichtete Träger 10 beispielsweise eine entsprechende Strecke duroh die Ihn frei umgebende luft bewegt werden« wodurch auch ohne Hilfe einer Heilvorrichtung eine Trocknung erzielbar let· Ein mehr gebräuchliches Trooknunguverfahren let in Fig· 1 ge« zeigt, wobei der beschichtete Trägor 10 um eine Umlenkrolle 30 (mit der sich nur seine unbesohlohtcte obere Seite in Anlage befindet) und duroh eine in strichpunktierter Linie gezeigte Heleyorrichtung 32 geführt wird· Die Umlenkrolle 30 sitzt auf einen Schwenkarm 25t 6er durch ein Stellmittel 31 so einstellbar 1st» daß dieser den Berührungewinkel zwischen dem Träger und der Glättrolle 24 steuert. Die Beschichtung tat, wenn sie das obere Ende der Heizvorrichtung 32 erreicht, getrocknet und kann dann über eine Führungsrolle 34 aus der Heizvorrichtung heraus und zwischen einer auf einem Schwenkarm 33 sitzenden und duroh eine Feder 33 vorgespanntαϊ Andrückrolle 36 und einer An» trieberolle 37 hindurchgeführt werden· letztere wird duroh ein· Antriebsvorrichtung 39 angetrieben» die eine Antriebssteuerung 41 besitzt, mittels der die Geschwindigkeit, mit der der film· förmlge Träger 10 während der Besohiehtungs- und Glättungevorgänge bewegt wird, einstellbar ist· Der beschichtete Träger wird dsuin auf eine Aufnahmerolle 33 aufgewickelt, die von einer Antriebsvorrichtung 43 angetrieben wird· Die Antriebsgeschwin·» digkelt der Aufnahaerolle 38 1st der Geschwindigkeit der Antriebsrolle 37 unter Vermittlung β.B. einer Rutschkupplung angepaßt.

Die Wirksamkeit der beschriebenen Glättungsvorriohtung wird nioht yon dem Verfahren für das Aufbringen der Besohlen* tungslOsung auf den Träger 10 beeinflußt, solange dabei kein nennenswerteβ Trooknen erfolgt» bevor der beschichtete Träger mit der Glättrolle in Anlageberührung kommt· Flg. 4 zeigt, wie die Erfindung auf ein System anwendbar 1st, bei dem die Beeohiehtung mittels eines Bakels aufgebracht wird· In diesem Falle wird der f ilmf örmige Träger 10' mit der »ti .be aohloht enden Seite nach oben von der Vorratsrolle 12* abgezogen. In einer in

5.6.196β

BAD ORIGINAL

109821/0479

der Be schicht ungsteehnik allgemein bekannten Weise wird di« Beeohlohtungelösung duroh eine Beeohiok ungevorriohtUKg 40 mit Hilfe eines Bakels 42 in einer gewünsohten Dicke aui den £11»» f»neigen Träger 10* aufgebracht» Die Bewegungsrichtung dee be· sohiohteten Trägers 10* wird duroh eine Pührungsrolle 44 umgelenkt , wodurch die nasse Beschichtung des Trägere naoh unten seigt» Der besohiohtete Träger wird dann, genauso wie in den vorangehend beschriebenen Beispiel nie der beaohiohteten Seite nach unten über eine sieh entgegengeeetit sur Bewegungsrichtung ües filmförmigen Trägers 10*drehende Glättrolle 24* zum Glätten der Beschichtung geleitet« Mittels PUhrungsrollen 30* und 34* sowie einer Andrückrolle 36* und einer Antriebsrolle 37' %

wird der besohichtete Träger 10* einest Trocknung sire rf ahre η untersogen und dann in der glelohen Welse» wie im Zusammenhang mit dem AusfUhrungsbeispiel naoh Pig. 1 beschrieben» auf eine Aufnahmerolle 38* aufgespult·

