DD238549A1 - Vorrichtung zum auftragen magnetisierbarer bindemittelhaltiger schichten - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung zum Auftragen magnetisierbarer bindemittelhaltiger Schichten ermoeglicht eine effektivere Beschichtung von Unterlagen, vorzugsweise Folien, mit einer Beschichtungsfluessigkeit zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsmaterialien. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Extrusionsbeschichtung zu schaffen, mit welcher das ueberschussfreie Auftragen von magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten mit sehr duennen Schichtdicken und relativ grossen Beschichtungsgeschwindigkeiten moeglich ist. Die Beschichtungsfluessigkeit wird durch das erfindungsgemaess beschriebene Giesswerkzeug zu einer Wulst, die sich zwischen dem Giesswerkzeug und der zu beschichtenden Unterlage herausbildet, geformt. Zur Stabilisierung der Suspensionswulst am Beschichtungsspalt wird zusaetzlich ein magnetisches Feld, erzeugt durch Permanent- oder elektrische Magnete, angelegt. Dadurch wird erreicht, dass die Bezugsgrenze dahingehend verschoben wird, dass hoehere Laufgeschwindigkeiten bei qualitaetsgerechter Beschichtung, gegenueber der Fahrweise ohne Einsatz von Magneten, moeglich sind.

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete derTechnik, bei denen magnetisierbare, bindemittelhaltige Schichten auf Trägerfolien augetragen werden, insbesondere auf das Beschichtungsverfahren bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

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. B. Tauchwalzverfahren, Rasterwalzenverfahren, Rakelgießverfahren usw. scheint das Extrusionsbeschichtungsverfahren am vorteilhaftesten zu sein, da es sich als einziges Gießverfahren durch eine absolut überschußfreie Arbeitsweise auszeichnet. Die Extrusionsbeschichtungsverfahren können in zwei unterschiedlichen Arbeitsweisen realisiert werden. Bei der Wulstbeschichtung (DE-AS 2403313) z.B. wird die Beschichtungsflüssigkeit aus einem Breitschlitzgießspalt in eine Beschichtungswulst extrudiert, die sich in Form eines hängenden Tropfens zwischen Extrusionsgießer und Trägerfolie in Schwebe befindet·. Aus dieser Beschichtungswulst erfolgt der eigentliche Flüssigkeitsantrag durch die Schleppwirkung der bewegten Folienbahn. Bei der Dehnbeschichtung,wiein der DE-AS 1030178 beschrieben, bildet die Beschichtungsflüssigkeit nach Extrusion aus dem Breitschlitzwerkzeug einen ebenen Strahl, der durch die Abzugswirkung der Trägerfolie um ein Vielfaches gestreckt und dabei einer intensiven Dehnung unterzogen wird.

Beim Einsatz des Wulstbeschichtungsverfahrens zur Herstellung von Magnetbändern lassen sich bedingt durch die hohen Viskositäten der magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Beschichtungsflüssigkeiten nur kleine Unterlagengeschwindigkeiten, die unterhalb 60 m/min liegen, realisieren, denn bei einer Erhöhung der Beschichtungsgeschwindigkeit kommt es zum vollständigen Herausziehen der Flüssigkeit aus der Beschichtungswulst und damit zum Zusammenbruch der Flüssigkeitsbrücke.

Günstiger für die Magnetbandbeschichtung ist demzufolge die Dehnbeschichtung, da dieses Verfahren den Antrag von extrem dünnen Schichten unterhalb 5 μπι mit relativ großen Beschichtungsgeschwindigkeiten zuläßt. Es können dabei Extrusionsgießer mit großen geometrischen Abmessungen des Extrusionsschlitzes und des Gießerabstandes zur Trägerfolie zum Einsatz kommen. Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß seine Wirksamkeit vom Vorhandensein bestimmter Theologischer Eigenschaften der Beschichtungsflüssigkeit abhängt, wodurch die Beseitigung von Instabilitäten und Fehlern in der Beschichtung auf große Schwierigkeiten stößt und meist nur durch Eingriffe in die stoffliche Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit möglich ist.

