DE4008005C2

DE4008005C2 - Verfahren zum Auftragen einer Mehrzahl von Flüssigkeiten auf einen sich kontinuierlich bewegenden, nichtmagnetischen Träger

Info

Publication number: DE4008005C2
Application number: DE4008005A
Authority: DE
Inventors: Shinsuke Takahashi; Norio Shibata; Tsunehiko Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2010-03-14
Also published as: US4994306A; DE4008005A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung betrifft ferner einen Applikationskopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 3.

Die neuere Entwicklung geht dahin, die Dichte der Aufzeichnung auf einem magnetischen Speichermedium zu erhöhen, während gleichzeitig die Dicke des Mediums vermindert wird. Um dies zu erreichen, sind herkömmliche Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf einen nichtmagnetischen Träger zur Ausbildung einer einzigen Magnetschicht auf diesem durch Verfahren zum Auftragen einer Mehrzahl von Flüssigkeiten auf einen nichtmagnetischen Träger, zur Ausbildung einer Mehrzahl von Magnetschichten auf diesen, ersetzt worden. Der Grund hierfür liegt darin, daß ein Speichermedium, das eine Mehrzahl von magnetischen Schichten besitzt, viel bessere Magnetaufzeichnungseigenschaften, wie z. B. magnetische Datenspeicherkapazität aufweist, als ein magnetisches Speichermedium, das nur eine einzige Magnetschicht besitzt.

Die erforderliche Anzahl dieser Mehrzahl von magnetischen Schichten beträgt zwei oder mehr. In einem herkömmlichen Verfahren zum Auftragen von Flüssigkeiten auf einen nichtmagnetischen Träger zur Ausbildung solch einer Mehrzahl von Magnetschichten werden die Flüssigkeiten auf den Träger aufgetragen und anschließend getrocknet, jeweils eine Schicht nach der anderen, wie dies in den japanischen Patentanmeldungen 43 362/79 und 43 816/83 sowie den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen 1 19 204/76, 51 908/77 und 16 604/73 gezeigt ist.

Da bei dem vorerwähnten, herkömmlichen Verfahren das Auftragen und das Trocknen wiederholt durchgeführt werden, ist die Produktivität dieses Verfahrens verhältnismäßig niedrig und die erforderliche Menge an Ausrüstungen ist beträchtlich, wobei die erforderlichen Ausrüstungen raumfordernd und kostenintensiv sind. Überdies kann davon ausgegangen werden, daß ein magnetisches Speicherelement an der Grenze zwischen den Magnetschichten unpassend bleibt und Modulationsstörungen oder dgl. verursacht.

Verfahren zum gleichzeitigen Auftragen einer Mehrzahl von Flüssigkeiten auf einen nichtmagnetischen Träger zwecks Aus bildung einer Mehrzahl von Magnetschichten auf diesem Träger sind aus den US-Patenten 4,746,542 sowie 4,844,946 bekannt. Gemäß US-PS 4,746,542 wird eine erste Flüssigkeit auf einen wandernden Träger in einer Menge von nicht mehr als 60 ml/m² aufgetragen und noch bevor die erste aufgetragene Flüssig keit getrocknet ist, wird eine zweite Flüssigkeit auf die Oberfläche der zuerst aufgetragenen Flüssigkeit aufgetragen, wozu ein Extrusionskopf benutzt wird, der auf die Oberfläche der zuerst aufgetragenen Flüssigkeit gepreßt wird.

Gemäß US-PS 4,844,946 wird der nichtmagnetische Träger gleichzeitigg mit zwei Lösungen beschichtet, wobei die obere Flüssigkeitsschicht im trockenen Zustand nicht dicker ist als die untere Schicht. Die beiden übereinander aufgetragenen Schichten werden Maßnahmen zur magnetischen Orientierung unterworfen, solange sie noch feucht sind. Bei diesen Verfahren ist es jedoch wahrscheinlicher, daß chromatische Ungleichmäßigkeiten und Längsstreifen in der Magnetschicht selbst bei einer niedrigen Auftraggeschwindigkeit auftreten, als dies bei dem vorerwähnten Verfahren des wiederholten Auftragens und Trocknens der Flüssigkeiten der Fall ist, wenn die Flüssigkeiten eine nichtmagnetische Flüssigkeit, die ein organisches Lösungsmittel enthält und eine magnetische Flüssigkeit, die ein organisches Lösungsmittel enthält, sind oder wenn sie magnetische Flüssigkeiten sind, die organische Lösungsmittel enthalten. Das Auftreten von chromatischen Ungleichmäßigkeiten und Längsstreifen oder -schlieren verursachen eine merkliche Beeinträchtigung der elektromagnetischen Wandlungseigenschaften und des äußeren Erscheinungsbildes eines Magnetspeicherbandes. Außerdem kann für einige Kombinationen der Flüssigkeitszusammensetzungen die obere Flüssigkeit nicht gleichmäßig auf die untere Flüssigkeit auf dem Träger aufgetragen werden, d. h. zwei unterschiedene Schichten können nicht richtig aus den Flüssigkeiten gebildet werden oder die obere Flüssigkeit kann überhaupt nicht auf die untere Flüssigkeit aufgetragen werden. Dieses Problem tritt noch deutlicher in Erscheinung, wenn die aufgetragenen Flüssigkeitsmengen vermindert werden, d. h. die Schichtdicke der Flüssigkeiten auf dem Träger vermindert wird, oder die Geschwindigkeit der Auftragung erhöht wird. Selbst wenn die Flüssigkeiten mit bestimmter Dicke auf den Träger aufgetragen werden können, kann es passieren, daß die Oberfläche des Magnetspeicherbandes nicht gut ist. Wenn das Band ein Videoband oder dgl. ist und bei diesem solch ein Problem auftritt, wird mit dem Band ein hohes Videostörsignalniveau erzeugt.

