【発明の詳細な説明】
実質的にベナードセルを含有しない磁気記録媒体被膜の基材上への被覆方法技術分野
本発明は磁気記録媒体の製造、特に磁気記録媒体基材上に被覆する裏面または
磁性側被膜に関する。背景技術
磁気記録媒体、例えばオーディオおよびビデオ磁気記録テープ並びにコンピュ
ータカートリッジテープは、非磁性基材上に提供される磁気記録層から構成され
る。上記基材の裏面には、要すれば作業性を向上するために裏面被膜が提供され
る。上記磁気記録被膜（裏面被膜および磁性被膜）はしばしば、一般にバインダ
ーおよび溶剤中に分散される顔料を含有する溶剤ベース分散体の形で被覆される
。
磁気記録媒体の分野、特にオーディオおよびビデオ記録テープ、データカート
リッジテープ等では、磁気記録テープの電磁特性が生産性を克服するのに重要で
ある。磁気記録媒体の特性劣化の例には、ドロップアウトがある。ドロップアウ
トは一般に、データ再生にエラーを生じる再生テープ記録データの信号量の変化
（低下）として定義される。ジョーゲンソン(Jorgenson)のザ・コンプリート・ハ
ンドブック・オブ・マグネティック・レコーディング(The Complete Handbook of M
agnetic Recording)、691（第３版、1988年）。
データドロップアウトは、磁気記録テープ上の異質粒子の存在、磁性層のエン
ボス加工、および磁気記録層の他の一般的欠点を含む様々な原因に起因する。当
業者等は、ドロップアウトの問題を解決する様々なアプローチを提案した。例え
ば、特開昭56(1981)-139030号公報では、バックコートに界面活性剤を加えるこ
とにより「出力変動」の問題を解決しようとした。
何人かの当業者は、裏面被膜中の望ましくないテキスチャーが電磁特性の劣化
の原因であることを観察した。米国特許第4,851,289号（オガワ(Ogawa)等）では
、発明者等は、層を厚くすることにより生じる支持層の「ユズ肌(orange peel)
」により、表面特性および電磁特性が劣化することを開示している。第１欄61〜
65行目。オガワ(Ogawa)等はこれらの問題に、複数の磁性層を有する記録媒体を
提供することによってアドレスし、最上層内のフェリ磁性体粒子はより低レベル
の粒子より小さい磁性結晶サイズを有する。第２欄28〜32行目。
米国特許第5,14,778号（ヤナイ(Yanai)等）は、ムラのあるユズ肌は「ベナー
ド(Bernard)(原文のまま)セル」として公知の対流セルをベースとした高分子量
化合物の被膜中に形成されることが開示されている。ベナードセルは、「被覆後
液状フィルム内の円形運動から（生じる）ポリマー被膜の欠点」と定義されてき
た。チャールズ(Charles)M.ハンセン(Hansen)およびパーシー(Percy)E.パース(P
ierce)のセルラー・コンベクション・イン・ポリマー・コーティングス(Cellular Co
nvection in Polymer Coatings)-アンモニウム・アセスメント(An Assessment)、
12 ind.Eng.Chem.Prod.Res.Develop.67(1973年)。ヤナイ(Yanai)等は有用である
としてこの文献を示し、発明の請求の範囲には磁気記録層、および「主に表面に
ムラのあるユズ肌を有する樹脂化合物から構成される」下層を含む。第11欄11〜
12行目。ヤナイ(Yanai)等の目的は、繰り返し使用後の一定の摩擦係数、安定し
た生産性、優れた耐久性、および優れた電磁特性を有する磁気記録媒体を提供す
ることである。第２欄18〜21行目。ヤナイ(Yanai)等はこれらの結果を、磁気記
録層をその媒体の表面全体に規則的に見られるムラのあるユズ肌により故意に特
徴付けられる高分子量ポリマーの下層に配置することにより追跡する。第５欄50
〜55行目。
塗料工業分野では長年、溶剤の蒸発に関連する自然現象が認知されてきた。こ
れらの現象のいくつか、即ち顔料の浮きまだら(flotation)および六方晶セル(即
