JPH09134524A

JPH09134524A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH09134524A
Application number: JP28993095A
Authority: JP
Inventors: Kazuharu Iwasaki; 和春岩崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱硬化によるロール形状不良を回避し、良
好な形状を有し記録再生特性に優れた磁気記録媒体を製
造する。【解決手段】非磁性支持体上に磁性塗料を塗布、乾燥
させた後、自然放置によって磁性塗膜を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗布型の磁気記録媒
体の製造方法に関し、特に、硬化条件の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオテープやビデオテープ、フロ
ッピーディスク等としては、非磁性支持体上に、磁性粉
末が結合剤中に分散されてなる磁性層が形成されて構成
される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が生産性、汎用
性に優れることから主流を占めているのが実情である。

【０００３】このような塗布型の磁気記録媒体は、通
常、以下のようにして製造される。

【０００４】まず、磁性粉末、結合剤及び各種添加剤を
有機溶剤とともに混練、分散させ、さらにイソシアネー
ト系化合物等を硬化剤として添加し、攪拌することで磁
性塗料を調製する。そして、この磁性塗料を、長尺広幅
の帯状非磁性支持体上に、塗布、乾燥させた後、加熱を
施すことによって結合剤と硬化剤の架橋反応（硬化）を
進行させる。このようにして磁性層を形成した後、必要
に応じて、非磁性支持体の磁性層を形成した側とは反対
側の面にバックコート層を設けたり、磁性層表面に潤滑
剤等よりなるトップコート層を形成することで、塗布型
の磁気記録媒体は製造されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、塗布型の磁
気記録媒体は、以上のような工程で製造されるが、この
うち、特に結合剤に架橋構造を形成するための硬化工程
は、磁性塗料が塗布されたテープ原反を、ロール状に巻
回した形で、６０〜７０℃の硬化炉中に２０〜２４時間
程度放置することで行われる。

【０００６】しかしながら、このようにして熱を積極的
に加えながら硬化を行った場合、熱によってロールにし
わが生じたり、非磁性支持体の長手方向及び幅方向に生
じた凸部や突起形状が磁性層に強く転写され、磁性層の
表面性を劣化させる。これらのロール形状不良は、製造
された磁気記録媒体において、ドロップアウト等の原因
になり、記録再生特性を低下させる結果となる。

【０００７】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、加熱硬化によって生じる
ロール形状不良を回避し、良好な形状を有し、記録再生
特性に優れた磁気記録媒体が得られる磁気記録媒体の製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、磁性粉末、結合剤、イソシアネート
系硬化剤及び有機溶剤を混合して調製した磁性塗料を、
非磁性支持体上に塗布することで磁性塗膜を形成した
後、自然放置することで磁性塗膜を硬化させることを特
徴とするものである。

【０００９】このように磁性塗膜の硬化を加熱によって
ではなく自然放置によって行うようにすると、加熱硬化
によって発生するロール形状不良が回避される。したが
って、良好な形状を有し、記録再生特性に優れた磁気記
録媒体が製造されることになる。

【００１０】なお、この場合、硬化剤の磁性塗料への添
加量は、結合剤１００重量部に対して２５〜３５重量部
とするのが適当である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態につ
いて説明する。

【００１２】塗布型の磁気記録媒体を製造するには、磁
性粉末、結合剤及び各種添加剤を有機溶剤とともに混
練、分散させ、さらにイソシアネート系化合物を硬化剤
として添加し、攪拌することで磁性塗料を調製する。そ
して、この磁性塗料を、長尺広幅の帯状非磁性支持体上
に、塗布、乾燥させた後、硬化させることで磁性層を形
成する。

【００１３】本発明では、このようにして磁気記録媒体
を製造するに際し、磁性塗膜の硬化を、加熱処理によっ
てではなく、自然放置することによって行うこととす
る。

【００１４】このように磁性塗膜の硬化を加熱によって
ではなく自然放置によって行うようにすると、加熱硬化
によって発生するロール形状不良が回避される。したが
って、良好な形状を有し、記録再生特性に優れた磁気記
録媒体が製造されることになる。

【００１５】また、この自然放置によって磁性塗膜の硬
化を行うと、媒体の保存と硬化が同時に行われることに
なるので、実質上、製造工程から硬化工程が省かれるこ
とになおる。したがって、硬化炉で硬化を行う時間や、
硬化炉の予熱及びテープ原反の硬化炉への搬送等の操作
がない分、製造工程が簡略化するとともに製造時間が短
縮され、生産効率が向上することになる。

【００１６】なお、この場合、硬化剤の磁性塗料への添
加量は、結合剤１００重量部に対して２５〜３５重量部
と、加熱硬化を行う場合よりも多少多めとするのが適当
である。これにより、自然放置による磁性塗膜の硬化の
程度が、加熱硬化による磁性塗膜と同じ程度となる。

