DE69109695T2 - IMPROVEMENTS IN OR RELATED TO THE COATING. - Google Patents

IMPROVEMENTS IN OR RELATED TO THE COATING.

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Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Beschichtung von Trägern, etwa fortlaufender Bahnen, mit flüssiger Masse.This invention relates to the coating of supports, such as continuous webs, with liquid mass.

Träger werden mit flüssiger Masse nach dem als Vorhangbeschichtung bezeichneten Verfahren beschichtet.Carriers are coated with liquid mass using a process known as curtain coating.

US-A-3,508,947 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung fotografischer Elemente anhand des Vorhangbeschichtungsverfahrens. Die darin beschriebene Vorrichtung umfaßt einen Trichter zur Bildung eines frei fallenden Vorhangs von flüssigen, fotografischen Beschichtungsmassen. Der Vorhang umfaßt eine Vielzahl einzelner, benachbarter Schichten. Die Flüssigkeit fließt über eine nach oben weisende, geneigte Fläche des Trichters nach unten und an dem unteren Ende der Fläche über eine Traufkante, um einen Vorhang zu bilden. Alternativ dazu kann die Flüssigkeit von einer oder mehreren schlitzartigen Öffnungen in einem nach unten weisenden Teil eines Trichters extrudiert werden, um einen Vorhang zu bilden. Die Flüssigkeit im Vorhang trifft auf einen fortlaufenden Träger in Form einer Bahn auf, wo sie um eine Stützrolle läuft und auf der Bahn eine aus einzelnen Schichten bestehende Beschichtung bildet.US-A-3,508,947 describes an apparatus for producing photographic elements by the curtain coating process. The apparatus described therein comprises a hopper for forming a free-falling curtain of liquid photographic coating compositions. The curtain comprises a plurality of discrete, adjacent layers. The liquid flows downward over an upwardly facing inclined surface of the hopper and over an eave at the lower end of the surface to form a curtain. Alternatively, the liquid can be extruded from one or more slot-like openings in a downwardly facing portion of a hopper to form a curtain. The liquid in the curtain strikes a continuous support in the form of a web where it passes around a support roll and forms a discrete layer coating on the web.

In dem zuvor genannten Patent US-A-3,508,947 wird erwähnt, daß Probleme mit Marmorierungen und Auslassungen, die durch Lufteinschlüsse zwischen dem Träger und der Beschichtung entstehen, durch Vorhangbeschichtung beseitigt werden können. Zudem wird dort die Auffassung vertreten, daß das erfindungsgemäße Verfahren des genannten Patentes die Probleme mit Marmorierungen und Auslassungen aufgrund der Bewegungsenergie des frei fallenden Vorhangs vermeidet, der eine Durchdringung oder Verschiebung der Luftkissens auf dem Träger bewirkt. Wie in dem zuvor genannten' Patent erwähnt, beträgt die Höhe des Vorhangs normalerweise zwischen 5 und 20 cm (ca. 2 bis 8 Zoll).In the aforementioned patent US-A-3,508,947 it is mentioned that problems with marbling and omissions caused by air pockets between the carrier and the coating can be eliminated by curtain coating. In addition, it is believed that the inventive method of the aforementioned patent can eliminate the problems with marbling and omissions due to the kinetic energy of the free-falling curtain causing penetration or displacement of the air cushions on the support. As mentioned in the aforementioned patent, the height of the curtain is usually between 5 and 20 cm (approximately 2 to 8 inches).

Das zuvor genannte Problem mit Marmorierungen und Auslassungen, das zuweilen auch als dynamischer Benetzungsfehler oder als Lufteinschluß bezeichnet wird, ist auf das Vorhandensein von Luft zurückzuführen, die die flüssige Masse daran hindert, den Träger über seine gesamte Breite gleichmäßig zu berühren und zu benetzen. Dieser Fehler tritt auf, wenn die Geschwindigkeit der Bahn erhöht wird. Andere Parameter, wie die Viskosität der Trägerbeschichtungsmasse, die gesamte Naßdicke (d.h. die gesamte Dicke der Beschichtung auf dem Träger vor dem Trocknen) und die chemische Zusammensetzung und Rauhigkeit der Trägerfläche haben eine Wirkung auf die Beschichtungsgeschwindigkeit, bei der der Fehler auftritt. Somit können unerwünschte Einschränkungen hinsichtlich Beschichtungsgeschwindigkeit, Viskosität der Trägerbeschichtungsmasse, Dicke einer oder mehrerer Schichten oder einer Schicht in einer mehrschichtigen Beschichtung und/oder Eigenschaften der Trägerfläche entstehen.The aforementioned problem of mottle and omission, sometimes referred to as dynamic wetting failure or air entrapment, is due to the presence of air that prevents the liquid mass from contacting and wetting the substrate evenly across its entire width. This failure occurs as the speed of the web is increased. Other parameters such as the viscosity of the substrate coating mass, the total wet thickness (i.e., the total thickness of the coating on the substrate before drying), and the chemical composition and roughness of the substrate surface have an effect on the coating speed at which the failure occurs. Thus, undesirable limitations can arise in terms of coating speed, viscosity of the substrate coating mass, thickness of one or more layers or of a layer in a multi-layer coating, and/or properties of the substrate surface.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Beschichtung eines Trägers mit einer flüssigen Masse, einschließlich:The object of the present invention is a method for coating a carrier with a liquid mass, including:

Bewegen des Trägers durch eine Beschichtungszone;Moving the carrier through a coating zone;

Erzeugen einer aus der flüssigen Masse bestehenden und sich fortbewegenden Bahn;Creating a moving path consisting of the liquid mass;

Positionieren von Bahn und Trägermaterial derart, daß die Bahn auf das in der Beschichtungszone befindliche Trägermaterial in einem spitzen Winkel A zwischen 30 und 60º auftrifft;Positioning the web and the carrier material in such a way that the web strikes the carrier material in the coating zone at an acute angle A between 30 and 60º;

dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Ebene der Bahn kurz vor deren Auftreffen und einer an der Auftrefflinie der Bahn tangential zum Trägermaterial verlaufenden Ebene gebildete Winkel A aus der Gleichungcharacterized in that the angle A formed between the plane of the web just before its impact and a plane running tangentially to the carrier material on the line of impact of the web is determined from the equation

l = L/[W/sin A]l = L/[W/sin A]

errechnet wird, wobeiis calculated, where

l der Bereich zwischen 0,8 und 2 des durch die Beziehung lm = 0,25+K/Vl the range between 0.8 and 2 of the relation lm = 0.25+K/V

vorgegebenen Werts 1 ist, wobeigiven value 1, where

Va die momentane Viskosität in Pas,Va is the instantaneous viscosity in Pas,

L der seitliche Abstand der Benetzungslinie zur Ebene der Vorderseite des Vorhangs,L is the lateral distance of the wetting line to the plane of the front of the curtain,

W die Vorhangsdicke kurz vor deren Auftreffen auf der Bahn darstellen, undW represents the curtain thickness shortly before it hits the web, and

K bei hoher Oberflächenspannung 0,015 und bei niedriger Oberflächenspannung 0,010 ist;K is 0.015 at high surface tension and 0.010 at low surface tension;

mit der Vorgabe, daß sich die Bahn kurz vor ihrem Auftreffen auf dem Trägermaterial mit einer Geschwindigkeit von mindestens 2 m/s bewegt.with the requirement that the web moves at a speed of at least 2 m/s shortly before it hits the carrier material.

Wenn der Wert von Va in Poise angegeben wird, beträgt der Wert für K 0,15 bzw. 0,10.If the value of Va is given in poise, the value of K is 0.15 or 0.10.

In bestimmten Ausführungsformen kann die Bahn als ein Vorhang betrachtet werden, da deren Geschwindigkeit kurz vor dem Auftreffen auf dem Träger vorwiegend auf die Anziehungskraft zurückzuführen ist. In derartigen Ausführungsformen kann die flüssige Masse frei von der Trauflippe eines Schiebetrichters gefallen sein. In derartigen Aus führungs formen wird der Träger nach unten durch die Beschichtungszone und durch die Ebene des Vorhangs bewegt, kurz bevor das Auftreffen im wesentlichen vertikal ist. In derartigen Ausführungsformen ist die Ebene des Trägers an der Auftrefflinie des Vorhangs auf dem Träger zur Horizontalen im Winkel von (90-A)º geneigt. Wenn der Träger um eine Stützrolle in der Beschichtungszone geführt wird, ist die Tangente zum Träger an der Auftrefflinie im Winkel von (90-A)º zur Horizontalen geneigt.In certain embodiments, the web can be considered as a curtain, since its speed shortly before impact with the carrier is mainly due to the attraction In such embodiments, the liquid mass may have fallen freely from the drip lip of a sliding hopper. In such embodiments, the carrier is moved downwardly through the coating zone and through the plane of the curtain just before the impact is substantially vertical. In such embodiments, the plane of the carrier is inclined to the horizontal at the line of impact of the curtain on the carrier at an angle of (90-A)º. When the carrier is passed around a support roller in the coating zone, the tangent to the carrier at the line of impact is inclined to the horizontal at an angle of (90-A)º.

In anderen Ausführungsformen wird die Bahn der flüssigen Verarbeitungsmasse durch Extrudieren mittels einer Vorrichtung, beispielsweise einer Extrusionsdüse, gebildet, die eine Bahn der flüssigen Masse bei einer derartigen Geschwindigkeit bewegt, daß kurz vor dem Auftreffen auf dem Träger mindestens 2 m/s erreicht sind, In derartigen Ausführungsformen kann die Positionierung der Bahn und des Trägers von der Richtung der Schwerkraft unabhängig sein. Beispielsweise kann die Bahn horizontal oder vertikal liegen, wobei die flüssige Masse nach oben zum Träger fließt.In other embodiments, the web of liquid processing mass is formed by extrusion by means of a device, for example an extrusion nozzle, which moves a web of liquid mass at a speed such that at least 2 m/s is reached shortly before impact with the carrier. In such embodiments, the positioning of the web and the carrier can be independent of the direction of gravity. For example, the web can be horizontal or vertical, with the liquid mass flowing upwards towards the carrier.

In den Ausführungsformen, in denen die Bahn die Form eines frei fallenden Vorhangs hat, beträgt die Höhe des Vorhangs vorzugsweise mehr als 20 cm, wobei dies die erforderliche Höhe ist, um bei dem Auftreffen eine Geschwindigkeit von ca. 2 m/s zu erzielen.In the embodiments in which the web is in the form of a free-falling curtain, the height of the curtain is preferably more than 20 cm, which is the height required to achieve a speed of about 2 m/s on impact.

In den Fällen, in denen der Träger um eine Stützrolle geführt wird, wenn der Vorhang auf den Träger auftrifft, und in denen die Ebene des Vorhangs kurz vor dem Auftreffen im wesentlichen vertikal ist, liegt die Auftrefflinie bei einem Winkel von (90-A)º, d.h. 30º bis 60º hinter dem oberen Totpunkt. Der Winkel (90-A)º wird als der Anwendungswinkel bezeichnet. Der obere Totpunkt ist die Linie auf dem Träger, die in einer vertikalen Ebene liegt, wobei dies die Achse der Stützrolle umfaßt, um die der Träger geführt wird. In diesem Zusammenhang bedeutet "hinter" auf der Seite des oberen Totpunkts, zu der sich der Träger nach Durchlaufen des oberen Totpunkts bewegt.In cases where the carrier is guided around a support roller when the curtain strikes the carrier and where the plane of the curtain is substantially vertical just before impact, the line of impact is at an angle of (90-A)º, ie 30º to 60º behind top dead center. The Angle (90-A)º is called the angle of application. Top dead center is the line on the carrier which lies in a vertical plane, this includes the axis of the support roller around which the carrier is guided. In this context, "behind" the top dead center side means to which the carrier moves after passing through top dead center.

