JPH10241159A

JPH10241159A - 塗布型磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10241159A
Application number: JP4058297A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sawaguchi; 雅弘沢口; Yoshinobu Ninomiya; 良延二宮
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性塗料を安定化させその製造工程と塗布工
程を、場所的および時間的に別々に行なうことができる
磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性基体上に磁性粉と結合剤とを含有
する磁性層が形成された塗布型磁気記録媒体において、
前記磁性層は、分子量が小さい高分子樹脂を結合剤とし
一時的に乾燥固化可能な磁性塗料であって、乾燥固化
後、溶媒添加により再度塗料化しテープ化したときに特
性変化が小さい磁性塗料を用いて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体及びそ
の製造方法に関する。より詳しくは、磁性粉を含んだ磁
性塗料を非磁性基体上に塗布して磁性層を形成した磁気
テープ等の塗布型磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープ等の磁気記録媒体は、ポリエ
ステル類やセルロース類、ビニル系樹脂その他の高分子
材料あるいはガラスやセラミクス等からなる非磁性基体
上に、磁性層を形成し、これをテープ状にカットして巻
取ったものである。この磁性層は、溶剤中に磁性粉およ
び結合剤を混入し、これを混練して磁性塗料を製造し、
この磁性塗料を非磁性基体上にグラビヤコーターやドク
ターブレードその他の各種コーター手段により塗布して
形成したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、このような塗布
型磁気記録媒体の製造プロセスは、磁性塗料の製造工程
と、リーダテープの編集等を含むこの磁性塗料の塗布工
程と、出来上がったテープ状の磁気記録媒体をシェル枠
に組込む組込み工程とに大別される。この場合、テープ
製造に関しては、塗料の製造工程とこれを塗布する塗布
工程が同じ場所で並列配置されて行なわれている。即
ち、塗料を製造後直ちにこれを同じ場所（同じ工場ある
いは施設等の製造所内）で非磁性基体上に塗布して磁性
層を形成している。これは塗料の安定性が悪く、短時間
で２次凝集する等の経時に伴う品質変化を起こすため、
時間的および空間的な制約を受け、また、塗料自体が有
機溶剤等の引火性物質を含有する液体であるため、取扱
い性が悪くその保管や運送手続等も面倒となるため、保
管や運送はなるべく避けて１箇所の製造場所で集中して
処理することが望ましいからである。

【０００４】また、塗料製造段階とその塗布段階では各
処理時間およびその付帯時間に基づく処理時間に差があ
り、効率のよい連続的なプロセスが達成されず生産性の
向上が図られなかった。このため、通常、時間を多く要
する塗料製造段階を中心にしたテープ生産プロセスが行
なわれ、設備を各製造場所ごとに集約しなければならず
管理上も制約が大きいものであった。

【０００５】このような従来の磁性塗料の不安定性を改
善するため、各種分散剤や原材料の選定および製造工程
の各種変更等が行なわれている。しかしながら、これら
の従来の改善方法では、保管や貯蔵に伴う問題は幾分改
善されるが、この場合でも液体であるため取扱い性は悪
く運送に伴う問題は解決されず、さらに運送後塗布工程
を行なう場合、再度攪拌や分散処理を行なう必要があ
り、効率的な製造プロセスが図られなかった。

【０００６】本発明は上記従来技術の欠点に対処してな
されたものであって、磁性塗料を安定して保管可能とし
取扱い性を向上させて運送を支障なく行なって磁性塗料
の製造工程と塗布工程とを離れた場所で行なうことを可
能とし、生産効率の向上を図ることができる塗布型磁気
記録媒体及びその製造方法の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、非磁性基体上に磁性粉と結合剤とを含
有する磁性層が形成された塗布型磁気記録媒体におい
て、前記磁性層は、分子量が小さい高分子樹脂を結合剤
とし一時的に乾燥固化可能な磁性塗料であって、乾燥固
化後、溶媒添加により再度塗料化しテープ化したときに
特性変化が小さい磁性塗料を用いて形成されたことを特
徴とする塗布型磁気記録媒体を提供する。

【０００８】上記構成によれば、磁性塗料を一旦固化
し、固形状態で保管あるいは運送し、必要時にあるいは
運送後目的地において、再度液体塗料化し、物性や分散
性等の特性劣化を起こすことなく塗布工程を行なうこと
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記結合剤は、数平均分子量（Ｍｎ）が２００００以下
のポリエステルポリウレタン樹脂を５０％以上含有す
る。

