JPS61250833A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は磁気記録媒体の製造方法に関し、特に配向度が
改良された磁気記録媒体の製造方法に関する。

先行技術とその問題点 近年、磁気記録媒体において記録の高密度化が要求され
てきている。　しかし、従来広く使用されてきた磁化の
方向が記録媒体の面内にある面内磁気記録方式では相互
に磁化が反発し合い、一定以上の高密度化は不可能とな
る。

そこで、磁化の方向が記録媒体の面に垂直であるため磁
化の反発がない垂直磁気記録方式が注目されてきている
。

このなかで、塗布型の記録層を用いる磁気記録媒体では
、一般に磁性塗料をベースフィルム上に塗布し、これを
未乾燥状態のままで磁場中を通過させ、磁性粒子の磁化
容易軸を垂直方向に配向させた後乾燥させる製造方法が
用いられている。

この場合、配向磁場としては、Ｎ−３対向磁石を使用す
る方式が挙げられるが、この方式では塗膜が配向磁場に
さらされる時間が短いこと、反磁界の影響により配向が
乱れること、乾燥までに時間を要するためその間に一度
配向した磁性粒子の配向が再び乱れることなどの欠点が
ある。

これらの欠点を解決するため、磁性粒子に平板状強磁性
粒子を用い、第３図に示すような複数のＮ−Ｓ対向磁石
２１．２２を間隔を設けて　　　　゛並べたものを使っ
て配向磁場とし、このような磁場中を通過させて配向さ
せながら乾燥させる方式（特開昭５８−２０３６３１号
、同５８−２０３６３２号および同５８−２０３６３３
号）、 第４図に示すような出口側にＮ−３対向補助磁石３３．
３４を間隔なしで配置したものを取りつけたＮ−３対向
主砲石３１．３２を使って配向磁場とし、磁性粒子を配
向させた後乾燥させる方式（特開昭５９−１３９１４２
号）などが提案されている。

しかし、これらの方式でも垂直配向度、表面粗度等の点
でまだ不十分であり、さらに改善が必要である。

ＴＩ　　発明の目的 本発明の目的は、垂直配向度が改良され、また表面粗度
が良好な磁気記録媒体の製造方法を提供することにある
。

■　発明の開示 このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、支持体上に磁性塗料を塗布し、こ
れを、Ｎ−３対向主砲石であって、両主磁石の出口側お
よび／または入口側に同極の複数の磁極を間隙をもって
配列した補助磁石列を互いに対向して配置したものの間
を通過させ、塗膜中の磁性粒子の磁化容易軸を膜面とほ
ぼ垂直に配向させ、乾燥することを特徴とする磁気記録
媒体の製造方法である。

■　発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体の製造方法は支持体上　　　□に
磁性塗料を塗布し、これを以下に示すような磁場中を通
過させ、塗膜中の磁性粒子の磁化容　　　□易軸を膜面
とほぼ垂直に配向させ乾燥するものである。　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　：磁場としては、
Ｎ−３対向主砲石の両主磁石の出口側および／または入
口側に、同極の複数　　″の磁極を間隙をもって配列し
た補助磁石列を有するＮ−３対向主砲石を用いる。

この場合、配向度および面粗れの改良の点で、補助磁石
列は主磁石の入口側に設けられることがより好ましい。

　そして、このような補助磁石列を有するＮ−３対向主
砲石は１セット以上配置されていればよい。

第１図には、補助磁石列が主磁石の入口側に設けられて
いる１実施例が示される。

次に第１図を用いて説明する。

本発明に用いる磁石は、Ｎ−Ｓ対自主磁石１１．１２で
あり、両生磁石１１．１２には、塗布物ｌの走行方向ａ
人口側に同極の補助磁石列１３．１４が設けられたもの
である。

補助磁石列１３．１４は磁極１３１．１４１を間隙１３
２．１４２を設けて複数配列したものである。

このような磁極１３１．１４１は図示例では５個である
が、好ましくは２〜５０個程度とするのがよい。　また
間隙は０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍとする
のがよい。　そして、１個の磁極の長さは０．５〜１０
ｍｍ、好ましくは１〜５＋ｎｍ程度とする。

また、第１図には、補助磁石列１３．１４が一体化され
ているものが例示されているが、この態様に限定される
わけではない。

このような補助磁石列の具体的態様とじて（１）補助磁
石列が磁石表面に間隙をもって多極着磁されたもの、 （２）補助磁石列が補助磁石と非磁性材との積層体であ
るもの、 （３）補助磁石列が非磁性材内に複数の補助磁石を埋め
こんだもの、 （４）補助磁石列が複数の四部を有する磁石材料を表面
着磁したもの、 （５）補助磁石列における間隙が空隙であるものなど永
久磁石を用いたものが挙げられるが、この他主磁石やソ
レノイドを配してもよい。

