JPH1076576A - 多孔質シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滑り性を良好にして、例えば磁気テープカセ
ット用の滑りシートに適用した場合には磁気テープの高
速かつ安定な走行を可能とする多孔質シート及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 多孔質シート11は、超高分子量ポリエチ
レンのような熱可塑性樹脂よりなり、多数の孔隙を有
し、少なくとも片面にエンボスパターン19が形成されて
いるものである。また、この多孔質シート11中には、帯
電防止剤を含有していてもよい。このような多孔質シー
ト11は、熱可塑性樹脂パウダを焼結して多数の孔隙を有
するシートに成形すると共に、このシートの少なくとも
片面にエンボスパターン19を形成することにより得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質シート及び
その製造方法に関し、例えば磁気テープカセット用の滑
りシートに利用できる。

【０００２】

【背景技術】例えば、磁気テープカセットは、２つのカ
セットハーフよりなるカセットケース内に磁気テープ巻
回体が収納されている。このカセットケースと磁気テー
プ巻回体の側面の間には、滑りシートが配置されてい
る。この滑りシートは、磁気テープ巻回体の回転時の摩
擦抵抗を低減させて、磁気テープの安定な走行性を確保
するためのものである。このような滑りシートとして、
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）パウダの焼結によ
って得られた多孔質シートの使用が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＤＡＴ（デジタ
ルオーディオテープレコーダ）、ＤＣＣ（デジタルコン
パクトカセット）等の開発、改良に伴って、記録密度の
大容量化、検索時間の短縮化が図られており、磁気テー
プカセットにおいては、テープ走行の高速化が課題とな
っている。一般に、テープ走行の際のトルクは、走行開
始時が大きく、その後は減少して平衡状態となることが
知られている。この走行開始時の大きなトルクは、テー
プの大きな巻き乱れを生じさせる原因になっている。

【０００４】従来、このような欠点を改善するための提
案は、種々なされている。例えば、多孔質シートにシリ
コーン樹脂を含浸させた滑りシート（特開昭6-20436 号
公報）、ＵＨＰＥ粉末の平均粒径を特定の範囲に規定す
ると共に、含有割合を規定した滑りシート（特開昭5-67
385 号公報）等である。これらの滑りシートによって
も、一応の改善は図られているが、ＤＡＴ、ＤＣＣ等の
進歩に対応させるためには、滑りシートの滑り性に関し
て更に大きな改善が求められている。

【０００５】そこで、本発明は、滑り性を良好にして、
例えば磁気テープカセット用の滑りシートに適用した場
合には磁気テープの高速かつ安定な走行を可能とする多
孔質シート及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
多孔質シートは、熱可塑性樹脂よりなり、多数の孔隙を
有し、少なくとも片面にエンボスパターンが形成されて
いることを特徴とする。

【０００７】前記エンボスパターンの具体的形状は任意
であり、例えば凹凸の凹と凸が畝状に連続して形成され
たもの、凹凸の凹と凸がドット状に不連続に形成された
もの、等がある。この凹凸の高低差も任意でよいが、例
えば0.01mm〜2.00mmとする。0.01mmより小さいとエンボ
スパターンによる効果が得にくくなる。また、2.00mmよ
り大きいと、焼結してシート成形する場合の焼結状態が
不均一になったり、シートの所要厚さが厚くなってコス
ト高になる。

【０００８】前記孔隙は、例えばシートが樹脂パウダー
の焼結によって製造される場合、樹脂パウダーのパウダ
ー間に形成されるレベルの大きさの孔隙である。この孔
隙の多孔質シート中に占める割合は、製造条件によって
も異なるが、例えば10〜50％（見掛け密度0.46〜0.87）
である。10％より低いと被接触物に対する接触面積が増
加するため、滑り性が低下し、50％より高いとシートの
強度が悪化する。前記シートには、厚さのみが相対的に
異なるフィルムも含まれる。前記熱可塑性樹脂として
は、高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、
フッ素樹脂、ナイロン、ポリプロピレン、等を使用でき
る。

【０００９】本発明に係る多孔質シートによれば、シー
ト面に表れた多数の微細な孔隙によって、良好な滑り性
が得られることに加えて、シート面に形成された大きな
エンボスパターンによって接触面積が小さくなっている
ため、滑り性のより大きな改善効果が得られるようにな
る。なお、前記熱可塑性樹脂中には、必要な特性を得る
ため、適当量の無機物、有機物、熱硬化性樹脂等が配合
されていてもよい。

