JPH11310736A - 磁気記録媒体用の磁性分散液の製造方法およびこれから製造された磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体用の磁性分散液の製造方法およびこれから製造された磁気記録媒体Info
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- JPH11310736A JPH11310736A JP10315568A JP31556898A JPH11310736A JP H11310736 A JPH11310736 A JP H11310736A JP 10315568 A JP10315568 A JP 10315568A JP 31556898 A JP31556898 A JP 31556898A JP H11310736 A JPH11310736 A JP H11310736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的大量の磁性分散液を経済的に調製する
ことができ良好な磁気値および磁気特性を有する磁性コ
ーティングをもたらし得る方法を提供すること。 【解決手段】 120kA/mより大きい保磁力、少な
くとも約0.9の相対残留磁気誘導Mr/Mmおよび少
なくとも2.7の配向割合を有する磁性粒子含有磁性コ
ーティングのための磁性分散液を、機枠壁(K)を有す
る機枠内で回転すると同時に軸方向に振動するシャフト
(W)を有し、かつ、熱可塑性樹脂結合剤および溶媒中
における磁性粒子混合物を混練するための、一軸ブレー
ドタイプ混練装置により製造する方法であって、(a)
混練ブレードの先端と、機枠壁(K)との間のギャップ
(s)における半径方向剪断勾配を、約150から約1
600、ことに約500から約1400、1/secと
し、かつ(b)混練ブレードの周速を、約20から約8
0、ことに約35から約60cm/secとすることを
特徴とする方法。これにより製造される磁性分散液は、
ことに高い記録、記憶速度を有する情報記録媒体および
録画媒体を製造するために使用され得る。
ことができ良好な磁気値および磁気特性を有する磁性コ
ーティングをもたらし得る方法を提供すること。 【解決手段】 120kA/mより大きい保磁力、少な
くとも約0.9の相対残留磁気誘導Mr/Mmおよび少
なくとも2.7の配向割合を有する磁性粒子含有磁性コ
ーティングのための磁性分散液を、機枠壁(K)を有す
る機枠内で回転すると同時に軸方向に振動するシャフト
(W)を有し、かつ、熱可塑性樹脂結合剤および溶媒中
における磁性粒子混合物を混練するための、一軸ブレー
ドタイプ混練装置により製造する方法であって、(a)
混練ブレードの先端と、機枠壁(K)との間のギャップ
(s)における半径方向剪断勾配を、約150から約1
600、ことに約500から約1400、1/secと
し、かつ(b)混練ブレードの周速を、約20から約8
0、ことに約35から約60cm/secとすることを
特徴とする方法。これにより製造される磁性分散液は、
ことに高い記録、記憶速度を有する情報記録媒体および
録画媒体を製造するために使用され得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、120kA/mよ
り大きい保磁力、少なくとも約0.9の相対残留磁気誘
導Mr/Mmおよび少なくとも2.7の配向割合を有す
る磁性粒子含有磁性コーティングのための磁性分散液
を、機枠壁(K)を有する機枠内で回転する(矢印I方
向)と同時に軸方向(矢印O方向)に振動するシャフト
(W)を有し、かつ、熱可塑性樹脂結合剤および溶媒中
における磁性粒子混合物を混練するための、一軸ブレー
ドタイプ混練装置により製造する方法、この方法を実施
する装置および上記方法により得られる磁気記録媒体に
関する。
り大きい保磁力、少なくとも約0.9の相対残留磁気誘
導Mr/Mmおよび少なくとも2.7の配向割合を有す
る磁性粒子含有磁性コーティングのための磁性分散液
を、機枠壁(K)を有する機枠内で回転する(矢印I方
向)と同時に軸方向(矢印O方向)に振動するシャフト
(W)を有し、かつ、熱可塑性樹脂結合剤および溶媒中
における磁性粒子混合物を混練するための、一軸ブレー
ドタイプ混練装置により製造する方法、この方法を実施
する装置および上記方法により得られる磁気記録媒体に
関する。
【0002】
【従来技術】西独特願公開3943340号公報は、固
体含有分65から95%の磁性分散液を、単一の連続的
二軸ブレードタイプ混練装置の混練処理圏において混練
し、希釈/混練処理圏におけるギャップの寸法を上記混
練処理圏のそれよりも小さくして、磁性コーティング組
成物を製造する方法を開示している。これにより混練処
理圏と希釈混練処理圏との間において、急激なギャップ
の変化が生ずる。この公知方法において、ブレードの周
速は1から50、ことに2から20cm/sとされてい
る。これにより、51.2から51.7kA/mに相当
する644から650エルステッドの保磁力との組合わ
せで、0.84から0.89の相対残留磁気誘導(re
lative residual induction
s)が達成される。しかしながら、これでは高記録密度
の記録媒体を製造するには全く不適当である。
体含有分65から95%の磁性分散液を、単一の連続的
二軸ブレードタイプ混練装置の混練処理圏において混練
し、希釈/混練処理圏におけるギャップの寸法を上記混
練処理圏のそれよりも小さくして、磁性コーティング組
成物を製造する方法を開示している。これにより混練処
理圏と希釈混練処理圏との間において、急激なギャップ
の変化が生ずる。この公知方法において、ブレードの周
速は1から50、ことに2から20cm/sとされてい
る。これにより、51.2から51.7kA/mに相当
する644から650エルステッドの保磁力との組合わ
せで、0.84から0.89の相対残留磁気誘導(re
lative residual induction
s)が達成される。しかしながら、これでは高記録密度
の記録媒体を製造するには全く不適当である。
