DD224139A1

DD224139A1 - METHOD AND DEVICE FOR APPLYING MAGNETIZABLE, BINDER-CONTAINING LAYERS

Info

Publication number: DD224139A1
Application number: DD26344684A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Kaermer; Ernst-Otto Reher; Frank Apsel; Dirk Rohlfing; Peter Baumhacker
Original assignee: Wolfen Filmfab Veb
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1985-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen magnetisierbarer, bindemittelhaltiger Schichten auf eine Materialbahn mit einem Extrusionsgiesser und einem der Extruderoeffnung gegenueberstehenden Magneten, wobei sich die zu beschichtende Bahn zwischen Giesser und Magnet bewegt. Dabei wird die Materialbahn ueber eine Flaeche des Magneten gefuehrt, die nicht mit der Polflaeche identisch ist, aber mit dieser eine scharfe Kante bildet, an der die Materialbahn in Richtung Polflaeche umgelenkt wird. Die Materialbahn beruehrt die Polflaeche nicht, sondern bildet mit ihr einen Winkel von mindestens 10, so dass sich der Abstand zwischen Polflaeche und Materialbahn kontinuierlich vergroessert. Der Einsatz der Erfindung ist in den Bereichen der Technik moeglich, bei denen magnetisierbare, bindemittelhaltige Schichten auf Traegerfolien aufgetragen werden, insbesondere bei der Herstellung von Magnetbaendern.The invention relates to a method and a device for applying magnetizable, binder-containing layers to a material web with an extrusion casting and a magnet facing the Extruderoeffnung, wherein the web to be coated moves between casters and magnet. In this case, the material web is guided over an area of the magnet which is not identical to the pole surface, but forms with this a sharp edge, at which the material web is deflected in the direction of the pole surface. The material web does not touch the pole surface but forms an angle of at least 10 with it, so that the distance between pole surface and material web continuously increases. The use of the invention is possible in the fields of technology in which magnetizable, binder-containing layers are applied to carrier sheets, in particular in the production of magnetic tapes.

Description

VEB Filmfabrik Wolfen , Wolfen, den 14.05.1984VEB Filmfabrik Wolfen, Wolfen, 14.05.1984

PN 1 108 Ri/MiPN 1 108 Ri / Mi

Prof. Reher ♦ ' ' Int.Cl.³: GIl 3 5/84Prof. Reher ♦ '' Int. Cl. ³ : GIl 3 5/84

Dr. Kärrner D.I. Apsel Ing. Rohlfing D.C. BaumhackerDr. Karrner D.I. Apsel Ing. Rohlfing D.C. tree hacker

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen magnetisierbarer, bindemittelhaltiger SchichtenMethod and device for applying magnetizable, binder-containing layers

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Technik, bei denen macnatisierbare, bindemittelhaltige Schichten auf Trägerfolien aufgetragen werden, insbesondere auf das Beschichtungsverfahren bei der Herstellung von Magnetbändern.The invention relates to the fields of technology in which macnatisierbare binder-containing layers are applied to carrier films, in particular the coating process in the production of magnetic tapes.

Characteristic of the known technical solutions

Für die Herstellung von Magnetbändern kann eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren und Vorrichtungen zum Auftragen der magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten auf Trägerfolien angewandt werden* Unter den bekannten Beschichtungsverfahren, wie z»3, Tauchwalzenverfahren, Rasterwalzenverfahren, Rakelgießverfahren usw. scheint das Extrusionsbeschichtungsverfanren am vorteilhaftesten zu sein, da es sich als einziges Gießverfahren durch sine absolut rückstandsfraie Arbeitsweise auszeichnet. Die Extrusionsbeschichtung kann in zwei unterschiedlichen Verfahren realisiert werden. Sei der Wulstbeschicntung (DS-AS 2 403 313) wird die 3eschichtungsflüssigkeit aus einem Sreitschlitzgießspalt in eine 3eschichtungswulst extrudiert, die sich in .-orm eines hängenden Tropfens zwischen Extrusionsgießer und Trägerfolie in Schwebe be- For the production of magnetic tapes, a variety of different methods and apparatuses for applying the magnetizable binder-containing layers to carrier films can be used. Among the known coating processes, such as 3, dip roll, anilox roll, bar coater, etc., extrusion coating processing appears to be the most advantageous It is the only casting method characterized by its absolutely residue-free working method. The extrusion coating can be realized in two different processes. In the case of the bead coating (DS-AS 2 403 313), the three-layer liquid is extruded from a three-slot casting nip into a three-layer bead, which is suspended in the orometall of a hanging drop between the extrusion caster and the carrier film.

