DE2135438A1

DE2135438A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Be schichten eines bandförmigen Tragers

Info

Publication number: DE2135438A1
Application number: DE19712135438
Authority: DE
Inventors: Joseph Anthony Rochester NY Mercier (VStA)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1970-07-16
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3627564A; AU3127371A; CA943825A; FR2101791A5; CH545690A; JPS544982B1; GB1358298A; BE770081A

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. WOLFF, H. BARTELS, DR. BRANDES, DR.-ING. HELD Dipi-Phys. Wolff

7 STUTTGART 1....12...7.,.197I.

LAKGE STRASSE 51

*\ A *Ί r / <"» Λ TELEFONi (0711) 296310 und 297295 2 I 304v?0 TELEX, 0722312

Unser Zeichen: 123 163-137333 kdk

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines bandförmigen Trägers,

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten eines bandförmigen Trägers mit mindestens zwei Schichten aus flüssigen Beschichtungsmassen, die innerhalb einer Beschichtungszone auf den auf einer Stützfläche glatt aufliegend längs einer Bahn kontinuierlich an der Beschichtungszone vorbeibewegten Träger gleichzeitig aufgebracht und gleichzeitig getrocknet werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten eines bandförmigen Trägers.

Verfahren und Vorrichtungen dieser Art kommen unter anderem auch bei der Herstellung von photographischem Material zur Anwendung. Ein bekanntes Verfahren zum Beschichten photographischer Filme und Platten arbeitet nach dem sogenannten Schlitzgießverfahren, bei dem die auf einen Schichtträger aufzubringende Emulsion eine geneigte Gleitfläche herabfließt, die sich von einer Schlitzgießeinrichtung zu dem zu beschichtenden Schichtträger hin erstreckt. Nach diesem Verfahren lassen sich bei Ausbildung der Schlitzgießeinrichtung als Mehrschichtschlitzgießer zwei oder mehrere Schichten aus flüssigen oder fließfähigen Beschichtungsmassen gleichzeitig auf einen fortlaufenden, bandförmigen Schichtträger in unterscheidbarer Schichtung aufbringen. Obwohl sich auf diese Weise und mittels derartiger Vorrichtungen ziemlich gleichmäßige Schichten aufbringen lassen, sind diesen hinsichtlich der erzielbaren Beschichtungsgeschwindigkeit jedoch gewisse Grenzen gesetzt, weil bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten leicht Luft unter der Schicht mitgeführt wird, wenn diese von der schrägen Gleitfläche abfließt oder von einem Wulst her auf- \. gebracht wird.

Es stellt im übrigen ein recht schwieriges Problem dar, eine sehr dünne Schichtbedeckung mit ziemlüi gleichmäßiger

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Dicke auf einen sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Schichtträger aufzubringen. Eine gewisse Annäherung in dieser Hinsicht bringt das bekannte Beschichtungsverfahren, bei dem man sich einer einen Schleppvorhang bildenden Schleppzunge bedient, die als Glättungsvorrichtung wirkt, da von der Schleppzunge die niedrigen Bereiche der Trägeroberfläche mit der Beschichtungsmasse ausgefüllt und die Oberflächenspitzen glattgestrichen werden. Die sich ergebende Schicht ist allerdings für die Verwendung auf verschiedenen Gebieten, z.B. für photographische Zwecke, nicht zufriedenstellend, da für diese letztgenannten Zwecke eine angemessene Gleichmäßigkeit der Schichtdicke gefordert wird, die nach diesem bekannten Verfahren nicht erreichbar ist. Im übrigen stößt man bei Anwendung von Schleppzungen zur Beschichtung auf die Schwierigkeit, daß die Beschichtungsmasse dazu neigt, auf der Schleppkante einzutrocknen, und daß sich eventuell Feststoffbestandteile der Beschichtungsmasse auf der Schleppkante ansammeln; die dann zur Riefenbildung beim Aufbringen der Schicht führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschichten eines bandförmigen Trägers mit mindestens zwei Schichten aus flüssigen Beschichtungsiaassen zu schaffen, mit dem sich mindestens zwei Schichten mit ziemlich gleichmäßiger Dicke und"dabei mit hoher Geschwindigkeit unter Vermeidung der aufgezeigten Schwierigkeiten auf einen Schichtträger auftragen lassen. Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Beschichtungsmasse für die erste Schicht in Bewegungsrichtung des Trägers vor einem biegsamen, gegen die Trägeroberfläche drückenden Ende eines Schleppvorhanges in der Beschichtungszone zugibt und den Träger zum Auftragen der Beschichtungsmasse an dem Schleppvorhang vor-

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beibewegt und daß man in Abstand und oberhalb der Berührungsstelle zwischen Träger und Schleppvorhang auf.der obersten Fläche des SchleppVorhanges eine vorgegebene Menge der Beschiehtungsmasse für die zweite Schicht in Form einer Schicht kontinuierlich zumißt, die man unter Schwerkrafteinfluß den Schleppvorhang herabfließen und sich dabei zu einer gleichmäßig dünnen Schicht ausbilden läßt und die man sodann von dem biegsamen Ende des Schleppvorhanges herab und auf die Oberfläche der ersten Schicht fließen läßt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Nachteile der beiden,vorstehend erläuterten Beschichtungsverfahren unter Beibehaltung der ihnen sonst eigenen Vorteile beseitigt. Durch die Zugabe der Beschichtungsmasse für die erste, eine Unterschicht bildende Schicht wird ein Wulst aufgebaut, der das Mitführen von Luft junter die die zweite Schicht oder Oberschicht bildende Beschichtungsmasse beim Herabfließen von der Schleppkante' und Auftreffen auf die erste Schicht vermeidet. Ferner wird durch die Art, wie die erste Schicht aufgebracht wird, das Mitführen von Luft auch unter die erste· Schicht verhindert. Die erste Schicht kann sehr dünn und gleichmäßig aufgetragen werden und wirkt als gleichmäßig glatte Grundlage für die zweite Schicht. Das Verfahren erlaubt wesentlich' ~ größere Beschichtungsgeschwindigkeiten. Dadurch, daß man die die zweite Schicht bildende Beschichtungsmasse kontinuierlich die oberste Fläche des Schleppvorhanges herabfließen läßt, ist auch ein eventuelles Trocknen der Beschichtungsmassen auf der Schleppkante verhindert.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung kann auch derart vorgegangen werden, daß man oberhalb der zweiten Schicht auf einer nach unten geneigt und zur Fließrichtung der zweiten Schicht spitzwinklig verlaufenden, sowie in der Nähe der Auftreffstelle der

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zweiten Schicht auf den Schleppvorhang auf die zweite Schicht stoßenden Gleitfläche eine vorgegebene Menge einer Beschichtungsmasse für eine dritte Schicht kontinuierlich zumißt, welche man unter Schwerkrafteinfluß die Gleitfläche herab,_:auf die Oberseite der den Schleppvorhang herabf ließe.nden Schicht und '"zusammen mit dieser unter Schwerkraftwirkung den Schleppvorhang herab und von dessen Ende auf die Oberfläche der ersten Schicht fließen läßt. Auf diese Weise lassen sich drei oder auch noch mehr Schichten aus entsprechenden Beschichtungsmassen gleichzeitig und mit hoher Beschichtungsgeschwindigkeit aufbringen.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung.zum Beschichten eines bandförmigen Trägers mit mindestens zwei Schichten aus flüssigen Beschichtungsmassen, die mittels einer in Abstand von der Trägeroberfläche angeordneten Schlitzgließeinrichtung auf dem Träger übereinander in unterscheidbarer Schichtung auftragbar sind, der auf einer Stützfläche kontinuierlich an der Schlitzgießeinrichtung' vorbeibewegbar ist. Um mindestens zwei Schichten mit ziemlich^leichmäßiger Dicke und mit hoher Beschichtungsgeschwindigkeit unter Vermeidung der eingangs aufgezeigten Nachteile aufzutragen, ist bei einer derartigen Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Schlitzgießeinrichtung eine an sich bekannte, einen biegsamen Schleppvorhang bildende Schleppzunge, die nach unten geneigt in der Schlitzgießeinrichtung befestigt ist undderen freies Ende bei der Bewegung des Trägers auf diesem schleift und federelastisch gegen diesen drückt, eine erste Einrichtung, die in an sich bekannter Weise in Bewegungsrichtung des Trägers vor der Schleppzunge eine von dieser zu einer glatten ersten Schicht zu verteilende erste Beschichtungsmasse auf die Trägeroberfläche aufbringt, und mindestens eine zweite Einrichtung aufweist, die fortwährend unter Schwerkraftwirkung eine auf der Oberseite der Schleppzunge herab und