【００１０】別の好ましい実施の形態においては、前記
結合剤は、数平均分子量（Ｍｎ）が２００００以下の塩
化ビニル系共重合体を５０％以上含有する。

【００１１】さらに別の好ましい実施の形態において
は、前記結合剤は、極性基（磁性粉分散用官能基）を含
有する。

【００１２】さらに別の好ましい実施の形態において
は、前記結合剤は、水酸基（−ＯＨ基）を含有する。

【００１３】さらに別の好ましい実施の形態において
は、前記磁性塗料の組成中に硬化剤を含有する。

【００１４】さらに別の好ましい実施の形態において
は、前記磁性塗料の組成中にチタネート系またはアルミ
ネート系のカップリング剤を含有する。

【００１５】本発明に係る上記磁気記録媒体を製造する
には、非磁性基体上に磁性粉と結合剤とを含有する磁性
層が形成された塗布型磁気記録媒体の製造方法におい
て、分子量の小さい高分子樹脂を結合剤とする磁性塗料
を一旦乾燥固化し、その後溶媒を添加して再び液体塗料
化し、この塗料を非磁性基体上に塗布して磁性層を形成
する。

【００１６】以下、さらに本発明について説明する。本
発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体に磁性層が形成さ
れた構造を有する。ここで、磁性層は、磁性粉と結合剤
と溶媒と更に潤滑剤を含有する磁性塗料を用い、この磁
性塗料を非磁性支持体に塗布しこれを乾燥することによ
り形成するものである。

【００１７】本発明において、磁性塗料に配合すべき結
合剤としては、磁性粉や添加剤を分散しやすい分子量の
小さい記録媒体に適した通常の高分子樹脂を使用するこ
とができる。

【００１８】特に良好な結果を得るには、数平均分子量
（Ｍｎ）が２００００以下のポリエステルポリウレタン
樹脂、もしくは塩化ビニルモノマーを主成分とするビニ
ル共重合体を５０重量％以上含有することが望ましい。
これは、低分子量になることにより、磁性粉表面への吸
着が早くなり、塗料粘度が低下し高固形分で製造が可能
になるためである。高固形分は乾燥にも有利である。

【００１９】上記結合剤は公知の官能基を有していても
よい。特に、−ＳＯ₄Ｍ，−ＳＯ₃Ｍ，−ＳＯ₂Ｍ，−Ｃ
ＯＯＭ，−ＮＨ₂，−ＮＲ₂，−ＮＲ₃，−ＯＨ，−ＯＰ
Ｏ₃Ｍ₂，−ＯＰＯ₃Ｒ₂基，等のうち少なくとも一種の官
能基をもつものが好ましい。ここで、Ｍは水素原子また
はアルカリ金属を示し、Ｒはアルキル基、アルケニル
基、アルコキシル基等を示す。これらの官能基量は、
１．０Ｅ−６〜１．０Ｅ−２（ｍｍｏｌ／ｇ）の範囲で
含まれていることが良好で、磁性粉の表面装飾や分散剤
の種類によって適宜使い分けを行なうことが望ましい。

【００２０】さらに、結合剤の一部としてポリイソシア
ネート系硬化剤を添加することにより、架橋硬化が促進
され耐久性等に効果が期待できる。硬化剤としては、ト
リレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等、およ
びこれらと多価アルコールとの反応物、イソシアネート
の縮合物等が使用できる。

【００２１】実際に使用する具体的な商品としては、日
本ポリウレタン社製のコロネート−Ｌ、コロネート−Ｈ
Ｌ、コロネート−２０３０および武田薬品社製のタケネ
ートＤ−２００、タケネートＤ−２０２等が用いられ、
これらを単独あるいは複数組合せて使用することができ
る。

【００２２】本発明において、潤滑剤としては、公知の
潤滑剤を使用することができる。例えば、脂肪酸、脂肪
酸エステル、脂肪酸塩、高級アルコール、アミド、シリ
コーンオイル、フッ素含有炭化水素等用途に応じて使用
することができる。必要により、グラファイト等の固体
潤滑剤を添加してもよい。

【００２３】また、分散剤として、公知の分散剤を適宜
選択して使用することにより、テープ特性を良好にする
ことができる。特に、チタネート系カップリング剤やア
ルミネート系カップリング剤を使用することにより、そ
の効果が顕著になる。更に、これらの分散剤は、粘度低
下や塗料物性の安定化にも効果がある。

