DE69112487T2

DE69112487T2 - Beschichtungsapparat.

Info

Publication number: DE69112487T2
Application number: DE69112487T
Authority: DE
Inventors: Masaru Watanabe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2011-04-12
Also published as: US5167713A; JPH0822414B2; EP0457029A3; EP0457029A2; JPH0422469A; EP0457029B1; DE69112487D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Feld der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Beschichtungsapparat für magnetische Aufzeichnungsmittel, die als magnetische Bänder oder Floppydisks verwendet werden. Insbesondere bezieht sie sich auf einen Beschichtungsapparat, der durch gleichzeitiges Beschichten in einem nassen Zustand zwei Schichten und eine glatte Beschichtungsoberfläche schaffen kann.

Beschreibung des Standes der Technik

Da in den letzten Jahren magnetische Aufzeichnungsmittel mit höheren Leistungen angefertigt worden sind, wurde der Bildung magnetischer Schichten in Mehrschichten Aufmerksamkeit geschenkt. Beispielsweise ist eine magnetische Schicht mit guten elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken in einem Bereich hoher Dichte als Oberschicht gebildet und eine magnetische Schicht mit besseren elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken in einem Bereich geringer Dichte als die Oberschicht als Unterschicht gebildet, so daß es möglich wird, überlegene elektromagnetische Umwandlungscharakteristiken zu erreichen, die mit Einzelschichtmitteln nicht erreicht worden sind. Im Falle von beispielsweise Videomagnetaufzeichnungsmitteln eines Doppelschichtaufbaus ist die Unterschicht-Magnetschicht derart ausgebildet, daß sie eine Beschichtungsdicke hat, die größer als die Oberschicht-Magnetschicht ist, welche im Bereich von 0,5 um bis 4 um liegt, wobei die Oberschicht derart gebildet ist, daß sie eine Beschichtungsdicke von 0,2 um bis 0,8 unm hat. Eine Beschichtungsdicke der Oberschicht, die größer als 0,8 um ist, bewirkt eine Verringerung der Charakteristiken bei einem Niedrigfrequenzband, wobei eine Dicke der Unterschicht von weniger als 0,1 um eine Absenkung der Charakteristiken bei einem Hochfrequenzband bewirkt, und zwar wegen dem starken Einfluß von der Unterschicht. Für die magnetischen Aufzeichnungsmittel mit einem derartigen Doppelschichtaufbau ist es wünschenswert, durch gleichzeitig durchgeführtes Beschichten und Trocknen ausgebildet zu werden. Ein Beschichtungsapparat für die Schaffung zweier Schichten durch gleichzeitiges Beschichten ist beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-88080 beschrieben.
Vom Erfinder durchgeführte Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß das Längsstreifenmuster von unebener Beschichtung (Streifenmusterbeschichtungsfehler) erzeugt werden, wenn eine Magnetbeschichtungslösung für das Aufzeichnen bei hoher Dichte durch Verwendung des vorstehenden herkömmlichen Beschichtungsapparates aufgetragen werden. Fig. 4 zeigt ein Ergebnis, das durch Messung mit einem Dreidimensionsoberflächenprofilanalysegerät der Oberfläche einer Beschichtung erhalten wurde, welche unter Verwendung eines herkömmlichen bekannten Beschichtungsapparates auf einem Polyethylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 14 um erzeugt wurde, mit einer magnetischen Beschichtungslösung beschichtet wurde, die, wie später gezeigt, nach Tabelle 1 zusammengesetzt ist, um eine Oberschicht in einer Trockenbeschichtungsdicke von 0,3 um zu bilden, und zudem mit einer Magnetbeschichtungslösung beschichtet wurde, die, wie später in Tabelle 2 gezeigt, zusammengesetzt ist, um eine Unterschicht in einer Trockenbeschichtungsdicke von 3 um zu bilden, gefolgt vom Ausrichten, Trocknen und anschließendem Kalendrieren. Um eine leichte Unterscheidung der vorragenden Abschnitte der Beschichtungsoberfläche zu ermöglichen, zeigt das Meßergebnis in einer dreidimensionalen Anzeige lediglich den Teil, der größer als ein Mittelwert in Höhenrichtung ist. Wie aus der Untersuchung der Zeichnung erkennbar ist, sind Streifenmusterbeschichtungsfehler mit einem Abstand von etwa 50 um auf der Beschichtungsoberfläche in Richtung der Unterlagenbewegung ersichtlich. Die mittlere Oberflächenrauhigkeit (nachstehend als "RMS" bezeichnet) der Beschichtungsoberfläche betrug 15,8 nm. Elektromagnetische Umwandlungscharakteristiken wurden zudem unter Verwendung eines MII-Formatdecks gemessen, um das Ergebnis zu erhalten, das auf der Grundlage eines Standardbandes der Anmelder-Firma -2 dB betrug und -1 dB im S/N-Verhältnis betrug, und zwar bei der Videobandausgabe (7 MHz).
Wie aus den vorstehenden Ergebnissen ersichtlich, bewirken die Streifenmusterbeschichtungsfehler auf der Beschichtungsoberfläche ein ernsthaftes Absenken der elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken.
Die vorliegenden Erfinder ermittelten die Ursachen derartiger Streifenmusterbeschichtungsfehler, um zu zeigen, daß folgendes dafür verantwortlich war.
