JP2000117833A

JP2000117833A - カレンダー処理用弾性ロール

Info

Publication number: JP2000117833A
Application number: JP29088298A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Kato; 茂己加藤; Katsumi Watanabe; 勝美渡辺
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】上層の剥離を防止可能なカレンダー処理用弾
性ロールを提供すること。【解決手段】磁気記録媒体の製造に使用される２層構
造からなるカレンダー処理用弾性ロール３に関する。下
層１１の表面粗さ（Ｒａ）が４．５μｍ≦Ｒａ≦３０μ
ｍの範囲に設定されていることにより、下層１１と上層
１２との接触面積が増し、接着力が向上するので、剥離
が防止される。また、下層１１の表面粗さがＲａ≦３０
μｍの範囲であるので、上層１２の厚さが０．５ｍｍ〜
４．０ｍｍの範囲内であっても、カレンダー処理時にお
いて、下層１１の凹凸が上層１２の表面に現れるのを抑
制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造に使用される２層構造からなるカレンダー処理用弾性
ロールに関する。さらに詳しくは、下層に特徴を有する
カレンダー処理用弾性ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体は、一般に、非磁性支持体
の表面に、磁性塗布液を塗布して形成された磁性層に配
向を施し、乾燥させた後、金属ロールと弾性ロールを用
いて、カレンダー処理を施して、製造されている。この
カレンダー処理を施すのは、磁性層の表面を平滑化する
とともに、磁性層中の磁性粉末の充填密度を増大させ、
磁気特性を向上させるためである。

【０００３】例えば、上記カレンダー処理用弾性ロール
の一例が、特公昭６１−１５８０７号公報、特公平３−
７３０５３号公報及び特開平１０−９１９４６号公報等
に記載されている。前記公報に記載された何れのカレン
ダー処理用弾性ロールとも、２層構造からなる弾性ロー
ルで高ニップ力を得るために、各層の樹脂厚みと樹脂硬
度を規定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人よ
り提案された上記特開平１０−９１９４６号公報記載の
カレンダー処理用弾性ロールは、２層構造からなるが、
この公報記載のカレンダー処理用弾性ロールの開発段階
で、当該カレンダー処理用弾性ロールの上層樹脂が下層
樹脂から剥離破壊する問題が顕在化した。その結果、こ
の剥離により、当該公報記載の発明の目的である高ニッ
プ力を得ることができなかった。そこで、本発明の目的
は、上層の剥離を防止可能なカレンダー処理用弾性ロー
ルを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の事情に鑑み本発明
者は鋭意検討した結果、剥離の原因は、下層樹脂の分散
不良が起点となり応力集中による破壊と下層樹脂面の表
面粗さが平滑なことからくる接着不良（剥離）の２つで
あることが判明した。さらに突き詰めて検討していく
と、下層側の表面粗さを所定範囲内に設定することによ
って、上層の剥離が防止されることが判明した。そし
て、本発明の上記目的は、磁気記録媒体の製造に使用さ
れる２層構造からなるカレンダー処理用弾性ロールにお
いて、上層の厚さが０．５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内で
あり、かつ、下層の表面粗さ（Ｒａ）が４．５μｍ≦Ｒ
ａ≦３０μｍの範囲であることを特徴とするカレンダー
処理用弾性ロールを提供することによって達成されるこ
とが判明した。

【０００６】本発明によれば、下層の表面粗さ（Ｒａ）
が、４．５μｍ≦Ｒａ≦３０μｍの範囲内に設定されい
るので、平滑化された従来の下層表面と比較して、下層
と上層との接触面積が増し、接着力が向上する。したが
って、上層の剥離を防止することができる。また、下層
の表面粗さがＲａ≦３０μｍの範囲であるので、上層の
厚さが０．５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内のような薄層で
あっても、カレンダー処理時において下層の凹凸による
影響を抑制できる。したがって、下層の凹凸がテープに
転写されることを抑制でき、テープ出力低下等の弊害を
防止できる。以上のように、下層の表面粗さを所定範囲
内に設定することで、上層剥離防止効果及びテープ出力
低下防止効果が得られるので、カレンダー処理用弾性ロ
ールの本来の機能を発揮することができる。

