JPS5897132A

JPS5897132A - 磁気記録材料の製造方法

Info

Publication number: JPS5897132A
Application number: JP56195575A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Okita; 務沖田; Kyoichi Naruo; 成尾　匡一; Akira Ushimaru; 晶牛丸
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1983-06-09
Also published as: JPH0121531B2; US4428974A

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】本発明は磁気記録材料に関し、特に電磁変換特性に優れ
かつ良好な耐摩耗性を有する磁気記録材料に関するもの
である。

現在、一般に広く使用されている磁気記録材料は、結合
剤として塩酢ビ系樹脂、塩ビー塩化ビニリデン系樹脂、
セルロースｍ１ｌｋ、アセタール樹脂、ウレタン樹脂、
アクリロニトリルブタジェン樹脂等の熱可塑性Ｗ脂を単
独あるいは混合して用いる方法があるが、この方法では
、磁性層の耐摩耗性が劣り磁気テープの走行鮭路を汚し
てしまうという欠点を有していた。

また、メラミン樹脂、尿素樹脂などの熱硬化性樹脂を用
いる方法あるいは上記熱可塑性樹脂に化学反応による架
橋性の結合剤１例えばインシアネート化合物、エポキシ
化合物などを添加する方法が知られている。しかし、架
橋性の結合剤を用いると、（１１磁性体を分散させた樹
脂溶液の貯蔵安定性が悪い。即ち、ポットライフが短か
いという欠点を有し磁性塗液物性の均一性、ひいては、
磁気テープの均質性が来てないという欠点及び（２）塗
布乾燥後に塗膜の硬化のために熱処理工程が必要であり
、製品化までに長時間を要するという太ぎな欠点を有し
ていた。

これらの欠点を防止するため、アクリル醒エステル系の
オリゴマーとモノマーを結合剤として用い、乾燥後に電
子線照射によって硬化せしめる磁気材料の製造方法が特
公昭４７−１２４２３号、特開昭４７−１５１０４号１
％開昭５０−７７４６５号、特開昭５６−２５２３５号
等に開示されている。しかしながら、上記特許に記載さ
れた製造方法では高度な電磁変換特性と良好な耐摩耗性
を有する磁気記録材料は得られなかった。

近年特に高度な電気特性が要求され、このため磁性層は
表面が平滑でなければト９０ツブアウトの原因となり出
力低下を起こしたり、紺青（ノイズ）の原因になったり
するのである。即ち磁性層表面の極めて平滑な磁気記録
材料が要求されるのである。この目的のために磁気記録
材料は、塗膜乾燥後に平滑化処理を施すが、を記特開昭
４７−１２４２３号、特開昭４７−１５１０４号、特開
昭５０−７７４３３号に開示された方法即ち電子線硬化
後に平滑化処理を行う方法では、充分な平滑性が得られ
ず、電磁変換特性上ノイズが大きいという欠点を有して
いた。また、特開昭５６−２５２３５号に開示された方
法、即ち、塗布乾燥後予備照射を行ない次いで平滑化処
理し更に電子線硬化を行なうという方法では、用いるバ
インダーの種類によって予備照射の線量を適切に選ばな
ければならず、予備硬化のコントロールが容易でないと
いう欠点を有していた。またこれらの方法は、耐摩耗性
も良好でないという欠点を有している。この原因として
は硬化した磁性層バインダーが平滑化処理によってミク
ロな破壊が発生しているからであると推定される。

本発明者等は熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂を用いる方法、
及び化学反応による架橋性の結合剤を添加する方法、更
に電子線架橋による硬化性結合剤を用いる方法、等の従
来技術の欠点を改良するため鋭意研究を重ねた結果本発
明に到達したものである。

本発明の目的は、第１に、電磁変換特性の優れた磁気テ
ープを提供することであり、第２に、力学的性質の優れ
た磁性層を有する磁気テープを提供することであり、第
５ＶＣ，磁性塗液の貯蔵安定性が良好で均質な磁気テー
プを提供することであり、第４に、耐摩耗性の優れた磁
気テープを提供することであり、第５に、塗膜の硬化の
ための熱処理工程が不要な磁気テープを提供することで
ある。

