JPH038471A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続的に走行する非磁性支持体上に複数の有
機溶剤系の磁性層を同時に重層塗布する塗布方法に関す
るものである。

（従来技術） 近年、磁気記録媒体の高密度化や薄層化が進み、それに
伴って従来非磁性支持体上に塗布される磁性層は単層で
あったものが、多層化に移行しつつある。

これは、多層の磁性層を有する磁気記録媒体は、単層の
磁性層を有する磁気記録媒体と比較すると磁気データ保
存容量の増加等の磁気記録特性を大幅に向上させること
ができるためであり、層構成としては、２層〜数層と、
多層化が必要となってきている。

一方、上記多層化を達成するためには例えば特公昭５４
−４３３６２号、同５８−４３８１６号、特開昭５１−
１１９２０４号、同５２−５１９０８号及び同５３−１
６６０４号公報等に開示されている様に、前記支持体上
に一層ずつ前記塗布液を塗布・乾燥することにより多層
の前記塗布層を形成する方法が従来行われていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この方法では、塗布、乾燥等の工程を繰
り返すため生産性が悪く、又、装置（設備）も大型化し
設備費も高くなる。又、前記塗布層の眉間の内部界面に
おいて磁気記録要素の不整が生じる場合もあり、好まし
くないテープ変調ノイズ等が発生し易かった。

従って一回の塗布・乾燥工程で多層の塗布層を形成させ
る方法が望まれていた。しかしながら、複数の磁性層を
同時に重層塗布する方法として例えば特開昭６２−２１
２９３３号及び同６２−１２４６３１号公報等に開示さ
れている塗布方法では、有機溶剤系の非磁性塗布液と磁
性塗布液、もしくは磁性塗布液同士を同時に重Ｎ塗布し
た場合、順次塗布・乾燥工程を繰り返す方法に比べて低
速塗布でも色むらや縦すじが発生し易くなり、電磁変換
特性或いは外観上からも品質の低下が目立つようになり
、前記塗布液の液処方による組み合わせによっては、上
層の塗布液が均一に塗布できず二層が形成されなかった
り、上層の塗布液が下層の塗布液上に全く塗布できない
といった問題があった。この現象は塗布液量が少なくな
る程（薄層塗布になる程）、或いは前記塗布液の塗布速
度が速（なる程顕著に生じた。更に、ある程度の厚さの
塗布厚みでは塗布できても、テープ表面の表面性が悪く
なり、例えばビデオテープ等に使用した際には、ビデオ
特性のノイズが高くなるといった問題が生じた。

一方多層の塗布方法として、写真感光材料の生産工程に
おいても、磁気記録媒体の場合同様の色むらや縦ずじが
生じている。そして、この問題の発生原因の一つには、
各法の粘度が相違することによる液層間の界面の乱れ等
による現象と推定されており、写真感光材料においては
、重層する塗布液の粘度を互いに近づけることによって
粘度相違による製造上の問題を解決していた。すなわち
、前記写真感光材料の如きニュートン流体においては、
その物性は静止粘度（処方により容易に決定出来る）に
より大きく左右されるので、静止粘度を合わせるように
塗布液を処方することで解決することが出来た。

しかしながら、磁気記録媒体の磁性塗布液は、非ニユー
トン流体であり、粘度が一定でなく種々の条件によって
変化するものであるために、そのコントロールは極めて
困難であり、どの程度の調整を行えば上述の問題を解決
できるのかは殆ど経験的な領域であった。このような状
況下においては、従来以上に安定した品質で且つさらに
高い生産性を得ることは極めて難しかった。

本発明の目的は上記した多Ｎ塗布方法における問題点を
解決すべく、多層同時塗布にておいて色むらや縦すじ等
の発生がなく、磁気記録特性の良好な磁気記録媒体を安
定して製造することができる塗布方法を提供することに
ある。

