JPH04149821A - 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】 イ、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の
製造方法に関するものである。

口、従来技術 一般に、磁気記録媒体は、磁性粉と結合剤（バインダ樹
脂）等を含む磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥すること
によって製造される。

磁性塗料は、特に磁性粉の分散が十分に行われる必要が
あるが、従来、分散度の高い磁性塗料を得るためには、
ニーダ−等を用いて高い剪断力を粉体と結合剤に加える
混線工程を行っていた。その方法については、特開昭４
６−３０３０号、同４８−１０４５０号、同４９−１４
５３７号、同５３−９１０２号、同５３−７６０１２号
、同５５−２５４０６号、同５７−１４１０２６号があ
る。

また、連続混練機を使用して混練する技術に関しては、
特開昭６２−４１２７４号があり、更に混線希釈によっ
て高分散を行う技術として、特開昭６４−７９２７４号
、特開平２−１０７６７４号等がある。また、塗布・乾
燥・カレンダーの時間制限に関する技術とニーダ−に装
入することにより磁性塗料の調液を開始した時点から、
同塗料の塗布・乾燥・カレンダー終了時点まで相当な長
時間（例えば９６時間以上）をかけているのが実情であ
る０例えば、ニーダ−に始まり、混合機、サンドミル、
濾過機、塗布機、乾燥機、カレンダーロールと種々の工
程を経るが、各工程時間は夫々１〜４時間程度で済むも
のの、実際には各工程で夫々１日間は費やしているのが
実情である。即ち、各工程は十分時間をかけないと分散
が十分に行えないという点のみならず、特に塗布工程は
連続的に実施することを要し、途中で故障等で停止させ
ることを可能な限り避けねばならないので、塗布を良好
に行うためにそれ以前の工程に十分時間をかけておく必
要がある。

こうしたことから、従来はニーダ−からカレンダーまで
の所要時間は９６時間以上かかつていたのである。これ
では、磁性分散液の分散度を上げ、磁性粉を微粒化して
も高分散（記録密度の向上）は実現できるが、その状態
は上記時間中に保持できなくなり、せっかく高分散した
磁性粉とバインダー（結合剤）とが時間と共に分離して
しまい、結果的に分散が悪くなることがある。即ち、分
散直後の液は分散度が充分高いが、総平均滞留時間とと
もに分散度が低下していくのであり、分散度低下の状態
で塗布されることになれば極めて不都合である。ここで
、「総平均滞留時間」とは上記に述べた所要時間（生産
調整等で液を停滞させているので、バッチ処理の場合は
この停滞時間と各工程の処理時間との合計時間、連続処
理の場合は各工程の滞留時間の合計時間）を意味する。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、分散直後の塗布液を良好に塗布でき、
高い電磁変換特性を安定して得ることのできる方法を提
供することにある。

二０発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、磁性粉を混練機に装入した時点から磁
性塗料の塗布後のカレンダー工程終了時点までの所要時
間を、総平均滞留時間で２時間以上、４８時間以内とす
る、磁気記録媒体の製造方法に係るものである。

ここで、上記の「総平均滞留時間」とは、第１図の製造
工程を行ったときに、連続処理の場合では各工程の滞留
時間を合計した時間であり、また、バッチ処理の場合は
その各工程の処理時間の合計値を意味し、また生産調整
等で液を停滞させるときはその停滞時間と各工程の処理
時間の合計時間を意味する。但し、磁性塗料の塗布以降
の配向、乾燥、カレンダー（表面平滑化）の各工程はイ
ンライン処理であるから、実質的に停滞時間はない。

実際の生産となると、各処理工程での滞留時間は長くな
るものである。ここで、上記した「滞留時間」について
再び述べると、具体的には後記の１００１の実容量のサ
ンドミルを毎分１１のスピードで分散した場合、滞留時
間＝１００１　／　ｌ　ｌ　／ｗｉｎ＝　１００　（ｓ
ｉｎ）　となる、また、バッチ式の場合は、滞留時間＝
処理時間となる。更に、生産調整等で液を停滞させた場
合は、滞留時間＝停滞時間となる。また、塗布以降の配
向・乾燥・表面平滑化工程はインライン処理であるため
、実質的なタイムラグはない。

