JP2822291B2

JP2822291B2 - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2822291B2
Application number: JP16165392A
Authority: JP
Inventors: 章弘鈴木; 徳夫柴田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH05329433A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続的に走行する非磁
性支持体上にエクストルージョン型の塗布ヘッドを用い
て磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】近年、磁気記録媒体の高密度化が進み、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、多層化に移行してきていると共に薄
層化が促進されている。磁性分散液からなる磁性層同士
の重層塗布や他の有機溶剤との重層塗布においては、重
合わされる両塗布層が湿潤状態において行う塗布方法が
多く採用されてきている。この重層塗布においては、そ
の一つの製造方法として、一般的に用いられているグラ
ビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージ
ョン塗布装置等により、まず下層を塗布し、この下層が
湿潤状態（以下、ウェットと云う場合をある）のうちに
他の塗布装置を用いて、例えば特開昭６０−２３８１７
９号や同６３−２００６９号公報に開示されているよう
な塗布装置により上層を塗布する場合、又、特開昭６３
−８８０８０号、特開平２−１７９７１号、特開平２−
２６５６７２号公報に開示されているように、塗布液を
複数のスリットから同時に吐出して上下をほぼ同時に塗
布する同時重層塗布などがある。また、特開平２−１７
４９６５号公報に開示されているようにバックアップロ
ール付きのエクストルージョン塗布装置を用いた同時重
層塗布方法などもある。

【０００３】上述のような重層塗布の場合、磁気記録媒
体に用いられている有機溶剤系の塗布液は、非ニュート
ン流体であり、同じ液でもその置かれた諸条件により粘
度が一定でなく変化するものであるために、写真感光材
料の塗布液のように単に粘度を近づけるだけでは解決出
来ず、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような状況下にお
いて、重層塗布時に良好な塗布が行える塗布方法とし
て、磁性層を形成する塗布液同士の粘度差を塗布装置の
スリット内において５０ｃｐ以下にして塗布する方法が
特開平３−８４７１号公報に開示されている。この塗布
方法によれば、重なり合う層が磁性層同士の場合であ
り、かつ同じ塗布装置により同時重層する場合において
は、開示内容のような効果を奏することができた。

【０００５】しかしながら、本発明者らの鋭意研究によ
ると、非磁性層と磁性層との重層塗布においては、上記
塗布方法によっても良好な塗布が行えないことが判って
きた。特に、同時重層塗布でなく逐次重層塗布において
は、塗布時間の差が大きくなってくるとスリット内の粘
度規定そのものの意味が希薄になる。また、上層を形成
する磁性層が乾燥膜厚で１μｍ以下の薄層塗布を非磁性
層の上に塗布するような場合においては、上記方法が適
用できないことが判った。

【０００６】本発明の目的は上記した重層塗布方法にお
ける問題点を解決すべく、各種の重層塗布方法において
色むらや縦すじ等の発生がなく、磁気記録特性の良好な
磁気記録媒体を製造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、上記各種の重
層塗布方法で磁性層と非磁性層との塗布方法としては、
従来のように各スリット内や液たまり内の塗布液の粘度
規定ではなく、両層がぶつかり合う合流部における粘度
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。

【０００７】

【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エクストル
ージョン型の塗布ヘッドを用いて乾燥膜厚が１μｍ以下
である磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法であっ
て、前記磁性層と非磁性層との同時重層塗布または湿潤
状態の前記非磁性層上に前記磁性層を逐次重層塗布する
ときに、前記非磁性層と前記磁性層との合流部分におけ
る両層の粘度差を50cp以下にして塗布することを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法により達成される。

【０００８】

【実施態様】以下、図面を参照して本発明の製造方法を
適用した塗布装置の一実施態様について説明する。図１
に示す塗布装置は、特開平２−１７４９６５号公報に開
示された塗布装置を使用したものであり、バックアップ
ロール１と該バックアップロール１にヘッド先端を対向
するように設置された塗布ヘッド３により構成されたバ
ックアップロール付エクストルージョンタイプの塗布装
置である。

