DE69319371T2 - Vorhangsbeschichtungsverfahren - Google Patents

Vorhangsbeschichtungsverfahren

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrlfft ein Vorhangbeschichtungsverfahren mit einem Gleitabgeber (slide hopper) und im speziellen ein Beschichtungsverfahren, das Ungleichmäßigkeit in der Beschichtungsdicke verhindert, die an beiden Randbereichen eines Beschichtungsfilmes erzeugt werden können, der dadurch gebildet wird, daß ein Beschichtungsfilm auf ein sich fortlaufend bewegendes Gewebe frei fallengelassen wird.
  • Als konventionelle Beschichtungsverfahren zur Verhinderung von Ungleichmäßigkeit der Beschichtungsdicke, die in beiden Randbereichen des Beschichtungsfilmes erzeugt werden, der durch Auftreffenlassen eines freifallenden Beschichtungsfilmes auf ein sich fortlaufend bewegendes Gewebe erzeugt wird, wird ein Verfahren zur Verhinderung von Ungleichmäßigkeit angegeben, bei dem eine Hilfsfiüssigkeit zwischen den Beschichtungsfilm und Führungsplatten, um beide Ränder des Beschichtungsfilmes auf einer Abgleitoberfläche gleichmäßig zu machen, oder zwischen einen Beschichtungsfilm und Randführungen, die zum Stützen der beiden Randbereiche eines freifallenden Beschichtungsfilmes dienen, zugeführt wird. Zum Beispiel gibt es (1) eine Vielfachschichtbeschichtungsmethode für freifallende Filme, bei welcher die Filmbreite von mindestens einer Schicht größer ist als die der anderen Schichten (japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Sho-6247075); (2) ein Beschichtungsverfahren, bei dem eine Hilfsflüssigkeit, die eine geringere Oberflächenspannung als ein Beschichtungsfilm hat, an beide Seitenbereiche der Abgleitoberfläche gegossen wird (japanische ungeprüfte Patentveröffenuichung Nr. Sho-64-144378); etc.
  • Wenn ein freifallender Flüssigkeitsfilm mit Hilfe eines Gleitabgebers nach dem Verfahren (1) gebildet wird, ist es jedoch aufgrund der Oberflächenspannungsdifferenz zwischen der Vorder- und der Rückseite des freifallenden Beschichtungsfilmes, der mit der Führungskante in Berührung ist, schwierig, einen gleichmäßigen Film zu bilden. Der Grund dafür ist, daß aufgrund einer zeiuichen Differenz der Oberfläche unter dem Einfluß eines kapillaraktiven Mittels in der Beschichtungsflüssigkeit die Oberflächenspannung &sub2; der Rückseite eine dynamische Oberflächenspannung mit hohem Wert ist und die Oberflächenspannung &sub1; der Vorderseite eine im wesenuichen statische Oberflächenspannung ist, obgleich es scheint, daß ein Ungleichgewicht aufgrund der Oberflächenspannungsdifferenz zwischen der Vorder- und der Rückseite auftritt.
  • Im Falle, daß der freifallende Flüssigkeitsfilm nach der Methode (2) gebildet wird, wird die Flüssigkeit an den beiden Randbereichen nahe der Randführungen aufgrund der Oberflächenspannungsdifferenz zwischen der Beschichtungsflüssigkeit und der Hilfsflüssigkeit zur Mitte des Beschichtungsfilmes hingezogen, da eine Hilfsflüssigkeit zugefügt wird, die eine niedrigere Oberflächenspannung als die Beschichtungsflüssigkeit hat, so daß die Bildung eines gleichmäßigen Filmes nicht möglich ist. Die obigen Probleme und ähnliche sind aufgetreten.
  • US-A4830887 beschreibt ein Beschichtungsverfahren zum Aufbringen von Flüssigkeiten auf ein sich bewegendes Gewebe, bei welchem zumindest eine Schicht einer Beschichtungsflüssigkeit als Beschichtungsfilm auf eine Abgleitoberfläche entlang Führungsplatten, die beide Randbereiche des Beschichtungsfilmes stützen, gegossen wird.
