DE3044977A1

DE3044977A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von magnetbeschichtungen

Info

Publication number: DE3044977A1
Application number: DE19803044977
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Hachioji Tokyo Chiba; Mitsushi Hadano Kanagawa Endo; Masaaki Minamiashigara Kanagawa Imamura; Katuji Numazu Shizuoka Itikawa; Yoshiki Tokyo Kato; Fumihiko Kanagawa Sawase; Teruo Tsunoda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1981-09-17
Also published as: US4353937A; DE3044977C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Magnetbeschichtungen, z.B. zur Herstellung von Magnetplatten.

Ein Verfahren zur Herstellung von Magnetplatten ist beispielsweise aus der US-PS 31 98 657 bekannt, wobei das Verfahren so abläuft, daß während der Drehung einer Platte eine Magnetbeschichtungszusammensetzung mit darin verteiltem Magnetpulver auf eine erste Seite (die obere Oberfläche) der Platte fällt, daß die Umlauffrequenz der Platte anschließend erhöht wird, um durch Zentrifugalwirkung das überschüssige Beschichtungsmaterial zu entfernen und eine Beschichtung herzustellen, und daß die Beschichtung getrocknet und thermisch zu einer Magnetschicht ausgehärtet wird. Zur Herstellung einer Magnetschicht auf einer zweiten Seite (der unteren Oberfläche) der Platte mit einem solchen Verfahren ist es erforderlich, die Platte umzudrehen und den gleichen Vorgang zu wiederholen, nachdem die Magnetschicht in der obigen Weise auf der ersten Seite hergestellt worden ist. Wenn die Magnetbeschichtungszusammensetzung auf diese zweite Seite aufgebracht wird, bevor die Beschichtung der ersten Seite vollständig getrocknet ist, wird die Beschichtung der ersten Seite aufgrund der Rotation der Platte in diesem Falle dünner, und die Magnetschicht gewünschter Dicke kann nicht hergestellt werden. Auch nach dem Trocknen der Beschichtung auf der ersten Seite wird, wenn die zweite Seite vor der Härtung beschichtet wird, die Beschichtung der ersten Seite in nachteiliger Weise beeinträchtigt, da die Umgebungsatmosphäre mit dem Dampf eines Lösungsmittels in der Beschichtungszusammensetzung wegen der Verdampfung dieses Lösungsmittels angefüllt ist. Wie bereits erwähnt, kann daher die Beschichtung auf der zweiten Seite erst erfolgen, nachdem die Beschichtung der ersten Seite ausge-

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härtet worden ist. Infolgedessen wird die Beschichtung der ersten Seite zweimal einer Beheizung zur Aushärtung unterzogen. Die während der Aushärtung der Beschichtung zu absorbierende Strahlungswärme wird ungleichmäßig, in Abhängigkeit davon, ob eine Seite der Platte eine blanke Metalloberfläche ohne irgendeine Beschichtung oder bereits eine mit einer Beschichtung versehene Oberfläche ist. Somit bildet sich ein sehr kleiner Unterschied bei der Herstellung der Magnetschichten auf den beiden Seiten von Magnetplatten aus, die mit dem oben angegebenen Verfahren hergestellt werden.

Ein derartiger Unterschied ist fast vernachlässigbar, wenn die Dicke der Magnetschicht groß ist. Die Dicke einer Magnetschicht in einer Magnetplatte mit einer hohen Aufzeichnungsdichte muß jedoch einen Wert von ungefähr 1 bis 3 ym oder weniger haben. In einem solchen Falle wirft der Unterschied der Ausführungsformen der beiden Seiten verschiedene Probleme auf. Selbstverständlich ist die Einsatzfähigkeit geringer.

Zur Lösung dieser Probleme oder zur Steigerung der Wirksamkeit hat man bereits daran gedacht, ein Beschichtungsmaterial zur gleichen Zeit auf beide Seiten aufzubringen, während man eine Platte vertikal oder in einem Winkel von 10 bis 30° hält, woraufhin dann die Trocknung und Härtung erfolgt (vgl. US-PS 37 30 760 und US-PS 40 33 288).

Bei. der Herstellung von Beschichtungen unter Verwendung eines derartigen Verfahrens tritt jedoch das Problem auf, daß dann, wenn das überschüssige Beschichtungsmaterxal durch Zentrifugalkraft entfernt oder weggeschleudert wird, dieses nach oben weggeschleuderte Beschichtungsmaterxal wegen des Gegenstromes oder -fallens auf die Platte fällt. Um dieses Spritzen des Beschichtungsmaterials zu verhindern, hat man auch bereits daran gedacht, ein Gehäuse zum Verhindern des Entgegenfaliens in der Nähe der Außenkante der Platte anzuordnen, um darin die weggeschleuderte Beschichtungszusammensetzung aufzufangen.

