JPH11188299A - 移動支持体をカーテンコーティングする方法および装置 - Google Patents
移動支持体をカーテンコーティングする方法および装置Info
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- JPH11188299A JPH11188299A JP10282505A JP28250598A JPH11188299A JP H11188299 A JPH11188299 A JP H11188299A JP 10282505 A JP10282505 A JP 10282505A JP 28250598 A JP28250598 A JP 28250598A JP H11188299 A JPH11188299 A JP H11188299A
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- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
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- Y10S118/00—Coating apparatus
- Y10S118/04—Curtain coater
Abstract
および装置を提供する。 【解決手段】 液体コーティング材料で移動支持体をカ
ーテンコーティングする方法において、側方流がカーテ
ンの長さ方向に対して横方向で、側方ガイドの前壁面に
対して平行に供給される。側方ガイド上の液体薄膜の供
給が、その表面速度が側方ガイドに沿った任意のポイン
トでカーテンの落下速度に等しくなるように行われる。
この方法を実施する装置は、液体供給源とカーテン側面
との間に配置した多孔性プレートを包含する。これによ
り、縁部の影響による任意の外乱なしに一定のコーティ
ングを確保できる。
Description
で移動支持体をカーテンコーティングする方法であっ
て、案内されるカーテンの両側に側方流が加えられ、カ
ーテンの幅が支持体上のコーティングの幅よりも大き
く、側方流がカーテンの長さ方向に対して横方向でかつ
側方ガイドの前壁面に対して平行に供給される方法に関
する。本発明はさらに、この方法を実施する装置であっ
て、カーテンのための2つの側方ガイドと、この側方ガ
イドの後壁に対して平行に前記液体薄膜を供給すること
のできる装置と、液体薄膜の抽出を行う装置とを包含す
る装置に関する。
パ特許公開第0 740 197号に記載されている。これに開
示されている平らなガイドは従来技術にある種の進歩を
与えているが、なお欠点を有する。カーテンが形成され
るポイントから、カーテンの落下速度は重力により落下
方向に連続的に増大する一方、側方ガイドに沿って流れ
落ちる液体薄膜では重力が連続的な加速の原因となら
ず、液体薄膜の表面速度が内部摩擦のために或る一定の
値をとる。カーテンが側方ガイドと衝突したときに、た
だ1つのポイントでのみ2つの速度を一致させることが
できるが、局部的なひずみ、絞りによりカーテンの安定
性が低下することになる。コーティング溶液は液体コー
ティング材料に反応するある種のコーティング溶液であ
ってもよい。
題の1つは、安定したカーテンの維持、特に表面張力に
よるカーテンの収縮を防ぐのに必要な側方ガイド付近で
の安定したカーテンの維持にある。
は、カーテンの幅がコーティング済みの支持体の幅より
も小さい場合、特に問題である。
号による側方カーテンガイドの別の形態を使用すること
ができる。このヨーロッパ特許0 414 721号には、側方
ガイドが真っすぐなバーからなる線形装置を記載してい
る。線形の側方ガイドの欠点は、液体カーテンの落下カ
ーブが粘度、表面張力、体積流量、カーテンを形成する
注入リップの幾何学的デザイン、重力成分の方向に対す
るカーテンの初期速度方向など種々のパラメータに依存
するということである。たいていの場合、カーテンの落
下カーブは線形ではなく、上記パラメータの1つが変わ
った場合、用途毎に変わる。
よる平らな側方ガイドはこの欠点を持たないが、上述し
たように他の欠点を有する。ヨーロッパ特許公開第0 73
7 521号も、ほぼ平らな側方ガイドを記載しているが、
ここでも同様に湿潤用液体が上から供給され、カーテン
のある部分から縁を分離する装置が必要である。
鑑みて、本発明の目的は、カーテンの安定性を高めるこ
とのできる方法および装置を提供することにある。
上の液体薄膜の供給が、その表面速度が側方ガイドに沿
ったあらゆるポイントでカーテンの落下速度に等しくな
るように行われる方法および多孔性プレートが液体供給
源とカーテン側面との間に配置されている装置によって
達成される。
発明をより詳しく説明する。
カーテンのどこでも外乱の推進速度よりも大きいときに
確保される。この条件が満たされるならば、生じる可能
性のある外乱が上方へ、すなわち、カーテンの落下方向
に抗して伝播することができず、洗い落とされる。理論
的な考察に基づいて、カーテンの安定性は、特に、 −高い表面張力、 −薄いカーテンおよび −カーテンの低い落下速度 によって損なわれると結論付けできる。
のは、主として、側方カーテンガイド付近である。これ
は、カーテンが側方ガイドを湿潤させる作用により局部
