JP2844553B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の製造方
法、特に磁性層内の磁性粒子が面内方向に対し任意の角
度の垂直成分を有するもので高密度の記録が可能な磁気
記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において磁気記録媒体、例えば磁気
テープ、フロッピーディスク等は、一般に、帯状の非磁
性支持体をその長手方向に連続移送しながらこの支持体
上に、有機溶剤により溶解された結合剤中に強磁性微粒
子を分散させてなる塗布液を塗着し、次いで上記塗布液
を乾燥固化させた後、所望の大きさに裁断あるいは打抜
いて製造されている。特に近年においては、磁気的記憶
装置に対してその記憶容量を高めることが強く要望され
ている。これに伴って、磁気記録媒体の記憶容量を高め
るためには、磁気記録媒体の単位面積当りの情報記録密
度を高めることが必要であることはいうまでもない。

【０００３】また、記録密度を高めるためには、磁気ヘ
ッドから発生する書き込み磁束を微小な面積に集中しな
ければならず、磁気ヘッドも小型化され、これに伴って
一般に発生磁束量も減少することが余儀なくされる。す
るとこのように減ぜられた微少量の磁束により磁化の方
向を反転することができる磁気記録層の体積も必然的に
減ぜられる。このことは、磁気記録層の厚みを減少しな
ければ完全な磁化反転を生じさせることができないこと
を意味している。このような理由で、上記のごとく単位
面積当りの情報記録密度を高める要望に応ずるために
は、磁気記録層を薄層化することが必要となってきてい
る。

【０００４】また、上述の高密度化のための別の対策と
して磁性層の磁化容易軸を該磁性層の面方向、所謂磁気
記録媒体の平面方向に対して該媒体の厚み方向（垂直）
にしたいわゆる垂直磁気記録媒体、あるいは該平面方向
に対して特定の角度の垂直成分を付与した磁気記録媒体
等がこれまでに種々提唱されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この様な磁
性層の磁化容易軸に垂直方向成分を付与する方法、すな
わち垂直あるいは斜め配向は、これまでに通常の磁気記
録媒体の平面に沿った配向に比べ困難である。というの
は折角磁性粒子を配向しても、その後の乾燥過程までの
間にこの磁性粒子がほぼ固定化される前に平面方向に倒
れてしまうことに起因するものである。

【０００６】この倒れを防ぐために、磁性塗布液（磁性
塗布液から磁性粒子を除いた液）の粘度を上げることも
考えられるが、従来においては、例えば特公平３−３８
６５３号公報に開示されているように、磁性塗布液の粘
度を特定化するとともに予備乾燥により磁性塗布液の粘
度を適宜高めたりしているが、この種の方法の場合、そ
の効果を高めようとすればするほど配向に多大なエネル
ギーを要することになる。

【０００７】このために従来この種の配向は、垂直、あ
るいは斜めの磁界を与えながら乾燥させる方法や装置が
多く提案されている。この製造方法の一例を図２に示し
た。ここに示した磁気記録媒体の製造装置１０は、支持
体３をその送り出しロール２から送り出して、巻き取り
ロール９に巻き取るまでの一連の製造工程を行うもので
ある。そして、送り出しロール２から引き出された前記
支持体３は重層塗布装置４により、例えば所定の塗布液
が重層塗布されるが、先行するスリット５から吐出され
る下層塗布液は非磁性塗布液の下塗液であったり、ある
いは既に下塗層が塗布されているときには磁性層であ
り、一方、後方のスリット６から吐出される上層塗布液
は磁性塗布液（下層が磁性塗布液の場合は他の磁性塗布
液）である。この塗布工程に引き続いて磁石７ａ，およ
び該磁石７ａに対向した磁石７ｂにより配向を行いつつ
乾燥装置８により適宜乾燥して、巻き取りロール９に巻
き取る。

