JPS59171032A - コ−テイングによる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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体、特にディジタル記録、アナログ
記録、ＰＣＭ等高密度磁気記録の可能な記録・再生能力
を有するコーティングによる垂直磁気記録媒体の製造法
に関する。

〔背景技術〕

従来の磁気記録における性能の目安は、単位面積当りの
記録情報量、すなわち記録密度である。

この記録密度を増すためには、今まで実験、理論の両面
から、高い抗磁力Ｈｃと薄い膜厚の媒体が必要であると
されてきた。これは、磁気記録の現象を、媒体の長手成
分磁化、すなわち面内磁化モードをより有効に取り入れ
るに限って用いるという考え方が根底になっている。

そこで、従来のコーティング磁気記録媒体はアナログ記
録に適したもの、例えば特公昭４０−５３５１に示され
る二重塗布テープ（基板の上に磁性粉を面内配列した一
層の上に、さらに垂直配列したもの）やディジタル記録
に適したもの例えば磁性粉をランダムに配列したものや
面内に配列したもので、高密度記録に用いる際は残留磁
化が互いに向き合う形になる。これは磁極間に強い反発
力が働く状態にあり、媒体磁性層内の減磁界は転移の中
心付近で最大値を示すようになる。その結果、磁化分布
は緩やかな傾斜をもつ磁化分布に修正され、したがって
、この転移領域がわずかにずれて重畳する高密度記録で
は、記録密度を増すほど振巾（磁化の強さ）が減少して
しまう。このようなことから、高密度記録を実現するた
めに、媒体の高抗磁力化あるいは膜厚を薄くするなどに
よって減磁作用を減らす方法が行なわれている。しかし
薄膜化は生産性、機械的強度、出力低下等の問題がある
。すなわち、膜厚を薄く（特に、コーティングの場合に
は０．８μｍ以下）すると機械的強度の低下をきたす。

また高抗磁力化、および薄膜化とも媒体と磁気ヘッドと
の起磁力（書き込み、読み出し）の関係、再生信号のＳ
Ｎ比、ＡＣ、ＤＣノイズ、磁気媒体の表面アラサの点で
いずれも問題がある。

また、磁気塗料は一般に塗膜を形成した後、乾燥または
硬化させると塗膜表面が荒れてしまう、これは、塗膜に
ふくまれている溶剤が渦を伴なって蒸発する過程で、そ
の際に磁性体をかきみだすためと思われる。しかし、現
行法ではその後さらに困難な研摩法や、カレンダロール
等によってその表面アラサを改良している。

いずれも、従来法による根本的な問題は熱媒体（熱の乱
流による）乾燥または硬化方法によるものであった。

〔発明の目的〕 上記の欠点を除去するために一層でかつ、アナログ記録
、ディジタル記録に適するようにし、さらに高密度記録
を可能とするコーティングによる垂直磁気記録媒体の製
造法を提供することが本発明の目的である。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明は原理的には垂直な磁場（媒体面に対
して垂直方向の磁束を印加）を有する磁場中で、かつ、
面状発熱体（例えばネサガラス等）を介して硬化または
乾燥させることを特徴とする。

以下、図面及び具体例を基にして本発明の構成及び効果
をさらに詳しく説明する。

第１図、第２図、第３図は本発明に用いたコーティング
による垂直磁気記録媒体（磁気ディスク）の製造法の構
成及び概略断面図を示したものである。

第１図において１は設置台１０５に取り付られたディス
ク基板、２、２′は回転塗布法によって得られた磁性塗
膜で、非金属容器３を介して両側にネサガラス（ネサ面
５、５′がディスク面方向に）４、４′が通電可能な金
属性支持台６に取り付けられ、その支持台６が通電可能
な金属性固定台７に設置されている。さらに、この両ネ
サガラスをして、両側の磁極８、８′から垂直磁界を電
磁石９、９′によって発生せしめる。この磁性塗膜の硬
化は上部のネサ電極１０、１０′をリード線１１とアー
ス側のリード線１２とに接続し電源１３によって通電（
ＡＣ１００Ｖ、電流約１．６Ａ；ネザ膜の抵抗値１００
Ωの場合）せしめ、その磁性塗膜が２２０℃になるよう
に調整される。

