磁場配向装置および磁気記録媒体の製造方法
【課題】 磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を配向手段により磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置であって、前記配向手段は非磁性支持体の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送され、前記配向手段内部は熱風吹き出し口を含まず構成されていることを特徴とする。
【解決手段】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を配向手段により磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置であって、前記配向手段は非磁性支持体の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送され、前記配向手段内部は熱風吹き出し口を含まず構成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置に関し、更に詳しくは、特にデジタルビデオテープ、コンピュータ用のバックアップテープなどの超高密度記録に最適な塗布型の磁気記録媒体の製造に用いられる磁場配向装置に関するものである。また、この磁場配向装置を用いた磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体のひとつである磁気テープには、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータテープなどの種々の用途があるが、特にデータバックアップ用のコンピュータテープの分野では、バックアップ対象となるハードディスクの大容量化に伴い、１巻あたり数１００ＧＢ以上の記憶容量のものが商品化されており、今後ハードディスクのさらなる大容量化に対応するため、バックアップテープの高容量化は不可欠である。
【０００３】
上記高容量化を達成するためには、記録信号の短波長化や記録トラック幅の狭幅化が必要とされる。これらに対応するため、磁気記録媒体に対して磁性粉末の微粒子化、高充填化、磁性層表面の平滑化等に加えて、体積密度向上のために磁気記録媒体の全厚を薄くすることが要求されている。
【０００４】
記録波長の短波長化に伴い、記録再生時の自己減磁や厚さ損失を少なくするために磁性層の薄層化が行われ、非磁性粉末を含む非磁性層上に薄層の磁性層を形成することが主流となっている（例えば特許文献１）。一方では、短波長記録においても自己減磁が生じない垂直記録方式が検討され、いろいろな垂直磁気記録媒体の製造装置が提案されている（例えば特許文献２、３）。
【０００５】
【特許文献１】特許２６６６８１０号公報
【特許文献２】特開平４−８９６２６号公報
【特許文献３】特開平４−２８０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、磁性粉末を良好に垂直配向させるために、強い垂直磁場を印加すると磁場荒れにより塗膜表面が荒れ易く、また、配向装置内で熱風を吹き付けるために十分に平滑な磁性層が得られなかったり（特許文献２）、垂直磁場を印加する領域が狭いためにその領域で十分乾燥させることが困難であるため、戻り配向が生じて十分な配向が得られない問題があった（特許文献３）。
【０００７】
本発明では、上記従来技術の問題点を解決し、磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供することを目的とする。また、この磁場配向装置を用いた磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置について鋭意検討した結果、磁場配向装置の構成を下記のようにすることにより上記目的が達成できることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００９】
すなわち、磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置であって、前記配向手段は非磁性支持体上に形成された磁性塗膜の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送され、前記配向手段内部は熱風吹き出し口を含まず構成されていることを特徴とする。
【００１０】
更に、配向手段の内部を搬送される磁性塗膜上の磁場強度の変動率が３０％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置が、非磁性支持体の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送されために、磁性塗膜中の磁性粉末が非磁性支持体側に付勢されならがら、垂直配向されるために磁場荒れによる表面の荒れを抑えることができ、また、配向手段内部に熱風吹き出し口を含まないので、急激な乾燥による面荒れが発生せず、磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させて得られる垂直磁気記録媒体を製造する際に用いられる磁場配向装置について、本発明者らは磁石および乾燥手段の配置について鋭意検討の結果、磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供できるに至った。
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の磁場配向装置について説明する。
図１に一例の本発明の磁場配向装置を含む塗布乾燥装置の断面構造図を示す。本例の磁場配向装置は帯状の非磁性支持体を案内しつつ搬送するガイドロール５とこの非磁性支持体の搬送面を挟む両側に配向手段として異極を対向配置させた配向磁石３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂが配置されている。配向手段の非磁性支持体搬送経路の入り口側には搬送方向に熱風を吹き出す、熱風吹き出し口１ｃが配置されている。配向手段の非磁性支持体搬送経路の出口側には、非磁性支持体に形成された磁性塗膜に熱風を吹き出す、熱風吹き出し口１ａ、１ｂが配置されている。非磁性支持体の搬送面を挟んで熱風吹き出し口１ａ、１ｂの反対側には、熱風排気口２ａが配置されている。また、磁性塗膜面は、対向配置された配向磁石の中央より非磁性支持体側に偏って搬送されるように、ガイドロール５が配置されている。
【００１４】
本例の磁場配向装置の動作について説明する。帯状の非磁性支持体を巻回した不図示の巻き出しロールから巻き出された非磁性支持体Ｔの表面にコーター４で磁性塗膜を形成する。磁性塗膜を形成した非磁性支持体Ｔは、配向乾燥室６に搬送される。異極を対向配置させた配向磁石３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂにより形成された磁性塗膜面に対して垂直な磁場の中を搬送される間に磁性塗膜中の磁性粉末は磁化容易軸が塗膜面に垂直になるように配向される。非磁性支持体Ｔ上に形成された磁性塗膜面が、対向配置された配向磁石の中央より非磁性支持体側に偏って搬送されるために、磁性粉末は磁性塗膜面の非磁性支持体側に付勢されながら配向するために、磁場荒れによる表面の荒れを抑えることができる。この場合、磁性塗膜を非磁性支持体上に直接形成した場合は非磁性支持体面が、磁性塗膜を非磁性層を介して非磁性支持体上に形成した場合は非磁性層が、各々前記非磁性支持体側に相当する。
【００１５】
また、配向手段の入り口に配置された、熱風吹き出し口１ｃから搬送方向と平行に搬送方向に向かって熱風を吹き出される熱風により磁性塗膜中の溶媒が蒸発し、塗膜中の磁性粉末は垂直に配向されたまま固定化する。配向手段から出てきた非磁性支持体は、熱風吹き出し口１ａ、１ｂから磁性塗膜面に吹き付けられる熱風により塗膜中の溶剤がほとんど無くなるように乾燥させられる。このように、配向手段の内部においては、磁性塗膜表面に直接熱風を吹き付けないために、急激な乾燥による面荒れを防ぐことができる。溶媒蒸気を含んだ熱風は熱風排気口２ａから排気される。乾燥した磁性層を形成した非磁性支持体は、不図示の巻き取りロールに巻き取られる。
【００１６】
配向手段は、一体のものを使用しても良いが、大規模になると、通常、小型の永久磁石を連結して用いられる、その際、各永久磁石間はなるべく隙間の無いように連結することが好ましい、こうすることにより、配向手段内の搬送方向の磁場強度の変動が最小限に抑えられるので、好ましい。磁場配向手段用いる永久磁石としては、３９８ｋＡ／ｍ（５ＫＯｅ）以上、より好ましくは７９６ｋＡ／ｍ（１０ＫＯｅ）以上の磁場強度を発生できるものが好ましい。このような永久磁石としては、例えばネオジム磁石が好適に用いられる。
【００１７】
非磁性支持体表面に磁性塗膜を直接あるいは1層以上の非磁性層を介して形成する方法としては、従来公知のコータを用いて磁性塗料を非磁性支持体表面に塗布して形成することができる。コータとしては、ダイコータ、エアードクターコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、押出しコータ、エアナイフコータ、スクイズコータ、含浸コータ、リバースロールコータ、トランスファーロールコータ、グラビヤコータ、キスコータ、キャストコータ、カーテンコータ、スプレイコータ、スピンコータ等が挙げられる。
【００１８】
図２に別の一例の本発明の磁場配向装置を含む塗布乾燥装置の断面構造図を示す。本例の磁場配向装置は、配向手段の入り口側の熱風吹き出し口１ｃを配置せず、代わりに熱風排気口２ｂを配置する以外の構成は、図１に示した磁場配向装置と同様である。
このように構成することで、熱風吹き出し口１ｂから吹き出した熱風の一部が配向手段の内部を搬送方向と逆向きに流れ、配向手段内での磁性塗膜の乾燥に寄与する。
【００１９】
上述の本発明の磁場配向装置によれば、配向手段の内部に熱風吹き出し口を配置しないので、溶媒の急激な蒸発による磁性塗膜面の荒れを防ぐことができ、例えば配向手段の各永久磁石を隙間なく配置することが可能になるために、配向手段内の搬送方向の磁場強度の変動が最小限に抑えられる。これにより、良好な配向と磁場荒れのない磁性塗膜が得られる。
【００２０】