Bei einer Magnetbeschichtungslösung ist es wegen des Einflusses von zwischen Partikeln wirkender Magnetkraft nicht davon auszugehen, daß Magnetpulverpartikel als Primärpartikel vorhanden sind. Es ist anzunehmen, daß sie einen dreidimensionalen Netzwerkaufbau bilden, und, wenn eine Scherung darauf ausgeübt wird, diese sich in Agglomerate mit einer bestimmten Größe zerteilen (Coating Engineering, Vol. 21, Nr. 10, Seiten 475-479, 1986). Bei einer Magnetbeschichtungslösung, bei der ein Magnetpulver mit großer Magnetisierung und geringem mittleren Teilchendurchmesser verwendet wird, sind die Partikel fester agglomeriert. Deswegen sind die vorhergehenden Agglomerate in einer Größenordnung von mehreren 10 bis 100 um in der fließenden Beschichtungslösung vorhanden. Wenn diese magnetische Beschichtungslösung mittels einem herkömmlichen Beschichtungsapparat auf eine Unterlage aufgebracht wird, werden die Agglomerate auf eine Lippe herausgezwungen, und zwar ausgehend von einem Schlitz des herkömmlichen Beschichtungsapparates, wobei anschließend die Lippenoberfläche nicht richtig geglättet werden kann. Somit werden die Steifenmusterbeschichtungsfehler erzeugt.
Die Erfinder ermittelten zudem, daß derartige Streifenmusterbeschichtungsfehler auffälliger werden, sofern eine Unterlage mit einer Magnetbeschichtungslösung beschichtet wird, in welcher ein Magnetpulver mit größerer Magnetisierung und kleinerem Durchschnittspartikeldurchmesser verwendet wird. Derzeit geht die Entwicklung bei Magnetaufzeichnungsmitteln zum Aufzeichnen bei hoher Dichte , wobei für diesen Zweck ein Magnetpulver mit hoher Magnetkraft und mit ultrafeinen partikeln verwendet wird. Deswegen ergeben die vorhergehenden Streifenmusterbeschichtungsfehler auf der Beschichtungsoberfläche einen Nachteil, der hinsichtlich der Produktqualität derart beträchtlich ist, daß sie ein ernsthaftes Senken der elektromagnetischen Unwandlungscharakteristiken, wie etwa die Videobandausgabe und das S/N-Verhältnis, bewirken.
Es ist klar ersichtlich geworden, daß die Beziehung zwischen einer zweiten Lippe und einer dritten Lippe empfindlich gesteuert werden muß, bevor gleichmäßiges und stabiles Beschichten durchführbar ist, insbesondere dann, wenn zwei Schichten mit einer Oberschicht, die mit einer sehr geringen Beschichtungsdicke von 0,2 um bis 0,8 um gebildet worden ist, durch gleichzeitiges Beschichten ausgebildet sind. Die vorliegende Erfindung wurde so durchgeführt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen für die Mehrschichtsimultanbeschichtung zu verwendenden Beschichtungsapparat zu schaffen, der in der Lage ist, die Trockenbeschichtungsdicke einer Oberschicht derart zu kontrollieren, daß sie im Sub-Mikrometerbereich liegt, wobei es sich hier um einen Beschichtungsapparat für die Herstellung einer Mehrschichtbeschichtung handelt, welche homogen und in ihren Oberflächeneigenschaften überlegen ist, insbesondere eines Magnetbeschichtungsmittels eines Doppelschichtaufbaus.
Um die vorhergehende Aufgabe zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung einen Beschichtungsapparat mit einer Form mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Lippe und mit zwei Schlitzen, wobei die Oberflächen der Lippen auf der stromabwärtigen Seite der Schlitze gekrümmt sind, so daß ihre Querschnittsformen an ihren Spitzen Bögen aufweisen, wobei;
wenn die Kante der zweiten Lippe auf der Seite des ersten Schlitzes mit A bezeichnet ist, die Kante der zweiten Lippe auf der Seite des zweiten Schlitzes mit B bezeichnet ist, die Kante der dritten Lippe auf der Seite des zweiten Schlitzes mit C bezeichnet ist, die Kante der dritten Lippe auf der Rückseite des zweiten Schlitzes mit D bezeichnet ist und der von einer Tangentiallinie X bei B und einer Tangentiallinie Y bei C eingeschlossene Winkel mit Θ bezeichnet ist, gilt:
0 ≤ Θ ≤ 5º;
wobei für die Länge eines Bogens AB in Richtung der Unterlagenbewegung und die Länge eine Bogens CD in Richtung der Unterlagenbewegung gilt:
3 mm ≤ AB ≤ 7mm,
3 mm ≤ CD ≤ 7mm;
wenn der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der zweiten Lippe mit R1 und der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der dritten Lippe mit R2 bezeichnet ist, so gilt:
4 mm ≤ R1 ≤ 20 mm,
4 mm ≤ R2 ≤ 20 mm; wobei
der zweite Schlitz eine Länge des Spalts von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.
Gemäß der nach Vorbeschreibung aufgebauten vorliegenden Erfindung wird eine vom ersten Schlitz extrudierte Unterschicht-Magnetbeschichtungslösung am Spalt zwischen der Oberfläche AB der zweiten Lippe und einer sich kontinuierlich bewegenden Unterlage in hohem Maße geschert, so daß sich die in der Unterschicht- Magnetbeschichtungslösung vorhandenen Agglomerate zerteilen und die Beschichtungsoberfläche gut geglättet werden kann.
