JPH081697B2 - 磁気記録媒体の研磨方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気記録媒体の表面の研磨ロール，研磨テー
プ等の研磨手段により研磨する磁気記録媒体の研磨方法
に関し、特に詳細には研磨を効率よく行なうことのでき
る磁気記録媒体の研磨方法に関するものである。

（従来の技術） 周知のように、非磁性支持体上に磁性層が形成されて
なる磁気記録媒体はオーディオ，ビデオ，コンピュータ
用等に広く用いられている。

上記磁気記録媒体は、通常ポリエチレンテレフタレー
ト等の非磁性支持体上に、強磁性粉末と結合剤，潤滑
剤，非磁性粉末，有機溶媒等からなる磁性塗料を塗布す
ることにより上記磁性層が形成され、磁性層形成後、該
磁性層に対して磁場配向処理，乾燥処理，カレンダー処
理等が施され、所望の形状に裁断されることにより製造
される。

ところで上記のようにして製造された磁気記録媒体の
磁性層表面は、磁性層中の粒状成分の一部が浮き上って
微小突起となる場合があり、このような突起や、磁性層
上に付着するゴミ等により磁性層の平滑性が損われると
良好なヘッドタッチが得られなくなり、ドロップアウト
を発生させる原因となる。また、上記のように突起が生
じた状態のまま、金属ロールと弾性ロールにより磁気記
録媒体を加圧挾持してその表面を平滑化する、上記カレ
ンダー処理を行なうと、上記微小突起等が金属ロールや
弾性ロールに付着したり、めり込んだりするため、これ
らのロールの表面に凹凸が生じ、十分なカレンダー効果
が得られなくなるという不都合がある。

そこで、上記カレンダー処理に先立って磁性層表面の
突起を除去するために、磁気記録媒体表面に研磨手段を
接触させて、磁性層表面と切削研磨する研磨方法が既に
提案されている。

上記研磨手段としては、特開昭62−172532号等に記載
されている円筒形のダイヤモンド砥石、特願昭62−1329
91号等に記載されている円筒形のセラミック砥石、特開
昭61−243553号等に記載されているブレードまたは回転
ブレード、特願昭62−99740号等に記載されている研磨
テープ等がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記の研磨手段は、磁気記録媒体の磁性層表
面に接触して上記突起をトップカットするものである
が、磁気記録媒体の温度によっては研磨が良好に行なえ
ないという不都合が認められていた。すなわち、磁性層
は、一般に第４図に示すように温度の変化に伴なって、
貯蔵弾性率（弾性）Ｅ′と損失弾性率（粘性）Ｅ″が変
化し、特に損失弾性率Ｅ″はピークを持っている。研磨
時の磁気記録媒体の温度がこのピーク時の温度ｔに近い
場合には、磁性層の粘性が高いため突起が切れにくく、
また研磨屑が磁性層表面に再付着し易くなるので、研磨
が良好に行なえなくなってしまう。特に研磨が前述した
乾燥処理とカレンダー処理の間に行なわれる場合には、
乾燥時に高温になった媒体に対して研磨が行なわれるの
で、媒体の温度が上記ピーク値に近付きやすいという問
題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
研磨時の磁気記録媒体の温度をコントロールすることに
より、良好な研磨を効率良く行なうことのできる磁気記
録媒体の研磨方法を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段および作用） 本発明の磁気記録媒体の研磨方法は、研磨時に磁気記
録媒体を磁性層の損失弾性率のピーク温度より20℃以上
低くかつ室温以下の温度に冷却することを特徴とするも
のである。

磁気記録媒体の温度を上記ピーク温度より20℃以上低
くすれば、磁性層の損失弾性率を研磨に支障のないレベ
ルに下げることができるので、磁性層表面の突起のカッ
トを良好に行ない、研磨屑の磁性層表面への再付着を防
止することができる。また上記ピーク温度より低い温度
に磁気記録媒体の温度を変化させるようにすれば、第４
図に示すように貯蔵弾性率（弾性）は高いレベルを保つ
ので突起のカットを良好に行なう上で好都合である。な
お、本発明において冷却とは、少なくとも室温以下に磁
気記録媒体の温度を制御することを意味し、室温とは研
磨を行なう装置が設置される場所の環境温度を意味す
る。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の研磨方法を実施する
装置の概略図である。

供給ロール２から引き出されたウェブ状の非磁性支持
体１′は、まず磁性層塗布部５において磁性液４を塗布
されることにより表面に磁性層が形成され、磁気記録媒
体１となる。上記非磁性支持体としては、ポリエチレン
テレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエ
ステル、ポリプロピレン等のポリオレフィン、三酢酸セ
ルロースや二酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポ
リ塩化ビニル等のビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポ
リアミド樹脂、ポリスルホン等のプラスチックのフィル
ム、アルミニウム、銅等の金属材料、ガラス等のセラミ
ック等が用いられる。これらの非磁性支持体はあらかじ
めコロナ放電処理、プラズマ処理、下塗処理、熱処理、
金属蒸着処理、アルカリ処理などの前処理が施されてい
てもよい。