Bei einem Verfahren zum Auftragen von Flüssigkeiten auf einen Träger zur Bildung einer Mehrzahl von Schichten auf diesem zur Herstellung von fotografischem, lichtempfindlichen Material, treten chromatische Ungleichmäßigkeiten bzw. Farbungleichmäßigkeiten und Längsstreifen in der Schicht auf. Es wird angenommen, daß einer der Gründe hierfür die Tatsache ist, daß die Grenze zwischen den Flüssigkeitsschichten infolge der Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten gestört bzw. ungeordnet ist. Somit ist diese Schwierigkeit durch Vermindern der Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten für die gegenseitig benachbarten Lagen beseitigt worden. Da die Flüssigkeiten für fotografisches, lichtempfindliches Material Newtonsche Fluide bzw. Flüssigkeiten sind, deren physikalische Eigenschaften stark von der statischen Viskosität derselben abhängen, wobei diese wiederum leicht durch geeignete Auswahl der Zusammensetzungen der Flüssigkeiten bestimmt und vorgegeben werden kann, kann das Problem durch Vorbereiten der Flüssigkeiten derart, daß ihre statischen Viskositäten näher beieinander liegen, vermieden werden.

Andererseits sind die magnetischen Flüssigkeiten, die für das magnetische Speichermedium verwendet werden, im allgemeinen Nicht-Newtonsche Fluide bzw. Flüssigkeiten, deren Viskosität nicht konstant ist, sondern sich in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen ändert. Aus diesem Grund hat es sich als schwierig erwiesen, die magnetische Flüssigkeit zu steuern und so kann der oben erläuterte Versuch der Annäherung zur geeigneten Einrichtung der relativen Viskositäten zwischen den Flüssigkeiten nur durch empirische Bestimmungen ausgeführt werden. Unter solchen Umständen ist es schwierig, mit guter Produktivität ein Magnetspeichermedium von gleichmäßiger Qualität zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung dient der Lösung des vorerwähnten Problems. Entsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum gleichzeitigen Auftragen einer Mehrzahl von Flüssigkeiten auf einem Träger zu schaffen, um auf diesen entsprechende Schichten auszubilden, ohne daß Farbungleichmäßigkeiten (chromatische Ungleichmäßigkeiten) oder Längsstreifen bzw. -schlieren in den Schichten auftreten, so daß es möglich ist, stabil ein Magnetspeichermedium mit guten Magnetspeichereigenschaften herzustellen.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen Applikationskopf zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens anzugeben.

Durch intensive Studien und Versuche ist es den Erfindern gelungen, zu ermitteln, daß die Werte betreffend die Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen und Taschen oder Vorratsräumen eines Applikationskopfes beträchtlich die Ausbildung der dünnen Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf einem Träger beeinflussen. Im Ergebnis von weiteren Untersuchungen wurde die vorliegende Erfindung fertiggestellt.

Diese Aufgaben werden durch die kenn zeichnenden Merkmale der Patent ansprüche 1 und 3 gelöst.

Diese werden durch die Merkmale der Unteransprüche ausgestaltet.

Die Viskositäten der Flüssigkeiten können leicht gemessen werden, um Viskositätskennlinien der Flüssigkeiten bei gewählten Schergeschwindigkeiten derselben aufzuzeichnen. Selbst wenn die Flüssigkeiten Nicht-Newtonsche Fluide bzw. Flüssigkeiten sind, kann der Mittelwert γ_s der Schergeschwindigkeiten γ jeder der Flüssigkeiten in den Schlitzen des Auftragkopfes etwa gemäß der Gleichung (1), die nachstehend angegeben ist, bestimmt werden, in der d, W und Q jeweils die Breite des Schlitzes, die Länge des Schlitzes und die Strömungsrate bzw. -menge (aufgetragene Menge) der Flüssigkeit aus dem Schlitz bedeuten.

Die Schergeschwindigkeit γ₁ jeder der Flüssigkeiten an den Applikationskantenabschnitten des Applikationskopfes kann etwa gemäß der nachstehenden Gleichungen (2) bestimmt werden, in der v die Bewegungsgeschwindigkeit des Trägers bezeichnet.

Die Schergeschwindigkeit γ_p jeder der Flüssigkeiten in den Taschen oder Vorratsräumen des Applikationskopfes kann durch diejenige der Flüssigkeit, die in die Tasche strömt, repräsentiert und daher ungefähr nach der folgenden Gleichung (3) bestimmt werden, in der Q₁ und D die Einströmungsrate (Geschwindigkeit bzw. -menge) der Flüssigkeit in die Tasche bzw. den Durchmesser der Tasche bezeichnen.

