JPH0642287B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、塗布方式の磁気記録媒体の製造方法に関する
ものであり、特に短波長での記録再生特性が優れるばか
りでなく低域での記録再生特性も優れた塗布方式の垂直
磁気記録媒体を製造する方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、磁気記録媒体に対して短波長での記録再生が優れ
た高密度タイプの磁気記録媒体の開発が望まれている
が、従来の塗布型磁気記録媒体では長手方向に記録再生
するために限界に近づいており、その対応が困難になっ
てきている。そこで、原理的にも短波長での記録再生特
性が優れる垂直磁気記録方式が注目され、盛んに研究開
発が行われている。その一つとして真空技術を利用した
金属薄膜型の垂直磁気記録媒体があるが、これは従来の
磁気記録媒体と大きくその構造及び製造方法が異なるた
めにいろいろな問題を抱えている。

即ち、磁性層が１ミクロン以下と非常に薄い金属薄膜で
あるために磁性層の破壊、剥離が生じ易く、磁気記録媒
体としての信頼性が低いという欠陥を有している。ま
た、製造面に於いても製膜速度が極端に遅いとか、均一
性及び再現性の不良、ウェブハンドリング性の困難なこ
とによる擦傷及びシワの発生等の欠点を有している。

また、従来からの有機バインダーに強磁性粉末を分散し
た塗布型の磁気記録媒体に於いても磁性塗布液の乾燥前
に磁場を媒体面に垂直方向に印加することにより垂直磁
気記録媒体とするべく鋭意研究開発が行われてきてい
る。

この方式は前記の金属薄膜型の方式に比較して製造面や
信頼性の面で優れる点もあるが、この方式に置いても二
三の問題点を有している。

例えば、強磁性粉末の粒子を垂直方向に配向しなければ
ならないが、配向度を高めるのは難しく、またたとえ強
磁性粉末を垂直方向に配向することができても記録媒体
の表面の平滑性が粗となり、磁気ヘッドとの接触不良の
為に期待される記録再生特性が得られなくなるという問
題点が有る。

（発明が解決しようとする問題点） 塗布型の磁気記録媒体の利点を有していながら薄く垂直
磁気記録が行われるという金属薄膜型の利点を併せもつ
磁気記録媒体を得ることが望まれる。また、そのために
前記した塗布型の垂直磁気記録媒体としての特徴を有す
ると共に低域での記録再生特性のよい水平磁気記録媒体
としての特徴をも合せもつ磁気記録媒体を得ることが好
ましい。さらに、塗布型の垂直磁気記録媒体において表
面の平滑性が優れているものを得ることが必要である。

本発明はこれらの問題点を解決しょうとすることを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の前記した目的は、電子線で重合可能な有機バイ
ンダーと溶剤中に強磁性粉末を分散させた液を塗布した
後、磁場配向する際にまず始めに垂直磁場の印加時に低
エネルギーの電子線を照射させ表面層のみを硬化させた
後に、水平磁場を印加させて高エネルギーの電子線を照
射して、表面層にのみに垂直配向し、下層に水平配向し
た磁性層を設けることを特徴とする製造方法によって達
成される。

すなわち、本発明は、強磁性粉末を電子線により重合可
能な有機バインダーと溶剤とを含む溶液に分散させた磁
性塗液を非磁性支持体上に塗布し、ついで電子線を照射
して塗膜を硬化させることからなる磁気記録媒体の製造
方法において、該磁性塗液を非磁性支持体上に塗布後、
始めに垂直磁場を印加し、垂直方向に磁場配向しつつ低
エネルギーの電子線照射処理により磁性塗布層の表面層
を硬化し次に水平磁場を印加し、水平方向に磁場配向し
つつ高エネルギーの電子線照射処理により磁性塗布層未
硬化部分を完全に硬化処理することを特徴とする磁気記
録媒体の製造方法である。

以下本発明について詳述する。

本発明による磁気記録媒体の製造方法は、電子線により
重合が可能な有機バインダーと溶媒中に強磁性粉末を分
散させた液を塗布後配向するのに、まず最初に垂直磁場
を印加させた状態で透過能の小さい低エネルギーの電子
線を照射させることによって表面層のみの薄層を垂直配
向磁性層に短時間で形成させ、それにより磁性粒子の凝
集による平滑性の劣化を防止すると共に、その後水平磁
場を印加した後、ないしは印加時に透過能の大きい高エ
ネルギーの電子線を照射する事により水平配向の磁性層
を設けることによって可能となる。これによって高域ば
かりか低域に於いても優れた記録再生特性を有する媒体
の作製が可能となる。また、同一の塗布層を配向方向に
よって二層化するために層間の剥離を生じることもない
ばかりか、表面層の硬化を著しく促進させることが出来
るための耐久性の向上も可能となる。