そこで、本発明者らは鋭意研究開発した結果、各スリッ
ト内や液たまり内などにおける塗布液の粘度に係わる値
が薄層の塗膜形成に大きな影響を及ぼすことを見出し、
これについて更に研究を重ねた結果、本発明を成し得た
ものである。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明の上記目的は、連続的に走行する非磁
性支持体上に複数の有機溶剤系の塗布層をエクストルー
ジョン型の塗布ヘッドを用いて同時に重層塗布する磁気
記録媒体の塗布方法において、前記塗布層の少なくとも
隣合うもの同士の粘度差を、前記塗布ヘッドのスリット
内にて５０ｃｐ以下にして塗布することを特徴とする塗
布方法および、更に前記塗布ヘッドの液だまり内にて粘
度差を５００ｃｐ以下にして塗布することを特徴とする
塗布方法により達成される。

前記各塗布液の粘度の設定は、ロトビスコ粘度計を用い
て容易に測定することが出来、任意の剪断速度における
各塗布液の固有の粘度曲線を求めることができる。

一方、前記塗布ヘッドのスリット内における剪断速度Ｔ
の平均Ｔ３は、スリットクリアランスをｄ、スリット幅
をＷ、スリット内流量（塗布量）をＱとしたときに、式
； ることができる。また、塗布エツジ上の剪断速度Ｔ、も
、支持体走行速度をＶとすると、式；更に、ポケット内
の剪断速度ｒ２は塗布液のポケット流入時の状態で代表
することができ、塗布液のポケットへの流入量をＱｉ、
ポケット径をＤとすると、式； ％式％（３） により近似的に求めることができる。

前記各式（１）、（２）から同時塗布しようとする塗布
液の粘度差を小さく出来るスリットクリアランスｄを概
ね推定することが出来る。従って、塗布しようとする例
えば二種類の塗布液を同じグラフ上に描き出したときに
、粘度差が小さい領域を広くとることが出来、粘度差が
一定範囲以内における所望の塗布を行うことが出来る。

そして、前記粘度差は、鋭意研究の結果、先ずスリット
内粘度差を５０ｃｐ以内にすることにより、エツジ上の
塗布液の粘度差１０ｃｐ以内の条件を作り出せる結果、
塗布時に互いに接する塗布液の界面における液の挙動の
安定化を図ることができて良好な塗布ができるものと考
察される。このように良好な塗布を可能にする設定範囲
の目安を明確にしたことにより、常に安定した塗布状態
を保障することができる。なお、このスリット内粘度差
設定条件が塗布条件の支配的条件である多層塗布は各層
の厚みがほぼ同程度のときである。

各塗布層の厚みが大きく異なる場合、例えば、高密度記
録化をさらに高めるため、又はコストダウンのためには
、最上層、（塗布時は下流側）を薄くする必然性が要求
される塗布においては、さらに塗布ヘッドの液だまり内
にて隣合う塗布液の粘度差を５００ｃｐ以下になるよう
にすることにより、極めて安定した良好な塗布を行うこ
とができる。

前記液だまり内での粘度差が塗布条件として大きな要因
になる理由は、隣接する層を形成する塗布液の受けた剪
断履歴の差によって液物性に差が生じ、層界面の液挙動
に何らかの影響を与えるものと推定される。特に、各層
の塗布厚みが大きく相違する塗布の場合には、−ｉにス
リットクリアランスが異なりこれに伴ってポケット径の
大きさをも変えることが行われるため、支持体上に塗布
されるまでの塗布液の剪断履歴が塗布時の液挙動に係わ
る物性の支配的要素として他の条件に比べて相対的に大
きくなってくるものと思われる。

これらの推定に基づき考察・実験を重ねた結果、前述の
剪断履歴による液物性の変化はスリットに流入する際の
剪断に大きく左右されることが明らかになった。すなわ
ち、剪断履歴はスリット直前の所における液の状態によ
り代表できるものである。このように、スリット直前の
所に位置する液だまり（ポケット）内における粘度差に
着目して研究した結果、液だまり内における隣接する塗
布液の粘度差を５００ｃｐ以下に設定することにより、
実質的な剪断履歴の差を小さくすることができるので、
剪断履歴の差による液物性を近づけることができ、塗布
時に互いに接する塗布液の界面における液の挙動の安定
化を図ることができて極めて良好な塗布ができるものと
考察される。

