JPH04182932A - 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、磁気記録媒体の製造方法に関し、特に塗布に
より製造する垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。

従来の技術 近年、記録媒体の垂直方向の磁化を用いる垂直磁気記録
方式が注目を集めている。この方式は記録媒体の自己減
磁界が軽減されるため、高密度記録に適した記録方式で
あ４゜垂直磁気記録方式で使う、垂直磁気記録媒体は、
Ｃｏ−Ｃｒ（コ１＜ルトクロム）等の一軸異方性を有す
る材料を真空蒸着やスパッタ法で支持体に対して垂直方
向に配向させながら形成するものと、微粒子強磁性体を
７ｓｌイングーと共に塗布することにより磁性層を形成
するものとがある。

塗布により垂直記録用磁性層を形成する方法としては、
塗料をリバースコーター、グラビアコーターもしくはダ
イコーター等で、ポリエチレンテレフタレート等の非磁
性支持体上に塗布した後、支持体走行方向と垂直方向の
磁場中で、磁性層中の磁性粒子の磁化容易軸方向を磁性
層の表面に対し垂直方向に配向し、乾燥、カレンダー処
理を行なう方法が取られる。

発明が解決しようとする課題 このような方法で垂直磁気記録媒体を製造すると、塗布
後に磁性粒子を垂直方向に配向するとき、磁性粒子が磁
化されることによって、磁性層表面に同一の磁極が発生
し、隣合う磁性粒子間で反発しあったり、磁性粉同士が
磁気的に引っ張り合って結合を起こしたり（スクッキン
グ）して、塗膜表面が荒れ平滑性を悪くするという問題
点かあった。

本発明の目的は、上記した問題点を解決し、平滑な塗膜
表面の垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の磁気記録媒体の製造
方法は、連続走行する支持体上にダイ塗工方法で磁性層
を塗布形成する時に、前記支持体走行方向に垂直方向で
あり、且つダイのスリットより下流側のリップと前記支
持体とを貫通する磁場を印加せしめながら磁性層を形成
するものである。

この時配向磁場強度は、使用する磁性粉の保磁力の半分
以上１０倍以下であり、また前記ダイの材賀は、セラミ
ックを主体とするものであり、前記ダイの形状に付いて
は、前記スリットより支持体走行方向下流側のリップが
曲面であり、スリット側エッヂをＡ１反スリット側エッ
ヂをＢとしたとき、円弧長ＡＢの長さが ４ｍｍ≦ＡＢ≦２０ｎｎ であるように前記ダイを構成するかまたは、前記ダイの
前記スリットより支持体走行方向下流側のリップが平面
であり、スリット側エッヂをＣ１反スリット側エッヂを
Ｄとしたとき、ＣからＤの長さが ４ｒｍ≦ＣＤ≦２０＋ｉｎ であるように前記ダイを構成するものである。

また、使用する磁性塗料の固形分比は３０％以上で用い
る。

作用 この構成により本発明の磁気記録媒体の製造方法は、ダ
イのスリットより押し出された磁性塗料は、前記スリッ
トより支持体走行方向下流側のリップ（以下では下流リ
ップと呼ぶ）と支持体との隙間で塗膜となる間に、支持
体走行方向に垂直であり且つ前記ダイと前記支持体とを
貫通する磁場により、塗膜中の磁性粒子は磁性層表面に
対して垂直方向に配向されることとなる。このため、前
記磁性粒子が磁化されることによって生しる、前記磁性
層表面における同一の磁極による隣合う磁性粒子間の反
発や磁性粒子同士のスクッキングがあっても、前記ダイ
の下流リップで強制的に平滑化されるため、塗膜表面の
平滑性が優れた垂直磁気記録用媒体を製造することがで
きる。

実施例 以下に本発明の一実施例の磁気記録媒体の製造方法につ
いて図面を参照しなから具体的に説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の製造方法の第１の実施
例を示す概念図である。

