JP2627212B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録媒体の潤滑剤の塗布工程及び表面
平滑化工程を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は、塩化ビニル、ポリカーボネート、AB
S樹脂、ポリエチレンテレフタレート、セルローストリ
アセテート、紙、合成紙、布、金属等から成る非磁性支
持体（以下単に支持体ということもある。）上に磁性粉
から成る磁性層を塗設し乾燥させた後に、該磁性層の表
面の艶出し、平滑化、充填密度の向上、あるいは厚味の
均一化等の表面平滑化工程いわゆるカレンダー処理を経
て製造される。まず供給ロール１から引出された支持体
２は、磁性液塗布装置３により磁性塗布液10を塗布され
磁性層を形成された後必要に応じて配向が施され、乾燥
器４に導入して乾燥される。次に、乾燥された磁性層付
きの支持体２は複数のカレンダーロール４と引出しロー
ル５の組合せからなるカレンダー装置１に導びかれ、こ
こでカレンダー処理された後に巻取ロール11に巻取られ
る。

カレンダー装置１は磁性層を塗設された支持体８を複
数のカレンダーロール４により80〜500kg/cm好ましくは
100〜300kg/cmのカレンダー圧力で加圧すると共に、カ
レンダーロール４の内部に設けた誘導発熱または温水加
熱等の加熱手段により約60〜100℃の温度で加熱するこ
とによって磁性層を軟化させて磁性層表面の平滑化処理
を行なっている。

カレンダー速度が100m/mm程度であれば問題無く製造
することが可能であったが、必要速度を早くすると、磁
性記録媒体の再生信号の瞬間的な低下や欠落などが増加
することが判った。このような現象は、磁性塗料を塗設
していない可撓性支持体面とカレンダーロールの摩耗に
より生じたベースフィルムの粉末状の削れが、磁気記録
媒体の表面に転移したり、カレンダーロールに付着した
粉末状の削れがカレンダー処理時に磁性体表面に小さな
凹凸を形成することにより起こることが判明した。

カレンダーロールの摩擦抵抗を小さくする方法とし
て、例えば外周面に潤滑剤を含有した高分子材料からな
るカレンダーロール特開昭63−115912号や、特開昭56−
165929号などの方法が提示されていた。

しかしながら、カレンダーの処理速度が高くなるに従
い潤滑剤を含有する高分子材料からなるカレンダーロー
ルの方法でも削れを充分に防ぐことができなくなり、さ
らに、金属ロールを用いるカレンダー装置においてはこ
の方法を適用することができない問題があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記カレンダー処理における課題を
解決し、カレンダーロールと可撓性支持体の磁性塗料の
塗設されていない面との摩耗によって生ずる粉末状の削
れを抑制し、カレンダー処理に起因する再生信号の瞬間
的な低下や欠落などの発生を無くす方法を提供すること
にある。

（発明の構成） すなわち本発明の目的は 非磁性支持体の一方の面に磁性分散液を塗設して磁性
層を設け、次いで前記非磁性支持体の他方の面に潤滑剤
を塗布し、その後カレンダー処理を行なうことを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法によって達成できる。

又本発明の上記目的は、前記カレンダー処理が、前記
磁性層を形成した後一度巻取り、その後カレンダー処理
をすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によっ
て達成できる。又、本発明の上記目的は、前記カレンダ
ー処理が、前記磁性層を形成した後、引き続いてカレン
ダー処理をすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法によって達成できる。

すなわち本発明はカレンダー処理前に潤滑剤を塗布す
ることによって、カレンダースピードを向上させても支
持体とカレンダーロールが接触して削れ粉が発生するこ
とが顕著に改良されたものである。従来走行性をあげる
ために磁性層や、バック層に潤滑剤を用いることはあっ
たが、カレンダー処理をする前に必要な潤滑剤を設ける
ことは検討されておらず、前述の如き技術的課題も知ら
れていなかった。

この支持体とカレンダーロールの摩耗により支持体が
削られる事は既に説明済みであるが、一般的に次の２点
が現象的に明らかとなった。

カレンダースピードが速くなると削れ粉が多く発生す
る。

支持体に含まれるフィラーの種類・支持体の製造方法
により削れ粉の量は多きな差が見られる。削れ粉を分析
してみると、ほとんどが支持体のフィラー又はフィラー
を含むものであり、フィラーを使用しない事が解決の手
段になる。一方、VTR用の磁気テープ等の磁気記録媒体
に適用されるベースフィルムは、磁気記録媒体が磁気記
録再生装置にかけられて走行する際に、記録再生装置の
ガイドポール等の接触部における接触抵抗を軽減し、テ
ープ走行の安定化を図るように非磁性面側の支持体表面
に極僅かな凹凸を付けるためにフィラーが添加されてい
る。従ってフィラーを支持体から除くことは磁気記録媒
体の走行安定性に問題が生ずることはもちろんである
が、製造工程でのウェブの巻取りも制約を受け、生産上
の大きい問題にもなる。〜の制約の中で、生産性を
上げるため、カレンダースピードを上げることは磁気記
録媒体の製造上、長年の夢であった。