【００２４】研磨剤としては、公知の金属酸化物、硫化
物、硫酸化物、炭酸化物、窒化物、炭化物等の充填剤が
使用できる。

【００２５】さらに、必要に応じ、導電性微粉末や界面
活性剤等の帯電防止剤や消泡剤を使用してもよい。

【００２６】本発明の磁気記録媒体の磁性層中の全結合
剤の含有量は、強磁性粉末１００重量部に対して、１５
〜４０重量部が好ましい。本発明の磁気記録媒体は、上
記結合剤と、磁性粉、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、さ
らに必要により、硬化剤、分散剤等の公知の材料ととも
に有機溶剤と混合して、分散処理を行ない磁性塗料にし
て、これを非磁性フィルム上に塗布し、配向処理、表面
処理を行なった後、組込み等の工程を経て製造される。

【００２７】本発明で使用する強磁性体の種類として
は、強磁性酸化鉄粉末（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｆｅ₃Ｏ₄等）、
Ｃｏ含有（またはＣｏ被着）の強磁性酸化鉄粉末、強磁
性二酸化クロム粉末、強磁性金属粉末、バリウムフェラ
イト、炭化鉄粉末等が使用できる。

【００２８】以下、本発明を適用した実施例について、
具体的な実験結果に基づいて詳細に説明する。

【００２９】（比較例１）強磁性酸化鉄粉末（Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）１００重量部ポリエステルポリウレタン樹脂（ａ）２０重量部カーボンブラック１重量部アルミナ２重量部分散剤（γ−アミノプロピルトリエトキシシラン）２重量部潤滑剤（ステアリン酸）１重量部メチルエチルケトン１００重量部トルエン５０重量部シクロヘキサノン５０重量部以上の原材料を、プレミックス工程で攪拌均一化し、サ
ンドミル工程を任意時間（例えば約１時間）行ない、磁
性塗料を得る。

【００３０】得られた磁性塗料をポリエステルフィルム
（非磁性基体）上に塗布厚５μｍになるように塗布し、
磁場配向処理した後、乾燥したテープサンプルを得た。

【００３１】次いで、各測定に適するように、任意の大
きさに切出して各特性を評価した。なお、磁性粉の比表
面積は、３０ｍ²／ｇ（ＢＥＴ法）程度とし、ポリエス
テルポリウレタン樹脂（ａ）には、数平均分子量（Ｍ
ｎ）２５０００、導入極性基として−ＳＯ₃Ｎａ基を
０．０４０ｍｍｏｌ／ｇ含むものを用いた。

【００３２】（比較例２）結合剤組成を、数平均分子量
（Ｍｎ）１５０００のポリエステルポリウレタン樹脂
（ｂ）を８重量部、数平均分子量（Ｍｎ）３００００の
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体（ｃ）を１２重量部とし
て、他は比較例１と同様にして磁性塗料を得て、サンプ
ルを作成した。

【００３３】（比較例３）結合剤組成を、ポリエステル
ポリウレタン樹脂（ａ）を１２重量部、数平均分子量
（Ｍｎ）１５０００の塩化ビニル酢酸ビニル共重合体
（ｄ）を８重量部として、他は比較例１と同様にして磁
性塗料を得て、サンプルを作成した。

【００３４】（実施例１）結合剤組成を、ポリエステル
ポリウレタン樹脂（ｂ）を１０重量部、塩化ビニル酢酸
ビニル共重合体（ｃ）を１０重量部として、他は比較例
１と同様にして磁性塗料を得て、サンプルを作成した。

【００３５】（実施例２）結合剤組成を、ポリエステル
ポリウレタン樹脂（ｂ）を２０重量部として、他は比較
例１と同様にして磁性塗料を得て、サンプルを作成し
た。

【００３６】（実施例３）結合剤組成を、ポリエステル
ポリウレタン樹脂（ａ）を１０重量部、塩化ビニル酢酸
ビニル共重合体（ｄ）を１０重量部として、他は比較例
１と同様にして磁性塗料を得て、サンプルを作成した。

【００３７】（実施例４）結合剤組成を、塩化ビニル酢
酸ビニル共重合体（ｄ）を２０重量部として、他は比較
例１と同様にして磁性塗料を得て、サンプルを作成し
た。

【００３８】（実施例５）結合剤組成を、数平均分子量
（Ｍｎ）１７０００、導入極性基として−ＣＯＯＨ基を
０．１００ｍｍｏｌ／ｇ含むポリエステルポリウレタン
樹脂（ｅ）を２０重量部として、他は比較例１と同様に
して磁性塗料を得て、サンプルを作成した。

