JPH0192925A - 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、磁気記録媒体の製造方法に関し、特に磁性層
を形成する磁性塗料の分散方法が改善された磁気記録媒
体の製造方法である。

（従来技術） 通常強磁性微粉末と結合剤、分散剤、潤滑剤等を有機溶
剤により混線分散してえられた磁性塗料を非磁性可撓性
支持体上に塗布、乾燥することにより磁気記録体を得て
いる。近年、磁気記録が高密度化するにしたがって、磁
性粉のＳＩＥＴが増加し、上記混線分散をより強化する
ことが必要になった。この工程の中で、特に分散工程で
は通常ガラスピーズ、スチールビーズ、ジルコンビーズ
等の分散媒体を用いるサンドグラインダーが使用される
が、分散を強化するため、ビーズの充填量を増加したり
、処理回数を増加したりすると、えられる磁性塗料中に
これ等分散媒体の破砕物が混入し、Ｄ、０．の増加や磁
気記録体が接触する記録再生装置のヘッド部を損傷させ
たりする弊害がある。

（発明の目的） 本発明者等は高密度記録用の微粒子磁材の分散性を高め
、えられた磁性塗料中に目的組成物以外の混入物の混入
が少ない分散方法について種々の研究を行なった結果、
新規な磁性塗料分散法に基づく磁気記録媒体の製造方法
を見出し本発明に至ったものである。

即ち、本発明の目的は第１に分散工程での異物の混入を
防ぎ、かつ微粒子磁材の磁気記録媒体の高密度、低ノイ
ズ化を得ることにある。第２に工程の筒略化による生産
性の向上にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のかかる目的は、比表面積（Ｓａｔｙ）が４０ｒ
ｒｆ／ｇ以上の強磁性微粉末を結合剤中に分散させてな
る磁性塗料をローターにより回転して分散する間に隙間
を通過させて剪断力を加えて粗分散後、加圧して複数の
間隙を通過させてから磁性塗料自身を互に衝突させて分
散処理を行い、得られた磁性塗料を非磁性支持体上に塗
布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によっ
て達成することができる。

以下、本発明の方法を詳細に説明する。

まず、本発明に用いられる磁性塗料について説明する。

本発明の磁性塗料に使用される強磁性微粉末としては、
７　　ＰｅｚＯｚ　、Ｃｏ含有のＴ　　Ｆｅｚｅｓ　、
Ｆ１３３０４、Ｃｏ含有のＦｅ５Ｏａ　、Ｃｒｏ！、Ｃ
ｏ−Ｎ１−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｏ−Ｎ１
−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｎｉ　−Ｚｎ合金、Ｆｅ　−Ｍ
ｎ　−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ　　Ｃｒ合金、Ｆｅ
　−Ｃｏ　−Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ　−Ｃｏ合金等の公知
の強磁性徴ｊ′Ｊ）末があり、具体的には、特公昭４４
−１４０９０号、特公昭５４−１８３７２号、特公昭４
７−２２０６２号、特公昭　４７−２２５１３号、特公
昭４６−２８４６６号、特公昭４６−３８７５５号、特
公昭４７−４２８６号、特公昭、１７−１２４２２号、
特公昭４７−１７２８４号、特公昭４７−１８５０９号
、特公昭４７−１８５７３号、米国特許筒３，０２６，
２１５号：同第３，０３１，３４１号；同第３．１００
．１９４号；同第３，２４２，００５；同第３．３８９
，０１４号；英国特許筒７５２，６５９号；同第７８２
．７６２号：同第１．００７．３２３号；フランス特許
筒１，１０７，６５４号；西ドイツ公開特許筒０ＬＳＩ
、２８１，３３４号等の明細書及び公報に記載されてい
る。

これらの強磁性微粉末の粒子サイズは約０．２〜２ミク
ロンの長さで、長さ／巾の比は１／１〜２０／１程度で
ある。

本発明の磁性塗料に使用される結合剤としては従来公知
の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は、反応型樹脂やこれ
らの混合物がある。

