DE4010736C2

DE4010736C2 - Extrusions-Auftragsvorrichtung

Info

Publication number: DE4010736C2
Application number: DE4010736A
Authority: DE
Inventors: Norio Shibata; Shinsuke Takahashi; Tsunehiko Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2010-04-04
Also published as: JP2581975B2; US5302206A; JPH02265672A; DE4010736A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusions-Auftragsvorrichtung mit den oberbegrifflichen Merkma len des Anspruchs 1. Eine solche Extrusions-Auftragsvorrichtung ist aus der JP 60- 238179 A bekannt.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine ver besserte Auftragsvorrichtung, welche einen Rakelkanten abschnitt oben am Gehäuse der Vorrichtung aufweist und welche kontinuierlich eine Flüssigkeit in Richtung auf die Oberfläche eines bewegten Trägers ausstößt, um die Flüssigkeit mit einer gleichförmigen Dicke auf die Oberfläche des Trägers entlang dem Rakelkantenabschnitt aufzutragen.

Die hier erwähnten Träger, die manchmal als ein flexibler Bogen oder ein Gewebe bezeichnet werden, können Materialien sein wie ein Plastikfilm, Papier, polyolefinbeschichtetes Papier sowie ein Metallblech aus Aluminium, Kupfer oder der gleichen. Der Träger kann eine Unterbeschichtungsschicht oder dergleichen aufweisen. Die hier erwähnten Beschichtungsflüs sigkeiten können irgendeine magnetische Flüssigkeit, eine photographische lichtempfindliche Flüssigkeit oder dergleichen sein, welche auf den Träger aufgetragen werden, um ein magne tisches Aufzeichnungsmedium herzustellen, einen photographi schen Film, photographisches Druckpapier oder dergleichen.

Ein Nachteil von konventionellen Vorrichtungen be steht darin, daß der Bereich, in welchem ein Auftrag von Flüssigkeit stabil durchgeführt werden kann, sehr eng ist. Es ist insbesondere mit konventionellen Vorrichtungen sehr schwierig, stabil eine Schicht mit einer Dicke von 26 µm oder weniger auf einem Träger auszubilden, der mit einer Ge schwindigkeit von 100 bis 150 m/min oder mehr läuft. Als Er gebnis von durch die vorliegenden Anmelder durchgeführten Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß dieser Nachteil infolge von Gründen auftritt, die nachstehend beschrieben werden.

Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Trägers 100 bis 150 m/ min überschreitet, so nimmt die Menge von Luft stark zu, die zwischen dem Träger und dem Extrusionsgehäuse der Vorrichtung aufgenommen wird. Es ist wesentlich, den Druck der Flüssigkeit am Auslaßteil des Schlitzes des Extrudergehäuses genau zu steuern, wenn die Flüssigkeit gleichförmig auf den Träger auf getragen werden soll, um hierauf eine dünne Schicht auszubil den, wenn der Träger sich mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 150 m/min oder mehr bewegt. Wenn der Druck der Flüssigkeit nicht genügend groß ist, so werden Luftblasen in die Schicht der aufgetragenen Flüssigkeit auf dem Träger aufgenommen und/ oder die aufgetragene Flüssigkeit fließt stromaufwärts zurück, so daß sie sich teilweise von dem Träger löst und daher die Dicke der Schicht ungleichförmig macht. Wenn der Druck der Flüssigkeit zu hoch ist, so wird die Dicke der Schicht der aufgetragenen Flüssigkeit, die dann in einer großen Menge auf getragen wird, meist ungleichförmig über die Breite des Trä gers. Es wurde weiterhin herausgefunden, daß diese unerwünsch ten Phänomene stark von der Form des Kantenabschnittes des Extrudergehäuses jeder der konventionellen Vorrichtungen ab hängen.

Zur Verhinderung derartiger Phänomene wurde eine verbesserte Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps vorgeschlagen, wie sie in JP 58-104 666 A beschrieben ist. Bei dieser Vorrichtung wird, wie in Fig. 9 der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist, eine Flüssigkeit kontinuierlich von dem Auslaßteil eines Schlitzes 4 zur Oberfläche eines flexiblen Trägers W ausge stoßen, der sich kontinuierlich entlang der Oberfläche 1 eines Hinterkantenabschnittes 6 und der Oberfläche 6 eines Rakelkantenabschnittes 5 bewegt, so daß die Flüssigkeit auf die Oberfläche des Trägers aufgetragen wird. Der Querschnitt des Rakelkantenabschnittes 5 ist dreieckförmig. Dies führt dazu, daß auf die Flüssigkeit auf solche Weise ein Druck aus geübt wird, daß ein verhältnismäßig großer Flüssigkeitsteil P auf der Oberfläche 20 des Rakelkantenabschnittes 5 an dem Schlitz 4 gebildet wird, wenn die Flüssigkeit auf den Träger aufgetragen wird. Da der relativ große Flüssigkeitsteil P immer während des Auftrages der Flüssigkeit auf den Träger unter Druck gesetzt ist, ist wahrscheinlich, daß Luft daran gehindert wird, zwischen dem Träger und dem Extrudergehäuse der Vorrichtung entlang der Oberfläche 1 des Hinterkanten abschnittes 6 aufgenommen und dort festgehalten zu werden. Aus diesem Grund kann die Flüssigkeit schnell auf den Träger aufgebracht werden, um dort eine dünne gleichförmige Schicht herzustellen.