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auf die Oberseite der ersten Schicht fließende zweite Schicht aus einer Beschichtungsmasse erzeugt und die einen Hohlraum für die zweite Beschichtungsmasse, einen den Hohlraum mit der Oberseite der Schleppzunge-in Abstand und oberhalb des Endes der Schleppzunge verbindenden, vorzugsweise geneigten Auslaßschlitz und eine Sumeßeinrichtung aufweist, die die den Hohlraum und den Auslaßschlitz durchfließende und auf der Oberseite der . Schleppzunge in Form einer Schicht fließende zweite Beschichtungsmasse zumißt.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit der Vorrichtung sind nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen zum Beschichten eines Schichtträgers mit mindestens zwei Schichten näher erläutert.

Es zeigen!

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer bekannten Beschichtungseinrichtung mit einer Schleppzunge, aus der die Parameter der Einrichtung ersichtlich sind,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer eine Schlitzgießeinrichtung und eine Schleppzunge aufweisende Vorrichtung zum Beschichten,,

Fig. 3 und 4 jeweils eine der Darstellung in

Fig. 2 entsprechende Seitenansicht eines zweiten bzw. eines dritten Ausführungsbeispieles der Vorrichtung, * 109884/1911

Fig. 5 eine den Darstellungen in Fig. 2 bis 4 entsprechende Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, die zum Auftragen von drei Schichten dient,

Fig. 6, 7 und 8 jeweils eine vergrößerte Seitenansicht des freien Endes einer Schleppzunge der Vorrichtung.

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Ganz allgemein umfaßt das Verfahren zum Aufbringen einer % ziemlich gleichmäßig dünnen Schicht einer gegebenen Beschichtungslösung auf die Oberfläche eines kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit sich bewegenden Bandes folgende Verfahrensstufen: Aufbringen einer flüssigen Beschichtungsmasse auf die Oberfläche des Bandes, Auftragen oder Verteilen dieser Beschichtungsmasse als eine Unterschicht auf die Oberfläche des Bandes, indem das Band an dem Ende einer biegsamen, stationären Schleppzunge vorbeibewegt"

. wird, das auf die Oberfläche des Bandes drückt, um alle tiefer liegenden Bereiche in der Bandoberfläche zu füllen und eine glatte, feuchte Oberfläche auf dem Band zu erzeugen, ferner ständiges Zumessen einer gegebenen Menge dieser flüssigen Beschichtungsmasse oder einer anderen Beschichtungsmasse, die mit der Unterschicht verträglich ist, in Form einer Schicht auf der zu oberst liegenden Fläche der Schleppzunge an einer Stelle, die in Abstand oberhalb des biegsamen Endes der Schleppzunge liegt, wobei diese Schicht der Beschichtungsmasse unter dem Einfluß der Schwerkraft auf der Schleppzunge herabfließt, um eine gleichmäßig dünne Schicht zu bilden, die schließlich von dem Ende der Schleppzunge' abfließt und auf die Oberfläche

* der Unterschicht auftrifft, und sodann gleichmäßiges Tocknen der Unterschicht und der dünnen Schicht aus flüssiger Beschichtungsmasse. Auf die Unterschicht können zwei oder mehrere Schichten aus flüssiger Beschichtungsmasse gleichzeitig in Bezug zueinander und in Bezug auf die Grundschicht unterscheidbar übereinander aufgetragen Worden, sofern dies gewünscht wird. Die mittels der Schleppzunge aufgebrachte Unterschicht wirkt als Abdichtung, die das Mitführen von Luft unter die Unterschicht oder die Unterschichten verhindert, was bei nach dem Wulstbeschichtungsverfahren arbeitenden Vorrichtungen ein großes Problem darstellt, wenn diese mit hohen Geschwindigkeiten

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arbeiten. Die f lüssige_ Beschichtungsmasse für '_L'~^r''Z ■""_" die auf die Unterschicht aufzubringende Schicht oder Schichten, welche von der Schleppkante der Schleppzunge herabfließt, dient ebenfalls dazu, die Wirkungsweise der Schleppzunge zu verbessern, indem sie ein Trocknen der Beschichtungsmasse auf dem Rand der Schleppzunge verhindert.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche, mit einem Blatt oder einer Schleppzunge arbeitende Vorrichtung schematisch gezeigt, um die Systemparameter einer derartigen Vorrichtung zu veranschaulichen, soweit sie auch für den Anmeldungsgegenstand gelten, wie nachfolgend näher erläutert wird. Ein zu beschichtender Schichtträger in Form eines Bandes W wird im glatten Zustand auf der Oberfläche einer Beschichtungsrolle 10 gehalten, die im Gegenuhrzeigersinn umläuft, wie durch den Pfeil 11 angedeutet ist. Das zu beschichtende Band kann aus Rohpapier, vorbeschichtetem Papier, einem aus Kunststoff bestehenden, filmartigen Schichtträger oder dergleichen bestehen. Auf der freien Oberfläche des Bandes W gleitet bei dessen Bewegung um die' Beschichtungsrolle das biegsame Ende 12 einer Schleppzunge 13, deren anderes Ende 13" an einem festen Halter- 14 festgeklemmt oder in anderer Weise befestigt ist. Die Schleppzunge 13 kann aus irgendeinem geeigneten federelastischen Material, z.B. aus rostfreiem Stahl, einem Stahl mit blauer Anlauf£arbe qder_ dergleichen gefertigt sein, sie muß jedoch aus einem Material bestehen, das nicht so leicht von der verwendeten flüssigen Beschichtungsmasse angegriffen wird, und sie muß ferner eine solche Härte aufweisen, daß die Schleppkante infolge des Reibungskontaktes mit dem Band nicht übermäßig abgenutzt wird. Die Oberfläche der Beschichtungsrolle 10 kann aus Metall bestehen oder eine elastische Schicht aufweisen, auf der das Band angreift.

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■4tr

,Bei der herkömmlichen Betriebsweise einer Vorrichtung mit einer derartigen Schleppzunge wird ein Überschuß einer flüssigen Beschichtungsmasse in Bewegungsrichtung des Bandes gesehen vor der Schleppzunge auf das Band aufgebracht. Es bildet sich sodann vor der Schleppzunge und dieser benachbart ein Wulst aus Beschichtungsmasse aus, der sich quer über die gesamte Breite der Schleppzunge erstreckt. Das biegsame Ende der Schleppzunge trägt sodann die Beschichtungsmasse auf, die unterhalb der jSchleppkante der Schleppzunge vorbeiläuft, und wirkt ferner als Glättungsvorrichtung, indem die tiefer liegenden Bereiche des Bandes ausgefüllt und die vorstehenden Stellenglatt und sauber gestriffen werden. Die Auftrags- und Verteilwirkung der Schleppzunge läßt sich einstellen, indem folgende Parameter der Schleppzunge entweder jeweils für sich oder in Kombination mit anderen verändert werden: Die Kraglänge, die Steifigkeit und der Beschichtungswinkel. Mit anderen Worten: Je stärker der Druck ist, den die Schleppkante der Schleppzunge auf die Oberfläche des Bandes ausübt, desto weniger Beschichtungsmasse kann unterhalb der Schleppkente vorbeifließen.. Wie nachfolgend noch deutlich wird, hängt die Menge der Beschichtungsmasse, die an der Schleppzunge vorbeifließt, ferner von den physikalischen Eigenschaften der Beschichtungsmasse ab. Es ist ersichtlich, daß mit Ausnahme für den Fall, daß ein völlig glattes Band sich an der Schleppzunge vorbeibewegt, die Dicke der auf das Band aufgetragenen und verteilten Beschichtungsmasse nicht gleichmäßig ist. D.h. mit anderen Worten, daß eine Vorrichtung mit einer Schleppzunge hauptsächlich dafür zweckmäßig ist, nur die tiefer liegenden Bereiche der Oberfläche eines Bandes zu füllen und die Bandoberfläche zu glätten.

