专利名称：幕涂机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种幕涂机，在制造照片胶卷、照片纸、记录磁带、压敏记录纸、胶印印版等的过程中，所述幕涂机通过幕涂系统将各种涂覆成分涂覆到连续移动的带状衬底上。
通常，照片胶卷是通过将含有照片乳液的涂覆液涂覆到一条由聚乙二醇对酞酸酯制成的连续移动带材上并随后干燥而制成的。
一种用于涂覆所述涂覆液的代表装置就是幕涂机。在幕涂机中，如图4所示地，一种、两种或更多种涂覆液43被挤压成膜或层压膜地被挤压到滑动供料斗模具的滑动面42上，被挤压出的涂覆液43的膜随着设置在其两侧的涂覆宽度调整板44调整涂覆宽度而向下流动。在始终使其两侧边形成自由下落的涂覆液膜(自由下落液幕)46的情况下，涂覆液膜从滑动面42尽端向下流，自由下落的涂覆液膜作为涂覆膜48地被涂覆到带材47上。
在具有滑动面的幕涂过程中，强制性地通过一对保持规定涂覆宽度的边缘导板来防止自由下落的涂覆液膜收缩。因此，各种力环绕在设置在滑动面上的涂覆宽度调整板与边缘导板之间的连接部，作用在自由下落的涂覆液膜流上并引起了不稳定。
例如，在沿边缘导板形成的自由下落涂覆液膜的侧边缘上，出现了液膜减薄现象，即由于形成了一个边界层而造成了液膜减薄与增厚，并且出现了被称为“茶壶效应”的自由下落涂覆液膜的前后弯曲。这些现象的强弱在很大程度上依赖于流速和粘度，所以最好控制这些条件以阻止减薄现象和弯曲现象的发生。但是，涂覆液的流速和粘度通常根据产品类型而受到限制并且不可能随便进行调节。结果，通过机械方式，如设计涂覆宽度调整板与边缘导板的形状来采取克服减薄现象和弯曲现象的应对措施。
在这些情况下，人们已经提出了各种用于涂覆宽度调整板和边缘导板的装置。例如，日本专利公开号51-57734描述了一种由两个垂直的边缘导板构成的薄膜罩，而所述边缘导板的宽度能够自然地随着由引导板调节的通道而变化。日本专利公开号61-245862公开了一种涂覆装置，它通过使接触下落膜侧边缘的拉伸机构垂直面的宽度等于下垂薄膜厚度以防止了膜成型时的干扰。日本专利平4-4662描述了一种涂覆装置，它通过将一个自由下落液幕的导向件调整到预定温度范围而改善了在自由下落液幕两侧上的膜厚不一致情况。日本专利公开号63-287575描述了一种涂覆装置，它通过将一个边缘导板的截面形状制成与涂覆宽度调整板的截面形状相同，从而在涂覆宽度调整板与该支承涂覆液膜两侧的边缘导板之间的连接部处没有扰乱涂覆液流。
但是，在日本专利公开号51-57734所述的薄膜罩中，液幕着落点因液幕形状随如涂覆液粘度、流速等情况变化而不同。因此，当在支承辊上进行涂覆时，涂层表面质量易于受模唇缘与着落点之间垂直距离的变化的影响。另外，液幕下端容易因没被压住而是可以前后移动而变得不稳定。
在日本专利公开号61-245862所述的涂覆装置中，拉伸机构的形状成球形并且必须根据液幕涂覆条件而使所述形状最佳化。因此，拉伸机构的形状复杂。
在日本专利平4-4662所述的涂覆装置中，尽管可以改善在自由下落液幕侧端部上的厚度不一致情况，但由于缩流或茶壶现象，克服条纹产生的作用很小。
在日本专利公开号63-287575所述的涂覆装置中，可以改善在边缘导板部上的不一致膜厚情况，但是仍然需要进一步改善膜厚的不一致性。
本发明的目的是提供一种幕涂机，它通过改变涂覆宽度调整板和边缘导板的浸润性能而解决了由缩流和茶壶现象(滞留现象)造成的在自由下落液膜侧端部上的条纹问题和厚度不一致问题。