【0003】上記の3943340号公報の方法におい
て、混練処理圏における好ましいギャップ寸法は、実験
に基づく製品に即して決定されねばならない。スループ
ットが低下するおそれがあるからである。さらに、操業
は不可避的な摩耗のために常に好ましい範囲外に置かれ
る。
て、混練処理圏における好ましいギャップ寸法は、実験
に基づく製品に即して決定されねばならない。スループ
ットが低下するおそれがあるからである。さらに、操業
は不可避的な摩耗のために常に好ましい範囲外に置かれ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この分野において解決
されるべき課題ないし本発明の目的は、比較的大量の磁
性分散液を経済的に調製することができ、良好な磁気値
および磁気特性を有する磁性コーティングをもたらし得
る方法を提供することである。
されるべき課題ないし本発明の目的は、比較的大量の磁
性分散液を経済的に調製することができ、良好な磁気値
および磁気特性を有する磁性コーティングをもたらし得
る方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかるにこの課題ないし
目的は、(a)混練ブレード(S1−S3)の先端と、
機枠壁(K)との間のギャップ(s)における半径方向
剪断勾配を、約150から約1600、ことに約500
から約1400、1/secとし、かつ(b)混練ブレ
ード(S1−S3)の周速を、約20から約80、こと
に約35から約60cm/secとすることにより達成
ないし解決されることが見出された。
目的は、(a)混練ブレード(S1−S3)の先端と、
機枠壁(K)との間のギャップ(s)における半径方向
剪断勾配を、約150から約1600、ことに約500
から約1400、1/secとし、かつ(b)混練ブレ
ード(S1−S3)の周速を、約20から約80、こと
に約35から約60cm/secとすることにより達成
ないし解決されることが見出された。
【0006】さらに、半径方向剪断勾配対軸方向剪断勾
配の割合を3.0未満、ことに約1.5から2.1にす
るのが好ましいことも見出された。また、軸方向剪断表
面積対半径方向剪断表面積の割合を、約2から4にする
のが好ましいことも見出された。これらの本発明による
割合は、磁気値の改善による有利な効果をもたらす。
配の割合を3.0未満、ことに約1.5から2.1にす
るのが好ましいことも見出された。また、軸方向剪断表
面積対半径方向剪断表面積の割合を、約2から4にする
のが好ましいことも見出された。これらの本発明による
割合は、磁気値の改善による有利な効果をもたらす。
【0007】混練装置における個々の混練処理圏の長さ
も、良好な磁性分散液ないし磁性コーティング組成物の
製造方法に関して重要な役割を果たす。混練処理圏の長
さを、混練ブレードの直径の少なくとも8倍の寸法にす
るのが有利であることも実証された。
も、良好な磁性分散液ないし磁性コーティング組成物の
製造方法に関して重要な役割を果たす。混練処理圏の長
さを、混練ブレードの直径の少なくとも8倍の寸法にす
るのが有利であることも実証された。
【0008】さらに、混練ブレードの先端と、機枠壁の
最近接部分との間のギャップを、混練ブレードの外径の
約0.007から約0.03倍の寸法にするのが有利で
ある。
最近接部分との間のギャップを、混練ブレードの外径の
約0.007から約0.03倍の寸法にするのが有利で
ある。
【0009】本発明方法を実施するためには、機枠内に
おいて、ブレードシャフト(W)が、回転(矢印方向
I)して、混練ブレード円周(D)と機枠壁(K)の間
に剪断応力を及ぼし、かつ混練ブレードシャフト(W)
が、その軸方向(矢印O方向)において振動するように
なされた一軸ブレードタイプ混練装置を使用するのが好
ましく、ことに(a)混練ブレード(S1−S3)の先
端と、機枠壁(K)との間のギャップ(s)における半
径方向剪断勾配を、約150から約1600、ことに約
500から約1400、1/secとし、かつ(b)混
練ブレード(S1−S3)の周速を、約20から約8
0、ことに約35から約60cm/secとするのが極
めて好ましい。
おいて、ブレードシャフト(W)が、回転(矢印方向
I)して、混練ブレード円周(D)と機枠壁(K)の間
に剪断応力を及ぼし、かつ混練ブレードシャフト(W)
が、その軸方向(矢印O方向)において振動するように
なされた一軸ブレードタイプ混練装置を使用するのが好
ましく、ことに(a)混練ブレード(S1−S3)の先
端と、機枠壁(K)との間のギャップ(s)における半
径方向剪断勾配を、約150から約1600、ことに約
500から約1400、1/secとし、かつ(b)混
練ブレード(S1−S3)の周速を、約20から約8
0、ことに約35から約60cm/secとするのが極
めて好ましい。
【0010】比較的高い保磁力と相対残留磁気誘導を有
する金属粉体分散液を製造する方法に関する特別の要求
は、従来から公知の二軸ブレード混練機よりも経済的に
有利な条件下において、本発明装置により充足され、こ
れにより製造される磁性分散液から、高い記録密度およ
び極めて高い記録密度を有するデータおよびビデオ信号
記録のための良好な特性を有する磁気テープがもたらさ
れる。
する金属粉体分散液を製造する方法に関する特別の要求
は、従来から公知の二軸ブレード混練機よりも経済的に
有利な条件下において、本発明装置により充足され、こ
れにより製造される磁性分散液から、高い記録密度およ
び極めて高い記録密度を有するデータおよびビデオ信号
記録のための良好な特性を有する磁気テープがもたらさ
れる。
【0011】本発明による新規な方法によりもたらされ
る磁性コーティングから製造される金属粉体含有磁気記
録媒体は、約130kA/m以上の保磁力、約0.9か
ら0.92の相対残留磁気誘導Mr/Mm、約2.7の
配向割合を有し、70℃、2357におけるカレンダー
処理後、−2dBより大きいキャリアシグナル/ノイズ
シグナル比C/N偏差、混練処理による分散液のサクセ
スシグナル特性として、+1.0から1.7dBの3.