本発明による製造方法は、例えば第１図に示すようにし
て実施される。即ち、磁性粉をまずニーダー（混線機）
１に装入し、次いで希釈分散のための混合機（デイシル
バー）２に入れ、更に分散機（サンドミル）３、濾過４
を順次径て塗布工程５に供する。そして、ベースフィル
ム上に塗布された磁性塗料はインラインで乾燥６（その
前に配向工程を行ってよい、）カレンダー７にかけ、最
後はロール状に巻き取る。

この製造方法で注目すべきことは、本発明に基いて、磁
性粉を混練Ｉ１１に装入した時点から磁性塗料の塗布後
のカレンダー工程７の終了時点までの所要時間を、総平
均滞留時間で２時間以上、４８時間以内とすることであ
る。これによって、磁性粉を十分に分散させると同時に
その高分散を保持した状態で塗布に供することができる
のである。

総平均滞留時間が２時間未満であれば、時間が短かすぎ
て分散不良となり、また４８時間を越えると、長すぎて
分散した結合剤が磁性粉から分離し易（なる。

上記のように総平均滞留時間を２〜４８時間と規定して
媒体を製造することは、これまでの所要時間（９６時間
以上）と比べてずっと短い時間で製造することになるが
、本発明者によるたび重なる検討及び実験の結果として
はじめて見い出された条件であり、意外にも上記した如
き顕著な作用効果を奏し、実用的に見て十分使用に供し
得る媒体を作製できることが判明したのである。

第１図に示した製造工程においては、公知技術と同様に
塗料成分を添加するが、塗布液には低分子量の分散剤を
含まないことが望ましい、即ち、低分子量の分散剤（例
えばレシチン）が含まれていると、分散に時間がかかり
、また時間をかける割りには分散状態が向上しない、と
いった問題が生じることがある。そして、塗布液中の結
合剤（バインダー）は後述するように少なくとも二成分
からなり、そのうち少なくとも一成分には陰性官能基を
含有させておくことが望ましい、即ち、そうした陰性官
能基のあるバインダーによって磁性粉が陰性官能基と親
和性が良いために、磁性粉がバインダーに吸着され易く
、このために分散剤を使用しなくてもバインダー中への
磁性粉の分散性が良くなるのである。しかも、それによ
って分散時間も短縮することができる。

また、上記のニーダ−（混線機）１としては、各種ニー
ダ−（連続ニーダ−、オーブンニーダ−加圧ニーグー等
）、ロールミル（２本ロールミル、３本ロールミル等）
を用いることができる。これらのうち、二輪型連続ニー
ダ−を使用することが望ましいが、この二輪型連続ニー
ダ−を使用すると混線時間を１０〜２０分と短縮するこ
とができる（通常のニーダ−では４時間もかかることが
ある）また、上記の混合機２としては、公知のデイシル
バーを使用してよいが、その混合時間は３時間又はそれ
以内である。

上記の分散機３としては、ボールミル、サンドミル等を
用いることができる。サンドミルを用いるときは分散媒
体としてガラス、アルミナ、ジルコニア等があるが、ジ
ルコニアが分散性向上の点で望ましい０分散機３による
分散時間は２時間〜１時間とすることができる。

上記の濾過工程４では、公知のフィルタを通して行って
よいが、その濾過時間は２時間又はそれ以内とすること
ができる。

更に、濾過後の塗料はインラインミキサー等を通してか
ら塗布手段（グラビアロールコータ、リバースロールコ
ータ、押し出しコータ等）に供給することができる。塗
布手段としては、押し出し塗布方式がよいが、この方式
では液が戻ることがないので、塗布時間を短縮できる。

以上に示した工程によれば、各処理を効率よく行い、停
滞時間をコントロールすることによって、本発明の総平
均滞留時間を実現することができる。

例えば滞留時間を短くしたときは、ニーダ−１は１０分
、混練機２は２０分、分散機３は１時間、濾過４は１時
間とし、停滞時間なしとすれば、総平均滞留時間は２時
間３０分となる。この時間は２時間まで短縮可能である
。但し、実用的には、本発明による滞留時間は１０時間
〜４８時間とするのがよく、１２〜２４時間が更によい
。

なお、上記の各処理工程は様々に変更、追加等を行うこ
とができる。

本発明による方法で製造された磁気記録媒体は、例えば
第２図に示すように、ポリエチレンテレフタレート等の
非磁性支持体１１上に磁性層１２を有している。磁性層
１２とは反対側の面にバックコート層３が設けられてい
てよいが、必ずしも設けることを要しない、また、第３
図に示すように第２図の磁気記録媒体の磁性層１２上に
オーバーコート層（００層）１４を設けてもよい、特に
本発明は、磁性層が重層構造の磁気記録媒体に効果があ
る。