Andere in der einschlägigen Technik bekannte Beaohioh-. turmverfahren slndt Gravurbesehiohtung» Luftrakelbesohiohtung, Aufsprühen ttsw. Alle diese Verfahren sind bei der Erfindung anwendbar» solange die Beschichtung nioht nennenswert getrocknet ist» bevor sie In Anlageberührung mit der Glättrolle kommt· Ein eolohes Trooknen wird dadurch vermieden» daß man» wie im voran«· gehenden beschrieben, die Glättrolle nahe jener Stelle anordnet, wo die Beschichtung aufgebracht wird· Der Trooknungsprosess kann μ

jedoch dadurch verzögert werden, daß man den Bereloh zwischen der Auftragstelle der Beeohiohtuagalösung und der . Glättrolle mit. einem Gehäuse 46 umeohließt, wie dies in FIg₀ 1 geaβigt 1st« Das Gehäuse 46 kann aus einem Unterteil 48 und einem Ober«· teil 50 bestehen» wobei beide Teile mittels eines Scharniers 52 verbunden sein können₉ damit das Oberteil 50 ausgeschwenkt werden kann«, wenn Pflege- und Wartungsarbeiten an der Auftrag« und Glätteteile durchgeführt werden sollen« Die Atmosphäre Innerhalb des Gehäuses kann beispielsweise mit dem Lösungsmittel für die, Beeohiohtung gesättigt werden» wodurch das Aushärten der Beeohiohtung während des Durohlaufs des fllmftJrmlgen Trägers

5·6·196β" "■

109821/0479

durch dee Gehäuse 46 unterbunden wird· Bei Verwendung βImβ solohen Gehäuse β kann der Abstand swlsohen der Glättrolle und der Auftragstelle der Besohlohtungeltfeting beträchtlich vergrößert werden♦

Folgende Faktoren beeinflussen die Gleichmäßigkeit und Dleke der fertigen trockenen Besohlohtung ohne Rücksicht auf das angewandte BesohiohtungsTerfahrens

1. Die mittels der Antriebssteuerung 27 θinsteil·

bare Umfangsgeschwindigkeit der Glättrolle» 2ο den unter Vermittlung des StellmitteIe 31 ein· stellbaren Berührung»winkel roisohen dem be· echiohteten Träger und der Glättrolle« 3» die altteIb des Lagere 29 einstellbare Breite

des Spaltes swlsohen den Bakel und der Glättrolle, 4o die mittels der Bremsmotorsteuervorrichtung 17 einstellbare Spannung des Trägers, wenn dieser in Anlageberührung mit der Glättrolle kommt. Weitere Faktoren« die die Dloke und Gleichmäßigkeit der trockenen Besohlohtung beeinflussen» sind! der Gehalt der Besohlohtungsflüssigkeit an festen Stoffen« die Viskosität der Besohiohtungsflüsslgkeit» die Oberflächenspannung zwieohen der BesohlohtungsflUeslgkeit und der Trägeroberfläohe (samt« Hohe der soeben genannten Faktoren sind durch Verändern der Zutaamensetiung der Beeohlohtungelttsung 20 beeinflußbar) und sohlleßlloh, die mittels der Antrlebosteuerung 41 einstellbare Lineargeschwindigkeit des Trägers» &lt der sich dieser duroh das Beechlohtungsgerät bewegt»

Diese variablen Faktoren können In Abhängigkeit ▼on den verschiedenen Arten des gewählten Besohiohtungeverfahren· unterechiedliohe Werte haben· Sie sind Jedoch In FiImbeeohiohtungsverfahren üblioh und erfordern ledigHon herkömmliche Einstellungen, die dem Paohmann geläufig sind«

Ein MIttel turn Bestimmen, ob die Besohlohtung Ordnungegemäfl aufgebracht ist» d.h. ob die genannten variablen Faktoren entsprechend eingestellt sind» ist in Fig. 3 veraneohaulioht· In diesem Verfahren ist der filmförmige Träger» z.B. ein 0,025mm

5.6·19«β 109821/0470 bad original

(0,001 Zoll) dicker Polyesterfila, durchsichtig» während dl· auf ihn aufgebrachte Beschichtung undurchsichtig ist* Der Bediener des Beschichtung^elates kann also die Beschichtung durch d*m Film beobachten! wie In j?ig· 3 gezeigt» Man hat ge» funäen₉ daß durch Beobachtung dei Linie 54» die sich an der Vorderkante der durch die Auftragrolle 16 aufgetragenen Bef-chxohtung bildet. ermittelt werden kann, ob sich die variablen Paktoren in einem ausgewogenen Verhältnis befinden« Biese Linie 54 soll gerade bleiben« Krümmt sie aloh in Richtung auf die Vorratsrolle 12. wie dies durch die gestrichelte Linie 54a angedeutet 1st, tfann muß beispieleweiße duroh Erhöhen der linearen Geschwindigkeit des Trägers 10 eine Korrektur vorgenommen wer« den· Krümmt sich die Linie in Richtung auf die Aufwickelrolle 38, wie dies duroh die gestrichelte Linie 54b angedeutet 1st, so hat eine Korrektur beispielsweise duroh Verlangsamen der linearen Geschwindigkeit des !Trägers zu erfolgen·

