JPH0253221A - 磁性粉含有水系塗料を用いた磁気記録媒体及びその製造法 - 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） 本発明は磁気記録媒体に関するものであり、詳しくは、
簡便でかつ良好な環境下での塗布作業により作製でき、
しかも優れた磁気特性を示す、磁性粉含有水系塗料を用
いて作製された磁気記録媒体に関するものである。

（従来の技術） 磁性粉を含有する塗料を塗布して作製した磁気記録媒体
は、例えば周知の音楽用テープ等として広く知られてお
り、その構成は基本的には、ポリエステル等のベースフ
ィルムの上に、無機成分および有機成分からなる塗料を
塗布し、磁性層を形成させている。

上記磁性層を構成する無機成分のうち主な材料は磁性粉
であるが、その種類は用途により異なる。例えば音楽用
ローノイズテープや統ｌ型ＶＴＲテープ等では微粒子γ
−Ｆ６２０３％音楽用高級カセットテープやＶＨＳ、β
用ＶＴＲテープ等ではＦｅの一部をＣＯなどで置換した
Ｇｏ　　７−ＦｅＪ３やＣｒｙ、、高級カセットテープ
、音楽用マイクロテープ、８ミリＶＴＲテープ等ではＦ
ｅメタル粉などが用いられている。その他の無機成分と
しては界面活性剤、グラファイト。

カーボンブラック等のＩＦ電防止剖、酸化クロム（ｃｒ
２０ｓ）　、　アルミナ（へ交２０３）　、チタニア（
ＴｉＪ）。

シリコンカー・バイト（Ｓｉｎ）　、　　α−へマタイ
ト（α−Ｆｅ２０．）などの研磨剤が適宜用いられる。

磁性層に含まれる有機成分としては、バインダーレジン
、硬化剤１分散剤、潤滑剤、可塑剤等であり、バインダ
ーレジンとしては、ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニシレー酢酸ビニルアルコール共重合体、ポリウレタ
ン、ニトロセルロース系などのものが実際に多用されて
いる。また分散剤にはレシチンや界面活性剤などが用い
られ、潤滑剤には高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、シ
リコンオイル、フン化オイルなどが用いられ、更に可盟
剤にはフタール酸や高級脂肪酸Ｓ＋’）　、ｆｆ−ステ
ル化合物などがそれぞれ用いられている。

磁性層をベースフィルムの上に形成させる磁気テープ製
造の工程は、上記した種々の材料から選択調製された混
合物を有機溶媒（通常トルエン）に分散させて塗料を作
る塗料化工程と、塗料化工程で作られた塗料を所定の基
板表面に塗布する塗布工程とに大きく大別され、後者の
塗布工程には、磁性粉を配向させるために磁場中に通す
工程、塗布塗料を乾燥させる乾燥工程等が含まれる。ま
た前者の塗料化工程においては、トルエン等の有機溶媒
に対する磁性粉の分散性が、作製された磁気テープの特
性決定に大きく影響するため、その改善が課題の一つと
されている。

また従来の上述した磁気テープ等の製造においては、上
記の如く磁性粉含有塗料にトルエン等の有機溶媒を使用
しているために、塗料化工程あるいは塗布工程において
の作業環境あるいは廃液処理設備等について考慮するこ
とが必要で、これらの点が製品のコストにはねかえると
いう難があり、あるいは環境への悪影響も問題となるこ
とがあフだ。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、高分散した磁性粉を含有する塗料は、フィルム
テープの単位面積当り磁性粉密度を高め、高配向させる
ことが可能となることから、記録の高密度化につながる
ことはよく知られている。しかし、一般に数十νｍ以下
の粒子として用いられることが多い磁性粉では、粒子の
凝集等の問題がおこり、溶液中で均一な高分散の状態を
得ることは容易ではない、磁性粉含有塗料を構成する有
機溶媒中での磁性粉の分散性を向上させるために、従来
より様々な分散剤が試験され、使用されてきている。と
ころでこのような分散剤の使用は、一方においては磁性
層中に分散剤が存在することになるので、その分磁性粉
の密度が低下し、結果的に記録密度の低下要因になるこ
ともよく知られでいるところである。

そこで本発明者等は、磁性粉含有水系塗料中で、磁性粉
含有塗料中に分散剤を外添することなく高分散させるこ
とを可能とし、磁気記録密度の優れた高機能性の磁気記
録媒体を提供するため、鋭意研究を重ね本発明をなすに
至ったものである。

