JP3756630B2 - 磁気記録媒体の磁性粉の再利用方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクレジットカード、プリペイドカード、定期券、切符等の磁気カード、ミュージックテープやビデオテープ等の磁気テープ、フロッピーディスク等の磁気ディスクとして広く使用されている磁気記録媒体の磁性層中に含まれる磁性粉の再利用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気記録媒体の磁性層中に含まれる磁性粉の再利用について、次のような提案がなされている。
【０００３】
（１）磁気記録媒体を界面活性剤を含むアルカリ水溶液中に浸漬し、磁気記録媒体からベース材料と磁性粉を分離回収し、回収した磁性粉を再び磁気記録媒体の磁性層に再生利用する（特開昭６０−２２３８３５公報）。
【０００４】
（２）物理的に基材層から剥離した磁性層を、有機溶剤及びアルコール及び／又はアルカリからなる溶液中で処理し、分離回収される磁性粉を再び磁気記録媒体の磁性層に再生利用する（特公平４−５５６２３号公報、特公平４−５５６２４号公報）。
【０００５】
（３）ベース材料がプラスチックの磁気記録媒体を２２０〜３００℃に加熱・溶融し、これを冷却して粉砕し、粉砕物にアスファルトを加えてシート状に成形して再利用する（特開昭６３−１９９７３９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、磁気記録媒体の磁性層に用いられているバインダーは、通常、耐溶剤性がきわめて高い、三次元結合を有する熱硬化性樹脂であることが多く、上記（１）及び（２）の方法によっても、再び磁気記録媒体の磁性層に再生利用できる程度にまで高純度に磁性粉を回収するには、多大な手間とコストがかかる問題がある。従って、ベース材料がポリエステルである場合には、磁性層から分離したベース材料を繊維や固形燃料等として再利用したり、ベース材料が紙である場合には、分離したベース材料をトイレットペーパーや段ボール紙に再利用することが行われているにも拘らず、分離された磁性粉については埋め立て処理という消極的な再利用しか行われていない。
【０００７】
また、上記（３）の方法は、プラスチックのベース材料を再利用するもので、この利用形態における磁性粉は単なる挟雑物でしかなく、磁性粉の再利用の途を開くものではない。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点にかんがみてなされたもので、磁気記録媒体の磁性層に含まれる磁性粉を積極的に再利用できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁性粉を高純度で回収することが困難であることから、従来の（１）や（２）の技術のように回収した磁性粉を再び磁性層に再利用するのではなく、他の用途へ転用することとし、磁気特性を変化させてしまう焙焼あえて行い、磁性層への再利用はできないが、有機バインダーを除去した高純度の回収物として磁性層中の磁性粉を回収し、これを永久磁石の材料として用いている点に特徴を有するものである。
【００１０】
すなわち本発明は、磁気記録媒体から剥離した磁性層の剥離物を焙焼して有機成分を分解除去し、更に粉砕して得た粉末状回収物の燒結成形品に着磁して、永久磁石として用いることを特徴とする磁気記録媒体の磁性粉の再利用方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によって再利用すべき磁性粉を有する磁気記録媒体としては、磁気カード、磁気テープ、磁気ディスクのいずれでもよいが、消費量が多くしかも磁性粉の使用量も多い磁気カードが最適である。この磁気カードとしては、通常、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルがベース材料として使用されているプリペイドカード、クレジットカード、定期券等でも、紙をベース材料とした切符等でもよい。
【００１２】
本発明では、まず、上記磁気記録媒体から磁性層を剥離する。これによって、磁性粉を再利用する際の妨げとなるベース材料を分離できると共に、分離されたベース材料の再利用も促進することができる。磁性層が剥離されたベース材料は、例えばポリエステルの場合には、繊維や固形燃料等として再利用することができ、例えば紙の場合には、トイレットペーパーや段ボール紙等として再利用することができる。
【００１３】
上記剥離処理は、サンドブラストによる乾式法と、剥離剤又は溶剤による湿式法のいずれによっても行うこともできる。サンドブラスト等による乾式法は、磁気記録媒体の磁性層面にサンドブラスト処理等を施し、ベース材料から磁性層を物理的に削り落として剥離させる方法である。剥離剤又は溶剤による湿式法は、磁気記録媒体を剥離剤又は溶剤中に浸漬し、磁性層の付着力を消失させて剥離させる方法である。通常、磁気記録媒体を３０〜１２０分程度浸漬させると、ベース材料から磁性層をシート片状に剥離させることができる。
