(57)【要約】【課題】  乾燥炉に用いるガイドロールを改良することにより、耐久性等の品質面を確保しつつ、塗膜乾燥工程での磁性層におけるクラックの発生を防止して、製造歩留の向上を図った蒸着型磁気記録媒体の製造方法および乾燥装置を提供する。【解決手段】  非磁性支持体の一方の面上に磁性層が蒸着されてなる原反に対し、塗布液を塗布する塗布工程と、塗布液の塗布された該原反を、ガイドロール１１を介して搬送しながら乾燥する乾燥工程とを含み、ガイドロール１１として、樹脂１３により被覆されたロール部材１４を用いる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体の一方の面上に磁性層が蒸着されてなる原反に対し、塗布液を塗布する塗布工程と、塗布液の塗布された該原反を、ガイドロールを介して搬送しながら乾燥する乾燥工程とを含み、該ガイドロールとして、樹脂により被覆されたロール部材を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂としてフッ素樹脂を用いた請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
乾燥炉と、該乾燥炉内で原反を保持して搬送する複数のガイドロールと、該乾燥炉内に該ガイドロール側とは反対の前記原反面に対向して配され、温風を吹き出す複数の吹き出しノズルとを含み、かつ、前記ガイドロールが樹脂により被覆されていることを特徴とする乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体（以下、単に「媒体」とも称する）の製造方法および乾燥装置に関し、詳しくは、磁性層の蒸着後における塗膜乾燥工程の改良を図った蒸着型磁気記録媒体の製造方法、およびそれに用いる乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の一種として、非磁性支持体（ベース）上に蒸着により金属薄膜からなる磁性層を形成してなる、いわゆる蒸着型磁気記録媒体がある。蒸着型媒体は、塗布型媒体に比して、結合剤樹脂を含まないために磁性層の充填率が高く、飽和磁化を大きくすることが可能であり、また、薄膜化が可能であるために短波長の記録に対しても記録減磁を抑えることができるなど、高密度記録において有利であるという利点を有している。
【０００３】
このような蒸着型媒体の製造は、一般に、長尺状の非磁性支持体を金属等からなるガイドローラやエアフローティング（エアの吹き付けによる搬送方法）を用いて走行させながら、その一方の面に磁性層、保護層およびトップコート層を、他方の面にバックコート層を、夫々形成することにより行われる。即ち、まず最初に非磁性支持体の一方の面に磁性層を蒸着し、その後、この磁性層上に保護層およびトップコート層を、反対側の面にバックコート層を、適宜順序で夫々形成することになる。
【０００４】
ところで、このうちトップコート層およびバックコート層は、潤滑剤や結合剤樹脂その他の配合材料と溶剤とからなる塗布液を塗布することにより形成される。従って、蒸着型媒体の製造においては、磁性層が蒸着された磁気記録媒体原反に対し、塗布液を塗布して乾燥を行う工程を経ることが必須となる。
【０００５】
磁気記録媒体の製造時における乾燥工程に係る技術としては、例えば、特許文献１に、非磁性支持体上に塗布された磁性塗膜層に対し配向磁界を印加しつつ乾燥を行う磁場配向装置中に、非磁性材料で構成された回転型ガイドロールを設置することにより、乾燥風による非磁性支持体のばたつきを抑えて磁気記録媒体の安定製造を可能にした磁気記録媒体の製造装置が記載されており、かかる回転型ガイドロールとして、耐熱性高分子化合物にて被覆されたＳＵＳ等を用いることが記載されている。また、特許文献２には、走行するフィルムに対して温風を吹き出すエアフロートガイドと、これにフィルムを介して対向して配された温風を吹き出す吹き出しノズルとを設けた乾燥機により、磁性粉塗布後の磁気テープをより高効率で乾燥する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２３４０７３号公報（特許請求の範囲、［００１３］、［図１］等）
【特許文献２】特開平６−３１２１５４号公報（特許請求の範囲、［図１］、［図２］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の金属製のガイドロールを乾燥工程に用いた場合、乾燥に用いる加熱空気により、ガイドロール自体も熱せられることになる。そのため、バックコート層を乾燥する際に、ガイドロールに接触する磁性層にその熱が伝わって、磁性層にクラックが発生するという問題があった。また、トップコート層の乾燥時においても、ガイドロールに接触するバックコート層側から非磁性支持体を介して磁性層に熱が伝わり、同様の問題を生じていた。このようなクラックの発生は製造歩留の低下を引き起こすため、解消することが望まれていた。
