JPH02178363A - 磁性塗料の製造方法 - 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、磁気ディスク等の磁気記録媒体
に用いられる磁性塗料の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 磁気特性、電磁変換特性等に優れた磁気記録媒体を得る
ためには、支持体に塗布される磁性塗料内の磁性粉の充
填塵を向上させることが肝要である。そして、このため
には、磁性塗料の製造工程において行われる結合剤を含
有する有機溶媒溶液と磁性粉との混練を、高濃度状！９
で高剪断力を付与しながら行うことが好ましく、このた
め従来、例えば特開昭８２−４１２７４号公報に開示さ
れているように、２軸型連続混練混合機を用いて混練を
行うことにより上記要請を満たす工夫がなされている。

（発明が解決しようとする課題） 磁性塗料の製造工程においては、上記混練の後、この混
練物に有機溶媒を加えて希釈がなされるのが普通である
が、２軸型連続混練混合機で混純された混練物は高い粘
度を有しており、このような硬い混ｎ物に対して上記公
報に開示されているような高速分散撹拌機（フロージェ
ットミキサ）等を用いて一気に希釈を行っても、希釈の
際混練物に高剪断力を付与することができず、このため
、混練物が小さい塊となって残ってしまい均一な希釈物
を得ることができない。そして、このような希釈物に分
散処理を施しても、分散処理時間が長くかかり、しかも
分散到達レベルも低いため、このようにして得られた磁
性塗料を支持体に塗布しても、磁気特性、電磁変換特性
等に優れた磁気記録媒体を得ることができない。

一方、上記２軸型連続混練混合機を使用して混練および
希釈を行うようにすれば、希釈を一気に行うのではなく
「希釈混練」という形で混練物にある程度の剪断力を付
与しながら徐々に行うことが可能である。しかしながら
、希釈混練の際には、有機溶媒が追加され、混練時より
も混練物の粘度が低下するため、混練に用いる通常の２
軸型連続混練混合機をそのまま用いて希釈混練を行った
場合には、次のような不都合を生ずる。すなわち、２軸
型連続混練混合機においては、１対の羽根部材相互間な
らびに羽根部祠およびバレル間の間隙で混練物に剪断力
を付与するようになっているが、上記間隙を、混練が適
正に行われるような寸法値に設定した場合には、粘度の
低下した混練物を扱う希釈混練においては上記間隙が広
すぎて高剪断力を混練物に付与することができず、また
、混練終了時の混練物とこれに加えられる有機溶媒との
間には大きな粘度差があるため、混練物が小さい塊とな
って遊離しやすく、そしてこの小さい塊が上記間隙を通
り抜けるショートバス現象が発生し、したがって均一な
希釈物を得ることができない。

これとは逆に、上記間隙を、希釈混練が適正に行われる
ように狭めるようにした場合には、混練時羽根部材に過
大な負荷がかかることとなり、円滑な混練を行うことが
できない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、１台の２軸型連続混練混合機を用いた混練および希
釈混練により、均一な希釈物を得ることのできる磁性塗
料の製造方法を提供することを目的とするものである。

（課通を解決するための手段） 本発明による磁性塗料の製造方法は、羽根部材を有する
１対のシャフトとこれらシャフトを回転可能に収容する
バレルとを備えた１台の２軸型連続混練混合機を使用し
、結合剤を含有する有機溶媒溶液と磁性粉とを混練した
後この混練がなされた混練物に有機溶媒を加えて該混練
物を希釈混練する磁性塗料の製造方法において、前記混
練は固型分濃度６５〜９５重量％で行い、前記希釈混練
は固型分濃度３０〜６０重量％で行い、かつ、前記２軸
型連続混練混り機の希釈混練部の当該羽根部材相互間な
らびに羽根部材およびバレル間の間隙を、前記２軸型連
続混練混合機の混練部の当該間隙より小さくしたことを
特徴とするものである。

前記「固型分」とは、磁性粉、結合剤、非磁性粉その池
内型のものをいう。

前記「混練」は固型分濃度６５〜９５重量％で行われる
が、これは、強く混練された磁性塗料を得るために必要
な濃度として規定されるものである。

すなわち、混練物の固型分濃度が［ｉ　５ＴＪ　量９６
未満になるような磁性粉や結合剤等の混合物では、その
混合物の粘度が低すぎるため混練時に充分な剪断力が得
られず分散が不十分となる。一方、固型分濃度が９５重
量％を超える場合は粘度が高すぎて均一な混練物が得ら
れない。なお、この場合、固型分濃度を７５〜９０重量
％とするのが好ましい。

