JP2002216336A

JP2002216336A - 磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2002216336A
Application number: JP2001011543A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Matsubayashi; 芳輝松林
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性層の強度を高め、磁気特性及び電磁変換
特性が向上した磁気記録媒体を提供する。【解決手段】磁性粉、樹脂、添加剤を混合分散した磁
性塗料を基体に塗布して形成された塗布型磁気記録媒体
において、前記磁性粉は、長軸長が０．０５〜０．２０
μｍの針状でありかつ鉄を主成分としたメタル粉の表面
にカーボンブラックを付着させてなり、かつ前記カーボ
ンブラックの付着量が前記メタル粉に対して１〜２０重
量％であり、前記磁性粉に吸着した水分量が０．３〜
２．０重量％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁性粉、樹脂、潤滑
剤、研磨剤などの添加剤を混合分散して作成した磁性塗
料を、基体に塗布することによって形成する塗布型磁気
記録媒体に関するものであり、ここに用いる磁性粉がメ
タル磁性粉であり、磁気特性、電磁変換特性、磁性層の
強度を改善した塗布型の磁気記録媒体、磁気記録媒体の
製造方法を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】塗布型磁気記録媒体は記録を担う磁性層
に樹脂を含む構造を有しているから、磁気記録媒体とし
て使用した時に極めて優れた耐久性を示す。この塗布型
磁気記録媒体には酸化鉄、バリュウムフェライトなどが
使用されていたが、近年メタル粉が使用される様になっ
た。このメタル粉は酸化鉄に比べて保磁力、飽和磁化量
が共に大きく、よって作成した媒体の磁性層の保磁力、
飽和磁束密度を大きくできる。この記録の高密度化への
影響は大きく、メタル磁性粉の使用によって、高密度デ
ジタル信号を記録するフォーマットが提案されるに到っ
ている。このメタル粉は鉄を主原料とし、金属の添加に
より厳密には合金というべきであるが、急激な酸化を防
ぐなどの化学的安定性を確保する為にさらに表面の酸
化、添加物の付着を行う必要がある。これらによってメ
タル粉はバルクの鉄に対して飽和磁化量は低いが、それ
でも酸化鉄磁性粉に対しては、高い磁気特性を実現可能
とするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】メタル磁性粉を使用す
るにあたっては、化学的安定性を高める為に磁性粉製造
工程において各種の処理を行うが、磁性粉の核をなす部
分は活性の強い鉄元素であり、安定な酸化鉄粉と同等の
化学的安定性を実現するに到っていない。この様なメタ
ル磁性粉は酸化鉄磁性粉とは大きく異なり、磁性粉の酸
化を防ぐ為に不活性ガス中において取り扱う必要があ
る。磁性塗料を作成するには樹脂、溶媒などと混合分散
するのであるが、ここでも化学的に活性が強い影響があ
り、塗料性状、具体的にはチキソ性が強く現れるなど分
散やハンドリングが困難となる。作成した磁性塗料を塗
布し、磁気記録媒体として使用後も化学的安定性の悪さ
に起因し、長期保存に適さないなどの問題がある。これ
らを改善する手段として、メタル磁性粉の表面にカーボ
ンブラックを付着させるが、付着したカーボンブラック
の脱落が発生し、また化学的安定性も不充分である。こ
うしたメタル磁性粉を用いて磁性層を形成し磁気記録媒
体とした後の磁気特性、電磁変換特性、磁性層の強度が
劣化する問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、磁性粉、樹脂、添加剤
を混合分散した磁性塗料を基体に塗布して形成された塗
布型磁気記録媒体において、前記磁性粉は、長軸長が
０．０５〜０．２０μｍの針状でありかつ鉄を主成分と
したメタル磁性粉の表面にカーボンブラックを付着させ
てなり、かつ前記カーボンブラックの付着量が前記メタ
ル磁性粉に対して１〜２０重量％であり、前記磁性粉に
吸着した水分量を０．３〜２．０重量％とすること、ま
た、メタル磁性粉の表面にカーボンブラックを付着させ
るにあたり、メタル磁性粉を減圧窒素中で撹拌し、そこ
にカップリング剤を気体状で導入し、その後カーボンブ
ラックを導入するものであり、カーボンブラックの導入
の前か乃至は後に水蒸気を導入することにより、前記メ
タル磁性粉に付着したカーボンブラックが脱落すること
がく、化学的安定性も備え、これにより、磁性層の強度
を高め、磁気特性及び電磁変換特性が向上した磁気記録
媒体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、上述した課題を
解決するために、本発明は、下記の構成を有する磁気記
録媒体、磁気記録媒体の製造方法を提供する。（１）磁性粉、樹脂、添加剤を混合分散した磁性塗料を
基体に塗布して形成された磁気記録媒体において、前記
磁性粉は、長軸長が０．０５〜０．２０μｍの針状であ
りかつ鉄を主成分としたメタル磁性粉の表面にカーボン
ブラックを付着させてなり、かつ前記カーボンブラック
の付着量が前記メタル磁性粉に対して１〜２０重量％で
あり、前記磁性粉に吸着した水分量が０．３〜２．０重
量％であることを特徴とする磁気記録媒体。（２）請求項１記載の磁気記録媒体を製造する磁気記
録媒体の製造方法であって、前記メタル磁性粉の表面に
前記カーボンブラックを付着させる際には、前記メタル
磁性粉を減圧窒素中で撹拌し、そこにカップリング剤を
気体状で導入し、その後前記カーボンブラックを導入す
るものであり、前記カーボンブラックの導入前又は導入
後に、水蒸気を導入することを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、まず発明
の骨子を説明した後に、具体的な発明内容について説明
する。