すなわち本発明の目的の一つは、磁性粉を含有する水系
塗料で、分散剤を用いることなく該磁性粉の高分散を可
能とした磁性粉含有水系塗料を提供し、これを用いてＥ
ｌ磁気記録密度高い磁気記録媒体を作製することにある
１、また本発明の他の目的は、６井性粉含有塗料を従来
の有＠溶媒系のものに代えて水系のものとすることによ
って、特に塗布工程における作業環境の改善、廃液処理
設備等の軽減化を可能とした新規な磁気記録媒体の製造
法を提供することにある。

また更に未発明の他の目的は、従来の磁気記録媒体に比
べて０．９以上の高い角形比を示すことができる塗布型
磁性層を形成することができる磁気記録媒体を提供する
ことにある。

（課題を解決下るための手段） 本発明による磁気記録媒体の特徴は、アクリル樹脂およ
び水を主成分とし、かつポリオキシエチレンアリルメチ
ルジエーテルと無水マレイン酸の交互共重合体で表面コ
ーティングした磁性粉を分散含有した磁性粉含有水系塗
料を基板表面に塗布・乾燥して塗布型磁性層を形成させ
たことにある。

本発明の特徴の一つは、磁性粉をポリオキシエチレンア
リルメチルジエーテルと無水マレイン酸の交互共重合体
で表面コーティングしたものを用いることで、磁性粉の
水系溶液中での高分散性を確保した磁性粉含有水系塗料
を作り、分散剤の使用を不要として、塗布後の基板表面
上に分散剤の存在しない磁性層を形成させたことにある
。

このような磁性粉の表面コーティングに用いられるポリ
オキシエチレンフリルメチルジエーテルと無水マレイン
酸の交互共重合体は、本発明者等により既に特願昭６２
−１０８４５８号において提案しているものである。本
発明の磁性粉の表面コーティングに使用されるポリオキ
シエチレンアリルメチルジエーテルと無水マレイン酸の
交互共重合体は次式を有し、 ポリオキシエチレンアリルメチルジエーテルの分子量が
１００〜３０万程度、特に１０００〜２万程度のものが
好ましく使用できる。ポリオキシエチレンアリルメチル
ジエーテルと無水マレイン酸の交互共重合は、例えばこ
れらの千ツマ−を混合し、溶液重合法、懸濁重合法、乳
化重合法により交互共重合させることができる。ポリオ
キシエチレンアリルメチルジエーテルと無水マレイン酸
の交互共重合体は繰返し単位３〜１００００、好ましく
は６〜１００程度のものが望ましい、この交互共重合体
で磁性粉を表面コーティングするには、個人ばボールミ
ル法、ホモミキサー法、サンドミル法、ソニケーション
法等の適宜の方法により行なうことができるが、特にダ
ンドミル法は、コーティング効率等の点で好ましい方￥
去である。

本発明において、磁性粉は特に限定されることなく、従
来周知の種々のるｎ性粉を対象とすることができ、これ
を例示すれば、Ｆｅ、０．４−Ｆｅ２Ｏ３。

高Ｈｃ型７−Ｆｅ２Ｏ３（Ｆｅ３０４）　、　Ｃｏ含有
７−Ｆｅ２０３Ｃｏ被着７−Ｆｅ２Ｏ３，フェライト（
ＭｘＦｅ、　−ｘｏ４：　ＭはＺｎ、　Ｎｉ、　Ｍｎ、
　Ｃｒ、　Ｃｄ等の第一遷移金属、Ｘは０〜１）、バリ
ウムフェライト等を挙げることができる。磁性粉の粒径
はおおよそ０．１　μ−〜０．５μｍの範囲で、上記記
録媒体に従来使用されている範囲のものがそ０まま使用
できる。

これらの磁性粉と上記表面コーティング剤の混合比は、
重量比で磁性粉ｌＯに対してコーテイング材１〜２ｗＨ
の範囲とすることがよい場合が多い。

本発明において用いられる上記表面コーティングした磁
性粉は親水性を示し、したがって上述のように水に分散
させて水系塗料とすることができる。この磁性粉含有水
系塗料には用途に応じて適当なバインダー、硬化剤、潤
滑剤、可塑剤、界面活性剤、帯電防止剤、研磨剤等のも
のを適宜添加混合することができ、るが、本発明におい
てはアクリル樹脂と水をバインダー溶液として用いるこ
とをその特徴の一つとする。

