JPH0489626A - 垂直磁気記録媒体の製造法 - 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、垂直磁気記録方式による塗布型の磁気記録媒
体の製造法に関する。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録媒体としては、短波長による記録、再生
に優れた高密度タイプの磁気記録媒体の開発が望まれて
いる。この点からすると、磁気テープの長手方向に磁性
体粒子を配向させた磁性層を有する磁気記録媒体を、リ
ングヘッドにより磁性層の面に平行に磁化する従来一般
に多く用いられている記録方式は、磁性層における磁性
体の充填密度を高めようとすると原理的に限界があるの
で、高密度記録に用いるには不利である。

そこで、高密度タイプの磁気記録媒体としては、いわゆ
る垂直磁気記録方式、すなわち磁性体粒子の磁化容易軸
を垂直に配向させた磁性層を有する垂直磁気記録媒体を
用いて、磁性層の垂直方向に磁化することにより記録を
行なう方式が注目され、その垂直磁気記録媒体が盛んに
研究されている。

この垂直磁気記録方式では、磁性層中に磁性体粒子を高
密度に充填できるのみならず、反磁場の影響が少ないの
で、リングヘットに代わるＳＰＴ・〜・ノドを使用する
ことができ、原理的にも短波長における記録、再生特性
に優れ、高密度記録に適していることが確認されている
。

この垂直磁気記録媒体としては、Ｇｏ−Ｃｒ合金等の強
磁性金属の薄膜をスパッタリング法や蒸着法等により例
えばポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＵＴフィ
ルム）等の基材フィルム上にｉ成し、記録層とする方法
が研究されている。しかし、これらの方法により形成さ
れた金属薄膜の記録層は、磁気記録媒体として使用され
たときに磁気へノドに擦られるときの走行耐久性や耐蝕
性に問題があるのみならず、磁気記録媒体としての生産
効率の点でも問題がある。

そこで、これらの問題が少なく、しかも磁性層の可撓性
に優れ、操作性が良く、磁気記録媒体として多年積み重
ねられた研究を活かすことができる、いわゆる塗装方式
により生産できる塗布型の垂直磁気記録媒体を作成する
ことが研究されている。この塗布型の磁気記録媒体とし
ては、例えば六角板状バリウムフェライト（ＢａＦｅ＋
２０＋ツ）粉末や針状酸化鉄粉末を有機質バインダー等
に分散させた磁性塗料を基材フィルムに塗布し、その塗
膜の乾燥前に磁場を塗布層の垂直方向に印加し、磁化容
易軸を塗布層の垂直方向に配向させる方法が検討されて
いる。

これらの内、六角板状バリウムフェライト粉末を磁性体
に用いた磁気記録媒体は、飽和磁束密度（Ｂｓ）が低い
ため、低域で出力が不足する虞がある。

一方、形状異方性によって保持力Ｈｃを生している針状
磁性体粉末を磁性体に用いた塗布型の垂直磁気記録媒体
を作成する場合、磁性層の表面が粗くなるという問題が
ある。この点、磁性体粒子を長手方向に配向させた磁性
層を有する磁気テープのように、磁性体粒子を磁性層に
平行に磁化して記録するタイプのものであれば、第３図
（イ）に示すように、ＰＵＴフィルムｌ上の磁性Ｎ２の
長手方向に磁性体３．３　・・の磁化容易軸、すなわち
長軸を配向させるので、同極の磁石を対向させて、その
間を未乾燥塗布層を形成したＰＥＴフィルムを通過させ
ると、磁性体粒子は未乾燥塗布層に平行に並び、塗布層
の表面が粗くなるという問題は少ない。

ところが、塗布型の垂直磁気記録媒体の場合には、第３
図（ロ）に示すように針状磁性体３．３・・の長軸を垂
直に立てた塗布層４を形成する必要があり、その方法に
ついては磁性塗料の未乾燥塗布層に対する配向処理方法
として交流垂直配向処理方法及び直流配向処理方法等が
採用されている。具体的には、未乾燥塗布層を形成した
例えばＰＥＴフィルムを、対向させた異極の磁石の間を
通して未乾燥塗布層に対して垂直に磁界を印加する方法
が良く知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、例えばＥ　−Ｆｅ２Ｏう等の針状磁性体
をその長軸を効率良く垂直に立てて垂直配向を高めた磁
性層を得るには、形状異方性によって生じている磁性体
の保磁力Ｈｃよりも十分大きな磁界を未乾燥塗布層に垂
直に印加するので、対向する磁石のエツジの部分とその
中央部分では磁石間の磁界の強さや方向が同じでないた
め、未乾燥塗布層の乾燥過程で反磁界により配向が乱れ
たり、磁気凝集のためにその塗布層表層が印加磁界方向
に立ち上がる現象を生じ、垂直配向度が低いのみならず
、塗布層の表面に凹凸が生じて表面が粗れる、いわゆる
表面劣化を生じるという問題がある。