【０００７】
これに対し、乾燥温度を低くして磁性層への熱の影響を低減することも考えられるが、乾燥温度を低くし過ぎると、塗膜中の溶剤の除去が不十分となり、耐久性等の媒体品質の確保の面で問題が生ずる。また、エアフローティングを用いれば熱の影響をある程度低減できるが、搬送性の面からは、原反の張力を高めてバタツキを抑制し、シワの発生を少なくできるガイドロール方式が有利である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、乾燥炉に用いるガイドロールを改良することにより、耐久性等の品質面を確保しつつ、塗膜乾燥工程での磁性層におけるクラックの発生を防止して、製造歩留の向上を図った蒸着型磁気記録媒体の製造方法およびそれに用いる乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、磁性層への熱の伝達を抑制しつつ、塗膜の十分な乾燥を実現することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体の一方の面上に磁性層が蒸着されてなる原反に対し、塗布液を塗布する塗布工程と、塗布液の塗布された該原反を、ガイドロールを介して搬送しながら乾燥する乾燥工程とを含み、該ガイドロールとして、樹脂により被覆されたロール部材を用いることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、前記塗布液として、前記原反の磁性層蒸着面とは反対側の面に塗布するバックコート層形成用塗布液、または、前記原反の磁性層蒸着面に塗布するトップコート層形成用塗布液を適用することができる。
【００１２】
また、本発明の乾燥装置は、乾燥炉と、該乾燥炉内で原反を保持して搬送する複数のガイドロールと、該乾燥炉内に該ガイドロール側とは反対の前記原反面に対向して配され、温風を吹き出す複数の吹き出しノズルとを含み、かつ、前記ガイドロールが樹脂により被覆されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、前記樹脂としてフッ素樹脂を好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記構成とすることにより、塗膜乾燥工程での磁性層への熱の伝達を抑制して、磁性層におけるクラックの発生を防止することができ、製造歩留を向上することが可能となる。また、乾燥温度を十分高く保持することができるため、耐久性等の品質面も良好に確保することができる。
【００１５】
なお、上述したように、磁気記録媒体の製造時における乾燥工程において耐熱性高分子化合物にて被覆された金属製ガイドロールを用いることは公知であるが、特許文献１に記載の技術は、塗布型媒体について、磁性塗膜層の乾燥時における非磁性支持体のバタツキを抑えることを目的としたものであり、蒸着型媒体について、磁性層蒸着後の塗膜乾燥工程での磁性層におけるクラックの発生防止を目的とした本発明とは課題および効果の双方で異なる。即ち、本発明は、塗布型とは異なり、熱による影響を受けやすい蒸着型の磁性層に特有の問題の解消を図るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体の一方の面上に磁性層が蒸着されてなる原反に対し、塗布液を塗布する塗布工程と、塗布液の塗布された原反をガイドロールを介して搬送しながら乾燥する乾燥工程を含むものである。このうち塗布工程は、公知のエクストルーダ、リバースロール等の塗布機により塗布液を塗布する部分である。
【００１７】
図１に、本発明に係る乾燥工程の説明図を示す。図中では、塗布工程（図示せず）により塗布液の塗布された原反１を、ガイドロール１１を介して乾燥炉１０中を通過させることにより、塗膜の乾燥を行っている。本発明においては、かかる乾燥工程に用いるガイドロール１１として、図２に示すような、樹脂１３により被覆されたロール部材１４を用いる点に特徴を有する。ロール部材１４の表面を樹脂１３で被覆したことにより、乾燥炉１０内におけるガイドロール１１自体の加熱を抑制することができるとともに、表面に接触する原反１に対しガイドロール１１の熱が伝わりにくくなる。従って、この熱に起因する磁性層におけるクラックの発生を防止して、製造歩留の向上を図ることが可能となるのである。
【００１８】
ガイドロール１１としては、ロール部材１４の表面が樹脂１３により被覆されているものであればよく、金属ロール表面に樹脂１３の被膜を形成したものや、金属ロールに樹脂１３からなるチューブを被せたものなどを適宜用いることができる。ロール部材１４が原反よりも幅広である場合には、少なくとも原反１に接触する表面領域が樹脂１３により被覆されていればよく、必ずしも図２に示すようにロール部材１４の全幅が被覆されている必要はない。
