JPS58164661A - 磁性塗料の製造方法 - 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】 この発明は、磁性塗料の製造方法に関するものであり、
更にｉ＃細には、変ｆｉ磁界を利用した磁性塗料の製造
方法に関するものである。

従来、！！磁性体微粒子を磁性塗料中で分散させるには
、主として物塩的、機械的な分散方法が用いられている
。しかし、これらの方法は、外部からの力だけで分散を
行うために、強力な外力が必要となりまた磁性体微粒子
に印加される力が均一でないために、分散効率の分布か
広くなってしまうといテ欠点かある。これらの方法にお
いて、磁性体微粒子を全体的にほぼ均一に分散させるた
めには、その磁性体微粒子に必要以上の力が印加される
確率のある部分が存在する。それによって、その微粒子
の強度以上の力が加った場合、その磁性体微粒子が破壊
されてしまい、磁性塗料の品質が劣化する。特に針状性
の磁性体微粒子を使用する場合には、その針状粒子の破
壊が著しく、従来の方法は針状ａ性体微粒子の混合分散
が充分にはできず不適当である。また、特にガラスピー
ズなどのメディアを用いて混合する場合には、そのビー
ズが備撃によって破砕し磁性塗料中に混入して磁性塗料
の品質を劣化する。かかる磁性塗料を用いで磁気テープ
などの磁気記録媒体を作成した場合、混入しているガラ
スピーズなどの破砕片がドロップアウトの原因となるこ
とは周知のことである。そこで、かかる破砕片を磁性塗
料から除去するために、フィルターなどを用いて濾過す
る工程が必要となるが、この工程によっても充分には混
入している破砕片を除去することができない。したがっ
て、ガラスピーズなどのメディアを使用する従来の方法
は、手間と時間が掛る上に、機器の洗即、メディアの消
耗なども考察しなければならず実用的には極めて不完１
分である。以上述べたように、従来の方法では、外部か
ら機械的、物理的な力を加えるために、力の加わり方が
均一でなく分散が不充分である。そこで超音波を利用し
た分散方法なども考えられるか、この超音波分散法もや
はり液体という媒体を通じて力が加わるために、エネル
ギー損失がどうしても生じる。また、この超音波分散法
は発熱するので、熱をきらうような磁性塗料には不都合
である。

前述したような従来の方法の諸欠点を改善するために撫
々の分散方法ならびに混合機か提案されているが、これ
らはいずれも本質的には外部からの機械的な力をビーズ
などのメディアもしくは溶媒を介して間接的に磁性体微
粒子を混合分散させるものであるので、均一な分散は難
しく％また磁性体微粒子の破砕なども防ぐのは困難であ
る。

これに対して、この発明に係る方法は、磁性塗料に父流
碑界を印加することによって、その磁性体微粒子を直接
動かして自らの力で混合分散させるものである。この方
法は、エネルギー損失がなく、しかも直接的に磁性体微
粒子に作用するために、緩和な最適条件で無理なく混合
分散を簡単に竹うことかできる。したがって、この方法
は、磁性体微粒子を破砕させることなく均一に分散させ
ることが可能で、ビーズなどを使用する場合のようｌこ
ビーズ破砕片などの異物の混入などもな（かつ操作性を
も向上させることができる実用的に極めて優れたもので
ある。

この発明に係る方法において、印加する交流磁場の周波
数は約２０ないし１０３Ｈｚ、好ましくは約４０ないし
７ＱＨｘの範囲である。なお、この範囲は、使用する磁
性体微粒子の抗磁力Ｈｃに１００Ｕｅを加えた実効１１
　ＨＡＣ（ｅｆｆ、）で測定して得たものであるので、
実効値を変えた場合には印加する交流磁場の１１１１２
数か変わる場合もありうるが、その場曾も当然のことな
がらこの発明に包含されるものと理解すべきである。ま
た、この発明において／Ｉ瓜その実効値は、゛使用する
磁性体微粒子の抗磁力Ｈｃ　　ａより鳥くかつその抗磁
力Ｈｃに１００争００ｅを加えた値以下である範囲内が
好ましく、その微粒子の抗磁力Ｈｃより萬くかつその抗
磁力Ｈｃに１０００１−加えた値以下である範囲内か特
に好ましい。なお。

