JPS61162824A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体
の製造方法に関するものであり、さらに詳細には、非磁
性支持体となる高分子フィルムの表面改質方法の改良に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にｒ−
Ｆｅρ３．ＣＯを含有するｒ　−Ｆ　ｅ、Ｏ，、Ｆ　ｅ
。

０４、Ｃｏを含有するＦ　ｅ、０４．　　ｒ　−Ｆ　ｅ
、Ｏ９とＦｅ、０４のへルトライド化合物、ＣＯを含有
するベルトライド化合物、Ｃｒ　ＯＬ等の酸化物磁性粉
末あるいはＦｅ、Ｇｏ、Ｎｉ等を主成分とする合金磁性
粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機バイ
ンダ中に分散せしめ、塗布・乾燥させる塗布型の磁気記
録媒体が広く使用されている。

あるいは、非磁性支持体上に強磁性金属材料からなる金
属薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレー
ティング法、メッキ法等の手法を用いて直接被着形成し
た強磁性ｉｓ型磁気記録媒体も開発が進められている。

ところで、これらの磁気記録媒体においては、非磁性支
持体と磁性層との付着強度が重要で、この付着強度が不
足すると、耐久性の劣化や特性のバラツキ等が生ずると
いう問題がある。

そこで従来、上記磁性層と非磁性支持体との接着性を確
保するために、上記非磁性支持体である高分子フィルム
の表面の改質方法が考えられているが、これら従来の改
質方法では、特性や処理効果、ランニングコスト等の点
で満足のいくものではなかった。

例えば、下塗り液を塗布機で塗り、乾燥後に磁性塗料を
塗布するプライマリ−塗布方法が提案されているが、こ
の方法では、下塗り用の塗布・乾燥装置が別に必要であ
ること、下塗り液及び塗布状態で不良が発生し特性上不
安定であること等、問題が多い。

あるいは、高周波電圧によりコロナ放電させ、電極から
飛び出すイオンや発生するオゾンにより非磁性支持体の
表面を改質させるコロナ放電方法□も知られている。し
かしながら、この方法の問題点は、オゾンによる電極の
酸化、処理ロールの劣化、それによる処理ムラ、大消費
電力量、及び処理効果があまり大きくないこと、等であ
る。

さらに、処理槽を真空状態にし高周波電圧を印加しプラ
ズマ放電させ表面を改質させるプラズマ処理方法が提案
されている。しかしながら、この方法では、真空槽が必
要であるため装置が大型化し、かつ装置構造が複雑なも
のとなるとともに、ランニングコストも増大するという
欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明は、上述の如き実情に鑑みて提案されたも
のであって、非磁性支持体と磁性層との付着力、接着力
を強固なものとし、耐久性に優れ、かつ特ｊ生のバラツ
キの少ない磁気記録媒体を作製することが可能な磁気記
録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、不活性ガス中での紫外線照射が高分子フィルムの表
面の改質に驚くほどの効果を発揮することを見出し本発
明を完成するに至ったものであって、不活性ガス中にて
非磁性支持体表面に紫外線を照射した後、この非磁性支
持体上に磁性層を形成することを特徴とするものである
。

この紫外線による非磁性支持体表面改質の原理は、波長
１８４９Ａや波長２５３７人の紫外線の光子エネルギー
が１５５Ｋｃａｊ／ｍｏｌ及び１１３にｃａｌ／ｍｏｌ
であり、このエネルギーにより高分子フィルム表面のＣ
−Ｃ結合やＣ−０結合を切断し、極性基を形成させるこ
とによるものである。この極性基の形成により、塗布型
の磁性層の樹脂結合剤や磁性粉末、あるいは強磁性薄膜
型の磁性層の磁性薄膜との結合が増加し、接着強度や付
着強度が向上する。

ここで、上記紫外線による処理を大気中で行うと、切断
された極性基が紫外線により発生したオゾン０．とこと
ごとく結合してしまい、いわゆるウィーク・バンダリー
・レアー化して付着力が不足してしまう。したがって、
上記紫外線による処理は、不活性ガス中で行う必要があ
る。

以下、本発明による磁気記録媒体の製造方法をその工程
順序に従って説明する。

本発明においては、先ずポリエチレンテレフタレート等
の非磁性支持体に対し、不活性ガス中で紫外線を照射し
、その表面を改質する。

上記紫外線を照射する光源ランプとしては、１８４９人
あるいは２５３７人の光を効率良く放射することが必要
であって、低圧水銀ランプ等が使用可能である。

また、上記不活性ガスとしては、Ｎ、、Ａｒ、ＣＯ，ガ
ス等が使用可能である。

一方、上記非磁性支持体の素材としては、通禽この種の
磁気記録媒体に使用されるものであれば如何なるもので
あってもよく、例えば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
スダイ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、
ポリアミドイミド等のプラスチック等が挙げられる。ま
た、上記非磁性支持体の形態としては、フィルム、テー
プ、シートディスク、カード、ドラム等のいずれでも良
い。