In allen im zuvor erwähnten Patent US-A-3,508,947 beschriebenen und illustrierten Ausführungsformen trifft der Vorhang auf den Träger im oberen Totpunkt auf oder auf einem sich horizontal bewegenden Träger. Das gleiche gilt für die in US- A-3,632,374 und US-A-3,867,374 beschriebenen Ausführungsformen (die sich aus einer Anmeldung ergaben, die eine Anderung einer Anmeldung war, die selbst eine Anderung einer Teilanmeldung war, die zu US-A-3,632,374 führte) . In den beiden letztgenannten Patenten zeigt eine Fig. 11 eine schematische Ansicht zur Illustration des Textes, der besagt, daß es nicht erforderlich ist, daß die Ebene des frei fallenden Vorhangs so ausgerichtet ist, daß sie die Achse der Trägerrolle schneidet (d.h. am oberen Totpunkt auftrifft), um eine darum laufende Bahn zufriedenstellend zu beschichten. In dem zuvor genannten Patent wird zudem gesagt, daß, wenn die zu beschichtende Bahn zur Trägerrolle hin und von der Trägerrolle weg gerichtet wird, so daß ausreichender Trägerbereich auf der Bahn zugänglich bleibt, der frei fallende Vorhang zur Achse der Rolle hin oder von ihr weg gerichtet werden kann. Es wird weiter angegeben, daß der frei fallende Vorhang nicht so weit von der Achse weg liegen soll, daß die Bewegungsrichtung der Bahn am Auftreffen so weit von der Horizontalen entfernt ist, daß der Beschichtungsvorgang darunter leidet. Es wird kein Unterschied zwischen den Vorhangpositionen vor dem oberen Totpunkt und den Vorhangpositionen nach dem oberen Totpunkt gemacht. Demnach besagen die Patente lediglich, daß der Beschichtungspunkt nicht am oberen Totpunkt liegen muß. Sie besagen nicht, daß ein Beschichtungspunkt (die Position, an der der Vorhang auf den Träger auftrifft) von Vorteil ist, der nicht im oberen Totpunkt liegt. Insbesondere besagen sie nichts über die Bedeutung der Optimierung der Position der Benetzungslinie für die Steigerung der Geschwindigkeit und die Wahrung der Gleichförmigkeit der Beschichtung. Der Vorhang muß normalerweise deutlich hinter dem oberen Totpunkt liegen, um die Benetzungslinienposition zu optimieren. Sie besagen ebenfalls nicht, daß eine Erhöhung der Vorhangshöhe zur Erhöhung der Beschichtungsgeschwindigkeit am wirksamsten ist, wenn die Position der Benetzungslinie optimiert wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gelernt, daß es vorteilhaft ist, lange Vorhänge mit Anwendungswinkeln zu kombinieren, die im wesentlichen vor dem oberen Totpunkt liegen. Diese Vorteile würden von Fachleuten nicht erwartet. Es wird in den genannten Patenten darauf hingewiesen, daß die bevorzugte Höhe des Vorhangs zwischen 5 und 20 Zentimetern liegt.In all the embodiments described and illustrated in the aforementioned patent US-A-3,508,947, the curtain strikes the carrier at top dead center or on a horizontally moving carrier. The same is true of the embodiments described in US-A-3,632,374 and US-A-3,867,374 (which arose from an application which was an amendment of an application which was itself an amendment of a divisional application which resulted in US-A-3,632,374). In the latter two patents, Fig. 11 shows a schematic view illustrating the text which states that it is not necessary for the plane of the freely falling curtain to be oriented so as to intersect the axis of the carrier roll (ie, strike at top dead center) in order to satisfactorily coat a web running therearound. The aforementioned patent also states that if the web to be coated is directed toward and away from the carrier roll so that sufficient carrier area on the web remains accessible, the free-falling curtain can be directed toward or away from the axis of the roll. It is further stated that the free-falling curtain should not be so far from the axis that the direction of travel of the web at impact is so far from the horizontal that the coating process suffers. No distinction is made between the curtain positions before top dead center and the curtain positions after top dead center. Accordingly, the patents simply state that the coating point need not be at top dead center. They do not state that a coating point (the position where the curtain strikes the support) that is not at top dead center is advantageous. In particular, they do not say anything about the importance of optimizing the position of the wetting line in increasing speed and maintaining uniformity of the coating. The curtain must normally be well past top dead center in order to optimize the wetting line position. Nor do they state that increasing the curtain height to increase coating speed is most effective when the position of the wetting line is optimized. The inventors of the present invention have learned that it is advantageous to combine long curtains with application angles that are substantially in front of top dead center. These advantages would not be expected by those skilled in the art. It is indicated in the cited patents that the preferred height of the curtain is between 5 and 20 centimeters.

Ein weiteres Problem nach dem Stand der Technik ist das sogenannte Puddling. Wenn der Vorhang den Träger berührt, neigt die flüssige Masse dazu, sich gegen die Verfahrrichtung des Trägers zu bewegen, bis sie durch das vom Träger erzeugte viskose Scheren mitgenommen wird. Wenn die Auftreffgeschwindigkeit hoch und die Dur,chflußrate hoch und/oder die Viskosität niedrig ist, entwickelt sich am Fuße des Vorhangs ein Absatz. Bei entsprechender Größe kann der Absatz einen Wirbel enthalten, der Luftblasen oder Schmutz einschließen kann. Derartige eingeschlossene Blasen oder Schmutzpartikel können Streifen oder Linien in der Beschichtung hinterlassen. Weiterhin kann in den -Ausführungsformen, in denen die flüssige Masse eine Vielzahl von Schichten umfaßt, der Absatz das Mischen oder einen gewissen gegenseitigen Versatz der Materialien in den verschiedenen Schichten fördern. Wenn, erfindungsgemäß, Anwendungswinkel von 30º oder mehr zur Steuerung der Benetzungslinienposition benutzt werden, wird Puddling verhindert. Bei derart größeren Anwendungswinkeln liegt die Bewegungsrichtung des Vorhangs zum Auftreffzeitpunkt auf dem Träger näher zur Richtung der Trägerbewegung, so daß die flüssige Masse weniger dazu neigt, sich auf dem Träger nach oben zu bewegen.Another problem in the prior art is so-called puddling. When the curtain contacts the carrier, the liquid mass tends to move against the direction of travel of the carrier until it is carried along by the viscous shearing generated by the carrier. If the impact velocity is high and the flow rate is high and/or the viscosity is low, a step develops at the foot of the curtain. If sufficiently large, the step may contain a vortex which may trap air bubbles or dirt. Such trapped bubbles or dirt particles may leave streaks or lines in the coating. Furthermore, in the embodiments in which the liquid mass comprises a plurality of layers, the step may promote mixing or some mutual displacement of the materials in the various layers. If, according to the invention, When application angles of 30º or more are used to control the wetting line position, puddling is prevented. At such larger application angles, the direction of movement of the curtain at the time of impact with the substrate is closer to the direction of substrate movement, so the liquid mass is less likely to move upwards on the substrate.

EPA 0 197 493 nennt als "Strichlinie", "Streifen", "Klebeunterbrechung", "dickere Kanten" und "Luftstromstörungen" bezeichnete Probleme und schlägt die Anwendung eines kurzen Vorhangs zur Überwindung derartiger Probleme vor. Somit beschäftigt sich die Patentanmeldung nicht mit demselben Problem wie die vorliegende Erfindung. Ein kurzer Vorhang ist als ein Vorhang von 0,5 bis 50 Millimeter Länge definiert. Der kurze Vorhang soll auf die Bahn in einem Winkel von 30º bis 90º hinter dem oberen Totpunkt auftreffen. Es wurde festgestellt, daß sich eine Vorgehensweise nach den Beschreibungen der vorher veröffentlichten Patentanmeldung negativ auf das Problem der Lufteinschlüsse auswirkt.EPA 0 197 493 mentions problems called "dashed line", "streaks", "glue interruption", "thicker edges" and "air flow disturbances" and suggests the use of a short curtain to overcome such problems. Thus, the patent application does not address the same problem as the present invention. A short curtain is defined as a curtain of 0.5 to 50 millimeters in length. The short curtain is intended to strike the web at an angle of 30º to 90º behind top dead center. It was found that a procedure according to the descriptions of the previously published patent application had a negative effect on the problem of air entrapment.

Keines der Patente US-A-3,508,947, US-A-3,632,374 oder 3,867,901 und EPA 0 197 493 beschreibt ein Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem die sich bewegende Bahn der flüssigen Masse auf den Träger in einem spitzen Winkel Aº zwischen der Bahn und dem unbeschichteten Träger auftrifft, wobei der spitze Winkel Aº zwischen der Ebene der Tangente des Trägers an der Auftrefflinie und der Ebene der Bahn kurz vor dem Auftreffen der Bahn auf dem Träger liegt und im Bereich von 30º und 60º liegt, und die Höhe des Vorhangs größer als 20 cm ist, oder, auf andere Weise ausgedrückt, die Flüssigkeit zum Auftreffzeitpunkt eine Geschwindigkeit aufweist, die höher ist als die durch den freien Fall von über 20 cm erreichte, die einer Geschwindigkeit von 2 m/s entspricht.None of the patents US-A-3,508,947, US-A-3,632,374 or 3,867,901 and EPA 0 197 493 describes a coating process according to the present invention in which the moving web of liquid mass impinges on the support at an acute angle Aº between the web and the uncoated support, the acute angle Aº between the plane of the tangent of the support to the line of impact and the plane of the web just before the web impinges on the support and is in the range of 30º to 60º, and the height of the curtain is greater than 20 cm, or, expressed in another way, the liquid at the time of impact has a velocity higher than that determined by the free fall of over 20 cm, which corresponds to a speed of 2 m/s.

Nach dem Stand der Technik sollte die Höhe des Vorhangs so gewählt werden, daß der frei fallende Vorhang zum Auftreffzeitpunkt genügend Bewegungsmoment aufweist, um das Luftkissen wirksam zu durchdringen oder wegzuschieben und den sich bewegenden Träger zu benetzen. Es wurde allerdings festgestellt, daß durch Vergrößerung der Vorhangshöhe in der Praxis eine geringfügige Erhöhung der Beschichtungsgeschwindigkeit erzielt werden kann, bevor die zuvor genannten Probleme im Zusammenhang mit der eingeschlossenen Luft zwischen dem Träger und der Beschichtung auftreten, es sei denn, der Träger ist nach unten geneigt, was erreicht wird, wenn der Vorhang auf den Träger in einer Linie im Bereich von 30º bis 60º hinter dem oberen Totpunkt auftrifft. Es wurde festgestellt, daß im Vergleich mit den kurzen Vorhängen und den horizontalen Trägern nach dem Stand der Technik durch Anwendung der vorliegenden Erfindung höhere Beschichtungsgeschwindigkeiten um 50% oder mehr erzielt werden können, indem man eine Vorhangshöhe von mindestens 20 cm und einen Beschichtungspunkt von beispielsweise 30º bis 60º hinter dem oberen Totpunkt hat. Wenn der Beschichtungspunkt 30º hinter dem oberen Totpunkt liegt, ist der Träger um 30º zur Horizontalen geneigt. Entsprechend ist der Träger um 60º geneigt, wenn der Beschichtungspunkt um 60º hinter dem oberen Totpunkt liegt. Die durch Verwertung der vorliegenden Erfindung erzielbaren erheblichen Geschwindigkeitsgewinne, bevor die Probleme mit Lufteinschlüssen einsetzen, waren nicht zu erwarten.According to the state of the art, the height of the curtain should be chosen so that the free-falling curtain has sufficient momentum at the time of impact to effectively penetrate or push away the air cushion and wet the moving carrier. However, it has been found that by increasing the curtain height, a small increase in coating speed can be achieved in practice before the aforementioned problems related to trapped air between the carrier and the coating occur, unless the carrier is inclined downwards, which is achieved when the curtain impacts the carrier in a line in the range 30º to 60º behind top dead center. It has been found that, compared with the prior art short curtains and horizontal beams, higher coating speeds of 50% or more can be achieved by using the present invention by having a curtain height of at least 20 cm and a coating point of, for example, 30º to 60º behind top dead center. When the coating point is 30º behind top dead center, the beam is inclined 30º to the horizontal. Similarly, when the coating point is 60º behind top dead center, the beam is inclined 60º. The significant speed gains achievable by using the present invention before the air entrapment problems set in were not expected.

Während nach dem Stand der Technik gelehrt wurde, daß die Größe der Bewegungsenergie der Flüssigkeit im Vorhang zum Zeitpunkt des Auftreffens auf dem Träger ein wichtiger Faktor in der Beschichtung ohne Lufteinschlüsse zwischen dem Träger und der Beschichtung ist, wurde festgestellt, daß eine hohe Bewegungsenergie nur dann Probleme wirksam vermeidet, wenn die Benetzungslinie im wesentlichen in der Ebene des Vorhangs liegt. Die Benetzungslinie liegt dort, wo die Flüssigkeit aus dem Vorhang den Träger zuerst berührt. In einem solchen Fall wird die Bewegungsenergie der Flüssigkeit am wirksamsten zum Ausschließen von Luft eingesetzt.While the prior art taught that the magnitude of the kinetic energy of the liquid in the curtain at the time of impact on the carrier was an important factor in coating without air inclusions between the carrier and the coating, it has been found that high kinetic energy is only effective in avoiding problems when the wetting line lies substantially in the plane of the curtain. The wetting line is where the liquid from the curtain first contacts the substrate. In such a case, the kinetic energy of the liquid is used most effectively to exclude air.

