FR2756406A1 - Appareil de revetement pour support magnetique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil de revêtement. Elle se rapporte à un appareil de revêtement qui comporte une filière d'extrusion d'une matière magnétique sur un substrat (19) qui défile de façon continue afin qu'il soit revêtu, et un organe de lissage (12A) de la surface revêtue de la matière magnétique (3) qui vient juste d'être formée et qui est encore humide, sous l'action d'un champ magnétique, et une structure feuilletée composée de plusieurs aimants (15) ayant des pôles N et S disposés en alternance dans la direction de défilement du substrat agit comme organe de lissage et est placée, du côté opposé à la surface de revêtement du substrat, dans un plan presque parallèle au substrat (19) mais en direction inclinée par rapport à la direction de défilement du substrat. Application à la fabrication des bandes magnétiques.

Description

La présente invention concerne un appareil de revêtement, par exemple un appareil qui permet le dépôt d'une couche magnétique sur un support d'enregistrement magnétique destiné à être utilisé comme bande d'audiofréquences, comme bande vidéo, etc.

Les supports d'enregistrement utilisés dans les appareils d'audiofréquences, les appareils vidéo et les systèmes d'ordinateurs comprennent essentiellement des supports d'enregistrement magnétique ayant un revêtement, produits après qu'une poudre magnétique, un liant et divers adjuvants ont été dispersés dans un solvant organique, la masse résultante ayant été malaxée pour la production d'une peinture magnétique qui est déposée sur un substrat non magnétique et séchée pour la formation d'une couche magnétique. Ces supports sont utilisés à cause des excellentes propriétés de productivité et d'étendue d'applications possibles de ces supports d'enregistrement.

Le procédé classique de revêtement par une couche magnétique comprend le revêtement en creux avec un cylindre d'impression en creux, mais on constate souvent qu'il ne convient pas à cause de sa vitesse d'enregistrement et de la régularité de l'épaisseur du dépôt. Pour que ce problème soit résolu, on a souvent adopté récemment le revêtement à la filière qui met en oeuvre une filière d'extrusion par laquelle une peinture magnétique est extrudée par une fente afin qu'elle se dépose sur un substrat, car ce procédé est avantageux en ce qu'il permet une élévation de la vitesse de revêtement tout en permettant un réglage et une conservation de la quantité de peinture déposée et de la régularité de la couche résultante.

Lors de la production d'un support d'enregistrement magnétique à couche déposée et afin que la conversion magnétoélectrique du produit soit accrue, il est courant de soumettre le substrat revêtu résultant, après que la peinture magnétique a été déposée sur un substrat non magnétique et alors qu'elle est encore humide, à un traitement de lissage de la surface. Si la surface de la couche magnétique formée sur le substrat non magnétique n'a pas des propriétés suffisantes de surface, en particulier si le film déposé a une épaisseur irrégulière à cause d'un revêtement défectueux, le support d'enregistrement résultant a des possibilités impropres d'enregistrement de signaux. On connaît de façon générale une technique dans laquelle un appareil de lissage à barre destiné à jouer le rôle d'un dispositif de lissage de la surface peut être en contact mécanique avec la surface du dépôt afin que cette surface soit régularisée, si bien que cet inconvénient est évité.

En particulier, dans le cas du revêtement précité à la filière qui met en oeuvre une filière d'extrusion, le revêtement est réalisé alors que la filière est maintenue immobilisée, si bien qu'une rugosité de surface formée par de minuscules lignes longitudinales dans la direction de déplacement du substrat non magnétique se forme facilement à la surface de la couche déposée. La sévérité de cette rugosité de surface dépend de l'amplitude de la force de cisaillement appliquée à la peinture dans l'unité de revêtement, et elle est plus grande dans le cas d'un revêtement par contact avec la filière dans lequel la filière peut être au contact du substrat qu'avec un revêtement sans contact avec la filière dans lequel la filière n'est pas au contact du substrat. En outre, la rugosité de surface a tendance à apparaître plus facilement lorsque la poudre magnétique est plus fine afin que le support d'enregistrement magnétique résultant convienne mieux à un enregistrement de haute densité, car la finesse de la poudre encourage l'agglomération de la peinture résultante. Ces effets sont les plus apparents dans le cas d'un revêtement par une filière.

Pour que le revêtement classique à la filière ne présente pas les défauts décrits précédemment, il faut (surtout dans le cas du revêtement sans contact avec la filière) que la filière et l'organe de lissage à barre soient combinés d'une manière convenable pour que la surface de la couche déposée puisse être régularisée sans défaut.

En outre, le lissage d'une couche déposée avec un organe de lissage à barre pose les trois problèmes suivants, si bien que des perfectionnements sont nécessaires.

(1) Si une substance étrangère au moins est retenue par l'organe de lissage qui est au contact de la peinture magnétique, elle peut provoquer la formation d'une ligne dans la couche magnétique déposée.

(2) Chaque fois qu'un revêtement est terminé et est enroulé sur un rouleau, il faut que la surface de la barre soit nettoyée si bien que les possibilités d'utilisation de l'appareil sont réduites.

