DD263713A1

DD263713A1 - Verfahren zur beschichtung von bahn- oder plattenfoermigen materialien

Info

Publication number: DD263713A1
Application number: DD25391083A
Authority: DD
Inventors: Ludwig Grader; Reinhard Kaermer; Ernst-Otto Reher
Original assignee: Wolfen Filmfab Veb
Priority date: 1983-08-12
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1989-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von bahn- oder plattenfoermigen Materialien. Ziel und Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Beschichtungsverfahren mit Freifall- und Extrusionsgiessern allein durch prozesstechnische Veraenderungen der Geometrie der Benetzungslinie frei von Benetzungsfehlern zu gestalten. Das wird dadurch geloest, dass man ein Verfahren zur Beschichtung von bahn- oder plattenfoermigen Materialien mittels Freifall- oder Extrusionsgiesser, wobei ein ein- oder mehrschichtiger Fluessigkeitsvorhang als Verbindung zwischen Giesser und bahn- oder plattenfoermigem Material gebildet wird, schafft. Zur Vermeidung von Benetzungsstoerungen stellt man den Giesser so ein, dass ein ein- oder mehrschichtiger Fluessigkeitsvorhang mit einer geraden Benetzungslinie und in einem Winkel a90, der zwischen Benetzungslinie und Bewegungsrichtung des bahn- oder plattenfoermigen Materials gebildet wird, auf das bahn- oder plattenfoermige Material gebracht wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Technik, bei denen ein- oder mehrschichtige Flüssigkeitsverbände mittels Extrusions- oder Freifallbegießverfahren auf Materialbahnen aufgetragen werden, z. B. bei der Herstellung von Informationsaufzeichr.jngsmaterialien, in der Möbelindustrie und zur Herstellung von Dekorfolien, Tapeten u.a.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei den bekannten Verfahren zum Auftragen voii ein- oder mehrschichtigen Flüssigkeitsverbänden auf bahnförmige Materialien mittels Extrusions- oder Freifallgießern nach DD-AP 76381 und DE-AS 1030178 werden die Beschichtungsflussigkeiten auf einer geneigten Gleitbahn oder in einer Breitschlitzdüse als ebene Schicht vergeformt und bilden danach ein- oder mehrschichtige Flüssigkeitsvorhänge, die brückenförmige Verbindungen zwischen Gießwerkzeug und Folienbahn darstellen.

Die Beschichtungsflussigkeiten werden unter Einfluß der Schwerkraft oder einer Abzugswirkung der Unterlage giner Dehnung unterworfen und auf die bewegte Folienbahn aufgetragen.

Der Arbeitsbereich und die Güte der Beschichtung werden bei derartigen Prozessen in enischeidendem Maße vom Benetzungsvorgang, d.h. vom Auftreten charakteristischer Fehler an der als Benetzungsline bezeichneten Kontaktstelle der Beschichtungsflüssigkeit mit der Folienbahn bestimmt. Als typische Benetzungsfahler sind sägezahnförmige Alislenkungen und ein Aufreißen der Benetzungslinie und das Auftreten von Fehlstellen in der Beschichtung durch das Einsaugen von Luftbläschen bekannt.

Umfangreiche physikalische Untersuchungen zu diesen Problemen wurden am Beispiel der Benet" '.ig einer rotierenden Walze durch Wilkinson in Chemical Engineering Science 30 (1975), S. 1227 und am Beispiel eines in eine Fi issigkeit eintauchenden Bandes durch Burley und Kennedy in Journal Colloid Interfacial Science 69 (1S79), S. 74 dargestellt. Zu letzterem Problem wurde durch Blake und Ruwchak in Nature 282 (1979) 5738, S.489 experimentell eine Verschiebung dos Aufreißens der Benetzungsiinie zu höheren Geschwindigkeiten bei nicht senkrechtem Eintauchen des Bandes in die Flüssigkeit festgestellt.