前記「希釈混練」は固型分濃度３０〜ｅｏ重量％で行わ
れるが、これは、固型分濃度が３０重量％未満では粘度
が低すぎるため充分な分散ができず、方、固型分濃度が
６０重重工を超えるような高粘度物を希釈混練させた場
合には分散効率が悪く均一な分散物が得にくいからであ
る。なお、この場合、固型分濃度を４０〜５５重量％と
するのが好ましい。

前記「２軸型連続混練混合機の希釈混練部の羽根部材相
互間ならびに羽根部材およびバレル間の間隙」は、前記
２軸型連続混練混合機の混練部の当該間隙より小さいも
のであれば、その大きさは特に限定されるものではない
が、前記２軸型連続混純混合機の混練部の当該間隙の５
０〜８０％とするのが好ましい。

（作　　用） 上記構成に示すように、混練および希釈混練の際の固型
分濃度がそれぞれ所定範囲内の値に設定されており、か
つ、希釈混練を行う前記２軸型連続混練混合機の希釈混
練部の羽根部材相互間ならびに羽根部材およびバレル間
の間隙が、混練を行う前記２軸型連続混練混合機の混練
部の当該間隙より小さいので、混練時に比して粘度の低
下した混練物を扱う希釈混練においても、その粘度の相
違に応じて晶剪断力を付与しながら希釈混練を行うこと
が可能となり、また、混練物が小さい塊となってショー
トパス現象を引き起こすのを防止することができ、これ
により、均一な希釈物を得ることができる。

（発明の効果） このように、本発明によれば、１台の２軸型連続混ｎ混
合機を用いた混練および希釈混練により、均一な希釈物
を得ることができ、したがって、その後行われる分散処
理を短時間でかつ高い分散到達レベルで行うことができ
、このようにして得られた磁性塗料を支持体に塗布する
ことにより、磁気特性、電磁変換特性等に優れた磁気記
録媒体を得ることができる。

（実施Ｂ様） 以下添付図面を参！［、’Ｊ　Ｌながら本発明の実施！
！様について詳述する。

第１図は、本発明による磁性塗ｔ１の製造方法の一実施
態様を示す工程概要図である。

磁性塗料の製造工程は、結合剤を含有する有機溶媒溶液
と磁性粉との混練を行う混練工程と、この混練工程で得
られた混練物に有機溶媒を加えて該混練物の希釈を行う
希釈工程と、この希釈工程で得られた希釈物に分散処理
を施す分散工程等とからなり、こうして得られた磁性塗
料は支持体に塗布され、その後、カレンダおよびスリッ
ト工程を経ることにより磁気記録媒体が製造されるよう
になっている。

上記混練工程および希釈工程には１台の２軸型連続混練
混合機２が用いられ、その混練部２ａにおいて混練を行
い、その希釈混練部２ｂにおいて希釈を行うようになっ
ている。

すなわち、この２軸型連続混練混合機２においては、投
入口４から磁性粉、結合剤およびカーボンが混合室６内
に投入され、また上記投入口４近傍に設けられた図示し
ない添加口から結合剤を含有する有機溶媒溶液が混合室
６内に添加され、そして、これらは混合室６の混練部２
ａにおいて混練される。さらに、上記投入口４から所定
圧ｆｌｕれな位置に設けられた図示しない添加口から、
結合剤を含有する有機溶媒溶液および有機溶媒が、希釈
用として混合室６内に添加され、これにより、上記混練
によって得られた混練物は、混合室６の希釈混練部２ｂ
において希釈混ｎ（すなイつち混練しながら行う希釈）
された後、排出口８から希釈物として排出されるように
なっている。混合室６は横長の筒状に形成され、上記投
入口４および排出口８は、混合室６の両端部近傍に設け
られている。

混合室６の経路長は０，５〜５ＴｒＬであり、好ましく
は、０．６〜４ｍである。

混合室６は、第２図にその混練部２ａにおける断面を示
すように、所定間隔をおいて設けられた互いに平行に延
びる１対のシャフトＩＯと、これら各シャフトｌＯに該
シャフトｌＯの軸方向に重ね合わされて固設された、羽
根部材たる複数枚のパドル１２と、これらパドル１２が
固設されたシャフトｌＯを収容するバレル１４とからな
っている。上記各パドル１２は同大のおむすび形に形成
され、かつ、１枚毎６０＠の位相差をもって各シャフト
ＩＯに固設されている。また、両シャフト１０に設けら
れた互いに対向する１対のパドル１２は同位相になるよ
うに配されている。そして、バレル１４は、各パドル１
２の先端部との間に所定の微小間隙ｄｌが形成されるよ
うにまゆ形に形成され、各パドル１２は、互いに対向す
る１対のパドル１２の間に所定の微小間隙ｄ２が形成さ
れるように、そのおむすび形の外形形状が設定されてい
る。上記微小間隙ｄ１およびｄ２は、同一寸法であって
もよいし異なる寸法であってもよいが、それぞれ ０．５１≦ｄ１　≦４＋＋＋１１．　０．５　ｍｍ≦ｄ
２５４ｍｍに設定され、また、各バドル１２のバドル径
（すなわちバドル１２の回転軌跡の最大径）Ｄは、５０
龍≦Ｄ≦４００順 に設定されている。