(3) Les deux marges du substrat tournées vers les bords de l'organe de lissage peuvent manquer de peinture et peuvent être rayées par les bords nus, ou elles peuvent facilement présenter un revêtement détérioré à cause de la masse de peinture qui a été séchée et qui a adhéré à la barre.

Pour remplacer cet organe classique de lissage à barre, la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique nO 60-202 542 a décrit une technique qui comprend la mise en place d'un organe de lissage possédant des aimants en aval du rouleau de revêtement par une peinture magnétique.

L'utilisation d'un tel organe de lissage avec des aimants paraît à première vue donner un lissage total de la surface revêtue de la peinture magnétique mais, en réalité, le lissage par ce procédé ne convient pas car celui-ci comprend simplement un déplacement d'aimants perpendiculairement à la direction de déplacement d'un substrat. En conséquence, la régularité de surface de la couche magnétique n'est pas accrue par ce procédé. En outre, par ce procédé, une peinture magnétique est déposée avec un rouleau, si bien que la vitesse de dépôt est faible, comme décrit précédemment, et la régularité de la surface de la couche est facilement détériorée.

Compte tenu de la situation précédente, l'invention est destinée à la solution des problèmes posés par les organes classiques de lissage destinés à former un appareil de revêtement qui permet la formation à grande vitesse d'une couche dont la surface est plate et dépourvue de fluctuations d'épaisseur.

Les inventeurs ont étudié de manière poussée les problèmes posés par les techniques classiques précitées et ont réalisé l'invention qui porte sur un appareil de revêtement qui permet la formation d'un film déposé dépourvu de stries formées sur la surface revêtue et d'irrégularités d'épaisseur de la couche aux deux marges, avec d'excellentes propriétés de mise en oeuvre. L'invention repose sur la découverte selon laquelle, lors d'un revêtement par une filière d'extrusion dans laquelle une peinture magnétique est extrudée par une fente pour être appliquée sur un substrat (substrat souple) se déplaçant de façon continue, une unité à aimants, qui comprend un nombre déterminé d'éléments à aimants permanents, ayant chacun des pôles N et
S, les pôles N et S étant disposés en alternance en couches dans la direction de déplacement du substrat, formant une structure à plaques, est placée sous le côté non revêtu du substrat dont le film déposé vient juste d'être formé et est encore humide avant aimantation, si bien que l'axe longitudinal est incliné d'un angle spécifique par rapport à la direction de déplacement du substrat.

L'invention concerne un appareil de revêtement qui comprend une filière d'extrusion qui permet l'extrusion d'une peinture magnétique destinée à être déposée sur un substrat qui se déplace de façon continue, et un organe de lissage qui assure, par action du champ magnétique, le lissage de la surface d'un substrat déposé avec une peinture magnétique qui vient juste d'être formée de manière décrite et qui est encore humide. L'organe de lissage a une structure feuilletée composée de plusieurs éléments magnétiques disposés en couches afin que les pôles N et S soient disposés en alternance dans la direction de déplacement du substrat, et cet organe de lissage est dans un plan parallèle à la surface revêtue du substrat et est tourné du côté opposé à la surface revêtue, avec un angle d'inclinaison par rapport à la direction de déplacement du substrat.

Dans l'appareil de revêtement selon l'invention, un matériau magnétique est extrudé avec une filière d'extrusion sur un substrat à revêtir, et un organe de lissage, ayant une structure feuilletée composée de plusieurs éléments magnétiques placés en couches, est disposé en direction inclinée par rapport à la direction de déplacement et lisse la surface revêtue qui vient d'être formée et qui est encore humide grâce à l'action du champ magnétique. Plus précisément, comme l'action du champ magnétique (flux magnétique) créé par l'organe de lissage est inclinée par rapport à la direction de déplacement du substrat, la matière magnétique déposée et encore humide s'écoule dans la direction de l'action du champ magnétique et cet écoulement de la matière magnétique contribue à l'aplatissement (lissage) du film déposé de la matière magnétique non seulement dans la direction de défilement du substrat mais aussi en direction perpendiculaire à cette direction ou à la direction de la largeur du substrat. L'appareil selon l'invention permet donc le lissage de la surface revêtue de la manière décrite précédemment et permet ainsi un revêtement à grande vitesse propre aux appareils de revêtement par une filière d'extrusion.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue en plan d'une unité à organe de lissage représentée schématiquement dans l'appareil de revêtement dans un premier exemple de l'invention
la figure 2 est une coupe de l'unité de la figure 1 suivant la ligne II-II de cette figure
la figure 3 est une vue en plan de l'unité à organe de lissage qui indique schématiquement les angles de variation du générateur du champ magnétique de l'appareil de revêtement (la position de l'unité de l'organe de lissage par rapport au substrat de la figure 1 est tournée de 900 sur cette figure)
la figure 4 est une coupe agrandie de l'unité à organe de lissage par le plan IV-IV de la figure 3, indiquant des phénomènes associés à l'action des flux magnétiques
la figure 5 est une coupe de l'appareil de revêtement dessiné schématiquement avec un accent porté sur l'unité de revêtement et l'unité à organe de lissage lors du revêtement par une filière sans contact
les figures 6A et 6B représentent une unité à organe de lissage de l'appareil de revêtement dans un second exemple de l'invention, la figure 6A étant une vue en plan et la figure 6B une coupe suivant la ligne b-b de la figure 6A
la figure 7 est une coupe de cet appareil de revêtement schématiquement représenté avec l'accent sur les unités de revêtement et de l'organe de lissage ; et
la figure 8 est un graphique indiquant la rugosité maximale de la surface revêtue en fonction du nombre d'éléments magnétiques.