熱可塑性樹脂としては軟化温度が１５０°Ｃ以下、平均
分子量が１０．０００〜２００，０００　、重合度が約
２００〜５００程度のもので、例えば塩化ビニル酢酸ビ
ニル共重合体、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、アクリル酸エステルスチレン共重合
体、メタクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、
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、ウレタンエラストマ
ー、ナイロン−シリコン系樹脂、ニトロセルロース−ポ
リアミド樹脂、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、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロ
ース誘導体（セルロースアセテートブチレート、セルロ
ースダイアセテート、セルローストリアセテート、セル
ロースプロピオネート、ニトロセルロース等）、スチレ
ンブタジェン共重合体、ポリエステル樹脂、クロロビニ
ルエーテルアクリル酸エステル共重合体、アミノ樹脂、
各種の合成ゴム系の熱可塑性樹脂及びこれらの混合物等
が使用される。これらの樹脂の例示は特公昭３７−６８
７７号、３９−１２５２８号、３９−１９２８２号、４
０−５３４９号、４０−２０９０７号、４１−９４６３
号、４１−１４０５９号、４１−１６９８５号、４２−
６４２８号、４２−１１６２１号、４３−４６２３号、
４３４５２０６号、４４−２８８９号、４４−１７９４
７号、４４−１８２３２号、４５−１４０２０号、４５
−１４５００号、４７−１８５７３号、４７−２２０６
３号、４７−２２０６４号、４７−２２０６８号、４７
−２２０６９号、４７−２２０７０号、４７−２７８８
６号等の公報に記載されている。

熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては塗布液の状態では
２００．０００以下の分子量であり、塗布、乾燥源に加
熱することにより、縮合、付加等の反応により分子量は
無限大のものとなる。又、これらの樹脂のなかで、樹脂
が熱分解するまでの間に軟化又は溶融しないものが好ま
しい。具体的には例えばフェノール樹脂、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、
アルキッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、
エポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルローズメラミン
樹脂、高分子量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、メタクリル酸塩共重合体とジイソシ
アネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオー
ルとポリイソシアネートと混合物、尿素ホルムアルデヒ
ド樹脂、低分子量グリコール／高分子量ジオール／トリ
フェニルメタントリイソシアネートの混合物、ポリアミ
ン樹脂及びこれらの混合物等である。これらの樹脂の例
示は特公昭３９−８１０３号、４０−９７７９号、４１
−７１９２号、４１−８０１６号、４１−１４２７５号
、４２−１８１７９号、４３−１２０８１号、４４−２
８０２３号、４５−１４５０１号、４５−２４９０２号
、４６−１３１０３号、４７−２２０６５号、４７−２
２０６６号、４７−２２０６７号、４７−２２０７２号
、４７−２２０７３号、４７−２８０４５号、４７−２
８０４８号、４７−２１３９２２号等の公報に記載され
ている。

これらの結合剤の単独又は組合わされたものが使われ、
他に添加剤が加えられる。強磁性微粉末と結合剤との混
合割合は重量比で強磁性粉末１００重量部に対して結合
剤１０〜２００重量部の範囲で使用される。

上記添加剤は分散剤、潤滑剤、研磨剤等である。

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、オレイン
酸、エライジン酸、リノール酸、リルン酸、ステアロー
ル酸等の炭素数１２〜１８個の脂肪酸（Ｒ，Ｃ００ＩＩ
　、Ｒ１は炭素数１１〜１７個のアルキル基）があり、
該脂肪酸のアルカリ金ＷＡ（Ｌｉ、Ｎａ。

×等）またはアルカリ土類金属　（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等
）から成る金属石鹸；レシチン等が使用され、この他に
炭素数１２以上の高級アルコール、およびこれらの硫酸
エステル等も使用可能である。これらの分散剤は結合剤
１００重量部に対して１〜２０重量部の範囲で添加され
る。このようなものは、たとえば、特公昭３９−２８３
６９号公報、特公昭４４−ｘ７９４ｓ号公報、特公昭４
８−１５００１号公報、米国特許第３．３８．７．９９
３号、同第３，４７０，０２１号明細書等に記載されて
いる。