バドル１４の回転数は５〜２００ｒｐｍであり、好まし
くは２０〜１２０ｒｐｒａである。周速は１〜５０ｃｎ
＋　／　ｓｅｅてあり、好ましくは２〜３０ｃｍ／ｓｅ
ｃである。

上記微小間隙ｄｌおよびｄｚを、０．５ｍ＋ｓ以上とし
たのは、バドル１２およびシャフト１０に作用する負イ
’１：ｊが過大とならないようにするとともに機械精度
上の実現可能性を考慮したものであり、４ｍｍ以下とし
たのは、磁性塗料内における磁性粉の充填度を高めるべ
く十分に高い剪１析力を付与しながら混練するためであ
る。

希釈混練部２ｂにおける混合室６の断面形状は、上記混
練部２ａと路間−であるが、次の点において異なる。す
なわち、第２図に示す混練部２ａにおける微小間隙ｄ１
およびｄ２に対し、希釈混練部２ｂにおける当該間隙ｄ
１′およびｄ２′が、それぞれ０．５　ｄ、≦ｄ１　≦
０．８　ｄ、　、　０．５　ｄ２≦ｄ２　　≦Ｑ、８ｄ
２ に設定されている。

上記微小間隙ｄｌ／およびｄ２′を、微小間隙ｄ１およ
びｄｚに対してそれぞれ５０〜８０％としたのは、希釈
混練の際には、有機溶媒等が加えられて混練物の粘度が
低下するが、この粘度の低下した混練物に対しても十分
に旨い剪断力を付与するためてあり、また、混練物と９
機溶媒等との間の大きな粘度差のために遊離した混練物
の小さい塊が上記間隙を通り抜けるショートバス現象の
発生を阻止するためであり、５０％および８０％の数値
は、混練工程における混練物の粘度および希釈工程にお
ける混練物の粘度の相違の程度等を考慮して設定したも
のである。

上記各シャフト１０のバドル１２の枚数は、混練部２ａ
、希釈混練部２ｂ共に、それぞれ２０枚以上となること
が好ましい。また、混練部２ａと希釈混練部２ｂとのバ
ドル枚数比は［ｉ／４〜３／７が好ましい。

なお、羽根部材として、上記バドル１２に代えて浅溝ス
クリュ等を用いるようにしてもよい。

第１図に示すように、分散工程には、直列に配されたデ
ィゾルバ１６およびサンドグラインダ１８が用いられ、
ディゾルバ１６により上記希釈物を高速攪拌した後サン
ドグラインダ１８により微分散を行うようになっている
。

次に、本実施態様の作用について説明する。

第１図において、混練１−程では２軸型連続混練混合機
２の混練部２ａにおいてｌｆシ練がなされるが、その混
合室６内における互いに対向するパドル１２相互間の間
隙ｄ２ならびに各バドル１２およびバレル１４間の間隙
ｄ１は０，３〜２．５ｍ＋＊に設定されているので、磁
性粉、結合剤、カーボンおよび結合剤を含Ｈする０機溶
媒溶液は、上記間隙で高い剪断力をイ・１与されて混練
され、かつ、バドル１２およびシャフトｌＯ等に過大な
負荷をかけることなく円滑に混練されることとなる。し
たがって、上記混練工程により、高い粘度の混練物をｉ
することができる。

希釈工程では、２軸ハリ連続混練混合機２の希釈混練部
２ｂにおいて希釈混練がなされるが、その混合匣６内に
おける互いに対向するパドル１２相互間の間隙ｄ２′な
らびに各バドル１２およびバレル１４間の間隙ｄ！／　
は、混練部２；１の当該間隙ｄ２およびｄｌに対してそ
れぞれ５０〜８０ソロに設定されているので、混練物は
、有機溶媒等が加えられてその粘度が低下しているにも
かかわらず高い剪断力が付与されて混練されながら希釈
されることとなるー。

また、このとき上記間隙を混練物の小さい塊が通り抜け
るショートバス現象の発生しＧ効に阻止されることとな
る。したがって、上記希釈工程により、均一な希釈物を
ｉすることかできる。