5MHzシグナルプレイバックレベル偏差、および磁気
記録媒体表面の質特性として、−2dBより大きい3
5.5MHzシグナルプレイバックレベル偏差(これら
偏差測定値は、それぞれソニー・コーポレーションの金
属粉体基準磁気テープC1A−DBを基準とする)を示
す磁性コーティングを特徴とするものであって、極めて
良好な記録特性を有する。
る磁性コーティングから製造される金属粉体含有磁気記
録媒体は、約130kA/m以上の保磁力、約0.9か
ら0.92の相対残留磁気誘導Mr/Mm、約2.7の
配向割合を有し、70℃、2357におけるカレンダー
処理後、−2dBより大きいキャリアシグナル/ノイズ
シグナル比C/N偏差、混練処理による分散液のサクセ
スシグナル特性として、+1.0から1.7dBの3.
5MHzシグナルプレイバックレベル偏差、および磁気
記録媒体表面の質特性として、−2dBより大きい3
5.5MHzシグナルプレイバックレベル偏差(これら
偏差測定値は、それぞれソニー・コーポレーションの金
属粉体基準磁気テープC1A−DBを基準とする)を示
す磁性コーティングを特徴とするものであって、極めて
良好な記録特性を有する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施態様
を簡略に示す図面を参照して、本発明をさらに具体的
に、かつ例示的に説明する。
を簡略に示す図面を参照して、本発明をさらに具体的
に、かつ例示的に説明する。
【0013】図1は本発明方法の各工程、すなわち混練
(ブロック1)、分散(ブロック2)、濾過(ブロック
3)およびコーティング(ブロック4)を示す。
(ブロック1)、分散(ブロック2)、濾過(ブロック
3)およびコーティング(ブロック4)を示す。
【0014】ブロック1において、図2に詳細に示され
る単軸ブレードタイプ混練機が使用される。
る単軸ブレードタイプ混練機が使用される。
【0015】図2において、金属粉体または種々の粉
末、例えばカーボンブラック、結合剤粉末、アルミナ、
金属粉末を含有する混合物粉体が、Pにおいて導入され
る。この金属粉体ないし混合粉体は、コンベア7によ
り、混練処理圏Gに向けて搬送され、F1において結合
体溶液が添加され、混練可能のペースト状になされ、高
粘度混練処理圏Gに達する。この混練処理圏Gには、単
一もしくは複数の給送遅延(制御)部材9が設けられて
いる。しかしながら、給送位置に応じて、この給送遅延
(制御)部材9の使用を省略し得る。
末、例えばカーボンブラック、結合剤粉末、アルミナ、
金属粉末を含有する混合物粉体が、Pにおいて導入され
る。この金属粉体ないし混合粉体は、コンベア7によ
り、混練処理圏Gに向けて搬送され、F1において結合
体溶液が添加され、混練可能のペースト状になされ、高
粘度混練処理圏Gに達する。この混練処理圏Gには、単
一もしくは複数の給送遅延(制御)部材9が設けられて
いる。しかしながら、給送位置に応じて、この給送遅延
(制御)部材9の使用を省略し得る。
【0016】混練されたペーストには、F2において、
単に溶媒のみが、あるいは次段の撹拌ボールミルにおけ
る処理に必要なあらゆる添加剤が添加される。この液F
2は低粘度混練処理圏Hにおいて添加され、コンベア8
により混練機から排出される。
単に溶媒のみが、あるいは次段の撹拌ボールミルにおけ
る処理に必要なあらゆる添加剤が添加される。この液F
2は低粘度混練処理圏Hにおいて添加され、コンベア8
により混練機から排出される。
【0017】さらに次の処理は、撹拌ボールミル(図1
のブロック2)で行なわれる。撹拌ボールミルで行なわ
れ得るコーティング組成物への転化後、磁性分散液は濾
過(図1のブロック3)され、テープコーティング装置
により、コーティングとして施こされる(図1のブロッ
ク4)。
のブロック2)で行なわれる。撹拌ボールミルで行なわ
れ得るコーティング組成物への転化後、磁性分散液は濾
過(図1のブロック3)され、テープコーティング装置
により、コーティングとして施こされる(図1のブロッ
ク4)。
【0018】コーティング装置は、磁気記録媒体製造の
ために、比較的多量の磁性分散液を必要とするので、多
量の分散液を短時間で調製するのが本発明の重要な目的
である。
ために、比較的多量の磁性分散液を必要とするので、多
量の分散液を短時間で調製するのが本発明の重要な目的
である。
【0019】そこで、録画、情報記録および録音のため
の良好な磁気テープの製造実験が行なわれた。これを以
下に記載する。
の良好な磁気テープの製造実験が行なわれた。これを以
下に記載する。
【0020】磁性分散液製造のための異なる複数方法
(実験A−E)のテスト結果を下表1に示す。
(実験A−E)のテスト結果を下表1に示す。
【0021】磁性分散液の混練後、磁性層を形成するた
めに以下の工程で処理が行なわれた。
めに以下の工程で処理が行なわれた。
【0022】まず同じ条件下に、撹拌ボールミルで分散
処理が行なわれた。次いで、配向のための電磁石を備え
た同じコーティング装置でコーティング処理を行なっ
た。70℃、2350Nのニップ圧でキャレンダー処理
して、3.1μmの厚さを有する磁性層を形成した。
処理が行なわれた。次いで、配向のための電磁石を備え
た同じコーティング装置でコーティング処理を行なっ
た。70℃、2350Nのニップ圧でキャレンダー処理
して、3.1μmの厚さを有する磁性層を形成した。
【0023】100部の金属粉体、約15部の分散作用
基を有する樹脂、約5部の滑剤および50部の溶媒から
成る同じ組成の材料を混練工程において使用した。なる
べく比較し得る条件および同じタイプの磁気テープを各
実験で得るために、混練処理圏における固体含有分は7
4重量%、金属粉体(ピグメント)含有分は65重量%
とした。
基を有する樹脂、約5部の滑剤および50部の溶媒から
成る同じ組成の材料を混練工程において使用した。なる
べく比較し得る条件および同じタイプの磁気テープを各
実験で得るために、混練処理圏における固体含有分は7
4重量%、金属粉体(ピグメント)含有分は65重量%
とした。
