JPH0322220A - 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、支持体の表面に磁性層を形成するとともに該
支持体の裏面に無機粉末と結合剤とを含む塗液を塗布し
てバック層を形成する磁気記録媒体の製造方法に関する
ものである。

（従来の技術） オーディオ用．ビデオ用あるいはコンピュータ用の磁気
記録テープ等の磁気記録媒体においては、近年、走行耐
久性を向上させる目的でバ・ソク層を形成することが多
くなってきている。この／＜．ソク層は、一般に、無機
粉末と結合剤とを含む塗液を支持体裏面に塗布すること
により形威されるものであるが、この塗液は、無機粉末
と結合剤とを混練し、これを希釈混練した後、分散処理
を施すことによって調製されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の磁気記録媒体の製遣方法において
は、バック層形或用の塗液を調製する際の混練工程およ
び希釈混練工程で使用する混練機として加圧型混練機や
ロールミル等が用いられているが、これらの混練機では
無機粉末と桔合剤との混練を高剪断力を付与しながら行
うことが比較的困難であり、また、その希釈混練を高剪
断力を付与しながら行うことは一層困難であり、したが
って均一な希釈混練物を得ることができない。このため
、その後の分散処理においても分散の程度が不十分なも
のとなってしまい、このようにして得られた塗液を支持
体裏面に塗布してバック層を形成した場合には、バック
層表面に凹凸が形成されてしまう。この凹凸は、磁気記
録媒体をロール状に巻き゛取ったとき、あるいはシート
状に積み重ねたときに磁性層表面に写ってしまい、磁性
層の表面性を低下させることとなり、これにより磁気記
録媒体の電磁変換特性をも低下させることとなる。

これに対し、例えば特開昭６２−４１２７４号公報に開
示されているような、磁性層形成用の磁性塗料を調製す
る際の混練工程および希釈混練工程で近年使用されるよ
うになってきている２軸型連続混練混合機を、バック層
形戊用の塗液を調製する際の混練工程および希釈ｄ練工
程で使用することが考えられる。そして、このようにす
れば、混練および希釈混練の際に高剪断力を付与するこ
とが可能となるので、磁性層の場合と同様に、無機粉末
の充填度が高くかつ平滑な表面を有するバック層を形成
することが可能となる。

しかしながら、このように２軸型連続混練混合機を使用
したとしても、カーボンブラック等の無機粉末は磁性粉
と異なり粒子径の割に空孔が極めて多く比表面積が大き
いため、均一な希釈混練物を得るためには、混練時にお
ける結合剤との混合の割合を磁性塗料調製の場合とは異
なったものとする必要がある。しかも、上記カーボンブ
ラック等はぶどう状連鎖状のストラクチャか発達してお
り分散処理を施すことが困難であり、これを容易化する
ためには均一な希釈混練物を得ることが不可欠であるこ
とから、上記磁性粉と結合剤とのｄ合の割合は極めて重
要であるが、まだ、どの程度の割合でこれらを混合して
混練すべきか製造条件が確立されていない。

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、無機粉末の充填度が高くかつ平滑な表面を有するバ
ック層を形戊することのできる磁気記録媒体の製造方法
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明による磁気記録媒体の製逍方注は、混練および希
釈混練を２軸型連続混練混合機を使用して行うことによ
り、これらを高剪断力付与可能な条件下で行うことがで
きるようにするとともに、混練時における無機粉末と結
合剤との混合の割合を所定範囲内に設定することにより
、無機粉末を結合剤で被覆可能な範囲内において最大限
の剪断力を付与しながら混練することができるようにし
、これにより十分な分散性を確保できる希釈混練物が得
られるようにし、もって上記目的達或を図るようにした
ものである。すなわち、支持体の表面に磁性層を形或す
るとともに該支持体の裏面に無機粉末と結合剤とを含む
塗液を塗布してバック層を形成する磁気記録媒体の製遣
方広において、前記無機粉末と前記結合剤とを２軸型連
続混練混合機を使用して重量比１００：１０〜１００：
３０の割合で混練し、この混純により得られた混練物に
有機溶媒を加えて２軸型連続混練ｌ昆合機を使用して希
釈混練し、この希釈混練により得られた希釈混練物に分
散処理を゜施すことによって前記塗戒を調製することを
特徴とするものである。