やむを得ず各永久磁石の間に隙間を設ける場合には、磁性塗膜面における搬送方向の磁場強度の変動率は３０％以下になるように配置するのが好ましく、１０％以下がより好ましい。この範囲が好ましいのは、磁場強度の変動率が３０％を超えると、良好な磁性粉末の配向が得られなかったり、磁場荒れが大きくなる場合があるからである。ここでいう磁場強度の変動率とは、図４に示したように磁性塗膜面における搬送方向の磁場強度の変動を求め、下式により求められる。
磁場強度の変動率（％）＝（最大磁場強度Ｗｍａｘ−最小磁場強度Ｗｍｉｎ）／（最大磁場強度Ｗｍａｘ）×１００
【００２１】
また、対向配置された配向磁石の対向面間の距離をｈ、磁性塗膜面と非磁性支持体側の配向磁石の対向面との距離をａとすると、ａ／ｈ＜０．５を満たすことが好ましく、ａ／ｈ≦０．３を満たすことがより好ましい。この範囲が好ましいのは、この範囲であれば、磁性粉末は非磁性支持体側に付勢されながら配向するために、磁場荒れによる表面の荒れを抑えることができるからである。
【００２２】
これに対し、従来の磁場配向装置は、例えば図３に示したようなものであって、配向手段内に熱風吹き出し口１ｄが配置してあるために、この部分に磁石が存在せず、磁場強度が低下する部分が生じるために、例えば３０％を超える磁場強度の変動が生じることより磁性粉末の配向が低下したり磁場荒れが生じたりする傾向があった。また、磁場強度の変動を少なくするために熱風吹き出し口１ｄを配置している側と搬送される非磁性支持体を挟んで反対側の永久磁石３１ｂ〜３４ｂは密着して配置してあり、かつ、非磁性支持体の搬送経路を図の一点鎖線で示したように永久磁石３１ｂ〜３４ｂに偏った位置にすることが提案（特許文献３）されているがこの場合でも、磁場強度の変動は低減できるものの、熱風吹き出し口１ｄからの熱風が直接磁性層に吹き付けられているために、磁性塗膜面が荒れる傾向があった。
【００２３】
記録容量が数１００ＧＢ以上のコンピュータ用磁気テープは、面記録密度を大きくするために、記録トラックのトラック幅を小さくして磁気テープの幅方向の記録密度を大きくし、記録波長を小さくして磁気テープの長手方向の記録密度を大きくしている。そのため、記録容量が数１００ＧＢ以上のコンピュータ用磁気テープでは、記録波長が０．５μｍ以下と極めて小さくなっており、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失を小さくするために磁性層厚さは記録波長の１／３以下とすることが好ましく１／４以下とすることが、より好ましい。よって、本発明の磁気記録媒体の磁性層厚さは、１０〜１５０ｎｍの範囲が好ましく、２０〜１００ｎｍの範囲がより好ましく、３０〜７０ｎｍの範囲が最も好ましい。この範囲が好ましいのは、１０ｎｍ未満だと均一な磁性層を形成するのが困難であったり、十分な出力が得られない場合があり、１５０ｎｍを超えると、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失が大きくなるからである。
【００２４】
このような磁性層を形成するためには、非磁性粉末、結合剤を含む非磁性層を設け、さらに、その上に磁性層を設けることが好ましい。磁性層は、非磁性層を塗布形成し、この非磁性層が湿潤状態のうちに、その上に磁性層を塗布形成（ウエットオンウエット）してもよいし、非磁性層を塗布形成し、乾燥後、その上に磁性層を塗布形成（ウエットオンドライ）してもよい。各層は前記の順序で形成される限り、各層の間に他の層を設けても良い。
【００２５】
以下、本発明の構成要素について詳述する。
＜磁性粉末＞
本発明において磁性塗料の製造に使用される磁性粉末は、従来公知の磁性粉末を用いることができるが、例えば、強磁性鉄系金属磁性粉末、窒化鉄磁性粉末、板状の六方晶フェライト磁性粉末などが好ましく用いられる。磁性粉末の平均粒子径は５０ｎｍ以下が好ましく、平均粒子径が１０ｎｍ以上のものが好ましい。平均粒子径が１５〜４０ｎｍの範囲のものがより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が５０ｎｍを超えると、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなり、また平均粒子径が１０ｎｍ未満では、保磁力の低下や粒子の表面エネルギーが増大し、塗料中での分散が困難になるためである。
【００２６】
本願でいう粒子径とは、粒子が針状の場合は平均長軸径を指し、板状の場合は板径の大きい方の長さを指し、長軸長と短軸長の比が１〜３．５である球状ないし楕円状の場合は最大差し渡し径を指す。平均粒子径とは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真の粒子径を実測し、３００個の数平均値により求められる。
【００２７】
＜結合剤＞
磁性層、非磁性層、及びバックコート層に用いられる結合剤としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００２８】
これらの樹脂の中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。
【００２９】
ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン樹脂などがある。
【００３０】
このような結合剤は、官能基として、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＳＯ３Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）３、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２〔これらの式中、Ｍは水素原子、アルカリ金属塩基またはアミン塩を示す〕、−ＯＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−Ｎ＋Ｒ３Ｒ４Ｒ５〔これらの式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は水素または炭化水素基を示す〕、エポキシ基などを有しているものが、好ましく用いられる。
【００３１】
このような結合剤を使用すると、磁性粉末や非磁性粉末などの分散性が向上するためである。２種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも、−ＳＯ３Ｍ基同士の組み合わせが好ましい。
【００３２】
これらの結合剤は、磁性粉末や非磁性粉末１００重量部に対して、通常は、７〜５０重量部、好ましくは１０〜３５重量部の範囲で使用するのがよい。とくに、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂を併用する場合は、塩化ビニル系樹脂５〜３０重量部とポリウレタン樹脂２〜２０重量部とを併用するのが好ましい。
【００３３】
また、これらの結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが好ましい。
【００３４】
このような架橋剤としては、トリ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、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましく用いられる。
【００３５】
これらの架橋剤は、結合剤１００重量部に対して、通常１〜５０重量部の割合で用いられる。より好ましくは１５〜３５重量部である。
【００３６】
また、上記のような熱硬化性の架橋剤の代わりに、放射線硬化性樹脂を用いてもよい。放射線硬化性樹脂としては、アクリルモノマー、アクリルオリゴマーが用いられる。放射線硬化性樹脂は、分子内に２個以上の二重結合を有し、且つ二重結合１個当りの重量平均分子量が５０〜３００でありことが好ましい。非磁性層に放射線硬化性樹脂を用いる場合は、非磁性層に含まれる放射線硬化性樹脂の割合は、結合剤と放射線硬化性樹脂の合計量に対して５〜３０wt%であることが好ましい。
【００３７】
二重結合１個当りの重量平均分子量が５０〜３００の放射線硬化性樹脂としては、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、ノボラックジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグルコールジアクリレートなどの二官能アクリレートおよび上記アクリレートと同様の二官能メタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化グリセリルトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレートなどの三官能アクリレートおよび上記アクリレートと同様の三官能メタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどの四官能以上のアクリレートおよび上記アクリレートと同様の四官能以上のメタクリレートなどのモノマーアクリレート（メタクリレート）や上記モノマーをポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタンなどの骨格で分子鎖延長してオリゴマー化したものなどが利用できる。
【００３８】
＜有機溶剤＞
本発明において、磁性塗料の製造に使用される有機溶剤としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコール系溶剤、などが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でまたは混合して使用され、またトルエンなどと混合して使用される。
【００３９】
本発明において、磁性塗料の製造に使用される添加剤には、研磨剤、潤滑剤、分散剤が使用できる。
【００４０】
＜研磨剤他＞
磁性層に含ませる研磨剤としては、α−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素など、主としてモース硬度６以上のものが単独または組み合わせて使用できる。これらの研磨剤の粒子サイズとしては、通常、平均粒子径で１０〜２００ｎｍであるのが好ましい。
【００４１】