ちベナードセル)の形成が、I.ファーガソン(Ferguson)のフローテーション・イン・
ペインツ(Flotation in Paints)-ア・サジェステッド・メカニズム(A Suggested
Mechanism)、42ジャーナル・オブ・ジ・オイル・アンド・カラー・ケミスツ・アソシエ
ーション(Journal of the Oil ＆ Colour Chemists'Ass.)、1959年8月、529頁に
開
示されている。
ファーガソン(Ferguson)は、ベナードセルの形成のメカニズムは溶剤の蒸発に
より生じる渦巻運動であることを提案した。これに関して、ファーガソン(Fergu
son)は塗料中の溶剤の気化熱が、蒸発表面を塗料フィルムの残りの部分より低温
にする温度勾配を生じ、それにより垂直方向の対流を生じることを仮定した。フ
ァーガソン(Ferguson)の530〜531頁。
温度勾配に加えて、他のファクターが対流の形成およびそれによるベナードセ
ルの形成に影響すると考えられる。研究者等は、表面張力(-dσ/dT)、温度勾配(
β)、フィルム厚さ(ｄ)、粘度(μ)および熱拡散率(Ｋ)の温度変化の作用を組合
せて、単位なしのマランゴニ数Ｂ、
を得た。限界マランゴニ数を越える場合、ベナードセルは表面張力作用により形
成されると考えられる。前述のハンセン(Hansen)およびパース(Pierce)67頁。発明の要旨
本発明は、特に磁気記録媒体中のドロップアウトが磁気記録媒体の裏面被膜お
よび/または磁性被膜中のベナードセルの形成に関係することの発見を基礎とす
る。磁気記録媒体の裏面被膜および/または磁性被膜中のベナードセルの実質的
排除により、電磁特性が一般に改良され、特にドロップアウトが低減されること
が見い出された。本発明は更に、磁性被膜および裏面被膜中のベナードセルの形
成は、ファクター：それぞれ表面張力、粘度、熱拡散率、温度勾配、および湿潤
厚さを表す、(-dσ/dT)、μ、Ｋ、β、およびｄの内の１種以上を調節すること
により実質的に防止され得ることを基礎とする。
本発明の１つの態様は、(ａ)ポリマーバインダー、顔料および溶剤を含有する
分散体を提供する工程、
(ｂ)上記分散体を上記基材表面上に塗布する工程、
(ｃ)上記分散体を乾燥する工程、
(ｄ)上記分散体の粘度、温度勾配、および湿潤厚さをそれぞれ表すμ、β、お
よびｄを含む値を計算する工程、および
(ｅ)工程(ａ)、(ｂ)、および(ｃ)を行う過程中に、比
を、上記磁気記録媒体被膜中のベナードセルの形成を実質的に防止するのに十分
限界値以下に維持する工程、
を含む、実質的にベナードセルを含有しない磁気記録媒体被膜の基材上への被覆
方法である。
本発明の他の態様は、(ａ)ポリマーバインダー、顔料および溶剤を含有する分
散体を提供する工程、
(ｂ)上記分散体を上記基材表面上に塗布する工程、
(ｃ)上記分散体を乾燥する工程、
(ｄ)上記分散体のマランゴニ数を式
（式中、(-dσ/dT)、μ、Ｋ、β、およびｄはそれぞれ、上記分散体の表面張力
、粘度、熱拡散率、温度勾配、および湿潤厚さを表す）
により計算する工程、および
(ｅ)工程(ａ)、(ｂ)、および(ｃ)を行う過程中に、上記マランゴニ数を、上記
磁気記録媒体被膜中のベナードセルの形成を実質的に防止するのに十分限界値以
下に維持する工程、
を含む、実質的にベナードセルを含有しない磁気記録媒体被膜の基材上への被覆
方法である。
本発明の実施では、「磁気記録媒体被膜」は裏面被膜および/または磁気被膜
を意味する。図面の簡単な説明
図１は、裏面被膜の透過光を用いる162倍の光学顕微鏡写真である。上記裏面
被膜は、ベナードセルを含む実施例２の試料である。
図２は、裏面被膜の透過光を用いる162倍の光学顕微鏡写真である。上記裏面
被膜は、実質的にベナードセルを含まない実施例２の試料である。発明の詳細な説明
本発明は、実質的にベナードセルを含まない磁気記録媒体被膜の基材への付着
方法を提供する。ベナードセルの存在は、透過光を用いる光学顕微鏡による乾燥
