DE2159343A1

DE2159343A1 - Verfahren zur Herstellung von mit Kapseln beschichteten Folien

Info

Publication number: DE2159343A1
Application number: DE19712159343
Authority: DE
Inventors: Masao; Saeki Keiso; Fujinomiya Shizuoka Kanda (Japan)
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-11-30
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1972-06-22
Also published as: BE776016A; DE2159343B2; GB1337345A; AU3630571A; AU460162B2; FR2124031A5; CA939980A; US3897578A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NiEMANN DR. M. KÖHLER DlPL-ING. C GERNHÄRDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 55547« 8000 MÖNCHEN 15,

TELEGRAMME:KAR?ATENT NUSSBAUMSTRASSE10

¥ 40 862/71 - ³⁰· ^November 1971

Fuji Photo Film Co., Ltd. Ashigara-Kamigun, Kanagawa (Japan)

Verfahren zur Herstellung von mit Kapseln "beschichteten Folien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Kapseln beschichteten Folien; sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer aus kleinen Kapseln bestehenden Beschichtungsmasse auf einen sich bewegenden Träger;

Die kleinen Kapseln, welche die mit Kapseln beschichteten Folien aufbauen, zerbrechen durch Druck leicht, so daß bisher ein Luftrakelbeschichter, bei dem der Druck nicht direkt auf die -Kapsel einwirkt, als Beschichtungshilfsmittel zum Aufbringen von Mikrokapselzusammeiisetzungen auf sich bewegende Träger verwendet worden ist (vgl. z.B. die US-Patentschriften 5 186 und 5 472 674 sowie die britische Patentschrift 1 176 469). Bei einer solchen konventionellen Beschichtungsvorriehtung müssen jedoch BeSchichtungsmassen mit niedrigem Feststoffgehalt und niedriger Viskosität verwendet werden, so daß beim Abmessen (Dosieren) durch Herunterblasen der überschüssigen Beschichtungsmasse mit einem Luftstrahl von dem Luftrakelbeschichter die Beschichtungsmasse in Form von feinen Teilchen v/eggeblasen wird. Diese Teilchen verunreinigen das £?pitze Ende der Luft-

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rakelklinge (air doctor blade) und führen dazu, daß auf der beschichteten Oberfläche Beschichtungsstreifen erzeugt werden. Um dies zu verhindern, ist eine häufige Reinigung erforderlich, wodurch die Beschichtung unterbrochen werden muß, so daß die Produktionsrate beträchtlich abnimmt.

Wie weiter unten näher beschrieben wird, ist zwar die Erhöhung des Feststoffgehaltes der Beschichtungsmasse erwünscht, jedoch nimmt die Viskosität der Beschichtungsmasse durch Erhöhung des Peststoffgehaltes der Beschichtungsmasse zu, so daß zum Abmessen einer vorherbestimmten Beschichtungsmenge der Druck des Luftstrahles erhöht werden muß, wodurch das Verspritzen der die Hakelklinge verunreinigenden überschüssigen Beschichtungsmasse. erhöht wird, so daß eine häufigere Reinigung erforderlich wird. Dies verhindert eine Erhöhung des Feststoffgehaltes der Beschichtungsmasse und es muß eine Beschichtungsmasse mit einem niedrigen Feststoffgehalt verwendet werden. Demgemäß ist eine große Trocknungsvorrichtung erforderlich, um eine große Menge Wasser zu entfernen, die ihrerseits viel Raum und übermäßige Investitions- und Betriebskosten erfordert» Da die Trocknungsvorrichtung groß ist, ist außerdem der Weg des Trägers während seiner Bewegung lang und durch Brechen des Trägermaterials geht eine große Menge desselben verloren, was zu einer Abnahme der Produktionsrate führt.

Die vorliegende Erfindung, durch welche die oben genannten Nachteile beseitigt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß dabei eine Beschichtungsvorrichtung verwendet wird, die eine Beschickungseinrichtung zum Aufbringen einer überschüssigen Menge der Beschichtungsmasse auf einen Träger und eine Rakel oder einen Meßstab bzw. Dosierstab (metering bar) aufweist, der zum Messen und zum Gleichmachen der Beschichtungsmasse dient, so daß eine aus kleinen Kapseln bestehende Beschichtungsmasse auf einen laufenden Träger aufgebracht wird.

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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer hochviskosen Kapselbeschichtungsmasse mit einer hohen Dichte auf einen Träger anzugeben. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Beschichtungsvorrichtung für eine Kapselbeschichtungsmasse anzugeben, durch welche die Beschichtungsmasse durch das Sprühen eines Luftstrahls nicht verspritzt wird, wodurch eine kontinuierliche Beschichtung erzielt werden kann. Ein 7/eiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Beschichijungsvorrichtung für eine Kapselbeschichtungsmasse anzugeben, in der eine kleine Trocknungseinrichtung verwendet wird und in der der für die Installation der Maschine erforderliche Raum klein wird, wodurch die Investitions- und Betriebskosten merklich gesenkt werden kommen. Weitere Ziele der Erfindung gehen ams der folgenden Beschreibung hervor.

Bie Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beilie genden Zeichnungen näher erläutert» Dabei zeigen

die figuren Λ bis 4 Ausführungsformen der Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet istf

die figuren 5 und 6 elektronenmikroskop is ehe Photographien von Mikrokapselbeschichtungsoberflächen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurden.

Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß die oben angegebenen Ziele und weitere Ziele erreicht werden können,, wenn man eine Beschichtungsvorrichtung verwendet, die mit einer Beschiehtungseinrichtung zum Aufbringen einer überschüssigen Beschich-

ist,

tungsmasse auf einen Träger versehen / wenn die aus feinen Partikeln bestehende Beschichtungsmasse auf einen laufenden Sräger aufgebracht wird, wobei die Beschichtungseinrichtung in Kombination mit einer Rakel oder einem Meßstab verwendet wird.