【０００７】本発明において、弾性ロールの上層のショ
アＤ硬度は９１度〜９８度の範囲内にあることが好まし
く、さらに好ましくは９４度〜９８度の範囲内にあるこ
とが好ましい。本発明において、弾性ロールの上層厚さ
は、０．５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内にあることが必要
であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範
囲内にあることが好ましい。これは、厚みが薄いほど、
硬度が高く設定された下側弾性層の影響を受けやすくす
るためである。本発明において、弾性ロールの下層のシ
ョアＤ硬度は、上層の硬度よりも高いことが好ましく、
９１度を越え、９９度以下、さらに好ましくは、９４度
〜９９度の範囲から選ばれる。

【０００８】本発明において、弾性ロールの下層の厚さ
は、２ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは、２ｍｍ〜５０ｍ
ｍ、さらに好ましくは、５ｍｍ〜１５ｍｍである。本発
明において、弾性ロールの上層を構成する弾性材料は、
樹脂および硬化剤を含んでいる。本発明において、上層
を構成する弾性材料に使用される樹脂としては、エポキ
シ樹脂、ポリアミノアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリ
エステルアミド樹脂等が挙げられ、これらの樹脂の中
で、エポキシ樹脂及びポリアミノアミド樹脂が好まし
く、ポリアミノアミド樹脂が最も好ましい。本発明にお
いて、上層のショアＤ硬度は、硬化剤の種類とその使用
量及び硬化温度、硬化時間等の硬化処理条件によって調
整することができる。

【０００９】本発明において、上層を構成する弾性材料
に使用される樹脂の好ましい硬化剤としては、芳香族ジ
アミンが挙げられる。本発明において、上層を構成する
弾性材料に使用される樹脂の硬化剤として、芳香族ジア
ミンを用いる場合には、その添加量は、樹脂と硬化剤と
の重量比が、１．０〜２．０であることが好ましく、硬
化剤の量を調整することによって、弾性ロールの上層の
ショアＤ硬度を調整することができる。上層を構成する
弾性材料に、モース硬度が６以上の硬質フィラーを添加
しても、ショアＤ硬度は高くできるが、表面性が低下す
るため、このようなフィラーの添加は避けることが好ま
しい。本発明において、弾性ロールの下層を構成する弾
性材料は、樹脂及び硬化剤よりなっている。

【００１０】本発明において、下層を構成する弾性材料
に使用される樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ポリアミノアミド樹脂、ポリエステルアミド樹脂
等が挙げられ、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これら
の樹脂の中で、エポキシ樹脂及びポリアミノアミド樹脂
が好ましく、ポリアミノアミド樹脂が最も好ましい。本
発明において、下層のショアＤ硬度を調整するため、必
要に応じて、モース硬度が６以上のフィラーが含有させ
られる。このようなフィラーとしては、ＳｉＯ ₂、ガラ
ス繊維、炭素繊維、ＴｉＯ₂等が挙げられ、これらの添
加量を調整することによって、弾性ロールの下層のショ
アＤ硬度を、本発明の範囲に、容易に調整することがで
きる。本発明において、下層を構成する弾性材料に使用
される樹脂の好ましい硬化剤としては、芳香族ジアミ
ン、ジカルボン酸等が挙げられる。樹脂の硬化剤の添加
量は、樹脂と硬化剤との重量比が、１．０〜２．０であ
ることが好ましい。

【００１１】本発明において、少なくとも、上層の表面
抵抗率Ｒｓを１０⁸Ω／□以下とすると、カレンダー処
理時の帯電を抑えることができ、ドロップアウトの少な
い磁気記録媒体を製造する上で、有利である。そのた
め、好ましくは、上層に、より好ましくは、上層および
下層の双方に、導電性カーボンが添加される。このよう
な導電性カーボンとしては、一次粒径が１０〜５００ｍ
μのストラクチャー構造のカーボンが好ましい。本発明
において、弾性ロールの上層の表面は、バーチカル研磨
により、最終的に、Ｒａが０．０２μｍ以下、Ｒｍａｘ
が０．２μｍ以下になるように、研磨されることが好ま
しい。このように研磨された上層の表面は、可能なかぎ
り、孔、クラック等の表面欠陥がないものであることが
好ましい。

