JPH0896357A

JPH0896357A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0896357A
Application number: JP23300794A
Authority: JP
Inventors: Masao Nonobe; 正男野々部; Eiichi Hashimoto; ▲えい▲一橋本
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】混練工程の改良により、磁性塗料中の磁性粉
末回りの空隙を少なくして、磁性粉末の再凝集を防ぎ、
安定した良好な分散状態として、磁性塗膜の表面の均一
化及び高充填化を可能とする磁気記録媒体の製造方法を
提供することを目的とする。【構成】磁性粉末を結合剤中に混練・分散処理して記
録層を形成する磁性塗料を作成する磁気記録媒体の製造
方法において、加圧ニーダーを用い、所定圧力下で、８
０℃以上で１３０℃以下の範囲の処理温度Ｔで磁性粉末
と結合剤とを混練することを特徴とする磁気記録媒体の
製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分散性に優れた磁気記録
媒体の製造方法に関するものであり、更に詳しくは、磁
性粉末と結合剤の混練分散を行うときの処理方法を改良
した磁気記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体特にビデオテープや
フロッピーディスクでは、記録密度を高めるため、一層
微粒化した磁性粉末の使用とともに、更に一層の磁性塗
膜の高充填化、その表面の均一な平滑化が要求されるよ
うになってきている。

【０００３】しかし、この微粒化した磁性粉末は分散が
極めて困難であり、その高充填化が難しい。又、一旦分
散しても不安定で再凝集し易く、これにより磁性塗料が
不均一になり、磁性塗料塗工時のロール転写不良が発生
し、得られる磁性層表面が不均一で、場合により縦筋等
が生じ、磁性層表面の平滑化も困難となってきている。

【０００４】かかる問題に対し、ボールミル、サンドミ
ル等を用い、必要な各種添加剤と共に磁性粉末を結合剤
中に分散させて粘度も調整された最終的な磁性塗料とす
る前に、強力な剪断力を用いるニーダー、プラネタリー
ミキサー等を用いて磁性粉末と少量の結合剤溶液を混練
する方法が知られている（特開平１―７９２７４号、特
開平１―７９２７５号等の公報参照）。

【０００５】しかし、この混練工程においては、強力な
剪断力で安定して混練することが難しく、かつ、条件が
過酷であることから磁性粉の破壊、樹脂の劣化等が発生
しやすくなるという別の問題が生ずると共に、磁性粉末
の分散も一次粒子の状態にまで均一に分散することは困
難でその高充填化が難しい状態である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁性
粉末を結合剤中に混練処理する前述の混練工程を改良し
て、磁性塗料中の磁性粉末回りのボイド（空隙）を少な
くして、磁性粉末の再凝集を防ぎ、安定した良好な分散
状態として、磁性塗膜の表面均一化及び磁性塗膜の高充
填化を可能とする磁気記録媒体の製造方法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち本発明は、磁性粉末を結
合剤中に混練・分散処理して記録層を形成する磁性塗料
を作成する磁気記録媒体の製造方法において、加圧ニー
ダーを用い、所定圧力下で、８０℃以上で１３０℃以下
の範囲の処理温度Ｔで磁性粉末と結合剤とを混練するこ
とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。

【０００８】上述の本発明は、前記従来法の問題を解決
するために種々検討の結果、加圧ニーダーでの混練にお
いて、その処理温度Ｔを８０℃以上にすると、磁性粉末
表面の空気が除かれ易くなり、ボイドが減少して結合剤
と磁性粉末の接合が良くなり、磁性粉末の再凝集が防止
され、且つ混練中の混合物の粘度も低下するので、磁性
粉末の破壊も少なくなり、目的を達することができるこ
とを見出し、なされたものである。

【０００９】なお、処理温度Ｔが高いほど磁性粉末と結
合剤の接合は良くなると考えられるが、１３０℃を越え
ると結合剤の劣化が著しく、よって、本発明の処理温度
Ｔの範囲は、８０℃〜１３０℃である。

【００１０】上述の本発明では、その処理時間Ｌは磁性
粉末の分散という点では長い方が良い。しかし、高温の
処理という点で結合剤の劣化の懸念があり、処理温度Ｔ
での処理時間Ｌは、処理温度Ｔと処理時間Ｌとの積Ｔ
（℃）×Ｌ（分）が５０以上、１０００以下の範囲にあ
るように選定することが好ましい。

【００１１】また、処理圧力は、本発明では高温処理の
ため磁性粉末の破壊等が少なく特に制限はないが、高す
ぎると磁性粉末の破壊、結合剤の劣化等が懸念されるの
で、１５ｋｇ／ｃｍ²以下が好ましい。

【００１２】以上、本発明は、結合剤と磁性粉末の接合
性がよく、再凝集の少ない均一な磁性塗料が得られるの
で、塗布時の塗料のロールからの転写が安定すると共
に、磁性粉末の充填度も上昇し、目的が達成される。さ
らに、処理時間が高々１０数分と非常に高速の混練がで
きるので、生産性が大幅に向上する効果が得られる。こ
の生産性面では前述の転写の安定化も塗布工程の安定運
転を通して大きく寄与する。

