JPH09120530A

JPH09120530A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH09120530A
Application number: JP7278005A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kawai; 健一川井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ろ過工程において比較的孔径の小さいフィル
ターを用いた場合でも、ろ過流量を上げることができ、
またフィルターの目詰まりが抑えられる磁気記録媒体の
製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】フィルターが収容されたフィルターハウ
ジング８の塗料流入口１０から、磁性粉末及び結合剤を
有機溶剤中に混合分散させて調製された磁性塗料を流入
させフィルター９でろ過するに際し、フィルターハウジ
ング８に塗料循環用流出口１２を塗料流入口に対して９
０°〜２７０°の設置角度で設け、フィルターハウジン
グ８に流入した塗料の一部を、フィルター９を通過する
手前でこの塗料循環用流出口１２から流出させ、再び塗
料流入口１０から流入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる塗布型の
磁気記録媒体の製造方法に関し、特に磁性塗料のろ過方
法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばフロッピーディスクやデータカー
トリッジ、オーディオテープ、ビデオテープとしては、
いわゆる塗布型の磁気記録媒体が主流を占めている。こ
の塗布型の磁気記録媒体は、磁性粉末、結合剤及び各種
添加剤を有機溶剤中に混合分散させて調製される磁性塗
料を、ベースフィルム上に塗布、乾燥させることで磁性
層が形成されるものである。

【０００３】このような塗布型の磁気記録媒体では、近
年、磁性層の薄膜化、記録の短波長化が進行している。
このため、磁性層表面に存在する微小な欠陥が、ノイズ
やドロップアウトを増加させ、媒体の品質上、大きな問
題になることが多くなっている。

【０００４】このような磁性層の表面欠陥は、主に磁性
塗料の段階で存在する未分散凝集物やゴミ等の異物に起
因するものであり、そのような表面欠陥の原因物を如何
に除去するかが重要な課題になる。

【０００５】磁性塗料から表面欠陥の原因物を除去する
手法としては、分散性の向上もさることながら、磁性塗
料の送液系内の適所にろ過工程を設けることも非常に有
効である。

【０００６】このろ過工程で用いられるろ過システムの
一例を図４に示す。

【０００７】このろ過システムは、塗料を攪拌するため
の塗料攪拌装置２１と、塗料の流量を制御する送液ポン
プ２２、多孔質材料よりなる円環状のフィルター２３が
フィルターハウジング２４内に収容されてなるフィルタ
ー装置２５が、この順に配されて構成されている。この
フィルター装置２５において、フィルターハウジング２
４は、収容されるフィルター２３よりも一回り大きめの
円筒状に成形され、その周面の上側に当該フィルターハ
ウジング内に塗料を流入するための塗料流入口２６が設
けられている。また、フィルターハウジング２４の底面
には、フィルター２３の円環内の空間に対応して塗料流
出口２７が設けられている。

【０００８】このろ過システムでは、塗料攪拌装置２１
で攪拌された塗料が、フィルター装置２５の塗料流入口
２６からフィルターハウジング２４内に流入し、フィル
ター２３を通過する。このフィルター２３を通過する際
に塗料からは未分散凝集物やゴミ等の異物が除去され
る。そして、フィルター２３を通過し、フィルター２３
の円環内の空間に至った塗料は、塗料流出口２７から外
部に流出し、さらにこの先の塗布工程に供されることに
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように表面欠陥
の原因物は、フィルターを用いるろ過工程で除去され
る。ここで、このろ過の精度はフィルターの平均孔径に
よって決まり、その平均孔径は磁気テープの用途に合わ
せて設定される。特に、短波長領域で用いられる磁気テ
ープの製造においては、平均孔径の小さいフィルターを
用い、このフィルターによって微小な異物に至るまで除
去することが必要になる。

【００１０】しかしながら、フィルターによるろ過では
フィルタ−の平均孔径が小さくなると以下のような問題
が生じる。

【００１１】すなわち、フィルターの平均孔径が小さく
なると、塗料の通過抵抗が増大し、圧力損失が大きくな
る。このため、フィルターの差圧限界値以内でろ過を行
おうとすると、ろ過流量が大幅に制限される。また、ハ
ウジング内で塗料が停留するようになり、この停留領域
がデッドスペースとなって、ろ過効率を著しく低下させ
る。さらに、停留領域が生じると、ここで再凝集した凝
集物がフィルターに捕捉されるようになることから、フ
ィルター交換を頻繁に行わなければならなくなる。

