JPH07121869A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 六方晶系フェライト磁性粉の分散性，分散安
定性を向上させ、保存安定性，電磁変換特性に優れた磁
気記録媒体を提供する。 【構成】 連続式二軸混練装置１により、六方晶系フェ
ライト磁性粉，結合剤樹脂，混合溶剤から成る組成物13
aを混練，希釈する。その後、アニュラ型分散装置３、
もしくは横型ディスク分散装置15で分散して磁性塗料を
作製する。この磁性塗料による磁性層を、非磁性支持体
の少なくとも一方の面に形成する磁気記録媒体の製造方
法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオテープ，ビ
デオテープ，磁気ディスク等に用いる磁気記録媒体の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気テープ、特にビデオテープに
おいて高画質化を目的として、高保磁力を有する針状メ
タル磁性粉を使用したテープが提案され、放送局用テー
プ，民生用テープとして用いられている。しかしなが
ら、メタル磁性粉を用いたテープではメタル粉の酸化安
定性の不足に起因する磁気テープの保存安定性の問題が
発生し、メタル磁性粉の安定化に対して様々な検討が成
されている。この問題において、従来の針状メタル磁性
粉に対し板状微粒子で、かつ板面方向に磁化容易軸を有
し、化学的に安定な六方晶系フェライト磁性粉を用いる
ことで短波長記録を容易にしてビデオテープの高画質化
を図ろうとした。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、六方晶
系フェライト磁性粉は、その磁化容易軸を板面方向に持
つ磁気的特徴から、板面方向に凝集し易く分散安定性が
悪い。そのためにテープ化した際に必要とする出力が得
られず、塗料分散工程に対して多くの検討を行っている
が、従来の針状磁性粉よりも凝集力が大きく未だ解決に
は至っていない。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ものであり、六方晶系フェライト磁性粉の分散性，分散
安定性を向上させると共に、テープ表面平滑性，電磁変
換特性に優れた磁気記録媒体を作製する製造方法を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、非磁性支持体の少なくとも一方の面に六
方晶系フェライト磁性粉を主成分とする磁性層が形成さ
れている磁気記録媒体の磁性層を形成する磁性塗料が連
続式二軸混練装置を用い、特定の材料濃度で混練希釈
し、次いでアニュラ型または横型ディスク分散装置で分
散させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法であ
る。

【０００６】

【作用】上記手段により連続式二軸混練装置を用い、そ
の材料濃度を限定することで二次凝集磁性粉が効率よく
一次粒子に混練希釈され、更に次工程のアニュラ型ある
いは横型ディスク分散装置で分散することで、一次粒子
までの分散性とその安定性向上の実現が可能となり、凝
集し易く分散安定性の悪い六方晶系フェライト磁性粉の
分散安定性が改善される。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して実施例を詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例である製造方法の工程図を
示したものである。図１(a)において、１は連続式二軸
混練装置、２はディゾルバー、３はアニュラ型分散装
置、４は同心軸、５はスクリューパドル、６はスクリュ
ーパドル５を内包するバレル、７はホッパ、８aは混練
工程を行う混練部、８bは希釈混練工程を行う希釈部、
９は固定された外円筒であるベッセル部、10は突起部、
11は筒状のローター部、12は分散媒体、13a，13b，13c
は塗料組成物とその流れ、14a，14bは溶剤あるいは別分
散した無機粉体塗料である。

【０００８】また図１(b)において、15はアニュラ型分
散装置３の代わりに用いる横型ディスク分散装置、16は
シャフト部、17はディスク状の羽根である。

【０００９】図２は本発明の一実施例に用いられる連続
式二軸混練装置１のスクリューパドル５の組合わせ例を
示し、パドル型については45°の組合わせ例である。ス
クリュー型，パドル型の部材を適当に組合わせることで
混練，希釈条件を設定することが可能である。

