Brevet FR2723702A1 — publié le 19960223

Cette invention se rapporte à un dispositif d'enduction dit à extrusion. En général, un support d'enregistrement magnétique du type à enduction, dans lequel une couche magnétique est formée en déposant sur un film de base, tel qu'un film polyester, une peinture magnétique composée de poudres magnétiques, d'un liant, d'un dispersant ou d'un lubrifiant dispersés et malaxés dans un solvant organique, est utilisé comme bande audio ou bande vidéo. Comme procédé d'enduction sur le film de base de la peinture magnétique dans un tel support d'enregistrement magnétique du type à enduction, un procédé d'enduction à rouleau utilisant un rouleau, illustré par un procédé à rouleau de gravure ou un procédé à rouleau inverse, est principalement employé. Toutefois, ces procédés de revêtement à rouleau présentent certains problèmes. Par exemple, un défaut dans le transfert de peinture du rouleau sur le film de base génère des irrégularités dans l'épaisseur en provoquant des fluctuations de sortie et des éclats de peinture, avec pour résultat une perte de signal. De même, lorsque de la peinture délivrée en excès est renvoyée vers le processus de mélange de peinture, la qualité de la peinture est détériorée. Ces problèmes tendent à être plus compliqués, en particulier lors d'une enduction à grande vitesse. Un procédé d'extrusion (à matrice) a été noté récemment et mis partiellement en pratique comme nouveau procédé d'enduction destiné à résoudre les problèmes précédents. Le procédé d'extrusion utilise une matrice 24 qui a son extrémité distale composée d'une lèvre supérieure 21 et d'une lèvre inférieure 22 et a une fente large 23 entre la lèvre supérieure 21 et la lèvre inférieure 22 au voisinage de l'extrémité distale de la fente 23 réalisée sous la forme d'un bord de raclage, comme cela est représenté sur la figure 1. Une peinture 25 extrudée en continue à travers la fente 23 est appliquée avec une épaisseur d'enduction uniforme sur la surface d'un film de base 26 qui défile le long des surfaces d'extrémité distale de la lèvre supérieure 21 et de la lèvre inférieure 22. De même, dans le dispositif d'enduction pour le procédé à extrusion, les formes des surfaces d'extrémité distale 27, 28 de la lèvre supérieure 21 et de la lèvre inférieure 22 qui butent contre le film de base 26 affectent fortement la qualité du produit. De manière conventionnelle, les surfaces d'extrémité distale 27 et 28 présentent les formes suivantes. C'est-à-dire que la surface d'extrémité distale 27 de la lèvre supérieure 21 est inclinée par rapport au plan vertical perpendiculaire à la fente 23. La surface d'extrémité distale 28 de la lèvre inférieure 22 est constituée par une surface inclinée 28a formée en découpant une partie de la surface d'extrémité distale au voisinage de la fente avec une forme en coin, et par une partie courbe 28b prolongeant la surface inclinée 28a et ayant un rayon de courbure de 5 à 200 millimètres. Avec un tel dispositif d'enduction, lorsque le film de base 26 est amené à défiler le long des surfaces d'extrémité distale de la lèvre supérieure 21 et de la lèvre inférieure 22 avec la peinture qui est extrudée à travers la fente 23 entre la lèvre supérieure 21 et la lèvre inférieure 22, la peinture extrudée à travers la fente 23 est appliquée en continue sur la surface du film de base avec la surface inclinée 28a de la lèvre inférieure 22. Cette surface inclinée 28a de la lèvre inférieure 22 affecte par conséquent fortement les caractéristiques d'enduction. En considérant la surface inclinée 28a, appelée plus particulièrement chanfrein, qui génère des pressions d'enduction appropriées, il est normal que la surface inclinée 28a ait un angle d'inclinaison de 5 à 60 par rapport au plan