DE3918623A1

DE3918623A1 - Vorrichtung zum giesslackieren

Info

Publication number: DE3918623A1
Application number: DE3918623A
Authority: DE
Inventors: Norio Shibata; Tsunehiko Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1989-12-14
Also published as: US5044305A; JPH074568B2; JPH01307471A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gießlackieren, insbesondere auf eine Verbesserung für eine Vorrichtung zum Gießlackieren, mit der ein Vorhang aus einer Überzugslösung auf einen sich bewegenden Träger unter Einwirkung von Schwerkraft getropft wird.

Für die Herstellung industrieller Produkte sind verschiedene Überzugsvorrichtungen (coating device) unterschiedlicher Konstruktion verwendet worden, um Träger mit chloridhaltigen Überzugslösungen zu überziehen. Diese Überzugslösungen umfassen magnetische Überzugslösungen, fotografische fotoempfindliche Überzugslösungen, druckempfindliche Überzugslösungen und wärmeempfindiche Überzugslösungen.

Die Bezeichnung "Träger", wie sie im folgenden verwendet wird, unterliegt keiner besonderen Beschränkung; es ist jedoch beabsichtigt, damit flexible bandförmige Materialien, beispielsweise Kunststoffilme aus Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetatpropionat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonat, Polyimid oder Polyamid zu bezeichnen; weiterhin werden davon Bögen aus Papier umfaßt; Bögen aus Papier, die mit α-Polyolefinen mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Butan- Copolymer, überzogen sind oder auf die diese Verbindungen in Laminatform aufgetragen sind; Metallfolien, beispielsweise Aluminium-, Kupfer- oder Zinnfolien; und bandförmige Materialien, die durch Bilden einer Vor-Schicht oder mehrerer Schichten auf den oben beschriebenen flexiblen bandförmigen Materialien hergestellt werden. Typische Produkte sind fotografische Filme, fotografische Druckpapiere, magnetische Bänder und magnetische Scheiben.

Zum Auftragen der oben beschriebenen Überzugslösungen sind eine Vielzahl von Verfahren verfügbar. Das Überzugsverfahren, das diese Erfindung betrifft, ist die sogenannte "Gießlackierung". Die Fig. 5 und 6 zeigen Beispiele für die allgemeine Anordnung einer Überzugsvorrichtung, mit der eine Gießlackierung durchgeführt werden kann.

In der in Fig. 5 gezeigten Überzugsvorrichtung ist ein Überugskopf 6 über einem Träger 4 angeordnet, der mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit läuft, wobei der Überzugskopf im wesentlichen die gesamte Breite des Trägers 4 überdeckt. Der Überzugskopf 6 hat einen Lösungstank 2, der sich längs zum Kopf 6 (das heißt, entlang der Breite des Trägers) erstreckt, und einen mit dem Lösungstank 2 in Verbindung stehenden Schlitz 3. Der Schlitz 3 öffnet sich nach oben. Eine Überzugslösung 1 wird in den Lösungstank 2 mittels eines Überzugslösungsversorgungssystem (nicht gezeigt) bereitgestellt. Die so bereit gestellte Überzugslösung 1 wird veranlaßt, durch den Schlitz 3 zur oberen Oberfläche des Überzugskopfes 6 zu fließen, und tropft dann im wesentlichen in Form eines Vorhanges auf die Oberfläche des Trägers 4, und bildet so eine Schicht der Überzugslösung.

In der in Fig. 6 gezeigten Überzugsvorrichtung weist der Überzugskopf 6 nach unten, so daß die aus dem Schlitz 3 aufsteigende Überzugslösung 1 auf den Träger 4 tropfen kann.

Das oben beschriebene Gießlackierungsverfahren hat den Nachteil, daß zwischen der Überzugslösung 1 und dem Träger 4 Luft aufsteigen kann. Insbesondere dann, wenn, wie in Fig. 7 gezeigt, die Überzugslösung 1 mit dem sich bewegenden Träger 4 zusammentrifft, wird die Position des Zusammentreffens, nämlich der Kollisionspunkt 5, an dem das vordere Ende des Vorhangs der Überzugslösung 1 auf den Träger 4 trifft, in Transportrichtung des Trägers 4 verschoben, und gleichzeitig wird Luft 7, die von dem Träger 4 angezogen wird, in die auf den Träger 4 gebildete Schicht der Überzugslösung 4 gebracht und bildet so darin die Fehlstellen 8.