また、第２図、第３図の磁気記録媒体は、磁性層１２と
支持体１１との間に下引き層（図示せず）をもうけたも
のであってよく、或いは下引き層を設けな（でもよい（
以下同様）、また支持体にコロナ放電処理を施してもよ
い。

上記において使用される磁性粉末、特に強磁性粉末とし
ては、例えばｒ　　Ｆｅｔｕｓ、Ｃｏ含有７−Ｆｅ、Ｏ
ｓ　、Ｃｏ被着７−Ｆｅ、Ｏ，、Ｆｅ、Ｏ，、Ｃｏ含有
Ｆｅ、Ｏａ　、Ｃｏ被着Ｆｅ３Ｏ４、Ｃｒ０ｔ等の酸化
物磁性粉がある。

また、金属磁性粉も併用してよく、使用可能な金属磁性
粉としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、をはしめ、Ｆｅ−Ａｆ
系、Ｆ　ｅ−Ａｆ！−Ｎ　ｉ系、Ｆｅ−Ａｆ−Ｃｏ系、
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ａｆ−Ｃａ系、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−
Ｎ１−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｎ　１−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ系、Ｃｏ−Ｎｉ系　
Ｆｅ、Ｎｉ。

Ｃｏ等を主成分とするメタル磁性粉等の強磁性粉が挙げ
られる。なかでも、Ｆｅが８０ａｔｓ％以上のＦｅ系金
属磁性粉が電気特性的に優れ、耐食性及び分散性の点で
特にＦｅ−Ａｊｌ！、Ｆｅ−Ａｌ２−Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｎ
−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎ１−
Ａｌ２、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎの系の金属磁性粉が好ましい
。これらの金属磁性体に対する添加物としてはＳｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ。

Ａｌ２、Ｐ、Ｍｎ、Ｃｒ等の元素又はこれらの化合物が
含まれていても良い。また、バリウムフェライト等の六
方晶系フェライト、窒化鉄も使用される。

また、磁性塗料に用いられる結合剤（バインダ樹脂）と
しては、例えばウレタン樹脂、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、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、各種の合成ゴム系、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリ
コン樹脂、アクリル系反応樹脂、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、ポリエス
テルポリオールとポリイソシアネートの混合物、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／イソシアネートの混合物、及びこれらの混合物
等が例示される。

上記した樹脂は、少な（とも二成分用いられるが、その
内少な（とも−成分には、−３Ｃｈ　Ｍ、Ｃ００Ｍ、−
ＰＯ（ＯＭ’　）、（但しＭ、Ｍ’は水素、リチウム、
カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属又は置換若しく
は未置換の炭化水素残基）で表される親水性極性基（陰
性官能基）を含有した樹脂とするのがよい、スルホン酸
、カルボン酸若しくはリン酸等の塩の金属はアルカリ金
属（特にナトリウム、カリウム、リチウム）である。

上記変性基（極性基）の導入量は、０．０１〜１．０纏
■Ｏ１／ｇであることが好ましく、より好ましくは０．
１〜０．５　ｍｓｏ　ｆ！　／　Ｈの範囲である。上記
極性基導入量が１．０１ｌＩＩｏＩｌ／ｇを越えると、
分子間、或いは分子内凝集が起こり易くなって、分散性
に悪影響を及ぼすばかりか、溶媒に対する選択性を生じ
通常の汎用溶媒が使えなくなってしまうおそれもある。

上記極性基導入量が０．０１ｓｍｏ　１／　ｇ未満であ
ると、強磁性粉末の分散に十分な効果が認められなくな
る。

特に、少なくともウレタン樹脂を使用するのがよ（、更
に塩化ビニル系共重合体、エポキシ樹脂（特にフェノキ
シ樹脂）、ポリエステル系樹脂又はニトロセルロース樹
脂（以下、他の樹脂と称する。）を併用するのが良い、
この場合、ウレタン樹脂と他の樹脂との配合比としては
、他の樹脂が９０〜１０重量部、より好ましくは８０〜
２０重量部であるのが望ましい、上記配合比が９０重量
部を越えると塗膜がもろくなりすぎ塗膜の耐久性が著し
く劣化し、また支持体との接着性も悪くなる。また上記
配合比が１０重量部未満であると、磁性粉の粉落ちがお
こり易くなる。