【００３９】（実施例６）結合剤組成を、数平均分子量
（Ｍｎ）１００００、導入極性基として−ＳＯ₃Ｎａ基
を０．０８０ｍｍｏｌ／ｇ、−ＯＨ基を０．０６０ｍｍ
ｏｌ／ｇ含む塩化ビニル酢酸ビニル共重合体（ｆ）を２
０重量部として、他は比較例１と同様にして磁性塗料を
得て、サンプルを作成した。

【００４０】（実施例７）結合剤組成を、実施例６と同
様にし、分散剤としてチタネート系カップリング剤を２
重量部として、他は比較例１と同様にして磁性塗料を得
て、サンプルを作成した。

【００４１】（実施例８）結合剤組成を、実施例６と同
様にし、得た磁性塗料に硬化剤を２重量部添加し、他は
比較例１と同様にしてサンプルを作成した。但し、後述
する再塗料化の場合には硬化剤を添加しない塗料（実施
例６と同組成）を用い、テープ作成時に硬化剤を相当量
投入した。

【００４２】また、それぞれ得られた塗料の一部を、８
時間真空乾燥（乾燥条件３０℃、数ｍＴｏｒｒ．）させ
て、数ミリ厚さの板状の固形塗料を得た。この固形塗料
を５ｍｍ×５ｍｍ程度の大きさに切り、乾燥前と同固形
分になるように、同比率の有機溶剤に加え再塗料化し
た。この再塗料についても比較例１と同様にそれぞれに
ついてサンプルを作成した。

【００４３】以上の各サンプルについて、塗料時の粘度
とテープ磁気特性および耐久性の諸特性を測定し評価し
た。塗料粘度はＢ型回転粘度計を用い４号ローターで測
定条件を３０ｒｐｍ，２０ｓｅｃとして測定した。評価
方法としては、初期の塗料粘度は、比較例１の粘度と相
対評価し、１２０％以上の粘度をもつサンプルについて
は”×”、８０〜１２０％の粘度のものは”△”、８０
％以下の粘度をもつものは”○”とした。

【００４４】また、再塗料化の粘度に関しては、初期の
同組成の粘度に対しての比較とした。その評価方法は、
初期と比較し、１５０％以上粘度が増加したサンプルに
関しては”×”、１２０〜１５０％の粘度のものは”
△”、１２０％以下の粘度のものに関しては”○”の判
定とした。

【００４５】磁気特性は、磁気特性測定装置（ＶＳＭ）
で測定した。また、耐久性は対固定ヘッド１００回走行
後の粉落ち量を数値化し、比較例１（初期テープ時）を
基準とし相対評価した。比較例１の初期走行時粉落ち量
と比較し、５０％以下のものが”○”、５０〜８０％の
ものが”△”、８０〜１２０％のものが”▲”、それ以
上のものを”×”とした。なお、比較例１は初期テープ
サンプル時に各特性において実用上問題のない下限レベ
ルである。

【００４６】各評価の結果を以下の表１にまとめた。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１から明らかなように、数平均分子量
（Ｍｎ）が２００００以下のポリエステルポリウレタン
樹脂および塩化ビニル系共重合体を結合剤の主成分とし
たものは、塗料時の粘度が低く、固形化した後、再塗料
化してもその粘度変化が小さい。また、磁気特性の劣化
も小さく初期のテープ特性を再現することが可能であ
る。また、耐久性も安定している。特に、分散剤として
チタネート系カップリング剤を使用した場合や、硬化剤
を添加した場合、その分散および耐久性の効果が期待で
きる。

【００４９】これに対し、従来のポリエステルポリウレ
タン樹脂を主成分にした系や、本発明に該当しない組成
比率の場合、再塗料化時の粘度変化やテープ耐久性を満
足させることは難しい。

