JPH06150314A

JPH06150314A - 磁気記録媒体の製造方法および磁場配向装置

Info

Publication number: JPH06150314A
Application number: JP32262892A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Sakai; 啓太郎堺; Yoshio Kawakami; 義雄川上; Kiminori Tamai; 公則玉井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】塗布型磁気記録媒体の製造方法で、特に磁場
配向処理後の磁性粉末の配向の乱れを防止することによ
り、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を製造する方法
および装置の開発。【構成】基体を搬送しながら、磁性粉末を含有する磁
性塗料を基体面に塗布して磁性塗料膜を形成し、次いで
磁場配向用の同極対向磁石１により磁性塗料膜面水平方
向の磁界を印加し、その後、膜面垂直方向の交流磁界を
印加する磁気記録媒体の製造方法および磁場配向装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁変換特性に優れた
磁気記録媒体の製造方法、およびその磁場配向装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体としては、磁性塗料を塗布
した塗布型のものが主流を占めている。塗布型磁気記録
媒体の製造方法は、磁性粉末を結合剤中に混合分散させ
た塗料を基体上に塗布した後、磁場配向、乾燥、表面加
工するものである。このうち磁場配向工程は、例えば２
個の永久磁石を磁性塗料塗布後の基体を挟んで同極性ど
うしを向かい合わせて配置し、磁性塗料膜面に水平方向
に磁界を印加し、磁性粉末の磁化容易軸を基体の長手方
向に配向させる。配向の程度は、磁気記録媒体の磁気測
定により残留磁化Ｂｒと飽和磁化Ｂｍとの比（Ｂｒ／Ｂ
ｍ＝角形比）、およびテープの長手方向の角形比をテー
プの巾方向の角形比で除した配向度で求められ、この値
が大きいほど、磁気記録媒体の感度、出力等の電磁変換
特性が優れたものが得られる。

【０００３】近年、記録信号の高密度化にともない、使
用する磁性粉末が微粒子化、高Ｈｃ化、高σｓ化してき
ている。そのため磁性塗料の粘度が高くなり、これまで
の磁場配向方法では十分な角形比が得られなくなり、例
えば磁場配向の効果を高めるためには同極対向磁石の発
生磁場を強くすることが必要になっている。しかし、磁
場配向のために印加磁界の強度を上げると、塗布した磁
性粉末の磁化の程度も上がり、磁場配向処理後の磁性粉
末どうしの反発による配向の乱れが大きくなり、塗膜の
表面が荒れたり、高域感度が悪くなるという欠点が生じ
る。

【０００４】この配向処理後の磁性粉末の配向の乱れを
防ぐには、配向処理後、例えば磁性塗料の乾燥等により
磁性粉末が固着するまで、磁性粉末どうしの反発による
ずれを防止すればよい。例えば、磁性塗料を塗布後の基
体を覆うソレノイドを設備し、磁性粉末が固着するまで
長手方向の一定静磁界をかけ続けることが考えられる。
しかし、このような方法では設備が大型化し、その上運
転には大電力を必要とする。そこで磁場配向処理後の磁
性粉末の配向の乱れを防止する効果的な方法の開発が求
められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、塗布型磁気記録媒体の製造をするとき、特に磁場配
向処理後の磁性粉末の配向の乱れを防止する装置を具え
ることで、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を製造す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）の構成によって達成される。（１）基体を搬送しながら、磁性粉末を含有する磁性塗
料を基体面に塗布して磁性塗料膜を形成し、次いで磁場
配向用の同極対向磁石により磁性塗料膜面水平方向の磁
界を印加し、その後、前記膜面に交流磁界を印加する磁
気記録媒体の製造方法。（２）前記印加される交流磁界が前記膜面垂直方向であ
る上記（１）の磁気記録媒体の製造方法。（３）前記印加される交流磁界強度が２０〜５００G で
あり、交流磁界強度（G ）を交流磁界の周波数（Hz）で
除した値が１／２以下である上記（１）または（２）の
磁気記録媒体の製造方法。（４）前記交流磁界の周波数（Hz）を前記基体搬送速度
（m/min ）で除した値が１〜２０である上記（１）〜
（３）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。（５）前記交流磁界が交流電磁石によって印加される、
上記（２）〜（４）のいずれかの磁気記録媒体の製造方
法。（６）基体搬送路を挟んで配置された磁場配向用の同極
対向磁石と、その後段に、交流磁界を印加する交流電磁
石とを有する磁気記録媒体の磁場配向装置。（７）前記印加する交流磁界が２０〜５００G で、交流
磁界強度（G ）を交流磁界の周波数（Hz）で除した値が
１／２以下である交流電磁石を有する上記（６）の磁気
記録媒体の磁場配向装置。（８）前記印加する交流磁界が前記膜面垂直方向である
交流電磁石を有する上記（６）または（７）の磁気記録
媒体の磁場配向装置。（９）前記交流磁界を印加する交流電磁石が、前記膜面
と対向して配置されている上記（６）〜（８）のいずれ
かの磁気記録媒体の磁場配向装置。