Es ist bekannt, daß zur Stabilisierung des Extrusionsbeschichtungsverfahrens auch Magnete eingesetzt werden können. In der britischen Patentschriit Nr, 1059104 wird dazu ein Verfahren beschrieben, bei dem die magnetisierbare Suspension durch einen Extruderspalt auf den Schichtträger gegossen wird, der eine Gießwalze umschlingt, welche genau wie der Gießer aus ferromagnetischem Werkstoff gefertigt ist. Durch einen Hufeisenmagneten, dessen Nordpol sich unterhalb des Extruderspaltes und dessen Südpol sich an der Auflaufseite der Trägerfolie auf die Gießwalze in dessen unmittelbarer Nähe befindet, wird ein annähernd homogenes magnetisches Feld gebildet, durch das die Entstehung und Stabilisierung eines zusammenhängenden Flüssigkeitsbandes zwischen dem Extruderaustritt und der Trägerfolie erreicht wird. Durch den großen Abstand der Magnete von den schichtbildenden Flüssigkeitsmenisken kann dabei nur ein Magnetfeld geringer Feldstärke realisiert werden. Das Verfahren ist demnach zum Antrag von dünnen Flüssigkeitsschichten bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten wenig geeignet.

Große magnetische Kräfte lassen sich auf magnetisierbare Suspensionen durch ein bekanntes Verfahren (DE-AS 1907212) übertragen, bei dem ein Extrusionsgießer aus nicht-ferromagnetischen Werkstoffen und ein Magnet verwendet wird, der eine

rechteckige Form hat und dessen Polflächen durch geradlinige Kanten begrenzt sind. Über eine Polfläche des Magneten gleitet dabei die zu beschichtende Folie, wobei sich die Extruderöffnung gerade gegenüber der oberen Kante der Polfläche befindet. Mit diesem 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 7000Oe und einen Gradienten der Feldstärke von mindestens 500Oe/cm genau an der oberen äußeren Kante der Polflächen aufweisen. Es ist bei diesem Verfahren nicht möglich, Magnete mit anderen Feldstärken bzw. Feldstärkeverteilungen auf den Polflächen zu verwenden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Extrusionsbeschichtung zu schaffen, mit welcher das überschußfreie Auftragen von magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten mit sehr dünnen Schichtdicken und relativ großen Beschichtungsgeschwindigkeiten möglich ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Antrag von magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Schichten auf Trägerfolien Magnete zur zusätzlichen Stabilisierung des Beschichtungsvorganges einzusetzen. Es soll damit erreicht werden, mit Extrusionsgießern das Wulstbeschichtungsverfahren zu realisieren, das im allgemeinen für die Magnetbandbeschichtung nur bei kleinen Beschichtungsgeschwindigkeiten anwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem magnetisierbare bindemittelhaltige Schichten auf eine Trägerfolie mittels eines Extrusionsgießers aufgetragen werden. Die Beschichtungsflüssigkeit wird einer Beschichtungswulst zugeführt, die in einer den Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Trägerraumes und der Extrusionsgießvorrichtung überbrückende Lage gehalten wird. Das Trägermaterial wird kontinuierlich quer zu der sie berührenden Beschichtungswulst bewegt. Die Beschichtungswulst wird dabei durch Magnete, die sich in den Gießlippen des Extrusionsgießers befinden, an einem Herausziehen aus dem Spalt zwischen Gießvorrichtung und bewegter Trägerfolie gehindert, bzw. in den Spalt hineingezogen, und dadurch in einer stabilen Lage gehalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Extrusionsgießwerkzeug aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff. Eine oder mehrere Gießerlippen dieses Werkzeuges, vorzugsweise die untere Gießerlippe, sind dabei vollständig oder teilweise aus magnetischen Werkstoffen gefertigt. Es ist auch möglich, eben diese Gießerlippen aus unmagnetischen Werkstoffen zu gestalten, aber dafür in diese Gießerlippen Magnete einzusetzen.

Als Magnete können Gleich-, Wechselstrom oder Permanentmagnete Verwendung finden.

Es ist möglich, die Magnete als Packung aus mehreren kleinen Magneten zusammenzusetzen und mit Jochen bzw. Kernen aus magnetisierbaren Weicheisenmaterialien zu versehen.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Beschichtung von Trägerfolien mit magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Flüssigkeiten bei Anwendung des Extrusionsgießers im Wulstbeschichtungsverfahren ermöglicht wird. Die Realisierung dieses Verfahrens erlaubt den Antrag sehr dünner Schichten bei großen Beschichtungsgeschwindigkeiten unter stabilen Bedingungen.