なお、主磁石は、１つのみでなく、複数個用いてもよく
、このとき主磁石はその少なくとも１つが補助磁石列を
備えていればよく、主磁石同士を間隔なしで連設したり
、種々の態様が可能である。

この場合、主磁石は磁場の強さが１０００〜６０００Ｇ
、好ましくは２０００〜６０００Ｇ程度、補助磁石はそ
の１個の磁場の強さが１００〜５０００Ｇ、好ましくは
５００〜３０００Ｇ程度であって、主磁石の磁場の強さ
の１０〜７０％、より好ましくは２０〜５０％のものを
用いるのが好ましい。

また、主磁石としては、永久磁石、主磁石、ソレノイド
等であってよく、対向磁極間隙は５〜３０＋ｍｍ程度、
磁極の長さは１００−５０００ｍｍ程度とする。

このように構成したものでは磁場が振動することになり
、この振動磁場の効果により、垂直配向度や表面粗度が
向上する。

そして、前記の補助磁石列の磁極長およびその間隙の範
囲および磁界強度等は、この振動磁場が好ましく作用す
る領域範囲である。

第２図には、上述した補助磁石列を有するＮ−３対向生
形石を複数用いる場合の１実施例が示されている。　第
２図において、矢印ａ方向に走行する磁気記録媒体１は
、まず第１段のＮ−Ｓ対向主磁石１５．１６間を通過す
る。　そして、Ｎ−５対向生形石１５．１６にはその出
口側に同極の補助磁石列１７．１８が設けられたもので
ある。また、次に通過する第２段のＮ−Ｓ対自主磁石１
１．１２には、その入口側に同極の補助磁石列１３．１
４が設けられたものである。

このときにも、前記と同様の効果が実現し、補助磁石列
を有する主磁石を多段用いることにより、面精度と配向
度はより一層向上する。

そして、第２図におけるような多段の場合の補助磁石列
１３．１４．１７．１８の磁極長およびその間隙の範囲
および磁場の強さ等は、前記と同等なものとする。

ただし、各段の主磁石１１．１２と主磁石１５．１６や
、補助磁石列１３．１４と補助磁石列１７．１８は同一
でなくてもよい。

また、上述した補助磁石列を有するＮ−３対向生形石を
複数用いる場合は、配置の仕方に特に制限はなく、第２
図に例示したものの他種々、変更可能である。

すなわち、各段の補助磁石列が入口側にあるか出口側に
あるかは任意である。　ただし、最終段は、補助磁石列
を入口側に設けることが好ましい。

磁性塗料を支持体上に塗布するには、グラビアコート、
リバースロールコ−１・、エアーナイフコート、エアー
ドクターコート、ブレードコート、キスコート、スプレ
ィコートなどいずれの塗布方法を用いてもよい。

・」二重の塗布物を前述した磁場中を通過させる速度は
２〜５００ｍ／分程度が好ましい。

配向処理後の乾燥は、熱風、遠赤外線ランプ等のヒータ
ー源等により、３０〜１５０℃で２〜５００ｍ／分程度
の速度で行うのがよい。

本発明の磁性塗料に用いる磁性粉は、 （ｚ−Ｆｅ２０３　、Ｆｅ３０４　。

Ｃｏ　ドープａ−Ｆｅ２０３゜ Ｃｏドープａ　−Ｆ　ｅ２０３−Ｆ　ｅ２０３固溶体。

Ｃｒ　０２．Ｃｏ系化合物被着型ｃｘ−Ｆｅ２０３゜ｃ
ｏ系化合物被着Ｆｅ３Ｏ４，Ｂａフェライト等の粒状、
針状、多面体状、板状のもの等であるが、特にＢａフェ
ライトが好ましい。　Ｂａフェライトとして六方晶板状
フェライト系が望ましく、さらには垂直配向度の向上の
ためには、板状比（平均粒径／平均厚み）が６以上のも
のを含むことが望ましい。　板状比は３０程度迄コント
ロール可能である。

Ｂａフェライトとしては、 Ｂ　ａ　Ｆ　ｅ　１２０１９等のＢａフェライトや、コ
ノＢａフェライトのＢａ、Ｆｅの一部をＣａ、Ｓｒ、Ｐ
ｂ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｉ　ｎ、Ｍｎ、Ｃ
ｕ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、その他の金属で置換したもの等
が挙げられる。