【００１０】本発明の第２発明に係る多孔質シートは、
第１発明において、前記孔隙は、表面から裏面に連通す
る通気孔を形成していることを特徴とする。本発明によ
れば、前記孔隙は、シートの両面側に形成され、しかも
シートの内部に連続して形成されているため、結果とし
て前記孔隙は、表面から裏面に連通する通気孔となって
いる。このようなシートの両面にエンボスパターンを形
成することにより、いずれの面においても、多数の微細
な孔隙と、大きなエンボスパターンとによる滑り性の相
乗的改善効果が得られるようになる。

【００１１】本発明の第３発明に係る多孔質シートは、
第１又は第２発明において、前記熱可塑性樹脂は、超高
分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）であることを特徴とす
る。前記ＵＨＰＥとしては、分子量が例えば50万以上
（粘度法による測定値）のものを使用できるが、耐摩耗
性の点から 100万以上のものが好ましく、より好ましく
は 200〜400 万のものである。このＵＨＰＥ自体、優れ
た滑り性を有している。このＵＨＰＥとしてパウダ状の
ものを使用してシート状に焼結すれば、多数の孔隙を同
時に形成できる。

【００１２】本発明の第４発明に係る多孔質シートは、
第１〜第３発明のいずれかにおいて、帯電防止剤を含有
することを特徴とする。前記帯電防止剤としては、カチ
オン系、アニオン系、非イオン系、両性系等を使用でき
る。この帯電防止剤は、多孔質シートを帯電防止剤含有
溶液に浸漬して孔隙中に含浸させたり、熱可塑性樹脂材
料中に配合しておいて成形することにより、含有させる
ことができる。

【００１３】本発明の第５発明に係る多孔質シートの製
造方法は、熱可塑性樹脂パウダを焼結して多数の孔隙を
有するシートに成形すると共に、このシートの少なくと
も片面にエンボスパターンを形成することを特徴とす
る。

【００１４】前記焼結は、熱可塑性樹脂パウダを熱可塑
性樹脂の融点温度以下の温度に加熱してパウダ同士を結
合させることにより多孔質体を製造する方法である。前
記エンボスパターンの形成は、シート成形と同時でも、
シート成形の後でもよい。このエンボスパターンの形成
は、多孔質シートの表面にエンボスパターン形成用の型
を押し当てて形成することができる。前記熱可塑性樹脂
パウダの平均粒径は任意であるが、例えば２mm以下、好
ましくは１mm以下とする。また、粒径分布も任意である
が、狭い程好ましい。前記熱可塑性樹脂パウダの粒子形
状も任意であり、例えば丸形、鱗片形等がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕図１〜５を参照して本発明の第１実施
形態に係る多孔質シート11及びその製造方法を説明す
る。先ず、本実施形態の製造方法で使用する製造装置の
１例を説明する。

【００１６】図１に示すように、この製造装置は、２個
のロール12,13 の間に巻装されたエンドレスベルト14
と、両ロール12,13 間のエンドレスベルト14と当接する
ようにして配置されたプレスロール15と、このエンドレ
スベルト14上に熱可塑性樹脂パウダ16を供給するフィー
ダ17とを備えて構成されたものである。２個のロール1
2,13 のうち、第１のロール12は加熱手段が組み込まれ
た加熱ロールであり、第２のロール13は冷却手段が組み
込まれた冷却ロールである。これらのロール12,13 のう
ち少なくとも一方は、回転駆動手段と連結されている。

【００１７】前記エンドレスベルト14は、ステンレス等
の金属製であり、シート成形面となる表面が鏡面となっ
ている。厚さは、例えば0.1 〜1.5mm である。前記プレ
スロール15は、両ロール12,13 間のエンドレスベルト14
によりこのプレスロール15の外周面の一部が押圧される
ようにして配置されている。即ち、このプレスロール15
は、この外周面の一部がエンドレスベルト14により抱き
込まれるようにして配置されている。