また、磁性塗料には、必要により、導電性と表面潤滑性の向上を目的に、従来公知のカーボンブラックを添加してもよい。カーボンブラックには、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどを使用できる。平均粒子径が１０〜１００ｎｍのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が１０ｎｍ未満になると、カーボンブラックの分散が難しく、１００ｎｍを超えると、多量のカーボンブラックを添加する必要があり、いずれも表面が粗くなり、出力低下の原因になるためである。また、必要により、平均粒子径の異なるカーボンブラックを２種以上用いてもよい。研磨材の含有量は、磁性粉末１００重量部に対して、５〜２０重量部であると好ましく、８〜１８重量部であるとより好ましい。
【００４２】
＜潤滑剤＞
磁性塗料には、塗料中に含まれる全粉体に対して、０．５〜５重量％の脂肪酸、０．２〜３重量％の脂肪酸のエステル、０．５〜５．０重量％の脂肪酸アミドを含有させることが好ましい。上記範囲の脂肪酸の添加が好ましいのは、０．５重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、５重量％を超えると、強靭性が失われるおそれがあるからである。
【００４３】
上記範囲の脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、０．２重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、３重量％を超えると、磁性層への移入量が多すぎるため、テープとヘッドが貼り付くなどの副作用を生じるおそれがあるためである。上記の範囲の脂肪酸アミド添加が好ましいのは、０．５重量％未満ではヘッド／磁性層界面での直接接触が起こり焼き付き防止効果が小さく、５．０重量％を超えるとブリードアウトしてドロップアウトなどの欠陥が発生する恐れがあるからである。
【００４４】
脂肪酸としては、炭素数１０以上の脂肪酸を用いるのが好ましい。炭素数１０以上の脂肪酸は、直鎖、分岐、シス・トランスなどの異性体のいずれでもよいが、潤滑性能にすぐれる直鎖型が好ましい。この脂肪酸には、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸などがある。これらの中でも、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸などが好ましい。
【００４５】
脂肪酸エステルとしては、前記脂肪酸のエステルを用いるのが好ましい。脂肪酸アミドとしては、パルミチン酸、ステアリン酸などの炭素数が１０以上の脂肪酸アミドが使用可能である。
【００４６】
＜分散剤＞
磁性粉末、研磨材やカーボンブラックなどの添加剤を良好に分散させるために分散剤を使用することができる。このような分散剤としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸などの炭素数１２〜１８個の脂肪酸〔ＲＣＯＯＨ（Ｒは炭素数１１〜１７個のアルキル基またはアルケニル基）〕、上記脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる金属石けん、上記脂肪酸エステルのフッ素を含有した化合物、上記脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル、レシチン、トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルは炭素数１〜５個、オレフィンはエチレン、プロピレンなど）、硫酸塩、スルホン酸塩、りん酸塩、銅フタロシアニンなどの従来公知の各種の分散剤を、いずれも使用することができる。これらは、単独でも組み合わせて使用してもよい。分散剤は、いずれの層でも、結合剤樹脂１００重量部に対し、通常０．５〜２０重量部の範囲で添加される。
【００４７】
本発明においては、上記した磁性粉末および結合剤とともに、有機溶剤や上記の添加剤成分などを使用して、前記方法で分散処理して磁性塗料を製造したのち、この磁性塗料を使用して、常法に準じて、非磁性支持体上に塗布し、乾燥して、磁性層を形成し、所要の処理工程を経ることにより、磁気記録媒体を製造する。
【００４８】
本発明において、上記の磁性層は、非磁性層を介して形成するのが好ましい。また、この磁性層の上に、必要により、磁性層の保護などのため、トップコート層（最上層非磁性層）を設けてもよい。さらに、上記の磁性層は、磁気記録媒体の容量を大きくするために、非磁性支持体の両面側に形成してもよい。一方、非磁性支持体の片面にのみ磁性層を形成する場合は、通常は、その背面側にバックコート層を形成するのが好ましい。
【００４９】
＜非磁性支持体＞
非磁性支持体の厚さは、用途によって異なるが、通常は、１．５〜１１μｍのものが使用される。非磁性支持体の厚さは、より好ましくは２〜７μｍである。この範囲の厚さの非磁性支持体が使用されるのは、１．５μｍ未満となると、製膜が難しくなり、またテープ強度が小さくなるためであり、１１μｍを超えると、テープ全厚が厚くなり、テープ１巻あたりの記録容量が小さくなるためである。
【００５０】
非磁性支持体の長手方向のヤング率としては、５．８ＧＰａ（５９０ｋｇ／ｍｍ２）以上が好ましく、７．１ＧＰａ（７２０ｋｇ／ｍｍ２ ）以上がより好ましい。非磁性支持体の長手方向のヤング率が５．８ＧＰａ以上がよいのは、長手方向のヤング率が５．８ＧＰａ未満では、テープ走行が不安定になるためである。
【００５１】
ヘリキャルスキャンタイプでは、長手方向のヤング率（ＭＤ）／幅方向のヤング率（ＴＤ）は、０．６〜０．８の範囲が好ましく、０．６５〜０．７５の範囲がより好ましい。長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が、上記範囲がよいのは、０．６未満または０．８を超えると、メカニズムは現在のところ不明であるが、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき（フラットネス）が大きくなるためである。このばらつきは、長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．７付近で最小になる。
【００５２】
また、リニアレコーディングタイプでは、長手方向のヤング率／幅方向のヤング率は、理由は明らかではないが、０．７〜１．３が好ましい。
【００５３】
非磁性支持体の幅方向の温度膨張係数は、−１０〜１０×１０−６、湿度膨張係数は、０〜１０×１０−６が好ましい。この範囲が好ましいのは、この範囲をはずれると、温度・湿度の変化によりオフトラックが生じエラーレートが大きくなるからである。
【００５４】
以上のような特性を満足する非磁性支持体としては、たとえば、二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルムなどが挙げられる。
【００５５】
＜非磁性層＞
非磁性層の厚さは、０．２μｍ以上１．０μｍ未満が好ましく、０．９μｍ以下がより好ましい。この範囲が好ましいのは、０．２μｍ未満では、非磁性支持体の表面突起を隠蔽する効果、耐久性の向上効果が小さくなり、また１．０μｍ以上になると、磁気テープの全厚が厚くなりすぎ、テープ１巻当りの記録容量が小さくなるためである。
【００５６】
非磁性層に使用する非磁性粉末には、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウムなどがあるが、酸化鉄単独または酸化鉄と酸化アルミニウムの混合系が好ましく使用される。非磁性粉末の粒子形状は、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもよいが、針状、紡錘状の場合は、通常、長軸長５０〜２００ｎｍ、短軸長５〜１００ｎｍのものが好ましい。また、粒状の場合は粒径５〜２００ｎｍ、より好ましくは５〜１００ｎｍのものが使用される。
【００５７】
さらに、導電性改良の目的で、粒子径０．０１〜０．１μｍのカーボンブラックを添加することが好ましい。非磁性層を平滑にかつ厚みムラを少なく塗布するには、上記の非磁性粉末およびカーボンブラックは粒度分布がシャープなものを用いるのがとくに好ましい。カーボンブラックの代わりに、平均粒子径１０〜１００ｎｍの板状ＩＴＯ（インジウム、スズ複合酸化物）粉末を用いてもよい。
【００５８】
カレンダ加工ロールとしてはエポキシ、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロール（カーボン、金属やその他の無機化合物を練り込んで有るものでもよい）と金属ロールの組合わせ（３ないし７段の組合せ）、または金属ロールどうしで処理することもできる。処理温度は、好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上であり、その線圧力は好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ(１９６ｋＮ／ｍ)以上、さらに好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ(２９４ｋＮ／ｍ)以上であり、その速度は２０〜７００ｍ／分の範囲である。カレンダ加工処理を行うことにより、非磁性層の空隙率を制御し、磁性層を形成する際の磁性塗料中に含まれる溶媒の非磁性層への染み込みを制御することができ、均一で平滑な磁性層を制御することができる。
【００５９】
＜磁性層＞
磁性層の厚さは、１０〜１５０ｎｍの範囲が好ましく、また短波長記録特性をさらに向上させるには、２０〜１００ｎｍの範囲がより好ましく、３０〜７０ｎｍの範囲が最も好ましい。この範囲が好ましいのは、１０ｎｍ未満では均一な磁性層を形成するのが困難になり、十分な出力が得られず、１５０ｎｍを超えると、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失が大きくなるからである。
【００６０】
磁性層のテープ長手方向の残留磁束密度と磁性層厚さの積は、０．００１８〜０．０５μＴｍであると好ましく、０．００３６〜０．０５μＴｍであるとより好ましく、０．００４〜０．０５μＴｍであるとさらに好ましい。残留磁束密度と磁性層の厚さとの積が小さすぎると、ＭＲヘッドによる再生出力が小さくなり、大きすぎるとＭＲヘッドによる再生出力が歪みやすくなるからである。上記積がこの範囲内にある磁性層有する磁気記録媒体は、短波長記録が可能である。加えて、ＭＲヘッドで再生した時の再生出力が大きく、しかも再生出力の歪が小さく、出力対ノイズ比を大きくできるので、好ましい。
【００６１】
カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、１０ｎｍ〜１００ｎｍであると好ましい。平均粒子径が小さすぎるとカーボンブラックの分散が難しく、平均粒子径が大きすぎると多量のカーボンブラックが必要になる。よって、平均粒子径が小さすぎても大きすぎても、磁性層１３の表面が粗くなり、出力を低下させる恐れがあるので好ましくない。カーボンブラックの含有量は、磁性粉末１００重量部に対して、０．２〜５重量部であると好ましく、０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の部は、重量部である。また、実施例および比較例中の平均粒子径は、数平均粒子径である。
【００６３】
（実施例１）
《非磁性塗料成分》
（１）成分
・針状酸化鉄 ６８部
・カーボンブラック ２０部
・粒状アルミナ粉末 １２部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） １部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 ９部
（含有−ＳＯ３ Ｎａ基：０．７×１０−４当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂 ５部
（ガラス転移温度：４０℃、含有−ＳＯ３ Ｎａ基：１×１０−４当量／ｇ）
・テトラヒドロフラン １３部
・シクロヘキサノン ６３部
・メチルエチルケトン １３７部
（２）成分
・ステアリン酸ブチル ２部
・シクロヘキサノン ５０部
・トルエン ５０部
（３）成分
・ポリイソシアネート ２．５部
・シクロヘキサノン ９部
・トルエン ９部
《磁性塗料成分》
（１）混練工程成分
・磁性粉末 （窒化鉄磁性粉末） １００部
Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、
Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％
σｓ：１０３Ａ・ｍ２／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）、
Ｈｃ：２１１．０ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）、
平均粒子径：１７ｎｍ、軸比：１．１
・塩化ビニル系共重合体 １３部
（日本ゼオン社製ＭＲ−１１０）
・ポリエステルポリウレタン樹脂（ＰＵ） ４．５部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：1.０×１０-4当量／ｇ）
・粒状アルミナ粉末（平均粒子径：８０ｎｍ） １０部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） ２部
・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ２０部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ９部
（２）希釈工程成分
・パルミチン酸アミド（ＰＡ） １．５部
・ステアリン酸ｎ−ブチル（ＳＢ） １部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ３５０部
（３）配合工程成分
・ポリイソシアネート １．５部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ２９部
【００６４】
上記の非磁性塗料成分において（１）成分を回分式ニーダで混練したのち、（２）成分を加えて攪拌の後サンドミルで滞留時間を６０分として分散処理を行い、これに（３）成分を加え攪拌・濾過した後、非磁性塗料とした。
【００６５】
これとは別に、上記の磁性塗料の成分において（１）の混練工程成分を予め高速混合しておき、その混合粉末を連続式２軸混練機で混練し、さらに（２）の希釈工程成分を加え連続式２軸混練機で少なくとも２段階以上に分けて希釈を行い、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、これに（３）の配合工程成分を加え攪拌・ろ過後、磁性塗料とした。
【００６６】
ポリエチレンナフタレート支持体（厚さ６．１μｍ、）からなるベースフィルム上に、上記の非磁性塗料を、カレンダ後の厚さが１．２μｍとなるようにエクストルージョン型コータにて塗布した。この非磁性層上に、磁性塗料を塗布、乾燥、カレンダ処理後の磁性層の厚さが０．０９μｍとなるようにエクストルージョン型コータにて塗布し（ウエットオンウエット）、図１に示した、配向・乾燥装置にて磁性塗膜面と垂直な方向に磁性粉末を配向・乾燥させた。磁性塗膜面の最大磁場強度は４７７ｋＡ／ｍ（６ｋＯｅ）となるように調節した。この時の磁性塗膜面の磁場強度の変動率は１０％以下であった。また、配向手段内での、搬送時の磁性塗膜面の位置は、前記ａ／ｈが０．３となる位置とした。その後、金属ロールからなる７段カレンダで、処理温度１００℃、線圧力２００ｋｇ／ｃｍ(１９６ｋＮ／ｍ)の条件で平滑化処理を行い、評価用の磁気シートを得た。
【００６７】
（実施例２）
各永久磁石を動かして間隔を設けて、磁場強度の変動率を３０％になるように変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００６８】
（実施例３）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、前記ａ／ｈが０．４となる位置に変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００６９】
（実施例４）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、前記ａ／ｈが０．２となる位置に変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７０】
（実施例５）
配向・乾燥装置を図２に示したものに変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７１】
（実施例６）
磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７２】
（実施例７）
各永久磁石を動かして間隔を設けて、磁場強度の変動率を４０％になるように変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７３】
（比較例１）
配向・乾燥装置を図３に示したものに変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。この時の、磁場強度変動率は５０％、ａ／ｈの値は０．５であった。
【００７４】
（比較例２）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、ａ／ｈの値が０．３になるように変更し、磁場強度変動率を３０％とした以外は、比較例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７５】
（比較例３）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、ａ／ｈの値が０．２になるように変更し、磁場強度変動率を２０％とした以外は、比較例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７６】
（比較例４）
磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、比較例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７７】
（比較例５）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、ａ／ｈの値が０．５になるように変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
得られた評価用の磁気シートを下記方法にて評価した。
【００７８】
〈磁気特性〉
評価用の磁気シート円形に打ち抜いたものを３０枚重ねて評価用試料とし、外部磁場０．８ＭＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）をかけ、常法に従って、磁場配向方向の角型（Ｂｒ／Ｂｍ）を測定した。
【００７９】
〈磁性層の表面粗さ〉
ＺＹＧＯ社製の汎用三次元表面構造解析装置「ＮｅｗＶｉｅｗ５０００」で、走査型白色光干渉法により、Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈを５ｕｍで測定した。なお、測定視野は５４．２ｕｍ×７２．２ｕｍとして磁性層の中心線平均粗さＲａを求めた。
【００８０】
表１および表２に評価結果を示した。
【００８１】
【表１】
【００８２】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】一例の本発明の磁場配向装置の断面構造図である。
【図２】別の一例の本発明の磁場配向装置の断面構造図である。
【図３】一例の従来の磁場配向装置の断面構造図である。
【図４】一例の磁性塗膜面における搬送方向の磁場強度の変動である。
【符号の説明】
【００８４】
１ａ〜１ｃ 熱風吹き出し口
２ａ、２ｂ 熱風排気口
３１ａ〜３４ａ 配向磁石
３１ｂ〜３４ｂ 配向磁石
４ コータ
５ ガイドロール
６ 配向・乾燥室
Ｔ 非磁性支持体
【技術分野】
【０００１】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置に関し、更に詳しくは、特にデジタルビデオテープ、コンピュータ用のバックアップテープなどの超高密度記録に最適な塗布型の磁気記録媒体の製造に用いられる磁場配向装置に関するものである。また、この磁場配向装置を用いた磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体のひとつである磁気テープには、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータテープなどの種々の用途があるが、特にデータバックアップ用のコンピュータテープの分野では、バックアップ対象となるハードディスクの大容量化に伴い、１巻あたり数１００ＧＢ以上の記憶容量のものが商品化されており、今後ハードディスクのさらなる大容量化に対応するため、バックアップテープの高容量化は不可欠である。
