JPH08332445A

JPH08332445A - 潤滑剤塗布方法及び装置

Info

Publication number: JPH08332445A
Application number: JP14282295A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiga; 章志賀; Noriyuki Kitaori; 典之北折; 修 ▲吉▼田; Osamu Yoshida; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Katsumi Sasaki; 克己佐々木; Yuzo Matsuo; 祐三松尾
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【構成】磁気記録媒体のような物体の表面上に潤滑剤
層を塗布形成するための方法及び装置。潤滑剤は必要に
応じて希釈されて凍結されて凍結潤滑剤３となり、物体
１の表面上に圧接され、物体表面と凍結した潤滑剤とは
圧接状態で相対的に移動される。物体１は例えば加熱ロ
ール２上を搬送され、これにより生成される温度差によ
って界面Ｉにおいて潤滑剤は液状化され、物体表面上に
塗布される。凍結潤滑剤３の圧接は、ピストン５のよう
な付勢手段によって行われる。【効果】グラビアコーティングその他の従来の塗工方
法に比して、塗工ムラの少ない潤滑層を形成することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は潤滑剤の塗布方法及び装
置に関し、より詳しくは走行するフィルム等の物体上に
潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成するための方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】潤滑剤の塗布、或いは潤滑剤層の形成に
関しては、従来から多くの技術が知られている。例えば
ダイコーティング、リバースロールコーティング、グラ
ビアコーティング等により潤滑剤を直接的又は間接的に
物体表面上に塗布する技術や、潤滑剤を物体表面上に噴
霧して潤滑剤層を形成する技術等が公知である。これら
の技術は広い応用範囲を有し、種々の技術分野におい
て、摺動面を潤滑する目的で用いられている。

【０００３】例えば磁気記録媒体の分野においては、磁
気ヘッドと磁気テープとの間における摺動特性を向上さ
せるために、磁気テープ表面に潤滑剤層が形成されるの
が一般であるが、上記の如き技術はこうした潤滑剤層の
形成のためにも好適に用いられている。これは例えば、
ダイコータやグラビアコータを用いて脂肪酸系やフッ素
系の潤滑剤を大気中で塗布したり、或いは真空中で超音
波噴霧器を用いて潤滑剤層を形成するといったものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイコ
ータやグラビアコータを用いて大気中で潤滑剤を塗布す
る場合、塗工ムラが生じて膜厚を常時一定に保つことが
困難となったり、大気中に浮遊する塵埃その他の不純物
が塗工工程中に潤滑剤層中に混入してしまうといった不
具合がある。また、真空中で超音波噴霧を行って潤滑剤
層を形成する場合にはこうした欠点は除去可能である
が、真空度を10^-3〜10¹Torr程度に保つために強力な排
気システムが必要とされると共に、得られる潤滑剤層の
膜厚の均一性も未だ改善の余地がある。本発明は、大気
中においても良好に実施可能であり、しかも得られる潤
滑剤層の膜厚ムラの少ない、潤滑剤塗布方法及び装置を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、例えば
磁気記録媒体のような物体の表面上に潤滑剤を塗布する
方法において、潤滑剤を凍結して用いることが提案され
る。凍結した潤滑剤は物体の表面上に圧接され、物体表
面と凍結した潤滑剤とは圧接状態で相対的に移動され
る。圧接個所、即ち物体表面と凍結した潤滑剤との界面
においては、凍結した潤滑剤は液状化される。こうした
液状化は、物体表面と凍結した潤滑剤との温度差によっ
て自然に行うことのできる場合もあるが、一般には物体
を加熱して液状化状態を作り出すことが望ましい。

【０００６】潤滑剤としては、凍結可能であって塗布後
に物体表面に潤滑膜を形成可能なものであれば、どのよ
うなものを用いることもできる。また凍結の温度は、潤
滑剤自体の流動点と、使用される希釈剤の流動点によっ
て制御することができるが、希釈剤の流動点の方が支配
が大きい。例えば磁気記録媒体の分野においては、フッ
素系の潤滑剤を使用することができ、その場合に希釈剤
としてはフッ素系不活性液体（例えば３Ｍ社製フロリナ
ート、ＰＦシリーズ等）等を用いることができる。凍結
された潤滑剤を物体表面上に圧接する程度は、所望とさ
れる膜厚、潤滑剤の濃度、凍結温度、物体表面との温度
差、及び凍結潤滑剤と物体表面との相対移動速度等に応
じて調節される。一般的には、これは0.01〜100kg／m²
程度の範囲にある。こうした圧接は凍結潤滑剤の自重に
よって行うこともできるが、一般には何らかの付勢が行
われる。

【０００７】凍結潤滑剤と物体表面との相対移動は、一
方を固定し他方を摺動させることによって行われるが、
両者を相互に移動させて摺動を生じさせることによって
行うこともできる。例えば物体がフィルム状である場合
には、フィルムをロール上で搬送し、これに対して凍結
潤滑剤を押し当てることによって相対移動を達成でき
る。相対移動速度も膜厚や潤滑剤の濃度、温度等の他の
要因との兼ね合いによって決定されるが、一般には１〜
200ｍ／ｓの範囲にあることが多いであろう。