的に絞られるからであり、また、カーテンの落下速度が
側方ガイドによって低下させられるからである。
0 740 197号によれば、液体薄膜を平らな側方ガイドへ
送ることによってこれらの欠点を解決することを試みて
いる。こうすれば、カーテンが固定の、すなわち、強く
減速する壁に衝突することはなく、下降する液体薄膜の
形をした移動する壁に衝突する。しかしながら、以下の
欠点が残る。
テンが形成されるポイントから落下方向に連続的に増大
する。すなわち、
ちる液体薄膜において、重力は連続的な加速の原因とは
ならず、内部摩擦により、液体薄膜の表面速度は以下の
式に従って一定の値をとる。
したとき、ただ1つのポイントでのみ2つの速度を一致
させることができる。側方ガイドに沿った他の全ての部
位で、2つの速度は異なる。その結果、カーテン縁に局
部的なひずみ、絞りが生じ、カーテンの安定性が低下す
ることになる。
によれば、側方ガイドは切断刃によって下端で終わって
いる。この切断刃はカーテンの境界領域を切り取り、カ
ーテンは液体薄膜と一緒に抽出され、コーティング溶液
の損失が生じ、これがかなりコストを高める可能性があ
る。別の特に否定的な影響は、切断刃(カーテンの落下
方向におけるその長さは限られ、かつ数ミリメートルの
範囲にある)が固定壁の形で側方境界となり、これが移
動する支持体ウェブからの多くの外乱にさらされるまさ
にその位置でカーテンを減速させる。したがって、切断
刃もカーテンの安定性を低下させる原因となる。
る。すなわち、平らな側方カーテン・ガイド上の液体薄
膜の性質によってその表面速度が側方ガイドに沿った任
意のポイントでのカーテンの落下速度に等しくなり、し
たがって、カーテンの局部的なひずみ、絞りがないとい
う事実によってカーテンの安定性を高めるのである。ま
た、カーテンの下方部分にそれの下降を減速させる可能
性のある切断刃の形の固定壁がないということにより、
カーテンの安定性を高めることができる。
ート3、4間に配置され、チャンネル15を形成する多
孔性プレート2、吸引スリット5および支持体ウェブ6
を示している。図2において、カーテンは2つの矢印7
で示してあり、水薄膜8も示してある(図3も参照)。
さらに、水供給源9と、吸引スリット5に通じる真空管
路10も示してある。さらに、側方ガイドの後壁16の
一部が示してあり、そこに供給源9が設けてある。
好ましくは、水は垂直に流下する。この液体の温度はカ
ーテンのコーティング溶液の温度と等しくなければなら
ない。
ル15の幅(図1参照)は、落下カーブに依存してカー
テンが妨害なしに液体に付着できるように選ばなければ
ならない。好ましくは、10〜20mmの範囲である。
の厚さよりもいくぶん大きくなければならない。すなわ
ち、0.2〜0.4mm、好ましくは、0.5〜3.0
mmの範囲である。
の全長にわたって多孔性材料で作ってあり、これを通し
て液体が流れ、側縁に液体薄膜を形成する。こうして得
られた液体薄膜は流れる方向に沿って液体を全て一定に
供給し、その結果、液体薄膜の厚さが頂部から底部に向
かって連続的に増大する(図3も参照)。
その厚さHpは側方ガイドの全長にわたって変わる。液
体は供給源9から多孔性プレートに供給される。この供
給源は、側方ガイドの全長にわたって多孔性プレート2
の背後に配置されている。この供給源は図示しない液体
供給システム、たとえば、ポンプを備えたタンクに接続
してある。
計しなければならない、すなわち、その任意のポイント
のところで、精密な量の液体がプレートを通って流れ、
液体薄膜の下降表面速度がプレートの反対側に生じるの
を可能とし、これがカーテンの連続的に増大する落下速
度に正確に一致することができるように設計しなければ
ならない。
に関して、プレート厚さは以下の考察に基づいて計算で
きる。
の液体薄膜の体積流量/チャンネル幅の増加は、多孔性
プレートを通って基準体積に流入する体積流量/チャン
ネル幅に正確に一致する。しかしながら、後者の体積流
量は、多孔性プレートを通る流量と制御体積の高さdx
との積に等しい(図3参照)。
assmann, Physikalische Grundlagen der Verfahrenste
chnik, 1970, Sauerlaender, Aarauに従って計算するこ
とができる。
速度についての項を等式化した場合、液体薄膜のチャン
ネル幅あたりの体積流量についての式が長手方向座標x
の関数として得られる。
量で等式化すると、xの関数としての多孔性プレートの
厚さについての式が次のように得られる。
ている液体および多孔性材料の性質ならびに多孔性プレ
ートの背後の液体圧力p0に依存する。この液体圧力は
プレートの最小厚さを決める。プレートに沿った距離お
よび液体圧力p0へのプレート厚さの依存度が図4に例
示してある。
プレート背後の液体圧力の場合、多孔性プレートの厚さ
は、たとえば、150mmの側方境界の長さにわたって
約2mm〜約8.7mmの範囲である。
ておらず、良好な湿潤性の固体材料で作ってある。チャ
ンネルのこの下部は下方部分13と上方部分14とから
なる。上方部分のカーテン側の表面17は垂直方向に対
してやや傾いており、カーテンの安定性を高める。傾斜
角度は好ましくは1度〜5度の範囲である。
ところには、吸引スリット5が設けてあり、この吸引ス
リットは液体流に対して横方向にチャンネル全幅を横切