【００１４】
湿式法に用いる剥離剤としては、特開昭６０−２２３８３５公報に開示される、界面活性剤を含むアルカリ水溶液を用いることができる。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ソーダ、ピリジン、トリエタノールアミン等を用いることができ、界面活性剤としては、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性、両性イオン性のいずれでもよく、例えばα−オレフィン系、高級アルコール系、脂肪酸系、スルフォン酸系等の界面活性剤を用いることができる。水溶液中のアルカリ濃度は、０．１〜２０重量％、水溶液中の界面活性剤濃度は０．０１〜５重量％が好ましい。また、溶剤としては、ＴＨＦやＤＭＦ等を用いることができる。
【００１５】
上記湿式法は、上記乾式法に比して得られる剥離物中の挟雑物が少ない点で好ましい。特にベース材料がチタンを含む白色ポリエステルである場合に、ベース材料が剥離物中に混入すると、ベース材料に含まれているチタンが回収物の保磁力を低下させてしまう。乾式法の場合、このような剥離物中へのベース材料の混入を避けにくいが、湿式法の場合、これを防止しやすい点で好ましい。また、湿式法においては、上記剥離剤はある程度磁性層のバインダーをも溶解させることが可能で、上記溶剤に比して磁性層の剥離作用に優れることから、上記剥離剤を用いた湿式法が最適である。
【００１６】
乾式法を用いる場合、得られた剥離物を磁石により選別し、磁石に付着した成分のみを次段の処理に送ることが好ましい。また、湿式法により得た剥離物に対しては、使用した剥離剤又は溶剤又は水等で洗浄した後、やはり同様の磁石による選別を施すことが好ましい。特に湿式法で得られる剥離物はシート片状をなしているが、乾燥させて粉砕した後に磁石による選別を施すと、更に挟雑物を少なくすることができる。
【００１７】
上記のようにして得た磁性層の剥離物を焙焼する。焙焼は、空気中で３５０〜１５００℃に加熱することで行うことが好ましく、特に好ましくは１０００〜１５００℃である。この焙焼により、剥離物中に残存する、磁性層のバインダーである有機成分は分解除去される一方、含有されている磁性粉は有機成分の分解炭素によって還元され、一部は組成変化し、磁気特性は変化してしまうものの、高純度で回収される。この焙焼は電気炉等によって容易に行うことができる。焙焼時間は、剥離物の量や使用する炉の能力等によって定めればよいが、通常３０〜１２０分程度である。
【００１８】
次いで、上記焙焼によって得た回収物を粉砕し、燒結・凝集を解除して、良好な焼成成形が行いやすい粉末状にする。特に湿式法で剥離を行い、シート片状の剥離物をそのまま静置して焙焼に供した場合、焙焼後の回収物もシート片状の原形を維持していることが多く、次の焼成成形を良好なものとするためにはこの粉砕を十分に行うことが必要となる。この粉砕は、例えばボールミル等の粉砕能力の高い粉砕機で行うことが好ましい。
【００１９】
上記粉砕を経た粉末状回収物を、永久磁石として使いやすい大きさ及び形状に燒結成形する。この燒結成形は、通常の永久磁石製造工程で行われているものと同様にして行われるもので、粉末状回収物にバインダーを添加して成形し、焼成することで行うことができる。
【００２０】
バインダーとしては、例えばポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、デンプン等を用いることができる。これらの溶液を粉末回収物に添加し、粉末回収物を予め造粒してから成形に供すると、成形に際しての粉末回収物の取扱性が向上するので好ましい。成形は、密度の高い燒結成形品を得るために、バインダーを添加した粉末状回収物を金型に充填し、５００〜４０００ｋｇ／ｃｍ² の成形圧力を加えることによって行うことが好ましい。特に好ましくは１０００〜３０００ｋｇ／ｃｍ² である。焼成は、少なくとも１０００〜１４００℃に維持する時間が１５〜１２０分となるように行うことが好ましい。
【００２１】
磁気記録媒体の磁性層に含まれる磁性粉は、その用途の相違から、永久磁石用の磁性粉とは磁気特性が異なっている。従って、粉末回収物の磁気特性をある程度永久磁石用の磁性粉の磁気特性に近づけ、粉末回収物から得られる永久磁石の磁気特性を向上させるためには、粉末回収物に永久磁石用の磁性粉を添加してから燒結成形することが好ましい。
【００２２】
このようにして得られた燒結成形品に着磁させれば、永久磁石として再利用することができる。例えば、マグネット付クリップ用の永久磁石や小学校教材用の永久磁石として使用することができる。
【００２３】
【実施例】