Die Breiten der Schlitze, die die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die gleichzeitig aufgetragen werden sollen, minimieren, können ungefähr entsprechend den Gleichungen (1) und (2) bestimmt werden. Infolgedessen kann der Bereich, in dem die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die gleichzeitig aufgetragen werden sollen, ausreichend klein ist, in einem Diagramm, das die Viskositäten angibt, groß gemacht werden. Die Flüssigkeiten können so gleichzeitig auf den Träger in solch einer gewünschten Weise aufgetragen werden, daß die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten innerhalb des vorgeschriebenen Bereiches liegt.

Durch weitere intensive Untersuchungen haben die Erfinder ermittelt, daß die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen des Applikationskopfes auf 50 cp oder weniger festgelegt werden kann, um die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten an den Applikationskantenabschnitten des Applikationskopfes auf 10 cp oder weniger zu regulieren, um das Verhalten der Flüssigkeiten an ihren Grenzen bei dem Auftragen der Flüssigkeiten auf den Träger zu stabilisieren und daher gute Auftrageigenschaften zu erhalten. Der Bereich, der es ermöglicht, die guten Auftrageigenschaften zu erhalten, kann so bestimmt werden, wodurch die Auftragbedingungen stabil gemacht werden können. Insbesondere dann, wenn die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger im wesentlichen in ihrer Dicke einander gleich sind, ist die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen eine wesentliche Bedingung für den Auftragvorgang.

Wenn die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger in ihrer Dicke stark voneinander differieren, wie dies der Fall ist, wenn die oberste Schicht (die von der Flüssigkeit ausgebildet wird, die auf den Träger am weitesten stromab aufgetragen wird) kleiner als die Dicke der (anderen) Schichten sein muß, um so die Speicherdichte in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zu erhöhen oder die Kosten desselben zu vermindern, wird die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den gegenseitig benachbarten Taschen oder Vorratsräumen des Auftragkopfes auf 500 cp oder weniger festgelegt, um den Auftragvorgang gut und stabil zu machen.

Es wird angenommen, daß der Grund, warum die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Taschen oder Vorratsräumen eine Hauptbedingung für die Auftragung ist, in Beziehung zu dem Umstand steht, daß die Flüssigkeiten in ihren physikalischen Eigenschaften infolge der Differenz zwischen den Scherungshysteresen der Flüssigkeiten unterscheiden, welche in bestimmter Weise das Verhalten der Flüssigkeiten an der Grenze zwischen den Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger beeinflussen. Insbesondere dann, wenn die Schichten voneinander in ihrer Dicke beträchtlich differieren, werden die Schlitze des Auftragkopfes für die Flüssigkeiten im wesentlichen voneinander in ihrer Breite verschieden ausgeführt und die Taschen bzw. Vorratsräume für die Flüssigkeiten werden infolgedessen in ihrem Durchmesser jeweils unterschiedlich voneinander ausgeführt. Aus diesem Grund wird angenommen, daß die Hysteresen bei der Scherung der Flüssigkeiten vor ihrer Auftragung auf den Träger bedeutendere Faktoren sind, die die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten beherrschen und die Bezug haben zum Verhalten der Flüssigkeiten zum Zeitpunkt ihrer Auftragung auf den Träger.

Bei der Ausführung von Untersuchungen auf der Grundlage dieser Annahmen ist von den Erfindern ermittelt worden, daß die Änderungen in den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten, die auf die vorerwähnten Hysteresen bei der Scherung zurückgehen, stark von der Scherung der Flüssigkeiten abhängen, die in die Schlitze fließen. Mit anderen Worten können die Scherungshysteresen der Flüssigkeiten durch die Zustände der Flüssigkeiten repräsentiert werden, die unmittelbar stromauf der Schlitze herrschen. In Untersuchungen, die die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in gegenseitig benachbarten Taschen, angeordnet unmittelbar stromauf der Schlitze, berücksichtigen, hat sich herausgestellt, daß die Differenz zwischen den Scherungshysteresen der Flüssigkeiten wesentlich dadurch vermindert werden kann, daß die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Taschen auf 500 cp oder weniger festgelegt wird. Die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten können einander angenähert werden, indem so die Differenz zwischen ihren Scherungshysteresen vermindert wird, um das Verhalten der Flüssigkeiten an der Grenze zwischen Flüssigkeiten, die in den Kontakt miteinander auf den Träger aufgetragen werden, zu stabilisieren, um die Auftragung gut auszuführen.