findet. Aus dieser BeschichtungsWulst erfolgt der eigentliche Flüssigkeitsantrag durch die Schleppwirkung der bewegten Folienbahn. Bei der Dehnbeschichtung (DE-AS 1 030 178) bildetdie 3eschichtungsflüssigkeit nach Extrusion aus qem Breitschlitzwerkzeug einen ebenen Strahl, der durch die Abzugswirkung der Trägerfölie um ein Vielfaches gestreckt und dabei einer intensiven Dehnung unterzogen wird.place. From this coating bead, the actual liquid application is carried out by the dragging action of the moving film web. In the stretch coating (DE-AS 1 030 178), the three-layer liquid after extrusion from qem Breitschlitzwerkzeug forms a plane jet, which is stretched by the withdrawal effect of the Trägerfölie by a multiple and thereby subjected to intensive stretching.

Für die Magnetbandbeschichtung besitzt das letztere Verfahren, die Dehnextrusionsbeschichtung, die größte Bedeutung, da es den Antrag von¹ extrem dünnen Schichten mit großen Beschichtungsgeschwindigkeiten zuläßt· Es können dabei Extrusionsgleßer mit großen geometrischen Abmessungen des Extrusiohsschlitzes und des Gießerabstandes zur Trägerfolie zum Einsatz kommen» Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß seine Wirksamkeit vom Vorhandensein bestimmter rheologischer Eigenschaften der Beschichtüngsflüssigkeit abhängt, wodurch die Beseitigung von Instabil litäten und Fehlern der Beschichtung auf große Schwierigkeiten ' stößt und meist nur durch Eingriffe in die stoffliche Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit möglich ist, Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen der Beschichtungsvürgang durch Magneten stabilisiert wird.For the magnetic tape coating, the latter method, the Dehnextrusionsbeschichtung, the most important, since it allows the application of ¹ extremely thin layers with high coating speeds · It can Extrusionsgleßer be used with large geometric dimensions of Extrusiohsschlitzes and Gießerabstandes to the carrier film. »The disadvantage of the method is that its effectiveness depends on the presence of certain rheological properties of the coating liquid, whereby the removal of instability and defects of the coating encounters great difficulties and is usually only possible by intervening in the material composition of the coating liquid. Methods are also known in which the coating process is stabilized by magnets.

Zu diesen Verfahren gehört die Freifallbeschichtung, die in der DE-OS 2 735 353 beschrieben ist. Hier wird durch den Einsatz von Magneten der Flüssigkeitsvorhang stabilisiert» Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es für den Antrag von düntnen Schichten bei großen Beschichtungsgeschwindigkeiten nicht geeignet ist.These methods include the free-fall coating, which is described in DE-OS 2,735,353. Here, the use of magnets stabilizes the liquid curtain »The disadvantage of this method is that it is not suitable for the application of thin layers at high coating speeds.

Der Einsatz von Magneten zur Stabilisierung des Extrusionsbeschichtungsverfahrens wird in der GB-PS i 059 104 und in der DE-AS 1 907 212 beschrieben.The use of magnets to stabilize the extrusion coating process is described in GB-PS i 059 104 and in DE-AS 1 907 212.