実施例１及び参考例１
チタンを含む白色ポリエステルのベース材料上に、バリウムフェライト（ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉）を磁性粉の主成分とする磁性層を設けた定期券から、サンドブラストによる乾式法で当該磁性層を剥離した剥離物を出発原料とした。この剥離物は、白色のベース材料が混入していることが肉眼で確認できた。
【００２４】
上記剥離物５２ｇを電気炉により４００〜４４０℃で１２０分間焙焼し、焙焼後の重量を測定したところ３６．１８ｇであった。焙焼を経た回収物を乳鉢で擂り潰して粉砕し、粉末状回収物を得た。この粉末回収品の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）、残留磁化σ_r （ｅｍｕ／ｇ）、飽和磁化σ_s （ｅｍｕ／ｇ）をＶＳＭで測定した結果を表１に示す。
【００２５】
得られた粉末回収物に５重量％濃度のポリビニルアルコールの水溶液を数滴滴下して粉末回収物を造粒した後、直径２０ｍｍの円形金型に造粒した粉末回収物を５ｇ充填し、約３０ｋｇ／ｃｍ² の成形圧力で成形して円板状の成形品とし、この成形品を電気炉に入れて、約１００℃／ｈの速度で室温より１２５０℃まで降温した後、５時間保持した。その後、約１００℃／ｈの速度で室温まで冷却し、円板状の燒結成形品を得た。
【００２６】
円板状の燒結成形品の表面をサンドペーパーで研磨し、表面状態を整えた後、密度（ｇ／ｃｍ³ ）を測定すると共に、燒結体の板面に垂直な方向に、電磁石で１６ｋＯｅの直流磁場を印加して着磁し、永久磁石を得た。この永久磁石の残留磁化４πＭｒ（Ｇ）、飽和磁化４πＭｓ（Ｇ）を算出した結果を表１に示す。但し、４πＭｒは４π×σ_r ×（密度）で算出し、４πＭｓは４π×σ_s ×（密度）で算出した。
【００２７】
得られた永久磁石を市販のマグネット付クリップ用の永久磁石と交換して用いたところ、何ら支障なくマグネット付クリップとして使用することができた。
【００２８】
実施例２
焙焼を温度１１００〜１１４０℃で６０分間とし、成形圧力を１５００ｋｇ／ｃｍ² とした以外は実施例１と同様にして同様の測定及び算出を行った。結果を表１に示す。
【００２９】
参考例１
バリウムフェライト（ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉）を主成分とする磁性粉を用い、焙焼を行わなかった以外は上記と同様にして燒結成形品とし、上記と同様にして着磁して永久磁石を得ると共に、同様の測定と算出を行った結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
実施例３
実施例１と同じ剥離物１ｇを５０ｇのＴＨＦと共にガラス容器に入れ、３０分間超音波洗浄にかけた後、濾紙で濾過し、得られた残渣をＴＨＦで洗浄してから磁石で吸着回収し、１００℃で３時間乾燥してから重量を測定し、重量の減少率を算出した。これと同じ操作をＤＭＦを用いても行ない、やはり重量の減少率を算出した。更に、剥離物３０ｇに対して、界面活性剤を含有するアルカリ水溶液の剥離剤２００ｇを用い、洗浄を水で行った以外はＴＨＦを用いた場合と同様にして同様の測定を行い、重量の減少率を算出した。
【００３２】
重量の減少率は、ＴＨＦを用いた場合１８．５％、ＤＭＦを用いた場合１３．０％、剥離剤を用いた場合２５．７％であった。従って、できるだけ挟雑物が少ない状態の剥離物を得るには界面活性剤を含有するアルカリ水溶液の剥離剤が最も適していることが分かる。
【００３３】
比較例１
実施例１と同じ剥離物を焙焼することなく乳鉢で擂り潰して粉砕し、得られた粉末を用いて実施例１と同様にして燒結成形品の作成を試みたところ、焼成時に著しい体積収縮を生じ、大きな反りや部分的な剥離を生じて、満足な燒結成形品が得られなかった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した通りのものであり、これまで再利用が困難であった、磁気記録媒体の磁性層に含まれる磁性粉の有効な再利用を可能とするものである。

Claims (4)

1. 磁気記録媒体から剥離した磁性層の剥離物を焙焼して有機成分を分解除去し、更に粉砕して得た粉末状回収物の燒結成形品に着磁して、永久磁石として用いることを特徴とする磁気記録媒体の磁性粉の再利用方法。
2. 磁気記録媒体からの磁性層の剥離を、界面活性剤を含むアルカリ水溶液による湿式法で行うことを特徴とする請求項１の磁気記録媒体の磁性粉の再利用方法。
3. 磁性層の剥離物の焙焼を、空気中で３５０〜１５００℃に加熱することで行うことを特徴とする請求項１又は２の磁気記録媒体の磁性粉の再利用方法。
4. 粉末状回収物に磁性粉を添加して燒結成形することを特徴とする請求項１〜３いずれかの磁気記録媒体の磁性粉の再利用方法。