【０００７】さて、上述した課題を解決するべく本発明
者は鋭意検討を続け、磁性塗料の磁性粉を形成するメタ
ル磁性粉の化学的安定性、磁気特性、作成した磁性層の
強度を十分満足するに到った。その内容は用いる磁性粉
がメタル磁性粉の表面にカーボンブラックを付着させた
ものであり、メタル磁性粉にカーボンブラックを付着さ
せるにあたり、メタル磁性粉を減圧窒素中で撹拌し、そ
こにカップリング剤を気体状で導入し、その後カーボン
ブラックを導入するものであり、カーボンブラックの導
入の前か乃至は後に水蒸気を導入するものである。

【０００８】これによって、磁性塗料の磁性粉は、鉄を
主成分としたメタル粉の表面に粒状カーボンブラックを
付着させてなり、かつ前記粒状カーボンブラックの付着
量が前記メタル粉に対して１〜２０重量％であり、かつ
前記粒状カーボンブラックを付着した前記磁性粉に吸着
した水分値（水分量）が０．３〜２．０重量％とした磁
気記録媒体を提供することができる。

【０００９】前記粒状カーボンブラックを付着したメタ
ル磁性粉に吸着した水分値を０．３〜２．０重量％とし
た理由は、水分値が０．３〜２．０重量％以外の場合に
は、磁性粉の化学的安定性が悪い、またはメタル磁性粉
に付着したカーボンブラックが脱落しやすくなるからで
ある。

【００１０】ここに用いる磁性粉はメタル磁性粉であり
鉄を主成分とするが、磁気特性の改善を目的としてＣ
ｏ、Ｎｉ、Ｙや希土類元素を添加したもの、化学的安定
性、磁性粉の分散性を目的としてＳｉ、Ａｌなどを添加
したものが業界内でメタル磁性粉として使用されている
ものであり、本発明においてもこれらの添加物を含むも
のを使用する。本発明はこれらの一般的なメタル磁性粉
の使用に際し、磁性粉の有する化学的活性に起因する問
題点を改善し、更に磁気特性、電磁変換特性、磁性層の
強度を向上させるものである。

【００１１】本発明者は良好な磁気特性、電磁変換特性
を有する磁気記録媒体を実現するべく検討を行った。具
体的にはデジタルＳ、ＤＶＣ（デジタル・ビデオ・カセ
ット）フォーマット用のテープを作成し、ハードでのテ
ストを行った。これらのフォーマットに用いる塗布型磁
気記録媒体を作成する場合、磁性粉の形状は針状のもの
を用い、磁場配向を施して媒体の長手方向の磁気特性を
高くすることは、電磁変換特性を良好なものとするのに
有効な手段である。

【００１２】また針状磁性粉の長さは媒体に記録する信
号の波長に対して短くする必要があり、磁性粉の分散
性、磁場の印加による配向を考慮すると磁性粉の長軸長
は０．０５〜０．２０μｍであるものが使用に適してい
る。この様な長軸長が０．０５〜０．２０μｍの磁性粉
を用い検討したが、良好な電磁変換特性を示すものはＢ
ＥＴ比表面積が３０〜７０ｍ²／ｇであった。

【００１３】磁性粉の磁気特性である飽和磁化量と保磁
力については、飽和磁化量が大きい磁性粉を用いると再
生出力が高く優れた特性を実現するが、耐食性を考慮す
ると１２０〜１９０ｅｍｕ／ｇのものが実用的である。
保磁力は使用するフォーマットに応じて調整するもので
あるが、１２０〜３００ＫＡ／ｍのものが実用的であ
る。