ＡＣｉｌｌ場に加えて、超音波を印加することも可能で
ある。

この発明に従って、磁性塗料の穐のＡＣ磁場周波数依存
性について調べる。使用する磁性塗料は、ｒ　−Ｆｅ２
Ｏ，（）ｉｃ−：３　Ｑ　ＱＯｅ）　、Ｃｏ−ｒ−Ｆｅ
２０５（Ｈｃ−＃６０００ｅ）およびＦｅ　−Ｃｏ（）
ｉｃ：＋１１Ｑ　ＱＯｅ）各１００重量ｓをそれぞれ塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体（部品名ＪＶＹＨにユニ
オン・カーバイド社製）１８重量部、熱可臘性ポリウレ
タン（商品名［ニスタン５７０１Ｊ　；ビー・エフ・グ
ツドリッチ社製）７電量部、Ｃｒ２Ｏ，３ＰＨＰ、　レ
ジ＋７１．５　ＰＨＰ、　ヘキシルラウレー）　１．５
　ＰＨＰＪ５よびメチルエチルケトン−トルエン（１：
１）混合溶媒からなる混合物（固型分３５　％　Ｎ、Ｖ
、）である。この各混合物に、実効値ｕＡｃ（ｅｆｆ、
）を使用する磁性体微粒子の抗磁力ＨＣに１０００ｅを
加えた甑着こして、周波数の異なるＡＣ’ｉｉｌ場を６
０分間印加してＲ，ｆＬを測定した。

その結果を＃！１図に示す。なお、図中、Ｒ１は相対１
１として表わした。第１図の結果がら、この発明に係る
方法ζこおいて、使用するＡＣ４ｌｌ場の周波数は約２
０ないし１００Ｈｚの範囲が好ましく、約４０ないし７
０Ｈｚの範囲が特に好ましいことが分かもまた、この発
明に従って、磁性塗料のＲ１の実効１１　Ｈｈｃ　（ｅ
ｆｆ、）　依存性に２いて調べる。使用する磁性塗料は
＃！１図に示した実験に用いたものと同じヤあり、印加
ＡＣ磁場周波数Ｊｆｒ−５０Ｈｚにしてそれぞれの実効
値を変えて６０分間攪拌する。その結果を第２図に示す
。なお、第２図ζこ示すＲ８値も第１図の場合と同様に
相対値である。尾２図に示した鮎来より、前述した範囲
の実効値か好ましいことか明らかである。

なお、前述した実験は、第３崗に示すような実験装置を
用いて行った。ｊ１３図において、磁性塗料（１）を攪
拌槽（２）に入れ、攪拌機（３）で攪拌しながら、その
攪拌槽の囲りを円周方向に自由に回転できる構造のＡＣ
磁界発生装置（４）にょっ石攪拌檜の円周方向から任意
の方向でＡＣ４ｌｉＪｉ−を発生させ印加できるように
なっている。なｇ、ＡＣ磁場の周波数もＨムＣも可変で
きるようになっている。また、第６図の装置において、
攪拌機を使用せずに分散させることもできることは前述
した通りである。

この発明においで使用される磁性体微粒子としては、伺
ら限定されるものではな（、例えば、ｒ　−Ｆｅ２Ｏ，
％Ｆｅ３Ｏ４、ｒ　−Ｆｅ２Ｏ３とＦｅ３Ｏ４の中間の
酸化状態の酸化鉄、Ｃｏ含有ｒ　−Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ含
有に’ｅ　３０４　。