Eine unmittelbar danach vom zweiten Schlitz aus extrudierte Oberschicht-Magnetbeschichtungslösung wird ebenfalls an dem Spalt zwischen der Oberfläche CD der dritten Lippe und der mit der Unterschicht versehenen Unterlage in hohem Maße geschert, so daß sich die in der Oberschicht- Magnetbeschichtungslösung enthaltenen Agglomerate zerteilen und die Beschichtungsoberfläche gut geglättet werden kann. Auf diese Weise sind die Streifenmusterbeschichtungsfehler auf der Beschichtungsoberfläche verhinderbar.
Wegen der nach Vorbeschreibung aufgebauten zweiten Lippe und dritten Lippe kann die Unterlage, auf der die Unterschichtbeschichtung ausgebildet worden ist, sanft in Richtung zur Oberfläche der dritten Lippe gebracht werden, ohne stark gebogen zu werden, so daß die Strömung der Oberschicht-Magnetbeschichtungslösung nicht unterbrochen werden kann und es möglich wird, eine gleichmäßige und stabile Beschichtung durchzuführen, um die Oberschicht dünn auszubilden.
Gemäß Vorbeschreibung ermöglicht es die vorliegende Erfindung bei der Beschichtung zur Herstellung von Videobändern mit einer Magnetschicht eines Doppelschichtaufbaus eine gleichmäßige und stabile Beschichtung durchzuführen, um die Oberschicht in einer Trockenbeschichtungsdicke von 0,2 um bis 0,8 um auszubilden, und zwar selbst unter Verwendung einer Magnetbeschichtungslösung, die sehr stark agglomerieren kann, bei der ein Magnetpulver mit starker Magnetkraft und geringem Partikeldurchmesser in der Hauptachsenrichtung verwendet wird. Sie ermöglicht es zudem, eine Beschichtung durchzuführen, um eine sehr glatte Beschichtungsoberfläche zu erhalten. Daraus resultiert, daß die Produkqualität der hochdichten Magnetaufzeichnungsmittel eine Mehrschichtaufbaus in großem Maße verbesserbar ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt des erfindungsgemäßen Beschichtungsapparates;
Fig. 2, wie das Beschichten unter Verwendung des erfindungsgemäßen Beschichtungsapparates durchgeführt wird;
Fig. 3 und 4 jeweils das Ergebnis, daß durch Messung einer Beschichtungsoberfläche mit einem Dreidimensionsoberflächenprofilanalysegerät erhalten wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Beschichtungsapparates. In Fig. 1 ist eine erste Lippe mit 1 bezeichnet; eine zweite Lippe mit 2; eine dritte Lippe mit 3; ein erster Schlitz mit 4; ein zweiter Schlitz mit 5; ein erster Verteiler mit 6; ein zweiter Verteiler mit 7; eine erste Pumpe mit 8 und eine zweite Pumpe mit 9. Die Oberflächen der zweiten Lippe und der dritten Lippe sind derart gekrümmt, daß ihre Querschnittsformen an ihren Spitzen Bögen aufweisen. Die Krümmungsoberfläche der zweiten Lippe hat einen Krümmungsradius R1 von 4 mm bis 20 mm. Die Krümmungsoberfläche der dritten Lippe hat einen Krümmungsradius R2 von 4 mm bis 20 mm. Für den Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche jeder Lippe kann ein optimaler Krümmungsradius in Abhängigkeit von den Bedingungen, wie etwa Viskosität der Magnetbeschichtungslösungen, Beschichtungsrate und Beschichtungsdicke ausgewählt werden. Ein Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der Lippe, der geringer als 4 mm ist, ist nicht wünschenswert, da dies einen übermäßig großen Oberflächendruck ergibt, der von einer Unterlage auf eine durch den Spalt zwischen den Oberflächen der Lippen und der Unterlage fließende Beschichtungslösung ausgeübt wird, so daß es für die Unterlage derart erschwert ist, von den Lippen abgehoben zu werden, daß keine gegebene Beschichtungsdicke erreichbar ist oder die Dicke in Richtung zur Beschichtungsbreite uneben werden kann. Ein Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der Lippe von mehr als 20 mm ist ebenfalls nicht wünschenswert, da dies einen übermäßig geringen Oberflächendruck ergibt, der von der Unterlage auf die durch den Spalt zwischen den Oberflächen der Lippen und der Unterlage fließenden Beschichtungslösung ausgeübt wird, so daß es unmöglich ist, Luft daran zu hindern, die Unterlage zu begleiten und in die Beschichtungslösungsströmung durch den vorhergehenden Spalt einzudringen, so daß Fehlstellen in den Beschichtungen verursacht werden.
Eine stabile und gleichmäßige Beschichtung kann durchgeführt werden, wenn die Krümmungsradien der Krümmungsoberflächen der zweiten Lippe und der dritten Lippe innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereiches sind.
Die zweite Lippe und dritte Lippe haben jeweils eine Dicke im Bereich von 2 mm bis 10 mm.