vertical perpendiculaire à la fente et une épaisseur de 0,5 à 2 mm. Par rapport aux autres parties par exemple, l'espace de la fente 23 est d'approximativement 400 bm et l'épaisseur de la lèvre inférieure est de 3 à 5 mm. Toutefois, dans le dispositif d'enduction dans lequel la surface d'extrémité distale 28 de la lèvre inférieure 22 se compose du chanfrein 28a et de la partie courbe 28b prolongeant celui-ci et ayant le rayon de courbure de 5 à 200 mm, un bord du chanfrein 28a qui se trouve sur la limite entre le chanfrein 28a et la partie courbe 28b présente un angle aigu. Les problèmes suivants apparaissent donc. Le bord à angle aigu du chanfrein 28a augmente la possibilité que l'équilibre entre la pression de la peinture et la tension du film de base change sur ce bord. Ainsi, un faible changement dans la pression de la peinture ou dans la tension du film de base altère les caractéristiques d'enduction. La vitesse d'enduction ne peut par conséquent être augmentée au-dessus de 500 m/min, ce qui est désavantageux pour une amélioration de la productivité. De même, le bord à angle aigu amène la distance entre le chanfrein 28a et la surface du film de base 26 à être relativement courte. Par conséquent, l'équilibre entre la pression de la peinture et la tension du film de base tend à changer facilement dans le sens de la largeur, et le changement de l'équilibre a pour résultat des irrégularités dans l'épaisseur du dépôt. Il est ainsi difficile de réduire l'épaisseur du film déposé. De plus, le bord à angle aigu du chanfrein 28a réduit la surface d'une partie supportant le film de base 26 sur la surface d'extrémité distale de la matrice sous l'effet de la pression de la peinture. La distance entre le bord du chanfrein 28a et le film de base 26 est par conséquent réduite. Lorsque de fines particules et des poussières sont présentes sur le film de base 26 dans ce cas, les particules et les poussières sont piégées sur le bord du chanfrein 28a, perturbant ainsi l'écoulement de la peinture et provoquant des défauts d'enduction tels que des raies. Au vu de ce qui précède, c'est un but de la présente invention que de procurer un dispositif d'enduction qui est capable de former un film déposé de forme satisfaisante n'ayant pas d'irrégularités d'enduction et de raies même lorsqu'une enduction à grande vitesse et une réduction de l'épaisseur d'enduction sont réalisées ou même lorsque des poussières et des particules sont collées sur la surface du film de base. Selon la présente invention, il est prévu un dispositif d'enduction par extrusion comportant une matrice ayant son extrémité distale composée d'une lèvre supérieure et d'une lèvre inférieure et ayant une fente prévue entre la lèvre supérieure et la lèvre inférieure, afin d'extruder une peinture à travers la fente de façon à appliquer la peinture sur un support flexible défilant en continu le long des surfaces d'extrémité distale de la lèvre supérieure et de la lèvre inférieure. L'extrémité distale de la lèvre inférieure de la matrice est constituée de manière continue depuis la fente par une partie plane, une première partie courbe et une deuxième partie courbe. La partie plane a un angle d'inclinaison de 5 à 600 par rapport à un plan vertical perpendiculaire à la fente, et a une épaisseur de 0,2 à 2 mm. La première partie courbe a un rayon de courbure de 0,1 à 2 mm. La deuxième partie courbe a le centre de courbure dans une plage de 0 à 30 mm depuis une surface de fente de la lèvre inférieure en direction de la lèvre supérieure, et a un rayon de courbure de 5 à 200 mm. Dans la matrice dans laquelle l'extrémité distale de la lèvre inférieure est constituée de manière continue depuis la fente par la partie plane, la première partie courbe et la deuxième partie