JPH04268212A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク、磁気テー
プ、磁気シート等の磁気記録媒体の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】近来、磁気記録媒体、例えば磁気ディスク
は小型化が進み、更に線記録密度およびトラック密度の
増大による高密度化の傾向に伴って、微粒子化、高磁力
化された磁性粉が使用されることが多くなってきている
。

【０００３】微粒子化された磁性粉をそのまま使用して
磁性層用塗料を調整する場合には、磁性粉の飛散あるい
は静電気による随所への付着等によって、仕込量が不正
確となったり、また、環境汚染の恐れがある。これらを
避けるため、造粒機を使って磁性粉をある程度の大きさ
に造粒することが一部では行われている。

【０００４】造粒された磁性粉は取り扱いが容易であり
、しかも上記のような難点はなくなるが、一方、結合剤
中に磁性粉を均一に分散しようとしても、再度元の微粒
子、すなわち、磁性粉の針状結晶の一本一本に迄解砕す
ることは困難であり、その結果、形成した磁気記録媒体
の出力が低下するという矛盾があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、造粒された磁性粉の結
合剤に対する分散性を改善して均一な磁性層を形成し、
高出力の磁気記録媒体を提供することにある。

【０００６】

【発明の構成及びその作用効果】本発明は、支持体上に
、磁性粉及び結合剤を含有する磁性層を設けた磁気記録
媒体を製造する方法において、圧密、解砕処理を施した
後に造粒工程を経た前記磁性粉（ＪＩＳ標準ふるい６メ
ッシュを９０％以上通過し、２４メッシュ上に重量換算
で５０％以上残存する平均粒径を有し、ＢＥＴ値が２０
〜４０ｍ２／ｇである。）と、前記結合剤とを混練する
工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法に
関する。

【０００７】本発明の方法によれば、特定の物性を有す
る、造粒された磁性粉を用いて、混練処理を施すことに
よって、結合剤に対する磁性粉、とくにマグネタイト化
磁性粉の分散性を大幅に向上し、その結果、高出力の磁
気記録媒体を得ることができる。

【０００８】本発明に係る、圧密、解砕処理とは、磁性
粉と結合剤、溶剤等との親和性を向上し、分散性を良く
することを目的とした操作であり、磁性粉製造工程の最
終段階でケーキ状となった磁性粉をローラーで加圧密着
し、その後に更にローラーで加圧して、磁性粉を一次粒
子（針状結晶の一本一本）近くにまで解砕する工程をい
う。

【０００９】磁性粉の造粒は、圧密、解砕処理を施した
磁性粉を造粒機、例えば図１に示す流動層攪拌造粒機を
用いて、公知の方法で行う。図中、磁性微粒子は６１か
ら送り込まれ、６２からは流動用空気が吹込まれる。更
に、６３からは圧縮空気が、また６４からは粒子同士の
結合を行わせるための溶剤（水等）が吹込まれる。造粒
機内の磁性微粒子は、相互に接触しながら結着しあって
造粒化される。目的の大きさになった造粒化磁性粉は６
５の取出し口から取り出される。取出し口６５には一定
量の空気が吹込まれているため、造粒不充分な磁性粉は
造粒機内部へ押し戻される。

【００１０】本発明で使用できる磁性粉としては、例え
ばγ−Ｆｅ２　Ｏ３　、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ２　Ｏ３　、
Ｃｏ被着γ−Ｆｅ２　Ｏ３　、Ｆｅ３　Ｏ４　、Ｃｏ含
有Ｆｅ３　Ｏ４　、Ｃｏ被着Ｆｅ３　Ｏ４　、ＣｒＯ２
　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をはじめ、Ｆｅ−Ａｌ系
、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃａ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系
、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚ
ｎ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−
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８０ａｔｍ　％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−Ａｌ、
Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃ
ｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、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、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、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。

【００１１】本発明の方法は、ＦｅＯｘ（但し、Ｘの値
は１．３４〜１．４１、好ましくは１．３６〜１．４０
である）で表されるＣｏ含有酸化鉄、いわゆるマグネタ
イト化磁性粉のような分散性の悪い磁性粉において、特
に顕著な効果を発揮する。

