JPH03288330A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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、映像機器、音響関連機器、情報関連機器等に
用いる塗布型の磁気記録媒体の製造方法に関する。

従来の技術 映像機器分野における高画質化や、音響機器分野でのデ
ジタル信号処理化、またはコンピュータ周辺機器の小型
化・高速処理化等に伴い、これらの外部メモリとして広
く一般に使用されてきた塗布型の磁気記録媒体は、高密
度記録領域における録再特性の向上が重要となってきた
。

現在主流を威している面内磁気記録方式に則った磁気テ
ープの分野においては、Ｃｏ元素を被着させ抗磁力の向
上を図った酸化鉄磁性粒子や飽和磁化および抗磁力の高
いメタル磁性粒子を記録素子として採用する流れにある
。

そして、さらに記録密度を高めるため下記のような手段
がとられている。

■　磁性粒子を微粒子化・低軸比化し、磁性層中の粒子
充填密度を上げることにより磁気特性の向上を図る。

■　磁性粒子の整列方向を可能な限り記録方向である長
尺方向に配向処理し、磁気特性の残留磁化強度を高める
。

■　磁性層の表面粗さを可能な限り小さくし、記録・再
生時における磁性層−ヘッド間の空隙による磁気的損失
を抑える。

発明が解決しようとする課題 しかしながらそれぞれの取り組みにおいて、■　高抗磁
力・低軸比の超微粒子磁性体を精度良く整列させながら
充填度を上げる配向システムの能力上の課題 ■　超微粒子の磁性粒子間の反発相互作用（配向戻り）
に打ち勝つ初期配向・配向整列の技術■　整列させた磁
性粒子を配向戻りさせない配向固定方法 といった配向技術上に課題が顕在化してきており、これ
に対処するために、 ・高磁界印加による高抗磁力・低軸比での配向性向上 ・高粘度塗料の塗膜形成による配向戻りの抑制・塗膜乾
燥における粘度上昇による配向戻りの抑制 といった検討が取り組まれている。

しかしながらこれらの対策では、 ・高磁界に伴う磁性粒子粗動（塗膜の流動）による配向
面荒れ ・高粘度塗工による初期配向性の低下・塗膜レベリング
性の低下 ・乾燥に伴う表面荒れ など、表面性や配向挙動のバランスの面で問題を抱えて
いる。

本発明は、上記課題を解決し、磁性金属薄膜を磁性層に
持つ媒体と同レベルの高域特性を塗布型面内記録媒体で
実現することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を遠戚するために、非磁性支持体上に
針状もしくは粒状の磁性粒子と樹脂系バインダを主剤と
する磁性層を塗布形成したのち、２秒以上７秒以下の外
部から磁界を加えない無配向処理工程と、最大磁場が磁
性粒子の抗磁力（’Ｈｃ＞の３倍以上５倍以下である塗
布面内かつ長尺方向の直流磁界を加える第一配向工程と
、最小磁場が磁性粒子の抗磁力の１／２以上である塗布
面内かつ長尺方向の直流磁界が少なくとも０．７秒以上
続く第二配向工程とを有し、磁性粒子を塗布面内長尺方
向に整列させるものである。

さらに非磁性支持体上に針状もしくは粒状の磁性粒子と
樹脂系バインダを主剤とする磁性層の塗布形成で、磁性
粒子と樹脂系バインダを主剤とする磁性塗料が固形分率
２５％以上４５％以下の構成とすることにより、その効
果をより有効なものとするものである。

また、非磁性支持体上に塗布形成する磁性層が軸比５以
上１４以下の針状メタル磁性粒子と樹脂系バインダを主
剤とすることにより、効果を一層有効なものとするもの
である。

作用 本発明は上記１威により以下の３つの作用を有している
。

（１）　　第一配向工程の前乙こ、２秒以上７秒以下の
外部から磁界を加えない無配向処理工程を導入すること
によって、初期配向性は損なわずかつ磁性塗膜自身のレ
ベリング性を最大限に生かし、かつ第一配向工程の作用
とバランスをとった磁性粒子粗動による表面荒れ（配向
表面荒れ）を抑える作用を生み出す。