【００１４】メタル磁性粉に付着させるカーボンブラッ
クの付着量は、少ないとカーボンブラックの付着の効果
が十分ではなく、化学的安定性、磁性粉の分散性が十分
に改善しない。カーボンブラックの付着量が多いとカー
ボンブラックの脱落、磁化量の減少を招き、電磁変換特
性に悪影響を及ぼす。これらのことからメタル磁性粉に
付着させるカーボンブラックの付着量は磁性粉に対して
１〜２０重量％が適している。

【００１５】カーボンブラックの付着に用いるカップリ
ング剤の使用量は、少ないと付着したカーボンブラック
が脱落し、多い場合は磁性粉を分散する工程における塗
料性状の悪化をもたらす。これらのことからカップリン
グ剤の使用量は磁性粉に対して０．５〜５重量％が適し
ている。

【００１６】本発明において、磁性粉にカップリング剤
を混合後、カーボンブラックの導入前か又は導入後に水
蒸気を導入し、磁性粉に水分を吸着させるが、カーボン
ブラックを付着したメタル磁性粉が示す水分値を０．３
〜２．０重量％となる様に水蒸気量を調整する必要があ
る。これは処理後の磁性粉の水分値が０．３重量％未満
の場合、付着したカーボンブラックが脱落し、磁性粉の
化学的安定性が悪い。また２．０重量％を超えると処理
後の磁性粉の分散性に問題が生じる。

【００１７】カップリング剤としてはメチルトリエトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリ
メトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、イソブ
チルトリメトキシシラン、デジルトリメトキシシランな
どのアルコキシシランを用いることができた。

【００１８】付着させるカーボンブラックの粒径につい
ては１０〜４０ｎｍが望ましい。具体的な商品名はキャ
ボット社製モナーク４３０、モナーク４６０、モナーク
８００、モナーク８８０、モナーク９００、ブラックパ
ール４３０、ブラックパール４６０、ブラックパール７
００、ブラックパール８００、ブラックパール８８０、
ブラックパール９００、ブラックパール１０００、ブラ
ックパール１１００、ブラックパール１３００、ブラッ
クパール１４００、ブラックパールＬ、コロンビアカー
ボン社製コンダクテックス９７５、ラーベン８２０、ラ
ーベン８５０、ラーベン８９０、ラーベン１０００、ラ
ーベン１０２０、ラーベン１０３５、ラーベン１１７
０、ラーベン１２００、ラーベン１２５５、ラーベン１
５００、ラーベン２０００、ラーベン３５００、ラーベ
ン５２５０、ラーベン５７５０、ラーベン７０００、三
菱化成社製ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ７，ＭＡ８
などがある。

【００１９】磁性粉と共に磁性層を構成する樹脂として
は熱可塑系樹脂、熱硬化系樹脂、反応型樹脂やこれらの
混合物がある。この様な例として塩化ビニル、ニトロセ
ルロース、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン
酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデ
ン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エ
ステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチ
ラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等の重合
体または共重合体。ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹
脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプ
レポリマーの混合物、等がある。

【００２０】以上の樹脂を単独または組み合わせて使用
できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビ
ニル酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルアルコール
樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体の
なかの１種類とポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート
を組み合わせたものがある。

【００２１】これらの結合剤の具体的なものとして、日
信化学工業社製、ＭＰＲ−ＴＡ、ＭＰＲ−ＴＡ５、ＭＰ
Ｒ−ＴＡＬ、ＭＰＲ−ＴＳＮ、ＭＰＲ−ＴＭＦ、ＭＰＲ
−ＴＳ、ＭＰＲ−ＴＭ、ＭＰＲ−ＴＡＯ、電気化学社
製、１０００Ｗ、ＤＸ８０、ＤＸ８１，ＤＸ８２，ＤＸ
８３、１００ＦＤ、日本ゼオン社製、ＭＲ１００、ＭＲ
１０５、ＭＲ１１０、ＭＲ１１３、４００Ｘ１００Ａ、
日本ポリウレタン社製、ニッポランＮ２３０１、Ｎ２３
０２、Ｎ２３０４、Ｎ３１１８、ＢＮ−６００、大日本
インキ社製、パンデックスＴ−５１０５、Ｔ−Ｒ３０８
０、Ｔ−５２０１、バーノックスＤ−４００、Ｄ−２１
０−８０、クリスボン６１０９、７２０９、東洋紡社製
バイロン、ＵＲ８２００、ＵＲ８３００、ＵＲ８６０
０、ＵＲ５５００、ＵＲ４３００、ＲＶ５３０，ＲＶ２
８０、大日精化社製、ダイフエラミン４０２０、５０２
０、５１００、５３００、９０２０、９０２２、７０２
０、三菱化成社製、ＭＸ５００４、三洋化成社製、サン
プレンＳＰ−１５０、旭化成社製、ＢＴ−ＳＬ、ＢＴＨ
−１／１６、ＢＴＨ−１／４、ＢＴＨ−１／２、ＢＴＨ
−１、サランＦ３１０、Ｆ２１０、日本ポリウレタン社
製、コロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネート２０３
０、コロネート２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネ
ートＭＴＬ、武田薬品社製、タケネートＤ−１０２、タ
ケネートＤ−１１０Ｎ、タケネートＤ−２００、タケネ
ートＤ−２０２、住友バイエル社製、デスモジュール
Ｌ、デスモジュールＩＬ、デスモジュールＮ、デスモジ
ュールＨＬなどがある。