【００１２】本発明で用いる造粒化磁性粉はＪＩＳ標準
ふるい６メッシュを９０％以上通過し、２４メッシュ上
に重量換算で５０％以上、好ましくは５５〜７０％残存
する平均粒径を持つものである。６メッシュのふるいを
通過しない大粒径の磁性粉が残存する場合には、その大
きなかたまりのために粉体自体の流動性が悪くなり、取
り扱いにくくなるばかりか連続混練の際、流動制御をす
る場合に大きな衝撃を与え、制御が大きくずれる可能性
がある。また、２４メッシュのふるい上に５０％未満し
か残存しない小粒径の磁性粉の場合には、流動性、付着
性が強く、粉体としての取り扱いが難しくなる。

【００１３】また、造粒化磁性粉のＢＥＴ値は２０〜４
０ｍ２／ｇであり、好ましくは２５〜３８である。２０
ｍ２／ｇ未満の場合は、一次粒子が大きいために磁性粉
のつまり方が甘く、電磁変換特性が悪くなる。また、４
０ｍ２／ｇを超える場合は、一次粒子が微細のため分散
が難しくなる。

【００１４】次に、混練は以下の方法で行う。すなわち
、磁性粉、結合剤及びその他の添加剤を溶剤を用いて、
固形分濃度７０〜９０重量％に調整する。この組成物を
混練機で混練する。

【００１５】本発明に係る混練機はどのようなもので使
用できるが、中でもニーダーが好適であり、特に加圧ニ
ーダー、連続ニーダーが好ましい。具体的な例としては
、加圧型ニーダーでは森山製作所（株）製ＭＳ式、連続
ニーダーでは栗本鉄工所（株）製ＫＥＸ　　Ｎ−３０エ
クストルーダーがある。

【００１６】混練方法を、図２及び図３に示す連続式２
軸混練機（ニーダー）を例として説明する。

【００１７】図２において、まず、粉体投入口２から投
入される造粒化磁性粉等の粉体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
の結合剤の有機溶媒液７と十分に剪断力の作用下で混練
され、更に液注入口８からの結合剤の有機溶媒溶液又は
有機溶媒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、Ｖ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（スクリューフィダー、ロータリーフィダー、振動
フィダー、ベルトフィダー等）により一定量で投入され
る。 図３に示す２本の平行な回転軸１２Ａ、１２Ｂに対して
、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
組み合わ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。一
対のパドル１３Ａと１３Ｂ（又は１４Ａと１４Ｂ）は互
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
記の剪断力が生じる。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。

【００１８】また、混練部５は（又は、場合によっては
混練希釈部１１も）、複数の単位バレル１５の組合わせ
たものからなり、各バレルの外壁は、温度調節用冷却水
１６を通すために内壁１７と外壁１８との間に冷却水路
１９を有する二重構造からなっている。図中の２０は冷
却水導入口、２１は冷却水排出口であって、各バレル１
５にそれぞれ設けられているが、各バレル間では冷却水
路１９は隔壁（図示せず）により遮断されている。

【００１９】更に、混練部５の各バレル１５の各最終位
置近傍には、図３に示すように、混練物の温度を検出す
るためのセンサ２２がバレル内部に臨むように配設され
ている。センサ２２としては例えば水銀式センサや熱電
対等が使用可能であるが、その検出温度はマイクロコン
ピュータ等の制御回路部２３で処理され、上記した冷却
水１６の温度とその流量をコントロールする制御信号が
出力される。但し、上記したスクリュー式搬送手段４の
領域では温度上昇は起こらないので、温度上昇の生じる
混練部５に冷却水１６を通し（各バレル１５毎に）、そ
の最終位置での混練物の温度検出によって混練部５での
冷却水温度とその流量をコントロールすることになる。

【００２０】なお、上記の連続式２軸混練機１で得られ
た混練物２４は、図２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２８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、ディゾルバー、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。

