JPH0685215B2

JPH0685215B2 - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0685215B2
Application number: JP60093057A
Authority: JP
Inventors: 徹下沢; 薫代宮森; 正治西松
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS61250834A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ発明の背景技術分野本発明は磁気記録媒体の製造方法に関し、特に配向度が
改良された磁気記録媒体の製造方法に関する。

先行技術とその問題点近年、磁気記録媒体において記録の高密度化が要求され
てきている。しかし、従来広く使用されてきた磁化の方
向が記録媒体の面内にある面内磁気記録方式では、相互
に磁化が反発し合い、一定以上の高密度化は不可能とな
る。

そこで、磁化の方向が記録媒体の面に垂直であるため磁
化の反発がない垂直磁気記録方式が注目されてきてい
る。

このなかで、塗布型の記録層を用いる磁気記録媒体で
は、一般に磁性塗料をベースフィルム上に塗布し、これ
を未乾燥状態のままで磁場中の通過させ、磁性粒子の磁
化容易軸を垂直方向に配向させた後乾燥させる製造方法
が用いられている。

この場合、配向磁場としては、Ｎ−Ｓ対向磁石を使用す
る方法が挙げられるが、この方式では塗膜が配向磁場に
さらされる時間が短いこと、反磁界の影響により配向が
乱れること、乾燥までに時間を要するためその間に一度
配向した磁性粒子が再び乱れることなどの欠点がある。

これらの欠点を解決するため、磁性粒子に平板状強磁性
粒子を用い、第２図に示されるような複数のＮ−Ｓ対向
磁石21,22を間隔を設けて並べたものを使って配向磁場
とし、このような磁場中を通過させて配向させながら乾
燥させる方式（特開昭58203631号、同58−203632号およ
び同58−203633）、第３図に示すような出口側にＮ−Ｓ対向補助磁石33,34
を取りつけたＮ−Ｓ対向主磁石31,32を使って配向磁場
とし、磁性粒子を配向させた後乾燥させる方式（特開昭
59−139142号）などが提案されている。

しかし、これらの方式でも垂直配向度、表面粗度等の点
でまだ不十分であり、さらに改善が必要である。

II 発明の目的本発明の目的は、垂直配向度が改良され、また表面粗度
が良好な磁気記録媒体の製造方法を提供することにあ
る。

III 発明の開示このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、支持体上に磁性塗料を塗布し、これを、Ｎ−Ｓ対向主磁石であって、少なくとも一方の
主磁石対向面に複数の強磁性体を間隙をもって離間配置
したものの間を通過させ、塗膜中の磁性粒子の磁化容易軸を膜面とほぼ垂直に配向
させ、乾燥することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法である。

IV 発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体の製造方法は、支持体上に磁性塗
料を塗布し、これを以下に示されるような磁場中を通過
させ、塗膜中の磁性粒子の磁化容易軸を膜面とほぼ垂直
に配向させ乾燥するものである。

磁場としては、Ｎ−Ｓ対向主磁石の少なくとも一方の主
磁石対向面に、微小ヨークとしての強磁性体を間隙をも
って配置したＮ−Ｓ対向主磁石を用いる。そして、この
ような間隙をもって配置された強磁性体を有するＮ−Ｓ
対向主磁石は、１セット以上配置されていればよい。第
１図には、Ｎ−Ｓ対向主磁石の両方の主磁石対向面に強
磁性体が間隙をもって配置されている１実施例が示され
てる。

次に第１図を用いて説明する。

本発明に用いる磁石は、Ｎ−Ｓ対向主磁石11,12であ
り、両主磁石11,12の対向面に間隙をもって強磁性体13,
14が配置されたものである。

このような強磁性体13,14は主磁石11,12の対向面に、各
々、好ましくは２〜100個程度配置するのがよい。ま
た、間隙は0.5〜20mm、好ましくは１〜10mm程度とする
のがよい。そして、強磁性体13,14の１個の長さは0.5〜
20mm、１個の高さは１〜10mm程度とする。

強磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、パーマロ
イ、センダスト、いわゆる非晶質合金、フェライト、ケ
イ素鋼板等が好ましい。

なお、主磁石は、１つのみでなく、複数個用いてもよ
く、このとき主磁石は、その少なくとも１つが強磁性体
を間隙をもって備えていればよく、主磁石どうしを間隙
なしで連接したり、間隙をもって配置したり、種々の態
様が可能である。