Allerdings tritt eine Streifen- oder Schlierenbildung in der Schicht der aufgebrachten Flüssigkeit auf dem Träger auf, wenn der Auftrag durch die Vorrichtung kontinuierlich über lange Zeiträume durchgeführt wird. In dem Fall, in welchem das aus dem Träger und der hierauf aufgebrachten Flüssigkeit herge stellte Produkt beispielsweise ein magnetisches Aufzeichnungs medium ist, beeinflußt eine derartige Streifenbildung negativ die physikalischen Eigenschaften des Mediums, nämlich das Signal/Rausch-Verhältnis (S/N), das C/N-Verhältnis, und der gleichen. Es wurde herausgefunden, daß bei einer kontinuier lichen Durchführung des Auftrages über lange Zeit Verunreini gungen oder Fremdkörper, die an der Oberfläche des Trägers haften, sich in dem relativ großen Flüssigkeitsteil P ansam meln und eine Streifenbildung in der Schicht der aufgebrach ten Flüssigkeit hervorrufen. Die Verunreinigung oder Fremd körper neigen zur Anhaftung an der Oberfläche des Trägers, und sie können nicht vollständig durch Spülen oder derglei chen entfernt werden. Während des Auftrages treten die Verun reinigungen oder Fremdkörper in die Flüssigkeit auf dem Ex trudergehäuse der Auftragsvorrichtung ein. Da der Querschnitt des Rakelkantenabschnittes 5 dreieckförmig ist, so daß der Abschnitt eine Spitze 40 aufweist, neigen die Verunreinigun gen oder Fremdkörper weniger zum Ausfließen über die Spitze während des Auftrages, sondern werden in dem verhältnismäßig großen Flüssigkeitsteil P angesammelt, um dort eine Streifen bildung in der Schicht der aufgetragenen Flüssigkeit auf dem Träger zu verursachen. Insbesondere wenn der Auftrag schnell erfolgt, wird eine derartige Streifenbildung selbst durch das momentane Einfangen einer fremden Substanz zwischen dem Trä ger und dem Extrudergehäuse der Auftragsvorrichtung hervor gerufen.

Die Anmelder der vorliegenden Anmeldung haben Untersuchungen ausgeführt, um eine Auftragsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche den Vorteil der verbesserten Auftragsvorrich tung aufweist, jedoch fähig ist, einen Auftrag ohne Streifen bildung durchzuführen. Als Ergebnis haben sie eine Auftrags vorrichtung entwickelt und vorgeschlagen, wie sie in JP 60-238179 A beschrieben ist. Wie in Fig. 10 der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist, ist die Oberfäche des Rakelkantenab schnittes 5 der Vorrichtung gekrümmt, und ein verhältnismäßig großer Flüssigkeitsteil P wird in einem unter Druck gesetzten Zustand während des Auftrages ausgebildet, um auf diese Weise das Hervorrufen einer Streifenbildung zu vermeiden und einen schnellen Auftrag der Flüssigkeit auf die Oberfläche eines Trägers zu ermöglichen, der sich mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min oder weniger bewegt. Es ist jedoch technisch schwierig, die Geschwindigkeit des schnellen Auftrages höher als 300 m/min bei der konventionellen Vorrichtung zu wählen. Mit anderen Worten neigt Luft, die den Träger begleitet, da zu, in der Schicht der aufgetragenen Flüssigkeit auf dem Trä ger bei einer Dünnschicht-Schnellauftragung aufgenommen zu werden, wenn die Geschwindigkeit der Bewegung des Trägers 300 m/min oder mehr beträgt, und die Dicke der aufgetrachten Schicht so gering ist wie 10 cm³/m² oder weniger, obwohl die Oberfläche des Rakelkantenabschnittes des Gehäuses der Vor richtung in einer vorbestimmten Weise gekrümmt ist, um das Auftreten einer Streifenbildung in der Schicht zu verhindern, wie es bei der Auftragsvorrichtung geschieht, die in JP 58 104 666 A beschrieben ist. Genauer gesagt ist es bei der dort beschriebenen Vorrichtung erforderlich, daß der Rakelkanten abschnitt 5 so gekrümmt ist, so daß der Krümmungsradius der Oberfläche 2 mm oder mehr beträgt. Falls die Oberfläche des Rakelkantenabschnittes 5 auf solche Weise gekrümmt ist, daß der Krümmungsradius weniger als 2 mm beträgt, so ist das Ver halten des Trägers über dessen Breite so ungleichförmig, daß die Änderungen der Dicke der Schicht der aufgebrachen Flüssig keit groß sind. Obwohl die minimale aufgebrachte Menge der Flüssigkeit dadurch verringert werden kann, daß die Spannung des Trägers vergrößert wird, um den Druck der Flüssigkeit zu erhöhen, so wird, wenn der Krümmungsradius auf einen solchen Wert gesetzt wird, daß er keine Dickenänderungen der Schicht hervorruft, die Spannung auf den Träger derart, daß der Trä ger unvermeidlich gestreckt wird, und dies führt zu einer verringerten Qualität des Produktes oder sogar möglicherweise einem Bruch des Trägers.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend genannten Probleme der konventionellen Auftragsvorrichtungen unternommen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auf tragsvorrichtung bereitzustellen, mit welcher eine Flüssigkeit sehr schnell auf einen Träger aufgebracht werden kann, um auf diesem eine dünne Schicht auszubilden, ohne eine Streifenbil dung in der aufgebrachten Schicht hervorzurufen.

