JPH10143855A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力の一層向上した磁気記録媒体を製造し得
る方法を提供すること。 【解決手段】 支持体上に磁性塗料を塗布して磁性層を
形成した後、カレンダー操作工程で金属ロールと弾性ロ
ールのニップにより支持体の磁性層表面を平滑化する磁
気記録媒体の製造方法において、23℃でのショア硬さ
（Ｄスケール）を91以上とするフィラーを含まない弾性
体に、フィラーを10〜60％の含有率で含んでなる弾性ロ
ールを用いるとともに、表面粗さが 3nm以下の金属ロー
ルを用い、金属ロールの操作温度を 100℃以上とするよ
うにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造方法に関するものであり、更に詳しくは、出力の向上
した磁気記録媒体を得ることのできる磁気記録媒体の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の磁気記録媒体の出力向上のための
高密度化により記録周波数は短波長化し、記録層の表層
化が進んでいる。この傾向は短波長が用いられる映像用
テープのみならず、データストレージ用テープにも見ら
れる傾向である。

【０００３】ところで、磁気記録媒体の高出力化を目指
して、これをその製造プロセス面から達成する試みが数
多くなされている。例えば、磁気記録媒体の製造プロセ
スにおけるカレンダー操作工程の諸条件（例えば、温
度、線圧及びロール材質等）は、磁性層の表面性、即
ち、磁気記録媒体の出力に大きく影響することから、こ
れらの条件の最適化等が検討されている。また、カレン
ダー操作工程におけるこれら以外の条件に着目し、磁気
記録媒体の出力を向上させる試みも知られている。

【０００４】例えば、特開昭51-92606号公報には、カレ
ンダー処理に使用する弾性ロールとして、ショア硬さ70
以上のポリアミド樹脂を用いることが記載されている。

【０００５】また、特開昭51-103404 号公報には、カレ
ンダー処理に使用する弾性ロールとして、ショア硬さ70
以上、且つ線膨張係数 8×10^-5／℃以上のポリアミド樹
脂を用いることが記載されている。

【０００６】また、特開昭55-135629 号公報には、カレ
ンダー処理に使用する弾性ロールの表面硬さを、カレン
ダー操作温度（弾性ロールの操作温度）により規定する
ものが記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術によれば、磁
気記録媒体の高出力化をある程度は達成し得るが、近年
の磁気記録媒体の高密度化の要請に応えるためには、更
に出力の向上した磁気記録媒体が必要である。

【０００８】本発明の課題は、出力の一層向上した磁気
記録媒体を製造し得る方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、支持体上に磁性塗料を塗布して磁性層を形成した
後、カレンダー操作工程で金属ロールと弾性ロールのニ
ップにより支持体の磁性層表面を平滑化する磁気記録媒
体の製造方法において、23℃でのショア硬さ（Ｄスケー
ル）を91以上とするフィラーを含まない弾性体に、フィ
ラーを10〜60％の含有率で含んでなる弾性ロールを用い
るとともに、表面粗さが 3nm以下の金属ロールを用い、
金属ロールの操作温度を 100℃以上とするようにしたも
のである。

【００１０】カレンダー操作は温度をかけながら磁性層
表面の平滑化を行なうものであり、良好なカレンダー処
理を行なうためには、磁性層表面に接する金属ロールの
表面性を上げること、磁性層裏面（支持体）をバックア
ップする弾性ロールの硬さを最適化すること、カレンダ
ー操作温度を最適化することが必要である。本発明で
は、弾性ロールの構成材料として高分子材料だけでな
く、フィラーを含有したものを採用することにより、硬
さの最適化を図った。また、金属ロールの表面粗さを 2
nm以下とすることにより、表面性を上げた。また、金属
ロールの操作温度を100℃以上とすることにより、カレ
ンダー操作温度の最適化を図った。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、支持体上に磁性塗料を
塗布して磁性層を形成した後、カレンダー操作工程に付
すことからなる磁気記録媒体、即ち、塗布型磁気記録媒
体の製造方法において、該カレンダー操作工程に特徴を
有するものである。

【００１２】即ち、(a) 23℃でのショア硬さ（Ｄスケー
ル）を91以上とするフィラーを含まない弾性体に、フィ
ラーを10〜60％の含有率で含んでなる弾性ロールを用い
ること、(b) 表面粗さが 3nm以下の金属ロールを用いる
こと、(c) 金属ロールの操作温度を 100℃以上とするこ
とにより、カレンダー操作するものである。以下、これ
らの特徴部分について説明する。

