JPS63261533A - 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】 ［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か用いられている
。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−Ａｆｆｉ２０３のような硬度の高い
微粒子（研磨材）を、また帯電防止を主な目的としてカ
ーボンブラックを含有させることが多くなっている。

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、研磨材およびカーボンブ
ラック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１強磁性粉末、研磨材お
よびカーボンブラックは全部混合して分散されている。

しかしながら、本発明者の検討によると、研磨材および
カーボンブラックは、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
の向上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
する分散性か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府
材、カーボンブラックおよび強磁性粉末とを全部混合し
て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
を濾過する際に鑓過効率が低下するとの問題がある。

さらに、会合状態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て、得られた
磁気記録媒体からの研磨材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、研磨材およびカーボンブラックの分散性を向上さ
せるために分散特開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か多
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機の状態
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６２−１６２４２号公報および特開昭６２
−１６２４４号公報には、研磨材分散液、カーボンブラ
ック分散液および強磁性粉末分散液をそれぞれｒＩＪ製
し、次にそれらを混合して磁性塗料とするとの開示があ
る。この記載に従って磁性塗料を製造することにより、
強磁性粉末と研磨材との接触による損傷を受けにくい等
の利点から、強磁性粉大過分散等は幾分数４される。し
かしながら、研磨材分散液、カーボンブラック分散液お
よび強磁性粉末分散液のそれぞれかまた良好な分散状態
に至っておらず、これらの改善が望まれる。

［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か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２１Ｊ製
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、カーボンブラックおよ
び結合剤を含む磁性塗料を！２造する方法であって、 研磨材、結合剤として極性基を有する塩化ビニル系共重
合体および有機溶剤を研磨材１００重量部に対して１０
０〜３００重量部含む研磨材分散液とカーボンブラック
、結合剤として極性基を有する塩化ビニル系共重合体お
よび有機溶剤をカーボンブラック１００重量部に対して
６００〜１２００重量部含むカーボンブラック分散液と
をそれぞれ予め調製したのち、該研唐材分散液、該カー
ボンブラック分散液および強磁性粉末を混合することを
特徴とする磁性塗料の製造方法にある。

［発明の効果］ 本発明の方法に従えば、磁性塗料中に研磨材およびカー
ボンブラックが非常に良く分散するので磁性塗料中の研
磨材およびカーボンブラックの会合体（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上する。

すなわち、本発明の磁性塗料の製造方法は、磁性塗料を
調製する際の、研磨材、カーボンブラックおよび強磁性
粉末のそれぞれの分散性がお互いに異なっていて、それ
ぞれの材料に対する有機溶媒の量の多少が分散性に大き
な影響を与えているという知見に基づきなされたもので
ある。従って、予め研磨材およびカーボンブラックを上
記に示した有機溶媒の量の範囲で分散させることにより
研磨材およびカーボンブラックの分散性が良好な磁性塗
料をｍＷすることかできる。

［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、カーボンブラ
ックおよび強磁性粉末のそれぞれの分散性がお互いに異
なっていて、それぞれの材料に対する有機溶媒の量の多
少が分散性に大きなＭＩ響を与えているという知見に基
づきなされたものである。すなわち、研磨材およびカー
ボンブラックをそれぞれ前記に示した有機溶媒の量と結
合剤として極性基を有する塩化ビニル系共重合体を加え
て分散して、予め研磨材分散液およびカーボンブラック
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かできる。

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、−ＯＨ，−５０３Ｍ、−ＣＯ
ＯＭおよび−ｐｏ（。

Ｍｏ）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１Ｍ′は水素原子、アルカリ金！！原子も
しくは低級炭化水素基を表わす。

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。

本発明の研磨材およびカーボンブラックを分散するため
に好適な結合材は極性基を有する塩化ビニル系共重合体
てあり、好ましくは、極性基が上記の一０Ｈ１−Ｓｏ、
Ｍ、−ＣＯＯＭおよび−ＰＯ（ＯＭ’）２のものである
。

また磁性塗料としては、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１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重開部）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ｍ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
−Ａ見２０３．γ−ＡＪＬ２０３、Ｃｒ２Ｏ３，５ｎ０
２，５ｉ０２、ＴｉＯ２゜ａ　−Ｆ　ｅ　２０２、及び
Ｆｅ＝Ｏａを挙げることができ、これらを中油であるい
は混合して使用することができる。特に硬度の高いα−
Ａ　ｌ　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＃Ｌｍ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３〜１２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−Ｆｅ２０３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、コバ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においては、上記強磁性粉
末のうちＣｏ含含有−Ｆ　ｅ　２０３を使用することが
好ましく、またＣＯ含含有−Ｆｅ２０、の比表面［（Ｓ
ＲＥＴ）は３５ｒｎ’／ｇ以上（好ましくは３７ｍ″／
ｇ以上）が好ましい。すなわち、このような強磁性微粉
末は、特に硬度か低く、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。

