JPS6153390B2

JPS6153390B2 -

Info

Publication number: JPS6153390B2
Application number: JP12591279A
Authority: JP
Inventors: Takeo Shimizu; Sadanobu Kawasaki
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1979-09-29
Filing date: 1979-09-29
Publication date: 1986-11-17
Also published as: JPS5649767A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は磁性インキ組成物の改良に関する。磁
性記録媒体としてテープ、カード、帳票類に塗布
または印刷して使用する磁性インキは、強磁性体
の粉末を、バインダーおよび必要な添加剤すなわ
ち分散剤（界面活性剤）、帯電防止剤、老化防止
剤、潤滑剤、可塑剤などとともに有機溶剤に加
え、十分に混練して均一に分散させることによつ
て得られる。この製造法はきわめて簡便である
が、製造した磁性インキをポリエステルフイルム
等の支持体に塗布または印刷して得られる磁気記
録媒体は、しばしば磁性層が剥離したり摩耗しや
すいという大きな問題があつた。また、磁性イン
キ適用後の磁場処理によつてできるだけ高度の配
向を表現し、「角形化」であらわされる磁気特性
を好ましいレベルに高めることが常に望まれてい
た。

こうした要求にこたえるため、磁性インキの調
製に先立つて強磁性体粉末をシランカツプリング
剤などを用いて表面処理することが提案された。
この表面処理は磁場処理の効果を高めて角形比を
向上させるとともに、磁性層の磁気ヘツドやレコ
ードガイドに対する耐摩耗性を高め、また磁気イ
ンキの経時安定性をよくする効果がある。

しかしながら、その表面処理の工程は、水、ア
ルコール等の媒体に表面処理剤を分散または溶解
させたのち、強磁性体粉末をその中に分散させ、
十分に撹拌ないし混練してペースト状にし、この
ペーストを加熱乾燥してから微粉砕するといつ
た、きわめて煩雑なものである。従つて、磁性イ
ンキ製造の工程全体が多段の工程をふまねばなか
つた。

本発明者らは、煩雑な表面処理を避けて全体を
簡易化した製造技術であつて、しかも塗膜物性、
磁気特性とくに角形比がすぐれた磁性インキを与
える技術を追求して、種々の試みを重ねた。その
結果、磁性インキ組成物において使用する有機溶
剤の系を特定の性質をもつた有機溶剤を特定量比
で配合した溶剤混合物とすることによつて、上記
の意図が達成できることを知つて本発明に至つ
た。

本発明の磁性インキ組成物は、強磁性体粉末、
バインダー、有機溶剤および必要な添加剤を均一
に混練してなる磁性インキにおいて、有機溶剤
が、いずれも温度20℃における誘導率〔ε〕と水
100ｇ中に溶解する重量〔ｗ〕ｇの値が、Ａ群：ε＜４であつてｗ＜50 Ｂ群：ε≧４であつてｗ＜50 Ｃ群：ε≧４であつてｗ≧50 の各群に該当する有機溶剤を少なくとも１種ずつ
含有する混合物であり、かつ１群の有機溶剤が溶
剤混合物中の５％（重量）を占めるように配合さ
れていることを特徴とする。

Ａ群の非極性ないし低極性で疎水性の有機溶剤
は、合成樹脂バインダーに対する適切な溶剤とし
ての役割を荷う。一般に磁性インキに経時安定性
が要求されるときは、熱硬化型や架橋型などの樹
脂バインダー系は避けて、通常の溶剤可溶の熱可
塑性樹脂系バインダーを用いるべきである。耐水
性、耐アルコール性など塗膜物性の点から適当な
樹脂を選択すると、それらに対する溶剤としては
Ａ群およびＢ群の特性をもつた有機溶剤が良好な
結果を与える。