本発明の上記の目的は、電子線照射による重合が可能な
不飽和結合を有する化合物と該化合物を溶解する有機溶
剤と強磁性微粉末を含む組成物を支持体上に塗布し、酸
素濃度１０，０００　ｐｐｍ以との雰囲気で電子線を照
射し次いで鏡面による平滑化処理を織した後酸素濃度３
，０００　ｐｐｍ以下の雰囲気で電子線照射することを
特徴とする磁気記録材料によって達成される。酸素濃度
１０，０００　ｐｐｍ以上好ましくはｓ　ｏ、ｏ　ｏ　
ｏ　ｐｐｍ以上の雰囲気で電子線を照射することによっ
て平滑化処理による磁性層表面の平滑性が驚くはと向上
し、その後酸素濃度３，０００　ｐｐｍ以下で好ましく
は１．０００　ｐｐｍ以下更に好ましくは５００　ｐｐ
ｍ以下の雰囲気で電子線照射することＫよって、電磁変
換特性の優れた耐摩耗性の曳好な磁気記録材料が得られ
た。この理由として酸素濃度１０，０００　ｐｐｍ以上
の雰囲気で電子線を照射すると、表面及び表面近傍の磁
性層バインダーは硬化せず、平滑化処理を施すと磁性層
表面の平滑性が向上し、３，０００　ｐｐｍ以下の酸素
濃度雰囲気では照射する電子線によって硬化するためと
考えられる。

電子線による重合が可能な不飽和結合を有する化合物と
しては、例えばビニルないしビニリデン炭素・炭素二重
結合を好ましくは複数個有する化合物であり、アククロ
イル基、アクリルアミド基、アリル基、ビニルエーテル
基、ビニルチオエーテル基等を含む化合物及び不飽和１
！　１Ｊエステルである。

特に好ましくは、アクリロイル、メタクリロイル基を直
鎖の両末端に有する化合物であり、これらはＡ、Ｖｒａ
ｎｃｋｅｎ−Ｆａｔｉｐｅｃ　Ｃｏｎｇｒｅｓｓ”’　
　１１１９（１９７２）Ｋ引用されている。例えば。

ＣＨ２＝ＯＨ−ｃｏ２−ｃＨ２ａＨｃＨ。

■ Ｈ＋　Ｃ０ＣＨ２０Ｈ２Ｇｏ　２０Ｈ２ＣＨＣＨ２０−）
ｎ　Ｃ０ＣＨ＝　ＧＨｚＨであり、例示した化合物のポリエステル骨格がポリウレ
タン骨格、エポキシ樹脂の骨格、ポリエーテル骨格、ポ
リカポネート骨格であってもあるいはこれらの混合され
た骨格でもよい。また例示した化合物の末端がメタクリ
ロイル基でもよい。分子量は約１０００〜２００００が
好ましい。

強磁性粉末としては、強磁性酸化鉄微粉末、強磁性二酸
化クロム微粉末、強磁性合金粉末などが使用できる。強
磁性酸化鉄、二酸化クロムの針状比は、２／１〜２０／
１程度、好ましくは５／１以上平均長は０．２〜２．０
μｍ程度の範囲が有効である。強磁性合金粉末は金属分
が７５ｖｔｑｂ以上であり、金属分の８０ｗｔ％以上が
強磁性金属（即ち、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｇｏ、Ｆ
ｅ−Ｎｉ、Ｇｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｇ。

−Ｎｒ）で長径が約ｔＯμ虫以下の粒子である。

更Ｋ、これらの組成物には不飽和の炭素−炭素不飽和結
合を分子内に有するモノマーを添加することができる。

かかるモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル及びその同族体
であるアクリ）ｖ酸アルキルエステル、メタクリル酸メ
チル及びその同族体であるメタクリル酸アルキルエステ
ル、スチレン及びその同族体であるα−メチルスチレン
、β−クロルスチレンなど、アクリロニトリル、メタク
リレートリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニルナトが挙げられる。分子
内に不飽和結合が２個以上あってもよい。この化合物の
例としてはし感光性樹脂データー集」■綜合化学研究所
昭和４′５年１２月刊行２６５〜２６６頁に掲載されて
いる化合物が挙げられる。特に、ポリオールの不飽和エ
ステル類。

例ｔばエチレンジアクリレート、：）エチレングリコー
ルジアクリレート、グリセロールトリメタクリレート、
エチレンジメタクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラメタクリレートなど及びエポキシ環を有するグリンジ
ルメタクリレートなどが好ましい。分子内に不飽和結合
が１個の化合物と２個以上の化合物を混合して用いても
よい。