【０００９】前記塗布ヘッド３は、ヘッド先端部に可撓
性支持体２の走行方向上流側に位置するドクターブレー
ド４を有し、下流側にはスムージングブレード５備えた
構造である。そして、第一塗布液である例えば非磁性層
８が塗布された可撓性の支持体２の裏面を支持する前記
バックアップロール１と、前記バックアップロール１に
対向するように設けられた前記ドクターブレード４との
間隙（厳密にはドクターブレード４と支持体２の表面と
の間隙ｈ）が設定自在に構成されている。即ち、前記塗
布へッド３が例えば保持部材１０に固定されており、該
保持部材１０が前記バックアップロール１の法線に沿っ
て、該ロール１に近づいたり（矢印Ｂ方向）、離れたり
（矢印Ｃ方向）極めて精度良く調整することができる。

【００１０】更に、前記スムージングブレード５は、前
記ドクターブレード４の下流側側面と対向するスロット
側面と前記バックアップロール１に対向するコーティン
グ面を備えており、前記下流側側面と前記スロット側面
とで形成されたスロット６から前記第一塗布層８の上層
となる第二塗布層９を形成する第二の液を吐出するよう
に構成されている。

【００１１】前記支持体２に形成する非磁性層のウェッ
ト（未乾燥）膜厚を例えば、0.015〜 0.03 mm程度にし
た場合、第一層を形成するための前記ドクターブレード
４と前記支持体２との間隙ｈは、例えば 0.03 〜 0.06
mm程度の範囲に設定することができる。また、前記ドク
ターブレード４の先端前方角は、図示のようにほぼ直角
に構成しても良いが、この範囲は７０〜１１０度の範囲
が望ましく、前記スロット６のクリアランスは上層であ
る磁性層の塗布厚みを鑑みて適宜設定することができ
る。さらに、前記スムージングブレード５のコーティン
グ面である上端面は、前記ドクターブレード４の上端面
よりも前記バックアップロール１から後退するように構
成されているが、この後退寸法は、例えば0.005 〜0.05
0mm 程度の範囲に設定することができる。

【００１２】このように構成された塗布装置において、
前記バックアップロール１に巻きつくようにして一定方
向（矢印Ａ方向）に走行させた前記支持体２の表面に、
予め前記第一塗布層８（下層）を図示しない別の塗布装
置にて塗布し、前記支持体２の裏面側をバックアップし
た前記バックアップローラ１と該バックアップローラ１
に対向する前記ドクターブレード４との間隙設定により
前記第一塗布層８の塗着量を決定しながら、前記第二塗
布層９を塗布することができる。

【００１３】すなわち、前記ドクターブレード４の先端
前方部分により前記第一の液の余剰分は掻き落とされ、
所定分量だけが該ドクターブレード４と前記バックアッ
プロール１との間を通過した前記第一塗布層８の上に、
給液系１１から液溜７に供給されて前記スロット６から
吐出する前記第二塗布層９を形成されるのであるが、こ
の二つの層（塗布液）が合流する合流部４ａは前記ドク
ターブレード４の後端縁の所である。そして、前記第一
塗布層８と前記第二塗布層９との合流部４ａにおける両
層の粘度差を50cp以下にすることにより、該合流部４ａ
でのでの両層の流動方向にはずれ等に基づく両層の流動
状態に乱れの発生を回避でき、該合流部４ａにおける層
界面付近で渦流の発生を防止できる。この結果、両層の
安定した層状態を維持することができるものと推定する
ことができる。

【００１４】前記各塗布層（液）８、９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３のスリ
ット内における剪断速度γの平均γ_s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； γ_s＝３Ｑ／Ｗｄ² により非ニュートン流体であっても近似的に求めること
ができる。しかし、本発明においては２層の前記合流部
４ａは塗布装置の塗布ヘッド３の壁面上にあるので、剪
断速度γは最大値γ_SWであり、下記式 γ_SW＝６Ｑ／Ｗｄ²・・・・（１）により近似的に求めることができる。また、塗布エッジ
上の剪断速度γ₁も、支持体走行速度をv とし、クエッ
ト流を仮定すれば、下記式 γ₁＝ｖ²Ｗ／２Ｑ・・・・（２）により近似的に求めることが出来る。