【００１８】図２に示すように、このプレスロール15
は、その外周面にエンボスパターン形成用の型18が形成
されている。この型18は、多孔質シート11に形成しよう
とするエンボスパターン19に対応した反転形状を有して
いる（図３参照）。多孔質シート11が、例えば三角形の
凹部21と凸部22が畝状に連続して形成されたエンボスパ
ターン19を有している場合、プレスロール15の型18は三
角形の凹部23と凸部24が畝状に連続して形成されたもの
となっている。前記フィーダ17は、前記プレスロール15
に対してエンドレスベルト14の上流側であって、第１の
ロール12の上方に配置されている。

【００１９】また、この製造装置において、エンドレス
ベルト14上の熱可塑性樹脂パウダ16を均すドクタブレー
ド25、熱可塑性樹脂パウダ16を加熱する加熱手段である
例えば赤外線ヒータ26、プレスロール15による多孔質シ
ート11への型転写を補助する加圧ロール27、及び多孔質
シート11をエンドレスベルト14から剥離する剥離用ロー
ル28が設けられている。

【００２０】前記ドクタブレード25は、前記フィーダ17
に対してエンドレスベルト14の若干下流側に配置されて
いる。前記赤外線ヒータ26は、ドクタブレード25とプレ
スロール15の間に配置されている。前記加圧ロール27
は、エンドレスベルト14の多孔質シート11を介してプレ
スロール15と当接している部分の裏面側にエンドレスベ
ルト14をプレスロール15側に押圧するように配置されて
いる。前記剥離用ロール28は、第２のロール13の近傍で
あって、このロール13によって多孔質シート11の充分な
冷却効果が得られる位置に配置されている。

【００２１】次に、この製造装置を使用した多孔質シー
ト11の製造方法を説明する。先ず、フィーダ17より熱可
塑性樹脂パウダ16を加熱された前記エンドレスベルト14
上に供給してドクタブレード25で熱可塑性樹脂パウダ16
を所定厚さに均す。引き続き、この熱可塑性樹脂パウダ
16を赤外線ヒータ26で加熱して焼結した後、直ちにこの
エンドレスベルト14上の多孔質シート11をこのエンドレ
スベルト14で前記プレスロール15に押し当ててこの多孔
質シート11の片面にエンボスパターン19を形成する。こ
のエンボスパターン19形成の際、エンドレスベルト14の
裏面側に配置されている加圧ロール27が、プレスロール
15による多孔質シート11への型転写を補助する。この
後、型転写された多孔質シート11は、第２のロール13に
よって冷却され、剥離用ロール28でエンドレスベルト14
から剥離されて本実施形態に係る多孔質シート11が得ら
れる（図３参照）。

【００２２】なお、本実施形態において、多孔質シート
11のエンボスパターン19の具体的形状は任意である。例
えば、図４に示すように、この多孔質シート11の場合、
片面に前後左右に適当な間隔をおいて規則的に形成され
た半球状の凸部31、及び複数の凸部31間の平坦な部分で
ある凹部32を有するエンボスパターン19とすることがで
きる。一方、プレスロール15は、このような凸部31と凹
部32が反転した形状の型18が形成されたものとなってい
る。

【００２３】また、本実施形態において、図５に示すよ
うに、多孔質シート11は、両面にエンボスパターン19が
形成されたものとすることができる。このような多孔質
シート11を製造する装置において、エンボスパターン形
成用の型18は、プレスロール15に加えて、エンドレスベ
ルト14の多孔質シート11が成形される面にも形成されて
いる。

【００２４】〔第２実施形態〕第１実施形態と同様にし
て製造した多孔質シート11を帯電防止剤溶液中に浸漬し
て引き上げた後、乾燥して溶媒を除去することにより帯
電防止剤を多孔質シート11の孔隙に固定する。

【００２５】

【実施例】

〔実施例１〕前記第１実施形態において、熱可塑性樹脂
パウダ16として、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）
パウダを使用した。このＵＨＰＥパウダは、三井石油化
学株式会社製ハイゼックスミリオン〔商品名、平均粒
径：80μｍ（25μｍ以下の割合が９％以下）、分子量：
300 万〕である。

【００２６】多孔質シート11は、三角形の凹部21と凸部
22が畝状に連続して形成されたエンボスパターン19を有
するものである（図３参照）。この多孔質シート11中の
孔隙の割合は、35％である。具体的寸法は、隣合う凹部
21間の寸法ａが0.4mm 、裏面から凹部21までの寸法ｂが
0.1mm 、凹部21から凸部22の上端までの高さｃが0.2mm
である。