第２図は本発明法を硬化炉で適用した場合の製造法であ
る。１００は硬化炉で２２０℃になるようにヒーター１
０１が設置され、その硬化炉の内部には支持台１０２が
非磁性容器１０３を介して両側に永久磁石１０４、１０
４′が支持されている。その容器内に片面または両面の
磁性塗膜（のぞましくは未乾燥の塗膜の方が良い）を有
するディスク１が設置台１０５におさめられている。硬
化は炉の温度調整による。

第３図は本発明法に電磁石９、９′と硬化炉１００とを
併用したものである。すなわち、電磁石９、９′の両磁
極８、８′をなるべくディスク基板１に塗布した磁性膜
２、２′に接近させるため両磁極が長くのびている。そ
の基板１が設置台１０５に置かれ、さらに両磁極間に挿
入されている。硬化はヒーター１０１の温度調整によっ
て行なわれる。

第４図は本発明法を特に磁気テープ製造法に適するよう
にしたものである。すなわち、図の２００はテープ供給
側２０１から回転送りローラー２０３、２０４によつて
送られてくるテープ（ポリエステル等）である。そのテ
ープは一定速度で送られる。

磁気塗料２０５は塗布膜厚調整ローラー２０６によって
そのテープ上に磁性膜として形成される。

そこで、塗布された未乾燥の磁性塗膜２を対の垂直磁場
発生器２０７、２０７′（電磁石または永久磁石）の間
隙に通過させる。その際、垂直磁場発生器面に取り付け
られたネサガラス４、４′に設けられた両ネサ電極のリ
ード線１１、１２を介して電源１３から電流が併給され
る。その時の乾燥条件（気流を流す管２０８からのぞま
しくは常に一定流量の気流Ｎ２または空気等が放出され
る状態とネサガラスからの放熱との重畳で）、６０℃に
なるように調整される。その乾燥された磁性膜の突起物
を除くために、さらに、０．１〜１０ｇ／ｍｍ２の圧力
がかけられるように進行方向に対して逆に回転するロー
ラー２０９が摩擦を共なって回転している。そこで取り
のぞかれた微粉体の異物は吸取器２１０によって外部へ
放出される。そのようにして得られた磁気テープは巻取
側２０２によって納められる。

〔発明の実施例〕

以下実施例に基づき本発明の効果な説明する。

実施例１ ＰＶＢ（ポリビニールブチラール）の粉末７０ｇと針状
γ−Ｆｅ２Ｏ３磁性粉（平均粒径０．３６×０．０４５
μｍ、抗磁力３８２Ｏｅ）７００ｇをニーダ−混線機に
投入し、約１５分間、混合を行なう。

次に酢酸セロソルブ２５０ｇを徐々に添加し、ニーダー
混練を約４時間行なう。この混線物４８０ｇをとり３ｌ
のボールミルポットに入れ、さらに酢酸セロソルブを７
００ｇ添加し７日間ボールミル混練を行ない磁性粉を分
散させる。つぎにフェノール樹脂１２０ｇ、４０％のエ
ポキシ樹脂のブチルセロソルブ溶液を３００ｇ、ブチル
セロソルブ５００ｇを添加混合（希釈）し、磁気ディス
ク用塗料を調合する。次にこの塗料（粘度は室温で１９
５ｃｐ）をあらかじめ、表面を清浄にしたアルミニウム
円板とガラス円板とに、膜厚０．７μｍに塗布し、上記
に示した第１図の本発明装置、すなわち垂直磁場中（２
００〜６００Ｏｅ）、ネサガラス法によって硬化（塗膜
の温度２２０℃、２時間）した。硬化直後の垂直配向デ
ィスクの塗膜面粗さはＲａ＝０．０１８μｍ（６００Ｏ
ｅ、ガラス面）、Ｒａ＝０．０３０μｍ（６００Ｏｅ、
アルミニウム面）であり、従来の未配向ディスク（ガラ
ス基板でのＲａ＝０．０７２μｍ、アルミニウム基板で
のＲａ＝０．０８８μｍ）あるいは面内配向ディスク（
Ｒａ＝０．０４〜０．０６μｍ）に比較し良好であった
。なお、塗膜厚はいずれも０．７５μｍである。また、
垂直磁場の印加磁界（２００〜６００Ｏｅ）を変化せし
めた時のＲａは表１に示した。なお、この本発明法によ
って得られたメリットに関して考察した結果を第５図（
Ｂ−Ｈ曲線）に示す。ここで、第５図（Ａ）は面内方向
に磁界５０００Ｏｅ印加した時の未配向（ａ）と本発明
の垂直配向（ｂ）、同様に第５図（Ｂ）は垂直方向に磁
界５０００Ｏｅ印加した時の未配向（ａ）と本発明の垂
直配向（ｂ）とを比較したものである。

