DE3730651A1 - Verfahren zum aufbringen einer beschichtungsloesung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf eine sich bewegende Bahn und zum Trocknen der beschichteten Bahn, wie eines lichtempfindlichen Materials.

Verschiedene lichtempfindliche photographische Materialien und andere Materialien werden durch Aufbringen einer Überzugszusammensetzung auf eine kontinuierliche Bahn, wie einen Kunststoffträger oder einen Papierträger, und anschließendes Trocknen der überzogenen Schichten hergestellt. Diese Zusammensetzung wird im allgemeinen durch Auflösen oder Dispergieren vorbestimmter Komponenten in einem organischen Lösungsmittel hergestellt. Die beschichtete Bahn wird durch Einblasen von Heißluft oder Bestrahlung mit Infrarotlicht getrocknet. Bei solchen Trocknungsverfahren tritt eine Explosion auf, wenn die Konzentration des organischen Lösungsmitteldampfes hoch wird. Deshalb wird eine große Menge Luft in den Ofen eingeführt, und dadurch wird die Konzentration des organischen Lösungsmitteldampfes kontrolliert, um sie auf einem Wert, der um 1/3 niedriger als die Explosionsgrenze ist, zu halten. Als Ergebnis wird eine große Menge Wärme­ energie zum Erwärmen der Luft zur Verdünnung und zum Veraschen einer großen Menge Abgas zusätzlich zur Verdampfung des Lösungsmittels verbraucht. Es wurden verschieden Versuche zur Lösung dieses Problems gemacht, beispielsweise wurde die Gewinnung der Wärme des Abgases unter Verwendung eines Wärmeaustauschers und ein Verfahren unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel vorgeschlagen.

Andererseits ist es bekannt, daß bei einem Trocknungsverfahren zum kontinuierlichen Beschichten eines metallischen Streifens die Explosion des Lösungsmittels verhindert wird, indem ein heißes inertes Gas in einen Ofen eingeblasen wird und dadurch die Luft zur Verdünnung nicht benötigt wird (japanische Patentanmeldung Nr. 55-36 389). Bei diesem Verfahren wird das organische Lösungsmittel in dem Abgas durch Kondensation getrennt, und das verbleibende Abgas, das inert ist, wird in den Ofen zurückgeführt.

Bei der Wärmegewinnung aus Abgas unter Verwendung eines Wärmeaustauschers beträgt die Wärmegewinnungsausbeutung üblicherweise nur etwa 50 bis 60% und die Ausrüstungs­ kosten sind hoch, weil ein großer Wärmeaustauscher notwendig ist. Bei dem Verfahren unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel wird der Verbrauch an Wärmeenergie durch Verdampfen des Wassers erhöht. Bei dem vorstehenden Verfahren zur Trocknung in einem inerten Gas wird die Beschichtung gelegentlich uneben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf eine sich bewegende Bahn und zum Trocknen der beschichteten Bahn zur Verfügung zu stellen, das keine Luft zur Verdünnung benötigt, wodurch das Zirkulationssystem des Trocknungsgases kompakt gemacht wird und Wärmeenergie gespart wird.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten und Trocknen einer Bahn, das eine gleichmäßig beschichtete Bahn liefern kann, zur Verfügung zu stellen.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten und Trocknen einer Bahn, bei dem ein organisches Lösungsmittel in hoher Ausbeute wiedergewonnen werden kann, zur Verfügung zu stellen.

Es wurde nun ein kombiniertes System gefunden, worin das Beschichten und Trocknen einer Bahn in den Kammern, die mit einem Inertgas gefüllt sind, durchgeführt wird, ein organisches Lösungsmittel aus dem Abgas, das aus den Kammern ausgetragen wird, gewonnen wird und danach das Abgas in die Kammern rückgeführt wird.

Erfindungsgemäß wird deshalb ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtungslösung, enthaltend ein entflammbares organisches Lösungsmittel, auf eine sich bewegende Bahn und Trocknen dergleichen zur Verfügung gestellt, wobei die Vor­ richtung zum Aufbringen dieser Beschichtungslösung in einer Beschichtungskammer angeordnet ist, ein Trocknungsofen mit der Beschichtungskammer verbunden ist, ein Inertgas in die Beschichtungskammer und den Trocknungsofen eingespeist wird, das Inertgas, das aus der Beschichtungskammer und dem Trocknungsofen ausgetragen wird, gekühlt wird, um das darin enthaltene organische Lösungsmittel zu kondensieren, und das Inertgas in die Beschichtungskammer und den Trocknungsofen rückgeführt wird.

Fig. 1 ist ein Fließdiagramm, das eine Aufbringungs- und Trocknungsvorrichtung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt.

Das entflammbare organische Lösungsmittel schließt Benzol, Toluol, Alkohol, Aceton, Methylacetat und Methylenglycol ein.

