JP2007073086A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】表面の欠陥を抑制しつつドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成できる信頼性が高い磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8である磁性塗料10を支持体12の上に形成された下地層20の上にTw≦2300の範囲のウェット膜厚Tw(nm)で塗布する。
【選択図】図2

Description

本発明は、磁性塗料の塗布及び乾燥により磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法に関する。
従来、例えばLTO(Lenear Tape Open 登録商標)、DLT(Digital Lenear Tape 登録商標)と称される磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性層を構成する磁性粒子の微細化等により記録密度の向上が図られており、今後も更なる記録密度の向上が要望されている。
尚、高記録密度化に伴い、例えば、反磁界による自己減磁の影響が大きくなるという問題があるが、磁性層を薄くすることで反磁界による自己減磁の影響を抑制できる。従って、高記録密度化に伴って磁性層が薄膜化されることが多い。
ここで、本発明の理解のため、磁気テープの磁性層の形成方法の一例について簡単に説明しておく。
まず、非磁性のフィルム状の支持体の上に非磁性の下地層を形成したものを面方向に沿って送りつつ、ノズルを支持体の表面に近接させてノズルの先端から磁性粒子等を含む磁性塗料を下地層の上に吐出する。これにより、磁性塗料が所定のウェット膜厚で下地層の表面に塗布される。次に、塗布された磁性塗料の溶剤成分を揮発させて乾燥させることで、所定のドライ膜厚の磁性層が形成される。
磁性層を薄くするためには磁性塗料を薄いウェット膜厚で塗布すればよいが、磁性塗料を過度に薄く塗布すると磁性塗料の塗布抜け等の欠陥が発生しやすくなるという問題がある。
従って、従来、一定の値以上のウェット膜厚で磁性塗料を下地層の表面に充分に厚く塗布することで塗布抜け等の欠陥を抑制する一方、磁性塗料の固形分濃度NV(non−volatile)を低くすることで磁性層を薄膜化していた(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−108313号公報
しかしながら、このように一定の値以上のウェット膜厚で磁性塗料を支持体の表面に充分に厚く塗布しても、ドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成する場合、磁性層の表面に細かいスジ状の欠陥(幅数μm、長さ数十μm程度の多数のスジ)が生じることがあった。この欠陥により、磁性層表面の表面粗さが大きくなり、その結果エラーレートが大きくなる等の不具合が生じることがあった。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、表面の欠陥を抑制しつつドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成できる信頼性が高い磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
尚、本件でウェット膜厚とは、塗布された際の磁性塗料の塗膜の膜厚を意味し、塗布器から供給される塗料の量と、支持体の搬送速度と、支持体への塗布幅から計算される。また、ドライ膜厚とは、少なくとも乾燥工程、カレンダ工程を経た磁性層の磁気テープにおける実際の膜厚を意味する。
本発明は、非磁性の支持体の上に形成された非磁性の下地層の上に固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8である磁性塗料をTw≦2300(nm)の範囲の所定のウェット膜厚Twで塗布することにより上記目的を達成するものである。
一定の値以上のウェット膜厚で磁性塗料を下地層の表面に充分に厚く塗布しても、ドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成する場合、磁性層の表面に欠陥が生じてしまう原因は必ずしも明らかではないが、概ね以下のように推察される。磁性塗料は固形分濃度が過度に低くなると磁性粒子等の含有成分が凝集する傾向がある。ドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成するために磁性塗料を固形分濃度NVが8(質量%)以下にまで薄くすると、磁性粒子等の凝集が生じやすくなると考えられる。このような磁性塗料を厚く塗布すると、磁性粒子等の凝集により塗膜に凹凸が発生し、この凹凸を原因とした欠陥を有する磁性層が形成されると考えられる。
