JPS63140936A - 塗膜の表面硬度評価方法及び評価装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は塗膜の表面硬度を評価する方法に関するもので
あり、たとえば塗布型磁気記録媒体の表面硬度を比較評
価するために利用されるものである。

従来の技術 近年の磁気記録技術の進歩によって記録密度は向上し、
その記録波長は短かくなっている。この高密度化の進展
において媒体やヘッドの志気特注もさる事ながら媒体自
体の走行性も重要な因子として注目されはじめている。

ところがこの媒体の走行性は今だに不明確な点が多い。

これは主に媒体の表面の状態が非常に把握しにくいとい
う点にある。特に表面硬度については、その評価法すら
整備されているとにいえない。

従来、塗膜の表面硬度の測定には、ピンカース法等のよ
うにダイヤモンド針を押しあてその圧痕を測定したり、
マイクロビッカース法のようにダイヤモンド針を押しあ
ててその荷重を変化させ、深み込んだ変位と荷重変化の
履歴を測定したり、又ひっばり試験法や振動試験法等に
よって媒体のヤング率を測定する事で表面硬度の・代用
評価としていた。これらの方法は、磁気記録媒体の場合
、蒸着やメッキによる薄膜媒体に比べ、塗布型媒体の場
合は膜の弾性的な性質から満足できるものではなかった
。

発明が解決しようとする問題点 すなわち、上記の様な従来法に対しては次の様な問題点
があった。まずビッカース法のように圧痕を測定する場
合においては、磁気記録媒体の膜厚が非常に薄く、又塗
膜部分の弾性率が金属等に比べ高いために、荷重が重い
と塗膜がやぶれ、荷重が軽い場合は圧痕が残らないため
に測定ができなかった。次にマイクロビッカース法にお
いては、その測定変位量が媒体の表面粗さのオーダーに
なるので、測定の再現性に難点があった。又媒体のヤン
グ率を測定しようとする時、媒体の厚みが数十μｍある
場合には安定した測定が行なえるものの、実際のテープ
等のように数μｍの塗布厚になった場合には、やはり精
度と再現性に問題があった。本発明は従来技術の問題点
に対し、簡単に精度よく再現性のある塗布型媒体の表面
硬度を評価しようとするものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点解決のため、本発明の塗膜の表面硬度評価
方法は、測定しようとする塗膜より硬度の高い透明体を
前記塗膜に押しつけ、前記透明体の背後から照射され接
触部で反射した光の干渉縞によってその接触面積を測定
し、前記塗膜の硬度を評価するものである。

作用 上記の構成により、たとえば塗布型磁気記録媒体の塗膜
を本発明の方法で評価する場合は、塗布型磁気記録媒体
の塗膜部分よりも硬度の高い透明体（たとえばガラス、
ダイヤモンド、サファイヤ。

石英等）の先端部を半球状又は複合曲率面又は平面等に
加工し、その反体面を鏡面に仕上げ加工先端部を裏から
のぞけるようにしておき、数百ｑから数１の間にコント
ロールされた荷重で媒体面に押しつけ、光の干渉縞を調
べる事で媒体と透明体の接触面積を測定し、表面硬度を
評価することができる。

２つの物質の真実接触面積は荷重とやわらかい方の塑性
流動圧力の比によって決まる事が知られている。本発明
装置は上記の様な手段によって透明物質と磁気媒体を押
しつけ合い、その微小な接触面積をほぼ真実接触面積に
比例すると判断する事で媒体表面の塑性流動圧力を表面
硬さとして比較評価するためのものである。これはあら
かじめ塑性流動圧力のわかっている標準サンプルに対し
てその接触面積の大きさがどのようになっているかを調
べる事で達成される。すなわち表面硬度が標準サンプル
に対して高い場合は接触面積は小さく、又低い場合は接
触面積が大きく観測される。

