JPH01211239A - 磁気記録媒体の製造法 - 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、映像機器や音響関連機器、或は情報関連機器
に利用することのできるテープやフレキシブルディスク
などの磁気記録媒体に関するもので、特に電磁変換特性
・耐久性に優れたメタル高密度記録媒体に関するもので
ある。

従来の技術 映像機器分野における高画質化や、音響機器分野でのデ
ジタル信号処理化、或はコンピュータ周辺機器の小型化
・高速処理化等に伴い、これらの外部メモリとして広く
一般に使用されてきた磁気記録媒体は、高密度記録領域
における電磁変換特性の改善、表面性の優れた状態での
耐久性の確保が重要となってきた。

その中にあって、■磁性粒子の保磁力が高いこと、■磁
性粒子の工ｓ（飽和磁化量）が大きいこと、■磁性粒子
が細かいこと等から、高い電磁変換特性を提供するメタ
ル磁性体を用いた磁気記録媒体が注目されていた。

一般に、強磁性体を用いて電磁変換特性・耐久性に優れ
た磁気記録媒体とするためには、■磁性粒子同士に働く
磁気的相互作用に打ち勝って、磁性粒子をバインダビヒ
クル中に均一に分散すること、■磁性層から磁性粒子が
脱落しないように、一つ一つの粒子を確実にバインダ樹
脂で繋とめること、０表面性の優れた状態でも外部から
の摩擦力・繰り返し摺動に強い磁性層を形成すること等
が必要となる。

これにたいし従来は、高分子材料の進歩と塗料化の工程
及び混練・分散装置の検討・改良によって次のように対
応してきた。

即ち、前述■に対しては、各種粉体表面処理剤の検討や
、磁性粒子への吸着に優れた樹脂と溶剤とで混練・前分
散することで改善を加えた。

粉体表面処理剤としてはレシチンや脂肪酸系添加剤、フ
ッ素系添加剤等、種々の界面活性剤・カップリング材や
吸着水分の効果などが検討されている。また、吸着の優
れた樹脂としては、塩化ビニ／Ｉ／系樹脂、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体やセルロース系樹脂、アセタール
系樹脂、及びウレタン系樹脂などが用いられている。溶
剤はこれらの樹脂に対し溶解性を有する有機溶剤を、数
種混合して用いている。

混練・前分散装置としては、２本ロール、３本ロール、
各種のニーダ−、プラネタリミキサ等が広く使われてい
る。

前述■に対しては、先に記載した樹脂材料に対して、界
面での反応性の高い極性基の種類と数をコントロールす
ることで成功している例が多く見られる。

前述のに対しては、物理的機械強度に特徴を持つ数種類
の樹脂を組み合わせることにより、磁性塗膜の強度を調
整している。特に、ヤング率・引っ張り伸び率・ガラス
転移温度等の特性に留意して、樹脂材料の選択が行われ
ている。

メタル磁性体による磁気記録媒体についても同様の開発
・検討が進められている。

発明が解決しようとする課題 しかしながらメタル磁性体の場合、磁性粒子間の相互作
用は工ｓの大きさに対応して強まっておシ、さらに粒子
径が小さく比表面積が大きくなっている。このため、従
来の酸化鉄磁性粉よシ多くの樹脂をメタル磁性粒子に吸
着させないと一次粒子までほぐれない。

そこで十分な吸着量を得るために、吸着の優れた樹脂の
量を増やすことが考えられる。しかしこの方法では、前
述■を満足することはできても、■、■で述べた耐摩耗
性に強い磁性層を形成することが困難となる。それは各
磁性粒子間を繋とめて塗膜の物理的機械特性を調整する
樹脂の比率が減少し、磁性層形成後の磁性粒子脱落が起
こり易くなるからである。また、様々な条件下での耐久
性を満足するような塗膜強度の設計も困難となる。

これに対し、磁性粒子の分散性は磁性塗料の製造方法で
改善する検討もされている。すなわち、樹脂吸着量不足
分を補足するために、磁性粒子との混練工程で高いせん
断力を与んて塗料化を行うものである。この場合、磁性
塗料の分散度合は十分な樹脂吸着を得て作られたものよ
りも悪い。また、加圧式ニーダ−等で強制的にせん断崖
力を駆けた場合、酸化還元にともなう空孔の多いメタル
磁性粉を破砕したり、内圧上昇を引金に酸化・発熱を起
こす恐れもある。この様な塗料で作られたメタル媒体は
、分散不良によるＳ／Ｎ比低下、表面性不足によるＣ／
Ｎ比低下、磁性粒子凝集に伴う信号欠陥等の緒特性の低
い媒体となっている。

