JPS61238362A - 磁気記録媒体の製造方法及びその装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は塗布方法及びその装置に関し、例えば磁気記録
媒体の製造工程における磁性塗料の塗布に際して好適な
方法及びその装置を提供するものである。

口、従来技術 磁気テープ等の磁気記録媒体の裏造に際しては、一般に
、磁性粉、バインダー、分散剤等の添加剤及び溶媒から
なる磁性塗料組成物（スラリー）を調製し、これに硬化
剤を添加してから支持体上に塗布、乾燥せしめている。

こうした塗布技術においては、支持体側への配管中を流
れる磁性塗料は層流状態で流れ、このまま支持体へ導ひ
かれる。　このため、配管中を流れる磁性塗料の塗料濃
度が局所的に不均一となり、均一な塗布を行なえないこ
とがある。

ハ。発明の目的 本発明の目的は、濃度が均一でかつ塗布膜の膜厚及び表
面性も均一にして塗布可能な方法及び装置を提供するこ
とにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、予め調製された塗布液を旋回状流路を
通じて導びいた後に塗布に供する塗布方法に係るもので
ある。

また、本発明は、上記塗布方法を効果的に実施するため
に、塗布液組成物と硬化剤とを混合して塗布液を調製す
る塗布液調製部と、塗布位置との間に、前記塗布液調製
部からの塗布液を旋回させて導びく旋回状流路が設けら
れている塗布装置も提供するものである。

なお、本発明において、上記の「旋回状流路」とは、同
一方向に回転させながら導びくいわゆるらせん状流路の
みならず、交互に回転方向が逆向きとなるように導びく
旋回路等も意味する。

ホ、実施例 以下、本発明を磁気記録媒体製造プロセスに適用した実
施例を詳細に説明する。

まず、第１図について、本実施例に使用する磁性塗料の
調製・塗布装置を説明する。　これによれば、分散機１
により分散された磁性塗料組成物は濾過されてライン２
より貯蔵タンク３に貯蔵され、攪拌装置４により磁性粉
が凝集しないように攪拌される。　一方、硬化性成分お
よび／または硬化反応触媒からなる硬化剤は貯蔵タンク
５に貯蔵され、必要に応じて攪拌装置６により攪拌され
る。　磁性塗料組成物と硬化性成分および／または硬化
反応触媒はそれぞれ定量ポンプ７．８により送液され、
流量計９．１０により流量測定される。

ついでこれらの二成分はライン１１．１２を経て必要に
応じて設けられた混合機１３で混合され、バッファタン
ク１４に一時的に貯蔵される。　該バッファタン／Ａ４
内でこれらの二成分は攪拌装置１５により均一に混合さ
れ、定量ポンプ１６、必要に応じて設けられた分散機１
７、濾過装置１８、及びらせん管２４を経てファウンテ
ンビーム２５に連続的に供給され、ドクターブレード３
０でかき落された後、塗布装置１９４こより可撓性支持
体頭に塗布される。　上記のバッファタンク１４および
塗布装置１９にはフローメーター２１および２２がおの
おの取付けられており、該フローメーター２１および２
２は定量ポンプ７．８および１６と連動して磁性塗料の
流動性を調節しながらコンピューター２３により、上記
二成分の供給量を調整する。

本実施例では、支持体２０への塗布直前で、塗料調製部
の最後段にあるｆ過装（ｔ１８からの磁性塗料が一旦ら
せん管２４を通されてからファウンテンビーム２５へ送
られることが極めて重要である。　これを第２図〜第４
図について示すと、ファンテン゛　ビーム２５は、上記
らせん管２４からの磁性塗料２６を導入管２７から受入
れた後、直ちにスリット２８を通してロール２９上に吐
出されるようになされている。

吐出された磁性塗料はロール２９上で導びかれ、ドクタ
ーブレード３０でかき落されたのち、ここで支持体２０
上に順次塗布されることになる。

らせん管２４は、第３図及び第４図に示す如く、例えば
直管を同一方向にねじったものからなっているので、そ
の中を流動する磁性塗料は同一方向にらせん状に旋回し
ながらファウンテンビーム２５側へ流動し、この間ζこ
磁性塗料が充分に攪拌、混合されることになる。　これ
によって、塗布前に、磁性塗料の濃度が均一化されるの
で均一な塗布が可能となると共に、塗膜がその幅方向（
横方向）及び長さ方向（縦方向）において均一な膜厚と
なり、膜厚のばらつき又は表面粗さのばらつきをなくす
ことができる。

らせん管２４中の磁性塗料の旋回方向は時計方向でも或
いは反時計方向のいずれであってよい。

また、この組合せでもよい。　らせん管ス中での塗料の
回転（旋回）回数は、塗料の充分な攪拌混合のためには
３〜２４回であるのが望ましく、例えば６回であってよ
い。　また、らせん管２４中での塗料の平均流速は３〜
２００ｃ１ｒｙ／ＳｅＣとするのがよく、例えばＺ）ｃ
ａ／ｓｅｃとしてよい。