【００２２】磁性層に含有する無機粉末としてはアルミ
ナ、炭化ケイ素、酸化クロム、α−酸化鉄、コランダ
ム、窒化ケイ素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸
化ケイ素、窒化ホウ素などがあり、これらの粒子サイズ
は０．０１〜４μｍのものが好ましいが、これらのもの
の材質、粒子サイズの異なるものを組み合わせたり、単
独で用いることもできる。これらの具体的な商品名とし
ては、ノートン社製Ｅ−３００、Ｅ−３３０、Ｅ−４０
０、Ｅ−４４０、Ｅ−５００、Ｅ−６００、住友化学社
製ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ
−２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５０、日本化学工業社
製Ｇ５、Ｇ７、Ｓ−１、戸田工業社製ＴＦ−１００、Ｔ
Ｆ−１４０、ＴＦ−１６０などが挙げられる。また分散
性に悪影響を与えない程度にカーボンブラックを添加す
ることもできる。

【００２３】潤滑効果、分散効果、可塑効果を持つ添加
剤として磁性層に含有するものとして、二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、
フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基を持つシリコー
ン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フ
ッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフ
ィン、ポリグリコール、アルキルリン酸エステルおよび
そのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステルおよびその
アルカリ金属塩、ポリフェニルエーテル、フッ素含有ア
ルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数
１０〜２４の一塩基性脂肪酸およびこれらの金属塩、ま
たは炭素数１２〜２２の一価、二価、三価、四価、五
価、六価アルコール、炭素数１２〜２２のアルコキシア
ルコール、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸と炭素数
２〜１２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコ
ールのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステルまた
はジ脂肪酸エステル、またはトリ脂肪酸エステル、アル
キレンオキシド重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸
エステル、炭素数８〜２２の脂肪酸アミド、炭素数８〜
２２の脂肪族アミンなどが使用できる。

【００２４】これらの具体例としてはラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ス
テアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン
酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ステアリン
酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オ
クチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソル
ビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタンジステ
アレート、アンヒドロソルビタントリステアレート、オ
レイルアルコール、ラウリルアルコール、がある。ま
た、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシド
ール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加
体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルア
ミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、
複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等のカ
チオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、リン
酸、硫酸エステル基、リン酸エステル基、などの酸性基
を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホ
ン酸類、アミノアルコールの硫酸またはリン酸エステル
類、アルキルベタイン型、等の両性界面活性剤などもあ
る。