courbe, avec la partie plane ayant l'angle d'inclinaison de 5 & 600 par rapport au plan vertical perpendiculaire à la fente et ayant l'épaisseur de 0, 2 à 2 mm, la première partie courbe ayant le rayon de courbure de 0,1 à 2 mm, et la deuxième partie courbe ayant le centre de courbure dans une plage de 0 à 30 mm depuis la surface de fente de la lèvre inférieure en direction de la lèvre supérieure et ayant le rayon de courbure de 5 à mm, un bord d'un chanfrein est rendu courbe de manière modérée par la première partie courbe. Dans une telle matrice, une partie o la pression de la peinture atteint le niveau le plus élevé (partie de crête de pression) sur la surface d'extrémité distale de la matrice est largement étendue, et la pression de crête est stabilisée. Par conséquent, des effets du changement dans la tension du film de base et du changement dans la pression elle-même peuvent être réduits, de sorte qu'une enduction à grande vitesse à 500 m/min ou plus peut être réalisée de façon stable. De même, du fait que la partie de pression de crête est largement étendue, une partie localement à haute pression et une partie localement à basse pression entrainant des irrégularités d'enduction peuvent être éliminées. Il est ainsi possible de réduire les irrégularités d'enduction et de réaliser un dépôt de film mince. De plus, du fait que la première partie courbe continue jusqu'au chanfrein, des poussières et des particules fixées sur le film de base, s'il y en a, ne sont pas piégées sur le bord du chanfrein, de sorte que le film de base peut passer en douceur. Une génération de raies sur le film d'enduction est par conséquent limitée. La figure 1 est une vue en coupe montrant un dispositif d'enduction conventionnel. La figure 2 est une vue en coupe montrant une structure d'exemple d'un dispositif d'enduction selon la présente invention. La figure 3 est une vue agrandie d'une première partie courbe du dispositif d'enduction selon la présente invention. Une forme de réalisation préférée de la présente invention va maintenant être décrite en se référant aux dessins annexés. Un dispositif d'enduction de la présente forme de réalisation est utilisé afin de déposer une peinture magnétique ou une peinture de support non magnétique dans un processus de fabrication d'un support d'enregistrement magnétique du type à enduction. Avec ce dispositif d'enduction, une peinture magnétique 3 est amenée dans une poche 2 (réserve de peinture) d'une matrice 1 (extrudeuse), et est extrudée à travers une fente 5 afin d'être appliquée sur un film de base 8 qui est amené à défiler en passant sur un rouleau de guidage comme cela est représenté sur la figure 2. La matrice est un bloc de métal sensiblement parallélépipède rectangle ayant une largeur prédéterminée, et a son extrémité distale divisée en une lèvre supérieure 9 et une lèvre inférieure 10. La fente 5 est formée entre la lèvre supérieure 9 et la lèvre inférieure 10. La fente 5 est définie comme un espace à travers lequel est extrudée la peinture. La fente 5 est formée de façon à être exposée à des surfaces d'extrémité distale 11, 12 de la matrice 1 avec une largeur correspondant à une largeur d'enduction. La fente 5 est normalement un espace extrêmement étroit d'approximativement 100 à 400 Mm. Sur la surface arrière de la fente 5, la poche 2 qui communique avec la fente 5 est réalisée sous la forme d'un espace cylindrique ayant une longueur sensiblement égale à la largeur de la fente 5. Aux deux extrémités de la poche 2, des orifices d'alimentation en peinture d'un diamètre intérieur plus faible que la poche 2 sont prévus pour s'ouvrir sur les deux côtés latéraux de la matrice. La peinture 3 est amenée dans la poche 2 par ces orifices d'alimentation en peinture. La poche 2 est ainsi