JPH02187924A - 磁気記録媒体の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、磁気記録媒体の製造方法及びその装置に関す
るものである。

口、従来技術 面内長手方向の残留磁化を用いる従来の記録方式では、
記録の高密度化に伴って磁気記録媒体内の反磁界が増加
し、短波長領域の記録特性が劣化する。これを改良する
目的で、記録媒体の保持力（Ｈｃ）を高めるとか、或い
は薄層化を行っている。また、磁性層表面を平滑化して
スペーシングロスを減らすなどの対策が取られているが
、未だ十分ではない。

そこで最近、磁気記録媒体の面に対して垂直方向の残留
磁化を用いる垂直磁気記録方式が提案されている。この
方式は、記録密度が高まる程記録媒体中の反磁界が減少
するので、高密度記録に適している。

垂直磁気記録媒体としては、Ｃｏ−Ｃｒ合金層を高透磁
率層上にスパッタリング又は蒸着して形成したものや、
磁性粉をバインダー樹脂と混練して塗布したもの等が知
られている。しかし、スバツタリング、蒸着に依る金属
薄膜を有する垂直磁気記録媒体は、高密度記録には好適
な媒体であるが、化学的安定性、磁気ヘッドに対する摩
擦、耐久性が不十分であり、未だに実用化されていない
。

これに対して、磁性材をバインダー樹脂と共に混練して
支持体上に塗布し、面と垂直方向に配向磁場をかけて垂
直磁気記録層となした媒体は、従来確立されている磁性
粉の分散塗布技術がそのまま利用できるので、最も有望
な方法と考えられる。

一方、磁気記録媒体は、支持体上にＩＤ５ｉ性塗布液を
塗布することによって得られるが、その塗布方式として
は、ロールコート、グラビアコート、エクストルージョ
ンコートが一般的である。この中でも、エクストルージ
ョン（押し出し）コートは、均一な塗布膜厚が得られる
ので優れている。

このような塗布方法においては、例えば第６図に概略的
に示すように、ガイドローラー４０．４１で非磁性支持
体８を矢印方向へと送り、非磁性支持体８の表面にエク
ストルーダー１で磁性塗料を塗布して磁性塗料塗布層９
を形成し、異極対向主磁石４４で塗布層面に垂直な方向
の配向を行い、補助配向磁石４３で垂直方向の配向を維
持しつつ、乾燥器４２内で乾燥処理を行う。

エクストルーダー（押し出しコーター）１は、例えば第
７図、第８図に示すような構成をもっている。

この押し出しコーター１は、先端（塗布面）の方がくさ
び状にすぼまった略直方体の形状をしており、コーター
本体２内に長手方向に向かって筒状の液溜り３が形成さ
れている。この液溜り部３へと液導入口１０から矢印Ａ
で示すように塗布液が導入される。液溜り３からコータ
ー先端部へ向かってスリット（液送り孔）４が設けられ
、スリット４の末端に吐液ロアが設けられている。液溜
り３へと導入された塗布液は、スリット４内を矢印日の
ように押し出され、吐液ロアから矢印Ｃのように押し出
される。吐液ロアの上下にはエツジ面６が形成され、こ
のエツジ面６に沿って可とう性非磁性支持体８が矢印り
のように送られ、支持体８の表面に磁性塗料塗布層９が
形成される。

しかし、非磁性支持体上に磁性塗料を塗布し、磁性塗料
塗布層面に垂直方向の磁場を加える方法では、磁性塗料
塗布層内で垂直配自前に一旦ランダムに、又は長手方向
へと機械的に磁性粒子が配向されているため、垂直配向
時にこの磁性粒子を塗布層内で無理に回転させる必要が
ある。このため、磁性層表面が粗れ、しかも垂直方向の
配向度も充分ではなかった。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、磁性層表面が平滑でかつ配向度の高い
磁気記録媒体を得られるような、磁気記録媒体の製造方
法及びその装置を提供することである。

二８発明の構成 本発明は、スリット部を通過しかつ磁性塗料排出口より
排出された磁性塗料を支持体上に塗布して磁性塗料塗布
層を形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記ス
リット部を通過中の前記磁性塗料に磁場を作用させるこ
とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法に係るものであ
る。