被膜の評価により決定される。図１および図２に示す。ムラのある顔料濃度によ
り、ベナードセルを有する裏面被膜の試料（図１）は光を明白なセル状パターン
に透過する。逆に、実質的にベナードセルを含まない裏面被膜（図２）はより均
一に光を透過する。
実質的にベナードセルを含まない磁気記録媒体被膜は、ベナードセルを含む被
膜に比較して、一般に改良された電磁特性を示す。例えば、実質的にベナードセ
ルを含まない裏面被膜は、上記媒体の磁性側被膜にあまりエンボス作用を示しそ
うになく、その結果より平滑な磁性側被膜となる。得られる比較的平滑な磁性側
被膜は、より短いヘッドからテープまでの間隔で移動し得、従って信号ロスを低
減し、特にデータのドロップアウトを減少する。更に、上記磁性被膜中のベナー
ドセルが信号ロスおよびドロップアウトも起こすと考えられる。
本発明の方法は、ポリマーバインダー、顔料および溶剤を含有する分散体を提
供する工程を含む。本発明の実施に有用なポリマーバインダー成分は、磁気記録
媒体被膜の製造に有用であることが公知のポリマー、またはポリマーの組合せ、
例えばポリウレタン類、ポリエステル類、フェノキシ樹脂、エポキシ、ニトロセ
ルロース、ビニルコポリマー、ポリウレア類、そのようなポリマーの組合せ等で
あってもよい。裏面被膜に関して、好ましいポリマーバインダー成分には、フェ
ノキシ樹脂と組合せたポリウレタンが挙げられる。上記ポリマーバインダーの有
用な量は、溶剤を含む裏面被膜分散体100部を基礎として、約４〜８重量部(pbw)
、好ましくは５〜６pbwである。
被膜が裏面被膜であるかまたは磁性被膜であるかによって、用いられる顔料は
磁性または非磁性のどちらかであってもよい。本発明の実施に有用である非磁性
顔料は、例えばこの技術分野で有用であることが公知のＡl2Ｏ3、ＴiＯ2、カー
ボンブラック等である。裏面被膜に関して、分散体中の顔料の有用な量は変化し
てもよいが、好ましくは分散体100部に対して２〜７重量部の範囲の量で存在す
る。
磁性被膜に関して、分散体は磁性顔料を含有してもよい。本発明の実施に有用
である磁性顔料には、当業者に公知の好適な磁性顔料、例えばγ-Ｆe2Ｏ3、Ｃo
含有γ-Ｆe2Ｏ3、γ-Ｆe3Ｏ4、Ｃo含有γ-Ｆe3Ｏ等の磁性酸化鉄；ＣrＯ2；バリ
ウムフェライト；または主にＦe、Ｎi、およびＣoを含有する金属磁性粉末、例
えばＦe-Ｎi-Ｃo合金、Ｆe-Ｎi合金、Ｆe-Ａl合金、Ｆe-Ａl-Ｚn合金、Ｆe-Ａl-
Ｎi-Ｃo合金、Ｆe-Ａl-Ｎi-Ｃr合金、Ｆe-Ａl-Ｃo-Ｃr合金、Ｆe-Ｃo-Ｎi-Ｃr合
金、Ｆe-Ｃo-Ｎi-Ｐ合金、Ｃo-Ｎi合金；が挙げられる。
本発明の実施に有用である溶剤は、磁気記録媒体被膜用の分散体を被覆するの
に有用な溶剤、即ち単独または分散体、湿潤剤等の存在下で、上記バインダーお
よび顔料を分散し得、かつ加熱雰囲気に暴露することにより蒸発して磁性被膜ま
たは裏面被膜を残し得る溶剤であってもよい。そのような溶剤には、例えばトル
エン、メチルエチルケトン(ＭＥＫ)、テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)、シクロヘキ
サノン、メチルイソブチルケトン、およびキシレン、またはそれらの混合物が挙
げられ、ＴＨＦ、トルエン、ＭＥＫ、およびシクロヘキサノンが好ましい。本発
明に関して、上記溶剤には、溶剤として他の成分と共に加えられようと、別々に
加えられようと、上記分散体の一部である全ての溶剤が含まれる。裏面被膜に関
して、溶剤は好ましくは、分散体100部に対して、83〜92重量部の範囲の量で含
まれる。
コンピュータデータカートリッジテープ用の裏面被膜として用いるのに特に好
適な本発明の１つの態様では、好ましい溶剤は分散体100部に対してＴＨＦ65〜8
0pbw、トルエン０〜10pbw、およびＭＥＫ０〜10pbw、最も好ましくはＴＨＦ約68
〜77pbw、トルエン４〜８pbw、およびＭＥＫ４〜８pbwの量のＴＨＦ、トルエン