【００１７】ここで、この磁性塗膜の硬化の程度は、具
体的には温度６０℃２４時間の硬化条件、すなわち標準
的な条件で硬化された磁性塗膜を基準とし、これと同程
度のヤング率、仕事量及び表面硬度が得られる程度とす
るのが望ましい。

【００１８】すなわち、ここで基準とする磁性塗膜（基
準磁性塗膜）は、磁性粉末、結合剤、イソシアネート系
硬化剤及び有機溶剤を、結合剤とイソシアネート系硬化
剤の比率が１００重量部：２０重量部となるように混合
して調製した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布、乾燥
させた後、温度６０℃下、２４時間放置することで硬化
させたものである。

【００１９】自然放置によって硬化させる場合の磁性塗
膜の硬化の程度は、自然放置後の磁性塗膜のヤング率を
εｃ、仕事量をＥｃ、表面硬度をＳｃとし、上記基準磁
性塗膜のヤング率をεｃ_S、仕事量をＥｃ_S、表面硬度を
Ｓｃ_Sとしたときに、εｃ／εｃ_Sが０．９０〜１．１５
であり、Ｅｃ／Ｅｃ_Sが０．６５〜１．３５であり、ま
たＳｃ／Ｓｃ_Sが０．８５〜１．１５であることが望ま
しい。εｃ／εｃ_S、Ｅｃ／Ｅｃ_SあるいはＳｃ／Ｓｃ_S
がこの範囲よりも小さい場合には、媒体の磁性層として
耐久性が不足し、粉落ち等が発生する。また、これら比
率が上記範囲よりも大きい場合には、磁性層の硬度が高
過ぎ、ヘッド摩耗量が大きくなる。

【００２０】なお、塗膜のヤング率及び仕事量は、非磁
性支持体上に磁性塗膜が形成された磁気テープと非磁性
支持体のストレス−ストレインカーブによって求めるこ
とができる。

【００２１】すなわち、上記ストレス−ストレインカー
ブは、磁気テープあるいは非磁性支持体に対して、それ
ぞれ引っ張り力を加え、伸び率（ストレイン）と応力
（ストレス）を測定することで求められる。得られる磁
気テープと非磁性支持体の一般的なストレス−ストレイ
ンカーブを図１に示す。

【００２２】ストレス−ストレインカーブでは、このよ
うに伸び率が小さい範囲において伸び率と応力の間で直
線関係が成り立ち、この領域でヤング率が求められる。
なお、ここでは、伸び率が０〜０．３％までの範囲を用
い、この範囲で求められる値を磁気テープのヤング率ε
ｔ、非磁性支持体のヤング率εｂとする。磁性塗膜のヤ
ング率εｃは、このεｔ、εｂから下記の式によって求
めることができる。

【００２３】 εｔ＝εｂ・δｂ／δｔ＋εｃ・δｃ／δｔ εｔ：磁気テープのヤング率 εｂ：非磁性支持体のヤング率 εｃ：磁性塗膜のヤング率 δｔ：磁気テープの全厚 δｂ：非磁性支持体の厚さ δｃ：磁性塗膜の厚さ次に、仕事量は、ストレス−ストレインカーブを積分す
ることで求められる。ここでは、磁気テープのストレス
−ストレインカーブの伸び率１０％までの積分値を磁気
テープの仕事量Ｅｔとし、非磁性支持体のストレス−ス
トレインカーブの伸び率１０％までの積分値を非磁性支
持体の仕事量Ｅｂとする。磁性塗膜の仕事量Ｅｃは、下
記の式によって求められる値であり、図中、斜線を施し
た領域の面積に相当する。

【００２４】Ｅｃ＝Ｅｔ−ＥｂＥｔ：磁気テープの仕事量Ｅｃ：磁性塗膜の仕事量Ｅｂ：非磁性支持体の仕事量一方、磁性塗膜の表面硬度は、直径５μｍのダイアモン
ド圧子を使用し、このダイアモンド圧子を磁性塗膜上か
ら０．３ｇの荷重で押し込んだ時の押し込み深さを測定
することで求められる値である。

【００２５】本発明では、以上のようにして磁性塗膜の
硬化条件を規制するが、製造に関するこの他の条件は、
塗布型の磁気記録媒体で通常採用されているのに準じて
良い。例えば、磁性塗料の材料としては以下のものが用
いられる。

【００２６】まず、磁性粉末としては、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、
Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ変性酸化鉄、鉄を主成分とする合成微粉
末の他、変性バリウムフェライト、変性ストロンチウム
フェライト等が使用される。