上記「２軸型連続混練混合機」としては、例えば第１図
に参照符号２（または４）で示す構成のものが採用可能
である。すなわち、この２軸型連続混練混合機２は、混
合室２ｂの両端部近傍に供給口２ａおよび排出口２ｃが
形成されてなり、供給口２ａから投入された無機粉末、
結合剤等を混合室２ｂ内で混練し、排出口２ｃから混練
物として排出するようになっている。なお、供給口２ａ
近傍に形威された図示しない添加口から結合剤を含有す
る有機溶媒溶液等を混合室２ｂ内に添加することができ
るようになっている。そして、第１図に示す２軸型連続
混練混合機２の混合室２ｂの構成例としては、第１図の
■一■線断面図である第３図に示すものがある。すなわ
ち、混合室２ｂは、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１０と、これら各シャフト
１０に該シャフトＩＯの軸方向に重ね合わされて固設さ
れた複数枚のバドル１２と、これらバドルｌ２が固設さ
れたシャフトＩＯを収容するバレルｌ４とからなってい
る。上記各バドル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ｌＯ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
のバドル１２は同位｝目になるように配されている。そ
して、バレルｌ４は、各バドルｌ２の先端部との間に所
定の微小間隙ｄ１が形或されるようにまゆ形に形成され
、各パドルｌ２は、互いに対向する１対のバドル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。

上記混練は、無機粉末と結合剤との重量比１００　：１
０〜１００：３０の割合で行われるが、その際、所要の
有機溶媒等を加えてもよいことは−もちろんである。こ
こに、「重量比１００：１０〜１００：３０Ｊとしたの
は、重量比１００：１０よりも結合剤が少ないと混純に
より無機粉末を結合剤で十分に被覆することができない
からであり、また、重量比１００：３０よりも結合剤が
多いと弾性が増して混練時に高剪断力を付与することが
できないからである。

上記「無機粉末」としては、例えば、カーボンブラック
粉末，グラファイト．二硫化モリブデン．二硫化タング
ステン，窒化ホウ素，Ｓｉｎ２，Ｃａ　ｃｏ３，ＡＪｚ
　０３．Ｆｅｚ　ｏ３，　Ｔｔ　Ｏｚ，Ｍａ　Ｏ，Ｚｎ
　Ｏ，Ｃａ　Ｏ等があり、特にカーボンブラック粉末が
好ましい。この粒子サイズはｌＯ〜５０ｍμが好ましい
。更に、カーボンブラック粉末１００重量部に対してＯ
、５〜５０重量部（好ましくは、０．５〜３０重量部）
のα−ＡＪ！ｚｏ粉末を添加することもできる。その粒
子サイズは、０．０５〜５μが好ましい。これらの充填
剤の使用量は、結合剤１部に対して、重量比で０．１〜
４０部、好ましくは、０．２〜２０部である。

上記「結合剤」としては、例えば、塩化ビニル系共重合
体（例、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル
・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体，塩化ビニル
・酢酸ビニル・アクリル酸共重合体，塩化ビニル・酢酸
ビニル・塩化ビニリデンノ（重合体，塩化ビニル・アク
リロニトリル共重合体，エチレン・酢酸ビニル共重合体
，水酸基．−ＣＯＯＨ，アミノ基．リン酸基，　　一Ｓ
Ｏ３Ｎａまたは−ＳＯｚＮａなどの極性基およびエポキ
シ基が導入された塩化ビニル系共重合体）、ニトロセル
ロース樹脂などのセルロース誘導体、アクリル樹脂、ポ
リビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン系樹脂（例、ポリエステルポリウレタン樹脂
，水酸Ｍ，−ＣＯＯＨ，アミノ基，リン酸基，−ＳＯ３
　Ｎａまたは一ＳＯ２Ｎａなどの極性基が導入されたポ
リウレタン系樹脂，ポリカーボネートポリウレタン樹脂
）等がある。

上記「有機溶媒」としては、通常磁性塗料の調製に使用
されているものを用いることができるが、例えば、ケト
ン類（例、メチルエチルケトン９　シクロヘキサノン，
ジエチルケトン，メチルイソブチルケトン，アセトン）
、エステル類（例、酢酸エチル，酢酸ブチル）、芳香族
系溶剤（例、トルエン，キシレン）、アルコール類（例
、メタノール，エタノール，プロパノール，ブタノール
）等がある。これらは単独であっても混合したものであ
っても使用することができる。

