JPH02285516A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気記録媒体、特にビデオテープとして好適に
用いられる磁気記録媒体の製造方法に関する。

し発明の背景］ よく知られているように、磁気記録媒体は、強磁性体の
粉末を結合剤（バインダー）と混合し、非磁性支持体上
に塗っていく、いわゆる塗布をの磁気記録媒体と、非磁
性支持体上に磁性金属を真空蒸着により形成させる、い
わゆる金属薄膜型の磁気記録媒体の二つに大別すること
ができる。

近年、このような磁気記録媒体においては、高密度記録
への要求が高まり、特に、たとえばビデオテープにおい
ては記録周波数の高域化への要望に伴い、非常に高密度
の記録を行うことが必要とされてきている。

磁気記録媒体に高密度の記録を行わせるためには磁性層
の表面はなるべく平滑であることが必要とされ、磁性層
の表面に突起や異物が付着していると磁気記録媒体を録
画再生する際、信号欠落が起こってデイスプレィ上にド
ロップアウト等の好ましくない現象が生じる。

塗布型磁気記録媒体においては塗膜形成時に生じる磁性
層表面の突起および各製造工程で付着する異物が、そし
て金属薄膜型磁気記録媒体においては非磁性支持体の異
常突起および異物付着がこの信号欠落の原因をなす。

従来、磁気記録媒体における上記のような突起、異物等
を除去する方法として、アルミナ、酸化クロム、炭化ケ
イ素等を砥粒として用いた研磨テープを磁気記録媒体の
磁性層表面に当てて突起、異物を除去する方法が行われ
ている。（第１図参照）この方法においては、砥粒の粒
径、押し付は張力、相対速度等を適当に選ぶことにより
良好な結果を得ることができるが、■　コストが増大す
る。

■　研磨テープの表面異常または研磨テープ表面への削
りカスの付着による磁性層面におけるスクラッチ傷が発
生する。■　研磨テープと磁性層表面の当たりが不均一
である等の欠点がある。

また、他の除去方法として、ダイヤモンド砥粒を樹脂ま
たはメタルバインダーで固めて形成させた円筒状の砥石
を磁性層表面に当て、回転させて突起、付着物を除去す
る方法が提案されている。

この方法によれば、砥粒の粒径、ラップ角、押し付は張
力、相対速度を適宜選択することによりコストの増大や
スクラッチ傷を生じることなく良好な結果が得られるが
、■　結合剤で固めて形成させたこの種のタイプのダイ
ヤモンド砥石は砥粒の突き出し量が小さいため、切れ味
が悪く、付着物に対しては有効であるが、突起に対して
はやや効果が薄い。■　砥粒の突き出し量が小さいこと
から、削り取ったカスが逃げ難く、砥石が目詰まりを起
こし易い。■　砥粒の突き出し量が小さいことと、高速
回転による砥石表面と磁性層表面間のエアーフィルムの
形成により、たとえば８ｍｍビデオテープの場合には問
題となる高さ０．２〜０．６μｍの微小突起を削り取る
ことができず、特に塗布型の８ｍｍビデオテープにはあ
まり有効ではない。

［問題点を解決するための手段１ 磁気記録媒体を研磨して、突起や付着物を除去する場合
に生じる上記従来技術の問題点は、平均粒径が１〜２０
μｍのダイヤモンド砥粒を電気メッキにより基体上に固
定させて、表面粗さＲａを０．２〜１゜５μｍにした円
筒状の砥石を回転させて磁性層の表面を研磨加工するこ
とによって解決することができる。

すなわち本発明は、「非磁性支持体上に、強磁性粉末を
含有する磁性塗料を塗布した後、乾燥して磁気記録媒体
を製造する方法において、乾燥後の任意の工程において
、平均粒径が１〜２０μｍのダイヤモンド砥粒を電気メ
ッキにより基体上に固定させて、表面粗さＲａを０．２
〜１．５μｍにした円筒状の砥石を回転させて磁性層の
表面を研磨加工することを特徴とする磁気記録媒体の製
造方法。」および［非磁性支持体上に、磁性金属を蒸着
させて該磁性金属の薄膜よりなる磁性層を形成させるこ
とにより磁気記録媒体を製造する方法において、磁性層
を形成させた後の任意の工程において、平均粒径１〜２
０μｍのダイヤモンド砥粒を電気メッキにより基体上に
固定させて、表面粗さＲａを０．２〜１．５μｍにした
円筒状の砥石を回転させて磁性層の表面を研磨加工する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。」を要旨と
するものである。