Erfindungsgemäß wird die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen des Applikationskopfes in der Hauptsache eingestellt, wenn die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger in ihrer Dicke nahezu einander gleich sind. Die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen und derjenigen zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Taschen oder Vorratsräumen des Applikationskopfes werden eingestellt, wenn die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger stark voneinander in ihrer Dicke sich unterscheiden. Da die Bedingungen in und auf dem Applikationskopf oder Auftragkopf so festgelegt werden, daß die Auftragung ein gutes Ergebnis aufweist, wobei dies in der vorerwähnten Weise erfolgt, können die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten, die auf den Träger aufgetragen werden, derart, daß sie gegenseitig benachbarte Schichten oder Lagen auf diesen bilden, durch exakte Einstellung einander näher angenähert werden, in Abhängigkeit vom gewünschten Zustand der Auftragung, um mit Sicherheit das Verhalten der Flüssigkeiten an der Grenze zwischen benachbarten Lagen stabil zu halten. Die Bedingungen, wie z. B. die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, können somit exakt richtig festgelegt werden, nicht empirisch, wie das bei einem herkömmlichen Verfahren der Fall ist, unabhängig davon, ob die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger in ihrer Dicke nahezu einander gleich sind oder stark voneinander differieren. Aus diesem Grund treten in den Schichten keine Farbungleichmäßigkeiten oder chromatischen Ungleichmäßigkeiten, Längsstreifen, -schlieren oder dgl. in den Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf und die Auftraggeschwindigkeit kann leicht erhöht werden, wobei solches im Stand der Technik nicht erreichbar ist. Daher kann ein Magnetspeichermedium stabil hergestellt werden, das eine Mehrzahl von Schichten aufweist und eine gute Oberfläche für wünschenswerte Magnetaufzeichnungseigenschaften besitzt.

Die Viskositäten der Flüssigkeiten können in der Hauptsache durch Verändern der Zusammensetzungen, der Temperaturen und/oder der Schergeschwindigkeiten derselben eingestellt werden. Um die Zusammensetzung jeder der Flüssigkeiten zu ändern, wird die Menge an Lösungsmittel für die Flüssigkeit, die eine magnetisch dispergierte Flüssigkeit sein kann, z. B. geändert, um eine andere Flüssigkeit mit derselben Viskositätskennlinie wie bei der einen zu schaffen, wobei diese erzeugt wird, indem im wesentlichen die Kurve der vorherigen einer Translation unterzogen wird. Wenn die Menge des Bindemittels für die Flüssigkeit geändert wird, um ihre Zusammensetzung zu verändern, wird eine weitere Flüssigkeit geschaffen, deren Viskositätskennlinie sich in ihrer Neigung von derjenigen der vorherigen Flüssigkeit unterscheidet. Bei der Einstellung der Viskosität der Flüssigkeit durch Festlegen der Temperatur derselben braucht die Zusammensetzung der Flüssigkeit nicht geändert zu werden. Die Viskosität der Flüssigkeit kann leicht und wirksam durch Verändern der Schergeschwindigkeit desselben eingestellt werden. Die Schergeschwindigkeit jeder der Flüssigkeiten in den Schlitzen des Auftragkopfes kann durch Verändern der Breite des Schlitzes oder der Strömungsgeschwindigkeit bzw. Strömungsrate (bzw. -menge) der Flüssigkeit in dieser geändert werden. Die Schergeschwindigkeit jeder der Flüssigkeiten an den Applikationskantenabschnitten des Applikationskopfes kann auf einem gewünschten Niveau durch Vorgabe der Dicke der Schicht der aufgetragenen Flüssigkeit oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Trägers, die dieselbe ist, wie die Auftraggeschwindigkeit, vorgegeben werden. Wenn ein Teil der Flüssigkeit in der Tasche zwangsweise aus der Tasche abgeführt wird und die Menge dieses Teiles eingestellt wird, kann die Schergeschwindigkeit der Flüssigkeit in der Tasche geändert werden, um die Viskosität der Flüssigkeit darin einzustellen, ohne Änderung des Durchmessers der Tasche und der Zusammensetzung der Flüssigkeit. Wenn die Breite des Schlitzes geändert werden soll, kann dies in einer Weise ausgeführt werden, daß ein kleiner Spitzenabschnitt oder oberer Abschnitt des Applikationskopfes, der direkt an der Auftragung der Flüssigkeit auf den Träger teilnimmt, aus Keramik oder einer sehr harten Legierung, getrennt von dem übrigen Teil des Applikationskopfes, hergestellt wird und eine Anzahl solcher kleinen Spitzenabschnitte oder oberer Abschnitte, die mit dem Applikationskopf verbindbar und von diesem lösbar ist, hergestellt werden, so daß es leicht ist, die Breite des Schlitzes zu verändern.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die sich an den Auftragkantenabschnitten des Applikationskopfes befinden, um auf den Träger aufgetragen zu werden, vermindert, um das Verhalten der Flüssigkeiten zu stabilisieren, die gerade auf den Träger aufgetragen werden. Im Ergebnis dessen vermischen sich die Flüssigkeiten, die die gegenseitig benachbarten Schichten auf dem Träger bilden, sich nicht gegenseitig miteinander und Farbungleichmäßigkeiten und Längsstreifen treten in den so ausgebildeten Schichten nicht auf. Die Auftragung erfolgt so gut und stabil.