なお、上記「支持体」の材質および形状等は公知のもの
が採用可能であるが、例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート等のプラスチック．金属．セラミック等からなる、
テープ．ディスク，ドラム等の形状のものが必要に応じ
前処理して使用できる。

また、上記「磁性層」は、強磁性粉末が結合剤に分散さ
れてなる層であるが、その強磁性粉末としては、例えば
、γ一酸化鉄系強磁性粉末，コバルト含Ｈγ一酸化鉄系
強磁性粉末，強磁性金属粉末，バリュウムフエライト，
ストロンチュウムフエライトなどが用いられる。

（作　　用） 上記構成に示すように、バック層形戊用の塗液を調製す
る際の混練および希釈混練を２軸型連続混練混合機を使
用して行うようになっているので、これらを高剪断力付
与可能な条件下で行うことができる。そして、混練時に
おける無機粉末と結合剤との混合の割合が重量比１００
：１０〜１００：３０に設定されているので、無機粉末
を結合剤で被覆可能な範囲内において最大限の剪断力を
付与しながら混練することができる。したがって、上記
混練および希釈混練により均一な希釈混練物を得ること
ができ、その後の分散処理において十分な分散性を確保
することができる。これにより、均一かつ高充填度の無
機粉末を含む塗液が調製されることとなる。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、上記のようにして調製さ
れた塗液を支持体裏面に塗布することにより、無機粉末
の充填度が高くかつ平滑な表面を有するバック層を形成
することができる。

このように無機粉末の充填度が高くかつ平滑な表面を有
するバック層が形成された磁気記録媒体は、優れた走行
耐久性が得られるのみならず、バック層表面の凹凸が磁
性層表面に写ってその表面性を低下させることに起因す
る電磁変換特性の低下を防止することができる。

（実　施　例） 以下本発明の実施例について説明する。

尖施例（１） 第１図に示すような工程を経て調製された塗液を、表面
に磁性層が形成された支持体の裏面に塗布し、これによ
り乾燥厚０．６〜１、０μ瓜のバック層を形威した。

塗液調製工程は、混練工程Ａ、希釈混練工程Ｂおよび分
散工程Ｃからなっており、混練および希釈混練工程Ａ，
　　Ｂにおける混練および希釈混練は、２軸型連続混′
Ｓ混合機２および４をそれぞれ使用して行い、分散工程
Ｃにおける分散は直列に配された複数のサンドグライン
ダ６を使用して行った。

まず、混練工程Ａにおいては、無機粉末たるカ一ボンブ
ラック粉末と、結合剤たる塩化ビニルー酢酸ビニル樹脂
と、有機溶媒たるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とを、
２軸型連続混練混合機２の供給口２ａに同時に投入し、
その混合室２ｂ　（第３図参照）内においてこれらを混
練し、この混練により得られた混練物を排出口２Ｃから
排出した。このとき投入したカーボンブラック粉末は１
００　ｆｆｉ１部、塩化ビニルー酢酸ビニル樹脂は２０
重量部であり、また、メチルエチルケトンは固形分濃度
８５％となるように所定量投入した。

次に、希釈混練工程Ｂにおいては、上記排出口２Ｃから
排出された混練物にポリウレタン樹脂と所定量のメチル
エチルケトンとを加えて２軸型連続混練混合機４の供給
口４ａに投入し、その混合室（第３図に示す混合室２ｂ
と同様の構成）　４ｂ内においてこれらを希釈混練し、
その後さらに、所定量のメチルエチルケトンを加えて希
釈混練を行い、この希釈混練により得られた希釈混練物
を排出口４ｃから排出した。このとき投入しｔこポリウ
レタン樹脂は２０重量部であり、このポリウレタン樹脂
と同時に投入したメチルエチルケトンは固形分濃度ＢＯ
％となるよう添加量を設定し、また、後から加えたメチ
ルエチルケトンは固形分濃度３０％とナルよう添加量を
設定した。