Wenn der Vorhang auf den Träger auftrifft, neigt die Flüssigkeit dazu, sich sowohl mit als auch entgegen der Bewegungsrichtung des Trägers zu bewegen. Die Bewegung des Trägers wird auf die Flüssigkeit durch viskoses Scheren übertragen. Insbesondere beginnt eine viskose Grenzschicht an der Benetzungslinie und erstreckt sich zur Vorderseite des Vorhangs.When the curtain impacts the carrier, the fluid tends to move both with and against the direction of movement of the carrier. The motion of the carrier is transferred to the fluid by viscous shear. In particular, a viscous boundary layer starts at the wetting line and extends to the front of the curtain.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Beschichters;Fig. 1 is a perspective view of a coater;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der verschiedenen Merkmale und Winkel der Beschichtungszone;Fig. 2 is a schematic representation of the various features and angles of the coating zone;

Fig. 3 eine Schnittansicht am Beschichtungspunkt in starker Vergrößerung;Fig. 3 a sectional view at the coating point in high magnification;

Fig. 4 bis 11 und 13 Kurven verschiedener Versuchsergebnisse und resultierende Ableitungen;Fig. 4 to 11 and 13 curves of various test results and resulting derivatives;

Fig. 12 und 14 Wertetabellen verschiedener Fließeigenschaften verschiedener Materialien, deren Versuchsergebnisse in den Kurven in Fig. 11 und 13 dargestellt sind; undFig. 12 and 14 Value tables of various flow properties of different materials, the test results of which are shown in the curves in Fig. 11 and 13; and

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenen Erfindung.Fig. 15 is a schematic representation of another embodiment of the present invention.

Es wird Bezug auf die Fig. 1, 2 und 3 der beiliegenden Zeichnungen genommen, in denen Teile der Vorrichtung 10 zur Herstellung von fotografischem Film oder Papier gezeigt werden. Die Vorrichtung umfaßt einen Beschichter mit einer Stützrolle 12, um die ein zu beschichtender, bahnförmiger Träger 14 geführt wird. Tvpischerweise ist die Bahn 14 fortlaufend. Die Bahn kann beispielsweise aus Zelluloseazetat auf bekannte Weise gebildet sein. Die Rolle 12 hat eine Drehachse 16, die sehr genau im geometrischen Mittelpunkt ihrer sehr genau kreisförmigen Zylinderfläche 18 liegt. Vorzugsweise ist die Drehachse 16 horizontal. Ein Trichter 20 einer bekannten Form weist eine Schiebefläche 22 auf, in die sich eine Vielzahl von Schlitzen erstreckt, von denen nur der oberste sichtbar und mit der Bezugsziffer 24 gekennzeichnet ist. Bekanntermaßen werden flüssige Massen in Hohlräume innerhalb des Trichters geleitet, die mit den jeweiligen Schlitzen in Verbindung stehen. Die verschiedenen flüssigen Massen werden über Führungen 26 geleitet, in denen sich Pulsierdämpfer 28 befinden. Die Schiebefläche 22 ist so geneigt, daß die aus den Schlitzen austretenden Flüssigkeiten die Schiebefläche herunterfließen und eine Materialschicht aus einer Vielzahl von Einzelschichten bilden, wobei im hier gezeigten Beispiel drei Schichten zu sehen sind. Am unteren Ende weist die Schiebefläche 22 eine Traufkante 30 auf, von der die Massenschicht in Form eines Vorhangs 32 auf bekannte Weise sauber auf die Bahn fällt. Der Vorhang wird durch bekannte vertikale Kantenführungen 34 geführt. Um die Art und Aufgabe der Kantenführungen zu verstehen, wird Bezug auf US-A-4,830,887 genommen. Die Traufkante 30 des Trichters 20 liegt parallel zur Drehachse 16 der Stützrolle 12. Die Traufkante liegt so, daß der vertikal fallende Vorhang 32 auf der Bahn 14 entlang einer Linie 35 auftrifft, die in einer die Achse 16 beinhaltenden Ebene 36 liegt, und zwar erfindungsgemäß in einem Winkel von (90-A)º im Bereich von 30º bis 60º (siehe Fig. 2). Die Ebene 38 umfaßt einen oberen Totpunkt 40. Die Rolle 12 dreht sich im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, so daß sich die Bahn 14 nach oben zur linken Seite der Rolle 12 bewegt und nach unten durch den Beschichtungspunkt und von der rechten Seite der Rolle weg, nachdem Sie mit Flüssigkeiten aus dem Vorhang 32 beschichtet worden ist. Somit kann gesagt werden, daß der Beschichtungspunkt, d.h. die Linie 35, bei einem Winkel von (90-A)º hinter dem oberen Totpunkt liegt, und daß der Winkel von (90-A)º der Anwendungswinkel ist. Natürlich ist die Tangente zur Bahn im Winkel von (90- A)º am Beschichtungspunkt zur Horizontalen geneigt.Reference is made to Figures 1, 2 and 3 of the accompanying drawings, in which parts of the apparatus 10 for producing photographic film or paper are shown. The apparatus comprises a coater having a support roller 12 around which a web-shaped support 14 to be coated is guided. Typically the web 14 is continuous. The web may be formed, for example, from cellulose acetate in a known manner. The roller 12 has an axis of rotation 16 which lies very precisely at the geometric center of its very precisely circular cylindrical surface 18. Preferably the axis of rotation 16 is horizontal. A hopper 20 of known shape has a sliding surface 22 into which extend a plurality of slots, only the uppermost of which is visible and designated by the reference numeral 24. As is known, liquid masses are fed into cavities within the hopper which communicate with the respective slots. The various liquid masses are guided over guides 26 in which pulsation dampers 28 are located. The sliding surface 22 is inclined so that the liquids emerging from the slots flow down the sliding surface and form a layer of material made up of a large number of individual layers, whereby in the example shown here three layers can be seen. At the lower end, the sliding surface 22 has an eaves edge 30 from which the layer of mass falls cleanly onto the web in the form of a curtain 32 in a known manner. The curtain is guided by known vertical edge guides 34. In order to understand the nature and purpose of the edge guides, reference is made to US-A-4,830,887. The eaves edge 30 of the funnel 20 is parallel to the axis of rotation 16 of the support roller 12. The eaves edge is positioned so that the vertically falling curtain 32 strikes the web 14 along a line 35 lying in a plane 36 containing the axis 16, according to the invention at an angle of (90-A)º in the range 30º to 60º (see Fig. 2). The plane 38 includes a top dead center 40. The roll 12 rotates clockwise as shown in Figs. 1 and 2 so that the web 14 moves up to the left side of the roll 12 and down through the coating point and away from the right side of the roll after being coated with liquids from the curtain 32. Thus, the coating point, i.e. line 35, can be said to lie at an angle of (90-A)º past top dead center, and that the angle of (90-A)º is the application angle. Of course, the tangent to the track is inclined at an angle of (90- A)º to the horizontal at the coating point.

Jeder der Pulsierdämpfer 28 umfaßt eine Kammer, die teilweise durch eine Membran an der anderen Seite von einer zweiten mit Gas gefüllten Kammer getrennt ist. Die zweite Kammer steht durch einen einen Widerstand gegen die Gasströmung aufbauenden Durchgang in Verbindung mit einer dritten Kammer. Die erste Kammer ist für die Durchführung 26 offen, so daß hydraulische Druckpulsierungen, die bei der Bereitstellung der Beschichtungsmasse auftreten können, auf die Membran wirken und von der Membran und dem Gas in der zweiten Kammer absorbiert werden. Der wählbare Widerstand in der Durchführung von der zweiten zur dritten Kammer dämpft das System selektiv.Each of the pulsation dampers 28 comprises a chamber which is partially separated from a second gas-filled chamber by a diaphragm on the other side. The second chamber communicates with a third chamber by a passageway which provides resistance to the flow of gas. The first chamber is open to the feedthrough 26 so that hydraulic pressure pulsations which may occur during the delivery of the coating mass act on the diaphragm and are absorbed by the diaphragm and the gas in the second chamber. The selectable resistance in the feedthrough from the second to the third chamber selectively dampens the system.

In Fig. 1 wird ebenfalls eine Ablenkeinrichtung 41 zur Anwendung einer leichten Saugwirkung auf den zu beschichtenden Träger gezeigt, kurz bevor er den Beschichtungspunkt erreicht. Die Anwendung der Saugwirkung an dieser Stelle dient auf bekannte Weise dazu, die Luftmenge zu reduzieren, die mit dem sich schnell bewegenden Träger mitgeführt wird. Die Entfernung dieser Luft hilft dabei, den Vorhang in der gewünschten Ebene ohne luftbewegungsinduzierte Abweichung von dieser Ebene zu halten.Also shown in Fig. 1 is a deflection device 41 for applying a slight suction effect to the carrier to be coated just before it reaches the coating point. The application of the suction effect at this point serves in a known manner to reduce the amount of air that is carried along with the rapidly moving carrier. The removal This air helps to keep the curtain in the desired plane without air movement induced deviation from that plane.

Es wird jetzt Bezug auf Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen genommen. In Fig. 3 wird eine Linie 43 gezeigt, die parallel zur Trägerebene 14 an der Auftrefflinie des Vorhangs 32 auf den Träger verläuft. Zudem wird eine Linie 45 gezeigt, die parallel zur Ebene des Vorhangs kurz vor dem Auftreffen auf dem Träger verläuft. Der Winkel zwischen den Linien 43 und 45 wird mit A bezeichnet. Es ist zu erkennen, daß er zwischen dem Vorhang und dem unbeschichteten Träger liegt.Reference is now made to Fig. 3 of the accompanying drawings. In Fig. 3, a line 43 is shown which runs parallel to the plane of the support 14 at the line of impact of the curtain 32 on the support. In addition, a line 45 is shown which runs parallel to the plane of the curtain just before impact with the support. The angle between lines 43 and 45 is designated A. It can be seen that it lies between the curtain and the uncoated support.

Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 3 weist der Vorhang 32 eine Hinterseite 42 und eine Vorderseite 44 auf. Die Linie, an der die Flüssigkeiten aus dem Vorhang die Bahn 14 tatsächlich benetzen, wird als Benetzungslinie bezeichnet und ist in Fig. 3 mit der Bezugsziffer 46 gekennzeichnet. Es ist zu erkennen, daß bei dem in Fig. 3 dargestellten Zustand die Benetzungslinie 46 kurz vor der Ebene der Hinterseite 42 des Vorhangs liegt.With further reference to Fig. 3, the curtain 32 has a rear side 42 and a front side 44. The line at which the liquids from the curtain actually wet the web 14 is called the wetting line and is indicated in Fig. 3 by the reference numeral 46. It can be seen that in the condition shown in Fig. 3, the wetting line 46 is located just in front of the plane of the rear side 42 of the curtain.

Es folgt eine mögliche Erklärung dafür, warum die Vorteile der Erfindung erzielt werden, und zwar unter Nennung von Gleichungen, die für die Verwertung der Erfindung nützlich sind. Die Vorteile der Erfindung sind allerdings in keiner Weise von der Richtigkeit der Erklärung abhängig.What follows is a possible explanation of why the advantages of the invention are achieved, including equations that are useful for exploiting the invention. However, the advantages of the invention are in no way dependent on the correctness of the explanation.

Flüssigkeit aus der Grenzschicht 47 wird von der Bahn aufgrund der Viskosität mitgenommen und bewegt sich daher in die gleiche Richtung wie die Bahn. Am vorderen Ende der Grenzschicht, die die Ebene der Vorderseite 44 des Vorhangs 32 ist, ist die im Vorhang bereitgestellte gesamte Flüssigkeit durch den sich bewegenden Träger mitgenommen. Die Ausdehnung der Grenzschicht wird ungefähr durch eine Strichlinie 48 dargestellt sowie natürlich durch die Oberfläche der Bahn 14. Die Ebene der Vorderseite 44 des Vorhangs 32 wird in Fig. 3 durch eine Strichlinie 50 gezeigt. Vor dem vorderen Ende der Grenzschicht gleicht sich das Geschwindigkeitsprofil der Grenzschicht allmählich der gleichmäßigen Geschwindigkeit der Bahn 14 an.Liquid from the boundary layer 47 is entrained by the web due to viscosity and therefore moves in the same direction as the web. At the front end of the boundary layer, which is the plane of the front face 44 of the curtain 32, all the liquid provided in the curtain is entrained by the moving carrier. The expansion the boundary layer is approximately represented by a dashed line 48 and, of course, by the surface of the web 14. The plane of the front side 44 of the curtain 32 is shown in Fig. 3 by a dashed line 50. Before the front end of the boundary layer, the velocity profile of the boundary layer gradually approximates the uniform velocity of the web 14.

Die Länge der Grenzschicht, also der entlang der Bahn gemessene Abstand, der erforderlich ist, um die Flüssigkeit aufnehmen zu können, gibt die Position der Benetzungslinien in bezug zu der Position der Vorderseite des Vorhangs vor. Wenn die Grenzschicht relativ lang ist, ist die Benetzungslinie von dem Vorhang entfernt, und die Bewegungsenergie der Flüssigkeit im Vorhang kann die dynamische Benetzung und den Luftausschluß nicht wirksam vornehmen. Auch wenn die Grenzschicht kurz ist, ist die Benetzungslinie ebenfalls nicht so gelegen, um maximal von der Bewegungsenergie im Vorhang profitieren zu können. Die Bewegungsenergie im Vorhang hat die größte Wirkung zur Vermeidung von Lufteinschlüssen, wenn sich die Benetzungslinie 46 ungefähr in der Ebene der Hinterseite 42 des Vorhangs 32 befindet.The length of the boundary layer, i.e. the distance measured along the web that is required to accommodate the liquid, determines the position of the wetting lines in relation to the position of the front of the curtain. If the boundary layer is relatively long, the wetting line is away from the curtain and the kinetic energy of the liquid in the curtain cannot effectively carry out the dynamic wetting and air exclusion. Even if the boundary layer is short, the wetting line is also not located in such a way as to be able to benefit maximally from the kinetic energy in the curtain. The kinetic energy in the curtain has the greatest effect in preventing air entrapment when the wetting line 46 is located approximately in the plane of the rear side 42 of the curtain 32.