【０００３】
上記高容量化を達成するためには、記録信号の短波長化や記録トラック幅の狭幅化が必要とされる。これらに対応するため、磁気記録媒体に対して磁性粉末の微粒子化、高充填化、磁性層表面の平滑化等に加えて、体積密度向上のために磁気記録媒体の全厚を薄くすることが要求されている。
【０００４】
記録波長の短波長化に伴い、記録再生時の自己減磁や厚さ損失を少なくするために磁性層の薄層化が行われ、非磁性粉末を含む非磁性層上に薄層の磁性層を形成することが主流となっている（例えば特許文献１）。一方では、短波長記録においても自己減磁が生じない垂直記録方式が検討され、いろいろな垂直磁気記録媒体の製造装置が提案されている（例えば特許文献２、３）。
【０００５】
【特許文献１】特許２６６６８１０号公報
【特許文献２】特開平４−８９６２６号公報
【特許文献３】特開平４−２８０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、磁性粉末を良好に垂直配向させるために、強い垂直磁場を印加すると磁場荒れにより塗膜表面が荒れ易く、また、配向装置内で熱風を吹き付けるために十分に平滑な磁性層が得られなかったり（特許文献２）、垂直磁場を印加する領域が狭いためにその領域で十分乾燥させることが困難であるため、戻り配向が生じて十分な配向が得られない問題があった（特許文献３）。
【０００７】
本発明では、上記従来技術の問題点を解決し、磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供することを目的とする。また、この磁場配向装置を用いた磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置について鋭意検討した結果、磁場配向装置の構成を下記のようにすることにより上記目的が達成できることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００９】
すなわち、磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置であって、前記配向手段は非磁性支持体上に形成された磁性塗膜の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送され、前記配向手段内部は熱風吹き出し口を含まず構成されていることを特徴とする。
【００１０】
更に、配向手段の内部を搬送される磁性塗膜上の磁場強度の変動率が３０％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置が、非磁性支持体の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送されために、磁性塗膜中の磁性粉末が非磁性支持体側に付勢されならがら、垂直配向されるために磁場荒れによる表面の荒れを抑えることができ、また、配向手段内部に熱風吹き出し口を含まないので、急激な乾燥による面荒れが発生せず、磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の磁性粉末の磁化容易軸を磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させて得られる垂直磁気記録媒体を製造する際に用いられる磁場配向装置について、本発明者らは磁石および乾燥手段の配置について鋭意検討の結果、磁性層表面が平滑で出力が大きく、十分に垂直配向がなされている垂直磁気記録媒体を製造するのに好適な磁場配向装置を提供できるに至った。
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の磁場配向装置について説明する。
図１に一例の本発明の磁場配向装置を含む塗布乾燥装置の断面構造図を示す。本例の磁場配向装置は帯状の非磁性支持体を案内しつつ搬送するガイドロール５とこの非磁性支持体の搬送面を挟む両側に配向手段として異極を対向配置させた配向磁石３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂが配置されている。配向手段の非磁性支持体搬送経路の入り口側には搬送方向に熱風を吹き出す、熱風吹き出し口１ｃが配置されている。配向手段の非磁性支持体搬送経路の出口側には、非磁性支持体に形成された磁性塗膜に熱風を吹き出す、熱風吹き出し口１ａ、１ｂが配置されている。非磁性支持体の搬送面を挟んで熱風吹き出し口１ａ、１ｂの反対側には、熱風排気口２ａが配置されている。また、磁性塗膜面は、対向配置された配向磁石の中央より非磁性支持体側に偏って搬送されるように、ガイドロール５が配置されている。
【００１４】
本例の磁場配向装置の動作について説明する。帯状の非磁性支持体を巻回した不図示の巻き出しロールから巻き出された非磁性支持体Ｔの表面にコーター４で磁性塗膜を形成する。磁性塗膜を形成した非磁性支持体Ｔは、配向乾燥室６に搬送される。異極を対向配置させた配向磁石３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂにより形成された磁性塗膜面に対して垂直な磁場の中を搬送される間に磁性塗膜中の磁性粉末は磁化容易軸が塗膜面に垂直になるように配向される。非磁性支持体Ｔ上に形成された磁性塗膜面が、対向配置された配向磁石の中央より非磁性支持体側に偏って搬送されるために、磁性粉末は磁性塗膜面の非磁性支持体側に付勢されながら配向するために、磁場荒れによる表面の荒れを抑えることができる。この場合、磁性塗膜を非磁性支持体上に直接形成した場合は非磁性支持体面が、磁性塗膜を非磁性層を介して非磁性支持体上に形成した場合は非磁性層が、各々前記非磁性支持体側に相当する。
【００１５】
また、配向手段の入り口に配置された、熱風吹き出し口１ｃから搬送方向と平行に搬送方向に向かって熱風を吹き出される熱風により磁性塗膜中の溶媒が蒸発し、塗膜中の磁性粉末は垂直に配向されたまま固定化する。配向手段から出てきた非磁性支持体は、熱風吹き出し口１ａ、１ｂから磁性塗膜面に吹き付けられる熱風により塗膜中の溶剤がほとんど無くなるように乾燥させられる。このように、配向手段の内部においては、磁性塗膜表面に直接熱風を吹き付けないために、急激な乾燥による面荒れを防ぐことができる。溶媒蒸気を含んだ熱風は熱風排気口２ａから排気される。乾燥した磁性層を形成した非磁性支持体は、不図示の巻き取りロールに巻き取られる。
【００１６】
配向手段は、一体のものを使用しても良いが、大規模になると、通常、小型の永久磁石を連結して用いられる、その際、各永久磁石間はなるべく隙間の無いように連結することが好ましい、こうすることにより、配向手段内の搬送方向の磁場強度の変動が最小限に抑えられるので、好ましい。磁場配向手段用いる永久磁石としては、３９８ｋＡ／ｍ（５ＫＯｅ）以上、より好ましくは７９６ｋＡ／ｍ（１０ＫＯｅ）以上の磁場強度を発生できるものが好ましい。このような永久磁石としては、例えばネオジム磁石が好適に用いられる。
【００１７】
非磁性支持体表面に磁性塗膜を直接あるいは1層以上の非磁性層を介して形成する方法としては、従来公知のコータを用いて磁性塗料を非磁性支持体表面に塗布して形成することができる。コータとしては、ダイコータ、エアードクターコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、押出しコータ、エアナイフコータ、スクイズコータ、含浸コータ、リバースロールコータ、トランスファーロールコータ、グラビヤコータ、キスコータ、キャストコータ、カーテンコータ、スプレイコータ、スピンコータ等が挙げられる。
【００１８】
図２に別の一例の本発明の磁場配向装置を含む塗布乾燥装置の断面構造図を示す。本例の磁場配向装置は、配向手段の入り口側の熱風吹き出し口１ｃを配置せず、代わりに熱風排気口２ｂを配置する以外の構成は、図１に示した磁場配向装置と同様である。
このように構成することで、熱風吹き出し口１ｂから吹き出した熱風の一部が配向手段の内部を搬送方向と逆向きに流れ、配向手段内での磁性塗膜の乾燥に寄与する。
【００１９】
上述の本発明の磁場配向装置によれば、配向手段の内部に熱風吹き出し口を配置しないので、溶媒の急激な蒸発による磁性塗膜面の荒れを防ぐことができ、例えば配向手段の各永久磁石を隙間なく配置することが可能になるために、配向手段内の搬送方向の磁場強度の変動が最小限に抑えられる。これにより、良好な配向と磁場荒れのない磁性塗膜が得られる。
【００２０】
やむを得ず各永久磁石の間に隙間を設ける場合には、磁性塗膜面における搬送方向の磁場強度の変動率は３０％以下になるように配置するのが好ましく、１０％以下がより好ましい。この範囲が好ましいのは、磁場強度の変動率が３０％を超えると、良好な磁性粉末の配向が得られなかったり、磁場荒れが大きくなる場合があるからである。ここでいう磁場強度の変動率とは、図４に示したように磁性塗膜面における搬送方向の磁場強度の変動を求め、下式により求められる。
磁場強度の変動率（％）＝（最大磁場強度Ｗｍａｘ−最小磁場強度Ｗｍｉｎ）／（最大磁場強度Ｗｍａｘ）×１００
【００２１】
また、対向配置された配向磁石の対向面間の距離をｈ、磁性塗膜面と非磁性支持体側の配向磁石の対向面との距離をａとすると、ａ／ｈ＜０．５を満たすことが好ましく、ａ／ｈ≦０．３を満たすことがより好ましい。この範囲が好ましいのは、この範囲であれば、磁性粉末は非磁性支持体側に付勢されながら配向するために、磁場荒れによる表面の荒れを抑えることができるからである。
【００２２】
これに対し、従来の磁場配向装置は、例えば図３に示したようなものであって、配向手段内に熱風吹き出し口１ｄが配置してあるために、この部分に磁石が存在せず、磁場強度が低下する部分が生じるために、例えば３０％を超える磁場強度の変動が生じることより磁性粉末の配向が低下したり磁場荒れが生じたりする傾向があった。また、磁場強度の変動を少なくするために熱風吹き出し口１ｄを配置している側と搬送される非磁性支持体を挟んで反対側の永久磁石３１ｂ〜３４ｂは密着して配置してあり、かつ、非磁性支持体の搬送経路を図の一点鎖線で示したように永久磁石３１ｂ〜３４ｂに偏った位置にすることが提案（特許文献３）されているがこの場合でも、磁場強度の変動は低減できるものの、熱風吹き出し口１ｄからの熱風が直接磁性層に吹き付けられているために、磁性塗膜面が荒れる傾向があった。
【００２３】
