JPH0294024A - 垂直磁気塗膜媒体の製造法 - 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」 この発明は高密度磁気記録用の表層垂直深層長手配向の
針状粒子塗膜媒体の製造法に関する。

「従来技術」と１−その問題点」 針状粒子を用いる磁気記録塗膜媒体の高密度化の方法と
しての媒体の垂直磁場配向法にはその問題点として、表
面粗れ、反磁場配向戻り、および溶媒蒸発時の収縮配向
戻りがある。

本発明者はその対策として、１）垂直配向磁場消磁磁場
−磁場外での平滑化（レベリング）からなるセットを、
溶媒蒸発させながら数回繰り返しておこなう事により、
粗れずに゛垂直配向度を蓄積させる方法を提案した。（
特開昭６０−２０１５２８、特開昭６ｌ−２４６９２４
） ）また、高密度記録は表層のみに記録され、長波長記録
は長手モードで深層まで記録される性質がある。これに
もとすいた表層垂直深層長手配向塗膜を、まず全厚みを
垂直配向し、次に溶媒蒸発による粘度勾配をつけて塗液
の表層のみ垂直配向を固定してから、低粘度のままの深
層を長手に配量変化することで製造する方法を提案した
。（特開昭６１−１７７６３２　、　Ｊ６よび１１ｉＥ
ｌシ２Ｍａｇ−２２．ｐ７３８．１９８６）１１１）更
に、この二層的媒体（特にメタル塗膜）の粗れかより少
ない垂直配向法として、強い先行長手磁場と弱い垂直配
向磁場とを組み合わせる方法を提案した。（特願昭６２
−１３４１７４）しかし、この最後の発明を実施する場
合、表層の垂直配向の固定が不十分の場合は、次の深層
長手配向磁場で表層も長手に配向変化してしまい、垂直
成分による高密度性が得られず、またこの固定か過度に
なって粘度が深い層まで高ずぎるようになる場合は、表
面張力による平滑化か起きにくくなり、表面が粗れたも
のになるので、やはり高密度性が得られない。要するに
薄い高垂直配向層をもつ二層媒体製造は非常にデリケー
トである。

一方８ミリビデオのように、多重ＦＭの短波長（正確に
は短磁化反転長）記録のみの場合には、深層長手記録を
使う必要性は（ＶＨ３−ＨｉＦｉの二層記録等の場合に
較べて）そう高くない。

本発明の目的は、表層の垂直配向性と平滑性がともに良
くて高密度性を有し、その表層厚みが長波長深層再生出
力かＩ−公人きく出る程には必ずしも薄くはないか深層
もある程度長手配向していて、リングヘッドの円弧上記
録磁界に対する記録効率も（全厚み垂直配向媒体よりは
）かなり良い塗膜（テープ）媒体を一回（あるいはなる
べく少ない繰り返し回数）の配向過程で得る製造法を提
供することである。

［問題を解決するための手段」と「作用」これらの問題
点を解決する新しい配向用の要素過程の構成とその各過
程での粒子の配向、その磁化方向および表面平滑度をそ
れぞれ第１図（ａ）および（ｂ）に示す。各過程を塗液
の通過順に説明する。

）従来技術（長手テープ）の場合と同じ長手配向用先行
磁場（ＡＬ）をかける。ここで、強い局所磁場ＨＩで反
平行アグロメレイト状態になっていると思われる単磁区
粒子対は強い長手磁場１−１（ＡＬ）（＞　Ｈ］　＋１
−１　ｃ　）でスピン反転してモーメン）・をもち、次
に長手（Ｘ）方向に回転配向をする。ただし長手媒体を
つくるのが目的ではないので完全な長手配向（例えばＳ
　Ｑ　Ｒｘ＞　０．８５）は必ずしも必要でない。

１）次に垂直磁場Ｈ（ＰＲ）で垂直回転配向をする。粒
子対はすでに分離し、全体がゆるく結合したネットワー
ク状態になっていると思われるので、その磁場Ｔ−（（
Ｐ　Ｒ）はＨ（ＡＬ）より弱くてもよい。ただし塗液の
垂直反磁場よりは大でなければならず、また弱い程回転
記向に時間がかかる。