ダイ４における、下流リップ３の先端断面形状は曲面で
あり、その曲率半径Ｒは５〜３０ｍｍである。磁性塗布
液の粘度、塗布速度、塗布膜厚、支持体張力の条件によ
り、最適な曲率半径を選択するが、曲率半径が５ＩＩｎ
よりも小さいと、支持体８から塗布液にがかる面圧が大
きくなりすぎて、所定の塗布膜厚が得られない。また、
曲率半径が３０ｍｍよりも大きいと、支持体８からの面
圧が小さすぎて、支持体８に同伴してくる空気を排除す
ることができず、塗膜９に空気を巻き込み塗布できなく
なる。

ダイ４のスリット側エッヂＡ１反スリット側エッヂをＢ
としたとき、円弧長ＡＢの長さが４■≦ＡＢ≦２０關 であるようにリップを構成する。

ＡＢが４ｍｍよりも短いと、配向時間が短くなりすぎて
、十分な配向度が得られない。またＡＢが２０閣よりも
長いと、下流リップ３と支持体８との隙間を流れる磁性
塗料に加わる流体力学的抵抗が大きくなりすぎて、塗膜
９に塗布幅方向に膜厚むらが生じる。

ダイ４のリップの材料は、チタン酸マグネジニウム等の
ファインセラミックを用いることにより、前記リップの
真直度や平面度を数μｍのオーダーで仕上げることがで
き、さらにステンレス鋼などを加工したときにみられる
下流リップ３の反スリット側エッヂＢにおけるエッヂの
パリやダレの発生を防止できた。この結果、薄層塗布を
行なった場合でも、塗膜９に塗布軸方向に厚みむらが生
じず、エッヂのパリやダレに起因する塗膜９の表面の縦
筋も発生せず良好な塗布か可能である。

マニホールド６は、塗布装置の塗布幅方向に貫通してい
る。マニホールド６の断面形状は円形２反円形いずれで
もよい。スリット５のギャップは通常０．１〜０．５Ｉ
Ｉｎに設定され、スリット５の幅方向長さは塗布幅とほ
ぼ同一である。マニホールド６からスリット出口までの
スリット長さは塗布液のチキソトロピック性を考慮した
粘度、塗布装置からの吐出量などの塗布条件により設定
するが、通常２０〜１００闇の長さである。

ダイ４の下流リップ３と支持体８とを貫通する磁場は、
鉄、ニッケル、またはコバルト等を主体とする一対の永
久磁石１及び２を異極対向に設置することによって作り
出される。配向磁場強度は使用する磁性粉末の保磁力の
半分以上はないと配向の効果は現れない。また、磁性粉
末の保磁力の１０倍以上も強い磁場であると、塗布した
磁性塗料が下流リップ３に吸着して塗布できなくなって
しまう。永久磁石２はリップ中に仕込まれた永久磁石１
による発生磁界を支持体８に対してできるだけ垂直にす
るために必要であるが、ｌ”ｅＮｂ系等の高い飽和磁束
密度を有した永久磁石を用いる場合はリップ中の磁石１
だけでもよい。また、磁石１，２をそれぞれ電磁石にす
れば磁界を入れたり切ったりすることもできる。望まし
くは磁石１．２の外側を流れる磁束を少なくするために
ヨークを取り付けた方がよい。実施例１ではダイ４の下
流リップ３の中央付近の非磁性の支持体８上で約１ｋＧ
ａｕｓｓの磁束密度が発生できるように磁石の位置を調
整した。ダイ４の中に埋め込む磁石１は下流リップ３の
幅に応じて幅が広いものを用いた。具体的にはリップ中
に埋め込む磁石の幅は下流リップ幅より２■狭い。これ
によって下流リップ長が長くなるほど、配向磁場長も長
くなる。