Bei dem Extrusionsbeschichtungsverfähren nach der G3-PS 1 059 1Ö4 wird die magnetisierbare Suspension durch einen Exitruderspalt auf den Schichtträger gegossen, der eine Gießwalze umschlingt, welche genau wie der Gießer aus ferroraagnetischem Werkstoff gefertigt ist. Durch einen Hufeisenmagneten, dessen Nordpol sich unterhalb des Extruderspaltes und^ dessen Südpol sich an der Auslaufseite der Trägerfolie ' auf die Gießwalze "in dessen unmittelbarer Nähe befindet, wirdIn the extrusion coating method according to G3-PS 1 059 1Ö4, the magnetizable suspension is poured through an exit rudder gap on the substrate, which wraps around a casting roll, which, just like the foundry, is made of ferromagnetic material. By a horseshoe magnet whose north pole is located below the extruder gap and whose south pole is at the outlet side of the carrier film 'on the casting roll' in its immediate vicinity, is

ein annähernd homogenes magnetisches Feld gebildet, durch das die Entstehung und Stabilisierung eines zusammenhängenden Flüssigkeitsbandes zwischen dem Extruderaustritt und der Trä-,gerfolie erreicht wird* Durch den großen Abstand der Magnete von den schichtbildenden Flüssigkeitsmenisken kann dabei nur ein Magnetfeld geringer Feldstärke realisiert werden, deshalb ist keine optimale Beeinflussung des Flüssigkeitsbandes möglich. Das Verfahren ist demnach zum Antrag von dünnen Flüssigkeitsschichten bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten wenig geeignet«formed an approximately homogeneous magnetic field, through which the formation and stabilization of a contiguous liquid band between the extruder outlet and the Tra--, gerfolie is achieved * Due to the large distance between the magnets of the layer-forming liquid menisci only a magnetic field of low field strength can be realized, therefore no optimal influencing of the liquid band possible. The process is therefore not very suitable for the application of thin liquid layers at high coating speeds «

Große magnetische Kräfte lassen sich auf die magnetisierbare Suspension durch'ein bekanntes Verfahren (DE-AS 1 907 212) übertragen, bei dem ein Extrusionsgießer aus nicht-ferromagnetischen Werkstoffen und ein Magnet verwendet werden, der . eine rechteckige Form hat und dessen Polflächen durch geradlinige Kanten begrenzt sind. Ober eine Polfläche des Magnetes gleitet dabei die zu beschichtende Folie, wobei sich die Extruderöffnung gerade gegenüber der oberen Kante der Polfläche befindet« Mit diesen Verfahren können sehr dünne magnetisierbare Schichten bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten hergestellt werden. Es hat aber den Nachteil, daß nur Magnete verwendet werden können, die ein Maximum der Feldstärke von mindestens 700 Oe und einen Gradienten der Feldstärke von mindestens 500 Oe/cm genau an der oberen äußeren Kante derPolflache aufweisen. Es ist bei diesen Verfahren nicht möglich, Magnete mit anderen Feldstärken bzw, Feldstärkeverteilungen auf den Polflächen zu verwenden.Large magnetic forces can be transmitted to the magnetizable suspension by a known method (DE-AS 1 907 212), in which an extrusion casting of non-ferromagnetic materials and a magnet are used, the. has a rectangular shape and the pole faces are limited by rectilinear edges. Above a pole face of the magnet slides the film to be coated, wherein the extruder opening is located just opposite the upper edge of the pole face "With these methods very thin magnetizable layers can be produced at high coating speeds. However, it has the disadvantage that only magnets can be used which have a maximum of the field strength of at least 700 Oe and a gradient of the field strength of at least 500 Oe / cm exactly at the upper outer edge of the pole surface. It is not possible with these methods to use magnets with other field strengths or field strength distributions on the pole faces.

Ziel aim der the Erfindunginvention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Extrusionsbeschichtung mit Einsatz von Magneten zu schaffen, mit dem das Auftragen von magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten mit kleinen Schichtdicken und großen Beschichtungsgeschwindigkeiten möglich ist.The object of the invention is to provide a method and an apparatus for extrusion coating with use of magnets, with which the application of magnetizable, binder-containing layers with small layer thicknesses and high coating speeds is possible.