Diese Aufgabe wird durch die Extrusions-Auftragsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile hervorgehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Auftragsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand, in welchem eine Beschich tungsflüssigkeit auf einen Träger aufgetragen wird;

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Auftragsvorrich tung von Fig. 1 mit einer Darstellung der Geometrie der Oberflächen der Kantenabschnitte der Vorrichtung;

Fig. 3 eine perspektivische geschnittene Ansicht der Vor richtung;

Fig. 4 eine perspektivische geschnittene Ansicht einer Auftragsvorrichtung, welche eine Abänderung der erst genannten Vorrichtung darstellt und zum Auftrag von Flüssigkeiten für zwei Schichten zum selben Zeitpunkt dient;

Fig. 5 eine perspektivische geschnittene Ansicht einer Auftragsvorrichtung, welche eine weitere Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung darstellt und sich von dieser in der Art der Versorgung mit einer Flüssigkeit unterscheidet;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung und zeigt, wie diese Beschich tungsflüssigkeiten auf einen Träger aufträgt;

Fig. 7 ist ein Graph zur Anzeige der Beziehung zwischen dem Krümmungsradius der Oberfläche eines Rakelkan tenabschnittes und der aufgebrachten Flüssigkeits menge an der Grenze des Einfangens mitgeführter Luft;

Fig. 8 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Krüm mungsradius der Oberfläche eines Rakelkantenabschnit tes und Variationen in der Schichtdicke der aufge brachten Flüssigkeit angibt; und

Fig. 9 und 10 sind Schnittansichten herkömmlicher Auftrags vorrichtungen gemäß JP 58-104 666 A (Fig. 9) und JP 60-238179 A (Fig. 10).

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorlie genden Erfindung im einzelnen unter Bezug auf die beigefüg ten Figuren beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Auftragsvorrichtung 1, die gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Vorrichtung 1 ist vom Extrusionstyp und weist einen Rakelkantenabschnitt 5 auf. Die Vorrichtung 1 ist so angeordnet, daß sie den Auftrag ei ner Beschichtungsflüssigkeit auf einen Träger W durchführt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 2 zeigt die Geometrie der Vorrichtung 1, die nachstehend häufig als Extruder bezeich net wird. Der Hauptteil des Extruders 1 weist ein Flüssig keitszuführsystem 2 auf, eine Tasche 3, einen Schlitz 4, den Rakelkantenabschnitt 5 und einen Hinterkantenabschnitt 6.

Das Flüssigkeitszuführungssystem 2 umfaßt eine Zufuhrpumpe, die außerhalb des Gehäuses des Extruders 1 vorgesehen ist und die ständig eine Flüssigkeit F mit einer vorbestimmten Flußrate zuführt, um die Flüssigkeit auf die Oberfläche des Trägers W aufzutragen, sowie ein Rohr zur Verbindung der Pumpe mit der Tasche 3.

Die Tasche 3 ist ein Flüssigkeitsreservoir, welches sich durch das Gehäuse des Extruders 1 entlang der Breite des Trägers W erstreckt und einen nahezu kreisförmigen Querschnitt über bei nahe die gesamte Breite des Trägers aufweist, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die effektive Länge der Tasche 3 ist gleich der Breite des Flüssigkeitsauftragsabschnittes des Trägers W oder geringfügig größer. Beide offenen Enden der Tasche 3 sind durch Dichtungsplatten 7 und 8 abgeschlossen, die an beiden Enden des Gehäuses des Extruders 1 angebracht sind, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Das Flüssigkeitszufuhrsystem 2 ist mit einem kurzen Rohr 9 verbunden, welches durch die Dichtungsplatte 7 vorsteht, um die Flüssigkeit F in die Tasche 3 einzuführen, um diese mit der Flüssigkeit zu füllen. Ein weiteres kurzes Rohr 10 steht durch die andere Dichtungsplatte 8 vor, so daß ein Teil der Flüssigkeit F in der Tasche 3 hieraus durch das kurze Rohr abgeführt wird, um zu verhindern, daß die Flüssigkeit lange in der Tasche verbleibt. Diese Vorkehrung ist besonders wirk sam für eine magnetische Flüssigkeit, welche thixotrope Eigen schaften aufweist und zum Anhaften neigt. Abhängig von der je weiligen Auftragsart muß allerdings das kurze Rohr 10 nicht immer vorgesehen werden.

Der Schlitz 10 ist ein verhältnismäßig enger Kanal mit einer Breite von 0,03 mm bis 2 mm, der sich durch das Gehäuse des Extruders 1 entlang der Breite des Trägers W ebenso wie der Schlitz 3 erstreckt. Die Länge des Schlitzes 4 entlang der Breite des Trägers W ist annähernd gleich der Breite des Ab schnittes des Trägers, auf welchen Flüssigkeit aufgebracht wird. Die Höhe des Schlitzes 4 in Richtung auf den Träger W wird auf geeignete Weise eingestellt, unter Beachtung solcher Bedingungen wie der Zusammensetzung, physikalischen Eigen schaften, Flußrate und Druck der Flüssigkeit F, so daß die Flüssigkeit laminar von der Tasche 3 mit gleichförmiger Fluß rate und gleichförmigen Druck über die Breite des Trägers fließt.