Grâce à l'appareil de revêtement selon l'invention, l'organe de lissage de structure feuilletée composé de plusieurs éléments magnétiques comme décrit précédemment est de préférence incliné, suivant un angle de j(450-850) par rapport à la direction de déplacement du substrat. Si l'organe de lissage se trouve à un angle qui est en dehors de cette plage, l'action du champ magnétique créé par les éléments magnétiques feuilletés devient si faible que la circulation de la couche magnétique sur le substrat est réduite et le lissage de la couche devient difficile.

Lorsque l'organe de lissage composé de plusieurs éléments magnétiques placés en couches comprend une première et une seconde structure magnétique feuilletée placées successivement sous un substrat qui défile, les angles d'inclinaison par rapport à la direction de défilement du substrat sont de préférence compris dans la plage +(450-850) et sont différents.

De préférence, vingt à cent éléments magnétiques en forme de plaques sont disposés en couches pour la réalisation de l'organe de lissage.

L'élément magnétique utilisé pour la formation de l'organe de lissage est de préférence un aimant permanent, mais on peut aussi utiliser à la place des électro-aimants.

L'effet de l'invention est surtout important lorsque le matériau magnétique est appliqué sur le substrat alors que la filière d'extrusion et le substrat sont maintenus à distance, c'est-à-dire sans contact direct.

On décrit dans la suite des exemples de l'invention mais celle-ci n'est nullement limitée à ces exemples.

La figure 1 est une vue en plan de l'unité à organe de lissage dessinée schématiquement dans l'appareil de revêtement dans un premier exemple de l'invention. Les figures 2 à 4 représentent la constitution de l'unité à organe de lissage de cet exemple, les phénomènes observés lors du fonctionnement de cette unité et la théorie qui explique son fonctionnement.

La figure 1 représente un générateur 12A de champ magnétique qui, en aval de l'unité de revêtement destinée à projeter de la peinture magnétique (qui n'est pas représentée sur la figure), est disposé par rapport au substrat 19 dans un plan presque parallèle au côté non revêtu et à distance de celui-ci. Le substrat 19 reçoit l'application de peinture magnétique avec une filière d'extrusion décrite dans la suite et porte une couche magnétique encore humide 3 formée à sa surface et se déplace dans la direction R (ou direction d'axe x).

Le générateur 12A, pour former un élément de l'organe magnétique de lissage, comprend vingt à cent éléments à aimants permanents 15 ou de préférence cinquante éléments 15 ayant chacun une structure de plaque et placés en couches dans la direction R de déplacement du substrat 19. Le générateur 12A est placé par rapport à la direction de défilement R de manière que son grand axe soit incliné d'un angle +0 (par exemple 450). L'inclinaison dans le sens des aiguilles d'une montre est représentée par le signe +0 et l'inclinaison dans le sens contraire des aiguilles d'une montre par le signe -0.

Le générateur 12A comprend par exemple cinquante éléments magnétiques à aimants permanents 15 (qui peuvent être appelés "aimants" dans la suite) formés d'un alliage de néodyme (dont le produit énergétique maximal est de 0,368 T.A.tr/m), placés en couches. Ces éléments magnétiques, comme indiqué sur la figure 2 (qui est une coupe du générateur de champ magnétique suivant la ligne II-II de la figure 1), sont disposés mutuellement afin que les pôles S et N des éléments magnétiques adjacents alternent dans la direction R, les faces arrière étant fixées dans une culasse 14, et les faces avant (côtés tournés vers le substrat 19) étant recouvertes d'un film protecteur 14a. Ce film 14a vient en contact intime avec le substrat 19 ou est placé à quelques millimètres ou moins du substrat 19, et est approximativement parallèle au substrat dans la direction de l'axe x et de l'axe y.

En outre, comme l'indique la figure 3, le générateur 12A peut être tourné de manière réversible afin que son grand axe se déplace de la position représentée par le trait imaginaire telle que l'axe longitudinal est perpendiculaire à la direction de déplacement R du substrat 19 à la position représentée en trait plein dans laquelle le grand axe est incliné d'un angle O et l'angle d'inclinaison peut être réglable.

De la manière décrite précédemment, les aimants 15 en forme de plaques sont placés côte à côte en plusieurs couches et, depuis ces aimants 15 comme indiqué sur la figure 4, des flux magnétiques F partent en direction B perpendiculaire aux lignes de contact (dans la direction 2A sur la figure 3) qui sont formées entre les aimants adjacents 15. Ces flux magnétiques F agissent à travers le substrat 19 sur la peinture magnétique 3 qui a été déposée sur l'autre côté. En conséquence, la peinture magnétique 3 qui vient d'être formée et qui est encore humide, sous l'action de la force d'attraction magnétique des flux F émis par le générateur 12A, est déplacée vers les régions (zones de contact de deux aimants adjacents) comprises entre les aimants adjacents 15, à l'endroit où la densité de flux magnétique est maximale, pour la formation de surélévations.

