JPS5864624A - 磁気記録シ−トの製造方法 - 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】 本発明は磁性酸化鉄の如き磁性粉体を含有すゐ熱可塑性
重合体を溶融製膜して磁気記俺シートを簡便Ｋｌｌ造す
る方法に係るものである。

従来技術には、ポリエチレンテレフタレートの如き機械
的性質及び熱的性質の優れた熱可塑性重合体を製膜延伸
して強靭なフィルムを得、このフィルムを基材として磁
性層を設けることによって磁気記碌シートを製造する方
法があった。まえ、磁性層を設置るＩＩＫ％磁性粉体を
磁界を利用して配列させる仁とは公知でＴｏシ、特公昭
３２−３４２７号公報、特開１ｉｉ１５３−１４４３０
！１号公報などに開示がある。しかしながら、これらの
磁気記録シートの製造法はいづれもペースシートの上に
磁性粉体を含む磁性層を設ける４のであるから、ペース
となる重合体シートの製造と磁性層を設ける加工工程と
を要することとなり、−貫工糧となし難一点中磁気記鍮
シートとしての品質の安定化に問題があった。

これに対し、本発明は機械的性質の優れた１合体に磁性
粉体を添加分散せしめ、製膜砥伸勢を施すことによって
、−貫工糧からなる磁気記録シートの製造技術を提供す
るものである。

シートを製造する仁とによって従来技術に比較し、合理
的・経済的なシートを製造することを目的とする。まえ
、未固化の溶融状態の磁性粉体含有シートに磁界を印加
して磁性粉体を重合体シート内において配向せしめるこ
とによって従来技術よりも高密度磁気記録に適し九磁気
記倦シートを得ることを他の目的とするものである。

本発明（１）は、熱可塑性重合体甚に磁性粉体を。

分散せしめる工程、磁性粉体含有重合体を加熱溶融して
フラットダイ又はリングダイから押出してシート状物と
する工程、該シート状物に磁界を印加してシート内部に
分散する磁性粉体を磁界方向に配列させる工程、未固化
状態のシートを冷却ドラムの如き急冷面に密着手段によ
り密着させる冷却固化の工程、シートを冷却面から剥離
して要すれば一軸又は二輪方向（延伸を施す工程、要す
ればこの延伸シートに熱固定を施す工程、要すれば巻取
手段により巻象る工程からなる。

本発明（２）は、磁性粉体を含有する熱可塑性重合体人
と磁性粉体を含まない熱可塑性重合体Ｂとを加熱溶融し
て共押出ダイから同時に積層シート状に押出す工程を含
むものであって、爾後の磁性粉体の配列化工程乃至シー
トの壱堆工程は本発明（１）と実質的に同一である。

本発明を説明する。

熱可塑性重合体として重合体人と重合体Ｂとは同一であ
るか、又は相溶性を有する重合体である必要がある。本
発明（１）は、積層シートではないから譬に相溶性の制
限はない。例示できる熱可塑性重合体は耐熱性（熱的寸
法安定性）、強靭度殊にモジユラス等から、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン−λ６−ナフタレ／ジ
カルボキシレート等のポリエステル類、ポリプロピレン
等のポリオレフィン類、セルローストリアセテートの如
きセルロース誘導体、ポリカーゼネートなどの従来から
磁気紀鍮シートの基材として適用されて−る重合体が挙
げられる。

磁性粉体としては、本発明には強磁性酸化鉄、強磁性二
酸化クロム、強磁性合金粉体等が適用できる。ここに強
磁性酸化鉄とはｊ　　ｌ’ｅ１０ｇ、マグネタイト（Ｐ
ｅｇ　０４　）及びこれらの混合体である。仁れらの強
磁性酸化鉄には２価のＯｒ、Ｍｎ。

Ｏｏ、　Ｎｉ、　Ｏｕ、　Ｚｏなどを含んでもよい。ま
た強磁性ＯｒＯ冨に線軸の成分であるに、Ｎａ、Ｔ轟、
−Ｖ。

ｕｎ、Ｆｅ、　Ｏｏ、　Ｎｉ、　Ｔｃなどの金属やＰ、
　Ｓｂ、　Ｔｅなどの半導体が含まれていてもよい。本
発明゛には重合体に分散し、重合体を変質しない範囲に
おいて、公知の強磁性を呈する磁性粉体が適用できる。

磁性粉体は、粒径が１０μｍ以下、好ましくはＳμｍ以
下であることが要求される。この粒径は分散し死際に重
合体の機械的性質や、製膜・延伸特性を保つ上で必要で
ある。微細な粒子は重合体に格別な影響を与えない。