【００２１】本発明で使用する結合剤としては、平均分
子量が約１００００　〜２０００００のものがよく、例
えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩ビニル−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、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン樹脂、ブタジエ
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−ブタジエン共重合体、ポ
リエステル樹脂、各種の合成ゴム系重合体、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。

【００２２】これらの結合剤は、−ＳＯ３　Ｍ、−ＣＯ
ＯＭ、−ＰＯ（ＯＭ′）２　（但しＭは水素又はリチウ
ム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、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
又は炭化水素残基）等の親水性極性基を含有した樹脂で
あるのがよい。樹脂は分子内の極性基によって、磁性粉
とのなじみが向上し、これによって磁性粉の分散性を更
に良くし、かつ磁性粉の凝集も防止して塗液安定性を一
層向上させることができ、ひいては媒体の耐久性をも向
上させ得る。

【００２３】こうした結合剤、特に塩化ビニル系共重合
体は塩化ビニルモノマー、スルホン酸あるいはリン酸の
アルカリ塩を含有した共重合性モノマー及び必要に応じ
他の共重合性モノマーを共重合することによって得るこ
とができる。この共重合体はビニル合成によるものであ
るので合成が容易であり、かつ共重合成分を種々選ぶこ
とができ、共重合体の特性を最適に調整することができ
る。

【００２４】前記の磁性粉、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。

【００２５】上記した研磨剤と帯電防止剤を希釈時に添
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。

【００２６】使用可能な有機溶媒としては、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（例えばトルエン）等を挙げることができ、
これらは単独、あるいは混合しても使用することができ
る。

【００２７】本発明の方法によって製造される磁気記録
媒体は、例えば図４に示すように、支持体５１の片面に
磁性層５２と、必要があれば裏面にバックコート層５３
が積層されているものである。

【００２８】磁性層５２は、単一層であっても、あるい
は二層以上の重層であっても良く、必要があれば更にオ
ーバーコート層（図示せず）、あるいは支持体５１との
間に下引き層（図示せず）を設けても良い。また磁性層
５２との接着性を向上させるために、支持体５１にコロ
ナ放電処理を施しても良い。

【００２９】次に、実施例によって本発明の方法を更に
詳細に説明する。実施例中、「部」は重量部を意味する
。

【００３０】実施例１〜１１、比較例１〜３　　　　Ｃ
ｏ−γ−ＦｅＯｘ（造粒済、但し、比較例３は造粒せず
）　　　　　　　　　１００部　　　　α−Ａｌ２　Ｏ
３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　５部　　　　カーボンブラック　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５部　　　　塩化ビニル
樹脂（ＭＲ１１０　：日本ゼオン社製）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１０部

【００３１】上
記材料をＶ型コーンミキサーにより混合し、スクリュー
フィーダーにて連続式２軸混練機（ＫＥＸエクストルー
ダー：栗本鉄工所製）（図２参照）の粉体投入口２に供
給した（但し、比較例１及び２は混練せず）。 　　　　ポリウレタン樹脂（−ＳＯ３　Ｍ基含有、メチ
ルエチルケトン／トル　　　　１０部　　　　エンの３
０ｗｔ％溶剤）（ＵＲ８７００：東洋紡績（株）製）　
　　　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　適量　　　　トルエン　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　適
量

【００３２】上記溶液を上記連続式２軸混練機の液注
入口６より注入し、混練を行った。 　　　　シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　適量　　　　メチルエチルケトン
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　適量　　
　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　適量

【００３３】上記有機溶
媒を上記連続式２軸混練機の液注入口８より注入し、混
練希釈を行った。 　　　　ミリスチン酸　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　２部　　　　ステアリン酸　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１部　　　　シクロヘキサノン　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　適量　　　　メチルエチル
ケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　適
量　　　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　適量

【００３４】上記
の材料をディゾルバー２５に投入し、希釈を行った後、
サンドミル２８にて分散処理を行った。 　　　　ブチルステアレート　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１部　　　　シクロヘキサノン　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　適量　　
　　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　適量　　　　トルエン　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　適量
　　　　ポリイソシアネート（コロネートＬ：日本ポリ
ウレタン工業（株）製）５部