Des cordons 16 de peinture sont ainsi formés à la surface revêtue 3a.

Les cordons 16 sont sous forme d'une ligne continue de profil convexe dans la direction du générateur 12A ou, par exemple, à 450 de la direction R de défilement du substrat, c'est-à-dire dans la direction R de déplacement des lignes de contact des aimants adjacents. Ces cordons 16 contribuent au lissage de la surface revêtue car, lors du déplacement du substrat 19, ils se comportent comme s'ils provoquaient une culbute qui déplace la surface revêtue du substrat.

Bien que deux lignes minuscules de creux et de crêtes apparaissent à la surface revêtue dans cette opération, les parties en saillie retombent dans les parties en creux et le même processus se répète à chaque paire d'aimants adjacents.

Il est donc possible d'obtenir le lissage de la totalité de la surface revêtue du substrat dans la direction de la largeur ainsi que dans la direction de défilement.

Pour que l'aplatissement soit complet, il est important que le générateur 12A soit placé avec une inclinaison correspondant à un angle égal à Ir(450-850) par rapport à la direction de défilement du substrat 19. Divers résultats expérimentaux ont montré que la disposition du générateur 12A avec un angle compris dans la plage précitée était nécessaire à un lissage poussé de la surface humide de la peinture magnétique 3A.

L'organe de lissage de cet exemple est surtout efficace lorsqu'il assure le dépôt d'une peinture magnétique à l'aide d'une filière d'extrusion, surtout une filière magnétique d'extrusion (appelée "filière dans la suite).

Le revêtement par la filière peut être réalisé de deux manières différentes : un revêtement par une filière sans contact qui comprend le dépôt d'une peinture alors que la filière et le substrat sont séparés l'un de l'autre, et le revêtement par contact qui comprend le dépôt d'une couche de peinture lorsque la filière et le substrat sont en contact intime. Le revêtement peut être adapté à l'un des deux procédés, mais comme la rugosité de surface constituée de minuscules stries peut facilement apparaître dans le cas d'une surface préparée par une filière à contact, l'organe de lissage de la construction précédente peut être surtout efficace dans le cas d'une filière sans contact. Dans le cas de la filière à contact, le contact de la filière avec la surface du substrat pendant le revêtement peut provoquer un lissage appréciable de la surface.

La figure 5 est une coupe d'éléments intéressants représentés schématiquement lors de l'utilisation d'une filière d'extrusion du type sans contact.

La filière 1 représentée sur la figure a une fente de 160 mm de largeur, après ajustement convenable de lèvres avant et arrière 5 et 6, et la lèvre arrière 6 a une poche 2 qui forme un réservoir à peinture. Une fente 4 (dont la largeur de revêtement est par exemple de 110 mm et l'espace de fente est par exemple de 260 ssm) est formée entre la poche 2 et une bouche d'éjection, et la peinture 3a est projetée par cette fente 4.

Un générateur 10 d'un champ magnétique est placé en regard de la filière 1, avec un espace de largeur déterminée. Ce générateur 10 comprend un aimant 8 (l'aimant de la figure est un aimant permanent d'alliage de néodyme, mais un électro-aimant peut aussi être utilisé à la place), introduit entre deux culasses 7A et 7B d'acier à faible teneur en carbone et équivalant à l'acier S20C, formant un circuit magnétique fermé (la force magnétique à l'extrémité a une densité maximale de flux magnétique de 0,38 T lors d'une mesure réelle).

Un substrat 19 sur lequel doit être formé un film, constitué de téréphtalate de polyéthylène (PET), pour enregistrement du type VHS (sa largeur par exemple est de 127 mm et son épaisseur de 14,5 clam), passe dans un espace formé entre la filière 1 et le générateur 10 sans être au contact de l'un ou l'autre de ces deux éléments comme indiqué sur la figure 5, et reçoit une couche d'une peinture magnétique A en étant transporté en direction verticale.

La peinture magnétique 3A est appliquée par une pompe non représentée, dans la poche 2 avec un débit suffisant pour former une couche dont l'épaisseur à sec est par exemple de 1 à 2 Um sur un substrat transporté avec une tension qui est par exemple de 30 N sur toute la largeur indiquée, à une vitesse qui est par exemple de 400 m/min.

L'unité à organe de lissage ayant le générateur 12A de champ magnétique précité est placée en aval de la filière 1 de revêtement et près de celle-ci.

Grâce au fonctionnement de ces éléments, sur une surface du substrat 19, un film magnétique 3 est formé avec une surface qui est lisse.

Dans l'appareil de revêtement selon l'invention décrit précédemment, le générateur 10 de champ magnétique est placé en face de la filière 1 avec disposition du substrat 19 entre eux, et grâce à l'action des flux magnétiques F passant dans les culasses 7A et 7B et provenant de l'aimant 8, la peinture magnétique 3A projetée par la filière 1 est attirée vers la surface du substrat 9, comme si elle était attirée par le générateur 10, et se dépose. Ainsi, l'adhérence de la couche est excellente, et la peinture 3A ne s'égoutte pas pendant le revêtement.