  • Der Beschichtungsfilm wird zusammen mit einer mit ihr verbundenen Hilfsflüssigkeit entlang Führungskanten, die den Führungsplatten nachfolgen und beide Ränder des freifallenden Beschichtungsfilmes, der mit der Hilfsflüssigkeit verbunden ist, stützen, fallengelassen. Schließlich trifft der freifallende Beschichtungsfilm auf das sich bewegende Gewebe, so daß dieses beschichtet wird.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme zu lösen und ein Beschichtungsverfahren anzugeben, mit dem ein stabiler Filmbildungsprozeß durchgeführt wird und beide Randbereiche des Beschichtungsfilmes relativ gleichförmig und stabil gebildet werden.
  • Das obige Ziel der vorliegenden Erfindung wird mit einem Beschichtungsverfahren erreicht, bei welchem Beschichtungsflüssigkeiten, die von einem Abgabekopf abgegeben werden, als Beschichtungsfilm auf ein fortlaufend sich bewegendes Gewebe aufgebracht werden, wobei das Beschichtungsverfahren die folgenden Schritte umfaßt; Gießen von zumindest einer Schicht der Beschichtungsflüssigkeit als Beschichtungsfilm auf eine Abgleitoberfläche des Abgabekopfes entlang Führungsplatten zum Stützen beider Randbereiche des Beschichtungsfilmes; Zuführen einer Hilfsflüssigkeit, die eine höhere Oberflächenspannung und eine niedrigere Viskosität als die Beschichtungsflüssigkeit hat, auf die obere Oberfläche der Führungsplatten, Verbinden der Hilfsflüssigkeit mit den beiden Rändern des Beschichtungsfilmes, der auf der Abgleitoberfläche fließt; freies Fallenlassen des Beschichtungsfilmes, der mit der Hilfsflüssigkeit verbunden ist, entlang Randführungen, welche den Führungsplatten folgen und die beiden Rändern des freifallenden Beschichtungsfilmes, der mit der Hilfsflüssigkeit verbunden ist, stützen; und Zusammentreffenlassen des freifallenden Beschichtungsfilmes mit dem sich fortlaufend bewegenden Gewebe, so daß das Gewebe mit dem Beschichtungsfilm beschichtet wird; wobei die Hilfsflüssigkeit in dem Zuführungsschritt von einer Position in einem Abstand in Richtung der Führungsplatten von nicht mehr als 10 mm von der Grenzlinie zwischen den Führungsplatten und den Randführungen zugeführt wird.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Oberflächenspannung der Hilfsflüssigkeit größer als die des Beschichtungsfilmes, so daß der Fall nicht auftritt, daß die Hilfsflüssigkeit zur Mitte des Beschichtungsfilmes gezogen wird und so den Beschichtungsfilm instabil macht. Weiterhin gilt für die Beziehung zwischen der Oberflächenspannung &sub3; der Hilfsflüssigkeit, der statischen Oberflächenspannung &sub1; des Beschichtungsfilmes und der dynamischen Oberflächenspannung &sub2; des Beschichtungsfilmes &sub3; > &sub2; > &sub1; > , so daß ein stabiler Film gebildet werden kann. Die Hilfsflüssigkeit wird mit der Beschichtungsflüssigkeit vereinigt, bevor sie die Abgleitoberfläche verläßt. Das macht einen Ausgleich der Geschwindigkeiten möglich, bevor die Flüssigkeiten die Abgleitoberfläche verlassen, was zu einem viel stabileren freifallenden Beschichtungsfilm ohne Störung führt. Außerdem wird bei der vorliegenden Erfindung die Hilfsflüssigkeit auf die obere Oberfläche der Führungsplatte 3 von einer Position aus zugeführt, die von einer Grenzlinie 7 zwischen der Führungsplatte 3 und einer Randführung 6 durch eine Distanz von nicht mehr als 10 mm in Richtung der Führungsplatte getrennt ist, wie es in Fig. 2(A) gezeigt ist, um zu verhindern, daß die ungleichmäßigen Bereiche des Filmes sich verbreitern.