この問題の解決は、カレンダー処理をする前にあらか
じめ支持体の磁性塗料を塗設していない面に炭化水素系
潤滑剤、脂肪酸系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、シリコーン
系潤滑剤の１種を塗布して乾燥した被膜を形成した後で
カレンダー処理をすることを特徴とする方法で達成され
る。

カレンダー処理の条件としては、以下の如くであるカ
レンダーロールの材質としては、ポリアミド、エポキ
シ、ナイロン樹脂、金属などが用いられる。カレンダー
ロールは３段〜11段のメタルロール−メタルロール又は
メタルロール−弾性ロールの組合せが用いられるカレン
ダーの上・下のメタルロールの温度は80℃以上で、特に
好ましくは100℃以上である。カレンダーロールの縁厚
は250kg/cm以上、更に好ましくは300kg/cm以上で行なう
のが好ましい。カレンダーロールのスピードは50〜300m
/分で行なうことができる。

の条件で使用される。

又潤滑剤の塗布方法としては通常の磁性層の塗布方式
が利用できるがエアドクターコート、ブレードコート、
リバースロールコート、グラビアコートなど各種の方式
が用いられる。

脂肪酸系潤滑剤としては、特公昭44−18221号に記載
されているようなステアリン酸、オレイン酸、パルミチ
ン酸などや、特開昭58−80132号に記載されているよう
なm.p20℃以下、炭素数12以上の分枝脂肪酸など種々の
脂肪酸が用いられる。フッ素系潤滑剤としては特開昭59
−8139号に記載されているようなフッ素アルコール、特
開昭61−292222号に記載されているようなパーフルオロ
スルホンアミドカルボン酸、又はパーフルオロスルホン
アミド四級塩化合物など、又はポリ三弗化塩化エチレン
なども用いられる、シリコーン系潤滑剤としては特開昭
53−24806号や特開昭54−40609号に記載されているよう
な両末端脂肪酸変性シリコーンや特開昭61−94233号に
記載されているような低分子量、又は高分子量の変性シ
リコーンや両末端のみならず、中央部にも脂肪酸変性し
たシリコーンオイルなどが用いられる。

以下、本発明に係わる装置の実施態様を図面を用いて
説明する。第１図は本発明を適用した磁気記録媒体の製
造設備の概略構成図である。

塗布された支持体２は送出しローラー１から供給され
潤滑剤アプリケーター３で、ウェブの全巾に潤滑剤が適
量塗布される。潤滑剤が塗布された前記支持体２は乾燥
ゾーン４に送られ、乾燥した後カレンダー処理部５に入
る。カレンダー処理を終わった支持体は巻取ローラー６
で巻き取られる。これはオフライン、すなわち一度巻き
取った後で、更に処理をする磁気記録媒体の製造方法を
示したものである。

第２図は磁性液の塗布とカレンダー表面処理を一貫し
て行う、いわゆるインラインによる磁気記録媒体の製造
工程における適用図である。送出しローラー１より送出
された支持体２は磁性液アプリケーターにより磁性液が
塗布される。磁性液を乾燥ゾーン４で乾燥した後に潤滑
剤アプリケーター５で必要量の潤滑剤が塗布される。

潤滑剤塗布液としては、例えば脂肪酸系潤滑剤である
ステアリン酸ブチルのメチルエチルケトン−トルエン混
合溶液、フッ素潤滑剤のメチルエチルケトン溶液等を挙
げることができる。また前記潤滑剤溶液はシリコン系潤
滑剤（例えばKF−69信越化学（株）製）を用いることが
できる。