De la manière décrite précédemment, la peinture magnétique 3A peut être déposée sur le substrat 19, lissée et séchée, et la feuille revêtue résultante est découpée en bandes de largeur spécifiée pour la production de bandes magnétiques comprenant chacune une bande d'un substrat non magnétique avec une couche magnétique 3. En outre, la surface du substrat opposée à la surface de la couche magnétique peut avoir une couche d'appui et la couche magnétique peut avoir une couche externe. Les surfaces du substrat peuvent avoir une couche intermédiaire ou une couche de base destinée à améliorer l'adhérence de la couche magnétique au substrat.

Dans le cas d'un support d'enregistrement magnétique, tel qu'une bande magnétique, préparé selon l'invention, une poudre magnétique qui doit être utilisée comme matériau de la peinture magnétique (ou de la couche magnétique) peut être toute poudre déjà connue et peut comprendre des poudres magnétiques d'oxydes ou des poudres magnétiques métalliques.

La poudre magnétique d'oxydes peut comprendre par exemple Fe203-y, Co contenant Fe203-y, Fe304, Co contenant
Fe304, Co revêtu de Fe203-y, Co revêtu de Fe304, CrO2, etc.

La poudre métallique magnétique peut contenir par exemple Fe, Co, Ni, Fe-Co, Fe-Ni, Fe-Co-Ni, Co-Ni, Fe-Co-B,
Fe-Co-Cr-B, Mn-Bi, Mn-Al, Fe-Co-V, etc. et, pour que diverses propriétés caractéristiques de ces matériaux soient meilleures, on peut ajouter un ingrédient métallique tel que
Al, Si, Ti, Cr, Mn, Cu, Zn, etc. Une ferrite hexagonale, par exemple une ferrite de baryum, ou du carbure de fer, tel que FesC2, et du nitrure de fer peuvent aussi être utilisés.

Les autres éléments composites nécessaires à la production d'un support d'enregistrement magnétique selon l'invention peuvent comprendre des éléments connus utilisés dans des applications analogues lors de la préparation d'un support d'enregistrement magnétique classique ayant une couche.

Par exemple, le liant qui peut être ajouté à une couche magnétique peut comprendre des résines de chlorure de vinyle, des copolymères vinyliques tels que des copolymères d'acétate de vinyle, des résines de polyuréthanne telles que des résines de polyester-polyuréthanne, des résines de polycarbonate-polyuréthanne, etc. ou des résines polyesters seules ou combinées, sous forme dégénérée ou non. En outre, des résines formant des fibrilles, telles que de la nitrocellulose, etc., des résines thermoplastiques, telles que les résines phénoxy ou les résines permettant une application caractéristique, des résines thermodurcissables, des résines réactives et des résines qui durcissent lorsqu'elles sont exposées à des faisceaux d'électrons peuvent être utilisées comme adjuvants.

Le groupe destiné à être introduit pour la dégénérescence des résines décrites précédemment peut comprendre -SO3M, -OSO3M, -COOM, -PO(OM' )2x etc. (M représentant des atomes alcalins, par exemple de Na, etc., et M' des atomes alcalins ou un groupe alkyle).

En plus de la poudre magnétique et du liant, on peut ajouter à la couche magnétique un ou plusieurs adjuvants convenables tels qu'un lubrifiant, un abrasif ou un agent antistatique. Ces adjuvants peuvent comprendre tout matériau connu déjà utilisé dans le même but et ne sont pas limités à des matériaux spécifiques quelconques.

En outre, on peut ajouter à la couche magnétique, le cas échéant, un agent dispersant tel que la lécithine, un adjuvant antistatique, tel que du noir de carbone, un adjuvant abrasif, tel que l'alumine, et un adjuvant anticorrosif. Ces agents dispersant, antistatique, abrasif et anticorrosif peuvent être de tout matériau connu déjà utilisé dans le même but, et ne sont pas limités à des matériaux particuliers quelconques.

En outre, la couche magnétique est habituellement formée sur un substrat, et le substrat peut comprendre, en plus du téréphtalate de polyéthylène, des polyesters tels que le 2,6-naphtalate de polyéthylène, etc., des polyoléfines telles que le polyéthylène, le polypropylène, etc., des dérivés de la cellulose tels que le triacétate de cellulose, le diacétate de cellulose, le butyrate de cellulose, etc., des résines vinyliques telles que le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, etc., et des matières plastiques telles qu'un polyamide, un polyamideimine, un polycarbonate, etc.

Pour la formation d'une couche magnétique sur un substrat non magnétique, la poudre magnétique est combinée à un liant, un lubrifiant, un solvant organique et divers autres adjuvants destinés à donner une peinture magnétique, et la peinture magnétique est déposée sur le substrat non magnétique. La couche d'appui ou la couche supérieure qui peut être ajoutée le cas échéant peut être préparée avec les matériaux et par les procédés connus à cet effet.

Les figures 6A et 6B représentent l'unité à organe de lissage d'un appareil de revêtement du second exemple de l'invention. La figure 6A est une vue en plan et la figure 6B une coupe suivant la ligne b-b de la figure 6A. Cette vue correspond à celle de la figure 1.