【００１９】
また、ロール部材１４の材質としては、例えば、鉄、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、アルミニウム、樹脂、セラミックス等の慣用のものを用いることができ、特に制限されるものではない。
【００２０】
樹脂１３については、乾燥炉内での使用に耐え得る耐熱性を有し、かつ、熱伝導率が低く原反に熱を伝えにくい樹脂を用いることが好ましく、フッ素樹脂（またはフッ素ゴム）、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル等の高分子化合物などを用いることができ、さらに好ましくは、フッ素樹脂を用いることができる。フッ素樹脂としては、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、連続使用温度：２６０℃）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、連続使用温度：２６０℃）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、連続使用温度：２００℃）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合樹脂、連続使用温度：１５０℃）等を挙げることができるが、好適には、ＰＦＡを用いる。また、樹脂１３は導電性を有していることが好ましく、これにより、原反１との摩擦による静電気の発生を防止することができる。具体的には、表面抵抗値で１０8Ω以下、特には１０5〜１０8Ω程度の導電性を有することが好適であり、かかる導電性を付与するために、カーボンブラック等の導電性添加剤を樹脂１３中に適宜添加して用いることができる。
【００２１】
本発明に係る乾燥工程においては、上記ガイドロール１１を用いる点のみが必須であり、その乾燥条件については、常法に従い設定すればよく、特に制限されるものではない。例えば、乾燥炉１０において乾燥に用いる温風２０の温度としては、８０〜１２０℃程度とすることができ、これにより、磁性層におけるクラック等の発生を確実に防止しつつ、溶剤の除去を十分に行うことができ、本発明の効果をより良好に得ることができる。また、乾燥時の張力は５８．８〜１５．６８Ｎ／ｍ程度とすることができ、これにより、原反１の搬送性を確保しつつ、磁性層におけるクラック等の発生を防止することができる。
【００２２】
本発明において塗布液とは、溶媒を含み、塗布により塗膜を形成可能であれば用いることが可能で、例えば、バックコート層形成用塗布液およびトップコート層形成用塗布液であり、バックコート層形成用塗布液の場合には、原反１の磁性層蒸着面とは反対側の面にバックコート層形成用塗布液を塗布する塗布工程と、上記乾燥工程とにより、バックコート層を形成する。また、トップコート層形成用塗布液の場合には、原反１の磁性層蒸着面にトップコート層形成用塗布液を塗布する塗布工程と、上記乾燥工程とにより、トップコート層を形成することになる。本発明によれば、これらいずれの場合においても磁性層に対する熱の伝達を抑制することができるので、クラックの発生を確実に防止して、結果として製造歩留の向上を図ることが可能となる。特には、これら塗布工程および乾燥工程を繰り返してバックコート層およびトップコート層の双方を形成することで、より良好に本発明の効果を得ることができる。
【００２３】
本発明に係る乾燥装置は、図１に示すように、乾燥炉１０と、乾燥炉１０内で原反１を保持して搬送するためのガイドロール１１と、原反１を乾燥するための乾燥部とを含み、ガイドロール１１として、図２に示すような樹脂１３により被覆されたロール部材１４を用いたものであり、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法に使用される。本発明における乾燥工程とは、乾燥部における乾燥を意味する。本発明の乾燥装置においては、ガイドロール１１の構造に係る以外の点については従来の乾燥装置と同様の構成とすることができ、特に制限されるものではない。例えば、乾燥部は、図示する温風２０が吹き出す吹き出しノズルを、原反１の走行方向に沿って適宜個数で設けることにより形成することができる。また、ガイドロール１１の本数は、あまり少なすぎると原反１が弛んでシワ等の原因となる一方、多すぎるとコスト高となるので、乾燥装置の長さに応じ、適宜、所望の張力が保てる程度の本数とすればよい。ここで、乾燥炉１０内のガイドロールとしては全て本発明に係る樹脂１３により被覆されたロール部材１４を用いることが最も好ましいが、磁性層にクラックを発生させない限りにおいては、他のガイドロールを数本程度混ぜて用いることも可能である。なお、図中の符号１２は乾燥炉１０外に配置されたガイドロールを示しており、このガイドロール１２については、従来用いられている金属ロール等を適宜用いることができる。