次いで、上述のように不活性ガス中での紫外線照射によ
り表面が改質された非磁性支持体上に、磁性層を常法に
従って被着形成することにより、磁気記録媒体を完成す
る。

上記磁性層は、例えば強磁性粉末を結合剤中に分散し有
機溶剤に溶かして調製される磁性塗料を上記非磁性支持
体の改質された面に塗布して形成される。

上記磁性層に用いられる強磁性粉末には通常のものであ
ればいずれも使用することができる。したがって、使用
できる強磁性粉末としては、強磁性酸化鉄粒子、強磁性
二酸化クロム、強磁性合金粉末等が挙げられる。

上記強磁性酸化鉄粒子としては、一般式ＦｅＯｘで表し
た場合、Ｘの値が１．３３≦Ｘ≦１．５０の範囲にある
もの、即ちマグネタイト（ｒ　−Ｆ　ｅ、Ｏ，。

Ｘ＝１．５０）、マグネタイト（Ｆｅ、０４．　　Ｘ＝
１．３３）及びこれらの固溶体（ＦｅＯｘ、１．３３＜
Ｘ＜１．５０）である。さらに、これら強磁性酸化鉄に
は、抗磁力をあげる目的でコバルトを添加してもよい。

コバルト含有酸化鉄には、大別してドープ型と被着型の
２種類がある。

上記強磁性二酸化クロムとしては、ｃ　ｒ　ｏ、あるい
はこれらに抗磁力を向上させる目的でＲｕ、Ｓｎ、Ｔｅ
、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ等の少なくとも一種を添
加したものを使用できる。

強磁性合金粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ。

Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等が使用で
き、またごれらに種々の特性を改善する目的でＡＩ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属成分を添加
してもよい。

一方、上記磁性層に用いられる結合剤としては、磁気記
録媒体の結合剤として従来から使用されているものを用
いればよく、かかる例としては、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコー
ル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重
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、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、熱可塑性ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポ
リ弗化ビニル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重
合体、ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、アクリ
ロニトリル−ブタジェン−メタクリル酸共重合体、ポリ
ビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブタ
ジェン共重合体、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、
エポ￥シ樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド
樹脂またはこれらの混合物などが挙げられる。

さらに上記磁性層には、前記の結合剤、強磁性粉末の他
に添加剤として分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、
防錆剤等が加えられてもよい。

上述の磁性層の構成材料は、有機溶剤に溶かして磁性塗
料として調製され、非磁性支持体上に塗布されるが、そ
の磁性塗料の溶剤としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン系、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸
エチル、酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステ
ル系、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエ
チルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘ
キサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、メチレンクロラ
イド、エチレンクロライド。

四塩（１［素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン
、ジクロルヘンゼン等の塩素化炭化水素等が挙げられる
。

さらにまた、本発明は、上述のように磁性塗料を塗布し
て磁性層を形成した塗布型の磁気記録媒体ばかりでなく
、磁性金属または合金等の蒸着物質を非磁性支持体に蒸
着させて強磁性金属薄膜を被着形成し、この強磁性金属
薄膜を磁性層とした強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体に
通用してもよい。

上記蒸着物質としては、強磁性金属薄膜を形成しうるち
のであればいずれでも使用でき、例えば、鉄Ｆｅ、コバ
ル）Ｇｏ、ニッケルＮｉ等の金属、あるいはＣｏ−Ｎ１
合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、　　Ｃｏ−Ｎ
ｉ−１”ｅ−１３合金等の合金が挙げられる。

また、上記強磁性金属薄膜の被着手段としては、真空蒸
着法やイオンブレーティング法、スパッタ法等が挙げら
れる。

〔作用〕

このように、非磁性支持体に対してあらかしめ不活性ガ
ス中で紫外線照射することにより、この非磁性支持体の
表面のＣ−Ｃ結合やＣ−Ｏ結合が切断されて極性基が形
成され、磁性層との結合が増加して接着強度や付着強度
が向上する。

（実施例〕 次に具体的な実施例をもって本発明を説明するが、本発
明がこれら実施例に限定されるものでないことは言うま
でもない。

実施例１゜ 第１図に示すような装置を用いて磁気記録媒体を作製し
た。

すなわち、巻出機（１）から送り出した非磁性支持体（
２）（この実施例では厚さ１２μのポリエチレンテレフ
タレートフィルム）を、先ず紫外線処理機（３）に導入
して、その表面の改質を図った。

上記紫外線処理機（３）は、密閉されたアルミニウム製
の箱体であって、上記非磁性支持体（２）の入口と出口
となるスリット（４）　、　（５）及び不活性ガスの供
給口（６）、）Ｊｌ−負目（７）が設けられている。ま
た、上記紫外線処理機（３）内には、複数のガイドロー
ラ（８）が設置されており、これらガイドローラ（８）
によって蛇行される非磁性支持体（２）の一方の面（後
述の塗布機で磁性塗料が塗布される面）に対して紫外線
が照射されるように複数の光源ランプ（９）が取り付け
られている。