In Fig. 2 ist ein Aus führ ungsbeisp.iel .minerals Schlitz-: _- gießer mit einer Schleppzunge ausgebildete Vorrichtiana zum Aufbringen von zwei Schichten

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einer Beschichtungslösung auf die Oberfläche eines Bandes gezeigt. Die hier zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Schicht aus einer flüssigen Beschichtungsmasse auf dem Band zu erhalten, die dünn ist und eine gleichmäßige Dicke aufweist. Um dies zu erreichen, wird mittels der Vorrichtung mit einer Schleppzunge zuerst eine Unterschicht auf die Bandoberfläche aufgebracht, um auf dem Band eine glatte, feuchte Oberfläche zu erhalten, auf die dann die endgültige Schicht in gewünschter gleichmäßiger Dicke aufgebracht wird und/oder um die Bandoberfläche so vorzubereiten, daß diese die schließlich aufgebrachte Oberschicht aufnehmen und halten kann. Diese Unterschicht kann aus der gleichen Beschichtungsmasse wie die Oberschicht oder aus einer anderen Beschichtungsmasse bestehen. Besteht die Unterschichtaus einer anderen Beschichtungsmasse als die Oberschicht, dann ist dabei nur erforderlich, daß diese Beschichtungsmasse mit derjenigen der Oberschicht verträglich ist, sodaß die Oberschicht oder die Oberschichten sich ohne weiteres verteilen und an der Unterschicht haften kann bzw. körinen und nach ihrem Aufbringen von der Unterschicht nicht ungünstig beeinflußt wird b2w. werden.

Wie bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung mit einer Schleppzunge ist das Band W so gehalten, daß es eine Beschichtungsrolle IO umschlingt, damit das Band glatt gehalten wird, wenn es sich der Beschichtungsstelle nähert und von dieser wegbewegt. Eine Schleppzunge 13' ist zwischen zwei Teilen 16 und 17 eines Schlitzgießers festgeklemmt, die ihrerseits durch geeignete Mittel, beispielsweise nicht gezeigte Schrauben, zusammengehalten sind. Der Teil 17 weist einen Hohlraum 18 auf, dessen eine V7andung von dem festgeklemmten Ende 13' · der Schleppzunge gebildet ist. Die Beschichtungsmasse Sc

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für die Unterschicht wird mittels einer Pumpe P durch ^s einen Einlaß 19 in den Hohlraum 18 gepumpt. Die Beschichtungsmasse für die Unterschicht tritt in Form einer Schicht L über einen Auslaßschlitz 20 aus, dessen obere Seite durch die Unterseite der Schleppzunge gebildet ist. Dadurch ist erreicht, daß die Schicht L aus der Beschichtungsmasse für die Unterschicht auf der Unterseite der Schleppzunge herabfließt und einen Wulst 21 bildet, der sich über die ganze Breite des ausgelenkten Endes 12' der Scrileppzunge und zwischen dem letztgenannten und dem Band erstreckt. Wenn sich das Band quer zu dem Wulst 21 bewegt, dann nimmt es eine gewisse Menge der Beschichtungsmasse für die Unterschicht mit, die dann mittels des ausgelenkten oder gebogenen Endes der Schleppzunge auf die Bandoberfläche aufgetragen und über dieser verteilt wird. Durch diesen AuftragsVorgang der Schleppzunge wird auf dem Band eine glatte, feuchte Oberfläche erzeugt, da die Unterschicht infolge der Schleppzunge die tieferen Bereiche der Bandoberfläche ausfüllt und vorstehenden Stellen oder Oberflächenspitzen glatt und sauber gestriffen werden.

Der Teil 16 des Schlitzgießers \~ !weist einen darin gebildeten Hohlraum 22 auf, der von einem dritten Teil 23 des Schlitzgießers " überdeckt ist, der an dem Teil 16 in geeigneter Weise, beispielsweise über nicht gezeigte Schrauben, befestigt ist. Von dem Hohlraum verläuft ein abwärts geneigter, längerer Auslaßschlitz 24, der zwischen den in Abstand voneinander liegenden Flächen der beiden Teile 16 und 23 des Schlitzgießers gebildet ist. Der Auslaßschlitz 24 weist eine der Breite des zu beschichtenden Bandes entsprechende Länge auf und seine Austrittsoffnung verläuft unmittelbar geneigt auf die obere Fläche der Schleppzunge 13* an

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einer Stelle, die in Abstand und über dem ausgelenkten Ende 12' liegt. Die flüssige Beschichtungsmasse Oc, von der eine dünne Schicht mit gleichmäßiger Dicke auf das Band aufgetragen werden soll, wird mittels einer einen konstanten Fluß erzeugenden Pumpe P¹ über einen Einlaß 22' in den Hohlraum 22 gepumpt. Wenn die Beschichtungsmasse Oc für die Oberschicht mit konstantem Fluß in den Hohlraum eingeleitet wird, dann tritt sie aus dem Auslaßschlitz 24 als Band oder Schicht aus und trifft auf die obere Fläche der nach unten hin geneigten Schleppzunge auf, von der es bzw. sie unter dem Einfluß der Schwerkraft herabfließt, um eine Schicht L. zu bilden. Diese die obere Fläche der Schleppzunge herabfließende Schicht L, wird gleichmäßig dünn,bevor sie von dem Ende der Schleppzunge herunter und auf die Oberfläche der Unterschicht fließt, die mittels der Schleppzunge auf der Bandoberfläche verteilt worden ist. Das ausgelenkte Ende 12' der Schleppzunge bildet mit der Bandoberfläche einen stumpfen Winkel, so daß die von dem Ende der Schleppzunge herabfließende Schicht L, der Beschichtungsmasse für die Oberschicht so auf die Unterschicht fließt, daß eine unterscheidbare" 1 nebeneinanderliegende Anordnung beider Schichten aufrechterhalten bleibt. Diese unterscheidbare nebeneinanderliegende Anordnung der beiden Schichten ist dann bedeutungslos, wenn die Beschichtungsmassen für diese beiden Schichten aus dem gleichen Material bestehen, sie ist jedoch in bestimmten Fällen von Bedeutung, in denen die Beschichtungsmassen verschieden sind und eine unterscheidbare nebeneinanderliegende Anordnung zwischen den daraus gebildeten Schichten gefordert wird, z.B. bei bestimmten photographischen Farbmaterialien, bei denen verschiedene farbempfindliche und Filter-Schichten in unterscheidbarer übereinander angeordneter Beziehung verwendet werden müssen.

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Der zwischen der Bandoberfläche und der Unterseite der Schleppzunge gebildete Wulst 21 aus Besdichtungsmasse für die Unterschicht verhindert das Mitführen von Luft unter der,die Oberschicht bildenden Schicht, die von dem Ende der Schleppzunge herabfließt und auf die Unterschicht auftrifft. Gleichzeitig ist beim Auftragen durch die auf die Beschichtungsmasse für die Unterschicht einwirkende Schleppzunge auch das Mitführen von Luft unter die Unterschicht verhindert. Dieses Beschichtungsverfahren vermeidet somit das Problem des Ilitführens /

" von'"Luft",~~~ZlTIlIl-I- das insbesondere bei mit hohen Geschwindigkeiten ablaufenden Beschichtungsverfahren gegeben ist. Ferner ist dadurch, daß fortwährend eine Schicht L. der Beschichtungsmasse für die Oberschicht von dem Ende der Schleppzunge herabfließt, die Arbeitsweise der Schleppzunge verbessert, weil ein Trocknen der Beschichtungsmasse auf der Schleppkante der Schleppzunge vermieden wird.