他方、Ｃ群の有機溶剤は、強磁性体粉末の表面
処理に関与して役立つことがわかつた。すなわ
ち、親水性で多孔質の表面をもつ強磁性体粉末の
表面処理に際して、比較的高極性で親水性の溶剤
が媒体中にある程度存在すると、表面処理剤が最
も効果的に作用する。

Ｂ群の高極性で疎水性の有機溶剤は、前記のよ
うにＡ群の有機溶剤とともに樹脂バインダーの溶
剤になるほか、傾向にかけ離れたＡ群とＣ群の有
機溶剤に対する橋渡しの機能をも有し、全溶剤系
に対し上記した両立し難い特性が両立し得るよう
にはたらく。

各群の有機溶剤の配合比率は、１群が少なくと
も５％（重量）を占めるような割合において、バ
インダーとして用いる樹脂に従つて、その溶解粘
度が最も低くなるように選択するのが好ましい。
そうすることによつて、最終製品である磁性イン
キの印刷機またはコーテイング機における機上安
定性を高めることができる。

上記Ａ群の非極性ないし低極性で疎水性の有機
溶剤の具体例は、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサ
ン、エチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン
およびエチルベンゼンなどである。

Ｂ群の高極性で疎水性の有機溶剤は、ｎ−ブチ
ルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、オクチル
アルコール、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロ
ピル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢
酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブ
チル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸
ｉ−ブチル、エチルエーテル、安息香酸エチル、
アクリル酸メチル、メチルエチルケトン、メチル
ｎ−プロピルケトン、メチルｉ−プロピルケト
ン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
メチルｎ−アミルケトン、エチルブチルケトン、
シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イ
ソホロン、アセトフエノン、１・２−プロピレン
オキシド、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、アセト酢酸メチルおよびアセト酢酸エチルか
らえらんだものを用いる。

そしてＣ群の高極性親水性有機溶剤としては、
エチレンクロルヒドリン、プロピレンクロルヒド
リン、メチルアルコール、エチルアルコール、ア
リルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−
プロピルアルコール、tert−ブチルアルコール、
エチレングリコール、１・２−プロピレングリコ
ール、１・３−ブチレングリコール、2.3−ブチ
レングリコール、ヘキシレングリコール、ペンタ
ンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、トリプロピレン
グリコール、グリセリン、アセトン、アセトニル
アセトン、ジアセトンアルコール、エチレンオキ
シド、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
ジエチルエーテルおよびジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルなどからえらんだものを用い
る。

実施に当つては、上記各群の中から、磁性イン
キの使用目的に合わせて、沸点、蒸発速度、バイ
ンダーの溶解性と溶解粘度などを考慮して好まし
いものを決定する。

本発明の磁性インキ組成物に用いる強磁性体粉
末には、γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、CrO₂などの酸化物
系のもののほか、Fe−Co−Ni合金のタイプのも
のも含まれる。

表面処理剤は、第一に強磁性体粉末として何を
用いるかにより、第二にバインダーとして何を用
いるかにより選択すべきである。一般的にいえ
ば、強磁性体粉末への浸透性が強く、かつ濡れを
よくする効果をもち、バインダー樹脂へのなじみ
をよくするような界面活性剤を用いればよい。具
体的には、γ−メタクリルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン
等のいわゆるシランカツプリング剤、レシチン、
高級脂肪酸およびその塩類、第三級アミンなどの
例があげられる。

本発明の磁性インキ組成物の製造には、次のよ
うな方法が推奨される。すなわち、まず前記のＡ
群およびＢ群の有機溶剤が主体であるが、Ｃ群の
有機溶剤を比較的多量に含む溶剤混合物に、シラ
ンカツプリング剤などの表面処理剤を溶解する。
溶解する量は、強磁性体粉末の重量基準で0.5〜
10％が適当である。あまり少ないと処理効果が十
分に得られないのはもちろんであり、他方で過大
になると磁性インキの塗膜物性に悪影響が出るこ
とがある。