Als Materialien für die drei Lippen sollte Sintercarbid verwendet werden. Das Sintercarbid kann eine Legierung enthalten, die hauptsächlich aus Wolframcarbid (WC) besteht und Kobalt (Co) enthält, und zwar mit einer Härte von 70º oder mehr (bei der Rockwell-Härte-A-Skala). Diese Lippen können so aufgebaut werden, daß sie eine Geradlinigkeit und Ebenheit in der Größenordnung von mehreren Mikrometern haben. Es ist zudem möglich einen Grat oder eine Abrundung an den Kanten der Auslaßenden der zweiten und dritten Lippen zu vermeiden, welche auftreten, wenn rostfreier Stahl oder dergleichen bearbeitet wird. Daraus resultiert, daß keine Dickenunebenheit in Breitenrichtung auftreten kann, selbst wenn Dünnschichtbeschichtung durchgeführt wird, wobei es möglich ist, auf der Beschichtungsoberfläche eine gute Beschichtung durchzuführen, und zwar ohne Längsstreifen aufgrund des Grats oder der Abrundung zu bewirken.
Die Verteiler 6 und 7 erstrecken sich durch den Beschichtungsapparat in Richtung der Beschichtungsbreite. Die Querschnitte der Verteiler können entweder kreisförmig oder halbkreisförmig sein.
Der Schlitz 4, d.h. der erste Schlitz, ist derart festgelegt, daß er eine Spaltlänge (d.h. eine Spaltgröße in Richtung der Unterlagenbewegung) von etwa 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist, wobei die Schlitzlänge in Breitenrichtung im wesentlichen die gleiche wie die Beschichtungsbreite ist.
Der Schlitz 5, d.h. der zweite Schlitz, ist derart festgelegt, daß er eine Spaltlänge im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist. Eine Spaltlänge von weniger als 0,1 mm ist nicht wünschenswert, da diese einen großen hydrodynamischen Widerstand der durch den Schlitz strömenden Beschichtungslösung mit sich bringt, so daß eine Extrusionsunebenheit in Richtung der Schlitzbreite bewirkt wird, woraus das Auftreten von Unebenheit in der Beschichtungsdicke resultiert. Andererseits bringt eine Spaltlänge von mehr als 0,3 mm eine. Störung der Strömung der Oberschichtbeschichtungslösung am Auslaß des zweiten Schlitzes mit sich, so daß es unmöglich ist, eine gleichmäßige Beschichtung für die Oberschicht durchzuführen.
Die sich von dem Verteiler zum Schlitzauslaß erstreckende Schlitzlänge ist gemäß den Beschichtungsbedingungen festgelegt, wie etwa der Viskosität, für welche die thixotropischen Eigenschaften von Beschichtungslösungen berücksichtigt sind, und der Extrusionsbetrag von dem Beschichtungsapparat. Die Länge liegt in etwa bei 20 mm bis 100 mm.
Das Obere der ersten Lippe hat gemäß Fig. 1 eine flache Form; sie kann jedoch jegliche Krümmungsoberfläche und Polygonaloberfläche aufweisen.
Fig. 2 zeigt einen Zustand von in Doppelschichten angewendeten Magnetbeschichtungslösungen, wobei der Beschichtungsapparat der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In Fig. 2 gleichen die Bezugszeichen 1 bis 9 denen aus Fig. 1. Mit 10 ist eine Unterlage bezeichnet; mit 11 eine Unterschichtbeschichtungslösung; und mit 12 eine Oberschichtbeschichtungslösung.
Der Winkel, bei dem die Unterlage 10 in Richtung zum vorliegenden Beschichtungsapparat gebracht wird, wird mittels einer Führungswalze (nicht gezeigt) eingestellt, welche auf der stromaufwärtigen Seite der ersten Lippe vorgesehen ist, und zwar derart, daß sie im wesentlichen parallel zur Tangentiallinie an der Kante A der zweiten Lippe auf der Seite der ersten Lippe ist. Der Winkel, bei dem die Unterlage 10 den vorliegenden Beschichtungsapparat verläßt, wird mittels einer Führungswalze (nicht gezeigt) eingestellt, die auf der stromabwärtigen Seite der dritten Lippe vorgesehen ist, und zwar derart, daß sie im wesentlichen parallel zur Tangentiallinie an der Kante D der dritten Lippe auf der Rückseite des zweiten Schlitzes ist.
Die Unterschicht-Magnetbeschichtungslösung 11 wird in den ersten Verteiler 6 fortlaufend zugeführt, und zwar mittels der ersten Pumpe 8 in der für ihre Beschichtung auf der Unterlage benötigen Menge, und zum ersten Schlitz herausgedrängt, und zwar mittels dem Flüssigkeitsdruck in dem ersten Verteiler 6. Die Oberschicht- Magnetbeschichtungslösung 12 wird ebenfalls in dem zweiten Verteiler 7 fortlaufend zugeführt, und zwar mittels der zweiten Pumpe 9 in der für ihre Beschichtung auf der Unterlage benötigten Menge, und in den zweiten Schlitz herausgedrängt, und zwar mittels dem Flüssigkeitsdruck im zweiten Verteiler 7.
In der vom ersten Schlitz 4 extrudierten Unterschicht- Magnetbeschichtungslösung 11 sind, wie bereits vorhergehend bekannt gemacht, Agglomerate von Magnetpulverpartikeln vorhanden. Da jedoch der Winkel, bei dem die Unterlage zum Beschichtungsapparat gebracht wird, auf vorstehend beschriebene Weise festgelegt wird, kann der Spalt zwischen der Oberfläche AB der zweiten Lippe und der Unterlage 10 entlang der Oberfläche der zweiten Lippe in einen Abstand von etwa der doppelten Feuchtbeschichtungsdicke der Unterschicht konstant gehalten werden, wobei eine hohe Scherung mit einer Rate in der Größenordnung von 10&sup5; bis 10&sup6; (1/Sekunde) auf die Unterschicht- Magnetbeschichtungslösung 11 fortlaufend aufgetragen wird. Deswegen werden die vorhergehenden Agglomerate fein zerteilt, um die Beschichtungsoberfläche gleichmäßig anzufertigen, so daß sie keine Steifenmusterbeschichtungsfehler auf der Beschichtungsoberfläche bewirken.