【０００８】しかしながら、従来提唱されているこの様
な方法を用いても、上述の理由により所望とするような
方向に磁性粒子を極めて良好に配向しかつこの配向のま
ま該磁性粒子を固定するのは困難であった。このような
状況下において、本発明の課題は、磁性粒子の配向（磁
性層塗布面に対し垂直方向も含めた任意の角度の垂直成
分を有する所望の磁性層の磁界）が効果的にできかつこ
の良好な配向状態を維持しながら磁性層の固化を可能と
する高密度記録に最適な磁気記録媒体の新しい製造方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、非
磁性の支持体に磁性塗布液を塗布した後、磁化容易軸が
塗布面に対して特定の角度をなすように配向して得られ
る磁気記録媒体の製造方法において、前記磁性塗布液に
より形成する磁性層と非磁性塗布液により形成する非磁
性層を前記支持体上に同時あるいは逐次重層塗布によっ
て設け、かつ前記非磁性層を前記磁性層よりも前記支持
体寄りに形成し、前記両層が未硬化の状態で、前記磁性
層の塗布面に対し任意の角度の垂直成分を有する特定角
度の磁界を作用させて、前記磁性層中の磁性粒子を前記
非磁性層側に吸引し、前記磁性層における磁性粒子を除
外した組成の粘度よりも大きく、かつ１０ポイズ以上の
粘度を有する前記非磁性層の粘性力により前記磁性粒子
を保持した状態で、前記各塗布液を硬化させることを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法により解決できる。

【００１０】

【実施態様】以下、添付図面を参照して発明の磁気記録
媒体の製造方法についてその一実施態様に基づいて説明
する。ただし本発明は本実施態様のみに限定されない。
図１に示した磁気記録媒体の製造装置１は、支持体３を
その送り出しロール２から送り出して、巻き取りロール
９に巻き取るまでの一連の製造工程を行うものである。
先ず、前記送り出しロール２から引き出された前記支持
体３は重層塗布装置４により、所定の塗布液が重層塗布
される。この塗布液は、下層塗布液、すなわち先行する
スリット５から吐出される下層塗布液は非磁性塗布液で
あり、上層塗布液、すなわち後方のスリット６から吐出
される上層塗布液は磁性塗布液である。この塗布工程に
引き続いて磁石７により配向が行われる。前記磁石７は
前記支持体３の裏側、すなわち塗布面側とは反対側に位
置しており、かつ塗布面に対し任意の角度の垂直成分を
有する特定角度（θ）の磁界を作用させて、磁性層中の
磁性粒子を非磁性層側に引き寄せながら配向する。

【００１１】この配向の後に乾燥装置８により適宜乾燥
し、その後に図示しないカレンダ処理等を行って前記巻
き取りロール９に巻き取る。図１に示した装置１には前
記磁石７が前記支持体３の裏面側に配置された構成とし
たが、本発明においてはこのような構成に限るものでは
なく、磁石が従来のように前記支持体３を挟み込むよう
に配置された構成でも、前記支持体３の反塗布面側（裏
面側）の磁石が該磁石に対向する磁石よりも磁性層に対
して強い磁界作用を与える構成、すなわち磁性粒子を前
記支持体３側に引きつける構成であればよい。また、下
層の非磁性層は、上層の磁性層の中の磁性粒子を除外し
た組成の粘度よりも大きい粘度を有するものである。

【００１２】本実施態様によれば、前記磁性塗布液及び
非磁性塗布液を塗布した後に、該塗布液により形成され
た両層が未硬化の状態で、塗布面に対し任意の角度の垂
直成分を有する特定角度の磁界を作用させることによ
り、前記磁性層中の磁性粒子を前記非磁性層側に引き寄
せながら配向する。この磁性粒子を移動させながら配向
することにより、該粒子が磁界によりその場（磁界をか
ける時の位置）にて回転を付与されて配向される状態に
近い従来の配向に比べると該粒子を整列し易く配向効率
を良くすることができる。