それのみならず、垂直配向した磁性体粒子が印加磁界を
解かれたときにもとの状態に戻ろうとして回転あるいは
倒れる、いわゆる「もどり」の現象を生じ、それだけ針
状磁性体粒子の垂直配向度が低下するという問題も住し
る。

なお、これらの問題については、Ａ、０ｈｔｕｂｏ、Ｙ
。

５ａｔｏｈ、　Ｔ、Ｍａｓｕｋｏ、Ｔ、Ｗａｔａｎａｂ
ｅ、ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ＭＡＧ−２３３１４９（１
９８７）及び佐藤雄二、大坪秋雄、桃井彦佳。

小林俊夫、第１３回日本応用磁気学会学術講演概要２２
Ａ４　（１９８７）に報告されている。

上記のような、いわゆる表面劣化を生じた塗布層からな
る磁性層は、例えば磁気記録テープとして使用したとき
に、磁気ヘッドとテープの間隔がばらついて、いわゆる
スペーシングロスを生じ、再生出力の低下を招くことが
ある。これは、特に短波長域で画像を記録しようとする
磁気記録媒体にとっては大きな問題となる。

そこで、これらの問題を解決するために、第４図に示す
ようなＬＩＰＳ配向装置が提案されている（例えばＹ、
５ａｔＯｔｌ＋　Ａ、０ｈｔｕｂｏ、　Ｔ、Ｍａｓｕｋ
ｏ、　Ｍ、ｋｕｒｅｍａｔｓｕ。

ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ＭＡＧ−２３，３１４９（１９
８８））。すなわち、対向したＮ、Ｓ極一対の磁石を複
数組設け、何組か毎にＮ、Ｓを逆に配置し、磁気塗料の
塗布層の表層を垂直磁気配向し、深層を長手配向した磁
性層を有するた磁気テープが提案されている。なお、５
は塗布装置、６はこの塗布装置の後は未乾燥塗布層を有
する基材フィルムである。

しかしながら、この方法によっても上記の問題点を解決
したとは言えず、その改良が望まれている。

本発明の目的は、塗布型の垂直磁気記録媒体の製造方法
において、特に垂直配向度を高くした磁性層を有する垂
直磁気記録媒体を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するために、非磁性支持体に
磁性塗料の未乾燥塗布層を形成した被処せる垂直配向処
理工程を有する磁気記録媒体の製造法において、上記非
磁性支持体の裏面に湾曲体を接触させることにより上記
未乾燥塗布層を湾曲させる湾曲配向処理を上記垂直配向
処理工程に併用したことを特徴とする垂直磁気記録媒体
の製造法を提供するものである。

この際、　湾曲体は磁極を有し、湾曲配向処理に垂直配
向処理を併用し、これを湾曲体の磁極とは異極の磁極を
未乾燥塗布層側に設け、これら磁極を相対して磁場を形
成することにより行うこと、湾曲配向処理は垂直配向処
理工程の途中で行うこと、垂直配向処理と湾曲配向処理
は未乾燥塗布層の磁性体粒子をこの塗布層の長手に配向
する水平配向処理を行ってから行うことも好ましい。

〔作用〕

未乾燥生布層を非磁性支持体側から湾曲体により湾曲さ
せると、非磁性支持体と未乾燥塗布層との間にはすり応
力が生じ、これにより未乾燥塗布層中の磁性体粒子は立
ち易くなる。このように磁性体粒子が立ち上がる際に塗
布層に垂直の磁場を印加するとさらに垂直配向が促進さ
れる。