Die vorhergehend erwähnten Agglomerate von Magnetpulverpartikeln sind in der vom zweiten Schlitz 5 extrudierten Oberschicht-Magnetbeschichtungslösung 12 ebenso vorhanden. Da jedoch nach Vorbeschreibung die Formen der zweiten Lippe und dritten Lippe innerhalb des Bereichs
0 ≤ Θ ≤ 5º.
festgelegt sind,
wobei Θ der von einer Tangentiallinie X an der Kante B der zweiten Lippe an der Seite des zweiten Schlitzes und einer Tangentiallinie Y an der Kante C der dritten Lippe an der Seite des zweiten Schlitzes eingeschlossene Winkel ist, wobei der Spalt zwischen der Oberfläche der dritten Lippe und der Unterlage 10 entlang der Oberfläche CD der dritten Lippe in einem Abstand von etwa der doppelten Feuchtbeschichtungsdicken der Oberschicht und der Unterschicht konstant gehalten werden kann, und zwar ohne jegliche Stagnation von Flüssigkeit auf der Oberfläche der dritten Lippe, wobei eine hohe Scherung einer Rate in der Größenordnung von 10&sup5; bis 10&sup6; (1/Sekunde) der Oberschicht- Magnetbeschichtungslösung 12 kontinuierlich aufgetragen werden kann. Deswegen werden die Agglomerate in der Oberschicht-Magnetbeschichtungslösung fein zerteilt, um die Beschichtungsoberfläche zu glätten.
Untersuchungen der Erfinder zeigten, daß die Bogenlänge AB der Oberfläche der zweiten Lippe und die Bogenlänge der Oberfläche der dritten Lippe auf die Glattheit einer Beschichtungsoberfläche und die Beschichtungsstabilität beim Doppelschichtsimultanbeschichten sehr großen Einfluß hat.
Wenn insbesondere AB und CD kleiner als 3 mm sind, so ist der Abstand oder die Zeitdauer, in der eine hohe Scherung auf die Magnetbeschichtungslösung aufgetragen wird, geringer, so daß die Agglomerate nicht richtig zerteilt werden können, so daß Streifenmusterbeschichtungsfehler auf der Beschichtungsoberfläche bewirkt werden. Wenn andererseits AB und CD größer als 7 mm ausgebildet gemacht werden, so wurde herausgefunden, daß der durch den Spalt zwischen der Unterlage und der zweiten Lippe und dritten Lippe strömende hydrodynamische Widerstand der Magnetbeschichtungslösung so groß wird, daß die Beschichtungsdicke in Richtung zur Beschichtungsbreite uneben wird, so daß es unmöglich ist, eine stabile Beschichtung durchzuführen. Deswegen muß AB und CD der Oberflächen der zweiten Lippe und dritten Lippe im Bereich von 3 mm ≤ AB, CD ≤ 7 mm liegen, innerhalb welchen Bereiches verhindert werden kann, daß die Streifenmusterbeschichtungsfehler auf der Beschichtungsoberfläche auftreten.
Untersuchungen der Erfinder zeigten ebenso, daß, wenn der durch eine Tangentiallinie X an der Kante B der zweiten Lippe auf der Seite des zweiten Schlitzes und durch eine Tangentiallinie Y an der Kante C der dritten Lippe auf der Seite des zweiten Schlitzes eingeschlossene Winkel mit Θ bezeichnet ist, die Formen der zweiten Lippe und dritten Lippe in einem Bereich von
0 ≤ Θ ≤ 5º
festgelegt werden müssen, wobei in diesem Bereich die Oberschicht durch gleichmäßiges und stabiles Beschichten dünn ausbildbar ist. Die darauf mit der Unterschicht vorgesehene Unterlage ist entlang der vorhergehenden Tangentiallinie X von der zweiten Lippe abgetrennt und entlang der vorhergehenden Tangentiallinie Y in Richtung der Oberfläche der dritten Lippe vorgebracht. Wenn zu diesem Zeitpunkt der mittels der Tangentiallinien X und Y ausgebildete Winkel Θ größer als 5º ist, so wurde herausgefunden, daß die mit der Unterschicht versehene und auf die dritte Lippe vorgebrachte Unterlage derart stark gebogen ist, daß die Strömung der Oberschicht- Magnetbeschichtungslösung am Auslaß des zweiten Schlitzes gestört ist, so daß es unmöglich ist, ein gleichmäßiges Beschichten für die Oberschicht durchzuführen. Solange Θ innerhalb des vorhergehenden Bereiches ist mag die Unterlage lediglich etwas gebogen sein. Deswegen kann die Strömung am Auslaß des zweiten Schlitzes nicht unterbrochen werden und zudem die Spannung in Richtung der Unterlagenbreite gleichmäßig gehalten werden, so daß es möglich wird, eine gleichmäßige und stabile Beschichtung durchzuführen, um die Oberschicht dünn auszuführen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mittels Beispiele ausführlicher beschrieben. Die folgenden Tabellen 1 und 2 sind in allen Beispielen gleich. Tabelle 1 Magneteisenpulver Hauptachsenpartikeldurchmesse Mittleres Achsenverhältnis Leitfähiger Kohlenstoff Polyurethanharz Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymer Aluminumoxid (a-Al&sub2;O&sub3;) Sterinsäure Butylstearat Methylethylketon Toluen Cyclohexanon Teile *Teil(e) pro Gewicht Tabelle 2 Magnetisches ferritisches Oxid Hauptachsenpartikeldurchmesser Durchschnittsachsenverhältnis Leitfähiger Kohlenstoff Polyurethanharz Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymer Aluminiumoxid (a-Al&sub2;O&sub3;) Stearinsäure Butylstearat Methylethylketon Toluen Teile