Der Rakelkantenabschnitt 5 ist an der Vorderseite des Auslas ses des Schlitzes 14 in bezug auf die Bewegungsrichtung des Trägers W vorgesehen. Der Hinterkantenabschnitt 6 ist auf der Rückseite des Auslasses des Schlitzes 4 in bezug auf die Be wegungsrichtung des Trägers W angeordnet. Die Oberfläche des Rakelkantenabschnittes 5 ist gemäß der Lehren der vorliegen den Erfindung gekrümmt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich die innere Längskante B der Oberfläche 6a des Hinterkan tenabschnittes 6 an dem Auslaß des Schlitzes 14, so daß der Winkel θ₁ zwischen der Tangente t₁ an die Oberfläche des Hinterkantenabschnittes an der Kante B und der Tangente t₂ an die Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnittes 5 an der äußeren Längskante A der Oberfläche 5a sowie der Winkel θ₂ zwischen der Tangente t₁ und der Tangente t₃ an die Ober fläche des Rakelkantenabschnittes und an die Kante B wie nach stehend angegeben sind:

θ₁ < θ₂ < 180°

Der Krümmungsradius R der Oberfläche 5a des Rakelkantenab schnittes 5 ist kleiner als 2 mm. Die effektive Breite der Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnittes 5, der sich von der inneren Längskante C der Oberfläche bis zu deren äußerer Längskante A erstreckt, ist etwa 0,1 mm bis etwa 2,0 mm. Die effektive Breite der Oberfläche 6a des Hinterkantenabschnit tes 6, der sich von der inneren Längskante B der Oberfläche zu deren äußerer Längskante D erstreckt, ist etwa 0,1 mm bis etwa 50 mm. Die Oberfläche 6a des Hinterkantenabschnittes 6 kann entweder flach oder leicht gekrümmt sein.

In Fig. 1 wird der Träger W durch einen Extruder-Haltemecha nismus (nicht in den Figuren gezeigt) gehaltert, so daß der Träger nahe dem Gehäuse des Extruders 1 unter nahezu konstan ter Spannung zwischen Führungswalzen oder dergleichen bewegt wird, während er entlang dem Rakelkantenabschnitt 5 und dem Hinterkantenabschnitt 6 gekrümmt bleibt. Der Träger W kann leicht in der Richtung seiner Dicke gekrümmt sein.

Wenn damit begonnen wurde, die Flüssigkeit F mit einer ge wünschten Flußrate von dem Flüssigkeitszuführsystem 2 zuzu führen, fließt die Flüssigkeit durch die Tasche 3 und den Schlitz 4. Die Flüssigkeit F wird dann durch den Rakelkan tenabschnitt 5a und den Hinterkantenabschnitt 6a zurückge halten und nach oben gestoßen, so daß die Flüssigkeit von dem Auslaß des Schlitzes 4 mit gleichförmiger Verteilung der Flußrate und einer gleichförmigen Verteilung des Druckes über die Breite des Trägers W ausgestoßen wird. Da der Krüm mungsradius R der Oberfäche 5a des Rakelkantenabschnittes 5 kleiner ist als 2 mm, ist der Druck der von dem Auslaß des Schlitzes 4 ausgestoßenen Flüssigkeit hoch. Darüber hinaus wird der Träger W mit einer sehr hohen Geschwindigkeit be wegt, anders als bei den konventionellen Auftragsvorrichtun gen.

Aus diesen Gründen wird das Verhalten des Trägers W stabil gehalten. Selbst wenn der Träger W mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min oder mehr bewegt wird, so wird verhindert, daß den Träger begleitende Luft in der darauf befindlichen Flüs sigkeit eingeschlossen wird. Die Flüssigkeit F gelangt vor bei, während sie sich auf der Oberfläche des Trägers W befin det, der sich ständig in einer Richtung X mit einem schmalen Spalt in bezug auf den Rakelkantenabschnitt 5 bewegt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, so daß die Flüssigkeit so arbeitet, daß sie die Entfernung zwischen der Oberfläche des Trägers und der Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnittes vergrößert. Aus die sem Grunde kann die Flüssigkeit F sehr gut auf die Oberfläche des Trägers W selbst unter der Bedingung aufgebracht werden, daß R kleiner als 2 mm ist, unterhalb derer die Flüssigkeit auf konventionelle Weise nicht zufriedenstellend auf den Trä ger aufgebracht werden kann.

Da der Krümmungsradius R der Oberfäche 5a des Rakelkantenab schnittes 5 so gewählt ist, daß er so klein ist wie weniger als 2 mm, kann der Druck der auf den Träger W aufgebrachten Flüssigkeit F lokal vergrößert werden, ohne die Spannung des Trägers zu erhöhen. Daher muß die Spannung des Trägers W nicht bis zu dem Punkt vergrößert werden, in welchem der Träger ge streckt wird.

Wenn die voranstehend beschriebene Bewegung der Flüssigkeit F kontinuierlich aufrechterhalten wird, so werden die gesamte Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnittes 5 und die Oberfläche des Trägers W voneinander durch einen stationären schmalen Spalt mittels der Flüssigkeit getrennt, die in Form einer dünnen Schicht zwischen dem Rakelkantenabschnitt und dem Trä ger über die gesamte Breite des Trägers vorbeiläuft. Da die Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnittes 5 nicht weiter in Richtung auf den Träger W vorsteht als tatsächlich erforder lich ist, und da sie gekrümmt ist, wird kein Fremdkörper, wie etwa Staub, auf der Oberfläche eingefangen. Da die Flüssig keit F auf den Träger W auf gewünschte Weise aufgebracht wird, ohne daß die Spannung des Trägers vergrößert wird, wird ver hindert, daß der Träger gedehnt wird. Die Entfernung zwischen dem Rakelkantenabschnitt 5 und dem Träger W, die - wie voran stehend erwähnt - voneinander durch die Flüssigkeit F getrennt sind, hängt von Bedingungen ab, wie der Spannung des Trägers und der zugeführten Flüssigkeitsmenge. Die voranstehend er wähnte Entfernung, die gleich der Dicke der Schicht der auf gebrachten Flüssigkeit F auf dem Träger W ist, kann einfach und genau an einen gewünschten Wert dadurch angepaßt werden, daß nur die zugeführte Flüssigkeitsmenge eingestellt wird.