Es können dadurch Beschichtungen in sehr guten Qualitäten erreicht werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist damit begründet, daß an die zur Stabilisierung der Beschichtungswulst verwendeten Magnete keine speziellen Anforderungen hinsichtlich der Größe und vor allem hinsichtlich der Verteilung der magnetischen Feldstärken auf deren Oberflächen gestellt wurden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend durch zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, die aus einem Extrusionsgießer (1) und einer Antragswalze (2) besteht, die von der zu beschichtenden Trägerfolie (3) umschlungen wird. In der unteren Gießerlippe (4) des Extrusionsgießers befindet sich eine Aussparung, in die wahlweise ein Magnet (5) eingesetzt werden kann. Die gesamte Extrusionsbeschichtungsvorrichtung einschließlich der Gießerlippen besteht aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff. Die Schlitzweite des Extrusionsgießers beträgt 0,5mm und der Gießerabstand zur Folie beträgt 0,3mm. Bei der Beschichtung einer magnetisierbaren, bindemittelhaltigen Eisenoxidsuspension, deren scheinbare Viskosität bei einer Deformationsgeschwindigkeit von 10s~¹ mit 2 Pas bestimmt wurde, ist bei einer Benutzung des Extrusionsgießers ohne Magneten (5) nur ein Antrag einer Schicht mit einer Dicke von 30/xm im feuchten Zustand bis zu Beschichtungsgeschwindigkeiten von 4m/min möglich. Oberhalb dieser Geschwindigkeit kommt es zum Herausziehen der Beschichtungswulst (6) und damit zum Aufreißen der Beschichtung. Bei Verwendung des Magneten (5) in der unteren Gießerlippe (4) ist unter den oben genannten Bedingungen eine Stabilisierung der Beschichtungswulst (6) noch bei Beschichtungsgeschwindigkeiten von 60m/min möglich und damit ein Flüssigkeitsantrag in guter Qualität realisierbar. Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 2 dargestellt. Es wird ein Extrusionsgießer (1) verwendet, dessen untere Gießerlippe in ihrem vorderen Teil aus einer Packung von aneinandergereihten kleinen Permanentmagneten (7) besteht. Die Permanentmagneten (7) sind dabei noch mit einer magnetisierbaren Weicheisenleiste (8) abgedeckt, die im unmittelbaren Kontakt zur Beschichtungswulst (6) steht. Als Beschichtungssubstanz wird eine ein reaktives Bindemittel enthaltende magnetisierbare Chromdioxidsuspension verwendet, deren scheinbare Viskosität bei einer Deformationsgeschwindigkeit von 10s~¹ die Größe von 1,5Pas hat. Das Verfahren gestattet unter diesen Bedingungen die Realisierung von Beschichtungen mit Naßschichtdicken von 20μιη bei Beschichtungsgeschwindigkeiten biszu80m/min in guten Beschichtungsqualitäten.

Claims (4)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Vorrichtung zum Auftragen magnetisierbarer, bindemittelhaltiger Schichten auf eine Trägerfolie durch Zuführen der Beschichtungsflüssigkeit mittels eines Extrusionsgießers zu einer Beschichtungswulst, die in einer den Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Trägermaterials und der Extrusionsgießvorrichtung überbrückenden Lage gehalten wird, wobei die Oberfläche des Trägermaterials kontinuierlich quer zu der sie berührenden Beschichtungswulst bewegt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Beschichtungswulst durch Magnete, die sich in den Gießerlippen des Extrusionsgießers befinden, an einem Herausziehen aus dem Spalt zwischen Gießvorrichtung und bewegter Trägerfolie gehindert, bzw. in den Spalt hineingezogen und dadurch in einer stabilen Lage gehalten wird.
2. 2. Vorrichtung zum Auftragen magnetisierbarer, bindemittelhaltiger Schichten auf eine Trägerfolie mit einem Extrusionsgießwerkzeug aus nichtmagnetischem Werkstoff nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder mehrere Gießerlippen des Gießwerkzeuges, vorzugsweise die untere Gießerlippe, vollständig oder teilweise aus magnetischem Werkstoff bestehen, oder daß in diese Gießerlippe, wenn sie aus nichtmagnetischem Werkstoff gefertigt sind, Magnete eingesetzt sind.
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Magnete Gleich-, Wechselstrom- oder Permanentmagnete sind.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Magnete als Packung aus mehreren kleinen Magneten zusammengestellt sind und mit Jochen bzw. Kernen aus magnetisierbaren Weicheisenmaterialien versehen sind.