記録容量が数１００ＧＢ以上のコンピュータ用磁気テープは、面記録密度を大きくするために、記録トラックのトラック幅を小さくして磁気テープの幅方向の記録密度を大きくし、記録波長を小さくして磁気テープの長手方向の記録密度を大きくしている。そのため、記録容量が数１００ＧＢ以上のコンピュータ用磁気テープでは、記録波長が０．５μｍ以下と極めて小さくなっており、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失を小さくするために磁性層厚さは記録波長の１／３以下とすることが好ましく１／４以下とすることが、より好ましい。よって、本発明の磁気記録媒体の磁性層厚さは、１０〜１５０ｎｍの範囲が好ましく、２０〜１００ｎｍの範囲がより好ましく、３０〜７０ｎｍの範囲が最も好ましい。この範囲が好ましいのは、１０ｎｍ未満だと均一な磁性層を形成するのが困難であったり、十分な出力が得られない場合があり、１５０ｎｍを超えると、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失が大きくなるからである。
【００２４】
このような磁性層を形成するためには、非磁性粉末、結合剤を含む非磁性層を設け、さらに、その上に磁性層を設けることが好ましい。磁性層は、非磁性層を塗布形成し、この非磁性層が湿潤状態のうちに、その上に磁性層を塗布形成（ウエットオンウエット）してもよいし、非磁性層を塗布形成し、乾燥後、その上に磁性層を塗布形成（ウエットオンドライ）してもよい。各層は前記の順序で形成される限り、各層の間に他の層を設けても良い。
【００２５】
以下、本発明の構成要素について詳述する。
＜磁性粉末＞
本発明において磁性塗料の製造に使用される磁性粉末は、従来公知の磁性粉末を用いることができるが、例えば、強磁性鉄系金属磁性粉末、窒化鉄磁性粉末、板状の六方晶フェライト磁性粉末などが好ましく用いられる。磁性粉末の平均粒子径は５０ｎｍ以下が好ましく、平均粒子径が１０ｎｍ以上のものが好ましい。平均粒子径が１５〜４０ｎｍの範囲のものがより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が５０ｎｍを超えると、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなり、また平均粒子径が１０ｎｍ未満では、保磁力の低下や粒子の表面エネルギーが増大し、塗料中での分散が困難になるためである。
【００２６】
本願でいう粒子径とは、粒子が針状の場合は平均長軸径を指し、板状の場合は板径の大きい方の長さを指し、長軸長と短軸長の比が１〜３．５である球状ないし楕円状の場合は最大差し渡し径を指す。平均粒子径とは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真の粒子径を実測し、３００個の数平均値により求められる。
【００２７】
＜結合剤＞
磁性層、非磁性層、及びバックコート層に用いられる結合剤としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００２８】
これらの樹脂の中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。
【００２９】
ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン樹脂などがある。
【００３０】
このような結合剤は、官能基として、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＳＯ３Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）３、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２〔これらの式中、Ｍは水素原子、アルカリ金属塩基またはアミン塩を示す〕、−ＯＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−Ｎ＋Ｒ３Ｒ４Ｒ５〔これらの式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は水素または炭化水素基を示す〕、エポキシ基などを有しているものが、好ましく用いられる。
【００３１】
このような結合剤を使用すると、磁性粉末や非磁性粉末などの分散性が向上するためである。２種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも、−ＳＯ３Ｍ基同士の組み合わせが好ましい。
【００３２】
これらの結合剤は、磁性粉末や非磁性粉末１００重量部に対して、通常は、７〜５０重量部、好ましくは１０〜３５重量部の範囲で使用するのがよい。とくに、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂を併用する場合は、塩化ビニル系樹脂５〜３０重量部とポリウレタン樹脂２〜２０重量部とを併用するのが好ましい。
【００３３】
また、これらの結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが好ましい。
【００３４】
このような架橋剤としては、トリ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、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましく用いられる。
【００３５】
これらの架橋剤は、結合剤１００重量部に対して、通常１〜５０重量部の割合で用いられる。より好ましくは１５〜３５重量部である。
【００３６】
また、上記のような熱硬化性の架橋剤の代わりに、放射線硬化性樹脂を用いてもよい。放射線硬化性樹脂としては、アクリルモノマー、アクリルオリゴマーが用いられる。放射線硬化性樹脂は、分子内に２個以上の二重結合を有し、且つ二重結合１個当りの重量平均分子量が５０〜３００でありことが好ましい。非磁性層に放射線硬化性樹脂を用いる場合は、非磁性層に含まれる放射線硬化性樹脂の割合は、結合剤と放射線硬化性樹脂の合計量に対して５〜３０wt%であることが好ましい。
【００３７】
二重結合１個当りの重量平均分子量が５０〜３００の放射線硬化性樹脂としては、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、ノボラックジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグルコールジアクリレートなどの二官能アクリレートおよび上記アクリレートと同様の二官能メタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化グリセリルトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレートなどの三官能アクリレートおよび上記アクリレートと同様の三官能メタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどの四官能以上のアクリレートおよび上記アクリレートと同様の四官能以上のメタクリレートなどのモノマーアクリレート（メタクリレート）や上記モノマーをポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタンなどの骨格で分子鎖延長してオリゴマー化したものなどが利用できる。
【００３８】
＜有機溶剤＞
本発明において、磁性塗料の製造に使用される有機溶剤としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコール系溶剤、などが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でまたは混合して使用され、またトルエンなどと混合して使用される。
【００３９】
本発明において、磁性塗料の製造に使用される添加剤には、研磨剤、潤滑剤、分散剤が使用できる。
【００４０】
＜研磨剤他＞
磁性層に含ませる研磨剤としては、α−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素など、主としてモース硬度６以上のものが単独または組み合わせて使用できる。これらの研磨剤の粒子サイズとしては、通常、平均粒子径で１０〜２００ｎｍであるのが好ましい。
【００４１】
また、磁性塗料には、必要により、導電性と表面潤滑性の向上を目的に、従来公知のカーボンブラックを添加してもよい。カーボンブラックには、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどを使用できる。平均粒子径が１０〜１００ｎｍのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が１０ｎｍ未満になると、カーボンブラックの分散が難しく、１００ｎｍを超えると、多量のカーボンブラックを添加する必要があり、いずれも表面が粗くなり、出力低下の原因になるためである。また、必要により、平均粒子径の異なるカーボンブラックを２種以上用いてもよい。研磨材の含有量は、磁性粉末１００重量部に対して、５〜２０重量部であると好ましく、８〜１８重量部であるとより好ましい。
【００４２】
＜潤滑剤＞
磁性塗料には、塗料中に含まれる全粉体に対して、０．５〜５重量％の脂肪酸、０．２〜３重量％の脂肪酸のエステル、０．５〜５．０重量％の脂肪酸アミドを含有させることが好ましい。上記範囲の脂肪酸の添加が好ましいのは、０．５重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、５重量％を超えると、強靭性が失われるおそれがあるからである。
【００４３】
上記範囲の脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、０．２重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、３重量％を超えると、磁性層への移入量が多すぎるため、テープとヘッドが貼り付くなどの副作用を生じるおそれがあるためである。上記の範囲の脂肪酸アミド添加が好ましいのは、０．５重量％未満ではヘッド／磁性層界面での直接接触が起こり焼き付き防止効果が小さく、５．０重量％を超えるとブリードアウトしてドロップアウトなどの欠陥が発生する恐れがあるからである。
【００４４】
