JPH0559562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、重合結合剤と有機溶媒中に針状の異
方性磁気材料を分散させる、磁気記録担体用磁気
分散体の製造方法に関する。 大振幅動作可能な記録担体の製造方法は十分に
周知である。これら方法は、しばしば磁気ピグメ
ントそのものの製造に関連し、例えばγ鉄（）
酸化物において１次製品α，β，γ−FeOOHの
結晶成長に関連するものであり、これら１次製品
は、針状体の長さと太さ、粒度分布および表面積
比によつて定義されている。その他の一連の方法
は、かなりの程度まで形状を維持した際に非磁性
水酸化酸化鉄改良剤をフエリ磁性酸化鉄（）に
変換することに関する。その他の方法は、例えば
大きな保磁力を得るためフエリ磁性酸化鉄（）
上にコバルトフエライト被覆をかぶせること、お
よび酸化クロムまたは針状金属ピグメントの製造
を示している。 液圧加熱製造法の際およびそれに続く仕上げの
際、大幅に異つた粒子直径を有する集合体または
集塊が生じる。これら集合体または集塊の一部
は、ピグメント懸濁液またはペーストを乾燥する
際に後続の仕上げ処理の後にも生じ、その際針状
粒子は、得る方法に応じて樹木状に分岐し、かつ
一部焼結されている。 記録担体の層内にはこれら磁気ピグメントが、
互いに等間隔で優先方向に向いてなるべく個別針
状体として存在するようにし、その際空間は、空
気空間をできるだけ少なくし、結合剤および分散
助剤で満たすようにする。これら要求に応じて分
散は注意深く行うようにし、すなわち不連続ボー
ルミル、かきまぜミル、連続チユーブミルにおい
て、またはボイラ粉砕によつて注意深く行うよう
にし、それにより集合体または集塊を破壊する
が、個々の針状体はこわれないようにする。 磁気ピグメントは、従来公知の方法に相当する
製法に応じて衝撃皿ミル、ハンマミルまたは歯車
ミルによつて粉砕され、その際ピグメント製造過
程において生じる集合体または集塊は消散させら
れる。 これら粉砕法の欠点は、材料を分散体に加工す
る際にぬれ難くなりかつ特に多量の溶媒を必要と
する0.5g／cm³以下の小さなかさ密度および多量の
微粒成分の他に、ピグメント構造の損傷を生じる
ことにある。なぜなら集合体および集塊がまだ完
全には消散していない際に、個別ピグメント針状
体の一部はすでに破壊してしまうからである。 磁気ピグメントのかさ密度を増す公知の方法
は、ローラフレーム上で圧縮を行うことであり、
その際ピグメントは、ほぼ0.7g／cm³のかさ密度に
圧着される。それにより構造の改善および同時に
微粒成分の圧縮が行われるが、その場合にも針状
粒子の一部は破壊するので、ピグメントの反転磁
界分布、従つてこれにより製造される情報担体の
磁気特性は不利な作用を受ける。さらに粒度分布
はあまり均一でない。従つてこのように処理され
たピグメントは、分散体製造の際分散化に多くの
手間を要する。 有機または無機顔料の処理方法として噴射粉砕
（ジエツトミルによる粉砕をいう）を行うことは
十分に周知である。しかしこれら顔料は、等方性
のほとんどの場合球形の個別粒子から成る。 技術専門誌「デフアツエート・アクチユエル、
第26巻、第５号、1972年」第255−259頁に、ラツ
カ製造の際の品質改善および合理化のため噴射粉
砕法による立方体の酸化鉄顔料の微小化について
示されている。粉砕室内に接線方向に15ゲージ圧
およびほぼ200℃の過熱蒸気が流入し、かつその
際顔料は巡回運動する。粒子の衝突により分散が
生じ、従つて大きな集塊の破壊が行われ、このこ
とは、立方体顔料の微小化の決定的な利点であ
る。しかし粒度分布への採用はわずかである。そ
れに対して針状ピグメント粒子はこわれてしま
う。 ここでは針状構造の破壊が予想されたので、こ