【００２４】
本発明においては、磁気記録媒体の製造時における乾燥工程を上記条件に従い行うものであれば、その他の製造条件や用いる材料等については特に制限されるものではなく、常法に従い適宜選択して行うことができるが、例えば、以下のような構成とする。
【００２５】
非磁性支持体としては、蒸着工程に耐えられるものであればいかなるものを用いてもよく、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド、アラミド等のフィルムが挙げられる。
【００２６】
また、磁性層の磁性材料としては、Ｃｏ、Ｆｅ等の純金属、または、公知の合金類を使用することができ、特には、ＣｏまたはＣｏ合金を用いることが、電磁変換特性の観点から好適である。磁性層の形成には公知の方法を用いることができ、例えば、蒸着により磁性層を形成できる。
【００２７】
磁性層上には、磁性層の劣化防止等の目的で保護層を設けることができ、保護層の形成後には、保護層の表面と潤滑剤との親和性を高めるために、プラズマにより表面活性化処理を行うことが好ましい。
【００２８】
保護層上には、走行時における摩擦係数の低減を図るために、潤滑剤を含むトップコート層を設ける。かかるトップコート層の潤滑剤成分としては、フッ素樹脂を含む潤滑剤、炭化水素系のエステル、またはこれらの混合物等を用いることができる。
【００２９】
トップコート層の形成に際しては、上記潤滑剤をケトン類、炭化水素類、アルコール類などの溶剤に溶解させて、トップコート層形成用塗布液を調製する。調製されたトップコート層形成用塗布液を、保護層上に塗布し、乾燥することにより、トップコート層を形成することができる。
【００３０】
さらに、バックコート層は、例えば、ニトロセルロースまたはポリウレタン等の結合剤樹脂と、炭酸カルシウム、アルミナ等の無機粉末および／またはカーボンブラックとを含み、これらを有機溶媒に混合分散させたバックコート層形成用塗布液を磁性層蒸着面とは反対側の非磁性支持体表面に塗布することにより形成される。バックコート層形成用塗布液の塗料組成としては、この種の磁気記録媒体に用いられるものであればいずれのものも使用できる。有機溶剤は、ケトン系や芳香族炭化水素系等、例えば、メチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン等を用いることができる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１〜５および比較例１〜４
厚み４．７μｍのＰＥＮの非磁性支持体（帝人（株）製）の一方の面上に、膜厚２００ｎｍにて、蒸着法により、酸素を導入しながら１００％Ｃｏを１層成膜して、磁性層を形成した。得られた磁性層は、Ｍｒ・ｔ＝６４ｍＡ（６．４ｍｅｍｕ／ｃｍ2、Ｍｒ：残留磁化、ｔ：磁性層の厚み）、Ｈｃ＝１１９．４ｋＡ／ｍ（１５００  Ｏｅ）であった。
【００３２】
次いで、この磁性層上に、下記に示す条件で、ＤＬＣ膜を厚み０．０１μｍで成膜した。さらにその後、膜表面の潤滑剤に対する親和性を高めるために、ＤＬＣ膜に対し、酸素ガスを用いたプラズマによる表面活性化処理を行った。
（ＤＬＣ膜の成膜手法）：プラズマＣＶＤ法（ＲＦ）
（イオン源）：エチレンガス
（ガス流量）：１０ｓｃｃｍ
（放電周波数）：５０ｋＨｚ
【００３３】
次いで、非磁性支持体の磁性層蒸着面とは反対側の面に、以下の組成のバックコート層形成用塗布液を、ダイノズル法により、乾燥後の厚みが０．４μｍとなるように塗布し、乾燥して、バックコート層を形成した。この際の乾燥工程は、長さ４０ｍの乾燥炉にて、搬送速度１００ｍ／ｍｉｎで行い、原反搬送手段は、夫々下記の表１中に示す通りとした。
（バックコート層の組成）
カーボンブラック（粒径２０ｎｍ）                              ５０重量部
炭酸カルシウム（粒径７０ｎｍ）                                ５０重量部
ニトロセルロース（Ｎｃ）（旭化成工業（株）製  ＢＴＨ１／２Ｓ）４０重量部
ポリウレタン樹脂（東洋紡績（株）製  ＵＲ−８３００）          ６０重量部
ＭＥＫ                                                      ８００重量部
トルエン                                                    ６４０重量部
シクロヘキサノン                                            １６０重量部
ポリイソシアネート（固形分５０％）（日本ポリウレタン工業（株）製  コロネートＬ）
４０重量部
【００３４】
上記バックコート層形成後の磁性層における面クラック評価を、下記に従い行った。
＜面クラック評価方法＞