第５図及び第６図は、上記のらせん管２４とは異なり、
例えば直管を交互に逆方向にねじったものからなる旋回
管３４を示している。　この旋回管３４は、磁性塗料を
交互に逆方向に旋回させながら導ひき、この間に塗料の
混合、攪拌を良好に行なえるものである。　但し、エレ
メントの数は偶数、奇数のいずれでもよい。

また、上記のらせん又は旋回管（こ代えて、直管をねじ
るのではなく、直管の内壁面に例えばらせん状の雌ねじ
が刻設された構造としてもよい。

或いは曲管その他の管状体に加工を施して、らせん状流
路を形成してよい。

また、上記のファウンテンビーム２５に代えて、他の吐
出装置を用いてもよいし、塗布部の構造も種々変更して
よい。

なお、以上の例において使用可能な磁性塗料の組成を説
明すると、まず、磁性粉末、特に強磁性粉末は、γ−Ｆ
ｔ４０ｓＸＣｏ含有ｒ−ＦｅｚσｈＣＯ被着ｒ−Ｆｅｚ
Ｏ３、Ｆｅ５０４、ＣＯ含有Ｆｅｇ０４等の酸化鉄磁性
粉；　Ｆｅ、　Ｎｔ、　ｃｏ、Ｆｅ　−Ｎｉ−Ｃｏ合金
、ｌ’ｅ　−Ｍｎ、−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金
、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｐ合金、ｃｏ−Ｎｉ合金等Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等を主成分
とするメタル磁性粉等各種の強磁性粉が挙げられる。

また、使用可能なバインダー樹脂としては、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂
との混合物が使用されてもよい。

熱可塑性樹脂としては軟化温度が１５０℃以下、平均分
子量が１０，０００〜２００，０００．重合度が約２０
０〜２．０００程度のもので、例えばアクリル酸エステ
ル−アクリロニトリル共重合体、ウレタンエラストマー
、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、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−
アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジ
ェン共重合体、ニトロセルロースやセルロースジアセテ
ート等の繊維素系樹脂、ポリビニルブチラーノペスチレ
ンー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、ポリアミ
ド樹脂、各種の合成ゴム系の熱可塑性樹脂およびこれら
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以下の分子量であり、塗布乾燥後に
は縮合、付加等の反応により分子量は無限大のものとな
る。　また、これらの樹脂の中で樹脂が熱分解する才で
の間に軟化または溶融しないものが好ましい。　具体的
には、例えばフェノール樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ
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、アクリル系反応樹脂、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、ポリオー
ルとインシアネート系化合物との混合物、尿素ホルムア
ルデヒド樹脂、ポリアミン樹脂、及びこれらの混合物等
である。　電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレ
ポリマー、例えば無水マレイン酸タイプ、ウレタンアク
リルタイプ、ポリエステルアクリルタイプ、ポリエーテ
ルアクリルタイプ、ポリウレタンアクリルタイプ、ポリ
アミドアクリルタイプ等、または多官能モノマーとして
、エーテルアクリルタイプ、ウレタンアクリルタイプ、
リン酸エステルアクリルタイプ、アリールタイプ、ハイ
ドロカーボンタイプ等が挙げられる。

磁性粉末とバインダー樹脂との混合割合は、該磁性粉１
００重量部に対してバインダー樹脂５〜４００重量部、
好ましくは１０〜２００重量部の範囲で使用される。　
バインダー樹脂が多すぎると磁気記録媒体としたときの
記録密度が低下し、少なすぎると磁性層の強度が劣り、
耐久性の減少、粉落ち等の好ましくない＄態が生じる。