磁性粉体紘、磁気記録テープとして高密度の記碌が達成
されるためＫは、磁気記録シートの表面に高濃度の磁性
粉体が偏在することが好ましく、重合体全体（本発明第
２項では重合体人）に対して磁性粉体ｄｌＯ〜４０重量
−の範囲を占めることが必要となる。磁性粉体が１０重
量−未満では磁気記碌材料として満足すべき性能を呈す
ることができず、また４０重量−を超えるとシート状物
に成形することは極めて困難となる。本尭明第２項は磁
性粉体を含有しない重合体Ｂからなるシート層を有する
積層シートであるため、重合体人のシート層には多量の
磁性粉体な含有させても製膜は支障が少な２い。しかも
シートの重合体Ａ層に磁性粉体を１４濃度に存在せしめ
ることができる。

磁性粉体を含有する重合体でね、重合体が溶一時に加熱
分解してシート内部に黴細な空−が発生することがある
。このような現象を回避する丸めには、溶融状態の時間
を可及的に短縮し、溶融体が押出機から押出ダイを経て
押出されるまでの滞溜時間を５分間以内にとどめること
が好ましい。もつとも、熱安定性の高い触媒を用いて重
合体を製造することや安定剤を添加することによっても
、この現象を回避できる。

磁性粉体を重合体に添加する−に、他の添加物を加える
ことができ、分散剤、潤滑剤Ｘ線帯電防止剤を少量附加
することが厘ましい。

分散剤としては、カプリル酸、ラクリル酸。

ミリスチ、ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸。

オレイン酸、リノール酸、ステアロール酸等の炭素数が
１２〜１＄１１１！度の脂肪酸、　これら脂肪酸のアル
カリ金属（Ｌｉ、　Ｎａ、　Ｋ等）また線アルカリ土類
金属（Ｍｇ、　Ｏａ、　Ｂａ勢）からなる金属石鹸が適
用でき、更に高級アルコールや高級エステルも本発明で
は使用できる。

潤滑剤は磁気記録シートの表面摩擦抵抗を減少させるも
のであって、カーボンブラック、グラファイト、二硫化
モリブデン、二硫化タンゲステン、炭素数が約２０程度
の脂肪酸エステル。

弗素樹脂などを挙げることができる。

また、帯電防止剛線グラファイト、カーボンブラックの
他に界面活性剤が広く適用できる。

分散剤、潤滑剤及び帯電防止剤はα１〜１０重量−（好
ましくはα２〜２重量−）の範囲で添加するとよい。こ
れらの添加物によって、シート１合体中に磁性粉体は均
一に分散し、またシート唸走行性の優れたものとなる。

磁性粉体及び他の潤滑剤中安定剤を含む重合体（重合体
人）は溶融加熱の後リングダイ又はフラットダイからシ
ート状に押出される。重合体はその融点よりも少なく、
とも１０℃高温で溶融するとよい。ま九、溶融押出機、
ニー又は−軸混線機などにより重合体と。添加物とを均
一に分散させる。フラットダイはギャップを全幅にわた
りａ２〜１簡の範ＩＮにおいて均−Ｋｌｌ整してシート
厚さを均一とする必要がある。ま九、フラットダイは局
部的にシート厚さを矯正できるような調整手段を備える
ことができる。りングダイでもシート厚さが均一となる
ように同様な調整手段を備えるとよい。シートは最Ｉｓ
製品となる磁気記録シートが２〜１２５μｍ（好ましく
紘４〜１０Ｇ／Ｊｍ）の厚さを要することを考慮し、ま
九、製膜後−軸又り二軸の嬌伸を施す際の７−ト厚さの
減少を計算してトＩ００μＩｌｌ＠度の範囲から選択す
るとよい。積層シートを得る本発明第２項の場合は、磁
性粉体含有重合体Ａを溶融する混線溶融手段を経て溶融
した重合体Ａ体Ａの部分性１０〜９ｏチ程度とすること
ができる。殊に機械的強度を要求される場合は重合体Ｂ
の占めるシート層の比率を＾くするとよい。

コノ積層シートの場合も最終製品の厚さは４〜１００μ
ｍ程度となる。

ダイから押出され九シートは未固化の状態で、シートに
磁力線の方向が横切るように、シートを導く。磁界線５
００〜５ｓｏｏガウスの範囲で電磁石、空心ソレノイド
コイルなどをシートに近接して設ける。磁界の印荷は磁
力線がシートの厚み方向となるようにするには、複数個
の磁石をシートの幅方向に配置させる必要がある。リン
グダイを使用してチューブ様のシートを得る場合には、
チューブの内側と外側とに磁石を配置するとよい。溶融
加熱状態にあるシート状書に磁界を印荷することによっ
て、磁性粉体を磁界の方向に配列させることができる。