Die Vorrichtung zur Aufbringung der Beschichtungslösung (Beschichtungsvorrichtung) kann für jedes Bahnmaterial üblich sein. Diese Beschichtungsvorrichtung wird in eine Beschichtungskammer, die durch ein geschlossenes Gehäuse gebildet wird, um die Inertgasatmosphäre aufrechtzuerhalten, eingebaut. Im allgemeinen wird die Beschichtungslösung auf der Außenseite der Beschichtungskammer hergestellt und in die Beschichtungsvorrichtung durch ein Rohr eingespeist. Das Gehäuse wird ebenfalls mit einem Eingang und Ausgang für die Bahn, einer Einlaßöffnung und Ausgangsöffnung für das Inertgas, und dergleichen versehen. Die Flächen des Eingangs und des Ausgangs werden vorzugsweise minimal gehalten, um ein Entweichen des Inertgases zu verhindern. Der Eingang kann unter Verwendung eines Rollen- bzw. Walzenpaars geschlossen werden, da die Beschichtungslösung auf die Bahn, die durch den Eingang geleitet wird, nicht aufgebracht worden ist. Andererseits besitzt der Ausgang üblicherweise eine Schlitzform.

Der Trocknungsofen ist mit der Beschichtungskammer verbunden. Dieser Trocknungsofen ist ebenfalls geschlossen, und die Flächen des Eingangs und des Ausgangs für die Bahn werden vorzugsweise minimal gehalten, um ein Austreten an Inertgas zu verhindern. Beide Öffnungen sind üblicherweise schlitzförmig.

Das Inertgas kann eine Verbrennung verhindern und schließt Stickstoffgas und Kohlendioxidgas ein. Die Temperatur und das Einblasvolumen des Inertgases in den Trocknungsofen hängen von der Art, Größe und Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn, der Art des organischen Lösungsmittels und dergleichen ab. Eine Hilfswärmeeinrichtung, wie eine Infrarotwärmeein­ richtung, kann ebenfalls mit dem Ofen verbunden sein.

Das Inertgas, das in die Beschichtungskammer eingeblasen wird, hält die Bedingung für die Beschichtungslösung, die auf eine Bahn aufgebracht wird, konstant. Wenn die Temperatur des Inertgases niedrig ist, wird eine Komponente bzw. Komponenten der Beschichtungslösung abgeschieden. Wenn die Temperatur hoch ist, verdampft ein großer Teil des organischen Lösungsmittels. Dementsprechend wird das Inertgas bei einer geeigneten konstanten Temperatur gehalten. Das Inertgasvolumen, das in die Beschichtungskammer eingeblasen wird, ist vorzugsweise minimal und kann die Bedingungen in der Beschichtungskammer konstant halten, weil die Verdampfung an organischem Lösungsmittel verringert werden kann. Um den Wärmetransport von dem Trocknungsofen zu verringern, wird vorzugsweise ein wärmeisolierendes Material oder ein Mechanismus zwischen dem Trocknungsofen und der Beschichtungskammer vorgesehen.

Gebläse sind zum Einblasen eines Inertgases in den Trocknungsofen und die Beschichtungskammer vorgesehen. Ein Gebläse kann sowohl für den Trocknungsofen als auch die Beschichtungskammer unter Verwendung von Feuchtern verwendet werden. Ausgangsgebläse sind ebenfalls für den Trocknungsofen und die Beschichtungskammer vorgesehen. Ein Ausgangsgebläse kann sowohl für den Trocknungsofen als auch die Beschichtungskammer unter Verwendung von Feuchtern verwendet werden. Weiterhin können entweder das Gebläse oder das Ausgangsgebläse in Abhängigkeit von der Größe des Trocknungsofens oder der Beschichtungskammer weggelassen werden.

Die Abgase aus dem Trocknungsofen und der Beschichtungskammer enthalten organischen Lösungsmitteldampf in hoher Konzentration. Dann werden die Abgase gekühlt, um den organischen Lösungsmitteldampf zu kondensieren. Die Kondensation kann unter Verwendung eines üblichen Kondensators zum Kondensieren des organischen Lösungsmittel­ dampfes durchgeführt werden.

Das Inertgas, das aus dem Kondensator ausgetragen wird, wird in die Beschichtungskammer und den Trocknungsofen rückge­ führt. Eine Wärmeeinrichtung zum Erwärmen des Inertgases, ein Staubfilter, das vorstehend genannte Gebläse usw. können zwischen dem Kondensator und der Beschichtungskammer und zwischen dem Kondensator und dem Trocknungsofen vorgesehen sein.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich ist, ist die Aufbringungs- und Trocknungsvorrichtung geschlossen und weist einen Kreislauf für das Inertgas auf.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Aufbringung der Beschichtungslösung in hoher Konzentration an organischem Lösungsmitteldampf möglich gemacht, indem die Beschichtungs­ vorrichtung in ein Gehäuse, das mit Inertgas gefüllt ist, gegeben wird, und dadurch werden konstante Bedingungen eingestellt, indem die Verdampfung an organischem Lösungs­ mittel verringert wird. Daneben wird eine hohe Konzentration an organischem Lösungsmitteldampf in dem Trocknungsofen ermöglicht, indem der Trocknungsofen mit Inertgas gefüllt wird.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf eine sich bewegende Bahn und zum Trocknen der beschichteten Bahn wird in Fig. 1 in Form eines Fließdiagramms angegeben.