垂直配向処理は、交流又は直流の磁場を磁性層に対して
垂直方向に印加し、その磁場強度は1.0〜１５KOeの範囲
が好ましく、その後の水平配向処理は、磁場強度が0.3
〜１０KOeの範囲が好ましい。磁場の発生には、ソレノ
イドコイル電磁石、永久磁石等が用いられる。

本発明の電子線照射のための電子線加速器としては、コ
ッククロフト型或いは変圧器のスキャンニング方式、ダ
ブルスキャンニング方式或いはエリアビーム器の非スキ
ャンニング方式がある。電子線特性としては、最初の低
エネルギーでの処理では加速電圧1.0〜５０kVで、吸収
線量0.5〜１５Mradが好ましい。また次の高エネルギー
での処理では加速電圧１００kV〜１０００kVで、吸収線
量1.0〜２０Mradが好ましい。この時の二段階の電子線
照射処理は同一の電子線発生源から出たものを途中で分
割して用いても良いし、各々独立の発生源から電子線を
出しても良い。

また、低エネルギーでの電子線照射処理は、垂直方向の
磁場が印加されている状態で行なうが、高エネルギーで
の電子線照射処理は、水平磁場の印加後でも印加時でも
どちらでも良い。

磁性層の厚みは、全体の乾燥厚みで、0.2〜１５μｍが
好ましく、表面層の垂直配向層厚みは0.1〜1.0μｍの範
囲が好ましい。

本発明に用いる強磁性粉末としては、強磁性酸化鉄微粉
末、Ｃｏ変性の強磁性酸化鉄微粉末、二酸化クロム微粉
末、強磁性合金微粉末、バリウムフェライトなどが使用
できる。強磁性酸化鉄粉末、酸化クロム微粉末の針状比
は、２／１〜２０／１程度で、平均長は0.1〜2.0μｍの
範囲が好ましい。強磁性合金微粒子は金属成分の８０wt
％以上が強磁性金属（即ち、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ−
Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ）で長径が約1.0
μｍ以下の粒子である。なお、バリウムフェライトは直
径が0.02〜0.5μｍで板状比（直径／厚み）が２〜２０
程度のものが好ましい。

又、本発明で用いられる電子線により重合が可能な有機
バインダーのモノマーとしては、炭素−炭素間に不飽和
結合を１個以上有する化合物であり、アクリロイル基、
メタアクリロイル基、アクリルアミド基、アリル基、ビ
ニルエーテル基、ビニルチオエーテル基等を含む化合物
及び不飽和ポリエステルがある。具体的には、モノマー
としてはアクリル酸、２−ブテン酸、２−ブテン１，４
−ジカルボン酸、ムコン酸等の不飽和多塩基酸、アクリ
ルアミド、クロトンアミド、２−ペンテンアミド、マレ
インアミド等の不飽和脂肪酸アミドアクリル酸及びメチ
ル及びその同族体であるアクリル酸アルキルエステル、
スチレン及びその同族体であるα−メチルスチレン、β
−クロルスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル等が挙げられる。また、分子内に不飽
和結合が２個以上有ってもよく、特にポリオールの不飽
和エステル類が好ましい。例えば、エチレンジアクリレ
ート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロ
ールトリアクリレート、エチレンジアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート等が有り、及びエ
ポキシ環を有するグリシジルアクリレート等が有る。

また、上記化合物に塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合
体、ニトロセルローズのような繊維素系樹脂、アセター
ル系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン系樹脂、アセタ
ール系樹脂、アクリロニトリルブタジエン樹脂等の熱可
塑性樹脂を必要により単独あるいは混合して用いても良
い。

有機溶剤としては、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
系、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステル
系、エーテル、グリコールジメチルエーテル、グリコー
ルモノエチルエーテル、ジオキサン等のグリコールエー
テル系、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素系、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、エチレンクロルヒドリン、ジ
クロルベンゼン等の塩素系炭化水素系等が使用できる。

また、本発明で用いる磁性塗液には、潤滑剤、研磨剤、
防錆剤、カーボンブラック及びグラファイト等の帯電防
止剤を加えても良い。特に潤滑剤は、飽和及び不飽和の
高級脂肪酸、脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級
アルコール、シリコンオイル、鉱油、植物油、フッ素系
化合物等があり、これら磁性塗液調整時に添加しても良
く、また乾燥後あるいは平滑化処理後に有機溶剤に溶解
させるかあるいはそのまま磁性層表面に塗布あるいは噴
霧しても良い。

