JPH0156452B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気記録媒体の製造方法に係わり、特
にその磁場配向処理を効果的に行うものである。 オーデイオ、或いはビデオテープレコーダ等を
始めとする各種機器に用いられる長手状磁気記録
媒体の製造にあたつては、非磁性フイルム等の支
持体上への磁性塗料の塗布工程につづいて特定方
向に対する磁気特性を高めるための磁場配向処理
を行うことを普通とする。すなわち、まず、針状
磁性粒子を結合剤と共に分散した塗料を高分子フ
イルム等の支持体に所定の厚さに塗布し、この塗
料が未だ乾燥しないでこの塗膜中の針状磁性粒子
が動き得る時点で磁性塗料が塗られた支持体を磁
場中に通過させて磁性塗膜中の針状磁性粒子を磁
場方向に配向させ、このようにすることによつて
配向方向の角型比を増大し、磁気媒体の感度向上
を行つている。 従来、この配合処理は、永久磁石、又は直流電
磁石による直流磁場を印加する方法が採られるを
普通とする。ところが、この方法において、その
配向度を高めるべく、その印加磁場を強めても、
その配向度はさほど高められるものではなく、む
しろ磁場を或る程度以上高めると、塗膜の表面平
滑性が劣化してくるという欠点がある。 このような配向処理の改善方法が種々提案され
ている。例えば特公昭49−30722号公報には永久
磁石又は直流電磁石による主配向装置の近傍に、
この主配向磁界に交流補助磁界を重畳させる補助
磁界装置を配置するものが示されている。他の方
法としては、特開昭54−98205号公報に示されて
いるように、直流磁場による主配向方向と直角方
向に交流磁界や、機械的振動を重畳させて粒子を
配列させ易くする方法が示されている。更に、特
開昭54−88101号公報には磁気デイスクの配向工
程に、直流磁場を加えて交流磁場を与えて粒子に
振動を付加して配向させ易くした場合の効果が開
示されている。しかしながら、これら何れの方法
も含めて従来の磁場配向はすべて直流磁場による
配向であつて交流磁場は、補助的な弱い磁界とし
て与えられ、単に配向時に粒子が動き易くする振
動を与えるものに過ぎない。 そして、このように補助的に交流磁場を与えた
としても、基本的にはその配向を直流磁場によつ
て行うものは、この配向磁場の強さは磁性粒子の
抗磁力HC以下の小さい範囲であつても、或る程
度の配向の効果は生じてくるものの、前述したよ
うに高い角型化を得んとしてその配向磁場を例え
ば磁性粒子の抗磁力Hc以上に高めても十分高い
角型比が得られず、むしろ前述したように塗膜の
表面性が劣化してくる。また、磁性塗料として分
散性の悪い磁性粉末や、磁気的凝集性の大きな磁
性粉末を用いる場合、更に磁性塗料中の磁性粉末
の高分子結合剤に対する含有比率が大きくなる場
合においては、良好な配向がされ難く角型比を高
めることができないという欠点が生じる。 本発明者は、従来のように補助的に交流磁場を
印加するかしないかにかかわらず、実質的にその
配向を直流磁場によつて行う場合、十分高い角型
比が得られないのは、従来の直流磁場配向での配
向のメカニズムに粒子の磁化反転が殆んど関与し
ていないことによると考察した。すなわち、従来
第１図に示すように、磁性塗料が塗布された磁気
記録媒体１は、その塗膜が未だ乾燥されずに磁性
粒子が動き得る状態のうちに、これに主として直
流磁場を与える磁場発生手段２に矢印ａに示すよ
うに通過移行させながらその磁場配向を行うのが
一般的であるが、この場合、磁気媒体１上の磁性
粒子に与えられる直流磁場は、実際上、手段２内
に入り込む時点から急峻な立ち上りをもつて直ち
に手段２によつて設定される所要の磁場すなわ
ち、配向のための所要の強さH_ORに立ち上るもの
ではなく、第２図に示すように手段２に近づくに
つれ、手段２による磁場の影響を受けて行くとい
う或る程度の傾斜をもつた立ち上りを示す。した
がつてこの場合、その配向磁場H_ORを、磁性粒子
の抗磁力Hcより大に選んでも、磁性粒子は、た
とえ短時間ではあつても磁性粒子の抗磁力Hc以
下の磁場を受ける状態を必ず経ることになる。こ
の状態では磁化の反転は勿論生じないが、粒子自
体が回転を始める。この場合、第３図Ａに示すよ
うに配向磁場Ｈの方向に傾いて自発磁化（矢印
ｂ）の方向が存在する磁性粒子３に関しては、
90゜未満の比較的小さい回転角度で第３図Ｂに
示すように配向磁場Ｈの方向に配合させることが
できるが、第４図Ａに示すように自発磁化の方向
ｂが配向磁場Ｈの方向に対し、いわば逆らう方向
である場合は第４図Ｂ及びＣに示すように最大
180゜に及ぶ大きな角度をもつて回転して配向磁
場Ｈの方向に配向させることになる。したがつ
