JPH04120179A - 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、強磁性金属粉末を用いた塗布型の磁気テープ
、磁気ディスクにおける磁性塗料の製造方法に関する。

従来の技術 −ｉに、ビデオ、オーディオ機器またはコンピュータ等
に用いる磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体は
益々高密度化に向い、そのために記録波長は短く、記録
トラック幅は狭く、記録媒体厚は薄くシて最小記録単位
を小さくする方向にある。また磁気記録再生装置のポー
タプル化、カメラ一体型等の普及により、屋内、Ｗ外の
あらゆる環境下で使用されるようになり、これに伴い上
記記録媒体の使用環境は今まで以上に幅広く厳しいもの
となっている。

このためｔｍ変換特性（Ｃ／Ｎ比）向上と塗膜の耐久性
向上の取り組みが実施されており、Ｃ／Ｎ比向上向上め
には、微粒化磁材の高充填、高配向と表面性向上という
点から検討が行われている。

従来から、塗膜中の強磁性金属粉末の分散性充填性、配
向性、耐熱性、耐磁気ヘッド摩耗性。

ベースフィルムへの密着性等を考慮して、熱硬化性バイ
ンダが多用され一般的なバインダとして主バインダ、副
バインダの二種類が用いられている。

主バインダとしては分子量敵方の高分子で、分散性が良
く、強磁性金属粉末表面に良く吸着するアンカーセグメ
ント（吸着点）を分子鎖中に適当量配位させている塩ビ
、酢ビ、アルコール共重合体が用いられる。

一方高耐久性塗膜を得る目的で、副バインダとしては強
靭でかつ柔軟性に優れたポリウレタン樹脂が用いられ、
実際の塗料化に際しては、これら主バインダと副バイン
ダの複数種類の樹脂を強磁性金属粉末と共に同時に混合
して用いていた（特開昭６１−９８２６号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 しかし、高密度記録化に向けて強磁性金属粉末の粒子サ
イズが小さい（ＢＥＴ値が大きい）ものが使用されるよ
うになるにつれて、従来の方法では、十分な強磁性金属
粉末の分散を行い、かつ高い機械的強度を持つ磁性塗膜
を得ることが困難であるという問題が生してきた。

強磁性金属粉末の微細化に伴って、これを分散するため
には強磁性金属粉末の比表面積（ＢＥＴ値）に合わせて
分散性に寄与する主バインダに相当する量を増加させる
必要があるが、これにより強磁性金属粉末の磁性塗膜中
の充填密度が減少することがらＣ／Ｎ比の低下をきたす
、また強磁性金属粉末への吸着量の多いバインダ組成に
おいては、分散終了時の強磁性金属粉末へのバインダ吸
着量が非吸着量に比べて著しく多いことから塗膜表面形
成工程（カレンダ処理）での効果が得にくくなり、磁気
ヘッドとテープのスペーシングロスによりＣ／Ｎ比の低
下が発生する。

また、磁性塗膜自身も分散状態の強磁性金属粉末をバイ
ンドする樹脂量の減少によって塗膜表層の機械的特性が
低下することから各種環境下において、磁気ヘッドや走
行ポスト等の走行系との接触により、塗膜の削れやその
削れ粉の磁気ヘンドへの付着といったことが起こり、ド
ロップアウト（ＤＯ）の増加や出力変動といった課題を
有していた。

本発明は、上記課題に鑑み高Ｃ／Ｎ比と同時に走行耐久
性に優れた磁気記録媒体を得るための磁性塗料の製造方
法を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の磁性塗料の製造方法
は、強磁性金属粉末とバインダ樹脂と溶剤を混練する工
程と、ビーズミルによる一次分散工程と、研磨材添加後
に二次分散する工程とからなり、かつ混練する工程でバ
インダ樹脂量の６０〜９０％を混練し、残部を一次分散
終了後に加え、−次分散終了時に強磁性金属粉末へのバ
インダ樹脂の吸着量と非吸着量の比を１土０．２とする
。

作用 本発明は強磁性金属粉末の分散性に大きく影響する吸着
バインダ樹脂量と、耐久性に大きく影響する非吸着バイ
ンダ量を制御することによりＣ／Ｎ比と耐久性の両特性
を満足させるべく磁性塗膜のバインダ設計を考えてなさ
れたものであり、以下にその具体的作用について説明す
る。

従来は強磁性金属粉末を充分な高分散状態にするために
必要なバインダ樹脂量とバインドするためのバインダ樹
脂量を制御するために吸着量の異なる複数種類のバイン
ダ樹脂を分散工程の最初から総て添加していた。しかし
この方法では、用いるバインダ樹脂の吸着量の能力と磁
性材の表面状態によりバインダ吸着量が決定されていた
。