以下、本発明を塗布型の磁気記録媒体を製造する場合を
例にとって説明すると、本発明に用いられる磁性材料と
しては、例えばγ−Ｆｅ２Ｏ３、ｃｏ含含有−Ｆｅ２０
３またはＣｏ被被着−Ｆｅ２０３のようなＣｏ−γＦｅ
２Ｏ３、Ｆｅ５０＜、ＣＯ含有ＦＩ３３０４またはＣｏ
被着Ｆｅ５ＯｉのようなＣｏ−γ−Ｆｅ３０いＣｒＯ２
等の酸化物磁性体、その他、たとえばＦｅ、　Ｎｉ、　
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎ１−Ｐ合金
、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ
Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金等
のＦｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏを主成分とするメタル磁性粉や
Ｆｅ−ＡρのようなＡρ合金等、各種の強磁性体（粉末
）が挙げられる。

これらの金属磁性体に対する添加物としては５ｉ１Ｃｕ
、　Ｚｎ、　Ａｆｆ、　Ｐ、　Ｍｎ、　Ｃｒ等の元素又
はこれらの化合物が含まれていても良い。またバリウム
フェライト等の六方晶系フェライト、窒化鉄等も使用さ
れる。

本発明に用いられる結合剤（バインダー）としては、耐
摩耗性のあるポリウレタンが挙げられる。

これは、他の物質に対する接着力が強く、反復して加わ
る応用力または屈曲に耐えて機械的に強靭であり、且つ
耐摩耗性、耐候性が良好である。

またポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニル
系共重合体を併用すれば、磁性層中の磁性粉の分散性が
向上してその機械的強度が増大する。但し、繊維素系樹
脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは層が硬くなりすぎ
るが、これは上述のポリウレタンの存在によって防止で
きる。

使用可能な繊維素系樹脂としては、セルロースエーテル
、セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステ
ル等が挙げられる。上記のポリウレタン、塩化ビニル系
共重合体は部分的に加水分解されていてもよい。塩化ビ
ニル系共重合体として、好ましくは、塩化ビニル−酢酸
ビニルを含む共重合体または塩化ビニル−酢酸ビニル−
ビニルアルコールを含む共重合体が挙げられる。

ポリウレタン、塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体等に、官能基、特に陰性官能基を付加することに
よって得られる変性物は、この種の磁気記録媒体の結合
剤として特に好適に用いられる。

その他、フェノキシ樹脂も使用することができる。フェ
ノキシ樹脂は機械的強度が大きく、寸法安定性にすぐれ
、耐熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性がよい等の長所
を有する。

これらの長所は前記したポリウレタンと長短相補って磁
気記録媒体の物性の経時安定性を著しく高めることがで
きる。

更に前記した結合剤（バインダー）の他、熱可塑性樹脂
、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂と
の混合物が使用されてもよい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の耐久性を向上させるた
めに磁性塗料に各種硬化剤を含有させることができ、例
えばイソシアナートを含有させることができる。芳香族
インシアナートとしては、例えばトリレンジイソシアナ
ート（ＴＤＩ）等及びこれらイソシアナート活性水素化
合物との付加体などがあり、平均分子量としては、通常
、１００〜３，０００の範囲のものが好適である。

また脂肪族インシアナートとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアナート（ＨＭＤＩ）等及びこれらインシアナー
トと活性水素化合物の付加体等が挙げられ・る。これら
の脂肪族イソシアナート及びこれらイソシアナートと活
性水素化合物の付加体などの中でも、好ましいのは分子
量が１００〜３，０００の範囲のものである。脂肪族イ
ソシアナートのなかでも非脂環式のインシアナート及び
これら化合物と活性水素化合物の付加体が好ましい。