本発明は多重塗布層の各膜厚が略同じ場合にはスリット
内の粘度差の調整を主に行い、各膜厚が太き（異なる場
合にはスリット内並びに液だまり内の粘度差の調整を行
う。このように塗布ヘッド目安を明確にしたことにより
、所望とする塗布の目的別に隣合う眉間の液物性を互い
に近づくように極めて的確な調整が出来、液界面（Ｎ界
面）の液挙動の安定を確実に保つことが出来ることから
、塗布液の粘度設定等の条件設定が従来のように経験的
領域ではなく的確にでき、しかも重なり合う層の厚み差
が殆ど無いものから、塗布厚みの差が大きい場合におい
ても塗布条件を好条件にすることができ、色むらや縦す
じ等がなく、従来では成し得なかった塗布速度の向上も
容易に達成することができ、表面性が良い磁気記録特性
の良好な多Ｊｉ（３層以上も含む）の磁気記録媒体を安
定して供給することができる。

粘度の調整方法は、主に、液処方を変える、液温を変え
る、剪断速度を変えることにより行うことが出来る。前
記液処方を変える方法は、例えば塗布液（磁性分散液）
の溶剤量を変えることによって、前記粘度曲線をほぼ平
行移動させたような粘度特性を示す塗布液を作り出すこ
とが出来、又、バインダ量を変化させた場合には傾斜特
性の違う粘度曲線を示す塗布液にすることが出来る。前
記液温の調節による粘度調整は、液組成を変える必要が
ない。前記剪断速度を変える方法は、本発明の実施に当
たって調整がきわめて容易かつ効果的である。すなわち
、塗布ヘッドのスリット間隔、液流量を変えることによ
りスリット内剪断速度を変えることが出来、また、塗布
厚み、塗布速度（支持体走行速度）の調整にてエツジ上
の剪断速度を所望に保ことかできるだけでなく、特に、
ポケット内に溜められている塗布液の一部を強制的に引
き抜くようにすれば、この引き抜く量の調整により、ポ
ケット径ならびに液組成を変更しなくともポケット内に
おける剪断速度を変化させて粘度調整をすることができ
る。

なお、スリット間隔を変更する方法には、例えば、前記
塗布ヘッドの先端部、即ち塗布液が支持体に付着する際
に直接関与する最小限の先端部分を他のヘッド部分とは
別体にして、着脱自在に構成し、この先端部分をセラミ
ック或いは超硬合金にて形成することにより、良好な塗
布の実現が可能であると共に廉価で且つスリット間隔を
変更する作業性をよくすることも出来る。

（発明の効果） 本発明の磁気記録媒体の塗布方法は、エクストルージョ
ン型の塗布ヘッドを用いて同時に重層塗布する磁気記録
媒体の塗布方法において、塗布層の少なくとも隣合うも
の同士の粘度差を、前記塗布ヘッドのスリ・ソト内にて
５０ｃｐ以下にすることにより、良好な塗布条件の設定
が明確にされ常に的確な塗布条件に保つことが可能にな
り、エツジ上の塗布液の粘度差を小さくでき塗布時の液
挙動が安定するので、塗布液層間の混じり合いもなく色
むらや縦すじのない良好な塗布を安定して行うことがで
きる。

又、本発明によれば各塗布層の厚みが大きく相違する場
合にはスリット内の粘度条件以外に液だまり内における
粘度差を５００ｃｐ以下にすることにより、隣接する塗
布液の実質的な剪断履歴の差を小さくすることができる
ので、隣合う層の剪断履歴の差により生じる液物性を近
づけることができ、塗布時に接する塗布液の界面におけ
る液の挙動の安定化を図ることができ、特に、塗布層を
薄層化するべくスリット間隔を小さくしたような場合に
おいても、従来のように経験的領域ではなく粘度設定を
的確にでき、塗布条件を好条件にすることが出来、色む
らや縦すじ等もなく表面性が良く塗布速度の高速化をも
向上でき磁気記録特性の良好な多層の磁気記録媒体を効
率良く製造することができる。