【００１２】本発明において、磁性層に印加される印加
圧力は、金属ロールと弾性ロールとの間の線圧が、１０
０〜５００ｋｇ／ｃｍとなるように、設定することが好
ましい。本発明において、カレンダー処理時に、金属ロ
ールを、８０℃〜１４０℃に加熱することが望ましい。
本発明において、非磁性支持体を、５０〜６００ｍ／分
の速度で、搬送しつつ、磁性層にカレンダ処理を施すこ
とが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の一実施形態につき、詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造装置のカレン
ダ処理部の正面図である。

【００１４】図１に示すように、カレンダー処理部１
は、4個の円柱状の金属ロール２と、3個の円柱状の弾性
ロール３を備えている。ここに、金属ロール２は、８０
℃〜１４０℃に加熱されている。また、符号６は、懸架
ロールである。隣接する金属ロール２と弾性ロール３と
は、線圧が１００〜５００ｋｇ／ｃｍとなるように、互
いに、押圧されている。

【００１５】図１に示すように、表面に磁性層４が形成
された非磁性支持体５は、５０〜６００ｍ／分の速度で
搬送され、磁性層４が金属ロール２と接するように、金
属ロール２と弾性ロール３との間隙を６回にわたり通過
させられ、磁性層４にカレンダー処理が施される。

【００１６】図２（ａ）は、弾性ロール３の横断面図で
あり、（ｂ）は弾性ロール３の横断面図である。図２
（ａ），（ｂ）に示すように、弾性ロール３は、鉄製の
芯部材１０の表面に、ポリアミノアミド樹脂等の樹脂、
芳香族ジアミンなどの硬化剤、ＳｉＯ₂等の硬質フィラ
ー及び導電性カーボンを含む弾性材料がキャスティング
されて下層１１が形成され、下層１１の表面に、ポリア
ミノアミド樹脂等の樹脂芳香族ジアミン等の硬化剤及び
導電性カーボンを含む弾性材料がキャスティングされて
上層１２が形成されている。上層１２のショアＤ硬度
は、硬化剤の量を調整することによって、９１度〜９８
度に調整され、下層１１のショアＤ硬度は、ＳｉＯ₂等
の硬質フィラーの添加量を調整することにより、上層１
２のショアＤ硬度よりも高くなるように設定されてい
る。また、上層１２の表面抵抗率は、導電性カーボンの
添加量を調整することにより、１０⁸Ω／□以下になる
ように調整されている。

【００１７】さらに下層１１の表面粗さＲａは、４．５
μｍ≦Ｒａ≦３０μｍの範囲内に設定されいる。このよ
うな範囲内にあることで、下層１１と上層１２の接着面
積が増して接着力が向上するので、表面粗さが平滑なこ
とから生じる下層１１と上層１２の接触不良（剥離）が
防止される。また、本実施形態において、上層１２の厚
さは０．５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内に設定されている
が、下層１１の表面粗さは、Ｒａ≦３０μｍの範囲であ
るので、カレンダー処理時において、下層１１の凹凸が
上層１２の表面に現れることを抑制できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の効果をより明瞭なものとする
ため、実施例を挙げる。

【００１９】直径３６０ｍｍの鉄製の芯部材１０の表面
に、１００部のポリアミノアミド樹脂、３５部の芳香族
ジアミン、６０部のＳｉＯ₂及び３部の導電性カーボン
を含む弾性材料をキャスティングし、ショアＤ硬度９６
度の下層１１を形成した。さらに、下層１１の表面に、
１００部のポリアミノアミド樹脂、３５部の芳香族ジア
ミン及び３部カーボンフィラーを含む弾性材料をキャス
ティングし、ショアＤ硬度９２度の上層１２を形成し
て、二層構造の弾性ロール３を得た。