« Es hat sich gezeigt, daß das verwendete Verfahren zum Aufbringen der die Unterschicht bildenden Lösung einen großen Einfluß auf den Beschichtungsvorgang hat. Das Verfahren, das sich für einen speziellen Fall am besten eignet, hängt hauptsächlich von den Eigenschaften der für die Unterschicht verwendeten Beschichtungsmasse ab, wie aus dem Nachfolgenden noch deutlicher hervorgeht.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Beschichten eines Schichtträgers mit zwei Schichten gezeigt, die ähnlich derjenigen in Fig. 2 ist, jedoch eine andere Zugabevorrichtung für die die Unterschicht bildende Beschichtungsmasse aufweist. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Beschichtungsmasse für die Unterschicht auf die Oberfläche des Bandes in Be-

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wegungsrichtung des Bandes gesehen vor der Schleppzunge 13' aufgebracht, und zwar von einer Vielfach-Zugabe-Vorrichtung 30, die sich quer zum Band erstreckt und die einen oder mehrere Einlasse 31 aufweist, in die die flüssige Beschichtungsmasse mittels einer nicht weiter gezeigten Pumpe gepumpt wird. Die Zugabevorrichtung weist mehrere, auf ihrer Breite- in Abstand voneinander angeordnete Auslaßöffnungen 32 auf,durch die die Beschichtungsmasse in Form von in Richtung der Breite der Bandoberfläche in Abstand verlaufenden Einzelströmen hindurch und aus der Zugabevorrichtung heraustritt. Diese Einzelströme aus Beschichtungsmaterial, die auf das'Band aufgebrächt werden, fließen auf der Unterseite der Schleppzunge in einen Wulst 21' zusammen, der dazu beiträgt, die Beschichtungsmasse unmittelbar vor der Schleppzunge gleichmäßig über dem Band zu verteilen.

In Fig. 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Aufbringen einer zweifachen Schicht gezeigt, das demjenigen in Fig. 2 und 3 ähnelt, jedoch eine andere Zugabevorrichtung für die die Unterschicht bildende Beschichtungsmasse aufweist." Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird die Beschichtungsmasse für die Unterschicht aus einer Zugabevorrichtung 35 mit einem Reservoir geliefert und von dieser aufgebracht, wobei in dem Reservoir ein relativ große Menge Beschichtungsmaterial unmittelbar unterhalb des ausgelenkten Endes 12' der Schleppzunge 13¹ an der Bandoberfläche gehalten wird. Die Beschichtungsmasse wird mittels einer nicht gezeigten Pumpe über einen Einlaß 36 in dieses Reservoir gepumpt.

Das beschriebene Verfahren zum Beschichten eines bandförmigen Schichtträgers kann verwendet werden,um mit hoher Geschwindigkeit gleichzeitig mehrere voneinander verschie-

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dene flüssige Beschichtungsmassen in unterscheidbarer übereinander angeordneter Beziehung aufzubringen. In Fig. 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gezeigt, die zum gleichzeitigen Aufbringen von drei ■verschiedenen Schichten aus Beschichtungsmassen auf eine Bandoberfläche geeignet ist. Das zu beschichtende Band W wird hier im Gegenuhrzeigersinn um eine Beschichtungsrolle 10 geführt. An der Bandoberfläche greift das ausgelenkte Ende 12' einer Schleppzunge 13' an, die zwischen zwei Teilen 16· und 17' eines SchlitzgießersJ""_ ^/festgeklemmt ist. Die flüssige Beschichtungsmasse Sc für die Unterschicht wird vor der Schleppzunge 13' aus mehreren Rohren 40 auf die Bandoberfläche aufgebracht. Die Rohre, von denen lediglich eins gezeigt ist, liegen in Querrichtung des Bandes in Abstand voneinander. Die Beschichtungsmasse für die Unterschicht wird mittels einer nicht gezeigten Pumpe in diese Rohre hineingepumpt, und die aus den Rohren austretenden Ströme der Beschichtungsmasse, die die hintere oder untere Seite des ausgelenkten Endes der Schleppzunge erreichen, fließen zu einem Wulst 21' zusammen, von dem aus die Beschichtungsmasse unter die Schleppzunge fließt und durch diese auf der Bandöberfläche zu einer Schicht L verteilt wird.

Wie bei dem ersten in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die flüssige Beschichtungsmasse Sm für die Mittelschicht mittels einer einen konstanten Fluß erzeugenden Pumpe in einen Hohlraum 22 in dem Teil 16 des"Schlitzgießers __.' gepumpt und tritt aus diesem durch einen Auslaßschlitz 24' in Form einer Schicht L aus, die auf die obere Fläche der Schleppzunge gerichtet ist. Die flüssige Beschichtungsmasse St für die Oberschicht wird mittels einer einen konstanten Fluß erzeugenden Pumpe in einen Hohlraum 42 in einem anderen Teil 43 des . Schlitzgießers gepümptV · ' [_m

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Diese Beschichtungsmasse tritt in Form einer Schicht L₂ aus einem Auslaßschlitz 45 aus, der durch eine Oberfläche

46 gebildet ist, die der Teil 43 des Schlitzgießers' ' _*Z~„? aufweist und in Abstand von der Oberseite des Teils 23' verläuft. Diese Schicht fließt eine geneigte Gleitfläche

47 des Teiles 43' des Schlitzgie'ßers .' '_'".""..herab und trifft auf die Oberseite der Schicht L₁ auf, die die Mittelschicht bildet und aus dem Hohlraum 22 austritt. Die beiden Schichten L und L fließen sodann die obere Fläche der Schleppzunge in unterscheidbarer .übereinanderliegender " Anordnung herab und fließen sodann von dem Ende der Schleppzunge herunter auf die die Unterschicht bildende Schicht L, Auch hierbei wird die unterscheidbare übereinanderlie- ' gende Anordnung zwischen den beiden Schichten L. und L_ und zwischen der Unterschicht aufrecht erhalten. Die sich endgültig ergebende Dicke der einzelnen Schichten L. und L₂ wird nicht durch die Breite der Auslaßschlitze, durch die die zugeordneten Beschichtungsmassen aus ihren Hohlräumen 22 bzw. 42 austreten, sondern durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Beschichtungsmassen in ihre zugeordneten Hohlräume gepumpt werden. Die Belegdicke der Unterschicht hängt von der-Glattheit der Bandoberfläche, den physikalischen Eigenschaften der verwendeten Beschich-. tungsmasse und dem Druck ab, der von der Schleppzunge beim Auftragen und Verteilen der Beschichtungsmasse ausgeübt wird.

Die Geometrie der Schleppkante hat einen sehr großen Einfluß auf die Fähigkeit der Schleppzunge der Beschichtungsvorrichtung, ein fortlaufendes Band wirksam zu beschichten. In Fig. 6, 7 und 8 sind drei Beispiele von Kantengeometrien gezeigt, die bei Versuchen mit diesem Verfahren und der Vorrichtung zum Beschichten verwendet worden sind. Es hat sich gezeigt, daß die in Fig. 8 dargestellte Schlepp-

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kante am besten für die Verwendung in einer Vorrichtung mit einem Schlitzgießer und einer Schleppzunge geeignet ist.

Die in Fig. 6 gezeigte Schleppkante eignet sich gut zum Auftragen von Schichten für die Oberschicht, da die scharfe Kante die Fließbewegung der die Oberschicht bildenden Beschichtungsmasse oder -massen auf die Bandoberfläche erleichtert. Ein Nachteil dieser Ausführung der Schleppkante ist ihre große Empfindlichkeit gegenüber irgendwelchen Papierfasern (wenn als bandförmiges Material ein photographisches Rohpapier verwendet wird) oder gegenüber Fremdstoffen, die auf der Bandoberfläche vorkommen können. Die Fasern und Fremdstoffe werden an der Schleppkante zurückgehalten und führen zu Streifen oder Riefen in det Schicht. Die scharfe Schleppkante neigt ferner dazu, schnell zu verschleißen, was zusätzliche Probleme mit sich bringt.