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Im allgemeinen wird bei den Beschickungsvorrichtungen, die als Klingenbeschichter oder Meßstabbeschichter bekannt sind, die überschüssige Beschichtungsmasse auf dem Träger abgekratzt, indem man eine mechanische Einrichtung direkt auf die auf den laufenden Träger aufgebrachte Beschichtungsmasse preßt. Diese Einrichtungen können so gestaltet sein, daß sie für die Verwendung einer hochkonzentrierten, hochviskosen Beschichtungsmasse geeignet sind, jedoch liefert der Klingenbeschichter und der Heßstabbeschiehter eine übermäßige Scherspannung auf der Beschichtungsmasse bei dem Verfahren der Abmessung überschüssiger Mengen an Beschichtungsmasse. Eine solche Vorrichtung wird nicht als Beschichtungsvorrichtung für Beschichtungsmassen verwendet, die aus feinen Kapseln besteht, die durch den Druck leicht zerbrochen werden, so daß Luftmesserbeschichter, welche die vielen oben erwähnten Nachteile haben, in großem Umfange verwendet werden.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, eine vorherbestimmte Menge der Beschichtungsmasse trotz der hohen Scherkraft, die durch die Klingenbeschichter und Meßstabbeschichter ausgeübt wird, auf einen laufenden Träger aufzubringen, ohne daß die kleinen Teilchen zerbrochen werden. Bei der Verwendung einer Beschichtungsmasse, die erfindungsgemäß zerbrechbare Teilchen enthält, muß zur Erzielung einer höchst vorteilhaften Beschichtbarkeit der Peststoffgehalt in der Kapselbeschichtungsmasse etwa 20 bis etwa 80 % betragen und die Viskosität muß innerhalb des Bereiches von 50 bis 50 000 cP liegen. Beispiele für Verfahren zur Herstellung solcher feiner Kapselmassen werden nachfolgend aufgezählt, die vorliegende Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt (alle Viskositäten wurden bei 25°C gemessen). Es sei darauf hingewiesen, daß die genaue Größe der gewählten Mikrokapseln nicht besonders kritisch ist, der Fachmann weiß jedoch, daß eine solche Größe bevorzugt ist, die, üblicherweise durch den Durchmesser ausgedrückt", we-

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— fäals etwa 100 u, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 50 |i beträgt.

(1) Phasenabtrennungsverfahren von einer wäßrigen Lösung (US-Patentschriften 2 800 457 und 2 800 458), bei der im allgemeinen die Koazervation von hydrophilen Kolloidsols angewendet wird;

(2) Grenzflächenpolymerisation (bekanntgemachte japanische Patentanmeldungen 19 574/1963, 446/1967 und 771/1967 sowie die britischen Patentschriften 867 797, 950 443, 989 264 und 1 091 076).

Der Kapselwandfilm wird zunächst in- Gegenwart eines Monomeren des Ausgangskondensats (bei dem es sich um die erste, den Wandfilm bildende Substanz handelt) hergestellt in einer öligen Flüssigkeit, die darin enthalten sein soll. Das fertige Poly- ·. merisat zur Bildung der Wandfilmsubstanz der Mikrokapseln ist in der ersten Stufe nicht vorhanden. Dann wird eine zweite wandfilmbildende Substanz, die mit der ersten wandfumbildenden Substanz reagieren kann, in einem polaren Lösungsmittel gelöst, das sich mit der öligen Flüssigkeit nicht mischt, wonach die Polymerisation der ersten wandfilmbildenden Substanz und der zweiten wandfilmbildenden Substanz an der Grenzfläche der öltröpfchen der öligen Flüssigkeit und des polaren Lösungsmittels durchgeführt wird unter Bildung eines Wandfilmes;

(3) ein Verfahren, bei dem ein Monomeres in öltropfen polymerisiert wird (vgl. die bekanntgemachte japanische Patentanmeldung 9168/1961); nach dem Auflösen von Verbindungen mit Doppelbindungen, wie z.B. Acry!verbindungen, Styrol, Vinylacetat, in öltropfen wird unter Verwendung von Peroxyden als Katalysator eine radikalische Polymerisation durchgeführt unter Bildung von in Öl unlöslichen Polymerisaten;

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(4) Schmel zdisper s ionskühlverf ahren (vgl. die britischen Patentschriften 952 807 und 965.07*)ϊ eine stabilisierende Substanz, die bei Kormaltemperatur fest und in der Wärme flüssig ist, wird als Kapselwandfilm verwendete gewöhnlich wird ein Wachs oder ein thermoplastisches Harz verwendet;

(5) Sprühtrocknungsverfahren (vgl. die US-Patentschrift

3 111 407 und die britische Patentschrift 930 422)·, feste Teilchen oder Flüssigkeiten werden in einer Polymerisatlösung emulgiert und dispergiert, die in einen Sprühtrockner eingeführt wird} sofort wird die dispergierte Flüssigkeit in Form von kleinen £eilchen aus dem Zerstäuber ausgetrieben und die darin enthaltenen Substanzen werden von dem Polymerisat umgeben;

(6) inneres Akkumulationsverfahren (vgl. die bekanntgemachten Japanischen Patentanmeldungen 38 087/1968 und 69 448/1969).