また、磁性塗料に用いるバインダーとしては、種々のも
のであってよいが、放射線硬化性化合物を硬化したもの
が好ましい。

放射線硬化性化合物の具体例としては、ラジカル重合性
を有する不飽和二重結合を示すアクリル酸、メタクリル
酸、あるいはそれらのエステル化合物のようなアクリル
系二重結合、シアリルフタレートのようなアリル系二重
結合、マレイン酸、マレイン酸誘導体等の不飽和結合等
の放射線照射による架橋あるいは重合乾燥する基を熱可
塑性樹脂の分子中に含有または導入した樹脂である。　
その低放射線照射により架橋重合する不飽和二重結合を
有する化合物であれば用いることができる。

放射線照射による架橋あるいは重合乾燥する基を熱可塑
性樹脂の分子中に含有または導入した樹脂としては、樹
脂中に、マレイン酸やフマル酸等を含有するもので、そ
の含有量は、製造時の架橋、放射線硬化性等から酸成分
中１〜４０モル％、好ましくは１０〜３０モル％である
。

放射線硬化性樹脂に変性できる熱可塑性樹脂の例として
は、特に次のような塩化ビニール系共重合体が好適であ
る。

塩化ビニール−酢酸ビニール−ビニールアルコール共重
合体、塩化ビニール−ビニールアルコール共重合体、塩
化ビニール−ビニールアルコール−プロピオン酸ビニー
ル共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニール−マレイン酸
共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニール−ビニルアルコ
ール−マレイン酸共重合体、塩化ビニール−。

酢酸ビニール−末端ＯＨ側鎖アルキル基共重合体、例え
ばＵＣＣ社製ＶＲＯＨ，ＶＹＮＣｌＶＹＥＧＸ、ＶＥＲ
Ｒ，ＶＹＥＳ、ＶＭＣＡ、ＶＡＧＨ等が挙げら°れる。

そして、このものにアクリル系二重結合、マレイン酸系
二重結合、アリル系二重結合を導入して放射線感応変性
を行う。

これらはカルボン酸を含有してもよい。

この他、飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール
系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、繊維素誘
導体等の好適である。

その他、放射線感応変性に用いることのできる樹脂とし
ては、多官能ポリエステル樹脂、ポリエーテルエステル
樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂および誘導体（ＰＶＰ
オレフィン共重合体）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹
脂、フエメール樹脂、スピロアセタール樹脂、水酸基を
含有するアクリルエステルおよびメタクリルエステルを
組合成分として少なくとも一種含むアクリル系樹脂等も
有効である。

そして、これらは単独で、あるいは２種以トイｊｌ用し
て用いられる。

エラストマーもしくはプレポリマーも使用でき、その好
適例としては、ポリウレタンエラストマーもしくはプレ
ポリマーがある。

ポリウレタンの使用は耐摩耗性、および基体フィルム、
例えはＰＥＴフィルムへの接着性が良い点で特に有効で
ある。　ウレタン化合物の例としては、イソシアネ−１
・とじて、２，４−トルエンジインシアネ−１・、２　
、６−１−ルエンジイソシアネート、１．３−キシレン
ジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート
、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｍ−フェニレ
ンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート
、３，３′−ジメチル−４，４′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネ−１・、３．３′−ジメチルビフェニレンジイソシ
アネート、４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、インフォロンジイソ
シアネ−１・、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ−
１・、デスモジュールＬ、デスモジュールＮ等の各種多
価インシアネ−１・と、線状飽和ポリエステル（エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グ１）セリン、
トリメチロールプロノぐン、１．４−ブタンジオール、
１．６−ヘキサンシオーリレ、ペンタエリスリット、ン
ルビト−ル、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロ
ヘキサンジメタツールの様な多価アルコールと、フタル
酩、イソフタル酩、テレフタル酸、コ／＼り酸、アジピ
ン酸、セバシン酸の様な飽和多塩基酸との縮重合による
もの）、線状飽和ポリエーテル（ボ１）エチレングリコ
ール、ポリプロピレンゲ１）コール、ポリテトラメチレ
ングリコール ラクタム、ヒドロキシル含有アクリル酸エステル、ヒド
ロキシル含有メタクリル酸エステル等の各種ポリエステ
ル類の縮重合物により成るポリウレタンエラストマー、
プレポリマーが有効である。

これらのウレタンエラストマーの末端のインシアネート
基または水酸基と、アクリル系二重結合またはアリル系
二重結合等を有する単邦：体とを反応させることにより
、放射線感応性に変性することは非常に効果的である。