【００１０】本実施例に用いられる連続式二軸混練装置
１は、二対の同心軸４上にスクリューパドル５を組合わ
せ、回転させることにより、スクリューパドル５を内包
するバレル６との間隙で、ホッパ７から供給される塗料
組成物13aを搬送しながら、かつ混練する。混練工程を
行う混練部８aと、溶剤あるいは別分散した無機粉体塗
料14aを添加する希釈混練工程を行う希釈部８bとによ
り、連続的に行うことが可能である。本発明に用いられ
る連続二軸混練装置１は従来の混練装置と比較して、連
続的に塗料組成物を処理できること、並びにスクリュー
パドル５を自由に組合わせることにより塗料組成物に合
わせた任意の混練，希釈条件を設定することができるこ
とが特徴である。

【００１１】連続二軸混練装置１において磁性塗料を作
製するにあたっては、磁性粉，結合剤樹脂，無機粉体，
混合溶剤等からなる磁性塗料の全塗料重量に対する全固
形分比(以下、ＮＶと略す)が75％以上，90％以下で混練
した後に、次いでＮＶが50％以上，70％以下になるよう
希釈する混練希釈工程をとることが好ましい。混練時の
ＮＶが75％より低いと塗料組成物に十分な剪断力が負荷
できず、また90％より高いと溶剤量が少ないために磁性
粉を含む無機粉体を湿潤させることができないため、二
次凝集磁性粉を一次粒子まで十分な混練ができない。ま
た、希釈時のＮＶが50％より低いと、混練された塗料に
対して希釈溶剤が多いために十分に希釈混練されないま
ま次工程のディゾルバー２、分散装置に送られることに
なる。また、70％より高いとディゾルバー２において希
釈溶剤を大量に添加して撹拌しなければならず、塗料安
定性が低くなる。希釈工程においては、希釈溶剤だけで
なく必要とされる無機粉体塗料，結合剤樹脂等を添加し
てもよい。

【００１２】本実施例に用いられるアニュラ型分散装置
３は、固定された外円筒であるベッセル部９内に、突起
部10を有するために表面に溝を設けた筒状のローター部
11を有し、かつベッセル部９とローター部11の間隙体積
内に分散媒体12を充填してローター部11を回転させ、分
散媒体12を高速撹拌することにより塗料の分散が達成さ
れる。また、横型ディスク分散装置15においても、シャ
フト部16に取り付けられた数枚のディスク状の羽根17が
回転し、充填された分散媒体12を高速撹拌することによ
り塗料の分散が達成される。

【００１３】なお、アニュラ型分散装置３，横型ディス
ク分散装置15において磁性塗料を作製するにあたって
は、連続式二軸混練装置１で混練希釈された磁性塗料
を、必要であればＮＶが40％以上，60％以下の設定に、
ディゾルバー２で溶剤添加して希釈した後に分散するこ
とが好ましい。ＮＶが40％より低いと塗料粘度が低くな
り分散媒体の撹拌速度が高くなるために衝撃力が高くな
り分散媒体が破砕される。また60％より高いと塗料粘度
が高く分散媒体の衝撃力が低くなり十分な分散ができな
い。

【００１４】本実施例のアニュラ型分散装置３並びに横
型ディスク分散装置15に用いられる分散媒体は、ガラス
ビーズ，ジルコニアビーズを使用することができるが、
特に高比重で耐摩耗性に優れたジルコニアビーズを使用
することが望ましい。粒径範囲は0.3mm以上，1.8mm以下
が好ましく、0.75mm以上，1.50mm以下であることが望ま
しい。粒径範囲が0.3mmより小さいとビーズ重量が小さ
くなるために剪断力が得られず十分な混練ができない。
また1.8mmより大きいと磁性粉を一次粒子化することが
できず、共に高い電磁変換特性が得られない。また、充
填体積は間隙体積に対して50％以上，95％以下が好まし
く、70％以上，90％以下で使用することが望ましい。充
填体積が95％以上であると分散媒体の動きが十分でなく
なり混練が不十分になる。50％より少ないと分散媒体に
よる衝撃力が得られず十分な分散を達成することはでき
ない。