Comme indiqué sur les figures, dans cet exemple, un générateur 12 de champ magnétique qui apparaît en premier depuis l'emplacement de l'unité de revêtement est placé en série en amont d'un second générateur 13 de champ magnétique placé en aval du précédent. Dans cet exemple, chaque générateur de champ magnétique comprend des aimants permanents 15 sous forme de plaques plates analogues à celles de l'exemple 1 décrit précédemment, empilés côte à côte, par exemple sous forme d'une structure à vingt-cinq couches. Le premier générateur 12 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre afin qu'il ait une inclinaison égale à +0 = 650 par rapport à la direction de défilement R du substrat 19, alors que le second générateur 13 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre avec un angle de = = 850.

En outre, l'organe de lissage de cet exemple convient à une production en grande série et permet le défilement du substrat de largeur W, par exemple de 620 mm, tendu par une force par exemple de 120 N, à une vitesse comprise entre 400 et 900 m/min.

Le premier générateur 12 est placé entre des rouleaux lîa et llb de guidage alors que le second générateur 13 de champ magnétique est placé entre les rouleaux llb et llc de guidage, et les générateurs de champ magnétique à la surface non revêtue du substrat 19 sont placés presque parallèlement pour la formation d'un espace C de largeur constante égale par exemple à 0,5 mm ou moins.

Il est important que le premier et le second générateur 12 et 13 aient des angles par rapport à la direction de défilement du substrat 19 compris dans la plage +(450-850) et divers exemples expérimentaux ont montré que, lorsque les angles sont dans la plage précitée, la surface revêtue de la peinture magnétique 3A et encore humide peut être lissée de manière satisfaisante sans stries ou irrégularités aux deux marges du substrat, et le revêtement peut être réalisé avec un bon rendement de travail.

La figure 7 est une coupe des éléments importants comprenant une filière 1 et un générateur 10 de champ magnétique d'un appareil de revêtement qui met en oeuvre le procédé de cet exemple.

L'appareil de revêtement de cet exemple peut avoir une dimension supérieure à celle de l'appareil décrit en référence à l'exemple 1. Ainsi, la filière a une largeur qui peut atteindre par exemple 700 mm et qui permet un revêtement sur une largeur de 610 mm par exemple. La structure et le fonctionnement de la filière 1 et du générateur 10 sont les mêmes que dans l'exemple 1, et leur description est omise.

Da n'ayant qu'un seul générateur 12A de champ magnétique tel que représenté sur la figure 1.

On décrit maintenant le cas dans lequel les appareils des exemples précédents sont utilisés en réalité pour un revêtement magnétique.

La figure 8 est un graphique indiquant la rugosité maximale de surface (SRmax) d'une couche magnétique 3 formée par revêtement d'un substrat en fonction du nombre d'aimants en forme de plaques et qui constitue le générateur 12A de l'exemple 1 (dont l'angle O par rapport à la direction de défilement du substrat est égal à +450).

Contrairement a la rugosité maximale de surface (150 nm) d'une couche magnétique qui a été préparée avec un appareil sans accessoire magnétique, le niveau tolérable de rugosité de surface (environ 110 nm) utilisé pour la conversion magnétoélectrique VHS peut être obtenu uniquement avec une couche magnétique préparée avec un appareil de revêtement comprenant vingt aimants plats formant des couches. En outre, lorsque le nombre d'aimants est porté à cinquante, la rugosité maximale de la surface de la couche résultante est encore réduite jusqu'à 96 nm environ et, lorsque le nombre d'aimants augmente encore, la rugosité devient presque égale à celle d'une couche magnétique qui a été préparée avec un appareil ayant un organe de lissage à barre tel que décrit précédemment, mais si le nombre d'aimants augmente encore plus, aucun changement appréciable n'est observé. Ces tendances peuvent être notées sur la courbe 18. Le nombre d'aimants feuilletés est de préférence supérieur ou égal à vingt et en pratique inférieur ou égal à cent.

D'après les résultats de la figure 8, on note que la rugosité maximale de la surface d'une couche magnétique préparée avec un appareil ayant cinquante aimants est d'environ 96 nm, qui est presque égale à celle d'une couche préparée avec un appareil ayant un organe de lissage à barre considéré comme le meilleur parmi toutes les techniques classiques de lissage d'une couche magnétique. Ce fait montre que la technique de l'exemple 1 lors du lissage d'une couche magnétique a des performances presque égales à celles de l'appareil de lissage à barre, et c'est la raison pour laquelle l'appareil de l'exemple 1 comporte cinquante aimants empilés. Cette remarque s'applique aussi à l'appareil de la figure 2 et, dans ce type d'appareil, deux générateurs de champ magnétique ont de préférence au total cinquante aimants empilés en couches (de préférence vingtcinq aimants par générateur).

Le revêtement dans ces exemples est réalisé dans les conditions spécifiées dans les tableaux 1A et 1B qui suivent.