【００１５】前記各式（１）、（２）から塗布しようと
する塗布液（塗布層）の前記合流部４ａにおける粘度差
を小さく出来る前記スリット６のクリアランス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。

【００１６】上述の理由について更に考察してみると、
従来においては、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塗布時の液物性に差が生じること
が明らかになってきているが、この剪断履歴差が層界面
の挙動に大きな影響を与えるのは、両層が類似の組成例
えば磁性層等であると共に各種の剪断を受けてから支持
体上に塗布される時間差が殆ど無い場合であることが判
ってきた。

【００１７】このことは、前記第一塗布層（下層）８が
非磁性層で前記第二塗布層（上層）９が磁性層である本
態様の場合においては、前述のごとく特に前記第一塗布
層８においては塗布後の時間が多少たった上に前記第二
塗布層９が塗布される場合であるために、両層の剪断履
歴差に基づいた物性の安定化への影響は低くなり、むし
ろ、両層が湿潤状態において接触（衝突）する合流部４
ａにおける液物性が極めて重大な結果をもたらすものと
思われる。

【００１８】ここで、液物性のなかでも前記両層の合流
部４ａでの粘度差が塗布条件として大きな要因になる理
由は、どのような場合においても前記合流部４ａでの両
層の流動方向にはズレが有るために、該両層はその界面
を境にして互いに押圧する力が生じているために、前記
合流部４ａでの両層の粘度差が大きくなると、このバラ
ンスが崩れ易くなるために両層の流動状態に乱れが生じ
易くなり、該部分における層界面付近で渦流が発生す
る。この結果、両層の安定した層状態を維持することが
困難となるものと推定される。特に、前記第二塗布層９
が薄層であると上述の界面の乱れだけにとどまらずに、
磁性層の表面性にも大きな影響が現れることになる。

【００１９】そして、前記粘度差は、鋭意研究の結果前
記合流部４ａにおいて、上述のように粘度差を50cp以内
にすることにより、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た。

【００２０】なお、粘度の調整方法は、主に、液処方を
変えることで行える。この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。

【００２１】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。

【００２２】本発明の製造方法を実施する装置は、図１
に示すような装置に限るものでなく従来使用されている
例えば図２乃至図４に示すような種々の塗布装置を用い
ることができる。図２においては、特開昭６３−２００
６９号公報に開示された塗布装置２０であって、支持体
２の塗布面にあらかじめ塗布された有機溶剤である第一
塗布層８によって液封された状態で、支持体移動方向に
対して上流側に位置するフロントエッジ２４と、支持体
移動方向に対して下流側に位置し、その先端が前記フロ
ントエッジ２４よりも段差をつけて反支持体方向に後退
していて先端部が鋭角なバックエッジ２５とを有する構
造で、バックアップロールのない構造である。そして、
前記第一塗布層８と第二塗布層９との合流部２４ａは前
記フロントエッジ２４の後端縁部分の領域である。尚、
図１と同符号にて示した部分は同じ構成要素であるので
説明を省略する。

【００２３】前記支持体２の塗布面には、まず有機溶剤
が、図示しない塗布手段によりグラビアコーター、ロー
ルコーター、ブレードコーター、エクストルージョンコ
ーターなどの一般的に用いられている公知の塗布装置に
より塗布され、この層により、フロントエッジ上流側か
らの同伴空気の塗布層への浸入が防止された塗布状態が
維持され、高速塗布特性が高められている。

【００２４】図３においては、特開平２−１７９７１号
公報に開示された塗布装置３０であって、上流側のエッ
ジ３１とドクターエッジ３３を構成するブロックの間に
中間ブロック３２が配置されており、第一塗布液８と第
二塗布液９と吐出する二つのスリット６ａ、６ｂが形成
された同時重層タイプの塗布装置である。この装置にお
いては、前記中間ブロック３２の先端部分は前記スリッ
トの吐出口よりも内側方向に適当な寸法（Ｂ）だけ入り
込んでいる。そして、第一塗布層８と第二塗布層９とが
合流する合流部３２ａは前記中間ブロック３２の先端部
分となる。この塗布装置においては、前記ドクターエッ
ジ３３のエッジ面により前記第二塗布液９を比較的高い
押圧力により押しながら塗布が行われる。