In diesen Verfahren werden die gleichen oder verschiedene Arten von Verbindungen, die durch gegenseitige Umsetzung in öl unlösliche, hochmolekulare Substanzen bilden, in einer öligen Flüssigkeit in Gegenwart eines niedrigsiedenden Lösungsmittel oder einer polaren Flüssigkeit, die eine kontinuierliche Phase bildet, und eines damit verträglichen polaren Lösungsmittels gelöst und nach dem Dispergieren und Emulgieren des Produktes in der die kontinuierliche Phase bildenden polaren Flüssigkeit wird das System erhitzt, um die den Wandfilm bildende Substanz auf die Oberfläche der ölteilchen zu übertragen, wonach die das Material mit dem hohen Molekulargewicht bildende Reaktion an der Oberfläche der ölkörnchen abläuft unter Bildung des Wandfj^lmes. .

Die Mikrokapselbeschichtungsflüssigkeit, die nach den oben beschriebenen Verfahren erhalten wird, wird durch Einengen,

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Zentrifugenabscheidung, Sprühtrocknen, Verdünnung, eine Kombination dieser Verfahren und erforderlichenfalls durch Zugabe eines Viskositätsverstärkungsmittels so eingestellt, daß sie einen Feststoffgehalt von etwa 20 bis etwa 80 % und eine Viskosität von 50 bis 50 000 cP aufweist. In diesem Falle ist es auch möglich, die Beschichtungseigenschaft der Kapselbeschichtungsmasse durch Zugabe eines wasserlöslichen Bindemittels, einer Kunstharzemulsion usw. zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine wie oben beschrieben hergestellte Beschichtungsmasse aus Mikrokapseln mit Hilfe einer Beschichtungsvorrichtung, die eine Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer überschüssigen Menge der Beschichtungsmasse auf den Träger und eine Rakel oder einen Meßstab zum Abmessen und Gleichmachen der Beschichtungsmasse aufweist, auf einen laufenden Träger aufgebracht wird.

Die erfindungsgemäße Beschickungsvorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht eines Klingenbeschichters vom Becken-Typ, der ein repräsentativer Vertreter eines Klingenbeschichters ist. Der Klingenbeschichter vom Becken-Typ besteht aus einer mit Kautschuk überzogenen Stützwalze 5» welche die zu beschichtende Trägerfolie festhält, einem aus einer flexiblen Klinge 1 und einem Stützrahmen 2 bestehenden Beschichter, der die Beschichtungsmasse festhält durch Bildung eines Reservoirs zwischen der Klinge 1 und der Stützwalze 5 (oder, falls vorhanden, dem laufenden Träger 6) und einer Leitung 4- zur Einführung der die Mikrokapseln enthaltenden Beschichtungsmasse in das von dem Beschichter und dem laufenden Träger, der von der Sützwalze festgehalten wird, gebildete Flüssigkeitsreservoir 3. Die Leitung 4 kann auch als Überlauf dienen, um den Flüssigkeitsspiegel dos Flüssigkeitsreservoirs 3 konstant zu halten. Der

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Mechanismus ist so angeordnet, daß die laufende Trägerfolie 6, durch den an dem Beschichtungsmassenreservoir 3 erzeugten Flüssigkeitsdruck beschichtet wird und eine vorherbestimmte BeSchichtungsmenge erhalten wird, indem man die durch das Pressen der Klinge 1, welche den Überzug auf der Trägerfolie 6 bildet, erzeugte Kraft teilt.

Ein anderer Typ eines Klingenbeschichters ist in der Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung dargestellt und das ist ein Typ für einen Brunnen-Klingenbeschichter. In der Fig. 2 wird eine aus Mikrokapseln bestehende Beschichtungsmasse einer Beschichtungseinrichtung 12 in der Beschichtungsanordnung zugeführt durch Anlegen eines Druckes mittels einer Pumpe, wodurch ein Überschuß an Beschichtungsmasse, die aus gleichmäßigen, kleinen Mikrokapseln besteht, durch den Schlitz 13 der Beschichtungseinrichtung 12 unter Druck extrudiert wird, wonach die Beschichtungsflüssigkeit auf die laufende Trägerfolie 6 aufgebracht wird, die von der mit Kautschuk überzogenen Stützwalze 11 festgehalten wird. Die an der Beschichtungseinrichtung 12 übergelaufene Beschichtungsflüssigkeit tritt in eine Überzugsmassen-Auffangschale 14· ein und wird zurückgewonnen; Die mit Hilfe der Beschichtungseinrichtung 12 auf die laufende Folie 6 aufgebrachte Beschichtungsmasse wird gemessen bzw. dosiert, indem man eine durch den Träger 16 (der in der Nähe der Beschichtungseinrichtung 12 angeordnet ist) festgehaltene flexible Klinge 17 gegen die zu beschichtende laufende Trägerfolie 15 preßt, die von einer Stützwalze 11 festgehalten wird, wodurch eine gleichmäßig beschichtete Oberfläche erhalten wird·

Außer dem Klingenbeschichter vom Becken-Typ und dem Klingenbeschichter vom Brunnen-Typ gibt es noch eine Reihe von Klingenbeschichtern anderer Typen, wie z.B. den "Flexiklingen"-Beechichter, den Beschichter mit einer "überfluteten Spaltklinge¹¹ und der Klingenbeschichter in der erfindungsgemäßen Beschich-

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tungsvorrichtung umfaßt alle diese Einrichtungen, die alle durch das gemeinsame Merkmal der Aufbringung eines Überschusses an Mikrokapseln enthaltender Beschichtungsmasse auf eine laufende Trägerfolie und Anpressen einer gegenüber der Trägerfolie befestigten Klinge an die beschichtete Oberfläche der mit einer Beschichtungsmasse überzogenen Trägerfolie gekennzeichnet sind, wodurch die Beschichtungsmasse gemessen bzw. dosiert und hinsichtlich ihrer Dicke gleichgemacht wird.