更に、本発明において、バインダー樹脂を含有する磁性
塗料には更にポリイソシアネート系硬化剤を添加するこ
とにより、耐久性を向上することができる。

磁性塗料又は磁性層２には、上記した磁性粉、バインダ
ー樹脂以外にも、潤滑剤として、ミリスチン酸、ブチル
ステアレート等の脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルを含
有せしめることができる。

これにより、両者の各特長を発揮させながら、単独使用
の場合に生ずる欠陥を相殺し、潤滑効果を向上させ、静
止画像耐久性、走向安定性、Ｓ／Ｎ比等を高めることが
できる。脂肪酸、脂肪酸エステル以外にも、他の潤滑剤
（例えばシリコーンオイル、カルボン酸変性、エステル
変性等）を磁性層に添加してよい。磁性層にはまた、上
記した潤滑剤をはじめ、公知の研磨剤（例えば溶融アル
ミナ）、帯電防止剤（例えばカーボンブランク）等も添
加してよい。

磁性塗料に使用可能な溶剤としては、ケトン類（例えば
メチルエチルケトン）、エーテル類（例えばジエチルエ
ーテル）、エステル類（例えば酢酸エチル）、芳香族系
溶剤（例えばメタノール）などを挙げることができ、こ
れらは単独、或いは混合しても使用することができる。

ホ、実施例 以下、本発明を実施例について説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。なお、下記
の例において「部」はすべて重量部を表す。

下記表−１又は表−２に記載した磁性塗料成分をバッチ
式ニーダ−（加圧ニーダ−含む）又は連続式ニーダ−で
混練しくこの際の混線実負荷は０．１〜１．０　ｋｗ／
ｋｇ−磁性粉であった。）、次いでメチルエチルケトン
９０部とシクロへキサノン９０部とトルエン９０部とか
らなる希釈液を加え、更にサンドミルで各成分を均一に
混合、分散した後に、ミリスチン酸１部、コロネートし
く日本ポリウレタン工業■製）を５部添加して塗料を作
製し、塗布・乾燥・配向・カレンダー処理を行ない、サ
ンプルを作製した。

尚、塗布方式に関しては公知の押し出し塗布コーター又
はグラビアコーターを使用した。磁性塗料は厚さ１２μ
ｍのポリエチレンテレフタレートベースの表面に乾燥厚
さ３．５μｍとなるように塗布した。そして、上記工程
において、ニーダ−での混線開始から塗料の塗布・乾燥
・カレンダー処理に至るまでの滞留時間を様々に変えた
。

（以下余白） 表−１ 処方Ａ （実施例処方） 表−２ 力とルミＳ／Ｎを測定した。

ＲＦ出カニＲＦ出力測定用ＶＴＲデツキを用いて４ＭＨ
ｚでのＲＦ出力を測定した。

ルミＳ／Ｎ：測定機はシバツク社製ノイズメーター（９
２５Ｄ／　１　）を使用して測定した。バイパスフィル
ターは ４．２　ＭＨｚ、ローパスフィルターは１０ＫＨｚで行
った。ＶＴＲはＪＶＣ ＨＲ−Ｄ１２０を使用した。

結果を下記表−３に示した。なお、「実」は実施例、「
比」は比較例を示す。

（以下余白） この結果から、粉体の混線分散をスタートして４８時間
以内（２時間以上）に塗布→カレンダー処理を行うこと
で高い性能が得られることが明白である。

また、混線機（二輪連続ニーダ−）官能基付バインダー
、ジルコニアピース、押し出し塗布装置を夫々適用する
ことにより、結果が一層良好となることも分かる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を例示するものであって、第１図は磁気記
録媒体の製造方法の主要段階を示す概略フロー図、 第２図、第３図はそれぞれ磁気記録媒体の各断面図 である。 なお、図面に示す符号において、 １・・・・・・・・・ニーター ２・・・・・・・・・混練機 ３・・・・・・・・・分散機 ４・・・・・・・・・濾過工程 ５・・・・・・・・・塗布工程 ６・・・・・・・・・乾燥工程 ７・・・・・・・・・カレンダー工程 １１・・・・・・・・・非磁性支持体 １２・・・・・・・・・磁性層 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁性粉を混練機に装入した時点から磁性塗料の塗布
   後のカレンダー工程終了時点までの所要時間を、総平均
   滞留時間で２時間以上、４６時間以内とする、磁気記録
   媒体の製造方法。