本発明の磁性記録媒体の磁性層には強磁性微粉末が使
用される。

強磁性微粉末としては、γ−Fe₂O₃、Co含有のγ−Fe₂
O₃、Fe₃O₄、Co含有のFe₃O₄、γ−FeO_X、Co含有のγ−Fe
O_X（Ｘ＝1.33〜1.50）、CrO₂、Co−Ni−Ｐ合金、Co−Ni
−Fe−Ｂ合金、Fe−Ni−Zn合金、Ni−Co合金、Co−Ni−
Fe合金など、公知の強磁性微粉末が使用できこれら強磁
性微粉末の粒子サイズは約0.005〜１ミクロンの長さ
で、軸長／軸幅の比は、1/1〜50/1程度である。又、こ
れらの強磁性体微粉末の比表面積は、1m²/g〜70m²/g程
度である。

また強磁性微粉末として、板状六方晶のバリウムフェ
ライトも使用できる。バリウムフェライトの粒子サイズ
は約0.001〜１ミクロンの直径で厚みが直径の1/2〜1/20
である。バリウムフェライトの比重は４〜6g/ccで、比
表面積は1m²/g〜70m²/gである。

本発明において、磁性層には強磁性微粉末と共にバイ
ンダーが使用される。使用されるバインダーとしては従
来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこ
れらの混合物が挙げられる。

熱可塑性樹脂としては軟化温度が150℃以下、平均分
子量が10,000〜300,000、重合度が約50〜2,000程度のも
ので、例えば塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリロニトリ
ル共重合体、アクリル酸エステルアクリロニトリル共重
合体、アクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、ア
クリル酸エステルスチレン共重合体、メタクリル酸エス
テルアクリロニトリル共重合体、メタクリル酸エステル
塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステルスチレ
ン共重合体、ウレタンエラストマー、ナイロン−シリコ
ン系樹脂、ニトロセルロース−ポリアミド樹脂、ポリフ
ッ化ビニル、塩化ビニリデンアクリロニトリル共重合
体、ブタジエンアクリロニトリル共重合体、ポリアミド
樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体（セル
ロースアセテートブチレート、セルロースジアセテー
ト、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネ
ート、ニトロセルロース等）、スチレンブタジエン共重
合体、ポリエステル樹脂、クロロビニルエーテルアクリ
ル酸エステル共重合体、アミノ樹脂、各種の合成ゴム系
の熱可塑性樹脂及びこれらの混合物等が使用される。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては塗布液の状態
では200,000以下の分子量のものであり、磁性量形成用
組成物を塗布し、乾燥させた後、加熱すると、これらの
樹脂が縮合、付加等の反応を生じて分子量が無限大のも
のとなり得る。また、これらの樹脂の中で樹脂が熱分解
するまでの間に硬化または軟化しないものであることが
望ましい。具体的には、例えばフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、硬化型ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン
樹脂、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、反応型アクリル
系樹脂、エポキシポリアミド樹脂、ニトロセルローズメ
ラミン樹脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネー
トプレポリマーの混合物、メタクリル酸塩共重合体とジ
イソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポ
リオールとポリイソシアネートとの混合物、尿素ホルム
アルデヒド樹脂、低分子量グリコール／高分子量ジオー
ル／トリフェニルメタントリイソシアネートの混合物、
ポリアミ樹脂及びこれらの混合物などがある。これらに
はSO₃Na−PO₃H₂、OSO₃K、−OPO₃H₂など置換基が含まれ
ていることが好ましい。

又、必要に応じて、カーボンブラックの如き帯電防止
剤、分散剤、潤滑剤、研磨剤等従来の磁気記録媒体に用
いられる添加剤を加えることができる。

これらの磁性層を設ける支持体の素材としてはポリエ
チレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなど
のごときポリエステル、ポリプロピレンのごときポリオ
レフィン、三酢酸セルローズや二酢酸セルローズのごと
きセルローズ誘導体、ポリ塩化ビニルのごときビニル系
樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリスルホ
ンなどのプラスチックのフィルム、アルミニュウム、銅
などの金属材料、ガラスなどのセラミックスなどがあ
る。これらの支持体はあらかじめコロナ放電処理、プラ
ズマ処理、下塗処理、熱処理、金属蒸着処理、アルカリ
処理などの前処理が施されていてもよい。支持体は種々
所望の形状のものでよい。

分散処理が完了した磁性層形成用塗布液は例えばエア
ードクターコート、ブレードコート、エアナイフコー
ト、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコー
ト、トランスファロールコート、グラビアコート、キス
コート、キャストコート、スプレーコートなどの各種塗
布方法により支持体上に塗布される。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、カレンダー表面処理を行う前
に潤滑剤の乾燥した被膜が形成されているので、支持体
とカレンダーロールの摩擦抵抗が従来より小さくなり、
支持体とカレンダーロールの摩耗を抑制して削れ粉の発
生が効果的に防止され、ドロップアウトを低減すること
ができる。又、前記被膜は潤滑性が高いので、非駆動の
パスロール、仮に駆動されていても追従性の良くないロ
ールと支持体との削れ粉の発生を抑制し、極めて良好な
ハンドリングをも実現することができる。