て、この場合はその配向が完了するまでには大き
な動きを必要とするために、配向に長時間を要す
るのみならず配向処理時間、すなわち磁場印加を
長時間行つても粒子同志がこれらの大きな回転に
よつて相互に引掛り合つてしまい、これらが、そ
の配向を完了しない途中の状態、例えば第４図Ｂ
の状態で停止してしまい勝ちとなる。この現象は
特に前述したように分酸性の悪い磁性粉末や、磁
気的凝集性の大きな磁性粉末を用いる場合、或い
は磁性塗料中の結合剤に対する磁性粉末の含有比
率Ｐ／Ｂが大きくなる場合、より顕著となる。こ
のように、直流磁場配向を考えると配向過程での
個々の粒子の動きに無理が多く、かつそれが時に
は粒子同志の絡み合いを生じ配向の逆効果とな
り、その配向磁場を強磁場としても配向の向上は
さほど期待できないばかりかむしろ表面平滑性の
劣化を招来する。 本発明においては、この考察に基づいてこのよ
うな現象が生じないようにして効果的に配向をな
し、角型比の高い磁気記録媒体を容易に得ること
のできる磁気記録媒体の製造方法を提供するもの
である。 すなわち、本発明においては磁気記録媒体の製
造方法において支持体上に磁性塗料を塗布して
後、或いは塗布作業に差し渡つてこの塗料の磁性
粒子の抗磁力以上の大きさの交流磁場を印加して
配向処理をなし、この状態で磁性塗膜の乾燥を行
い磁性粒子の動きを停止させる。 すなわち、本発明においては例えば第１図で説
明したと同様に、磁性塗料を非磁性フイルム等の
支持体に塗布して後、或いは塗布過程中で磁場発
生手段２による磁場内に送り込むが、この手段２
としては、特に磁性粒子の抗磁力Hc以上の10Hz
以上の交流磁場を磁性塗膜に与え得るソレノイド
によつて構成する。そして、図示しないがこの手
段２の少くとも出口側には、手段２による磁場に
よつて配向された塗膜中の磁性粒子が移動困難と
なる状態にまで塗膜を乾燥させるための手段を配
する。このため例えば手段２の後端側と、乾燥手
段の前端側とを一部重畳させる。例えば乾燥炉の
外周に手段２のソレノイドを小くとも一部跨つて
配置するなどの方法が採られる。乾燥手段として
は種々の方法、例えば温風を磁性塗膜に吹きつけ
るなどの方法が採られる。 本発明による実施例を説明する。 実施例 １ γFe₂O₃（磁性粒子） 100部 塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体（VAGH
ユニオンカーバイト社製） 15.0部 ポリウレタン樹脂 （エスタン 5702 Ｂ，Ｆグツドリツチ社製）
15.0部 レシチン（分散剤） 1.0部 メチルエチルケトン（溶剤） 150部 メチルイソブチルケトン（溶剤） 150部 の組成を有する磁性塗料を非磁性フイルム、例え
ばポリエチレンテレフタレートフイルムに塗布し
た磁気テープ１を作成し、これを第１図に示す配
向用磁場発生手段２のソレノイド交流磁石に通過
させる。手段２は50Hz交流磁界が例えばその中心
部で０〜5KOeの範囲で可変になされている。こ
の配向磁場を０〜5KOeの範囲で変化させた場合
の各磁気テープの長手方向に関する角型比Rsと、
配向度MR（同様の各磁気テープの長手方向の残
留磁束密度Br〃と、これと直交する方向の残留
磁束密度Br⊥の比、Br／Br⊥）とを夫々測定
した。これらの測定結果は第５図及び第６図中実
線図示の曲線４及び５で示される。尚、比較のた
めに、同様の磁気テープにおいて、手段２の電源
を直流電源に切り換えてその配向を従来のように
直流磁場によつて行つた場合の同様の角型化Rs
と、配向度MRの測定結果を第５図及び第６図中
破線図示の曲線６及び７をもつて示す。 実施例 ２ 上述の実施例１において、磁性塗料中の磁性粉
末として、γFe₂O₃に代えてCrO₂を用いた。この
場合の同様の交流磁場による配向と、従来のよう
に直流磁場による配向とを行つた場合の角型比
Rsと、配向度MRの配向磁場依存性の測定結果を
夫夫第７図及び第８図に示す。第７図及び第８図
において、夫々実線曲線８及び９は交流磁場配向
による場合、破線曲線１０及び１１は比較のため
の従来のような直流磁場による場合の測定結果を
示すものである。 尚、表１は磁性粒子自体の磁気特性を示す。
（Hc：抗磁力、σs：飽和磁化量、σ_r：残留磁化
量）

【表】 第５図にみられるように、交流磁場配向による
場合、磁性粒子γFe₂O₃の抗磁力Hcの390Oe程度
以下では、むしろ、配向処理を全く施さない状態
での角型比Rsより低い値を示しているが、これ
以上の磁場では、急激に角型比Rsが、直流磁場
による場合より向上している。尚、この場合、
2KOe以上では交流磁場による場合においても直
流磁場による場合においても角型比において同程
度の値を示すが、このように強い磁場によると