Um die vorliegende Erfindung zu verstehen, wird jetzt der Begriff relativer Benetzungslinienpositionsguotient definiert und benutzt. Der relative Benetzungslinienpositionsguotient ist das Verhältnis von Abstand L zwischen der Benetzungslinie 46 und dem Schnittpunkt der Ebene der Vorderseite 44 des Vorhangs 32 mit der Oberfläche der Bahn 14 zum Abstand zwischen den Ebenen der Hinter- und Vorderseiten des Vorhangs unmittelbar über dem Bereich, an dem die Dicke des Vorhangs vom Auftreffen betroffen ist, und zwar gemessen in einer zur Oberfläche der Bahn parallel liegenden Ebene. In mathematischen Begriffen ist der relative Benetzungslinienpositionsguotient "1" folgendermaßen definiert:To understand the present invention, the term relative wetting line position quotient will now be defined and used. The relative wetting line position quotient is the ratio of the distance L between the wetting line 46 and the intersection of the plane of the front face 44 of the curtain 32 with the surface of the web 14 to the distance between the planes of the rear and front faces of the curtain immediately above the area where the thickness of the curtain is affected by the impact, measured in a plane parallel to the surface of the web. In mathematical terms In terms of terms, the relative wetting line position quotient "1" is defined as follows:

1 = L/[W/sin A] (1)1 = L/[W/sin A] (1)

wobei L der Abstand der Benetzungslinie 46 von der Ebene der Vorderseite 44 des Vorhangs 32 ist, gemessen entlang der Oberfläche des Trägers 14, und L ist die Länge der Grenzschicht; W ist die Dicke des Vorhangs 32 kurz über dem Punkt, an dem die Dicke des Vorhangs 32 durch Auftreffen von Flüssigkeit im Vorhang 32 auf dem Träger 14 betroffen ist; und A ist das Komplement der Winkelverschiebung des Beschichtungspunktes 35 hinter dem oberen Totpunkt 40.where L is the distance of the wetting line 46 from the plane of the front face 44 of the curtain 32 measured along the surface of the support 14, and L is the length of the interface layer; W is the thickness of the curtain 32 just above the point at which the thickness of the curtain 32 is affected by impingement of liquid in the curtain 32 on the support 14; and A is the complement of the angular displacement of the coating point 35 past top dead center 40.

Die Grenzschichtlänge L kann direkt in einigen Fällen durch Beobachtung gemessen werden, läßt sich aber praktischer anhand der Grenzschichttheorie schätzen. Um die Grenzschichttheorie verstehen zu können, wird Bezug auf Boundary-Layer Theory (siebente Auflage), H. Schlichting, McGraw-Hill, New York 1979, und auf Boundary-Layer Behaviour on Continuous Solid Surfaces, B. C. Sakiadis, AIChE Journal, 1961, Band 7, Seite 26, genommen. The boundary layer length L can be measured directly by observation in some cases, but is more conveniently estimated from boundary layer theory. To understand boundary layer theory, reference is made to Boundary-Layer Theory (seventh edition), H. Schlichting, McGraw-Hill, New York 1979, and to Boundary-Layer Behaviour on Continuous Solid Surfaces, BC Sakiadis, AIChE Journal, 1961, Volume 7, page 26.

wobei: s = S/U und S ist die Geschwindigkeit der Bahn 14, U ist die Geschwindigkeit des Vorhangs 32 kurz vor dem Auftreffen auf den Träger; D ist die gesamte Dicke der Beschichtung kurz vor dem Vorhang und bevor ein Trocknen eingesetzt hat (bisweilen als gesamte Naßdicke bezeichnet); R ist die Reynolds-Zahl der Flüssigkeit im Vorhang, wie nachfolgend definiert:where: s = S/U and S is the speed of the web 14, U is the speed of the curtain 32 just before impacting the substrate; D is the total thickness of the coating just before the curtain and before drying has begun (sometimes referred to as the total wet thickness); R is the Reynolds number of the liquid in the curtain, as defined below:

R = dq/V (3)R = dq/V (3)

wobei d die Dichte der Flüssigkeit ist; q ist die gesamte volumetrische Durchflußrate pro Einheit der Vorhangsbreite; und V ist die Newtonsche Viskosität.where d is the density of the liquid; q is the total volumetric flow rate per unit curtain width; and V is the Newtonian viscosity.

Für einen vertikal frei fallenden Vorhang berechnet sich die Vorhangsgeschwindigkeit wie folgt:For a vertically free-falling curtain, the curtain speed is calculated as follows:

U = [2 GH] (4)U = [2 GH] (4)

wobei G die Beschleunigung durch Schwerkraft ist und H die Vorhangshöhe, d.h. die Höhe der Traufe 30 des Trichters 20 über der Bahn 14' gemessen im Vorhang 32. Der Beitrag von U aufgrund der Geschwindigkeit der Flüssigkeit beim Austritt aus der Traufe und beim Eintritt in den Vorhang kann für Vorhänge vernachlässigt werden, die höher als ca. 5 cm sind, d.h. für alle Vorhänge, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht. Wenn die Anfangsgeschwindigkeit allerdings wesentlich ist, dann ist H die effektive Höhe des Vorhangs, d.h. die Höhe des Vorhangs, der mit einer Anfangsgeschwindigkeit von Null frei fällt, würde kurz vor dem Auftreffen dieselbe Vorhangsgeschwindigkeit erzeugen.where G is the acceleration due to gravity and H is the curtain height, i.e. the height of the eaves 30 of the funnel 20 above the web 14' measured in the curtain 32. The contribution of U due to the velocity of the liquid as it exits the eaves and enters the curtain can be neglected for curtains higher than about 5 cm, i.e. for all curtains to which the present invention relates. However, if the initial velocity is important, then H is the effective height of the curtain, i.e. the height of the curtain falling freely with an initial velocity of zero would produce the same curtain velocity just before impact.

Die zuvor genannte Formel zur Ermittlung des Wertes von L, die Grenzschichtlänge, ist für eine Newtonsche Flüssigkeit geeignet. Beschichtungsflüssigkeiten in der fotografischen Industrie enthalten allerdings Polymere und sind daher normalerweise pseudoplastisch, also schwerverdünnend. Eine momentane Newtonsche Viskosität Va kann aus rheologischen Daten bei der repräsentativen Schergeschwindigkeit in der Grenzschicht vonThe formula mentioned above for determining the value of L, the boundary layer length, is suitable for a Newtonian fluid. However, coating fluids in the photographic industry contain polymers and are therefore normally pseudoplastic, i.e. difficult to dilute. An instantaneous Newtonian viscosity Va can be determined from rheological data at the representative shear rate in the boundary layer of

[S-UcosA]/D (5)[S-UcosA]/D (5)

geschätzt werden.to be appreciated.

Der Wert dieser repräsentativen Schergeschwindigkeit in der Vorhangbeschichtung kann 100.000 s&supmin;¹ oder größer sein. Es können natürlich genauere Mittel zur Berechnung des Wertes von L benutzt werden, aber die zuvor genannten Formeln sind einfach und bei der Verwertung der Erfindung nützlich. Sie lassen sich zudem leicht für den Fall verallgemeinern, bei dem die verschiedenen Beschichtungsmassen in den verschiedenen den Vorhang bildenden Schichten erheblich verschiedene Viskositäten aufweisen. Bekanntermaßen ist es für die Gleichmäßigkeit der Vorhangbeschichtung normalerweise vorzuziehen, daß die Viskositäten der verschiedenen Schichten im wesentlichen gleich und relativ hoch sind.The value of this representative shear rate in the curtain coating may be 100,000 s-1 or greater. More precise means of calculating the value of L may, of course, be used, but the formulae given above are simple and useful in the practice of the invention. They are also easily generalized to the case where the various coating compositions in the various layers forming the curtain have significantly different viscosities. As is known, it is normally preferable for the uniformity of the curtain coating that the viscosities of the various layers be substantially equal and relatively high.

Die Geschwindigkeit, bei der die Lufteinschlußprobleme verschwinden, wenn die Beschichtungsgeschwindigkeit nach dem Auftreten dieser mit Erhöhung der Geschwindigkeit aufgetretenen Probleme reduziert wird, ist allgemein kleiner als die Geschwindigkeit, bei der die Probleme begannen. Der Begriff höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit wird hier für die Geschwindigkeit benutzt, die gerade unter der Geschwindigkeit liegt, bei der Lufteinschlußprobleme mit Reduzierung der Beschichtungsgeschwindigkeit verschwinden.The rate at which air entrapment problems disappear when the coating speed is reduced after the occurrence of these speed-increasing problems is generally less than the rate at which the problems began. The term maximum practicable coating speed is used here to refer to the rate just below the rate at which air entrapment problems disappear when the coating speed is reduced.

Für eine gegebene Vorhangshöhe und einen gegebenen Anwendungswinkel (d.h. Komplement von Winkel A) hängt die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit von der gesamten Durchflußrate ab. Insbesondere gibt es eine Durchflußrate, bei der die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit maximiert wird, und diese maximale, höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit wird hier als Sm bezeichnet. Bei einer gegebenen Vorhangshöhe und einem Winkel A gibt es eine Naßbeschichtungsdicke, die die maximale höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit ergibt. Wenn die gewünschte Naßbeschichtungsdicke größer oder kleiner ist, dann kann die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit für die Beschichtung dieser Dicke wesentlich kleiner als 5m sein. Bei dem für den Anwendungswinkel gelehrten Wert und bei der im zuvor genannten US-A-3,508,947 genannten Wert für die Vorhangshöhe liegt die Sm entsprechende Naßbeschichtungsdicke im Bereich von 30 um. Da oft wesentlich größere Naßdicken als 30 um erwünscht sind, sind die höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeiten oft viel kleiner als Sm. Es wurde festgestellt, daß sich Sm bei Erhöhung des Anwendungswinkels (mit anderen Worten, wenn der Winkel A verkleinert wird) auf höhere Durchflußraten zubewegt und demzufolge die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit für derartige dickere Beschichtungen erhöht wird.For a given curtain height and application angle (i.e. complement of angle A), the maximum practicable coating speed depends on the total flow rate. In particular, there is a flow rate at which the maximum practicable coating speed is maximized, and this maximum, maximum practicable coating speed is referred to herein as Sm. At For a given curtain height and angle A, there is a wet coating thickness which will give the maximum practicable coating speed. If the desired wet coating thickness is greater or less, then the maximum practicable coating speed for coating that thickness may be substantially less than 5m. For the value of the application angle taught and for the value of the curtain height given in the aforementioned US-A-3,508,947, the wet coating thickness corresponding to Sm is in the range of 30 µm. Since wet thicknesses much greater than 30 µm are often desired, the maximum practicable coating speeds are often much less than Sm. It has been found that as the application angle is increased (in other words, as the angle A is decreased), Sm moves toward higher flow rates and, consequently, the maximum practicable coating speed for such thicker coatings is increased.