un espace destiné à recevoir la peinture amenée sous pression depuis une unité d'alimentation en peinture et fonctionne comme un accumulateur. Du fait que le film de base 8 défile le long des surfaces d'extrémité distale de la lèvre supérieure 9 et de la lèvre inférieure 10 sur l'extrémité distale de la matrice 1 afin d'être revêtu par la peinture, la lèvre supérieure 9 et la lèvre inférieure 10 sont réalisées avec une forme appropriée pour ce traitement. C'est-à-dire que la lèvre supérieure 9 a sur son extrémité distale une surface inclinée 11 par rapport au plan vertical perpendiculaire à la fente 5. D'autre part, la lèvre inférieure 10 a un chanfrein 12a en ayant son extrémité distale au voisinage de la fente 5 découpée en forme de coin. Le chanfrein 12a a un angle d'inclinaison 8 de 5 à 60 par rapport au plan vertical et une épaisseur L de 0,2 à 2 mm. La lèvre inférieure 10 possède également une première partie courbe 12b dans le prolongement du chanfrein 12a et ayant un rayon de courbure R1 de 0, 1 à 2 mm, et une deuxième partie courbe 12c ayant un centre de courbure C2 dans une plage m de 0 à 30 mm depuis une surface de fente de la lèvre inférieure 10 en direction de la lèvre supérieure 9 et un rayon de courbure R2 de à 200 mm. L'extrémité distale de la lèvre inférieure 10 est ainsi formée. Dans le dispositif d'enduction de la structure décrite ci-dessus, la peinture 3 amenée dans la poche 2 de la matrice 1 depuis l'unité d'alimentation en peinture est amenée à une pression uniforme par l'effet d'accumulateur, et est extrudée de manière uniforme par la fente 5. Le film de base 8 défile en continu le long des surfaces d'extrémité distale de la lèvre supérieure 9 et de la lèvre inférieure 10 sur l'extrémité distale de la matrice 1, de sorte que la peinture 3 extrudée par la fente 5 est amenée en continu sur le film de base 8 sur le chanfrein 12a de la lèvre inférieure 10. Avec ce dispositif d'enduction dans lequel l'extrémité distale de la lèvre inférieure 10 est constituée de manière continue par le chanfrein 12a, la première partie courbe 12b et la deuxième partie courbe 12c, comme cela a été décrit ci-dessus, des caractéristiques d'enduction satisfaisantes peuvent être obtenues. Dans ce dispositif d'enduction, l'extrémité distale de la lèvre inférieure 10 a la première partie courbe 12b ayant le rayon de courbure R1 relativement faible de 0,1 à 2 mm entre le chanfrein 12a et la deuxième partie courbe 12c ayant le rayon de courbure R2 de 5 à 200 mm, c'est-a-dire au niveau de la position de bord du chanfrein 12a, comme cela est représenté sur la vue agrandie de la figure 3. Le bord du chanfrein 12a est ainsi courbe de façon modérée. Lorsque le chanfrein 12a continue jusqu'à la première partie courbe 12b avec le bord du chanfrein 12a courbe de façon modérée, une partie o la pression de la peinture atteint le niveau maximum sur l'extrémité distale de la matrice 1 (partie de crête de pression) est largement étendue, et la pression de crête est stabilisée. Par conséquent, l'effet du changement dans la tension du film de base 8 et du changement dans la pression de la peinture elle-même est réduit, de sorte qu'une enduction à grande vitesse à 500 m/min ou plus peut être réalisée de façon stable. De même, du fait que la partie de crête de pression est largement étendue, la partie de pression localement élevée et la partie de pression localement basse qui entraînent des irrégularités d'enduction peuvent être éliminées. Il est ainsi possible de réduire des irrégularités d'enduction et de réaliser un dépôt de film mince. De plus, du fait que le chanfrein 12a continue jusqu'à la première partie courbe 12b, des poussières et des particules collées sur le film de base 8, s'il y en a, ne sont pas piégées sur le bord