【0024】各実験で得られた完成磁気テープの電気音
響的数値は、ディジタル的に、すなわち、ソニー・コー
ポレーション製の、比較用に入手可能の金属粉基準テー
プC1A−DEを使用して測定された。
響的数値は、ディジタル的に、すなわち、ソニー・コー
ポレーション製の、比較用に入手可能の金属粉基準テー
プC1A−DEを使用して測定された。
【0025】
【表1】
【0026】貫流タイプ混練機(B)の場合、粉末凝集
体は、機枠壁と、これに面するブレード表面との間にお
いてのみ粉砕される。二軸および一軸ブレードタイプ混
練機(CまたはD、E)の場合、凝集体は、混練ブレー
ドの全周辺にわたって、すなわち軸方向ギャップおよび
ブレード先端と機枠壁との間のギャップにおいて粉砕さ
れる。
体は、機枠壁と、これに面するブレード表面との間にお
いてのみ粉砕される。二軸および一軸ブレードタイプ混
練機(CまたはD、E)の場合、凝集体は、混練ブレー
ドの全周辺にわたって、すなわち軸方向ギャップおよび
ブレード先端と機枠壁との間のギャップにおいて粉砕さ
れる。
【0027】一軸ブレードタイプ混練装置(D、E)
(本発明)の場合、剪断ギャップ(s)は、機枠壁と、
回転軸(W)に直交して装着された混練ブレード(S1
−S3)の先端との間に存在する。回転するのは、単一
シャフト(W)を三重に研削した螺杆であって、これに
より3個のブレード(S1−S3)が形成される。これ
らのブレードは、回転運動と同時に軸方向に振動運動
し、機枠壁(5)に植設された3本の固定ピン6A−6
Cを通過する。
(本発明)の場合、剪断ギャップ(s)は、機枠壁と、
回転軸(W)に直交して装着された混練ブレード(S1
−S3)の先端との間に存在する。回転するのは、単一
シャフト(W)を三重に研削した螺杆であって、これに
より3個のブレード(S1−S3)が形成される。これ
らのブレードは、回転運動と同時に軸方向に振動運動
し、機枠壁(5)に植設された3本の固定ピン6A−6
Cを通過する。
【0028】実験(A)において金属粉体磁性分散液を
混練することなく調製した場合の磁気値、電気音響値
は、相対的に低く、技術的に使用可能の下限に在る。
混練することなく調製した場合の磁気値、電気音響値
は、相対的に低く、技術的に使用可能の下限に在る。
【0029】実験(B)においては、大きい磁気値が得
られたが、比較的低いシャフト回転速度20/40rp
mおよび小さい半径方向剪断勾配167/335、1/
sにもかかわらず、テープ用には貧弱な電気音響値が得
られた。
られたが、比較的低いシャフト回転速度20/40rp
mおよび小さい半径方向剪断勾配167/335、1/
sにもかかわらず、テープ用には貧弱な電気音響値が得
られた。
【0030】実験(B)の結果は、実験(C)の結果と
ほぼ同様であるが、後者の場合、シャフト回転速度は5
0rpmで若干高く、剪断勾配は525、1/sで著し
く高い。磁気値は大体同等であるが、電気音響値は実験
(C)の方がやや良好である。
ほぼ同様であるが、後者の場合、シャフト回転速度は5
0rpmで若干高く、剪断勾配は525、1/sで著し
く高い。磁気値は大体同等であるが、電気音響値は実験
(C)の方がやや良好である。
【0031】実験(A)から(C)においては6kgの
金属粉体を使用した。
金属粉体を使用した。
【0032】本発明による実験(D)、(E)において
は、図2に実施態様が使用されている一軸ブレードタイ
プ混練機を使用したために、以下のように秀れた結果が
もたらされた。
は、図2に実施態様が使用されている一軸ブレードタイ
プ混練機を使用したために、以下のように秀れた結果が
もたらされた。
【0033】(1)実験(D)の場合には金属粉体の処
理量は上述の2倍、実験(E)の場合には上述の3倍に
増大させ得た。
理量は上述の2倍、実験(E)の場合には上述の3倍に
増大させ得た。
【0034】(2)周速200rpm(D)および15
5rpm(E)は、実験例(C)の場合のそれぞれ4
倍、3倍である。
5rpm(E)は、実験例(C)の場合のそれぞれ4
倍、3倍である。
【0035】(3)剪断勾配1070 1/s(D)
は、実験(C)の場合にくらべて約100%高く、
(E)の場合、(C)にくらべて58%高くなってい
る。
は、実験(C)の場合にくらべて約100%高く、
(E)の場合、(C)にくらべて58%高くなってい
る。
【0036】(4)磁気値は、実験(C)とくらべて実
質的に良好である。
質的に良好である。
【0037】(5)電気音響値(ディジタル電気音響的
データ)は、実験(C)とくらべて実質的に良好であ
る。
データ)は、実験(C)とくらべて実質的に良好であ
る。
【0038】本発明において高品質の磁性分散液を製造
するために使用される一軸ブレードタイプ混練装置
(V)を、本発明の有利な実施態様として、図2および
図3を参照して説明する。この一軸装置は、主混練処理
圏(G)および希釈、混練処理圏(H)においては、自
己洗浄式になされているが、他の処理圏ではそのように
なされていない。それにもかかわらず、この一軸装置は
自己洗浄的である。
するために使用される一軸ブレードタイプ混練装置
(V)を、本発明の有利な実施態様として、図2および
図3を参照して説明する。この一軸装置は、主混練処理
圏(G)および希釈、混練処理圏(H)においては、自
己洗浄式になされているが、他の処理圏ではそのように
なされていない。それにもかかわらず、この一軸装置は
自己洗浄的である。
【0039】シャフト(W)には、給送手段(コンベ
ア)(7)が設けられ、これにより、固体粉末の給送が
行なわれる。図3におけるブレード(S1−S3)とし
ての混練部材が、シャフト(W)の軸方向において設け
られている。同じく図3の平面図にも示されるピン(6
A−6C)が機枠に装着されている。シャフト(W)
は、その一端においてベアリングLにより支承、案内さ
れている。シャフト(W)は歯車装置(図示せず)によ
り、矢印(I)方向に回転せしめられる。これと同時
に、シャフト(W)は前後方向(矢印O)で示されるよ
うに振動せしめられる。
ア)(7)が設けられ、これにより、固体粉末の給送が