Wenn die Schichten der aufgetragenen Flüssigkeiten auf dem Träger sich in ihrer Dicke stark voneinander unterscheiden, wird nicht nur die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die sich in den Schlitzen des Applikationskopfes befinden, auf 50 cp oder weniger festgelegt, sondern auch die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die sich in den Taschen des Applikationskopfes befinden, so daß sie in die Schlitze strömen, ist auf 500 cp oder weniger festgelegt, so daß die Differenz zwischen den Scherungshysteresen der Flüssigkeiten, die auf den Träger aufgetragen werden sollen, um die Schichten zu bilden, vermindert wird, um so die Differenzen zwischen den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten zu reduzieren, die aus den Differenzen zwischen den Scherhysteresen der Flüssigkeiten herrühren. Im Ergebnis dessen wird das Verhalten der Flüssigkeiten an der Grenze von gegenseitig benachbarten Schichten der Flüssigkeiten, die auf den Träger aufgetragen sind, stabilisiert. Aus diesem Grund können selbst dann, wenn die Breiten der Schlitze vermindert werden, um die Dicke der Schichten zu vermindern, die Viskositäten der Flüssigkeiten genau und folgerichtig festgelegt werden, nicht empirisch, wie das die herkömmliche Praxis ist, so daß die Bedingungen sichergestellt werden, die eine gute Auftragung gewährleisten. Daher treten Farbungleichmäßigkeiten, Längsstreifen oder dgl. in den Schichten nicht auf, insbesondere ist die Oberfläche des Magnetspeichermediums gut und die Auftraggeschwindigkeit kann erhöht werden. Auf diese Weise kann ein Magnetspeichermedium hergestellt werden, das eine Mehrzahl von Schichten aufweist und gute Magnetspeichereigenschaften besitzt, wobei die Herstellung effizient erfolgen kann, unabhängig davon, ob die Schichten in ihrer Dicke nahezu einander gleich sind oder untereinander in ihrer Dicke stark differieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Applikationskopfes nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und zur Anwendung im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Applikationskopfes zum Auftragen von Flüssigkeiten im Rahmen eines Verfahrens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 Diagramme, die die Viskositätskennlinien der Flüssigkeiten repräsentieren, die aufgetragen werden sollen, und

Fig. 10 ein Diagramm, das die Ergebnisse der Auftragung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Viskositäten darstellt.

Die Wirkungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend durch die Beschreibung von praktisch und tatsächlich gewählten Ausführungsbeispielen der Erfindung verdeutlicht.

Beispiel 1

Ein erstes praktisches Beispiel wird nachfolgend im einzelnen erläutert. Magnetflüssigkeiten mit Zusammensetzungen, wie sie nachfolgend erläutert sind, wurden vorbereitet:

Zusammensetzung
Co-γ-Fe₂O₃ (Hc 550 Oe)
100 Gewichtsteile
Copolymer von Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylalkohol	X Gewichtsteile
Polyurethan-Kunststoff Nipporan 2301, hergestellt durch Nippon-Polyurethan Industry Co., Ltd.)	8 Gewichtsteile
Polyisocyanat (Coronat L, hergestellt durch Nippon-Polyurethan Industry Co., Ltd.)	8 Gewichtsteile
Ruß (20 µm mittlerer Korndurchmesser)	12 Gewichtsteile
Stearinsäure	1 Gewichtsteil
Butylstearat	1 Gewichtsteil
Lösungsmittel: @	Methylethylketon	X Gewichtsteile
Butylacetat	Z Gewichtsteile

Die Mengen von Copolymer, Methylethylketon und dem Butylacetat wurden so festgelegt, wie dies in Tabelle 1 gezeigt ist, um fünf Magnetflüssigkeiten A, B, C, D und E herzustellen.

Tabelle 1

Die Viskositäten der Flüssigkeiten A, B, C, D und E wurden durch ein Loto Viscometer gemessen und die Viskositätskennlinien der Flüssigkeiten wurden aufgezeichnet, wobei jede von ihnen die Beziehung zwischen der Viskosität und der Schergeschwindigkeit der Flüssigkeit angibt. Die Flüssigkeit A und jede der anderen Flüssigkeiten B, C, D und E wurden auf einen Träger aufgetragen, der aus Polyethylen Terephthalat bestand und eine Dicke von 15 µm besaß, derart, daß die Flüssigkeit A die untere Schicht auf dem Träger bildete und jede der anderen Flüssigkeiten B, C, D und E eine obere Schicht auf der unteren Schicht bildete. Muster Nr. 1, 2, 3 und 4 wurden so von den Trägern und den Flüssigkeiten hergestellt. Ein Applikationskopf 1 vom Extrusionstyp, der in Fig. 1 dargestellt ist, und aus dessen Taschen oder Vorratsräumen die Flüssigkeiten überhaupt nicht abgezogen bzw. extrahiert (Flüssigkeitsführung außerhalb der Schlitze) wurden, wurde für den Auftragvorgang verwendet. Der Krümmungsradius R₁ des stromaufseitigen Auftragkantenabschnittes 2 des Applikationskopfes 1, der Krümmungsradius R₂ der Oberfläche des stromabseitigen Auftragkantenabschnittes 3 des Applikationskopfes 1, der in bezug auf die Bewegungsrichtung des Trägers W hinter dem stromaufseitigen Auftragkantenabschnitt 2 angeordnet ist und die Breiten der Schlitze des Auftragkopfes betrugen in bezug auf die Radien jeweils 6 mm und in bezug auf die Schlitzbreiten jeweils 0,5 mm. Die Auftraggeschwindigkeit V, die Zugspannung des Flüssigkeits-Auftragabschnittes des Trägers W, die Breite w des Flüssigkeits-Auftragbereiches des Trägers und die aufgetragene Menge Q jeder der Flüssigkeiten für die Schichten betrug 300 m/min, 10 kg pro 500 mm Breite, 500 mm bzw. 3000 ccm/min. Die aufgetragene Menge Q von 3000 ccm/min entspricht 20 ccm/m² im Volumen der Flüssigkeitsschicht oder einer Dicke von ungefähr 4 µm derselben.