以下、実施例により本発明の効果を明確にすることがで
きる。

（実施例−１） 以下、本発明の一実施例により詳細に説明する。

塗布液 以下に示す組成成分の磁性塗布液を調整し、塗布液を作
製した。

（組成） Ｃｏ　−ｒ　　Ｆｅ２０ｉ　　（Ｈｃ５５００ｅ）　　
　　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 ポリウレタン樹脂 「ニラポラン−２３０ｂ （日本ポリウレタン■製） ポリイソシアネート 「コロネートし」 （日本ポリウレタン■製） カーボンブラック （平均粒径２０μｍ） ステアリン酸 ステアリン酸ブチル 溶媒 ・メチルエチルケトン ・酢酸ブチル Ｘ重量部 ８重量部 ８重量部 １２重量部 １重量部 １重量部 ７重量部 ７重量部 前記ビニルアルコール共重合体、メチルエチルケトン、
酢酸ブチルを第１表の組成として５つ（Ａ、　　Ｂ、　
　Ｃ，Ｄ、　Ｅ）の塗布液を作製した。なお、この場合
は酢酸ブチルを一定とした。

第１表 上記のようにして調合した各塗布液の粘度をロトビスコ
粘度計にて測定し、剪断速度と粘度との関係を示す前記
各塗布液Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ液特有の粘度曲線を
作成する。そして、厚さ１５μのポリエチレンテレフタ
レートの支持体上に、前記塗布液Ａを下層として前記塗
布液Ｂ、　Ｃ，飢　Ｅの上層の組み合わせよりなる重層
塗布液を行い、サンプルＮＯ，１〜Ｎ００４を試作した
。

なお、塗布ヘッドは第１図に示すエクストルージョン型
の塗布ヘッド１　（ポケットから塗布液の一部を引き抜
く型式のヘッドではない）で、支持体Ｗの走行方向の上
流側のドクターエツジ２の曲率半径Ｒ１及び下流側のド
クターエツジ３の曲率半径Ｒ２は共に６ｍｍ、　　スリ
ットクリアランスｄ、、ｄ、はともに０．５ｍｍに構成
さたものを用いた。

塗布条件は塗布速度Ｖ　　：３００ｍ／分、塗布部張カ
ニ　１０ｋｇ１５００ｍｍ幅、塗布幅Ｗ　：　５００ｍ
ｍ、各層の塗布量Ｑ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ　（２０ｃ
ｃ／ｍ２に相当し、厚さ約４μｍ）とした。

そして、製造された前記各サンプルＮｏ、　　１〜４の
塗布が、良好に重Ｎ塗布されたかを目視により調べた。

その結果を第２表〜第５表に示す。尚、スリット内の剪
断速度γは１，２００　、エツジ上の剪断速度は１２５
．０００となり、各サンプルの粘度差を求めることがで
きる。

（サンプルＮＯ，１）　　　　第２表 （第３図参照） （第５図参照） （サンプルＮＯ，２） （第４図参照） 第３表 （サンプルＮＯ，４） （第６図参照） 第５表 （サンプルＮＯ，３） 第４表 （実施例−２） 実施例−１における塗布液を用いて塗布ヘッドのスリッ
トクリアランスを変化させ、その他は実施例−１と同条
件とした。第６表〜第９表に示す様な結果を得た。

第６表は、下層を形成するスリットクリアランスｄ１を
０．５ｍｍとし、上層を形成するスリットクリアランス
ｃｔｚを１．０關に構成さたものを用いた。尚、スリッ
ト内の剪断速度γはＡ液が１，２００、Ｂ液が３００で
あり、エツジ上の剪断速度は共に１２５．０００となり
、第７図を参照する。

（サンプルＮＯ，５）　　　　第６表 （第７図参照） た、尚、スリット内の剪断速度ＴはＡ液が１　、２００
、Ｂ液が６１０であり、エツジ上の剪断速度は共に１２
５．０００となり、第７図を参照する。

（サンプルＮＯ，７）　　　　第８表 （第７図参照） 第９表は、下層（Ａ液）を形成するスリットクリアラン
スｄ１を１．０關とし、上層（Ｅ液）を形成するスリッ
トクリアリアランスｄ２を０．５ｍｍに構成さたものを
用いた。尚、スリット内の剪断速度γはＡ液が３００、
Ｅ液が１，２００であり、エツジ上の剪断速度は共に１
２５，０００となり、第８図を参照する。