　また、末端に極性基としてＯＨ．ＣＯＯＨ等を含有す
るものも含む。

さらに、不飽和二重結合を有する長釦脂肪酪のモノある
いはジグリセリド等、インシアネート基と反応する活性
水素を持ち、かつ放射線硬化性を有する不飽和二重結合
を有する単量体も含まれる。

に述のアクリル変性塩化ビニル系共重合体とのこれらウ
レタンエラストマーの併用は、配向度および面粗れの改
良に特に好適である。

この他、アクリロニトリル−ブタジェン共電合エラスト
マー、ポリブタジェンエラストマーも好適である。

またポリブタジェンの環化物、日本合成ゴム製ＣＢＲ−
Ｍ９　０　１も熱可塑性樹脂との組合せによりすぐれた
性質を有している。

その他、熱可塑性エラストマーおよびそのプレポリマー
の系で好適なものとしては、スチレン−ブタジェンゴム
・、塩化ゴム、アクリルゴム、イソプレンゴムおよびそ
の環化物（日本合成ゴム製ＣＩＲ７０１）があり、エポ
キシ変性ゴム、内部可塑化飽和線状ポリエステル（東洋
紡パイロン＃３００）等のエラストマーも放射線感応変
性処理を施すことにより有効に利用できる。

この他、各種放射線硬化性不飽和二重結合を有するオリ
ゴマー、モノマーも好適に用いられる。

バインダーと磁性粉の重量比は１：１〜１；９程度とす
る。

さらに、磁性塗料には、溶剤、無機顔料、分散材、潤滑
剤等が含まれていてもよい。

用いる支持体としては、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リイミド等種々の樹脂が可能である。

また、支持体には、下地層やＦ地処理が施されていても
よい。

そして、磁性層形成後、種々のバックコート層、トップ
コート層を形成することもできる。

■　発明の具体的作用効果 本発明によれば、支持体上に磁性塗料を塗布したものを
両方のＮ−３対向主砲石の出口側および／または入口側
に同極の複数の磁極を間隙をもって配列した補助磁石列
を有するＮ−５対向主砲石の間を通過させ、塗膜中の磁
性粒子の磁化容易軸を膜面とほぼ垂直に配向させ乾燥し
ているため、垂直配向度が改良され、また表面粗度が良
好な磁気記録媒体の製造方法が得られる。

■　発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例 平均粒径０．１壓ｍ、板状比８の 六方晶系バリウムフェライト（ＢａＦｅ１２０１９のＢ
ａ、Ｆｅを一部置換したものを水熱合成法で合成）を用
いて以下のようにして磁性塗料な作成した。

バリウムフェライト　　　　１２０重ｉ部（Ｈｃ＝８０
０） α−ＡｆＬ２０３ （０，５ｇ粉状）　　２重量部 カーボンブラック （２０＋ｎｇ、）　　　　　１０重量部溶剤 （ＭＥＫ／ｌルエン： ５０１５０）　　　１００重量部 上記組成物をボールミル中にて３時間混合し、バリウム
フェライトをよく湿潤させた。

次に、バインダーとして 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（
マレイン酸含有； ＭＷ４０．０００）６重量部（固型分換算）、アクリル
二重結合導入塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコー
ル共重合体（マレイン酸含有； ＭＷ２０，０００）１２重量部（固型置換算）、 アクリル二重結合導入ポリエーテルウレタンエラストマ
ー　（ＭＷ４０　、　ＯＯＯ）　９重量部（固型分換算
）、 ペンタエリスリトールトリアクリレート３重量部、 溶剤（ＭＥＫ／）ルエン；５０１５０）２００重量部　
　　。

ステアリン酸４重量部、および ステアリン酸ブチル２重量部 を混合溶解させた。

これを磁性粉混合物の入ったボールミル中に投入し、再
び４２時間混合分散させた。　このようにして得られた
磁性塗料を用い、７５ルｍのポリエステルフィルム上に
グラビアコートを行なった。

このようにして作成したものを試料Ａとする。

この試料Ａを、第１図に示すような両方の主磁石の入口
側に同極の補助磁石１３１．１４１列を有するＮ−３対
向生形石１１．１２（主磁石の磁場の強さ３０００Ｇ、
補助磁石１個の磁場の強さ１５００Ｇ）の間を速度３０
ｍ／分で通過させ、乾燥させながら垂直配向させた。　
その後、遠赤外線ランプにより乾燥した。　主磁石は、
磁極長さ５０ｍｍのものを１０個間隙を設けずに並べた
ものである。