【００１２】このため、平均孔径の小さいフィルターを
用いると、フィルター使用本数の増加、作業性の悪化、
塗料歩留まりの低下等の問題が生じてしまう。しかも、
このようなろ過工程が塗布工程直前である場合には、フ
ィルター交換の度に塗布装置を停止しなければならず、
塗布装置の稼働率をも低下させる。

【００１３】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、磁性塗料のろ過工程にお
いて、比較的平均孔径の小さいフィルターを用いた場合
でも、フィルターの使用本数が少なく抑えられ、効率良
く塗料のろ過が行え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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、フィルタ
ーが収容されたフィルターハウジングの塗料流入口か
ら、磁性粉末及び結合剤を有機溶剤中に混合分散させて
調製された磁性塗料を流入させフィルターでろ過するに
際し、フィルターハウジングに、塗料流入口に対して９
０°〜２７０°の設置角度で塗料循環用流出口を設け、
フィルターハウジングに流入した塗料の一部を、フィル
ターを通過する手前でこの塗料循環用流出口から流出さ
せ、再び塗料流入口から流入させることを特徴とするも
のである。

【００１５】このとき、塗料循環用流出口から流出させ
る磁性塗料の流量は、フィルターを通過する磁性塗料の
流量の２〜５倍とすることが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００１７】塗布型の磁気記録媒体において、磁性層
は、磁性粉末及び結合剤を有機溶剤中に混合分散させて
調製された磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布し、乾燥
することで形成される。

【００１８】このようにして形成される磁性層では、磁
性塗料の段階で未分散凝集物やゴミ等の異物が存在して
いると、これら異物が表面欠陥の原因になり、ノイズや
ドロップアウトを増大させる。したがって、磁性塗料は
磁性層として形成される前に、予めフィルターを用いて
ろ過しておくことが必要である。

【００１９】本発明では、このような磁性塗料のろ過工
程を、図１に示すようなろ過システムで行うこととす
る。

【００２０】すなわち、このろ過システムは、塗料を攪
拌するための塗料攪拌装置１と、塗料攪拌装置１より供
給された塗料をろ過するためのフィルター装置２により
構成されている。

【００２１】上記塗料攪拌装置１は、塗料タンク３と、
塗料タンク３内の塗料１６を攪拌する攪拌棒４により構
成されている。この塗料攪拌装置１で攪拌された塗料１
６は、当該塗料タンク３の下方に設けられた塗料排出口
６より排出され、この塗料排出口６に接続されたパイプ
７に導かれてフィルター装置２に供給される。

【００２２】上記フィルター装置２は、フィルターハウ
ジング８内に多孔質材料よりなる円環状のフィルター９
が収容されて構成されている。

【００２３】上記フィルターハウジング８は、フィルタ
ー９よりも一回り大きめの大きさとなされた円筒状に成
形されており、収容されたフィルター９とフィルターハ
ウジング８の内壁との間に空間１７が形成されるように
なっている。

【００２４】このフィルターハウジング８には、その周
面の上側に当該フィルターハウジング内に塗料を流入す
るための塗料流入口１０が設けられ、またその底面に、
フィルターの円環内の空間に対応して塗料流出口１１が
設けられている。このうち塗料流入口１０には、塗料攪
拌装置１の塗料排出口６に接続されたパイプ（以下、塗
料流入用パイプと称する）７の他の一端が接続されてい
る。

【００２５】また、このフィルターハウジング８の周面
の下側には、塗料循環用流出口１２が設けられている。
この塗料循環用流出口１２は、図２の断面図に示すよう
に、塗料流入口１０に対する設置角度θが９０°〜２７
０°となるように設けられている。なお、図２では、こ
の設置角度θは１８０°となされている。

【００２６】この塗料循環用流出口１２には、パイプ
（以下、塗料循環用パイプと称する）１４が接続されて
おり、この塗料循環用パイプ１４の他の一端は塗料流入
用パイプ７の中途部に接続されている。

