JPH0646454B2 - 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し、
特に短波長での記録再生特性が優れる塗布方式の垂直磁
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。そこで原理上から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、ウエブハンドリング性の困難なこ
とによる擦傷及びシワ等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粒子を分散し
た塗布型の磁気記録媒体に於いても、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、この方式に於いても
二三の問題点を有している。例えば、強磁性粒子を垂直
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、又たとえ強磁性粒子を垂直方向に配向すること
が出来ても磁気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生じている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、塗布方式によって磁気記録媒体を製造する場
合に、強磁性粒子を垂直方向に配向するにさいして、磁
気記録媒体の表面の平滑性が粗になることのないように
するものである。

すなわち、本発明は、良好な製造適性を保持したまま前
記塗布型の垂直磁気記録媒体としての特徴を有した磁気
記録媒体を得ることを目的としたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のかかる目的は、電子線及び紫外線で重合可能な
有機バインダーと溶剤中に一軸異方性を有する強磁性粒
子を分散させた液の粘度０．１〜１．０ポイズ（以下粘
度の測定は全てＥ型粘度計に依るものとする）に調整
し、この塗布液を支持体に塗布した後、配向する為の垂
直磁場の印加時間を１ｍｓｅｃ．〜１０ｓｅｃ．の範囲
に保ちながら電子線を照射し、磁性層を固定化した後に
カレンダー処理を施し、その後電子線又は紫外線により
該磁性層を硬化させることにより達成されるもので、良
好な配向と光沢を有する磁気記録媒体が得られる。

本発明は、電子線及び紫外線により重合が可能な有機バ
インダーと溶剤中に一軸異方性を有する強磁性粒子を分
散した塗布液の粘度を０．１〜１．０ポイズと低粘度に
調整することにより、磁場印加にさいして磁性粒子が速
やかに配向することが判明し、この作用を利用するもの
である。０．１ポイズ未満では本発明の方法によつても
磁性粒子の凝集による表面粗化がおこり、１．０ポイズ
以上では良好な配向特性を与えるための磁場印加時間が
長くなり製造適性が悪くなる。垂直磁場の印加時間は１
ｍｓｅｃ．から１０ｓｅｃ．の範囲、好ましくは１ｍｓ
ｅｃ．〜５ｓｅｃ．の範囲とすることによって良好な配
向特性を与えることが可能である。

また、前記のような低粘度の塗布液を用いると光沢が劣
化するが、それは磁性層の固定化を二段処理とすること
により改善される。すなわち、一段目の処理は、電子線
を用いて瞬時に行い、磁性粒子の戻りが生じない程度の
粘度とし、カレンダー処理による表面の平滑性の向上が
可能な程度にまで磁性層を固定化するものである。二段
目の処理は、磁性層の硬化を十分に進めたものである。
この時の粘度はそれぞれ３０００〜１００００ポイズ又
は１００００ポイズ以上が好ましい。

本発明に用いる強磁性粒子としては、強磁性酸化鉄微粉
末、Ｃｏ変性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。強磁性酸化鉄微粉末、二酸化クロム微粉末の針
状比は、２／１〜２０／１程度で、平均長は、０．２〜
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，Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ）で長径が約１．０μｍ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及び紫外線により重合が
可能な有機バインダーとしては、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、アクリロアミド基、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、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、プロビオン酸ビニル等
が挙げられる。また、分子内に不飽和結合が２個以上有
っても良く、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、上記化合物に塩ビ−酢ビ系共重合体、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、塩ビ
−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、本発明の塗布液には、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、これらは塗布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
分散液を塗布する方法としては、ドクターコート、ブレ
イドコート、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、磁性体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。

磁性層の厚みは、乾燥厚みで、０．２〜１５μｍが好ま
しい。

また、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２．０〜１０
ＫOe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。

カレンダー処理は、ロール温度が６０〜７５℃で、線圧
が３０kg／cmから４００kg／cmで、処理速度が４０ｍ／
ｍｉｎから３００ｍ／ｍｉｎが好ましい。

本発明の電子線照射の為の電子線加速機としては、バン
デグラーフ型のスキャンニング方式、ダブルスキャンニ
ング方式或はカーテンビーム方式、ブロードビームカー
テンビーム方式がある。電子線特性としては、加速電圧
１００から１００ｋｖで、第一段目の処理では吸収線量
２．０〜１０Ｍｒａｄが好ましい。又次の二段目の処理
では、電子線の場合は吸収線量３．０〜１１Ｍｒａｄが
好ましい。