本発明で使用する磁性粉含有水系塗料では、アクリル樹
脂と水を３０　：　７０〜５０　：　５０の範囲とする
ことがよい、３０ニア０以下では水が蒸発しにくく乾燥
が困難になるという問題があり、また５０　：　５０以
上ではアクリル樹脂が過剰のために、磁性層中の磁性粉
が減少し高密度化しにくいという問題がある。

上記塗料は、次のような方法で約３μｍの厚さに基材に
塗布し、乾燥後、カレンダー処理を施して表面を平滑に
する。

■ナイフとベースとの隙間を利用して塗布するナイフコ
ーター式 ■数コのロールの回転方向を利用したリバースロールコ
ータ−式 ０表面に刻印の入ったグラビアコーターを利用したグラ
ビアロールコータ−式 等の公知の方法で行なうことができる。

本発明において基材としては、例えばポリエステルフィ
ルム等のテープ状基板が使用され、磁気記録テープとし
であるいはフロッピーディスクとして磁気記録媒体が製
造される。

（発明の効果） 本発明は、前記の構成とすることによって、基板上に塗
布された磁性層の厚みを極めて薄くすることができ、か
つＩＩｎ性粉を高充填、高配向とすることができ、高密
度磁気記録ができる効果がある。

また水系塗料として磁性粉の高分散性を確保できるので
、作業環境の改善、廃液処理設備等の軽減化を可能とし
、磁気記録媒体の製品コストの低減化、環境の改善に効
果がある。

また本発明の水系塗料を用いた磁気記録媒体によれば、
角形比０．９以上の優れた磁気記録特性を示す記録媒体
が実現できるという効果がある。

（実施例） 以下本発明を試験例および実施例に基づいて説明する。

光ＪＬＵ皮里ｊ」工 磁性粉と表面コーティング剤の混合比について次により
試験した。

磁性粉（Ｆｅ、Ｏ，：粒子径０．２〜０．４　μｍ）を
、ポリオキシエチレンアリルメチルジエーテルと無水マ
レイン酸の交互共重合体（ポリオキシエチレンアリルメ
チルジエーテルの分子量１５２４、繰返し単位８）で表
面コーティングし、磁性粉（Ｍ）対表面コーティング剤
（Ｑ）の比を１：２．１：０．２．１：Ｏ（つまり表面
コーティングなし）とした３種のサンプルを作製した。

表面コーティングはサンドグラインダー（１／８Ｇ単簡
式サンドグラインダ、ＢＳＧＩ／８（五十嵐機械株社製
）を用い、グラインディング条件を２０００ｒｐｍで１
５分行なった。

分散性の測定は、上記各サンプルを水溶液中に添加し、
レーザー式粒度分布測定機（島津製社製）による測定値
の５０％を用いてその結果を第１図に示した。

この図の結果より表面コーティングを行なったサンプル
は、（Ｍ　：　Ｑ＝１　：０．２　）は、表面コーティ
ングを行なわないサンプルに比べて２倍以上の高い分散
性を示した。

Ｌ腹ユ且茎ユ 分散性試験１における磁性粉をＧｏ含含有−Ｆｅ２０３
（粒子径ＯＪ〜０．４μｆｆ１）に変更した以外は同様
にして表面コーティングした磁性粉を作製し、その水溶
液中での分散性を試験したところ、同様に表面コーティ
ングを行なわなかったサンプルに比べて２倍以上の分散
性を示した。

実施例１ ６ｎ性粉（Ｇｏ含含有−ｅ２０．　　：粒子径０．３〜
０．４μｎ＋、抗磁力Ｈｃ　；　６５９０ｅ、　ＢＥＴ
　（ｍ”／ｇ）；３１．９゜カサ密度ｆｇ／Ｉｎ）：０
．７０．　Ｆｅ（Ｘ）；３．５”）　１２．５ｇ。

コーティング剤のポリオキシエチレンアリルメチルジエ
ーテル（分子量１５２４）と無水マレイン酸の交互共重
合体（繰返し単位ａ　）１：２５ｇ、及び水系バインダ
ー液（アクリル樹脂＋水；配合比は４０：　６０　ｗｔ
９６）　１００　ｇを、サンドグラインダー（上述）用
セル（約４００ｃｃ）に、コーティング剤、バインダー
液、攪拌用のガラスピーズ（粒径約１．５ｍ＋ｍ）２０
ｇ　、　６２２性粉の順に充填し、その中にグラインデ
ィング用の羽根を挿入し、さらにその上から１５５　ｇ
のガラスピースを加え、２０００ｒｐｍで１５分攪拌し
た。攪拌後、ガラスピーズを除去し、約１０ｇの磁性粉
含有水系塗料を得た。