Es wurde festgestellt, daß der Wert für den relativen Benetzungslinienpositionsguotienten, der der maximalen, höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit entspricht, die mit lm bezeichnet wird, von dem Winkel A der Vorhangshöhe abhängt. Somit ist dieser Quotient bei der Auswahl des Winkels A nützlich, bei dem eine gewünschte Naßdicke der maximalen, höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit entspricht. Es wurde festgestellt, daß lm im Bereich von eins liegt. Insbesondere wurde festgestellt, daß er für pseudoplastische Beschichtungsflüssigkeitsmassen von der momentanen Viskosität entsprechend folgender Beziehung abhängt:It has been found that the value of the relative wetting line position quotient corresponding to the maximum, most practicable coating speed, denoted lm, depends on the angle A of the curtain height. Thus, this quotient is useful in selecting the angle A at which a desired wet thickness corresponds to the maximum, most practicable coating speed. It has been found that lm is in the range of one. In particular, it has been found that for pseudoplastic coating fluid masses it depends on the instantaneous viscosity according to the following relationship:

lm = 0,25 + 0,15/Va (hohe Oberflächenspannung) (6)lm = 0.25 + 0.15/Va (high surface tension) (6)

lm = 0,25 + 0,10/Va (niedrige Oberflächenspannung)lm = 0.25 + 0.10/Va (low surface tension)

wobei Va die momentane Viskosität in Poise ist. Mit hoher Oberflächenspannung sind Werte für die Oberflächenspannung im Vorhang kurz über dem Auftreffpunkt gemeint, die im Bereich von ca. 60 bis 70 Dyn/cm liegen, was wässrige Lösungen ohne grenzflächenaktive Stoffe umfaßt, wie beispielsweise wässrige Gelantinelösungen. Mit niedriger Oberflächenspannung sind Werte für die Oberflächenspannung im Vorhang kurz über dem Auftreffpunkt gemeint, die im Bereich von ca. 24 bis 40 Dyn/cm liegen, was wässrige Lösungen mit zugesetzten grenzflächenaktiven Stoffen umfaßt, wie beispielsweise wässrige Gelantinelösungen mit grenzflächenaktiven Stoffen, wie bei der Beschichtung fotografischer Produkte allgemein üblich. Obwohl es sehr vorteilhaft ist, mit dem in diesem Ausdruck ermittelten Wert von lm zu arbeiten, wurde festgestellt, daß die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit mindestens 70% von Sm ist, wenn lm im Bereich von 0,8 bis 2,0 des optimalen Wertes liegt.where Va is the instantaneous viscosity in poise. By high surface tension is meant values for the surface tension in the curtain just above the point of impact that are in the range of about 60 to 70 dynes/cm, which includes aqueous solutions without surfactants, such as aqueous gelatin solutions. By low surface tension is meant values for the surface tension in the curtain just above the point of impact that are in the range of about 24 to 40 dynes/cm, which includes aqueous solutions with added surfactants, such as aqueous gelatin solutions with surfactants, as is common in the coating of photographic products. Although it is very advantageous to work with the value of lm determined in this expression, it has been found that the highest practicable coating speed is at least 70% of Sm when lm is in the range of 0.8 to 2.0 of the optimum value.

Es wurde zwar festgestellt, daß eine Anderung des Winkels A zwecks Betriebs mit oder in Nähe von lm und somit Sm vorteilhaft ist, aber es wurde ebenfalls festgestellt, daß Sm sich verringert, wenn der Anwendungswinkel (90-A)º erhöht wird. Insbesondere wurde festgestellt, daß Sm von der Größe der Vorhangsgeschwindigkeit multipliziert mit dem Cosinus des Anwendungswinkels (90-A)º abhängt, d.h. U x sin A. Abseits des Ursprungs hängt Sm von (U x sin A) potenziert ab, was ca. 0,8 entspricht. Obwohl Sm sich verkleinert, wenn sich der Anwendungswinkel (90-A)º vergrößert, kann die Vorhangshöhe erhöht werden, um die Auftreffgeschwindigkeit U zu erhöhen, und um die Wirkung der Vergrößerung des Anwendungswinkels (90-A)º teilweise oder vollständig auszugleichen, d.h. A zu verkleinern. Aus diesem Grund werden hohe Vorhänge in der Beschichtungspraxis bei Beschichtungswinkeln bevorzugt, die deutlich größer als 0º sind (d.h. Werte von A sind deutlich kleiner als 90º).While it has been found that changing the angle A is advantageous for operation at or near lm and hence Sm, it has also been found that Sm decreases as the application angle (90-A)º is increased. In particular, it has been found that Sm depends on the magnitude of the curtain velocity multiplied by the cosine of the application angle (90-A)º, i.e. U x sin A. Away from the origin, Sm depends on (U x sin A) raised to the power of about 0.8. Although Sm decreases as the application angle (90-A)º increases, the curtain height can be increased to increase the impact velocity U and to partially or completely offset the effect of increasing the application angle (90-A)º, i.e. to decrease A. For this reason, high curtains are preferred in coating practice at coating angles which are significantly greater than 0º (ie values of A are significantly less than 90º).

Wie aus den zuvor genannten Gleichungen (1), (2) und (3) hervorgeht, steht der relative Benetzungslinienpositionsquotient mit der Viskosität der Flüssigkeiten in Verbindung, mit denen die Bahn beschichtet wird, sowie mit dem Winkel der Bahn am Beschichtungspunkt. Für Naßbeschichtungsdicken von über 30 um, die bei vielen fotografischen Produkten verwendet werden, wurde festgestellt, daß Anwendungswinkel vorteilhaft sind, die wesentlich größer als null Grad sind. Es wurde festgestellt, daß je dicker die Beschichtung und je kleiner die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeiten ist, um so größer ist der optimale Anwendungswinkel für die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit.As can be seen from the above equations (1), (2) and (3), the relative wetting line position quotient is related to the viscosity of the liquids used to coat the web and to the angle of the web at the coating point. For wet coating thicknesses in excess of 30 µm, used in many photographic products, it has been found that application angles substantially greater than zero degrees are advantageous. It has been found that the thicker the coating and the lower the viscosity of the coating liquids, the greater the optimum application angle for the highest practicable coating speed.

Ein Vorteil der Berechnung des relativen Benetzungslinienpositionsguotienten liegt darin, daß für jede Beschichtungsdicke oder Vorhangsgeschwindigkeit ein nahezu optimaler Anwendungswinkel erzielt werden kann. Das zuvor genannte Verfahren zur Schätzung des Quotienten zwecks Erhalt eines Anwendungswinkels trifft bei Newtonscher oder pseudoplastischer Rheologie der Beschichtungsflüssigkeiten zu. Für einige Beschichtungsmassen kann es erforderlich sein, andere rheologische Effekte ebenfalls zu messen und einzubeziehen. Einige Beschichtungsträger weisen eine wesentliche Oberflächenrauhigkeit auf und können nicht als hydrodynamisch flach angesehen werden.An advantage of calculating the relative wetting line position coefficient is that a nearly optimal application angle can be obtained for any coating thickness or curtain speed. The above method of estimating the quotient to obtain an application angle applies to Newtonian or pseudoplastic rheology of the coating fluids. For some coating compositions, it may be necessary to measure and include other rheological effects as well. Some coating substrates have significant surface roughness and cannot be considered hydrodynamically flat.

Natürlich kann der optimale Anwendungswinkel lediglich durch Versuche ermittelt werden, indem der Winkel schrittweise erhöht wird, bis die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit ein Maximum erreicht.Of course, the optimum application angle can only be determined by experimentation, by gradually increasing the angle until the highest practicable coating speed reaches a maximum.

Es werden nachfolgend einige Versuchsbeispiele hierzu gegeben.Some examples of experiments are given below.

Versuch 1Attempt 1

Eine wässrige Gelantinelösung mit 15% Gewichtsprozent Gelantine und einer Viskosität bei niedrigen Schergeschwindigkeiten von 0,063 Pas (63 Zentipoise) wurde mit verschiedensten Durchflußraten auf eine Polyethylenterephthalat-Trägerbahn mit einer Gelantineunterschicht beschichtet. Bei jeder Durchflußrate wurde die Geschwindigkeit der Bahn erhöht, bis Luft zwischen Beschichtung und Träger eingeschlossen wurde. Nachdem dieser Zustand erreicht war, wurde die Geschwindigkeit langsam verringert, bis die Lufteinschlüsse nicht mehr auftraten, d.h. bis die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit erreicht war. Bei der höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit, wie zuvor definiert, handelt es sich nach üblicher Praktik um die praktizierbare Geschwindigkeitsgrenze, und diese Geschwindigkeit wird aufgezeichnet und auf einer Kurve abgetragen.An aqueous gelatin solution containing 15% by weight gelatin and having a low shear viscosity of 0.063 Pas (63 centipoise) was coated onto a polyethylene terephthalate carrier web having a gelatin undercoat at a variety of flow rates. At each flow rate, the speed of the web was increased until air was trapped between the coating and the carrier. Once this condition was reached, the speed was slowly reduced until air entrapment was no longer present, i.e., until the highest practicable coating speed was reached. The highest practicable coating speed, as previously defined, is the practicable speed limit in common practice, and this speed is recorded and plotted on a graph.

Der Versuch wurde bei einem Anwendungswinkel von 0º ausgeführt (d.h. ein Winkel A von 90º), und zwar für Vorhangshöhen von 2, 6, 10 und 25 cm, sowie bei einem Anwendungswinkel von 45º (d.h. ein Winkel A von 45º) für Vorhangshöhen von 10 und 25 cm.The test was carried out at an application angle of 0º (i.e. an angle A of 90º) for curtain heights of 2, 6, 10 and 25 cm, and at an application angle of 45º (i.e. an angle A of 45º) for curtain heights of 10 and 25 cm.

Die Daten für die Versuche mit dem Anwendungswinkel 0º werden in Fig. 4 gezeigt, wo die Beschichtungsgeschwindigkeit in cm/s gegen die Durchflußrate der Beschichtungsflüssigkeit in cm³/s pro Zentimeter der Beschichtungsbreite abgetragen wird. Die Kurven für die Höhen von 10 cm und 25 cm wurden bei ca. 5 cm³/s pro cm Breite abgeschnitten, da oberhalb dieses Wertes die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit scharf abfällt. Die Figur zeigt zudem durch den Ursprung verlaufende gerade Linien, die jeweils die Beschichtungsdicken von 25, 50, 100 und 150 um darstellen.The data for the tests with the application angle 0º are shown in Fig. 4, where the coating speed in cm/s is plotted against the flow rate of the coating liquid in cm³/s per centimeter of coating width. The curves for the heights of 10 cm and 25 cm were cut off at about 5 cm³/s per cm of width, since above this value the highest practicable coating speed drops sharply. The figure also shows straight lines passing through the origin, representing the coating thicknesses of 25, 50, 100 and 150 µm, respectively.

Aus den vier Kurven läßt sich ersehen, daß, innerhalb der Grenzen dieses Versuchs, die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit höher ist, je höher der Vorhang ist. Auch ist innerhalb der Grenzen dieses Versuchs zu ersehen, daß die höchsten Geschwindigkeiten mit dünnen Beschichtungen erzielt werden, was eine erhebliche Einschränkung der Fertigungsgeschwindigkeit mit dickeren Beschichtungen nach dem Stand der Technik angeht. Weiterhin ist zu ersehen, daß bei einer Naßbeschichtungsdicke von 50 um die Beschichtungsgeschwindigkeit auf 500 cm/s begrenzt ist, und daß wenig Vorteile erzielbar sind, wenn man die Vorhangshöhe von 6 bis 25 cm vergrößert. Bei 100 um Naßbeschichtungsdicke beträgt die Geschwindigkeitsgrenze nur ca. 375 cm/s bei einer Vorhangshöhe von 25 cm.From the four curves it can be seen that, within the limits of this experiment, the highest practicable coating speed is higher the higher the curtain. Also, within the limits of this experiment, it can be seen that the highest speeds are achieved with thin coatings, which significantly limits the production speed with thicker coatings in the state of the art. It can also be seen that at a wet coating thickness of 50 µm, the coating speed is limited to 500 cm/s, and that little advantage can be achieved by increasing the curtain height from 6 to 25 cm. At 100 µm wet coating thickness, the speed limit is only about 375 cm/s at a curtain height of 25 cm.

Fig. 5 zeigt Kurvenverläufe nach den Versuchsergebnissen für die 10 und 25 cm hohen Vorhänge bei einem Anwendungswinkel von 45º (A=45º). Es ist gut zu erkennen, daß bei einem derartigen Anwendungswinkel und einem hohen Vorhang höhere Naßbeschichtungsdicken bei wesentlich höherer Geschwindigkeit aufgetragen werden können. Es ist zu erkennen, daß bei einer Vorhangshöhe von 25 cm eine Beschichtung von 50 um Dicke bei 700 cm/s erfolgen kann. Ebenso kann eine Dicke von 100 um bei 625 cm/s erzielt werden. Diese beiden Geschwindigkeiten stellen eine Steigerung von 40% bzw. 67% gegenüber der mit der gleichen Beschichtungsdicke bei einem Anwendungswinkel von 0º (d.h. einem Winkel A von 90º) erzielbaren Geschwindigkeiten dar.Fig. 5 shows curves according to the test results for the 10 and 25 cm high curtains at an application angle of 45º (A=45º). It is clearly visible that with such an application angle and a high curtain, higher wet coating thicknesses can be applied at a much higher speed. It can be seen that with a curtain height of 25 cm, a coating of 50 µm thickness can be applied at 700 cm/s. Likewise, a thickness of 100 µm can be achieved at 625 cm/s. These two speeds represent an increase of 40% and 67% respectively over the speeds achievable with the same coating thickness at an application angle of 0º (i.e. an angle A of 90º).