【０００７】

【作用】本発明は、磁場配向のための同極対向磁石の後
段に、磁性塗料膜面に交流磁界を印加するための交流電
磁石を設置する。基体上に塗布された磁性塗料中の磁性
粉末は、湿潤状態で同極対向磁石により磁場配向処理を
受けるが、同時に磁化もされるため、磁場配向のための
磁界から離れると磁性粉末どうしの磁性反発により配向
の乱れが生じる。これを防ぐために前記交流電磁石によ
り交流磁界を発生させ、磁化した磁性粉末をこの交流磁
界を通過させることで、その磁化の程度を小さくして配
向の乱れを防止するものである。これにより、例えばソ
レノイド等を使用する場合に比べて小さな設備で、その
上小電力で、磁場配向処理後の磁性粉末の配向の乱れ、
すなわち角形比や配向度の低下を防ぐことが可能とな
る。

【０００８】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【０００９】本発明の磁場配向装置の構成の一例を図１
に示した。本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基体を
搬送しながら、磁性粉末を結合剤中に分散した磁性塗料
を基体上に塗布し、次いで磁性塗料塗布後の基体４に、
磁場配向用の同極対向磁石１により磁性塗料膜面水平方
向の磁界を印加し、その後、交流電磁石２により５０〜
２００ガウスの磁性塗料膜面垂直方向の交流磁界を印加
して、さらに乾燥、表面加工等を行う。

【００１０】本発明の磁気記録媒体に用いる基体に特に
制限はなく、目的に応じて各種可撓性材質、各種剛性材
質から選択した材料を、各種規格に応じてテープ状など
の所定形状および寸法とすればよい。例えば、可撓性材
質としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエス
テルなどの各種樹脂が挙げられる。

【００１１】本発明に用いる磁気記録媒体用の磁性塗料
は、磁性粉末と、結合剤と、溶媒とを含有する。磁性粉
末としては、γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂ Ｏ
₃ 、Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、Ｃｏ含有Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、ＣｒＯ₂ 、バリ
ウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の酸化物
微粉末や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属あるいはこれらの
合金微粉末、炭化鉄などいずれも使用可能である。

【００１２】ここで用いる磁性粉末の保磁力Ｈｃは、通
常３００〜２０００Oe程度である。また飽和磁化σs
は、通常５０〜１７０emu/g 程度である。

【００１３】また、磁性粉末は磁性層全体の７５〜９０
wt% 程度含有される。

【００１４】結合剤としては、公知の各種樹脂の結合剤
はいずれも使用可能である。用いる溶媒にも特に制限は
なく、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン等のケトン系、トルエン等の芳香族系
等の各種溶媒を目的に応じて選択すればよい。磁性塗料
には、必要に応じ、無機微粒子、潤滑剤等の各種添加剤
を含有させてもよい。