【００１３】以下、本発明の詳細を説明する。

【００１４】本発明において用いられる強磁性粉末とし
ては、特に塗布型磁気記録媒体に使用されるものであれ
ば何ら限定されるものでなく、代表的な例として、γ―
Ｆｅ ₂Ｏ₃、Ｃｏ被着型のγ―Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ
₃Ｏ₄、六方晶系バリウムフェライト、メタル粉などが
挙げられる。また、ＣｒＯ₂、ＣｒＯ₂の表面を還元処
理してＣｒ₂Ｏ_m層を形成したものなどの酸化物系磁性
粉なども例として挙げられる。なかでもＣｏ被着型のγ
―Ｆｅ₂Ｏ₃が量産性とコストの点から好ましい。これ
ら磁性粉の形状は、針状、粒状、米粒状、板状などの各
種形態をとりうる。粒子サイズは平均で０．０８〜０．
６μｍが好ましく、比表面積は１５〜７０ｍ²／ｇ、好
ましくは２０〜５０ｍ²／ｇである。

【００１５】本発明において、結合剤としては、通常塗
布型磁気記録媒体に使用されるものであれば何ら限定さ
れるものでなく、下記のような樹脂を用いることができ
る。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、硝酸セルロース
系ポリマー、ポリブチラール樹脂、ＮＢＲなどゴム系樹
脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン
共重合体、ポリアミド樹脂などである。

【００１６】これらの樹脂には、ポリイソシアナート系
架橋剤を組合せて使用することが望ましい。用いること
のできるポリイソシアナート系架橋剤としては、次の化
合物を挙げることができる。例えば、トリレンジイソシ
アナート、キシリレンジイソシアナート、ヘキサメチレ
ンジイソシアナート、４，４′―ジフェニルメタンジイ
ソシアナートなどのジイソシアナーと、あるいはトリメ
チロールプロパンとトリレンジイソシアナート３モルの
付加化合物（日本ポリウレタン社製、コロネートＬな
ど）などである。これらのポリイソシアナート系架橋剤
の含有量は、磁性層中、２．０〜１０．０重量％である
ことが好ましく、３．０〜７．０重量％が特に好まし
い。

【００１７】さらに、磁性層には、研磨材としてα―ア
ルミナ、酸化クロム、酸化チタン、Ｓｉ―Ｃなど、帯電
防止剤としてカーボンブラックなど、他の潤滑剤として
二硫化モリブデン、グラファイト、シリコンオイルな
ど、分散剤としてレシチン、シランカップリング剤、チ
タンカップリング剤などを添加することができる。

【００１８】使用される非磁性基体としては、例えば、
ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポ
リプロピレンなどのポリオレフィン類、セルロースジア
セテート、セルローストリアセテートなどのセルロース
誘導体、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
などがなるフィルム、シートを挙げることができる。

【００１９】以上の本発明の磁気記録媒体は、上述の磁
性粉末と結合剤、場合により添加剤を比較的少量の、例
えば公知のメチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、トルエン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン
等の適当な溶媒の存在下で、上述の本発明で混練した
後、常法通り、例えば、得られた混練物に必要な添加剤
と適量の溶剤を加えてサンドミル等により分散させて磁
性塗料とし、これを非磁性基板上にロールコート法、グ
ラビアコート法など通常の塗布法を用いて塗布し、次い
で乾燥させた後、スーパーカレンダーで表面処理を施す
ことにより製造される。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、実施例中、「％」および「部」はとも
に重量基準である。また、磁気記録媒体の評価は下記の
ように行った。

【００２１】（１）塗工性磁性層の表面性を左右する磁性塗料の塗工性の評価は、
図１にその要部のロール構成を示す３本リバースロール
法の市販の塗布装置（帝人製機（株）製、ＦＬＥＸ―１
３Ｆ）を用いて、以下のようにして行った。

【００２２】この塗布装置は、公知のように、所定の塗
布厚みになるように坪量ロールＭとのギャップを調整し
たアプリケーションＡにより、その下部に設置された塗
料用パンＰで付着させた磁性塗料Ｔをバックアップロー
ルＢに支持されつつ所定のライン速度で移送される基板
Ｓ上に転写して塗布するものである。

【００２３】この塗布方法では、アプリケーションロー
ルＡとバックアップロールＢの表面速度差が塗工状態に
大きく影響する。すなわち、基板Ｓを支持するバックア
ップロールＢの速度に対し、アプリケーションロールＡ
の速度を大きくしてその速度比を１に近づけるようにす
ると、基板Ｓ上へのアプリケーションロールＡからの塗
料Ｔの転写が困難となり、その表面に塗料残りが発生す
る。また、バックアップロールＢの速度に対し、アプリ
ケーションロールＡの速度を小さくしてその速度差を大
きくし、その速度比を小さくするに従って、形成される
塗膜の表面に縦筋が発生するようになる。