Es wurde beobachtet, ob die Auftragung bei den Proben Nr. 1, 2, 3 und 4 gut oder nicht gut erfolgte. Die Ergebnisse der Beobachtung sind in den Tabellen 2, 3, 4 und 5 dargestellt. Da die Schergeschwindigkeit γ der Flüssigkeit in dem Schlitz und diejenige der Flüssigkeit an dem Auftragkantenabschnitt 1200 und 125 000 betrug, konnte die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten A, B, C, D und E für jede der Proben bestimmt werden.

Tabelle 2

Probe Nr. 1 (s. Fig. 3)

Tabelle 3

Probe Nr. 2 (s. Fig. 4)

Tabelle 4

Probe Nr. 3 (s. Fig. 5)

Tabelle 5

Probe Nr. 4 (s. Fig. 6)

Beispiel 2

Die gleichen Flüssigkeiten wie im Beispiel 1 wurden auf die gleiche Art von Träger durch einen Applikationskopf aufgetragen, der sich in bezug auf die Breiten der Schlitze von dem Applikationskopf nach dem Beispiel 1 unterschied. Die Auftragung wurde in der gleichen Weise wie im Falle des Beispieles 1 ausgeführt, mit Ausnahme des veränderten Auftragkopfes. Auf diese Weise wurden Proben Nr. 5, 6, 7 und 8 hergestellt. Die Bedingungen und Ergebnisse des Auftragvorganges sind in den Tabellen 6, 7, 8 und 9 dargestellt.

Bezüglich der Proben Nr. 5, gezeigt in Tabelle 6, betrug die Breite d₁ des Schlitzes zur Ausbildung der unteren Schicht der Flüssigkeit A auf dem Träger und die Breite d₂ des anderen Schlitzes zur Ausbildung der oberen Schicht der anderen Flüssigkeit B auf der unteren Schicht jeweils 0,5 mm und 1,0 mm. Die Schergeschwindigkeit der Flüssigkeit A in dem Schlitz und diejenige der anderen Flüssigkeit B in dem anderen Schlitz betrug 1200 und 300 jeweils. Die Schergeschwindigkeit jeder der Flüssigkeiten an den Auftragkantenabschnitten des Applikationskopfes betrug 125 000.

Tabelle 6

Probe Nr. 5 (s. Fig. 7)

Für die Probe Nr. 6, gezeigt in Tabelle 7, betrug die Breite d₁ des Schlitzes zur Ausbildung der unteren Schicht der Flüssigkeit A auf dem Träger und die Breite d₂ des anderen Schlitzes zur Ausbildung der oberen Schicht der anderen Flüssigkeit B auf der unteren Schicht 0,5 mm bzw. 0,8 mm. Die Schergeschwindigkeit γ jeder der Flüssigkeiten A und B an den Auftragkantenabschnitten betrug 125 000.

Tabelle 7

Probe Nr. 6 (s. Fig. 7)

Bezüglich der Probe Nr. 7, dargestellt in Tabelle 8, betrug die Breite d₁ des Schlitzes zur Ausbildung der unteren Schicht der Flüssigkeit A auf dem Träger und die Breite d₂ des anderen Schlitzes zur Ausbildung der oberen Schicht der anderen Flüssigkeit B auf dem oberen Träger 0,5 mm bzw. 0,7 mm. Die Schergeschwindigkeit γ jeder der Flüssigkeiten A und B an den Auftragkantenabschnitten betrug 125 000.

Tabelle 8

Probe Nr. 7 (s. Fig. 7)

Für die Probe Nr. 8, dargestellt in Tabelle 9, betrug die Breite d₁ des Schlitzes zur Ausbildung der unteren Schicht der Flüssigkeit A auf dem Träger und die Breite d₂ des anderen Schlitzes zur Ausbildung der oberen Schicht der Flüssigkeit E auf der unteren Schicht 1,0 mm und 0,5 mm. Die Schergeschwindigkeit γ der Flüssigkeit A in dem Schlitz und die Schergeschwindigkeit der Flüssigkeit E in dem anderen Schlitz betrugen 300 bzw. 1200. Die Schergeschwindigkeit jeder der Flüssigkeiten A und E auf den jeweiligen Auftragkantenabschnitten betrug 125 000.

Tabelle 9

Probe Nr. 8 (s. Fig. 8)

Wie aus den Tabellen 2 bis 9 verständlich ist, wird ein gleichzeitiges Auftragen der Flüssigkeiten auf dem Träger sicher und in guter Qualität, derart, daß auf diesem eine Mehrzahl von Schichten ausgebildet werden, dadurch erreicht, daß die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen auf 50 cp oder weniger festgelegt ist.