また、本発明は、磁性塗料が通過すべきスリット部と、
このスリット部へと前記磁性塗料を供給する磁性塗料供
給部と、前記スリット部を通過中の前記磁性塗料に作用
させるための磁場を発生する磁場発生手段と、前記スリ
ット部を通過した前記磁性塗料を排出する磁性塗料排出
口とを有する磁気記録媒体の製造装置に係るものである
。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本例の押し出しコーター１１を示す第８図と同
様の断面図、第２図は押し出しコーターを組み立てる前
の状態を示す断面図である。

押し出しコーター１１は、全体としてほぼ直方体に近い
形状の一組の磁性体１２Ａ、１２Ｂからなり、各磁性体
１２Ａ、１２Ｂにはそれぞれ半円筒状の凹部１６が設け
られている。磁性体１２Ｂ側の凹部１６には、磁性塗料
供給口１０が連通されている。第２図に示すように、磁
性体１２Ａ、１２日のそれぞれのスリット部主壁面５、
凹部１６、基部壁面１７を互いに対向させた状態で、各
磁性体１２Ａ、１２Ｂの基部壁面１７を非磁性スペーサ
ー１５に接合すると、第１図の状態となる。

そして、第８図に示した押し出しコーターと同様に、磁
性塗料供給口１０より液溜り３へと磁性塗料を供給する
。液溜り３より押し出された磁性塗料は、スリット部４
を通過して、吐液口（磁性塗料排出口）７より非磁性支
持体８上へと押し出される。

ここで、押し出しコーター１１の本体を、相対向する一
組の磁性体１２Ａ、１２日により形成し、スリット４、
液溜り３、非磁性スペーサー１５を介して、磁性体１２
Ａ側にＳ極が、磁性体１２Ｂ側にＮ極が配されるように
構成した。そして、スリット４内を流れる磁性塗料に対
して、スリット主壁面５に垂直な方向の磁場がかけられ
、磁性塗料中の磁性粒子が垂直配向される。そして、こ
の状態で、吐液ロアより押し出された磁性塗料が非磁性
支持体８上に塗布される。磁性塗料中に含まれる磁性粒
子は、塗布直前にはスリット主壁面５に垂直な方向（図
面において上下方向）へと−旦配向されるので、非磁性
支持体８上に磁性塗料が塗布されると、磁性塗料塗布層
９内の磁性粒子は非磁性支持体面に対して垂直な方向（
図面において左右方向）に配向される。この後、直接に
乾燥処理を施してもよいし、磁性塗料塗布層９に対して
垂直な方向の磁場を更に加えつつ乾燥処理を施してもよ
い。

本例の押し出しコーター１１によれば、上述のように、
スリット４内を通過中の磁性塗料に含まれる磁性粒子を
垂直配向しているので、−旦非磁性支持体８上に塗布さ
れた後に改めて垂直配向するのとは異なり、磁性塗料の
流動性の高い段階で配向を遂行できる。従って、塗布後
に改めて垂直配向を行った場合のように磁性層表面が粗
れたりすることはなく、配向度を高めることができる。

第３図は他の押し出しコーター２１を示す、第１図と同
様の断面図である。

断面路コの字状の磁性体２２には凹部２４が設けられ、
磁性体２２の両端面２３が図面において上下方に対向せ
しめられている。磁性体２２の基部２５の周囲にはコイ
ル２６が巻回され、コイル２６は電源２７に接続されて
いる。凹部２４内には非磁性材料で形成された押し出し
コーター３１が配置されている。この押し出しコーター
３１は第７図、第８図に示したものと同様のものであっ
て、本体３２に液溜り３３が設けられ、磁性塗料供給口
１０より液溜り３３へと供給された磁性塗料は、スリッ
ト３４を通過して磁性塗料排出ロアより押し出され、非
磁性支持体上へ塗布される。