ここで無配向工程として必要な時間は塗膜形成時の塗料
の固形分率・樹脂材料の分子量など乙こよって調整を必
要とする。しかしながら本発明にかかわる塗工技術・材
料技術から考えられる塗膜形成時の塗料特性↓こおいて
は、上記作用は２秒以上７秒以下の無配向処理工程を与
えることで十分得られる。

（２）第一配向工程は初期配向として超微粒子でかつ高
抗磁力・低軸比の磁性体を長尺方向に高配向させるため
に高磁界を加えることを前提とし、適切な磁界として磁
性粒子の抗磁力（Ｈｃ）の３倍以上５倍以下である直流
最大磁場を塗布面内かつ長尺方向に印加する。ここで配
向前の初期状態で磁性粒子の磁化困難軸が磁界方向を向
いていると、最大磁場が抗磁力の３倍未満では有効な配
向挙動が始まらない。また最大磁場が抗磁力の５倍超で
は、磁性塗膜自体が磁性流体のように移動を始め、レベ
リング性によって得た塗膜の平滑性・均質性が損なわれ
、結果として表面性の悪い磁性層となってしまう。

以上のことから、配向に用いる塗布面内かつ長尺方向の
直流磁界として最大磁場が磁性粒子の抗磁力の３倍以上
５倍以下であることが磁性層の表面性を損なわず磁性粒
子の初期配向を高めるように作用する。

（３）さらに（１）、（２）によって初期配向性・表面
性をともに実現した磁性塗膜の粒子整列を固定させるた
めに設けた第二配向工程では、 ・最小磁場が磁性粒子の抗磁力の１／２以上であること
により、配向後の粒子間反発力を抑え込み整列を維持で
きる。

・塗布面内かつ長尺方向の直流磁界が少なくとも０．７
秒以上続くことにより、初期配向で確実に整列しきれな
かった磁性粒子の配向状態を補正でき、塗膜の表面荒れ
を起こす強乾燥を行わすとも配向状態固定を可能とする
。

といった作用を持つ。その結果、平滑な表面性を確保し
ながら高抗磁力・低軸比の磁性粒子の高配向状態を維持
・固定できる。

固形分率が２５％以上４５％以下であるような磁性塗料
を用いて塗膜形成すること、および軸比５以上１４以下
の針状メタル磁性粒子と樹脂系バインダを主剤とする磁
気記録媒体を本発明に基づいて作成することにより、従
来方法では実現できなかった長尺方向配向性と表面性と
もに優れた磁気記録媒体を得ることができる。

実施例 以下、本発明の実施例と従来例の比較について図面を参
照しながら説明する。

本発明に基づく配向装置について具体的な構成を第１図
に示す。

配向装置の主たる構成は、同極対向の希土類永久磁石１
による第一配向工程と導線をソレノイド状に巻いて作っ
た電磁石２を長尺方向に１０個並べた第二配向工程から
なる。ここでこれら第一・第二配向工程の構成物は非磁
性支持体の走行系の両脇に走行面と平行に設置された配
向装置設置用ガイドレール３の上に磁石設置台４によっ
て設置され、塗膜形成装置（塗布装置）５からの距離が
任意に変えられるような構造になっている。

このような配向装置を用いて、本発明に基づ〈実施例１
〜６のサンプルテープを作成した。これらの配向条件を
第１表に示す。

本配向装置を用いて第１表の配向処理方法を行うには、 ■　無配向処理時間：　配向装置の設定位置をガイドレ
ール状で前後させて ■ ■ ■ 第一配向工程の： 最大磁場 第二配向工程の： 最小磁場 第二配向工程の： 印加時間 調節する。

同極対向の永久磁石間の 距離によって調節する。

ソレノイド状電磁石に与 える電流値によって、各位 百聞で落ち込んだ磁場の値 を制御する。

１０個のソレノイド状電磁 石に塗布装置側から電流を 流し、磁場長を制御する。

第１表 この実施例については、非磁性支持体として厚み１０μ
ｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥ
Ｔフィルムと略す）を用い、その表面に厚み３．０μｍ
磁性層を連続塗布形威し、裏面に厚み０．５μｍのバッ
クコート層を形成した８ｍ５ＶＴＲ用テープとして試料
を作った。