き、直流磁場による場合においては、著しく粒子
むらが生じてその表面性は極度に低下してしまつ
ている。 このように交流磁場配向による場合、磁性粒子
の抗磁力以下の磁場で、むしろ角型比が低下する
のは、このように弱い磁場では、磁化反転は生じ
ないので、むしろ、印加される交流磁場で、この
磁場の方向に対して粒子が配向されるどころか直
角に向いてしまう現象すら生じてしまうためと考
えられる。ところがこの交流磁場配向を磁性粒子
の抗磁力Hcより大きな磁場の印加によつて行う
と、磁性粒子自体に配向磁場に沿うような磁化反
転が生じこれによつて急激な角型比の向上がみら
れる。云い換えれば交流磁場配向による場合は、
表面性を悪化させることがないような、磁性粒子
の抗磁力Hcよりやや高い磁場の印加で高い角型
比を得ることができる。 尚、例えば磁性粒子としてCrO₂を用いる場合
においては、第７図にみられるように、交流磁場
配向によることによつて従来の直流磁場配向によ
る場合では、たとえ大きな磁場を与えても得るこ
とができなかつた高い角型比を得ることができ
る。 また、云うまでもなく、磁性塗膜の磁性材とし
ては、上述の例のほかに種々のもの例えば磁性合
金が用いられる場合例えば表１に挙げたFe―Co
合金粒子を用いる場合にも適用でき、この場、従
来方法では77％程度の角型比が得られたものが本
発明方法では81.5％となつた。 また、本発明において印加する交流磁場の周波
数は手段２に対する媒体１の移行速度等にもよる
が10Hz以上が望ましい。 上述したように、本発明においては、磁気記録
媒体を得るにその配向を磁性粒子の抗磁力より大
きな交流磁場によるものであり、このようにする
ことによつて高い角型比が得られるのは、この方
法による場合、磁性粒子の磁化の反転による配向
によると考えられる。すなわち、本発明方法によ
るときは第９図A₁またはA₂に示すように、磁性
粒子３はその抗磁力Hc以上の磁場Ｈ，−Ｈによつ
て磁化反転が生ずるので、自発磁化Ｍと配向磁場
Ｈ，−Ｈのなす角（θ−α）は、常に90゜以下の小
さい角となる。そして、終局的にはα＝θ＝０、
すなわち、配向エネルギーが最小となる方向にト
ルクが作用するから十分な時間がたつたのちは、
針状粒子３の長軸方向と磁場方向が平行になるよ
うに回転する。このように磁性粒子の抗磁力Hc
以上の交流配向では磁化反転が起るために配向に
要する磁性粒子の動きは小さな回転角となる。こ
れがため粒子相互の絡み合いも少くなり、更に交
流磁場によつて粒子が振動していてより動き易い
状態にあることが相侯つてその配向が良好に行わ
れ、これによつて角型比の向上がみられるものと
思われる。 そして、この角型比の従来方法に比しての向上
は、分散性の劣る磁性粒子を用いる場合や、磁性
塗料中の磁性粉末の高分子結合剤に対する含有比
率Ｐ／Ｂが大きいものにおいて特に顕著となつ
た。これは、上述したように、本発明方法による
ときは、磁性粒子が小さい動きで配向されるので
磁性粒子相互の絡み合いの影響が小さくなること
に因るものと考えられる。因みに第１０図に本発
明方法による場合、すなわち交流磁場配向による
場合と、従来の直流磁場配向による場合の、夫々
の磁性粉末の含有比率Ｐ／Ｂと角型比Rsとの関
係を測定した結果を曲線１２と１３とで示す。こ
れら曲線１２及び１３を比較することによつて明
らかなように、通常の実用範囲磁性粉末の含有比
率Ｐ／Ｂが６以下では本発明による場合、角型比
Rsの低下が殆んど生じない。 上述したように本発明方法によれば、表面性を
低下させることなく、分散性の低い磁性材を用い
た場合においても、また磁性材の高分子結合剤に
対する含有比を高めて高密度比をはかつた場合に
おいても、すぐれた配向を行うことができるの
で、実用に供してその利益は甚大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気記録媒体の製造方法における配向
処理の説明図、第２図は従来の製造方法における
磁性粒子に対する配向磁場の説明図、第３図及び
第４図はその配向態様を示す模型図、第５図及び
第７図は角型比の配向磁場依存性の測定結果を示
す図、第６図及び第８図は配向度の配向磁場依存
性の測定結果を示す図、第９図は本発明方法にお
ける磁性粒子の配向の説明図、第１０図は磁性粒
子の含有率と角型比との関係を示す図である。 １は磁気記録媒体、２は磁場発生手段、３は磁
性粒子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 配向方向と平行に磁性粒子の抗磁力以上の交
   流磁場のみを配向磁場として印加して配向処理す
   ることを特徴とする長手状磁気記録媒体の製造方
   法。