れまで針状構造の異方性ピグメントの噴射粉砕は
不可能と思われていた。 本発明の課題は、針状構造の異方性磁気ピグメ
ントを含む分散体の製造方法を開発することにあ
り、その際針状粒子をこわすことなくできるだけ
大幅に集塊を消散すると共に、これら粒子の粒度
分布を従来のものより均一にかつ容易に分散する
ようにする。 この課題は、次のような磁気記録担体の磁気分
散体の製造方法によつて解決される。すなわち重
合結合剤と有機溶媒中に針状の異方性磁気材料
（以下、単に「異方性磁気材料」或は「磁気ピグ
メント」と記すことがある）を分散させ、その際
異方性磁気材料に噴射粉砕を行う。その際異方性
磁気材料は、分散助剤、結合剤および滑剤のよう
なその他の助剤と共に噴射粉砕してもよい。 さらに異方性磁気材料は、製造処理の際第１段
階において噴射粉砕することができ、場合によつ
ては仕上げ物質および／またはドーピング材料と
共に噴射粉砕することができる。噴射粉砕の際噴
射圧力は２バールないし８バールにすると有利で
ある。さらに異方性磁気材料が噴射粉砕の後にか
さ密度を増すため粒状化されると有利である。 噴射粉砕の際粉砕を行う異物は使われない。む
しろ粉砕過程は、担体ガスに含まれたピグメント
自身によつて行われる。粉砕条件、例えば固体対
ガスの比、単位時間あたりの流量、ガスの供給圧
の変化により、かつミルの構造により、粉砕条件
は最適化でき、それにより小さな集塊を含む１次
粒子の狭い粒度分布が得られ、その際１次粒子自
身がこわれることはない。その際分散分布は、空
気噴射方式を適用したふるい分材によつて測定で
き、一方粉砕過程の前後の反転磁界強さの比較測
定によりピグメントのかなりの保護が行われるこ
とがわかる。 噴射粉砕は、通常の粉砕およびローラフレーム
圧縮の代りに行われる。その際添加物を用いずに
磁気ピグメントだけで粉砕を行つてもよいが、分
散助剤といつしよにまたは分散助剤および結合剤
といつしよに粉砕することも、分散法およびそれ
により作られる記録担体にとつて有利である。い
つしよに磁気ピグメントを粉砕する添加物は、固
体特性または流体特性を持つものでよい。これら
添加物が、分散助剤および結合剤のような磁気分
散体の成分であれば、噴射粉砕によつて同時に予
備分散を行うことができるので、従来のような後
続の分散装置における分散期間は、はつきりと減
少することができる。結合剤と共に噴射粉砕を行
う際、その他に結合剤溶液の製造が省略される。 さらに噴射粉砕されたピグメントの保磁力磁界
強度は、従来のような処理法におけるものよりず
つと高いことがわかつた。反転磁界分布も同様に
望ましい。このことは、短い波長に関する情報担
体の記録特性に特に有利な作用を及ぼす。その際
不都合な微粒子成分の大幅な減少により転写減衰
量も改善される。 噴射粉砕された磁気ピグメントのその他の利点
は、溶媒にぬれ易いこと、および分散体成分中の
溶媒成分が大幅に減少することにある。それによ
り従来処理されたピグメントにおけるよりも溶媒
の少ない分散体を作ることができ、このことは、
磁気層構造（わずかな気孔率）、従つて記録特性
に有利な作用を及ぼす。 噴射粉砕によつて得られた磁気ピグメントの低
いかさ密度、例えばγ−Fe₂O₃ピグメントにおい
て0.3g／cm³以下のかさ密度は、おどろくべきこと
に溶媒に良好にぬれる能力を妨げないことがわか
つた。それどころかここではぬれ能力は、公知の
方法で処理した、例えばローラフレームで圧縮さ
れた0.7g／cm³のかさ密度を有する磁気ピグメント
の場合よりも良好であり、かつ溶媒の需要はずつ
とわずかである。 当分野においてスラリと称する分散体成分中の
粗粒子成分が、従来の方法により処理された磁気
ピグメントの場合より減少し、かつこれに関連し