上記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には必要
に応じて分散剤、潤滑剤、研磨剤、マット剤、帯電防止
剤等の添加剤を含有させてもよい。

本発明に使用される分散剤としては、燐酸エステル、ア
ミン化合物、アルキルサルフェート、脂肪酸アミド、高
級アルコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸
、スルホ琥珀酸エステル、公知の界面活性剤等及びこれ
らの塩があり、また、陰性有機基（例えば−ｃｏｏｌ）
を有する重合体分散剤の塩を使用することも出来る。こ
れら分散剤は１種類のみで用いても、或は２種類以上を
併用してもよい。

また、潤滑剤としては、シリコーンオイル、グラファイ
ト、カーポンブラックグラフトポリマー二硫化モリブテ
ン、二硫化タングステン、ラウリル酸、ミリスチン酸、
炭素原子数１２〜１６の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭
素原子数と合計して炭素原子数が２１〜２３個の一価の
アルコールから成る脂肪酸エステル（いわゆる蝋）等も
使用できる。これらの潤滑剤は結合剤（バインダー）１
００重量部に対して、通常、０．２〜２０重量部の範囲
で添加される。

研磨剤としては、一般に使用される材料で熔融アルミナ
、αアルミナ等の各種アルミナ、炭化珪素、酸化クロム
、コランダム、人造コランダム、人造ダイヤモンド、ざ
くろ石、エメリ（主成分：コランダムと磁鉄鉱）等が使
用される。これらの研磨剤は、通常、平均粒子径０．０
５〜５μｍの大きさのものが使用され、特に好ましくは
０．１〜２μｍである。これらの研磨剤は、結合剤１０
０重量部に対して、通常、１〜２０重量部の範囲で使用
される。

マット剤としては、有機質粉末或は無機質粉末を夫々に
或は混合して用いられる。

本発明に用いられる有機質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系
樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、ポリオ
レフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリア
ミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチ
レン樹脂粉末等も使用でき、無機質粉末としては酸化珪
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、
酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、α−Ｆｅ２０
３、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化硼素、弗
化亜鉛、二酸化モリブテンが挙げられる。

帯電防止剤としては、カーボンブラックをはじめ、グラ
ファイト、酸化錫−酸化アンチモン系化合物、酸化チタ
ン−酸化錫−酸化アンチモン系化合物などの導電性粉末
、サポニンなどの天然界面活性剤、アルキレンオキサイ
ド系、グリセリン系、グリシドール系などのノニオン界
面活性剤；高級アルキルアミン類、第４級アンモニウム
塩類、ピリジン、その他の複素環類、ホスホニウムまた
はスルホニウム類などのカチオン界面活性剤、カルボン
酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル
基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、
アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐
酸エステル類等の両性活性剤などが挙げられる。

上記塗料に配合される溶媒或はこの塗料の塗布時の希釈
溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メ
タノール、エタノール、プロパツール、ブタノール等の
アルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、
乳酸エチル、エチレングリコールモノアセテート等のエ
ステル類、グリコールジメチルエーテル、グリシールモ
＋１ ノエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等
のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素、メチレンクロライド、エチレンクロライド
、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロルベ゛ンゼン等の
ハロゲン化炭化水素等のものが使用できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、Ｃｕ、　ＡＱ、　Ｚｎ等の金
属、ガラス、窒化硼素、Ｓｉカーバイド等のセラミック
なども使用できる。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍであり、
ディスク、カード状の場合は３０μｍ−１０ｍｍ程度で
あり、ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用するレ
コーダに応じてその型は決められる。

上記支持体と磁性層の中間には接着性を向上させる中間
層を設けても良い。

支持体上に上記磁性層を形成するための塗布方法として
は、エアーナイフコート、ブレードコート、エアーナイ
フコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロー
ルコート、トランスファロールコート、グラヒアコート
、キスコート、キャストコート、スプレィコート、エク
ストルージョンコート等が利用できるが、これらに限ら
ない。