次に、分散工程Ｃにおいて、上記排出口４Ｃから排出さ
れた希釈混練物にポリエステル樹脂およびポリイソシア
ネート樹脂と所定量のメチルエチルケトンを加えてサン
ドグラインダ６に供給し、分散させ、これにより塗液調
製を完了した。このとき加えたポリエステル樹脂は５部
、ポリイソシアネート樹脂は１５部である。

なお、上記塗液調製工程において使用したカーボンブラ
ック粉末は「キャボット（株）製　Ｖａｌｃａｎ　Ｘ　
Ｃ　−７２Ｊ　、塩化ビニルー酢酸ビニル樹脂は「電気
化学（株）製　ＤＸ−８ＧＯ　Ｊ　、ポリウレタン樹脂
は「日本ポリウレタン（株）製Ｎ　−　２３０１Ｊ、ポ
リエステル樹脂は「富士写真フイルム（株）製スタフィ
クスコ、ポリイ・ソシアネート樹脂は「日本ポリウレタ
ン（株）製コロネートＬ」である。

実施例（２ｌ 混練工程Ａにおいて供給口２ａに投入した塩化ビニルー
酢酸ビニル樹脂をｌＯ重量部としたほかは、実施例（１
）と全《同じ工程でバック層の形成を行った。

実施例（３） 混練工程Ａにおいて供給口２ａに投入した塩化ビニルー
酢酸ビニル樹脂を３０ｆｆｆｍ部としたほかは、実施例
（１）と全く同じ工程でバック層の形或を行った。

実施例（４） 混練工程Ａにおいて供給口２ａにはカーボンブラック粉
末および塩化ビニルー酢酸ビニル樹脂のみを同時に供給
して混合室２ｂ内においてこれらを混合し、この混合さ
れた混合物がｌＯ秒後に通過する混合室２ｂ内所定位置
でメチルエチルケトンを固形分濃度８５％となるように
所定量添加して混練を行った。希釈混練工程Ｂ以降は実
施例（１）と全く同じ工程でバック層の形成を行った。

実施例（５） 混練工程Ａにおける上記混合時間を３０秒に設定したほ
かは、実施例（４）と全く同じ工程でバック層の形成を
行った。

実施例（６） 混練工程Ａにおける上記混合時間をＧｏ秒に設定したほ
かは、実施例（４）と全く同じ工程でバック層の形成を
行った。

実施例（７） 希釈混練が完了して排出口４ｃから排出された希釈混練
物を第１図に示すストーンミル８で処理した後サンドグ
ラインダ６に供給するようにしたほかは、実施例（５）
と全く同じ工程でバック層の形成を行った。

実施例（８） 希釈混練工程Ｂにおけるメチルエチルヶトン添加による
希釈を３段階に分けて行ったほかは、実施例（５）と全
く同じ工程でバック層の形成を行った。

上記各段階の希釈は、固形分濃度が第１段階で７５％，
第２段階で５５％，第３段階で３０％となるように行っ
た。

比較例（１） 混練工程Ａにおいて供給口２ａに投入した塩化ビニルー
酢酸ビニル樹脂を５重量部としたほかは、実施例（１）
と全く同じ工程でバック層の形成を行った。

比較例（２） 混練工程Ａにおいて供給口２ａに投入した塩化ビニルー
酢酸ビニル樹脂を４０重量部としたほかは、実施例（１
）と全く同じ工程でバック層の形成を行った。

比較例（３） ロールミルにカーボンブラック粉末と塩化ビニルー酢酸
ビニル樹脂とメチルエチルトケンとを投入して混練を行
い、この混練により得られた混練物をポリウレタン樹脂
および所定量のメチルエチルケトンと共にディスバータ
ンクに入れて希釈し液状にした。分散工程Ｃ以降は実施
例（１）と全く同じ工程でバック層の形成を行った。

上記ロールミルに供給したカーボンブラック粉末は１０
０重量部、塩化ビニルー酢酸ビニル樹脂は２０重量部で
あり、また、このときメチルエチルケトンは固形分濃度
８５％となるように所定量投入した。ディスパータンク
に供給したポリウレタン樹脂は２０重量部であり、また
、このときメチルエチルケトンは固形分濃度３０％とな
るように添加した。