以下に試料の作成方法を詳細に説明する。

（１）磁性層を形成する材料 磁性層を形成する材料およびその比率は以下の通りであ
る。

メタル磁性体　：１００重量部 樹脂系パインダニ２０重量部 アルミナ　　　：　　７重量部 カーボン　　　：　　３重量部 脂肪族系潤滑剤：　　４重量部 硬化剤　　　　＝　　５重量部 メタル磁性体は従来のＶＴＲ用としては比較的軸比の低
く、配向性の確保に困難なものを選んだ。

第２表にその特性を示す。

第２表 樹脂系バインダは、第３表に示す樹脂を混合しＶＴＲ用
テープのバインダとして標準的な構成とした。

第３表 配合比率：磁性粉重量を１００とした重量比。

各々の量は、バインダ樹脂系での塗膜の引っ張り試験お
よび、磁性塗膜のスクラッチ強度試験の結果から最も優
れた比率としている。

樹脂ｄは、アル旦すを前処理するために選択した。

アルミナは、粒径が０．１０〜０．３０　ｐ　ｍでＢＥ
Ｔ比表面積が９〜１５ｒｒｆ／ｇの一般的なものを用い
、樹脂ｄ：１重量部によってあらかしめξル分散機を用
いて適度な粘度にて分散処理した。

残りのバインダ１９重量部については、磁性粉の混練・
前分散のときに添加した。

カーボンについては、−次粒子の粒径が２００〜３００
Åのものを用いた。

脂肪族系潤滑剤には、磁気記録媒体でよく使われている
３種類を選び、以下の配合比にて混入した。

ＣＩ４　１重量部 Ｃ１８：１重量部 Ｃｌ８−Ｃ４：　１重量部 硬化剤には、一般によく用いられるイソシアネト化合物
を使った。

（２）　　ＶＡ性塗料の作成 磁性塗料の作成は次のようにして行った。

メタル磁性粉とカーボンおよびメチルエチルケトン：ト
ルエン：シクロへキサノン＝３　：　３　：　１のｌ昆
合溶剤をミキサに加えながら一時間撹はんして粉体を溶
剤に十分湿潤させたのち、樹脂ａ・樹脂ｂ・樹脂Ｃと不
足分の前記混合溶剤をミキサに加えながら５時間攪はん
して粉体増粒を行った。その後塗料粘度を調節しながら
混線処理を４時間行った。

この磁性混練物を希釈した後、通常塗料分散によ（使わ
れるサンドミルによって分散を進めた。

サンドミル−次分散の終了とともに樹脂ｄによって別分
散を施したアルミナペーストを添加・攪はんし、再びサ
ンドミルにて二次分散処理した。

このようにして得たメタル磁性塗料原液に、塗工直前に
潤滑剤溶液と硬化剤を添加−攪はんして磁性塗料の調合
を終了した。

このときの塗料固形分率（Ｎ、ν、）は、３０．０％と
した。

（３）磁性層の形成方法 磁性層の形成方法は、調合・分散の終了した磁性塗料を
グラビアコータに７ＰＰＴフイルム上に連続的に塗工し
、塗工直後に本発明における配向処理として第１表に示
す処理を施した。その後本乾燥工程を経た後にカレンダ
処理を施して鏡面仕上げを行い、これを硬化炉中にて硬
化反応させた。

（４）バック・コート層の形成方法 バック・コート層は、磁性層を形成・硬化後にカーボン
・ブラックを主成分とする専用の塗料をグラビアコータ
にて連続塗布形成した。

以上のようにして作成した試料は８■幅にスリットした
後、以下に記述した比較例との違いを調べた。

比較例 実施例で記述した配向装置を用いて第４表に示す配向処
理により比較例を作成した。

（以下余白） 第４表 これらの比較例については、材料組成・磁性塗料作成方
法とも実施例と同様にして試料を作成した。

このようにして作成したそれぞれの試料を８−幅にスリ
ットした後、その特性について実施例と比較検討した。

各試料について、 ■　テープ角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）の面内長手成分■　磁
性層の表面粗度 について評価を行った。

以下、評価結果について順を追って説明する。

第５表は実施例・比較例の各試料についてテープ長尺方
向の角形比と平均表面粗度を、配向条件によって整理し
て示したものである。角形比は掃引磁場１０　ｋ　Ｏｅ
にて振動型磁化測定装置で、平均表面粗度は光干渉式非
接触３次元表面粗さ計で測定したものである。