すなわち、面内方向でのＢ−Ｈ曲線はａ、ｂともほぼ同
じ結果であったが、垂直方向でのＢ−Ｈ曲線については
、抗磁力Ｈｃがａよりもｂの方が大きくなった。この様
子を表２に具体的な値として示した。

表１ 表２ ／：面内（水平）成分 ⊥：垂直成分 また、さらに従来法の未配向、面内配向と本発明法によ
る垂直配向との相異を磁気ディスク塗膜内部の透過電子
顕微鏡写真（第６図）とプラズマ処理後（表面のバイン
ダーをプラズマによって飛ばし、磁性体のみを露出させ
る）の磁気ディスク塗膜表面の走査電子顕微鏡写真（第
７図）により示した。なお、倍率は共に１０，０００倍
である。

この電顕写真を良く観察すると磁性粉の１個の大きさ（
長さ）が異なって見える。すなわち、未配向（ａ）のも
のはばらばらで長く（無方向性）、面内配向（ｂ）のも
のは水平方向に長く（一方向性）、本発明法の垂直配向
（ｃ）のものは内部よりも表面の方がより垂直に立って
いることがわかる。これは垂直な磁場中で硬化させるた
め内部では針状性の磁性粉が基板や磁性粉どうしのまわ
りの影響、磁性塗膜の硬化に伴なう粘性の変化、さらに
は塗膜中にふくまれる溶剤の蒸発の仕方、反磁界等等に
よって起されたものと思われる。いずれも良い結果にな
った。また、この本発明の垂直配向（膜面に対して垂直
に配列）では表面アラサも良好であった。これは磁性粉
が均一で、しかも表面では緻密に立っており、また、内
部では磁気的に閉じた回路になっているためと思われる
。すなわち、特公昭４０−５３５１のような二層膜を作
ることもなく、本発明法では簡単容易に製造できる。ま
た、垂直にきれいに配列されていることによりさらに電
磁気特性やＳＮ比が良好になり、かつ、ノイズの低減化
が可能となった。

そこで、本発明による特性の要因の一つである磁気特性
から見た場合の効果について述べる。表３は表２をもと
にして作成したもので、従来の水平（面内）成分磁気特
性に対する比較を示したものである。表４は従来の垂直
成分磁気特性に対する比較である。いずれも（Ａ）は未
配向に対する面内配向、（Ｂ）は未配向に対する垂直配
向、（Ｃ）は面内配向に対する垂直配向を示す。それら
を比較すると垂直配向の効果がわかる。すなわち、表３
（Ａ）未配向に対する面内配向の残留磁束密度Ｂ、比の
増・減率ＨＢｒ／ＮＢｒ＝９９％と大きい。この場合に
は一般に再生出力を大きく取り出すことが可能とされて
いるが、高密度記録・再生には問題がある。

すなわち、表４（Ｂ）は垂直成分の未配向に対する垂直
配向Ｈｃ比（本発明の）の増・減率ＶＨｃ／ＮＨｃ＝６
８％、また、（Ｃ）は垂直成分の面内配向に対する垂直
配向Ｈｃ比の増・減率ＶＨｃ／ＨＨｃ＝７７％といずれ
も垂直成分の抗磁力Ｈｃが大きい。この場合は一般に高
密度記録・再生が可能であるといわれている。

なお、第２図、第３図に示した本発明装置でも同様な効
果が得られた。

実施例２ 磁気テープ用磁性塗料としてＰＶＢ（ポリビニールブチ
ラール）の粉末１．９７Ｋｇと前記と同様な磁性粉２０
Ｋｇ、をニーダー混練機に投入し、約１５分間、混合を
行なう。次に酢酸セロソルブ２２．４Ｋｇを徐々に添加
し、ニーダー混練を約４時間行なう。この混練物７４０
ｇをとり３ｌのボールミルポット（８φのボール３Ｋｇ
入り）に入れ、さらに酢酸セロソルブを４０５ｇ添加し
７日間ボールミル混練を行ない磁性粉を分散させる。つ
ぎに２０％のＰＶＢのブチルセロソルブ溶夜を５４５ｇ
添加混合し（希釈）し、磁気テープ用塗料を調合する。