Beispiel 1

Als Magnetbeschichtungslösung für die Oberschicht wurde die gemäß Tabelle 1 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung von dem zweiten Schlitz derart extrudiert, daß sie eine Trockenbeschichtungsdicke von 0,3 um ergab. Als Magnetbeschichtungslösung für die Unterschicht wurde die gemäß Tabelle 2 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung von dem ersten Schlitz derart extrudiert, daß sie eine Trockenbeschichtungsdicke von 3,0 um ergab. Ein Polyethylenterephthalatfilm einer Dicke von 14 um wurde mit diesen Beschichtungslösungen somit beschichtet. Die Beschichtung wurde bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 100 m/Min. bei einer Unterlagenspannung von 200 g/cm durchgeführt. Bei dem Beschichtungsapparat wurde der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der zweiten Lippe auf 15 mm festgelegt, der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der dritten Lippe auf 5 mm, die Länge des Bogens CD der dritten Lippe auf 5 mm, welche unverändert gehalten wurden, wobei die Länge des Bogens AB der zweiten Lippe gemäß Tabelle 3 geändert wurde. Beschichtung wurde unter Verwendung eines derartigen Beschichtungsapparates durchgeführt. Tabelle 3
Nachdem die Beschichtung fertiggestellt wurde, wurde eine Ausrichtung und Trocknung durchgeführt, gefolgt vom Kalendrieren. Die resultierenden beschichteten Mittel wurden in einer gegebenen Breite aufgeschnitten, um Bänder zu erhalten.
Im Falle von AB = 8 mm wurde die Beschichtungsdicke in Richtung der Beschichtungsbreite uneben, so daß sich eine ungenügende Beschichtung ergab. Die Zustände der Beschichtungsoberflächen der Bänder, die unter Verwendung des Apparates verwendet wurden, bei dem AB 2 mm, 3 mm oder 7 mm war, wurden unter Verwendung eines Dreidimensionsoberflächenprofilanalysengerätes gemessen, um zu zeigen, daß die Streifenmusterbeschichtungsfehler gemäß Fig. 4 im Falle von AB = 2 mm auftraten. Im Falle von AB = 3 mm und von AB = 7 mm traten keine Längsstreifen auf.
Der Zustand der Beschichtungsoberfläche im Falle von beispielsweise AB = 3 mm ist in Fig. 3 gezeigt. Die Streifenmusterbeschichtungsfehler (Fig. 4) traten überhaupt nicht auf, wobei eine sehr glatte Beschichtungsoberfläche erhalten wurde, sofern der erfindungsgemäße Beschichtungsapparat verwendet wurde.
Die Bänder, die unter Verwendung des jeweiligen Beschichtungsapparates verwendet wurde, der bei dem vorliegenden Beispiel verwendet wurde, und ein Band, das unter Verwendung des aus dem Stand der Technik bekannten, in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 63- 88080 gezeigten Beschichtungsapparates wurden gemessen, um ihre elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken, d.h. Ausgaben und S/N-Verhältnisse bei einer Frequenz von 7 MHz entsprechend einem Videoband zu untersuchen, und zwar unter Verwendung eines MII-Formatdecks. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Bei der Messung der elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken wurde ein von der Anmelder-Firma hergestelltes MII-Band verwendet, und zwar als Standardband, so daß der Vergleich leicht verständlich ist. In Tabelle 4 sind die Ergebnisse des RMS, der mit dem Dreidimensionsoberflächenprofilanalysegerät gemessen wurde, zudem zusammen gezeigt.
Die Bänder, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Beschichtungsapparates hergestellt wurden, d.h. des Apparates mit AB = 3 mm oder 7 mm, hatten derartige glatte Beschichtungsoberflächen, daß die RMS geringer wurde und die Reproduktionsausgabe und das S/N-Verhältnis auf viel höheren Niveaus lagen als jene der Bänder, die durch das Beschichten unter Verwendung des Beschichtungsapparates von AB = 2 mm und des aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsapparates hergestellt wurden. Somit wurde bestätigt, daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung bemerkenswert ist. Tabelle 4 Elektromagnetische Umwandlungscharakteristiken Videoband- ausgabe Bänder in Beispiel 1: Band gemäß dem Stand der Technik: Standardband* Bei der Beschichtungsdicke traten Unebenheiten auf, die kein Be-e to schichten zuließen. * Bei der Messung wurde zum Vergleich ein MII--Formatband als Standardband verwendet, das von Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. hergestellt wurde.

Beispiel 2

Als Magnetbeschichtungslösung für die Oberschicht wurde eine gemäß Tabelle 1 zusammengesetze Magnetbeschichtungslösung von dem zweiten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 0,3 um ergab. Als Magnetbeschichtungsschicht für die Unterschicht wurde die gemäß Tablle 2 zusammengesetze Magnetbeschichtungslösung von dem ersten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsschicht von 3,0 um ergab. Ein Polyethylenterephthalatfilm einer Dicke von 14 mm wurde mit diesen Beschichtungslösungen beschichtet. Die Beschichtung wurde bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 100 m/Min. mit einer Unterlagespannung von 200 g/cm durchgeführt. Bei dem Beschichtungsapparat wurde der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der zweiten Lippe auf 15 mm gesetzt, wobei der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der dritten Lippe 5 mm betrug, die Länge des Bogens AB der zweiten Lippe 5 mm betrug, welche unverändert gehalten wurden, wobei die Länge des Bogens CD der dritten Lippe gemäß Tabelle 5 geändert wurde. Eine Beschichtung wurde unter Verwendung eines Beschichtungsapparates durchgeführt. Tabelle 5
Nachdem die Beschichtung beendet wurde, wurde eine Ausrichtung und Trocknung durchgeführt, gefolgt vom Kalendrieren. Die resultierenden beschichteten Mittel wurden in gegebener Breite aufgeschnitten, um Bänder zu erhalten.
Im Falle von CD = 8 mm wurde die Beschichtungsdicke in Richtung der Beschichtungsbreite uneben, woraus sich eine ungenügende Beschichtung ergab. Die Zustände der Beschichtungsoberflächen der Bänder, die unter Verwendung des Apparates fertiggestellt wurden, bei dem CD 2 mm, 3 mm oder 7 mm betrug, wurden unter Verwendung eines Dreidimensionsoberflächenprofilanalysegeräts gemessen, um zu zeigen, daß die Streifenmusterbeschichtungsfehler gemäß Fig. 4 im Falle von CD = 2 mm auftraten. Im Falle von CD = 3 mm und CD = 7 mm wurden sehr glatte Beschichtungsoberflächen erhalten, und zwar in Fig. 3 bezogen auf Beispiel 1.
Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die Bänder, die unter Verwendung des jeweiligen Beschichtungsapparates, der bei dem vorliegenden Beispiel verwendet wurde, und ein Band, das unter Verwendung eines aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsapparates hergestellt wurde, gemessen, um ihre elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken zu untersuchen, d.h. Ausgaben und S/N-Verhältnisse bei einer Frequenz von 7 MHz entsprechend einem Videoband, und zwar unter Verwendung eines MII-Formatdecks. Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen der RMS-Messung in Tabelle 6 gezeigt.
Die Bänder, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Beschichtungsapparates hergestellt wurden, d.h. der Apparat mit CD = 3 mm oder 7 mm, hatten derart glatte Beschichtungsoberflächen, daß die RMS geringer wurde und die Reproduktionsausgabe und das S/N-Verhältnis auf viel höhere Niveaus lagen als jene des Bandes, daß durch Beschichtung unter Verwendung des aus dem Stand der Technik bekannten Apparates hergestellt wurde. Somit wurde bestätigt, daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung auch bei dem vorliegenden Beispiel bemerkenswert ist. Tabelle 6 Elektromagnetische Umwandlungscharakteristiken Videoband- ausgabe Bänder in Beispiel 2: Band gemäß dem Stand der Technik: Standardband* Bei der Beschichtungsdicke traten Unebenheiten auf, die kein Beschichten zuließen. * Bei der Messung wurde zum Vergleich ein MII-Formatband als Standardband verwendet, das von Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. hergestellt wurde.