〔実施例〕

次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図中１１は湾曲配向処理装置であって、永久磁石１
２．１２゛　を対向させて設ける。これら永久磁石１２
．１２°の対何側は前者がＮ極、後者がＳ極を向いてお
り、かつこれら対向する磁石のそれぞれの先端は球形の
曲率半径Ｒが２０〜５０ｔｍの湾曲体にこの湾曲配向処
理装置１１を用いて　磁気記録媒体を作成するには、第
２図にに示すように、ＰＥＴフィルム１３にコーク−１
４により下記の磁性塗料を塗布し、第１図に示す未乾燥
塗布層１５に対応する未乾燥塗布層を形成をする。なお
、１４ａは磁性塗料供給部である。

針状合金粉末 塩化ビニル系樹脂 ウレタン系樹脂 ポリイソシアネート ミリスチン酸 ｎ−ブチルステアレート トルエン メチルエチルケトン 研磨剤（粒状α−Ａ　１．２０５） １００重量部 ８重量部 １２重量部 ６重量部 ３重量部 １重量部 １３０重量部 １３０重量部 １２重量部 なお、上記針状合金粉末としては、長軸０．２μｍ、短
軸０．０３μｌ、比表面積（Ｂ［！Ｔ値）５２　ｒｄ／
ｇ、保磁力Ｈｃ９０００ｅのものを使用した。

また、塗布条件は以下の通りである。

コーター：ダイレクトグラビア方式（斜線４５度、深さ
１００　μｍロール使用のドクターブレード法） 塗布層の厚さ：　５μｍ（乾燥塗膜） 塗布速度：　１０ｍ／ｍ１ｎ ＰＥＴフィルムの厚さ：１０　μｍ ついで、ＰＥＴフィルムのような表面平滑体１６ａの両
端を支持してその張力を調整できるようにし、上記未乾
燥塗布層表面に接触するようにした表面平滑処理装置１
６によりこの塗布層表面を平滑にする。

この後、永久磁石１７ａ　、　１７ａのＮ極を対向させ
た磁場の中を通して上記平滑処理をした未乾燥塗布層の
磁性体粒子をその塗布層の長手方向に配向する。

この後、第１の垂直配向処理装置１８により処理する。

すなわち、この第１の垂直配向処理装置１８は、上側に
永久磁石１８ａ　、１８ａをＳ極を下側にして離間して
配置し、下側に永久磁石１８ｂ　、　１８ｂをＮ極を上
側にし上記Ｓ極のそれぞれに対向させて配置し、上下の
磁石間に磁場を形成したものである。この第１の垂直配
向処理装置１８の磁場に上記処理をした未乾燥塗布層を
有するＰＥＴフィルムを搬入して走行させ第１の垂直配
向処理を行う。

ついで、上記湾曲配向処理装置１１による処理を行う。

すなわち、第１図に示すように、ＰＥＴフィルム１３を
永久磁石１２の湾曲体に接触させて湾曲させ、同時に磁
場を印加する。

このようにすることにより、未乾燥塗布層１５とＰＥＴ
フィルム１３の間にすり応力が生じ、上記第１の垂直配
向処理により立ち上がった針状磁性体粒子１５ａ　５１
５ａ　　・・・は更に立ち上がる。この際永久磁石１２
．１２°間の磁場がこれを促進する。

この際、湾曲配向処理１１にはＰＥＴフィルム１３の進
行方向先端側にドライヤー１９を設けて熱風を吹きつけ
る。これにより、未乾燥塗布層の乾燥を促進し、配向し
た粒子をその配列が乱れないように塗布層のバインダー
で固定化する。

この後、さらに永久磁石２０ａ　と２０ｂがらなり、そ
れぞれのＳ極とＮ極を対向させて構成した第２の垂直配
向処理装置２０により磁性体粒子にさらに垂直磁場を印
加してその「もどり」がないようにするとともに、深層
部の磁性体粒子の垂直配向を行う。

なお、上記で各々使用した永久磁石は下記の通りである
。

永久磁石：　Ｆｅ−３ｍ−Ｃｏ永久磁石配向磁界の強度
：　３０００　Ｇ 上側の磁極と塗布層の間の距離：２Ｒ このようにして垂直配向処理を施され乾燥がある程度ま
で進み、特に表層部の磁性体粒子の配向状態が固定され
た塗布層を有するＰＥＴフィルムは、６０℃、８０℃、
１００℃、１２０℃と段階的に温度設定した乾燥室２１
に導かれ、塗布層は十分に乾燥され、バインダー樹脂は
硬化される。これにより深層部の磁性体粒子にいたるま
でその配列状態は確実に固定される。