磁性体２２はコイル２６により磁化され、その両端面２
３間を連結するように磁束が形成される。

これにより、液溜り３３及びスリット部３４を通過中の
磁性塗料中の磁性粒子が図面において上下方向（スリッ
ト主壁面５に垂直な方向）に配向される。

第４図、第５図はそれぞれ押し出しコーターによる磁性
塗料の塗布及び乾燥の過程を示す概略図である。

第４図の例においては、前記の押し出しコーター１１　
（又は２１）により非磁性支持体８に磁性塗料塗布層９
が形成され、この後乾燥器４２内で乾燥処理が施される
。磁性塗料は押し出しコーター１１（２１）内で、前記
のように塗布時に垂直配向されているので、磁性塗料塗
布層９中の磁性粒子は図面において上下方向（非磁性支
持体表面に対して垂直方向）に配向されている。

第５図の例においては、第４図のものに加え、塗布時点
から乾燥器４２内に亘って補助配向磁石４３を配してい
る。これにより、磁性塗料塗布層９中の磁性粒子が塗布
後に補助配向磁石４３の磁場作用を受けるので、塗布後
に配向が乱れるのを防止できる。この補助配向磁石４３
のＮ極とＳ極との配置は、例えば第１図の押し出しコー
ター１１において非磁性支持体１の送られてくる方の側
の磁極をＳ極とすると、これと整合させるため、第５図
においては非磁性支持体８側にＳ極を配置する必要があ
る。

各磁性体の材質としては、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍ
ａｘ＝　０．１〜４０ＭＧＯｅの磁石や０．１〜４０Ｘ
Ｏｅの磁界を発生できる電磁石等が磁性体として使用で
きる。

押し出しコーター３１　（第３図参照）の材質としては
、５ＵＳ３１６．５ＵＳ３０４　、各種金属セラミック
等で、非磁性かつ、磁性体のモース硬度以上の硬度を有
する物等が挙げられる。スリット部を通過中の磁性塗料
中の磁性粒子を配向する際、この配向磁場の強さは０．
１〜４０ＫＯｅとするのが好ましく、１＝１０ＫＯｅと
すると更に好ましい。第５図に示す補助配向磁石４３に
よる磁場強度は０．１〜２０ＫＯｅとするのが好ましく
、０．５〜１０ＫＯｅとするのが更に好ましい。

次に、磁性塗料の材料等について述べる。

磁性塗料中のバインダー樹脂として少なくともポリウレ
タンを使用できるが、これは、ポリオールとポリイソシ
アネートとの反応によって合成できる。ポリウレタンと
共に、フェノキシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体
も含有せしめれば、磁性層に適用する場合に磁性粉の分
散性が向上し、その機械的強度が増大する。また、使用
される磁性粉末、特に強磁性粉末としては、γ−Ｆｅ、
Ｏ，、Ｃｏ含有７　　Ｆ　ｅｚ　Ｏｗｌ　、Ｆ　ｅ３０
ｓ　、Ｃｏ含有Ｆｅ５０．等の酸化鉄磁性粉；Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆ
ｅ−Ａ１合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｆ金合金Ｆｅ−Ａｌ２−
Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合
金、Ｆｅ−Ａｌ２−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａｌ！、−
Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆ　ｅ　−Ｃ。

Ｎ１−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金等ＦｅＸＮｉ。

Ｃｏ等を主成分とするメタル磁性粉等各種の強磁性粉が
挙げられる。

更に、平板状であって磁化容易軸が平板面にほぼ垂直で
ある磁性粒子として、例えば六方晶系フェライトを例示
できる。こうした六方晶フェライト磁性体は、バリウム
フエライト、ストロンチウムフェライト等からなり、鉄
元素の一部が他の元素（例えばＴｉ、　Ｃｏ、　Ｚｎ、
　Ｉｎ、、Ｍｎ、　Ｇｅ、　Ｈｂ等）で置換されたもの
であってよい。このフェライト６ｆ磁性体については、
Ｉ　ＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ｏｎ　Ｍａｇ、、　ＭＡＧ−
１８１６（１９８２）に詳しく述べられている。

磁性塗料中にはまた、潤滑剤（例えばシリコーンオイル
、グラファイト、二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、炭素原子数１２〜２０の一塩基性脂肪酸（例えばス
テアリン酸）や、炭素原子総数１３〜４０個の脂肪酸エ
ステル等、研磨剤（例えば溶融アルミナ）、帯電防止剤
（例えばカーボンブラック、グラファイト）等を添加し
てよい。