【００２７】また、結合剤としては、変性または非変性
の塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂あるいはポリエ
ステル樹脂を単独あるいは混合して使用することができ
る。さらに繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂あるいは特定
の使用方法を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応
型樹脂、電子照射硬化型樹脂を併用しても良い。樹脂の
変性のために導入される基としては、磁性粉末の分散性
向上を目的として−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−ＣＯＯ
Ｍ、−ＰＯ（ＯＭ´）₂（但し、ＭはＮａ等のアルカリ
金属原子を示し、Ｍ´はＮａ等のアルカリ金属原子また
はアルキル基を示す）等が好ましい。

【００２８】イソシアネート系硬化剤としては、トルエ
ンジイソシアネートならびにこれらの付加体、アルキレ
ンジイソシアネートならびにこれらの付加体等が使用で
きる。

【００２９】塗料化のための溶剤としては、エーテル
類、エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素、脂肪族炭
化水素、塩素化炭化水素等から選ばれる有機溶剤であっ
て良い。

【００３０】なお、磁性塗料には、さらに必要に応じて
レシチン等の分散剤、ステアリン酸等の潤滑剤、カーボ
ンブラック等の帯電防止剤、酸化クロム等の研磨剤、防
錆剤が加えられても良い。これらの分散剤、潤滑剤、帯
電防止剤、及び防錆剤としては、例示したもの以外に従
来公知の材料がいずれも使用可能である。

【００３１】これら材料を混練、分散させるための混練
装置、分散装置としては、連続式ニーダー、サンドミル
等、通常、磁性塗料の調製に用いられているものがいず
れも使用可能である。

【００３２】また、非磁性支持体としては、ポリエチレ
ンテレ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、セルロースジアセテート、セルロースアセ
テートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等
のプラスティックが挙げられる。

【００３３】調製された磁性塗料を上記非磁性支持体上
に塗布する塗布方式としては、グラビアロール塗布方
式、リバースロール塗布方式のようなロールを用いた塗
布方式であっても良く、ダイヘッドを用いるエクストル
ージョン塗布方式であっても良い。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果に基づいて説明する。

【００３５】実験例１下記の組成に基づいて磁性塗料を調製した。

【００３６】まず、磁性塗料組成物を計り取って連続式
ニーダーで混練し、さらにサンドミルを用いて分散させ
た。そして、３．５μｍの平均口径を有するフィルター
でろ過することで磁性塗料を調製した。

【００３７】磁性塗料の組成磁性粉末：Ｃｏ被着型Ｆｅ₃Ｏ₄粒子１００重量部（比表面積ＢＥＴ値３２．２ｍ²／ｇ）バインダー：ポリウレタン樹脂８重量部（日本ポリウレタン社製商品名Ｎ−２３０４）塩化ビニル酢酸ビニル共重合体６重量部（ユニオンカーバイト社製商品名ＶＡＧＨ）ニトロセルロース６重量部（旭化成社製商品名ＮＣ−１／２Ｈ）添加剤： α−Ａｌ₂Ｏ₃ ８重量部（住友化学社製商品名ＡＫＰ−３０）カーボン０．５重量部（コロンビアカーボン社製商品名サーマックスＭＴ）カーボン６重量部（キャボット社製商品名ブラックパールズ−Ｌ）ミリスチン酸１．９重量部溶剤：メチルエチルケトン１０７重量部トルエン６４重量部メチルイソブチルケトン４３重量部このようにして調製された磁性塗料に、硬化剤（コロネ
ートＬ）を結合剤１００重量部に対して２０重量部添加
した。そして、この磁性塗料を、６ｋＯｅの磁場配向処
理を施しながら厚さ１４．２μｍのポリエチレンテレフ
タレートフィルム上に２．７μｍの塗布厚で塗布した。
そして、このようにして形成された磁性塗膜にカレンダ
ー処理を行い、１／２インチ幅に裁断することで磁気テ
ープを作製し、自然放置した。

【００３８】実験例２〜実験例５磁性塗料に添加する硬化剤の量を表に示すように変えた
こと以外は実験例１と同様にして磁気テープを作製し、
自然放置した。

【００３９】基準磁性塗膜実施例１と同様にして磁性塗料を調製し、ポリエチレン
テレフタレートフィルム上に塗布した後、カレンダー処
理を行った。そして、温度６０℃２４時間加熱硬化を行
い、１／２インチ幅に裁断することで磁気テープを作製
した。