第７表は、下層を形成するスリットクリアランスｄ、を
０，５ｍｍとし、上層を形成するスリットクリアランス
ｄ２を　０．８　ｍｍに構成さたものを用いた。尚、ス
リット内の剪断速度γはＡ液が１　、２００、Ｂ液が４
７０であり、エツジ上の剪断速度は共に１２５．０００
となり、第７図を参照する。

、（サンプルＮＯ，６）　　　　第７表（第７図参照） 第８表は、下層を形成するスリットクリアランスｄ１を
０．５ｒａｔａとし、上層を形成するスリットクリアラ
ンスｄ２を０．７ｍｍに構成さたものを用い（サンプル
ＮＯ，８）　　　　第９表 （第８図参照） 上記各表から明らかなように、スリット内の粘度差を５
０ｃｐ以内に調整することにより、極めて良好な多層同
時塗布が確実に出来るようになった。

なお、各表における評価は、Ｏ印は色むらや縦すじが無
く極めて良好な塗布状態、Δ印は実用に供することはで
きるがやや難がある塗布状態、Ｘ印は色むらや縦すじが
多く実用的には問題がある塗布状態をそれぞれ示すもの
である。

（実施例−３） 実施例−１において示した液組成において、前記ビニル
アルコール共重合体、メチルエチルケトン、酢酸ブチル
を実施例−１における第１０表のＮ■成として４つ（Ｆ
、　Ｇ、　　Ｈ，Ｉ）の塗布液を作製して用いた。

第１０表 なお、この場合は酢酸ブチルを一定とした。

上記のようにして調合した各塗布液の粘度をロトビスコ
粘度計にて測定し、剪断速度と粘度との関係を示す前記
各塗布液Ｆ、　Ｇ、　Ｈ，Ｉ液特有の粘度曲線を作成す
る。そして、厚さ１５μのポリエチレンテレフタレート
の支持体上に、前記塗布液Ｆを下層として前記塗布液Ｇ
、　　Ｈ，Ｉの上層の組み合わせよりなる重層塗布液を
行い、サンプルＮ０゜９〜Ｎ０．１８を試作した。

なお、塗布ヘッドは第１図及び第２図に示すエクストル
ージョン型の塗布ヘッド１（ポケットから塗布液の一部
を引き抜く型式のヘッド）で、支持体Ｗの走行方向の上
流側のドクターエツジ２の曲率半径Ｒ，及び下流側のド
クターエツジ３の曲率半径Ｒ２は共に６ｍｍに構成さた
もので、その他のヘッド構成及び条件は； 本ポケット径・・・Φ１５＋ｗ又はΦ８開本スリット間
隔＝０．４ｍｍ　　又は０．１５ｍｍ本塗布幅　　・・
・５００順 ＊塗布速度　・・・３００ｍ／分 本塗布量　　・・・２０ＣＣ／ｍ２又は５（（７ｍ”　
、２．５ｃｃ／ｌ１１２（なお、塗布量と膜厚との関係
は５ｃｃ／ｍ”の塗”布置でほぼ１μｍの厚みであった
。）本引抜量　　・・・３００ｃｃ／分または９００ｃ
ｃ／分そして、製造されたサンプルの塗布が良好が否か
を目視により調べた。その結果を第１０表〜第２３表に
示す。なお、第９図に剪断速度と粘度との関係を表す粘
度特性曲線を示す。なお、本実施例に用いた塗布ヘッド
は第１図及び第２＠に示すように上下二層塗布用のもの
で、下層を形成するための下層側ポケット６及び該ポケ
ット６につながった下層側スリット４と、上層側ポケッ
ト７及び該ポケット７につながった上層側スリット５と
が併設された構造であり、第２図に示すように一方端か
ら前記両ポケット６．７に供給した塗布液を前記スリッ
ト４．５を介して所定量を吐出すると共に、他端側から
ポケット内の一部の液を強制的に引き抜くように構成さ
れている。