【００１５】結合剤樹脂として特に水酸基，スルホン酸
金属塩基等の親水性基を官能基として有する結合剤樹脂
が好ましいが、塩化ビニル系共重合樹脂，ポリウレタン
系樹脂，ポリエステル系樹脂，ニトロセルロース系樹脂
等も使用できる。研磨剤としてアルミナ，酸化クロム，
酸化珪素，ベンガラ等がある。帯電防止剤として導電性
カーボンを使用することができる。潤滑剤として高級脂
肪酸や高級脂肪酸エステル、あるいは各種界面活性剤を
単独もしくは複数種を組合わせて使用することができ
る。

【００１６】また、本実施例で得られる磁気記録媒体の
構成層には走行性，遮光性を改善するためにバックコー
ト層を具備してもよい。バックコート層用塗料の混練分
散に当たっては、各種の混練機、例えばロールミル，ニ
ーダ，アトライタ，ダブルプラネタリーミキサー，高速
ミキサー，高速ストーンミル，アジテータミル，サンド
ミル，ピンミル，ボールミル，高速撹拌機，超音波分散
機等を単独あるいは複数種組合わせて使用することがで
きる。

【００１７】本実施例で得られる磁気記録媒体用磁性層
は、上記磁性粉体，結合剤樹脂，研磨剤及び必要に応じ
て加えられる潤滑剤よりなる磁性層用塗料を非磁性支持
体(通常はプラスチックフィルム)上に公知の方法により
塗布することで形成することができる。非磁性支持体と
してはポリエチレンテレフタレート(以下、ＰＥＴと略
す)，ポリエチレンナフタレート，芳香族ポリアミド，
芳香族ポリイミド等がある。

【００１８】本実施例は上記ように構成され、六方晶系
フェライトを含有する磁性粉を主成分とする磁性塗料を
磁性層に用いる。連続式二軸混練装置１で混練，希釈し
た後に、アニュラ型分散装置３あるいは横型ディスク分
散装置15で分散することにより、凝集のない良好な分散
安定性に優れた塗料を作製することが可能となり、保存
安定性，電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を提供する
ことができる。

【００１９】以下、本発明の一実施例の製造方法を用い
て、各条件を変えて作製した磁気記録媒体の実施例と比
較例について説明する。

【００２０】(実施例の１) 磁性層用塗料の作製 バリウムフェライト磁性粉：100部(保磁力：95.5kA／
ｍ，飽和磁化量：69.1mT・ｍ³／kg，ＢＥＴ(比表面
積)：3.3＊10⁴ｍ²／kg)，カーボンブラック：１部，ア
ルミナ：８部，塩ビ共重合樹脂：８部，ポリウレタン樹
脂：８部，混合溶剤(メチルエチルケトン(以下、ＭＥＫ
と略す)／トルエン／シクロヘキサノン＝３／２／１)：
22部の組成物を連続式二軸混練装置の混練部で混練した
後、希釈部において混合溶剤(ＭＥＫ／トルエン／シク
ロヘキサノン＝３／２／１)：61部を添加して希釈混練
した。

【００２１】連続式二軸混練装置で作製された磁性塗料
にディゾルバーで撹拌しながら混合溶剤(ＭＥＫ／トル
エン／シクロヘキサノン＝３／２／１)：42部を添加
し、続いて平均粒子径1.0mmのジルコニアビーズを間隙
体積の80％充填したアニュラ型分散装置を６台用いて繰
り返し分散して磁性塗料を得た。

【００２２】分散した磁性塗料にディゾルバーで撹拌し
ながらポリイソシアネート：５部を添加し、磁性層用塗
料を作製し、10.0μm厚のＰＥＴ支持体上に塗布，乾燥
した後、カレンダー処理による鏡面加工を施して2.5μm
の磁性層を作製した。

【００２３】バックコート層用の塗料の作製 カーボンブラック：100部，ニトロセルロース樹脂：40
部，ポリウレタン樹脂：40部，ＭＥＫ：200部，トルエ
ン：200部の組成を連続式二軸混練装置で混練希釈した
後に、分散装置で分散した塗料にディゾルバーで撹拌し
ながらステアリン酸：１部，ポリイソシアネート：20部
を添加し、バックコート塗料とした。これを磁性層とは
反対側の支持体上に塗布，乾燥して0.7μm厚のバックコ
ート層を作製し、８mm幅に切断してビデオテープ試料を
得た。