Tableau 1A Unité de revêtement
Classifi- Article Premier Second
cation exemple exemple
Procédé de Revêtement par extrusion
revêtement sans contact
Largeur de 160 mm 700 mm
filière
Largeur de 110 mm 610 mm
revêtement
Espace de 260 Hm 260 ym
fente
Générateur Aimant 8 Aimant d'alliage au néodyme de champ Culasse 7A, 7B Matériau : acier à faible magnétique teneur en carbone (S20C) 10 Force magnétique : 0,38 T à
l'extrémité de la culasse
Peinture Peinture pour VHS (poudre magnétique magnétique : Fe et compo3A sés de Fe)
Liant : polymères de chlo
rure de vinyle, poly
uréthanne
Charge : alumine et ana
logue
Substrat Substrat de téréphtalate de
polyéthylène pour VHS
Largeur 127 mm 620 mm
Epaisseur 14,5 Um 14,5 ym
Etat du Tension appli- 30 N 120 N revêtement quée au
substrat
Vitesse de 400 m/min 400-900 m/min
défilement
Espace entre 1 mm 1 mm
substrat et
filière
Espace entre 0,5 mm 0,5 mm
substrat et
culasse
Tableau 1B Générateur de champ magnétique
destiné à lisser une surface revêtue
Organe de lissage à aimants
Classifi- Article Premier Second exemple
cation exemple
Aimant 15 Aimant d'alliage au néodyme
(0,368 T.A.tr/m)
Largeur efficace 300 mm 850 mm
de la force des
aimants
Nombre d'aimants Une unité Deux unités à 25
dans les couches à 50 couches chacune
couches
Etat de Angle O avec la +900,+450 Premier générateur montage direction de de champ magné
défilement du tique 12 : 650
substrat Second générateur
de champ magné
tique 13 : -850
Position Au-dessous de la surface
arrière (surface non revê
tue) du substrat avec un
espace de O à 0,5 mm, avec
contact possible avec la
surface arrière lors du
revêtement pendant le
défilement du substrat
Dans ces différentes expériences, diverses propriétés ont été mesurées chaque fois que le générateur du champ magnétique a subi un changement d'angle par rapport à la direction de défilement du substrat, et les mêmes mesures ont été réalisées sur des substrats traités avec un appareil comprenant un organe de lissage à barre, c'est-à-dire l'appareil considéré comme ayant les meilleures performances jusqu'à présent, avec des substrats ayant reçu un traitement de lissage. Les résultats sont indiqués dans le tableau 2 qui suit (pour les performances vidéo, on a utilisé comme référence une bande revêtue pour magnétoscope VHS).

Tableau 2
Article 1 2 3 4 5
/échantillon
Angle Angle Angle Organe Pas de
d'aimant d'aimant d'aimant de traite
lissage ment de
à barre lissage
RF-OUT dB -1,1 -0,8 -0,7 -0,6 -2,3
SRmax (TD) nm 128,75 96,25 95,32 95,0 151,25
SRz (TD) nm 101,25 81,25 80,14 79,25 117,0
SRa (TD) nm 7,3728 6,9324 6,2250 5,8210 13,3004
D'après les résultats de mesure qui précèdent, on note facilement que, lorsque le générateur de champ magnétique est incliné de 450 ou de 65 à 850 par rapport à la direction de défilement du substrat, la bande résultante a de loin de meilleures caractéristiques que lorsque le substrat est soumis au traitement par un organe de lissage dans lequel le même générateur est placé perpendiculairement à la direction de défilement du substrat et à la bande qui subit le traitement de lissage, et a la même surface lisse que celle que donne un organe de lissage à barre qui a été considéré jusqu'à présent comme le meilleur appareil.

D'après les résultats précédents, on note que les appareils des exemples donnent les effets remarquables suivants.

(1) La couche de surface a une régularité accrue et les normes de qualité des produits sont conservées de manière stable.

(2) Aucune strie ne se forme à la surface et la qualité élevée des produits est conservée de manière stable.

(3) Aucune fissure n'est présente aux marges qui peuvent ne pas avoir de couches, et les possibilités de formation de stries et de couches irrégulières sont supprimées.

(4) Le nettoyage peut être supprimé même après enroulement sur un rouleau, si bien que l'appareil peut avoir un fonctionnement ininterrompu (qui contribue à la réduction des travaux nécessaires au revêtement).

Comme l'indique la description qui précède, selon l'invention, on ajoute, à une filière d'extrusion destinée à déposer une couche magnétique pour la production de bandes magnétiques, une unité magnétique destinée à lisser une couche magnétique encore humide, et l'invention concerne un appareil de revêtement qui, en plus de la production d'un substrat ayant une surface revêtue de qualité élevée, donne de bonnes propriétés de mise en oeuvre et a un excellent fonctionnement à grande vitesse.

On a décrit des exemples de l'invention, mais ces exemples peuvent être modifiés sous diverses formes d'après le principe technique mis en oeuvre dans ces exemples, sans sortir du cadre de l'invention.

Par exemple, les générateurs 12, 12A et 13 de champ magnétique destinés à lisser la surface humide revêtue peuvent être placés à proximité du côté non revêtu du substrat 19 mais à distance de ce côté ou de manière qu'un contact direct soit réalisé avec le même côté. Dans une variante, les générateurs de champ magnétique peuvent être placés à proximité de la surface revêtue du substrat.