、およびＭＥＫの混合物を含有する。ビデオカセットテープ用の裏面被膜として
用いるのに特に好適な本発明の他の態様では、好ましい溶剤はＭＥＫ40〜80pbw
、トルエン15〜75pbw、およびシクロヘキサノン０〜30pbw、最も好ましくはＭＥ
Ｋ約45〜65pbw、トルエン25〜40pbw、およびシクロヘキサノン０〜10pbwの量の
ＭＥＫ、トルエン、およびシクロヘキサノンの混合物を含有する。
顔料、溶剤、およびバインダー成分に加えて、裏面または磁性側分散体は他の
様々な従来の添加剤、例えば触媒、架橋剤、湿潤剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯
電防止剤、界面活性剤、被覆助剤、分散剤、殺カビ剤、殺菌剤、滑剤等を当業者
に公知の方法に従って含有してもよい。上記分散体は、そのような分散体を作製
するのに有用であることが公知の方法により、上記成分を混合および/またはミ
ルすることによって作製してもよい。基材上に上記分散体を被覆する前に、要す
れば架橋剤および触媒を上記分散体中にブレンドしてもよい。例えば、１種以上
のヒドロキシ官能性ポリマーをポリマーバインダーとして用いる場合、好適な架
橋剤はマイルズ(Miles)社から市販の多官能性イソシアネート化合物、例えばCB-
601架橋剤である。
上記分散体を調製後、その分散体を磁気記録媒体基材表面上に被覆する。上記
基材は、磁気記録媒体の製造に有用であることが公知の材料から作製されてもよ
い。好適な基材材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、およ
びポリエチレンナフタレート等のポリマーがある。上記基材の厚さは変化しても
よいが、基材厚さ４〜15μmが一般に好ましい。
裏面または磁性側分散体の磁気記録媒体基材上への如何なる被覆方法を、本発
明の実施に用いてもよい。有用な被覆方法には、例えばグラビア被覆、グラビア
被覆技術の改良法、流体圧式被覆技術、流し被覆等がある。一般に、好ましい被
覆作業には、被覆ステーション、乾燥炉、および上記作業を通して基材を支持お
よび運搬する手段を含む。好ましくは、上記方法は、磁性側および/または裏面
分散体の基材上への連続被覆および乾燥を提供する。上記磁性層を、裏面分散体
を上記基材の反対表面上に被覆する前または後のどちらかに、上記基材の１表面
上に被覆してもよい。
被覆後、上記分散体を乾燥する。好ましくは、上記分散体の乾燥を、被覆分散
体を加熱雰囲気に暴露することにより行ってもよい。例えば、被覆スーションを
通過後、上記被覆基材は、熱風が溶剤を乾燥し、乾燥裏面または磁性側被膜とし
ての固形分を残存する乾燥炉を通過してもよい。放射線硬化性ポリマー材料を上
記被膜に用いる場合、その被膜を分散体乾燥後、好適な放射線源、例えば電子ビ
ームに暴露する。
磁気記録媒体被膜中のベナードセルの形成が上記分散体の被覆および/または
乾燥時に起こると考えられる。本発明は、温度勾配、湿潤厚さ、および粘度をそ
れぞれ表すβ、ｄ、およびμを含む値を計算することにより、ベナードセルの形
成を予想する方法を提供する。ベナードセルを実質的に含まない磁気記録媒体被
膜を作製するために、比
を限界値以下に維持してもよい。
本発明の好ましい態様では、値β、ｄ、およびμに加えて、更にＫおよび(-d
σ/dT)およびＫを含む値を用いて、上記磁気記録媒体分散体のマランゴニ数を計
算する。ベナードセルの形成を予想するのに、上記分散体のマランゴニ数を用い
てもよい。比βｄ2/μのように、実質的にベナードセルを含まない磁気記録媒体
被膜を作製するために、分散体のマランゴニ数を限界値ＢT以下に維持してもよ
い。分散体のマランゴニ数、Ｂを式
により計算してもよい。ファクター(-dσ/dT)、μ、Ｋ、β、およびｄ（まとめ
てマランゴニファクター）はそれぞれ、分散体の表面張力の経時変化、粘度、熱
拡散率、温度勾配、および湿潤厚さを表す。