  • Weiter ist es bei dem obigen Beschichtungsverfahren vorteilhaft, wenn die Flußrate der Beschichtungsflüssigkeit, die auf jede der Führungsplatten aufgebracht wird, nicht größer als 10 cm³/min ist.
  • Bei einer Führungsplatte, die gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird hat die obere Oberfläche 4 der Führungsplatte 3 einen Neigungswinkel von θ=10º bis 80º in bezug zu der Gleitfläche 5, wie es in Fig. 2(B) gezeigt ist, um eine Hilfsflüssigkeit 2 zu den Rändern des Beschichtungsfilmes 1 auf der Abgleitoberfläche zu bringen. Zusätzlich ist der Kantenbereich der Führungsplatte 3 auf der Abgleitoberflächenseite mit einer Wand der Höhe h von 0,5 bis 5 mm senkrecht zu der Abgleitoberfläche vorgesehen. Die Höhe h und der Neigungswinkel θ können innerhalb dieser Bereiche frei gewählt werden.
  • Weiterhin haben Bereiche, wo die Führungsplatten 3 und die Randführungen 6 in Berührung mit dem Beschichtungsfilm sind, vorzugsweise die gleiche Form, um eine Störung, die im Fluß des Beschichtungsfilmes in dem Grenzbereich auftreten könnte, zu verhindern.
  • Beispiele für das Material der Führungsplatten und der Randführungen, die bei der vorliegenden Erfindung benutzt werden, umfassen rostfreien Stahl, Vinylchlorid, Acrylharz, Teflon oder ähnliches.
  • Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung die zugeführte Menge an Hilfsflüssigkeit nicht größer als 10 cm³/min gewählt, um zu verhindern, daß der ungleichmäßige Beschichtungsbereich sich verbreitert und um eine gleichmäßige Beschichtung durchzuführen.
  • Die Hilfsflüssigkeit wird kontinuierlich von einer Pumpe zur oberen Oberfläche der Führungsplatten 3 durch eine kleine Röhre geliefert, welche in der Oberfläche der Führungsplatte 3 endet.
  • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorhangbeschichtungsvorrichtung vom Gleitabgebertyp entsprechend einer Ausführungsform zur Durchführung der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2(a) bzw. Fig. 2(B) sind Drauf- bzw. Schnittansichten des Randbereiches im Bereich der Grenze zwischen einer Führungsplatte und einer Randführung der Ausführungsform zur Durchführung der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist eine vordere Schnittansicht zur Erklärung des Verfahrens zur Bestimmung der Breite wi eines ungleichmäßigen Bereiches im Randbereich eines zusammengesetzten Beschichtungsfilmes, entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Zusammenhang mit den folgenden Beispielen beschrieben.
  • (Beispiel 1)
  • Eine Alkali-behandelte Gelatinelösung (10 Gew.-%), die Natriumdodecylbenzol-sulfonat (0,15 Gew.-%) enthält, wurde mit Natriumpolystyrol-sulfonat verdickt, um eine Viskosität von 55 cp und eine Oberflächenspannung von 32 dyn/cm zu erhalten. Die so hergestellte Lösung wurde als Beschichtungsflüssigkeit benutzt.
  • Als Beschichtungsverfahren wurde ein Verfahren zum gleichzeitigen Aufbringen von drei Schichten eingesetzt, bei welchen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, die Beschichtungsflüssigkeit mit einer Rate von 0,6 cm³/cm s aus jedem der Schlitze 9a, 9b und 9c eines Gleitabgebers 8 ausgebracht wurde.