上記磁性塗料には必要に応じて分散剤、潤滑剤、研摩剤
、帯電防止剤等の添加剤を含有させてもよい。　使用さ
れる分散剤としては、レシチン、リン酸エステル、アミ
ン化合物、アルキルサルフェート、脂肪酸アミド、高級
アルコール、ポリエチレンオキサイド、スルホコハク酸
、スルホコハク酸エステル、公知の界面活性剤等及びこ
れらの塩があり、又、陰性有機基（例えば−ＣＯＱＨ，
−ＰＱ３Ｈ）を有する重合体分散剤の塩を使用すること
もできる。　これら分散剤は１種類のみで用いても、あ
るいは２種類以上を併用してもよい。　これらの分散剤
は磁性粉１００重量部に対して１〜３０重量部の範囲で
添加される。　また、潤滑剤としては、シリコーンオイ
ル、グラファイト、カーボンブラックグラフトポリマー
、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、ラウリル酸
、ミリスチン酸、炭素原子数１２〜１６の一塩基性脂肪
酸と該脂肪酸の炭素原子数と合計して炭素原子数２１〜
２３個の一価のアルコールから成る脂肪酸エステル等も
使用できる。　これらの潤滑剤は磁性粉１００重量部に
対して０２〜２０重量部の範囲で添加される。　使用し
てもよい研摩材としては、一般に使用される材料で溶融
アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、コランダム、人造
コランダム、ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ
石、エメリー（主成分：コランダムと磁鉄鉱）等が使用
される。　これらの研摩材は平均粒子径０．０５〜５μ
の大きさのものが使用され、特に好ましくは、０．１〜
２μである。　これらの研摩材は磁性粉１００重量部に
対して１〜２唱量部の範囲で添加される。　使用しても
よい帯電防止剤としては、カーボンブラックをはじめ、
グラファイト、酸化スズ−酸化アンチモン系化合物、酸
化チタン−酸化スズ−酸化アンチモン系化合物などの導
電性粉末；サポニンなどの天然界面活性剤；アルキレン
オキサイド系、グリセリン系、グリシドール系などのノ
ニオン界面活性剤；高級アルキルアミン類、第４級アン
モニウム塩類、ピリジン、その他の複素環類、ホスホニ
ウムまたはスルホニウム類ナトのカチオン界面活性剤；
カルボン酸、スルホン酸、燐数、硫酸エステル基、燐酸
エステル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤；アミ
ノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸
または燐酸エステル類等の両性活性剤などがあげられる
。

磁性塗料の溶媒としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルインブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類；メタノール、エタノール、プロパツール、ブタ
ノール等のアルコール類：酢酸メチル、酢酸エチル、酢
酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコールモノアセテ
ート等のエステル類：エチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジオ
キサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；ベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；メチレンク
ロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホ
ルム、ジクロベンゼン等のハロゲン化炭化水素等のもの
が使用できる。

一方、使用可能な硬化剤としては、例えばインシアネー
ト及びこれらと活性水素化合物の付加体等が挙げられる
。

インシアネート系化合物を示すと下記表−１に示すよう
な化合物が例示できる。

表　　−１ 他にも、タケネートＤ−１０３（武田薬品工業社裂）、
デスモジュールＬ　−７５（住友バイエル社製）がある
。　また、硬化剤の代りに若しくは併用して硬化剤プレ
カーサーを使用してよいが、これは硬化剤の働きを助長
する（例えばｐＨ調節、濃度調節）ために添加されるが
、これには、例えば、インシアナート系化合物の−ＮＣ
Ｏ基を−ＮＨＣＯＯ−Ｘ（Ｘは解離し易い基、例えばハ
ロゲン化置換されたアルキル基又はアリール基）として
保護しておいて、適轟な条件、例えば温度をかけて、解
離させイソシアネート系化合物（−ＮＣＯをもつ）とす
るものがある。　又、別のタイプとしては、二ｌ−ＩＪ
ルサキサイド（−ＣＮ←０なる基を有する化合物）を用
いることができ、前記ニトリルオキサイドは容易にイン
シアナート系化合物に交換することができる。　なお、
硬化性成分としては、上記の硬化剤、硬化剤プレカーサ
ーの他、硬化反応触媒（例えばトリエチルアミン等のア
ミン類、ジブチル錫ジラウレート、鉄アセチルアセトネ
ートや２−メチル−ヘキシル酸スズ、ナフテン酸スズ、
オクチル酸スズ、ラウリン酸スズ、ステアミン酸スズな
ど〔（ＲＣＯＯ）２ＳｎでＣ６〜Ｃ１１１（分岐を含ん
でもよい）〕のものが挙げられ、例えば東栄化工社製「
ヘキソエートスズ」等の有機金属化合物や金属塩）も添
加してよい。

また、上述した支持体２０の素材としては、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレ−
・ト等のポリエステル類、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン類、セルローストリアセテート、セルロースダイ
アセテート等のセルロース誘導体、ポリカーボネートな
どのプラスチック、ｋｌ、　”Ｚｎなどの金属、ガラス
、窒化珪素、炭化珪素、磁器、陶器等のセラミックなど
が使用される。これらの支持体の厚みはフィルム、シー
ト状の場合は約３〜１００μｍ程度、好ましくは５　Ｓ
５０μｍであり、ディスク、カード状の場合は、３０μ
ｍ〜１０１１１１程度であり、ドラム状の場合は円筒状
とし、使用するレコーダーに応じてその型は決められる
。　支持体上に塗布された磁性層は必要により層中の磁
性粉を配向させる処理を施したのち、形成した磁性層を
乾燥する。　また必要により表面平滑化加工を施したり
所望の形状に裁断したりして、磁気記録媒体を製造する
。