【０００８】物体が加熱される場合、その手段としても
種々のものがある。例えば物体を挟んで凍結潤滑剤と対
面するようにヒーターを配置したり、凍結潤滑剤との接
触に先立って物体を予備加熱する手段を設けるといった
ことがある。加熱温度も、凍結潤滑剤の温度、周囲温
度、相対移動速度といった他の要因との調整の下に決定
される。前述のように物体がフィルム状であってロール
上を搬送される場合は、ロールにヒーターを内蔵させて
加熱ロールとすることができる。例えば磁気記録媒体の
製造に当たってはこうした構成が有利であり、それによ
り磁気記録媒体上に潤滑層が好適に形成される。こうし
た潤滑層の厚みは一般に５〜100Åの範囲にある。

【０００９】本発明による製造装置は、凍結潤滑剤と物
体表面との圧接状態を維持する手段と、圧接状態にある
凍結潤滑剤と物体表面とを相対移動させる手段とからな
る。圧接状態を維持する手段は、凍結潤滑剤又は物体の
何れかを相手方に向けて押圧する手段からなることがで
きる。これは例えば凍結潤滑剤を直方体状に形成し、バ
ネ等の機械的手段によって付勢されたピストンやロッド
によってこれを物体に向けて押圧するものである。この
ような場合、塗布される膜厚の均一性を維持するため
に、物体表面に対する押圧の一様性を確保することが望
ましい。例えば複数のピストンを平行に配置し、それぞ
れのピストンの押圧力を電気的や機械的な手段によって
検出し、調節を行うことによってこれを達成することが
できる。圧接が凍結潤滑剤の自重によって行われる場合
は、この手段は単に、物体表面に対する凍結潤滑剤の相
対的な位置決めを行う。

【００１０】相対移動させる手段は、例えば前述のよう
なロール、コンベヤ等である。これらはヒーター等の加
熱手段を内蔵することができ、これによって物体表面と
凍結潤滑剤の間に所望の温度差を生じさせて、物体表面
と凍結潤滑剤の界面において凍結潤滑剤の液状化を行わ
せることができる。液状化された潤滑剤が物体表面に塗
布された後、塗膜を拡げたり厚みの調節を行うなどの目
的で、ドクターブレードを使用することができる。

【００１１】

【実施例】図１及び図２に、磁気記録媒体の製造に関連
して、本発明による潤滑剤塗布装置の一実施例を示す。
この装置は大気中に暴露されていてもよく、また真空雰
囲気中に配置されていてもよい。ＰＥＴ等のベースフィ
ルム上に磁性層や必要に応じて保護層等を製膜してなる
磁気記録媒体１は、加熱ロール２上を搬送されている。
大気中で搬送される場合、磁気記録媒体１は図示しない
巻き出しロールから加熱ロール２を介してやはり図示し
ない巻き取りロールへと搬送されることができる。また
真空中での場合は、同様に巻き出しロールから巻き取り
ロールへと搬送することも、或いは別の真空チャンバ内
での蒸着工程や保護層形成工程に続けて加熱ロール２へ
と搬送することもできる。加熱ロール２の内部にはヒー
ターが設けられている。

【００１２】磁気記録媒体１を間にして、凍結潤滑剤３
が加熱ロール２に対置されている。凍結潤滑剤３は直方
体であり、シース４内に担持されていて、複数のピスト
ン５によって加熱ロール２に向けて押圧されている。ま
たシース４内には凍結潤滑剤３を取り巻くように冷却ジ
ャケット６が設けられており、液体窒素その他の冷媒が
流通されるようになっている。この実施例ではピストン
５はそれぞれ、ピストンハウジング７の端部とピストン
５に固定されたプレート８の間に配置された圧縮バネ９
によって付勢されている。或いはこれらのピストン５は
油圧や空気圧により付勢して、凍結潤滑剤３に対する押
圧力をセンサによって検出して、全てのピストンの５押
圧力が均等になるように制御を行うことができる。Ｉで
示すものは凍結潤滑剤３と磁気記録媒体１の間の界面で
あり、両者の間の温度差によって界面Ｉでは潤滑剤は液
状化状態にある。なお10はドクターブレードである。以
下、より具体的な例によって本発明をさらに詳しく説明
する。

【００１３】図１及び図２に示した装置を真空チャンバ
内に配置し、チャンバ内を10^-2Torr程度に排気した。厚
み10μｍのＰＥＴベースフィルム上に予めCo−Ｏからな
る磁性層を1800Åの厚みで蒸着により製膜した磁気記録
媒体１を巻き出しロールから巻き取りロールへと30ｍ／
分の速度で走行させた。フッ素系潤滑剤（商品名FOMBLI
N Z・DOL（モンテカチーニ製））を濃度１重量％でフッ
素系不活性液体（商品名PF-5080（３Ｍ製））に希釈
し、温度−43℃で凍結してなる凍結潤滑剤３を0.8kg／m
²の圧力で磁気記録媒体１の表面へと押圧し、加熱ロー
ル２を80℃に加熱した。冷却ジャケットには液体窒素を
循環させた。これにより、磁気記録媒体１の表面上に潤
滑剤層を5000ｍの長さにわたって形成した。膜厚は20Å
であった。その後８ミリ幅にスリットし、８ミリビデオ
テープ用の磁気テープを得た。