バックコート層形成用塗布液の塗布、乾燥後の原反につき、長さ５ｃｍ分の原反全幅を切り出して、その全面の観察を原反の長さ方向３ｍごとに３箇所にて行った。観察は顕微鏡にて行い、クラックの有無につき、以下の基準で判断した。なお、「線状キズ」とは、クラックの前駆状態であると考えられる。
○：線状キズなし。クラックなし。
△：線状キズあり。クラックなし。
×：線状キズ大。クラックあり。
【００３５】
また、上記バックコート層形成後の原反の表面活性化処理後のＤＬＣ膜上に、以下に示す潤滑剤Ａおよび潤滑剤Ｂを、同一重量で、ＭＥＫ（沸点：８０℃）／ｎ−ヘキサン（沸点６９℃）／エタノール（沸点：７８℃）＝１／２／７の混合溶媒中に、潤滑剤合計濃度が０．５重量％となるように溶解させて作製したトップコート層形成用塗布液をダイノズル法により塗布し、乾燥して、トップコート層を形成した。以上のようにして、磁気記録媒体としての磁気テープを製造した。
潤滑剤Ａ：ＣＨ3（Ｃ16Ｈ32）ＣＯＯＣＨ2ＣＨ2（ＣＦ2）7ＣＦ3
潤滑剤Ｂ：ＨＯＯＣＣＨ（Ｃ14Ｈ29）ＣＨ2ＣＯＯＣＨ2ＣＨ2（ＣＦ2）7ＣＦ3
【００３６】
得られた各実施例および比較例の磁気テープにつき、以下に従い、耐久性の評価を夫々行った。上記面クラック評価および耐久性評価の結果を、バックコート層形成時の乾燥工程における乾燥温度および原反に対する張力とともに、下記の表１中に示す。
＜耐久性評価方法＞
各磁気テープを１／４インチ（６．３ｍｍ）に切断してＤＶＣカートリッジに組み込み、複数種のドライブ（松下寿電子工業（株）製  ＤＶ５１、日本ビクター（株）（ＪＶＣ）製  ２１０Ｕ、シャープ（株）製  Ｎ２１０、ソニー（株）製  ＴＲＶ１７、松下電器産業（株）製  ＤＳ８８）にて、５０時間以下、各環境下（４０℃／８０％、２０℃／６０％、０℃／ＯＦＦ）で走行させた。この結果を、以下の基準で判断した。
○：ドライブ走行ＯＫ
×：ドライブ走行停止
【００３７】
【表１】
2005276254.tif 000003
＊１）金属ロール：ＴＤＫ（株）製、商品名  メタルガイドロール、（径φ）１２５ｍｍ×（厚みｔ）８ｍｍ、鉄の熱伝導率（測定値）７５．３６（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
＊２）樹脂被覆金属ロール：フッ素樹脂チューブ（グンゼ（株）製、商品名  導電性フッ素樹脂熱収縮チューブ（ＧＲＣタイプ、表面抵抗値１０5〜１０8Ω、導電性添加剤：カーボンブラック）、（径φ）１２５ｍｍ×（厚みｔ）０．５ｍｍを上記金属ロールに被せて、熱収縮加工を行ったもの、フッ素樹脂（ＰＦＡ）の熱伝導率（測定値０．２６（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
＊３）乾燥炉内におけるガイドロールの配置本数
【００３８】
上記表１中に示すように、乾燥温度を１００℃とした比較例１では、金属ロールからの伝達熱により磁性層にクラックが発生してしまい、ドライブに使用できる状態ではなく、耐久性については測定不可であった。
【００３９】
また、エアフローティングドライヤーを用いた比較例２〜４については、溶剤の除去は十分であり、耐久性については良好な結果が得られたが、乾燥温度１００℃、張力７８．４Ｎ／ｍとした比較例２の場合には、原反が若干ばたついたことにより熱の影響を受けたことに起因すると思われる線状キズの発生が認められた。また、張力を１３７．２Ｎ／ｍと高めた比較例３では、面クラック評価の結果がより悪化したことから、張力が高いとクラックが生じやすいことがわかった。さらに、乾燥温度を１２０℃とした比較例４についても、面クラック評価の結果はより悪化した。
【００４０】
これに対し、フッ素樹脂チューブにより被覆された金属ロールを用いた実施例１〜５では、乾燥温度を８０〜１２０℃、張力を５８．８〜１５６．８Ｎ／ｍの範囲で変えたいずれの場合においても、面クラックの発生を確実に防止して、かつ、良好な耐久性を有する磁気記録媒体を得ることができた。
【００４１】
また、トップコート層の乾燥工程においても、上記バックコート層の場合と同様に、本発明に係る樹脂により被覆された金属ロールを適用することで、良好な耐久性を確保しつつ面クラックの発生を防止することができ、良好な結果が得られることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る乾燥工程を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係るガイドロールを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  原反
１０  乾燥炉
１１  ガイドロール
１２  ガイドロール
１３  樹脂
１４  ロール部材
２０  温風
【図１】
2005276254.tif 000004
【図２】
2005276254.tif 000005