【００３５】得られた磁性
塗料に上記の材料を加えて、ポリエチレンテレフタレー
トベース上にエクストルージョン型塗布ヘッドにより塗
布し、配向、乾燥、平滑処理後、１／２　インチ幅に断
裁し、磁気テープとした。

【００３６】各実施例及び比較例で用いた磁性粉の物性
を表１に、また、得られた磁気テープの性能評価を表２
に示した。

【００３７】各評価方法は、以下の通りである。 （ａ）光沢度；塗布後の試料用フィルム（カレンダー処
理なし）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。

【００３８】（ｂ）ＲＦ出力；ＲＦ出力測定用ＶＴＲデ
ッキを用いて４ＭＨｚでのＲＦ出力を測定し、１００　
回再生後の、コニカ社基準テープを０ｄＢとして示した
（単位：ｄＢ）。

【００３９】（ｃ）ルミＳ／Ｎ；測定器はシバソク社製
ノイズメーター（９２５　Ｄ／１）を使用し、コニカ社
基準テープを０ｄＢとし、それに対する差で表示した。 ハ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は日本ビクター社製
ＨＲ−Ｄ１２０　を使用した（単位：ｄＢ）。

【００４０】（ｄ）クロマＳ／Ｎ　　ＡＭ（表２ではＣ
−ＡＭと略す）；シバソク社製ノイズメーター　９２５
ｅを用い、日本ビクター社製ＨＲ−Ｓ７０００デッキを
用いて測定した（単位；ｄＢ）。基準テープはコニカ社
基準テープを０ｄＢとして、それに対する差で示した。

【００４１】（ｅ）磁性粉ハンドリング；磁性粉仕込み
の際の取扱い良否を以下のように評価した。 ○……良好 △……やや悪い ×……悪い

【００４２】 ＊比較例１及び２は混練工程なし、比較例３は造粒工程
なしの例である。

【００４３】

【００４４】表２の結果から明白なように、本発明の方
法によれば製造工程における磁性粉のハンドリングは良
好であり、しかも混練工程によって磁性粉の分散も十分
に行われるため、製造される磁気記録媒体は高出力、低
ノイズ等の優れた性能を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】造粒機の概念図の一例である。

【図２】二軸混練機と分散工程の概念図の一例である。

【図３】二軸混練機の断面図の例である。

【図４】磁気記録媒体の断面図の例である。

【符号の説明】

１　　　　連続式２軸混練機（ニーダー）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 ７　　　　結合剤溶液 ９　　　　結合剤溶液又は有機溶媒 １１　　　　混練希釈部 １２、１２Ａ、１２Ｂ　　　　回転軸 １３、１３Ａ、１３Ｂ、１４、１４Ａ、１４Ｂ　　　　
パドル１５　　　　バレル １６　　　　冷却水 １９　　　　冷却水路 ２２　　　　温度検出用のセンサ ２３　　　　制御回路部 ２４　　　　混練物 ２５　　　　希釈分散機 ２８　　　　分散機 ５１　　　　支持体 ５２　　　　磁性層 ５３　　　　バックコート層 ６１　　　　磁性粉仕込口 ６２　　　　流動用空気流入口 ６３　　　　圧縮空気流入口 ６４　　　　溶剤吹込口 ６５　　　　磁性粉取出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　支持体上に、磁性粉及び結合剤を含有
   する磁性層を設けた磁気記録媒体を製造する方法におい
   て、圧密、解砕処理を施した後に造粒工程を経た前記磁
   性粉（ＪＩＳ標準ふるい６メッシュを９０％以上通過し
   、２４メッシュ上に重量換算で５０％以上残存する平均
   粒径を有し、ＢＥＴ値が２０〜４０ｍ２／ｇである。）
   と、前記結合剤とを混練する工程を含むことを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】　　前記磁性粉がＦｅＯｘ（但し、Ｘの値
   は１．３４〜１．４１である。）で表されるコバルト含
   有酸化鉄である、請求項１に記載の磁気記録媒体の製造
   方法。