【００１４】ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）を用
いて膜厚を調べたところ、全てについて20±３Åと、極
めてムラの少ない均一な薄い潤滑剤層が得られていた。
また市販の摩擦係数測定装置を用いて摩擦係数を調べた
ところ、0.19±0.01という値が得られた。さらにミナト
電子製のジッターメーターを用いて、市販の８ミリビデ
オデッキを改造した装置を用いてHi８モードでジッター
を調べたところ、50±１nsであった。

【００１５】上記と同じ条件において、凍結潤滑剤の押
圧に代え、真空中で超音波噴霧器から上記と同じ潤滑剤
を噴霧して20Åの膜厚で潤滑剤層を形成した。これを同
様に８ミリビデオテープ用の磁気テープとし、上記と同
様の測定を行ったところ、膜厚は20±８Å、摩擦係数は
0.22±0.04、ジッターは55±５nsであった。

【００１６】さらに、磁気記録媒体１に対して大気中で
グラビアコーティングにより上記と同じ潤滑剤を塗布
し、20Åの膜厚で潤滑剤層を形成した。これを同様に８
ミリビデオテープ用の磁気テープとし、上記と同様の測
定を行ったところ、膜厚は25±15Å、摩擦係数は0.35±
0.1、ジッターは59±８nsであった。

【００１７】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、潤滑剤を凍
結して用いる新規な潤滑剤塗布方法及び装置が提供され
る。これは従来のロールコータ等と異なり大気中におけ
る汚染物質の取り込みが少なく、膜厚のムラも少ない。
また真空中においても簡便に実施することができる。特
に磁気記録媒体の潤滑層形成用に用いた場合、均一な膜
厚を得ることができ、得られる磁気記録媒体のジッター
や摩擦係数を低く抑えることができるという顕著な効果
がある。

【００１８】なお、以上においては要所において磁気記
録媒体を例にとって本発明の潤滑剤塗布方法及び装置に
関する説明を行ったが、当業者であれば、本発明が磁気
記録媒体に関してだけでなく、潤滑剤層の形成が行われ
るあらゆる場合に対して適用可能なものであることを容
易に理解するであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による潤滑剤塗布装置の概略的な側面図
である。

【図２】図１の潤滑剤塗布装置の概略的な平面図であ
る。

【符号の説明】

１磁気記録媒体２加熱ロール３凍結潤滑剤４シース５ピストン６冷却ジャケット７ピストンハウジング８プレート９圧縮バネ 10 ドクターブレードＩ界面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野谷博英栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者佐々木克己栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者松尾祐三栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑剤を物体表面上に塗布する方法にお
いて、前記潤滑剤を凍結し、前記物体を加熱し、加熱さ
れた前記物体の表面と前記凍結した潤滑剤とを圧接状態
で相対移動させることからなる、潤滑剤塗布方法。
【請求項２】潤滑剤を物体表面上に塗布する方法にお
いて、前記潤滑剤を凍結し、前記物体の表面と前記凍結
した潤滑剤とを圧接状態で相対移動させ、圧接個所にお
いて前記凍結した潤滑剤を液状化することからなる、潤
滑剤塗布方法。
【請求項３】前記物体がフィルム状であって加熱ロー
ル上を搬送され、前記凍結した潤滑剤が前記加熱ロール
に向けて押圧される、請求項１又は２の方法。
【請求項４】前記物体が磁気記録媒体であり、前記潤
滑剤の塗布により潤滑剤層が形成される、請求項１から
３の何れか一つの方法。
【請求項５】潤滑剤を物体表面上に塗布する装置であ
って、凍結された潤滑剤と前記物体の表面とを圧接状態
に維持する手段と、前記圧接状態にある前記凍結された
潤滑剤と前記物体の表面とを相対移動させる手段とから
なる、潤滑剤塗布装置。
【請求項６】前記圧接状態に維持する手段が、前記凍
結された潤滑剤を前記物体表面に向けて押圧する手段か
らなる、請求項５の装置。
【請求項７】前記押圧する手段が複数の付勢されたピ
ストンからなり、それぞれのピストンの付勢力がピスト
ンの各々に設けられたセンサ手段によって制御される、
請求項６の装置。
【請求項８】前記物体がフィルム状であり、前記相対
移動させる手段が前記物体を搬送する加熱ロールであ
る、請求項５から７の何れか一つの装置。
【請求項９】塗布された潤滑剤の均一化及び／又は厚
み調節を行うドクターブレードを含む、請求項８の装
置。