てポンプ送り能力が改善されることはさらに有利
である。 多くの場合、例えば運搬上の理由から噴射粉砕
によつて生じるような磁気ピグメントの低いかさ
密度は不利なことがある。ここでは粒状化により
かさ密度は、所望の程度、例えばγ−Fe₂O₃にお
いて0.5〜0.7g／cm³に高めることができ、その際
磁気ピグメントのおよびそれにより作られた記録
担体の噴射粉砕によつて得られる利点は完全に維
持されている。 噴射粉砕によれば、さらに後続のC_pまたはS_oド
ーピングのためγ−Fe₂O₃（Fe₃O₄）の予備分散の
際利点が得られる。なぜならドーピングの際大き
な保磁力磁界強度と狭い反転磁界分布を有する製
品を得るため、集塊または集合体ではなく針状粒
子の被覆が重要だからである。 窒素空気混合気中で抑制してまたはその他の抑
制剤と共に、ピグメントを噴射粉砕することは有
利とわかつた。このようにして破損したピグメン
ト粒子またははがれた酸化物被覆は後から抑制で
き、または微細な酸化物破片は取除くことができ
る。 磁気ピグメント製造の際中間製品の、例えば変
換前の針状γ−FeOOHの噴射粉砕も良好な結果
をもたらす。 前記の方法を一層良好に理解するため、次に実
施例について説明する。 例 １ 添加物を用いない磁気ピグメントの噴射粉砕。 ピグメント製造後に0.45g／cm³のかさ密度で生
じるような、18m²／ｇの表面積比および
27.9KA／ｍの保磁力を有しかつ不規則な形と大
きさの粒子の形をしたγ酸化鉄ピグメントは、
170mmの直径のジエツトミルにおいて８Kg／ｈの
産量、3.5バールの噴射圧でかつ窒素によつて粉
砕される。次に噴射粉砕されたピグメントは、次
のように処理される。 ４ないし６mmの直径を有する８Kgの鋼球を充て
んした６の容積の鋼製ボールミルに、噴射粉砕
された900gのγ−酸化鉄ピグメントが、トルエ
ン中における長鎖ポリアミンアミドの塩と高分子
酸性エステルの50％溶液から成る通常市販の分散
助剤22.5g、同部のテトラヒドロフランとジオキ
サンの溶媒混合物794g、および上記溶媒混合物
中の80：10：10の比の塩化ビニル、ジメチルマレ
イナートおよびジエチルマレイナートから成るＫ
値60の共重合体の20％溶液300gと共に、上記溶
媒混合物中において充てんされ、かつ24時間分散
される。その後塩化ビニル／ジメチルマレイナー
ト／ジエチルマレイナートの共重合体の前記溶液
91g、同部のテトラヒドロフランとジオキサンの
混合物中においてブタンジオールとアジピン酸か
ら成るポリエステル、ブタンジオール、トリメチ
ロールプロパンおよびジフエニルメタンジイソシ
アナートから作られたＫ値60のポリエステルポリ
ウレタンの13％溶液825g、および通常の滑剤
12.6gが加えられ、かつさらに２時間分散される。 得られた分散体は、5μmの微孔を有するフイル
タによつて圧力下に過され、かつ通常の塗布器
によつて12μm厚のポリエチレンテレフタラート
フイルム上に塗られる。被覆したフイルムは、磁
気粒子を配向させるため磁界中を通した後に50な
いし90℃の温度で乾燥される。乾燥後に磁気層
は、200g／cmの線圧で70℃に加熱したローラの
間を通すことにより圧縮されかつ平滑化され、磁
気層の厚さは4.5μmになり、それからオーデイオ
用に3.81mmの幅に切断される。磁気特性の測定
は、100KA／ｍの磁界中で行われる。電気音響
上の値は、標準テープIEC1に対して、
DIN45401、DIN45403およびDIN45512 Bl.12に
従つて試験される。 ピグメントおよびテープの特性は表に示されて
いる。 例 ２ 分散助剤を用いた磁気ピグメントの噴射混合。 ピグメント製造後に生じるような、18m²／ｇの
表面積比および27.9KA／ｍの保磁力を有しかつ