比較例（４） 加圧型混練機にカーボンブラック粉末と塩化ビニルー酢
酸ビニル樹脂とメチルエチルトケンとを投入して混練を
行い、その後さらに、ポリウレタン樹脂および所定量の
メチルエチルケトンを徐々に加えて希釈混練し、これを
スラリー状にした。

分散工程Ｃ以降は実施例（１）と全く同じ工提でバック
層の形成を行った。

上記加圧型混練機に供給したカーボンブラック粉末はｌ
００重量部、塩化ビニルー酢酸ビニル樹脂は２０重量部
であり、また、このときメチルエチルケトンは固形分濃
度８５％となるように所定量投入した。その後供給した
ポリウレタン樹脂は２０重量部であり、また、このとき
メチルエチルケトンは最終的に固形分濃度３０％となる
ように添加した。

実施例および比較例の評価 上記丈施例（１）〜（８）および比較例（１）〜（４）
によりバック層が形成されたテープ状の磁気記録媒体を
所定帆にスリットしたものを用いてビデオＳ／Ｎおよび
ドロップアウトの測定を行った。そのＡｌｌｌ定条件お
よび測定結果を第１表に示す。

ビデオＳ／Ｎの許容値は０．５ｄＢ　　（好ましくは１
．０ｄＢ　）以上であり、ドロップアウトは５０個／分
（好ましくは３０個／分）以下であるが、第１表から明
らかなように、上記実施例（１）〜（８）によりバック
層が形成された磁気記録媒体は、いずれもこれら許容値
をクリアするものが得られた。これは、比較例（３１，
　（４）で用いたロールミル、加圧型混練機に比して２
軸型連続混練混合機による混練および希釈混練が高剪断
力下で行われるためと考えられる。ただし、比較例（１
），　（２）の結果から明らかなように、２軸型混練混
合機を用いた場合においても、混練時における無機粉末
と結合剤との割合が小さすぎたり大きすぎたりする場合
には良好な結果が得られなかった。これは、上記割合が
小さすぎると、結合剤により無機粉末を十分に被覆でな
くなるからであり、また上記割合が大きすぎると、無機
粉末に対して高剪断力を付与することができなくなるか
らであると考えられる。

上記実施例（４）〜（６）の結果から明らかなように、
混練前に有機溶媒を加えない状態で無機粉末と結合剤と
を予め混合したものは、これを行わなかったもの（実施
例（１））に比して良好な結果が得られた。しかも、上
記混合時間が長かったものほど良好な結果が得られた。

これは、上記混合により無機粉末が高剪断力下で圧粉さ
れるため、以後の工程における混練物等の均一化が容易
となるからであると考えられる。

上記実施例（７）の結果から明らかなように、分散処理
を施す前にストーンミルによる処理を施すことが好まし
く、また、実施例（８）の結果から明らかなように、希
釈混純の際の有機溶媒添加による希釈は徐々に行うこと
が好ましい。

なお、上記実施例（１），　（４），　（５）．　（６
１および比較例（３）については、その塗液調製工程中
の分散工捏において、その分散途中で一定時間毎にサン
プリングを行い、塗膜を作成し、その光沢度を調べた。

その結果を第２図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の製造方法の一実施
例に係る塗液調製工程を示す工程概要図、第２図は上記
塗液調製工程中の分散工程において一定時間毎にサンプ
リングして塗膜作成したものの光沢度を示すグラフ、 第３図は第１図の■一■線断面図である。 Ａ・・・混練工程　　　　　Ｂ・・・希釈混練工程Ｃ・
・・分散工程 ２．４・・・２軸型連続混練混合機 Ｏ ２０ ４０　　　　６０　　　　８０ 分秋時間 ＋００ 第３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 支持体の表面に磁性層を形成するとともに該支持体の裏
   面に無機粉末と結合剤とを含む塗液を塗布してバック層
   を形成する磁気記録媒体の製造方法において、 前記無機粉末と前記結合剤とを２軸型連続混練混合機を
   使用して重量比１００：１０〜１００：３０の割合で混
   練し、この混練により得られた混練物に有機溶媒を加え
   て２軸型連続混練混合機を使用して希釈混練し、この希
   釈混練により得られた希釈混練物に分散処理を施すこと
   によって前記塗液を調製することを特徴とする磁気記録
   媒体の製造方法。