【００１３】(a) 弾性ロール カレンダー操作工程に用いられるカレンダー装置として
は、例えば、特公昭61-2485 号公報、特開昭56-117335
号公報及び特公昭57-4970 号公報等に記載されているよ
うな、従来公知のカレンダー装置を用いることができ
る。尚、カレンダー操作工程においては、一般に磁気記
録媒体の磁性層側に金属ロールを配置し、該金属ロール
に対向した支持体側に弾性ロールを配置する。

【００１４】そして、弾性ロールは、一般にメタルロー
ルのコアの表面に弾性部材が被覆されてなるものであ
る。この場合、弾性部材の厚みは、 1〜20mmであること
が好ましく、 5〜15mmであることが更に好ましい。該厚
みが 1mmに満たないと、上記メタルロールのコアの影響
が表われ、20mmを超えると弾性部材が破損しやすくなる
ので、上記範囲内とすることが好ましい。そのような弾
性ロールとしては、例えば、コットンロール、プラスチ
ックロール、ゴムロール等が挙げられる。これらのう
ち、プラスチックロールを用いることが特に好ましく、
就中、弾性部材としてポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリエーテル樹脂を用いたものが弾性率の点から好
ましい。

【００１５】このとき、本発明の弾性ロールでは、上述
の弾性部材を構成する高分子材料にフィラー（充填材）
を添加し、補強効果を与えるものとする。

【００１６】フィラー添加の主な目的は、高分子材料の
機械的、熱的性質の向上、フィラーの持つ特殊機能を活
用した機能性の追及、材料のコストダウンという意味が
あるが、特にこれに限定するものではない。ここで、フ
ィラーは、23℃でのショア硬さ（Ｄスケール）を91以上
とするフィラーを含まない弾性体に、10〜60％の含有率
（フィラー重量／フィラーを含む弾性部材の全重量）で
含有される。フィラーを含まない弾性体のショア硬さが
91より小さいと、弾性ロールの母材硬さが不十分とな
り、十分なカレンダー効果（カレンダー処理後の磁性層
の表面粗さ）が得られない（比較例６）。フィラーの含
有率が10％より少ないと、十分なカレンダー効果（カレ
ンダー処理後の磁性層の表面粗さ）が得られない（比較
例１、７）。フィラーの含有率が60％を超えると、弾性
ロールの硬さが不十分となり、ロールの母材を構成でき
ない（比較例８）。

【００１７】尚、フィラーには無機物として、鉄、銅、
ニッケル、金、銀、アルミニウム、希土類コバルトの様
な金属、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、
活性炭、炭素中空球の様な炭素、シリカ、アルミナ、酸
化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化
スズ、酸化アンチモン、バリウムフェライト、ストロン
チウムフェライト、酸化ケイ素、酸化アルミニウムの様
な酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムの
様な水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの様
な炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの様な硫酸
塩、タルク、クレー、マイカ、ケイ酸カルシウム、ガラ
ス、ガラス中空球、ガラス繊維の様なケイ酸塩、その他
にチタン酸カルシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、窒化ア
ルミニウム、炭化ケイ素、硫化カドミニウム、硫化モリ
ブデン等が挙げられるが、これに限るものではない。

【００１８】また、有機物として、木粉、デンプン、各
種有機顔料、ポリスチレン、ポリアミド、ポリビニルア
セタール、アセチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル、ナイロン等が挙げられるが、これに限るものではな
い。

【００１９】また粒径は、 100μm 以下がよく使われる
が、特にこれに限ったものではない。その他表面官能基
の種類、表面性状、表面積、親媒性といった粒子の一次
物性に加え、かさ密度、空隙率、比重、流動性等の特性
は特に限定するものでなく、目的に応じた調整が可能で
あることは言うまでもない。

【００２０】また、弾性ロールのロール径は特に制限さ
れるものではないが、15〜35cmであることが好ましく、
20〜30cmであることが更に好ましい。ロール径を上記範
囲内とすることによって、均質な弾性ロールを得ること
ができる。

【００２１】(b) 金属ロール 金属ロールの表面粗さは 3nm以下とする。金属ロールの
表面粗さが 3nmより大きいと、十分なカレンダー効果
（カレンダー処理後の磁性層の表面粗さ）が得られない
（比較例１〜３）。尚、上記表面粗さは、JIS B-0601で
定義されるカットオフ値0.25mmの中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）で測定した値である。

【００２２】(C) カレンダー操作温度 カレンダー操作温度（本発明では金属ロールの温度）
は、支持体の種類及び厚み並びに磁性塗料の種類等に応
じて適宜設定されるが、本発明では、 100℃以上とす
る。カレンダー操作温度（金属ロールの操作温度）が 1
00℃より低いと、十分なカレンダー効果（カレンダー処
理後の磁性層の表面粗さ）が得られない（比較例５）。