【００２５】これらの具体的商品名としては、日本油脂
社製、ＮＡＡ−１０２、ＮＡＡ−４１５、ＮＡＡ−３１
２，ＮＡＡ−１６０，ＮＡＡ−１８０，ＮＡＡ−１７
４，ＮＡＡ−１７５、ＮＡＡ−２２２，ＮＡＡ−３４，
ＮＡＡ−３５，ＮＡＡ−１７１，ＮＡＡ−１２２，ＮＡ
Ａ−１４２，ＮＡＡ−１６０，ＮＡＡ−１７３Ｋ、ヒマ
シ硬化脂肪酸、ＮＡＡ−４２，ＮＡＡ−４４，カチオン
ＳＡ、カチオンＭＡ，カチオンＡＢ，カチオンＢＢ，ナ
イミーンＬ−２０１，ナイミーンＬ−２０２，ナイミー
ンＳ−２０２、ノニオンＥ−２０８、ノニオンＰ−２０
８、ノニオンＳ−２０７、ノニオンＫ−２０４、ノニオ
ンＮＳ−２０２，ノニオンＮＳ−２１０，ノニオンＨＳ
−２０６，ノニオンＬ−２，ノニオンＳ−２，ノニオン
Ｓ−４，ノニオンＯ−２，ノニオンＬＰ−２０Ｒ、ノニ
オンＰＰ−４０Ｒ、ノニオンＳＰ−６０Ｒ、ノニオンＯ
Ｐ−８０Ｒ、ノニオンＯＰ−８５Ｒ、ノニオンＬＴ−２
２１，ノニオンＳＴ−２２１，ノニオンＯＴ−２２１，
アノンＢＦ、アノンＬＧ、関東化学社製オレイン酸、竹
本油脂社製ＦＡＬ−２０５、ＦＡＬ−１２３、新日本理
化社製エヌジエルブＬＯ、エヌジエルブＩＰＭ、サンソ
サイザーＥ４０３０、信越化学社製ＴＡ−３，ＫＦ−９
６，ＫＦ−９６Ｌ、ＫＦ−９６Ｈ、ＫＦ−４１０，ＫＦ
−４２０，ＫＦ−９６５，ＫＦ−５４，ＫＦ−５０，Ｋ
Ｆ−５６，ＫＦ−９０７，ＫＦ−８５１，ライオンアー
マー社製アーマイドＰ、アーマイドＣ、アーモスリップ
ＣＰ、ライオン油脂社製デュオミンＴＤＯ、日清製油社
製ＢＡ−４１Ｇ、三洋化成社製プロファン２０１２Ｅ、
ニューポールＰＥ６１，イオネットＭＳ−４００、イオ
ネットＭＯ−２００、イオネットＤＳ−３００，イオネ
ットＤＳ−１０００、イオネットＤＯ−２００などがあ
る。

【００２６】本発明において、磁性粉、樹脂、添加剤な
どを混合分散するのに用いる溶媒としては、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラ
ヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノー
ルなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸
イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸グリコール等のエ
ステル類、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
ル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、ク
ロルベンゼン、等の芳香族炭化水素類、メチレンクロラ
イド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホル
ム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン、等の
塩素化炭化水素、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキ
サン等のものが単独または混合して使用できる。

【００２７】次に、本発明の具体的な実施内容について
説明する。本発明に用いる磁性粉は以下の粉体処理装置
で作製した。図１は本発明の磁気記録媒体に用いる磁性
粉を製造する粉体処理装置の動作を説明するための図で
ある。

【００２８】本発明者は数多くの試作を行い、多くのデ
ータがあるが、以下に代表的なものを示す。メタル磁性
粉として次のものを用意した。比表面積ＢＥＴ：５４．８ｍ²／ｇ、平均長軸長：０．
１１μｍ、保磁力Ｈｃ：１４０．６ＫＡ／ｍ、飽和磁化量σｓ：１
４０．１ｅｍｕ／ｇ水分値：０．２％カーボンブラックはコロンビアカーボン社製ラーベン１
０００を用意した。カップリング剤は、日本ユニカー社
製Ａ−１１００を用意した。以上のものを材料として用
い、粉体処理装置（図１）を用意した。

【００２９】この粉体処理装置の説明を行う。攪拌槽１
は容量が１００ｌである。攪拌羽根２を回転させるシャ
フト３、攪拌槽１の蓋４、他のノズル部分は密閉性があ
る。Ｐは排気ポンプを表し、攪拌槽１内の排気を行い、
０．１気圧程度までの排気が可能である。バルブＶ１を
閉めることで排気系５と攪拌槽１を遮断することができ
る。メタル磁性粉容器６に収納されているメタル磁性粉
は、窒素封入の缶（容器）６よりホース７にて撹拌槽１
に投入した。

【００３０】このメタル磁性粉の投入時以外はバルブＶ
２を閉じ、撹拌槽１の密閉を保った。カーボンブラック
容器８に収納されているカーボンブラック、カップリン
グ剤容器９に収納されているカップリング剤の投入は、
本発明で提案するところの気体状で添加をする場合は液
体容器にカップリング剤を投入し、電熱ヒーター１１に
よって加熱することで気体とする。液状で投入する場合
はバルブＶ４の上のカップリング剤と書いてあるホッパ
ー９にカップリング剤を入れ、バルブＶ４を開けること
でカップリング剤を撹拌槽１内に導入する。撹拌槽１に
添加物を入れ、蓋をして密閉し、蓋に取り付けたバル
ブ、窒素配管によって撹拌槽１内を窒素置換し、添加物
の投入時に撹拌槽１内に酸素や水分が混入しない様にし
た。