行なわれる。図3におけるブレード(S1−S3)とし
ての混練部材が、シャフト(W)の軸方向において設け
られている。同じく図3の平面図にも示されるピン(6
A−6C)が機枠に装着されている。シャフト(W)
は、その一端においてベアリングLにより支承、案内さ
れている。シャフト(W)は歯車装置(図示せず)によ
り、矢印(I)方向に回転せしめられる。これと同時
に、シャフト(W)は前後方向(矢印O)で示されるよ
うに振動せしめられる。
【0040】粉末の搬送が行なわれる当初処理圏におい
て、磁性粉体/結合剤混合物が高剪断力に服せしめられ
るが、この高粘度混練処理圏(G)において、結合剤溶
液を給送する液体給送用オリフィス(F1)が設けられ
ている。この混練処理圏(G)に続いて、磁気テープの
磁性層形成のための他の組成分と溶液を導入するための
第2オリフィス(F2)が穿設されている低粘度混練処
理圏(H)が設けられる。
て、磁性粉体/結合剤混合物が高剪断力に服せしめられ
るが、この高粘度混練処理圏(G)において、結合剤溶
液を給送する液体給送用オリフィス(F1)が設けられ
ている。この混練処理圏(G)に続いて、磁気テープの
磁性層形成のための他の組成分と溶液を導入するための
第2オリフィス(F2)が穿設されている低粘度混練処
理圏(H)が設けられる。
【0041】破線(9)は、混練処理圏(G)の充填度
を制御する給送遅延部材を示す。
を制御する給送遅延部材を示す。
【0042】ブレード(S1−S3)の外径が(D)に
より示されている。機枠(K)には混練ピン(6)が植
設されており、シャフト(W)の運動の際、ブレード
(S)は前後振動して、これらのピン(6)上を走過す
る。
より示されている。機枠(K)には混練ピン(6)が植
設されており、シャフト(W)の運動の際、ブレード
(S)は前後振動して、これらのピン(6)上を走過す
る。
【0043】この磁性分散液調製用混練機の混練作用
は、粉体の凝集を防止して湿潤させ、針状磁性粉末を結
合剤マトリックス中に均斉に分散させる重要な機能を果
たすと共に、結合剤自体を穏和に処理し得るようになさ
れている。これらの機能を果たすためには、生起せしめ
られる圧力は過大であってはならない。例えば二軸混練
装置(実験C)における相互噛合処理圏において生ずる
ような過度に高い圧力をもたらし、このために粉体の分
配にむらが生ずるようなことはない。前述した実験
(C)における二軸装置の場合、同じシャフト回転速度
において、本発明において使用される一軸装置にくらべ
て、剪断勾配はファクタ2−3程度高い。二軸装置の場
合、シャフト回転速度を高めると、混練されたペースト
の温度上昇と密度ないし濃度のむらをもたらし、これに
より結合剤ポリマーおよび磁性粉体の損傷がもたらされ
る。密度のむらは、混練されたペーストに結合剤量の不
足する部分を生じさせ、事実上、磁性粉体の凝集を促進
する。現に、同じ剪断ギャップを使用して、貧弱な磁気
値(相対残留磁気誘導Mr/Mm=0.901)が得ら
れた。二軸装置の混練処理圏における充填度(充填度A
=最大限度混練容量に対する実際に使用された混練用量
の割合)が60%を超えると、テープデータに本質的な
劣化が認められ、このことは充填度を高めて、スループ
ットを増大させることができないことを意味する。
は、粉体の凝集を防止して湿潤させ、針状磁性粉末を結
合剤マトリックス中に均斉に分散させる重要な機能を果
たすと共に、結合剤自体を穏和に処理し得るようになさ
れている。これらの機能を果たすためには、生起せしめ
られる圧力は過大であってはならない。例えば二軸混練
装置(実験C)における相互噛合処理圏において生ずる
ような過度に高い圧力をもたらし、このために粉体の分
配にむらが生ずるようなことはない。前述した実験
(C)における二軸装置の場合、同じシャフト回転速度
において、本発明において使用される一軸装置にくらべ
て、剪断勾配はファクタ2−3程度高い。二軸装置の場
合、シャフト回転速度を高めると、混練されたペースト
の温度上昇と密度ないし濃度のむらをもたらし、これに
より結合剤ポリマーおよび磁性粉体の損傷がもたらされ
る。密度のむらは、混練されたペーストに結合剤量の不
足する部分を生じさせ、事実上、磁性粉体の凝集を促進
する。現に、同じ剪断ギャップを使用して、貧弱な磁気
値(相対残留磁気誘導Mr/Mm=0.901)が得ら
れた。二軸装置の混練処理圏における充填度(充填度A
=最大限度混練容量に対する実際に使用された混練用量
の割合)が60%を超えると、テープデータに本質的な
劣化が認められ、このことは充填度を高めて、スループ
ットを増大させることができないことを意味する。
【0044】これにくらべて、本発明における一軸装置
の使用は、極めて均斉な分布、分散をもたらし、凝集を
防止し得る利点を有する。約150から約1600、こ
とに約500から約1400、1/secの範囲におけ
る剪断勾配は、この一軸装置が約20から約80、こと
に約35から約60cm/secの混練ブレンド周速を
有する場合、磁性分散液の製造のために予想を超えて適
するからである。この計算には混練ブレードの外径と、
これからもたらされる剪断ギャップ寸法が使用された。
半径方向剪断勾配は軸方向剪断勾配の約2倍であるのが
好ましいことも見出された(混練ブレードの平均径に基
づいて)。
の使用は、極めて均斉な分布、分散をもたらし、凝集を
防止し得る利点を有する。約150から約1600、こ
とに約500から約1400、1/secの範囲におけ
る剪断勾配は、この一軸装置が約20から約80、こと
に約35から約60cm/secの混練ブレンド周速を
有する場合、磁性分散液の製造のために予想を超えて適
するからである。この計算には混練ブレードの外径と、
これからもたらされる剪断ギャップ寸法が使用された。
半径方向剪断勾配は軸方向剪断勾配の約2倍であるのが
好ましいことも見出された(混練ブレードの平均径に基
づいて)。
【0045】実験(D)と(E)の数値を以下において
比較する。
比較する。
【0046】実験(D) 剪断勾配=1070、1/sec(実験Cでは525、