En outre, bien que, dans les exemples précédents, les aimants 15 constituant les générateurs 12, 12A et 13 soient empilés afin qu'ils créent un champ magnétique F de même densité magnétique dans toute leur portée, le champ peut varier dans la direction de défilement du substrat 19. Plus précisément, des aimants plats 12 placés en amont peuvent être empilés plus grossièrement alors que ceux qui sont en aval sont plus rapprochés, si bien que les aimants amont et aval peuvent appliquer des forces magnétiques différentes à leur proximité.

En outre, bien que dans les exemples précédents un seul générateur de champ magnétique ou deux générateurs combinés soient utilisés, trois générateurs de champ magnétique ou plus peuvent être utilisés, et le nombre d'aimants plats 15 n'est pas limité à la plage indiquée dans les exemples précédents. Le nombre de générateurs et le nombre d'aimants contenus dans les générateurs individuels peuvent varier en fonction des propriétés nécessaires au support d'enregistrement magnétique déterminé ou en fonction des propriétés magnétiques ou de viscosité d'une peinture magnétique déterminée si bien que, par exemple, si l'on utilise un seul générateur de champ magnétique qui ne donne qu'un trop faible effet, l'utilisation de plusieurs générateurs tels que représentés sur les figures 6A et 6B peut donner un effet voulu.

En outre, l'angle des générateurs 12, 12A et 13 avec la direction de défilement du substrat 19 n'est pas limité à la plage précitée pour les exemples car toute valeur peut être utilisée. Par exemple, le générateur de champ magnétique peut être fixe pendant l'utilisation ou il peut être modifié afin qu'il tourne et fasse varier son angle dans une certaine plage pendant l'utilisation.

En outre, la configuration et la construction des générateurs de champ magnétique 12, 12A et 13 ne sont pas limitées à la description des exemples précédents car elles peuvent être modifiées de diverses manières, de même que la configuration et les matériaux de la filière 1 et des générateurs de champ magnétique. L'aimant n'est pas forcément un aimant permanent car des électro-aimants peuvent aussi convenir. En outre, le générateur précité 10 n'est pas obligatoire, car une filière d'extrusion ordinaire peut être utilisée seule pour le revêtement.

L'invention est efficace non seulement pour les bandes magnétiques précitées mais aussi pour tous les supports d'enregistrement magnétique sous forme de bandes et, en outre, elle peut aussi s'appliquer à la production de disques magnétiques, tels que les disquettes ou analogues, produits après qu'une plaque a été découpée en morceaux individuels de forme particulière ou à des feuilles magnétiques, telles que des cartes magnétiques.

Comme indiqué précédemment, un matériau magnétique est extrudé par une filière d'extrusion sur un substrat qui doit être revêtu, et la couche résultante, lorsqu'elle est humide, est soumise à un organe de lissage qui a une structure feuilletée composée de plusieurs aimants placés obliquement par rapport à la direction de défilement du substrat, l'action du champ magnétique (flux magnétique) de l'organe de lissage ayant une direction qui recoupe obliquement la direction de défilement du substrat, le matériau magnétique se déplaçant dans le même sens que l'action du champ magnétique, et l'épaisseur de la couche magnétique est régularisée non seulement dans la direction de défilement du substrat mais aussi en direction perpendiculaire à cette direction ou en direction correspondant à la largeur du substrat. Ainsi, l'invention tire les meilleurs avantages d'un revêtement à grande vitesse et des autres caractéristiques du revêtement par une filière d'extrusion.

Lorsque l'invention est utilisée pour la production de bandes magnétiques pour des applications vidéo ou d'audiofréquences, la couche magnétique formée à la surface du substrat de la bande a une épaisseur qui ne présente pratiquement pas d'irrégularités et qui constitue une surface pratiquement plate, si bien qu'il est possible de produire des bandes magnétiques de haute qualité ayant d'excellentes propriétés magnétiques, de conversion magnétoélectrique et de configuration de surface.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Appareil de revêtement, caractérisé en ce qu'il comporte une filière (1) d'extrusion d'une matière magnétique sur un substrat (19) qui défile de façon continue afin qu'il soit revêtu, et un organe de lissage (12, 12A, 13) de la surface revêtue de la matière magnétique qui vient juste d'être formée et qui est encore humide, sous l'action d'un champ magnétique, et une structure feuilletée composée de plusieurs aimants (15) ayant des pôles N et S disposés en alternance dans la direction de défilement du substrat agit comme organe de lissage et est placée, du côté opposé à la surface de revêtement du substrat, dans un plan presque parallèle au substrat (19) mais en direction inclinée par rapport à la direction de défilement du substrat.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de lissage (12, 12A, 13) a une structure feuilletée composée de plusieurs aimants (15) et est incliné d'un angle égal à +(45 -85 ) par rapport à la direction de défilement du substrat.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aimants (15) en forme de plaques constituant l'organe de lissage (12, 12A, 13) sont empilés côte à côte en formant vingt à cent couches.

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de lissage (12, 12A, 13) a une structure feuilletée composée de plusieurs aimants (15) et comprend une première et une seconde structure feuilletée (12, 13) qui sont placées successivement dans la direction de défilement du substrat (19), et les angles d'inclinaison des structures magnétiques feuilletées avec la direction de défilement du substrat sont différents.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau magnétique est déposé sur le substrat (19) alors que la filière (1) d'extrusion n'est pas au contact du substrat.