Beispiel 3

Als Magnetbeschichtungslösung für die Oberschicht wurde die gemäß Tabelle 1 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung aus dem zweiten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 0,1 um ergab. Als Magnetbeschichtungslösung für die Unterschicht wurde die gemäß Tabelle 2 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung von dem ersten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 3,0 um ergab. Ein Polyethylenterephthalatfilm einer Breite von 14 um wurde mit diesen Beschichtungslösungen beschichtet. Das Beschichten wurde bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 100 m/Min. durchgeführt. Bei dem Beschichtungsapparat wurden die Längen AB und CD jeweils auf 5 mm gesetzt, wobei 10 der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der zweiten Lippe 10 mm betrug und der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der dritten Lippe 10 mm betrug, welche unverändert gehalten wurden, wobei der durch eine Tangentiallinie X an der Kante B der zweiten Lippe an der Seite des zweiten Schlitzes und durch eine Tangentiallinie Y an der Kante C der dritten Lippe an der Seite des zweiten Schlitzes eingeschlossene Winkel Θ gemäß Tabelle 7 geändert wurde. Die Beschichtung wurde unter Verwendung eines Beschichtungsapparates durchgeführt. Tabelle 7
Nachdem das Beschichten beendet wurde, wurde eine Ausrichtung und Trocknung durchgeführt, gefolgt vom Kalenderieren. Die resultierenden beschichteten Mittel wurden in einer gegebenen Breite aufgeschnitten, um Bänder zu erhalten.
Im Falle, daß Θ = 6º betrug, wurde die Beschichtungsdicke in Richtung der Beschichtungsbreite uneben, so daß es unmöglich war, eine gleichmäßige Beschichtung durchzuführen. Im Falle, daß Θ jeweils 0º und 5º war, war es möglich, eine gleichmäßige und stabile Beschichtung durchzuführen, um die Oberschicht zu bilden. Somit wurde bestätigt, daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung bei dem vorliegenden Beispiel ebenfalls bemerkenswert war.

Beispiel 4

Als Magnetbeschichtungslösung für die Oberschicht wurde die gemäß Tabelle 1 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung vom zweiten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 0,5 um ergab. Als Magnetbeschichtungsschicht für die Unterschicht wurde die gemäß Tabelle 2 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung 10 von dem ersten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 3,0 um ergab. Ein Polyethylenterephthalatfilm einer Dicke von 14 um wurde somit mit diesen Beschichtungslösungen beschichtet. Die Beschichtung wurde bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 100 m/Min. durchgeführt. Bei dem Beschichtungsapparat wurden die Längen AB und CD jeweils auf 5 mm eingesetzt, wobei der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der zweiten Lippe 10 mm betrug und der Krümmungsradius der Krümmungsoberfläche der dritten Lippe 10 mm betrug, welche 20 unverändert gehalten wurden, wobei der von einer Tangentiallinie X an der Kante B der zweiten Lippe an der Seite des zweiten Schlitzes und eine Tangentiallinie Y an der Kante C der dritten Lippe an der Seite des zweiten Schlitzes eingeschlossene Winkel Θ gemäß Tabelle 8 geändert 25 wurde. Die Beschichtung wurde unter Verwendung eines derartigen Beschichtungsapparates durchgeführt. Tabelle 8
Nachdem das Beschichten beendet wurde, wurde eine Ausrichtung und Trocknung durchgeführt, gefolgt vom Kalandrieren. Die resultierenden beschichteten Mittel wurden in einer gegebenen Breite aufgeschnitten, um Bänder zu erhalten.
Im Falle, daß Θ = 6º war, wurde die Beschichtungsdicke in Richtung der Beschichtungsbreite uneben, so daß es unmöglich war, eine gleichmäßige Beschichtung durchzuführen. Im Falle, daß Θ jeweils 0º und 5º war, wurde es möglich, ein gleichmäßiges und stabiles Beschichten durchzuführen, um die Oberschicht zu bilden. Somit wurde bestätigt, daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung auch bei diesem vorliegenden Beispiel bemerkenswert war.