【００２７】なお、塗料流入用パイプ７の塗料循環用パ
イプ１４との接続位置より手前の中途部と、塗料循環用
パイプ１４の中途部には、送液用ポンプ１３，１５が設
けられている。この送液用ポンプ１３，１５によって塗
料流入口１０より流入する塗料流量と、塗料循環用流出
口１２から流出する塗料流量が制御できるようになって
いる。

【００２８】このようなろ過システムによって磁性塗料
をろ過するには、攪拌装置１の塗料タンク３に磁性塗料
の組成物を投入し、攪拌させる。

【００２９】磁性塗料１６に用いる磁性粉末、結合剤と
しては、塗布型の磁気記録媒体において通常用いられて
いるものがいずれも使用可能である。

【００３０】例えば、磁性粉末としては、γ−Ｆｅ
₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ変性酸化鉄、鉄を主成分とする合
成微粉末の他、変性バリウムフェライト、変性ストロン
チウムフェライト等が使用される。

【００３１】また、結合剤としては、変性または非変性
の塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂あるいはポリエ
ステル樹脂を単独あるいは混合して使用することができ
る。さらに繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂あるいは特定
の使用方法を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応
型樹脂、電子線照射硬化型樹脂を併用しても良い。樹脂
の変性のために導入される基としては、磁性粉末の分散
性向上を目的として−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−ＣＯＯ
Ｍ、−ＰＯ（ＯＭ´）₂（但し、ＭはＮａ等のアルカリ
金属原子を示し、Ｍ´はＮａ等のアルカリ金属原子また
はアルキル基を示す）等が好ましい。

【００３２】塗料化のための溶剤としては、エーテル
類、エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素、脂肪族炭
化水素、塩素化炭化水素等から選ばれる有機溶剤であっ
て良い。

【００３３】なお、磁性塗料には、さらに必要に応じて
レシチン等の分散剤、ステアリン酸等の潤滑剤、カーボ
ンブラック等の帯電防止剤、酸化クロム等の研磨剤、防
錆剤が加えられても良い。これらの分散剤、潤滑剤、帯
電防止剤、及び防錆剤としては、例示したもの以外に従
来公知の材料がいずれも使用可能である。

【００３４】このような塗料の組成物は塗料タンク３内
に投入され、攪拌される。これにより調製された磁性塗
料１６は、塗料排出口６から塗料流入用パイプ７に流出
され、このパイプ７に導かれてフィルターハウジング８
の塗料流入口１０に達する。そして、この塗料流入口１
０からフィルターハウジング８内に供給される。フィル
ターハウジング８内に供給された磁性塗料は、まず、フ
ィルター９とフィルターハウジング８の内壁との間の円
環状の空間１７に流入する。

【００３５】ここで、このフィルター装置２では、フィ
ルターハウジング８に塗料循環用流出口１２が設けられ
ているので、この円環状の空間１７に流入した磁性塗料
の一部は、塗料循環用流出口１２から塗料循環用パイプ
１４に流出する。そして、この塗料循環用パイプ１４に
導かれて、塗料流入用パイプ７との接続部に達し、塗料
攪拌装置１からの磁性塗料と合流して、再びフィルター
ハウジング８の塗料流入口１０よりフィルターハウジン
グ８内に流入する。

【００３６】一方、フィルター９とフィルターハウジン
グ８の内壁との間の円環状の空間１７に流入した磁性塗
料のうち、塗料循環用流出口１２から流出しなかった磁
性塗料は、フィルター９を通過する。このフィルター９
を通過する際に、塗料中の未分散凝集物やゴミ等の異物
が除去され、この異物が除去された塗料がフィルター９
の円環内の空間に至り、塗料流出口１１から外部に流出
する。そして、さらにこの先の塗布工程に供されること
になる。

【００３７】このようなろ過システムでは、上述の如
く、一旦、フィルターハウジング８内に流入した磁性塗
料の一部が、フィルター９を通過する手前で、塗料循環
用流出口１２から流出し、再び塗料流入口１０からフィ
ルターハウジング８内に流入される。つまり、フィルタ
ー９とフィルターハウジング８の内壁との間の円環状の
空間１７には、塗料流入口１０から塗料循環用流出口１
２に向かう塗料の流れが形成されている。特に、塗料循
環用流出口１２は塗料流入口１０に対して９０°〜２７
０°の設置角度で設けられていることから、この円環状
の空間１７全体で常に流動性が保持される。