この場合、主磁石は磁場の強さが1000〜6000G程度のも
のを用いるのが好ましい。

また、主磁石としては、永久磁石、電磁石、ソレノイド
等であってよく、対向磁極間隙は５〜30mm程度、磁極の
長さ100〜5000mm程度とする。

このように構成したものでは、磁場が振動することにな
り、この振動磁場の効果により、垂直配向度や表面粗度
が向上する。

そして、前記の強磁性体の１個の長さおよびその間隙の
範囲等は、この振動磁場が好ましく作用する領域範囲で
ある。

なお、第１図は、両方の主磁石11,12の対向面に強磁性
体13,14を設けた例であるが、強磁性体は片方の主磁石
のみに設けてもよい。

この場合、一方の主磁石対向面に強磁性体を間隙をもっ
て配置したＮ−Ｓ対向主磁石を複数用いる場合は、配置
の仕方に特に制限はない。

例えば、強磁性体を塗布面側に配置する仕方、支持体側
に配置する仕方、塗布面側、支持体側交互にないしは周
期的に配置する仕方等があげられる。

磁性塗料を支持体上に塗布するには、グラビアコード、
リバースロールコート、エアーナイフコート、エアード
クターコート、ブレードコート、キスコート、スプレイ
コートなどいずれの塗布方法を用いてもよい。

上記の塗布物を前述した磁場中を通過させる速度は２〜
500m/分程度が好ましい。

配向処理後の乾燥は、熱風、遠赤外線ランプ等のヒータ
ー源等により、30〜150℃で２〜500m/分程度の速度で行
うのがよい。

本発明の磁性塗料に用いる磁性粉は、 α−Fe₂O₃,Fe₃O₄,Coドープα−Fe₂O₃,Coドープα−Fe₂O
₃-Fe₂O₃固溶体,CrO₂,Co系化合物被着型α−Fe₂O₃,Co系
化物被着型Fe₃O₄,Baフェライト等の粒状、針状、板状、
多面体状のもの等であるが、特にBaフェライトが好まし
い。

Baフェライトとして六方晶板状フェライト系が望まし
く、さらには垂直配向度の向上のためには、板状比（平
均粒径／平均厚み）が６以上のものを含むことが望まし
い。板状比は30程度迄コントロール可能である。

Baフェライトとしては、 BaFe₁₂O₁₉等のBaフェライトやBaフェライトのBa、Feの
一部をCa、Sr、Pb、C₀、Ni、Ti、Cr、Zn、In、Mn、Cu、
Ge、Nb、Zr、その他の金属で置換したもの等が挙げられ
る。

また、磁性塗料に用いるバインダーとしては、種々のも
のであってよいが、放射線硬化性化合物を硬化したもの
が好ましい。

放射線硬化性化合物の具体例としては、ラジカル重合性
を有する不飽和二重結合を示すアクリル酸、メタクリル
酸、あるいはそれらのエステル化合物のようなアクリル
系二重結合、ジアリルフタレートのようなアリル系二重
結合、マレイン酸、マレイン酸誘導体等の不飽和結合等
の放射線照射による架橋あるいは重合乾燥する基を熱可
塑性樹脂の分子中に含有または導入した樹脂である。そ
の他放射線照射により架橋重合する不飽和二重結合を有
する化合物であれば用いることができる。

放射線照射による架橋あるいは重合乾燥する基を熱可塑
性樹脂の分子中に含有または導入した樹脂としては、樹
脂中にマレイン酸やフマル酸等を含有するもので、その
含有量は、製造時の架橋、放射線硬化性等から酸成分中
１〜40モル％、好ましくは10〜30モル％である。

放射線硬化性樹脂に変性できる熱可塑性樹脂の例として
は、特に次のような塩化ビニール系共重合体が好適であ
る。

塩化ビニール−酢酸ビニール−ビニールアルコール共重
合体、塩化ビニール−ビニールアルコール共重合体、塩
化ビニール−ビニールアルコール−プロピオン酸ビニー
ル共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニール−マレイン酸
共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニール−ビニルアルコ
ール−マレイン酸共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニー
ル−末端OH側鎖アルキル基共重合体、例えばUCC社製VRO
H、VYNC、VYEGX、VERR、VYES、VMCA、VAGH等が挙げられ
る。

そして、このものにアクリル系二重結合、マレイン酸系
二重結合、アリル系二重結合を導入して放射線感応変性
を行う。

これらはカルボン酸を含有していてもよい。

この他、飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール
系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、繊維素誘
導体等も好適である。

その他、放射線感応変性に用いることのできる樹脂とし
ては、多官能ポリエステル樹脂、ポリエーテルエステル
樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂および誘導体（PVPオ
レフィン共重合体）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、スピロアセタール樹脂、水酸基を
含有するアクリルエステルおよびメタクリルエステルを
重合成分として少なくとも一種含むアクリル系樹脂等も
有効である。