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Die Richtung, in der das Beschichtungsmaterial weggeschleudert wird, ändert sich jedoch in gewissem Maße aufgrund von komplizierten Faktoren einschließlich der Umlauffrequenz der Platte, der Menge an überschüssigem Beschichtungsmaterial, der Viskosität des Beschichtungsmaterials, der Temperatur usw. Auch wenn unter diesen Umständen ein Spritzertropfen gegen den Einlaß oder einer anderen Stelle des Gehäuses fliegt und dann durch Zurückprallen auf die Platte fällt, wird der entsprechende Teil der Platte fehlerhaft oder defekt. Es ist schwierig, die Konstruktion des Gehäuses zu verbessern, um in jedem Falle einen derartigen Nachteil zu vermeiden, und somit wird der prozentuale Anteil hoch, daß ungleichmäßige und nicht den Normen und Anforderungen gerechte Gegenstände hergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Magnetplatten anzugeben, mit denen es möglich ist, Beschichtungen gleichzeitig auf beide Seiten einer Platte aufzubringen und dabei gleichzeitig den Anteil von nicht-normgerechten Gegenständen, also den Ausschuß zu verringern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß während der Drehung der Platte in horizontaler Lage mit einer Umlauffrequenz von 5 bis 700 min eine Beschichtungszusammensetzung sowohl auf die obere als auch die untere Oberfläche der Platte im wesentlichen gleichzeitig zur Herstellung der Beschichtungen aufgesprüht wird und daß die Rotation der Platte weiter fortgesetzt wird, wobei die Umlauffrequenz der Platte gehalten oder erhöht wird, um die Dicken der Beschichtungen einzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 eine Vorderansicht im Schnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung; Figur 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung;

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Figur 3 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform; und in

Figur 4 bis 7 Darstellungen im Schnitt zur Erläuterung weiterer Aus führungs formen gemäß der Erfindung.-Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Umlauffrequenz der Platte niedriger ist als beim Stande der Technik. Wenn die Umlauffrequenz hoch ist, wird die Menge der von unten aufgesprühten Beschichtungszusammensetzung, die auf die untere Oberfläche der Platte aufgebracht wird, nicht gleich der Menge der von oben aufgesprühten Beschichtungszusammensetzung, die auf die obere Oberfläche aufgebrachwird. Wenn andererseits die Umlauffrequenz zu gering ist, wird die Beschichtungszusammensetzung nicht gleichmäßig auf sämtlichen Flächen der Platte verteilt. Dementsprechend muß die Umlauffrequenz im oben angegebenen Bereich liegen, also zwischen 5 bis 700 min

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert. Figur zeigt dabei eine Vorderansicht im Schnitt einer Ausführungsform einer neuartigen Beschichtungsvorrichtung, während Figur 2 eine entsprechende Draufsicht dieser Vorrichtung zeigt. Eine Platte 2,(z.B. eine Aluminiumplatte mit einem Innendurchmesser von 170 mm, einem Außendurchmesser von 356 mm und einer Dicke von 2mm) wird auf einem drehbaren Träger 1 befestigt. Versorgungsleitungen oder -rohre 4a und 4b mit Düsen 3a und 3b, die eine Beschichtungszusammensetzung unter einem Winkel von 60 bis 90° gegenüber der hc-τ rizontalen Ebene herausspritzen, bewegen sich längs eines Halbkreises in horizontaler Richtung. Die Positionen der Düsen 3a und 3b sind nicht über und unter das Rotations-Zentrum O-des Trägers 1 gesetzt, sondern jeweils über und unter einen Punkt 0.. gesetzt, so daß eine vom Rotationszentrum 6 der Versorgungsleitungen 4a und 4b zum Außenumfang der Platte 2 gezogene Tangente mit dem Außenumfang in Kontakt steht. Bei 5a und 5b sind Einstellventile angedeutet.

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Bei der unteren Versorgungsleitung 4b ist das Vorderende zur Düse 3b hin geneigt und hat eine Neigung von ungefähr 10 . Auch wenn überschüssiges Beschichtungsmaterial auf die Versorgungsleitung fällt, fließt es somit nach unten, ohne irgendwelche Nachteile hervorzurufen. An einer Stelle, die dem untersten Punkt der Versorgungsleitung 4b entspricht, mit anderen Worten, unter dor Düse 3b, ist somit eine nicht dargestellte Ausstülpung in der Weise angeordnet, daß sie sich nach unten erstreckt. Das Beschichtungsmaterial, das auf die Versorgungsleitung gefallen ist, fällt somit ohne weiteres längs dieser Ausstülpung.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der neuartigen Beschichtungsvorrichtung. Die Düsen 3a und 3b werden so eingestellt, daß ihre Ausspritzwinkel für die Beschichtungszusammensetzung unter 45° nach vorn gerichtet sein können, oder aber nach rechts oder links geneigt. Wenn die Richtungen der Düsen unter derartigen Winkeln eingestellt sind, fällt die ausgespritze Beschichtungszusammensetzung nicht auf die Platte 2, um auf die untere Düse 3b zu fallen, und somit muß die untere Ausstülpung nicht immer am untersten Punkt der Versorgungsleitung 4b angeordnet sein. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Antriebswelle, das Bezugszeichen 8 eine Trageinrichtung und das Bezugszeichen 9 eine Trägerantriebseinrichtung.

Die Versorgungsleitungen 4a und 4b mit den Düsen können sich ohne weiteres vorwärts und rückwärts in axialer Richtung über bzw. unter der Platte bewegen, nicht aber in den halbkreisförmigen Richtungen.

Bei diesen Vorrichtungen sind die Düsen 3a und 3b mit ihren Winkeln so eingestellt, daß die Beschichtungszusammensetzung unter einem Winkel von 4 5 bis 90 , vorzugsweise 60 bis 80° gegenüber der Platte als Substrat ausgespritzt oder ausgesprüht werden kann.