1/sec) 周速=48cm/sec(実験Cでは10.5cm/s
ec)実験(E) 剪断勾配=830、1/sec 周速=37cm/sec このようにして、高い剪断勾配と充分な滞留時間によ
り、高い磁気値Mr/Mmおよび秀れたテープ特性が達
成され得る。前述したように、混練ファクタもテープ特
性に関連して重要な役割を果たす。
1/sec) 周速=48cm/sec(実験Cでは10.5cm/s
ec)実験(E) 剪断勾配=830、1/sec 周速=37cm/sec このようにして、高い剪断勾配と充分な滞留時間によ
り、高い磁気値Mr/Mmおよび秀れたテープ特性が達
成され得る。前述したように、混練ファクタもテープ特
性に関連して重要な役割を果たす。
【0047】機枠面積およびブレード表面積は、剪断ギ
ャップの結果として、シャフト1回転ごとのペースト剪
断容積をもたらす。
ャップの結果として、シャフト1回転ごとのペースト剪
断容積をもたらす。
【0048】ペーストが混練処理圏中に滞留している間
のシャフト回転数を乗じることにより、全体の剪断容積
が得られる。 剪断ファクタ=剪断容積×速度×滞留時間/体積流量 剪断ファクタ3.6(D)および10.8(E)は、対
比例(C)の1.8、(B)の2.1に対して充分に高
く、従って磁気値およびテープ特性値(ディジタル電気
音響的データ)も、前記表1から認められるように、
(D)、(E)の場合、(A)から(C)にくらべては
るかに良好である。
のシャフト回転数を乗じることにより、全体の剪断容積
が得られる。 剪断ファクタ=剪断容積×速度×滞留時間/体積流量 剪断ファクタ3.6(D)および10.8(E)は、対
比例(C)の1.8、(B)の2.1に対して充分に高
く、従って磁気値およびテープ特性値(ディジタル電気
音響的データ)も、前記表1から認められるように、
(D)、(E)の場合、(A)から(C)にくらべては
るかに良好である。
【0049】対比実験例(B)、(C)にくらべて、本
発明実験例(D)、(E)の個々の数値を以下において
比較する。
発明実験例(D)、(E)の個々の数値を以下において
比較する。
【0050】磁気値 保磁力(Hc)はいずれも約131、相対残留磁気誘導
はすべて0.90から0.91であり、配向割合は、
(B)、(C)が2.90であるのに対して(D)の場
合2.80、(E)の場合3.0であって、僅かに相違
する。
はすべて0.90から0.91であり、配向割合は、
(B)、(C)が2.90であるのに対して(D)の場
合2.80、(E)の場合3.0であって、僅かに相違
する。
【0051】テープ特性値 前述したように、テープを同じ条件下でコーティング
し、70℃、ニップ圧力2350Nで、スチール/スチ
ールロールにより同じカレンダー表面処理した。
し、70℃、ニップ圧力2350Nで、スチール/スチ
ールロールにより同じカレンダー表面処理した。
【0052】
【表2】 測定されたデータは、ソニー・コーポレーションの金属
粉体基準テープC1A−DBを基礎としたものである。
粉体基準テープC1A−DBを基礎としたものである。
【0053】比較の結果は、3.5MHz出力レベルを
除いて他の測定値については、本発明による磁気テープ
(実験DおよびE)は、すべて著しく秀れている。
除いて他の測定値については、本発明による磁気テープ
(実験DおよびE)は、すべて著しく秀れている。
【0054】同じく表1に示されているように、他の実
験(A)−(C)にくらべて、本発明の実験(D)にお
いては、2倍の体積流量、実験(E)においては33%
大きい体積流量を示し、これはもちろんより大量の磁性
分散液の調製、対応して大量の磁気テープの製造が可能
であることを示す。
験(A)−(C)にくらべて、本発明の実験(D)にお
いては、2倍の体積流量、実験(E)においては33%
大きい体積流量を示し、これはもちろんより大量の磁性
分散液の調製、対応して大量の磁気テープの製造が可能
であることを示す。
【0055】図4は本発明による実験(D)、(E)お
よび詳述されていない本発明による実験(R)の数値か
らの、3種類の磁性分散液の相対残留磁気誘導Mr/M
mの関数として、ペースト混練の間に導入されたエネル
ギー量を示すものである。図4より、導入される比エネ
ルギー(EG)は、磁性粉体1kg当たり、0.12か
ら0.25kWhである。これに対して、二軸混練装置
における導入比エネルギーは、磁性粉体1kg当たり、
0.1から0.11kWhである。
よび詳述されていない本発明による実験(R)の数値か
らの、3種類の磁性分散液の相対残留磁気誘導Mr/M
mの関数として、ペースト混練の間に導入されたエネル
ギー量を示すものである。図4より、導入される比エネ
ルギー(EG)は、磁性粉体1kg当たり、0.12か
ら0.25kWhである。これに対して、二軸混練装置
における導入比エネルギーは、磁性粉体1kg当たり、
0.1から0.11kWhである。
【0056】導入される比エネルギーは、凝集磁性粉体
の分散の特性であるから、磁性粉体ペースト混練の間の
導入比エネルギーが大きい程、針状磁性粒子、個々の磁
性粒子の分離がさらに有効に行なわれ、相対残留磁気誘
導Mr/Mmがさらに1に近接し、磁性粉末が分離され
た形態で存在することになる。
の分散の特性であるから、磁性粉体ペースト混練の間の
導入比エネルギーが大きい程、針状磁性粒子、個々の磁
性粒子の分離がさらに有効に行なわれ、相対残留磁気誘
導Mr/Mmがさらに1に近接し、磁性粉末が分離され
た形態で存在することになる。
【0057】従って、0.12から約0.25の導入比
エネルギー値は、公知の二軸混練装置の場合の0.1か
ら0.11kWhにくらべて充分に有意の数値であり、
本発明方法の相対残留磁気誘導、ことに実験(E)にお
けるそれは、著しく大きいものと云い得る。
エネルギー値は、公知の二軸混練装置の場合の0.1か
ら0.11kWhにくらべて充分に有意の数値であり、
本発明方法の相対残留磁気誘導、ことに実験(E)にお
けるそれは、著しく大きいものと云い得る。
【0058】本発明において導入比エネルギーは、約