重合体の粘度が低い場合には、シートの表面に近い部分
の磁性粉体の鏝度が高まるように、園化し九後では重合
体の粘度が高過ぎる丸め磁性粉体の配列は容易でない。

常磁性材料を使用し九ダイを用いる場合には、ダイにお
いて磁性粉体含有重合体に対しても磁界を印加すること
が可能となる。要するに、未固化状態で磁性粉体を配列
させる必要がある。

磁界を＆に友５重合体シートは冷却ドラム、冷水浴など
に導かれて冷却固化される。冷却ドラ五〇場合にはロー
ルツーターを使用して冷却ドラム表面に薄いｍ１ｌｉ［
（氷、界面活性剤含有液体など）を塗布してシートが冷
却ドラム表面に密着するようにするとよい。勿論、冷却
ドラ五Ｋ１１１［接シートを接触させることもできる。

シートを冷却ドラムの如き急冷面に密着させる別な手段
として、エアナイフも利用できる。密着を有効に実施す
るには空気又は他のガスによりシートを冷却面に押えつ
けると共に、急冷面の表面から空気等を吸引除去する゛
とよい。本発明で社、シートに磁界を印加する手段がグ
イと急冷面との間に設けられていることから、静電ピン
ニングの密着手段を更に備えることは空間配置からみて
困雛な場合が多い。しかしながら、磁界と電界とを併設
することが可能な条件が満されるならば、併用すること
に支障はない。

本発明第２項の積層シートの場合には重合体Ｂのシート
層が急冷面Ｋｉ！触するようにしても、１合体Ａの磁性
粉体を含むシート層を急冷面に接触させるようにしても
よい。積層シートでは磁性粉体を含むシート層の表面が
平坦であることが好ましいことと、磁性粉体を含まない
シート層は易滑性が高く微細な表面突起が存在する方が
好ましいものである。従って急冷面に接触するシート層
の表面に急冷面の表面の凹凸が転写される場合にはシー
トの重合体Ｂ層が急冷面に接触するようにするとよい。

シート社急冷面で冷却固化すると、急冷面から剥離し、
公知巻取手段によって巻取ることができる。磁気記碌シ
ートとして未延伸状態のまま使用できるが、必１！に応
じて機械方向（長手方向）に−軸延伸するか又は機械方
向及び幅方向に二輪延伸を施すことができる。延伸を施
す場合には、製膜後巻重ることなく急冷面から砧ぎなが
ら延伸手段で延伸を、施す。延伸条件は、機械方向に延
伸する場合には２〜ｌＯ倍Ｓｔとし、通常重合体（重合
体ＡＸ線重合体Ｂ）のガラス転移点乃至融点の範囲の温
度を選択する。磁気記録シートの代表的素材であるポリ
エチレンテレフタレートでは８０〜ｔｚｏ′ｃｌｌ＆の
延伸温度において２〜５倍の延伸倍率で延伸を施す。

また、二輪延伸を施す場合線、機械方向と幅方向とに同
時に延伸するはか、逐次延伸を施すこともできる。逐次
延伸では８５〜１２０℃の温度で第２段目の延伸を行な
う。延伸倍率は２〜ＩＩ倍Ｓ度でよく、１段目の延伸条
件とほぼ同＠直の条件を選択すると機械的性質が延伸方
向によって著しい差異がなくバランスしている。

延伸によってシート社機械的性質が改良される＃１か、
磁性粉体の配列も一膚贅見られることとなる。従って、
シートは一軸又は二輪延伸を施す仁とが望ましい。

また、結晶性の重合体の場合には一軸又は二輪延伸を施
し死後に、融点よりも低温（融点より約１００℃低温乃
至融点より３０℃低温）域で熱固定を施して結晶化を促
進することができる。

この熱固定により、シートは機械的強度の向上、耐熱寸
法安定性の改良などが達成される。

なお、延伸熱固定を経たシートは壱龜手段によりロール
状などの形態に巻取つ℃製品とすることができる。勿論
、磁気記碌材料として最終的には細いストリップにスリ
ットすることと表るほか、フロッピーディスクの如きシ
ートのままに裁断される。

以下実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ 固有粘！１［：ａＳＯのポリエチレンテレフタレー　ト
ロ８重量−に３０重量％のγ−Ｆｅ２Ｏ３とカオリン（
平均粒径α８μ調）α４重量％と、ステアリン酸カルシ
ウムα８重量％とカーボンブラックα８重量チとを二輪
スフリフ型温練機で均一に混練し、２８５℃に溶融して
α４藺のリッグ関隔を有するフラットダイ（巾４００曹
）から押出し、シート状とし冷却ドラム上に落下させ″
Ｃ固化して４Ｉ取る。この際、ダイと冷却ドラムの間に
シートの厚さ方向に３０００ガウスの磁界を印加し丸。