【００２５】図４においては、特開平２−２６５６７２
号公報に開示された塗布装置４０であって、上流側のエ
ッジ４１と第一ドクターエッジ４２と第二ドクターエッ
ジ４３とによりスリット６ａ，６ｂが形成されている。
また、各ドクターエッジ面４５、４６はそれぞれ適宜曲
率Ｒ₁、Ｒ₂を有している。そして、第一塗布液８と第
二塗布液９とが前記スリット６ａ、６ｂから吐出して両
層をほぼ同時に重層するタイプの塗布装置である。この
装置においては、前記第一塗布層８と前記第二塗布層９
とが合流する合流部４２ａは前記第一ドクターエッジ４
２のドクターエッジ面後方端部の部分となる。この塗布
装置においては、前記ドクターエッジ面４５のエッジ面
により第一塗布液８を、前記ドクターエッジ面４６によ
り前記第二塗布液９を比較的高い押圧力により押しなが
ら塗布が行われる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の磁気記録媒
体の製造方法は、走行する支持体上に磁性層と非磁性層
との同時重層塗布または湿潤状態の前記非磁性層上に薄
層の前記磁性層を逐次重層塗布するときに、前記非磁性
層と前記磁性層との合流部分における両層の粘度差を50
cp以下にして塗布するようにしたので、合流部での両層
の流動状態に乱れの発生を効果的に防止でき、該合流部
における層界面付近での渦流の発生もなく両層の安定し
た層状態を維持でき、良好な塗布ができる。この結果、
塗布液層間の混じり合いもなく上層が極めて薄層であっ
ても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。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果をさらに明
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。塗布液については、以下に示す組成成分を調整
し、塗布液を作製した。

【００２８】下層の組成（非磁性層），〔Ａ液〕 * α−Fe₂ O₃ 80 重量部 * カーボンブラック（平均粒径16ｍμ） 20 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 12 重量部 * ポリエステルポリウレタン樹脂ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／ＭＤＩ＝0.9 −2.6 −１（ＳＯ₃Ｎa 基１×10^-4eq-g含有）5 重量部 * ブチルステアレート 1 重量部 * ステアリン酸 1 重量部 * オレイン酸銅 1 重量部 * メチルエチルケトン 200 重量部 * ポリイソシアネート「コロネートＬ」（日本ポリウレタン（株）製） 5 重量部 * 酢酸ブチル 40 重量部

【００２９】下層の組成（非磁性層），〔Ｂ液〕 * α−Fe₂ O₃ 80 重量部 * カーボンブラック（平均粒径16ｍμ） 20 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 12 重量部 * ポリエステルポリウレタン樹脂ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／ＭＤＩ＝0.9 −2.6 −１（ＳＯ₃Ｎa 基１×10^-4eq-g含有）5 重量部 * ブチルステアレート 1 重量部 * ステアリン酸 1 重量部 * オレイン酸銅 1 重量部 * メチルエチルケトン 200 重量部 * ポリイソシアネート「コロネートＬ」（日本ポリウレタン（株）製） 5 重量部 * 酢酸ブチル 350 重量部

【００３０】上層の組成（磁性層）、〔Ｃ液〕 * 強磁性金属微粉末[Fe/Zn/Ni=92/4/4] （Ｈｃ1600Oe） 100 重量部 * 塩化ビニル系共重合体 12 重量部 * ポリエステルポリウレタン樹脂ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／ＭＤＩ＝0.9 −2.6 −１（ＳＯ₃Ｎa 基１×10^-4eq-g含有）3 重量部 * α−アルミナ 2 重量部 * カーボンブラック（平均粒径 0.1μｍ） 0.5重量部 * ブチルステアレート 1 重量部 * ステアリン酸 2 重量部 * メチルエチルケトン 200 重量部 * ポリイソシアネート「コロネートＬ」（日本ポリウレタン（株）製） 6 重量部 * 酢酸ブチル 40 重量部