【００３８】このため、フィルター９の手前で塗料が停
滞することがなく、塗料の停滞によるろ過効率の低下が
回避され、また再凝集物の生成、凝集塊によるフィルタ
ーの目詰まりが抑えられる。したがって、フィルター寿
命が長くなり、フィルターの交換頻度が減少するので、
作業性や装置の稼働効率が改善される。また、フィルタ
ー９として比較的平均孔径の小さいものを無理なく選択
することができるので、表面欠陥の微細な原因物を除去
することが可能になる。

【００３９】なお、このような効果を十分に得るには、
塗料循環用流出口１２から流出させる塗料の流量（循環
流量）を、フィルター９を通過する塗料の流量(ろ過流
量）以上とすることが望ましい。実用的には塗料循環用
流出口１２から流出させる流量をろ過流量の２〜５倍、
望ましくは２〜３倍にするのが良い。

【００４０】このようにしてろ過が行われた磁性塗料
は、次に塗布工程に導かれ、非磁性支持体上に塗布さ
れ、乾燥されることで磁性層として形成される。

【００４１】この塗布工程で用いる塗布方法は、グラビ
アロール方式、リバースロール方式等のロールを用いる
塗布方式や、ダイヘッドを用いるエクストルージョン塗
布方式等、塗布型の磁気記録媒体で通常採用されている
塗布方法であって良い。

【００４２】このようにして形成される磁性層は、先の
ろ過工程で磁性塗料から凝集物や異物等の表面欠陥の原
因物が除かれているので、良好な表面性を有し、ドロッ
プアウトやノイズが抑えられ、高いＳ／Ｎ比を得ること
ができる。

【００４３】

【実施例】本発明の具体的な実施例について実験結果に
基づいて説明する。

【００４４】フィルター装置での循環流量の検討この実験において用いるろ過システムは、基本的には図
１に示すろ過システムである。但し、塗料循環用流出口
の塗料流入口に対する設置角度θは１８０°とした。ま
た、この実験では、フィルター装置の塗料流出口から攪
拌装置に向かう戻りラインを形成し、同じ塗料に対して
攪拌、ろ過が繰り返し行われるようにした。

【００４５】まず、下記の組成に基づいて各種磁性塗料
の組成物を計り取り、これら塗料の組成物を、上記ろ過
システムの攪拌装置に投入した。

【００４６】磁性塗料の組成磁性粉：Ｆｅ系メタル粉末（比表面積４５ｍ²／ｇ）１００重量部結合剤：塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体１０重量部（ＵＣＣ社製商品名ＶＡＧＨ）ポリウレタン１０重量部（日本ポリウレタン社製商品名Ｎ−２３０４）研磨剤：酸化クロム２重量部カーボン：バルカンＸＣ−７２（キャボット社製）３重量部溶剤：シクロヘキサノン適量メチルエチルケトン適量そして、塗料循環用流出口から流出させる塗料の流量
（循環流量）を表１に示すように設定するとともに塗料
流出口から流出させる塗料の流量（ろ過流量）を４リッ
トル／分に設定し、攪拌、ろ過を５時間続けて行った。
その間に要したフィルター本数を、ろ過条件と併せて表
１に示す。なお、フィルターの交換時点は、フィルター
装置の塗料流入口直前と塗料流出口直後での差圧が４ｋ
ｇ／ｃｍ^３に達した時点とした。

【００４７】また、比較として、図４に示すろ過システ
ム、すなわちフィルター装置に塗料循環経路を有さない
ろ過システムに、戻りラインを形成し、同様にして塗料
の攪拌、ろ過を行った。この場合のフィルターの必要本
数も表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１に示すように、まず、フィルター装置
に循環経路を有するろ過システムの場合と、フィルター
装置に循環経路を有さないろ過システムの場合を比べる
と、フィルター装置に循環経路を有するろ過システムの
方がフィルターの使用本数が格段に少ない。このことか
ら、フィルター装置に循環経路を形成することは、フィ
ルターの交換頻度を低減させる上で有効であることがわ
かる。