本発明に使用されるカーボンブラックは、特に制限はな
い０例えば、ファーネスブラック、チャネルブラック等
の平均粒子径が５〜２００ｍｐの炭素質粉末を使用する
ことができる。好ましくは平均粒子径が５〜２００　ｍ
　ＪＬのカーボンブラックであり、より好ましくは５０
〜１２０ｍｇである。磁性塗料中のカーボンブラックの
含有量は。

強磁性粉末１００ｆｆｌ量部に対してＯ，１〜２０重量
部で、好ましくは０．２〜１５重量部、より好ましくは
０．２〜８重量部の範囲である。カーボンブラックは微
粒子より粗粒子を使用した方が摩擦係数は小さくなるが
、電磁変換特性を劣化させる。しかし、本発明の予め分
散を行なう方法により、上記の粒子径であっても摩擦係
数および電磁変換特性共に優れたものが得られる。

また、上記の研磨材、カーボンブラック、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、充填剤１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１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てきる。

好ましくは、ケトン類およびエステル類を使用すること
であり、これらは単独て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。

本発明においては、研磨材分散液を調製する際、研磨材
１００重量部に対して１００〜３００重量部の有機溶剤
を使用する必要があり、カーボンブラック分散液を調製
する際、カーボンブラック１００重量部に対して６００
〜１２００重量部の有機溶剤を使用する必要がある。好
ましくは、研磨材１００重量部に対して１００〜２００
重量部の有機溶剤を使用し、カーボンブラック１００重
量部に対して７００〜１１００重量部の有機溶剤を使用
することである。

上記のような有機溶媒の使用量で予め研磨材およびカー
ボンブラック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。

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（Ｓｚｅｇｖａｒｉ）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、カーボ
ンブラック、結合剤の種類および有機溶剤などの諸条件
を考慮して適宜設定することができる。通常は、１−１
００時間の範囲内にある。本発明の結合剤として極性基
を有する塩化ビニル系共重合体を使用し、前記に示した
有機溶媒のＩＩｔを使用した場合は、研磨材が１０〜６
０時間。

カーボンブラックか１０〜６０時間の範囲で分散を行な
うことが好ましい。

このようにして調製された研磨材分散液中およびカーボ
ンブラック分散液中には、研磨材およびカーボンブラッ
ク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３ｉ製した研磨材分散液および
カーボンブラ・ンク分散液と強磁性粉末とを混合する。

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ｍ１ｌｌ、、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。

更に１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およびカーボンブラ
ック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罰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
、研磨材分散液およびカーボンブラック分散液を調製す
る際の時間よりも短くするのが一般的である０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
。

また、研磨材、カーボンブラック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、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、
カーボンブラック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３
ｉ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０．５〜１．５ｐｍ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。

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、乾燥処理、表面平滑化処理などの
通常の磁気記録媒体の製造工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ｒ部１は特に記載のない限りｆ
ｇＨ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２０時間分散を行なっ
た。

ｉ臣鼓欠盈貞皿羞 α−Ａｉ２０゜ （平均粒子径：　０．５ｇｍ）　　　　　　ｔｏｏ部塩
部上化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体本
ゼオン■製：　４００ｘ１１０Ａ、重合度：　４００）
　　　　　２５部メチルエチルケトン　　　　　　　　
　１５０部次に、以下に記載したカーボンブラック分散
液の成分をニーダ−を用いて混合した後、ポールミルを
用いて２００時間分散行なった。

カーボンブラック分散液組成 カーボンブラック （乎均粒子径＋　６０ｍｐ）　　　　　　　ｔｏｏ部塩
部上化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体上
）　　　　　　　　　６５部メチルエチルケトン　　　
　　　　　　　９００７１次に、以下に記載した強磁性
粉末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１２時間分散を行なった。