また、上述した装置、両液の添加方式等は種々変更して
よく、連続添加方式ではなく両液をタンク内で混合して
から管２４、討へ導入してもよい。

管２４．３４の構造も上述したものに限定されることは
なく、各部材の形状や配置方法も変更できる。

また、本発明は磁性塗料以外の塗料にも勿論適用可能で
ある。

次に、本発明の優位性を具体的な例によって説明する。

第１図の装置による連続添加方式において、まず、次の
組成物を調製した（但し、「部」は重量部を示す）。

Ｃｏ髄ｒ−Ｆ　ｅ２０３　　　　　　３０部部ポリウレ
タン　　　　　　　　　４０部（グツドリッチ社内「ニ
スタン５７０１Ｊシリコーン油　　　　　　　　　　　
　　４部トルエン／メチルエチルケトン−１／１　　　
　８００部上記組成物をボールミルに入れ、２４時間分
散後、平均孔径３μのフィルターでｆ過し磁性塗料を得
（以下、硬化性成分を含まないものを磁性塗料Ａ液とい
う）、タンク（第１図中の３）に一旦貯蔵する。　この
磁性塗料に第１図の装置を使用し、インシアネート化合
物　　　　　　　　２５部（日本ポリウレタン社製「コ
ロネートＬ」）末端ＮＣＯウレタンプレポリマー　　　
１０部トルエン／メチルエチルケトン＝１／１　　　１
０５１の組成の硬化性成分を連続的に添加しつつ磁性塗
料を調製し、これをらせん管２４を通してからポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に乾燥厚５μになるよう
（こ塗布した。　このとき、らせん管２４として、内径
１．５ｃｍ、長さ３０αのものを使用し、その中で磁性
塗料が６回回転（旋回）するようにした。　また、塗料
の平均流速は２０ｃｍ／　ｓｅｃ　、塗料粘度は２５０
０Ｃｐ（Ｂ型粘度計による）とした。

塗料の塗布後、配向、乾燥して磁気記録体を得た。　得
られた磁気記録体にスーパーカレンダーロール処理を行
ない、１／２インチ巾にスリットし、ビデオテープを得
た。　これを試料１とする。

一方、比較のために、らせん惚４を使用せず、磁性塗料
を直接ファウンテンビーム２５から吐出させ、他は上記
と同様にしてビデオテープを得た。

これを試料２とする。

上記の各試料について次の各測定を行ない、その結果を
後記表に示した。

表面粗さＲａ：表面粗さ計にて試料１．２を測定し、平
均値で示した（単位＝μｍ）。

膜厚変動幅：テープ元巻の幅方向及び縦方向についてマ
イクロメーターで測定し、 その変動幅を示した（単位：１１ｍ）。

ＲＦ出　カニＲＦ出力測定用ＶＴＲデツキを用いて４Ｍ
ＨｚでのＲＦ比出力測定し、 試料２に対する相対値で表わした （単位：　ｄ１３）。

ＲＦ出力変動幅：テープ全長におけるＲＦ比出力変動幅
を示した（単位：ｄ１３）。

］、　　　０．０１５１Ｉｒｒ１　０．：ｌ１ｍ　　　
＋０．５ｄＢ　　　０．２　　ｄＢこの結果から、本発
明に基く試料ｌは、磁性層の膜厚均一性、表面性、出力
特性のすべてに優れでいることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は磁
気記録媒体製造プロセスに使用する磁性塗料の調製・塗
布装置の概略図、 第２図は磁性塗料吐出部の一部断面正面図、第３図はら
せん管の概略図、 第４図は第３図のらせん管内の斜視図、第５図は旋回管
の概略図、 第６図は第５図の旋回管内の斜視図 である。 なお、図面に示す符号において、 ３・・・・・・・・・磁性塗料貯蔵タンク５・・・・・
・・・・硬化性成分貯蔵タンク７．８１．１６・・・・
・・・定量ポンプ１３・・・・・・・・混合機 １４・・・・・・・・・バッファタンク１７・・・・・
・・・・分散機 １８・・・・・・・・・濾過装置 １９・・・・・・・・・塗布装置 ２０・・・・・・・・・支持体 ２４・・・・・・・・・らせん管 ２５・・・・・・・・・ファウンテンビーム２６・・・
・・・・・・磁性塗料 ２９・・・・・・・・・ロール ３０・・・・・・・・・ドクターブレード３４・・・・
・・・・・旋回管 である。 代理人　弁理士　逢　　坂　　　　　宏第２図 第３　図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、予め調製された塗布液を旋回状流路を通じて導びい
   た後に塗布に供する塗布方法。 ２、塗布液組成物と硬化剤とを混合して塗布液を調製す
   る塗布液調製部と、塗布位置との間に、前記塗布液調製
   部からの塗布液を旋回させて導びく旋回状流路が設けら
   れている塗布装置。