JPS62134827A - 磁性塗料の製造方法 - Google Patents

磁性塗料の製造方法

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JPS62134827A
JPS62134827A JP60275508A JP27550885A JPS62134827A JP S62134827 A JPS62134827 A JP S62134827A JP 60275508 A JP60275508 A JP 60275508A JP 27550885 A JP27550885 A JP 27550885A JP S62134827 A JPS62134827 A JP S62134827A
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健一 増山
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正昭 藤山
Toshimitsu Okutsu
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、磁性塗料の製造方法に関する。さらに詳しく
は本発明は、磁気記録媒体の磁性層形成に用いる磁性塗
料を製造する方法に関する。
[発明の背景および従来技術] コンピューター用、ビデオ用、オーディオ用などの磁気
記録媒体として、結合剤、強磁性粉末およびその他の添
加剤を溶剤に分散した磁性塗料を支持体上に塗布したの
ち乾燥して磁性層とした磁気記録媒体が用いられている
。そして、磁気記録媒体の走行耐久性の向上を主な目的
として磁性層にα−A 9.203のような硬度の高い
微粒子(研磨材)を含有させることが多くなってきてい
る。
このような磁性層の調製に用いる磁性塗料は、通常は、
強磁性粉末、結合剤および研磨材などの磁気記録媒体の
磁性層を形成する成分を溶剤に分散する工程を経て製造
されている。すなわち、従来の磁性塗料の製造において
は、強磁性粉末と研磨材とは同時に分散されている。
しかしながら、本発明者の検討によると、研磨層は、使
用する結合剤の種類などにより分散性が異なり、たとえ
ば、磁気記録媒体の走行耐久性の向−1−を目的として
最近使用されることが多くなってきている塩化ビニル系
共重合体およびポリウレタン樹脂を含む結合剤に対する
分散性、特にポリウレタン樹脂に対する分散性が悪いこ
とが判明した。
従って、従来の方法に従い、上記のような結合剤と研磨
材および強磁性粉末とを同時に分散する方法を採ると、
得られた分散液が研磨材の会合体を多量に含有すること
となる。そして、この分散液を濾過する際に濾過効率が
低下するとの問題がある。
さらに、会合状jルにありながら濾別されなかった研磨
材の会合体はこの状態で磁性層中に存在する。このよう
に会合した粒子は磁性層から脱離しやすいので、得られ
た磁気記録媒体からの研磨層の脱離による再生信号の欠
落(たとえば、ドロップアウト)を生ずるとの問題があ
る。
また、研磨材の分散性を向トさせるために分散時間を長
くする方法を採ると、分散液中の強磁性粉末が研磨材と
接触して損傷を受けることが多くなり磁気記録媒体の電
磁変換特性が向上しないばかりでなく、長時間の分散に
より強磁性粉末が過分散の状yルになり、磁性塗料中で
再凝集するとの問題も生ずる。
一方、特開昭56−167769号公報には、分散工程
を一次分散工程と二次分散工程の二工程に分けて、−次
分散工程にて強磁性粉末と結合剤の一部とを分散させた
のち二次分散工程にて研磨材と結合剤の残部とを加えて
分散を行なうとの記載がある。この記載に従って磁性塗
料を製造することにより、強磁性粉末は結合剤により被
覆された状態で研磨剤と接触するので、強磁性粉末は研
磨材との接触による損傷を受けにくいとの利点はあるが
、この方法を利用しても研磨材の分散性に関しては何等
改善されない。
[発明の目的] 本発明の第一の目的は、磁気記録媒体の磁性層を形成す
るための磁性塗料を調製する新規な方法を提供すること
にある。
本発明の第二の目的は、良好な走行耐久性を有する磁気
記録媒体を製造することができる磁性塗料の調製方法を
提供することにある。
本発明の第三の目的は、良好な電磁変換特性を有する磁