Ｃｏ含有のｒ−ｈ″Ｃ２０５とＦｅ３Ｏ４の中間の酸化
状態の酸化鉄、前記酸化鉄に更に一種以上の金属元素（
特に遷移金属元素）を含有させたもの、°前記酸化鉄に
ＣＯ＃化物又は水酸化物を主体とした被蝋層を有するも
の、ＣｒＯ２，Ｃｒ０２の表面を還元処理してＣｒ　２
０５層を形成したものなどの酸化物系磁性粉または１Ｉ
Ｎｅ％Ｃ０１Ｎｉ等の金属あるい、はＦｅ−Ｃｏ合金、
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−ｃｏ−Ｎｉ合金、　Ｃｏ−Ｎ１
−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚ
ｎ合金、ＦｅＪ４−Ｚｎ合金、Ｆｅ−（’ｏ−，１゜ Ｎ１−Ｐ合金などの合金などの強、−″性徴粉末などが
挙げられる。また磁性塗料には、研摩材として酸化アル
ミニウム、酸化クロム、酸化シリコンなど、帯電防止剤
としてカーホンブラックなど、潤滑剤として二硫化モリ
ブデン、グラファイト、シリコーンオイル、オリーブオ
イルなど、分散剤としてレンナンなどを添加することが
できる。また、使用することのできるバインダーとして
は、例えば塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル−プロピオン絃ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−プロピ
オン鈑ビニルービニルアルコール共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル−マレイン敵兵１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、アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合
体、アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メ
タクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタク
リル哨エステルースチレン共重合体、塩化ビニリチン−
アクリロニトリル共重合体、ブタジエンーアクリロニト
リルベ重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−アクリ
ル酸共重合体、アクリロニド　　　　濤すルーブタジエ
ンーメタクリル峡共重合体、スチレン−ブタジェン共重
合体、ホルマール樹脂、アセタール樹脂、ブチラール樹
脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂、尿素−ホルムアルデ
ヒド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂
、フェノキシ樹脂、ポリフッ化ビニルまたはこれらの混
合物などが挙げられる。更に、使用できる沼剤としては
、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノンなどのケトン類、メタノール、
エタノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、酪酸エチルなどのエステル顛、エチレ
ンクリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
ジメチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテ
ル類、ベンゼン、トルエン、キシレンナト０）　芳Ｉ族
炭化水素、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族膨化水素な
どが挙げられる。

前述したようにして得られる磁性塗料は、ドクターブレ
ード法、グラビアコート法などの通常の塗布法に従って
非磁性支持体に塗布されて断値の磁気記録媒体とされる
。使用される非磁性支持体としでは、例えば、ポリエチ
レンテレフタレートなどのポリエステル類、ポリプロピ
レンなとのポリオレフィン類、セルロースジアセテート
、セルローストリアセテートなどのセルロース鰐導体、
ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリ
アミド、アルミニウムや銅などの金属、紙なとが挙げら
れる。

以下、この発明を実施例により説明する。

実施例１　　　　′ 下記組成を有する磁性塗料を調製した。

組　成　　　　　　　　　　　　量（重量部）Ｃｏ−ｒ
−に’ｅ２０５＜ｋｌｃ中６０００ｅ）　　　　１００
Ｃｒ　２０．　　　　　　　　　　　　　　　３　ＰＨ
Ｐレシチン　　　　　　　　　　　　　　　　１．５　
ＰＨＰヘキシルラウレー）　　　　　　　　　　　１．
５　ＰＨＰ上記組成を有する磁性塗料を＃！３図に示し
た装置に入れ、実効値ＨＡｃ（ｅｆｆ、）を７ＱＱＯｅ
、ＡＣ磁場の周波数を５０Ｈｚにして、Ａｃｔ磁石を攪
拌槽の周囲を１分間に１回転の速度で回転させながらＡ
Ｃ磁場を印加した。

実施例２ 実施例１において、更にＡＣ磁場印加と同時に超音波を
印加する以外は同一条件で磁性塗料を攪拌した。

比較例１ 実施例１で用いた磁性塗料を従来のサンドミル法によっ
て２時間攪拌した。

実施例１〜２および比較例１で得られた磁性塗料をポリ
エチレンテレフタレートフィルム上にカレンダー前の厚
みが６＃Ｉになるようにコーティ、ン□ グマシンで塗布して磁気テープを作成した。これらの磁
気テープについてｉれぞれ静磁気特性及び−。

電磁変換特性を測定し、その結果を第１表に示夷第１壜
の結果より、この発明の方法によって得られた磁性塗料
を用いて作成した磁気テープで６瓜従来のサンドミル法
にて得た磁性塗料を用いた磁気テープに比べて、特にド
ロップアウト数が著しく減少していることが明らかであ
る。また、実施例１および２によって得た磁性塗料のＲ
ｓは、比較例１の磁性塗料のＲｓに比べて嵩く、塗布後
のテープ表面もより平滑であった。このため、テープの
とデオ８／Ｎも従来法のものより＾くなっている。

更に、この発明によって得られた磁気テープのＲ＄Ｉ も従来法による磁気テープのＲｓより＾くなっていて、
磁性体微粒子の分散性か向上していることか示されてい
る。、更にまた、磁性塗料から磁性粒子のみを抽出して
、電子朧黴鏡にて観察しても、この発明によって得られ
た磁性粒子は殆んど破砕は認められなかったのに対し、
従来法によるものでは針状粒子の１部が破砕されていた
。