【００１３】また、非磁性層側に引き寄せられた磁性粒
子は、前記磁性層における磁性粒子を除外した組成の粘
度よりも大きい粘度を有する前記非磁性層の粘性力によ
り保持される所謂非磁性層に磁性粒子が植え込まれた状
態となる。この非磁性層は、配向後の乾燥までの後工程
において配向状態を乱そうとする振動や外力等の諸要素
に対して対向できる強固な保持力で前記磁性粒子を支え
ることができる。さらに、前記磁性層の内磁性粒子を除
外した組成を低粘度にできるので、配向により磁性層の
磁性粒子が支持体側に移動する結果、該磁性層の表面側
において磁性粒子以外の至極薄い低粘度層のごとき層が
形成されるものと推定される。これにより従来において
磁性粒子により発生すると思われる層表面の凹凸を抑え
ることができる。

【００１４】本発明においては、前記支持体３には従来
の塗布型の磁気記録媒体に用いられていた支持体でよ
く、また磁性粉末並びにバインダーや溶剤、その他添加
剤等も従来使用されているものでよく、特に限定するも
のではない。ただし本発明においては、磁性塗布液の処
方を決定する際、磁性塗布液の磁性粒子を除いたときの
粘度（以下、これを磁性液基礎粘度という）を考慮する
必要がある。この磁性液基礎粘度の測定方法としては磁
性塗布液の処方において磁性粒子を除いた液を調整し、
芝浦システム製同期電動回転粘度計、名称“ビスメトロ
ン”等、にて測定することができる。この磁性液基礎粘
度が磁性粒子の配向性を大きく左右する。また、当然の
ことながら分散性、塗布適性等も考慮しながらバインダ
ー量や溶剤量を変えて、最適な粘度に調整していく。

【００１５】また下層非磁性液については特に成分等の
制約はないが、磁性層中で配向された磁性粒子を非磁性
層に植え込み、固定するため、該非磁性層としての粘度
は前述の磁性液基礎粘度よりも粘度が高いことが必要で
ある。また、本発明者らの実験によると磁性粒子を保持
するために、未硬化の非磁性層、ひいては下層非磁性液
の粘度は前述の粘度計で測定して１０ポイズ以上、好ま
しくは２０ポイズ以上あることが望ましいことが明らか
になってきている。ただし、塗布工程を考慮すると塗布
時に粘度が高いことはあまり好ましくない。そこで非磁
性微粒子粉末を液中に分散し、液にチキソトロピー性を
持たせることは有効である。あるいは、低粘度の非磁性
液を塗布し、配向吸引直前あるいは配向中、配向直後に
その粘度を高めることも極めて効果的な方法である。こ
の増粘度の方法としては、例えば乾燥、紫外線硬化、Ｅ
Ｂ硬化などがある。