Presentation of the IVesens of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Antrag von' magne-The invention is based on the object, at the request of 'magne-

tisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten auf Trägerfolien . Magnete zur zusätzlichen Stabilisierung des Beschichtungsvorganges einzusetzen, an die hinsichtlich der Feldstärke keine besonderen Anforderungen gestellt werden, um damit die für die Anwendung des Extrusionsbeschichtungsverfahrens im allgemeinen notwendige Modifizierung ,des Theologischen Verhaltens der Seschichtungsflüssigkeiten zu vermeiden.Tisierbaren, binder-containing layers on carrier films. To use magnets for additional stabilization of the coating process, to which no special requirements are made in terms of field strength, so as to avoid the generally necessary for the application of the extrusion coating method modification, the Theological behavior of the coating liquids.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine magnetisierbare, bindemittelhaltige Schicht auf eine Trägerfolie mit einem Extrusionsgießer und einem der Extrucsröffnung gegenüberstehenden Magneten aufgetragen wird. Die zu beschichtende Folie wird zwischen Gießer und Magnet bewegt* wobei sie gleitend über eine Fläche des Magneten geführt wird _t die nicht mit einer der beiden Polflächen identisch ist, aber mit dieser eine scharf begrenzte, ,gerade Kante bildet. Die Folie wird an eben dieser Kante in Richtung der Polfläche so umgelenkt, daß die Folie die PbIflache nicht berührt, sondern mit ihr einen Winkel von mindestens 10° bildet« Nach der Umlenkung vergrößert sich dadurch kontinuierlich, ijv Bewegungsrichtung der Folie, ihr Abstand zur Polfläche. Die magnetisierbar Beschichtungsflüssigkeit' wird auf die Folie in Höhe dieser Umlenkung aufgetragen, insbesondere in einem Bereich, der die Höhe von 2 mm über der Umlenkung und 3 mm unter der Umlenkung nicht übersteigt. ^x According to the invention, the object is achieved by a method in which a magnetizable, binder-containing layer is applied to a carrier foil with an extrusion caster and a magnet facing the extrusion opening. The film to be coated is moved between caster and magnetic * being guided slidably on a surface of the magnet _t which is not identical to one of the two pole faces, but even with this forms a sharply defined edge. The film is deflected at just this edge in the direction of the pole face so that the film does not touch the PbIflache, but forms an angle of at least 10 ° with it «After the deflection increases thereby continuously, ijv moving direction of the film, their distance from the pole face , The magnetizable coating liquid is applied to the film at the level of this deflection, in particular in a region which does not exceed the height of 2 mm above the deflection and 3 mm below the deflection. ^x

Pie erfindungisgeraäße Vorrichtung besteht aus einem extrusionsgießer und einem der Extruceröffnung gegenüberstehenden Magneten, wobei zwischen beiden die zu. beschichtende Folie geführt wird. Mindestens eine Polfläche und eine angrenzende Fläche des Magneten bilden miteinand,er eine scharfe und gerade Kante. De₇r Magnet ist so angeordnet, daß diese Kante parallel zum Austrittsschlitz des Extrusionsgießers verläuft. Die diese Kante ausbildende Polfläche des Magneten muß außerdem mit der schon beschichteten Folie oberhalb des Extrusionsgießers einen Winkel von mindestens' 10° bilden, während die andere, die Kante ebenfalls ausbildende aber nicht mit der Polfläche des Magneten identische Fläche als Gleitfläche für die sich unterhalb des Extru- ,Pie erfindungisgeraäße device consists of an extrusionsgießer and a Extruceröffnung the opposing magnet, wherein between the two to. coating film is performed. At least one pole face and an adjoining face of the magnet form one another, it has a sharp and straight edge. De ₇ r magnet is arranged so that said edge extends parallel to the exit slot of the extrusion coater. The edge of this forming pole surface of the magnet must also form an angle of at least '10 ° with the already coated film above the extrusion caster, while the other, the edge also forming but not identical with the pole face of the magnet surface as a sliding surface for below the Extru-,

sionsgießers noch nicht beschichtete Folie ausgebildet ist» Es besteht die Möglichkeit, die Polfläche mit einer raagnetisierbaren Schicht zu versehen, die die magnetischen Eigenschaften der Polfläche beeinflußt. Die Gleitfläche kann, ebenfalls mit einer Schicht versehen werden, die eine. Verbesserung der Gleitfähigkeit der Materialbahn bewirkt.It is possible to provide the pole surface with a raagnetisierbaren layer that affects the magnetic properties of the pole face. The sliding surface can also be provided with a layer that has a. Improves the lubricity of the material web causes.