Die in Fig. 7 gezeigte Schleppkante eignet sich gut für das

ei.· ^*. mittels einer Schleppzunge, Auftragen exner Schient . auf ein fortlaufendes Band/ Durch die abgerundeten Kanten wird eine Schicht mit einer guten Oberflächengüte aufgebracht. Ferner ist sie nicht im hohen Maße von Schmutz und Papierfasern beeinflußt* Ein Nachteil dieser Ausbildung der Schleppzunge liegt darin, daß eine eine Oberschicht bildende Beschichtungsmasse nur äußerst schwer von der Schleppzunge herabgleiten und auf ein kontinuierliches Band auftreffen kann.

Die in Fig. 8 gezeigte Schleppzunge stellt einen Kompromiß zwirchen den in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen dar. Sie ist so gestaltet, daß bei ihr beide Vorteile* nämlich die messerartige Kante und die abgerundete Kante verwirklicht sind. In einer Reihe von Beschichtungsversuchen, die mit einer Vorrichtung mit Schleppzunqe und Schlitzgießer durchgeführt worden sind, hat sich gezeigt, daß der Zungenwinkel und Beschichtungswinkel (vgl. Fiij. 1) keinen großen

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Einfluß auf den BeschichtungsVorgang haben. Beide Winkel wurden in großen Bereichen variiert.

Das Beschichtungsverfahren mit Schleppzunge sowie "einer, auf dieser herabgleitenden Schicht wurde auf einer handelsüblichen Beschichtungsmaschine versuchsweise durchgeführt/ wobei wässrige Gelatinelösungen, Methariollösungen aus Polyvinylazetat (nachfolgend mit PVA bezeichnet), wässrige Lösungen aus Carboxymethy1Zellulose (nachfolgend mit CMC bezeichnet) und wässrige Dispersionen aus Baryt und wässrige Dispersionen aus Ton-Kasein als Beschichtungsmaterialien, die mittels der Schleppzunge aufgebracht wurden, verwendet wurden. Auch für die die Schleppzunge herabgleitende Schicht wurden wässrige Gelatinelösungen, PVA und CMC verwendet. Als zufriedenstellend ergaben sich Be-

2 deckungen im Bereich von 0,002928 bis 0,06832 kg/m für die auf der Schleppzunge herabgleitende Schicht und von

2
O,OO39O4 bis 0,0244 kg/m für die mittels der Schleppzunge aufgetragene Schicht. Die Beschichtungsgeschwindigkeiten lagen im Bereich von 61 bis 3l4,15m/inin., wobei die hohe Geschwindigkeit die obere Grenze auf der verwendeten Maschine darstellt. In einigen Fällen wurden Farbstoffe den flüssigen Beschichtungsmassen beigemischt, so daß verschiedene Schichten einer beschichteten Probe unterschieden werden konnten. Für die Mehrzahl dieser Versuche wurde als fortlaufendes bandförmiges Material ein photographisches Rohpapier verwendet. Ferner wurde auch mit Polyäthylen oder Baryt beschichtetes Papier versucht, um den Einfluß vor vorbeschichteten Papierbändern auf diese Beschichtungstechnik zu untersuchen.

In den folgenden Tabellen sind die experimentellen Einzelheiten von verschiedenen Versuchen aufgezeichnet, die gemacht wurden, um eventuelle mögliche Grenzen der beschriebenen Beschichtungstechnik zu ermitteln. In Tabelle 1 sind die Proben aufgenommen, bei denen lediglich eine mit Schleppzunge aufgetragene Schicht oder

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2fr

Unterschicht auf das kontinuierliche Band aufgebracht wurde. In Tabelle 2 sind die Proben aufgenommen, bei denen ' . mittels der Schleppzunge die Unterschicht und die auf der
Schleppzunge -gleitende Oberschicht gleichzeitig aufgebracht wurden. Die in gleicher Weise aufgebrachten Dreifachschichten sind in Tabelle 3 aufgeführt. In .Tabelle 4 sind die
Viskositäten der verwendeten Beschichtungsmassen angegeben.

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Tabelle 1 Probenbeispiele für Unterschichten

Probe	Material	Il	Fest stoff gehalt	Beschichtung im nassen Zustand	Maschinen geschwindigkeit
		Il	(%)	(kg/m²)	(m/min)
1	Gelatine	Il	5	0,007320'	289,75
2	¹¹ +	Il	15	0,015616	61,0
3	++	CMC	15	0,017080	' 61>0
4	" ++	Il	15	0,005856	259,25
5	++	PVA	15	0,024400	289,75
6	Il	15	0,017080	91,50
7	Baryt	20	0,006832	91,50
8	Il	25	0,023424	189,10
9	Ton-Kasein	30	0,008784	79,30
10	Il	3	0,007808	91,50
11	8	0,005856	295,85
12	20	0,007320	106,75
13	12	0,024400	94,55
14	64	0,013664	94,55
15	64	0,005368	94,55
16	45	0,004880	94,55
17	57	0,006832	91,50

+ Mehrschichtiges Papier

++ Baryt beschichtetes Papier

Alle übrigen Proben Rohpapier

109884/1911

Tabelle

Probenbeispiele für Unter- und Oberschichten ■'

Pro- Unter- Festr Beschich- Ober- Fest- Beschich- Maschinertbe schicht- stoff- tung im schicht- stoff- tung im geschwin-

mate- gehalt nassen digkeit rial Zustand

material

gehalt nassen Zustand

(kg/m²)

(%)	5	(kg/m²)	(m/min'	,00
5 *	5	0,048800	61	,00
5	5	0,.014152	244	,50
5	3	0,005368	152	,50
5	3	. 0,005368	152	/25
5	3	0,014152	259	,00
5	3	. 0,014640	61	,50
5	3	0,024400	91	,50
5	3	0,009760	91,	,60
5	3	0,008296	280	,15
5	3	0,002928	314	_r10
5	3	0,008784	189,	_r50
5	0,002928		,95
5	0,005856	301,	r75
5	0,004392	289,	r75
5	0,007320	289,	r75
5	0,010736	289,	,70
20	0,026352	286,	_r35
20	0,021472	204,	,85
12	0,014640	112,	_r50
18	0,004392	91,	,50
18	0,007808	91,	r75
18	0,011224	289,	,75
18	0,004880	289,	55
5	0,009760	94,	90
0,002928	298,	90
0,004880	298,	90
0,007808	298,	85
0,002928	295,	85
0,007320	295,	85
0,017080	295,	80
0,009272	109,	80
0,016592	109,	25
0,008296	198,	05
0,012688	247,	80
,0,039040	109,	80
0,029280	109,

1	GeIa
2	tine
3++	Il
4+	Il
5++	Il
6+	Il
7	I!
8	Il
9	Il
10	Il
11	Il
12	CMC
13	Il
14	Il
15	Il
16	Il
17	Il
18	Il
19	Il
20	Il
21	Il
22	Il
23	η
24	Il
25	Ίι
26	Il
27	Il
28	Il
29	Il '"
30	It
31	Il
32	Il
33	Il
34 .	Il
35 '	PVA
36	Il

;ϊ

15
15
15
15

YsI

15
20
20

20

25

3 3 3 3

3 3 3" .8,

8 8 8 8

12
20

0,009760 0,007808 0,017080 0,024400

0,005856 0,017080 0,005368 0,005368

0,009760 0,014640 0,023424 0,008296

0,005368 0,011224 0,011224 0,011224

0,004392 0,006832 0,009760 0,007808

0,007808 0,007808 0,007808 0,004392

0,005856 0,005856 0,005856 0,005856

0,005856 0,005856 0,004392 0,004392

0,004880 0,008784 0,007320 0,007320

Gelatine

Il Il

Il H Il Il

Il Il Il Il

PVA

Il Il

Gelatine

Il Il Il

CMC

Il Il Il Il

109884/191

Fortsetzung von Tabelle 2 Probenbeispiele für Unter- und Oberschichten

Pro- Unter- Fest- Beschich- Ober·- Fest- Beschich- Maschinen-

be schichtv stoff- tung im schicht- stoff- tung im geschwin-

mate- gehalt nassen mate- gehalt nassen' digkeit

rial Zustand rial Zustand

(kg/m²)