Das Symbol ○ in den Tabellen bedeutet, daß Farbungleichmäßigkeiten und Längsstreifen in der Oberfläche der Proben jeweils nicht auftreten, d. h. daß der Auftragvorgang gut war. Das Symbol ∆ in den Tabellen bedeutet, daß die Proben zwar praktisch verwendet werden können, jedoch geringfügig nicht zufriedenstellend sind. Das Symbol × bedeutet, daß eine große Anzahl von Farbungleichmäßigkeiten und viele Längsstreifen in der Oberfläche der Proben auftraten, d. h. daß diese Proben nicht praktisch verwendet werden können.

Beispiel 3

Vier Flüssigkeiten F, G, H und I wurden in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 vorbereitet, mit Ausnahme dessen, daß die Mengen für das Copolymer des Vinylchlorids, des Vinylacetats und Vinylalkohols, und die Mengen des Methylethylketons und des Butylacetats festgelegt wurden, wie das in der nachfolgenden Tabelle 10 dargestellt ist.

Tabelle 10

Die Viskositäten der Flüssigkeiten F, G, H und I wurden gemessen, um die Viskositätskennlinien der Flüssigkeiten aufzuzeichnen, wobei jede von ihnen die Beziehung zwischen der Viskosität und der Schergeschwindigkeit der Flüssigkeit angibt. Die Flüssigkeit F und jede der anderen Flüssigkeiten G, H und I wurden auf einen Träger aufgetragen, der aus Polyethylenterephthalat bestand und eine Dicke von 15 µm besaß, so daß die Flüssigkeit F eine untere Schicht auf dem Träger bildete und jede der weiteren Flüssigkeiten G, H und I eine obere Schicht auf der unteren Schicht bildete. Auf diese Weise wurden die Proben Nr. 9 bis 18 von dem Träger und den Flüssigkeiten hergestellt. Der Applikationskopf 1 vom Extrusionstyp, der in Fig. 2 dargestellt ist, und aus dessen Taschen oder Vorratsräumen die Flüssigkeiten teilweise extrahiert bzw. abgezogen wurden, wurde für den Auftragvorgang verwendet. Der Krümmungsradius R₁ der Oberfläche des stromaufseitigen Auftragkantenabschnittes des Applikationskopfes 1 und der Krümmungsradius R₂ der Oberfläche des abstromseitigen Auftragkantenabschnittes 3 des Auftragkopfes 1, der in bezug auf die Bewegungsrichtung des Trägers W hinter dem stromaufseitigen Auftragskantenabschnitt angeordnet ist, betrug in beiden Fällen 6 mm. Die anderen Bedingungen für den Applikationskopf bzw. Auftragvorgang waren wie folgt:

Durchmesser der Tasche
15 mm oder 8 mm
Breite des Schlitzes	0,4 mm oder 0,15 mm
Breite der Auftragung	500 mm
Geschwindigkeit der Auftragung	300 m/min
Aufgetragene Menge	20 ccm/m², 5 ccm/m² oder 2,5 ccm/m² (5 ccm/m² entspricht einer Schicht mit einer Dicke von ungefähr 1 µm)
Abgeführte Menge	300 ccm/min oder 900 ccm/min

In bezug auf die verschiedenen Proben wurde beobachtet, ob die Auftragung gut oder nicht gut war. Die Ergebnisse der Beobachtung bzw. Untersuchung sind in den Tabellen 10 bis 23 dargestellt. Fig. 9 zeigt die Viskositätskennlinien der Flüssigkeiten F, G, H und I, wobei jede von ihnen die Beziehung zwischen der Viskosität und der Schergeschwindigkeit der Flüssigkeit angibt. Der Applikations- oder Auftragkopf, der für die Auftragung verwendet wird, funktioniert wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, um die obere und untere Schicht der Flüssigkeiten auf den Träger W aufzutragen. Der Applikationskopf hat eine Tasche 6 zur Ausbildung der unteren Schicht, einen Schlitz 4, der mit der Tasche 6 kommunizierend verbunden ist, um die untere Schicht auszubilden, eine Tasche 7 zur Ausbildung der oberen Schicht und einen Schlitz 5, der mit der Tasche 7 kommunizierend verbunden ist, um die obere Schicht auszubilden. Die Flüssigkeiten, die in die Taschen 6 und 7 über die Endabschnitte derselben zugeführt werden, werden aus diesen zu den Schlitzen 4 und 5 in vorgegebenen Mengen abgegeben, während einige Teile der Flüssigkeiten zwangsweise aus den Taschen über deren anderes Ende abgeführt oder abgezogen werden.

Die oberen Schichten der Proben Nr. 9, 10 und 11 wurden in ihrer Dicke in dieser Reihenfolge unter Verwendung jeweils desselben Applikationskopfes reduziert. Wie aus den Ergebnissen der Auftragung für die Proben Nr. 9 und 10 ersichtlich ist, beeinflußte die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Taschen den Zustand der Oberfläche der Proben mehr als die Differenz zwischen den Dicken der Schichten zunahm.

Für die Proben Nr. 12 und 13 wurde die Breite des Schlitzes vermindert, um die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen auf unterhalb von 50 cp festzulegen, die Ergebnisse des Auftragvorganges waren jedoch nicht gut.

Für die Proben Nr. 14 und 15 wurde der Durchmesser der Tasche jeweils geändert, um die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Taschen auf unterhalb 500 cp festzulegen und die Ergebnisse des Auftragvorganges waren gut.