Es kann ein Vorteil sein, daß d-er Magnet aus einer Packung von mehreren kleinen Magneten besteht* .It may be an advantage that the magnet consists of a pack of several small magnets *.

Für die Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung können sowohl Permanent- als auch Elektromagnete Verwendung finden. Der Vorteil der erf indungsgetnäßen Lösung besteht darin, daß das für den Antrag von magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten auf Trägerfolien aus vielen Gründen vorteilhafte und deshalb angestrebte Extrusionsbeschichtungsverfahren in. einem größen Bereich der Seschichtungsstärken und Beschichtungsgeschwindigkeiten angewendet werden kann. Mit der Erfindung wird erreicht, auf die zur Realisierung einer Extrusionsbeschichtung mit guter Qualität ansonsten notwendigen rheologischen Modifizierung der Beschichtungsflüssigkeit zu verzichten, Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Stabilisierung des Antrages der magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schicht durch den Einsatz von Magneten erreicht wird, an die keine besonderen Anforderungen hinsichtlich erreichbarer Feldstärke und Verteilung der Feldstärke auf die Polflächen gestellt werden.For the realization of the solution according to the invention both permanent and electromagnets can be used. The advantage of the solution according to the invention is that the extrusion coating method which is advantageous for the application of magnetizable, binder-containing layers to carrier films for many reasons and therefore desired can be used in a wide range of coating thicknesses and coating speeds. Another advantage is that the stabilization of the application of the magnetizable, binder-containing layer is achieved by the use of magnets to the No special requirements regarding achievable field strength and distribution of the field strength are placed on the pole faces.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend durch zwei Ausführungsbeispiele¹ näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below by two embodiments ¹ .

Fig. 1 ; Darstellung beis^ =30 Fig; 2 : Darstellung bei <£-'= 70°Fig. 1; Illustration on Fig. 30 Fig. 2: Representation at <£ - '= 70 °

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, die aus einem einfach aufgebauten Extrusionsgießer 1 und einem Permanentmagneten 2 besteht, dessen Polfläche 4 mit der bereits beschichteten Folienbahn 6 einen Winkelt = 30° bildet, ,dessen Fläche 5 mit einem Kunststoffüberzug abgedeckt und so als Gleitfläche für die In FIG. 1, an apparatus is shown, which consists of a simple construction extrusion molder 1 and a permanent magnet 2, which pole face 4 a Angles = forms with the already coated sheet 6 at 30 °, whose surface 5 is covered with a plastic coating and so as Sliding surface for the

Folienbahn 3 dient. Die Schlitzweite des Extrusionsgießers beträgt 0,8 mm und der Gießerabstand zur Folie beträgt 1,8 mm. Als Beschichtungssubstanz wird eine magnetisierbarer bindemittelhaltige Eisenoxidsuspension verwendet, deren scheinbareFilm web 3 is used. The slot width of the extrusion caster is 0.8 mm and the caster distance to the film is 1.8 mm. As a coating substance, a magnetizable binder-containing iron oxide suspension is used, the apparent

— ι - ι

Viskosität bei einer Deformationsgeschwindigkeit von 10 S mit 3 Pas bestimmt wird. Unter den beschriebenen Bedingungen wird bei einer Beschichtigungsgeschwindigkeit von 80 m/min eine Verstreckung des aus dem Extrusionsgießerlaustretenden ebenen Flüssigkeitsstrahles bis zum 'achtzig-fachen erreicht. Es werden· dadurch 3eschichtungen bis zu 10,Um Naßschi-chtdicke mit geringen Dickeschwankungen realisiert*Viscosity at a deformation rate of 10 S with 3 Pas is determined. Under the conditions described, at a coating speed of 80 m / min, a stretching of the plane liquid jet emerging from the extrusion caster is achieved up to eighty times. There are thereby realized 3 coatings up to 10, in order to wet thickness with small thickness variations *