Obwohl die BeSchichtungsmenge durch Einstellung der auf die Beschichtungsmasse auf der Trägerfolie einwirkenden Scherkraft reguliert werden kann, muß die auf die die Beschichtungsmasse aufbauenden Mikrokapseln einwirkende Scherkraft derart sein, daß dadurch die Mikrokapseln nicht zerbrochen werden. Die auf die Beschichtungsmasse einwirkende Scherkraft kann je nach der Laufgeschwindigkeit der Trägerfolie, der Dicke und der Qualität des Klingenmaterials, der Länge der Klinge, dem Befest igung swinkel der Klinge und der Härte der Stützwalze und außerdem durch Verändern des Pest stoff gehalt es und der Visko*· sität der Mikrokapseln-Besehiehtungsmasse variiert werden. Die Bedingungen, unter denen die Mikrokapseln nicht zerbrechen, können leicht auf an sich bekannte Weise festgelegt werden. In dieser Hinsicht ist die Größe der Mikrokapseln nicht beschränkt, sie liegt jedoch vorzugsweise unterhalb 100 Mikron.

Nachfolgend wird eine andere erfindungsgemäße BeSchichtungsvorrichtung beschrieben, die sich auf einen Meßstabbeschichter (metering bar coater) bezieht, bei dem ein runder Stab, der so befestigt ist, daß er sich quer zur Laufrichtung der Folie erstreckt, auf die Beschichtungsoberflache der laufenden Trägerfolie, die mit einer Beschichtungsmasse aus Mikrokapseln überzogen wird, aufgelegt wird. Eine solche Vorrichtung dient auch dazu, die Beschichtungsoberflache zu dosieren, und gleichzu-

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Bachen wie im Falle der Bakeln.

In der ?ig. 3 der beiliegenden Zeichnung ist ein anderer Typ eines Meßstabbeschichters dargestellt, bei dem eine Mikrokapsel-Beschichtungsmasse in ein Ilüssigkeitsreservoir 21 eingeführt wird, ein Meßstab 24 mit einem kleinen Durchmesser, der von einem Träger 25 gestützt wird, der sich in der Nähe einer Auftragswalze 22 befindet, auf die beschichtete Oberfläche der Trägerfolie aufgelegt wird, wobei der Heßstab 24 in umgekehrter Richtung zur Laufrichtung der Trägerfolie 23 rotiert, wodurch ii> erschüssige Beschichtungsmasse abgekratzt und die beschichtete Oberfläche gemessen und gleichgemacht wird. Die durch den Heßstab 24 abgekratzte Kapaelbeachiehtungsmasse gelangt in ein Flüssigkeit sreservo ir 21 und wird an der Auslaßöffnung 26 zurückgewonnen. Eine Tor der.Auftragswalze 22 angeordnete Walze 2? ist eine Stützwalze, die dazu dient, die Trägerfolie mit der Auftragswalze 22.in Kontakt zu bringen. Die auf der Bückseite des Maßstabes 24 angeordnete Walze 28 dient dazu, den Kontaktwinkel zwischen der Trägerfolie und de« Heßatab 24 festzulegen. Der Meßatab 24 kann ein runder Stab «it eines Durchmesser von weniger als 50 sub, 4er mit einer glatten, harten Chromoberfläche versehen ist, insbesondere ein Stab mit einem Durchmesser zwischen 3 und 5 ffl* sein« Außerdem ist der Heßatab vorzugsweise mit einem Draht umwickelt und ea iat MÖglioh, die Beschichtungsmenge durch Auswahl der QrSBe dea Drahtes »u Indern.

Die Jig. 4 der beiliegenden Zeichnung zeigt eines» weiteren Typ eines Heßatabtoeachichtera, bei deal eine aua Hikrokapaaln bestehende Beachiehtungsmaas« durch die Beachicbtungaflüaaigkeitaeinführungsöffnung 31 in das yiüaaigkeitareaervoir 32 eingeführt und durch den Auslaß 33 entfernt wird* Die Seschichtungamaase wird von der in die Beacbichtungamasse eingetauchten Auftragawalze 34 aufgenommen und durch Senken der Stützwalze 35 wird die laufende Trägerfolie 36 mit der Auftragswalze 34 i» lontakt gebracht, wodurch eine überachüaaiie Hangt an Hikrokapatln-Beeahich-

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tungsmaBse auf die Folie übertragen wird. Die überschüssige Beechichtungsmasae wird durch einen Meßstab 58 dosiert bzw, gemessen, der bo angeordnet ist, daß er mit der mit Mikrokapseln beeehichteten Oberfläche der Trägerfolie in Kontakt steht, die von einer Bütewalze 37 getragen wird, die in der Nähe der Auftragswalze 34 angeordnet ist. Der ließstab 38 ist vorzugsweise ein runder Stab nit einem Durchmesser von weniger als 50 mm, insbesondere ein runder Stab mit einem Durchmesser von 3 bis 15 sun, der «it einer glatten, harten Ohromschicht versehen ist· Außerdem ist der Meßstab vorzugsweise mit Draht umwickelt, um eine noch gleichmäßigere Beschichtung zu ermöglichen und es ist möglich, die Beschichtungsmenge durch Auswahl der Größe der Drahtwicklung eu variieren. Der Dosierstab (metering bar) 38 kann fest sein, man ersielt jedoch eine besonders wirksame Dosierung und Nivellierung, wenn er in Gegenrichtung zur Laufrichtung der Trägerfolie 36 rotiert. Der Dosierstab 38 wird durch einen flexiblen Klingenhalter 39 gestützt, der quer tür Trägerfolie befestigt ist, wobei die Klinge 39 durch einen Halterungsrahmen 40 befestigt ist. Durch Bewegen des Halterungsrahmens 40 ist es abglich, den Druck des Dosieretabes 38 auf der Beschichtungsflüsßigkeit auf der durch die Stützwalze 37 getragenen Folie zu ändern* Die durch den Dosierstab 38 abgekratzte, aus Kapseln bestehende Beschichtungsmasse 41 wird in einem Flüssigkeitssammler 42 gesammelt und durch den Auslaß 43 zurückgewonnen·