気記録媒体を製造することができる磁性塗料の調製方法
を提供することにある。
本発明の第四の目的は、磁性塗料を濾過工程を含む工程
により調製する場合、会合体の含有量が少なく濾過効率
の良い磁性塗料の製造方法を提供することにある。
[発明の要旨] 本発明は、強磁性粉末、研磨材および結合剤を含む磁性
塗料を製造する方法であって、研磨材と結合剤とを含む
研磨材分散液を予め調製したのち、該分散液と強磁性粉
末とを混合することを特徴とする磁性塗料の製造方法を
提供する。
[発明の効果] 本発明の方法に従えば、磁性塗料中に研磨材が非常に良
く分散するので磁性塗料中の研磨材の会合体(凝集体)
が少なくなり、この磁性塗料を用いて塗設される磁気記
録媒体の磁性層の走行耐久性および電磁変換特性が向」
ニする。
すなわち、本発明の磁性塗料の製造方法は、磁性塗料を
調製する際に、研磨材の分散性が強磁性粉末の分散性よ
りも低く、強磁性粉末が良好に分散する条件下では研磨
材の分散が不充分となり、一方、研磨材の分散性が良好
となる条件下では強磁性粉末が過分散となり分散性が逆
に低下するとの見解に基づきなされたものであって、予
め研磨材を分散させることにより研磨材の分散性が良好
な磁性塗料を調製することができるのである。そして、
このように研磨材を予め分散させることによっては強磁
性粉末の分散性は低下しないばかりでなく、強磁性粉末
と研磨材との接触による強磁性粉末の損傷を低減するこ
とができる。
従って、本発明の磁性塗料を用いて調製した磁性層を有
する磁気記録媒体は、研磨材の会合体の量が少なくなる
ので磁性層からの研磨材の脱離が少なくなり走行耐久性
が向上し、さらに例えばビデオテープにおいては研磨材
の脱落に起因するドロップアウトの発生を低減すること
ができるなど電磁変換特性も向上する。
また、磁性塗料を調製する際には磁性層形成成分を分散
した分散液を濾過するのが一般的であるが、本発明の方
法に従えば、磁性塗料中における研磨材の会合体の量が
少なくなり、また強磁性粉末の分散性も良好なので、濾
過工程での濾過効率が向上するとの利点もある。
[発明の詳細な記述] 本発明の磁性塗料の製造方法は、研磨材と結合剤との分
散性の相違に着目し、強磁性粉末よりも分散性が低い研
磨材を結合剤と共に分散して予め研磨材分散液を調製し
、これと強磁性粉末とを粉末の状態であるいは溶剤に分
散した状態で混合することを主な特徴とするものである
本発明の磁性塗料の製造方法で用いる磁性層成形成分は
通常の磁性層を形成する際に用いる成分を使用すること
ができる。
結合剤は通常の結合剤から選ぶことができる。
結合剤の例としては、塩化ビニル系共重合体、セルロー
ス誘導体(例、ニトロセルロース)、アクリル樹脂、ポ
リビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン系樹脂(
例、ポリニスエル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系
ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹
脂を挙げることができる。
なお、塩化ビニル系共重合体は、通常は、塩化ビニル以
外に以下に示す繰返し単位を含むものである。他の繰返
し単位の例としては、ビニルエーテル(例、メチルビニ
ルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ラウリルビニ
ルエーテル、)、α−モノオレフィン(例、エチレン、
プロピレン)、アクリル酸エステル(例、(メタ)アク
リロニトリル)、芳香族ビニル(例、スチレン、α−メ
チルスチレン)、ビニルエステル(例、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル)を挙げることができる。さらに、塩
化ビニル系共重合体は、−OH1−503M、−COO
Mおよび−PO(OM’)2などの官能基が導入されて
いるものであってもよい、但し、上記のMは水素原子も
しくはアルカリ金属原子を表わし、M′は水素原子、ア
ルカリ金属原子もしくは低級炭化水素基を表わす。
特に上記の塩化ビニル系共重合体とポリウレタン樹脂と
を組合わせて使用することが好ましい。
磁性塗料中における結合剤の含有率は、通常は強磁性粉