【００３１】上層の組成（磁性層）、〔Ｄ液〕 * 強磁性金属微粉末[Fe/Zn/Ni=92/4/4] （Ｈｃ1600Oe） 100 重量部 * 塩化ビニル系共重合体 12 重量部 * ポリエステルポリウレタン樹脂ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／ＭＤＩ＝0.9 −2.6 −１（ＳＯ₃Ｎa 基１×10^-4eq-g含有）3 重量部 * α−アルミナ 2 重量部 * カーボンブラック（平均粒径 0.1μｍ） 0.5重量部 * ブチルステアレート 1 重量部 * ステアリン酸 2 重量部 * メチルエチルケトン 200 重量部 * ポリイソシアネート「コロネートＬ」（日本ポリウレタン（株）製） 6 重量部 * 酢酸ブチル 100 重量部

【００３２】上記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各液の粘度について
はロトビスコ粘度計を用いて測定し、剪断速度と粘度と
の関係を示す前記各塗布液Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，液特有の粘
度曲線を作成した。この結果を図５に示す。そして、厚
さ10μm のポリエチレンテレフタレートの支持体上に、
塗布幅300mm 、張力5 ｋｇ／300mm 、塗布速度600/分、
磁性層である上層塗布量450g/ 分(乾燥膜厚0.5 μm)の
条件で前記液Ａ, Ｂを下層として前記液Ｃ，Ｄを上層と
して表２のように組み合わせて塗布を実施した。この結
果を表２に示す。なお、塗布方法及び塗布装置について
は、下記の装置の組み合わせにて塗布を実施し、その塗
布装置の組み合わせにおける各液の合流部に近似した粘
度を表１に４つのタイプのサンプルNO.1〜NO.4として明
示する。

【００３３】塗布方法及び塗布装置（１）下層の塗布液を特開平２−２６５６７２号公報の
図１に示された塗布装置（図４に示した装置の単層塗布
タイプの装置）により、10cc/m²塗布したのち、特開昭
６３−２００６９号公報（図２の塗布装置２０）に示し
た装置により上層の塗布液を塗布した。

【００３４】このときのスリットクリアランスｄ₀は下
記の二つのタイプの塗布装置を用いた。スリットクリアランス：ｄ₀＝0.15mm スリットクリアランス：ｄ₀＝0.20mm （２）下層の塗布液を特開平２−１７９７１号公報（図
３に示した塗布装置３０）により、10cc/m²塗布すると
共に、上層を塗布した。

【００３５】このときのスリットクリアランスｄ₁（下
層側），ｄ₂（上層側）が下記の二つのタイプの塗布装
置を用いた。スリットクリアランス：ｄ₁＝0.30mm、ｄ₂＝0.20
mm スリットクリアランス：ｄ₁＝0.30mm、ｄ₂＝0.30
mm

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】上記表2 から判るように、塗布液の合流部
分に於ける粘度差が50cp以下した場合においてスジムラ
が発生せず良好な塗布ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を実施する塗布装置の一実施
態様の要部概略図である。

【図２】本発明の製造方法を実施する塗布装置の他の実
施態様の要部概略図である。

【図３】本発明の製造方法を実施する塗布装置の他の実
施態様の要部概略図である。

【図４】本発明の製造方法を実施する塗布装置の他の実
施態様の要部概略図である。

【図５】本発明の実施例にて用いた塗布液の粘度特性曲
線を示すグラフである。

【符号の説明】

１バックアップロール２支持体３、２０、３０、４０塗布装置４ドクターブレード或は上流側のエッジ４ａ合流部５ドクターエッジ６、６ａ、６ｂスリット７ポケット８第一塗布層９第二塗布層１０保持部材１１給液系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05D 1/26 B05C 5/02 B05D 5/12 G11B 5/842 - 5/848

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】連続的に走行する非磁性支持体上にエク
ストルージョン型の塗布ヘッドを用いて乾燥膜厚が１μ
ｍ以下である磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法
であって、前記磁性層と非磁性層との同時重層塗布また
は湿潤状態の前記非磁性層上に前記磁性層を逐次重層塗
布するときに、前記非磁性層と前記磁性層との合流部分
における両層の粘度差を50cp以下にして塗布することを
特徴とする磁気記録媒体の製造方法。