次にこの塗料（粘度１５４０センチポアズ）をあらかじ
め、表面を清浄にして保管されているポリエステルフィ
ルム（マイラー）に、第４図に示す本発明装置で、１．
０ｃｍ／ｓｅｃの速度、膜厚５μになるようにロール２
０６のギャップを調整して塗布した。この塗膜を未乾燥
の状態で垂直磁場中を通過させ、その間に気流とネサ膜
に印加した電流による熱気流（６０℃）ですばやく乾燥
させた。

その後さらに突起除去用逆回転ローラ２０９を通過させ
た。得られたその磁気テープ用磁性塗膜（塗膜厚５．０
μｍ）の特性（表面アラサ）を表５に示した。この表か
ら明らかに従来の未配向の表面アラサ（Ｒａ＝０．１４
５μｍ）に比べ本発明による垂直配向の表面アラサはＲ
ａ＝０．０７３μｍという良好な結果を得た。なお、こ
の磁気塗料はフィルターを通すことなく原液を使用した
。また、表５に示す突起の高さＲｐ（Ｐｅｒｔｈｏｍｅ
ｔｅｒ　Ｓ５１０による表面アラサの最大、最小値）が
ローラ（磁性塗膜に加えられる圧力０．１〜１０ｇ／ｍ
ｍ２）を通す回数（第４図では１個であるが数個取り付
け可能）とともに小さくなって行くのがわかる。より表
面がなめらかになることから電磁気特性のＳＮ比が改善
される。よって本発明法による効果は磁気ディスク、磁
気テープともいずれも大きい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明方法により優れた磁気記録媒体が得
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は磁気ディスク用の本発明垂直
配向を行なう装置の概略断面図、第４図は磁気テープ用
の本発明垂直配向を行なう装置の概略断面図、第５図、
第６図、第７図は本発明によって得られた結果を示した
図である。 １・・・ディスク、２、２′・・・磁性塗膜、３・・・
容器、４、４′ネサガラス、５、５′ネサ膜、６・・・
支持台、７・・・固定台、８、８′・・・磁極、９、９
′・・・電磁石、１０、１０′・・・ネサ電極、１１・
・・リード線、１２・・・リード線、１３・・・電源、
１００・・・硬化炉、１０１・・・ヒーター、１０２・
・・支持台、１０３・・・容器、１０４、１０４′・・
・永久磁石、１０５・・・設置台、２００・・・テープ
、２０１・・・供給側、２０２・・・巻取側、２０３・
・・回転送りローラー、２０４・・・回転速りローラー
、２０５・・・磁気塗料、２０６・・・ローラー、２０
７、２０７′・・・磁石、２０８・・・管、２０９・・
・ローラー、２１０・・・吸取器。 代理人　弁理士　高橋明夫 第　　５　　図 （Ａ） 跳４Ｉ４θ０ （Ｂ） ｊ−ｚｒθρ 溶６メ１　　　第７図 ＜ｂ＞　　　　　　　　　　　　　ゆ）（Ｌ−）　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（（１）
第１頁の続き ■発　明　者　長城和− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ＠発　明　者　奥脇東洋治 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 （７■発　明　者　小束、真 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 （７■発　明　者　加藤義喜 小田原市国府津２８８０番地株式会 社田立製作所小田原工場内 手続補正書（方式） ％式％ 昭和５８　年特許願第４４２３９　　　シじ一発明の名
称 コーティングによる乗置磁気記録媒体の製造法補市をす
る昔 １ｉ１’Ｌ、”〔ハ関ＩＸ　　　１寺　、：′１　出　
願　人′・　　　ｌ□１・　　　　□゛し□ｌＩ　　・
□（、ドｔ：　　　ＩＩ−ｊ’７　　　ヤ！　　　ｒ′
ｌ　　　ｉ・１１代　　　理　　　人 袖＋ｌＥのχ、１象 明細岩゛の１−図面の簡卯ブ、ｃ説明」の欄袖−ｉＪ分
−の−・・内＝罹 補止の内容 １、本願明細■第２０頁８行目のり第６図第７図Ｊを削
除する。 ２、同第２０頁９行目の「示した図」のあとに「、第６
図、第７図は本発明によって得られたディスクの粒子構
造の顕微鏡写真」、を加入する。 １６２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 針状磁性粉を分散させた膜面を磁界中で乾燥又は硬化さ
   せる磁気記録媒体の製造方法において、上記膜面に垂直
   な磁界中で乾燥又は硬化を面状発熱体によって行なうこ
   とを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。