これに対し、磁性塗料がノズルから支持体の表面に吐出された直後、支持体の長手方向に送られる下地層と定位置に固定されたノズルとの間の磁性塗料には、せん断力が作用し、これにより凝集した磁性粒子等が分散されると考えられる。磁性塗料を一定以下の薄いウェット膜厚で塗布することで磁性塗料に作用するせん断力が大きくなり、凝集した磁性粒子等の分散が促進されるため、塗膜中の磁性粒子等の凝集が消失又は著しく減少し、表面欠陥が改善されると考えられる。
尚、通常、レベリング(塗布された磁性塗料が乾く前に流れて、磁性塗料の表面が平滑になること)により磁性塗料の表面の凹凸が減少し、ウェット膜厚が厚い方がレベリングの効果は大きいとされるが、ウエット膜厚が厚い場合は、磁性粒子等の凝集が充分に減少しないために塗膜に凹凸が発生し、この凹凸はレベリングでは消えないために、磁性層の表面の欠陥となると考えられる。
このように本発明は、磁性層の薄膜化のために磁性塗料の固形分濃度NVを8(質量%)以下程度まで低くした場合に、磁性塗料を2300nm以下の薄いウェット膜厚で塗布することで、磁性層の表面欠陥を抑制したものであり、磁性塗料の固形分濃度NVを一定以下の低い値とすると共に、一定以上の厚いウェット膜厚で磁性塗料を塗布することで、磁性層の塗布抜け等の欠陥を抑制しつつ薄い磁性層を形成する従来の技術とは異なるコンセプトに基いてなされたものである。
即ち、以下の発明により上記目的を達成することができる。
(1)非磁性の支持体の上に形成された非磁性の下地層の上に固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8である磁性塗料をTw≦2300(nm)の範囲の所定のウェット膜厚Twで塗布する塗布工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(2) (1)において、前記塗布工程において前記磁性塗料を500(nm)≦Twの範囲の所定のウェット膜厚Twで塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(3) (1)又は(2)において、前記下地層を前記支持体の上に1.2μm以下の膜厚で形成し、前記塗布工程において該膜厚が1.2μm以下の下地層の上に前記磁性塗料を塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
本発明によれば、表面の欠陥を抑制しつつドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成できる。
以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態は磁気テープ(磁気記録媒体)を製造する方法に関し、図1及び図2に示されるように、所定の固形分濃度NV(質量%)の磁性塗料10を非磁性の支持体12の上に形成された非磁性の下地層20の上に所定のウェット膜厚Twで塗布し、乾燥させて、図3に示されるようなドライ膜厚Tdが60nm以下の磁性層14を形成する工程に特徴を有している。他の工程については、本実施形態の理解のために特に重要とは思われないため、説明を適宜省略する。
以下、図4のフローチャートに沿って本実施形態に係る磁気テープの製造方法を説明する。
まず、固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8である磁性塗料10を下地層20の上に500(nm)≦Tw≦2300(nm)の範囲のウェット膜厚Twで塗布する(S102)。
尚、本実施形態では、乾燥した下地層20の上に磁性塗料10を塗布する。即ち、ウェット・オン・ドライ塗布法により磁性塗料10を塗布する。
又、本実施形態では、支持体12をその長手方向に送りつつ、下地層20の表面に近接して配置されたノズル16から磁性塗料10を吐出して下地層20の上に塗布するノズル塗布法を採用する。
磁性塗料10は、磁性粉末、結合剤を溶剤中に分散させたものであり、必要に応じて分散剤、潤滑剤、研磨剤、硬化剤、帯電防止剤等が添加される。
磁性粉末としては、γ−Fe、Fe、γ−FeとFeとの固溶体、Co化合物被着型γ−Fe、Co化合物ドープ型γ−Fe、Co化合物被着型Fe、Co化合物ドープ型Fe、Co化合物被着型γ−FeとCo化合物被着型Feとの固溶体、Co化合物ドープ型γ−FeとCo化合物ドープ型Feとの固溶体、CrO等の酸化物強磁性粉末、Fe−Co−Ni合金、Fe−Al合金、Mn−Bi合金、Fe−Al−P合金、Fe−Co−Ni−Cr合金、Fe−Ni−Zn合金、Fe−Co−Ni−P合金、Fe−Ni合金、Co−Ni合金、Co−P合金、Fe−Mn−Zn合金、Fe−Ni−Cr−P合金等、Fe、Ni、Coを主成分とする強磁性粉末等を用いることができる。尚、非磁性粉末の形状は、針状であることが好ましい。