  • Als Hilfsflüssigkeit 2 wurde eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 2 cp, einer Oberflächenspannung von 37 dyn/cm und einer zugeführten Menge von 4 cm³/min eingesetzt. Als Führungsplatte bzw. Randführung wurde eine Platte, die eine Kantenbereichshöhe h von 0,5 mm auf der Abgleitoberflächenseite hat, bzw. eine Führung, die einen Winkel θ von 45º zwischen der oberen Oberfläche der Führungsplatte und der Abgleitoberfläche hat, eingesetzt.
  • Als Ort, an dem die Hilfsflüssigkeit bei einem Vergleichsbeispiel auf die obere Oberfläche der Führungsplatte aufgebracht wurde, wurde die Position B in der Fig. 1 gewählt, die oberhalb des Schlitzes für die oberste Schicht der drei Schichten, die gleichzeitig aufgebracht werden sollen, liegt. Als Ort, der als Hilfsflüssigkeitinjektionspunkt der vorliegenden Erfindung dient, von welchem die Hilfsflüssigkeit auf die obere Oberfläche der Führungsplatte aufgebracht wird, wurde die Position A gewählt, die einen Abstand von nicht mehr als 10 mm in Richtung der Führungsplatte von der Grenzlinie 7 hat, die zwischen der Führungsplatte und der Randführung liegt. Die Bereiche der ungleichmäßigen Beschichtung in den obigen zwei Fällen der Vergleichsausführungsform und der vorliegenden Erfindung wurden miteinander für jede der drei Schichten verglichen. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 und Tabelle 1 gezeigt. Die Breite wi eines ungleichmäßigen Bereiches ist die Breite von einem Beschichtungsrandbereich zu einer Position, die zu einem Dickenunterschied Δdi 1> 0,03 di (i = 1,2,3,...) der vermessenen Schicht gehört. Hier stellt di die Schichtdicke eines gleichmäßigen Bereiches der vermessenen Schicht dar. Tabelle 1
  • Wie in Fig. 3 und der Tabelle 1 gezeigt konnte bei dem Fall, bei dem die Hilfsflüssigkeit entsprechend der vorliegenden Erfindung an der Position A zugeführt wurde, der ungleichmäßige Beschichtungsbereich der drei Schichten auf einen Bereich von nicht mehr als 10 mm von dem Beschichtungsrandbereich begrenzt werden. In dem Fall jedoch, in dem die Hilfsflüssigkeit an einer Position B zugeführt wurde, ist der ungleichmäßige Bereich der drei Schichten auf einen Bereich von 27 mm von dem Beschichtungsrandbereich verbreitert.
  • (Beispiel 2)
  • Eine Alkali-behandelte Gelatinelösung (10 Gew.-%), die Natriumdodecylbenzol-sulfonat (0,15 Gew.-%) enthält, wurde mit Natriumpolystyrol-sulfonat verdickt, um eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 60 cp und einer Oberflächenspannung von 32 dyn/cm zu erhalten. Die so verdickte Flüssigkeit wurde als Beschichtungsflüssigkeit eingesetzt.
  • Als Beschichtungsmethode wurde ein Verfahren zum gleichzeitigen Aufbringen von drei Schichten unter Einsatz eines Gleitabgebers eingesetzt, bei welchem die Beschichtungsflüssigkeit aus jedem der drei Schlitze mit einer Rate von 1,3 cm³/cm 5 ausgegeben wurde.
  • Als Hilfsflüssigkeit wurde eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 1 bis 2 cp eingesetzt, die von dem obenerwähnten Ort A eingebracht wurde, wobei ihre Oberflächenspannung in drei verschiedenen Fällen geändert wurde.
  • In dem Fall, in dem die Oberflächenspannung der Hilfsflüssigkeit 30 dyn/cm ist, was kleiner als die Oberflächenspannung des Beschichtungsfilmes von 32 dyn/cm ist, ist der freifallende Beschichtungsfllm instabil. In dem Fall jedoch, bei dem die Oberflächenspannung der Hilfsflüssigkeit auf 37 und 70 dyn/cm geändert wurde, konnte der freifallende Beschichtungsfllm stabil aufgebracht werden. Dementsprechend kann ein stabiler freifallender Film durch Festlegen der Oberflächenspannung der Hilfsflüssigkeit auf einen höheren Wert als die Oberflächenspannung des Beschichtungsfilmes gebildet werden.