【００２０】図３に下層１１の表面粗さと、下層１１と
上層１２との接着力の関係を示す。図３に示すように、
下層１１の表面粗さが粗くなればなるほど接着力が向上
することが判る。すなわち、下層１１の表面粗さと接着
力にはほぼ比例関係があることが判る。なお、上層剥離
が起こらない範囲については、楕円で囲っている。しか
しながら、下層表面粗さを所定値以上大きくしすぎる
と、上層１２が薄層、すなわち上述したように厚み０．
５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内に設定されていれば、カレ
ンダー処理での高ニップ力の影響で下層１１の凹凸が、
上層１２の表面に現れ、処理されたテープに転写される
ことが確認されている。この凹凸がテープに転写される
と、テープの磁性層が粗くなり、テープ出力低下等の弊
害が生じるので、上限を所定値に設定し凹凸の影響を抑
制する必要がある。

【００２１】そこで、表1に基づいて、本発明の下層粗
さの適正値について検討する。なお、表１は、下層の表
面粗さを実施例１〜７及び比較例１〜８で各々変えて、
その各々の場合において、カレンダー圧力を４００ｋｇ
／ｃｍ若しくは５００ｋｇ／ｃｍ加えたときに生じる上
層剥離の有無及びカレンダー処理後の磁性層粗さについ
ての関係を示している。

【００２２】

【表１】

【００２３】表1に示すように、下層表面粗さがＲａ＝
４．５μｍ未満であるＲａ＝４．２μｍ以下（比較例１
〜６）のときは、上層剥離が何れの場合も起こることが
判明した。それに対して、下層表面粗さがＲａ＝４．５
μｍ以上であるＲａ＝４．５６μｍ以上（実施例１〜７
及び比較例７，８）のときは、上層剥離が起こらないこ
とが判明した。しかしながら、下層表面粗さがＲａ＝３
０μｍを越えるＲａ＝３２．６７μｍ，４５．７５μｍ
（比較例７，８）のときは、下層の凹凸が、上層の表面
に現れ、カレンダー処理されたテープに転写されて、カ
レンダー処理後の磁性層粗さが実施例１〜７（Ｒａ＝３
ｎｍ若しくは４ｎｍ）に比べて粗いＲａ＝５ｎｍ以上と
なっていることが判る。以上のことから考察すると、剥
離防止効果を奏することができるようにするとともに下
層の凹凸の影響を抑制するには、下層１１側の表面粗さ
が、４．５μｍ≦Ｒａ≦３０μｍの範囲内であれよいこ
とが判る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、上層の厚さが
０．５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内であり、かつ、下層の
表面粗さ（Ｒａ）が４．５μｍ≦Ｒａ≦３０μｍの範囲
であるので、上層剥離防止効果及びテープ出力低下防止
効果が得られ、カレンダー処理用弾性ロールの本来の機
能を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造
装置のカレンダー処理部の正面図である。

【図２】（ａ）は、カレンダー処理用弾性ロールの縦断
面図であり、（ｂ）は当該カレンダー処理用弾性ロール
の横断面図である。

【図３】下層表面粗さと接着力の関係を表すグラフであ
る。

【符号の説明】

１カレンダー処理部２金属ロール３弾性ロール４磁性層５非磁性支持体６懸架ロール１０芯部材１１下層１２上層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 9:00 31:32 Ｆターム(参考） 4F209 AE04 AG01 AG05 AH38 AJ03 AJ09 PA03 PB02 PC03 PC05 PQ01 5D006 EA04 FA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体の製造に使用される２層構
造からなるカレンダー処理用弾性ロールにおいて、上層の厚さが０．５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内であり、
かつ、下層の表面粗さ（Ｒａ）が４．５μｍ≦Ｒａ≦３
０μｍの範囲であることを特徴とするカレンダー処理用
弾性ロール。