このような方法により、支持体上に塗布された磁性層は
必要により層中の強磁性粉末を配向させる処理を施した
のち、磁性層を乾燥する。

この場合、配向磁場は交流または直流で約５００〜５０
００ガウス程度であり、乾燥温度は約５０〜１２０００
程度、乾燥時間は約０．１〜ＩＯ分間程度である。

また、必要に応じて表面平滑化処理を施したり、所望の
形状に裁断したりして、本発明の磁気記媒体を製造する
。

本発明においては、このような磁気記録媒体の製造にお
ける、乾燥工程以降の任意の工程において平均粒径１〜
２０μｍのダイヤモンド砥粒を電気メッキにより基体上
に固定させて、表面粗さＲａを０．２〜１．５μｍにし
た円筒状の砥石を回転させて磁性層の表面を研磨加工す
る。

この際、用いるダイヤモンド砥粒の粒径、ダイヤモンド
砥石の表面粗さ等は、研磨加工の対象とされる磁気記録
媒体の種類によって最適値が異なるが、たとえば、３ｍ
ｍビデオテープを研磨加工する場合のおいては、砥粒径
１−１ｏμｍ、砥石の表面粗さＲａ＝０．２〜１．２μ
ｍとすることが望ましい。

以上、塗布型の磁気記録媒体を製造する場合を例にして
本発明を説明したが、本発明のダイヤモンド砥石による
磁性層研磨加工の技術的思想は、もちろん、単に塗公知
の任意の方法たとえば真空蒸着により金属薄膜型の磁気
記録媒体を製造する場合についても適用可能であって、
この場合の本発明のダイヤモンド砥石による研磨加工は
、磁性層を形成させた後の任意の工程で行うことができ
る。

第２図は、本発明におけるダイヤモンド砥石による研磨
加工の一実施態様をあられす工程図であって、塗布型お
よび金属薄膜型のいずれの磁気記録媒体にも適用得るも
のである。

以下、第２図に基づき本発明を説明すると、磁気記録媒
体巻出しロール１より繰り出された磁気記録媒体（３ｍ
ｍビデオテープ用原茂原２は、スリッター６により８ｍ
ｍ幅のテープに裁断される。

ついで得られたｇｍｍ幅ヒデオテープは、たとえば図上
、下方に位置する本発明の電着ダイヤモンド砥石７に送
られ、該ダイヤモンド砥石により研磨加工される。　こ
の際、発生する削りカスはバキュームクリーナー１３に
吸い取られて速かに系外に除去される。研磨後のビデオ
テープは、クリニングテープ走行系８により清拭された
のち巻取りロール１１により巻き取られる。

一方、たとえば図上、上方に位置する本発明の電着ダイ
ヤモンド砥石７′で研磨加工を行う場合は該ダヤモンド
砥石り′上に付着した削りカスは粘着ゴムクリーニング
ロール式クリーナー１２に付着させることにより速やか
に除去され、研磨後のビデオテープはクリーニングテー
プ走行系８で清拭されたのち、巻取りロール１１により
巻き取られる。

［発明の効果］ 砥粒を電気メッキにより固定した（電着ポンドと呼ばれ
る）ダイヤモンド砥石の特徴としては、■　結合剤で固
めて形成させたタイプのダイヤモンド砥石と比較して、
砥粒の突出量が大きく、このため切れ味が良い。

■　突出量が大きいことにより削りカスの排出能力も大
きく、砥石が目詰まりし難い。

■　結合剤で固めるタイプのダイヤモンド砥石よりもイ
ニシアルコストが安い。

等が挙げられる。

このように、砥粒の突出量が大きく、切れ味が良いため
、磁性層表面の突起を削る能力も大きく、また、砥石表
面と磁性層表面間に形成されるエアーフィルムの厚みを
、磁気テープと研磨テープの相対速度や張力等を適宜調
節することにより砥粒の突出高さに合わせて調整するこ
とができ、これにより０．６μｍ以下の微小突起を削り
ながら、突起以外の磁性層には全く影響を与えないとい
う研磨加工が可能である。

また、砥粒の粒径を揃え、砥石表面が均一な粗さになる
ように砥石を作成することで、磁性層の表面にスクラッ
チキズを発生させることもない。

さらに、ダイヤモンド砥石表面に残った切りカスバキュ
ームクリーナーばヴアクーム真空掃除機または粘着ゴム
クリーニングロールで除去する等、砥石をクリーニング
しつつ研磨加工を行うことにより長時間連続して安定し
た表面加工を行うことができる。