本発明の実施において、粘度μは、好ましくはボーリン(Bohlin)VOR粘度計に
より被覆時に測定する。裏面分散体に関して、μは好ましくは、市販のICI粘度
計により測定した被覆時の上記分散体のICI粘度である。コンピュータデータカ
ートリッジテープに関して、好ましくは裏面分散体の粘度値は10〜100センチポ
アズ(cp)の範囲であり、約10〜60cpが最も好ましい。ビデオカセットテープ裏面
分散体に関して、好ましい粘度値は約４〜８センチポアズの範囲であり、約６cp
が最も好ましい。
湿潤厚さｄは、被覆時の裏面または磁性側被膜の厚さである。上記湿潤厚さは
、被覆方法の関数である。例えば、グラビア被覆が用いた被覆方法である場合、
上記湿潤厚さは上記分散体を被覆するのに用いられるローレットロールの関数で
ある。上記湿潤厚さは、被覆時の分散体の粘度および固形分％の関数でもある。
湿潤厚さ値は好ましくは、示差測定システム、例えばブランスウィック(Brunswi
ck)XL-750装置を用いた乾燥被膜厚さの測定から計算してもよい。上記乾燥厚さ
から、湿潤厚さｄを、不揮発分散成分の体積分率を基礎とした逆算により決定し
てもよい。
上記分散体の表面張力の経時変化(-dσ/dT)は、実際には溶剤の(-dσ/dT)に等
しい。(-dσ/dT)値は全液体に対してほぼ0.1dyne/cm℃であるため、上記分散体
の(-dσ/dT)値は、本発明の実施において、0.1dyne/cm℃である。ジョン・バーグ
(John Berg)のインターフェーシァル・ヒドロダイナミックス(Interfacial Hydro
dynamics)：アンモニウム・オーバービュー(An Overview)、21 カナディアン・メ
タルラージカル・クォータリー(Kanadian Metallurgical Quarterly)121、127(19
82年)を参照。要すれば、(-dσ/dT)のより正確な値が望ましい場合、これらの値
は用いられる的確な溶剤の温度に関連する表面張力の変化を測定することにより
実験的に得られる。
Ｋは、溶剤の熱拡散率であり、式
（式中、ｋは溶剤の熱伝導度であり、ρは溶剤の密度であり、Ｃvは溶剤の比熱
である）
から決定されてもよい。J.N.アナンド(Anand)およびH.J.カラム(Karam)、サーフ
ェス・デフォメーション・オブ・シン・コーティングス・コウズド・バイ・エバポレー
ティブ・コンベクション(Surface Deformation of Thin Coatings Caused by Eva
porative Convection)、31 ジャーナル・オブ・コロイド・アンド・インターフェイ
ス・サイエンス(Journal of Colloid and Interface Science)、208、212(1969年
)。密度(ρ)、比熱(Ｃv)、および熱伝導度(ｋ)値は、実験的に決定しても、文献
、例えばダウバート(Daubert)およびダナー(Danner)のフィジカル・アンド・サー
モダイナミック・プロパティーズ・オブ・ピュア・ケミカルズ(Physical and Thermo
dynamic Properties of Pure Chemicals)--データ・コンピレーション(Data Comp
ilation)(1992年)から引用してもよい。上記溶剤が１種以上の溶剤を含有する場
合、Ｋの全体値は異なる溶剤成分の重量平均として計算する。例えば、溶剤がＭ
ＥＫ40重量％およびトルエン60重量％を含有する場合、上記溶剤に対するＫはＫ
＝0.40Ｋm＋0.60Ｋt（式中、ＫmはＭＥＫの熱拡散率であり、Ｋtはトルエンの熱
拡散率である）により得られる。
一般に、βは、次いで被覆される被覆分散体の湿潤厚さｄと反比例する乾燥時
の温度勾配であるが、上記被膜が乾燥する前である。βを計算するのに様々な技
術を用いてもよく、βの大きさは選択された技術に依存して変化する。それにも
かかわらず、βを決定するのに用いられる技術は、(1)分散体の比βｄ2/μまた