磁性塗料はポンプ７によりマニホールド６内に支持体８
への塗布する量を連続的に供給され、マニホールド６内
の液圧力によりスリット５に押し出される。スリット５
より押し出された磁性塗料中の磁性粒子は、下流リップ
３と支持体８との隙間を流れる間に、支持体走行方向に
垂直であり且つダイ４と支持体８とを貫通する磁場によ
り、磁性層表面に対して垂直方向に配向される。このと
きダイ４の下流リップ３で強制的に塗膜９の表面は平滑
化されるため、塗膜表面の平滑性が優れた垂直磁気記録
媒体を製造することができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す概念図である。第
１図と異なる点は、ダイ４の下流リップ３面が平面であ
り、ダイ４とバックアップロール１０とを対向する位置
に設け、ダイ４の下流リップ３とバックアップロール１
０及び支持体８との隙間で塗膜９を形成することにある
。

ダイ４の下流リップ３におけるスリット側エッヂをＣ１
反スリット側エッヂをＤとしたとき、ＣからＤの長さが ４ｒｒｈ≦ＣＤ≦２０ｍ＋ｎ であるように構成する。

ＣＤが４胴よりも短いと、配向時間が短くなりすぎて、
十分な配向度が得られない。またＣＤが２０ｉＩＩ１１
より長いと、下流リップ３と支持体８との隙間を流れる
磁性塗料に加わる流体力学的抵抗が大きくなりすぎて、
塗膜９の塗布幅方向に膜厚むらが生じる。配向磁石の配
置については第１の実施例と違い、ダイ４の対面には磁
石を配置できない。しかし、鉄製のバックアップロール
１０を用いることで、ダイ４の中に埋め込んだ磁石１だ
けでも磁束の流れはかなり整っている。

そのほかのダイ４の構造に関しては第１図と同じである
。

（実施例−１） 第１表に示す材料組成をボールミル及びサンドミルで十
分に混線分散し、磁性塗料とした。これを本実施例によ
る製造方法により、乾燥状態膜厚として３μｍとなるよ
うに垂直磁気記録媒体を作成した。

第　　１　　表 磁性粉末　　　　　　　１００重量部 バインダー　　　　　　　２０重量部 塩化ビニル系とポリウレタン系を１・１で使用研磨剤（
アルミナ）　　　　　７重量部導電剤（カーボンブラッ
ク）　３重量部脂肪族系潤滑剤　　　　　　４重量部 ミリスチン酸　ステアリン酸　ステアリン酸ｎブチルを
２１・１の割合で使用。

硬化剤　　　　　　　　　　５重量部 溶剤はメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノ
ンを塗料全体で３：３・１になるように調整し塗料の固
形分比率は３２％になるようにした。磁性粉末は六方晶
板状酸化鉄磁性粉末で、粉末の状態での保磁力が８２０
エルステツド、飽和磁化が５０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇで
ある。

支持体８は厚さ１４μｍのポリエチレンテレフタレート
フィルムを用い、塗布速度はＬｏｏｍ／ｍｉｎ、支持体
テンシヨンは２００ｇ／ａｎである。

ダイ４の下流リップ曲率半径は１５賦、ダイ４の下流リ
ップ３の円弧長ＡＢの長さを第２表のように変えたダイ
４で塗布し、サンプル１、〜５を作成した。

第　　２　　表 円弧長ＡＢ（ｍｍ） ３　　　　　　　サンプル１ ４　　　　　　　サンプル２ １０　　　　　　　サンプル３ ２０　　　　　　　サンプル４ ２３　　　　　　　サンプル５ 乾燥後、カレンダーにより前記磁性層表面の平滑化処理
を施し、カーボンブラックを主体としたバックコート層
を磁性層の裏側の非磁性支持体上に塗布し、１／２イン
チの幅にスリットして、テープを作成した。