結合剤としては、塩化ビニル系共重合体、ポリウレタン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ニトロセルロース、スチレンブタジエン系共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、アセタール樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエンエラストマー、合成ゴム系樹脂等の熱可塑性樹脂、縮重合するフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、ブチラール樹脂、ポリマール樹脂、メラニン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂やこれらの混合物を使用することができる。
又、分散剤としては、各種の界面活性剤等を用いることができる。潤滑剤としては、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコーンオイル等を用いることができる。研磨剤としてはαアルミナ、酸化クロム、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等を用いることができる。
磁性塗料10の溶剤としては、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、メチルn−ブチルケトン、エチルn−ブチルケトン、ジイソブチルケトン、イソホロン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等を用いることができる。
支持体12の材料としては、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等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホンセルローストリアセテート、ポリカーボネート等の樹脂材料を用いることができる。
下地層20の材料としては、非磁性粉末及び結合剤を含む材料を用いることができる。尚、必要に応じて分散剤、研磨剤、潤滑剤等を添加してもよい。非磁性粉末としては、ゴム用ファーネスブラック、ゴム用サーマルブラック、カラー用ブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、α酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、αアルミナ、酸化クロム、硫酸バリウム、炭化ケイ素、酸化ケイ素等の無機質粉末やこれらの混合物を用いることができる。尚、非磁性粉末の形状は、球状、針状、紡錘状、板状のいずれでもよいが、球状又は針状が好ましい。下地層の結合剤としては、上記磁性塗料10の結合剤と同様の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂やこれらの混合物を用いることができる。又、下地層の分散剤、研磨剤、潤滑剤についても、磁性塗料10と同様の分散剤、研磨剤、潤滑剤を用いることができる。
尚、1カートリッジ当たりの記憶容量を高めるために磁気テープの全厚を薄くするという点では、下地層20の膜厚を薄くすることが望ましい。一方、支持体12の表面粗さに影響されずに下地層20の表面粗さが充分に小さくでき、又、磁性層に供給する潤滑剤を充分に下地層に貯められるという点では、下地層20の膜厚を一定以上とすることが望ましい。下地層20の膜厚は具体的には、0.3〜1.2μm以下であることが好ましい。
ノズル16は、先端にスリット16Aが形成されており、このスリット16Aから磁性塗料10を吐出するようになっている。支持体12は所定の張力が付与された状態で長手方向に送られるようになっており、図1に示されるように、ノズル16は支持体12の上に形成された下地層20に先端が押し付けられるように設置されている。又、ノズル16は、下地層20の表面に垂直な方向に対して支持体12の送り方向に若干傾斜した方向に磁性塗料10を吐出するように配置されている。吐出された磁性塗料10がノズル16と支持体12の上に形成された下地層20との間に介在することで、図2に示されるように、ノズル16の先端は下地層20に接触することなく下地層20の表面に近接するようになっている。