また上記磁性液４には強磁性粉末および結合剤が配合
されており、強磁性粉末としては、γ−Fe₂O₃、Co含有
のγ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co含有のFe₃O₄、γ−Fe Ox、Co含
有のγ−Fe Ox、（ｘ＝1.33〜1.50）、Cr O₂、Co−Ni−
Ｐ合金、Co−Ni−Fe−Ｂ合金、Fe−Ni−Zn合金、Ni−Co
合金、Co−Ni−Fe合金など、公知の強磁性粉末が使用で
き、これら強磁性粉末の粒子サイズは約0.005〜１μｍ
で、軸長／軸幅の比は、1/1〜50/1程度である。又、こ
れらの強磁性粉末の比表面積は1m²/g〜70m²/g程度であ
る。また強磁性粉末としては、この他に板状六方晶のバ
リウムフェライトも使用できる。バリウムフェライト粒
子サイズは直径が約0.001〜１μｍ、厚みが直径の1/2〜
1/20である。バリウムフェライトの比重は４〜6g/cc
で、比表面積は1m²/g〜70m²/g程度である。

また、上記結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が挙げられ
る。熱可塑性樹脂としては軟化温度が150℃以下、平均
分子量が10,000〜300,000、重合度が約50〜2,000程度の
もので、例えば塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリロニト
リル共重合体、アクリル酸エステルアクリロニトリル共
重合体、アクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、
アクリル酸エステルスチレン共重合体、メタクリル酸エ
ステルアクリロニトリル共重合体、メタクリル酸エステ
ル塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステルスチ
レン共重合体、ウレタンエラストマー、ナイロンーシリ
コン系樹脂、ニトロセルロースーポリアミド樹脂、ポリ
フッ化ビニル、塩化ビニリデンアクリロニトリル共重合
体、ブタジエンアクリロニトリル共重合体、ポリアミド
樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体（セル
ロースアセテートブチレート、セルロースジアセテー
ト、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネ
ート、ニトロセルロース等）、スチレンブタジエン共重
合体、ポリエステル樹脂、クロロビニルエーテルアクリ
ル酸エステル共重合体、アミノ樹脂、各種の合成ゴム系
の熱可塑性樹脂及びこれらの混合物等が使用される。ま
た熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては磁性液の状態
では200,000以下の分子量のものであり、磁性液を塗布
し、乾燥させた後、加熱すると、これらの樹脂が縮合、
付加等の反応を生じて分子量が無限大のものとなり得
る。また、これらの樹脂の中で樹脂が熱分解するまでの
間に軟化または溶融しないものであることが望ましい。
具体的には、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、硬
化型ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アル
キッド樹脂、シリコン樹脂、反応型アクリル系樹脂、エ
ポキシポリアミド樹脂、ニトロセルロースメラミン樹
脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポ
リマーの混合物、メタクリル酸塩化共重合体とジイソシ
アネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオー
ルとポリイソシアネートとの混合物、尿素ホルムアルデ
ヒド樹脂、低分子量／高分子量ジオール／トリフェニル
メタントリイソシアネートの混合物、ポリアミン樹脂及
びこれらの混合物などがある。

さらに磁性液中には、カーボンブラック等の帯電防止
剤、分散剤、潤滑剤等が適宜添加されてもよい。

上記組成からなる磁性液は、例えばエアードクターコ
ート、ブレードコート、エアナイフコート、スクイズコ
ート、含浸コート、リバースロールコート、トランスフ
ァロールコート、グラビアコート、キスコート、キャス
トコート、スプレーコートなどの各種塗布方法により非
磁性支持体上に塗布することができる。

磁性層塗布部５において上記のように磁性層が形成さ
れた磁気記録媒体１は、乾燥部８に送られて乾燥処理が
施された後、研磨部11において磁性層表面の研磨が行な
われる。研磨部11には適当な表面粗さの回転する研磨ロ
ール９と、磁気記録媒体１をこの研磨ロール９に所定の
ラップ角で接触させる押し付けロール10が設けられてい
る。なお、本実施例において、磁気記録媒体１はその磁
性層表面のみを研磨ロールにより研磨されるようになっ
ているが、必要に応じて磁性層表面と反対側の表面にも
研磨ロールを接触させて、媒体の両面をそれぞれ研磨す
るようにしてもよい。上記研磨ロール９の回転方向は磁
気記録媒体の走行方向と同じ方向であっても逆の方向で
あってもよく、また好ましい回転速度は磁気記録媒体１
の走行速度に応じて変化する。研磨部11内を走行する磁
気記録媒体１は、回転する研磨ロール９によりその磁性
面を研磨され、表面の微小突起や付着物が除去される。
なお、研磨ロールの代りに同様の表面特性を有し、所定
の方向に走行する研磨テープを用いて研磨を行なっても
よい。