【００２３】また、カレンダー操作の線圧は、支持体の
種類及び厚み並びに磁性塗料の種類等に応じて適宜設定
されるが、一般に、 100〜400kg/cmであることが好まし
く、200〜350kg/cmであることが更に好ましい。

【００２４】尚、カレンダー操作工程によって磁性層の
表面粗さは低下するが、該カレンダー操作工程に付され
る前における上記磁性層の表面粗さは好ましくは40nm以
下程度である。該表面粗さは 4〜15nmであることが更に
好ましく、 4〜12nmであることが一層好ましい。尚、上
記表面粗さは、JIS B-0601で定義されるカットオフ値0.
25mmの中心線平均粗さ（Ｒａ）で測定した値である。

【００２５】本発明の方法において用いられる支持体と
しては、公知の磁性又は非磁性の支持体を特に制限なく
用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳
香族ポリアミド等の公知の樹脂；アルミニウムや銅等の
金属；紙等からなる支持体を使用することができる。上
記支持体には、上記磁性層を形成する前に、その表面に
予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処
理及び除塵処理等を行うこともできる。上記支持体の好
ましい厚さは、一般に 1〜 300μm である。

【００２６】上記支持体上に塗布される磁性塗料は、一
般に磁性粉体、バインダー及び溶剤を含み、更に必要に
応じて、分散剤、脂肪酸又はそのエステルのような潤滑
剤、アルミナのような研磨剤、カーボンブラックのよう
な帯電防止剤及びポリイソシアネートのような硬化剤等
の添加剤を含むものである。

【００２７】上記磁性粉体としては、強磁性酸化鉄系の
もの、例えばＦｅＯｘ（1.33≦ｘ≦1.5)にＣｒ、Ｍｎ、
Ｃｏ、Ｎｉ等の金属を添加したもの；強磁性二酸化クロ
ム系のもの、例えばＣｒＯ₂ やＣｒＯ₂ にＮａ、Ｋ、Ｆ
ｅ、Ｍｎ等の金属もしくはこれらの金属の酸化物又はＰ
等の非金属元素を添加したもの；及び強磁性金属粉末系
のもの、例えば、金属分が70重量％以上であり、金属分
の80重量％以上が少なくとも一種の強磁性金属（例え
ば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等）である強磁性金属粉末等が挙
げられる。

【００２８】また、上記バインダーとしては、セルロー
ス系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビ
ニル−塩化ビニリデン系共重合体、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−ビニルアルコール系共重合体、エポキシ樹脂及び
ポリウレタン等を用いることができるが、これらに限定
されない。また、上記バインダーとして、市販品を使用
することもできる。そのような市販品の例としては、日
本ゼオン（株）製のＭＲ１１０（エポキシ基含有塩化ビ
ニル系共重合体）、長瀬産業（株）製のＶＡＧＨ、東洋
紡製のＵＲ８２００（ポリウレタン）等が挙げられる。

【００２９】また、上記溶剤としては、上記バインダー
を溶解するのに適したものであれば特に制限なく用いる
ことができる。かかる溶剤としては、例えば、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサ
ノンのようなケトン系の溶剤、酢酸エチルのようなエス
テル系の溶剤、テトラヒドロフラン及びジオキサンのよ
うなエーテル系の溶剤、ベンゼン、トルエン及びキシレ
ンのような芳香族炭化水素系の溶剤、並びに塩素化炭化
水素系の溶剤等が挙げられる。

【００３０】上記の成分を混合・分散して得られる磁性
塗料は、公知の塗布方法、例えば、グラビアコーティン
グ、スプレーコーティング、ロールコーティング等の塗
布方法によって上記支持体上に塗布することができる。
このようにして形成される磁性層の乾燥厚さは、一般に
0.1〜 5μm であることが好ましく、 0.2〜 3μm であ
ることが更に好ましい。

【００３１】本発明の方法は、支持体上への磁性塗料の
塗布からカレンダー工程までを連続的に行う、いわゆる
インラインカレンダー方式、又は磁性層の形成後に支持
体を一旦ロールに巻き取ってから別途カレンダー工程に
付する、いわゆるオフラインカレンダー方式の何れにも
適用することができる。