磁性塗料10は、固形分濃度NV(質量%)が、3≦NV≦8と低いため、磁性粒子等の凝集が生じやすいが、Tw≦2300(nm)の薄いウェット膜厚Twで塗布されるので、磁性粒子等が磁性塗料中で移動しにくく、これらの凝集が抑制されると考えられる。従って、磁性塗料の表面の欠陥が抑制される。
又、磁性塗料10がノズル16から下地層20の表面に吐出された直後、長手方向に送られる支持体12の上に形成された下地層20と定位置に固定されたノズル16との間の磁性塗料10には、せん断力が作用し、これにより凝集した磁性粒子等の一部が分散されたり磁性粒子が支持体12の長手方向に沿って配向されると考えられる。磁性塗料10をTw≦2300(nm)の薄いウェット膜厚Twで塗布することで、磁性塗料10に作用するせん断力が大きくなり、凝集した磁性粒子等を分散させたり磁性粒子を支持体12の長手方向に沿って配向させる効果が高められると考えられる。
次に、磁性塗料10を乾燥させる(S104)。具体的には、図示しない乾燥炉内で熱風、遠赤外線、電気ヒータ等により磁性塗料10を加熱して溶剤成分を揮発させる。この際、下地層20に塗布された磁性塗料10に永久磁石や電磁石等により磁界を印加し、磁性塗料10中の磁性粒子を支持体12の送り方向に配向させる。尚、磁性塗料塗布工程(S102)と磁性塗料乾燥工程(S104)との間で磁性塗料10に磁界を印加し、磁性塗料10中の磁性粒子を支持体12の送り方向に配向させてもよい。溶剤成分が揮発し、磁性材料10が乾燥することで、図3に示されるようなウェット膜厚Twよりも薄いドライ膜厚Tdの磁性層14が形成される。
次に、磁性層10及び下地層20が形成された支持体12を所定の幅に裁断する(S106)。これにより、磁気テープが完成する。
尚、本実施形態において、ノズル塗布法により、磁性塗料10を下地層20の上に塗布しているが、例えば、リバースロール塗布法、グラビアロール塗布法、ナイフコータ塗布法、ドクターブレード塗布法、キスコート塗布法、カラーコート塗布法、スライドビード塗布法等の他の塗布法を用いて磁性塗料10を下地層20の上に塗布してもよい。
又、本実施形態において、支持体12の上に下地層20及び磁性層14だけを形成しているが、支持体12における磁性層14と反対側の面にバックコート層を形成してもよい。尚、バックコート層の形成は、磁性塗料塗布工程(S102)の前、又は磁性層乾燥工程(S104)と裁断工程(S106)との間等において、バックコート層形成用塗料の塗布及び乾燥を行えばよい。
又、本実施形態において、磁性層乾燥工程(S104)の直後に裁断工程(S106)を実行しているが、磁性層乾燥工程(S104)と裁断工程(S106)との間において、必要に応じて加熱、電子線等の照射による架橋処理、カレンダ処理、バーニッシュ処理、ブレード処理等を行ってもよい。
上記実施形態のとおり15種類の磁気テープを作製した。具体的には、固形分濃度NV(質量%)が異なる3種類の磁性塗料10を作製し、それぞれTw≦2300(nm)の範囲の5種類のウェット膜厚Twで塗布し、乾燥させてドライ膜厚Tdが異なる15種類の磁気テープを作製した。
まず、15枚の支持体12を用意し、これらの上に下地層20を形成した。具体的には、下記の材料
非磁性粉末:針状α−FeOOH 80.0重量部
(平均長軸長:0.1μm、結晶子径:12nm)
非磁性粉末:カーボンブラック 20.0重量部
(三菱化学(株)製 商品名:#950B)
電子線硬化型結合剤:電子線硬化型塩化ビニル樹脂 12.0重量部
(東洋紡績(株)製 商品名:TB−0246)
電子線硬化型結合剤:電子線硬化型ポリウレタン樹脂 10.0重量部
(東洋紡績(株)製 商品名:TB−0216)
分散剤:高分子量ポリエステル酸アマイドアミン塩: 1.0重量部
(楠本化成(株)製 商品名:DA−7500)
研磨剤 α−アルミナ 5.0重量部
(住友化学工業(株)製 商品名:HIT60A、平均粒径:0.18μm)
NV(固形分濃度)=33(質量%)
溶剤比率 MEK/トルエン/シクロヘキサノン=2/2/1(質量比)
をニーダーで混練した後、横型のピンミルにて分散した。その後、さらに、下記の材料、
潤滑剤:脂肪酸 1.0重量部
(日本油脂(株)製 商品名:NAA180)
潤滑剤:脂肪酸アマイド 0.5重量部
(花王(株)製 商品名:脂肪酸アマイドS)
潤滑剤:脂肪酸エステル 1.5重量部
(日光ケミカルズ(株)製 商品名:NIKKOLBS)
を添加して、
NV(固形分濃度)=25(質量%)
溶剤比率 MEK/トルエン/シクロヘキサン=2/2/1(重量百分率)
となるように希釈した後、分散し、下地層20となる塗料を作製した。
次に、この塗料を、材料がポリエチレンナフタレート、膜厚が約5.0μmである支持体12の上にノズル塗布法で塗布し、乾燥させた。更に、プラスチックロールと金属ロールによりカレンダー処理を行い、電子線を4.0Mradの照射量で照射して膜厚が約1.2μmの下地層20を、15枚の支持体12の上に形成した。