有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルインブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系
：酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、
酢酸グリコール七ノエチルエーテル等のエステル系；エ
ーテル、グリコールジメチルエーテル、グリコール七ノ
エチルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系
：ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；
メチレンクロライド、エチレンクロライド、四環化炭Ｌ
クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベン
ゼン等の塩素化炭化水素等のものが使用できる。

本弊明の組成物は、ポリマー（モノマーを併用する場合
は、ポリマーとモノマーの総和）７強磁性粉末が重量比
で２／１〜１／２０が好ましく、更に好ましくは１／１
〜１／１０である。この範囲を外れると電気特性が大巾
（低下したり耐摩耗性の大巾な低下が生じる。

モノマーを添加する場合ポリマーとの比は、ポリマー／
モノマー＝２／８　以上が好ましい。この範囲を外れる
と硬化に多大なエネルギーが必要とされる。

また、本発明の塗布組成液には、潤滑剤１分散剤、研摩
剤、防錆剤、帯電防止剤などの添加剤を加えてもよい。

％に潤滑剤は、飽和及び不飽和の高級脂肪酸、脂肪酸エ
ステル、高級脂肪酸アミド、高級アルコール、シリコン
オイル、鉱油１食物油、フッソ系化合物などがあり、こ
れらは塗布液調製時に添加してもよく、また平滑化処理
の前あるいは後で、あるいは第２段の電子線硬化後に有
機溶剤に溶解しであるいはそのまま磁性層表面ＶＣ塗布
あるいは、噴霧してもよい。

塗布組成物を調製する際には、磁性粉末及び上述の各成
分は全て同時に、あるいは個々順次に混線機に投入され
る。このとき分散剤を磁性粉末と共に添加してもよい。

組成物の混線分散には各種の混練機が使用される。例え
ば二本ロールミル、三本ロールミル、ボールミル、イフ
ルミル、トロンミル、サントクライダー、Ｓｚｅｇｖａ
ｒｉアトライター、高速インはラー分散機、高速スト−
／ミル、高速度衝撃ミル。

ディスパー、ニーグー、高速ミキサーホモジナイザー、
超音波分散機などである。

混線分散に関する技術は、Ｔ、　Ｃ，ＰＡＴＴＯＮ＠Ｐ
ａ１ｎｔ　Ｆｈｏｖ　ａｎｄ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｏｎ”（１９６４年、　ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ
　＆　５ｏｎｓ社発行）（述べられている。又、米国特
許第２．５８１．４１４号、同２，８５５，１５６号に
も述べられている。

支持体上へ前記の磁気記録層を塗布する方法としてはエ
アート９クターコート、プレート９コート、エアナイフ
コート、スクイズコート、ｔｉコート、リバースロール
コート、トランスファーロールコ−）、　／ラビャコー
ト、キスコート、キャストコート、スプレィコート、ス
ピンコード等が利用でき、その他の方法も可能であり、
これらの具体的説明は「コーティング工学」２５６頁〜
２７７頁（昭和４６年３月２０日朝倉書店発行）Ｋ詳細
に記載されている。

磁性層の厚味は乾燥厚味で約０．５〜１５μｍの範囲と
なるように塗布する。この乾燥厚味は磁気記録体の用途
、形状、規格などにより決められる。

このような方法により、支持体上に塗布された磁性層は
、必要により、前記のように層中の磁性粉末を配向させ
る処理を施し乾燥する。

配向処理は下記の条件で行なうことができる。

配向磁場は交流または直流で約５００〜３００００ｅ程
度である。

強磁性粉末の配向方向は、その用途により定められる。

即ち、サウンド９テープ、小型ビデオテープ、メモリー
テープなどの場合にはテープの長さ方向に平行であり、
放送用ビデオテープなどの場合には長さ方向に対して、
３０°乃至９０°の傾きをもって配向される。

配向後の磁性層の乾燥温度は約５０〜１２０Ｃ程度、好
ましくは７０〜１００Ｃ，％に好ましくは８０〜９０Ｃ
で、空気流量は１〜５　ＫＩ３／ｒｎ”、好ましくは２
〜３　Ｋ７／ｍ”で、乾燥時間は約６０秒〜１０分間程
度、好ましくは１〜５分である。

乾燥前に塗膜表面のスムーズユング処理を残してもよい
。この方法としてはマグネットスムーザ−、スムーズ二
ングコイル、スムーズニ／クフレーｒ、スムーズユング
ブランケット等の方法が必要に応じて使用される。