末100重量部に対して10〜100重量部(好ましく
は20〜40重量部)である。
また、上記の結合剤とポリイソシアネート化合物とを組
み合わせて使用することが好ましい。
研磨材は磁気記録媒体の磁性層を調製する際に通常使用
されている研磨材から選ばれる。研磨材の例としてはα
−Fe203、γ−A見、03、Cr20=、5n02
.5i02、T i O2、α−Fe203.及びFe
’304を挙げることができ、これらを単独であるいは
混合して使用することができる。特に硬度の高いα−A
 9.203を含むものであることが好ましい。
研磨材の平均粒子径は、通常0.01〜0.6ルmの範
囲内にある。
磁性塗料中における研磨材の含有量は、磁性層に含有さ
れている強磁性粉末100重量部に対して通常は1〜2
0重量部(好ましくは5〜15重量部)の範囲内にある
強磁性粉末も通常使用されているものを用いることがで
きる。
強磁性粉末の例としては、γ−Fe2O3のような金属
酸化物系の強磁性粉末、コバルト含有γ−Fe20.の
ような他の成分を含有する変性金属酸化物系の強磁性粉
末および鉄、コ/曳ルトあるいはニッケルを含む強磁性
金属微粉末を挙げることができる。
本発明の磁性塗料の製造方法は、L記の強磁性金属微粉
末のうち、比表面積(S  BET)が42rn’ /
 g以上(好ましくは45m’/g以上)の強磁性金属
微粉末を用いた磁性塗料の製造に利用すると特に有利で
ある。すなわち、このような強磁性金属微粉末は、特に
硬度が低く、従来の方法では研磨材との接触により損傷
を受けやすいからである。
この強磁性金属微粉末の例としては、強磁性金属微粉末
中の金属分が75重量%以上であり、そして金属分の8
0重量%以上が少なくとも一種類の強磁性金属あるいは
合金(例、Fe、Co、Ni、Fe−Go、Fe−Ni
、Co−Ni、Co−N1−Fe)であり、この金属分
の20重量%以下の範囲内で他の成分(例、An、Si
、Pb、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Cu、B、Y、
Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、P、Ba、 T
a、W、  Re、  Au、  Hg、  S、  
B  i  、La、Ce、Pr、Nd、Zn、Te)
を含むことのある合金を挙げることができる。また、上
記強磁性金属分が少量の水、水酸化物または酸化物を含
むものなどであってもよい。これらの強磁性金属微粉末
の製造方法は既に公知であり、本発明で用いる強磁性金
属微粉末についてもこれら公知の方法に従って製造した
ものを用いることができる。
強磁性金属微粉末の形状に特に制限はないが、通常は針
状、粒状、サイコロ状、米粒状および板状のものなどが
使用される。特に本発明は、針状の強磁性金属微粉末を
用いた磁性塗料の製造に利用すると有利である。
また、上記の研磨材、結合剤および強磁性粉末以外にも
、脂肪酸、脂肪酸エステルのような潤滑剤、カーボンブ
ラックのような帯電防止剤、充填剤、分散剤などの通常
磁性層に含有される磁性層形成成分を使用することがで
きる。
磁性塗料は、上記の磁性層を形成する成分が溶媒に分散
されたものである。溶剤は、通常磁性塗料の調製に使用
されているものを用いることができる。
このような溶剤の例としては、ケトン類(例、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノン、ジエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、アセトン)、エーテル類(例、ジ
エチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジオキサン)
、エステル類(例、酢酸エチル、酢酸ブチル)、芳香族
系溶剤(例、トルエン、キシレン)、アルコール類(例
、メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール
)などを挙げることができ、これらは単独であっても混
合しても使用することができる。
磁性塗料中の溶剤の含有率は、通常強磁性粉末100重
量部に対して30〜500重量部の範囲内とする。