次に、固形分濃度NVが3%、5%、8%の3種類の磁性塗料10を調整し、各種類の磁性塗料10を5枚の支持体12上の下地層20の上に、それぞれウェット膜厚Twが異なるように表1に示される5種類のウェット膜厚Twで塗布した。具体的には、下記の材料
磁性粉末:Fe系針状強磁性粉末 100.0重量部
(Fe/Co/Al/Y=100/24/5/8(原子比)、Hc:188kA/m、σs:140Am2/kg)
結合剤:塩化ビニル共重合体 10.0重量部
(日本ゼオン(株)製 商品名:MR110)
結合剤:ポリエステルポリウレタン 6.0重量部
(東洋紡績(株)製 商品名:UR8300)
分散材:リン酸系界面活性剤 3.0重量部
(東邦化学工業(株)製、商品名:RE610)
研磨剤 α−アルミナ 10.0重量部
(住友化学工業(株)製 商品名:HIT60A)
NV(固形分濃度)=30(質量%)
溶剤比率 MEK/トルエン/シクロヘキサノン=4/4/2(質量比)
をニーダーで混練した後、横型のピンミルにて分散した。このようにして得られた塗料を3つに分け、そのうちの一つは
NV(固形分濃度)=8(質量%)
溶剤比率 MEK/トルエン/シクロヘキサン=13/13/74(重量比)
となるように希釈してから、仕上げ分散を行った。
又、他の一つは
NV(固形分濃度)=5(質量%)
溶剤比率 MEK/トルエン/シクロヘキサン=7.5/7.5/85(重量比)
となるように希釈してから、仕上げ分散を行った。
又、残りの一つは
NV(固形分濃度)=3(質量%)
溶剤比率 MEK/トルエン/シクロヘキサン=4.5/4.5/91(重量比)
となるように希釈してから、仕上げ分散を行った。
更に、これらに
熱硬化剤 10.0重量部
(日本ポリウレタン工業(株)製 コロネートL)
を添加混合し、3種類の磁性塗料10を作製した。
これら3種類の磁性塗料10をノズル16からそれぞれ5枚の支持体12上の下地層20の上に吐出し、400、500、1000、2000、2300nmの5種類のウェット膜厚Twで塗布した。尚、ウェット膜厚Twは、ノズル16への塗料の供給量と、支持体12の搬送速度と、磁性塗料10の塗布幅から計算した値である。
この際、磁性材料10の塗布抜け(ウェット膜厚Twが薄すぎることや支持体12の変動等に起因して、磁性塗料10が下地層20の一部に塗られない現象)を肉眼で観察した。観察結果を表1に示す。表1に示されるように、磁性塗料10を500(nm)≦Twのウェット膜厚Twで塗布した場合、塗布抜けは確認されなかったが、磁性塗料10を400nmのウェット膜厚Twで塗布した場合は一部に抜けが確認された。
次に、配向処理を施しつつ塗布した磁性塗料の溶剤成分を揮発させて乾燥させた。更に、プラスチックロールと金属ロールによりカレンダー処理を行って磁性層14を形成した。
次に、各支持体12における磁性層14が形成された側と反対側の面にバックコート層を形成した。具体的には、下記の材料
カーボンブラック 75重量部
(キャボット社製 商品名:BP−800)
カーボンブラック 10重量部
(キャボット社製 商品名:BP−130)
硫酸バリウム 15重量部
(堺化学工業(株)製 バリファインBF−20)
ニトロセルロース 80重量部
(旭化成工業(株)製 商品名:BTH1/2)
ポリウレタン樹脂 40重量部
(東洋紡績(株)製 商品名:UR−8300)
メチルエチルケトン 150重量部
トルエン 150重量部
シクロヘキサン 80重量部
をニーダーで充分に混練した後、サンドグラインドミル分散を行った。更に、下記の材料
メチルエチルケトン 400重量部
トルエン 400重量部
シクロヘキサン 200重量部
を投入し、更に分散を行った。このようにして得られた混合液に
熱硬化剤 20重量部
(日本ポリウレタン工業(株)製 コロネートL)
を混合し、バックコート層用塗料を作製した。
このバックコート層用塗料をノズルから各支持体12における磁性層14と反対側の面に吐出して塗布し、乾燥させた。更に、プラスチックロールと金属ロールによりカレンダー処理を行って膜厚が約0.5μmのバックコート層を形成した。
このように下地層20、磁性層14、バックコート層が形成された各支持体12をロールに巻き取り、常温下に24時間放置してから、60℃の温度環境下に約48時間保持して熱硬化させた後、12.65mm(1/2inch)の幅に裁断し、磁気テープを作製した。
各磁気テープの磁性層14のドライ膜厚Tdを表1に示す。尚、ドライ膜厚Tdは切断後の磁気テープの断面TEM観察により測定した。