Gleichermaßen kann die Wirkung der Glättrolle 24 durch den duroheiohtlgen Träger an der Stelle 56 beobachtet werden, wo die Glättrolle in Anlage mit der nassen Beschichtung kommt. Wird die gewünschte Glättung nicht erreicht« dann zeigen sich Unregelmäßigkeiten in der Beschichtung» wobei die entsprechenden vorgenommen werden müssen·

Beispiel 1

Mittels eines In dem in Pig« 1 gezeigten Gerät angewandten BeBOhiohtungssystems erhielt man eine zusammenhängende Beeohichtung eines 35 mm breiten PolyäthylenterephthalatfUrne einer Dioke von 0,025 ma (0,001 Zoll) mit photoohromen Beaohiohtungen, deren Dioke gleiohmäßig in einem Bereich zwisohen 0,5 bis 10 /um gesteuert werden konnte« Abweichungen in der Pilmdioke wurden innerhalb eines Bereiches τοη * 10£ dee ge· wünschten Wertes gehalten· Die Beschichtungelusungen hatten folgende Zusammensetzungen)

Akryloid B72-Harj! 5 bis 20 Gew·* Photoohroaer farbstoff 4 Gew.jS

Kr· 135 von HCR

109821/0479 BAD original

Natriumlaurylaulphat 0,5 (Jew.

mit Toluol aufgefüllt auf

Bei dem genannten photoohromen Farbstoff Nr₀ 135 handelt es eioh um einen von der Fa. The National Cash
Register Company» Dayton, Ohio (VoSt.A.) hergestellten
Spiropyrane arbetoff·

Beispiel 2

Zn diesem Beispiel wurde ein 16 mm-Fllm mit einer Lösung von Nitrooellulose und Kristallviolett in einer Mi» schling von Amylaoetat und Äthylalkohol beschichtet« Der Trä· ger war in diesem Fall ein Jtolyesterflim mit einer Blöke von 0,076 mm (0,003 Zoll)· Die Besohichtungsdioke wurde mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen so gesteuert, daß die trookene Beaohlohtung eine Dioke von 1/um mit Toleranaen ▼on 1 10?i hatte· Der besohiohtete Film wurde but Herstellung ▼on ThermoaufBelohnungen mittels eines Helium-Neon-Laserstrahle verwendet. , . ·

BAD ORIGINAL

$•6.1968

109821/0479

Claims (1)

1. Patentansprüche β

   Gerät sum Aufbringen einen? dünnen, glatten» gleich«· * ißigen Schicht eines Besohichtungsmateriala auf einen flexiblen Trägerj mit einer Besohiohtungavorriehtung eum Aufbringen einer das Beschichtungamaterial enthaltenden flüssigen Schicht auf eine Oberfläche des Trägers; dadurch gekennzeichnet,, daß eine Transportvorrichtung vorgesehen ist, die den flexiblen Träger» solange dessen Beschichtung noch naß ist, über eine Glättrolle transportiert, wobei die beschichtete Seite des Trägers nach unten eeigt und sich in Anlageberührung Bit der Glättrolle befindet» deren Drehriohtung so gewählt iat, daß der mit dem Träger in Anlageberührung befindliche Teil ihrer Oberfläche sich entgegengesetzt gur Bewegungsrichtung des Trägers bewegt.

   2» Gerät naoh Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in bezug auf die Glättrolle eingestellten Rakel zum Abstreichen von Seeohiohtungsmaterial, das sioh an der Glättroll· infolge ihrer Anlageberührung Bit dem beschichteten Träger angesammelt hat·

   3e Gerät naoh Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß der Bakel in einem Abstand von etwa 25 /um von der Glättrolle angeordnet ist·

   4» Gerät naoh einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Glättrolle aus poliertem Metall besteht·

   5 ο Gerät naoh eines oder mehreren der vorangehenden Ansprüche» bei dem die flüosige Sohioht in Form einer Lösung dea Beaohiehtungsaateriale vorhanden iet, daduroh gekennaeioh*- net, daß das Gerät ein Gehäuse enthält, dae den flexiblen Träger «umindeet in Bereich swisohen der Beeohiohtungsvorriohtung und der Glättrolle umschließt, und daß eine Vorrichtung zum Sättigen der im Innern dee Gehäuses vorhandenen Atmosphäre mit dem Lösungsmittel des Beschichtungematerial· vorgesehen ist.

   109821/0479

   Leerseite