【００３１】カーボンブラックを添加する場合は、バル
ブＶ３の上のカーボンと書いてあるホッパー８にカーボ
ンブラックを入れ、バルブＶ３を開けることでカーボン
ブラックを撹拌槽１内に投入する。これらカップリング
剤、並びにカーボンブラックの粉体を撹拌槽１に投入す
るに際し、撹拌槽１が減圧下の場合はホッパーに取り付
けた窒素配管（図示しておらず）によってホッパー８、
９内を窒素置換し、カップリング剤、カーボンブラック
の添加時に撹拌槽１に酸素や水分が混入しない様にし
た。カップリング剤がガス状のもの、水蒸気などは、液
体を液体容器１０に入れ、電熱ヒータ１１で加熱、また
バルブＶ５を開け、撹拌槽１内部と共に減圧において、
液体の蒸発量が多くなった時点で微量の窒素ガスを液体
容器１０内に導入し、液体の蒸気を窒素ガスと共に撹拌
槽１に導入した。粉体処理後の粉体はバルブＶ６を開
け、撹拌羽根２を回転させることで撹拌槽１の排出口１
２より排出する。本実験ではこの処理粉体を予め内部を
窒素ガスで満たした図示せぬ容器を排出口１２に取付
け、処理粉体に大気が混入しない様にし、窒素雰囲気の
状態で分散を行うまで保管した。

【００３２】（付着工程１）排気ポンプＰを運転し、バ
ルブＶ１を開け、撹拌槽１内を排気しながら窒素を導入
し、撹拌槽１内を１気圧の窒素雰囲気とした。次にメタ
ル磁性粉の入った缶６をホース７を通じて撹拌槽１に繋
ぎ、バルブＶ２を開けて撹拌槽１内にメタル磁性粉を投
入した。今回はメタル磁性粉を５ｋｇ投入した。バルブ
Ｖ２を閉じ撹拌槽１を密閉状態とし、排気ポンプＰを運
転し、バルブＶ１を開けて撹拌槽１内を排気し０．５気
圧とした。その後バルブＶ１を閉じ、次に撹拌羽根２を
５０ｒｐｍで回転させて粉体を撹拌しながら、液体容器
１０にシランカップリング剤をＸｇ入れ、電熱ヒーター
１１によって約２００℃に加熱した。

【００３３】次にバルブＶ５を少しづつ開き、バルブＶ
７を窒素流量が１ｌ／ｍｉｎとなる様に調整して窒素ガ
スを導入した。この状態を保持したところ、シランカッ
プリング剤は減少し、１０ないし４０分後に全量が蒸発
した。更に１０分間窒素の導入を行い、撹拌槽内を１気
圧とした。次にバルブＶ５を閉じ、液体容器１０に水を
Ｙｇ入れ加熱を開始し、水の温度が９８℃を超えたとこ
ろでバルブＶ５を開けた。水が全量蒸発したところでバ
ルブＶ５を閉じ、バルブＶ３を開けてカーボンブラック
Ｚｇを投入した。カーボンブラック投入後バルブＶ３を
閉じ、さらに６０分間撹拌を続けた。その後バルブＶ６
を開け、処理粉体を取り出した。

【００３４】（付着工程２）排気ポンプＰを運転し、バ
ルブＶ１を開け、撹拌槽１内を排気しながら窒素を導入
し、撹拌槽１内を１気圧の窒素雰囲気とした。次にメタ
ル磁性粉の入った缶６をホース７を通じて撹拌槽１につ
なぎ、バルブＶ２を開けて撹拌槽１内にメタル磁性粉を
投入した。今回はメタル磁性粉を５ｋｇ投入した。バル
ブＶ２を閉じ撹拌槽１を密閉状態とし、排気ポンプＰを
運転し、バルブＶ１を開けて撹拌槽１内を排気し０．５
気圧とした。その後バルブＶ１を閉じ、次に撹拌羽根２
を５０ｒｐｍで回転させて粉体を撹拌しながら、液体容
器１０にシランカップリング剤をＸｇ入れ、電熱ヒータ
ー１１によって約２００℃に加熱した。次にバルブＶ５
を少しづつ開き、バルブＶ７を窒素流量が１ｌ／ｍｉｎ
となる様に調整して窒素ガスを導入した。この状態を保
持したところ、シランカップリング剤は減少し、１０〜
４０分後に全量が蒸発した。更に１０分間窒素の導入を
行い、撹拌槽１内を１気圧とした。次にバルブＶ３を開
き、カーボンブラックをＺｇ投入した。