はマランゴニ数、および(2)限界比βｄ2/μまたは限界値ＢTの両方を計算するの
に上記同一技術を用いる限り、限界ではなく、ベナードセルを磁気記録媒体被膜
中に形成する。
第１の好ましいアプローチに従って、βは
（式中、値Ｔsは、ベナードセルが形成されていると考えられる乾燥工程中のあ
る時点で取った、例えば上記被覆分散体がなお実質的に流動可能な液体であり、
乾燥して接触する被覆分散体の表面温度）
として計算される。例えば、好ましい概算は、被覆表面が粘着性を有する前にＴs
およびＴcを測定することである。上記値ｄは被覆分散体の湿潤厚さである。
値Ｔcは、被覆/乾燥作業中のＴsと同一時点で、かつ通常の被覆条件（分散体
が基材上に被覆されないことを除いて）測定した非被覆基材の表面温度である。
値Ｔcは、被覆作業の初期段階に便利に測定されてもよい。測定値を取るべき好
ましい時点は、基材を乾燥炉に入れた後すぐである。値ＴcおよびＴsはＩＲ高温
計、例えばオメガ・エンジニァリング(Omega Engineering)社から市販されている
オメガ・スコープ(OMEGA SCOPE)シリーズ2000A型を用いて測定されてもよい。こ
の第１の技術は一般に値4,500〜40,000℃/cmを提供する。
磁気記録媒体被膜を非被覆基材上に被覆する第２の好ましいアプローチに従っ
て、βを被覆後、式(ｃ)（式中、Ｔsは前述の通りであるが、Ｔcは乾燥工程中の
Ｔsと同時点に測定した被覆基材の底面の温度である）から計算してもよい。こ
の方法により、ｄは被覆分散体と基材の合計の湿潤厚さである。第２の方法は一
般に、値０〜1,000℃/cmを提供する。他の別法として、Ｔcは炉温度であるよう
に取ってもよい。
限界値ＢTまたは限界比βｄ2/μは、それを越えるとベナードセルが磁気記録
媒体被膜中に形成され、実験的に決定されてもよい。例えば、ベナードセル形成
を予測する場合、分散体は比較的低いマランゴニ数で被覆されてもよく、その後
ベナードセルが得られた乾燥磁気記録媒体被膜中に存在するかどうか決定する。
次いで、１種以上のマランゴニファクターを調節して、所望のようにマランゴニ
数を徐々に増加または減少させる。ベナードセルが形成し始めるマランゴニ数が
限界値ＢTである。限界比βｄ2/μを計算するのに同様のアプローチを用いても
よく、それを越えるとベナードセルが磁気記録媒体被膜中に形成される。
βを決定するのに第１の好ましいアプローチを用いる場合、本発明者等の評価
により裏面被膜配合を用いて典型的限界マランゴニ数ＢTは約５〜約９であり、
しばしば６〜８であることがわかった。この範囲は、他の作業または組成物に関
して、およびマランゴニファクターを決定する方法を変えることによりかなり変
化し得る。
それを越えるとベナードセルが形成される限界値ＢTまたはβｄ2/μを第１に
決定し、次いで（分散体調製、被覆および乾燥工程の間）１種以上のマランゴニ
ファクターを上記分散体のマランゴニ数または比βｄ2/μを上記限界値以下に維
持するように調節することにより、本発明は磁気記録媒体被膜中にベナードセル
を形成するのを実質的に防止する方法を提供する。
例えば、分散体のマランゴニ数は、溶剤の熱拡散率(Ｋ)を調節することにより
、限界値ＢT以下に維持されてもよい。上記溶剤の熱拡散率は、溶剤の組成を変
化することによって調節してもよい。有用な溶剤は、その他のマランゴニファク
ターを考慮する場合、ベナードセルを形成する限界値を越えないマランゴニ数と
なる熱拡散率を有してもよい。上記マランゴニ数が限界値ＢT以上であり、かつ
ベナードセルが乾燥被膜中に形成される場合、ＫはＢを減少するために増加して
もよい。溶剤の熱拡散率の好ましい値は、約0.0007〜0.001cm2/秒の範囲であっ
てもよい。
分散体のマランゴニ数も、分散体の粘度を調節することにより、限界値以下に
維持されてもよい。有用な粘度は、その他のマランゴニファクターを考慮する場
合、ベナードセルを形成する限界値を越えないマランゴニ数となる粘度である。