即ら十分な垂直配向に必要な磁場通過時間［Ｘ（ＰＲ）
／Ｖ］か長くなる。（Ｖは塗液膜の速度）従ってＸ　（
ＰＲ）はＸ　（ＡＬ）より長くなる。−方あまりＨ（Ｐ
　Ｒ）が強ずぎると粗れが著しくなる。

１１り表層部分での垂直配向を固定するための溶媒蒸発
すなわち表層風乾（ＳΔＤ）を、反磁場配向戻りと針状
粒子の収縮配向戻りが起きないように垂直配向保持磁場
Ｈ（１）　Ｈ）をかけながら行う。

Ｔ−（（Ｐ　Ｉ（）は塗液の反磁場よりは大きくするが
、それより著しく大とする必要はない。溶媒蒸発は温風
、室温風、あるいは風と％％射熱の併用等のどれかある
いはそれらの組み合わＵによって行う。

要は表層高粘度化（高粒子密度化）の急粘度勾配が蒸発
粗れを生じないでできればよい。表層配向の固定条件は
、最初の塗液膜（例えばアプリケーターデプスの３０μ
ｍ）の約１／３（約１０μｍ）の表層範囲で（粒子＋バ
インダー）／（溶液）比が２／３〜１／３になればよい
であろう。この表層配向固定で、溶媒蒸発による収縮配
向戻りをかなり防ぐので、はぼ−回のｉ　）　−ｉｉ　
）　−１ｉｉ　）の通過で表層の必要垂直配向度が得ら
れる。この高粘度化は磁場外での反磁場配向戻り回転の
時定数をおそくする役目もある。

ｉｖ）垂直磁化配向したため生じた表面磁荷による反磁
場を、保磁力Ｈｃより大きい値からはるかに小さい値の
間の反転減衰消磁磁場（−Ｈ，’）。

（十ＨＥ″）、・・で消磁（Ｅ）する。

ｖ）ｉｉ）のＨ（ＰＲ）は弱いとはいってもやはりい（
らか表面粗れを生じているので、磁場外で表面張力によ
るレベリング（Ｌ　Ｖ　）を利用して小滑曲を得る。表
層か高粘度化していても、低粘度の厚い深層塗液層が存
在するのでレベリングは速く起きる（終了する９゜ ｖｉ　）平滑化後、全厚み風乾（Ａ　ＩＤ　）を行う。

（従来技術と同じ）ごの時深履の針状粒子の収縮面内倒
れかおきるか、最初のＡＩ、過程（１）て長手配向の影
響が残っているためかなり長手配向的になる。実は表層
もこの段階でさらに収縮して幾分面内倒れが起きる、後
のカレンダ処理でも倒れるので、刺状塗膜では、垂直成
分をもった斜め配向表層となるのか宿命的である。しか
しこの発明においては、［ＡＬ］−［ＰＲ］磁場配向の
ため斜め配向か、Ｘ方向の（止か負の）一方向に１−揃
った斜め配向」になるので、第２図に見られるように記
録磁界のトレーリングゾーンのベクトル磁界方向に粒子
角度が添いかつ角度分布が狭くなり（異方性分散が実効
的に小）、高周波短波長域で記録効率がよい。勿論短波
長域での記録残留磁化パターンは、長手か減磁的なのに
較へて、斜め配向ではその垂直成分のため増磁的である
ので（長手配向より）高密度記録性をもつ。ただ１揃っ
た斜め配向テープ」の記録再生においては、ヘッド通過
時のテープ方向により録再効率が非常に違うので良い方
向を選ぶよう注意しなければならない。

以上の構成要素過程の各作用を３項目に分（Ｊて整理し
てみよう。表面層の高い垂直配向度は次のようにして得
られる。ａ）強いＨ（ＡＬ）で粗れずにスピン反転を起
こしてから弱い！−１（ＰＲ）で粗れ少なく垂直配向回
転をする、ｂ）その垂直配向をＨ（ＰＲ）をかｉＪで保
持しながら表層風乾（ＳＡＤ）して固定し収縮配向戻り
を防ぐ、Ｃ）消磁（Ｅ）して反磁場配向戻りを防ぐ、ｄ
）深層長手配向構造を、ＬＶ後に深層長手磁場（Ｌｌ）
を再びかけて得ることをせず、ＡＬの長手配向の影響の
残るＡＤで得ることにした。そのためＬＩによる表層垂
直が（再長手配向化により）再びこわれる恐れがない。