しかし、塗料分散工程における強磁性金属粉末へのバイ
ンダ樹脂吸着量の推移を調べた結果、その値は、最初の
混練工程によってほぼ決定され、その後に添加するバイ
ンダ樹脂のほとんどが吸着せずに溶剤中に存在すること
をつきとめた。

これにより、混練時に加えるバインダ樹脂量を変化させ
てやることによって、バインダ樹脂吸着量を自由に制御
することが可能になる。

実施例 以下に本発明を実施例により具体的に説明する。

なお、実施例に示している成分比は、全て重量部で示し
ている。

実施例１ 強磁性金属粉末として、長袖が０．２μｍ、針状比が１
０、保磁力が１５５００ｅ、比表面積が５０ｒｒｒ／ｇ
の粉末を用い、次の第１表に示した配合比で第１図に示
した工程により８ｍビデオテープを作製した。

まず、強磁性金属粉末と耐摩耗剤および混合溶剤（メチ
ルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン）を用い
てプラネタリ−ミキサー（ＰＬＭ）で攪拌後、次の第２
表に示したバインダ樹脂（以下、単にバインダと称する
）１，２．３を合計１２部添加し、湿潤、混練を行なう
０次に溶剤の残量を加えて固形分濃度を低くし、サンド
ミルによる一次分散を４Ｈｒ行なう、これに酸化アルミ
ニウム（α−／１２０８）とバインダ１．２．３の残量
６部を加え、さらにサンドミルによる２次分散を４Ｈｒ
行なう。次に潤滑剤、硬化剤を加え−１０，４μｍのフ
ィルターを通したものをｌＯμｍ厚のポリエステルフィ
ルム（ＰＥＴ）上に塗布、磁場配向、乾燥後、スーパー
カレンダ（表面処理機）により磁性層の表面加工処理後
、硬化処理を行なう、さらに磁性層と反対層のＰＥＴ上
にカーボンブラックを主成分とするバックコート層を塗
布後、８ｍ幅に裁断して磁気テープを得た。第２表中の
ガラス転移温度の測定はパイブロンで、分子量の測定は
ＧＰＣで、吸着量の測定は磁性材とバインダの希薄溶液
系で遠心分離後、 上澄み液中のバイ ンダ量から吸着量を夏山した。

（以 下 余 白） 実施例２〜実施例６、比較例１．比較例２実施例１と同
様の製造工程により、第２表に示したバインダを用いて
、次の第３表に示したバインダ添加法および配合比で８
ｍビデオテープを作製した。

（以　下　余　白） 第 表 以上の各サンプルのバインダ吸着量と非吸着量の比およ
び緒特性を次の第４表にまとめて示す。

また、その評価方法もあわせて示した。また、第２図に
混練時に用いるバインダ量と、分散終了塗料における強
磁性金属粉末へのバインダの吸着量と非吸着量の比の関
係を示した。

（以　下　余　白） 緒特性の評価は以下の方法によって行なった。

（ａ）磁性塗料中の強磁性金属粉末へのバインダ吸着量
および非吸着量５０ｍ１のポリ容器に分散終了時の塗料
１０ｇと混合溶液（メチルエチルケトン：トルエン：シ
クロへキサノン＝ｌ：１　：　１）２０ｇおよび１瞳φ
ｓｕｓビ一ズ３０ｇを加え、これをペイントシェーカー
で３０分間振とう後、遠心分離機（２Ｘ１０’　ｒｐｍ
で１時間）で上澄み液を分離する。この上澄み液１０ｍ
１をホットプレート上で蒸発乾固後型量を測定して非吸
着量を求め、磁性塗料に含まれる合計バインダ量からの
差を計算し、強磁性金属粉末１ｇあたりの吸着量とする
。

働）磁性層表面粗度 触針式表面粗度計（タリステップ：テーラーホブソン製
）を用いて各々８１ｗｌ１用ビデオテープの磁性層表面
の中心平均粗さ（Ｒａ値）を測定した。

（Ｃ）角型比 振動試料型磁力計を用いて、測定磁場 ５ｋＯｅ、スイープ速度１分／　５　ｋ　Ｏｅの条件で
ＢｒとＢｍを測定し、その比（Ｂｒ／８ｍ）の計算より
求めた。

（ａ）　　Ｃ／Ｎ（５ＭＨｚ／４ＭＨｚ）５ＭＨｚにお
ける信号と４ＭＨｚにおけるノイズの比を、Ｃ／Ｎ測定
用８閣ビデオテープレコーダー（ＭＶＳ−５０００：　
ＫＯＤＡＫ＠製）で測定した。記録再生へンドはアモル
ファス合金を使用し、市販の８ｍビデオテープのＣ／Ｎ
を基準（Ｏｄ　Ｂ）として相対値にて示した。