次に、この混合溶剤溶液中に強磁性体粉末を分
散させて表面処理を行なう。使用する装置として
は、デゾルバー、スターラーなどの撹拌手段や、
アトライター、ボールミル、グレンミル、サンド
ミル、ニーダーなどの混練手段のいずれかによつ
てもよい。磁性インキ製造工程全体の簡略化をは
かる意味で、インキの製造に用いる予定の分散混
練機を用い、同一装置内で操作を続けるのが得策
である。必要な処理時間は装置によつて異なる
が、0.5〜10時間の範囲で十分である。

表面処理が完了したら、この強磁性体粉末の分
散液中に、有機溶剤、バインダーおよび必要な添
加剤を加えて混練を続ける。ここで追加する有機
溶剤は、バインダーを溶解することに主な意義が
あるので、Ａ群および（または）Ｂ群が主であ
る。混練操作は上述のように同一装置内で行なう
のが好都合であるが、状況によつては別の装置に
移し行なつてもよい。

もつと簡易な製造方法としては、磁性インキ組
成物を形成する全成分を一度に配合して混練し、
強磁性体粉末の表面処理と磁性インキの調整とを
同時に行なうことも可能である。

バインダーは常用のものが任意にえらぶことが
できる。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、直鎖飽
和型ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂、ニトロセルロースやエチルセルロースなど
のセルロース系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
ポリアミドなどのアミノ系樹脂、NBR、SBRな
どのエラストマーを適宜単独で、または２種以上
複合して用いる。溶剤系に関しては、強磁性体粉
末の表面処理に際しての条件した制約がないか
ら、磁性インキの製造には広い範囲の溶剤が使用
でき、従つてバインダーも多種類の中からえらぶ
ことができる。

磁性インキの成分として、帯電防止剤、老化防
止剤、潤滑剤あるいは接着剤など、従来から用い
られているものを必要に応じて加えてよい。

以上説明のとおり、本発明による磁性インキ組
成物は、特殊な混合有機溶剤系の使用によつて、
強磁性体粉末の表面処理の効果を高めて大きな角
形比に代表される好ましい磁気特性を実現すると
ともに、耐久性などの磁気記録媒体に要求される
特性のすぐれた塗膜または印刷を与える。製造工
程は、やはり溶剤系の選択によつて、従来技術に
おける表面処理後の乾燥および微粉砕の工程が不
要になつたから、著しく簡易であつてコストの低
減をはかれる。

実施例１Ａ群：トルエン 200ｇＢ群：MEK 200ｇＣ群：メタノール 100ｇからなる混合溶剤に、表面処理剤としてはたらく
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン20ｇを溶
解した。

この溶液にγ−Fe₂O₃粉末480ｇを投入し、ボ
ールミル中で５時間混練した。

続いてボールミル中に下記の諸成分を添加して
40時間混練することによつて、磁性インキを得
た。

VAGH^* 70ｇ Nipol 1001^** 10ｇシリコーンオイル 10ｇ MEK 150ｇトルエン 150ｇ＊ユニオン・カーバイド社製の塩ビ−酢ビ共
重合体＊＊日本ゼオン社製のアクリロニトル−ブタジ
エン共重合体ゴム得られた磁性インキはチクソトロピーの小さい
良好なインキであつて、これをポリステルフイル
ム上にコートして磁場配向処理を行ない磁気テー
プを製造した。これは角形比0.78を示し、多数回
の走行後の剥離などは全く認められなかつた。

比較例１実施例１においてメタノール溶剤100ｇをトル
エン50ｇおよびMEK50ｇで置換したほかは全く
同様にして磁性インキ組成物を製造し、磁気テー
プにコートした。このテープの角形比は0.71の値
した示さなかつた。

実施例２トルエン 220ｇ MIBK 220ｇｉ−プロピルアルコール 60ｇからなる混合溶剤に、表面処理剤としてγ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン20ｇを溶解し、γ
−Fe₂O₃480ｇとともに、ボールミル中で５時間
混練した。