前記の支持体の素材としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエ
ステル類；ポリエチレン、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、セルロースダイ
アセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロ
ースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体；
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂
：ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド０イミド
等プラスチックの他に用途に応じてアルミニウム、銅、
スズ、亜鉛またはこれらを含む非磁性合金などの非磁性
金属類；紙、バライタまたはポリエチレン、ポリフロピ
レン、エチレン−ブテン共重合体などの炭素数２〜１０
のα−ポリオレフィン類を塗布またはラミネートした紙
などの紙類も使用できる。これらの非磁性支持体は使用
目的に応じて透明あるいは不透明であっても良い。

又、非磁性支持体の形態はフィルム、テープ、シート、
ディスク、カード、ドラム等いずれでも良く、形態（応
じて種々の材料が必要に応じて選択される。

これらの非磁性支持体の厚みはフィルム、テープ、シー
ト状の場合は約１〜５０μｍ程度好ましくは２〜２５μ
ｍである。又、ディスク、カード状の場合は０．５〜２
■程度であり、ドラム状の場合は円筒状とし、使用する
レコーダーに応じその型は決められる。

又１本発明の支持体は帯電防止、転写防止、ワウフラッ
タ−の防止、磁気記録体の強度向上、）Ｚツク面のマッ
ト化等の目的で、磁性層を設けた側の反対の面（７２ツ
ク面）がいわゆるバックコート（ｂａｃｋｃＯａｔ　）
されていてもよい。

磁性層表面の平滑化処理には鏡面ロールと鏡面ロールと
くよるカレンダリング処理あるいは鏡面ロールと弾性ロ
ールとによるカレンダリング処理が用いられる。

例えば鏡面ロールとしてはメタルロール、弾性ロールと
してはコツトンロールまたは合成樹脂（たとえばナイロ
ン、ポリウレタンなど）ロールを用いることができる。

カレンダーの条件は約２５〜１００にシー雪のロール間
圧力で、約１０〜１５００．’１に好ましくは１０〜７
０Ｃの温度で、ノ５〜２００　ｍ／ｍｉｎの処理温度で
１〜６０段で行なうのが好ましい。温度及び圧力がこれ
らの上限以上になると磁性層が剥落したり支持体が変形
したり悪影響がある。又。

処理速度が約５Φ／Ｉ！１１！ｌＩ　以下だと表面平滑
化の効果が優られなく、約２００　ｍ／ｍｉｎ　以上だ
と処理操作が困難となる。

これらの表面平滑化処理については米国特許２．６８８
，５６７号；同２，９９８，３２５号；同！ｔ、７８３
，０２３号；西独公開特許（ＯＬＳ）　２，４０５，２
２２号；特開昭４９−５３６３１号、同５０−１０３３
７号、同５０−９９５０６号、同５１−９２６０６号、
同５０−１０２０４９号、同５１−１０３４０４号、特
公昭５２−１７４０４号などに記載されている。

本発明の方法において、鏡面ロールによる平滑化処理は
、支持体上の塗布層から有機溶剤を除去した後に行なわ
れる。この場合、有機溶剤は先金に除去されてもよいし
、一部除去されてもよい。

例えば、塗布層を放置又は通常の条件で乾燥して有機溶
剤の一部又は全部を除去した後、平滑化処理を織すこと
もできる。

電子線加速器としてはパンデグラーフ型のスキャニング
方式、ダブルスキャニング方式あるいはカーテンビーム
方式が採用できる。

電子線特性としては加速電圧が１００〜１０００ＫＶ好
ましくは１５０〜７００　ＫＶである。加速電圧が１０
０　ＫＶ以下の場合は、エネルギーの透過量が不足し１
０００ＫＶを超えると重合に使われるエネルギー効率が
低下し経済的でない。第１段照射、第２段照射とも吸収
線量としてはそれぞれ０．１〜２０メガラツド、好まし
くは０．１〜１０メガラツドである。吸収線量として、
０．１メガラッド以下では硬化反応が不充分で磁性層強
度が得られず、２０メガラツド以１になると、硬化に使
用されるエネルギー効率が低下したり、被照射体が発熱
し、％にプラスティック支持体が変形するので好ましく
ない。

以下に本発明を実権例および比較例により更に具体的（
説明する。ここに示す成分、割合、操作順序等は５本発
明の精神から逸脱しない範囲において変更しうるもので
あることは本業界（携わるものＫとっては容易（理解さ
れることである。