本発明は上記課題に鑑み、機械強度のバランスが確保で
き、かつ、磁性粒子に対する樹脂の吸着および分散に必
要なせん断崖力が理想的な状態で得られ、その結果高密
度記録領域での用途においても、優れた電磁変換特性と
高い耐久性・信頼性を有する磁気記録媒体の製造法を提
供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の磁気記録媒体の製造
法は、比表面積がＳＢＥＴのメタル磁性体に塩化ビニル
共重合体およびポリウレクン樹脂から成る複数種類の樹
脂系バインダと有機溶剤とを加えながら１時間以上撹は
んする第一の工程、さらに有機溶剤を加えて固形分重量
／塗料重量比が磁性粉の比表面積値に応じて 固形分重量／塗料重量比（Ｎ、Ｖ、値）＝〔８５−０，
５×磁性粉比表面積（ＳＢＥＴ）〕±６．０％の範囲内
にて混練・前分散する第二の工程、追加のバインダ、研
磨剤・耐摩耗材・潤滑材等の添加剤、及び希釈用溶剤を
加えて分散する第三の工程、および分散した磁性塗料を
非磁性体表面に塗布して磁性層を設ける第四の工程から
成るものである。

作　　用 上記製造法によって、従来は困難であった、高密度記録
領域におけるメタル磁気記録媒体の優れた電磁変換特性
と耐久性の両立が可能となる。なお、本発明の製造方法
は特に微細な、比表面積４０７７／　／　ｇ以上のメタ
ル磁性粉の塗料化に有効なものであり、例えばオーディ
オテープに用いられる比表面積２　Ｏｎ？　／　ｑ程度
のメタル磁性粉の場合、いわゆる硬練り（本発明の第一
、第二の工程）は行なわない。

この実施例では、非磁性支持体として厚さ１ｏμｍのポ
リエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィ
ルムと略す）を用い、その表面に本発明の特徴とする磁
性層を設け、裏面に厚さ０．５μｍのバックコート層を
形成した８ＭＶＴＲ用テープとして試料を作った。

磁性層を形成する材料及びその比率は、メタル磁性体　
　：　１００重量部 樹脂系バインダ　：　　２０重量部 アルミナ　　　　　　　　７重量部 カーボン　　　　　　　　３重量部 脂肪族系潤滑剤　：　　　４重量部 硬化剤　　　　　　　　　６重量部 である。

メタル磁性体は、８　Ｍ　Ｖ　Ｔ　Ｒ用として容易に入
手可能なもの３種類について実施した。第１表に特性を
示す。

第　　　１　　　表 樹脂系バインダには、以下の特徴を持つ４種類を用いた
。

ａ：塩化ビニル系 重量平均分子量　　１．４〜２．○万 重合度　２８０〜３４０ ｂ゛ポリウレタン 系量平均分子量　　８〜１ｏ万 Ｃ：ポリウレタン系 重量平均分子量　　４〜８万 ｄ：ポリウレタン系 重量平均分子量　　３〜４万 各々の量は、バインダ樹脂系での塗膜の引っ張り試験の
結果及び、磁性塗膜のスクラッチ強度からａ　＝　１０
重量部　　　ｂ＝　　５重量部ｃ＝４重量部　　　ｄ＝
　　１重量部 が最も優れた比率であった。　− ここで樹脂ｄは、アルミナを前処理するために選択した
。

アルミナは、粒径が０．１ｏ〜０．３０μｍでＢＥＴ比
表面積が９〜１ｔｓｖｌ／ｑであるような一般的なもの
を用い、樹脂６１重量部によってあらかじめ分散処理し
、アルミナペーストを作った。

残９のバインダ１９重量部については、磁性粉の混練・
前分散のときに添加した。

カーボンについては、−次粒子の粒径が２００〜３００
Ａのものを用いた。

脂肪族系潤滑剤には、磁気記録媒体でよく使われている
３種類を選び、以下の配合比にて混入した。

Ｃ：　２重量部 Ｃ１８：　１重量部 Ｃ−Ｃ：　　１重量部 硬化剤には、一般によく用いられるインシアネート化合
物を使った。

磁性塗料の作成にあたっては、第一の工程として、各メ
タル磁性粉と樹脂ａ−樹脂ｂ−樹脂ＣとＭＥＫ（メチル
エチルケトン）ニドｔｖエンニアノン＝３　：　３　：
　１の混合溶剤をプラネタリミキサに加えながら一時間
撹はんした。

続く第二の工程では、さらに混合溶剤を加え、それぞれ
の磁性粉の比表面積に応じ Ｎ、　Ｖ、　＝　Ｃ８５−０，５Ｘ　Ｓ　ＢＥＴ］±５
．０％の間で混練・前分散を４時間行った。

第三の工程では、この磁性混線物を ◇　プラネタリミキサ：Ｎ、Ｖ、４５％まで◇　デイス
パー：Ｎ、Ｖ、４５％→３ｏ％と２段階に希釈した後、
通常塗料分散によく使われるサンドミルによって分散を
進めた。サンドミル−次分散の終了とともに樹脂Ｃ・カ
ーボン・アルミナペーストを添加・撹はんし、再びサン
ドミルにて二次分散処理する。