为了实现上述目的，发明人致力研究并发现了以下事实，当水与该涂覆宽度调整板的接触角大于水与该边缘导板的接触角时，可以尽可能地抑制出现在涂覆宽度调整板与边缘导板之间的连接部附近的涂覆液流收缩并且可以防止因液流涡旋而引起条纹生成和厚度不一致。
根据以上发现而完成了本发明，并且本发明提供了一种幕涂机，它包括一个涂覆液在其上向下流的滑动面、一个位于该滑动面的每一侧上并调整涂覆液幕宽度的涂覆宽度调整板、一个与该宽度调整板相连的且使涂覆液的自由下落液流的两个侧边缘不接触该滑动面的边缘导板，其中水与该涂覆宽度调整板的接触角大于水与该边缘导板的接触角。
图1是本发明的幕涂机的一个实施例的局部透视示意图。
图2是本发明幕涂机所用涂覆宽度调整板的截面图。
图3是表示水与涂覆宽度调整板的接触角的截面图。
图4是表示传统的幕涂机的局部透视示意图。
附图标记说明1-滑动供料斗；2-滑动面；3-涂覆宽度调整板；2-4-边缘导板；5槽；6槽；31-垂直面；32-斜面。
在本发明的幕涂机中，水与涂覆宽度调整板的接触角大于水与一个同涂覆宽度调整板相连的边缘导板的接触角。另外，在图3中以θ表示该接触角。在该图中，10是一块由与涂覆宽度调整板或边缘单向件相同的材料制成的板，20是水滴。可以按照传统方式如利用角度计、利用照片以及通过公式tgθ/2＝2h/d计算而确定接触角，其中h是水滴高度，d是水滴膜化而成球形或类似形状，在板上接触区的圆形直径。
优选的水与涂覆宽度调整板的接触角大于45度并最好为70度-110度，而优选的水与边象导板的接触角小于110度并最好为15度-90度。这两个接触角之间优选差值为1度-100度并最好为5度-90度。
可以通过用不同的材料制成涂覆宽度调整板与边缘导板来控制接触角，这些材料可以是各种塑料、金属、玻璃木材等。各种材料的接触角可以由以上方式确定。
另外，水与某些塑料的接触角在D.K.欧文斯的《J.Applied Polymer Science》(13卷，P1741-P1747，1969)中公开了。接触角小于95度的材料是聚氯乙烯(87度)，接触角不小于95度的材料是聚四氟乙烯(108度)。因此，优选的塑料组合形式就是涂覆宽度调整板由聚四氟乙烯制成，而边缘导板由聚氯乙烯制成。
象不锈钢、铝这样的金属和玻璃比较容易浸润水，因此，适当的组合形式包括边缘导板由金属如不锈钢或铝制成，而涂覆宽度调整板由聚氯乙烯或聚四氟乙烯制成。
可以通过表面处理来形成接触角差，在这种情况下，边缘导板可以由与涂覆宽度调整板相同的材料制成。表面处理可以在涂覆宽度调整板和边缘导板的一面或两面上进行。
如上所述，在本发明，使水与涂覆宽度调整板的接触角大于水与一个与涂覆宽度调整板相连的边缘导板的接触角就足够了，并且在材料、表面处理等方面没有限制。
适当的涂覆宽度调整板具有一个下垂直面和一个在涂覆液流侧向与该下垂直面相连的外侧面倾斜的上斜面。对于接触角小于95度的涂覆宽度调整板来说，优选的垂直面高度小于3毫米并最好为0.5毫米-3毫米，对于接触角不小于95度的涂覆宽度调整板来说，所述垂直面高度为3毫米-10毫米并最好为3毫米-5毫米。如果超出上述范围，即接触角小于95度并且垂直面高度不小于3毫米，或者接触角不小于95度且垂直面高度不小于3毫米，在自由落下的涂覆液膜两侧端上出现了条纹和不一致的厚度。