サンプルＮＯ，９，１０，１１は同じ塗布ヘッドを用い
て上層厚みを薄べしていく例を示す。このサンプル（Ｎ
Ｏ，９とＮｏ、　１０）からも判るように、塗布層間の
厚みの差が大きくなると、ポケット内粘度差の影響が塗
布面性に大きく現れてくる。サンプルＮ００１２、１３
はスリットを狭め、スリット内度差を５０ｃｐ以下にし
ているがそれほど良い結果が得られない。

そこで更にサンプルＮｏ、　１４．１５のようにポケッ
ト径を変え、ポケット内の粘度差を５００ｃｐ以下にす
ると良好な条件が得られている。サンプルＮＯ，１６１
７はポケットを変えずに液物性を変えて良好な条件を得
た例である。サンプルＮＧ、１８は引抜量を増加させる
ことでポケット内の流速を変え、粘度を合わせができる
ことをしめしており、良好な条件を得た例である。

サンプルＮＯ，１９はサンプルＮＯ，１５にて用いた塗
布ヘッドと同じものを使用し、塗布液としては下層にＧ
液を使用し上層にＦ液を使用した。この結果、スリット
内の粘度差が大きいためにサンプルＮＯ，１５の場合の
ように良好な結果を得る出来なかった。

サンプルＮＯ，２０はサンプルＮＯ，１６にて用いた塗
布ヘッドと同じものを使用し、塗布液には下層にＧ液、
上層にＨ液を使用した。この結果、スリ・ント内の粘度
差が僅かに大きいためにサンプルＮ０１１６の場合のよ
うに極めて良好な結果を得ることが出来なかったものの
、まずまずの結果を得ることができた。

サンプルＮＯ，２１はサンプルＮＯ，１７にて用いた塗
布ヘッドと同じものを使用し、塗布液としては下層に！
液、上層にＦ液を使用した。この結果、スリット内の粘
度差が僅かに大きいためにサンプルＮＯ，１７の場合の
ように良好な結果を得る出来なかったが、まずまずの結
果を得ることができた。

サンプルＮＯ，２２はサンプルＮＯ，１８にて用いた塗
布ヘッドと同じものを使用し、又、引抜量を増加させる
ことでポケット内の流速を変えた。塗布液としては下層
にＧ液を使用し上層にＦ液を使用した。しかし、スリッ
ト内粘度差が大きいためにサンプルＮＯ，１７の場合の
ように良好な結果を得ることが出来なかった。

上記各表並びに第１０図（斜線にて示す領域が塗布良好
）から明らかなように、ポケット内の粘度差を５００ｃ
ｐ以内に調整することにより、上層の膜厚が仮想の膜厚
の数分の１で上下層の厚み差が非常に大きくても極めて
良好な多層同時塗布が確実に出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の塗布方法の実施例に用いた塗布ヘッ
ドの概略断面図、第２図は本発明の塗布方法の実施例に
用いた塗布ヘッドの概略斜視図、第３図〜第９図は本発
明の実施例にて用いた塗布液の粘度特性曲線を示すグラ
フ、第１０図は本発明の実施例における粘度差による評
価を示す図である。 （図中符号） １・　・　・塗布ヘッド、 ２・・・上流側のドクターエツジ、 ３・・・下流側のドクターエツジ、 ４・・・下層側スリット、 ５・・・上層側スリット、 １　　図 ６・・・下層側スリット、 ７・・・上層側ポケット、 Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ、　　Ｅ、　　Ｆ。 液、 Ｗ・・・支持体。 Ｇ。 ・塗布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続的に走行する非磁性支持体上に複数の有機溶
   剤系の塗布層をエクストルージョン型の塗布ヘッドを用
   いて同時に重層塗布する磁気記録媒体の塗布方法におい
   て、前記塗布層の少なくとも隣合うもの同士の粘度差を
   、前記塗布ヘッドのスリット内にて５０ｃｐ以下にして
   塗布することを特徴とする塗布方法。
2. （２）前記塗布ヘッドの液だまり内にて粘度差を５００
   ｃｐ以下にして塗布することを特徴とする請求項１に記
   載の塗布方法。