Zur Vermeidung von Benetzungsstör'jngen bei Beschichtungsprozessen sind Verfahren bekannt, bei denen entweder eine Beeinflussung der Theologischen und grenzflächendynamischen Stoffeigenschaften der Beschichtungsflussigkeiten oder eine gezielte Anordnung von Einzelschichten in den Mehrschichtverbänden erfolgt.

So wird bei den Begießverfahren nach den DE-AS 1030178, DE-AS 1151173 und dem DD-AP 76386 von stofflicher Seite auf die Beschichtung eingewirkt, indem Netzmitlel in bestimmten Mengen den Begießlösungen zugesetzt werden.

Bei dem Begießverfahren nach der DE-AS 2309158 wird eine Beschichtung realisiert, indem die Schichtanordnung derart gewählt wird, daß die im Kontakt mit der Unterlage stehende Schicht eine zum Teil erheblich niedrige Viskosität aufweist als die übrigen, dem Schichtverband angehörenden Schichten. Bei den Begießverfahren nach den DE-OS 2 521608 unti DE-OS 2 820708 wird eine Beschichtung realisiert, indem der die Unterlage berührenden Begießlösung durch Zusatz von hnchpolymeren Stoffen ein scherentzähendes Theologisches Fließverhalten verliehen wird, während die übrigen Begießlösungen Newtonsches Fließverhalten höherer Viskosität aufweisen. Zusätzlich werden bei den Begießverfahren nach der DE-OS 2521G08 noch Elastizitätsmoduli und Relaxationszeiten für die der Unterlage am nächsten liegende Schicht angegeben.

In der US-PS 4001024 wird ein Begießverfahren beschrieben, bei welchem die die Unterlage berührende Begießlösung eine sehr geringe Viskosität aufweist, während die übrigen Begießlösungen erheblich höhere Viskositäten besitzen. Die Dicke der untersten Schicht wird sehr gering gehalten, und es wird eingoröumt, daß die unterste Schicht in Vermischung mit den darüberliegenden treten kann, ohne daß die weiteren den Schichtverband komplettierenden Schichten Geschieht Jngsstörungen unterworfen werden.

Bsi dem Begießverfahren nach der US-FS 609273 (BE-PS 560654) wird eine Beschichtung derart realisiert, daß aus drei ebenen Kanälen verschiedene Begießlösungen in einem Arbeitsgang aufgetragen werrien, indem die der Unterlage am nächsten liegende Schicht eine niedrige Viskosität, die darüberliegende Schicht eine hoha Viskosität i.nd die oberste Schicht eine niedrige Viskosität aufweisen.

Bei allen diesen bekannten Lösungen zur Vermeidung von Benetzungsstöriingen wird nu" auf die Beeinflussung stofflicher Eigenschaften der Beschichtungsflussigkeiten eingegangen; es werden keine Möglichkeiten zur Variation prozeßtechnischer Parameter angegeben.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, ein Verfahren zur Vermeidung von Benetzungsstörungen bei der Filmbeschichtung zu schaffen mit dem eine gute Beschichtungsaualität bei großen Beschichtungsgeschwindigkeiten ermöglicht wird.

Darlegung des Wesens dor Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Beschichtungsverfahren mit Freifall· und Extrusionsgiaßern allein durch prozeßtechnischo Veränderungen der Geometrie der Benetzungslinie frei von Benetzungsfehlern zu gestalten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man Verfahren zur Beschichtung von bahn- oder plattenförmigen Materialien mit einem Freifallgießer, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit durch Strömung auf einer geneigten Gleitbahn Ou jr mit einem Extrusionsgießer, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit in einer Breitschlitzdüse als ebene Schicht vorgeformt wird und danach einen ein- oder mcfr· "'chichtigen Flüssigkeitsvorhang als Verbindung zwischen Gießer und bahn- oder plattenförmigen! Material bilde:, jchafft. Zui Vermeidung von Seneizungsstörungen stellt man den Gießer so ein, daß ein ein- oder mehrschichtiger Flüssig! aits vorhang mit einer geraden Benetzungslinie und in einem Winkel α < 90°, dor zwischen Benetzungslinie und Bewegungsrichtung des bahn- oder plattenförmigen Materials gebildet wird, auf das bahn- oder plattenförmige Material gebracht wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß Benetzungsfehler vermieden bzw. erst bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten auftreten. Es ergeben sich damit Vorteile hinsichtlich der Beschichtungsqualitöt und der Produktivität gegenüber den herkömmlichen Beschichtungstechnologien.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