不規則な形と大きさの粒子の形をしたγ−酸化鉄
は、トルエン中における長鎖ポリアミンアミドの
塩と高分子酸性エステルの50％溶液から成る分散
助剤と共に、かい形混合器においてピグメント
100重量部対分散助剤2.5重量部の比で予備混合さ
れる。この混合物は、170mmの直径のジエツトミ
ルにおいて８Kg／ｈの産量、５バールの噴射圧で
窒素によつて粉砕される。 分散助剤と共に噴射粉砕されたピグメントは次
のように処理される。 ４ないし６mmの直径を有する８Kgの鋼球を充て
んした６の容積の鋼製ボールミルに、ピグメン
トと分散助剤の混合物922g、同部のテトラヒド
ロフランとジオキサンの溶媒混合物794g、およ
び上記溶媒混合物中の80：10：10の比の塩化ビニ
ル、ジメチルマレイナートおよびジエチルマレイ
ナートから成るＫ値60の共重合体の20％溶液が充
てんされ、かつ24時間分散される。そのから塩化
ビニル／ジメチルマレイナート／ジエチルマレイ
ナートの共重合体の前記溶液91g、同部のテトラ
ヒドロフランとジオキサンの混合物中においてブ
タンジオールとアジピン酸から成るポリエステ
ル、ブタンジオール、トリメチロールプロパンお
よびジフエニルメタンジイソシアナートから作ら
れたＫ値60のポリエステルポリウレタンの13％溶
液852g、および通常の滑剤12.6gが加えられ、か
つさらに２時間分散される。 得られた分散体は、例１におけるように処理さ
れオーデイオ用テープにされ、かつ同様にこのテ
ープの磁気特性と電気音響上の値が測定される。 分散助剤と共に噴射粉砕されたピグメントとこ
れにより作られたテープの特性は表に示されてい
る。 例 ３ 分散助剤を用いた磁気ピグメントの噴射混合お
よびこれに続く粒状化。 例２に従つて分散助剤と共に噴射粉砕されたピ
グメントは、続いて粒状化により始めのかさ密度
0.19g／m²から0.50g／m²に圧縮される。この圧縮
は、20r.p.m.で回転しかつ分散助剤と磁気ピグメ
ントの噴射粉砕された混合物を50容積％充てんし
たローラ状容器内で２時間以内に行われ、その際
この容器は、250mlの容積および８cmの直径を有
する。 このようにして圧縮されたピグメントは、同様
に処理され、オーデイオ用テープにされ、特性が
測定される。 分散助剤と共に噴射粉砕されかつ続いて粒状化
によつて圧縮されたピグメントとそれにより作ら
れたテープは、表に示されている。 例 ４ 分散助剤と結合剤を用いた磁気ピグメントの噴
射粉砕。 比80：10：10の塩化ビニル、ジメチルマレイナ
ートおよびジエチルマレイナートから成るＫ値60
の共重合体は、あらかじめ微粉砕した後に170mm
の直径の粉砕空間を有するジエツトミルにおい
て、２Kg／ｈの産量、８バールの噴射圧で窒素に
より粉砕される。 ピグメント製造後に生じるような、18m²／ｇの
表面積比および27.9KA／ｍの保磁力を有しかつ
不均一な粒子の形のγ−酸化鉄は、トルエン中に
おける長鎖ポリアミンアミドと高分子酸性エステ
ルの50％溶液から成る分散助剤と共に、かい形混
合器においてピグメント100重量部対分散助剤2.5
重量部の比で予備混合される。170mmの直径の粉
砕室と２つのスクリユ計量装置を有するジエツト
ミル内に、計量装置により磁気ピグメントと分散
助剤から成る上記混合物および上記の予備粉砕さ
れた共重合体が、分散助剤を含むピグメント
102.5重量部対共重合体8.7重量部の割合で挿入さ
れ、かつ産量８Kg／ｈの、噴射圧５バールで窒素
により粉砕される。 噴射粉砕されたこの混合物は次のように処理さ
れる。 ４ないし６mmの直径を有する８Kgの鋼球を充て
んした６の容積の鋼製ボールミルに、噴射粉砕
されたこの混合物1000gおよび同部のテトラヒド
ロフランおよびジオキサンから成る溶媒混合物