また、支持体の素材としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリプロピレン等のフ゛ラスチ・ンク、Ａｌ、Ｚ
ｎ等の金属、ガラス、ＢＮ、Ｓｉカーバイド、磁器、陶
器等のセラミックなどが使用される。磁性層は片面又は
両面に設けることができる。

磁性層とは反対側の支持体面にバックコート層を設けて
もよい。

上記の磁性層の塗布形成時には、塗料中に架橋剤として
の多官能イソシアネートを所定量添加してもよい。

〔実験例〕

以下、具体的な実験例について説明するが、本発明の実
施の態様はこれにより限定されない。なお、「部」は「
重量部」を表すものとする。

まず、下記処方の磁性塗料を調製した。

処方−土 六方晶バリウムフエライト磁性粉１００部（保磁力　８
０００ｅ） ポリウレタン　　　　　　　　　　　　　１５部（ニス
タン５７０１　：グッドリッチ社製）塩化ビニル系共重
合体　　　　　　　　　１５部（ＶＡＧＨ：Ｕ、Ｃ０Ｃ
社製） レシチン　　　　　　　　　　　　　　　　５部アルミ
ナ　　　　　　　　　　　　　　　　１０部カーボンブ
ラック　　　　　　　　　　　　５部ブチルステアレー
ト　　　　　　　　　　　３部シクロへキサノン　　　
　　　　　　　　１２０部メチルエチルケトン　　　　
　　　　　　１２０部トルエン　　　　　　　　　　　
　　　　１２０部上記材料を混合後、分散し、塗布前に
下記を加えて再び混合した。

イソシアネート（コロネートし） （固形分７５％）　　　　　１５部 見ブＬ−％ 上記処方１において、バリウムフェライト磁性粉を、Ｃ
ｏ含含有−Ｆｅ、Ｏ，磁性粉（保磁カフ２００ｅ）に変
更した。

夫指拠よ 上記処方１の磁性塗料を第１図に示す押し出しコーター
に供給し、乾燥膜厚１．０μｍとなるよう、膜厚７５μ
ｍのポリエチレンテレフタレートベースに塗布し、乾燥
した。押し出しコーターのスリット部４の磁場強度につ
いては、磁性体１２Ａ、１２日のスリット主壁面５表面
に対して、第２図に示すように組み立て前の状態で磁場
測定領域Ｅで測定したところ、３０５０　Ｇａｕｓｓで
あった。

また、第５図に示すように、補助配向磁石４３を配置し
、塗布時から乾燥器４２の入口に至るまで及び乾燥器４
２内において補助配向を行った。

この補助配向磁石４３は異極対向であり、第５図に示す
組み立て状態で、支持体（ベース）８走行面で１７００
　Ｇａｕｓｓの磁場強度とした。

尖施貫１ 実施例１において、補助配向磁石を使わず、それ以外は
同様とした。

１里拠主 実施例１において、第３図に示す押し出しコーク−を用
いた。他は同様にして、磁性塗料の塗布、配向を行った
。コーターヘッド本体３１の材質は５ＵＳ３１６（ステ
ンレス）とし、スリット部３４に加わる磁場は、コータ
ーヘッド本体３１を外した状態でスリット部の存在位置
における磁場強度が３０００　Ｇａｕｓｓとなるように
調整した。磁力線の方向は実施例１と同様とした。

尖膳尉土 実施例１において、磁性塗料を処方２のものに変更した
以外は、実施例１と同様にして塗布、配向を行った。

災膳開工 実施例３において、磁性塗料を処方２のものに変更した
以外は、実施例３と同様にして塗布、配向を行った。

止較炭よ 実施例１において、押し出しコーターを第８図のものに
変更し、それ以外は同様にして塗布、配向を行った。

几五ｍ 比較例１において、第６図に示すように、コーターヘッ
ドと補助配向磁石との間隔を拡げ、異極対向主磁石４４
を間に配置した。他は比較例１と同様にして塗布、配向
を行った。異極対向主磁石４４の磁場強度は、ベース走
行面で３５００　Ｇａｕｓｓであった。