Die Bedeutung dieser Schwierigkeit nimmt zu, wenn entweder die Überzugsgeschwindigkeit erhöht wird oder die Dicke des Überzugsfilmes erniedrigt wird, wodurch ernsthafte Probleme hervorgerufen werden, die nicht nur verhindern, daß der für den Überzugsfilm zulässige Dickenbereich erhöht wird, sondern außerdem Verbesserungen seiner Produktivität verhindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit einer gebräuchlichen Vorrichtung zum Gießlackieren verbundenen oben beschriebenen Schwierigkeiten zu beseitigen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Gießlackieren bereitzustellen, die zu einer Vergrößerung des für einen Überzugsfilm erreichbaren Dickenbereiches und einer Verbesserung in der Produktivität führt.

Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Gießlackieren gelöst, in der eine Überzugslösung, die in Form eines Vorhanges von einem Überzugskopf tropft, auf die Oberfläche eines sich bewegenden Trägers trifft und so eine Filmschicht darauf bildet, wobei erfindungsgemäß die Überzugslösung in Form eines Vorhanges mit einem Messer (blade), dessen vordere Kante über eine Kollisionslinie gelegt ist, an der die Überzugslösung in Form eines Vorhangs mit der Oberfläche des Trägers zusammentrifft, auf eine Weise auf den Träger geleitet wird, daß die Passage einer Filmschicht, die zuvor auf dem Träger gebildet worden ist, zugelassen wird.

Figurenbeschreibung

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierte Überzugsvorrichtung zeigt;

Fig. 2 ist eine Vergrößerung eines Querschnitts, die eine Modifikation eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Messers zeigt;

Fig. 3 ist ein erklärendes Diagramm, das wesentliche Teile des Überzugskopfes und des Messers, die in einem speziellen Beispiel dieser Erfindung verwendet werden, erläutert;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung zum Vergleich eines speziellen erfindungsgemäßen Beispieles mit einem Vergleichsbeispiel; die

Fig. 5 und 6 sind erklärende Diagramme, die Beispiele gebräuchlicher Vorrichtungen zum Gießlackieren zeigen; und

Fig. 7 ist ein erläuterndes Diagramm für die Beschreibung der Bildung von Fehlstellen in einer auf dem Träger gebildeten Filmschicht.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt wird, weist ein Überzugskopf 6 einen Schlitz 3 auf, durch den ein Fluß einer Überzugslösung 1 aufsteigt. Der Schlitz 3 erstreckt sich nach unten, um einem sich bewegenden Träger 4 gegenüber zu liegen. Der Überzugskopf 6 ist daher im wesentlichen konstruktionsgleich mit gebräuchlichen Überzugsköpfen. Die Überzugslösung 1, die durch den Schlitz 3 ausfließt, kann in Form eines Vorhangs tropfen. Ein Messer 10 ist unter dem Überzugskopf 6 und stromaufwärts des Vorhangs aus der Überzugslösung 1 in Richtung der Bewegung des Trägers 4 angebracht.

Das Messer 10 ist aus einer flexiblen Platte 11 aus Kunststoff oder Metall angefertigt, dessen freie Enden sich über die Kollisionslinie 5 erstrecken, an der der Vorhang aus der Überzugslösung 1 auf den Träger 4 trifft, und einer Haltevorrichtung 12, die die flexible Platte 11 hält. Die Haltevorrichtung 12 wird durch einen Stützschaft 13 gestützt, der sich in Richtung der Breite des Trägers 4 erstreckt. Die Position des freien Endes der flexiblen Platte 11 kann daher durch Drehen oder Bewegen des Stützschaftes 13 verändert werden.

Im Bereich der Kollisionslinie 5 ist eine Stützwalze 15 unter dem Träger 4 vorgesehen, so daß der Träger 4 stetig in den Bereich, in dem die Überzugslösung aufgetragen wird, hineinläuft. Die Stützwalze 15 wird nur vorgesehen, wenn sie nötig ist, und kann in manchen Fällen weggelassen werden.

Ein Auftragungsvorgang für eine Überzugslösung mit der so konstruierten Überzugsvorrichtung wird im folgenden beschrieben.

Die Überzugslösung, die in dem Lösungstank 2 im Überzugskopf vorgelegt ist, wird veranlaßt, aus dem Schlitz 3 auszufließen und in Form eines Vorhanges vertikal nach unten zu tropfen, um so auf den Träger 4 zu treffen. Das vordere Ende (oder freie Ende) der flexiblen Platte 11 wird über die Kollisionslinie 5 gelegt, an der das vordere Ende des Vorhangs der Überzugslösung 1 auf den Träger 4 trifft.