【００２７】〔実施例２〕前記第１実施形態において、
多孔質シート11のエンボスパターン19を半球状の凸部31
及び平坦な凹部32を有するもの（図４参照）とし、その
他は実施例１と同様とした。具体的寸法は、隣合う凸部
31間の寸法ｄが0.5mm 、凸部31の高さｅが0.1mm 、凸部
31の底面の直径ｆが0.2mm 、裏面から凹部32までの寸法
ｇが0.2mmである。

【００２８】〔実施例３〕前記第２実施形態において、
帯電防止剤溶液としてファインケミカル社製エレクノン
（商品名）を使用した。また、多孔質シート11に帯電防
止剤溶液を含浸した後の溶媒の乾燥除去は、80℃、２分
間で行った。

【００２９】〔比較例１〕エンボスパターンの形成され
ていない多孔質シートを本比較例の多孔質シートとし
た。

【００３０】〔特性の測定〕前記実施例１〜３及び比較
例１の多孔質シートに対して摩擦係数とトルクを測定し
た。それらの結果を表１に示す。前記摩擦係数は、バー
デンレーベン摩擦試験機〔AFT-15-1（商品名）、東測精
密工業株式会社製〕を使用して測定した。この測定の
際、試料を水平の台上に固定し、一方、同じ試料を直径
10mmの鋼球の表面に接着固定した。そして、この鋼球を
前記試料上に置き、この鋼球に200gの荷重をかけなが
ら、150mm/min の速度で往復運動（５往復）させた。実
施例の多孔質シートの場合、試料同士のエンボスパター
ン面が向き合うように配置されている。

【００３１】前記トルクの測定は、多孔質シートを滑り
シートとしてＤＡＴカセットに組み込み、一方のハブか
らテープを10mm/secの速度で引き出したときに他方のハ
ブが駆動されるトルクを測定することにより行った。実
施例の多孔質シートの場合、エンボスパターン面がテー
プと対向するように配置されている。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１によれば、実施例１〜３の多孔質シー
ト11は、ＵＨＰＥよりなり、多数の孔隙に加えて、エン
ボスパターン19が形成されているものであるため、摩擦
係数とトルクがいずれも小さいことがわかる。従って、
この多孔質シート11を磁気テープカセット用の滑りシー
トに適用した場合には磁気テープの高速かつ安定な走行
が可能になる。

【００３４】一方、比較例１の多孔質シートは、エンボ
スパターンが形成されていないため、摩擦係数とトルク
がいずれも大きいことがわかる。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る多孔質シート及びその製造
方法によれば、多孔質シートの滑り性が良好であるた
め、例えば磁気テープカセット用の滑りシートに適用し
た場合には磁気テープの走行を高速かつ安定にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る多孔質シートの製造方
法において使用する製造装置の１例の概略図である。

【図２】同製造装置のプレスロールの型を示す断面図で
ある。

【図３】第１実施形態に係る多孔質シートの斜視図であ
る。

【図４】多孔質シートの他のエンボスパターンを示す斜
視図である。

【図５】両面にエンボスパターンを有する多孔質シート
の斜視図である。

【符号の説明】 11 多孔質シート 14 エンドレスベルト 15 プレスロール 16 熱可塑性樹脂パウダ 18 プレスロールの型 19 エンボスパターン

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 23/087 ５０９ Ｇ１１Ｂ 23/087 ５０９Ｍ // Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂よりなり、多数の孔隙を有
   し、少なくとも片面にエンボスパターンが形成されてい
   ることを特徴とする多孔質シート。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の多孔質シートにおい
   て、 前記孔隙は、表面から裏面に連通する通気孔を形成して
   いることを特徴とする多孔質シート。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の多孔質シートに
   おいて、 前記熱可塑性樹脂は、超高分子量ポリエチレンであるこ
   とを特徴とする多孔質シート。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の多孔質
   シートにおいて、 帯電防止剤を含有することを特徴とする多孔質シート。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂パウダを焼結して多数の孔
   隙を有するシートに成形すると共に、このシートの少な
   くとも片面にエンボスパターンを形成することを特徴と
   する多孔質シートの製造方法。