Beispiel 1

Mit dem in der Fig. 1 dargestellten Freifallbeschichtungsverfahren, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit aus dem Breitschlitzdüsensystem 1 exdrudiert wird und als frei fallender Flüssigkeitsvorhang 2, der durch die beiden Randstabilisierungen 3 in einer stabilen Lage gehalten wird, auf die bewegte Materialbahn 4 aufgelegt wird und dadurch die Beschichtung 5 ausbildet, wurde auf eine Acetatcellulosefolie eine wäßrige Gelatinelösung mit hydrophilen hochpolymeren Zusätzen mit Naßschichtdicken von 0,1 mm aufgetragen. Die Beschichtungsflüssigkeit hatte dabei eine Viskosität von 100 m Pas. Bei Beschichtungsgeschwindigkeiten unter 40m/min verlief die Benetzungslinie 6 als eine Gerade rechtwinklig zur Bewertungsrichtung der Materialbahn 4. Die in der Fig. 2 als Fall a) dargestellten Störungen der Benetzungslinie 6 und der Benetzungsfehler des Einsaugens von Luftbläschen traten bei Beschichtungsgeschwindigkeiten über 40m/min auf. Durch die in cer Fig. 3 abgebildete Veränderung der Lage des Breitschlitzdüsensystems 1 und damit des Flüssigkeitsvorhanges 2 und der Benetzungslinie 6 durch Schrägstellung auf einen Winkel α = 50° konnte ein stabile und ungestörte Benetzung bei Erhöhung der ßeschichtungsgnschwindigkeit auf 50 m/min erreicht werden.

Beispiel 2

Mit dem im 1 .Ausführungsbeispiel beschriebenen Freifallbeschichtungsverfahren wurde als Oeschichtungsflüssigkeit eine Lösung eines Polyurethan-Polyethylen-Gemi jches in Dichlorethan auf eine Acetatcellulosefolie aufgetragen. Die Viskosität der Lösung betrug bei einer Deformationsgeschwindigkeit von 10s~' 600m Pas.

Bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 35 m/min treten die in d<sr Fig. 2 als Fall b) dargestellten Benetzungsfehler auf. Eine Verschiebung dieser Beschichtungsgrenze zu Geschwindigkeiten über 50m/min gelang durch die in der Fig.3 verdeutlichte Veränderung der Lage des Breitschlitzdüsensystem 1, wobei eine Schrägstellung des Flüssigkeitsvorhangos 2 auf einen Winkel α = 50"₍ bezogen auf die Bewegungsrichtung der Materialbahn 4₍realisiert wurde.

Claims

Verfahren zur Beschichtung von bahn- oder plattenförmigen Materialien mit einem Freifallgießer, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit durch Strömung auf einer geneigten Gleitbahn oder mit einem Extrusionsgießer, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit in einer Breitschlitzdüse als ebene Schicht vorgeformt wird und danach einen ein- oder mehrschichtigen Flüssigkeitsvorhang als Verbindung zwischen Gießer unu bahn- oder plattenförmigen! Material bildet, gekennzeichnet dadurch, daß man zur Vermeidung von Benetzungsstöi ungen den Gießer so einstellt, daß ein ein- oder mehrschichtiger Flüssigkeitsvorhang mit einer geraden Benetzungslinie und in einem Winkel ο < 90°, der zwischen Benetzungslinie und Bewegungsrichtung des bahn- oder plattenförmigen Materials gebildet wird, auf das bahn- oder plattenförmige Material gebracht wird.

Hierzu
2 Seiten Zeichnungen