JPH0489621A - 垂直磁気記録媒体の製造法 - 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〕 本発明は、垂直磁気記録方式による塗布型の磁気記録媒
体の製造法に関する。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録媒体としては、短波長による記録、再生
に優れた高密度タイプの磁気記録媒体の開発が望まれて
いる。この点からすると、磁気テプの長手方向に磁性体
粒子を配向させた磁性層を有する磁気記録媒体を、リン
グヘッドにより磁性層の面に平行に磁化する従来一般に
多く用いられている記録方式は、磁性層における磁性体
粒子の充填密度を高めようとすると原理的に限界がある
ので、高密度記録に用いるには不利である。

そこで、高密度タイプの磁気記録方式としては、いわゆ
る垂直磁気記録方式、すなわち例えば針状磁性体の磁化
容易軸を垂直方向に配向させた磁性層を有する垂直磁気
記録媒体を用いて記録を行う方式が注目され、その垂直
磁気記録媒体が盛んに研究されている。この垂直磁気記
録方式は、磁性層中に針状磁性体粒子を高密度に充填で
きるのみならず、反磁場の影響が少ないので、リングヘ
ソドに代わるＳＰＴヘットを使用することができ、原理
的にも短波長における記録、再生特性に優れ、高密度記
録に通していることが確認されている。

この垂直磁気記録媒体としては、Ｃｏ−Ｃｒ合金等の強
磁性金属の薄膜をスパッタリング法や蒸着法等により例
えばポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィ
ルム）等の基材フィルム上に形成シ、記録層とする方法
が研究されている。しかし、これらの方法により形成さ
れた金属薄膜の記録層は、磁気記録媒体として使用され
たときに磁気ヘットに擦られるときの走行耐久性や耐蝕
性に問題があるのみならず、磁気記録媒体としての生産
効率の点でも問題かある。

そこで、これらの問題が少なく、しかも磁性層の可撓性
に優れ、操作性が良く、磁気記録媒体として多年積み重
ねられた研究を活かすことができる、いわゆる塗装方式
により生産できる塗布型の垂直磁気記録媒体を作成する
ことが研究されている。この塗布型の垂直磁気記録媒体
としては、例えば六角板状バリウムフェライト（ＢａＦ
ｅ１２０１５）粉末や針状酸化鉄粉末を有機質バインダ
ー等に分散させた磁性塗料を基材フィルムに塗布し、そ
の塗膜の乾燥前に磁場を塗布層の垂直方向に印加し、磁
化容易軸を塗布層の垂直方向に配向させる方法が検討さ
れている。

これらの内、六角板状バリウムフェライト粉末を磁性体
に用いた磁気記録媒体は、飽相磁化密度（Ｂｓ）が低い
ため、低域で出力か不足する虞がある。

一方、形状異方性によって保持力１１ｃを生している針
状磁性体粉末を磁性体に用いた塗布型の垂直磁気記録媒
体を作成する場合、磁性層の表面が粗くなるという問題
がある。この点、磁性体粒子を長手方向に配向させた磁
性層を有する磁気テープのように、磁性体粒子を磁性層
に平行に磁化して記録するタイプのものであれば、第３
図（イ）に示すように、ＰＵＴフィルム１上の塗布層２
の長手方向に磁性体３．３　・・の磁化容易軸、すなわ
ち長軸を配向させるので、同極の磁石を対向させて、そ
の間を未乾燥塗布層を形成したＰＥＴフィルムを通過さ
せると、磁性体粒子は未乾燥塗布層に平行に並び、塗布
層の表面が粗くなるという問題は少ない。