これを試料Ｂとする。

なお、この場合、補助磁石列の磁極の長さは３ｍｍ、磁
極の間隙は３ｍｍであり、非磁性材（黄銅板）間に２０
個の補助磁石を積層したものを用いた。

次に試＃［Ａを第３図に示すようなＮ−３対向形石２１
．２２（磁場の強さ３０００Ｇ、磁極長さ５０ｍｍ）１
．０個を１０ｃｍの間隔を設けて並べたものの間を、速
度３０ｍ／分で通過させ、乾燥させながら垂直配向させ
た。

その後、遠赤外線ランプにより乾燥させた。

これを試料Ｃとする。

さらに、試料Ａを第４図に示すような出口側にＮ−３対
向補助磁石３３．３４を取りつけたＮ−３対向主磁石３
１．３２間に導入出させ、垂直配向させた。　その後、
試料Ｂと同様に乾燥した。

これを試料りとする。

なお、この場合、主磁石は、磁場の強さ３０００Ｇ、５
０ｍｍの磁極長さのものを１０個並べたものであり、補
助磁石１個の磁場の強さ１５００Ｇであり、３■の磁極
長さの補助磁石を２０個用いた。

なお、試料Ｂ、Ｃ，Ｄにおける磁極間隙は１５ｍｍとし
た。

試料Ｂ、Ｃ，Ｄについて特性を調べた。

なお、特性の評価は次のようにして行った。

（１）垂直配向度 磁気テープの垂直方向の角形比Ｂ　ｒ　／　Ｂ　ｍを測
定し、反磁場補正を行った。

（２）表面粗度　Ｒ２゜ タリステップ（ＴＡＹＬＯＲ−ＨＯＢＳＯＮ社製）を用
いて得たチャートから２０点平均法で求めた。

カットオフ０川７　ｍｍ、針圧０．１×２・５ｐＬＩ１
１とした。

この結果を以ドに示す。

試　利　Ｍ　、　　垂直配向度　　　　Ｒ２ｌ１ｌＢ（
本発明）　　　０．８０　　　０．０５ｐｍＣ（比較）
　　　０．６８　　　０．０７ｇｍＤ　（比較）　　　
０．６８　　　０．０７７ｔｍ以上より、本発明の効果
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における両方の主磁石の入口側に同極
の補助磁石列を有するＮ−３対向主砲石の１実施例を説
明するための正面図である。 第２図は、本発明における補助磁石列を有するＮ−３対
向主砲石が複数配置される１実施例を説明するための正
面図である。 第３図は、従来におけるＮ−３対向形石を間隔を設けて
並べたものの１例を説明するための正面図である。 第４図は、従来における出口側にＮ−３対向補助形石を
取りつけたＮ−３対向主砲石の１例を説明するための正
面図である。 符号の説明 １・・・・塗布物、 １１．１２，１５．１６・・・・Ｎ−３対向主砲石、 １３．１４，１７．１８・・・・補助磁石列、１３１．
１４１．１７１．１８１・・・・磁極、１３２，１４２
，１７２，１８２・・・・間隙、２１．２２・・・・Ｎ
−３対向磁石、 ３１．３２・・・・Ｎ−３対向生形石、３３．３４・・
・・Ｎ−５対向補助銀石、ａ・・・・塗布物を通過させ
る方向 出願人　　ティーディーケイ株式会社 −、？、’（５−

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に磁性塗料を塗布し、これを、Ｎ−Ｓ対
   向主磁石であって、両主磁石の出口側および／または入
   口側に同極の複数の磁極を間隙をもって配列した補助磁
   石列を互いに対向して配置したものの間を通過させ、塗
   膜中の磁性粒子の磁化容易軸を膜面とほぼ垂直に配向さ
   せ、乾燥することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
   。
2. （２）間隙が０．５〜１０ｍｍである特許請求の範囲第
   １項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. （３）補助磁石列の磁極の長さが０．５〜１０ｍｍであ
   る特許請求の範囲第１項および第２項に記載の磁気記録
   媒体の製造方法。
4. （４）補助磁石列が主磁石の入口側に設けられる特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の磁気記
   録媒体の製造方法。
5. （５）補助磁石列を有するＮ−Ｓ対自主磁石が複数配置
   される特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
   記載の磁気記録媒体の製造方法。
6. （６）Ｎ−Ｓ対向主磁石の磁場の強さが１０００〜６０
   ００Ｇであり、補助磁石列を構成する磁極の磁場の強さ
   がその１０〜７０％である特許請求の範囲第１項ないし
   第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。