另外，斜面最好具有20度-70度的并优选为30度-60度的倾斜角。当角度大于60度或小于30度时，在自由落下的涂覆液膜两侧端上出现了条纹和不一致的厚度。
在幕涂机中，边缘导板连续地设置在涂覆宽度调整板上，并且它具有一个在涂覆液流侧与涂覆宽度调整板的面相交的面。当涂覆宽度调整板和/或边缘导板由合成材料构成时，它们接触涂覆液流的面满足上述接触角条件就够了。
图1示出了幕涂机的一个实施例。该装置包括一个滑动供料斗1、一个成型于滑动供料斗上的滑动面2、一对涂覆宽度调整板3、3和一对分别与涂覆宽度调整板3相连的边缘导板4、4。滑动面2是平面并且它平行地具有几道槽5、6。滑动面2的下端向下弯曲。如图2所示，大角度地斜切掉了在涂覆宽度调整板的涂覆液流侧的上角，从而形成了一个与其余侧壁(垂直面31)连续的斜面32。边缘导板4与涂覆宽度调整板3连成一体并且具有相同截面。涂覆宽度调整板3的接触角被设计得大于边缘导板4的接触角。每种涂覆液被从槽5、6中挤出并在滑动面2分层流动。于是，层流在其两侧受边缘导板4、4限制的情况下向下离开滑动面2的下端并汇合起来以便涂覆一条在其下方移动的带材(未示出)。
实施例利用图1所示的幕涂机，将流动层涂覆到聚乙烯覆钡氧纸上，所述纸早已涂覆上了底层以便产生具有流动层结构的多媒体彩色相片纸。
各层的成分如以下所述。右侧的数字表示涂覆量(g/m2)。在涂覆卤化银乳液的情况下，涂覆量是银重量。
第一层(蓝敏乳剂层)氯硼化银乳剂(立方晶体，平均粒径0.79，硼化银；0.3摩尔％) 0.27凝胶1.22黄色成色剂(ExY) 0.79染色图象稳定剂(Cpd-1) 0.08染色图象稳定剂(Cpd-2) 0.04染色图象稳定剂(Cpd-3) 0.08染色图象稳定剂(Cpd-5) 0.01溶剂(溶剂-1)0.13溶剂(溶剂-2)0.13第二层(防混色层)凝胶0.90防混色剂(Cpd-4) 0.08溶剂(溶剂-1)0.10溶剂(溶剂-2)0.15溶剂(溶剂-3)0.12染色图象稳定剂(Cpd-7) 0.12溶剂(溶剂-8)0.03第三层(绿敏乳剂层)氯硼化银乳剂(立方晶体，平均粒径0.79，硼化银；0.3摩尔％) 0.13凝胶1.45品红色成色剂(ExM) 0.16UV吸收剂(UV-2) 0.16染色图象稳定剂(Cpd-2) 0.03防混色剂(Cpd-4) 0.03
染色图象稳定剂(Cpd-5) 0.10染色图象稳定剂(Cpd-6) 0.01染色图象稳定剂(Cpd-7) 0.08染色图象稳定剂(Cpd-8) 0.01染色图象稳定剂(Cpd-10)0.02染色图象稳定剂(Cpd-16)0.02溶剂(溶剂-3) 0.13溶剂(溶剂4) 0.39溶剂(溶剂-6) 0.26第四层(防混色层)凝胶 0.68防混色剂(Cpd-4) 0.06溶剂(溶剂-1) 0.07溶剂(溶剂-2) 0.11溶剂(溶剂-3) 0.09染色图象稳定剂(Cpd-7) 0.09溶剂(溶剂-8) 0.02第五层(红敏乳剂层)氯硼化银乳剂(立方晶体，平均粒径0.43微米，硼化银；0.8摩尔％)0.18凝胶 0.80青色成色剂(ExC) 0.33UV吸收剂(UV-2)0.18染色图象稳定剂(Cpd-1) 0.33染色图象稳定剂(Cpd-2) 0.03染色图象稳定剂(Cpd-6) 0.01染色图象稳定剂(Cpd-8) 0.01染色图象稳定剂(Cpd-9) 0.02染色图象稳定剂(Cpd-10)0.01染色图象稳定剂(Cpd-15) 