組成物の混練分散には各種の混練機が使用できる。例え
ば二本ローラーミル、ボールミル、サンドグラインダ
ー、ディスパー、高速インペラー分散機、高速ミキサ
ー、ホモジナイザー等を用いても良い。支持体上へ磁性
塗液を塗布する方法としては、ドクターコート、ブレー
ドコート、エアーナイフコート、スクイズコート、リバ
ースロールコート、グラビアコート等がある。

支持体の素材としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリエチレン、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等のセルロース誘導体、
ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド等のプラス
チック、アルミニウム、銅、錫、亜鉛等の非磁性金属な
いし非磁性合金類が用いられる。

本発明の支持体は、磁性層を設けた側と反対の面にバッ
クコートが設けられても良く、また磁性層を塗布する前
に磁性層との密着を向上させる為に下塗り層が設けられ
ても良い。

（実施例） 以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて説明する。
以下の実施例及び比較例に於いて『部』はすべて『重量
部』を示す。

実施例１ Ｃｏ変性した針状のγ酸化鉄 １００部 （ＢＥＴ比表面積＝５０m²／ｇ） ウレタンアクリレート １０部 （酸価＝1.8；分子量＝１０、０００） ステアリン酸 １部 ブチルステアレート １部 メチルエチルケトン ２５０部 カーボンブラック 0.5部 アルミナ 0.3部 上記組成をボールミルで５０時間混練して磁性塗液を調
整した。この磁性塗液をポリエチレンテレフタレート支
持体にドクターブレードを用いて全体の乾燥膜厚が６μ
ｍになるように塗布し、最初にコバルト希土類合金磁石
で支持体に垂直方向に磁場を印加したまま加速電圧２０
kV，ビーム電流５mAで７Mradの吸収量になるように電子
線を照射した後、コバルト希土類合金磁石の同極でもっ
て支持体を挟む様に配置して発生させた水平磁場を用い
て水平配向処理を行った後に加速電圧３００kV、ビーム
電流７mAで吸収線量が１０Mradになる用に電子線を照射
してテープを作製した。

比較例１ 実施例１と同一の処方及び混練を行った磁性塗液を用い
てポリエチレンテレフタレート支持体上にドクターブレ
ードを用いて乾燥膜厚が６μｍになるように塗布し、コ
バルト希土類合金金属磁石で支持体上に垂直方向に磁場
を印加したまま加速電圧３００kV、ビーム電流７mAで吸
収線量が１０Mradになるように電子線を照射しテープを
作製した。

比較例２ 実施例１と同一の処方及び混練を行った磁性塗液を用い
てポリエチレンテレフタレート支持体上にドクターブレ
ートを用いて乾燥膜厚が６μｍになるように塗布し、実
施例１と同一の水平磁場を用いて水平配向処理を行った
後に加速電圧３００kV、ビーム電流７mAで吸収線量が１
０Mradになるように電子線を照射してテープを作製し
た。

前記の３つの試料について、磁気特性及び電磁変換特性
を比較した。得られた結果を次表に示した。

（発明の効果） 以上の結果より明らかなように、本発明により得られた
磁気記録媒体は高域ばかりでなく低域に於いても優れた
電磁変換特性を有すると共に耐久性にも優れたものであ
る。すなわち、本発明により磁気記録媒体は１ＫＢＰＩ
及び４０ＫＢＰＩでの矩形波のピークツーピーク出力が
大きく、また、出力が1/2になったときの記録密度であ
るＤ５０の値が大きく、全体として電磁変換特性が優れ
ている。そして、本発明により得られた磁気記録媒体は
単に垂直配向処理、又は水平配向処理をしたものより優
れた電磁変換特性を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強磁性粉末を電子線により重合可能な有機
   バインダーと溶剤とを含む溶液に分散させた磁性塗液を
   非磁性支持体上に塗布し、ついで電子線を照射して塗膜
   を硬化させることからなる磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、該磁性塗液を非磁性支持体上に塗布後、始めに垂
   直磁場を印加し、垂直方向に磁場配向しつつ低エネルギ
   ーの電子線照射処理により磁性塗布層の表面層を硬化し
   次に水平磁場を印加し、水平方向に磁場配向しつつ高エ
   ネルギーの電子線照射処理により磁性塗布層未硬化部分
   を完全に硬化処理することを特徴とする磁気記録媒体の
   製造方法。