これらのサンプルの垂直方向の磁気特性（角形比）を試
料振動型磁力計（ＶＳＭ）で、表面粗さを非接触光干渉
型表面粗さ計で測定した結果を第３表に記す。

第　　３　　表 垂直方向の　　表面粗さ 角形比　　　（Ｒｒｍｓ　ｎｍ） サンプル１　（ＡＢ＝　３ｍｍ）　　０．６　　　　　
９．０サンプル２（ＡＢ＝　４ｍ）　　０．７０　　　
　８．９サンプル３（ＡＢ＝１０ｍｍ）　　ｏ、　７５
　　　　８．８サンプル４　（ＡＢ　＝　２０順）　　
０．７７　　　　８．５サンプル５（ＡＢ＝２３印）　
　０．７８　　　　８．５この表から判るようにＡＢの
距離が４ｍｍより小さい場合は垂直方向の角形比は高く
ならず、配向が十分に行われていないことを示している
。また、ＡＢの距離が２０順より大きい場合は垂直方向
の配向は十分になされているが原反の軸方向に塗りむら
を生じていた。

（実施例−２） 第１表に示す材料組成をボールミル及びサンドミルで十
分に混線分散し、磁性塗料とした。これを本実施例によ
る製造方法により、乾燥状態膜厚として３μｍとなるよ
うに垂直磁気記録媒体を作成した。

支持体８は厚さ１４μｍのポリエチレンテレフタレート
フィルムを用い、塗布速度は１００ｍ／ｍ　ｉ　ｎ　、
支持体テンションは２００ｇ／ａｎである。

ダイ４の下流リップ３はフラットで、そのリップ長ＣＤ
の長さを第４表のように変えたダイ４で塗布し、サンプ
ル６〜１０を作成した。この時のバックアップロールの
直径は３００■である。

第　　４　　表 ＣＤ（閣） ３　　　　　　　サンプル６ ４　　　　　　　サンプル７ １０　　　　　　　サンプル８ ２０　　　　　　　サンプル９ ２３　　　　　　　サンプル１０ カレンダーにより前記磁性層表面の平滑化処理を施し、
カーボンブラックを主体としたバックコート層を磁性層
の裏側の非磁性支持体上に塗布し、１／２インチの幅に
スリットして、テープを作成した。

これらのサンプルの垂直方向の磁気特性（角形比）を試
料振動型磁力計（ＶＳＭ）で、表面粗さを非接触光干渉
型表面粗さ計で測定した結果を第５表に記す。

第　　５　　表 垂直方向の　　表面粗さ 角形比　　　（Ｒｒｍｓ　ｎｍ） サンプル６（ＣＤ＝３閣）　　０．６　　　　　９．２
サンプル７（ＣＤ＝　４＋ｏｎ）　　０．７０　　　　
８．８サンプル８　（ＣＤ　＝　１０圓）　　０．７５
　　　　８．６サンプル９　（ＣＤ　＝　２０順）　　
０．７７　　　　８．６サンプル１０（ＣＤ　＝　２３
画’）　　０．７８　　　　８．一実施例１と同様に下
流リップ長ＣＤの距離が４　ｍｍより小さい場合は垂直
方向の角形比は高くならず、配向が十分に行なわれてい
ないことを示している。また、ＡＢの距離が２０胴より
大きい場合は垂直方向の配向は十分になされているがや
はり原反の軸方向に塗りむらが生じていた。

（比較例） 比較例としてダイ４の下流リップ３での配向磁場がない
場合のサンプルを作成した。磁性塗料は実施例１および
２で用いたのと同じ磁性塗料を用いた。ダイ４は実施例
１のサンプル３を作ったときと同じものを用い、中に埋
め込んだ磁石１と対向させていた磁石２を取り除いた状
態で使用した。これをサンプル１１とした。

また、上記比較例のダイ４の後方１胴の部分に長さ５０
閣にわたって、フェライトの磁石を異極対向に並べて、
その間の磁場強度を約１ｋＯｅになるように設定して作
ったサンプルをサンプル１２とした。それぞれのサンプ
ルの垂直方向の磁気特性と、表面粗さを第６表に示す。