また、冷却ドラムは＋０表面に薄く水をロールコータ−
で塗布し、溶融シートの冷却ドラムへの均一な密着がな
されるようにし、約２００ｐｍの磁気記録シートを得た
。

磁界を印加しないで製膜したシートと実施例１のシート
との周波数−レメボンス特性を検討したところ、１００
ＨｚでＩＩ　ｄＢ、　１０００Ｈｚで１０ｄＢ　、　２
０（）ＯＨｚで１２　ｄＢ　、−３０００Ｈｚで１７ｄ
ＢＣ）磁性特性の差異があり、本発明の磁界の作用下で
磁性粉体含有シートを製膜することが好ましいことが判
り九。

実施例２ 実施例に用いた磁性粉体γ−Ｆｅｇ０ｇを０「偽に替え
て、他の条件はそのままでシートを製膜したところ、こ
の場合はγ−ｐｅ、０．の場合に比較して磁界印加効果
が低かった。原因は明らかではないが、０ｒＯ３は牟ユ
ーリ一点が低−にある九−め充分な配列効果が得られな
かったものと推測される。

実施例３ 重合偉人として固有粘度へ４８のボＩＪエチレンテレフ
タレート６８重量％、γ−ｐ　ｅｌ　０１を３０重量％
、実施例１に便用した添加物２ｓを混練し、溶融押出す
る。別に重合体Ｂとして固有粘度α６４のポリエチレン
テレ７タレー１９９重量％とカオリン１重量−とを溶融
押出し、共押出ダイを用いて、重合偉人シート層の厚さ
８０μｍで重合体Ｂシート層の厚さ４ｈ８０μ−となる
ように１１１１して複合シートを得た。この積層シート
を実施例１と同様に３０００ガウスの磁場内で磁性粉体
を配列させながら製膜させたところ、実施例と同様な磁
気記録シートが得られた。

実施例４ 実施例３の積層シートを機械方向に８８℃にて４０倍に
延伸し、次いで１００℃で幅方向にｌの延伸倍率で嬌伸
し、更に２１０℃にで約８秒間熱固定して厚さ約１２μ
ｍの磁気記録シートを得た。

また、実施例１Ｏ］Ｋ合体シー・トも上記の残件条件で
延伸熱処理を施したが、機械方向の延伸で破断が頻発し
安定な製造は支障があった。機械的性質は次の通りであ
った。

破断値ｆ（４／ｊ）　　破断伸度− 積層シート　　　！３　　　１０Ｇ 単一層シート　　　　７　　　　　　ｓ。

以上から、−軸又は二軸残件された磁気記録シートを得
る場合には積層シートの方が好ましいことが判る。

実施例５ 実施例１のポリエチレンテレフタレートに代えて、ポリ
ブチレンテレフタレート又はポリフ゛ロピレンを使用し
、γ−Ｆｅ２Ｏ３の含有率を２０重量％として磁界（ａ
ｏｏｏガウス）を利用して厚さ２００μ輌の磁気記録シ
ートを製膜したところ、ポリエチレンテレフタレートと
同様に安定なシートが得られた。この製膜の際に′も磁
界を印加すると約１０　ｄＢ程度磁気特性が向上するこ
とが判明した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　磁性粉体を分散せしめ良熱可塑性重合体を加熱溶
   融してグイより押出してシート状とし、鍍シートを急冷
   面Ｋｊｌ達せしめる間に咳シートに磁界を印加して重合
   体内ｓｌＫ分散せる駿磁性粉体を磁界方向に配列せしめ
   、皺シートを急冷面に密着手段によシ書着せしめて冷却
   固化を施し、要すれば一軸嶌伸又は二輪延伸を施すこと
   からなる磁気記録シートの製造方法。 ２）　磁性粉体を分散せしめ良熱可塑性１合体Ａと磁性
   粉体を含まない熱可塑性重合体Ｂとを加熱溶融して共押
   出ダイより積層シート状に押出し、冷却固化する前の該
   シートに磁界を印加して重合体Ａの内部に分散せる該磁
   性粉体を磁界方向く配列せしめ、鍍シートの重合体ＢＣ
   Ｉ表函を急冷面に密着手段によシ密着せしめて冷却固化
   を施し、要すれば鍍シー）Ｋ二輪延伸を施すことからな
   る磁気記母シートの製造方法。 ３）　磁界方向がシートの画を貫通するようにして重置
   体内部に存する磁性粉体を配列せしめることを特徴とす
   る特許請求の範ｌ！Ｉ嬉１項記執の磁気Ｉ８鍮シートの
   製造方法。 ４）　磁界方向がシートの藺を貫通するようＫして重合
   体ム内部に存する磁性粉体を配列せしめることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の磁気記録シートの製造
   方法。