又、第一段目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うが、二段目の照射処理は、磁場
の印加は不要である。

二段目の照射処理を紫外線照射処理により行う場合に
は、紫外線光源としては、水銀灯が用いられる。

なお、照射処理に紫外線を用いる場合には、光重合開始
剤としては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノ
ン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルメチルケター
ル、ベンジルエチルケタール等の芳香族ケトン類を添加
する添加量は有機バインダーに対して１〜１０重量％で
ある。

（作用） 本発明においては、電子線及び紫外線により重合が可能
な有機バインダーと溶剤中に一軸異方性を有する強磁性
粒子を分散した塗布液の粘度を０．１〜１．０ポイズの
低粘度に調整することにより、磁場印加にさいして強磁
性粒子が速やかに配向するものである。

また、この低粘度の塗布液を用いると光沢が劣化する
が、電子線を用いる一段目の固化処理を瞬時に行い、強
磁性粒子の戻りが生じない程度の粘度として、それにカ
レンダー処理により表面の平滑化を行って、その後に電
子線又は紫外線により固定化すると、光沢が劣化しない
ですむ。

（実施例） 以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて説明をす
る。本発明はこの実施例に限られるものではない。以下
の実施例及び比較例において「部」はすべて「重量部」
を示す。

実施例１ バリウムフェライト（軸長／径＝１／３） １００部 ウレタンアクリレート（酸価＝１．８；分子量＝ １０，０００） １０部 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 Ａｌ₂Ｏ₃ ０．３部 上記組成をボールミルで５０時間混練して磁性分散液を
調整し、液粘度を０．６ポイズとした後のこの塗布液を
ポリエチレンテレフタレート支持体にドクターブレイド
を用いて全体の乾燥膜厚が６μｍになるように塗布し、
垂直方向に磁場を１秒間でかつ３ＫOe印加した状態で加
速電圧２５０ｋｖ，ビーム電流７ｍＡで９Ｍｒａｄの吸
収量になるように照射した後、カレンダー処理（ロール
温度下＝６２℃；上＝７２℃、線圧１５０kg／cm，処理
速度＝１００ｍ／ｍｉｎ）を施し、その後加速電圧３０
０ｋｖ、ビーム電流７ｍＡで吸収線量が１０Ｍｒａｄに
なる様に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分散液を用いて
ポリエチレンテレフタレート支持体上にドクターブレイ
ドを用いて乾燥膜厚が６μｍになるように塗布し、実施
例１と同様にして垂直方向に磁場を印加した状態で加速
電圧３００ｋｖ，ビーム電流７ｍＡで吸収線量が１５Ｍ
ｒａｄになるように照射しテープを作製した。

比較例２ 実施例１の組成でメチルエチルケトンを減量し、液粘度
を２ポイズとした以外は実施例１と同様にしてテープを
作製した。

比較例３ 垂直方向磁場印加時間を１２秒間とした以外は実施例１
と同様にしてテープを作製した。

前記４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。以上バリウム
フエライト粒子の例で説明したが、針状の強磁性酸化
鉄、Ｃo変性強磁性酸化鉄、二酸化クロム、強磁性合金
粉末などでも同様の効果がえられる。

（発明の効果） 本発明によって得られる磁気記録媒体は、１ＫＢＰＩ及
び４０ＫＢＰＩでの矩形波のピークツピーク出力が大き
く、また出力が１／２になったときの記録密度であるＤ
５０の値が大きく、全体として電磁変換特性が優れてい
る。平滑性についても表面光沢度が優れている。

また、本発明によって得られる磁気記録媒体は垂直磁気
記録をするものであるから、特に短波長での記録再生特
性が優れている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子線及び紫外線により重合が可能な有機
   バインダーと溶剤とを含む溶液中に一軸異方性を有する
   強磁性粒子を分散させた液を支持体上に塗布するに際し
   て、該塗布液の粘度を０．１〜１．０ポイズの範囲に調
   整すると共に、該塗布液の塗布後に垂直磁場印加時間が
   １ｍｓｅｃ．〜１０ｓｅｃ．の範囲内で磁場印加しなが
   ら電子線照射処理を施して、該磁性層を固定化させた後
   に、カレンダー処理を施し、その後電子線又は紫外線を
   照射することにより塗布面を硬化させることを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。