Es ist wünschenswert, deiß die Bohrung der Düse ungefähr kleiner oder gleich der Bohrung der Versorgungsleitung

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ist, um die Beschichtungszusammensetzung herauszuspritzen oder sie mit der Platte in Kontakt zu bringen. Die Bohrungen der Düsen und der Druck zum Herausspritzen der Beschich tungszusammensetzung werden so eingestellt, daß das aus der unteren Düse 3b ausgespritzte Material aus der Öffnung der Düse bis zu einer Höhe austreten kann, die einen Faktor 1,2 bis G5, vorzugsweise 6 bis 30 der Bohrung der Versorgungsleitung ausmacht. Wenn der Ausspritzdruck zu hoch ist nimmt die Menge an Spritzern zu, die in der Weise auftreter, daß das ausgespritzte Beschichtungsmaterial auf die Platts trifft und dann zurückprallt. Wenn andererseits der Ausspritzdruck zu gering ist, steigt die ausgespritzte Beschichtungszusammensetzung aus der Düsenöffnung nicht sehr / hoch. Somit ist es erforderlich, die Düse in unmittelbare Nähe der Platte zu bringen. In diesem Falle wird der Luftstrom oder die Luftströmung unter der rotierenden Platte in nachteiliger Weise beeinträchtigt, und es treten lokale Ungleichmäßigkeiten bei der Verdampfung des Lösungsmittels in der Beschichtungszusammensetzung auf, was zu einer geringeren Oberflächenqualität der Beschichtung führt. Dementsprechend ist es vorzuziehen, wenn die Höhe der ausgespritzten Beschichtungszusammensetzung die oben angegebenen Werte annimmt.

Die Herstellung der Beschichtungen wird in der nachstehend beschriebenen Weise durchgeführt. Zuerst wird die Platte 2 am Träger 1 befestigt, und vorzugsweise werden bei de Seiten der Platte mit einem Lösungsmittel gereinigt. Bei der Reinigung der Platte wird ein Satz von Leitungen, die im wesentlichen die gleichen wie die Versorgungsleitungen zum Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung sind, separ vorgesehen, wobei sie in Positionen angeordnet werden, in denen sie die Bewegungen der Versorgungsleitungen zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials nicht beeinträchtigen. Sie werden zum Aufsprühen des Lösungsmittels auf beide Seiten der Platte verwendet, während die Platte sich dreht, um das Lösungsmittel wieder abzuschleudern bzw. zu entferne

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Falls erf orderlich, wird diese Rotation v/eiter fortgesetzt, bis das auf der Platte verbleibende Lösungsmittel verdampft. Anschließend wird das Beschichtungsmaterial aus den Düsen ausgespritzt und gleichzeitig auf beide Seiten der Platten aufgesprüht, während sich die Platte mit einer Umlauffrequenz von 5 bis 700 min , vorzugsweise 30 bis 300 min oder noch besser 30 bis 150 min dreht (Primärdrehung) , wobei man die Versorgungsleitungen horizontal und halbkreisförmig einmal, zweimal oder mehrmals über und unter der Platte bewegt. Die Beschichtungszusammensetzung wird durch die Drehung im wesentlichen über die ganzen Flächen der Platte verteilt, und das überschüssige Beschichtungsmaterial wird durch die Zentrifugalkräfte aufgrund der Drehbewegung von der Platte weggeschleudert. Beim nächsten Schritt wird, um die Dicken der Beschichtungen auf einen vorgegebenen Wert zu bringen, die Platte mit einer auf 200 bis 3000 min (Sekundärdrehung) erhöhten Umlauffrequenz gedreht, um weiteres überschüssiges Beschichtungsmaterial von der Platte wegzubringen und abzuschleudern. Die Umlauffrequenzen der Primärdrehung und der Sekundärdrehung können ohne weiteres gleich groß sein. Auch wenn die Beschichtungszusammensetzung bei der Primärdrehung nicht auf einen Teil oder Teile der Platte verteilt wird, wird sie in zufriedenstellendem Maße über die gesamten Flächen bei der Sekundärdrehung verteilt.

Magnetbeschichtungszusammensetzungen mit darin verteiltem Magnetpulver sind aus den oben genannten Druckschriften sowie weiteren Literaturstellen bekannt, wobei diese bekannten Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden können. Beispielsweise wird die Magnetbeschichtungszusammensetzung in der Weise hergestellt, daß ein Bindemittel aus Epoxyharz, Phenolharz oder Polyvinylbutyral in einem organischen Lösungsmittel gelöst, das Magnetpulver in der entstehenden Lösung verteilt und erforderlichenfalls ein Verstärkungsmittel, wie z.B. Aluminiumoxid, außerdem darin verteilt wird. Andere als Bindemittel zu verwendende Polymere sind

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Polyesterharz, Vinylchloridharz, Polyurethan oder eine Polyurethan bildende Substanz, Akrylatcopolymere, Methakrylatcopolymere usw. oder Mischungen davon.

Falls erforderlich, wird zur Einstellung der Magnetbeschichtungszusammensetzung auf eine gewünschte Viskosität eine weitere Verdünnung mit einem organischen Lösungsmittel vorgenommen, z.B. mit Tetrahydrofuran, Toluol, Methyläthylketon, Cyclohexanon oder Dioxan oder irgendwelchen Mischungen dieser Substanzen. Eine bevorzugte Vis-

kosität beträgt ungefähr 50 bis 480 cP bei 20°C, während eine bevorzugtere Viskosität Werte von 100 bis 350 cP (do.) hat.

Nachdem die Beschichtungen auf beiden Seiten der Platte hergestellt worden sind, wird eine Magnetfeldorientierung durchgeführt, wenn dies erforderlich ist. Die Magnetfeldorientierung oder -ausrichtung kann in der Position vorgenommen werden, in der die Platte auf dem Träger montiert ist, kann aber auch in einer anderen Position durchgeführt werden, in die die Platte gebracht worden ist.