又、これらの磁気テープについて、表面を光学顕微鏡で観察し、スジ状の表面の欠陥の有無を確認した。観察結果を表1に示す。尚、磁性塗料10を400nmのウェット膜厚Twで塗布し、塗布抜けが発生した磁気テープついては、塗布抜けが発生していない部分の表面の欠陥の有無を確認した。
更に、これらの磁気テープにサーボ信号を記録し、幅方向のうねりを測定した。磁性塗料10を400nmのウェット膜厚Twで塗布し、塗布抜けが発生した磁気テープついては、塗布抜けが発生していない部分の幅方向のうねりを測定した。ここで、うねりの測定方法について簡単に説明しておく。
うねりの測定には、日本ビーコ社製Wyko NT−2000 Systemを使用した。Supper Reference MirrorをXY750サンプルステージに載せ、無限共役拡大対物レンズとしてミラウ型干渉方式、開口率(NA)0.55、作動距離3.4mm、光学分解能0.55、最大傾斜25.0度の50倍レンズを使用し、内部レンズとして1.0倍レンズを使用した。又、ソフトウェアとしてWyko Vision32を使用した。位相シフト干渉(PSI)測定方式により、Supper Reference Mirrorの4箇所において1箇所あたり4回の測定を行い、得られた測定データを平均処理して対物レンズの固有の参照面形状を取り出し、Reference面を作製した。
次に、サーボ信号が記録された磁気テープの磁性層を対物レンズに対向させてXY750サンプルステージに載せ、XY方向調整ノブで干渉縞をNull状態まで調整し、磁気テープの長手方向に93.9μm、幅方向に123.5μmの測定視野について、干渉系を経て480×736画素のCCDカメラに投光し、4回の分析の平均データを求めた。1画素は、磁気テープの長手方向に0.20μm、幅方向に0.17μmの領域に相当する。
次に、得られた画像データに対して傾き補正及びシリンドリカル補正を行い、測定データから傾き及びシリンダ形状を除去した。
次に、補正した画像データについてフーリエ変換を行い、磁気テープの磁性層の表面の凹凸に関し、磁気テープの長手方向のうねりを形成する曲線及びその強度、磁気テープの幅方向のうねりを形成する曲線の周波数(1/mm)、更にその周波数強度を表すパワースペクトラムデンシティー(PSD)(mm nm)を得た。
次に、求めた周波数を波長に換算し、目的とする磁性層の表面の幅方向のうねりを形成する曲線の波長及びその波長の強度を得た。磁性層の表面の幅方向のうねりを形成する曲線のPSDの測定結果を表1に示す。尚、PSDは波長が長い程、値が大きく、表1に示すPSDは、磁気テープの幅方向のうねりを形成する曲線の波長が0.5μmの場合の値である。
更に、これらの磁気テープを評価するに当たり、エラーレートによる評価は磁性層の厚みに大きく依存し、磁性層の厚みが異なるサンプル同士では比較しにくいため、エラーレートによる欠陥評価の代用として、磁性塗料10を400nmのウェット膜厚Twで塗布し、塗布抜けが発生した磁気テープ以外の磁気テープについてミッシングパルスによる評価を行った。ここで、ミッシングパルスの測定方法について簡単に説明しておく。
ミッシングパルスの測定には、MAC社製のSmall Format Tape System(以下、SFTESと呼ぶ)を用い、このSFTESに記録ヘッド及び再生ヘッドを取付けた。尚、再生ヘッドは、磁気抵抗効果型磁気ヘッド(MRヘッド)を用いた。磁気テープはカートリッジに組み込んでSFTESに装着した。磁気テープに記録波長が0.25μmの単一記録波長で記録し、テープ長2.54cm先の信号のP−P(Peak to Peak)の25%以下のP−0信号をミッシングパルスとし、4個以上連続したミッシングパルスをLong Defectとした。また、1個以上のミッシングパルスが500bytesの区間内で起こった場合もLong Defectとした。後述する比較例におけるウェット膜厚Tw=2400nmの磁気テープの1m当たりのLong Defectの数をNとし、各磁気テープの1m当たりのLong Defectの数をNとして、各磁気テープのLog10(N/N)を算出した。算出結果を表1及び図5に示す。尚、図5において○印が実施例のデータである。
Figure 2007073086
[比較例]
上記実施例と同じ固形分濃度NV(質量%)が3%、5%、8%の3種類の磁性塗料10を、それぞれ(2300nmよりも大きい)2400nm、3500nmの2種類のウェット膜厚Twで塗布し、乾燥させてドライ膜厚Tdが異なる6種類の磁気テープを作製した。
実施例と同様に、これらの磁気テープの製造工程において磁性材料10を塗布する際の塗布抜けを肉眼で観察したところ、表1に示されるように塗布抜けは確認されなかった。
又、これらの磁気テープについて、実施例と同様に表面を光学顕微鏡で観察し、スジ状等の表面の欠陥の有無を確認した。観察結果を表1に示す。