Wenn der Rakelkantenabschnitt 5 und der hintere Abschnitt 6 aus einer sehr harten Legierung oder einem Keramikmaterial hergestellt sind, so können die Rechteckigkeit und die Flach heit der Abschnitte höher gewählt werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Extruder, die Modifikationen des in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Extruders 1 darstellen.

Der in Fig. 4 dargestellte Extruder 100 kann verwendet werden, um zwei Arten von Flüssigkeiten F₁ und F₂ aufzubringen, um auf diesem Schichten der jeweiligen zwei Flüssigkeiten gleichzeitig auszubilden. Der Extruder 100 weist Taschen 3A und 3B auf, in welchen die Flüssigkeiten F₁ und F₂ tempo rär gespeichert werden. Die Dichtungsplatten 7 und 8 des Ex truders 100 sind mit kurzen Rohren 9A und 9B für die Versor gung der Flüssigkeiten zu den Taschen 3A und 3B versehen so wie mit kurzen Rohren 10A und 10B zum Abführen von Teilen der Flüssigkeiten aus den Taschen. Der Extruder 100 weist weiter hin Schlitze 4A und 4B auf, eine erste Rakelkantenabschnitts oberfläche 5a und eine zweite Rakelkantenabschnittsoberfäche 5b, die stromabwärts der ersten Rakelkantenabschnittsoberfäche 5a angeordnet ist. Der Krümmungsradius der ersten Rakelkan tenabschnittsoberfäche 5a ist kleiner als 2 mm, wie bei der Rakelkantenabschnittsoberfäche 5a des Extruders 1. Die zwei te Rakelkantenabschnittsoberfläche 5b kann eine gekrümmte Oberfläche sein, eine flache Oberfläche oder eine Kombination flacher Oberflächen. Die Ausbildung des ersten Rakelkanten abschnittes 5a ist erheblich wichtiger als die Ausbildung des zweiten Rakelkantenabschnittes 5b des Extruders 100 für die Festlegung, ob den bewegenden Träger W begleitende Luft in den Schichten der Flüssigkeiten F₁ und F₂ eingefangen wird oder nicht, die gleichzeitig auf den Träger aufgebracht wer den, so daß die innere Schicht durch die Flüssigkeit F₁ auf dem Träger entlang dem ersten Rakelkantenabschnitt und die äußere Schicht durch die andere Flüssigkeit F₂ auf der inne ren Schicht entlang dem zweiten Rakelkantenabschnitt ausge bildet wird. Da die Flüssigkeit F₂, welche die äußere Schicht bildet, durch die andere Flüssigkeit F₁ an dem Aus laß des Schlitzes 4B versiegelt wird, wird die Flüssigkeit F₂ kaum durch die Luft beeinflußt, welche den Träger W be gleitet. Aus diesem Grunde kann die Schicht der Flüssigkeit F₂ einfacher gleichförmig und dünn ausgebildet werden als die der Flüssigkeit F₁. Infolge des voranstehend beschrie benen Aufbaues und Betriebes des Extruders 100 können die Flüssigkeiten F₁ und F₂ auf den Träger W aufgebracht wer den, der sich so schnell wie mit 300 m/min oder mehr bewegt, um hierauf sehr dünne Schichten auszubilden.

Der in Fig. 5 gezeigte Extruder 1 weist ein kurzes Rohr 11 zusätzlich zu kurzen Rohren 9 und 10 auf. Das kurze Rohr 11 steht mit der Tasche 3 des Extruders etwa im Zentrum von des sen Längenerstreckung in Verbindung. Die Flüssigkeit F wird der Tasche 3 durch das kurze Rohr 11 zugeführt. Ein Teil der der Tasche 3 zugeführten Flüssigkeit F wird hiervon durch die kurzen Rohre 9 und 10 abgezogen, die an den beiden Enden des Gehäuses des Extruders 1 vorgesehen sind. Der übrige Teil der Flüssigkeit wird aus dem Schlitz 4 des Gehäuses des Extruders 1 ausgestoßen, ohne dort längere Zeit zu verweilen, so daß die Verteilung des Druckes des Teils der Flüssigkeit gleichförmig gemacht wird.