本発明の磁性塗料の製造方法において、研磨材と結合剤
とを含む研磨材分散液を予め調製する。
研磨材は、強磁性粉末と比較すると分散性、特にポリウ
レタン樹脂など特定の樹脂に対する分散性が悪いことが
判明した。そこで、強磁性粉末を共存させずに、予め研
磨材の分散を行なうことにより、他の成分に不利益(た
とえば分散時間を長時間にすることによる強磁性粉末が
過分数になるとの不利益)を与えることなく、殆どの粒
子が一次粒子の状態で分散される。
研磨材と共に研磨剤分散液中に分散される結合剤は、結
合剤全部を用いることもでき、また、結合剤の一部を用
いることもできる。
例えば、前記の塩化ビニル系共重合体とポリウレタン樹
脂とを使用し、その一部を用いる場合には、研磨材の分
散性が比較的良好である塩化ビニル系共重合体を研磨材
と共に分散することが好ましい。
ただし、塩化ビニル系共重合体は単独であることを要す
るのではなく両者の混合物を使用することもできる。
分散される結合剤と研磨材との配合比率は、本発明の後
の工程を経て最終的に得られる磁性塗料中におけるそれ
ぞれの含有率が、それぞれ前述の磁性塗料としての好適
な範囲内にいずれかの段階で調整されればよいので研磨
材の分散性などを考慮して適宜設定することができる。
また、結合剤と研磨材とが分散されている研磨材分散液
中の溶剤の量は、研磨材および結合剤の量および種類な
どを考慮して適宜設定することができる。通常は研磨材
100重量部に対して50〜500重量部の範囲内とす
る。
分散の方法は通常の分散方法に従って行なうことができ
る。使用する分散装置の例としては、ボールミル、ホモ
ミキサー、サンドミル、サンドグラインダー、ペブルミ
ル、トロンミル、セグバリ(Szegvar i)アト
ライター、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、高速ミ
キサーおよびホモジナイザーを挙げることができる。
分散時間は、使用する分散装置の種類、研磨材および結
合剤の種類などの諸条件を考慮して適宜設定することが
できる。通常は、1〜60時間の範囲内にある。
なお、得られた研磨材分散液を濾過して研磨材分散液中
に僅かに含まれる会合体を排除することにより諸特性に
おいてさらに良好な磁気記録媒体を製造することが可使
な磁性塗料とすることができる。
このようにして調製された研磨材分散液中には研磨材の
殆どが一次粒子の状態で分散され、そして、結合剤が溶
解あるいは分散した状態で存在している。
次に、上記のようにして調製した研磨材分散液と強磁性
粉末とを混合する。
研磨材分散液が結合剤の全部を含有している場合、強磁
性粉末を、たとえば、粉末の状態あるいは溶剤などに分
散した状態で添加して混合し分散する方法を採ることが
できる。
また、研磨材分散液の調製に全ての結合剤を用いていな
い場合には、残りの結合剤の強磁性粉末とを含む強磁性
粉末分散液を調製し、この分散液と研磨材分散液とを混
合する方法を採ることができる。たとえば塩化ビニル系
共重合体とポリウレタン樹脂とを使用する場合であって
、前記のように研磨材分散物が塩化ビニル系共重合体を
一部を含むときには、強磁性粉末とポリウレタン樹脂お
よび残りの塩化ビニル系共重合体を分散した強磁性粉末
分散液と研磨材分散液とを混合する。
更に、強磁性粉末及び結合剤を分散する際に、前述のよ
うにして予め調製した研磨材分散液を添加して混合し分
散する方法を採ることもできる。
混合時間(あるいは混合し分散する時間)は。
強磁性粉末の種類、比表面積などを考慮して適宜設定す
ることができるが、通常は1〜40時間である。この混
合時間は、研磨材分散液を調製する際の時間よりも短く
するのが一般的である。強磁性粉末の分散性が研磨材の
分散性より良好であるからである。
なお、混合の際に各成分の含有率が磁性塗料として好適
な範囲となるように各分散液の配合量を調節する。
また、研磨材および強磁性粉末以外の脂肪酸、脂肪酸エ
ステルのような潤滑剤、カーボンブラシりのような帯電
防止剤、充填剤、分散剤など他の磁性層を形成する成分
は、研磨材分散液および強磁性粉末分散液のいずれの分
散液中に配合されてもよく、さらに、分散液の調製およ
び混合などとは別個にこれらを加える工程を設けて添加
することのできる。
得られた混合物は、磁性塗料としてそのまま支持体上に