Vergleichsbeispiel

Als Magnetbeschichtungslösung für die Oberschicht wurde die gemäß Tabelle 1 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung von dem zweiten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 0,3 um ergab. Als Magnetbeschichtungslösung für die Unterschicht wurde die gemäß Tabelle 2 zusammengesetzte Magnetbeschichtungslösung von dem ersten Schlitz derart extrudiert, daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 3,0 um ergab. Ein Polyethylenterephthalatfilm einer Dicke von 14 um wurde mit diesen Beschichtungslösungen unter Verwendung eines aus dem Stand der Technik bekannten Apparates somit beschichtet. Die Beschichtung wurde bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 100 m/Min. bei einer Unterlage-Spannung von 200 g/cm durchgeführt. Nach dem Beschichten wurde eine Ausrichtung und Trocknung durchgeführt, gefolgt vom Kalendrieren. Die resultierenden beschichteten Mittel wurden in einer gegebenen Breite aufgeschnitten, um ein Band zu erhalten.
Die Beschichtungsoberfläche des resultierenden Bandes wurde mit einer Dreidimensionaloberflächenprofilanalysegerät gemessen, um das Ergebnis gemäß Fig. 3 zu erhalten. Ihre elektromagnetischen Umwandlungscharakteristiken, wie etwa Ausgabe und S/N-Verhältnis bei einer Frequenz von 7 MHz 35 sind in Tabelle 4 gezeigt.
Ein Beschichtungsapparat für Magnetaufzeichnungsmittel, die als Magnetbänder und Floppydisks verwendet werden, ist in der Lage, durch Simultanbeschichtung auf einer fortlaufend bewegenden Unterlage zwei Schichten ausbilden. Der Apparat hat eine Form mit drei Lippen und zwei Schlitzen. Die Lippen und Schlitze sind nachstehend jeweils als erste bis dritte Lippe 1, 2, 3 und als erster und zweiter Schlitz 4, 5 durchnummeriert, und zwar von stromaufwärts nach stromabwärts. Die Oberflächen der Lippen 2, 3 sind auf der stromabwärtigen Seite der Schlitze 4, 5 gekrümmt, so daß ihre Querschnittsformen an ihren Spitzen Bögen aufweisen, wobei;
wenn die Kante der zweiten Lippe 2 auf der Seite des ersten Schlitzes 4 mit A bezeichnet ist, die Kante der zweiten Lippe 2 auf der Seite des zweiten Schlitzes mit B bezeichnet ist, die Kante der dritten Lippe 3 auf der Seite des zweiten Schlitzes mit C bezeichnet ist, die Kante der dritten Lippe 3 auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Schlitzes mit D bezeichnet ist und der von einer Tangentiallinie X bei B und einer Tangentiallinie Y bei C eingeschlossene Winkel mit Θ bezeichnet ist, wobei gilt:
0 ≤ Θ ≤ 5º;
die Länge eines Bogens AB in Richtung der Unterlagenbewegung und die Länge eine Bogens CD in Richtung der Unterlagenbewegung sind:
3 mm ≤ AB ≤ 7mm,
3 mm ≤ CD ≤ 7mm;
wenn der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der zweiten Lippe 2 mit R1 und der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der dritten Lippe 3 mit R2 bezeichnet ist, so gilt:
4 mm ≤ R1 ≤ 20 mm,
4 mm ≤ R2 ≤ 20 mm; wobei
der zweite Schlitz 5 eine Länge des Spalts von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.
Der Apparat kann gleichmäßig und stabil eine glatte 35 Beschichtungsoberfläche bilden, selbst wenn die Oberschicht eine dünne Schicht mit einer Beschichtungsdicke von 0,2 um bis 0,8 um ist.

Claims

1. Beschichtungsapparat, mit einer Form mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Lippe und mit zwei Schlitzen, wobei die Oberflächen der Lippen auf der stromabwärtigen Seite der Schlitze gekrümmt sind, so daß ihre Querschnittsformen an ihren Spitzen Bögen aufweisen, wobei;

wenn die Kante der zweiten Lippe auf der Seite des ersten Schlitzes mit A bezeichnet ist, die Kante der zweiten Lippe auf der Seite des zweiten Schlitzes mit B bezeichnet ist, die Kante der dritten Lippe auf der Seite des zweiten Schlitzes mit C bezeichnet ist, die Kante der dritten Lippe auf der Rückseite des zweiten Schlitzes mit D bezeichnet ist und der von einer Tangentiallinie X bei B und einer Tangentiallinie Y bei C eingeschlossene Winkel mit Θ bezeichnet ist, gilt:

0 ≤ Θ ≤ 5º;

wobei für die Länge eines Bogens AB in Richtung der Unterlagenbewegung und die Länge eine Bogens CD in Richtung der Unterlagenbewegung gilt:

3 mm ≤ AB ≤ 7mm,

3 mm ≤ CD ≤ 7mm;

wenn der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der zweiten Lippe mit R1 und der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der dritten Lippe mit R2 bezeichnet ist, so gilt:

4 mm ≤ R1 ≤ 20 mm,

4 mm ≤ R2 ≤ 20 mm; wobei

der zweite Schlitz eine Länge des Spalts von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.

2. Beschichtungsapparat nach Anspruch 1, wobei die erste, zweite und dritte Lippe aus Sintercarbid angefertigt sind.

3. Beschichtungsapparat nach Anspruch 1, wobei der erste Schlitz eine Spaltlänge von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist.

4. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schlitzlänge, die sich von dem Verteiler zum Schlitzauslaß erstreckt, für jeden des ersten und zweiten Schlitzes im Bereich von 20 mm bis 100 mm liegt.