Vie aus der obigen Erklärung hervorgeht, handelt es sich bei dem Dosierstab-Beschichter (Meßstab-Beschichter) um einen Typ einer Beschickungsvorrichtung, wie sie erfindungsgemäß verwendet wird, in der ein Überschuß an MikrokapBeln-Beschichtungsmasse auf eine laufende Trägerfolie aufgebracht wird und bei der durch Dagegenpressen eines Dosieretabes, der so angeordnet iet, daß er sich senkrecht su der Trägerfolie erstreckt, die überschüssige Beschichtungsmasse davon entfernt und die überzogene Oberfläche gleichmäßig gemacht wird» Die auf die Mikrokapseln einwirkende Scherkraft kann variiert werden, indem man den Durchmesser des

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Dosierstabes, die Eotationsgeschwindigkeit, die Kontruktion des Klingenhalters, den Druck des Meßstabes auf die Trägerfolie, die Größe des um den Meßstab gewickelten Drahtes und außerdem den Feststoffgehalt der Beschichtungsmasse ändert.

Wie im Hinblick auf einen Typ einer erfindungsgemäß verwendeten Beschichtungsvorrichtung erwähnt, ist sie so angeordnet, daß eine Beschichtungseinrichtung direkt mit der Schicht aus der Mikrokapselmasse auf dem laufenden Schichtträger in Kontakt ist und durch Abkratzen der überschüssigen Mikrokapsel-Beschichtungsmasse,wird die aufgebrachte Masse dosiert und gleichgemacht. Es ist offensichtlich, daß eine extrem große Scherkraft auf die Mikrokapselpartikel einwirkt im Vergleich zu der Dosierwirkung, die durch einen konventionellen Luftmesser-Beschichter ausgeübt wird, wie er zur Herstellung von mit Kapseln überzogenen Folien verwendet wird_e

Obwohl demgemäß der bisherige Stand der Technik den Schluß nahegelegt hat, daß die Mikrokapseln zerbrochen werden könnten, wurde gefunden, daß die Kapseln nicht zerbrochen werden, wenn direkt auf die Beschichtungsflüssigkeit eine Einrichtung (Werkzeug) angewendet wird und wenn die überschüssige Beschichtungsmasse abgekratzt wird. Für den Fall, daß eine dünnere Überzugsschicht aus Kapseln hergestellt werden soll durch Anlegen einer besonders großen Scherkraft unter Verwendung solcher Beschichtungseinrichtungen, durch Verwendung einer Beschichtungsmasse aus Mikrokapseln mit einem hochmolekularen synthetischen Polymerisat, wie in den folgenden Beispielen 2, 3 und 6 gezeigt, wird die Dosierung durch Auflegen der Beschichtungseinrichtung direkt auf eine laufende Trägerfolie bewirkt, auf welche, wie oben beschrieben, der Mikrokapsel-Überzug aufgebracht wird. Es ist deshalb möglich, eine hohe Beschichtungsanpassungsfähigkeit und außerdem eine gleichmäßig überzogene Oberfläche zu erzielen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Mikrokapseln mit hoch-

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molekularen synthetischen Polymerisatwandfilmen, z.B. PoIyharnstoffpolyurethanen,in der Lage sind, Mikrokapseln mit einer gleichmäßigeren Gestalt zu bilden als Kapseln mit einem Naturprodukt als Wandfilm. Die physikalische Beständigkeit (Festigkeit) solcher synthetischer Kapselwandfilme ist natürlich sehr hoch.

In einigen Fällen wird zur Erhöhung der Antiverschleißeigenschaft der Kapsel die Trägerfolie mit einer Mikrokapselbeschichtungsmasse mit darin eingearbeiteten Celluloseflocken oder dgl. überzogen, wenn jedoch ein Rakelbeschichter verwendet wird, der eine aus Mikrokapseln bestehende BeSchichtungsmasse aufbringt und durch eine Scherkraft, die durch das Anpressen der Klinge gegen die beschichtete Trägerfolie, die von einer Stützwalze getragen wird, erzeugt wird, dosiert (meters), haften Celluloseflocken mit einer großen Teilchengröße an der Klinge und können Kratzer auf dem Trägerfolienüberzug hervorrufen. Es wurde jedoch gefunden, daß dadurch, daß man einen Dosierstabbeschichter, der eine Mikrokapselbeschichtungsraasse dosiert, in umgekehrter Richtung zur Laufrichtung der Trägerfolie (wie in den Figuren und 4- dargestellt) rotieren läßt, es möglich ist, Material, wie z.B. Celluloseflocken, abzukratzen, so daß die Möglichkeit der Kratzerbildung sehr stark verringert wurde.