実施例 以下に本発明の具体的な実施例を説明する。第１図は本
発明の方法を模式的に示す図である。第１図において、
支持台１の上に固定された塗膜サンプル２の上方から、
マイクロメータ３で上下に移動可能なステージ４にとり
つけられたアーム５の先端に取りつけられた透明体６を
近づけてゆく事ができるようにした。透明体６はここで
は通常のガラスを使用し、先端を２　ｗｙｔ　Ｈの半円
状に仕上げ、その反対面は平たんに鏡面仕上を行った。

アーム６の根本には歪ゲージ７をはりつけてあり、あら
かじめ標準分銅で校正しておく事により歪ゲージの出力
で押しつけ加重を検知する事ができるようにした。透明
体６の先端を１ｇの加重でサンプル２に押しつけ、それ
を対物レンズ８．プリズム９．接眼レンズ１ｏを通して
観測者１１が透明体６の先端とサンプル２の接触面積を
測定した。

この接触面積は鏡筒１２の上方の光源１３からの光を光
路１４の様に観測すれば、光の干渉によって０次の黒縞
の面積として観測する事ができる。

このような構成の測定装置を用いて第１表に示す組成を
もつ磁性塗膜の表面硬度を比較評価した。

（以　下金　白） 第　　　１　　　表 第１表に示すような組成で混練した磁性塗料を厚さ１５
μｍのＰＥＴ上に厚み３μｍで塗布し、カレンダー仕上
げする事でほぼ同じ表面粗さに仕上げ製作した。ここで
、第１表のポリウレタンを次のように変えてサンプル人
、Ｂ、Ｃとした。

サンプル人・・・・・・Ｔｇ　＝　　２０℃のポリウレ
タン使用 サンプルＢ・・・・・・Ｔ　ｇ　＝　２０　℃のポリウ
レタン使用 サンプルＣ・・・・・・Ｔ　ｇ　＝　８０℃のポリウレ
タン使用 但しＴｇはガラス転移温度を示す。

このサンプルについて、上記の方法で接触面積を測定し
た。

第　　　２　　　表 第２表に測定結果を示すが、表では接触部分はほぼ円形
となるので接触面積の代りにその直径で比較している。

また、同じ組成で膜厚を約１６μｍに仕上げた各サンプ
ルにつき、引っばり試験法を用いて測定したそれぞれの
ヤング率を第２表に参考に示した。

第２表より膜のヤング率の上昇に伴ない接触面積が小さ
くなってゆく、すなわち硬度が大きくなるのがわかる。

これによって数μｍの厚さの塗膜の硬度を比較評価する
事ができた。

発明の効果 以上のように本発明によれば、接触面積を調べる事で膜
の硬度を比較評価でき、これによって数μｍの塗布厚に
した時従来は測定しにくかった塗膜硬度を標準サンプル
に対して比較評価する事ができるという効果が得られ、
塗膜開発などの上で大いに有益となるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を示す模式図である。 １・・・・・・支持台、２・・川・塗膜サンプル、３・
・・・・・マイクロメータ、４・・・・・・ステージ、
６・・・・・・アーム、６・・・・・・透明体、了・・
・・・・歪ゲージ、８・・川・対物レンズ、９・・・・
・・プリズム、１ｏ・・・・・・接眼レンズ、１１・・
・・・・観測者、１２・・・・・・鏡筒、１３・・・・
・・光源、１４・・・・・・光路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｚ文
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定しようとする塗膜より硬度の高い透明体を前
   記塗膜に押しつけ、前記透明体の背後から照射され接触
   部で反射した光の干渉縞によってその接触面積を測定し
   、前記塗膜の硬度を評価する事を特徴とする塗膜の表面
   硬度評価方法。
2. （２）測定しようとする塗膜より硬度の高い透明体より
   なる押しつけ部材、上記押しつけ部材を上下に移動させ
   塗膜に押しつけるアーム、上記押しつけ部材の背後に配
   置した光源、および上記光源より上記押しつけ部材を通
   り塗膜との接触部で反射された光の干渉縞を観測して接
   触部の面積を測定する測定手段よりなることを特徴とす
   る塗膜の表面硬度評価装置。