上記の潤滑ル１としてはシリコンオイル、グラファイト
、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭素数１２
〜１６個の一塩基性脂肪酸と炭素数３〜１２個の一価の
アルコールから成る脂肪酸エステル類、炭素数１７個以
上の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素数と合計して炭素
数が２１〜２３個と成る一価のアルコールから成る脂肪
酸エステル等が使用できる。

これらの潤滑剤は結合剤１００重量部に対して０．２〜
２０重量部の範囲で添加される。これらについては特公
昭４３−２３８８９号公報、特願昭４２−２８６４７号
、特願昭４３−８１５４３号等の明細書、米国特許第３
，４２３，２３３号、特公昭４７−２８０４３号公報等
に記載されている。

以上の磁性塗料原料に、更に、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；メタノール、エタノール、プロパツール、
ブタノール等のアルコール系；酢酸メチル、酢酸エチル
、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸クリコールモノエチル
エーテル等のエステル系：エーテル；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
シレン等のタール系（芳香族炭化水素）：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
素化炭化水素等の有機溶剤が加えられ、最初に粉分散処
理として回転周速３０ｍ／ｓｅｃ以上、最近接間隙０．
３〜０．６ｍ／ｍのローター、ステーターの組合せから
なる分散微粒化機の内部を通過処理させる。次に微分散
処理として２００〜７００　ｋｇ／ｃＪの高圧ポンプに
より、約１０μの間隙を通過せしめて、互いに衝突合流
するような構造の分散微粒化機によって分散されて磁性
塗料が生成される。調製された磁性塗料は濾機で濾過さ
れ、一定流量で送られ、品種によってはこれに硬化性成
分および／または硬化反応触媒を一定流量で連続的に添
加し、超高速インペラー等の装置で均一に連続的に混合
しつつ可撓性支持体上に塗布される。

なお上記の粗分散処理に用いられる回転周速３０ｍ／ｓ
ｅｅ以上、最近接間隙０．３〜０．６ｍ／ｍ　　のロー
ター、ステーターの組合せからなる分散微粒化機として
は、第２図に示すような特殊機化工業■製のＴ、に、ハ
イラインミルが最も適している。第２図では、磁性塗料
は入口３０から送り込まれて出口３２から送り出される
間に、上記の最近接間隙３１によって剪断力が加えられ
ながら粗分散される。また微分散処理に用いられる２０
０〜７００　ｋｇ／ｃＪの高圧ポンプにより、約ｌＯμ
の間隙を通過せしめて、衝突合流するような構造の分散
微粒化機としては米国Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社（
日本製造元　正流工業■）のマイクロフルイダイザーが
最も適している。このマイクロフルイダイザーの分散ノ
ズルは第３図に模式的断面図にて示すように、図中矢印
Ａ方向から送られた磁性塗料を例えば通路ＢとＣとに分
けて通し、間隙Ｈを通ってＤ領域において衝突合流して
から矢印Ｅ方向へ送り出す構造である。

このように、粗分散処理としてローターとステーターと
によって形成された上記間隙によりある程度の分散をし
てから次に微分散処理として高圧力により極小の間隙を
通過させ、なおかつ該間隙を通過した磁性塗料同士を衝
突合流することにより、非常に高精度の分散を不純物の
混入の危険性を回避して行うことができ、しかもこの分
散工程は連続して行うことができる。

本発明で得られる磁気記録媒体を例えばテープとして使
用する場合には、支持体は厚さ３〜１００μ程度がよい
。支持体の素材としてはポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、セル
ローストリアセテートなどのセルロース誘導体、ポリカ
ーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのプラ
スチック、その他に用途に応じてアルミニウム、銅、錫
、亜鉛又はこれらを含む非磁性合金などの非磁性金属類
、アルミニウムなどの金属を蒸着したプラスチック類も
使用できる。