【００３５】その後撹拌状態を維持しながらバルブＶ５
を閉じた状態で液体容器１０に水Ｙｇを入れ、加熱を開
始し温度が９８℃を超え、更にカーボンブラック投入後
６０分を過ぎたところでバルブＶ５を開けた。１０〜２
０分間で水は全量蒸発した。ここでバルブＶ５を閉じ、
バルブＶ６を開けて処理粉体を取り出した。

【００３６】（付着工程３）排気ポンプＰを運転し、バ
ルブＶ１を開け、撹拌槽１内を排気しながら窒素を導入
し、撹拌槽１内を１気圧の窒素雰囲気とした。次にメタ
ル磁性粉の入った缶６をホース７を通じて撹拌槽１につ
なぎ、バルブＶ２を開けて撹拌槽１内にメタル磁性粉を
投入した。今回はメタル磁性粉を５ｋｇ投入した。バル
ブＶ２を閉じ撹拌槽１を密閉状態とし、排気ポンプＰを
運転し、バルブＶ１を開けて撹拌槽１内を排気し０．５
気圧とした。その後バルブＶ１を閉じ、次に撹拌羽根２
を５０ｒｐｍで回転させて粉体を撹拌しながら、バルブ
Ｖ３を開け、シランカップリング剤をＸｇ入れた。電熱
ヒーターによって約２００℃に加熱した。次にバルブＶ
５を少しづつ開き、バルブＶ７を窒素流量が１ｌ／ｍｉ
ｎとなる様に調整して窒素ガスを導入した。この状態を
保持したところ、シランカップリング剤は減少し、１０
〜４０分後に全量が蒸発した。更に１０分間窒素の導入
を行い、撹拌槽内を１気圧とした。次にバルブＶ３を開
きカーボンブラックＺｇを投入した。その後６０分間撹
拌の状態を維持し、バルブＶ６を開けて処理粉体を取り
出した。

【００３７】（付着工程４）排気ポンプＰを運転し、バ
ルブＶ１を開け、撹拌槽１内を排気しながら窒素を導入
し、撹拌槽１内を１気圧の窒素雰囲気とした。次にメタ
ル磁性粉の入った缶６をホース７を通じて撹拌槽１につ
なぎ、バルブＶ２を開けて撹拌槽１内にメタル磁性粉を
投入した。今回はメタル磁性粉を５ｋｇ投入した。バル
ブＶ２を閉じ撹拌槽１を密閉状態とし、撹拌羽根２を５
０ｒｐｍで回転させ、メタル磁性粉を撹拌しながらバル
ブＶ４を開け、シランカップリング剤をＸｇ導入した。
その後１０〜４０分間撹拌し、バルブＶ３を開けてカー
ボンブラックＺｇを投入し、その後撹拌状態を維持しな
がらバルブＶ５を閉じた状態で液体容器に水Ｙｇを入
れ、加熱を開始し温度が９８℃を超え、更にカーボンブ
ラック投入後６０分を過ぎたところでバルブＶ５を開け
た。１０〜２０分間で水は全量蒸発した。ここでバルブ
Ｖ５を閉じ、バルブＶ６を開け、処理粉体を取り出し
た。

【００３８】作成した粉体を用い、以下の添加物、工程
によって分散、塗料化を行った。処理粉体５ｋｇ、塩化
ビニル樹脂ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製）５００ｇ、
ウレタン樹脂ＵＲ―８３００（東洋紡社製）５００ｇ
（固形分）、シクロヘキサノン７５０ｇ、メチルエチル
ケトン（以下「ＭＥＫ」と記す）７５０ｇ、トルエン１
ｋｇを加圧式ニーダーによって３０分間混練した。得ら
れたものをプラネタリーミキサーに入れ、混練を行いな
がら酸化クロムＳ−１（日本化学工業社製）１００ｇ、
アルミナＥ−５００（ノートン社製）１００ｇ、シクロ
ヘキサノン２．２５ｋｇ、ＭＥＫ２．２５ｋｇ、トルエ
ン１ｋｇを加えた。作製した磁性粉を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】この塗料をサンドミルにおいて更に分散
し、このものをディスパタンクに入れ、冷却を行いなが
らトルエン３ｋｇ、イソシアネート樹脂コロネートＬ
（日本ポリウレタン社製）２５０ｇ、ミリスチン酸１０
０ｇ、パルミチン酸１００ｇを添加した。この様にして
作成した塗料を１０μｍ厚のＰＥＴフィルムに乾燥後塗
布厚が１．５μｍとなる様に塗布し、フィルムの逆の面
にカーボンブラック、樹脂バインダーよりなるバックコ
ート層を乾燥後塗布厚が０．５μｍとなる様に塗布し、
カレンダリング、加熱による樹脂の硬化、裁断を行って
１／２インチ幅のデジタルＳ用ビデオテープとし、実施
例１〜８と比較例１〜６とした。