Selbstverständlich umfaßt der in der vorliegenden Anmeldung verwendete Ausdruck "Überschuß" eine Menge von Mikrokapselbeschichtungsmasse, die größer ist, als sie in dem Endprodukt erwünscht ist. Demgemäß kann das Ziel der vorliegenden Erfindung leicht dadurch erreicht werden, daß man eine aus Mikrokapseln mit einem Wandfilm aus einem hochmolekularen synthetischen Polymerisat bestehende Beschichtungsmasse unter Verwendung einer Beschichtungseinrichtung, die einen Dosierstabbeschichter verwendet, auf eine Trägerfolie aufbringt und dadurch ist es möglich, eine mit Kapseln überzogene Folie mit sehr dünnen Filmen zu erhalten*

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Beispiel 1

1,0 Teile Kristallviolettlacton wurden in 50 Teilen Diphenylchlorid gelöst und das Produkt wurde einer wäßrigen Lösung aus 60 Teilen Wasser von 40⁰G und Gummiarabicum zugegeben unter Bildung einer Wasser-in-öl-Emulsion mit öltröpfchen einer Größe von 6 bis~10 Mikron. Eine durch Auflösen von 10 Teilen von mit Säure behandelter Gelatine mit einem isoelektrischen Punkt von 7»8 in 80 Teilen Wasser einer Temperatur von 40⁰C hergestellte wäßrige Lösung wurde dazu zugegeben und anschließend wurde unter konstantem Rühren 50 %ige Essigsäure zugesetzt zur Erzielung eines pH-Wertes von 4,2. Dann wurden 250 Teile Wasser von 40°C zugegeben, um eine Koazervation zu bewirken. Es bildete sich ein dicker Flüssigkeitsfilm, der aus Gelatine und Gummiarabicum. bestand, um die ölpartikel herum, die darauf den Farbbildner gelöst hatten. Die dicken Flüssigkeitsfilme wurden dann zur Gelierung auf 10⁰C heruntergekühlt und es wurden 4 Teile einer 37 %igen Formaldehydlösung zugegeben, um die Wandfilme zu härten. In dieser Stufe wurden 40 Teile einer 10 %igen wäßrigen Lösung des Natriumsalzes von Carboxymethylcellulose zugegeben und anschließend wurde eine 10 %ige wäßrige Natriumhydroxydlösung zugetropft, um das Aushärten der Filme mit zunehmendem pH-Wert bis zu 9 »5 und zunehmender Wassertemperatur bis zu 5O°C zu erhöhen. Nach dem Zentrifugieren und Einengen der so erhaltenen Kapselflüssigkeit erhielt man einen Feststoffgehalt von 42 %. Die so hergestellte Kapselflüssigkeit hatte eine Viskosität von 1500 cP.

Die so erhaltene Kapselflüssigkeit wurde unter Verwendung des in Fig. 2 dargestellten Brunnen-Klingenbeschichters auf eine Folienunterlage aufgebracht. Die Beschichtung wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 m/Min, wie folgt durchgeführtt

Bei der Stützwalze handalte es sich um eine mit Kautschuk

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zogene Walze mit einem Durchmesser von 960 mm mit einer Shore-Härte von 60°, die Klinge war 0,25 mm dick und bestand aus Stahl, die 20 mm lange Klinge war flexibel und nicht an dem Stützrahmen befestigt, der Klingenwinkel zu der Stützwalze betrug 50° und der Klingendruck betrug 10 kg/cm . Die Klinge kratzte den Überschuß von dem Träger. Nach dem Trocknen wurde ein druckempfindliches (selbstklebendes), farbbildendes Kopierblatt erhalten. Wenn das so erhaltene druckempfindliche, farbbildende Kopierblatt auf ein handelsübliches, druckempfindliches Kopiertonpapier gelegt wurde, wurde durch das Kopieren auf dem Tonpapier ein blaues, klar gefärbtes Bild erhalten.

Nachdem das farbbildende Blatt 10 Stunden lang in einer Lufttrocknungsbox auf 100°0 erhitzt worden war, wurde es auf ein Tonpapier gelegt und wenn es.zum Schreibmaschinenschreiben verwendet wurde_% trat im Vergleich zu dem früheren thermischen Test keine Abnahme der Konzentration des gefärbten Bildes auf. Die Kapseln hatten somit eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit.

Fhotographien von der mit Kapseln beschichteten Oberfläche, die von einem aufzeichnenden Elektronenmikroskop gemacht wurden, sind in der Fig. 5 dargestellt und es wurde gefunden, daß die Kapseln überhaupt nicht zerbrochen waren.

Beispiel 2

4 Teile 5-Diäthylamino-7-dibenzylaminofluoran wurden in 40 Teilen' Dxisopropylbiphenyl und 10 Teilen chloriertem n-Paraffin mit 14 Kohlenstoffatomen gelöst. Zu diesem Produkt wurde eine Lösung von 10 Teilen Toluylendiisocyanat, 6 Teilen Bisphenol A, 0,5 Teilen Bleioctylat und 20 Teilen Methylenchlorid zugegeben und damit gemischt unter Bildung einer primären Lösung.

10 Teile Gummiarabicum wurden in 40 Teilen Wasser von 30°C gelöst. Die primäre Lösung wurde zugegeben und das System mit einem Homogenisator emulgiert, wobei die dabei erhaltene öl-in-

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Wasser-Emulsion einen öltropfendurchmesser von 10 bis 15 Mikron aufwies. Diese Emulsion wurde zu 40 Teilen Wasser von 50⁰C zugegeben und die Temperatur des Systems wurde unter Rühren auf 80°C erhöht. Diese Temperatur wurde 30 Minuten lang eingehalten, um das Toluylendiisocyanat und Bisphenol A zu polymerisieren unter Bildung der Kapselwände. Dann wurden 10 Teile CelluloBeflocken zugegeben. Der Peststoffgehalt der so erhaltenen Kapselzusammensetzung betrug 51 %. 10 Teile einer 5 %igen wäßrigen Natriumalginatlösung wurden als Viskositätsverstärker zugegeben zur Erzielung einer Viskosität von 5300 cP.