分散工程には、上記均一な希釈物が供給されるので、分
散処理を短時間でかつ高い分散到達レベルで行うことが
できる。そして、このようにして得られた磁性塗料を支
持体に塗６；Ｌ、、その後、乾燥、配向、カレンダおよ
びスリット等の各処理を施すことにより、磁性体の充填
度および分散度の高い、磁気特性、電磁☆換特性等に優
れた磁気記録媒体を得ることができる。

（実　施　例） 以下、実施例によって本発明の実施態様を具体的に説明
する。

実施例（１） 結合剤樹脂溶液（Ｙｌ）として、 樹脂濃度２０％の溶液Ｙ１を調製した。

結合剤樹脂溶；１ｋ（Ｙｚ）として、 混練工程として、 Ｃｏ　　−Ｆｃ　　０Ｘ １００重量部 （ｘ＝１．４８．比表面積３５ｒＩｔ／９艮軸長０．３
　ｔｔ、　１１Ｃ７０００ｅ　　）水酸基金白゛塩化ビ
ニル酢酸ビニル共重合体（電気化学■　電化ビニル１０
υＤＯ）　９．５重量部カーボンブラック　　　　　　
　　　１重量部活合剤樹脂溶液（Ｙ＊　）　　　　　　
３２．５重量部上記のものを連続して添加しつつ、互い
に対向する１対のパドル間ならびにパドルおよびバレル
間の間隙が１ｍａｒの混合室をＨし、パドル径が１００
ｍｒｓ、回転数が３０〜＋２０ｒｐｍ、周速が５〜２０
ｃｍ７ｓｅｃで、混合室の混練部の経路長が１　ｔｎで
ある２軸型連続混練混合機の混練部で連続して混練処理
を行い混練物を得た。

次いで、希釈工程として、 上記混練物１４３重量部に対し、 結合剤層ｊ階溶液（Ｙｚ　）　　　　　　２（ｉ、７］
ｉ量部メチルエチルケトン　　　　　　　　２５重量部
酢酸ブチル　　　　　　　　　　　２５，３ｍｍ部上記
のものを連続して添加しつつ、混練工程で使用した２軸
型連続混純混合機に組み込まれているパドルより直径を
０．２鰭大きくして互いに対向する１対のパドル間の間
隙を０．８　ｔａ−とするとともにバレル内壁径を０．
Ｉｎ＋ｍ小さくしてパドルおよびバレル間の間隙を０．
１１ｏｎ＋とじた前記２輔型連続混練混合機の経路長１
１′ｒＬの希釈混練部で連続して希釈混練処理を行い希
釈物を得た。

次いで、分散工程として、 上記希釈物２２Ｏｆｆｆｆｆｉ部に対し、ミリスチン酸
　　　　　　　　　　２．０重量部オレイン酸　　　　
　　　　　　　　０．５正量部ジメチルポリシロキサン
　　　　　０．２重量部α−Ａ免２０３　（平均粒径０
．３μ）１．０重量部メチルエチルケトン　　　　　　
　３５．５重量部酢酸ブチル°　　　　　　　　　　　
３Ｇ重量部上記のものを混合し、ディゾルバで１時間高
速攪拌した後、サンドグラインダにて微分散処理した。

その際、サンドグラインダを６台連続して接続して分散
液を順次流して微分散を行った。

ディゾルバによる高速攪拌終了時点、および、サンドグ
ラインダの１台［１から６合口まで各々のサンドグライ
ンダより吐出される分散液を支持体上に塗布し、配向、
乾燥させて磁気記録媒体を作成した。

こうして得られた磁気記録媒体の表面光沢度を第３図に
、また分散度を評価する従来のΔＩＩＩ定方法の一例と
して、磁性粒子の配向性を示すＢｒ／Ｂｌ比を第４図に
示す。上記表面光沢度は、先人射角６０度で磁性層表面
の光沢度を測定した。なお、表記した値は、屈伍率１．
５６７のガラス表面の鏡面光沢度を１００％としたとき
の相対値である。また、このとき用いたＡ１＋定機はデ
ジタル光沢度計（スガ試験機（株）製）である。