次にこの垂直配向も針状塗膜では幾分例れる宿命にある
が、（ＡＬ）−（ＰＲ）垂直配向のため「揃った斜め配
向ヨとなり録再効率をよくしている。最後に表面の平滑
性は次のように得られる。ｅ）強い垂直磁場たけの垂直
配向でなく［Ｈ（ＡＬ）−ト１（ＰＲ）］の組み合わせ
で行うことと、ｆ）表層のみの高粘度化で表層垂直を固
定するので、低粘度の厚い深層のためレベリングか速く
起きる。

■）以」二（Ｉ〜ｉｖ　）のようにして平滑で揃った斜
め配向表層と深層長手′的”配向の膜が得られるが、よ
り長手配向度をあげることが必要であり、かつ表層垂直
配向をこわさないデリケートなコントロールの出来る場
合は、上記の（ＬＶ）と（Δ１）　）の間に長手配向磁
場（Ｌｌ）を置くことにより目的を達成できる。

［実施例］ 本発明を用い、８ミリ（長手）テープ規格の鉄粒子を使
って、表層垂直深層長手塗膜をミニスケール装置で製造
する場合について説明する。粒子分散、塗布、長手磁場
配向、乾燥およびカレンダ等は既知の８ミリテープ技術
と同じなので省略し、この発明に関係することのみ述べ
る。

手段と作用の項で述べた配向装置（第１図ａ）を具体的
に説明する。ＡＬとＬＩには同極対向の希土類永久磁石
を、Ｉ）Ｒ，Ｐｌ（およびＥには異極対向Ｂａフェライ
ト永久磁石を用いた。それらのＸ方向の長さ（Ｘ）と、
磁場の強さと方向を図に示しである。磁石の間はなるべ
くつめる。（ＡＬＰＲ，ＰＨ，Ｅの間） 固形分３０％の磁性塗液をデプス２５μｍのアプリケー
タを通し、Ｖ＝１０ｃｍ／ｓで塗布走行させ、この装置
で配向した。（ＡＬ）−（ＰＲ）−（ｒ−’Ｈ）−（Ｅ
）−（ＬＶ）−（ＡＤ）を通ツタ試料をＲＩＰＳと表し
くクレームの第一項に対応）、比較例として長手配向試
料をＬＯＮＧｆと表した。

これは図の長手磁石（たとえばＬｌ）の直前にアプリケ
ータをおいて作ったものである。もう一つ層垂直深層長
手テープを作ろうとしたものをＬＩＰＳで表した。クレ
ームの第二項に対応する試料、即ち上述のＬ　Ｉ　ｌ）
　Ｓと同じ配向装置（Ａ　Ｌ　−Ｐ　Ｒ−Ｐ　Ｉ−１−
Ｅ　−Ｌ　Ｖ　−Ｌ　Ｉ　−Ａ　Ｄ　）を通り、ちょう
ど良い表層固定条件て配向を行ったもの、は特に作らな
かった。

これらの試料についてのバルク磁性と表面平滑度に関係
するＧｌｏｓｓ値と平均粗さＲａを表１に示す。参考と
して無配向試料（ＲＡ　Ｎ　Ｄ　ＯＭ　）および市販８
ミリテープ（Ｍ　Ｐ−Ｅ　Ｖ　）も示した。

Ｏ）〜■はカレンダ前、■〜■はカレンダ後の試料であ
る。なお■ＲＩＰＳ（−Ｅ）は、■ＲｒＰＳから消磁（
Ｅ）過程だけを除いたらのである。各ザンブルの比較か
ら次のことがわかる。１）■−■から、本実施例■ＲＩ
　Ｆ）　Ｓは垂直（Ｚ）および長子（Ｘ）配向している
。１１）■−■から、Ｅ過程かないと反磁場配向戻りで
垂直配向は下がる。