【００３２】また、本発明の方法においては、上述した
各工程の他に、磁気記録媒体の製造方法において一般に
用いられている各種工程を特に制限なく用いることがで
きる。例えば、上記磁性塗料を塗布して塗膜を形成した
後、該塗膜を乾燥させるに先立ち、該塗膜中の磁性粉体
の磁場配向処理を行ってもよい。また、磁性層表面の研
磨やクリーニング工程等の仕上げ工程を行ってもよい。
また、上記磁性塗料の塗布は、公知の逐次重層塗布方法
により行うこともできる。また、磁気記録媒体として磁
気テープを製造する場合には、上記カレンダー工程後
に、所定の温度及び時間でエージング処理し、所望の幅
にスリットすればよい。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はかかる実施例に限定されないことはい
うまでもない。

【００３４】下記の操作により磁気テープを製造した。
まず、下記の配合組成物を混練・分散し、希釈して磁性
塗料を調製した。得られた磁性塗料を、ＰＥＴ支持体の
表面上に乾燥厚さが 2.3μm になるように塗布した。塗
膜が湿潤状態のうちに8000Oeのソレノイド中を通過させ
て磁性粉体の磁場配向処理を行い、引き続き80℃の熱風
にて塗膜の乾燥処理を行った後、支持体を巻き取った。
次いで、金属ロール及びポリエステル系樹脂からなる弾
性ロール（ロール径25cm）からなるカレンダー装置を用
い、線圧250kg/cmの条件でカレンダー処理を行った（操
作速度（支持体の走行速度）150m／分）。この場合、磁
気テープの磁性層側に金属ロールを配置し、該金属ロー
ルに対向した支持体側に上記弾性ロールを配置した。エ
ージングの後、所定幅にスリットし、磁気テープを得
た。 ・鉄を主体とする針状金属磁性粉体 （保磁力1500Oe、飽和磁化130emu/g、平均長軸長0.18μm ） 100部 ・アルミナ（平均粒径 0.1μm ） 12部 ・カーボンブラック（平均一次粒径20nm） 1部 ・ＭＲ１１０［日本ゼオン（株）製の塩化ビニル系共重合体］ 12部 ・ＵＲ８２００（東洋紡製のポリウレタン） 8部 ・２−エチルヘキシルステアレート（潤滑剤） 1部 ・パルミチン酸（潤滑剤） 2部 ・コロネートＬ［日本ポリウレタン工業（株）製の硬化剤］ 3部 ・メチルエチルケトン（溶剤） 120部 ・トルエン（溶剤） 80部 ・シクロヘキサノン（溶剤） 40部

【００３５】このとき、カレンダー装置の弾性ロールと
して、表１の本発明例１、２、比較例１〜８の如くに弾
性ロールのフィラー含有率、金属ロールの表面粗さを変
更したものを用い、併せてカレンダー操作温度（金属ロ
ールの操作温度）も変更した。

【００３６】このようにして製造された磁気テープの表
面粗さ（Ｒａ）を測定することにて各カレンダー操作条
件によるカレンダー効果を調査し、表１を得た。表１に
よれば、以下のことが認められる。

【００３７】

【表１】

【００３８】比較例１〜３ 磁性層に接する金属ロー
ルの表面性が、磁性面の表面性に影響があることが確認
できた。

【００３９】比較例４、５ カレンダー温度 100℃に
対しても、フィラー条件は十分効果が有ることが確認で
きた。しかし、温度85℃では、カレンダー性は下がっ
た。

【００４０】比較例６ フィラー条件、金属ロー
ル条件が十分でも、弾性ロールの母材の硬度が不十分な
場合は、十分なカレンダー性が得られないことが分かっ
た。フィラー混入による弾性ロールの硬度向上には限度
があるためと推測される。

【００４１】比較例７ フィラーを含まない条件
では、カレンダー操作後の磁性層の表面性の向上が得ら
れない。

【００４２】比較例８ フィラーの多混入では、
弾性ロールの母材が構成できない。

【００４３】本発明例１、２ カレンダー後の磁性層の
表面性の向上が確認できた。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高いカレ
ンダー効果を得ることができ、ひいては出力の一層向上
した磁気記録媒体を製造することが分かった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に磁性塗料を塗布して磁性層を
   形成した後、カレンダー操作工程で金属ロールと弾性ロ
   ールのニップにより支持体の磁性層表面を平滑化する磁
   気記録媒体の製造方法において、 23℃でのショア硬さ（Ｄスケール）を91以上とするフィ
   ラーを含まない弾性体に、フィラーを10〜60％の含有率
   で含んでなる弾性ロールを用いるとともに、 表面粗さが 3nm以下の金属ロールを用い、 金属ロールの操作温度を 100℃以上とすることを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法。