【００１６】さて、これら２種類の液を調整後、前記支
持体３上に非磁性液、磁性液の順に逐次、あるいは同時
重層塗布する。なお、重層塗布方法は特に限定するもの
ではなく、既知の各種の方法を利用することができる。
塗布後、両層が完全に硬化する前に、用途に合わせた任
意の角度に前記磁性層中の磁性粒子を配向し、合わせて
該磁性粒子を該磁性層側から非磁性層に植え込む。した
がって、前述したように磁性層の表面側からは磁性粒子
が少なくなり、凹凸の極めて少ない連続層とでもいえる
平滑性に優れた層が形成される。この連続層に潤滑剤や
研磨剤等を混合しておけば乾燥後、上層（連続層が硬化
したもの）が、媒体の走行性、耐久性等の向上に寄与す
る。また乾燥後、上層にあった磁性粒子のほぼ完全に下
層側に移動した場合には、残された上層が必要以上に厚
くなることにより、高密度記録に支障をきたすこともあ
るが、この場合は、その上層を掻きとるなどして調整す
ることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のべたように、本発明は磁性塗布液
及び非磁性塗布液を塗布した後に、この両層が未硬化の
状態で、前記磁性層中の磁性粒子をその長形方向に立て
るように前記非磁性層側に引き寄せるので、この磁性粒
子の移動させながら配向することは、該粒子が磁界によ
りその場（磁界をかける時の位置）にて回転を付与され
て配向されるのに比べると配向効率を良くすることがで
きると共に、非磁性層側に引き寄せられた磁性粒子は、
大きい粘度を有する前記非磁性層の粘性力により保持さ
れ、配向後の乾燥までの後工程において配向状態を乱そ
うとする振動や外力等の諸要素に対して対向できる強固
な保持力で前記磁性粒子を支えることができる。さら
に、この塗布方法によれば、前記磁性層内の磁性粒子を
除外した組成を低粘度にできるので、配向により磁性層
の磁性粒子が支持体側に移動する結果、該磁性層の表面
側において磁性粒子以外の至極薄い低粘度層のごとき層
が形成されることにより、磁性粒子により発生すると思
われる層表面の凹凸を抑えることができ、前記磁性層の
表面性をも高めることができた。したがって、本発明に
よれば、磁性粒子の配向（磁性層塗布面に対し垂直方向
も含めた任意の角度の垂直成分を有する所望の磁性層の
磁界）が効果的にできかつこの良好な配向状態を維持し
ながら磁性層の固化を可能とする高密度記録に最適な磁
気記録媒体の製造方法を提供することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例により本発明の
効果をより一層明確にすることができる。下記表１乃至
表５には、非磁性塗布液及び磁性塗布液の組成を示す。
そして、これらの塗布液を適宜重層塗布して本発明の方
法と従来方法により製造した結果を比較した。尚、表中
「部」は重量部を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】

【表５】

【００２４】（実施例１）上述の下層非磁性液Ａおよび
上層磁性液αの両方それぞれ、各成分を連続ニーダーで
混練した後、サンドミルを用いて分散させた。得られた
分散液にポリイソシアネートを下層非磁性層塗布液には
６部、上層磁性層塗布液には３部を加え、さらにそれぞ
れに酢酸ブチル４０部を加え、１μｍの平均孔径を有す
るフィルターを用いて濾過し、下層非磁性層形成用およ
び上層磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。

【００２５】同時に上層磁性液αの処方において、磁性
粒子を除いた液を調製した。この磁性粒子を除いた液の
粘度（磁性液基礎粘度）と下層非磁性液の粘度を芝浦シ
ステム（株）製の“ビスメトロン”にて測定した。次
に、図１に示すように、得られた下層非磁性用塗布液
を、乾燥後の厚さが２μｍになるように、さらにその直
後にその上に上層磁性層の厚さが０．３μｍになるよう
に、厚さ７μｍで中心線表面粗さが０．０１μｍのポリ
エチレンテレフタレートの支持体上に同時重層塗布を行
った。両層がまだ湿潤状態にあるうちに垂直方向角度θ
が９０度および４５度となるように設置された垂直成分
付与のための磁場強度３６００ガウスの配向用永久磁石
（磁石７）により発生された磁界を印加した後、乾燥装
置により乾燥させ、垂直磁気記録媒体および４５°斜め
垂直磁気記録媒体を作製した。

【００２６】（実施例２）下層非磁性液Ａを下層非磁性
液Ｂに、上層磁性液αを上層磁性液βに変え実施例１と
まったく同じ方法で垂直磁気記録媒体および４５°斜め
配向磁気記録媒体を作製した。

【００２７】（比較例１）下層非磁性液Ａを下層非磁性
液Ｂに変え実施例１ととまったく同じ方法で垂直磁気記
録媒体および４５°斜め配向磁気記録媒体を作製した。 （比較例２）下層非磁性液Ａを下層非磁性液Ｃに、上層
磁性液αを上層磁性液βに変え実施例１とまったく同じ
方法で垂直磁気記録媒体および４５°斜め配向磁気記録
媒体を作製した。