【００４０】以上のようにして実験例１〜実験例５で作
製された各磁気テープについて、７日、１４日、３０
日、６０日のそれぞれ時点で磁性塗膜のヤング率εｃ、
仕事量Ｅｃ及び表面硬度Ｓｃを測定し、基準磁性塗膜の
ヤング率εｃ_S、仕事量Ｅｃ_S及び表面硬度Ｓｃ_Sに対す
る比εｃ／εｃ_S、Ｅｃ／Ｅｃ_S、Ｓｃ／Ｓｃ_Sを求め
た。εｃ／εｃ_S、Ｅｃ／Ｅｃ_S、Ｓｃ／Ｓｃ_Sの値を、
表１、表２、表３にそれぞれ示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】また、各実験例で作製された磁気テープを
１４日放置した後、その１２０分長を、Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライトヘッドが搭載されたビデオテープレコーダー（Ｖ
ＨＳ用ＶＣＲ）上で５０パスだけシャトル走行させ、ヘ
ッド研磨量を測定した。なお、測定環境は、温度２０
℃、相対湿度６０％である。ヘッド研磨量を表４に示
す。

【００４５】

【表４】

【００４６】まず、表１〜表３からわかるように、硬化
剤の量が結合剤１００重量部に対して２５重量部に満た
ない実験例１の磁気テープでは、εｃ／εｃ_S、Ｅｃ／
Ｅｃ_S、Ｓｃ／Ｓｃ_Sがいずれも所定範囲（εｃ／ε
ｃ_S：０．９０〜１．１５、Ｅｃ／Ｅｃ_S：０．６５〜
１．３５、Ｓｃ／Ｓｃ_S：０．８５〜１．１５）よりも
小さい値になっている。つまり、磁性塗膜の耐久性が不
足しており、このためＶＣＲ上を走行させたときに塗膜
からの粉落ちが多く見受けられた。一方、硬化剤を結合
剤１００重量部に対して３５重量部を越えて添加した実
験例５の磁気テープでは、εｃ／εｃ_S、Ｅｃ／Ｅｃ_S、
Ｓｃ／Ｓｃ_Sがいずれも所定範囲よりも大きな値になっ
ている。この場合、硬化の程度が高過ぎ、表４を見てわ
かるように、ヘッド研磨が著しい。

【００４７】このことから、自然放置によって硬化を行
う場合の硬化剤の添加量は結合剤１００重量部に対して
２５〜３５重量部とするにが適当であることがわかっ
た。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の製造方法では、非磁性支持体上に磁性塗料を塗布、
乾燥させた後、自然放置によって磁性塗膜を硬化させる
ので、加熱硬化によるロール形状不良が回避でき、記録
再生特性に優れた磁気記録媒体を得ることができる。ま
た、硬化工程が実質上不要になるので、硬化時間や硬化
に付随する操作が省かれ、製造工程が簡略化するととも
に製造時間が短縮し、媒体の生産効率が向上することに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気テープと非磁性支持体のストレス−ストレ
インカーブを併せて示す特性図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粉末、結合剤、イソシアネート系硬
化剤及び有機溶剤を混合して調製した磁性塗料を、非磁
性支持体上に塗布することで磁性塗膜を形成した後、自
然放置することで磁性塗膜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。
【請求項２】磁性粉末、結合剤、イソシアネート系硬
化剤及び有機溶剤を、結合剤とイソシアネート系硬化剤
の比率が１００重量部：２０重量部となるように混合し
て調製した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布した後、
温度６０℃下、２４時間放置することで硬化させた磁性
塗膜を基準磁性塗膜としたときに、自然放置後の磁性塗膜のヤング率εｃと上記基準磁性塗
膜のヤング率εｃ_Sの比εｃ／εｃ_Sが、０．９０〜１．
１５であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項３】磁性粉末、結合剤、イソシアネート系硬
化剤及び有機溶剤を、結合剤とイソシアネート系硬化剤
の比率が１００重量部：２０重量部となるように混合し
て調製した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布した後、
温度６０℃下、２４時間放置することで硬化させた磁性
塗膜を基準磁性塗膜としたときに、自然放置後の磁性塗膜の仕事量Ｅｃと上記基準磁性塗膜
の仕事量Ｅｃ_Sの比Ｅｃ／Ｅｃ_Sが、０．６５〜１．３５
であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の
製造方法。
【請求項４】磁性粉末、結合剤、イソシアネート系硬
化剤及び有機溶剤を、結合剤とイソシアネート系硬化剤
の比率が１００重量部：２０重量部となるように混合し
て調製した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布した後、
温度６０℃下、２４時間放置することで硬化させた磁性
塗膜を基準磁性塗膜としたときに、自然放置後の磁性塗膜の表面硬度Ｓｃと上記基準磁性塗
膜の表面硬度Ｓｃ_Sの比Ｓｃ／Ｓｃ_Sが、０．８５〜１．
１５であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項５】磁性塗料に添加する硬化剤の量が、結合
剤１００重量部に対して２５〜３５重量部であることを
特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。