ところが、塗布型の垂直磁気記録媒体を作成するには、
第３図（ロ）に示すように磁性体３．３・・の長軸を垂
直に立てた塗布層４を形成する必要があるが、その方法
については磁性塗料の未乾燥塗布層に対する配向処理方
法として交流垂直配向処理方法及び直流配向処理方法等
が採用されている。具体的には、未乾燥塗布層を形成し
たＰＵＴフィルムを対向させた異極の磁石間に通して未
乾燥塗布層に対して垂直に磁界を印加する方法が良く知
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、例えばＪ−Ｆｅ２０５等の針状磁性体を
その長袖を垂直に立てて垂直配向を高めた磁性層を得る
には、形状異方性によって生じている磁性体の保磁力Ｈ
ｃよりも十分大きな磁界を未乾燥塗布層に垂直に印加す
るので、対向する磁石のエツジの部分とその中央部分で
は磁石間の磁界の強さや方向が同じでないため、塗布層
の乾燥過程で反磁界により配向が乱れたり、磁気凝集の
ためにその塗布層表層が印加磁界方向に立ち上がる現象
を生じ、垂直配向度が低いのみならず、塗布層の表面に
凹凸が生じて表面が粗れる、いわゆる表面劣化を生しる
という問題がある。

それのみならず、垂直配向した配向磁性体粒子が印加磁
界を解かれたときにもとの状態に戻ろうとして回転ある
いは倒れる、いわゆる「もどり」の現象を生し、それだ
け針状磁性体粒子の垂直配向度が低下するという問題も
生じる。

なお、これらの問題ついては、Ａ、０ｈｔｕｂｏ。

Ｙ、５ａｔｏｈ、Ｔ、Ｍａｓｕｋｏ、Ｔ、Ｗａｔａｎａ
ｂｅ、　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、ＭへＧ２３、３１４９
　（１９８７）及び佐藤雄二、大坪秋雄、桃井彦佳、小
林俊夫、第１３回日本応用磁気学会学術講演概要２２Ａ
４　（１９８７）に報告されている。

上記のような表面劣化を生じた塗布層からなる磁性層は
、例えば磁気記録旧テープとして使用したときに、磁気
ヘッドとテープの間隔がばらついて、いわゆるスペーシ
ングロスを生し、再生出力の低下を招くことがある。こ
れは、特に短波長域で画像を記録しようとする磁気記録
媒体にとっては大きな問題となる。

そこで、これらの問題を解決するために、第４図に示ず
ようにＬＩＳＰ配向装置が提案されている（例えばＹ、
５ａｔｏｈ、＾、Ｏｈ　Ｌｕｂｏ、　Ｔ、Ｍａｓｕｋｏ
、　Ｍ、　ｋｕｒｅｍａ　ｔｓｕＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ
、ＭＡＧ−２３，３１４９（１９８８）　、すなわち、
対向したＮ、Ｓ極一対の磁石を複数組設け、何組か毎に
Ｎ、Ｓを逆に配置し、磁気塗料の塗布層の表層を垂直磁
気配向し、深層を長手配向くした磁性層を有する磁気テ
ープが提案されている。なお、５は塗布装置、６はこの
塗布装置の後は未乾燥塗布層を形成した基材フィルムで
ある。

しかしながら、この方法によっても上記の問題を解決し
たとは言えず、なおその改良が望まれていた。

以上のように、針状の磁性体粒子の長軸を塗布層に対し
て垂直に配向させようとしてその保磁力Ｈｃより大きい
磁界を印加すると、できあがった磁性層はその表面が粗
れるという問題があり、方、磁性層表面が粗くならない
ように磁界を弱めると塗布層に対し磁性体粒子の垂直方
向の配向度が不十分となり垂直方向の磁化特性が良くな
いという問題があり、これらの両方を満足する垂直磁気
記録媒体の出現が望まれていた。

〔課題をＩＷ決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するために、磁性塗料の未乾
燥塗布層を形成した非磁性支持体を相対する異極のＶＡ
’ｆ’ｉの間を通過させて磁性体粒子の磁化容易軸を塗
布層主面に対して垂直に配向させる垂直配向処理工程を
有する垂直磁気記録媒体の製造法において、上記未乾燥
塗布層に振動を加える振動処理を上記垂直配向処理工程
に併用したことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造法
を提供するものである。

この際、振動処理は超音波振動処理であること、振動処
理は非磁性支持体を磁極に接触させ、この磁極を振動さ
せることにより未乾燥塗布層に振動を加えることも好ま
しい。

〔作用〕

磁性塗料の未乾燥塗布層の磁性体粒子を垂直配向させる
際に未乾燥塗布層に振動を与えると、磁性体粒子のモビ
リティが向上し、粒子の配向をし易くする。また、未乾
燥塗布層に振動を加えることによりその表面流動性が増
し、表面を均一化し易くなる。この際、非磁性支持体と
磁極を接触させ、この磁極を振動させると未乾燥塗布層
に対する工皐ルギー伝達効率を良くすることができる。