0.1から0.3kWh/gであるのが好ましい。導入
比エネルギー(EG)は、トルク測定シャフトにより、
あるいは混練機の電力消費量を測定することにより決定
され得る。混練処理の間の導入比エネルギー(EG)
は、瞬間電力Nから無効電力(kW)を減じ、これを磁
性粉体の体積流量(kg/h)で割った商(kWh/k
g)である。
0.1から0.3kWh/gであるのが好ましい。導入
比エネルギー(EG)は、トルク測定シャフトにより、
あるいは混練機の電力消費量を測定することにより決定
され得る。混練処理の間の導入比エネルギー(EG)
は、瞬間電力Nから無効電力(kW)を減じ、これを磁
性粉体の体積流量(kg/h)で割った商(kWh/k
g)である。
【0059】本発明は、120kA/mより大きい保磁
力、0.9もしくはこれより大きい相対残留磁気誘導お
よび約2.7の配向率を有する高品質磁性分散液の製造
方法に関するものであって、これは二軸ブレードタイプ
の混練装置を使用し、しかも少なくとも以下の2要件が
充足されれば、極めて好ましい磁性コーティングの好ま
しい磁気値および秀れた磁気テープ特性が達成され得
る。上記2要件は、(a)ブレード外周と機枠壁間の間
隙における半径方向剪断勾配が、約150から約160
0、ことに約500から約1400、1/secである
こと、および(b)混練ブレードの周速が、約20から
約80、ことに約35から約60cm/secであるこ
とである。
力、0.9もしくはこれより大きい相対残留磁気誘導お
よび約2.7の配向率を有する高品質磁性分散液の製造
方法に関するものであって、これは二軸ブレードタイプ
の混練装置を使用し、しかも少なくとも以下の2要件が
充足されれば、極めて好ましい磁性コーティングの好ま
しい磁気値および秀れた磁気テープ特性が達成され得
る。上記2要件は、(a)ブレード外周と機枠壁間の間
隙における半径方向剪断勾配が、約150から約160
0、ことに約500から約1400、1/secである
こと、および(b)混練ブレードの周速が、約20から
約80、ことに約35から約60cm/secであるこ
とである。
【0060】上述した方法ないし装置により調製された
磁性分散液は、ことに高い記録、記憶速度を有する情報
記録媒体および録画媒体を製造するために使用され得
る。
磁性分散液は、ことに高い記録、記憶速度を有する情報
記録媒体および録画媒体を製造するために使用され得
る。
【図1】 本発明による磁気記録媒体を製造するための
方法を説明するブロックダイアグラム、
方法を説明するブロックダイアグラム、
【図2】 複数の混練処理圏を有する一軸ブレードタイ
プ混練機を軸方向において示す略図、
プ混練機を軸方向において示す略図、
【図3】 図2のブレード混練機機枠内のシャフト形状
を説明するための縮小縮尺で示される平面図、
を説明するための縮小縮尺で示される平面図、
【図4】 混練の間のエネルギー導入の関数としての、
相対残留磁束密度をプロットした曲線図。
相対残留磁束密度をプロットした曲線図。
1‥‥‥混練ブロック(混練機) 2‥‥‥分散ブロック(撹拌ボールミル) 3‥‥‥濾過ブロック 4‥‥‥コーティングブロック 5‥‥‥機枠壁 6A(6B、6C)‥‥‥機枠壁(5)に植設された固
定ピン 7、8‥‥‥コンベア 9‥‥‥給送遅延(制御)部材 D‥‥‥混練ブレードの直径(円周) F1‥‥結合剤溶液 F2‥‥溶媒のみまたは次段ボールミル処理に必要な添
加剤を含有する液体 G‥‥‥高粘度混練処理圏(剪断スペース) H‥‥‥低粘度混練処理圏(剪断スペース) K‥‥‥機枠 L‥‥‥ベアリング S1(S2、S3)‥‥‥混練ブレード s‥‥‥各混練ブレード(S1−S3)の先端と匣体壁
(K)間のギャップ W‥‥‥シャフト(Iは回転方向) O‥‥‥シャフトWの軸方向振動 V‥‥‥一軸ブレードタイプ混練装置
定ピン 7、8‥‥‥コンベア 9‥‥‥給送遅延(制御)部材 D‥‥‥混練ブレードの直径(円周) F1‥‥結合剤溶液 F2‥‥溶媒のみまたは次段ボールミル処理に必要な添
加剤を含有する液体 G‥‥‥高粘度混練処理圏(剪断スペース) H‥‥‥低粘度混練処理圏(剪断スペース) K‥‥‥機枠 L‥‥‥ベアリング S1(S2、S3)‥‥‥混練ブレード s‥‥‥各混練ブレード(S1−S3)の先端と匣体壁
(K)間のギャップ W‥‥‥シャフト(Iは回転方向) O‥‥‥シャフトWの軸方向振動 V‥‥‥一軸ブレードタイプ混練装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ディーター、ツェトラー ドイツ、67269,グリューンシュタット、 ビュッケルハウベ、23 (72)発明者 ペーター、ナーゲル ドイツ、77731、ヴィルシュテット、ウー ラントシュトラーセ、5
Claims (11)
- 【請求項1】 120kA/mより大きい保磁力、少な
くとも約0.9の相対残留磁気誘導Mr/Mmおよび少
なくとも2.7の配向割合を有する磁性粒子含有磁性コ
ーティングのための磁性分散液を、機枠壁(K)を有す
る機枠内で回転する(矢印I方向)と同時に軸方向(矢
印O方向)に振動するシャフト(W)を有し、かつ、熱
可塑性樹脂結合剤および溶媒中における磁性粒子混合物
を混練するための、一軸ブレードタイプ混練装置により
製造する方法であって、 (a)混練ブレード(S1−S3)の先端と、機枠壁
(K)との間のギャップ(s)における半径方向剪断勾
配を、約150から約1600、ことに約500から約
1400、1/secとし、かつ(b)混練ブレード
(S1−S3)の周速を、約20から約80、ことに約
35から約60cm/secとすることを特徴とする方
法。 - 【請求項2】 混練ブレード(S1−S3)下方の剪断
時間が、約1/100から約5/1000秒であること
を特徴とする、請求項(1)の方法。 - 【請求項3】 混練ファクタが、約2から約80、こと
に約10から約80であることを特徴とする、請求項
(1)または(2)の方法。 - 【請求項4】 ブレードタイプ混練装置の機枠(K)内
の剪断スペース(G)が、100%に近い、ことに約8