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 2 dargestellt. Dem in Beispiel 1 beschriebenen'Extrusionsgießer 1 steht ein Magnet gegenüber, der aus einer Packung von aneinandergereihten kleinen Permanentmagneten besteht. Die Polfläche 4 ist mit einer rechteckigen magnetisieren 1/Veicheisenleiste abgedeckt und bildet mit der schon beschichteten Folienbahn 6 einen Winkel von 70 . Als Beschichtungssubstäriz wird eine ein reaktives Bindemittel enthaltende magnetisierbare Chromdioxidsuspension verwendet, deren scheinbare Viskosität bei einer DeformationsgeschwindigkeitA second embodiment is shown in FIG. 2. The extrusion caster 1 described in Example 1 is faced by a magnet which consists of a pack of small permanent magnets arranged in a row. The pole face 4 is covered with a rectangular magnetize 1 / Veicheisenleiste and forms with the already coated film web 6 at an angle of 70. The coating sublimit used is a magnetizable chromium dioxide suspension containing a reactive binder, the apparent viscosity of which at a rate of deformation

mm i mm i

von 10 S die Grö&e von 2,5 Pas hat, eingesetzt« Das Verfahren gestattet unter diesen Bedingungen die Realisierung von Beschichtungen mit Naßschichtdicken von 20,um bei 3eschichtungsgeschwindigkeiten bis zu 100 m/min mit geringen Dicketoleranzen.10 has the large S & d of 2.5 Pas, used "The method allows, under these conditions the realization of coatings having wet layer thicknesses of 20 to 3eschichtungsgeschwindigkeiten at up to 100 m / min with small thickness tolerances.

Claims

invention claim

1 «method for applying magnetizable, binder-containing layers on a web with an extrusion caster and a magnet facing the extruder opening, wherein the web to be coated is moved between Gi.eßer and magnet gekennzei ch net characterized in that the material to be coated web slidably over a surface of the magnet is guided, which is not identical to one of the two pole faces of the magnet, that the material web is deflected at the edge of the magnet in the direction of the pole face so that the material web with the pole face forms an angle of at least IO, that after the deflection of the Distance between the material web and the pole face of the magnet in the direction of movement of the material web is continuously increased and that the magnetizable coating liquid is applied to the web at the level of deflection of the web, especially in a range of the height of 2 mm above the Umlen kung and 3 mra under the deflection does not exceed

2. Apparatus for carrying out the method for applying magnetisable, binder-containing layers on a material web consisting of an extrusion caster and the extr-umderöffnung opposing magnet., Wherein the material web to be coated between foundry and magnet, characterized in that at least one pole face and an adjoining surface of the magnet together form a sharp and straight edge, which is parallel to the exit slot of the extrusion foundry at a height of no more than 2 mm above the upper limit and not more than 2 mm below the lower limit of the exit slot of the extrusion foundry and that the this edge forming pole face of the magnet with the already coated material web above the extrusion caster forms an angle of at least 10, while the other the edge also forming, but not identical with a pole face of the magnet surface as sliding

surface for which located below the Extrusionsgießers, not yet coated material web is formed.

Device according to point 2 g e k e η π ζ e i c h η e t in that the sliding surface is flat or curved in the nozzle, t and that the sliding surface is provided with a layer which increases the lubricity.

Device according to point 2, g e k e η η ζ e i c h η e t characterized in that the pole face is provided with a raagnetisierbaren-layer, the magnetic properties

affected. - ':

Device according to point 2, g e k e η η ζ e i c h η e t d a by that the magnet consists of a pack of several small magnets.

The device according to item 2, in which the magnet is a permanent, direct current or alternating current magnet, does not exist.

For this a sheet of drawings