Die Art der Zuführung der Flüssigkeiten, die durch die Extru der 1 und 100 aufgebracht werden sollen, die in den Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigt sind, ist nicht auf die voranstehend be schriebenen Verfahren beschränkt, sondern kann mit einer ge eigneten Kombination derartiger Verfahren durchgeführt wer den. Die Taschen 3 der Extruder 1 und 100 sind nicht auf eine zylindrische Form beschränkt, sondern können geformt sein wie ein Prisma, ein Schiffsboden usw., soweit die Druckverteilung der Flüssigkeit in jeder der Taschen gleichförmig über die Breite des Trägers W ist:

Eine gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Auf tragsvorrichtung erzeugt die nachstehend angegebenen Wirkun gen:

1. Da die Oberfläche des Rakelkantenabschnittes der Auftrags vorrichtung konvex in Richtung auf den Träger geformt ist, so daß der Krümmungsradius der Oberfläche weniger als 2 mm be trägt, ist der Druck der auf die Oberfläche des Trägers auf gebrachten Flüssigkeit hoch, so daß den Träger begleitende Luft daran gehindert wird, in der Schicht aufgetragener Flüs sigkeit auf dem Träger eingefangen und dort festgehalten zu werden, selbst wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Trägers so hoch ist wie 300 m/min oder mehr. Darüber hinaus werden Fremdkörper, die in der Flüssigkeit enthalten sind, oder durch den bewegten Träger herangeführt werden, nicht auf der Ober fläche des Rakelkantenabschnittes gefangen, so daß eine Strei fenbildung in der Schicht aufgetragener Flüssigkeit auf dem Träger verhindert wird. Daher kann der Auftrag der Beschich tungsflüssigkeit schnell und mit guten Ergebnissen über lan ge Zeiträume erfolgen. Da der Druck der auf den Träger aufgetragenen Flüssigkeit einen hohen Wert annimmt, ohne daß die Spannung des Trägers vergrößert wird, wird der Träger an einer Dehnung gehindert.
2. Da der Druck der Flüssigkeit zum Träger hin geeignet ge halten wird infolge der kleinen gekrümmten Oberfläche des Rakelkantenabschnittes, kann eine Schicht, deren Dicke gleich förmig und so gering ist wie etwa 10 µm, mit der aufgebrach ten Flüssigkeit auf dem Träger hergestellt werden.
3. Da der Druck der Flüssigkeit an der Auslaßkante des Schlitzes des Gehäuses der Vorrichtung einfach und genau gesteuert werden kann, so daß es unwahrscheinlich wird, daß Fremdkörper an der Oberfläche des Rakelkantenabschnittes an haften, kann der Träger daran gehindert werden, daß er in Berührung mit dem Rakelkantenabschnitt kommt, wodurch ver hindert wird, daß der Träger kratzt oder durch den Rakel kantenabschnitt verkratzt wird.
4. Da der Druck der auf den Träger aufgebrachten Flüssig keit ohne eine starke Abhängigkeit von der Spannung des Trä gers genau gesteuert werden kann, können Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten ordnungsgemäß auf den Träger aufgebracht werden, ohne die Spannung des Trägers zu ver größern, wodurch sonst der Träger gedehnt und auf diese Wei se die Qualität des Produktes verschlechtert würde, welches aus dem Träger und der aufgebrachten Flüssigkeit hergestellt wird. Daher ist der Einsatzbereich der Vorrichtung sehr weit.

Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend verdeutlicht durch die Beschreibung tatsächlicher Beispiele 1 und 2 von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit Beispielen von konventionellen Vorrichtungen.

Tatsächliches Beispiel 1

Nachdem Substanzen mit in Tabelle 1 aufgeführten Mengen in eine Kugelmühle eingegeben und gut gemischt und miteinander verteilt wurden, wurden 30 Gew.-Teile eines Epoxyharzes, dessen Epoxyäquivalent 500 betrug, zu den Substanzen hinzu gegeben, und mit diesen gleichförmig gemischt und darin ver teilt, so daß eine magnetische Flüssigkeit erhalten wurde.

Tabelle 1

γ-Fe₂O₃-Pulver (ährenförmige Körner mit 0,5 µm durchschnittlichem Hauptdurchmesser und 320 Oersted Koerzitivkraft)	300 Gew.-Teile
Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat (87 : 13 Copolymerisationsverhältnis und 400 Polymerisationsgrad)	30 Gew.-Teile
elektrisch-leitender Kohlenstoff	20 Gew.-Teile
Polyamidharz (Aminwert 300)	15 Gew.-Teile
Lecithin	6 Gew.-Teile
Silikonöl (Dimethylpolysiloxan)	3 Gew.-Teile
Xylol	300 Gew.-Teile
Methylisobutylketon	300 Gew.-Teile
n-Butanol	100 Gew.-Teile

Wenn die Gleichgewichtsviskosität der magnetischen Flüssigkeit gemessen wurde unter Verwendung des Shimadzu-Rheometers RM-1, welches von der Shimadzu Corporation hergestellt wird, so be trug die Ablesung des Meßinstrumentes 8 Poise bei einer Scher geschwindigkeit von 10 sec^-1 und 1 Poise bei einer Scher geschwindigkeit von 500 sec^-1. Die magnetische Flüssigkeit wurde auf einen Träger aufgebracht unter Verwendung jedes der nachstehend angegebenen Extruder, unter nachstehend angegebe nen Bedingungen, um eine einzelne Schicht auf dem Träger aus zubilden.

(1) Träger

Material: Polyethylenterephthalat
Dicke: 20 µm
Breite: 300 mm
Spannung: 4 kg pro Gesamtbreite
Bewegungsgeschwindigkeit: 100 m/min, 200 m/min.
300 m/min, 400 m/min.
500 m/min, 600 m/min.

(2) Extruder

Nr. 1: Extruder gemäß

Fig.

1 mit einem Krümmungsradiusmaß von 1,0 mm der Oberfläche des Rakelkantenabschnittes
Nr. 2: Extruder gemäß JP 58-104 666 A (wie in der vorlie genden

Fig.