Für die Proben Nr. 16 und 17 wurde der Durchmesser der Tasche jeweils nicht geändert, die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten wurden geändert und die Ergebnisse des Auftragvorganges waren gut.

Für die Probe Nr. 18 wurde die extrahierte bzw. abgezogene Flüssigkeitsmenge aus der Tasche des Applikationskopfes jeweils geändert, um die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in dieser jeweils zu verändern und im Ergebnis dessen war der Auftragvorgang gut.

Für die Probe Nr. 19 wurde der gleiche Auftragkopf wie für Nr. 15 verwendet, um die Flüssigkeit G für die untere Schicht und die Flüssigkeit F für die obere Schicht aufzutragen. Da die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen groß war, war das Ergebnis der Auftragung für die Probe Nr. 19 nicht gut, im Gegensatz zur Probe Nr. 15.

Für die Probe Nr. 20 wurde der gleiche Applikationskopf wie für den Fall der Probe Nr. 16 verwendet, um die Flüssigkeit G für die untere Schicht und die Flüssigkeit H für die obere Schicht aufzutragen. Da die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen geringfügig größer war als 50 cp, war das Ergebnis der Auftragung für die Probe Nr. 20 nicht so gut wie dasjenige für die Probe Nr. 16, jedoch noch einigermaßen zufriedenstellend.

Für die Probe Nr. 21 wurde der gleiche Auftragkopf wie für die Probe Nr. 17 verwendet, um die Flüssigkeit I für die untere Schicht und die Flüssigkeit F für die obere Schicht aufzutragen. Da die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen geringfügig größer war als 50 cp, war das Ergebnis der Auftragung für die Proben Nr. 21 nicht so gut wie für die Proben Nr. 17, jedoch noch verhältnismäßig gut.

Für die Probe Nr. 22 wurde der gleiche Applikationskopf verwendet wie für die Proben Nr. 18, um die Flüssigkeit I für die untere Schicht und die Flüssigkeit F für die obere Schicht aufzutragen, jedoch wurde die abgezogene Menge der Flüssigkeit F größer gemacht als im Falle der Proben Nr. 18, um die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in der Tasche zu ändern. Die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Schlitzen war jedoch zu groß und das Ergebnis des Auftragvorganges für die Proben Nr. 22 war nicht so gut wie dasjenige für die Proben Nr. 17.

Wie aus den obigen Tabellen und Fig. 10, die einen schraffierten Bereich aufweist, der eine gute Auftragung repräsentiert, können die Flüssigkeiten gleichzeitig sicher und gut auf den Träger aufgetragen werden, um so eine Mehrzahl von Schichten auf diesem zu bilden, und zwar indem die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten in den Taschen auf 500 cp oder weniger festgelegt wird, selbst dann, wenn die Dicke der oberen Schicht nur ungefähr 20% derjenigen der unteren Schicht beträgt, so daß die Schichtdickendifferenz sehr groß ist.

In den Zeichnungen ist mit 1 ein Applikationskopf, mit 2 ein stromaufseitiger Auftragkantenabschnitt, mit 3 ein stromabseitiger Auftragkantenabschnitt, mit 4 ein Schlitz für eine untere Schicht, mit 5 ein Schlitz für eine obere Schicht, mit 6 eine Tasche für die untere Schicht, mit 7 eine Tasche für die obere Schicht und sind die aufgetragenen Flüssigkeiten mit A bis I und ein Träger mit W bezeichnet.

Claims

1. Verfahren, bei dem eine Mehrzahl von Flüssigkeiten, die organische Lösungsmittel enthalten, gleichzeitig auf einen kontinuierlich bewegten, nichtmagnetischen Träger durch einen Applikationskopf vom Extrusionstyp aufgetragen werden, der eine Mehrzahl von Extrusionsschlitzen und Flüssigkeitstaschen aufweist, die mit den Schlitzen kommunizierend verbunden sind, wodurch gegenseitig übereinanderliegende Schichten aus den Flüssigkeiten auf dem Träger aufgebracht werden, um ein magnetisches Speichermedium herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die sich in den Schlitzen (4, 5) des Applikationskopfes (1) zum Auftrag auf den Träger (W) befinden, um zumindest zwei benachbarte der Schichten auf dem Träger (W) zu bilden, auf 50 cp oder weniger festgelegt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen den Viskositäten der Flüssigkeiten, die sich in den Taschen (6, 7) des Applikationskopfes (1) befinden, auf 500 cp oder weniger festgelegt ist.

3. Applikationskopf zum Auftragen mehrerer Flüssigkeiten auf ein sich bewegendes Trägermaterial mit Flüssigkeitstaschen und Schlitzen, die auf einer Auftragfläche des Applikationskopfes münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Applikationskopf (1) extrahierbare, parallel angeordnete, kanalförmige Taschen (6, 7) aufweist, die durch scheibenförmige Schlitze (4, 5) mit der Applikationsfläche verbunden sind, die einen stromaufseitigen Auftragkantenbereich und zumindest einen stromabseitigen Auftragkantenbereich aufweist.

4. Applikationskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von beweglichen Einsätzen zur Variation der Breite der Schlitze (4, 5) im Bereich der Applikationsfläche mit dem Applikationskopf (1) wahlweise verbindbar sind.