支持体上へ前記の磁性塗料を塗布する方法としてはエア
ードクターコート、ブレードコート、エアナイフコート
、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート
、トランスファーロールコート、グラビアロールコート
、キスコート、キャストコート、スプレィコート等が利
用出来、その他の方法も可能であり、これらの具体的説
明は朝立書店発行の「コーティング工学１２５３頁〜２
７７頁（昭和４６年発行）に詳細に記載されている。

次に第１図を用いて本発明を更に詳しく説明する。

まず微分散処理として予備調整タンクｌで粗分散した磁
性分散液をポンプ２で、流量計３を用いて流量を決定し
、高速分散微粒化機４（ハイラインミル）で剪断速度５
　Ｘ１０’５ｅｃ−’以上の高速回転による剪断力によ
り分散した後、２５０　ｋｇ／ｃ４以上の吐出圧が出る
高圧ポンプ５により、フィルター６で粗粒子を除去した
後、微分散処理として微分散微粒化機７（マイクロフル
イダイザー）で狭い複数個の５０μｍ以下の間隙を通過
後圧いに衝突することで分散せしめ、直ちに冷却器８で
磁性分散液を３０°Ｃ以下に冷却した後、貯蔵タンク９
に貯蔵する。以後必要に応じて貯蔵タンク１２に貯蔵さ
れた硬化性成分および／または硬化反応触媒と連続混合
器１５で混合した後貯蔵タンク１６に貯蔵される。

場合によってはタンク１６内で上記混合を行なってもよ
い。貯蔵タンク１６に貯蔵された磁性塗布液は、一定流
量で精密フィルター１９で濾過後前述の塗布機２０の中
から適当な装置を用いて塗布、配向、乾燥される。

以上のように本発明による磁気記録媒体の製法を用いる
ことによって磁性塗料に分散媒体のガラスピーズ等の破
砕物の混入がなくなり、これに起因するり、０．増加や
ＶＴＲヘッド部の…傷等の弊害を取除くことが出来、か
つ連続した製造工程によって磁性塗料を効率よく供給す
ることができ、工程の簡略化によって生産性を向上させ
ることができる。

以下実施例及び比較例にて本発明の説明を行なうが本発
明はこれらの例により限定されるものではない。

次に、実験に用いた分散方法を表１に示す。

ハイラインミル：特殊機化工機型　周速３０ｍ／ｓｅｃ
マイクロフルイダイザー：米国Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉ
ｃｓＣｏｒｐ、　！！８１を用いて２５０　ｋｇ　／　
ｃｍ　”で２バス処理 デイスパー：周速　１５　ｍ／ｓｅｃ サンドミル：周速ｌＯ…／ｓｅｃ　％ガラスピーズ１．
５１−φ、４パス処理 ホモジナイザー：米国Ｇａｕｌｉｎ　Ｃｏｒｐ、製を用
いて３００ｋｇ／ｃｒｎで２バス処理 混練はいづれもオープンニーダ−混練機による。

また実験に用いた磁性塗料の組成を以下型計部で表わす
。

上記組成物を表１の各分散法で分散処理した後、硬化剤
としてコロ不−）Ｌ−７５（日本ポリウレタン社製、ポ
リイソシアネート）を６．７重量部加えて混合、濾過し
ながら速やかにＩ’Ｊさ１４μｍのＰＵＴベース上に４
．５μｍ厚になるように塗布、配向、乾燥後、カレンダ
ー処理を行ない、１７２インチ巾にスリットしてビデオ
テープをえた。