9 gezeigt), dessen Rakelkantenabschnitt einen vertikalen Winkel von 165 Grad aufwies
Nr. 3: Extruder gemäß JP 60 238179 A (wie in der vorlie genden

Fig.

10 gezeigt), welcher einen Krümmungs radius von 2,0 mm der Oberfäche des Rakelkantenab schnittes aufwies

(3) Dicke der Schicht der aufgetragenen Flüssigkeit

10 µm und 15 µm.

Die Ergebnisse der Auftragung sind in der Tabelle 2 gezeigt, wobei ein Symbol O bedeutet, daß gute Ergebnisse erzielt wur den, Symbole A bedeuten, daß die Ergebnisse manchmal gut waren, jedoch zu anderen Zeiten schlecht, und Symbole X be deuten, daß eine Streifenbildung in der Schicht der aufge tragenen Flüssigkeit auf dem Träger auftrat und daß den Trä ger begleitende Luft in der aufgetragenen Flüssigkeit einge fangen wurde, also die Flüssigkeit nicht gleichförmig auf den Träger aufgetragen wurde.

Tabelle 2

Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius der Oberfläche des Rakelkantenabschnittes und der aufgebrachten Menge der Flüssigkeit an der Grenze zum Einfangen von Luft, welche den Träger begleitet. Es wird aus Fig. 7 deutlich, daß die Schichtdicke, die mit der aufgebrachten Flüssigkeit auf dem Träger ausgebildet werden kann, mit der Verringerung des Krümmungsradius verringert werden kann. Fig. 8 zeigt die Be ziehung zwischen dem Krümmungsradius der Oberfläche des Rakel kantenabschnittes und der Änderung der Dicke der Schicht der aufgebrachten Flüssigkeit auf dem Träger mit der Auftrags geschwindigkeit als Parameter. Die Variation wird berechnet durch Dividieren des Maximalwertes der Änderung der Dicke entlang der Gesamtbreite der Schicht durch den Mittelwert der Dicke entlang der Gesamtbreite und nachfolgende Multiplika tion des Quotienten mit 100 für den Prozentsatz. Es wird aus Fig. 8 deutlich, daß Änderungen der Dicke bei einer Auftrags geschwindigkeit von 300 m/min oder weniger verdächtig sind, insbesondere wenn der Krümmungsradius der Oberfäche des Rakel kantenabschnittes 2,0 mm oder weniger beträgt.

Aktuelles Beispiel 2

Nachdem Substanzen mit in Tabelle 3 gezeigten Mengen in eine Kugelmühle getan und dort gut miteinander gemischt und inein ander verteilt wurden, wurden 300 Gew.-Teile eines Epoxyhar zes, dessen Epoxyäquivalent 500 betrug, den Substanzen hinzu gefügt und mit diesen gleichförmig gemischt und darin ver teilt, so daß eine magnetische Flüssigkeit erhalten wurde. Die Messung der Gleichgewichtsviskosität der magnetischen Flüssig keit mit dem Shimadzu-Rheometer RM-1, das von der Shimadzu Corporation hergestellt wird, ergab eine Meßgerätablesung von 11 Poise bei einer Schergeschwindigkeit von 10 sec^-1 und 2 Poise bei einer Schergeschwindigkeit von 500 sec^-1. Die magnetische Flüssigkeit und dieselbe magnetische Flüssigkeit wie in dem aktuellen Beispiel 1 wurden gleichzeitig auf einen Träger aufgebracht unter Verwendung jedes der nachstehend an gegebenen Extruder, unter ebenfalls nachstehend angegebenen Bedingungen, so daß die letztgenannte Flüssigkeit eine innere Schicht auf dem Träger ausbildete und die erstgenannte Flüs sigkeit eine äußere Schicht auf der inneren Schicht ausbil dete.

Tabelle 3

γ-Fe₂O₃-Pulver (ährenförmige Körner mit 0,5 µm durchschnittlichem Hauptdurchmesser und 320 Oersted Koerzitivkraft)	300 Gew.-Teile
Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat (87 : 13 Copolymeristionsverhältnis und 400 Polymersationsgrad)	30 Gew.-Teile
elektrisch-leitender Kohlenstoff	20 Gew.-Teile
Polyamidharz (Aminwert 300)	15 Gew.-Teile
Lecithin	6 Gew.-Teile
Silikonöl (Dimethylpolysiloxan)	3 Gew.-Teile
Xylol	250 Gew.-Teile
Methylisobutylketon	250 Gew.-Teile
n-Butanol	100 Gew.-Teile

(1) Träger

Material: Polyethylenterephthalat
Dicke: 20 µm
Breite: 300 mm
Spannung: 4 kg pro Gesamtbreite
Bewegungsgeschwindigkeit: 200 m/min, 300 m/min.
400 m/min. 500 m/min.
600 m/min.

(2 Extruder)

Nr. 4: Extruder gemäß

Fig.

4, wobei die erste und die zweite Rakelkantenabschnittsoberfläche jeweils Krümmungs radien von 1,0 mm und 5,0 mm aufwiesen
Nr. 5: Extruder gemäß JP 58-104 666 A, dessen erster Rakelkantenabschnitt einen Vertikalwinkel von 165 Grad aufweist und dessen zweiter Rakelkantenabschnitt einen Vertikalwinkel von 170 Grad aufweist
Nr. 6: Extruder gemäß JP 63-880 80 A, dessen erster Rakelkantenabschnitt einen Krüm mungsradius von 2,0 mm aufweist, und dessen zweiter Rakelkantenabschnitt einen Krümmungsradius von 5,0 mm aufweist.