このボールミル中に下記の諸成分を加え、ひき
続き40時間混練して磁性インキを製造した。

エスチルレジン＃30 45ｇニトロセルロースRS1/2 35ｇシリコーンオイル 10ｇシクロヘキサノン 150ｇキシレン 150ｇ得られた磁性インキは流動性が高く機上安定性
もすぐれていた。これをポリエステルフイルム上
にコートしたのち配向処理を行つて得た磁気テー
プは、角型比0.79であつて機械的な耐久性も良好
であつた。

比較例２実施例２においてＣ群の溶剤であるｉ−プロピ
ルアルコール60ｇを全量トルエンで置き換えた磁
性インキ組成物を、全く同様の方法で製造した。
これを用いてつくつた磁気テープは、0.72という
低い角形比した得られなかつた。

実施例３次の混合溶剤と表面処理剤の系を用意し、酢酸エチル 200ｇトルエン 200ｇエタノール 100ｇレシチン 20ｇ γ−Fe₂O₃500ｇとともにボールミル中で５時
間混練した。

続いてこのボールミルに下記の組成物を加え、
さらに20時間の混練を行なつた。

エスレツクBMS 80ｇ酢酸エチル 150ｇトルエン 100ｇイソプロピルアルコール 70ｇ得られた磁性インキをポリエステルフイルム上
にコートし配向処理した磁気テープは、やはり
0.79の角型比を有し、磁性層も強固であつた。

比較例３実施例３からＣ群の溶剤であるエタノール＋イ
ソプロピルアルコール（100ｇ＋70ｇ）を除いて
トルエン＋酢酸エチル（85ｇずつ）とし、全く同
じ条件で実施した結果、角形比に値は0.72に止ま
つた。

Claims

【特許請求の範囲】１表面処理を施した強磁性体粉末、バインダ
ー、有機溶剤および必要な添加剤を均一に混練し
てなる磁性インキにおいて、有機溶剤が、いずれ
も温度20℃における誘電率〔ε〕と水100ｇ中に
溶解する重量〔ｗ〕ｇの値が、Ａ群：ε＜４であつてｗ＜50 Ｂ群：ε≧４であつてｗ＜50 Ｃ群：ε≧４であつてｗ≧50 の各群に該当する有機溶剤を少なくとも１種ずつ
含有する混合物であり、かつ１群の有機溶剤が溶
剤混合物中の５％（重量）を占めるよう配合され
ていることを特徴とする磁性インキ組成物。２Ａ群の溶剤が、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサ
ン、エチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン
およびエチルベンゼンからえらんだものであり、Ｂ群の溶剤が、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブ
チルアルコール、オクチルアルコール、ギ酸メチ
ル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸
ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−プロピ
ル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、エチルエ
ーテル、安息香酸エチル、アクリル酸メチル、メ
チルエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、
メチルｉ−プロピルケトン、ジエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、メチルｎ−アミルケト
ン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、メ
チルシクロヘキサノン、イソホロン、アセトフエ
ノン、１・２−プロピレンオキシド、エチレング
リコールジエチルエーテル、アセト酢酸メチルお
よびアセト酢酸エチルからえらんだものであり、
かつＣ群の溶剤が、エチレンクロルヒドリン、プロ
ピレンクロルヒドリン、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、アリルアルコール、ｎ−プロピル
アルコール、ｉ−プロピルアルコール、tert−ブ
チルアルコール、エチレングリコール、１・２−
プロピレングリコール、１・３−ブチレングリコ
ール、2.3−ブチレングリコール、ヘキシレング
リコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオー
ル、ヘプタンジオール、ジエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、グリセリン、ア
セトン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコ
ール、エチレンオキシド、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールジエチルエーテルおよびジ
エチレングリコールモノブチルエーテルからえら
んだものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項の磁性インキ組成物。