従って５本発明は、下記の実施例に制限されるべきでは
ない。尚、以下の実施例および比較例において「部」は
すべて「重量部」を示す。

実権例１ γ−Ｆｅ２Ｏ３１００部ウレタン系アクリレートオリゴマー　　　　　　１０部
（米国特許第４，０９２，１７３号の実施例１と同Ｉ１
１にしてｉｉＩ！！製した）ジエチレングリ−１−Ａ／ジアクリレート　　　　　５
部ニトロセルロース（粘度　Ｒ８Ｉ／２Ｈ）１０部エス
テル童ポリウレタン（分子量約５００００）５９ミリス
チン酸　　　　　　　　　　　　　１部ブチルステアレ
ート　　　　　　　　　　　１部メチルエチルケトン　
　　　　　　　６００部１記成分をボールミルで５０時
間混練して得られた磁性塗液な２０μのポリエチレンテ
レフタレート支持体上に、ドクターブレードを用いて乾
燥膜厚が８μになるように塗布しコバルト磁石を用いて
配向させたのち、溶剤を乾燥（ｉ　ｏｏｃｉ分間）させ
た。次いで酸素濃度１５０００　ｐｐｍの雰囲気で加速
電圧１５０　ＫＶでｌ　Ｍｒａｄの吸収線量になるよう
に照射した。このあとでコツトンロールと鏡面ロールの
群からなる５段のカレンダーで平滑化処理（ロール温度
６０Ｃ１圧力１００に層７）を行った。

更に酸素濃度５００ｐｐＩｎで加速電圧１５０ＫＶ、２
　Ｍｒａｄの吸収線量になるように照射した。このサン
プルを腐１とする。

比較例１実権例１に於て第１段の電子線照射を酸素濃度５００　
ｐｐｍで行なった。このサンプルを腐２とする。

比較例２実―例ＩＫ於て、第１段の照射を酸素濃度５００ｐｐｍ
で加速電圧１５０　ＫＶ、３Ｍｒａｄの吸収線量（なる
ようにして行ない平滑化処理後の第２段照射は施さなか
った。このサンプルを／Ｉ６６とする。

比較例３比較例１で平滑化処理を晦さなかった。

このサンプルを７ｆ６４とする。

実施例２実権例１の塗布液を以下の液にかえて実権例１と同様の
処理をした。このサンプルを腐５とする。

γ−Ｆｅ２Ｏ３１００部ジエチレングリコールジアクリレート　　　　　５部ニ
トロセルロース（粘度Ｒ８１／２　Ｈ）　　　　　７．
５部エステル屋ポリウレタン（分子量！１００００）　
　７．５部ミリスチン酸　　　　　　　　　　　　　　
　　１部ブチルステアレート　　　　　　　　　　　　
　　１部メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　６
００部結果を第１表に示す。

第１表スチル耐久性の測定方法ＶＨ８ビデオテープレコーダー（日本ビクター株式会社
製、ＨＲ３６００型）を用いてビデオテープ（各サンプ
ル）Ｋ一定のビデオ信号を記録し、再生した静止画像が
鮮明さを失なうまでの時間を示す（２６ｃ、６５％ＲＨ
）。

カラー信号は７ｇ６３サンプルを標準試料とした。

好ましい実権態様としては以下のことが挙げられる。

（１１％許趙求の範ｆｌＫ於て、第１段の電子線照射が
１００〜１０００ＫＶ、吸収線量ｏ、ｉ　〜１０メガラ
ッドである磁気記録材料の製造方法。

（２、特許請求の範囲（於て、ｍ面による平滑化処理が
圧力２５〜１００　ＫＶａｎ雪温度が１０〜１００Ｃで
ある鏡面ロールと弾性ロールによる１〜６０段のカレン
ダーによる処理である磁気記録材料の製造方法。

（３）特ｉｒ’Ｆｔｉ！求の範囲に於て第２段の電子線
照射力１００〜１０００ＫＶ　［収線量０．１〜１０メ
ガラツｒである磁気記録材料の製造方法。

（はか３名）

Claims

【特許請求の範囲】

電子線照射による重合が可能な不飽和結合を有する化合
物と該化合物な溶解する有機溶剤と強磁性微粉末を含む
組成物を支持体とに塗布したのち、酸素濃度１０，００
０　ｐｐｍ以上の雰囲気で電子線照射し、次いで鏡面に
よる平滑化処理を施した後酸素濃度３，０００　ｐｐｍ
以下の雰囲気で電子線照射することを％徴とする磁気配
録材料の製造方法。