実施例６ ｒｅ−Ｃｏメタルパウダー（”４”１１０００ｅ）を使
用する以外は、実施例１と同じ組成および方法を用いて
磁性塗料を調製し、同様に磁気テープを作成したＯ 実施例４ Ｆｅ−Ｃｏメタルパウダー（）ｉｃ中１１０００りを使
用する以外は、実施例２とｌｊｌし組成および方法を用
いて＠性塗料を調製し、同様にして磁気テープを作成し
た。

比軟例２ に’ｅ−Ｃｏメタルパウダー（Ｈｃ中１１０００Ｃ）を
使用Ｔる以外は、比較例１と同じ組成および方法を用い
て磁性塗料を調製し、同様にして磁気テープを作成した
。

これらの磁気テープについて、それぞれ静磁気特性およ
び電磁変換特性をＩｌｌ定し、その結果を第２表に示す
。　　　　　　　　　　　（以下余白次頁に続く）第２
表の結果から、Ｃｏ−Ｆｅメタルパウダーを使用した場
合でも、この発明に係る方法では、第１表で示した結果
と同様な傾向が認められた。

以上述べたように、この発明に係る方法によっては、従
来法で使用されているビーズの破砕片の混入に劣るドロ
ップアウト数が顕著に減少し、かつ、従来法において問
題となっている鋼球ビーズによる磁性粒子の破壊も殆ん
ど認められないことか判明した。また、従来の方法では
、磁性粒子の分散が難しり、磁気テープのＲｓを高める
ことが困難であったが、この発明によるＡＣ＠場印加に
より分散性を向上することかできて磁気デー１のルＳを
かなり＾めることができた。更に、従来法、特に鋼球ビ
ーズを使用する場合に問題となっていた磁性粒子の破壊
も改良され、磁気テープのＨｃをも向上させることがで
きた。

なお、この発明番こおいてＡＣｉ場を印加することによ
って良好な一呆が得られる理由とじて−ま、前述した周
波数の範囲に奢けるＡＣｆｉ場を印加することによって
、磁性粒子間の磁気的相互作用を見掛は上申性化してし
まうものと考えられ、磁気的凝集力による分散阻害作用
を弱める＃果となるため、磁性粒子粉末の分散処理に好
ましい影響を及ぼしているもめと考えられる。また、磁
性粒子の抗磁力Ｈｃ付近のＡＣＱ場は、特にその磁性粒
子の磁化反転を誘起しない範囲で最大の回転力を粒子に
与えるため、常に外部からのＡＣ磁場に対応して粒子か
振動、回転し、粒子−々かミクロの意味で個別に解きほ
ぐされた状態で動（ため−に良好な分散混合が行なわれ
る°ものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は磁性塗料ＲｓのＡＣ磁場周波数依存性およ
び実効値Ｈムｃ（ｅｆｆ、）依存性をそれぞれ示し、そ
して第６図はこの発明の方法を爽施するための攪拌装置
の１例を示ＴＷ＆Ｗｔｒ面図である。 代理人　土Ｍ　＃ ｌ　　常包芳男 ｌ　　杉浦俊貴 第１図 第３図 （自発）手続補正書 昭和５７年５月２７日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第４８０１５　　号 ２°＊ｑ′）ｓｓ　　礁愉塗料Ｏ員造方渋３　補正をす
る者 事件との関係　　特許出願人 東京部品用２北品用６丁目７番部号 （２１８）ソニー株式会社 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象　−１や発−０ＩＮＩＩｔｋ説−０−（
１）、明細書第４頁篇１５行目のｒ　ＨＡＣ（ｄｆ、　
）で測定して」をｒ、ＨＡｃ（・ｆｆ、　）を有するＡ
Ｃ磁場を用いて実験して」に訂正する。 （２）、同第４頁第１４行目の「実効値を変え九場合」
を「これ以外の磁場強度にて実験し九場合」に訂正する
。 （３）、同第４頁第１５行目の「磁場の周波数」を「磁
場の最適周波数」Ｋ訂正する。 −以上一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性体微粒子を含有する磁性塗料に父ｔｌｔ＠界を印加
   し″′Ｃ％磁性体微粒子を分散させることを特徴とする
   磁性塗料の製造方法。