ところで、図示の装置の上述した乾燥部８と研磨部11
の間には、内部に冷却手段を有する一対の温度制御ロー
ル7A,7Bからなる温度制御部７が設けられており、磁気
記録媒体１は研磨処理が行なわれるのに先立って所定の
温度に冷却されるようになっている。すなわち、磁気記
録媒体の磁性層は、その結合剤や添加物の種類によって
異なる損失弾性率のピーク温度を有しており、上記温度
制御部７は、研磨時に磁気記録媒体の温度が上記ピーク
温度に近付かないように、ピーク温度から20℃以上低温
であり、かつ室温より低い温度に磁気記録媒体を冷却す
る。このように冷却手段を有する温度制御ロール7A,7B
により挾持搬送されて冷却された後で研磨部11に搬送さ
れた磁気記録媒体１は、その粘性が低くなっているの
で、磁性層表面の微小突起が良好にカットされ、またカ
ットされた研磨屑が磁性層表面に再付着するといった不
都合も生じない。なお、温度制御部７における磁気記録
媒体の冷却は、上記温度制御ロール以外の任意の手段に
より行なうことができ、例えば送風ファン等により冷却
を行なってもよい。

研磨の終了した磁気記録媒体１は、続いてクリーニン
グ部12に送られ、回転する巻取ロール13Aにより巻き取
られることにより供給ロール13Bから所定速度で送り出
される不織布等のクリーニング材13により、その両面を
クリーニングされ、媒体表面に付着していた塵埃が除去
が除去される。上記クリーニングが終了した後、磁気記
録媒体１はカレンダー部14に搬送される。このカレンダ
ー部14は、一例として３本の金属ロール15と２本の弾性
ロール16が縦方向に交互に配され、これらのロールの間
に磁気記録媒体１を通過させることにより、上記ロール
によって磁気記録媒体を加圧，加熱して媒体表面の平滑
化処理を行なうものである。なお磁気記録媒体は、磁性
層表面の平滑度を特に高める必要があるので、磁性層側
表面が金属ロール15と接するようになっている。カレン
ダー処理の終了した磁気記録媒体１は巻取ロール17によ
り順次巻き取られる。

また、上記のようにカレンダー処理の終了した磁気記
録媒体１は所定の幅にスリットされた後、スリット幅ご
とに巻取リールに巻き取られるが、上述した温度制御，
研磨，クリーニングの各処理は、上記スリット後の磁気
記録媒体に対して行なわれてもよい。すなわち、第２図
に示すように、長尺の磁気記録媒体の原反を所望の幅に
スリットして巻取る装置においては、供給ロール102か
ら引き出された原反の磁気記録媒体１は、複数のパスロ
ール103により搬送されつつ一対のスリット刃20A,20Bに
よりスリットされ、スリットされた各磁気記録テープ1
A,1B,1Cはそれぞれ巻取リール117A,117B,117Cにより巻
き取られる。上述した温度制御部７、研磨部11、および
クリーニング部12は、かかる装置においてスリット刃20
A,20Bと巻取リール117A,117B,117Cの間に図示のように
配されてもよい。なお、上記各部の構造は第１図に示し
たものと同様であるので、ここでは説明を省略する。

次に、磁気記録媒体の磁性層の具体的な組成を示し、
温度制御部における冷却温度と研磨部における研磨状態
の関係についてさらに説明する。

Co−Fe Ox（ｘ＝1.44,HC＝600 Oe,比表面積40m²/g）1
00重量部、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体（UC社製 VMC
H）８重量部、芳香環含有ポリエステルポリウレタン
（東洋紡製 UR8200）４重量部、ポリイソシアネート
（日本ポリウレタン製 コロネートＬ−75）４重量部、
ブトキシエチル−ステアレート（工業用）４重量部、オ
レイン酸（工業用）１重量部、α−アルミナ（粒子サイ
ズ0.3μｍ）２重量部、カーボン（粒子サイズ20mμｍ）
１重量部、シクロヘキサノン／メチルエチルケトン混合
溶剤1000重量部からなる磁性液Ａを非磁性支持体上に塗
布して磁気記録媒体Ａを作成した。磁性液Ａにより形成
された磁性層の損失弾性率（粘性）Ｅ″および貯蔵弾性
率（弾性）Ｅ′の温度との関係は第３図に実線で示すも
のであり、損失弾性率がピークとなる温度は55℃であ
る。なお、磁性液Ａの組成物のうち、塩化ビニル酢酸ビ
ニルマレイン酸共重合体、芳香環含有ポリエステルポリ
ウレタン、およびポリイソシアネートは結合剤である。

