JPH04170717A - 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。

ロ、従来技術 磁気記録媒体は、通常、ポリエステルフィルム等の支持
体上に、磁性粉、帯電防止剤、研磨剤及び結合剤樹脂等
を含む磁性塗料を塗布、乾燥することにより製造される
。

この磁気記録媒体の製造に際しては、前記磁性塗料を迅
速にかつ分散性の良い塗料に仕上げるために、磁性粉を
ボールミル、サンドグラインダー等の分散機を用いて結
合剤樹脂の溶剤溶液中に分散させる前に、ニーダ−の如
き強力な混練機を用いて、磁性粉と少量の結合剤樹脂溶
液を混練する一連の工程が知られている。

また、磁性塗料の調製に際して混練分散を行う製造装置
やその操作条件に関しては、混練機を特定の剪断応力下
で操作する方法（混練機はニーグー使用）あるいは分散
機を特定の条件で操作する方法で、分散性、ＲＦ比出力
高める技術が知られている。

最近の磁気記録媒体の記録密度の向上に伴って、磁性粉
はより粒子サイズが小さく、比表面積が大きいものが用
いられる。しかし、粒子の分散は、粒子径が小さくなる
につれて急激に難しくなる。

これを解決するために、磁性粉と結合剤とを高濃度状態
で、連続式２軸混練機を用いて高剪断力を付加して混練
することが知られている。連続式２軸混練機を用いた磁
気記録媒体の製造方法の従来技術としては、特開昭６２
−４１２７４号、同６４−７９２７４号、同６４−７９
２７５号、特開平２−１０７６７４号等がある。

ところで、連続混合機による混練のみの場合、混練物に
有機溶剤、結合剤等を加えてデイシルバー、ミキサー等
で希釈すると、不均一な塗料になり、分散できないこと
がある。上記した連続式２軸混練機を用い、混練に続い
て希釈混練を行う場合も、急激な粘度変化に伴って混練
物がだま（凝集物）になりやすく、均一に分散できない
ことがある。これを解決するために、多段階にして希釈
混練する方法（特開平２−１０７６７４号参照）も考え
られるが、ラインが増え、制御数も多くなり、コスト高
となるばかりでなく、トラブルの割合も増える。

ハ９発明の目的 本発明の目的は、２軸型連続混合機等の連続式混練機を
用いて磁性塗料を調製するに際し、混練及び混練希釈工
程において、均一な混練物及び希釈物を得て、分散度の
高い希釈物を更に微分散等により高分散の磁性塗料とす
ることにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、混練部とこれに後続の混練希釈部とを
有する連続式混練機を用い、前記混練部と前記混練希釈
部との間で混練物を取出すことなしに混練及び混練希釈
によって少なくとも磁性粉、結合剤及び有機溶媒を互い
に混練するに際し、必要な結合剤量の５０重量％以上、
１００重量％未満を占める結合剤の有機溶媒溶液を添加
して前記混練を行い、かつ、残量を占める結合剤の有機
溶媒溶液を添加して前記希釈混練を行う、磁気記録媒体
の製造方法に係るものである。

本発明において、混練と混練希釈とで互いに別種のバイ
ンダー（結合剤）を用いることにより、混練のときに加
えるバインダーを磁性粉の中にしみ込ませ、濡れ性を良
（し、かつ、混練希釈の時に加えるバインダーで更に希
釈物のつながりを良くし、これによって急激な粘度低下
によるたまの発生を防止し、−要分散性を向上させるこ
とができる。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図〜第４図は、本実施例による方法の実施に使用す
る装置を示すものである。

まず、第１図〜第３図について、本実施例で用いる連続
式２軸混練機（ニーダ−）の構成を説明する。

この連続式２軸混練機１においては、粉体投入口２から
装入される磁性粉等の粉体３がスクリュー式搬送手段４
によって混練部５に送られ、ここで液注入口６からの結
合剤溶液７と十分に剪断力の作用下で混練され、更に液
注入口８からの結合剤溶液９と共にスクリュー式搬送手
段１０によって混練希釈部１１へと送られる。ここで、
投入される粉体が数種類ある場合は、■型コーンミキサ
ー、Ｗ型コーンミキサー等の混合機により均一に混合さ
れ、粉体定量供給装置（スクリ＝−７３゛−、ロータリ
ーフイタ−１振動フイター、ベルト−；ン フィダー等）により一定量で投入される。第２図に示す
ように、２本の平行な回転軸１２Ａ、１２日に対して上
記の搬送手段４．１０が４Ａ及び４Ｂ、１０Ａ及び１０
日として夫々固定されていると共に、特に混練部５及び
混練希釈部１１では互いに同一方向に回転可能なパドル
１３Ａ及び１３Ｂ、１４Ａ及び１４Ｂの組み合せからな
る混練部材１３．１４によって被混練物に十分な剪断力
が作用するように構成されている。第３図に示すように
、一対のパドル１３Ａと１３Ｂ（又は１４Ａと１４Ｂ）
が互いに角度をずらして設けられ、常に一方のパドル先
端が他方のパドルをこするように回転することによって
、上記の剪断力が生しる。