Außerdem wird die Platte in üblicher Weise getrocknet und thermisch ausgehärtet. Das Trocknen und/oder thermische Aushärten kann auch während der Magnetfeldorientierung durchgeführt werden.

Im folgenden wird eine praktische Ausführungsform näher beschrieben. Eine Aluminiuinplatte mit einem Außendurchmesser von 356 mm wird horizontal an einem Träger befestigt, Düsenspitzen, bei denen die Düsen jeweils eine Bohrung von 0,5 mm Durchmesser haben, werden an die Versorgungsleitungen die jeweils eine Bohrung von 4 mm Durchmesser besitzen, angeschlossen und befinden sich in Positionen im Abstand von 5 mm von den beiden Seiten der Platte, wobei die Errichtung der jeweiligen Düse unter einem Winkel von 45 gegenüber der horizontalen Ebene eingestellt ist. Während die Platte mit einer Umlauffrequenz von 100 min gedreht wird, wird

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eine Beschichtungszusammensetzung mit einer Viskosität von 137 cP gleichzeitig auf beide Seiten aufgesprüht und die Umlauffrequenz anschließend auf 1500 min erhöht, so daß die Beschichtungen ausgebildet werden. Anschließend werden die Beschichtungen in herkömmlicher Weise getrocknet und thermisch ausgehärtet.

Desweiteren werden gemäß der Erfindung verbesserte Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung angegeben. Bei den Magnetplatten, die mit den Verfahren gemäß den vorstehenden Ausführungsformen hergestellt waren, wurden kleine Differenzen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften der beiden Seiten festgestellt. Der Grund hierfür wird nachstehend erläutert. Wenn die Beschichtungszusammensetzung aus den Versorgungsleitungen auf beide Seiten der Platte aufgesprüht und die überschüssige Beschichtungszusammensetzung durch Drehung der Platte weggeschleudert worden sind, trifft das weggeschleuderte Beschichtungsmaterial auf eine die Platte umgebende Sammeleinrichtung und fällt dann herunter, um sich auf einer Bodenplatte zu sammeln. Die Beschichtungszusammen— setzung (Beschichtung) die auf der unteren Oberfläche der Platte anhaftet, kommt mit dem Dampf eines Lösungsmittels in Berührung, der aus der Beschichtungszusammensetzung auftritt, die sich auf der Bodenplatte gesammelt hat, so daß das Lösungsmittel Schwierigkeiten hat, aus der Beschichtungszusammensetzung, der aufgebrachten Beschichtung, zu verdampfen. Im Gegensatz dazu kommt die Beschichtungszusammensetzung (Beschichtung), die auf der oberen Oberfläche der Platte anhaftet, mit der kein Lösungsmittel enthaltenden Luft in Berührung, so daß das Lösungsmittel dieser Beschichtung frei verdampfen kann. Somit steigt die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung bzw. der aufgebrachten Beschichtung an. Wenn sich die Platte mit hoher Geschwindigkeit dreht, um die Dicken der Beschichtungen einzustellen, wird die auf der oberen Oberfläche gebildete Beschichtung dicker als die auf

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der unteren Oberfläche ausgebildete Beschichtung, und zwar wegen der unterschiedlichen Viskositäten. Derartige ungleiche Dicken der Beschichtungen auf beiden Seiten führen zu den unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften. Der Unterschied der Beschichtungen auf beiden Seiten tritt deutlicher beim inneren Umfangsteil als beim äußeren Umfangsteil der Platte auf. Es wird vermutet, daß der Grund hierfür darin besteht, daß die Luft in der Nähe der Oberflächen der Platte sich in ähnlicher Weise mit der Drehung der Platte dreht, während die schnelle Rotation erfolgt, wobei sich Luftströmungen wegen der resultierenden Zentrifugalkräfte vom Zentrum ausgehend zum Außenumfang der Platte bewegen, so daß auch oberhalb der Platte die mit dem äußeren Umfangsbereich in Kontakt stehende Luft einen gewissen Anteil an Dampf des Lösungsmittels enthält, der im inneren Umfangsbereich auftritt.

Im Falle von Beschichtungen, deren Dicken im inneren Umfangsbereich etwa 1 ym betragen, wird die Differenz der Dicken der Beschichtungen auf beiden Seiten recht hoch und erreicht einen Wert von 50 % oder mehr.

Gemäß der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß man die Rotation der Platte zur Einstellung der Dicken der Beschichtungen in der Weise ausführt, daß eine Abschirmungsplatte über zumindest demjenigen Teil der Platte angeordnet ist, auf dem die Beschichtung ausgebildet wird, während eine Bodenplatte unter der Platte angeordnet ist; dabei erfolgt diese Drehung in dem Zustand, bei dem ein Abstand V2 von der Abschirmungsplatte zur Platte kleiner ist als ein Abstand von der Bodenplatte zur Platte.

Dabei ist vorzuziehen, das Verhältnis V1/V2 zwischen den beiden Abständen in einem Bereich von 1,1 bis 4,0 zu wählen, noch besser liegt dieses Verhältnis in einem Bereich von 1,2 bis 2,6. Dies deswegen, weil die Differenz der Dicken der Beschichtungen auf beiden Seiten im Bereich von 1,1 bis 4,0 bzw. im Bereich von 1,2 bis 2,6 abnimmt.