Auf dem Träger 4 wurde eine Vorüberzugsschicht 9 gebildet, bevor die Überzugslösung 1 darauf aufgetragen wird. Die Vorüberzugsschicht 9 wird bereitgestellt, um das Auftragen der Überzugslösung 1 mit hoher Geschwindigkeit zur Bildung eines dünnen Filmes auf dem Träger zu gestatten. Sie ist daher von niedrigerer Viskosität als die Überzugslösung 1 und in der letzteren löslich. Es kann sich daher dabei um ein Lösungsmittel für die Überzugslösung 1 handeln.

Die flexible Platte 11 gestattet die Passage der Vorüberzugslösung 9 auf eine Weise, daß sie einen Teil der Vorüberzugslösung 9 abfängt, so daß sie nicht in Kontakt mit dem Träger 4 gehalten wird. Mit Hinblick auf den Flüssigkeitsdruck der Vorüberzugslösung 9 wirkt die Flexibilität der flexiblen Platte zufriedenstellend. Der Vorhang aus der Überzugslösung 1 wid daher auf das freie Ende der flexiblen Platte 11 geführt, um auf die Vorüberzugsschicht 9 zu treffen. Bei diesem Vorgang wird die den Träger 4 begleitende Luft durch die flexible Platte 11 und die Vorüberzugsschicht 9 entfernt. Das Verhalten der Überzugslösung 1 an der Kollisionslinie 5 ist daher stetig, und das Eindringen von Luft in die Überzugslösung kann wirksam verhindert werden. Im Ergebnis kann die Überzugsgeschwindigkeit stark erhöht werden, so daß es möglich wird, die Dicke des zu bildenden Filmes zu verringern.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird eine einzelne Filmschicht gebildet; das technische Konzept der Erfindung kann jedoch gleichermaßen in einem Fall angewendet werden, wo eine Vielzahl von Filmschichten auf dem Träger gebildet wird. Die Überzugsvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Überzugsverfahrens ist nicht immer auf die in Fig. 1 gezeigte beschränkt; das bedeutet, daß sie abgeändert werden kann, beispielsweise so, wie es in Fig. 2 gezeigt wird.

Fig. 2 zeigt den Endteil eines Messers 20, das aus einem relativ starren Material gefertigt ist. Das Messer 20 hat eine Kontaktoberfläche 21, die in Kontakt mit der Vorüberzugsschicht 9 gebracht wird. Die Kontaktoberfläche 21 ist mit einem Krümmungsradius R gekrümmt, so daß sie in geeigneten Kontakt mit der Vorüberzugsschicht 9 gebracht wird. Das bedeutet, daß das Messer 20 so entworfen wird, daß es den Träger 4 mit einer angemessenen Kraft niederdrücken kann und so als Führung für den Träger 4 dient.

Wie oben bereits beschrieben, wird in der erfindungsgemäßen Überzugsvorrichtung, in der ein Messer, dessen Kante über der Kollisionslinie liegt, in der der aus dem Überzugskopf fließende Vorhang aus Überzugsflüssigkeit auf den Träger 4 trifft, ein Vorhang aus Überzugslösung an der Kollisionslinie auf den Träger geführt, und die den Träger begleitende Luft wird vollständig durch den synergistischen Effekt des Messers und der Vorüberzugsschicht unmittelbar vor Erreichen der Kollisionslinie entfernt. Das Eindringen von Luft in die gebildete Filmschicht wird daher vollständig verhindert und zusätzlich kann nicht nur die Überzugsgeschwindigkeit erhöht werden, sondern außerdem die Dicke der Filmschicht erniedrigt werden.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel 1

Die in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Materialien wurden gemischt und ausreichend (15 Stunden) in einer Kugelmühle dispergiert, um eine magnetische Überzugslösung herzustellen.