【００４１】この様にして作成したサンプルの、磁性層
塗布後カレンダリングを行う前の塗膜の光沢度を測定し
た。裁断しテープ状となったものは、引っ張り試験機に
よる測定を行い、磁性層のヤング率を求めた。またＶＳ
Ｍによってテープ長手方向に１０００ＫＡ／ｍの磁場を
印加し、磁性層の飽和磁化量を求めた。デジタルＳ用と
したものは、日本ビクター社製ＰＲ−Ｄ８０を改造し、
２５ＭＨｚの正弦波を記録再生時の再生出力、Ｃ／Ｎを
測定した。評価結果を表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】以上の評価により、カップリング剤を液状
で添加した比較例１と水分値比率の低い比較例２は、カ
ーボンブラックの脱落率が大きく塗膜の光沢度、塗膜の
ヤング率が低い。また出力、Ｃ／Ｎ共に低い値を示して
いる。カーボン比率の低い比較例３は塗膜の光沢度、ヤ
ング率が低く、出力、Ｃ／Ｎが低い値を示している。カ
ーボン比率の大きい比較例４は、カーボン脱落率が大き
く、塗膜の光沢度、ヤング率、飽和磁化量が低く、出
力、Ｃ／Ｎが悪い値を示している。水分比率の大きい比
較例５は、塗膜の光沢度、ヤング率が低く、出力、Ｃ／
Ｎが悪い値を示している。カップリング剤を液状で添加
した比較例６はカーボンブラックの脱落率が大きく、塗
膜の光沢度、ヤング率が低い。

【００４４】これらの比較例に対し、本発明の請求項を
満たす実施例１〜８はカーボンブラックの脱落率が低
く、塗膜の光沢度、ヤング率、飽和磁化量が高く、分散
性に優れ、塗膜の強度が高いのが解る。また出力、Ｃ／
Ｎも優れたものである。メタル磁性粉にカーボンブラッ
クを付着させる工程において、磁性粉を撹拌している撹
拌槽１内に水蒸気を導入しない比較例１のもの、及びシ
ランカップリング剤を液状で磁性粉に投入した比較例１
と６のものは、磁性層表面の光沢度、磁性層のヤング
率、磁性層の飽和磁化量、出力、Ｃ／Ｎが低い。これに
ついてメカニズムを以下の様に推測している。

【００４５】比較例１は処理中に磁性粉に水分を吸着さ
せていない。その為に化学的安定性に問題があり分散性
が悪い。その為に磁性層表面が荒れ、塗膜強度が低く、
磁性粉の充填密度が低い。よって電磁変換特性が低い。
シランカップリング剤を液状で投入したものは、磁性粉
表面の全体に均一に付着していない。その為に付着した
カーボンブラックの脱落が多く発生し、磁性塗料中に存
在するカーボンブラックの影響、カーボンブラックが脱
落した化学的安定性の悪い磁性粉の存在により、磁性塗
料の分散性が悪く、磁性層の表面が荒れ、塗膜強度が低
く、磁性粉の充填密度が低い。その為に電磁変換特性が
低い。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように本
発明は、磁性粉からのカーボンブラックの脱落を防ぎ、
磁性粉を化学的に安定なものとし、高い塗膜強度と磁気
特性、優れた電磁変換特性を実現する磁気記録媒体を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体に用いる磁性粉を製造す
るための粉体処理装置の動作を説明するための図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粉、樹脂、添加剤を混合分散した磁
性塗料を基体に塗布して形成された磁気記録媒体におい
て、前記磁性粉は、長軸長が０．０５〜０．２０μｍの針状
でありかつ鉄を主成分としたメタル磁性粉の表面にカー
ボンブラックを付着させてなり、かつ前記カーボンブラ
ックの付着量が前記メタル磁性粉に対して１〜２０重量
％であり、前記磁性粉に吸着した水分量が０．３〜２．
０重量％であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１記載の磁気記録媒体を製造する
磁気記録媒体の製造方法であって、前記メタル磁性粉の表面に前記カーボンブラックを付着
させる際には、前記メタル磁性粉を減圧窒素中で撹拌
し、そこにカップリング剤を気体状で導入し、その後前
記カーボンブラックを導入するものであり、前記カーボンブラックの導入前又は導入後に、水蒸気を
導入することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。