(m/min)

37	PVA	20
38	Baryt	64
39	■1	64
40	Il	64
41	Il	64
42	Ton-	45
43	Kasein '	45
44	Il	45

0,003904 GeIa-0,006832 tine 0,013664 0,014640

0,018056 0,004880 0,004880 0,006832

Il Il

Il Il Il

18 5 5 5

5 5 5 5

0,003904
0,009272
0,005368
0,005368

0,002928
0,024400
0,029280
0,006344

289,75

94,55

289,75

289,75 94,55 94,55

283,75

+ Mehrschichtxges Papier

++ Baryt beschichtetes Papier

Alle übrigen Proben Rohpapier

109884/1911

Tabelle 3

Probenbeispiele für Unter-» Mittel- und Oberschicht

Unterschicht

	Probe Mate-.	Fest	Beschich
	rial	stoff	tung im
O		gehalt	nassen
<o			Zustand i
OO
OO		(%)	(kg/rn )

Mittelschicht

•ι

Material Fest- Beschichstoff- tung im gehalt nassen Zustand

(kg/m²) Oberschicht

Mate- Fest- Beschich- Maschinen rial stoff- tung im geschwingehalt nassen digkeit Zustand

(%) (kg/m²) Xm/min)

Gela
tine

20

0,00732

Gela
tine

0,03416 Gela
tine

5 0,03416

91,5

Q4C . 3 0,00488

Ton 57 0,006832

Alle Proben auf Rohpapier

18

b,026352

0,026352 0,026352 91,50

0,026352 91,50

Tabelle 4 Viskositäten von Beschichtungsmassen

Viskositäts-Prüf-Temperatur: 100⁰F

S chi ch traateri aI	Feststoffgehalt	Viskosität
	(%)	(CP)
Gelatine	5	ip
It	15	140
Il	18	350
Il	20 .	630
Il	25	2,750
It	30	12,000
CMC	3	400
Il	8	9,000
PVA	12	140
Il	20	~ 356
Baryt	64	2,000
Ton	45	1,200
Il	" 57	2,000

109884/191 1

Versuchsbesprechung

I. Flüssige Beschichtungsmassen für die Unterschicht.

Vgl. Fig. 1 und Tabelle 1

A. Wässrige Gelatinelösungen

Im Gegensatz zu elastischen Feststoffen werden die meisten Flüssigkeiten bei Scherbelastung als unelastisch oder starr betrachtet, wobei sie auf jeden Versuch, diese zu verformen, unmittelbar reagieren. Es gibt jedoch Flüssigkeiten, die bei Scherbelastung eine meßbare Normalspannung erzeugen und die sowohl ein viskoses als auch ein elastisches Verhalten zeigen. Diese Flüssigkeiten werden als viskoselastische Lösungen oder Dispersionen bezeichnet. , ·

Windle arid Beazley zeigen in "The Role of Viscoelasticity in Blade Coating", Tappi, August 1968, Vol. 5, 8, daß
die Viskoelastizität einen großen Einfluß auf den Vorgang des Aufbringens der Unterschicht mittels der .Schleppzunge hat. In den meisten Fällen v/ird der Vorgang unstabil, wenn das viskoelastische Verhalten stärker wird. Bei der angegebenen Versuchsreihe arbeiteten die v/ässrigen Gelatinelösungen mit Feststoffanteilen zwischen 5 % und 20 % sehr gut bei ,Verwendung als Beschichtungsmasse für die Unterschicht. Wenn jedoch der Feststoffgehalt auf über 20 % erhöht wurde, dann wurden die viskoelastischen Eigenschaften der Lösungen auffälliger mit dem Ergebnis, daß die
Zunge das Papier abzuheben versuchte und der Beschichtungsvorgang instabil wurde. Es wurde daher erkannt, daß sich
Gelatinelösungen mit Hohem Feststoffgehalt nicht ohne
weiteres dafür eignen, als Unterschicht mittels einer
Schleppzunge aufgetragen zu werden.

109884/1911

B. Methanollösung aus Polyvinylazetat (PVA)

Die PVA-Lösung mit 12 % Feststoffanteilen bewährte sich gut als Beschichtungsmasse für die Unterschicht.. Eine PVA-Lösung mit 20 % Feststoffanteilen zeigte ein ausgeprägtes viskoelastisches Verhalten und führte zu einer gewissen Instabilität der mittels Schleppzunge aufgebrachten Unterschicht. Eine Methanollösung aus Polyvinylazetat eignet sich nicht in Verwendung zusammen mit einer wässrigen Oberschicht, weil beim Trocknen Methanol aus dem Polyvinylazetat entweicht und Flecken auf den Oberschichten hervorruft.

C. Ton-Casein mit hohem Feststoffanteil und Baryt mit hohem Feststoffanteil

Beide dieser Mischungen bewährten sich außerordentlich gut als flüssige Beschichtungsmassen für die Unterschicht. Die Ton- und Barytdispersionen sind hochgradig scherempfindlich und ohne weiteres sehr fein und dünn bei dem Beschichtungsverfahren mittels der Schleppzunge auftragbar.

D. CMC

Die CMC-Lösung mit 3 % bis 8 % Feststoffanteilen bewährte sich gut als Beschichtungsmasse für eine Unterschicht. Diese Beschichtungsmasse zeigt Scher- und Verdünnungseigenschaften wie die Ton- und Barytschichten mit hohem Feststoffgehalt.

¹¹· Flüssige Beschichtungsmassen für die Oberschicht A.Gelatine

Der Feststoffgehalt der für die Beschichtungsmasse für die

1 098 8 Λ/1911

Oberschicht verblendeten Gelatinelösungen lag zwischen 5 und 18 %. Alle verwendeten Beschxchtungsmassen erwiesen _s sich als sehr gut. In bestimmten Fällen wurde diesen Beschichtungsmassen ein Netzmittel zugegeben, um deren Benetzungseigenschaften zu verbessern. Obwohl sich aμch andere Netzmittel möglicherweise als zufriedenstellend erweisen würden, wurde ein Netzmittel verwendet, das unter dem Handelsnamen"Triton X-200" im Handel vertrieben wird und folgende chemische Bezeichnung hat: P-(1,1, 33 - Tetramethylbutyl) Phenoxyetoxyethyl Natriura-Sulfonat.

Es hat sich gezeigt,

daß die PyA-Mischungen mit 12 % und 20 % Feststoffanteilen gute flüssige Beschichtungsmassen für die Oberschicht sind. Es ergab sich eine leichte Schwierigkeit beim Auftragen dieser flüssigen Beschichtungsmassen als Schicht wegen ihrem sehr schnellen Trocknungsverhalten.

C. CMC

• Die CMC-Lösungen mit 3 % Feststoff anteil zeigten sich als sehr schlechte'Beschichtungsmassen für die Oberschicht. . Die Beschichtungsmasse verteilte sich nicht gleichmäßig, * nachdem sie von der Schleppzunge/auf das fortlaufende Band übertragen wurde und wirkte stark wie ein elastisches Material. Es hat sich gezeigt, daß dieses Problem bei CMC-Lösungen charakteristisch ist und keine Beschränkung des BeschichtungsVerfahrens und der Vorrichtung ist,

bei der die Beschichtungsmasse für die

Oberschicht auf der Schleppzunge herabfließt und diejenige für die Unterschicht mittels der Schleppzunge aufgebracht wird. Eine CMC-Lösung mit 8 % Feststoffanteil wurde wegen der Probleme, die sich bei der Beschichtungsmasse Mit geringerem Feststoffanteil ergeben haben, nicht als Beschichtungsmasse für die Oberschicht versuchsweise verwendet.