0から約100%までの高い充満度を有することを特徴
とする、請求項(1)から(3)のいずれかの方法。 - 【請求項5】 半径方向剪断勾配対軸方向剪断勾配の割
合が、3.0未満、ことに約1.5から2.1であるこ
とを特徴とする、請求項(1)から(4)のいずれかの
方法。 - 【請求項6】 軸方向剪断表面積対半径方向剪断表面積
の割合が、約2から約4であることを特徴とする、請求
項(1)から(5)のいずれかの方法。 - 【請求項7】 混練処理圏(G)の長さが、混練ブレー
ドの直径(D)の少なくとも8倍に相当することを特徴
とする、請求項(1)から(6)のいずれかの方法。 - 【請求項8】 混練ブレード(S1−S3)の先端と、
最も近接する機枠壁との間のギャップ(s)が、混練ブ
レードの直径の約0.007倍から約0.03倍の寸法
を有することを特徴とする、請求項(1)から(7)の
いずれかの方法。 - 【請求項9】 磁性粉体1kg当たりの比導入エネルギ
ーが、約0.1から0.3kWhであることを特徴とす
る、請求項(1)から(7)のいずれかの方法。 - 【請求項10】 機枠内において、ブレードシャフト
(W)が、回転(矢印方向I)して、混練ブレード円周
(D)と機枠壁(K)の間に剪断応力を及ぼし、かつ混
練ブレードシャフト(W)が、その軸方向(矢印O方
向)において振動し、かつ(a)混練ブレード(S1−
S3)の先端と、機枠壁(K)との間のギャップ(s)
における半径方向剪断勾配を、約150から約160
0、ことに約500から約1400、1/secとし、
かつ(b)混練ブレード(S1−S3)の周速を、約2
0から約80、ことに約35から約60cm/secと
するであることを特徴とする、請求項(1)から(9)
の方法を実施するための一軸ブレードタイプ混練装置。 - 【請求項11】 約130kA/m以上の保磁力、約
0.9から0.92の相対残留磁気誘導Mr/Mmおよ
び約2.7の配向割合を有し、70℃、2350Nにお
けるカレンダー処理後、−2dBより大きいキャリアシ
グナル/ノイズシグナル比C/N、混練処理による分散
液のサクセス特性として、+1.0から1.7dBの
3.5MHzシグナルプレイバック値、および磁気テー
プ表面の質特性として、−2dBより大きい35.5M
Hzシグナルプレイバック値(ただし、偏差測定値(d
B)はいずれもソニー・コーポレーションの金属粉体基
準磁気テープC1A−DBを基礎とする)を示すことを
特徴とする、請求項(1)から(8)のいずれかの方法
により製造された金属粉体含有磁性分散液から得られる
磁性コーティングを有する磁気記録媒体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19749315.7 | 1997-11-07 | ||
| DE19749315A DE19749315A1 (de) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Verfahren zur Herstellung einer Magnetdispersion für Magnetaufzeichnungsträger und damit hergestellter Magnetaufzeichnungsträger |
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| JPH11310736A true JPH11310736A (ja) | 1999-11-09 |
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| JP (1) | JPH11310736A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105582849A (zh) * | 2016-01-30 | 2016-05-18 | 南通市恒达机械制造有限公司 | 便于清理的双轴搅拌机 |
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| CN111450742A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-28 | 王芳 | 一种畜牧饲料的混合搅拌装置 |
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| DE2722078C3 (de) * | 1977-05-16 | 1980-07-10 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von magnetogrammtraegern |
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| DE3912082A1 (de) * | 1989-04-13 | 1990-10-18 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von magnetischen aufzeichnungstraegern |
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-
1998
- 1998-10-17 EP EP98119656A patent/EP0914860A3/de not_active Withdrawn
- 1998-11-05 US US09/186,477 patent/US6241376B1/en not_active Expired - Fee Related
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2001
- 2001-02-14 US US09/782,763 patent/US6436522B2/en not_active Expired - Fee Related
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