【００２８】（比較例３）実施例１と全く同様な方法で
下層非磁性層形成用およ上層磁性層形成用の塗布液をそ
れぞれ調製し、粘度測定を行った後、図２に示すような
従来より知られている垂直磁気記録媒体の製造方法によ
り製造した。下層非磁性用塗布液を、乾燥後の厚さが２
μｍになるように、さらにその直後にその上に上層磁性
層の厚さが０．３μｍになるように、厚さ７μｍで中心
線表面粗さが０．５μｍのポリエチレンテレフタレート
支持体上に同時重層塗布を行い、両層がまだ湿潤状態に
あるうちに垂直方向角度θが９０度および４５度となる
ように設置された垂直成分付与のための磁場強度３６０
０ガウスの配向用２極永久磁石により発生された磁界を
印加しながら乾燥し、垂直磁気記録媒体および４５°斜
め配向磁気記録媒体を作製した。

【００２９】尚、表６に各下層非磁性液の粘度、各上層
磁性液の基礎粘度および実施例、比較例における磁性
液、非磁性液の組み合わせを示す。

【００３０】

【表６】

【００３１】上記の実施例１及び２、さらに比較例１、
２及び３によって作製した磁気記録媒体の角型比の垂直
方向分布を測定し比較した。この測定には、東英工業
（株）振動試料型磁力計ＶＳＭを用い、磁場強度５ｋＯ
e （キロエルステッド）にて、角度５°おきに測定し
た。

【００３２】結果を図３乃至図６に示す。図３から図６
に示した角型比の角度分布測定結果から明らかなよう
に、垂直磁気記録体、４５°斜め配向磁気記録媒体いず
れにおいても、本発明を用いた実施例１が比較例３と比
べ非常にすぐれている。また実施例１と比較例１の比較
より非磁性液粘度が磁性液の基礎粘度より高いとより顕
著な効果があることが分かる。更に実施例２と比較例２
の結果より非磁性液粘度は１０ポイズ以上あることが望
ましいことがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための磁気記録媒体製
造工程の概略図である。

【図２】従来の磁気記録媒体の製造方法を示した製造工
程の概略図である。

【図３】垂直磁気記録媒体の角型比角度分布（磁性液α
の場合）を示すグラフである。

【図４】４５度の磁気記録媒体の角型比角度分布（磁性
液αの場合）を示すグラフである。

【図５】垂直磁気記録媒体の角型比角度分布（磁性液β
の場合）を示すグラフである。

【図６】４５度の磁気記録媒体の角型比角度分布（磁性
液βの場合）を示すグラフである。

【符号の説明】

１，１０ 磁気記録媒体の製造装置 ２ 巻き取りロール ３ 支持体 ４ 塗布装置 ５ 下層用のスリット ６ 上層用のスリット ７，７ａ，７ｂ 磁石 ８ 乾燥装置 ９ 巻き取りロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/845

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性の支持体に磁性塗布液を塗布した
   後、磁化容易軸が塗布面に対して特定の角度をなすよう
   に配向して得られる磁気記録媒体の製造方法において、
   前記磁性塗布液により形成する磁性層と非磁性塗布液に
   より形成する非磁性層を前記支持体上に同時あるいは逐
   次重層塗布によって設け、かつ前記非磁性層を前記磁性
   層よりも前記支持体寄りに形成し、前記両層が未硬化の
   状態で、前記磁性層の塗布面に対し任意の角度の垂直成
   分を有する特定角度の磁界を作用させて、前記磁性層中
   の磁性粒子を前記非磁性層側に吸引し、前記磁性層にお
   ける磁性粒子を除外した組成の粘度よりも大きく、かつ
   １０ポイズ以上の粘度を有する前記非磁性層の粘性力に
   より前記磁性粒子を保持した状態で、前記各塗布液を硬
   化させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。