ル較１ 実施例４において、押し出しコーターを第８図のものに
変更した以外は、実施例４と同様に塗布、配向を行った
。

なお、上記において、押し出しコーターによる塗布速度
は３０ｍ／ｍｉｎ　、処方１の塗料の粘度は１６５０ｃ
ｐ、処方２の塗料の粘度は８３０ｃｐである。

以上のようにして得た各磁気シートについて、下記の測
定を行った。結果は下記表に示す。

磁性層表面の中心線平均粗さＲａ： Ｊ　Ｉ　Ｓ　　ＢＯ６０１に従い、カットオフ値０．２
５ｍｍで測定した（５点平均値）。

グロス：　常法に従い、反射角６０°で測定した（５点
平均値）。

垂直方向角型比（Ｓｑ）： 試料振動型磁力計を使用し、最大磁場１０ＫＯｅで測定
した（５点平均値）。

（以下余白） 上記表に示した結果から、実施例の製造方法による磁気
シートは、磁性層の表面性、垂直方向の配向度共に著し
く優れている。

上述の実施例は種々変更できる。

例えば、押し出しコーター、磁性塗料排出口、スリット
部の寸法、形状、構造等は種々変更できる。また、第１
図に示す押し出しコーター１１と、第３図に示す磁性体
（電磁石）２２とを併用してもよい。第１図、第３図に
示す押し出しコーター１１．２１を、第６図に示す配向
、乾燥プロセスに適用してもよい。

磁気記録媒体としては、上述のようなものに限られず、
−旦シート状の媒体素材を形成した後、ディスク状、長
方形状等に打ち抜いたものでもよいし、テープ状のもの
でもよい。磁場発生手段も上述のものに限られず、Ｕ字
型永久磁石を第３図の電磁石の代わりに用いてよく、更
に他の形状の磁石を用いてもよい。

本発明は、種々の磁気記録媒体の製造方法及びその装置
に適用できる。

へ０発明の効果 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法及びその装置によ
れば、スリット部を通過中の磁性塗料に磁場を作用させ
ているので、スリット部を通過中の磁性塗料中の磁性粒
子を配向させることができる。従って、磁性塗料を非磁
性支持体上に一旦塗布してから磁性塗料塗布層中の磁性
粒子を配向した場合のような磁性層の粗れが生じず、配
向度を非常に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は押し出しコーターを示す断面図、第２図はコー
ターヘッドの組み立て前の状態を示す断面図、 第３図は他の押し出しコーターを示す一部概略断面図、 第４図、第５図はそれぞれ塗布、配向及び乾燥装置を示
す概略図 である。 第６図〜第８図は従来例を示すものであって、第６図は
塗布、配向及び乾燥装置、を示す概略図、第７図は押し
出しコーターを示す斜視図、第８図は第７図の■−■線
矢視断面図 である。 なお、図面に示す符号において、 １．１１．２１・・・・・・・・・押し出しコーター（
コーターヘッド） ３．３３・・・・・・・・・液溜り ４．３４・・・・・・・・・スリット ５・・・・・・・・・スリット主壁面 ６・・・・・・・・・エツジ面 ７・・・・・・・・・磁性塗料排出口（吐液口）８・−
・・・・・・・非磁性支持体 ９・・・・・・・・・磁性塗料塗布層 １２Ａ、１２日、２２・・・・・・・・・磁性体１５・
・・・・・・・・非磁性スペーサー２６・・・・・・・
・・コイル Ｄ・・・・・・・・・非磁性支持体の搬送方向である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スリット部を通過しかつ磁性塗料排出口より排出さ
   れた磁性塗料を支持体上に塗布して磁性塗料塗布層を形
   成する磁気記録媒体の製造方法において、前記スリット
   部を通過中の前記磁性塗料に磁場を作用させることを特
   徴とする磁気記録媒体の製造方法。 ２、磁性塗料が通過すべきスリット部と、このスリット
   部へと前記磁性塗料を供給する磁性塗料供給部と、前記
   スリット部を通過中の前記磁性塗料に作用させるための
   磁場を発生する磁場発生手段と、前記スリット部を通過
   した前記磁性塗料を排出する磁性塗料排出口とを有する
   磁気記録媒体の製造装置。