109884/191 1

Es wurden Mikroschliffe der verschiedenen beschichteten Proben angefertigt, die in den beschriebenen Versuchen hergestellt wurden. Es hat sich gezeigt, daß die aus Beschichtungsmischungen mit geringem Peststoffgehalt hergestellten Unterschichten sich nur schwer auf den geprüften Schliffen erkennen lassen. Die Schleppzunge der Beschichtungsvorrichtung bringt bei richtiger Arbeitsweise r.ur eine sehr geringe Menge an Beschichtungslösung auf vorbeschichtete Papierbänder auf. Aus diesem Grunde lassen sich Mischungen mit geringem Feststoffgehalt wie z.B. eine 3 %ige CMC-Lösung und eine 5 %ige Gelatinelösung nur sehr schwer feststellen. Mischungen mit hohem Feststoffgehalt, wie z.B. die Ton- und Barytmischung konnten sehr viel leichter erkannt werden. Aus den angefertigten und geprüften Schliffen wird offenkundig, daß die Mischungen mit hohem Feststoffgehalt die Tiefenbereiche der Oberfläche des fortlaufenden Bandes ausfüllen und als gute Mischungen zur Oberflächenvorbereitung dienen.

Es wurden Mikroschliffe der mit drei·Schichten beschichte-.ten Proben geprüft, um zu bestimmen, ob mit der Beschichtungstechnik auch das Aufbringen von zwei Oberschichten möglich ist, die nach dem Trocknen voneinander unterscheidbar bleiben. Die zum Aufbringen der drei Schichten verwendete Vorrichtung ist in Fig. 5 gezeigt und Versuchswerte sind in Tabelle 3 festgehalten. Die geprüften Schliffe zeigten eine Trennung der drei Schichten untereinander.

Wie aus den Tabellen 1, 2 und 3 hervorgeht, wurde das Beschichtungsverfahren mit Geschwindigkeiten im Bereich zwischen 61 und 314,15 m/min.' versuchsweise durchgeführt. · Die obere Grenze ist nicht die Grenze für das Beschichtungsverfahren sondern durch die maximale Geschwindigkeit gegeben, mit der die Maschine, auf der die Versuche durchge-

109884/191 1

führt wurden,, gefahrlos laufen konnte. Aufgrund von Experimentalversuchen kann festgestellt werden, daß das beschriebene Verfahren auch bei Geschwindigkeiten über 305 m/min, hinaus arbeiten kann.

Bei den Versuchen, deren Ergebnisse in den Tabellen 1 bis 3 aufgezeichnet sind, wurden Rohpapier, vorbeschichtetes Barytpapier und mit Polyäthylen beschichtetes Papier als fortlaufendes bandförmiges Material verwendet. Alle Materialien wurden erfolgreich geschichtet'- Ein großer Nach- " Jteii der Vorrichtung mit Schleppzunge und Schlitzgießer ITI.. _"" _"'<'1-ULI .ist ihre Empfindlichkeit gegenüber Staub und Papierfasern auf dem Päpierband, die dazu führen, daß die Schichten streifig oder riefig werden. Dieses Problem wurde deutlicher bei den Proben, bei denen ^rRöhpapier_)beschichtet wurde, weil dort die Papier- und Staubpartikel zahlreicher sind. Wenn die Schleppzunge das Papierband berührt, dann werden von den Kanten der Schleppzunge Fremdpartikel und Papierfasern zurückgehalten. Nach längerer Beschichtungszeit bewirken und bilden diese Partikel streifige Oberflächen. Eine Reinigung des Rohpapiers vor dem Beschichtungsvorgang minderte einen großen Teil dieser Schwierigkeiten und verbesserte die Oberflächengüte der Beschichtung. Die Verwendung eines vorbeschichteten Papiers als Schichtträger trug dazu bei, die Streifen zu verringern und die Oberflächengüte zu verbessern. Aus diesen Versuchen ist ersichtlich, daß dann, wenn das zu beschichtende Band aus einem Kunststoff schichtträger anstatt aus Papier besteht, das Problem des Streifigwerdens weniger störend auftritt, insbesondere, wenn die Oberfläche des Filmschichtträgers kurz vor der Beschichtungsstelle gereinigt wird. Bei einer gegebenen Anordnung von Schlitzgießer ' ^xm^ Schleppzunge konnte bei einem vorbeschichteten Papier mehr Bes dichtungsmasse für die Unterschicht auf das Band aufgebracht werden als bei Ver-

10988A/191 1

wendung eines Rohpapiers, weil die Unterschicht durch die Auftrags- und Verteilwirkung der Schleppzunge nicht in einen derartigen Schichtträger eingepreßt werden kann. Demzufolge verbleibtbei einer gegebenen Anordnung der Schleppzunge mehr Beschichtungsmasse der Unterschicht auf der Oberseite des Bandes, weil durch diesen Umstand ein größerer hydrostatischer Druck von der Beschichtungsmasse für die.Unterschicht auf die Spitze oder das Ende der Schleppzunge ausgeübt wird.

BSi den hergestellten Proben hatten der Beschichtungswinkel und der Zungenwinkel (vgl. Fig. 1) keinen größeren Einfluß auf die Beschichtungstechnik. Beide Winkel wurden in großen Bereichen variiert.

Obwohl vorstehend Beispiele von bestimmten Kunststoffpolymer-Lösungen, wässrigen Farbstoffdispersionen und wässrigen kolloidalen Lösungen, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung als einzelne Schicht oder als unterscheidbare Mehrfachschichten aufgebracht werden können, angeführt sind, versteht es sich, daß auch Schichten aus vielen anderen flüssigen Beschichtungsmassen zufriedenstellend aufgebracht werden können. Z.B. kann eine Schicht aus einer wässrigen Lösung aus Polyvinylalkohol ebenso zufriedenstellend aufgebracht werden, wie aus der zuvor beschriebenen Lösung aus Polyvinylazetat. Diese Beschichtungsmasse kann in zufriedenstellender Weise zur Bildung einer Unterschicht unterhalb einer Oberschicht aus einer wässrigen Gelatinelösung verwendet werden, während die Methanollösung aus Polyvinylazetat hierzu nicht verwendet werden kann, weil das beim Trocknen entweichende Methanol zu Flecken auf der Oberschicht führt. Da ferner für wässrige Gelatinelösungen dargestellt ist, daß diese bei Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zufriedenstellend sich als Schicht aufbringen lassen, kann sinnvoll angenommen werden, daß(photographische) Gelatine-Silber-

10988Λ/191 1

halogen-Ernulsionen und andere Beschichtungsmassen für Schichten,, die auf photographischem Gebiet Verwendung finden, ohne weiteres auf gleiche Weise in Form von Mehrfachschichten aufgetragen werden können (Vgl. US-PS 2 761 971). Aus dieser Druckschrift ist ferner ersichtlich, daß auch mehr als drei Schichten aus jeweils denselben oder aus verschiedenen flüssigen Beschichtungsmassen gleichzeitig auf die Oberfläche eines Bandes durch eine Vorrichtung mit einer Schleppzunge aufgebracht werden können, indem nur mehrere Schlitzgießer -für die herabfließenden Schichten mit der die Schleppzunge aufweisenden Vorrichtung kombiniert werden.

Obwohl es denkbar ist, daß die in Fig. 2 bis 5 gezeigten

Schlitzgießer ^l, aus einem einzigen Materialblock

hergestellt werden, um deren Herstellung zu erleichtern -und eine Reinigung im Inneren zu ermöglichen, wenn anstelle einer vorher verwendeten Beschichtungsmasse eine andere verwendet, werden soll/ist es jedoch praktischer, den Schlitzgießer, [ wie gezeigt, aus einer Anzahl von Einzelteilen aufzubauen, die leichter zusammengesetzt und auseinandergenommen werden können. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß dann, wenn die Beschichtungsmassen so beschaffen sind, daß sie erhitzt oder gekühlt werden müssen, während sie sich im ,Schlitzgießer " befinden, um sie in einem geeigneten fließfähigen Zustand zu halten, die Schlitzgießer :mit Bohrungen versehen sein können, durch die eine heiz- oder Kühlflüssigkeit in bekannter Weise hindurchzirkulieren kann.