強磁−粉末）散液組成 強磁性粉末ＣＯ金含有−Ｆｅ２０３ （比表面ａ：　４０ｍ”／ｇ）　　　　　　　　　１０
０７１１塩化ビニル／酢ビニル／酢酸ビニル／無水マレ
イン酸共上）　　　　　　　　　　１５部ポリウレタン
樹脂 （日本ポリウレタン■製： Ｎ−２３０１）　　　　　　　　１２部メチルエチルケ
トン　　　　　　　　　３２１部得られた研磨材分散液
１５部、カーボンブラック分散液２２ｆｉ１１と強磁性
粉末分散液４４８部とを取り、これにポリイソシアネー
ト化合物（Ｈ本ポリウレタン■製、コロネートＬ）７部
、ステアリン酸３部およびブチルステアレート３部を、
２５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、４部ｍの平均孔径な有するフィルタ
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１５部ｍ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４、ＯＩＬｍ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、ｌ／２インチ幅にスリットしてｌ／２イン
チビデオ用テープを製造した。

得られたビデオテープな市販のビデオレコーダを用いて
、Ｃ／Ｎ比およびスチルライフの測定した。

Ｃ／Ｎ比は、スーパーＸＧ（富士写真フィルム■製）を
ＯｄＢとしたときの相対比較値を測定した。

スチルライフは、初期出力が１ＯｄＢ低下する迄の時間
を測定した。

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において使用した塩化ビニル／酢酸ビニル／無
水マレイン酸共重合体（日本ゼオン■製：４００ｘｌｌ
ＯＡ、重合度：　４００）の代わりに塩化ビニル系樹脂
（数平均分子量：１ｌＯＯＯ１重量平均分子量：　６７
０００．極性基としてエポキシ基：　８．１４Ｘ　ｌＯ
＝等量／Ｉｇ、水酸基＝４、ｌ１ｘｌＯ＝等量／　１　
ｇ　、スルホン酸基：　５．８２ｘ１０−’等量／Ｉｇ
を有する；日本ゼオン■５１：ＭＲ−１１０）を使用し
た以外は実施例１と同様に１部２インチビデ、オ用テー
プを製造した。

［比較例１］ 実施例１と同じ組成で、研磨材分散液、カーボンブラッ
ク分散液、および強磁性粉末分散液を全て混合して分散
した以外は実施例１と同様にｌ／２インチビデオ用テー
プを製造した。

得られた磁気記録媒体のＣ／Ｎ比、スチルライフを第１
表に記載する。

以下余白 第１表 Ｃ／Ｎ比　　　　スチルライフ （ｄＢ）　　　　　　（分） 実施例１　　　　＋２　　　　　　６０＜２　　　　＋
２　　　　　　６０＜ 比較例１　　　０　　　　　３０ 第１表より明らかなように、前記指定された結合剤と有
機溶媒を含む研磨材分散液と、同様に調製されたカーボ
ンブラック分散液とを基に得られた磁性塗料により製造
されたビデオテープは、実施例１．２で分かるようにＣ
／Ｎ比、スチルライフ共に良好な結果である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、強磁性粉末、研磨材、カーボンブラックおよび結合
   剤を含む磁性塗料を製造する方法であって、 研磨材、結合剤として極性基を有する塩化ビニル系共重
   合体、および研磨材１００重量部に対して１００〜３０
   ０重量部の有機溶剤を含む研磨材分散液と、カーボンブ
   ラック、結合剤として極性基を有する塩化ビニル系共重
   合体、およびカーボンブラック１００重量部に対して６
   ００〜１２００重量部の有機溶剤を含むカーボンブラッ
   ク分散液とをそれぞれ予め調製したのち、該研磨材分散
   液該カーボンブラック分散液および強磁性粉末を混合す
   ることを特徴とする磁性塗料の製造方法。 ２、上記研磨材分散液の有機溶剤が研磨材 １００重量部に対して１００〜２００重量部含み、そし
   て上記カーボンブラック分散液の有機溶剤が研磨材１０
   ０重量部に対して７００〜１１００重量部含むことを特
   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、強磁性粉末を予め結合剤および有機溶剤が共存する
   分散液として調製したのち、該研磨材分散液および該カ
   ーボンブラック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。 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項記載の磁性塗料の
   製造方法。 ５、該極性基を有する塩化ビニル系共重合体の極性基が
   、−ＯＨ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ＿３Ｍ、−ＯＳＯ＿３Ｍ
   および−ＯＰ（ＯＭ’）＿２の群より選ばれた少なくと
   も一種であ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［但し、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］。 ６、強磁性粉末が、比表面積３５ｍ＾２／ｇ以上のＣｏ
   含有γ−Ｆｅ＿２Ｏ＿３であ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。