0.04溶剂(溶剂-1)0.01溶剂(溶剂-7)0.22第六层(UV吸收层)凝胶0.48UV吸收剂(UV-1) 0.38染色图象稳定剂(Cpd-5) 0.01染色图象稳定剂(Cpd-7) 0.05溶剂(溶剂-10) 0.03溶剂(溶剂-9)0.03稳定剂(Cpd-14) 0.03第七层(保护层)凝胶0.90丙烯酰基改良聚乙烯醇共聚物(改良度17％)0.05UV吸收剂(UV-1) 0.38液态石蜡0.02染色图象稳定剂(Cpd-11) 0.01以上层所用材料的化学结构的公式是这样的黄色成色剂(ExY)，1∶1(分子比)的混合物 品红色成色剂(ExM) 青色成色剂(ExC)，25∶75(分子比)的混合物 染色图象稳定剂(Cpd-1) 数均分子量60000染色图象稳定剂(Cpd-2) 染色图象稳定剂(Cpd-3) n＝7-8(平均)防混色剂(Cpd-4)，1∶1∶1(重量比)的混合物 染色图象稳定剂(Cpd-5) 染色图象稳定剂(Cpd-6) 染色图象稳定剂(Cpd-7) m/n＝9/1数均分子量600染色图象稳定剂(Cpd-8) 染色图象稳定剂(Cpd-9) 染色图象稳定剂(Cpd-10) 染色图象稳定剂(Cpd-11)，1∶2∶1(重量比)的混合物 稳定剂(Cpd-14) 染色图象稳定剂(Cpd-15)，甲基丙烯酸/正丁基丙烯酸酯共聚物(40/60 重量比)(Cpd-16) UV吸收剂(UV-1)，1∶2∶2∶3∶1(重量比)的混合物 UV吸收剂(UV-2)，2∶3∶4∶1(重量比)的混合物 溶剂(溶剂-1) 溶剂(溶剂-2) 溶剂(溶剂-3) 溶剂(溶剂-4) 溶剂(溶剂-5) 溶剂(溶剂-6) 溶剂(溶剂-7) 溶剂(溶剂-8) 溶剂(溶剂-9) 溶剂(溶剂-10) 每片自由落下涂覆液膜的单位宽度的流速可通过加入水但不改变各层成分的涂覆量而被调整成q＝3、4、5、6(cc/cm/s)，并且通过加入聚苯乙烯磺酸钠作为增稠剂来调整其粘度。
用改变水与涂覆宽度调整板的接触角与水与边缘导板的接触角之间关系来进行涂覆实验，并且从自由落下液膜侧端上的不一致厚度以及出现条纹这两个方面来评估各涂层的表面质量。
涂覆宽度调整板与边缘导板的材料选自不锈钢(SUS)、丙烯酸树脂(Acrylic)、聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PIFE)。
在满足公式(水与涂覆宽度调整板的接触角＞水与边缘导板的接触角)的条件下进行的例1-例6中，涂层表面质量在每个例子中都很出色。
相反地，在满足公式(水与涂覆宽度调整板的接触角＜水与边缘导板的接触角)的条件下进行的对比例1-6中，在膜边缘部出现了严重的条纹和不一致厚度。
在其中边缘导板材料与涂覆宽度调整板材质相同的对比例7-10中(即水与涂覆宽度调整板的接触角＝水与边缘导板的接触角)，在膜边缘处出现了弱的条纹和不一致厚度。
另外，在水与边缘导板的接触角等于水与涂覆宽度调整板的接触角时，无论涂覆量是多少，都获得了相似的结果。
在表1中归纳出了以上结果。
表1
○优良的涂层面质量△在膜边缘部的弱条纹和不一致厚度×在膜边缘部的严重的条纹和不一致厚度相对水的接触角SUS20度；Acrylic80度；PVC87度；PTFE108度可以从上述结果中知道，通过选择满足涂覆宽度调整板与边缘导板的材质和(水与涂覆宽度调整板的接触角＞水与边缘导板的接触角)条件的组合，可以很容易地阻止在膜边缘部出现条纹和不一致厚度。