上記マランゴニ数が限界値ＢT以上であり、かつベナードセルが乾燥磁気記録媒
体被膜中に形成される場合、分散体の粘度はＢを減少するために増加してもよい
。
本発明の実施において、分散体の粘度は好ましくは上記分散体の固形分％を変
化することによって調節してもよく、要すれば、それはより多くのまたは少ない
溶剤（溶剤重量と固形分重量を加えると合計分散体重量となる）を用いることに
よって変化させてもよい。一般に、固形分％を増加することにより分散体の粘度
を増加し、逆もまた同じである。有用な固形分％は、有用な粘度値を有し、その
結果、限界値以下のマランゴニ数を有する分散体となる値である。裏面分散体に
関して、好ましい固形分％は約８〜17％であり、９〜16％が特に好ましく、10〜
15％が最も好ましい。
上記分散体の粘度は、他の方法、例えば分散体中に存在する分散剤量を変化す
ることによって、または顔料とバインダー（活性剤を含む）の重量比を変化する
ことによって調節してもよい。一般に、本発明の分散体に関して、比較的多くの
バインダーを顔料に加えると分散体の粘度が増加するのに対して、分散剤量を増
加すると分散体の粘度が減少する。裏面分散体に関して、分散剤の好ましい量は
分散体100部に対して約0.05〜約0.5重量部であり、好ましい顔料とバインダーの
比は約１：５〜約１：１である。
分散体のマランゴニ数は、分散体の湿潤厚さ(ｄ)を調節することにより、限界
値以下に維持されてもよい。有用な湿潤厚さは、その他のマランゴニファクター
を考慮する場合、ベナードセルを形成する限界値を越えないマランゴニ数となる
厚さである。上記マランゴニ数が限界値以上であり、かつベナードセルが乾燥磁
性被膜または裏面被膜中に形成される場合、湿潤厚さはマランゴニ数Ｂを減少す
るために減少してもよい。裏面分散体に関して、好ましい湿潤厚さは約３〜18μ
mの値となり、約３〜14.5μmが最も好ましい。
分散体のマランゴニ数は、分散体の温度勾配を調節することにより、限界値以
下に維持されてもよい。有用な温度勾配は、その他のマランゴニファクターを考
慮する場合、ベナードセルを形成する限界値を越えないマランゴニ数となる温度
勾配である。上記マランゴニ数が限界値以上であり、かつベナードセルが乾燥裏
面被膜または磁性側被膜中に形成される場合、温度勾配はマランゴニ数Ｂを減少
するために減少してもよい。
βの値は、ＴsおよびＴc、並びにｄに作用する１種以上の上記ファクターを変
化することによって調節されてもよい。ＴsおよびＴcに関して、これらは周囲被
膜温度、乾燥炉温度、分散体温度、基材と接触する引張ロールの温度、ウェブが
乾燥炉を通過する速度（上記炉の所定の地点で、上記ウェブ速度が増加するとＴs
は減少する）等を含む。値ｄは、有用であることが当業者に公知の異なる被覆
技術の使用により、調節されてもよい。Ｔsを測定する第１の方法により決定す
ると、好ましい値βは約4,500〜40,000℃/cmの範囲内である。
本発明は、以下の例示的例に関して、より十分に説明される。
実施例１
磁気媒体裏面分散体を表１の成分から調製した。上記分散体の粘度およびマラ
ンゴニ数を、その分散体の固形分％を変化することによって調節した。上記固形
分％は異なる量の溶剤を試料１〜４および５〜８に加えることにより変化した。
主要仕込材料成分は溶剤と共に混合し、均一になるまでミルした。アルミナは
粒子が平均粒径0.5μmを有するまでＴＨＦ中でミルし、他の仕込材料に加えた。
全溶液を高速混合機により混合した。被覆直前に、活性剤を加えた。
各分散体を6.5μmポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に被覆した。その
裏面を第１に被覆し、続いて基材の反対表面上に磁性側を被覆した。被覆ウェブ
は0.635cmストランドにスリッターで切断し、ハブ上に長さ約4000mに巻き付けた
。上記被覆ウェブの左、中央、および右位置に対応する３種のストランドを各試
料に対して評価した。評価結果を表２に示した。