Tabelle 1

γ-Fe₂O₃ (Koerzitivkraft=320 Oe)
90 Gew.-Teile
(S_BET=28 m²/g
Polyurethan (Warenname	20 Gew.-Teile @	"Nipporan 2304") @	Polyisocyanat	9 Gew.-Teile @	Rußschwarz	2 Gew.-Teile @	Myristinsäure	1 Gew.-Teile @	Cyclohexanon	300 Gew.-Teile

Die so hergestellte magnetische Überzugslösung wurde mit einem "Shimadzu Rheo-meter RM-1", der von der Shimadzu Corporation hergestellt wird, gemessen. Durch die Messung wurde festgestellt, daß der Viskositätskoeffizient 1,8 Poise bei einer Schergeschwindigkeit von 700 s^-1 beträgt.

Die gemäß Tabelle 1 hergestellte Überzugslösung wurde unter den folgenden Überzugsbedingungen aufgetragen:

1. Träger
Material: Polyethylenterephthalatfilm
Dicke: 15 µm
Breite: 500 mm
Zugspannung: 10 kg/m
Laufgeschwindigkeit des Trägers: 100 bis 300 m/min
2. Vorüberzugsschicht
Lösung: Cyclohexanon
Dicke: Naßdicke 2,0 µm
3. Überzugskopf und Messer.

Eine einzelne Filmschicht wurde unter Verwendung eines Überzugskopfes 6 und eines Messers 20, wie in Fig. 3 gezeigt, gebildet. Der innere Durchmesser t ₁ des Lösungstanks 2 betrug 25 mm, die Breite t ₂ des Schlitzes 3 betrug 0,8 mm und die Entfernung l zwischen dem Lösungstank und dem Auslaß des Schlitzes betrug 70 mm. Das Messer 20 war aus SUS 304 gefertigt, und der Krümmungsradius R seiner Kontaktoberfläche 21 betrug 50 mm. Die Breite T des Messers betrug 30 mm.

Die Entfernung L zwischen dem Auslaß des Schlitzes und dem Ende des Messers betrug 140 mm.

Die Ergebnisse des Überzugsvorganges, der unter den oben beschriebenen Bedingungen durchgeführt wurde, sind in Fig. 4 gezeigt, die in graphische Darstellung die Überzugsgeschwindigkeiten mit den Minimalmengen eines Überzugs zeigt. Die mit den oben angegebenen erfindungsgemäßen Beispiel erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 4 mit einem Dreieckszeichen (∆) gezeigt.

Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein Überzugsvorgang unter den oben für das erfindungsgemäße Beispiel beschriebenen Überzugsbedingungen durchgeführt, wobei jedoch die Vorüberzugsschicht und das Messer ausgelassen wurden. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 durch ein Quadrat () gekennzeichnet.

Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, hängt beim Vergleichsbeispiel die niedrigere Grenze bei der Überzugsmenge von der Überzugsgeschwindigkeit ab. Die minimale Überzugsmenge von ungefähr 20 cc/m² wird bei einer Überzugsgeschwindigkeit von ungefähr 200 m/min erhalten. Im Gegensatz dazu beträgt beim erfindungsgemäßen Beispiel die minimale Menge des Überzugs im wesentlichen 0 cc/m². Darüber hinaus ist die minimale Menge des Überzugs im wesentlichen von der Überzugsgeschwindigkeit unabhängig, das bedeutet, daß der erfindungsgemäß erhältliche Dickenbereich bei der Bildung einer Filmschicht wesentlich vergrößert ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Gießlackieren, umfassend:
einen Überzugskopf zum Auftragen einer Überzugslösung, die in Form eines Vorhangs unter der Einwirkung der Schwerkraft von dem Überzugskopf tropft und auf die Oberfläche eines sich bewegenden Trägers trifft, um auf dem Träger eine Filmschicht zu bilden;
und ein Messer zum Führen dieses Vorhangs, wobei eine vordere Kante des Messers über einer Kollisionslinie liegt, an der der Vorhang auf eine Weise, die die Passage einer zuvor auf dem Träger gebildeten Filmschicht zuläßt, auf die Oberfläche des Trägers trifft.

2. Vorrichtung zum Gießlackieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer eine flexible Platte mit einem freien Ende, das sich entlang der Kollisionslinie erstreckt, umfaßt.

3. Vorrichtung zum Gießlackieren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer weiter eine Haltevorrichtung zum Halten der flexiblen Platte und einen Stützschaft zum Stützen der Haltevorrichtung umfaßt.

4. Vorrichtung zum Gießlackieren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine unter dem Träger unterhalb der Kollisionslinie angeordnete Stützwalze umfaßt.

5. Vorrichtung zum Gießlackieren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer ein starres Teil mit einem gekrümmten Endteil, das die Filmschicht berührt, umfaßt.