そして、これらは単独で、あるいは２種以上併用して用
いられる。

エラストマーもしくはプレポリマーも使用でき、その好
適例としては、ポリウレタンエラストマーもしくはプレ
ポリマーがある。

ポリウレタンの使用は耐摩耗性、および基体フィルム、
例えばPETフィルムへの接着性が良い点に特に有効であ
る。ウレタン化合物の例としては、イソシアネートとし
て、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジ
イソシアネート、1,3−キシレンジイソシアネート、1,4
−キシレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソ
シアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フ
ェニレンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、3,3′−ジメチルビフェニ
レンジイソシアネート、4,4′−ビフェニレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォ
ロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソ
シアネート、デスモジュールＬ、デスモジュールＮ等の
各種多価イソシアネートと、線状飽和ポリエステル（エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、1,4−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、ペンタエリスリット、ソルビ
トール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサ
ンジメタノールの様な多価アルコールと、フタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セ
バシン酸の様な飽和多塩基酸との縮重合によるもの）、
線状飽和ポリエーテル（ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル）やカプロラクタム、ヒドロキシル含有アクリル酸エ
ステル、ヒドロキシル含有メタクリル酸エステル等の各
種ポリエステル等の縮重合物により成るポリウレタンエ
ラストマー、プレポリマーが有効である。

これらのウレタンエラストマーの末端のイソシアネート
基または水酸基と、アクリル系二重結合またはアリル系
二重結合等を有する単量体とを反応させることにより、
放射線感応性に変性することは非常に効果的である。ま
た、末端に極性基としてOH、COOH等を含有するものも含
む。

さらに、不飽和二重結合を有する長鎖脂肪酸のモノある
いはジグリセリド等、イソシアネート基と反応する活性
水素を持ち、かつ放射線硬化性を有する不飽和二重結合
を有する単量体も含まれる。

上述のアクリル変性塩化ビニル系共重合体とのこれらウ
レタンエラストマーの併用は、配向度および面粗れの改
良に特に好適である。

この他、アクリロニトリル−ブタジエン共重合エラスト
マー、ポリブタジエンエラストマーも好適である。

またポリブタジエの環化物、日本合成ゴム製CBR−M901
も熱可塑性樹脂との組合せによりすぐれた性質を有して
いる。

その他、熱可塑性エラストマーおよびそのプレポリマー
の系で好適なものとしては、スチレン−ブタジエンゴ
ム、塩化ゴム、アクリルゴム、イソプレンゴムおよびそ
の環化物（日本合成ゴム製CIR701）があり、エポキシ変
性ゴム、内部可塑化飽和線状ポリエステル（東洋紡バイ
ロン＃300）等のエラストマーも放射線感応変性処理を
施すことにより有効に利用できる。

この他、各種放射線硬化性不飽和二重結合を有するオリ
ゴマー、モノマーも好適に用いられる。

バインダーと磁性粉の重量比は1:1〜1:9程度とする。

さらに、磁性塗料には、溶剤、無機顔料、分散材、潤滑
剤等が含まれていてもよい。

用いる支持体としては、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リイミド等種々の樹脂が可能である。

また、支持体には、下地層や下地処理が施されていても
よい。

そして、磁性層形成後、種々のバックコート層、トップ
コート層を形成することもできる。

Ｖ発明の具体的作用効果本発明によれば、支持体上に磁性塗料を塗布したものを
少なくとも一方のＮ−Ｓ対向主磁石の対向面に強磁性体
を間隙をもって配置したＮ−Ｓ対向主磁石の間を通過さ
せ、塗膜中の磁性粒子の磁化容易軸を膜面とほぼ垂直に
配向させ乾燥しているため、垂直配向度が改良され、ま
た表面粗度が良好な磁気記録媒体の製造方法が得られ
る。

VI 発明の具体的実施例以下、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。

実施例平均粒径0.1μｍ、板状比８の六方晶系バリウムフェラ
イト（BaFe₁₂O₁₉のBa、Feを一部置換したものを水熱合
成法で合成）を用いて以下のようにして磁性塗料を作成
した。

バリウムフェライト（Hc＝800） 120重量部 α−Al₂O₃（0.5μ粉状）２重量部カーボンブラック（20mμ） 10重量部溶剤（MEK/トルエン:50/50） 100重量部上記組成物をボールミル中にて３時間混合し、バリウム
フェライトをよく湿潤させた。

次に、バインダーとして塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体
（マレイン酸含有； MW40,000）６重量部（固型分換算）、アクリル二重結合導入塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニル
アルコール共重合体（マレイン酸含有； MW20,000）12重量部（固型分換算）、アクリル二重結合導入ポリエーテルウレタンエラストマ
ー（MW40,000）９重量部（固型分換算）、ペンタエリストリールトリアクリレート３重量部、溶剤（MEK/トルエン:50/50）200重量部ステアリン酸４重量部、およびステアリン酸ブチル２重量部を混合溶解させた。