そして、この実施例においては、上記光源ランプ（９）
により波Ｊｕ１８４９人の紫外線を照射し、上記供給口
（６）から窒素ガスＮ２を供給するとともに排気口（７
）から排気して上記非磁性支持体（２）を処理した。

次いで、この非磁性支持体（２）の紫外線処理を施され
た面上に、塗布機（ｌＯ）により磁性塗料を塗布した。

上記磁性塗料は、 Ｃｏ被着型ｒ　−Ｆ　ｅ、０．　（比表面積４０　ｒｄ
／ｇ）ｌＯＯ臣量部 置部ビニル−酢酸ビニル共重合体　１０重量部（Ｕ、Ｃ
，Ｃ，社製、商品名ＶＡＧＨ）ポリウレタン樹脂　　　
　　　　　１５Ｍ量部（日本ポリウレタン社製、商品名
Ｎ−３０２２）分散剤（レシチン）　　　　　　　　　
ＩＭ量部潤滑剤（シリコンオイル）　　　　　　１重量
部研磨剤（Ｃ−ｒｔ０３）　　　　　　　　　　　２重
量部メチルエチルケトン　　　　　　１００重量部メチ
ルイソブチルケトン　　　　　５０重量部トルエン　　
　　　　　　　　　　５０重量部からなる組成物をボー
ルミルにて４８時間混合し、フィルタで濾過した後、硬
化剤（バイエル社製。

商品名ディスモジュールＬ）を２．５重量部添加し、さ
らに３０分間混合して調製した。

最後に、乾燥機（１１）で磁性塗料を乾燥した後、巻取
機（１２）で巻き取ってサンプルテープを得た。

実施例２゜ 先の実施例１と同様の装置を用い、光源ランプ（９）か
ら波長２５３７人の紫外線を照射し、他は実施例Ｉと同
様の方法によりサンプルテープを得た。

比較例１゜ 先の実施例１と同様の装置を用い、紫外線処理機（３）
内に窒素ガスを供給することな（、そのままの状態で波
長１８４９人の紫外線を照射し、他は実施例１と同様の
方法によりサンプルテープを得た。

比較例２゜ 照射する紫外線の波長を２５３７人とし、他は先の比較
例１と同様の方法によりサンプルテープを得た。

比較例３゜ 先の実施例１と同様の装置を用い、紫外線処理機（３）
内に窒素ガスを供給することなく、排気口（７）より排
気し、供給口（６）を開放した状態で紫外線を照射し、
他は実施例１と同様の方法によりサンプルテープを得た
。

上述の各実施例及び比較例について、紫外線処理機（３
）による処理時間を変えて、磁性塗料と非磁性支持体（
２）との接着強度の変化を調べた。結果を第２図に示す
。

なお、この第２図において、Ａは実施例１．Ｂは実施例
２、Ｃは比較例１．Ｄは比較例２、Ｅは比較例３をそれ
ぞれ表す。また、上記接着強度は、接着テープをサンプ
ルテープの磁性面に貼着した後、この接着テープを磁性
塗料とともに非磁性支持体から剥離し、この時の磁性塗
料と非磁性支持体の１８０°方向の剥離強度を表した。

この第２図より、紫外線処理機（３）内をそのままの状
態で紫外線による処理を行った比較例１及び比較例２に
おいては、未処理のものの接着強度か２ｇ程度であった
のに対して接着強度が最大で約７ｇと若干の効果は認め
られたが、コロナ処理方法によるものの接着強度１７ｇ
よりも劣った。

また、紫外線処理機（３）内を単に排気した比較伊１３
では、処理時間を４分間以上とすることにより接着強度
は増し、処理時間を長くすればある程度の効果が得られ
ることがわかった。

これに対して、紫外線処理機（３）内に窒素ガスを供給
した実施例１及び実施例２においては、驚くほどの効果
が現れ、処理時間３０秒でコロナ放電方法によるものと
間等、４分間の処理で非磁性支持体のフィルム破壊にま
で至ることがわかった。

〔発明の効果〕

上述の説明からも明らかなように、本発明によれば、あ
らかじめ非磁性支持体の表面を不活性ガス中での紫外線
照射により改質した後、磁性層を設けているので、従来
の処理方法に較べて非磁性支持体と磁性層の接着強度や
付着強度を短時間で大幅に向上することができ、したが
って、耐久性に優れた磁気記録媒体を作製することが可
能である。

また、本発明の製造方法においては、非磁性支持体の表
面改質方法がドライ処理であるため、下塗り液のバラツ
キや塗布状態による特性のバラツキも皆無となる。

さらに、本発明の製造方法では、非磁性支持体の表面を
処理するための処理装置の構成が極めて簡単なものでよ
く、ランニングコストを増大することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために使用される製造装置の
一例を示す模式的な構成図である。 第２図は本発明の実施例及び比較例における紫外線照射
による処理時間と得られるサンプルテープの接着強度の
関係を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不活性ガス中にて非磁性支持体表面に紫外線を照射した
   後、この非磁性支持体上に磁性層を形成することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法。