〔実施例〕

次に本発明の詳細な説明する。

実施例 第１図に示すように、非磁性支持体としてのＰＥＴ　フ
ィルム１１の表面に図示省略したコーク−により下記組
成の磁性塗料を塗布し、未乾燥塗布層１２を形成する。

針状合金粉末（Ｈｃ　９００１５ｅ）　　　　１００重
量部塩化ビニル系樹脂　　　　　　　　８重量部ウレタ
ン系樹脂　　　　　　　　１２重量部ポリイソシアネー
ト　　　　　　　６重量部ミリスチン酸　　　　　　　
　　　３重量部ｎ−ブチルステアレート　　　　　　１
重量部トルエン　　　　　　　　　　　１３０重量部メ
チルエチルケトン　　　　　　１３０重量部研磨剤（八
β２０３）　　　　　　　　　　１２重量部なお、上記
針状合金粉末としては、長軸０．２μｍ、短軸０．０３
μｍ　、比表面積（ＢＥＴ値）５２　ｍ７ｇ、保磁力Ｈ
ｃ　９０００ｅのものを使用した。

また、塗布条件シよ以下の通りである。

コーター：ダイレクトクラヒア方式 塗布層の厚さ：４．０　μ（乾燥塗膜）ＰＥＴフィルム
の厚さ：１４　μｍ この未乾燥塗布層１２を形成したＰＥＴフィルム１１を
同極のＮ、Ｎを対向させて設けた永久磁石１３．１３の
間を通過させて針状合金粉末粒子を塗布層の主面に平行
に配向させる、水平磁化を行う。

ついで、上記処理をした未乾燥塗布層１２を形成したＰ
ＵＴフィルム１１を垂直配向装置１７により処理する。

すなわち、この垂直配向装置１７は、多孔板１８の下面
に永久磁石１４．１５．１６をＳ極を下側にして固定し
て配置し、一方その下側に、上記永久磁石１４．１５．
１６のそれぞれに対向して永久磁石１４゛１５’　、１
６’　をＮ極を上側にして設け、これら下側の磁石を鉄
板１９に固定し、この鉄板１９を超音波発振機２０に密
着したものである。

この垂直配向装置１７において、上記処理をした未乾燥
塗布層１２を形成したＰＵＴフィルム１１をその裏面を
上記永久磁石＋４’　、１５’　、１６’　に接触させ
ながら通過させ、この状態で超音波発振機２０を作動さ
せてその超音波振動を上記鉄板１９を介して永久磁石１
４°、１５’　、１６’に伝達し、さらにこれら磁石を
通して超音波振動をＰＥＴフィルム１１を介して未乾燥
塗布層１２に伝達し、針状合金粉末粒子の垂直配向処理
を行う。

このようにすると、磁性体粒子は未乾燥塗布層において
振動を加えられながら垂直配向するので、その動きが良
くなり、また塗布層の表面も均らされる。

このように垂直配向処理を施された塗布層はその処理終
了までにほぼ乾燥されるが、さらに乾燥器２１を通する
ことにより十分に乾燥され、硬化をされてでＰＥＴフィ
ルムとともに巻き取られ、磁気テープ原反ができあがる
。

なお、上記永久磁石１３〜１６．１３°〜１６’　は磁
力の大きいＦｅ−５ｍ−Ｇｏ永久磁石やＦｅ−Ｎｄ−８
永久磁石を使用するごとが好ましい。この場合永久磁石
は磁性体粉末の保磁力に対して約２〜３倍以上の磁束密
度を有することが好ましい。

上記の磁気テープ原反を鏡面仕上げして乾燥塗膜４μｍ
の磁性層を有する磁気テープを作成し、垂直方向の配向
度を調べるために保磁力及び角型比くいずれも垂直方向
）の磁気特性を試料振動型磁束計（理研電子株式会社製
）で測定した。これらの結果を表に示す。これらの値は
大きい程良い。