【００５０】しかし、循環経路を有する実験例１〜実験
例５を比べると、循環流量がろ過流量に対して２倍に満
たない実験例１では、フィルターの使用本数が７本に至
る。一方、循環流量がろ過流量に対して２〜５倍となっ
ている実験例２〜実験例５では、フィルターの使用本数
が５本以内と、実用レベルに抑えられている。但し、循
環流量をろ過流量の４倍にした実験例４と、循環流量を
ろ過流量の５倍にした実験例５では、同程度にフィルタ
ー交換が必要であり、循環流量をろ過流量の５倍を越え
て大きくしても、それ以上には効果は上がらないものと
推測される。

【００５１】このことから、特に平均孔径が１μｍと小
さいフィルターを用いるろ過システムでは、循環流量は
ろ過流量に対して２〜５倍とするのが良いことがわかっ
た。

【００５２】フィルター装置での塗料循環用流出口の設
置位置の検討図３に示すように、ろ過システムの塗料循環用流出口の
設置角度θを、０°、６０°、９０°１８０°に変え、
また循環流量を１２リットル／分、ろ過流量を４リット
ル／分に設定したこと以外は上述と同様にして攪拌、ろ
過を行い、フィルターの必要本数を調べた。その結果
を、ろ過条件と併せて表２に示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】表２に示すように、フィルターの使用本数
は、フィルター装置に設けた塗料循環用流出口の設置位
置によって大きく異なる。

【００５５】すなわち、塗料循環用流出口を塗料流入口
に対して±９０°〜１８０°、すなわち９０°〜２７０
°の設置角度で設けた実験例８，実験例９では、フィル
ターの使用本数が５本以内と、実用レベルに抑えられて
いる。これに対して、塗料循環用流出口の塗料流入口に
対する設置角度を９０°〜２７０°の範囲外とした実験
例６及び実験例７では、フィルター装置に循環経路を形
成していない場合に比べれば、フィルターの使用本数は
抑えられているものの、６本以上のフィルターが必要で
あり、生産効率上問題がある。

【００５６】このことから、特に平均孔径が１μｍと小
さいフィルターを用いるろ過システムでは、塗料循環用
流出口は塗料流入口に対して９０°〜２７０°の設置角
度で設けるのが良いことがわかった。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体の製造方法では、磁性塗料をろ過する
に当たり、フィルターハウジングに塗料循環用流出口を
塗料流入口に対して９０°〜２７０°の設置角度で設
け、フィルターハウジングに流入した塗料の一部を、フ
ィルターを通過する手前でこの塗料循環用流出口から流
出させ、再び塗料流入口から流入させるので、ろ過工程
において比較的孔径の小さいフィルターを用いた場合で
も、ろ過流量を上げることができ、またフィルターの目
詰まりが抑えられる。したがって、磁性塗料のろ過精度
を無理なく向上させることができ、また作業性、装置の
稼働率が改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したろ過システムの１構成例を示
す模式図である。

【図２】上記ろ過システムでの塗料循環用流出口の設置
角度を説明するための模式図である。

【図３】設置角度が０°、６０°、９０°または１８０
°となされた塗料循環用流出口を示す模式図である。

【図４】従来のろ過システムを示す模式図である。

【符号の説明】

２フィルター装置８フィルターハウジング９フィルター１０塗料流入口１２塗料循環用流出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルターが収容されたフィルターハウ
ジングの塗料流入口から、磁性粉末及び結合剤を有機溶
剤中に混合分散させて調製された磁性塗料を流入させフ
ィルターでろ過するに際し、上記フィルターハウジングに、塗料流入口に対して９０
°〜２７０°の設置角度で塗料循環用流出口を設け、フ
ィルターハウジングに流入した塗料の一部を、フィルタ
ーを通過する手前でこの塗料循環用流出口から流出さ
せ、再び塗料流入口から流入させることを特徴とする磁
気記録媒体の製造方法。
【請求項２】塗料循環用流出口から流出させる磁性塗
料の流量を、フィルターを通過する磁性塗料の流量の２
〜５倍とすることを特徴とする請求項１記載の磁気記録
媒体の製造方法。