ｉｉｉ　）　Ｏ）−■から、カレンダで針状粒子の垂直
配向度は低ドする。ｉｖ　）■−■から、それても■Ｒ
ＩＰＳは長手テープより垂直配向度が高い。■）■−〇
−〇から、表層固定不十分と思われる■Ｌ　ＴＰＳでは
垂直配向度はほとんど失われ、長手テープと大差なくな
っている。ｖｉ）■−■のＲａデータから、実施例■は
表層垂直にかかわらず表面粗れは長手に較べておきてい
ない。

第３図に波長（周波数）特性を示す。測定はテープ周速
２ｍ／ｓのドラムテスターに巻き付け、８ミリビデオ用
センダストリングヘツト（ｇ＝０．３μｍ）とスペクト
ラムアナライザー（ＲＢＷ＝ｌＯｋＨｚ　　５Ｔ＝５ｓ
ｅｃ、ＶＦ＝Ｉ００Ｉ（ｚ）を用いて行った。高密度性
は表層の垂直配向度と平滑度で決まるが、本実施例■Ｒ
Ｉ　Ｉ）　Ｓは、０９μｍより短波長において、比較例
■長手（ＬＯＮＧ　Ｔ　）より高出力（高密度性）をし
めし、０３μｍにおいて約８ｃｌＢすぐれている。Ｃ／
Ｎは図のノイズレベルから求められるが、０７μｍにお
いて■と■は４３．８ｄ　Ｂと４３．４ｄＢであった。

表層垂直度の劣化か起きている■ＬＩＰＳは■より低い
が、それでも■よりはやや高い高密度性を示す。

［量産設備での実施例］ 量産ではＶ〜２００ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎとなるので磁場
通過時間（Ｘ／Ｖ）内に配向がおきるように各磁石サイ
ズ（Ｘ）は大形化する。また永久磁石を、ソレノイド、
電磁石に変えることもできる。消磁用にはすそを引いた
磁場分布のＡＣ電磁石をもちいることもできる。いずれ
も本発明のコンセプトに従来技術を利用したものを適用
して実現することができるものである。

［本発明の効果］ この発明により、表層垂直配向［詳しくは垂直成分をも
つ揃った斜め（Ｘ４面内）配向］で、深層か長手配向的
構造をもち表面平滑な針状粒子塗膜媒体を得ることがで
きた。その配向と平滑性のため、そのテープは短波長域
（＜１μｍ）で従来の長手配向より優れた高密度波長特
性を示した。本来、ヘッドコノタクト、耐久性および量
産性の優れている塗膜媒体でこの高密度性を実現できた
ことは、例えば８ミリビデオのハイバンド方式の実用化
に貢献するものと思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は塗液の磁場配向ラインを示す。 図中のｌ、　Ｔ−過程を除いたものが特許請求の範囲第
一項の構成に対応する。同じく第二項はこのＦ７■過程
が含まれる場合に対応する。第１図（ｂ）は各過程にお
ける粒子配向とその磁化方向および表面平滑状態をそれ
ぞれの過程の真下に示した。 第２図は揃った斜め配向表層状態とヘッド磁界との関係
を示す説明図。第３図は波長特性を示す。 表１はバルク磁性データ（角形比Ｍ　ｒ　／　Ｍ　ｓと
保磁力Ｈｃ）とＧｌｏｓｓ値と平均粗さＲａを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）針状単磁区粒子の表層垂直深層長手配向塗膜媒体
   において、その製造ラインの構成が次の要素過程ｉ）〜
   ｖｉ）から成り、塗液がその順序で通過していくことを
   特徴とする垂直磁気塗膜媒体の製造法。 ｉ）先行長手配向磁場、 ｉｉ）垂直配向磁場、 ｉｉｉ）表層部の溶媒蒸発風乾過程中の垂直配向保持磁
   場、 ｉｖ）垂直消磁磁場、 ｖ）磁場外塗膜平滑化（レベリング）および、 ｖｉ）全塗膜厚みの風乾
2. （２）表層垂直深層長手配向塗膜の製造法を、特許請求
   第（１）項の記載のｉ）〜ｖｉ）までの全過程のｖ）と
   ｖｉ）の間に、長手配向磁場過程を加入して行うことを
   特徴とする垂直磁気塗膜媒体の製造法。