パドルの配置については、共通の回転軸においてその軸
方向で前後のパドルのなす角度を例えば４５度ずつずら
して配置し、左右のパドル間では常に９０度位相をずら
すことができる。その他、パドルは種々の配置が可能で
ある。

また、混練部５は（又は、場合によっては混練希釈部１
１も）、複数の単位バレル１５の組み合せたものからな
り、各バレルの外壁は、冷水１６を通すために内壁１７
と外壁１８との間に冷水路１９を有する二重構造からな
っている。図中の２０は冷水導入口、２１は冷水排出口
であって、各バレル１５に夫々設けられているが、各バ
レル間では冷水路１９は隔壁（図示せず）により遮断さ
れている。

なお、上記の連続式２軸混練機１で得られた混練物２４
は、第４図に示すように、攪拌羽根３０付きの希釈分散
機２５に導入され、有機溶媒２６の添加で希釈される。

しかる後、希釈分散液２７は攪拌板３１付きの分散機２
８に入り、ここで分散処理され、必要に応じて硬化剤、
潤滑剤、有機溶媒等を添加して磁性塗料２９として塗布
部（図示せず）へ送られる。希釈分散に用いられる装置
としては、デイシルバー、フロージェットミキサー、ラ
インフロー等がある。上記の分散機２８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。分散機２８の後は、フィルタを通して塗布手段
へ導くのがよい。その後の工程（塗布、配向、乾燥、カ
レンダー）は通常の方法で行われるので、説明を省略す
る。塗布手段としては、グラビアロールコータ、リバー
スロールコータ、押し出しコータ等がある。

上記のように構成された連続式２軸混練機１において、
本発明に基いて次のように操作を行う。

即ち、少なくとも磁性粉、結合剤及び有機溶媒を互いに
混練するに際し、必要な結合剤量の５０重量％以上、１
００重量％未満を占める結合剤の有機溶媒溶液７を添加
して混練を行い、かつ、残量を占める結合剤の有機溶媒
溶液９を添加して希釈混練を行うことである。

喜 ％未満では混練にならない。）、また１００重量％未満
とすることによって次の混練希釈時の有機溶媒溶液の濃
度を適切にして急激な粘度変化を防止し、たまの発生を
効果的に防止することができる。

とじているので、急激な粘度変化がなく、しかも、均一
な希釈混練も可能となる。

こうして、本発明の条件で混練及びこれに続く希釈混練
を行うことにより、均一な混練及び希釈物を得て、分散
度の高いものを得ることができる。

この効果を一層確実に得るには、上記の混練時の結合剤
量は全量６０〜８０重量％とじ、上記の希釈混練時の結
合剤量は全量の２０〜４０重量％とするのが好ましい。

モして、本発明の条件では、上記の混練と希釈混練とを
連続して（混練物を取出すことなしに）行っているので
、工程を１ラインで実施でき、制コストも低貢ｏＪ　ｃ
である。

上記において、混練と混練希釈とで別種のバインダー（
結合剤）を用いることにより、混練のときに加えるバイ
ンダーを磁性粉の中にしみ込ませて濡れ性をよくし、混
練希釈のときに加えるパイ層向上させることができる。

仮に、混練時に２種以上の異なるバインダーを加えると
、競争吸着によって吸着不十分なバインダーと磁性粉と
の濡れえる第２種のバインダーを十分に磁性粉と接触せ
しめ、希釈物の相互のつながりを良好とし、均一な高分
散の希釈物を得ることができる。そして、使用するバイ
ンダーは後述の官能基（陰性官能基）付きのものを使用
すると、磁性粉とのなじみがよくなり、その分散性を向
上させることができる。

本実施例においては、上記の連続式２軸混練機１よりの
混練物２４は、上記の混練部５とこれに続く混練希釈部
１１とによって次の希釈分散装置２５に適する状態にさ
れ、更に、この−次希釈物は希釈分散装置２５において
少なくとも有機溶媒２６（これは混練機１中の有機溶媒
と異なっていでもよい。）の添加下で希釈分散し、二次
希釈物２７に調整される。