（ｅ）　　スチルライフ スチル測定用に改造した８閣ビデオテープレコーダーを
用い、−１０℃の環境で、３０ｇ荷重の条件であらかし
め録画しておいた静止画を再生し、その画像信号が３ｄ
Ｂ落ち込むまでの時間で示した。

げ）　ドロップアウト Ｃ／Ｎ測定用と同様の８１ビデオテープレコーダーを用
い、各々ビデオテープ試料を４０’Ｃ。

８０％ＲＨの環境下で２００バス走行させる前後につい
て１分間に１５μｓで１６ｄＢ以上の出力の低下の発生
回数を測定した。

（鎖　ヘッド粉付着 上記（ｆ）による試験後の磁気ヘッド、テープ摺動面の
粉付着量を顕微鏡で観察し、５段階評価を行なった。

実用的に問題のないものを５とし、実用的に問題を発生
したものを１とした。

第４表から、バインダの組成にかかわらず吸着量と比吸
着量の比が０．８〜１．２の範囲のものについては、Ｃ
／Ｎ比および耐久性とも良好な結果を得た。しかし、こ
の範囲から外れるものについては、両特性とも著しく劣
ることが判明した。また、第２図より総バインダ量に占
める混練時のバインダ量が、６０〜９０％のものについ
ては、吸着量と非吸着量の比が１．０±０．２の範囲に
入ることが確認された。また本発明で用いるバインダは
分散性に寄与する第１の樹脂と、分散性と耐久性に寄与
する第２の樹脂および主に耐久性に寄与する第３の樹脂
の３種類を、分散性の指針になる強磁性金属粉末への吸
着量と、磁性塗膜の機械的強度を支配し、硬さの指針に
なるガラス転移温度（Ｔｇ）と硬化剤（ジイソシアネー
ト：たとえばＴＤｒＭＤＩ、ＩＰＤＩ等）との反応性の
試験を行ない選択した。

これによって選択した第１のバインダは、強磁性金属粉
末への吸着量が最も大きく、Ｔｇが高いバインダを、次
に第３のバインダは、吸着量が最も小さく、Ｔｇが低く
、また硬化性の最も優れたもの、すなわち分散された強
磁性金属粉末を強固にバインドする役割を担わせる。そ
して第２のバインダは、吸着量、Ｔｇ、硬化性が中間的
のものを用いる。

この３種類のバインダの配合組成比は、分散性と磁性塗
膜の機械的強度を考えて決められ、第１第２．第３のバ
インダの順に４０〜６０．３０〜２０．３０〜２０％が
望ましい。

磁気テープの性能向上は、Ｃ／Ｎ比と耐久性の向上を主
に検討が進められているが、このＣ／Ｎ比と耐久性は、
先に示した、強磁性金属粉末への吸着量および非吸着量
を変えることによって自由に制御することができるもの
である。すなわち、同しバインダ量を用いても強磁性金
属粉末への吸着量と非吸着量のバランスがくずれている
と、Ｃ／Ｎ比、耐久性のいずれかの特性が劣る結果とな
る。

以上８ｍビデオテープの例をのべたが、本発明の効果は
、高密度記録、高耐久性に通したものであり、業務用、
民生用のビデオテープ、ディジタルオーディオテープ等
でも同様な効果が得られる。

発明の効果 以上に説明したように本発明の磁性塗料の製造方法によ
れば、塗料を混練する工程でバインダの６０〜９０％で
混練後、ビーズミルにより一次分散を行ない、その後研
磨剤と残部のバインダを加えて二次分散し、強磁性金属
粉末へのバインダの吸着量と非吸着量の比を１±０．２
とすることにより高分散塗料が得られる、強い機械的強
度の塗膜が得られるのでＣ／Ｎ比および耐久性が大きく
向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁性塗料の製造方法を説明するた
めの工程図、第２図は混練時に用いるバインダと分散終
了後塗料における強磁性金属粉末へのバインダの吸着量
と非吸着量の比を表した特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強磁性金属粉末とバインダ樹脂と溶剤を混練する工程と
   、ビーズミルによる一次分散工程と、研磨材添加後に二
   次分散する工程とからなり、かつ上記混練する工程でバ
   インダ樹脂の６０〜９０％を混練し、残部を一次分散終
   了後に加え、強磁性金属粉末へのバインダ樹脂の吸着量
   と非吸着量の比を１±０．２とすることを特徴とする磁
   性塗料の製造方法。