Die Daten können auch bei der Berechnung des relativen Benetzungslinienpositionsquotienten verwendet werden. Unter Bezugnahme auf Fig. 6 sind relative Benetzungslinienpositionen als eine Funktion des Verhältnisses der tatsächlich höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit 5 und der maximalen höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit Sm dargestellt. Jede der sechs Kurven in Fig. 3 und 4 weist eine maximale höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit, Sm, auf. Für jede Kurve wird die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit für jede Durchflußrate normalisiert, indem die Geschwindigkeit für jeden Datenpunkt auf der Kurve durch den Wert von Sm dieser Kurve geteilt wird. Der relative Benetzungslinienpositionsquotient wird für jeden Datenpunkt berechnet. Die Viskosität der Gelantinelösung wird als eine Funktion der Scherung auf einem Rheometer gemessen. Die Daten wurden auf das Carreau-Modell einer pseudoplastischen Lösung mit folgenden Parametern angewandt: Potenzgesetzindex 0,85 und Relaxationszeit 0,00027 s. Für das Verständnis des Carreau-Modells einer pseudoplastischen Flüssigkeit kann Dynamics of Polymeric Liquids, Band 1, Fluid Mechanics, zweite Auflage, von R. B. Bird, R. C. Armstrong und O. Hassager, veröffentlicht von Wiley-Interscience, New York, 1987, Seiten 171 bis 172, herangezogen werden. Die somit erzeugten sechs Kurven sind in Fig. 6 abgebildet.The data can also be used in calculating the relative wetting line position quotient. Referring to Figure 6, relative wetting line positions are shown as a function of the ratio of the actual maximum practicable coating speed, S, and the maximum maximum practicable coating speed, Sm. Each of the six curves in Figures 3 and 4 has a maximum maximum practicable coating speed, Sm. For each curve, the maximum practicable coating speed for each flow rate is normalized by dividing the speed for each data point on the curve by the value of Sm of that curve. The relative wetting line position quotient is calculated for each data point. The viscosity of the gelatin solution is measured as a function of shear on a rheometer. The data were applied to the Carreau model of a pseudoplastic solution with the following parameters: power law index 0.85 and relaxation time 0.00027 s. For the understanding of the Carreau model of a pseudoplastic fluid, one can consult Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1, Fluid Mechanics, Second Edition, by R. B. Bird, R. C. Armstrong and O. Hassager, published by Wiley-Interscience, New York, 1987, pages 171 to 172. The six curves thus generated are shown in Fig. 6.

Die sechs Kurvendarstellungen definieren eine Hauptkurve, die innerhalb gewisser Abweichungen für diese Art Messung aussagekräftig ist. Die der höchsten Geschwindigkeit für jede Kurve entsprechenden relativen Benetzungslinienpositionsguotienten werden in Fig. 7 gegen die maximale, höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit für diese Kurve abgetragen. Es ist zu sehen, daß der relative Benetzungslinienpositionsguotient, der der maximalen, höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit entspricht, in jedem Fall bei ca. 0,63 liegt. Die maximale, höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit variiert mit der Komponente (U sin A) der Vorhang-Auftreffgeschwindigkeit U, und zwar rechtwinklig zur Bahn, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Formel für die angepaßte, durch die Datenpunkte verlaufende Kurvenlinie lautetThe six plots define a master curve which, within certain deviations, is meaningful for this type of measurement. The relative wetting line position quotients corresponding to the highest speed for each curve are plotted in Fig. 7 against the maximum, most practical coating speed for that curve. It can be seen that the relative wetting line position quotient corresponding to the maximum, most practical coating speed is in each case approximately 0.63. The maximum, most practical coating speed varies with the component (U sin A) of the curtain impact speed U, perpendicular to the path, as shown in Fig. 8. The formula for the fitted curve passing through the data points is

Sm = 20 (U x sin A)0,7 (7)Sm = 20 (U x sin A)0.7 (7)

wobei die Geschwindigkeitseinheiten cm pro Sekunde ist. Obwohl ein Exponent von 0,7 aus diesen wenigen Datenpunkten ermittelt wird, ergibt eine wesentlich größere Datenmenge für Gelantinebeschichtung bei verschiedenen Konzentrationen, Vorhangshöhen und Anwendungswinkeln einen Exponenten von ca. 0,8.where the speed units are cm per second. Although an exponent of 0.7 is determined from these few data points, a much larger set of data for gelatin coating at various concentrations, curtain heights and application angles yields an exponent of approximately 0.8.

Mit Hilfe der Ausdrücke für Sm (7) und des optimalen, relativen Benetzungslinienpositionsguotienten von 0,63, kann der optimale Anwendungswinkel (90-A)º für bestimmte Beschichtungsbedingungen geschätzt werden. Beispielsweise wird in Fig. 9 die optimale Beschichtungsdicke und die entsprechende maximale, höchstprakti zierbare Beschichtungsgeschwindigkeit gegen den Anwendungswinkel für die Vorhangshöhe von 25 cm abgetragen. Über einer Naßbeschichtungsdicke von 30 um weicht der optimale Anwendungswinkel wesentlich von 0º ab, und der optimale Anwendungswinkel erhöht sich mit der Beschichtungsdicke. Für eine Dicke von 150 um, was innerhalb des Bereichs des praktischen Interesses der Fotoindustrie liegt, beträgt der optimale Anwendungswinkel ca. 60º (d.h. der optimale Wert des Winkels A ist 30º). Obwohl die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit sinkt, wenn der Anwendungswinkel bei einer festen Vorhangshöhe vergrößert wird, kann dies zumindest teilweise durch Erhöhung der Vorhangshöhe ausgeglichen werden. Somit werden für viele praktische Beschichtungsdicken hohe Vorhänge und steile Bahnneigungen bevorzugt, ganz im Gegensatz zu der Erwartung der Fachleute.Using the expressions for Sm (7) and the optimum relative wetting line position coefficient of 0.63, the optimum application angle (90-A)° can be estimated for certain coating conditions. For example, in Fig. 9, the optimum coating thickness and the corresponding maximum, most practical coating speed are plotted against the application angle for the curtain height of 25 cm. Above a wet coating thickness of 30 µm, the optimum application angle deviates substantially from 0º, and the optimum application angle increases with coating thickness. For a thickness of 150 µm, which is within the range of practical interest of the photographic industry, the optimum application angle is approximately 60º (i.e., the optimum value of angle A is 30º). Although the most practical coating speed decreases as the application angle is increased for a fixed curtain height, this can be at least partially compensated for by increasing the curtain height. Thus, for many practical coating thicknesses, high curtains and steep track inclines are preferred, quite contrary to the expectations of the experts.

Versuch 2Attempt 2

Eine wässrige Gelantinelösung mit einer Viskosität von 0,020 Pas (20 Zentipoise) wurde für die Vorhangbeschichtung bei den bereits in Versuch 1 benutzten Geschwindigkeiten und Durchflußraten benutzt. Um die Oberflächenspannung auf einen geschätzten Wert von 31 mN/m zu reduzieren, wurden geeignete grenzflächenaktive Stoffe zugesetzt. Grenzflächenaktive Stoffe sind häufig in fotografischen Beschichtungsmaterialien zu finden und werden bei der Vorhangbeschichtung nutzbringend eingesetzt.An aqueous gelatin solution with a viscosity of 0.020 Pas (20 centipoise) was used for curtain coating at the speeds and flow rates used in Experiment 1. Suitable surfactants were added to reduce the surface tension to an estimated value of 31 mN/m. Surfactants are commonly found in photographic coating materials and are used to advantage in curtain coating.

Fig. 10 zeigt eine Kurvendarstellung der Durchflußrate pro Zentimeter Vorhangbreite gegenüber der höchstpraktizierbaren Beschichtungsgeschwindigkeit. Die Vorhangshöhen betrugen 12 und 25 cm bei Anwendungswinkeln (90-A)º von 0 und 45º Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für Beschichtungsdicken von mehr als 25 um offensichtlich. Beispielsweise ist bei der Dicke von 50 um und bei einer Vorhangshöhe von 12 cm und einem Anwendungswinkel von 0º (d.h. A=90º), wie nach dem Stand der Technik gelehrt, die höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit auf ca. 440 cm/s begrenzt. Eine Anhebung der Vorhangshöhe auf 25 cm oder eine Anhebung des Anwendungswinkels auf 45º bei der Vorhangshöhe von 12 cm läßt nur geringfügig höhere Geschwindigkeiten zu. Die Kombination eines Anwendungswinkels von 45º (d.h. A=45º) und einer Höhe von 25 cm ergibt eine höchstpraktizierbare Beschichtungsgeschwindigkeit von ca. 690 cm/s, das einer Steigerung von 57% entspricht.Fig. 10 shows a graph of flow rate per centimeter of curtain width versus the highest practical coating speed. The curtain heights were 12 and 25 cm at application angles (90-A)° of 0 and 45°. The advantages of the present invention are evident for coating thicknesses greater than 25 µm. For example, at the thickness of 50 µm and with a curtain height of 12 cm and an application angle of 0° (i.e. A=90º), as taught in the prior art, the highest practical coating speed is limited to about 440 cm/s. Increasing the curtain height to 25 cm or increasing the application angle to 45° at the curtain height of 12 cm allows only slightly higher speeds. The combination of an application angle of 45º (i.e. A=45º) and a height of 25 cm results in a maximum practicable coating speed of approximately 690 cm/s, which corresponds to an increase of 57%.

Versuch 3Attempt 3

Fig. 11 zeigt eine Kurvendarstellung von lm, des besten erzielbaren relativen Benetzungslinienpositionsquotienten, abgetragen gegen 1/Va, dem reziproken Wert der momentanen Newtonschen Viskosität, und zwar für wässrige Polymerlösungen ohne den Zusatz grenzflächenaktiver Stoffe (hohe Oberflächenspannung). Die Werte werden für vierzehn verschiedene pseudoplastische Materialien gezeigt, deren Eigenschaften und Beschichtungsparameter in der Tabelle in Fig. 12 aufgeführt sind. Fig. 13 zeigt einen ähnlichen Kurvenverlauf für wässrige Gelantinelösungen, denen grenzflächenaktive Stoffe zugesetzt wurden, um die Oberflächenspannung im Vorhang zu mindern (niedrige Oberflächenspannung). Die Materialeigenschaften und Beschichtungsparameter sind in der Tabelle in Fig. 14 aufgeführt. In jedem Fall handelt es sich bei der Basis um ein Polyethylenterephthalat mit einer Gelantineunterschicht, soweit nicht anders angezeigt. Die Abhängigkeit von 1m von 1/Va verläuft offensichtlich linear mit einem Gefälle, das sich mit dem Maß der Oberflächenspannung ändert; auf der anderen Seite scheint die Beziehung von Materialeigenschaften unabhängig zu sein, mit Ausnahme der rheologischen Parameter, die die momentane Viskosität beeinflussen. Die angepaßten Geraden durch die beiden Datenmengen ergeben sich durch die zuvor genannte Beziehung (6). Es wurde festgestellt, daß die optimale, relative Benetzungslinienposition von der momentanen Viskosität in der Grenzschicht abhängt.Figure 11 shows a plot of lm, the best achievable relative wetting line position quotient, against 1/Va, the reciprocal of the instantaneous Newtonian viscosity, for aqueous polymer solutions without the addition of surfactants (high surface tension). The values are shown for fourteen different pseudoplastic materials, the properties and coating parameters of which are listed in the table in Figure 12. Figure 13 shows a similar plot for aqueous gelatin solutions to which surfactants have been added to reduce the surface tension in the curtain (low surface tension). The material properties and coating parameters are listed in the table in Figure 14. In each case, the base is a polyethylene terephthalate with a gelatin underlayer, unless otherwise indicated. The dependence of 1m on 1/Va is obviously linear with a slope that varies with the level of surface tension; on the other hand, the relationship appears to be independent of material properties, with the exception of the rheological parameters that affect the instantaneous viscosity. The fitted straight lines through the two sets of data are given by the previously mentioned relationship (6). It was found that the optimal relative wetting line position depends on the instantaneous viscosity in the boundary layer.

Versuch 4Attempt 4

Zwei Gelantineschichten wurden gleichzeitig bei einer Geschwindigkeit von 20º cm/s und bei einer Vorhangshöhe von 25 cm vorhangbeschichtet. Die obere Schicht hatte eine Naßdicke von 60 um und eine Viskosität von 0,035 Pas (35 Zentipoise), während die untere Schicht eine Naßdicke von 40 um und eine Viskosität von 0,003 Pas (3 Zentipoise) aufwies. Obwohl in der Praxis Viskositäten von wesentlich mehr als 0,003 Pas (3 Zentipoise) bevorzugt werden, ist dies beispielsweise nicht immer angesichts der Löslichkeitseinschränkungen von Komponenten möglich, oder aufgrund der Schnelligkeit, mit der ein der Masse zugesetztes Vernetzungsmittel mit Gelantine reagiert. Ein geeigneter grenzflächenaktiver Stoff wurde den Schichten zugesetzt, um ihre Oberflächenspannung auf geschätzte 31 m/Nm zu verringern. Die Vorhangshöhe betrug 25 cm.Two gelatin layers were curtain coated simultaneously at a speed of 20º cm/s and at a curtain height of 25 cm. The upper layer had a wet thickness of 60 µm and a viscosity of 0.035 Pas (35 centipoise), while the lower layer had a wet thickness of 40 µm and a Viscosity of 0.003 Pas (3 centipoise). Although in practice viscosities much higher than 0.003 Pas (3 centipoise) are preferred, this is not always possible in view of, for example, the solubility limitations of components, or the rapidity with which a cross-linking agent added to the mass reacts with gelatin. A suitable surfactant was added to the layers to reduce their surface tension to an estimated 31 m/Nm. The curtain height was 25 cm.