(3) Dicke der Schichten aufgetragener Flüssigkeiten

innere Schicht: 15 µm
äußere Schicht: 2,4 und 6 µm.

Die Auftragsergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt, in welcher Symbole O bedeuten, daß die Ergebnisse gut waren, Symbole Δ bedeuten, daß die Ergebnisse manchmal gut waren, jedoch zu anderen Zeiten schlecht, und Symbole X bedeuten, daß eine Streifenbildung in der Schicht aufgebrachter Flüs sigkeit auftrat oder den Träger begleitende Luft in der auf gebrachten Flüssigkeit eingefangen wurde, also daß die Flüs sigkeit nicht gleichförmig auf den Träger aufgetragen wurde.

Tabelle 4

Die Tabelle 5 zeigt die Beziehung zwischen der Spannung des Trägers, der Untergrenze für die aufgetragene Menge der Flüs sigkeit, und dem Dehnungsmaß des Trägers für einen Krümmungs radius der Oberfläche des Rakelkantenabschnittes von 2 mm so wie eine Auftragsgeschwindigkeit von 400 m/min. Es wird aus Tabelle 5 deutlich, daß mit einer Erhöhung der Spannung des Trägers die Untergrenze für die aufgebrachte Menge der Flüs sigkeit abnahm, jedoch die Länge des Trägers zunahm, um so die Qualität des aus dem Träger und der aufgebrachten Flüs sigkeit hergestellten Produktes zu verringern.

Tabelle 5

Es wird aus den Tabellen 2 und 4 und den Fig. 7 und 8 deut lich, daß die Extruder Nr. 1 und Nr. 4, die gemäß der vor liegenden Erfindung aufgebaut sind, geeigneter sind für den schnellen Auftrag der Flüssigkeiten in Form einer dünnen Schicht auf den Träger als die konventionellen Extruder Nr. 2, Nr. 3, Nr. 5 und Nr. 6, da nämlich die erstgenannten Extruder die Flüssigkeit ordnungsgemäßer und gleichförmiger als die letztgenannten Extruder auf den Träger auftragen, sowohl in dem Fall der Ausbildung einer einzelnen Schicht auf dem Trä ger als auch in dem Fall der Herstellung zweier Schichten.

Claims

1. Eine Extruderauftragsvorrichtung zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf eine O berfläche eines flexiblen Trägers (W), umfassend:
eine Einrichtung zum Bewegen des flexiblen Trägers (W), und
einen Extruder (1) mit
einem Extrusionsschlitz, der zwischen einem Hinterkantenabschnitt (6) und einem Rakelkantenabschnitt (5) definiert ist, wobei die Flüssigkeit durch ei nen Auslass des Schlitzes (4) auf die Oberfläche des Trägers ausgestoßen wird,
einer Oberfläche (5a) des Rakelkantenabschnitts (5), die mit einem Krüm mungsradius (R) gekrümmt ist, und
einer inneren Längskante (B) einer Oberfläche (6a) des Hinterkantenab schnitts (6),
die an dem Auslass des Schlitzes so lokalisiert sind, dass
ein Winkel (θ₁)
zwischen einer Tangente (t₁) an die Oberfläche (6a) des Hinterkantenab schnitts (6) an der inneren Längskante (B) und einer Tangente (t₂) an die Oberfläche (5a) des Rakelkantenabschnitts (5) an einer äußeren Längs kante (A) der Oberfläche (5a) des Rakelkantenabschnitts (5), und
ein Winkel (θ₂)
zwischen der Tangente (t₁) an die Oberfläche des Hinterkantenabschnitts (6) an der inneren Längskante (B) und einer Tangente (t₃) von der inneren Längskante (B) an die Oberfläche (5a) des Rakelkantenabschnitts (5)
die Beziehung θ₁ < θ₂ < 180° erfüllen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bewegung des flexiblen Trägers (W) so vorgesehen ist, daß der flexible Träger mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 300 m/min bewegt wird, und
der Krümmungsradius (R) der Oberfläche (5a) des Rakelkantenabschnitts (5) kleiner als 2,0 mm ist.

2. Extruderauftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein zweiter Rakelkantenabschnitt (5B) vorgesehen ist, der so angeord net ist, dass der erste Rakelkantenabschnitt (5A) benachbart dem Hinterkanten abschnitt (6) und der zweite Rakelkantenabschnitt (5B) stromabwärts des ersten Rakelkantenabschnitts (5A) angeordnet ist, so dass Flüssigkeiten auf die Ober fläche des Trägers so aufgebracht werden können, dass sie gleichzeitig auf dem Träger zwei Schichten ausbilden.

3. Extruderauftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine effektive Breite der Oberfläche (5a) des Rakelkantenabschnittes (5) in ei nem Bereich von 0,1 bis 2,0 mm liegt.

4. Extruderauftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine effektive Breite der Oberfläche (6a) des Hinterkantenabschnittes (6) in ei nem Bereich von 0,1 bis 50 mm liegt.

5. Extruderauftragsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (6a) des Hinterkantenabschnittes (6) eben ist.

6. Extruderauftragsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (6a) des Hinterkantenabschnittes (6) leicht gekrümmt ist.