上記磁性液Ａから、上記３種類の結合剤のうちの１つ
である芳香環含有ポリエステルウレタンを除き、代って
ポリエステルポリウレタン（日本ポリウレタン Ｎ−23
04）８重量部を加えて磁性液Ｂを作成し、この磁性液Ｂ
を非磁性支持体上に塗布して磁気記録媒体Ｂを作成し
た。磁性液Ｂにより形成された磁性層の損失弾性率（粘
性）Ｅ″および貯蔵弾性率（弾性）Ｅ′の温度との関係
は第３図に破線で示すものであり、損失弾性率がピーク
となる温度は10℃である。

上記磁性液Ａから、３種類の結合剤のうちの２つであ
る塩ビ酢ビマレイン酸共重合体と、芳香環含有ポリエス
テルポリウレタンを除き、代ってアクリル酸−アクリル
酸エチルの共重合体８重量部と、ポリエステルポリウレ
タン（日本ポリウレタン Ｎ−2304）８重量部を加えて
磁性液Ｃを作成し、この磁性液Ｃを非磁性支持体上に塗
布して磁気記録媒体Ｃを作成した。磁性液Ｃにより形成
された磁性層の損失弾性率（粘性）Ｅ″および貯蔵弾性
率（弾性）Ｅ′の温度との関係は第３図に一点鎖線で示
すものであり、損失弾性率がピークとなる温度は−16℃
である。

上記磁気記録媒体A,B,Cを乾燥処理した後、媒体Ａを4
0℃,35℃,20℃,10℃、媒体Ｂを40℃,20℃,10℃，−10
℃、媒体Ｃを10℃，−15℃，−36℃，−56℃にそれぞれ
温度制御しつつ100m/min、張力2.5kg/幅で走行させ、金
属質粉末をダイヤモンド粒子で固めたメタル系ダイヤモ
ンド砥石からなり、Ra0.6μｍ カットオフ0.25mm、直
径50mmであり、媒体走行方向と逆方向に709rpmで回転す
る研磨ロールにラップ角５゜で接触させて研磨を行なっ
た。これらの磁気記録媒体を続いて不織布によりクリー
ニングし、さらにカレンダー処理を施した後、1/2イン
チ幅に裁断してそのドロップアウト数と表面粗さ（Ra）
を測定した。その結果を下記の表に示す。なお、ドロッ
プアウトの定義は、−20dB以上の出力ダウンで長さが15
μｓ以上のものとし、１分間における発生回数を測定し
た。また表面粗さ（Ra）はタリステップ（ランクテーラ
・ホブソン社）により測定した。

上記の結果から明らかなように、各磁気記録媒体とも
磁性層の損失弾性率のピーク温度から20゜以上低い温度
下で研磨が行なわれた場合には、ドロップアウト数が極
めて小さく、また表面の平滑度が高められるなど、研磨
が良好に行なわれたことが確かめられた。

なお、本方法により研磨処理が行なわれる磁気記録媒
体は、上述した磁気記録テープの他、円盤状の磁気ディ
スクシートであってもよい。その場合には研磨ロールを
磁気ディスクシートの半径方向に配置してシートに当接
させ、研磨ロールとシートを共に回転させればよい。ま
た、研磨処理は非磁性支持体面についても行なってもよ
いので、本方法を応用して非磁性支持体面の研磨を該支
持体面の損失弾性率のピーク温度以下で行なうようにし
てもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の磁気記録媒体の研
磨方法によれば、損失弾性率の低い状態の磁性層に対し
て研磨を行なうことができるので、突起の切削を良好に
行ない、かつ研磨屑の再付着を防いで精度の良い研磨を
効率的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の研磨方法を実施する装置
の例を示す概略図、 第３図および第４図は磁性層の粘弾性と温度の関係を示
すグラフである。 １……磁気記録媒体、１′……非磁性支持体 ４……磁性液、７……温度制御部 7A,7B……温度制御ロール ９……研磨ロール、11……研磨部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録媒体の表面に形成された磁性層に
   研磨手段を接触させて該磁性層の研磨を行なう磁気記録
   媒体の研磨方法において、研磨時に前記磁気記録媒体を
   前記磁性層の損失弾性率のピーク温度より20℃以上低く
   かつ室温以下に冷却することを特徴とする磁気記録媒体
   の研磨方法。