［実施例］ 実施例１および比較例１〜３ 次に述べる実施例１および比較例１〜３において、試料
はいずれも塗布型３ｍｍビデオテープであって、その製
造過程における乾燥・カレンダー工程以後の工程におい
て磁性層表面を研磨加工したものを用いた。

磁性層の研磨加工条件は次の通りであった。

実施例１・・・平均粒径５μｍのダイヤモンド砥粒を電
メッキで固定した円筒状ダイヤモン ド砥石により磁性層表面を研磨加工 した。比較例１・・・表面処理無し。

比較例２・・・平均粒径４μｍの炭化ケイ素を砥粒とし
て用いた研磨テープで磁性層表面 を研磨加工をした。

比較例３・・・平均粒径５μｍのダイヤモンド砥粒をメ
タルバインダーで固めて形成させ た円筒状ダイヤモンド砥石により磁 性層表面を研磨加工した。

各サンプルを８ｍｆｆ１カセツトに入れ、全長にわたっ
てドロップアウト数を測定し、その平均値と最大値を求
めた。

また、ドロップアウトを測定後、その平均値に近い値を
示した箇所（１分間相当分−８６ｃｍ）を磁気現像し、
突起によるドロップアウトと付着物によるドロップアウ
トの数を調べた。

なお、以上の測定に用いたデツキは、ソニー社（株）製
、ＥＶＡ−１で、測定機はシバツク社（株）製のドロッ
プアウトカウンター（モデルＶＨＯＩＢＺ）であつＩこ
。

ドロップアウト等の測定結果を次の第１表に示す。

第１表 第１表から明らかなように、本発明にしたがい磁性層表
面をダイヤモンド砥石で研磨することにより（実施例１
）、磁性層表面の微小突起、付着物を効果的に除去する
ことができて、本発明にしたがわない場合（各比較例）
にくらべてドロップアウトが格段に少なく、かつスクラ
ッチキズの発生にない高品質の磁気記録媒体を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気記録媒体の従来の研磨加工の実施態様の
概略をあられす図であり、第２図は、本発明の研磨加工
の実施態様の概略をあらゎす図である。 （第　１図） ■　　磁気記録媒体巻出しロール ２　　磁気記録媒体（原反） ３　　ガイドロール ４　　ニップロール ５　　駆動ロール ６　　研磨テープタッチロール ７　　研磨ロール ８　　研磨テープ巻出しロール ９　　研磨テープ巻取りロール １０　　クリーニングテープ吸引用パイプ１１　　クリ
ーニングテープ クリーニングテープ巻出しロール クリーニングテープ巻取りロール 磁気記録媒体巻取りロール ２図） 磁気記録媒体巻出しロール 磁気記録媒体（原反） ガイドロール 駆動ロール ニップロール ８ｍｍ幅ビデオチーズ巻取りロール 電着ダイヤモンド砥石 クリーニングテープ ８）幅ビデオテープ レイオンロール ８ｍｍビデオテープ巻取りロール 粘着ゴムロール バキューム式クリーナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に、強磁性粉末を含有する磁性塗
   料を塗布した後、乾燥して磁気記録媒体を製造する方法
   において、乾燥後の任意の工程において、平均粒径が１
   〜２０μｍのダイヤモンド砥粒を電気メッキにより基体
   上に固定させて、表面粗さＲａを０．２〜１．５μｍに
   した円筒状の砥石を回転させて磁性層の表面を研磨加工
   することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）非磁性支持体上に、磁性金属を蒸着させて該磁性
   金属の薄膜よりなる磁性層を形成させることにより磁気
   記録媒体を製造する方法において、磁性層を形成させた
   後の任意の工程において、平均粒径１〜２０μｍのダイ
   ヤモンド砥粒を電気メッキにより基体上に固定させて、
   表面粗さＲａを０．２〜１．５μｍにした円筒状の砥石
   を回転させて磁性層の表面を研磨加工することを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法。