塗布することができるが、通常はフィルター、たとえば
平均孔径が0.5〜1.51Lmの範囲内にあるフィル
ターを用いて濾過した後、磁性塗料として磁気記録媒体
の製造に用いられる。
本発明の磁性塗料の製造方法に従うと、研磨材を強磁性
粉末が存在しない条件下で分散するので、得られた研磨
材分散液中の研磨材の分散状態は非常に良好であり、ま
た研磨材が結合剤で表面を被覆された状態で存在するの
で強磁性粉末との混合め際に直接強磁性粉末と研磨材の
表面が接触することなく、強磁性粉末の損傷を有効に防
止することができる。
また研磨材の分散を長時間かけて行なった場合でも、そ
こに強磁性粉末が共存していないため、強磁性粉末が過
分機の状態になることもない。
このようにして調製された磁性塗料は、支持体上に塗布
され、磁場配向処理、乾繰処理、表面平滑化処理などの
通常の磁気記録媒体の製造上程により磁性層となる。
次に本発明の実施例および比較例を記載する。
なお、以下の例において1部」は特に記載のない限りr
重量部1を意味する。
[実施例1] 以下に記載した研磨材分散液の成分をニーダ−を用いて
混合した後、ボールミルを用いて18時間分散を行なっ
た。
研磨材分散液組成 α−A文203 (平均粒子径:0.5部m)      10000部
塩化ビニル/酢酸ビニル/無水マレイン酸共体(日本ゼ
オン■製:400X 110A、重合度:400)     20部メチルエ
チルケトン         100部次に、以下に記
載した強磁性粉末分散液の成分をニーダーを用いて混合
した後、ボールミルを用いて12時間分散を行なった。
強磁性粉末分散液組成 強磁性金Hfs微粉末 (組成:Fe−Ni合金、 比表面積: 50m2/g)        100部
塩化ビニル/酢酸ビニル/無水マレイン酸共重合体(同
上)          12部ポリウレタン樹脂 (日本ポリウレタン■製: N−2301)         12部カーボンブラ
ック (平均粒子径:0.04ルm)      1部メチル
エチルケトン         317部得られた研磨
相分散液22部と強磁性粉末分散液420部とを取り、
これにポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン■
製、コロネートL)8部、ステアリン酸5部およびブチ
ルステアレート5部を、20部のメチルエチルケトンに
溶解した溶液38部を加えて混合したのち、1pLmの
平均孔径を有するフィルターを用いて濾過して磁性塗料
を調製した。
得られた磁性塗料を厚さ10gmのポリエステルテレフ
タレート支持体上に乾燥後の塗布厚さが3.0部mとな
るように塗布したのち、磁場配向処理、カレンダー処理
を行な′い、8ミリ幅にスリットして8ミリビデオ用テ
ープを製造した。。
得られたビデオテープを市販のビデオレコーダ(FUJ
 lX−8)を用イテ、S/N比オヨびドロップアウト
の数を測定した。
結果を第1表に示す。
また、上記の濾過工程におけるフィルター寿命を偵せて
第1表に記載する。
なお、以Fに示す実施例および比較例に於て、S/N比
およびドロップアウトの数(Do数)を測定は上記の方
法により行なったものであり、フィルター寿命とは上記
と同一条件において濾過したときのフィルターの使用可
能時間である。
また、以下に記載する実施例及び比較例で使用した磁性
層形成成分は上記と同一のものである。
[実施例2] 実施例1において、研磨材分散液の組成を下記のように
した以外は同様にして研磨材分散液を調製した。
研磨材分散液組成 α−A文203           10部塩化ビニ
ル/酢酸ビニル/無水マレイン酸共重合体      
       14部ポリウレタン樹脂       
    12部カーボンブラック          
  1部メチルエチルケトン         305
部得られた研磨材分散液に実施例1で用いた強磁性金属
微粉末100部を投入し、12時間分散を行なった以外
は実施例1と同様にして磁性塗料を調製し、得られた磁
性塗料を用いて磁気記録媒体を製造した。
得られた磁気記録媒体のS/N比、ドロップアウトの数
およびフィルター寿命を第1表に記載する。
[実施例3] 実施例1にて調製した研磨材分散液と同一組成の研磨材