1107gが充てんされ、かつ24時間分散される。そ
の後同部のテトラヒドロフランとジオキサンから
成る混合物中のブタンジオールとアジピン酸から
成るポリエステル、ブタンジオール、トリメチロ
ールプロパンおよびジフエニルメタンジイソシア
ナートから作られたＫ値60のポリエステルポリウ
レタンの13％溶液852gと通常の滑剤12.6gが加え
られ、かつ２時間分散される。 得られた分散体は、ここでも処理され、オーデ
イオ用テープにされ、かつこのテープの磁気特性
と電気音響上の値が測定される。 結果は表にまとめられている。 例 ５ ローラフレームで圧縮された磁気ピグメントの
処理 比較のためすでに公知の方法によりローラフレ
ームにおいてかさ密度0.7g／cm³に圧縮された噴射
粉砕されていない磁気分散体が、同様に処理さ
れ、オーデイオ用テープにされるが、次の点では
相違している。すなわち分散体を作る際に分散体
に適したレオロジーを得るため、ローラフレーム
で圧縮したγ−Fe₂O₃ピグメント900gに対して、
同部のテトラヒドロフランとジオキサンから成る
溶媒混合物894gを使用しなければならない。こ
こでは分散時間は、顕微鏡評価により噴射粉砕し
たピグメントにおけるものと同じ粉砕細度を得る
ため、48時間であつた。ローラフレームで圧縮し
たピグメントとそれにより作られたテープの特性
は、同様に表に示されている。

【表】 例１ないし５を比較すれば、従来通常の方法で
処理されローラフレームで圧縮されたピグメント
に対して、噴射粉砕したピグメントの優れている
ことが明らかである。溶媒需要が少ない、従つて
溶媒が節約される、スラリ内の粗粒子成分が少な
い、および分散時間が少ないというような工業的
利点の他に、ここでは示されていないその他の特
性を同じにした場合、ピグメントの保持力および
反転磁界分布が大きい、および相応してテープの
保磁力、残留磁気比、レベルおよびコピー減衰量
が大きいという重量な利点が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重合体結合剤と有機溶媒中に針状の異方性磁
   気材料を分散させる、磁気記録担体用磁気分散体
   の製造方法において、 針状の異方性磁気材料に噴射粉砕を行うことを
   特徴とする、磁気分散体の製造方法。 ２ 針状の異方性磁気材料が、分散助剤といつし
   よに噴射粉砕される、特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３ 針状の異方性磁気材料が、分散助剤および結
   合剤と共に噴射粉砕される、特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４ 針状の異方性磁気材料が、分散助剤、結合剤
   および滑剤のようなその他の助剤と共に噴射粉砕
   される、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 針状の異方性磁気材料が、製造処理の際第１
   段階において噴射粉砕される、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ６ 針状の異方性磁気材料が、製造の際第１段階
   において仕上げ物質および／またはドーピング材
   料と共に噴射粉砕される、特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ７ 噴射粉砕の際噴射圧力が、２バールないし８
   バールである、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ８ 針状の異方性磁気材料が、噴射粉砕の後にか
   さ密度を増すため粒状化される、特許請求の範囲
   第１項記載の方法。