って延びている。この吸引スリットは、高さが0.1〜
1.0mm、好ましくは、0.3〜0.5mmの範囲で
あり、多孔性プレートを通って流れる液体を抽出し、ま
た、少量のカーテン液体も抽出することができる。
体の分離は、吸引スリットの下縁12で行われる。この
下縁は吸引スリットの下方部分12の端に位置してお
り、この下方部分の下面18は水平方向に対して1度〜
60度、好ましくは、45度〜60度の角をなす。吸引
スリットの下縁12はさらに、吸引スリットの上方部分
14から、0〜5mm、好ましくは、1〜3mm突出し
ている。この突出する縁は側方液の衝突面として作用
し、側方液の抽出をより容易にすることができる。
13の幾何学的形状にある。特に、この部分は、幅の狭
いギャップを形成するように支持体表面に対して平行に
延びていてはいけない。このようなギャップでは、カー
テンの液体あるいはコーティング済みの薄膜からの液体
が毛管作用によって吸い込まれ、コーティング済みの縁
の品質を損なったり、さらには一定のコーティング過程
を維持するのを不可能にするおそれすらある。
上方で、0.1〜1.0mm、好ましくは、0.3〜
0.5mmの距離のところに配置する。この短い距離に
より、下縁から外れたときにカーテンが大きな縁バルブ
を形成するのを防ぐことができる。
側面図である。
流れを示す図である。
プレートの厚さを示すグラフである。
Claims (9)
- 【請求項1】 案内されるカーテンの両側に側方流が加
えられ、カーテンの幅が支持体上のコーティングの幅よ
りも大きく、側方流がカーテンの長さ方向に対して横方
向でかつ側方ガイドの前壁面に対して平行に供給され
る、液体コーティング材料で移動支持体をカーテンコー
ティングする方法において、側方ガイド上の液体薄膜の
供給が、その表面速度が側方ガイドに沿ったあらゆるポ
イントでカーテンの落下速度に等しくなるように行われ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法において、前記供給
が多孔性プレートを通して行われ、この多孔性プレート
の厚さが液体薄膜の必要な表面速度を決めることを特徴
とする方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の方法において、前記プレ
ートの厚さを、カーテンの落下速度を液体薄膜の表面速
度と等式化することによって計算し、チャンネル幅(Q
f)あたり体積流量について得られた項をxで微分し、
多孔性プレート(Vp)によって流量で等式化する、す
なわち、 【数1】 【数2】 ここで、 Vp=多孔性材料における流量 Δp=多孔性プレートを横切る圧力降下 Hp=多孔性プレートの厚さ μ=多孔性材料を通って流れる液体の粘度 ε=多孔性材料の多孔度 S=多孔性材料の体積あたりの面積 さらに、ここで、 【数3】 であることを特徴とする方法。 - 【請求項4】 カーテンのための2つの側方ガイドと、
これら側方ガイドの後壁に対して平行に前記液体薄膜を
供給することのできる装置と、液体薄膜の抽出を行う装
置とを包含する、請求項1記載の方法を実施する装置に
おいて、多孔性プレートが液体供給源とカーテン側面と
の間に配置されていることを特徴とする装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の装置において、前記多孔
性プレートが前記側方ガイドのほぼ全高にわたって延び
ており、その厚さが、 【数4】 で表されることを特徴とする装置。 - 【請求項6】 請求項4記載の装置において、前記液体
薄膜を運ぶチャンネルが、前記多孔性プレートと、それ
に続く部分とによって形成され、この部分が底面として
作用する非多孔性材料および2つの長手方向に延びる境
界プレートからなり、チャンネルの底面の幅が10〜2
0mmの範囲にあり、チャンネルの深さが0.2〜4.
0mmの範囲にあることを特徴とする装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の装置において、チャンネ
ルの下方部分に吸引スリットが配置してあり、このスリ
ットが下方部分と上方部分とからなり、下方部分の縁が
突出しており、上方部分のカーテン側の表面ならびに下
方部分の下面および縁の両方が水平方向に対して傾斜し
ていることを特徴とする装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の装置において、上方部分
のカーテン側の表面が垂直方向に対して1度〜5度に傾
斜しており、下方部分の下面ならびに前記縁が水平方向
に対して1度〜60度、一層詳しくは、45度〜60度
の角をなし、前記縁が0〜5mm、一層詳しくは1〜3
mm突出していることを特徴とする装置。 - 【請求項9】 請求項7記載の装置において、前記吸引
スリットの高さが0.1〜1.0mm、一層詳しくは、
0.3〜0.5mmの範囲であり、吸引スリットの前記
縁と支持体ウェブの間の距離が0.1〜1.0mm、一
層詳しくは、0.3〜0.5mmの範囲にあることを特
徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
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