【００２４】(実施例の２)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を17部、希釈部におけ
る混合用剤量を42部、連続式二軸混練装置の混練希釈後
のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を32部とした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００２５】(実施例の３)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を37部、希釈部におけ
る混合用剤量を78部、連続式二軸混練装置の混練希釈後
のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を58部とした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００２６】(実施例の４)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を22部、希釈部におけ
る混合用剤量を37部、連続式二軸混練装置の混練希釈後
のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を32部とした。
他はすべて実施例の２と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００２７】(実施例の５)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を22部、希釈部におけ
る混合用剤量を93部、連続式二軸混練装置の混練希釈後
のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を58部とした。
他はすべて実施例の３と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００２８】(実施例の６)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練希釈後のディゾルバーにおける混合溶剤添加
量を８部とした。他はすべて実施例の１と同様にしてビ
デオテープを作製した。

【００２９】(実施例の７)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練希釈後のディゾルバーにおける混合溶剤添加
量を90部とした。他はすべて実施例の１と同様にしてビ
デオテープを作製した。

【００３０】(実施例の８)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの平均粒子径を0.8mmとした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００３１】(実施例の９)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの平均粒子径を1.5mmとした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００３２】(実施例の１０）実施例の１のアニュラ型
分散装置のジルコニアビーズの充填率を７２％とした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００３３】(実施例の11)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの充填率を88％とした。他はす
べて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製した。

【００３４】(実施例の12)実施例の１のアニュラ型分散
装置を横型ディスク分散装置とした。他はすべて実施例
の１と同様にしてビデオテープを作製した。

【００３５】(実施例の13)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの平均粒子径を0.8mmとし
た。他はすべて実施例の12と同様にしてビデオテープを
作製した。

【００３６】(実施例の14)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの平均粒子径を1.5mmとし
た。他はすべて実施例の12と同様にしてビデオテープを
作製した。

【００３７】(実施例の15)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの充填率を72％とした。他は
すべて実施例の12と同様にしてビデオテープを作製し
た。

【００３８】(実施例の16)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの充填率を88％とした。他は
すべて実施例の12と同様にしてビデオテープを作製し
た。

【００３９】(比較例の１)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を７部、希釈部におけ
る混合溶剤量を52部とした。他はすべて実施例の２と同
様にしてビデオテープを作製した。

【００４０】(比較例の２)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を54部、希釈部におけ
る混合溶剤量を61部とした。他はすべて実施例の３と同
様にしてビデオテープを作製した。

【００４１】(比較例の３)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を37部、希釈部におけ
る混合溶剤量を255部、連続式二軸混練装置の混練希釈
後のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を０部とし
た。他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを
作製した。

【００４２】(比較例の４)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を22部、希釈部におけ
る混合溶剤量を37部、連続式二軸混練装置の混練希釈後
のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を０部とした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００４３】(比較例の５)実施例の１の連続式二軸混練
装置の混練部における混合溶剤量を22部、希釈部におけ
る混合溶剤量を93部、連続式二軸混練装置の混練希釈後
のディゾルバーにおける混合溶剤添加量を177部とし
た。他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを
作製した。

【００４４】(比較例の６)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの平均粒子径を2.0mmとした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００４５】(比較例の７)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの平均粒子径を0.2mmとした。
他はすべて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製
した。

【００４６】(比較例の８)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの充填量を98％とした。他はす
べて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製した。

【００４７】(比較例の９)実施例の１のアニュラ型分散
装置のジルコニアビーズの充填量を40％とした。他はす
べて実施例の１と同様にしてビデオテープを作製した。

【００４８】(比較例の10)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの平均粒子径を2.0mmとし
た。他はすべて実施例の12と同様にしてビデオテープを
作製した。

【００４９】(比較例の11)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの平均粒子径を0.2mmとし
た。他はすべて実施例の12と同様にしてビデオテープを
作製した。

【００５０】(比較例の12)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの充填量を98％とした。他は
すべて実施例の12と同様にしてビデオテープを作製し
た。