各被覆分散体の湿潤厚さおよび粘度をモニターし、また、表２に示した。各分
散体の熱拡散率Ｋを溶剤の熱拡散率約0.001cm2/秒となるように取った。上記分
散体の表面張力の温度変化を、溶剤の(-dσ/dT)値0.1dyne/cm℃となるように取
った。
値βを、一般的被覆条件の未被覆ウェブの表面温度としてＴcを用いて、式(ｃ
)によって、以下に計算した（上記ウェブが被覆されたのは除く）。これらのフ
ァクターから、調製された８種の各試料に関して、マランゴニ数および比βｄ2/
μを計算した。
ベナードセルの存在を、透過光を用いる光学顕微鏡により乾燥試料を試験する
ことにより決定した。磁性側被膜の表面粗さＲq値を、ＷＹＫＯ非接触表面プロ
フィーラーによって測定した。上記試料の光透過率を、ジェネラル・エレクトリ
ック(General Electric)から市販の光透過率センサーを用いて測定した。302m試
料の電磁シグナルの信号振幅、およびドロップアウトを、メトリューム(Metrum)
から市販のドロップアウトカウンターを用いて、変動率17,717/cmおよび限界値
レベル65％の設定で測定した。表２は、マランゴニ数約６以上を有する試料に関
して、乾燥裏面被膜中にベナードセルを形成していることを示す。この限界値以
下のマランゴニ数を有する試料は、ベナードセルを有さない。更に、ベナードセ
ルを有さない試料はドロップアウトがかなり少ない。
実施例２
裏面分散体を、表３に示した配合に従って調製した。主要仕込材料成分を、示
した成分、およびその溶液を10％固形分に希釈するのに十分な溶剤（比60/35/5
のＭＥＫ/トルエン/シクロヘキサノン）を混合することにより組合せた。これら
の分散体を均一になるまでミルした。被覆直前に、活性剤仕込材料を組合せ、主
要仕込材料に加えた。
上記分散体を14μmＰＥＴ基材上に被覆した。被覆後、上記基材を炉を通過さ
せ、その反対側を磁性側被膜で被覆せずに乾燥した。上記裏面被覆基材を、評価
用のＶＨＳフォーマット（1.27cm幅）に変換した。
被覆時、上記分散体の湿潤厚さを操作するために調節したが、その他の被覆条
件は一定に保持した。全試料において、分散体の熱拡散率Ｋを0.001cm2/秒とな
るように取り、ＩＣＩ粘度を６センチポアズとして測定し、表面張力の温度変化
を0.1dyne/cm℃となるように取った。
値βを、一般的被覆条件の未被覆ウェブの表面温度としてＴcを用いて、式(ｃ
)によって、以下に計算した（上記ウェブが被覆されたのは除く）。これらのフ
ァクターから、調製された８種の各試料に関して、マランゴニ数および比βｄ2/
μを計算した。上記基材を、約229cm/秒で21℃に設定した乾燥炉を通過させた。
ＴcおよびＴs値を、上記炉中約233cm測定したが、コーティングヘッドの後約446
cm測定した。
これらの値から、各試料のマランゴニ数および比βｄ2/μを計算した。表４は
これらの結果を、ベナードセルが乾燥裏面被膜中に存在するかしないか比較する
。
表４は、湿潤厚さ、マランゴニ数およびベナードセル形成間の相関関係を示す
。湿潤厚さの増加により、マランゴニ数は増加した。限界値ＢT＝7.5以上では、
ベナードセルは裏面被膜中に首尾一貫して形成した。7.5以下では、ベナードセ
ルは存在しなかった。
図１および図２は、透過光を用いて162倍顕微鏡により撮った、それぞれ実施
例10および２の写真である。これらの図は、実施例10中にベナードセルが存在し
、かつ実施例２中にベナードセルが存在しないことを示す。
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(72)発明者 ランドバーグ，デイビッド・ジェイ
アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州
セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ
クス 33427（番地の表示なし)