【００５０】さらに、乾燥（固形）時の形態（状態）に
ついて、再溶解が容易に行なえるように、その形状を工
夫して適宜選択することが可能である。固形形態により
乾燥時間が変化する場合、乾燥するまでに起こり得る２
次凝集がテープ特性に大きく影響するため、乾燥効率お
よびその固形形状の設定は重要である。例えば、板状や
ペレット状の他、棒状や紐状にすることができ、この場
合、溶解作用が安定して均一で迅速に行なわれるよう
に、溶剤に対応して適宜寸法を選定する。また、溶剤が
均一に浸透しやすいように内部を空洞にしてチューブ状
にしたり、あるいは嵩密度が低くなるような、即ち体積
の割に表面積が大きくなるような隙間の多い立体形状に
作成することも可能である。このように隙間が多く形成
され嵩密度が低い形状とすることにより、再塗料化する
際に溶剤が容易に浸透して溶けやすくなり、再塗料化の
処理工程が効率よく行なわれる。このような板状その他
溶剤が浸透しやすい形状は、型を用いて成形したり板状
の固形体を紐状に切断して得ることができ、また、結合
剤や分散剤の選定により塗料を高固形分化したり急速な
乾燥方法を用いることにより形成可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、分子量の小さい高分子樹脂を結合剤樹脂とすること
により、再塗料化の際、テープ化したときに特性劣化の
小さい固形磁性塗料が得られる。また、分散剤や効果剤
の選択によりその特性を向上させることが可能になり、
さらに固形時の形態を適宜設定することにより再溶解に
よる製造プロセスの効率を高め高品質のテープを得るこ
とが可能になる。特に数平均分子量が２００００以下の
ポリエステルポリウレタン樹脂もしくは塩化ビニル系共
重合体を結合剤の主成分とすることにより、一時的に乾
燥固化し再テープ化しても、特性劣化の小さいテープを
得ることが可能になる。また、チタネート系カップリン
グ剤やアルミネート系カップリング剤を使用すれば、塗
料時の粘度を低減させることが可能になる。

【００５２】これにより、磁性塗料を一旦固形化して長
期にわたって安定して保管することが可能になり取扱い
性が向上し、また有機溶剤を含まない固形状態であるた
め、搬送等も容易に安全に行なわれ、生産管理が容易に
効率的に行なわれ生産性の向上が図られる。また、テー
プ製造プロセスにおいて、磁気塗料製造工程と塗布工程
とを別の場所で別個の管理システムに基づいて行なうこ
とができ、製造工程を各場所ごとに１箇所に集中させる
必要がなくなり、生産ラインや場所、工場等をそれぞれ
別の場所で任意に選択することができ、また期間的な制
約も軽減され生産性および生産管理の点で大幅な改善が
図られる。

【００５３】さらに、複数の場所のそれぞれが専用の１
つの工程のみを行ない他の工程は別の場所で行なうこと
により、複数の各場所ごとに全工程をそれぞれ行なう場
合に比べ、材料の搬送や保管管理等が効率的に行なわ
れ、生産調整がしやすく、また搬送に伴う労力やエネル
ギー資源および材料の無駄等が削減され、資源の有効利
用にも寄与することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ１１Ｂ 5/702 Ｇ１１Ｂ 5/702

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体上に磁性粉と結合剤とを含有す
る磁性層が形成された塗布型磁気記録媒体において、前記磁性層は、分子量が小さい高分子樹脂を結合剤とし
一時的に乾燥固化可能な磁性塗料であって、乾燥固化
後、溶媒添加により再度塗料化しテープ化したときに特
性変化が小さい磁性塗料を用いて形成されたことを特徴
とする塗布型磁気記録媒体。
【請求項２】前記結合剤は、数平均分子量（Ｍｎ）が２
００００以下のポリエステルポリウレタン樹脂を５０％
以上含有することを特徴とする請求項１に記載の塗布型
磁気記録媒体。
【請求項３】前記結合剤は、数平均分子量（Ｍｎ）が２
００００以下の塩化ビニル系共重合体を５０％以上含有
することを特徴とする請求項１に記載の塗布型磁気記録
媒体。
【請求項４】前記結合剤は、極性基を含有することを特
徴とする請求項１、２または３に記載の塗布型磁気記録
媒体。
【請求項５】前記結合剤は、水酸基を含有することを特
徴とする請求項１、２または３に記載の塗布型磁気記録
媒体。
【請求項６】前記磁性塗料の組成中に硬化剤を含有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗布
型磁気記録媒体。
【請求項７】前記磁性塗料の組成中にチタネート系また
はアルミネート系のカップリング剤を含有することを特
徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の塗布型磁気記
録媒体。
【請求項８】非磁性基体上に磁性粉と結合剤とを含有す
る磁性層が形成された塗布型磁気記録媒体の製造方法に
おいて、分子量の小さい高分子樹脂を結合剤とする磁性塗料を一
旦乾燥固化し、その後溶媒を添加して再び液体塗料化
し、この塗料を非磁性基体上に塗布して磁性層を形成す
ることを特徴とする塗布型磁気記録媒体の製造方法。