【００５１】(比較例の13)実施例の12の横型ディスク分
散装置のジルコニアビーズの充填量を40％とした。他は
すべて実施例の12と同様にしてビデオテープを作製し
た。

【００５２】(表１)，(表２)に、塗料組成，製造方法を
各条件により変えて作製した実施例の１から16，比較例
の１から13の一覧を示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】得られた実施例の１から16、比較例の１か
ら13の各試料について以下の評価を行った。また、比較
サンプルとして市販Ｈi８用ＭＰテープを用意した。

【００５６】(評価１)Ｃ／Ｎ(dB)の測定 改造型Ｈi８ＶＴＲデッキを用いて、７MHzの信号と６MH
zのノイズの比(Ｃ／Ｎ)を測定し、市販Ｈi８用ＭＰテー
プを０dBとして比較した。

【００５７】(評価２)１MHz出力(dB)の測定 Ｃ／Ｎ測定と同型機を用いて１MHz出力を測定した。市
販Ｈi８用ＭＰテープ出力を０dBとして比較した。

【００５８】(評価３)磁性層表面粗さ(nm)の測定 ランク・テーラー・ホブソン社製のタリステップ触針型
表面粗さ計を用いて、磁性層の表面粗さを測定した。

【００５９】(表３)，(表４)に本測定結果の一覧を示
す。

【００６０】

【表３】

【００６１】

【表４】

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記した構成、すなわち六方晶系フェライトを含有する
磁性粉を主成分とする磁性塗料を連続式二軸混練装置で
混練，希釈した後に、アニュラ型分散装置あるいは横型
ディスク分散装置で分散することにより分散安定性に優
れた塗料を作製することが可能となり、保存安定性，電
磁変換特性を向上させることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における磁性塗料の製造工程
図である。

【図２】本発明の一実施例に用いられる連続式二軸混練
装置のスクリューパドルの詳細図である。

【符号の説明】

１…連続式二軸混練装置、 ２…ディゾルバー、 ３…
アニュラ型分散装置、４…同心軸、 ５…スクリューパ
ドル、 ６…バレル、 ７…ホッパ、 ８a…混練部、
８b…希釈部、 ９…ベッセル部、 10…突起部、 1
1…ローター部、 12…分散媒体、 13a，13b，13c…塗
料組成物とその流れ、 14a，14b…溶剤あるいは別分散
した無機粉体塗料、 15…横型ディスク分散装置、 16
…シャフト部、 17…ディスク状の羽根。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体の少なくとも一方の面に六
   方晶系フェライト磁性粉と結合剤樹脂を主成分とする磁
   性層を形成して成る磁気記録媒体の製造方法であって、
   前記磁性層を形成する磁性塗料を、連続式二軸混練装置
   において前記磁性塗料の全塗料重量に対する全固形分比
   が75％以上，90％以下で混練した後に、次いで前記連続
   式二軸混練装置において全固形分比が50％以上，70％以
   下になるよう希釈した後に、表面に溝を設けたローター
   部と固定されたベッセル部の間隙体積内に、0.3mm以
   上，1.8mm以下の粒径範囲を持つ分散媒体を前記間隙体
   積に対して50％以上，95％以下に充填してなるアニュラ
   型分散装置で分散して作製することを特徴とする磁気記
   録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 非磁性支持体の少なくとも一方の面に六
   方晶系フェライト磁性粉と結合剤樹脂を主成分とする磁
   性層を形成して成る磁気記録媒体の製造方法であって、
   前記磁性層を形成する磁性塗料を、連続式二軸混練装置
   において前記磁性塗料の全塗料重量に対する全固形分比
   が75％以上，90％以下で混練した後に、次いで前記連続
   式二軸混練装置において全固形分比が50％以上，70％以
   下になるよう希釈した後に、ディスク状の羽根を有し回
   転するシャフト部と固定されたベッセル部の間隙体積内
   に、0.3mm以上，1.8mm以下の粒径範囲を持つ分散媒体を
   前記間隙体積に対して50％以上，95％以下に充填してな
   る横型ディスク分散装置で分散して作製することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法。