【００１５】このような磁性塗料を基体上に塗布する
が、塗布方法には特に制限は無く、ドクターブレードに
よるナイフ塗布法、リバースロール塗布法、グラビアロ
ール塗布法または押出し塗布法等、一般に用いられてい
る方法のいずれでもよい。また、塗布される磁性塗料膜
は単層膜のみでなく、二層以上の多層膜構造を持つもの
でもよく、さらに非磁性塗料膜層、バックコート膜層、
基体面と磁性塗料膜との接着性を向上させるための下塗
り層等を設けてもよく、製造する磁気記録媒体の要求す
る性能、用途等から決めればよい。

【００１６】このようにして設けた磁性層の乾燥膜厚は
０．１５〜５μm 程度であることが好ましい。また、一
般には磁性層の保磁力Ｈｃは、３００〜２０００Oe程
度、残留磁束密度Ｂｒは、１２００〜４０００ガウス程
度であるが、例えばＨｃ、Ｂｒ、等については用途によ
って設定値が異なるため、この範囲をはずれるものであ
ってもよい。さらに、角形比および配向度は、できる限
り高いことが好ましいが、使用する磁性材料により異な
るため限定はできないが、一般には０．７５以上の角形
比と、１．５以上の配向比が得られる。磁性塗料塗布後
の基体４が磁場配向装置に搬送される前には種々の前処
理を行うことができ、例えば磁界が数回以上反転するよ
うな外部磁場を印加して、基体上に塗布された磁性粉末
を動揺させることで一種の予備配向、脱泡処理等を施
し、あらかじめ角形比の向上や磁性塗料膜内部の空隙率
を減少させるなどの処理を適宜行うこともできる。

【００１７】次いで、磁性塗料塗布後の基体４は、図１
に示すような同極対向磁石１の間に搬送され、磁性塗料
膜面に水平方向に磁界を印加して、磁性粉末の磁化容易
軸を基体の長手方向に配向させる。この場合、磁性塗料
膜への配向磁界強度は２０００〜１００００ガウス程
度、好ましくは３０００〜８０００ガウス程度が好適で
ある。配向磁界強度が大きすぎると磁性粉末の配向の程
度は高まるが、磁性塗料中の磁性粉末が、より強く磁化
されるため、磁性粉末を乾燥等により固着する前に配向
の乱れが、より大きくなり、角形比や配向度が低下して
しまう。また、一方、小さすぎると、記録信号の高密度
化にともなって高粘度化してきている磁性塗料中の磁性
粉末を配向させることができず、やはり角形比や配向度
が低下することになる。

【００１８】ここで用いる同極対向磁石１は、本発明で
必要とする磁界を磁性塗料膜面に印加できるものであれ
ばその形状・材質等どのような磁石でも使用することが
でき、本発明の要件を満たす磁界の強度、基体の幅、使
用する装置の構造等から適宜選択すればよい。また、要
求する磁場配向性能を満たすものであればどのような構
成でもよく、例えば同極対向磁石１を複数組支持体通路
に直列に設置した構成など、使用する装置等から決めれ
ばよい。

【００１９】次に、基体搬送路の磁場配向工程の後段
に、交流電磁石２を例えば図１に示すように配置し、交
流電磁石用電源３により交流電源を負荷して交流磁界を
発生させる。この場合、磁場配向用の同極対向磁石１と
交流電磁石２との相対的な位置は、塗布した磁性塗料が
湿潤状態で、流動性を保っている範囲内で、交流電磁石
２の磁界と磁場配向用の同極対向磁石１の磁界とが干渉
しないように離間させればよい。ただし、前記両磁石
１、２の干渉を打ち消すような、例えば適当な磁気シー
ルド装置を間に設置することで、前記両磁石１、２を隣
接して設置することは可能である。