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Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt einer Ausführungsform einer derartigen Beschichtungsvorrichtung. Eine Platte 2, zum Beispiel eine Aluminiumplatte mit einem Innendurchmesser von 170 mm, einem Außendurchmesser von 365 mm und einer Dicke von 200 mm, wird auf einem rotierenden Träger 1 befestigt. Die Befestigung erfolgt beispielsweise, indem man eine Abdeckung 11 mit Schrauben befestigt. Eine Beschichtungszusammensetzung wird von den Vorderenden der Versorgungsleitungen 4a und 4b auf die Platte 2 gesprüht. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Abschirmungsplatte, das Bezugszeichen 13 eine Sammelplatte und das Bezugszeichen 14 eine Bodenplatte. In der dargestellten Weise kann die Abschirmungsplatte auch als Abdeckung für die Vorrichtung dienen.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt einer anderen Ausführungsform. Dabei sind Löcher in oder in der Nähe der mittleren Bereiche der Abschirmungsplatte 12 sowie der Bodenplatte 14 vorgesehen, damit von außen Luft in die Vorrichtung eintreten kann. In diesem Falle müssen beide Löcher von der Größe sein, daß ungefähr gleich große Luftmengen eintreten können. Die Luft kann dabei von der Art sein, daß sie Dampf eines Lösungsmittels derselben Art enthält wie das Lösungsmittel der Beschichtungszusammensetzung. In diesem Falle kann die Gasmischung, bestehend aus dem Dampf eines solchen Lösungsmittels und der Luft durch Rohre oder Leitungen in die beiden Löcher eingeführt werden. Auf diese Weise können sowohl die Abschirmungsplatte als auch die Bodenplatte über und unter mindestens denjenigen Bereichen der Platte vorhanden sein, auf welche Beschichtungsmaterial aufzubringen ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird folgendes vorgeschlagen.

Nachdem die Magnetbeschichtungszusammensetzung im wesentlichen gleichzeitig auf beide Seiten der Platten aufgebracht worden ist, wird die Rotation der Platte zur Einstellung der Dicken der Beschichtungen durchgeführt, wobei

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Abschirmplatten über und unter zumindest denjenigen Teilen der Platte angeordnet sind, auf welchen die jeweiligen Beschichtungen ausgebildet worden sind.

Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt einer Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung. Eine untere Absch.irmungsplatte 15 ist unter der Platte 2 aiujoordnct. Somit wird der Dampf des Lösungsmittels, der aus der Beschichtungszusammensetzung auf der Bodenplatte 14 ausgetreten ist, daran gehindert, die Platte 2 zu beeinflussen.

Der Abstand zwischen der Bodenplatte 14 und der unteren Abschirmungsplatte 15 ist auf den Wert V3 eingestellt.

Der Abstand von der Platte 2 zur oberen Abschirmungsplatte 12, der in Fig. 6 mit V2 bezeichnet ist, und der Abstand zwischen der Platte 2 und der unteren Abschirmungsplatte 15, der in Fig. 6 mit V4 bezeichnet ist, brauchen nicht völlig gleich zu sein, sondern sie können sich in einem bestimmten Wertebereich unterscheiden. Hinsichtlich dieses Bereiches ist ein Bereich von 0,25 bis 6,0 hinsichtlich des Verhältnisses V4/V2 zwischen den beiden Abständen V4 und V2 vorzuziehen, ein Bereich von 0,5 bis 4,0 ist noch vorteilhafter und ein Bereich von 1,0 bis 2,6 wird am meisten bevorzugt. Da ein Raum unterhalb der Platte und ein Raum oberhalb der Bodenplatte nicht vollständig voneinander getrennt sind, tritt der Dampf des Lösungsmittels der sich aus der Beschichtungszusammensetzung auf der Bodenplatte entwickelt hat, auch in den Raum unterhalb der Platte mehr oder weniger ein. Somit konzentrieren sich die günstigen Werte des Verhältnisses V4/V2 nicht um 1,0, sondern verteilen sich zu größeren Werten.

Auf diese Weise wird die Plattenrotation zur Einstellung der Dicken der Beschichtungen (Sekundärrotation) durchgeführt indem man die Abschirmungsplatten über und unter der Platte anordnet, so daß das oben erläuterte Problem gelöst werden kann. Es ist vorzuziehen, wenn die Abschirmungsplatten auch

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während der Plattenrotation zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials (Primärrotation) vorhanden sind. In diesem Falle können die Abschirmungsplatten allerdings auch weggelassen werden.
Beim Aufbringen des Materials sollte die auf die untere Oberfläche der Platte aufgebrachte Beschichtungszusammensetzung vorzugsweise daran gehindert werden, daß sie auf die untere Abschirmungsplatte fällt. Zu diesem Zweck sollte der Beschichtungsvorgang durchgeführt werden, während die Platte sich bei der Primärrotation mit einer Umflauffrequenz von 5 bis 700 min , vorzugsweise 30 bis 300 min und am besten mit 30 bis 150 min dreht. Da die anhaftende Beschichtungszusammensetzung aufgrund der Zentrifugalkräfte wegen der Rotation der Platte zum Außenumfang auf der Platte fließt, wird das Beschichtungsmaterial daran gehindert, sich an einer Stelle anzusammeln und dann herunterzufallen. Wenn man die Platte zu schnell rotieren läßt, so ist dies ungünstig, da die auf die untere Oberfläche gesprühte Beschichtungszusammensetzung spritzt.

Wenn die Austragsmenge der Beschichtungszusammensetzung aus den Versorgungsleitungen zu groß ist, fällt das Beschichtungsmaterial auf die untere Abschirmungsplatte. Der Austragsdruck sollte vorzugsweise so eingestellt sein, daß das überschüssige Beschichtungsmaterial zentrifugal zum Außenumfang wegtransportiert werden und die Sammelplatte erreichen kann, daß aber das Material daran gehindert ist, auf die untere Abschirmungsplatte zu fallen.