Wie in der Figur gezeigt, wird eine Bahn 1 von ihrer Rolle bzw. Walze 2 abgewickelt und mit einer Beschichtungszusammensetzung 4 durch eine bekannte Beschichtungsvorrichtung 3 aufgebracht. Die beschichtete Bahn 1 wird während des Durchleitens durch einen Trocknungsofen 5 getrocknet und auf eine Rolle bzw. Walze 6 gewickelt.

Der Trocknungsofen 5 ist von geschlossener Art und hat eine lange Kastenform. Ein Eingang 7 und ein Ausgang 7′ zum Durchgang der beschichteten Bahn 1 sind an beiden Enden seiner Längsrichtung geöffnet. Beide Öffnungen 7, 7′ sind schlitzförmig. Eine Einlaßöffnung 9 und eine Ausgangs­ öffnung 10 für das Inertgas sind am oberen Teil des Ofens 5 vorgesehen.

Die Beschichtungsvorrichtung 3 wird in eine Beschichtungskammer 11, die mit dem Trocknungsofen 5 verbunden ist, gegeben. Eine Einlaßöffnung 12 und eine Auslaßöffnung 13 für das Inertgas sind am oberen Ende der Beschichtungskammer 11 vorgesehen. Ein Zweiwalzenkalander 8 ist an der Seitenwand der Beschichtungskammer 11 als Eingang vom geschlossenen Typ für die Bahn 1, die von der Walze 2 abgewickelt wird, vorgesehen. Die Auslaßöffnung 10 ist mit einem Kondensator 16 durch ein Ausgangsgebläse 14 verbunden. Auf ähnliche Weise ist die Auslaßöffnung 13 mit dem Kondensator 16 durch ein Ausgangsgebläse 15 verbunden. Die Nummer 17 zeigt eine Kühlvorrichtung, die ein Kühlmittel in den Kondensator 16 einführt, an, und 18 zeigt eine Empfangseinrichtung für das kondensierte Lösungsmittel an. Das Auslaßrohr des Inertgases, das aus dem Kondensator 16 ausgetragen wird, ist verzweigt, und ein Rohr ist mit der Einlaßöffnung 9 des Trocknungsofens 5 durch einen Staubfilter 19, eine Wärmeeinrichtung 20 und ein Gebläse 21 verbunden. Das andere Rohr ist mit der Einlaßöffnung 12 der Beschichtungskammer 11 durch einen Staubfilter 22, eine Wärmeeinrichtung 23 und ein Gebläse 24 verbunden. Ein Rückführungsrohr 25 ist von dem Trocknungsofen 5 zu dem Rohr zwischen dem Staubfilter 19 und dem Kondensator 16 vorgesehen. Unter Verwendung dieser Rückführleitung wird das Inertgas in dem Ofen 5 zirkuliert, und dadurch kann Wärmeenergie gespart werden. Die Nummer 26 gibt eine Inertgaszuführvorrichtung an.

Unter Verwendung einer solchen Vorrichtung wurde eine Beschichtungslösung 4, enthaltend eine lichtempfindliche Diazoverbindung, eine photopolymerisierbare Zusammensetzung, usw., gelöst in Aceton, auf eine Polyethylenteraphthalatbahn 1 aufgebracht und dann getrocknet. Die Temperatur in dem Ofen 5 wurde auf 90°C eingestellt, und die Temperatur in der Beschichtungskammer 11 wurde auf 30°C eingestellt. Das Lösungsmittel, das in dem Abgas des Trocknungsofens 5 und der Beschichtungskammer 11 enthalten war, wurde durch den Kondensator 16 in 95%iger Ausbeute wiedergewonnen. Die beschichtete Bahn 1 wurde vollständig getrocknet. Die Qualität der Bahn war gleichmäßig, und der Betrieb verlief ohne Probleme.

Claims (3)

1. Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtungslösung, enthaltend ein entflammbares organisches Lösungsmittel, auf eine sich bewegende Bahn und Trocknen der beschichteten Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, durch die die Beschichtungslösung aufgebracht wird, in einer Beschichtungskammer angeordnet ist, ein Trocknungsofen mit der Beschichtungskammer verbunden ist, ein Inertgas in die Beschichtungskammer und den Trocknungsofen eingeleitet wird, das Inertgas, das aus der Beschichtungskammer und dem Trocknungsofen ausgetragen wird, gekühlt wird, um das organische Lösungsmittel, das darin enthalten ist, zu kondensieren, und das Inertgas in die Beschichtungskammer und den Trocknungsofen rückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entflammbare organische Lösungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus Benzol, Toluol, Alkohol, Aceton, Methylacetat und Methylenglycol, gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Bahn ein lichtempfindliches photographisches Material ist.