この後巻き取られて磁気テープ原反２２が得られる。

上記の磁気テープ原反を鏡面仕上げ（８５℃、３００Ｋ
ｇ／ｃｍの条件のカレンダー処理）して幅８■に裁断し
、その膜厚３．５μｍの磁性層を有する磁気テープを作
成した。この磁気テープを６０℃の恒温室に２０時間入
れて安定化処理（完全硬化処理）を行い、垂直方向の配
向度を調べるために保磁力及び角型比（いずれも垂直方
向）の磁気特性を試料振動型磁束計（理研電子株式会社
製）で測定した。

これらの結果を表に示す。これらの値は大きい程垂直配
向度が高いことを意味する。

比較例１ 実施例１において、永久磁石１２を同形の磁極の無い金
属ロールとし、永久磁石１２°を使用しなかった以外は
同様にして磁気テープを作成し、これについても実施例
１と同様にして測定した結果を表に示す。

なお、角型比は反磁場補正した値である。

上記結果から、実施例の磁気テープは比較例のものに比
べ、磁気特性に優れていることがわかる。

なお、Ｆｅ−Ｓｍ−Ｃｏ永久磁石のほかにＦｅ−Ｎｄ−
８磁石を用いることも好ましく、他の磁石も用いられる
。

また、ＰＥＴフィルム等の非磁性支持体には下塗り層、
ハックコート層を設けたものを使用しても良い。なお、
静電除去機により除電してから磁性塗料を塗布すること
が好ましい。

また、針状合金粉末としては、Ｆｅ−Ｎｉ　、　Ｆｅ−
ＮｉＣｏ等の合金を使用できるが、この針状合金粉末の
代わりにｒ−Ｆｅ２Ｏ２、Ｃｏ含有１−Ｆｅ２Ｏ３、Ｃ
ｒＯ２等の酸化物、窒化鉄、炭化鉄等も使用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、垂直配向処理工程に湾曲配向処理工程
を併用し、磁場配向処理に加えて未乾燥塗布層の磁性体
粒子にすり応力を付与することによる機械的配向処理を
したので、磁性体粒子の垂直配向度の高い磁性層を有す
る磁気記録媒体を提供することができる。

このようにして記録波長が極めて短い波長域にまで及ぶ
垂直磁気記録方式に好適な垂直方向の磁気特性を有する
塗布型の磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に使用される装置の一部の概
略説明図、第２図はその全体説明図、第３図は（イ）は
塗布層の主面に平行に磁性体粒子を配向したときの説明
図、同図（ロ）は塗布層の主面に垂直に磁性体粒子を配
向したときの説明図、第４図は従来の垂直配向処理装置
の概略図である。 図中、１１は湾曲配向処理装置、１２は湾曲体としての
永久磁石、１２’　、１８ａ　’＋　１８ｂ　、　２０
’ａ、２０゛ｂは永久磁石、１３は基材フィルムとして
のＰＨ７フイルム、１５は未乾燥塗布層である。 平成２年７月２６日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体に磁性塗料の未乾燥塗布層を形成し
   た被処理体を相対する異極の磁極の間を通過させて磁性
   体粒子の磁化容易軸を塗布層主面の垂直方向に配向させ
   る垂直配向処理工程を有する磁気記録媒体の製造法にお
   いて、上記非磁性支持体の裏面に湾曲体を接触させるこ
   とにより上記未乾燥塗布層を湾曲させる湾曲配向処理を
   上記垂直配向処理工程に併用したことを特徴とする垂直
   磁気記録媒体の製造法。
2. （２）湾曲体は磁極を有し、湾曲配向処理に垂直配向処
   理を併用したことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気
   記録媒体の製造法。
3. （３）湾曲体の磁極とは異極の磁極を未乾燥塗布層側に
   設け、これら磁極を相対して磁場を形成することにより
   垂直配向処理を行うことを特徴とする請求項２記載の垂
   直磁気記録媒体の製造法。
4. （４）湾曲配向処理は垂直配向処理工程の途中で行うこ
   とを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の垂直
   磁気記録媒体の製造法。
5. （５）垂直配向処理と湾曲配向処理は未乾燥塗布層の磁
   性体粒子をこの塗布層の長手に配向する水平配向処理を
   行ってから行うことを特徴とする請求項１ないし４いず
   れかに記載の垂直磁気記録媒体の製造法。