Fig. 7 zeigt eine Darstellung im Schnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform. Löcher, durch die ungefähr gleiche Luftmengen von außen in die Vorrichtung eintreten könnery sind in oder in der Nähe der mittleren Bereiche der oberen und unteren Abschirmungsplatten und Bodenplatten vorgesehen. Die von außen einzuführende Luft kann ohne weiteres Dampf eines Lösungsmittels der gleichen Art enthalten wie das Lösungsmittel des Beschichtungs-

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materials. Auf diese Weise können sich die oberen und unteren Abschirmungsplatten über und unter zumindest denjenigen Teilen der Platte erstrecken, auf welche die Beschichtungszusammensetzung aufzubringen ist. Nachstehend sind einige Beispiele näher erläutert.

Beispiele 1 bis 9:

Indem man den Abstand V1 in der Beschichtungsvorrichtung gemäß Fig. 4 auf 130 mm einstellt und die Höhe der Abschirmungsplatte 12 variiert, v/erden die Verhältnisse V1/V2 wie in der unten angegebenen Tabelle bestimmt. Die Düsen der Versorgungsleitungen waren in der Drehrichtung unter Winkel von 75° gegenüber der horizontalen Ebene geneigt. Die Platte wurde mit einem Lösungsmittel der oben angegebenen Art gereinigt. Dann wurde die Beschichtungszusammensetzung mit einem Wert von 250 cP, während sich die Platte mit einer Umlauffrequenz von 100 min drehte, mit einem Durchsatz von 50 cm /min pro Versorgungsleitung ausgespritzt und auf die Platte aufgebracht. Die Versorgungsleitungen wurden halbkreisförmig vom Außenumfang zum Innenumfang und dann zum Außenumfang in etwa 25 bis Sekunden bewegt. Anschließend wurde die Platte für eine Dauer von 20 Sekunden mit 1200 min gedreht, um .die Dicken der Beschichtungen auf ungefähr 1 pm beim Innenumfang zu bringen, wobei dies die Dicken der Beschichtungen nach dem Aushärten sind. Die Unterschiede der Dicken der Beschichtungen auf beiden Seiten beim Innenumfang nach dem Trocknen und Aushärten hatten die in der Tabelle angegebenen Werte. Günstige Ergebnisse wurden in einem Bereich von 1,1 bis 4,0 für das Verhältnis V1/V2 erzielt, während günstigere Resultate in einem Bereich von 1,2 bis 2,6 erhalten wurden.

Es empfiehlt sich, den Abstand zwischen dem Außenumfangsende der Platte 2 und der Sammelplatte 13 mit mindestens 30 mm, noch besser mit mindestens 50 mm zu wählen. Anderen-

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falls erzeugt die Beschichtungszusammensetzung, die auf die Sammelplatte getroffen ist, zur Platte zurückkehrende Spritzer, mit dem Ergebnis, daß die Beschichtungsoberflachen nicht gleichmäßig werden.

TABELLE 1

1	0,50
2	1,00
3	1,10
4	1,18
5	1,53
6	2,00
7	2,60
8	3,95
9	4,33

Beispiel Verhältnis Dickendifferenz der Be-Nr. V1/V2 Schichtungen in \im

0,50

0,35 3 1,10 0,27

0,22 0,15 0,12

0,20 8 3,95 0,25

0,31

In der Tabelle 1 entspricht der Ausdruck "Innenumfang" einer Position eines Radius von 100 mm. Auch wenn die Dickendifferenz der Beschichtungen 0,15 pm beim Innenumfang beträgt, macht sie 0,08/^m in einer Zwischenposition bei einem Radius von 135 mm und 0,06 Am beim Außenumfang mit einem Radius von 170 mm aus.

Die Dicken der Beschichfcungen wurden unter Verwendung eines handelsüblichen Röntgenstrahlen-Filmdickenmeßgerätes SST-155 der Firma Daini Seikosha gemessen. Beispiele 10 bis 17:

Bei diesen Beispielen wurde die Beschichtungsvorrichtung gemäß Fig. 6 verwendet. Die Verhältnisse V4/V2 wurden in der

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in Tabelle 2 angegebenen Weise eingestellt/ indem man die Höhen der Abschirmungsplatten variierte und den nachstehenden Versuch für jedes Verhältnis durchführte. Der Abstand von V3 wurde konstant gehalten.

Die Düsen der Versorgungsleitungen waren unter Winkeln von 75° gegenüber der horizontalen Ebene geneigt, so daß die Beschichtungszusanunensetzung im wesentlichen in Rotationsrichtung ausgespritzt werden konnte. Die verwendete Beschichtungszusammensetzung bestand aus 700 Gewichtsteilen Magnetpulver, 70 Gewichtsteilen Polyvinylbutyral, 12O Gewichtsteilen Phenolharz, 120 Gewichtsteilen Epoxyharz und einer Lösungsmittelmischung, die Cyclohexanon, Isophoron, und Dioxan enthielt sowie eine Viskosität von 200 cP aufwies.

Während sich die Platte mit 100 min drehte und die Beschichtungszusammensetzung aus den Versorgungsleitungen mit einem Durchsatz von 50 cm /min pro Versorgungsleitung ausgesprüht wurde, wurden beide Seiten der Platte beschichtet.