脂肪酸としては、炭素数１０以上の脂肪酸を用いるのが好ましい。炭素数１０以上の脂肪酸は、直鎖、分岐、シス・トランスなどの異性体のいずれでもよいが、潤滑性能にすぐれる直鎖型が好ましい。この脂肪酸には、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸などがある。これらの中でも、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸などが好ましい。
【００４５】
脂肪酸エステルとしては、前記脂肪酸のエステルを用いるのが好ましい。脂肪酸アミドとしては、パルミチン酸、ステアリン酸などの炭素数が１０以上の脂肪酸アミドが使用可能である。
【００４６】
＜分散剤＞
磁性粉末、研磨材やカーボンブラックなどの添加剤を良好に分散させるために分散剤を使用することができる。このような分散剤としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸などの炭素数１２〜１８個の脂肪酸〔ＲＣＯＯＨ（Ｒは炭素数１１〜１７個のアルキル基またはアルケニル基）〕、上記脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる金属石けん、上記脂肪酸エステルのフッ素を含有した化合物、上記脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル、レシチン、トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルは炭素数１〜５個、オレフィンはエチレン、プロピレンなど）、硫酸塩、スルホン酸塩、りん酸塩、銅フタロシアニンなどの従来公知の各種の分散剤を、いずれも使用することができる。これらは、単独でも組み合わせて使用してもよい。分散剤は、いずれの層でも、結合剤樹脂１００重量部に対し、通常０．５〜２０重量部の範囲で添加される。
【００４７】
本発明においては、上記した磁性粉末および結合剤とともに、有機溶剤や上記の添加剤成分などを使用して、前記方法で分散処理して磁性塗料を製造したのち、この磁性塗料を使用して、常法に準じて、非磁性支持体上に塗布し、乾燥して、磁性層を形成し、所要の処理工程を経ることにより、磁気記録媒体を製造する。
【００４８】
本発明において、上記の磁性層は、非磁性層を介して形成するのが好ましい。また、この磁性層の上に、必要により、磁性層の保護などのため、トップコート層（最上層非磁性層）を設けてもよい。さらに、上記の磁性層は、磁気記録媒体の容量を大きくするために、非磁性支持体の両面側に形成してもよい。一方、非磁性支持体の片面にのみ磁性層を形成する場合は、通常は、その背面側にバックコート層を形成するのが好ましい。
【００４９】
＜非磁性支持体＞
非磁性支持体の厚さは、用途によって異なるが、通常は、１．５〜１１μｍのものが使用される。非磁性支持体の厚さは、より好ましくは２〜７μｍである。この範囲の厚さの非磁性支持体が使用されるのは、１．５μｍ未満となると、製膜が難しくなり、またテープ強度が小さくなるためであり、１１μｍを超えると、テープ全厚が厚くなり、テープ１巻あたりの記録容量が小さくなるためである。
【００５０】
非磁性支持体の長手方向のヤング率としては、５．８ＧＰａ（５９０ｋｇ／ｍｍ２）以上が好ましく、７．１ＧＰａ（７２０ｋｇ／ｍｍ２ ）以上がより好ましい。非磁性支持体の長手方向のヤング率が５．８ＧＰａ以上がよいのは、長手方向のヤング率が５．８ＧＰａ未満では、テープ走行が不安定になるためである。
【００５１】
ヘリキャルスキャンタイプでは、長手方向のヤング率（ＭＤ）／幅方向のヤング率（ＴＤ）は、０．６〜０．８の範囲が好ましく、０．６５〜０．７５の範囲がより好ましい。長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が、上記範囲がよいのは、０．６未満または０．８を超えると、メカニズムは現在のところ不明であるが、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき（フラットネス）が大きくなるためである。このばらつきは、長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．７付近で最小になる。
【００５２】
また、リニアレコーディングタイプでは、長手方向のヤング率／幅方向のヤング率は、理由は明らかではないが、０．７〜１．３が好ましい。
【００５３】
非磁性支持体の幅方向の温度膨張係数は、−１０〜１０×１０−６、湿度膨張係数は、０〜１０×１０−６が好ましい。この範囲が好ましいのは、この範囲をはずれると、温度・湿度の変化によりオフトラックが生じエラーレートが大きくなるからである。
【００５４】
以上のような特性を満足する非磁性支持体としては、たとえば、二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルムなどが挙げられる。
【００５５】
＜非磁性層＞
非磁性層の厚さは、０．２μｍ以上１．０μｍ未満が好ましく、０．９μｍ以下がより好ましい。この範囲が好ましいのは、０．２μｍ未満では、非磁性支持体の表面突起を隠蔽する効果、耐久性の向上効果が小さくなり、また１．０μｍ以上になると、磁気テープの全厚が厚くなりすぎ、テープ１巻当りの記録容量が小さくなるためである。
【００５６】
非磁性層に使用する非磁性粉末には、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウムなどがあるが、酸化鉄単独または酸化鉄と酸化アルミニウムの混合系が好ましく使用される。非磁性粉末の粒子形状は、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもよいが、針状、紡錘状の場合は、通常、長軸長５０〜２００ｎｍ、短軸長５〜１００ｎｍのものが好ましい。また、粒状の場合は粒径５〜２００ｎｍ、より好ましくは５〜１００ｎｍのものが使用される。
【００５７】
さらに、導電性改良の目的で、粒子径０．０１〜０．１μｍのカーボンブラックを添加することが好ましい。非磁性層を平滑にかつ厚みムラを少なく塗布するには、上記の非磁性粉末およびカーボンブラックは粒度分布がシャープなものを用いるのがとくに好ましい。カーボンブラックの代わりに、平均粒子径１０〜１００ｎｍの板状ＩＴＯ（インジウム、スズ複合酸化物）粉末を用いてもよい。
【００５８】
カレンダ加工ロールとしてはエポキシ、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロール（カーボン、金属やその他の無機化合物を練り込んで有るものでもよい）と金属ロールの組合わせ（３ないし７段の組合せ）、または金属ロールどうしで処理することもできる。処理温度は、好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上であり、その線圧力は好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ(１９６ｋＮ／ｍ)以上、さらに好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ(２９４ｋＮ／ｍ)以上であり、その速度は２０〜７００ｍ／分の範囲である。カレンダ加工処理を行うことにより、非磁性層の空隙率を制御し、磁性層を形成する際の磁性塗料中に含まれる溶媒の非磁性層への染み込みを制御することができ、均一で平滑な磁性層を制御することができる。
【００５９】
＜磁性層＞
磁性層の厚さは、１０〜１５０ｎｍの範囲が好ましく、また短波長記録特性をさらに向上させるには、２０〜１００ｎｍの範囲がより好ましく、３０〜７０ｎｍの範囲が最も好ましい。この範囲が好ましいのは、１０ｎｍ未満では均一な磁性層を形成するのが困難になり、十分な出力が得られず、１５０ｎｍを超えると、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失が大きくなるからである。
【００６０】
磁性層のテープ長手方向の残留磁束密度と磁性層厚さの積は、０．００１８〜０．０５μＴｍであると好ましく、０．００３６〜０．０５μＴｍであるとより好ましく、０．００４〜０．０５μＴｍであるとさらに好ましい。残留磁束密度と磁性層の厚さとの積が小さすぎると、ＭＲヘッドによる再生出力が小さくなり、大きすぎるとＭＲヘッドによる再生出力が歪みやすくなるからである。上記積がこの範囲内にある磁性層有する磁気記録媒体は、短波長記録が可能である。加えて、ＭＲヘッドで再生した時の再生出力が大きく、しかも再生出力の歪が小さく、出力対ノイズ比を大きくできるので、好ましい。
【００６１】
カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、１０ｎｍ〜１００ｎｍであると好ましい。平均粒子径が小さすぎるとカーボンブラックの分散が難しく、平均粒子径が大きすぎると多量のカーボンブラックが必要になる。よって、平均粒子径が小さすぎても大きすぎても、磁性層１３の表面が粗くなり、出力を低下させる恐れがあるので好ましくない。カーボンブラックの含有量は、磁性粉末１００重量部に対して、０．２〜５重量部であると好ましく、０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の部は、重量部である。また、実施例および比較例中の平均粒子径は、数平均粒子径である。
【００６３】
（実施例１）
《非磁性塗料成分》
（１）成分
・針状酸化鉄 ６８部
・カーボンブラック ２０部
・粒状アルミナ粉末 １２部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） １部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 ９部
（含有−ＳＯ３ Ｎａ基：０．７×１０−４当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂 ５部
（ガラス転移温度：４０℃、含有−ＳＯ３ Ｎａ基：１×１０−４当量／ｇ）
・テトラヒドロフラン １３部
・シクロヘキサノン ６３部
・メチルエチルケトン １３７部
（２）成分
・ステアリン酸ブチル ２部
・シクロヘキサノン ５０部
・トルエン ５０部
（３）成分
・ポリイソシアネート ２．５部
・シクロヘキサノン ９部
・トルエン ９部
《磁性塗料成分》
（１）混練工程成分
・磁性粉末 （窒化鉄磁性粉末） １００部
Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、
Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％
σｓ：１０３Ａ・ｍ２／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）、
Ｈｃ：２１１．０ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）、
平均粒子径：１７ｎｍ、軸比：１．１
・塩化ビニル系共重合体 １３部
（日本ゼオン社製ＭＲ−１１０）
・ポリエステルポリウレタン樹脂（ＰＵ） ４．５部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：1.０×１０-4当量／ｇ）
・粒状アルミナ粉末（平均粒子径：８０ｎｍ） １０部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） ２部
・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ２０部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ９部
（２）希釈工程成分
・パルミチン酸アミド（ＰＡ） １．５部
・ステアリン酸ｎ−ブチル（ＳＢ） １部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ３５０部
（３）配合工程成分
・ポリイソシアネート １．５部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ２９部
【００６４】
上記の非磁性塗料成分において（１）成分を回分式ニーダで混練したのち、（２）成分を加えて攪拌の後サンドミルで滞留時間を６０分として分散処理を行い、これに（３）成分を加え攪拌・濾過した後、非磁性塗料とした。
【００６５】
これとは別に、上記の磁性塗料の成分において（１）の混練工程成分を予め高速混合しておき、その混合粉末を連続式２軸混練機で混練し、さらに（２）の希釈工程成分を加え連続式２軸混練機で少なくとも２段階以上に分けて希釈を行い、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、これに（３）の配合工程成分を加え攪拌・ろ過後、磁性塗料とした。
【００６６】
ポリエチレンナフタレート支持体（厚さ６．１μｍ、）からなるベースフィルム上に、上記の非磁性塗料を、カレンダ後の厚さが１．２μｍとなるようにエクストルージョン型コータにて塗布した。この非磁性層上に、磁性塗料を塗布、乾燥、カレンダ処理後の磁性層の厚さが０．０９μｍとなるようにエクストルージョン型コータにて塗布し（ウエットオンウエット）、図１に示した、配向・乾燥装置にて磁性塗膜面と垂直な方向に磁性粉末を配向・乾燥させた。磁性塗膜面の最大磁場強度は４７７ｋＡ／ｍ（６ｋＯｅ）となるように調節した。この時の磁性塗膜面の磁場強度の変動率は１０％以下であった。また、配向手段内での、搬送時の磁性塗膜面の位置は、前記ａ／ｈが０．３となる位置とした。その後、金属ロールからなる７段カレンダで、処理温度１００℃、線圧力２００ｋｇ／ｃｍ(１９６ｋＮ／ｍ)の条件で平滑化処理を行い、評価用の磁気シートを得た。
【００６７】
（実施例２）
各永久磁石を動かして間隔を設けて、磁場強度の変動率を３０％になるように変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００６８】
（実施例３）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、前記ａ／ｈが０．４となる位置に変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００６９】
（実施例４）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、前記ａ／ｈが０．２となる位置に変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７０】
（実施例５）
配向・乾燥装置を図２に示したものに変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７１】
（実施例６）
磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７２】
（実施例７）
各永久磁石を動かして間隔を設けて、磁場強度の変動率を４０％になるように変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７３】
（比較例１）
配向・乾燥装置を図３に示したものに変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。この時の、磁場強度変動率は５０％、ａ／ｈの値は０．５であった。
【００７４】
（比較例２）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、ａ／ｈの値が０．３になるように変更し、磁場強度変動率を３０％とした以外は、比較例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７５】
（比較例３）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、ａ／ｈの値が０．２になるように変更し、磁場強度変動率を２０％とした以外は、比較例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７６】
（比較例４）
磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、比較例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
【００７７】
（比較例５）
搬送時の磁性塗膜面の位置を、ａ／ｈの値が０．５になるように変更した以外は、実施例１と同様にして、評価用の磁気シートを得た。
得られた評価用の磁気シートを下記方法にて評価した。
【００７８】
〈磁気特性〉
評価用の磁気シート円形に打ち抜いたものを３０枚重ねて評価用試料とし、外部磁場０．８ＭＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）をかけ、常法に従って、磁場配向方向の角型（Ｂｒ／Ｂｍ）を測定した。
【００７９】
〈磁性層の表面粗さ〉
ＺＹＧＯ社製の汎用三次元表面構造解析装置「ＮｅｗＶｉｅｗ５０００」で、走査型白色光干渉法により、Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈを５ｕｍで測定した。なお、測定視野は５４．２ｕｍ×７２．２ｕｍとして磁性層の中心線平均粗さＲａを求めた。
【００８０】
表１および表２に評価結果を示した。
【００８１】
【表１】
【００８２】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】一例の本発明の磁場配向装置の断面構造図である。
【図２】別の一例の本発明の磁場配向装置の断面構造図である。
【図３】一例の従来の磁場配向装置の断面構造図である。
【図４】一例の磁性塗膜面における搬送方向の磁場強度の変動である。
【符号の説明】
【００８４】
１ａ〜１ｃ 熱風吹き出し口
２ａ、２ｂ 熱風排気口
３１ａ〜３４ａ 配向磁石
３１ｂ〜３４ｂ 配向磁石
４ コータ
５ ガイドロール
６ 配向・乾燥室
Ｔ 非磁性支持体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を、配向手段により磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置であって、
前記配向手段は非磁性支持体上に形成された磁性塗膜の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、
前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、
前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送され、
前記配向手段内部は熱風吹き出し口を含まず構成されていることを特徴とする磁場配向装置。
【請求項２】
配向手段の内部を搬送される磁性塗膜上の磁場強度の変動率が３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁場配向装置。
【請求項３】
請求項１または２の磁場配向装置を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を搬送される帯状の非磁性支持体上に連続的に塗布して形成された磁性塗膜中の前記磁性粉末の磁化容易軸を、配向手段により磁性塗膜面に垂直に連続的に配向させる磁場配向装置であって、
前記配向手段は非磁性支持体上に形成された磁性塗膜の搬送面を挟む両側に磁石の異極を対向配置して構成され、
前記搬送面に対して垂直な磁場を形成し、
前記磁性塗膜位置が二つの対向磁石間の中央より非磁性支持体側に偏るように搬送され、
前記配向手段内部は熱風吹き出し口を含まず構成されていることを特徴とする磁場配向装置。
【請求項２】
配向手段の内部を搬送される磁性塗膜上の磁場強度の変動率が３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁場配向装置。
【請求項３】
請求項１または２の磁場配向装置を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−５４２３０（Ｐ２０１１−５４２３０Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０１１７２（Ｐ２００９−２０１１７２）
【出願日】平成２１年９月１日（２００９．９．１）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１日（２００９．９．１）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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