Die so hergestellte Kapsellösung wurde auf eine Polienunterlage aufgebracht unter Verwendung eines Dosierstabbeschichters, wie er in Pig. 4 dargestellt ist. Bei der Stützwalze handelte es sich um eine mit Kautschuk überzogene Walze mit einem Durchmesser von 960 mm mit einer Shore-Härte von 50 , der Dosierstab war aus rostfreiem Stahl und mit Chrom plattiert und hatte einen Durchmesser von 6 mm. Als Auftragswalze wurde eine Walze mit einem Durchmesser von I50 mm verwendet, die mit hartem Chrom plattiert war und sich mit 20 UpM drehte. Die Beschichtungsgeschwindigkeit betrug 120 m/Min, und auf die laufende Folienunterlage wurde eine überschüssige Menge an Kapselmasse aufgebracht. Der Dosierstab (metering bar) war auf eine 50 mm lange elastische Klinge aus rostfreiem Stahl aufgebracht, die flexibel arbeiten konnte und er wurde in Gegenrichtung zur Laufrichtung der Polienunterlage mit I5 UpM rotiert. Der Auflagedruck der Klinge wurde durch Einstellung eines den Klingenträger festhaltenden Bolzens gesteuert, um eine Beschichtungsmenge von 5 g/m zu erhalten. Nach dem Trocknen wurde ein druckempfindliches (selbstklebendes), farbbildendes Kopierblatt erhalten.

Das so erhaltene druckempfindliche, farbbildende Kopierblatt wurde auf ein druckempfindliches T/onkopierblatt gelegt und es wurde ein Druck angewendet, wodurch ein klares, schwarz-grünliches Bild erhalten wurde.

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Wie in Beispiel 1 wurde ein thermischer Test durchgeführt und es wurde gefunden, daß die Kapseln eine ausgezeichnete thermische Beständigkeit aufwiesen.

Die überzogene Oberfläche ist in der Pig. 6 an Hand von Photographien, die von einem aufzeichnenden Elektronenmikroskop aufgenommen wurden, dargestellt. Es wurde gefunden, daß die Kapseln überhaupt nicht zerbrochen waren.

Beispiel 5

Anstelle des in Beispiel 2 verwendeten 3-Diäthylamino-7-dibenzylaminofluoran wurde Emeraldjasmin Y-1514-E (Handelsname für ein Parfüm der Firma Ogawa Koryo KK) verwendet und es wurden ohne Zugabe von 10 Teilen C_elluloseflocken Kapseln erhalten, die das Parfüm enthielten. Wenn man diese Kapselmasse mit einem Zerstäubungstrockner (dem in Dänemark hergestellten Niro-Zerstäuber Minor Unit Type 53) behandelte, erhielt man ein Parfüm enthaltendes Kapselpulver. Das erhaltene Kapselpulver wurde in einer wäßrigen Lösung, ±331 der Stärke gelöst worden war (5 %ige Lösung), deren Peststoffgehalt auf 75 % und deren Viskosität auf 34- 000 cP eingestellt wurde, wieder dispergiert.

Die so hergestellte Masse wurde auf einen Q-Kote-Film (Handelsname für einen Polyäthylenfilm der Firma Nihon Goseishi KK) aufgebracht unter Verwendung eines Klingenbeschichters vom Becken-Typ, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der Stützwalze handelte es sich um eine mit Kautschuk überzogene Walze mit einem Durchmesser von 960 mm mit einer Shore-Härte von 60°. Die Klinge bestand aus Stahl, wies eine Dicke von 0,25 mm und eine Länge von I5 mm auf. Die Klinge wurde flexibel verwendet und sie war nicht auf dem Stützrahmen befestigt. Der Klingenwinkel zu der Stützwalze betrug 42° und die Beschichtung wurde mit einer Geschwindigkeit von 90 m/Min, unter einem Klingendruck von 15 kg/cm durchgeführt. Nach dem Trocknen wurde eine Kapselfolie

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mit eingearbeitetem Parfüm erhalten. Wenn man diese Kapsel 1 oder 2 Monate lang liegen ließ, entstand ein wohlriechender Geruch von Jasmin, wenn die Kapselschicht mit der Hand gerieben wurde. Daraus geht hervor, daß die Kapseln sich genügend normal halten, selbst wenn sie mit einem Klingenbeschichter aufgebracht werden.

Beispiel 4

Es wurde die gleiche Behandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei diesmal jedoch das aus 50 Teilen chloriertem Diphenyl und 1,0 Teilen KristallvioIettlacton bestehende Farbbildneröl durch 40 Teile Äraldite 6020 (Handelsname für ein Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent von 210 der Firma Oiba Ltd.) ersetzt wurde, wodurch die Kapselzusammensetzung erhalten wurde. Wie in dem genannten Beispiel wurde die Zusammensetzung auf einen Feststoff gehalt von 25 % und eine Viskosität von 200 cPeingestellt.

Die so erhaltene Kapselmasse wurde unter Verwendung eines Dosierstabbeschichters, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, auf eine Folienunterläge aufgebracht. Der Dosierstäb bestand aus rostfreiem Stahl und war mit hartem Chrom plattiert und hatte einen Durchmesser von 10 mm. Als Auftragswalze wurde eine Walze mit einem Durchmesser von I50 mm und mit einer harten Chromplattierung verwendet, sie wurde mit einer Geschwindigkeit von 20 UpM bei einer Beschichtuagsgß-schwindigkeit von 100 m/Min, gedreht. Auf eine laufende Trägerfolie wurde eine überschüssige Menge an Kapselmasse aufgetragen. Der Dosieretab wurde entgegengesetzt zur Laufrichtung mit einer Geschwindigkeit von 15 UpM rotiert und der Winkel zwischen dem Dosierstab und der Trägerfolie wurde auf 5° eingestellt. Die Beschichtungsgeschwindigkeit betrug 8 g/m , Nach dem Trocknen wurde eine klebende Kapselfolie erhalten.