Danach wurde die Platte mit einer Frequenz von 1200 min für die Dauer von 20 Sekunden gedreht, um die Dicken der Beschichtungen auf einen Wert von ungefähr 1 pm beim Innenumfang zu bringen, wobei es sich um Dicken der Beschichtungen nach der Aushärtung handelt. Die Dickendifferenzen der Beschichtungen auf beiden Seiten beim Innenumfang nach dem Trocknen und Aushärten hatten die in Tabelle 2 aufgelisteten Werte. Der Ausdruck "Innenumfang" bezeichnet dabei die Position eines Radius von 1OO mm, und die Dickendifferenzen der Beschichtungen sind beim Innenumfang groß, wie es oben bereits erläutert worden ist. Auch bei einem Beispiel, bei dem die Dickendifferenz der Beschichtungen am Innenumfang z.B. 0,15 ym ausmacht, beträgt die Differenz beim Außenumfang 0,06 pm, was der Position eines Radius von 170 mm entspricht. Es darf hinzugefügt werden, daß die Dickendifferenzen der Beschichtungen Werte von 0,5 pm oder mehr annahmen, wenn die Abschirmungsplatten nicht vorhanden waren.

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TABELLE 2

10	0,25
11	0,5
12	1,0
13	1,2
14	2,0
15	2,6
16	4,0
17	6,0

Beispiel Verhältnis Dickendifferenz der Be-Nr. V4/V2 Schichtungen in um

0,34 0,25 0,15 0,12 0,12 0,15 0,26 17 6,0 O,37

Beispiele 18 bis 25;

Unter Verwendung der Beschichtungsvorrxchtung nach Fig. 7 wurden dieselben Versuche bei den Beispielen bis 17 durchgeführt. Die Resultate sind in Tabelle aufgelistet.

TABELLE 3

Beispiel Verhältnis Dickendifferenz der Be-Nr. V4/V2 Schichtungen in ym

0,25 0,15

20 1,0 0,03

0,02 0,02 0,04 0,18

25 6,0 0,27

18	0,25
19	0,5
20	1,0
21	1,2
22	2,0
23	2,6
24	4,0
25	6,0

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Gemäß der Erfindung wird somit ein Verfahren zum Beschichten von Magnetplatten angegeben, bei dem während der Drehung einer horizontal gehaltenen Platte mit einer

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Umlauf frequenz von 5 bis 700 min eine Magnetbeschichtungszusammensetzung auf die oberen und unteren Oberflächen der Platte im wesentlich gleichzeitig aufgesprüht wird, um darauf Beschichtungen auszubilden, und die Platte wird mit erhöhter Umlauffrequenz weiter gedreht, um die Dickon der Beschichtungen einzustellen. Außerdem wird bei der Rotation zur Einstellung der Dicken der Beschichtungen eine Abschirmungsplatte bzw. eine Bodenplatte oberhalb und unterhalb der Platte angeordnet, oder alternativ dazu Abschirmungsplatten über und unter der Platte vorgesehen, damit die Beschxchtungsdicken auf beiden Oberflächen der Platte gleichmäßig ausgebildet werden.

Sj/Ug/CW

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Claims

PATF.NTAN walte; ; . ..'*.." SCHIFF v.FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAM1LFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSTADREi5SE: POSTFACH «6 0160, D-8OOO MÖNCHEN Θ5 HITACHI, LTD. 28. November 1980 DEA-25 351 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Magnetbeschichtungen PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Magnetbeschichtungen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte Aufsprühen einer Magnetbeschichtungszusammensetzung mit darin verteiltem Magnetpulver im wesentlichen gleichzeitig auf beide Seiten einer Platte, während die Platte horizontal gehalten und mit einer Frequenz von 5 bis 700 min gedreht wird, um die Beschichtungszusammensetzung durch die Rotation der Platte über die ganzen Flächen der Platte zu verteilen und die überschüssige Beschichtungszusammensetzung durch Zentrifugalwirkung zu entfernen, und Weiterdrehen der Platte mit einer Umlauffrequenz, die nicht niedriger als die angegebene Frequenz ist, um damit die Dicken der Beschichtungen einzustellen.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Einstellung der Dicken

_ -ι der Beschichtungen mit einer Frequenz von 200 bis 3000 min gedreht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnetbeschichtungszusammensetzung eine Beschichtungszusammensetzung verwendet wird, deren Viskosität 50 bis 350 cP beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsprühen der Beschichtungszusammensetzung unter einem Winkel von 90° bis 45° gegenüber der Platte durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation der Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem eine Abschirmungsplatte über zumindest dem mit der Beschichtung versehenen Teil der Platte angeordnet wird, während eine Bodenplatte unter zumindest dem mit der Beschichtung versehenen Teil der Platte angeordnet wird, während man den Abstand zwischen Abschirmungsplatte und Platte kleiner wählt als den Abstand zwischen Bodenplatte und Platte.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation der Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem der Abstand zwischen Bodenplatte und Platte um einen Paktor 1,1 bis 4,0 größer ist als der Abstand zwischen Abschirmungsplatte und Platte.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation der Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem der Abstand zwischen der Bodenplatte und der Platte um einen Faktor 1,2 bis 2,6 größer ist als der Abstand zwischen Abschirmungsplatte und Platte.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken mit einer Umlauffrequenz von 200 bis 3000 min" gedreht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in Drehbewegung versetzt wird, während man ungefähr gleiche Luftmengen aus den mittleren Teilen oder der Nähe der mittleren Teile der Abschirmungsplatte und der Bodenplatte einströmen läßt.