du chanfrein 12a, et le film de base peut passer en douceur. La génération de raies sur le film déposé peut ainsi être limitée. Une plage davantage préférée du rayon de courbure de la première partie courbe 12b est de 0,4 à 1,6 mm. La position du centre de courbure de la première partie courbe 12b n'est pas particulièrement spécifiée car le centre de courbure est déterminé automatiquement en positionnant la première partie courbe 12b entre le chanfrein 12a et la deuxième partie courbe 12c d'une manière telle que le chanfrein 12a, la première partie courbe 12b et la deuxième partie courbe 12c sont formés d'une manière continue. La première partie courbe 12b est un plan courbe avec un rayon de courbure extrêmement faible, et une petite erreur dans la forme de ce plan courbe est acceptable. Comme cela est représenté sur la figure 3, une plage admissible d'un angle ZABC d'une tangente AB sur la limite B entre le chanfrein 12a et la première partie courbe 12b jusqu'au chanfrein 12a est choisie à 0 0 ZDEF L'angle d'inclinaison du chanfrein 12a est limité à 5 à 60 afin de former un espace en forme de coin entre le film de base 8 et le chanfrein 12a et afin d'augmenter la pression de la peinture au niveau de ce point afin de faire flotter le film de base 8 par rapport à la surface d'extrémité distale de la lèvre inférieure 10 avec la peinture. L'épaisseur L du chanfrein 12a est limitée à 0,2 à 2 mm pour les raisons suivantes. C'est-à-dire que, si la longueur du chanfrein 12a est faible, la pression de peinture dans l'espace entouré par la partie plane et le film de base augmente rapidement et l'état de l'enduction devient instable. D'autre part, si la longueur du chanfrein 12a est excessivement importante, la partie plane devient moins efficace. Il est préférable que la pression de peinture augmente lentement dans l'espace en forme de coin entouré par la partie plane et le film de base. La plage précédente est déterminée au vu de cela. La deuxième partie courbe 12c dans le prolongement de la première partie courbe 12b est courbe afin de faciliter un écoulement en douceur de la peinture. Dans ce but, le centre de courbure C2 et le rayon de courbure R2 sont limités aux plages précédentes. De plus, la lèvre inférieure 10 entière ayant le chanfrein 12a, la première partie courbe 12b et la deuxième partie courbe 12c est de préférence d'une épaisseur de 3 à 5 mm. L'essai suivant a été réalisé afin de confirmer les effets de limitation de l'extrémité 1l distale de la lèvre inférieure 10 sur la forme décrite ci-dessus dans le dispositif d'enduction. Plusieurs matrices ont été préparées en ayant l'épaisseur L du chanfrein, le rayon de courbure Ri de la première partie courbe, le rayon de courbure R2 de la deuxième partie courbe, l'épaisseur t de la lèvre inférieure et la largeur d'espace de fente G déterminés comme suit. Epaisseur L du chanfrein: 0,5 à 1 mm l0 Rayon de courbure R1 de la première partie courbe: > 0,1 mm, 0,1 mm, 0,2 mm, 0,4 mm, 0,8 mm, 1,2 mm, 1,6 mm, 2 mm Rayon de courbure R2 de la deuxième partie courbe: à 100 mm Epaisseur t de la lèvre inférieure: 3 mm Largeur d'espace de fente G: 300 pm En utilisant ces matrices, une peinture du type oxyde pour une bande vidéo avec une viscosité de 2000 à 6000 10-3 Pa.s et une peinture au carbone pour un revêtement de support avec une viscosité de 20 à 100 3 Pa.s ont été appliquées sur des surfaces avant et arrière respectivement d'un film de base réalisé en téréphtalate de polyéthylène. La peinture du type oxyde pour la bande vidéo et la peinture au carbone pour le revêtement de support sont de la composition suivante. Composition de la peinture du type oxyde pour la bande vidéo Poudre magnétique d'oxyde de fer (surface spécifique 35 m2/g) parties en poids Résine