これを磁性粉混合物の入ったボールミル中に投入し、再
び42時間混合分散させた。このようにして得られた磁性
塗料を用い、75μｍのポリエステルフィルム上にグラビ
アコートを行なった。

このようにして作成したものを試料Ａとする。

この試料Ａを、第１図に示すような両方の主磁石対向面
に強磁性体13,14を間隙をもって配置したＮ−Ｓ対向主
磁石11,12（主磁石の磁場の強さ3000G）の間を速度30m/
分で通過させ、乾燥させながら垂直配向させた。その
後、遠赤外線ランプより乾燥した。主磁石は、磁極長さ
50mmのものを10個間隙を設けずに並べたものである。

これを試料Ｂとする。

なお、強磁性体としては１個の長さ5mm、１個の高さ2mm
でバリウムフェライト製のものを用い、間隙を10mmとし
て、両方の主磁石11,12の各々の対向面に30個配置し
た。

次に試料Ａを第２図に示すようなＮ−Ｓ対向磁石21,22
（磁場の強さ3000G、磁極長50mm）10個を10cmの間隔を
設けて並べたものの間を、速度30m/分で通過させ、乾燥
させながら垂直配向させた。その後、遠赤外線ランプに
より乾燥させた。

これを試料Ｃとする。

さらに、試料Ａを第３図に示すような出口側にＮ−Ｓ対
向補助磁石33,34を取りつけたＮ−Ｓ対向主磁石31,32間
に導入出させ、垂直配向させた。その後、試料Ｂと同様
に乾燥した。

これを試料Ｄとする。

なお、この場合、主磁石の磁場の強さ3000G、50mmの磁
極長さのものを10個並べたものであり、補助磁石１個の
磁場の強さ1500Gであり、3mmの磁極長さの補助磁石を20
個用いた。

なお、試料Ｂにおいて強磁性体を設けないものをＥとす
る。

さらに試料Ｂにおいて、強磁性体を連続強磁性体として
磁石表面の強磁性体に間隙をもたせないものをＦとす
る。

また、試料B,C,D,Eの磁石間隙は15mmである。

試料B,C,D,E,Fについて特性を調べた。

なお、特性の評価は次のようにして行った。

（１）垂直配向度磁気テープの垂直方向の角形比Br/Bmを測定し、反磁場
補正を行った。

（２）表面粗度 R₂₀ タリステップ（TAYLOR−HOBSON社製）を用いて得たチャ
ートから20点平均法で求めた。

カットオフ0.17mm、針圧0.1×2.5μとした。

この結果を以下に示す。

試料No. 垂直配向度 R₂₀ Ｂ（本発明） 0.80 0.05μｍＣ（比較） 0.68 0.07μｍＤ（比較） 0.68 0.07μｍＥ（比較） 0.60 0.07μｍＦ（比較） 0.70 0.07μｍ以上より、本発明の効果は明らかである。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明における両方の主磁石対向面に強磁性
体が間隙をもって配置されているＮ−Ｓ対向主磁石の１
実施例を説明するための正面図である。第２図は、従来におけるＮ−Ｓ対向磁石を間隙を設けて
並べたものの１例を説明するための正面図である。第３図は、従来における出口側にＮ−Ｓ対向補助磁石を
取りつけたＮ−Ｓ対向主磁石の１例を説明するための正
面図である。符号の説明１……塗布物、 11,12……Ｎ−Ｓ対向主磁石、 13,14……強磁性体、 21,22……Ｎ−Ｓ対向磁石、 31,32……Ｎ−Ｓ対向主磁石、 33,34……Ｎ−Ｓ対向補助磁石、ａ……塗布物を通過させる方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−58245（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−203631（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−139142（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に磁性塗料を塗布し、これを、Ｎ−Ｓ対向主磁石であって、少なくとも一方の
主磁石対向面に複数の強磁性体を間隙をもって離間配置
したものの間を通過させ、塗膜中の磁性粒子の磁化容易軸を膜面とほぼ垂直に配向
させ、乾燥することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
【請求項２】主磁石対向面に配置されている強磁性体の
間隙が0.5〜20mmである特許請求の範囲第１項に記載の
磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】強磁性体が両方の主磁石対向面に配置され
ている特許請求の範囲第１項または第２項に記載の磁気
記録媒体の製造方法。
【請求項４】強磁性体を配置したＮ−Ｓ対向主磁石が複
数配置される特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。