（実施例） 次に、実施例によって本発明の新規な効果を一層明瞭
にする。

実施例１ 組成 ・Co−γ−Fe₂O₃（Hc:8000e） 100 重量部 ・塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール共重合体 15 重量部 ・ポリウレタン（分子量５万） 10 重量部 ・ステアリン酸 ２ 重量部 ・ジメチルポリシロキサン 0.2重量部 ・カーボンブラック（粒子サイズ0.01μｍ）10 重量部 ・アルミナ 20 重量部 ・ポリイソシアネート ６ 重量部 ・酢酸ブチル 200 重量部 ・メチルエチルケトン 50 重量部 上記磁性塗料組成物をボールミルで均一になるまで混
練分散し磁性塗料を調整した。得られた磁性塗料の粘度
を調整した後、磁性層の厚さが3.0μｍになるように、
厚さ10μｍのポリエチレンフタレート支持体の表面にリ
バースロールを用いて塗布した。配向、乾燥後巻き取っ
た。

巻き取ったバルクロールのオフラインカレンダー表面
処理に先立って、第１図に示す装置を用いて支持体の反
対側の面にステアリング酸ブチル（メチルエチルケトン
溶液）を 塗布量:8×10^-4mg/m²（乾燥後重量） 塗布量:8×10^-3mg/m²（ 〃 ）， 塗布量:8×10^-2mg/m²（ 〃 ）， 塗布量:8×10^-1mg/m²（ 〃 ）， 塗布量:8×10^-0mg/m²（ 〃 ）と なるように塗布量を変えて塗布した。

実施例２ カレンダー表面処理に先立って、第１図に示す装置を
用いてステアリン酸ブチルを塗布量１×10^-3mg/m²（乾
燥重量）塗布し、カレンダースピードを変化させて状況
を確認にした。

実施例３ 実施例１の処方で磁性層を設け、その後巻き取らずに
インラインカレンダー表面処理に先立って、第２図に示
す装置を用いて下記の潤滑剤を塗布した。

ステアリン酸ブチル 塗布量 １×10^-3mg/m²（乾燥重量） シリコーンオイル KF−69（信越化学製） 塗布量 １×10^-3mg/m²（乾燥重量） フッ素系潤滑剤メガファック177（大日本インキ
（株）） 塗布量 １×10^-3mg/m²（乾燥重量） 上記各実施例に示した処理を行い、カレンダー表面処
理後のカレンダーロール表面の削れ粉の状況の観察とド
ロップアウトの測定を行った。又、未処理の場合を比較
例としてカレンダー表面処理の削れ粉の状況観察とドロ
ップアウト測定を行った。

得られた結果を第１表（実施例１）、第２表（実施例
２）、第３表（実施例３）に示した。又実施例１の潤滑
剤塗布量とドロップアウトとの関係を第３図に示した。

第１〜第３表及び第３図から明らかな如く、カレンダ
ー処理前に潤滑剤で処理したものは、特定の塗布量、特
定のカレンダースピード、で削れば生じず、優れた磁気
記録媒体が得られることがわかった。また潤滑剤の塗布
量によってD.Oの発生が顕著に影響を受けることもわか
った。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の磁気記録媒体の製造方法の
概略図である。第３図は実施例１における潤滑剤塗布量
とドロップアウトとの関係を示す図である。 １……送出しローラー、２……支持体 ３……磁性液アプリケーター、４……乾燥ゾーン ５……潤滑剤アプリケーター、６……乾燥ゾーン ７……カレンダー、８……巻取ローラー ９……磁性層を設けた支持体

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体の一方の面に磁性分散液を塗
   設して磁性層を設け、次いで前記非磁性支持体の他方の
   面に潤滑剤を塗布し、その後カレンダー処理を行なうこ
   とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】前記カレンダー処理が、前記磁性層を形成
   した後一度巻取り、その後カレンダー処理をすることを
   特徴とする請求項（１）項記載の磁気記録媒体の製造方
   法。
3. 【請求項３】前記カレンダー処理が、前記磁性層を形成
   した後、引き続いてカレンダー処理をすることを特徴と
   する請求項（１）記載の磁気記録媒体の製造方法。