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß man die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in Drehbewegung versetzt, während man ungefähr gleich große Luftmengen, die Dampf eines Lösungsmittels der gleichen Art wie das Lösungsmittel der Magnetbeschichtungszusammensetzung enthält, aus den mittleren Bereichen oder deren Nähe der Abschirmungsplatte und der Bodenplatte einströmen läßt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in einem Zustand in Drehbewegung versetzt wird, bei dem jeweils Abschirmungsplatten über und unter mindestens den mit Beschichtungen versehenen Plattenbereichen angeordnet sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in Drehbewegung versetzt wird, während ein Abstand von der Platte zur unteren Abschirmungsplatte in einem Wertebereich gehalten wird, dessen Werte um einen Faktor 0,25 bis 6,0 des Abstandes zwischen Platte und oberer Abschirmungsplatte ausmachen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Einstellung

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der Beschichtungsdicken in Drehbewegung versetzt wird, während ein Abstand von der Platte zur unteren Abschirmungsplatte in einem Wertebereich gehalten wird, dessen Werte um einen Faktor 0,5 bis 4,0 des Abstandes zwischen Platte und oberer Abschirmungsplatte ausmachen.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken mit Umlauffrequenzen von 200 bis 3000 min gedreht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in Drehbewegung versetzt wird, während man ungefähr gleich große Luftmengen aus den mittleren Bereichen oder deren Nähe der oberen und unteren Abschirmungsplatten einströmen läßt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zur Einstellung der Beschichtungsdicken in Drehbewegung versetzt wird, während man ungefähr gleich große Luftmengen, die Dampf eines Lösungsmittels der gleichen Art wie ein Lösungsmittel der Magnetbeschichtungszusammensetzung enthält, aus den mittleren Bereichen oder deren Nähe der oberen und unteren Abschirmungsplatten einströmen läßt.

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17. Vorrichtung zur Herstellung von Magnetbeschichtungen, gekennzeichnet durch einen Träger (1) zum horizontalen Halten einer Platte (2), die mit einer Magnetbeschichtungszusammensetzung zu beschichten ist, durch eine Einrichtung zum Drehen des Trägers (1) zusammen mit der Platte (2), und durch Versorgungsleitungen (4a, 4b) für die Magnetbeschichtungszusammensetzung, die mit Düsen (3a, 3b) ausgerüstet sind und die so bewegbar sind, daß sie sich in der Nähe der oberen und unteren Oberflächen der Platte (2) zu gewünschten Zeiten befinden, um die Magnetbeschichtungszusammensetzung auf die oberen und unteren Oberflächen der Platte (2) im wesentlichen gleichzeitig aufzusprühen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die jeweiligen Düsen (3a, 3b) so angeordnet sind, daß die Ausspritzrichtung der Magnetbeschichtungs zusammensetzung einen Winkel zwischen 45° und 90° gegenüber der Platte (2) bildet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Drehen des Trägers (1) eine Anordnung ist, die die Platte (2) mit einer Umlauffrequenz von 5 bis 700 min beim Aufsprühen der Magnetbeschichtungszusammensetzung auf die Platte (2) dreht.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, ge kennzeichnet durch eine Bodenplatte (14), die

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zumindest unter der Stelle der Platte (2) angeordnet ist, die mit der Magnetbeschichtungszusammensetzung zu beschichten ist, und durch eine Abschirmungsplatte (12), die zumindest über dem Ort der Platte (2) angeordnet ist, der mit der Magnetbeschichtungszusammensetzung zu beschichten ist, wobei der Abstand (V2) zwischen Abschirmungsplatte (12) und Platte (2) kleiner ist als ein Abstand (V1) zwischen Bodenplatte (14) und Platte (2).

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (V1) zwischen Bodenplatte (14) und Platte (2) um einen Faktor 1,1 bis 4,0 größer ist als der Abstand (V2) zwischen Abschirmungsplatte (12) und Platte (2).

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (V1) zwischen Bodenplatte (14) und Platte (2) um einen Faktor 1,2 bis 2,6 größer ist als der Abstand (V2) zwischen Abschirmungsplatte (12) und Platte (2).

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze jeder Versorgungsleitung (4a,4b) so angeordnet ist, daß die Ausspritzrichtung der Magnetbeschichtungszusammensetzung einen Win-

kel zwischen 45° und 90° gegenüber der Platte (2) bildet.

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24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Abschirmungsplatte (12) und die Bodenplatte (14) in ihren mittleren Bereichen oder deren Nähe Löcher aufweisen, durch welche ungefähr gleichgroße Gasmengen einströmen.

25. Vorrichtung nach-einem der Ansprüche 17 bis 24, gekennzeichnet durch Abschirmungsplatten (12, 15), die jeweils über und unter zumindest den Stellen der Platte (2) angeordnet sind, die mit der Magnetbeschichtungszusammen-Setzung zu beschichten sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Abschirmungsplatte (15) so angeordnet ist, daß ihr Abstand (V4) von der Platte (2) Werte umfaßt, die um einen Faktor 0,25 bis 6,0 größer sind als der.Abstand (V2) zwischen der oberen Abschirmungsplatte (12) und der Platte (2).

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Abschirmungsplatte (15) so angeordnet ist, daß ihr Abstand (V4) von der Platte (2) Werte umfaßt, die um einen Faktor 0,5 bis 4,O größer sind als der Abstand (V2) zwischen der oberen Abschirmungsplatte (■12) und der Platte (2).

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28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Spitze jeder Versorgungsleitung (4a, 4b) so angeordnet ist, daß ihre Ausspritzrichtungen der Magnetbeschichtungszusammensetzung einen Winkel zwischen 45° und 90° gegenüber der Platte (2) bilden.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Abschirmungsplatten (12, 15) in ihren mittleren Bereichen oder deren Nähe Löcher aufweisen, durch welche ungefähr gleichgroße Gasmengen einströmen.

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