このようにして得たメタル磁性塗料原液に、塗工直前に
潤滑剤溶液と硬化剤を添加・撹はんして磁性塗料の調合
を行い、第三の工程を終了する。

第四の工程である磁性層の形成は、調合・分散の終了し
た磁性塗料をグラビアコータにてＰＥＴフィルム上に連
続的に塗ニレ、乾燥工程を経た後にカレンダ処理を施し
て鏡面仕上げを行う。これを硬化炉中にて硬化反応させ
る。

このようにしてＰＥＴフィルム上に磁性層を形成した後
、裏面にバンクコート層を設け、ビデオテープ幅にスリ
ットし、カセットに巻き取った。

以上、実施例の各試料について、磁性粉と第二工程にお
ける混練・前分散時のＮ、　Ｖ、　を第２表にまとめる
。

Ｃν・ス１〔イ籠　１イ　） 第２表 実施例２ 実施例１における試料２−２と同じ混線条件で、カーボ
ン１重量部につい、でも第一の工程から混入して混練・
前分散したものを試料４とする。

比較例１ 実施例１における試料２−２を基準として、第３表に示
す条件で比較のため試料を作成した。

第　　　３　　　表 以上１〜５の各試料作成にあたり、 ■　磁性塗料最終工程での粒度分布 ■　テープ角形比（Ｂτ／Ｂ　ｍ　） ■　スクラッチ試験後のテープのキズ ■　スクラッチ試験後の鋼球の摩耗 ■　Ｃ／　Ｎ　（５ＭＨｚ７４．５　ＭＨｚ　）■　ド
ロップアウト について評価を行った。それぞれ評価に蟲たっては ■　遠心沈降型粒度分布計 ■　ＶＳＭ ■■　φ５Ｍの鋼球／荷重２０ｇにて往復運動２５賜Ｘ
２０パヌ後を５段階評価 ■■　８ミリビデオテ一プレコーダ ＭＶＳ５０００（ＫＯＤＡＫ社’Ｒ） を用いた。

評価の結果を第４表に示す。

〔以″″Ｆ−鬼白） この結果から明らかなように、本実施例による試料１〜
４は、従来例である試料５−５では困難であった優れた
分散性と耐久性の両立を共に高いレベルで実現している
。また、塗料を作成する工程が同じであっても、混練・
前分散時のＮ、　Ｖ、が本発明に則っていない試料５−
３．５−４では分散性が低下している。

同様に第一、第二工程において樹脂ａのみ分投入した試
料６−１は、本発明で指定した良好な分散が行われるＮ
、Ｖ、では混線状態が悪く、分散に対しては樹脂不足で
あった。

第一工程での攪はん時間が一時間に満たない試料５−２
では、分散状態は良いものとなっていてもＣ／Ｎ特性が
低いものとなった。

本実施例による試料では、磁性層の強度を落とすことな
く優れた分散状態を得ることができ、分散性の向上が磁
気特性に、粉体状態での処理が電磁変換特性に効果があ
ることを示している。

上記実施例では、ｓ　ｍｂ　Ｖ　Ｔ　Ｒテープについて
記述したが、他のＶＴＲテープ、磁気テープ、或はフレ
キシブルディスクなどの磁気ディスクにも応用可能であ
る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、塗料化工程における磁性
粒子の分散性および磁性層の機械強度に優れ、その結果
高密度記録領域においても電磁変換特性・耐久性・信頼
性の高いメタル磁気記録媒体を作ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）比表面積がＳ＿Ｂ＿Ｅ＿Ｔのメタル磁性粉に塩化
   ビニル共重合体およびポリウレタン樹脂から成る複数種
   類の樹脂系バインダと有機溶剤とを加えながら１時間以
   上撹はんする第一の工程、さらに有機溶剤を加えて固形
   分重量／塗料重量比が磁性粉の比表面積値に応じて 固形分重量／塗料重量比（Ｎ．Ｖ．値） ＝〔８５−０．５×磁性粉比表面積（Ｓ＿Ｂ＿Ｅ＿Ｔ）
   〕±５．０％の範囲内にて混練・前分散する第二の工程
   、追加のバインダ、研磨剤・耐摩耗材・潤滑材等の添加
   剤、及び希釈用溶剤を加えて分散する第三の工程、およ
   び分散した磁性塗料を非磁性体表面に塗布して磁性層を
   設ける第四の工程から成ることを特徴とする磁気記録媒
   体の製造法。
2. （２）メタル磁性粉の比表面積Ｓ＿Ｂ＿Ｅ＿Ｔが４０ｍ
   ＾２／ｇ以上である事を特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁気記録媒体の製造法。