10 9 8 8 4/1911 OR^fNAL inspected

Claims

Patentansprüche

Π. J Verfahren zum Beschichten eines bandförmigen Trägers mit mindestens zwei Schichten aus flüssigen Beschichtungsmassen, die innerhalb einer Beschichtungszone; auf den auf einer Stützfläche glatt aufliegend längs einer Bahn kontinuierlich an der Beschichtungszone vorbeibewegten Träger gleichzeitig aufgebracht und gleichzeitig getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Beschichtungsmasse (Sc) für die erste Schicht in Bewegungsrichtung des Trägers (W) vor einem bieg- . samen, gegen die Trägeroberfläche drückenden Ende (12¹) eines Schleppvorhanges (13*) in der Beschichtungszone zugibt und den Träger zum Auftragen der Beschichtungsmasse an dem Schleppvorhang (13¹) vorbeibewegt und daß man in Abstand und oberhalb der Berührungsstelle zwischen Träger und Schleppvorhang auf der obersten Fläche des Schleppvorhanges eine vorgegebene Menge der Beschichtungsmasse (Oc) für die zweite Schicht in Form einer Schicht (L-) kontinuierlich zumißt, die man unter Schwerkrafteinfluß den Schleppvorhang herabfließen und sich dabei zu einer gleichmäßig dünnen Schicht ausbilden läßt und die man sodann von dem biegsamen Ende (12¹) des Schleppvorhanges herab und auf die Oberfläche der ersten Schicht fließen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man oberhalb der zweiten Schicht auf einer nach unten geneigt und zur Fließrichtung der zweiten Schicht spitzwinklig verlaufenden,sowie in der Nähe der Auftreffstelle der zweiten Schicht (L₁) auf den Schleppvorhang (13¹) auf die zweite Schicht (L₁) stoßenden Gleitfläche (47) eine vorgegebene Menge einer Beschichtungsmasse (S„,) für eine dritte Schicht kontinuierlich zumißt, welche "man unter

1 0988A/1911

Schwerkrafteinfluß die Gleitfläche (47) herab, auf die Oberseite der den Schleppvorhang herabfließenden Schicht (L,) und zusammen mit dieser unter Schwerkraftwirkung den Schleppvorhang (13¹) herab und von dessen Ende (12¹)' auf die Oberfläche der ersten Schicht (L) fließen läßt.
3. Vorrichtung zum Beschichten eines bandförmigen Trägers . mit mindestens zwei Schichten aus flüssigen Beschichtungsmassen, die mittels einer in Abstand von der Trägeroberflache angeordneten Schlitzgießeinrichtung auf den Träger übereinander in unterscheidbarer Schichtung auftragbar sind, der auf einer Stützfläche _c kontinuierlich an der Schlitzgießeinrichtung vorbeibewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzgießeinrichtung (16, 17, 23) eine "an sich bekannte, einen biegsamen Schleppvorhang bildende Schleppzunge (13¹), die nach unten geneigt in der Schlitzgießeinrichtung befestigt ist und deren freies Ende (12·) bei der Bewegung des Trägers auf diesem schleift und federelastisch gegen diesen drückt, eine erste Einrichtung (18, 19, 20), die in an sich bekannter Weise in Bewegungsrichtung des Trägers (W) vor der Schleppzunge (13¹) eine von dieser zu einer glatten " ersten Schicht zu verteilende erste Beschichtungsmasse (S ) auf die Trägeroberfläche aufbringt, und mindestens eine zweite Einrichtung (P, 22, 22', 24) aufweist, die fortwährend unter Schwerkraftwirkung eine auf der Oberseite der Schleppzunge (13¹) herab und auf die Oberseite der ersten Schicht fließende zweite Schicht (L ) aus einer Beschichtungsmasse (0_) erzeugt und die einen Hohlraum (22) für die zweite Beschichtungsmasse (0_), · einen den Hohlraum (22) mit der Oberseite der Schleppzunge (13*) in Abstand und oberhalb des Endes (12') der Schleppzunge verbindenden vorzugsweise geneigten Auslaßschlitz (24) und eine Zumeßeinrichtung (P) aufweist, die die den Hohlraum (22) und den Auslaßschlitz (24) durch-

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fließende und auf der Oberseite der Schleppzunge (13¹) in Form einer Schicht (L ) fließende zweite Beschichtungsmasse (0 ) zumißt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ebenfalls einen Hohlraum (18) für die erste Beschichtungsmasse (S_) einen den Hohlraum (18) oberhalb und in Abstand von dem gebogenen Ende (12¹) der Schleppzunge (13) mit deren Unterseite in Verbindung bringenden Auslaßschlitz (20) und eine Zumeßeinrichtung aufweist, die die den Hohlraum (18) und den Auslaßschlitz (20) durchfließende und entlang der Unterseite der Schleppzunge (13¹) fließende erste Beschichtungsmasse (S ) in einer auf der Unterseite der Schleppzunge herab und auf die Trägeroberfläche fließenden Schicht (L) zumißt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der ersten Einrichtung"(30," 31, 32) die erste Beschichtungsmasse (Sc) kontinuierlich in mehreren, in Querrichtung des Trägers' in Abstand voneinander verlaufenden Einzelströmen und mit einem derartigen Durchsatz auftragbar ist, daß sich ein Wulst (21) quer zur Schleppzunge und vor dieser ausbildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung'einen Sammelbehälter (35) für die erste Beschichtungsmasse (S_c), dessen Bodenwandung zumindest teilweise von der Oberfläche des bewegten Trägers und dessen eine Stirnwand vom freien Ende (12¹) der Schleppzunge (13¹) gebildet 1st,! und eine Einrichtung zum Einspeisen der ersten Beschichtungsmasse (S₀) in den Sammelbehälter (35) mit einem Durchsatz aufweist,

10 9 8 8 4/1911

der zumindest demjenigen entspricht, mit dem die Beschichtungsmasse auf die Trägeroberfläche aufgebracht wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet _t daß mindestens eine dritte Einrichtung (42, 43, 45, 46)

. _. zum Aufbringen einer dritten Schicht (L ) aus

einer dritten Beschichtungsmasse (S_T) zusammen mit den beiden übrigen Schichten (L)·und (L^) vorgesehen ist, die einen zugeordneten Hohlraum (42),eine nach unten geneigte Gleitfläche (47), die den Auslaßschlitz (24¹) der zweiten Einrichtung unter einem spitzen Winkel und derartschneidet, daß die unter Schwerkrafteinfluß herabfließende Schicht der dritten Beschichtungsmasse (S„) entlang einer Grenzfläche mit der aus dem Auslaßschlitz (24¹) der zweiten Vorrichtung ausfließenden Schicht (L ) in Berührung tritt und zusammen mit dieser die Oberseite der Schleppzunge (13¹) herab und sodann von deren Ende ..(12¹) auf die erste Schicht (L) auf der Oberseite des Trägers fließt, einen eine Schicht formenden Auslaßschlitz (45)r, der den Hohlraum (42) mit der Gleitfläche

(47) an einer Stelle oberhalb des Auslaßschlitzes (24¹) ider zweiten Einrichtung

/verbindet, und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Einspeisen der dritten Beschichtungsmasse (S„) in den Hohlraum (42) mit einem der zu erzielenden Dickender dritten Schicht (L₅) entsprechenden Durchsatz aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (12¹) der Schleppzunge (13') verjüngt ausgebildet ist und eine abgerundete Kante aufweist, deren Radius kleiner als die halbe Dicke der eigentlichen Schleppzunge (13*) ist, und daß zwischen der Oberfläche des verjüngten Endes und der Oberfläche der Schleppzunge ein übergang mit großem Krümmungsradius vorgesehen ist.

10988Α/19ΤΓ