第５表から明らかなように、下記に示す実施例の条件、 （１）無配向時間＝２．０秒〜７．０秒（２）第一配向
工程の最大磁場強度：磁性粉抗磁力の３〜５倍 （３）第二配向工程の最小磁場強度：ＶＡ磁性粉抗磁力
１／２以上 （４）第二配向工程の印加時間：０．７秒以上を全て満
たす試料は、テープ長尺方向において０．８６以上の高
い角形比と平均表面粗度６ｎ＋ｍ台の優れた表面性が両
立している。

高配向性と超平滑性が両立できない比較例をみると、上
記（１）〜（４）の条件を満たしていないため以下の現
象を引き起こしている。

・比較例１：無配向時間が短いために、配向工程後配向
戻りが起きている。

・比較例２：無配向時間が長すぎ、配向工程中で向きき
らない内に配向が固まってい る。

・比較例３：第一配向工程の最大磁場が低いために、軸
比の低い磁性粒子は配向しき れていない。

・比較例４：非常に高い角形比が得られているが、第一
配向工程の最大磁場が高すぎる ために磁性粒子が流動を起こし、表 面粗度が悪くなっている。

・比較例５：第二配向工程の最小磁場が低すぎるため、
この区間では磁性粒子の配向 戻りを抑えきれず、第一配向工程で 作った配向度が落ちている。

・比較例６：第二配向工程の印加時間が短すぎるため、
配向工程後配向戻りを起こし ている。

このように配向のしにくい軸比の小さい磁性粒子を用い
ると比較例の配向方法では、配向処理上の条件が高精度
に配向させるための設定より外れているために高配向性
を得ることが出来ない。たとえ、高配向性を確保できた
としても磁性層表面が荒れてしまい、結果として短波長
域での電磁変換特性が損なわれてしまう。

これに対し実施例では、本発明による表面粗度を維持し
つつ高配向性が得られる最適の配向方法を用いているた
め、明らかに比較例よりも優れたテープ特性が得られて
いる。

上記本実施例においては配向装置として希土類永久磁石
とソレノイド型電磁石の組合せを用いているが、本発明
による配向処理方法を実現できるものであれば永久磁石
のみまたは電磁石のみでも良く、電磁石の形もソレノイ
ド状である必要もない また磁性層の構成材料や塗料化・テープ化の手法につい
ても本発明を限定するものではなく、塗布型磁気テープ
を作成できる材料・塗料化方法・塗布方法などであれば
どのようなものを用いても、本発明の効果が得られる。

（以下余白） 第５表 発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、磁性
層の表面性を損なわず超平滑な表面を実現させながら塗
布面内配向性に優れた塗布型の磁気記録媒体を連続的に
しかも安定して製造することができ、その電磁変換特性
は高密度記録領域においても秀れた録再特性を示すもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに当たって使用した配向装置
の一例を示す概略構成図である。 Ｉ・・・・・・同極対向の希土類永久磁石、２・・・・
・・ソレノイド状電磁石、３・・・・・・配向装置設置
用ガイドレール、４・・・・・・磁石設置台、５・−・
・・・塗膜形成装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に針状もしくは粒状の磁性粒子と
   樹脂系バインダを主剤とする磁性層を塗布形成したのち
   、２秒以上７秒以下の外部から磁界を加えない無配向処
   理工程と、最大磁場が磁性粒子の抗磁力（Ｈｃ）の３倍
   以上５倍以下である塗布面内かつ長尺方向の直流磁界を
   加える第一配向工程と、最小磁場が磁性粒子の抗磁力の
   １／２以上である塗布面内かつ長尺方向の直流磁界が少
   なくとも０．７秒以上続く第二配向工程とを有し、磁性
   粒子を塗布面内長尺方向に整列させることを特徴とする
   磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）非磁性支持体上に針状もしくは粒状の磁性粒子と
   樹脂系バインダを主剤とする磁性層の塗布形成で、磁性
   粒子と樹脂系バインダを主剤とする磁性塗料が固形分率
   ２５％以上４５％以下であることを特徴とする請求項（
   １）記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. （３）非磁性支持体上に塗布形成する磁性層が軸比５以
   上１４以下の針状メタル磁性粒子と樹脂系バインダを主
   剤とすることを特徴とする請求項（２）記載の磁気記録
   媒体の製造方法。