【００２４】そこで、塗料Ｔの塗工性の評価を、この特
性を利用して以下のようにして行った。すなわち、ライ
ン速度は７５ｍ／分、坪量ロールＭとバックアップロー
ルＢとの表面速度比Ｍ／Ｂは０．４で一定とし、アプリ
ケーションロールＡの表面速度を変えてアプリケーショ
ンロールＡの表面の塗料残の有無及び得られた塗膜表面
の縦筋の有無を観察することにより評価した。この場
合、塗料Ｔの塗工性は塗料残の観察されない範囲でアプ
リケーションロールＡの速度が大きいほど良好と評価さ
れることになる。

【００２５】そこで、評価は、ププリケーションロール
Ａの表面に塗料残が観察されない最大速度におけるアプ
リケーションロールＡとバックアップロールＢとの速度
比Ａ／Ｂと、この最大速度で得られた塗膜表面の縦筋の
有無により行った。

【００２６】（２）塗膜の充填度塗膜の充填度は、形成後温度２０℃で湿度６０％の条件
の雰囲気に２４時間放置した後の塗膜の密度を測定し、
この密度により評価した。

【００２７】以下の通り各種サンプルを作成し、評価し
た。磁性粉末としてＣｏ―被着γ―Ｆｅ₂Ｏ₃（１００
部）、結合剤としてエポキシ基を含有する塩化ビニル系
共重合体［日本ゼオン（株）製―ＭＲ１１０］（５
部）、溶剤としてシクロヘキサノン（２０部）を、
（）内の組成比になるように順次加圧ニーダーに投入
し、混練した。この際、混練の加圧条件を６〜１０ｋｇ
／ｃｍ²Ｇ、ニーダーローター回転数を１０〜４０ｒｐ
ｍの各範囲で変更して処理温度が６０℃、８０℃、１０
５℃、１３０℃、１５０℃になるように調整して混練し
た。

【００２８】この各処理温度について、各処理温度での
処理時間を０．３、０．５、１、３、５、１０分に変更
したサンプルを作成した。なお、処理時間には各処理温
度までの温度上昇時間、室温まで温度下降時間は含まな
い。本例に用いた加圧ニーダーは市販のもの（森山製作
所（株）ＤＳ―１０―３０）である。

【００２９】次いで、上記の混練で得られた各混練物
（７５部）と分散剤としてレシチン（２部）、研磨剤と
してγアルミナ（粒径０．３μｍ）（５部）、帯電防止
剤としてカーボンブラック（５．５部）、結合剤として
ＯＨ基を含有する塩化ビニル―酢酸ビニル系共重合体
［日信化学（株）製、ＴＡ］（９部）、ポリウレタン樹
脂（グッドリッチ社製、エスタン５７０１）（７部）お
よびポリイソシアナート［日本ポリウレタン工業（株）
製、コロネートＬ］（３部）、潤滑剤としてブチルステ
アレートとオレイルオレートとの混合物（３．０部）、
並びにシクロヘキサン・トルエン混合溶剤（４００部）
を、（）内の組成比でサンドミルにより混合分散させ
て、磁性塗液を調製し、これを厚さ７５μｍのポリエス
テルフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚さが１．０
μｍになるように、両面に塗布し、磁気記録媒体のサン
プルを得た。

【００３０】これら各サンプルを前述の評価法により評
価した。その結果を表１に示す。

【００３１】表１より処理温度Ｔが８０℃〜１３０℃の
範囲で塗工性及び磁性粉末の充填度において優れた磁気
記録媒体が得られることがわかる。

【００３２】中でも、処理温度Ｔと処理時間Ｌの積Ｌ×
Ｔが５０以上、１０００以下の範囲で充分な結果が得ら
れることが確認できる。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】以上の通り、本発明は高温で加圧ニーダ
ーにより混練することにより、磁性粉末回りの結合剤の
ボイドを少なくし、再凝集が防止された、安定した良好
な分散状態の磁性塗料を製造するもので、記録層の磁性
粉末の高充填化及びその表面の平滑化換言すれば高記録
密度を実現すると共に、非常に短い混練時間及びロール
転写不良の無い安定した塗工による生産性の大幅な向上
を達成する。

【００３５】このように、本発明は磁気記録媒体の高記
録密度化、生産性向上に大きな寄与をなすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の塗工性の評価に用いた塗布装置の要部
のロール構成の説明図である。

【符号の説明】

ＡアプリケーションロールＢバックアップロールＭ坪量ロールＰ塗料用パンＳ基板Ｔ塗料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粉末を結合剤中に混練・分散処理し
て記録層を形成する磁性塗料を作成する磁気記録媒体の
製造方法において、加圧ニーダーを用い、所定圧力下
で、８０℃以上で１３０℃以下の範囲の処理温度Ｔで磁
性粉末と結合剤とを混練することを特徴とする磁気記録
媒体の製造方法。
【請求項２】処理温度Ｔ（℃）での処理時間Ｌ（分）
が、Ｔ（℃）×Ｌ（分）が５０以上で１０００以下の範
囲内である請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】前記圧力が１５ｋｇ／ｃｍ²以下である
請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。