この磁性粉含有水系塗料を、磁気テープ用のポリエステ
ルフィルム（厚さ１２μｍ）の片面にナイフコーター式
コーティングマシン （康井絹機■社製）を用い、ナイフとベース間の幅が１
５μ■で塗布し、約３２００Ｇの磁場中を通通させて粒
子を配向させ、熱風乾燥（約５０℃）して磁性層を形成
させ、水系塗料を用いた磁気記録媒体を得た。得られた
磁性層の厚みは塗布時ウェットで約１１０Ａｔ、乾燥時
で約３〜５μｍであった。

得られた磁気記録媒体の表面は光沢があり、爪によるひ
っかき試験によるはがれもなく、高い密着性を示した。

また振動試料型磁力計ＢＨＶ−５５型（埋研電子■社製
）による磁気測定の結果、第２図に示したように角形比
０．９０６　　（角形比が１に近いほど磁性粒子がフィ
ルム表面に均一に、また高密度に配列していることを示
す）、抗磁力８２００ｅ、という極めて高い値であるこ
とが確認され、非常に工業化に適したものであることが
分った。

実施例２ 実施例１の表面コーティング剤２．５ｇ、水５０　ｍＪ
２及びガラスピーズ２０ｇをサンドグラインダー用セル
に充填し、次に羽根を挿入し、さらに磁性粉２５ｇ及び
ガラスピーズ１５５ｇを加えて、　２００Ｏｒｐｍで１
５分間攪拌した後、バットに広くひきつめて約４０〜４
５℃で一昼夜乾燥し、表面コーティングした磁性粉を得
た。

次にこの表面コーティングした磁性粉１３．７５ｇと、
水系バインダー液（アクリル樹脂＋水；配合比は４０　
：　６０　ｗｔ％ｉ）　１００　ｇをセルに充填し、羽
根を挿入し、ガラスピーズ１７５　ｇを加え、２００Ｏ
ｒｐｍで１５分間攪拌して磁性粉含有水系塗料を調製し
た。

この磁性粉含有水系塗料を実施例１と同様に塗布してそ
の特性を測定したところ、実施例１と略同様の結果を得
た。

実施例３ 実施例２における水５０　ａ＋Ｊ２の代りにエチルアル
コール５０ＩＩＩＩＬを使用した以外は、実施例２と同
様にして磁気記録媒体を作製したところ、実施例１と略
同様の結果を得た。

またこの例では、実施例２と比較して乾燥が容易で、磁
気記録媒体を得るための乾燥時間が短縮されるという効
果がある。

実施例４ 実施例１における水系バインダー液の代りに、水系バイ
ンダー（アクリル樹脂十水＋エチルアルコール；アクリ
ル樹脂：水：エチルアルコール−４０：　３０　：　３
０ｗｔ！ｋ）を使用した以外は、実施例１と同様にして
磁気記録媒体を作製したところ、実施例１と略同様の結
果を得た。

この例においては、実施例１と比較して磁性粉を塗布・
配向後の乾燥が容易であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明よりなる表面コーティング磁性粉の粒度
分布を測定した結果を示した図、第２図は実施例１で作
製した磁気記録媒体の角形比を測定した結果を示した図
である。 他４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　アクリル樹脂および水を主成分とし、かつポリオキ
   シエチレンアリルメチルジエーテルと無水マレイン酸の
   交互共重合体で表面コーティングした磁性粉を分散含有
   した磁性粉含有水系塗料を、基板表面に塗布・乾燥して
   形成された塗布型磁性層を有することを特徴とする磁気
   記録媒体。 ２　エタノール、アクリル樹脂および水を主成分とした
   バインダー液に、ポリオキシエチレンアリルメチルジエ
   ーテルと無水マレイン酸の交互共重合体で表面コーティ
   ングした磁性粉を添加して磁性粉含有水系塗料を調製し
   、この水系塗料を基板表面に塗布し、次いで乾燥するこ
   とを特徴とする磁気記録媒体の製造法。