上記サンドグラインダでの微分散処理が終了した分散液
を平均孔径１．０μｍのフィルタを用いて濾過し、磁性
塗料を調製した。得られた磁性塗料を乾燥後の磁性層の
厚さが４．０μｍになるように、厚さ１４μｍのポリエ
チレンテレフタレート支ｒｉ体の表面にリバースロール
を用いて塗布した。そして、塗膜が未乾のうちに配向処
理を行い、乾燥させた後、スーパーカレンダ処理し、磁
気テープ原反を得た。このようにしてｉ−Ｉられた磁気
テープ原反に対して、振動：Ｊｔ：　亨−１磁束１１（
東英工業（株））を用いてＡｐｌ定磁場（ＨｆｆＩ）−
，３ＫＯｐにおける抗磁力（Ｈｅ・・・単位エルステッ
ド）、最大磁束密度（Ｂ−・・・中位ガウス）、残留磁
束密度（Ｂｒ・・・１１１位ガウス）の値を胛１定した
。その結果を第１表に示す。

実施例（２） 福釈を行う２輔型連続混練混合機の届釈混練部として、
互いに々・１向する１々・１のパドル間ならびにパドル
およびバレル間の間隙が（１，Ｇ　ｍｕの混合至をｑす
る構造のものを用いたことのほかは、組成および処理共
にすべて実施例（１）と同一の条件で行った。

比較例（１） 希釈を行う２軸型迎続混練混合機の布釈混練部として、
混練工程で用いたものと同じ１ｍ１の間隙の混合室を有
する構造のものを月１いたことのほかは、組成および処
理共にすべて実施例（１）と同一の条件で行った。

第１表 実施例（３） ２軸型連続混練混合機は混練工程および希釈工程におい
て第２表に７３＜ず構造のものを用い、また、固型分濃
度は、結合剤＃ａ度（Ｙｌ）、結合剤溶液（Ｙｌ）の樹
脂濃度を変化させることにより第２表に示すように変化
させた。そのほかは、組成および処理共にすべて実施例
（１）と同一の条件で行った。そのＡｐｌ定結束を第２
表右欄に示す。

本発明の実施例（１）、　　（２）によって得られる磁
性塗料は分散初期から光沢度、Ｂｒ／８ｍ比が高く好ま
しい。またサンドグラインダ４台口吐出品より特性は一
定となり分散効率のよいことも示している。一方、比較
例（１）では、希釈処理時、均一な希釈物が得られない
ため、分散初期の光沢、Ｂｒ／８ｗは低く、サンドグラ
インダで分散を重ねても実施例（１）、　　（２）のよ
うな特性を得ることができない。また、磁気テープ原反
の磁気特性を見ても、実施例（１）、　　（２）は比較
例（１）に比べＢａ＋　、Ｂｒ　、Ｂｒ　／Ｂｍが高く
好ましい。これは、希釈Ｔ程時十分に高い剪断力が付与
され、Ｂ１が上がるとともに分散度も高くなり、これに
よりＢｒ／Ｂｅ　も高＜Ｂｒも高くなったものと考えら
れる。また、実施例（３）より明らかなように、パドル
径および間隙を変化させても同じように効果があること
がイつかる。さらに、固型分濃度については、６５〜９
５重−％で混練を行い、３０〜６０重量９６で希釈混練
を行った場合に良好な結果が得られることがわかる。

４、図面のｆｆｔｉ　ｌｌｔな説明 第１図は本発明による磁性塗料の製造ｂ″法の一実施態
様を示す工程図、 第２図は混練を程において用いられる２軸型連続混練混
合機の混練部の断面を示ず、第１図の■■線断面図、 第３および４図は該製造方法の実施例を示すグラフであ
る。

２・・２輔！（２連続７Ｍ練混合機 ２ａ・・・混　練　部 ２ｂ・・・希釈混れ部 ６・・混合室 １０・・・シャフト １２・・・パドル（羽根部Ｉイ） １４・・・バ　し　ル 第 図 第 図 ６゜ 補正の対象 図 面 ７゜ 補正の内容 ■）図面中東３図を添付の通り補正する。

８゜ 添付書類 ■）図 面 １通 昭和 年 特 許 願 第３３０．８６７ 号 発明の名称 磁性塗料の製造方法 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 羽根部材を有する１対のシャフトとこれらシャフトを回
   転可能に収容するバレルとを備えた１台の２軸型連続混
   練混合機を使用し、結合剤を含有する有機溶媒溶液と磁
   性粉とを混練した後この混練がなされた混練物に有機溶
   媒を加えて該混練物を希釈混練する磁性塗料の製造方法
   において、前記混練は固型分濃度６５〜９５重量％で行
   い、前記希釈混練は固型分濃度３０〜６０重量％で行い
   、かつ、前記２軸型連続混練混合機の希釈混練部の羽根
   部材相互間ならびに羽根部材およびバレル間の間隙を、
   前記２軸型連続混練混合機の混練部の当該間隙より小さ
   くしたことを特徴とする磁性塗料の製造方法。