分散液を実施例1と同様にして調製し、下記磁性塗料組
成中の研磨材分散液として使用した。下記の組成の磁性
塗料を実施例1における強磁性粉末分散液と同様に操作
して調製し、同様に濾過して磁性塗料を調製し、これを
用いて磁気記録媒体を製造した。
磁性塗料組成 強磁性金属微粉末          lOO部塩化ビ
ニル/酢酸ビニル/無木マレイン酸共重合体     
        12部ポリウレタン樹脂      
     12部カーボンブラック         
   1部メチルエチルケトン         29
5部研磨材分散液             22部得
られた磁気記録媒体のS/N比、ドロップアウトの数お
よびフィルター寿命を第1表に記載する。
[比較例1] 実施例3において、磁性塗料組成を以下に記載する組成
とし、分散時間を12時間とした以外は同様にして磁気
記録媒体を調製し、これを用いて磁気記録媒体を製造し
た。
磁性塗料組成 強磁性金属微粉末          100部α−A
文203           10部塩化ビニル/酢
酸ビニル/無水マレイン酸共重合体         
    14部ポリウレタン樹脂          
 12部カーボンブラック            1
部メチルエチルケトン         305部得ら
れた磁気記録媒体のS/N比、ドロップアウトの数およ
びフィルター寿命を第1表に記載する。
[比較例2] 比較例1において、分散時間を18時間とした以外は同
様にして磁性塗料を調製し、これを用いて磁気記録媒体
を製造した。
ン3 得られた磁気記録媒体のS/N比、ドロップアウトの数
およびフィルター寿命を第1表に記載する。
第1表 S/N比  Do数  フィルター寿命(dB)   
(個/分) 実施例 1   +2    5    20時間以上2   
+2    5    20時間以上3   +2  
  5    20詩間以上比較例 1  ±0  70   4時間 2  −5   50   10時間 特許出願人  富士写真フィルム株式会社代 理 人 
 弁理士 柳 川 泰 男手続補正書 昭和61年11月14日 昭和60年 特許願 第275508号2、発明の名称 磁性塗料の製造方法 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 名 称  (520)富士写真フィルム株式会社4、代
理人 住 所  東京都新宿区四谷2−14ミツヤ四谷ビル8
階6、補正により増加する発明の数  な し7、補正
の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、強磁性粉末、研磨材および結合剤を含む磁性塗料を
    製造する方法であって、 研磨材と結合剤とを含む研磨材分散液を予め調製したの
    ち、該分散液と強磁性粉末とを混合することを特徴とす
    る磁性塗料の製造方法。 2、強磁性粉末を予め結合剤が共存する分散液として調
    製したのち、研磨材分散液と混合することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の磁性塗料の製造方法。 3、研磨材分散液中に分散されている結合剤が、塩化ビ
    ニル系共重合体であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項もしくは第2項記載の磁性塗料の製造方法。 4、研磨材が、α−Al_2O_3を含むものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項もしくは第2項記
    載の磁性塗料の製造方法。 5、結合剤が、塩化ビニル系共重合体およびポリウレタ
    ン樹脂を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項も
    しくは第2項記載の磁性塗料の製造方法。 6、強磁性粉末が、比表面積42m^2/g以上の強磁
    性金属微粉末であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項もしくは第2項記載の磁性塗料の製造方法。
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