上記した方法において、添加する磁性粉としては、例え
ばＴ−Ｆｅ２０１、ｃｏ含有７−Ｆｅ、０３、Ｃｏ被着
１−Ｆｅｚｏ３、Ｆｅ３０ａ、Ｃｏ含有Ｆｅｚｅｓ、Ｃ
ｏ被着Ｆｅ、Ｏａ、ては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、をはしめ
、Ｆｅ−Ａｆ！系、Ｆｅ−Ａｌ２−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ａｆ
−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ａｌ２−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ａｌ２−Ｃａ
系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｆｅ−
Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎ１−Ａ／！系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ系、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−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
８０ａ　ｔｍ％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−Ａｆ、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ａ１．−Ｚｎ、Ｆｅ−ＡＰ！−Ｃｏ
、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎ１−Ａｆ！、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Ｓ　ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｐ、Ｍ
ｎ、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、結合剤（バインダー樹脂）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。

上記した樹脂の内生なくとも一成分には、−３ｏ、Ｍ、
−ＣＯＯＭ、　Ｐ　Ｏ（ＯＭ’　）ｚ　（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
．０１〜１．０ｍｍｏｊ！　／　ｇであることが好まし
く、より好ましくは０．１〜０．５ｍｍｏｆ／ｇの範囲
である。上記極性基導入量が１．０＋ｕｅｏ　ｉ、　／
　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０．０１＋ｗｎｏ
　ｌ　／　８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く、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、磁性粉の粉落ちが起
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。

上記した磁性粉、バインダー樹脂以外にも、種々の添加
剤を任意の工程で加えてよい。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
エステルを添加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、
走行安定性、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）を添加
してよい。また、上記した潤滑剤をはじめ、公知の研磨
剤（例えば澄朦アルミナ）、帯電防止剤（例えばカーボ
ンブラック）等も添加してよい。

上記した各添加物質を混練希釈もしくは希釈時に添加す
る場合は、別の工程で分散したものを用いた方が好まし
い。

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。

次に、本実施例による方法を具体的な例によって更に詳
細に説明する。但し、［部」は重量部を意味する。

第１図〜第４図に示した装置を用い、以下の条混合分散
したのち、磁性塗料とした。

上記原料Ａを粉体混合し、粉体定量供給機で供給した。

上記原料日を２軸連続混合機に第１図の７として供給し
た。

上記原料Ｃを２軸連続混合機に第１図の９として供給し
、同時に希釈を行った。

上記のＡ、日、Ｃを２軸連続混合機で充分混練、希釈を
行った。

上記液に下記原料を加え、適性粘度に希釈後、デイシル
バー、サンドミル等で分散した。

ステアリン酸　　　　　　　　　　１．０部オレイン酸
　　　　　　　　　　　１．０部ステアリン酸ブチル　
　　　　　　１．０部上記溶剤　　　　　　　　　　　
　適量上記磁性塗料にポリイソシアネート化合物５．０
部を加え、ポリエチレンテレフタレートベース上に塗布
し、配向、乾燥し、ηインチ巾に切断し、磁気テープと
した。

裏施■二ｌ 実施例−１のＣｏ−７−Ｆ　ｅｏｘ　（）ｌｃ７０００
ｅ。

ＢＥＴ　３０ｍ”／ｇ　、　ｘ　＝１．４６）に代えて
Ｃｏ−１−Ｆ　ｅ　Ｏｘ　（）ｌｃ７０００ｅ、、ＢＥ
Ｔ　３０ｍ”／ｇ　、　ｘ　＝１．３７）を使用した以
外は同様にして、磁気テープを得た。

夫隻拠二１ 実施例−２（７）ＵＲ８７００を原料ｃに、ＭＲＩＩＯ
を原料つ＼ 日に入れ纏えて使用した以外は同様にして、磁気テープ
を得た。

１旌■二Ａ 実施例−２の原料Ａを粉体混合し、粉体定量供給機で供
給した。

上記原料Ｏを２軸連続混合機に第１図の７として供給し
た。

上記原料Ｅを２軸連続混合機に第１図の９として供給し
、これらを２軸連続混合機で充分混練、希釈を行った。

以下は実施例−１と同様にし、磁気テープを得た。

裏施■二ｉ 実施例−１において、ＵＲ８７００に代え、極性基のな
いポリウレタン（武田薬品工業社製のタケラックＥ　６
２０）＋原料日に用いた以外は同様にして、磁気テープ
を得た。