Bei einem Anwendungswinkel von 0º war die Beschichtungsgleichförmigkeit aufgrund Puddling nicht annehmbar. Bei einem Anwendungswinkel von 45º wurde eine annehmbare Beschichtungsgualität erzielt, und eine weitere Anhebung der Beschichtungsgeschwindigkeit auf 650 cm/s wurde bei Beibehaltung der Beschichtungsgualität erreicht.At an application angle of 0º, the coating uniformity was unacceptable due to puddling. At an application angle of 45º, an acceptable coating quality was achieved and a further increase in the coating speed to 650 cm/s was achieved while maintaining the coating quality.

Versuch 5Attempt 5

Drei Schichten wurden gleichzeitig mit 900 cm/s bei einer Vorhangshöhe von 25 cm und einem Anwendungswinkel von 45º (d.h. A=45º) vorhangbeschichtet. Die oberen und mittleren Schichten umfaßten wässrige Gelantinelösungen mit Viskositäten von 0,063 Pas (63 Zentipoise) bzw. 0,067 Pas (67 Zentipoise) und einer gesamten Naßdicke von 100 um. Die untere Schicht war vollentsalztes Wasser von 42,5º C mit einer Viskosität von 0,00062 Pas (0,62 Zentipoise) und einer Naßdicke von 3,5 um Eine derartige Wasserschicht kann beispielsweise benutzt werden, um eine erhöhte Beschichtungsgeschwindigkeit ohne Lufteinschluß zu erzielen, oder um einen Härter oder sonstige Chemikalien zuzusetzen, die mit der Gelantine reagieren. Die oberen und unteren Schichten enthielten geeignete grenzflächenaktive Stoffe, um die Ausbreitung der mittleren Schicht zu fördern, und die resultierenden Oberflächenspannungen betrugen für die obere Schicht 24,4 mN/m, für die mittlere Schicht 46,3 mN/m und für die untere Schicht 19,3 mN/m. Weil eine relativ dünne Schicht niedriger Viskosität schwer als untere Schicht auf einer Schiebefläche ohne Wellen und andere sich in den Schichten entwickelnden Instabilitäten aufzutragen ist, wurde der Trichter in bezug zur Richtung der Bahnbewegung so angeordnet, daß die untere Schicht (also die Schicht, die die Bahn berührt) die obere Schicht auf der Schiebefläche war, eine Anordnung, die mehr Spielraum für Schiebeinstabilitäten läßt. Obwohl es zu bevorzugen ist, daß die Schichten ähnlich hohe Viskositäten aufweisen, um eine gleichmäßige Strömung auf der Schiebefläche und eine Gesamtbeschichtungsgualität. zu fördern, steht diese Überlegung nicht immer im Einklang mit anderen Zielen.Three layers were curtain coated simultaneously at 900 cm/sec at a curtain height of 25 cm and an application angle of 45º (ie A=45º). The upper and middle layers comprised aqueous gelatin solutions with viscosities of 0.063 Pas (63 centipoise) and 0.067 Pas (67 centipoise) respectively and a total wet thickness of 100 µm. The lower layer was deionized water at 42.5ºC with a viscosity of 0.00062 Pas (0.62 centipoise) and a wet thickness of 3.5 µm. Such a water layer can be used, for example, to achieve an increased coating speed without entrapping air, or to add a hardener or other chemicals that react with the gelatin. The upper and lower layers contained suitable surfactants to facilitate the spreading of the middle layer, and the resulting surface tensions were 24.4 mN/m for the top layer, 46.3 mN/m for the middle layer, and 19.3 mN/m for the bottom layer. Because a relatively thin, low viscosity layer is difficult to apply as a bottom layer on a sliding surface without waves and other instabilities developing in the layers, the hopper was arranged with respect to the direction of web movement so that the bottom layer (that is, the layer contacting the web) was the top layer on the sliding surface, an arrangement which allows more room for sliding instabilities. Although it is preferable that the layers have similarly high viscosities to promote uniform flow on the sliding surface and overall coating quality, this consideration is not always consistent with other objectives.

Bei der Geschwindigkeit von 900 cm/s wurde die Wasserschichtströmung auf 0,8 um reduziert, und es trat Lufteinschluß auf. Als die Wasserströmung wieder auf ihren ursprünglichen Wert gebracht wurde, trat kein Lufteinschluß mehr auf, was darauf hinweist, daß dies eine unter den genannten Bedingungen praktizierbare Geschwindigkeit ist.At the speed of 900 cm/s, the water layer flow was reduced to 0.8 µm and air entrapment occurred. When the water flow was returned to its original value, air entrapment no longer occurred, indicating that this is a practicable speed under the conditions mentioned.

Obwohl die Erfindung in Aus führungs formen beschrieben wurde, in denen ein Vorhang durch eine Flüssigkeit gebildet wird, die von einer Traufe eines Schiebetrichters fällt, ist vorauszusetzen, daß der Vorhang auch auf andere Weise erzeugt werden kann. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung ein Extrusionstrichter, dessen Öffnung nach unten zeigt, einen Flüssigkeitsvorhang extrudieren. In derartigen Ausführungsformen kann der Vorhang eine Anfangsgeschwindigkeit aufweisen, die von dem Nullwert an der Oberkante des Vorhangs wesentlich abweichen kann, aber nicht abweichen muß. Aus diesem Grund wird hiermit Bezug auf den Vorhang genommen, dessen Geschwindigkeit gleich derjenigen ist, die von einem aus einer angegebenen Höhe frei fallenden Vorhang erzielt wird, und in einem solchen Ausdruck wird vorausgesetzt, daß der Vorhang eine Startgeschwindigkeit von im wesentlichen Null aufweist. In dem Fall, in dem die Flüssigkeit mit einer erheblichen Geschwindigkeit von einem Extrusionstrichter extrudiert wird, muß die Vorhangshöhe kleiner als die des Vorhangs sein, der durch eine aus der Traufe eines Schiebetrichters fallenden Flüssigkeit entsteht, damit die Auftreffgeschwindigkeit in beiden Fällen gleich ist.Although the invention has been described in embodiments in which a curtain is formed by liquid falling from an eave of a sliding hopper, it is to be understood that the curtain may be formed in other ways. For example, in some embodiments of the invention, an extrusion hopper with its mouth facing downwards may extrude a curtain of liquid. In such embodiments, the curtain may have an initial velocity which may, but need not, deviate substantially from the zero value at the top of the curtain. For this reason, reference is hereby made to the curtain having a velocity equal to that achieved by a curtain falling freely from a given height, and in such an expression it is assumed that the curtain has a starting velocity of substantially zero. In the case where the liquid is extruded from an extrusion hopper at a significant velocity, the curtain height must be less than that of the curtain formed by liquid falling from the eaves of a sliding hopper so that the impact velocity is the same in both cases.

Der Winkel A wurde zuvor erörtert und als der Winkel beschrieben, der zwischen der Ebene der Bahn aus der flüssigen Nasse kurz vor dem Auftreffen auf den Träger und der Tangente zum Träger an der Auftrefflinie eingeschlossen ist, wobei der Winkel an der Seite der Bahn gemessen wird, die dem unbeschichteten Träger zugewiesen ist. Es wurde weiterhin mit Bezug auf Fig. 2 herausgestellt, daß (90-A)º der Neigungswinkel der Ebene 36 zur Ebene 38 ist und als der Anwendungswinkel in den Ausführungsformen bezeichnet wird, die einen Vorhang und eine Stützrolle umfassen.The angle A was previously discussed and described as the angle included between the plane of the liquid web just before impact with the carrier and the tangent to the carrier at the line of impact, the angle being measured on the side of the web facing the uncoated carrier. It was further pointed out with reference to Figure 2 that (90-A)° is the angle of inclination of plane 36 to plane 38 and is referred to as the angle of application in the embodiments comprising a curtain and a support roll.

In den insbesondere zuvor beschriebenen Ausführungsformen erhält die flüssige Masse aufgrund der Schwerkraft den größten Teil der Geschwindigkeit kurz vor dem Auftreffen auf dem Träger. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die flüssige Masse, wenn sie aus der Traufe des Schiebetrichters herabfällt, nur eine geringe Geschwindigkeit aufweist. Die vorliegende Erfindung kann in Systemen ausgeführt werden, in denen die Geschwindigkeit der flüssigen Masse kurz vor dem Auftreffen auf dem Träger ganz oder zum großen Teil auf die Geschwindigkeit zurückzuführen ist, die sie bei Austreten aus einer Extruderdüse erhält. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die flüssige Masse die Form einer Bahn haben, die horizontal oder sogar vertikal nach oben oder in anderen Neigungen zur Vertikalen ausgerichtet ist. Die flüssige Masse sollte in derartigen Aus führungs formen, wenn sie sich durch den Raum zum Träger bewegt, besser als Bahn statt als Vorhang bezeichnet werden. Allerdings kann der Begriff Bahn so verstanden werden, daß er den Unterbegriff Vorhang beinhaltet. In den Ausführungsformen, in denen die Geschwindigkeit der Bahn kurz vor dem Auftreffen auf dem Träger in erster Linie von der Vorrichtung und nicht von der Schwerkraft abhängt, kann der Abstand zwischen der Vorrichtung und dem Träger ziemlich klein sein oder aber lang, da der Abstand die Geschwindigkeit nicht bestimmt. Allerdings beeinflußt die Schwerkraft die Geschwindigkeit während des Flugs der flüssigen Masse zwischen der sie ausstoßenden Vorrichtung und dem Träger, so daß diese Wirkung sowohl auf die Richtung als auch auf die Geschwindigkeit berücksichtigt werden sollte.In the embodiments particularly described above, the liquid mass acquires most of its velocity due to gravity shortly before it strikes the carrier. This is because the liquid mass has only a low velocity when it falls from the eaves of the sliding hopper. The present invention can be carried out in systems in which the velocity of the liquid mass shortly before it strikes the carrier is due in whole or in large part to the velocity it acquires when it emerges from an extruder nozzle. In some embodiments of the present invention, the liquid mass can take the form of a have a path that is oriented horizontally or even vertically upwards or at other inclinations to the vertical. The liquid mass in such embodiments should be better referred to as a path rather than a curtain as it moves through space towards the carrier. However, the term path may be understood to include the sub-term curtain. In those embodiments in which the speed of the path just before it hits the carrier depends primarily on the device and not on gravity, the distance between the device and the carrier may be quite small, or it may be long, since the distance does not determine the speed. However, gravity influences the speed during the flight of the liquid mass between the device ejecting it and the carrier, so that this effect on both direction and speed should be taken into account.

Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung der Stützrolle 12' mit einer Drehachse 16'. Ein Träger in Form einer Bahn 14' wird um die Stützrolle 12' geführt, die sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie in Fig. 15 gezeigt, und wie durch den Pfeil angedeutet. Ein Extrusionstrichter 130 weist einen Schlitz 132 auf, aus dem eine Bahn 134 von flüssiger Masse bei einer Geschwindigkeit von über 200 cm/s herausgeführt wird. Typischerweise liegt der Extrusionsschlitz 132 parallel zur Drehachse 16' der Stützrolle 12'. Der Abstand zwischen dem Mundstück des Extrusionstrichterschlitzes und dem Träger kann relativ klein sein, also in der Größenordnung von 1 cm oder kleiner. Die Ebene der Bahn 134 kurz vor Auftreffen der flüssigen Masse auf dem Träger wird durch die Linie 45' angezeigt. Eine Ebene, die tangential zum Träger an der Auftrefflinie der flüssigen Masse auf dem Träger verläuft, wird durch die Linie 43' in Fig. 15 angezeigt. Der zuvor erörterte Winkel A ist auch hier der Winkel zwischen den Ebenen 43' und 45, ebenso wie der Winkel zwischen den Ebenen 43 und 45 in Fig. 3. Es ist offensichtlich, daß bei der unmittelbar vorausgehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 15 kein impliziter Bezug auf die Richtung der Schwerkraft genommen wird.Fig. 15 shows a schematic representation of the support roller 12' with an axis of rotation 16'. A carrier in the form of a web 14' is guided around the support roller 12' which rotates counterclockwise as shown in Fig. 15 and as indicated by the arrow. An extrusion hopper 130 has a slot 132 from which a web 134 of liquid mass is fed out at a speed of over 200 cm/s. Typically, the extrusion slot 132 is parallel to the axis of rotation 16' of the support roller 12'. The distance between the mouth of the extrusion hopper slot and the carrier can be relatively small, on the order of 1 cm or less. The plane of the web 134 just before the liquid mass impacts the carrier is indicated by the line 45'. A plane which is tangential to the carrier at the line of impact of the liquid mass on the carrier is indicated by the line 43' in Fig. 15. The previously discussed angle A is also here the angle between the planes 43'and 45, as is the angle between planes 43 and 45 in Fig. 3. It is obvious that in the immediately preceding description with reference to Fig. 15 no implicit reference is made to the direction of gravity.