以上のように得られた各サンプルのテープ特性を第２表
に示す。

ガラス↑５）束量：磁性層１ｇ中のガラス粉末を定量し
た。

コンタクトレンズ：クリーニングテープでヘッドをクリ
ーニングした後のノイズと テープをパスした時のノイズとの 差、５ｄＢ以上は実害あるレベル。

測定値ａ、ｂ、ｃとも測定機はハＣ製 Ｈ１ｌ−８７０００゜ ６Ｍ１ｌｚＶ、Ｓ、　：テープ（実験ＮＯ，５）をＯ，
ＯｄＢとした時の相対値。

６ＭＩＩｚＣ／Ｎ　　：　６ＭＩＩｚの出力と２Ｍｌ１
ｄｌ［れた所の変調ノイズとの差、テープ（実験Ｎｏ、
　５）を０．０ｄＢとした時の相対値。

上記の実験例から分るように、従来の強磁性微粉末比表
面積（Ｓｓｉｔ）３０ｒｒｒ／ｇではサンドクライング
ーによる分散で分散媒体であるガラスピーズ等の破砕物
が若干混入しても、テープのコンタクトノイズに実害を
与える事はなかったが、最近の高密度記録媒体用のＳａ
＋：ｔ　４Ωｒｒｒ／ｇ以上の磁性粉末についてはサン
ドグラインダーによる分散で混入するガラス粉等の異物
がコンタクトノイズの実害を与える。

またガラス粉の混入しない方法としてデイスパーとマイ
クロフルイダイザーの組合せでは、デイスパーでの予備
分散がマイクロフルイダイザーで処理するに不十分であ
り、分散用の間隙が閉塞を起して不可である。またデイ
スパー後にサントグラ・イングーで２バス処理後マイク
ロフルイダイザー処理する方法も試みたが、ガラス粉の
混入がある事、工程が複雑になる事から好ましくない。

また従来からある狭い間隙を高圧で押し出す方式のホモ
ジナイザーによる処理ではマイクロフルイダイザーによ
る分散度の到達レベルには及ばない。

又、分散器の間隙Ｈが５０μｍ以上であると分散効果が
低下してしまう。

以上の結果から本発明の具体的実施態様であるハイライ
ンミルとマイクロフルイダイザーの一連の処理により、
５ＩＩＥＴ　４０ポ／ｇ以上特に５ｌｌＥ□４５［ｄ／
ｇ以上の磁性粉を用いたテープでの低ノイズ、高出力の
メリットを十分生かせる事が分った。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の製造方法によれば比表面積
（Ｓｓｉｙ）が４０ｒｒｒ／ｇ以上の強磁性微粉末を用
いた磁性塗料をローターにより回転させながら隙間を通
して適宜剪断力を加えて粗分散し、その後間隙を通して
から磁性塗料同士を衝突させて分散処理を行い、得られ
た磁性塗料を非磁性支持体上に塗布するようにしたこと
により、従来のような例えばガラスピーズ等の分散媒体
を用いることなく又、連続した製造工程で掻めて高い分
散度を得ることができ、しかも、分散媒体の破砕物の混
入はなく、この破砕物によるドロップアウトの発生を抑
えると共に、ＶＴＩ？のヘッド部の…傷等の弊害を引き
起さない高品質な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】

第１図は本発明の製造方法の１実施例を示す製造工程の
略概図、第２図は第１図に示す製造工程に用いることの
できる高速分散微粒化機の一部破断側面図、第３図は分
散器の分散原理を示す模式的断面図である。 図中符号 １−子（ｌｌｌｆｆ　ｉＪｎ整クンりｙ、　　２．＋０
．１３．１７＝＋５ン７゜３．１４．ＩＥＩ−一流量計
、　　　４−粗分散微粒化機。 ５−高圧ポンプ、　　　　　６．１９−フィルター。 ７−微分散微粒化機、　　８−冷却２３゜９、１２．１
６・−貯蔵タンク、１５・一連続混合器。 ２０−塗布機。 −・、 □　　パ） °−ノ 代−理　人　弁理士（８１０７）　　佐々木　清　隆　
□１・１２ノ（ほか３名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 比表面積（Ｓ＿Ｂ＿Ｅ＿Ｔ）が４０ｍ＾２／ｇ以上の強
   磁性微粉末を結合剤中に分散させてなる磁性塗料をロー
   ターにより回転して分散する間に隙間を通過させて剪断
   力を加えて粗分散後、加圧して複数の間隙を通過させて
   から磁性塗料自身を互に衝突させて分散処理を行い、得
   られた磁性塗料を非磁性支持体上に塗布することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法。