を較拠二上 実施例−１において、ＭＲＩＩＯを原料日に添加する（
原料Ｃには添加しない）以外は同様にして、磁気テープ
を得た。

ル較桝二Ｉ 実施例−２において、ＭＲＩＩＯを原料日に添加する（
原料Ｃには添加しない）以外は同様にして、磁気テープ
を得た。

此ｍ二ｌ 特開平２−１０７６７４号公報に示されている混練機を
用い、最初の混合機に実施例−１の原料日を、次の混合
機に実施例−１の原料Ｃを添加し、混練、希釈を行い同
様にして磁気テープを得た。

上記に得られた各サンプル又はテープについて、次の測
定を行い、結果を下記表に示した。

分散後の光沢：　サンドミルの出口の下流側で塗料を採
取し、これをベース上に塗 布、乾燥した後、塗布層表面の光 沢度を塗布方向と直角に入射角６０゜ で測定し、標準板を基準として表 示した。

希釈状Ｂ：　　　○・・・・・・・・・常に一定の粘度
の希釈分散時間：　　分散後の光沢度に到達するまでの
サンドミルでの分散必要時間。

Ｒデツキを用いて４ＭＨｚでのＲＦ 出力を測定し、１００回再生後の〆 値で示した（単位：ｄＢ）。

Ｂｍ：　　　　　公知の測定機（東英工業　社製のＶＳ
Ｍ−１［）で測定した。

（以下余白、次頁に続く） 時の結合剤の濃度を制御することによって、十分かつ均
一な混練、希釈を行え、媒体の電磁変換特性を大きく向
上させることができる。なお、比較例−３の場合、混練
物を二段目の混合機に定量供給するのが難しく、希釈が
安定して行えなし）上に、以上に述べた実施例は、本発
明の技術的思想Ｇこ基いて様々に変形可能である。

例えば、上述した混練機は１軸型の混練機を用いてもよ
い。混練機の構成も種々変化させてよく、例えばパドル
の形状や配置等は上述したものに限定されない。

へ１発明の作用効果 本発明は上述した如く、連続式混練機で少なくとも磁性
粉、結合剤及び有機溶媒を互いに混練するに際し、混練
時に添加する有機溶媒溶液中の結合剤の量を全量の５０
重量％以上とすることによって混練を充分に行うことが
でき、また　１００重量％未満とすることによって次の
混練希釈時の有機溶媒溶液の濃度を適切にして急激な粘
度変化を防液中の結合剤の量を残量の結合剤量としてい
るので、急激な粘度変化がなく、しかも均一な希釈混練
も可能となる。

そ グして、上記の混練と希釈混練とを連続して（混練物を
取出すことなしに）行っているので、工程を１ラインで
実施でき、制御が容易となって、工程のトラブル発生も
少なく、コストも低減可能である。

【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
録媒体の製造に用いる連続式２軸混練機に−ダー）の概
略横断面図、 第２図は同混練機の概略横断面図、 第３図は同混練機の一部分の断面斜視図、第４図は磁性
塗料の調製のための主要段階を示す概略フロー図 である。 なお、図面に示す符号において、 １・・・・・・・・・連続式２軸混練機に−ダー）２・
・・・・・・・・粉体投入口 ３・・・・・・・・・粉体 ４．１０・・・・・・・・・スクリュー式搬送手段５・
・・・・・・・・混練部 ６．８・・・・・・・・・注入口 ア・・・・・・・・・結合剤溶液 ９・・・・・・・・・結合剤溶液スば首１１溶媒１１・
・・・・・・・・混練希釈部 １２．１２Ａ、１２Ｂ・・・・・・・・・回転軸１３．
１３Ａ、　１３Ｂ、　１４、１４Ａ２１４日・・・・・
・・・・パドル １５・・・・・・・・・バレル ２４・・・・・・・・・混練物 ２５・・・・・・・・・希釈分散機 ２８・・・・・・・・・分散機 である。 代理人　　　弁理士　　逢坂　　末 筆１図 承２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、混練部とこれに後続の混練希釈部とを有する連続式
   混練機を用い、前記混練部と前記混練希釈部との間で混
   練物を取出すことなしに混練及び混練希釈によって少な
   くとも磁性粉、結合剤及び有機溶媒を互いに混練するに
   際し、必要な結合剤量の５０重量％以上、１００重量％
   未満を占める結合剤の有機溶媒溶液を添加して前記混練
   を行い、かつ、残量を占める結合剤の有機溶媒溶液を添
   加して前記希釈混練を行う、磁気記録媒体の製造方法。