nitrocellulosique 4 parties en poids Résine de chlorure de polyvinyle (-OSO3K contenu) 8 parties en poids Résine polyester polyuréthanne (-OSO3Na contenu) 8 parties en poids Carbone (taille moyenne de grain 20 nm) 4 parties en poids Alumine (taille moyenne de grain 500 nm) 6 parties en poids Acide myristique 1 partie en poids Stearate de butyle 1 partie en poids Butanone parties en poids Toluène parties en poids Cyclohexanone 40 parties en poids Composition de la peinture au carbone pour le revêtement de support Carbone (taille moyenne de grain 30 nm) 100 parties en poids Résine polyester polyuréthanne parties en poids Butanone 280 parties en poids Toluène 280 parties en poids Cyclohexanone parties en poids Les épaisseurs d'enduction de la peinture du type oxyde pour la bande vidéo et de la peinture de carbone pour le revêtement de support sont de 1 à 6 Mm et de 0,2 à 2 jm respectivement. La vitesse d'enduction est de 250 m/min ou de 500 m/min. Des états d'enduction dans ces conditions sont représentés dans les tableaux 1 à 3. TABLEAU 1 Peinture: peinture magnétique du type oxyde pour la bande vidéo Rayon de Epaisseur Vitesse Etat Evaluation courbure du d'enduction d'enduction R1 de la revêtement (m/min) première (pm) partie courbe (mm) instable entre la lèvre supérieure et le film 0,8 3 500 Enduction O satisfaisante 1,2 3 500 Enduction O satisfaisante 1,6 3 500 Surface du O-A liquide instable entre la levre supérieure et _____ _ _le film 2 3 500 Ecaillage et A raies TABLEAU 2 Peinture: peinture au carbone pour le revêtement de support5 Rayon de Epaisseur Vitesse Etat Evaluation courbure du d'enduction d'enduction R1 de la revêtement (m/min) première ("m) partie courbe (mm) instable entre la lèvre supérieure et le film TABLEAU 3 Peinture: peinture au carbone pour le revêtement de support Rayon de Epaisseur Vitesse Etat Evaluation courbure du d'enduction d'enduction R1 de la revêtement (m/min) première (pm) partie courbe (mm) instable entre la lèvre supérieure et le film 2 0,3 250 Ecaillage et X raies Le rayon de courbure R1 pas formée. Comme cela ressort des tableaux 1 à 3, l'état d'enduction de la peinture change en fonction du rayon de courbure R1 de la première partie courbe 12b de la lèvre inférieure 10 de la matrice. Lorsque la première partie courbe 12b est absente (R1 appliquée à grande vitesse. Ainsi, il s'avère efficace de constituer l'extrémité distale de la lèvre inférieure de la matrice avec le chanfrein, la première partie courbe et la deuxième partie courbe de façon à améliorer les performances d'enduction. REVENDICATION 1. Dispositif d'enduction par extrusion, comportant une matrice (1) ayant son extrémité distale composée d'une lèvre supérieure (9) et d'une lèvre inférieure (10) et ayant une fente (5) prévue entre la lèvre supérieure (9) et la lèvre inférieure (10), afin d'extruder une peinture (3) à travers la fente (5) de façon à appliquer la peinture (3) sur un support flexible (8) défilant en continu le long des surfaces d'extrémité distale (11, 12) de la lèvre supérieure (9) et de la lèvre inférieure (10), caractérisé en ce que l'extrémité distale de la lèvre inférieure (10) de la matrice (1) est constituée de manière continue depuis la fente (5) par une partie plane (12a), une première partie courbe (12b) et une deuxième partie courbe (12c), la partie plane (12a) a un angle d'inclinaison O de 5 à 60 par rapport à un plan vertical perpendiculaire à la fente (5), et une épaisseur L de 0,2 à 2 mm, la première partie courbe (12b) a un rayon de courbure R1 de 0,1 à 2 mm, la deuxième partie courbe (12c) a un centre de courbure C2 dans une plage de O à 30 mm depuis une surface de fente de la lèvre inférieure (10) en direction de la lèvre supérieure (9), et un rayon de courbure R2 de 5 à 200 mm.