随后，检测垂直面高度的影响。涂覆宽度调整板的材质是聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)，边缘导板材质是不锈钢(SUS)或丙烯酸树脂(Acrylic)或聚氯乙烯(PVC)。斜面角度为45度。结果列于表2中。
在例7、8和对比例11、12中，水与涂覆宽度调整板的接触角小于95度。在这种情况下，当垂直面高度如例7、8所示地小于3毫米时，涂层面质量良好。但是，当垂直面高度如对比例11、12所示地不小于3毫米时，在膜边缘部出现了条纹和不一直厚度(表2)。
另一方面，在例9、10和对比例13、14中，水与涂覆宽度调整板的接触角不小于95度。这种情况下，当垂直面高度如例9、10所示地不小于3毫米时，涂层面质量良好。但是，当垂直面高度如对比例13、14所示地不大于3毫米时，在膜边缘部出现了条纹和不一直厚度(表2)。
在接触角与垂直面高度之间关系不变的情况下，无论涂覆量是多少，都获得了相似的结果。在表2中归纳出了以上结果。
表2
有问题在膜边缘部出现了条纹和不一致厚度相对水的接触角SUS20度；Acrylic80度；PVC87度；PTFE108度可以从以上结果中得知，可以通过在水与涂覆宽度调整板的接触角小于95度的情况下使垂直面高度小于3毫米并可以通过在水与涂覆宽度调整板的接触角不小于95度的情况下使垂直面高度不小于3毫米以防止在膜边缘部出现条纹和不一致厚度。
另外，不改变斜面角度并在例2的条件下进行实验。
实验结果列于表3中。
表3
有问题在膜边缘部出现了条纹和不一致厚度可以从表3中看到，优选的斜面倾斜角的范围为30度-60度。
权利要求
1.一种幕涂机，它包括一个涂覆液在其上向下流的滑动面、一个位于该滑动面的每一侧上并调整涂覆液流宽度的涂覆宽度调整板、一个与该宽度调整板相连的且使涂覆液的自由下落液幕的两个侧边缘不接触该滑动面的边缘导板，其中水与该涂覆宽度调整板的接触角大于水与该边缘导板的接触角。
2.如权利要求1所述的幕涂机，其特征在于，水与涂覆宽度调整板的接触角比水与该边缘导板的接触角大1度-100度。
3.如权利要求1所述的幕涂机，其特征在于，所述涂覆宽度调整板具有一个下垂直面和一个向着在涂覆液流侧与该垂面相连的外侧面倾斜的上斜面。
4.如权利要求3所述的幕涂机，其特征在于，所述水与涂覆宽度调整板的接触角不大于95度，所述垂直面具有小于3毫米的高度。
5.如权利要求3所述的幕涂机，其特征在于，所述水与涂覆宽度调整板的接触角不小于95度，所述垂直面具有不小于3毫米的高度。
6.如权利要求4所述的幕涂机，其特征在于，所述斜面具有30度-60度的倾斜角。
7.如权利要求5所述的幕涂机，其特征在于，所述斜面具有30度-60度的倾斜角。
全文摘要
本发明的幕涂机包括一个涂覆液在其上向下流的滑动面、一个位于该滑动面的每一侧上并调整涂覆液幕宽度的涂覆宽度调整板、一个与该宽度调整板相连的且使涂覆液的自由下落液流的两个侧边缘不接触该滑动面的边缘导板,其中水与该涂覆宽度调整板的接触角大于水与该边缘导板的接触角。本发明的装置通过改变涂覆宽度调整板和边缘导板的浸润性能而解决了因缩流和茶壶现象(滞留现象)而在自由下落液膜的侧端部出现条纹和不一致厚度的问题。
文档编号B05C5/00GK1355069SQ0013364
公开日2002年6月26日 申请日期2000年11月29日 优先权日2000年11月29日
发明者沖和宏, 片桐良伸 申请人:富士胶片株式会社