第　　６　　表 垂直方向の　　表面粗さ 角形比　　　（Ｒｒｍｓ　ｎｍ） サンプル１１　　　　０．６　　　　　８．７サンプル
１２　　　　０．８１　　　１３．５実施例１および２
の結果を示す第３表、第５表と比べてみると、実施ｆＰ
ＩＬ２の下流リップ長が３ｍｓの場合の角形比は配向磁
場をかけていないサンプル１１とほぼ同じであり、下流
リップ長が４ａｍより小さい場合は下流リップ３での配
向は効果がないことが判る。一方、ダイ４の後方に配向
磁石を並べた場合は垂直方向の角形比が高いことがら非
常によく配向しているが、スクッキングを起こして表面
粗さが大きくなっている。

次にこれらのサンプルの電磁変換特性を調べてみた。実
施例１と２からはサンプル４と９、そして比較例からサ
ンプル１１と１２を選び、単一周波数を記録再生できる
ように改造した市販のＶＨＳビデオデツキで、各周波数
に於ける最適記録電流での記録再生特性を調べた。ヘッ
ドは通常市販のビデオデツキに搭載されているフェライ
トヘッドでギャップ長は約０．４ミクロンである。また
、相対速度は５．８ｍ／ｓｅｅである。その結果を第３
図に示す。サンプル１１は無配向のサンプルであるので
この特性をＯｄＢとして各サンプルの特性を相対比較し
た。サンプル４と９は垂直方向へ配向しており、表面性
もよいので７　Ｍ　Ｈｚ以上の高周波数領域で優れた特
性を有している。また、垂直方向の配向は最も優れてい
るにもかかわらず、サンプル１２は表面性が悪いために
、高周波数領域で無配向のサンプル１１より特性が悪く
なっている。

発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明の磁気記録
媒体の製造方法によれば、表面粗さの優れた垂直記録用
塗布型媒体を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の磁気記録媒体の製造方
法の概念を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例
の磁気記録媒体の製造方法の概念を示す断面図、第３図
は本発明の実施例の磁気記録媒体の製造方法で作成した
磁気記録媒体の電磁変換特性を示すグラフである。 １．２・・・・・・磁石、３・・・・・・下流リップ、
４・・・・・・グイ、５・・・・・・スリット、６・・
・・・・マニホールド、７・・・・・・ポンプ、８・・
・・・・支持体、９・・・・・・塗膜、１０・・・・・
・バックアップロール。 代理人の氏名　弁理士小蝦治明　ほか２名７．２−ｍ−
砥石 ３−　下流リップ ４−ダイ ５−ｍ−ス　　リ　　・ｙ　　ド ロー　マニホールド ９−一一奎　　護 ７／ ＩＯ−バック７ツブロール 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続走行する支持体上にダイ塗工方法で磁性層を
   塗布形成する磁気記録媒体の製造方法であつて、ダイの
   スリットより支持体走行方向下流側のリップを前記支持
   体が通過する部分で、前記支持体の走行方向に垂直方向
   の磁場を印加しながら前記磁性層を塗布形成する磁気記
   録媒体の製造方法。
2. （２）配向磁場強度は、使用する磁性粉末の保磁力の半
   分以上１０倍以下である請求項１記載の磁気記録媒体の
   製造方法。
3. （３）ダイの材質は、セラミックを主体とする材料であ
   る請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. （４）ダイのスリットより支持体走行方向下流側のリッ
   プが曲面であり、スリット側エッヂをＡ、反スリット側
   エッヂをＢとしたとき、円弧長ＡＢの長さが ４ｍｍ≦ＡＢ≦２０ｍｍ であるように前記ダイを構成した請求項１記載の磁気記
   録媒体の製造方法。
5. （５）ダイのスリットより支持体走行方向下流側のリッ
   プが平面であり、スリット側エッヂをＣ、反スリット側
   エッヂをＤとしたとき、ＣからＤの長さが ４ｍｍ≦ＣＤ≦２０ｍｍ であるように前記ダイを構成した請求項１記載の磁気記
   録媒体の製造方法。