Nachdem man die Kapselfoli· 1 bis 2 Monate lang stehen ließ, wurde?

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ein Blatt Papier auf die Kapseloberfläche gelegt und beim Anpressen des Papiers durch Reiben mit der Hand hafteten die beiden Blätter aneinander, was eine ausreichende Klebeeigenschaft anzeigt. Daraus geht hervor, daß die Kapseln normal waren selbst wenn sie mit einem Dosierstabbeschichter aufgebracht wurden.

Beispiel 5

Die Kapselmasse mit einem Peststoffgehalt von 42 % und einer Viskosität von 1500 cP, die in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde unter Verwendung eines Dosierstabbeschichters, wie er in Fig. dargestellt ist, auf eine Folienunterlage aufgebracht. Bei der Stützwalze handeltenes sich um eine mit Kautschuk überzogene Walze mit einem Durchmesser von 960 mm und einer Shore-Härte von 50°. Der Dosierstab bestand aus rostfreiem Stahl und war mit Chrom plattiert. Der Durchmesser betrug 6 mm. Die Auftragswalze hatte einen Durchmesser von I5O mm und war mit hartem Chrom plattiert. Die Rotationsgeschwindigkeit der Auftragswalze betrug 18 UpU. Die Beschichtungegeschwindigkeit betrug 110 m/Min. Auf die laufende Folienunterlage wurde ein Überschuß an Kapselnasse aufgetragen. Der Dosierstab wurde durch eine elastische ßtahlklinge einer Länge von 50 am, die flexibel arbeitete, ge-Btützt. Der Dosierstab wurde entgegengesetzt zur Laufrichtung der Folienunterlage mit einer Geschwindigkeit von 15 UpM rotiert. Der durch den Dosierstab angewendete Druck wurde gesteuert durch Einstellung eines Bolzens, der den Klingenstützrahmen festhielt zur Erzielung einer Beschichtungsmenge von 4,5 g/m . Nach dem Trocknen wurde ein druckempfindliches (selbstklebendes), farbbildendes Kopierblatt erhalten.

Wenn man das so erhaltene druckempfindliche, farbbildende Kopierblatt auf ein druckempfindliches Tonkopierblatt legte, erhielt man beim Kopieren ein klares blaues Bild.

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Der thermische Test wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt und es wurde gefunden, daß die Kapseln eine ausgezeichnete thermische Beständigkeit aufwiesen.

Beispiel 6

Das in Beispiel 2 verwendete ^-Biäthylamino-y-cLi'benzylaminofluoran wurde durch Emeraldjasmin Y-1514-. (Handelsname für ein Parfüm der Firma Ogawa Koryo KK) ersetzt unter Bildung einer das Parfüm enthaltenden Kapselmasse. Diese Kapselmasse wurde in einen Zerstäubungstrockner (dem in Dänemark hergestellten Niro-Zerstäuber Miner Unit Type 53) behandelt unter Bildung eines Kapselpulvers mit eingearbeitetem Parfüm. Das so erhaltene Kap— selpulver wurde in einer wäßrigen Lösung, in der Kasein gelöst worden war (6%ige Lösung) , deren Feststoffgehalt auf 67 ⁰A und deren Viskosität auf 11000 cP eingestellt war, wieder dispergiert.

Die so hergestellte Kapselmasse wurde unter Verwendung eines Dosierstabbeschichters, wie er in Fig. 4- dargestellt ist, auf eine Folienunterlage aufgebracht. Die Stützwalze war eine mit Kautschuk beschichtete Walze mit einem Durchmesser von %0 mm und einer Shore-Härte von 50°. Der Dosierstab bestand aus mit Chrom plattiertem Stahl und hatte einen Durchmesser von 8 mm. Als Auftragswalze wurde eine mit hartem Chrom plattierte Walze mit einem Durchmesser von I50 mm verwendet, die mit einer Geschwindigkeit von 20 UpM gedreht wurde. Die Beschichtungsgeschwindigkeit betrug 105 m/Min, und auf die laufende Folienunterlage wurde eine überschüssige Menge an Kapselmasse aufgebracht. Der Dosierstab war 0,7 mm dick und er wurde von einer elastischen Stalilklinge mit einer Länge von 40 mm, die flexibel bewegt v/erden konnte, gestützt. Die elastische Stahlklinge wurde entgegengesetzt zur Laufrichtung der Folienunterlage mit einer Geschwindigkeit von 15 UpM gedreht.

Wenn man die erhaltene Kapselfolie einen oder 2 Monate lang liegen

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ließ, trat "beim Reiben der Kapselschicht mit einem Messer ein angenehmer Geruch nach Jasmin auf.

Auch dieses Ergebnis zeigt, daß die Kapseln in einem normalen Zustand vorlagen, selbst wenn sie mit einem Dosierstabbeschichter aufgebracht wurden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Μ?) Verfahren zur Herstellung einer mit Kapseln beschichteten Folie, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Überschuß einer Mikrokapseln enthaltenden Beschichtungsmasse mit einem Peststoffgehalt von etwa 20 birs etwa 80 Gew.-% und einer Viskosität von 50 bis 50 000 cP auf eine laufende Folienunterlage aufbringt und anschließend an die Beschichtungsmasse eine Scherkraft anlegt, indem man eine feste Einrichtung, welche die überschüssige Beschichtungsmasse entfernt und die Masse gleichmäßig über die laufende Folienunterlage verteilt, direkt dagegenpreßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln eine Größe von weniger als etwa 100 ü aufweisen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln eine Größe innerhalb des Bereiches von etwa 10 bis etwa 50 u aufweisen.

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