【００２０】磁性塗料膜への交流磁界印加方向は、磁力
線が膜面とほぼ垂直となることが好ましいが、その方向
は斜めでも、また、水平でもよい。しかし、図１に示す
ような構成の交流電磁石２を用いる場合、斜め方向や水
平方向にすると磁性塗料膜面へ印加される磁束密度が低
下するため、交流電磁石２の効率が落ちる。そこで、交
流電磁石２からの磁力線が、膜面垂直方向に対し±１０
゜以内の角度をなすように配置することが好ましい。ま
た、図１では磁性塗料膜面の裏側から交流磁界を印加し
ているが、磁性塗料膜面側から交流磁界を印加してもよ
い。ただし、磁性塗料膜面から交流磁界を印加する場
合、未乾燥の磁性塗料膜面と近接することになり、磁性
塗料が交流電磁石２に飛散・付着する等の不都合が生じ
る。

【００２１】また、本発明では交流電磁石２を同極対向
磁石１の後段に設置するが、これと異なり同極対向磁石
１の前段のみに設置する場合には、交流電磁石２により
交流磁界が印加された後、同極対向磁石１により配向さ
れると同時に磁化された磁性塗料膜中の磁性粉末は、磁
場配向の磁界から離れると、磁性粉末どうしの磁性反発
を生じ、配向の乱れが生じることになり、本発明の効果
が得られない。

【００２２】交流電磁石２により磁性塗料膜面に印加す
る交流磁界の強度は、２０〜５００ガウス程度、より好
ましくは５０〜２００ガウス程度が好ましく、この範囲
より磁界強度が大きくても小さくても、実験的に磁場配
向後の配向の乱れが認められ、本発明の方法による交流
磁界を印加した効果が低下してくる。

【００２３】また、本発明では、いわゆる交流消磁と類
似の作用により本発明の効果が実現するが、交流磁界の
磁場強度や周波数を適当な範囲以上に高くしてもその効
果が高まらず、むしろ高すぎると実験的に配向の乱れが
認められることから、通常の交流消磁の効果とは異なる
と考えられる。ただし、磁性塗料膜中の個々の磁性粉末
に対し、印加する磁界の極性を反転させながら次第に強
くし、その後次第に弱くすることで効果が認められる点
については類似していると言える。そこで、印加する交
流磁界の反転周期を周波数Hzで表わし、印加する交流磁
界の周波数と磁性塗料膜の搬送速度を次のように規定す
る。ある搬送速度をｘm/min 印加磁界の周波数をａHzと
すると、印加磁界の周波数の範囲を搬送速度で除した値
から得られる範囲、ａ／ｘは、１〜２０程度であること
が好ましい。また、さらに好ましくは２〜１０程度であ
る。この値が小さすぎると、周波数（Hz）に対して搬送
速度（m/min ）が速すぎるため、個々の磁性粉末に印加
される磁界の極性反転の回数が少く、効果が得られない
と考えられる。一方、大きすぎると、通常の生産効率を
保つ範囲の磁性塗料膜の搬送速度では、必要な印加交流
磁界の周波数が非常に高いことになり、電力の供給等の
設備上に問題が生じることになるため、いずれの場合も
好ましくない。

【００２４】本発明では、印加する交流磁界の周波数に
対して交流磁界強度が高すぎても実験的に配向の乱れが
認められる。この関係を交流磁界強度（G ）を交流磁界
の周波数（Hz）で除した値により求めると、実験的に、
１／２（G/Hz）を越えると特に配向の乱れが大きくなっ
てくることを確認した。なお、この値の下限は一般に１
０^-4程度である。

【００２５】本発明に用いる交流電磁石２および交流電
磁石用電源３の構造、材質については、本発明で要求す
る要件を満たすものであれば特に制限は無く、基体幅、
使用周波数、発生磁界強度および消費電力等から決めれ
ばよい。