また、磁気テープの磁性層の表面粗度（表面粗さ、すな
わち凹凸の二乗平均）表面粗さ針を用いて調べた。その
３次元表面解析図を第２図（イ）に示す。波が小さいほ
ど良い。

比較例 上記実施例において、超音波発振機を作動させなかった
以外は同様にして磁気テープを作成し、これについても
保磁力及び角型比（垂直方向）を測定し、表面粗さを調
べた。その結果を表及び第２図（ロ）に示す。

なお、角型比は反磁場補正した値である。

上記結果から、実施例のものは比較例のものに比べ、磁
気特性が優れるのみならず、磁性層の表面も粗くないこ
とがわかる。

上記永久磁石１４〜１６を取付けた多孔板は、金属、プ
ラス千ツク等の材料のものも用いられる。また、永久磁
石１４゛　〜１６゛を取付けた鉄板もアルミ板、セラミ
ック板等超音波エネルギー伝達の容易なものも好ましく
用いられる。

また、上記実施例では永久磁石１４゛　〜１６゛　に超
音波エネルギーを伝達したが、ｐＨ！Ｔフィルムの裏面
に直接超音波エネルギーを伝達しても良く、この場合永
久磁石１４”〜１６′の間、これらの前後のいずれか少
なくとも１つでこれを行っても良い。

また、上記は超音波振動を用いたが、超音波より低振動
数の振動を用いても良い。

また、上記針状合金粉末としては、Ｆｅ−Ｎｉ　、　Ｆ
ｅＮｉ−Ｃｏ等の合金を使用できるが、この針状合金粉
末の代わりにＪ’−Ｆｅ２０５　、Ｃｏ含有ζ−ｌ’ｅ
２０５　、ＣｒＯ２等の酸化物、窒化鉄、炭化鉄等も使
用できる。

また、非磁性支持体としては、ＰＵＴフィルムのほかの
フィルムも用いられるが、これらフィルムに下塗り層、
バックコート層を設けたものでも良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁性塗料の未乾燥塗布層における磁性
体の磁化容易軸を未乾燥塗布層に垂直に配向させる垂直
配向処理と、塗布層を振動する処理を併用して行ったの
で、磁性体のモビリティが増加し、その垂直配向度が高
まり、これにより磁気記録媒体の垂直方向の磁化特性を
高めることができる。また、未乾燥塗布層に振動が加え
られので、その表面が均らされ、これから得られる乾燥
塗布層からなる磁性層の表面粗さを少なくでき、その結
果磁気記録媒体と２でのスペーシングロス等を少なくし
、その性能を向上できる。

このようにして短波長領域で高密度記録をすることがで
きるのに好適な垂直磁気記録媒体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の製造法に使用する装置の概
略説明図、２図（イ）はこの実施例で製造した磁気テー
プの磁性層を表面粗さ計により測定した３次元表面解析
図、同図（ロ）は比較例の磁気テープの磁性層を表面粗
さ計により測定した３次元表面解析図、第３図（イ）は
塗布層の主面に平行に磁性体粒子を配向したときの説明
図、同図（ロ）は塗布層の主面に垂直に磁性体粒子を配
向したときの説明図、第４図は従来の垂直配向装置の概
略説明図である。 図中、１１は基材フィルムとしてのＰＥＴフィルム、１
２は未乾燥塗布層、１３．１３’　は水平磁化用永久磁
石、１４〜１６．１４゛　〜１６゛　　は垂直配向用の
永久磁石、１９は鉄板、２０は超音波発振機である。 平成２年７月２５日 （イ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性塗料の未乾燥塗布層を形成した非磁性支持体
   を相対する異極の磁極の間を通過させて磁性体粒子の磁
   化容易軸を塗布層主面に対して垂直に配向させる垂直配
   向処理工程を有する垂直磁気記録媒体の製造法において
   、上記未乾燥塗布層に振動を加える振動処理を上記垂直
   配向処理工程に併用したことを特徴とする垂直磁気記録
   媒体の製造法。
2. （２）振動処理は超音波振動処理である請求項１記載の
   垂直磁気記録媒体の製造法。
3. （３）振動処理は非磁性支持体を磁極に接触させ、この
   磁極を振動させることにより未乾燥塗布層に振動を加え
   る請求項１又は２記載の垂直磁気記録媒体の製造法。