  • (Beispiel 3)
  • Die gleichen Bedingungen für die Beschichtungsflüssigkeit und das Beschichtungsverfahren wie in dem Beispiel 2 wurden eingesetzt. Als Hilfsflüssigkeit wird eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 2 cp und einer Oberflächenspannung von 37 dynlcm, d.h. höher als die Oberflächenspannung der Beschichtungsflüssigkeit, von dem obenerwähnten Ort A als Hilfsflüssigkeitseinbringpunkt zugeführt, wobei die Flußrate der Hilfsflüssigkeit aufeinanderfolgend auf 5 cm³/min und 20 cm³/min geändert wurde. Im Falle von 5 cm³/min war die Breite w&sub3; des ungleichmäßigen Bereiches 5 mm, jedoch in dem Fall von 20 cm³/min war die Breite w&sub3; auf 10 mm verbreitert. Die obigen Ergebnisse zeigen, daß vorzugsweise eine Flußrate der Hilfsflüssigkeit kleiner als 10 cm³/min gesetzt wird. Wie es aus den obigen Beispielen deuuich wird, kann der ungleichmäßige Beschichtungsbereich im Randbereich des Beschichtungsfilmes mit Hilfe des Hilfsflüssigkeitseinbringpunktes, der Oberflächenspannung und der Zuführmenge der Hilfsflüssigkeit entsprechend der vorliegenden Erfindung verringert werden. Es ist möglich, einen stabilen freifallenden Film aufzubauen und aufzubringen.

Claims (2)

1. Ein Beschichtungsverfahren, bei dem Beschichtungsflüssigkeiten, die von einem Abgabekopf abgegeben werden, als Beschichtungsfilm auf ein sich bewegendes Gewebe (10) aufgebracht werden, wobei das Beschichtungsverfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Aufbringen von zumindest einer Schicht einer Beschichtungsflüssigkeit als Beschichtungsfilm (1) auf eine Abgleitoberfläche (5) des Abgabekopfes entlang Führungsplatten (3) zum Stützen der beiden Randbereiche des Beschichtungsfilmes (1);
Aufbringen einer Hilfsflüssigkeit (2), die eine höhere Oberflächenspannung und eine niedrigere Viskosität als die Beschichtungsflüssigkeit hat, auf die oberen Oberflächen (4) der Führungsplatten (3);
Verbinden der Hilfsflüssigkeit (2) mit den beiden Rändern des Beschichtungsfilmes (1), der auf der Abgleitoberfläche (5) fließt;
frei Fallenlassen des Beschichtungsfilmes (1), der mit der Hilfsflüssigkeit (2) verbunden ist, entlang von Randführungen (6), welche den Führungsplatten (3) folgen und die beiden Ränder des frei fallenden Beschichtungsfilmes (1), die mit der Hilfsflüssigkeit (2) verbunden sind, stützen; und
Zusammentreffenlassen des frei fallenden Beschichtungsfilmes (1) mit dem sich bewegenden Gewebe (10), um das Gewebe mit dem Beschichtungsfilm zu beschichten;
wobei die Hilfsflüssigkeit (2) in dem Aufbringschritt von einem Ort (A) zugeführt wird, der einen Abstand von nicht mehr als 10 mm in Richtung der Führungsplatten (3) von einer Grenzlinie (7) hat, die zwischen den Führungsplatten (3) und den Randführungen (6) liegt.
2. Ein Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1, worin die Flüssigkeitsrate der Hilfsflüssigkeit (2), die auf jede der Führungsplatten (3) aufgebracht wird, nicht größer als 10 cm³/min ist.
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