又、これらの磁気テープについて、実施例と同様にサーボ信号を記録し、幅方向のうねりを測定した。測定結果を表1に示す。
又、これらの磁気テープについて、実施例と同様にミッシングパルスによる評価を行った。測定結果を表1及び図5に示す。尚、図5において△印が比較例のデータである。
表1に示されるように、比較例の磁気テープについてはいずれも実用上問題となりうる表面の欠陥が確認されたのに対し、実施例の磁気テープ(塗布抜けが確認された磁気テープの場合は塗布抜けが発生していない部分)については実用上問題となりうるような表面の欠陥は確認されなかった。
又、比較例の磁気テープは、いずれも幅方向のPSDが6.0×10−6nm mm以上であったのに対し、実施例の磁気テープ(塗布抜けが確認された磁気テープの場合は塗布抜けが発生していない部分)は、いずれも幅方向のPSDが3.5×10−6nm mm以下に抑制されていた。
又、表1及び図5に示されるように、ミッシングパルスを示すLog10(N/N)の値は、固形分濃度NVによらず、磁性塗料10のウェット膜厚Twの値に依存して増減する傾向があり、ウェット膜厚が2300nm以下では、Log10(N/N)が負の低い値で安定しているのに対し、ウェット膜厚が(2300nmよりも大きい)2400nm以上では、Log10(N/N)が著しく増加することが確認された。即ち、ウェット膜厚が2300nm以下である(塗布抜けが確認された磁気テープを除く)実施例の磁気テープは、比較例の磁気テープに対し、Nが小さく抑制され、良好であることが確認された。
これらは、磁性塗料10の固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8と低く、磁性粒子等の凝集が発生しやすく、比較例では磁性塗料10を2300nmよりも厚いウェット膜厚Twで塗布したため、磁性粒子等の凝集が充分に抑制されなかったのに対し、実施例の磁気テープの製造工程においては、磁性塗料10を2300nm以下の薄いウェット膜厚Twで塗布したため、磁性粒子等の凝集が充分に抑制されたためと考えられる。
即ち、固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8である磁性塗料をTw≦2300の範囲の所定のウェット膜厚Tw(nm)で塗布することにより、表面の欠陥を抑制しつつドライ膜厚が例えば60nm以下の薄い磁性層を形成できることが確認された。
尚、上述のように磁性塗料10を2300nm以下の薄いウェット膜厚Twで塗布した実施例の磁気テープのうち、磁性塗料10を500nm以上のウェット膜厚Twで塗布した磁気テープについては製造工程において磁性塗料10の塗布抜けが確認されなかったのに対し、磁性塗料10を400nmのウェット膜厚Twで塗布した磁気テープについては磁性塗料10の塗布抜けが確認された。これより、磁性塗料の塗布抜けを防止するためには、磁性塗料を500(nm)≦Twのウェット膜厚Twで塗布すればよいことがわかる。
本発明は、磁性塗料の塗布及び乾燥により磁性層を形成する磁気記録媒体の製造に利用できる。
本発明の実施形態に係る磁性塗料の塗布工程を模式的に示す側面図 同磁性塗料の塗布工程におけるノズル周辺を拡大して模式的に示す側断面図 同磁性塗料が乾燥した状態を模式的に示す側断面図 本発明の実施形態に係る磁気テープの製造工程の概要を示すフローチャート 実施例及び比較例の磁気テープの製造工程におけるウェット膜厚とミッシングパルスとの関係を示すグラフ
符号の説明
10…磁性塗料
12…支持体
14…磁性層
16…ノズル
16A…スリット
20…下地層
S102…磁性塗料塗布工程
S104…磁性塗料乾燥工程
S106…裁断工程

Claims (3)

  1. 非磁性の支持体の上に形成された非磁性の下地層の上に固形分濃度NV(質量%)が3≦NV≦8である磁性塗料をTw≦2300(nm)の範囲の所定のウェット膜厚Twで塗布する塗布工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  2. 請求項1において、
    前記塗布工程において前記磁性塗料を500(nm)≦Twの範囲の所定のウェット膜厚Twで塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  3. 請求項1又は2において、
    前記下地層を前記支持体の上に1.2μm以下の膜厚で形成し、前記塗布工程において該膜厚が1.2μm以下の下地層の上に前記磁性塗料を塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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