Es wird vorausgesetzt, daß der Begriff "flüssige Masse" in der hier gebrauchten Verwendung so verstanden wird, daß er eine Vielzahl von Zusammensetzungen in einer Vielzahl von Schichten umfaßt. Die Viskositäten dieser Schichten können gleich oder verschieden sein.It is assumed that the term "liquid mass" as used herein is understood to encompass a variety of compositions in a variety of layers. The viscosities of these layers may be the same or different.

Obwohl die Erfindung in Ausführungsformen für die Beschichtung fotografischer Massen auffortlaufenden Bahnen beschrieben wurde, wird vorausgesetzt, daß die Erfindung auch für andere Industrien vorteilhaft ist.Although the invention has been described in embodiments for coating photographic compositions on continuous webs, it is anticipated that the invention will also be beneficial to other industries.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung offenkundig wurde, kann eine erfindungsgemäß aufgetragene Flüssigkeit eine Newtonsche oder eine nicht Newtonsche Flüssigkeit sein, wobei nicht Newtonsche Flüssigkeiten pseudoplastische Flüssigkeiten umfassen können, aber nicht darauf beschränkt sind.As is apparent from the foregoing description, a fluid applied in accordance with the invention may be a Newtonian or non-Newtonian fluid, where non-Newtonian fluids may include, but are not limited to, pseudoplastic fluids.

ZeichnungsbeschriftungDrawing labeling Fig. 4:Fig.4:

a) cm³/s pro cm Breitea) cm³/s per cm width

b) cm/sb) cm/s

Fig. 5:Fig.5:

a) cm³/s pro cm Breitea) cm³/s per cm width

b) cm/sb) cm/s

Fig. 8/9:Fig.8/9:

c) optimale Naßbenetzungc) optimal wet wetting

d) max. Beschichtungsgeschwindigkeitd) max. coating speed

e) Geschwindigkeite) Speed

f) Benetzungf) Wetting

Fig. 12:Fig. 12:

g) Symbol in der Kurvendarstellungg) Symbol in the curve display

h) Materialh) Materials

i) Viskosität bei niedriger Schergeschwindigkeit im Carreau-Modell, Pasi) Viscosity at low shear rate in the Carreau model, Pas

j) Relaxationszeit im Carreau-Modell, sj) Relaxation time in the Carreau model, s

k) Potenzgesetzindex im Carreau-Modellk) Power law index in the Carreau model

l) Anwendungswinkel, Gradl) Application angle, degrees

m) Vorhangshöhe, cmm) Curtain height, cm

1 Gelantine1 gelatin

2 Gelantine2 gelatin

3 Gelantine3 Gelatin

4 Gelantine4 Gelatin

5 Gelantine, Träger ohne Unterschicht5 Gelatin, carrier without underlayer

6 Gelantine, Träger ohne Unterschicht6 Gelatin, carrier without underlayer

7 Gelantine mit hoher Viskosität7 High viscosity gelatin

8 Gelantine plus Verdickungsmittel8 Gelatin plus thickener

9 Gelantine, Träger ohne Unterschicht9 Gelatin, carrier without underlayer

10 Polyvinylpyrrolidon10 Polyvinylpyrrolidone

11 Polyvinylpyrrolidon11 Polyvinylpyrrolidone

12 Polyvinylpyrrolldon12 Polyvinylpyrroldone

13 Polyvinylpyrrolidon13 Polyvinylpyrrolidone

14 Dextran14 Dextran

15 Polyvinylalkohol15 Polyvinyl alcohol

Fig. 13:Fig. 13:

n) Gelantine und grenzflächenaktiver Stoffn) Gelatin and surfactant

Fig. 14:Fig. 14:

o) Optimale relative Benetzungslinienposition von wässriger Gelantine mit Zusatz von grenzf lächenaktiven Stoffeno) Optimal relative wetting line position of aqueous gelatin with addition of surfactants

p) Spaltep) Column

q) Konzentration des grenzflächenaktiven Stoffes, Gewichtsprozentq) Concentration of surfactant, percent by weight

r) Niedrige Scherviskosität, Pasr) Low shear viscosity, Pas

s Vorhangshöhe, cms Curtain height, cm

t) Anwendungswinkel, Gradt) Application angle, degrees

u) Momentane Viskosität, Pasu) Instantaneous viscosity, Pas

v) Reziproke, momentane Viskositätv) Reciprocal instantaneous viscosity

w) Volumetrische Durchflußrate pro Breiteneinheit, cm³/s/cmw) Volumetric flow rate per unit width, cm³/s/cm

x) Lufteinschlußgeschwindigkeit, cm/sx) Air inclusion velocity, cm/s

y) Optimale, relative Benetzungslinienposition, Iy) Optimal relative wetting line position, I

Claims (13)

1. Verfahren zum Beschichten eines Trägermaterials mit einer flüssigen Nasse mit folgenden Schritten:1. Method for coating a carrier material with a liquid comprising the following steps: - Bewegen des Trägers durch eine Beschichtungszone;- Moving the carrier through a coating zone; - Erzeugen einer aus der flüssigen Masse bestehenden und sich fortbewegenden Bahn;- Creating a moving path consisting of the liquid mass; - Positionieren von Bahn und Trägermaterial derart, daß die Bahn auf das in der Beschichtungszone befindliche Trägermaterial in einem spitzen Winkel A zwischen 30 und 60º auftrifft;- positioning the web and the carrier material in such a way that the web hits the carrier material in the coating zone at an acute angle A of between 30 and 60º; dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Ebene der Bahn kurz vor deren Auftreffen und einer an der Auftrefflinie der Bahn tangential zum Trägermaterial verlaufenden Ebene gebildete Winkel A aus der Gleichungcharacterized in that the angle A formed between the plane of the web shortly before its impact and a plane running tangentially to the carrier material on the line of impact of the web is determined from the equation l = L/[W/sin A]l = L/[W/sin A] errechnet wird, wobeiis calculated, where l der Bereich zwischen 0,8 und 2 des durch die Beziehungl the range between 0.8 and 2 of the value given by the relationship l = 0,25 + K/Val = 0.25 + K/Va vorgegebenen Werts 1 ist, wobeigiven value 1, where Va die momentane Viskosität in Pas,Va is the instantaneous viscosity in Pas, L den seitlichen Abstand der Benetzungslinie zur Ebene der Bahnvorderseite,L is the lateral distance of the wetting line to the plane of the web front, W die Bahndicke kurz vor deren Auftreffen auf dem Trägermaterial darstellen, undW represents the web thickness shortly before it hits the support material, and K bei hoher Oberflächenspannung 0,015 und bei niedriger Oberflächenspannung 0,010 ist,K is 0.015 at high surface tension and 0.010 at low surface tension, mit der Vorgabe, daß die Bahn kurz vor ihrem Auftreffen auf dem Trägermaterial mit einer Geschwindigkeit von mindestens 2 m/s bewegt.with the requirement that the web moves at a speed of at least 2 m/s shortly before it hits the carrier material. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial nach unten durch die Beschichtungszone abwärtsbewegt wird, und daß der Schritt zur Erzeugung einer bewegten Bahn durch Bilden eines aus der flüssigen Masse bestehenden freifallenden Vorhangs erfolgt, wobei der zwischen der Ebene der Bahn kurz vor deren Auftreffen und einer an der Auftrefflinie der Bahn tangential zum Trägermaterial verlaufenden Ebene gebildete Winkel der spitze Winkel A ist.2. A method according to claim 1, characterized in that the carrier material is moved downwards through the coating zone, and in that the step of producing a moving web is carried out by forming a free-falling curtain consisting of the liquid mass, the angle formed between the plane of the web shortly before its impact and a plane running tangent to the carrier material at the line of impact of the web being the acute angle A. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial eine Bahnform besitzt.3. Method according to claim 2, characterized in that the carrier material has a web shape. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn um eine drehbar um-eine Horizontalachse angeordnete Stützrolle geführt wird, der Vorhang so ausgerichtet ist, daß seine Ebene parallel zur Drehachse der Stützrolle verläuft und auf dem auf der Stützrolle befindlichen Trägerbahnabschnitt entlang einer Linie auftrifft, die in einer die Achse der Stützrolle einschließenden Ebene liegt, welche sich in einem Winkel von (90 - A)º zu der die Drehachse der Stützrolle einschließenden senkrechten Ebene erstreckt, wobei die Linie an der Seite der senkrechten Ebene verläuft, zu der sich die Trägerbahn nach ihrem Durchgang durch die senkrechte Ebene hinbewegt.4. Method according to claim 3, characterized in that the carrier web is guided around a support roller arranged to rotate about a horizontal axis, the curtain is aligned so that its plane runs parallel to the axis of rotation of the support roller and strikes the carrier web section located on the support roller along a line that lies in a plane enclosing the axis of the support roller, which extends at an angle of (90 - A)º to the vertical plane enclosing the axis of rotation of the support roller, the line running on the side of the vertical plane towards which the carrier web moves after it has passed through the vertical plane. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorhang gebildet wird, indem die flüssige Masse so durch einen Beschichtungstrichter bewegt wird, daß sie als Bahn über die geneigte Gleitfläche des Trichters abwärtsfließt um danach von dessen Traufkante zufallen.5. A method according to claim 4, characterized in that the curtain is formed by moving the liquid mass through a coating funnel so that it flows downwards in a path over the inclined sliding surface of the funnel and then falls from its eaves edge. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungstrichter eine Vielzahl von Schlitzen aufweist und die flüssige Masse durch jeden der Schlitze bewegt wird, wodurch ein aus mehreren Schichten bestehender Vorhang gebildet wird.6. A method according to claim 5, characterized in that the coating hopper has a plurality of slots and the liquid mass is moved through each of the slots, thereby forming a multi-layered curtain. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Masse zur Bildung einer oder mehrerer Schichten für fotografische Filme oder Papiere geeignet ist.7. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid mass is suitable for forming one or more layers for photographic films or papers. 8. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Gießtrichter solcher Ausrichtung daß sein Gießschlitz parallel zur Drehachse der Stütztrolle verläuft, wobei die Masse so durch den Gießtrichter bewegt wird, daß sie aus dem Gießschlitz mit einer Geschwindigkeit austritt, die kurz vor dem Auftreffen der Bahn auf dem Trägermaterial mindestens 2 m/s beträgt.8. Method according to claim 4, characterized by a pour hopper oriented in such a way that its pouring slot runs parallel to the axis of rotation of the support rollers, whereby the mass is moved through the pour hopper in such a way that it emerges from the pouring slot at a speed that is at least 2 m/s shortly before the web hits the support material. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Bahn bis kurz vor deren Auftreffen auf dem Trägermaterial senkrecht verläuft.9. Method according to claim 8, characterized in that the plane of the web runs vertically until shortly before it hits the support material. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wert von L auf Beobachtungen stützt.10. Method according to claim 1, characterized in that the value of L is based on observations. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer pseudoplastischen- oder Newton'schen Flüssigkeit der Wert L aus der Gleichung 11. Method according to claim 1, characterized in that in the case of a pseudoplastic or Newtonian fluid, the value L is determined from the equation errechnet wird, in deris calculated in the s = S/U ist, wobeis = S/U, where S die Geschwindigkeit des Trägermaterials,S is the speed of the carrier material, U die Geschwindigkeit des Vorhangs kurz vor dessen Auftreffen,U the speed of the curtain shortly before it hits D die Benetzungsdicke der Bschichtung unmittelbar im Anschluß an den Vorhang, undD is the wetting thickness of the coating immediately following the curtain, and R die als R = dq/V definierte Reynoldszahl der Flüssigkeit des Vorhangs darstellen, wobeiR represents the Reynolds number of the liquid of the curtain, defined as R = dq/V, where d die Flüssigkeitsdichte,d is the liquid density, q die gesamtvolumetrische Durchflußrate pro Einheit der Vorhangbreite, undq is the total volumetric flow rate per unit of curtain width, and V die Newton-Viskosität oder momentane Viskosität Va im Falle einer pseudoplastischen Flüssigkeit bei einem durch [S-U cosA]/D gegebenen Scherungskoeffizienten bedeuten.V is the Newtonian viscosity or instantaneous viscosity Va in the case of a pseudoplastic fluid at a shear coefficient given by [S-U cosA]/D. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial durch die Beschichtungszone abwärts bewegt wird und die Ebene der Emulsionsschicht senkrecht verläuft.12. Process according to claim 1, characterized in that the carrier material is moved downwards through the coating zone and the plane of the emulsion layer is vertical. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Masse zur Bildung einer oder mehrerer Schichten für fotografische Filme oder Papiere geeignet ist.13. Process according to claim 1, characterized in that the liquid mass is suitable for forming one or more layers for photographic films or papers.
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