【００２６】

【実施例】次に本発明の具体的実施例を示し、本発明を
さらに詳細に説明する。

【００２７】＜実施例１＞Ｓ−Ｓ極対向磁石１、交流電
磁石２を図１のように配置した。なお、Ｓ−Ｓ極対向磁
石１、交流電磁石２の間隔は１cmとした。また、基体の
磁性塗料膜面は上側である。Ｓ−Ｓ極対向磁石１の発生
磁場は４５００ガウスのものを使用し、交流電磁石２は
鉄芯にコイルを巻いたもので、電流１A 当り２３０ガウ
スの磁場を発生するものを使用した。また、交流電磁石
用電源３は電流値と周波数を可変できるタイプを使用し
た。

【００２８】次に下記組成の磁性塗料を作成し、厚さ１
２μのポリエステルフィルム上に常法に従って基体搬送
速度５０〜２００m/min に変化させて塗布した後、本発
明の磁場配向装置内を通過させた。通過に当たっては前
記交流電磁石用電源３を調節して電流値と周波数を変化
させた。このようにして磁性粉末を塗布方向に配向させ
てから乾燥し、次いでカレンダー加工を施して、０．３
８cmに切断してオーディオテープを得た。

【００２９】磁性塗料組成量磁性粉末１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重体１０重量部ポリウレタン樹脂１０重量部 α−Ａｌ₂ Ｏ₃ ５重量部ステアリン酸２重量部メチルエチルケトン８０重量部メチルイソブチルケトン８０重量部トルエン４０重量部

【００３０】＜比較例１＞配向装置がＳ−Ｓ極対向磁石
１のみである以外は実施例と同じ製造方法にてオーディ
オテープを得た。

【００３１】得られた各テープに対し東英工業製の振動
試料型磁力計を用いて角形比を測定した。表中の角形比
はテープの長手方向の角形比である。また、配向度は、
テープの長手方向の角形比をテープの巾方向の角形比で
除した値である。以上の結果を表１に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１より、本発明の磁気記録媒体は、比較
例１（Ｋ）と比べ、角形比、配向度共に良好な値が得ら
れる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の方法および装置を用いることに
より、良好な角形比および配向度が得られる。すなわ
ち、塗布型磁気記録媒体の製造において、配向処理後の
磁性粉末の配向の乱れを、本発明の方法および装置を用
いることで効果的に防止することにより、電磁変換特性
に優れた磁気記録媒体が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁場配向装置の構成を示す正面図であ
る

【符号の説明】

１同極対向磁石２交流電磁石３交流電磁石電源４磁性塗料塗布後の基体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体を搬送しながら、磁性粉末を含有す
る磁性塗料を基体面に塗布して磁性塗料膜を形成し、次
いで磁場配向用の同極対向磁石により磁性塗料膜面水平
方向の磁界を印加し、その後、前記膜面に交流磁界を印
加する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】前記印加される交流磁界が前記膜面垂直
方向である請求項１の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】前記印加される交流磁界強度が２０〜５
００G であり、交流磁界強度（G ）を交流磁界の周波数
（Hz）で除した値が１／２以下である請求項１または２
の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】前記交流磁界の周波数（Hz）を前記基体
搬送速度（m/min ）で除した値が１〜２０である請求項
１〜３のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】前記交流磁界が交流電磁石によって印加
される、請求項２〜４のいずれかの磁気記録媒体の製造
方法。
【請求項６】基体搬送路を挟んで配置された磁場配向
用の同極対向磁石と、その後段に、交流磁界を印加する
交流電磁石とを有する磁気記録媒体の磁場配向装置。
【請求項７】前記印加する交流磁界が２０〜５００G
で、交流磁界強度（G ）を交流磁界の周波数（Hz）で除
した値が１／２以下である交流電磁石を有する請求項６
の磁気記録媒体の磁場配向装置。
【請求項８】前記印加する交流磁界が前記膜面垂直方
向である交流電磁石を有する請求項６または７の磁気記
録媒体の磁場配向装置。
【請求項９】前記交流磁界を印加する交流電磁石が、
前記膜面と対向して配置されている請求項６〜８のいず
れかの磁気記録媒体の磁場配向装置。