JPS61139930A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野］ この発明は磁気テープ、磁気ディスク／黴り〆クグクな
どの磁気記録媒体の製造方法に関する。

Ｃ従来の技術〕 一般的に汎用される磁気記録媒体は、磁気記録素子であ
る針状粒子などからなる磁性粉と結合剤とを含む磁性塗
料をポリエステルフィルムなどからなるベース上に塗布
、乾燥して磁性層を形成したものである。ところで、こ
のような磁気記録媒体に使用される上記磁性粉は、その
製造過程における種々の要因により、通常高比率で凝集
塊を含んでいる。このため、上記磁性塗料の調製段階で
ニーダ、ボールミル、振動ミルなどを用いて強力な剪断
力および衝撃力を加え、上記磁性粉の凝集塊を解きほぐ
すことが一般に行われている（文献不詳）。

しかしながら、上述手段ではａ集塊の消失に平行して結
晶粒子の形状破壊が進行し、磁性粉の配向性の低下なら
びに磁気特性の劣化を招く問題がある。また磁性粉の凝
集塊をローラ上で圧縮粉砕する手段も知られるが、この
方法では上記同様の問題がより顕著となり好ましくない
。

一方、近年においては、ジェット気流の流体エネルギー
を利用して粉砕を行う噴射粉砕法が磁性粉についても応
用されつつある（文献不詳）。そしてこのような噴射粉
砕法によれば、磁性粉の凝集塊が結晶粒子の形状破壊を
伴わずに解きほぐされ、しかも粒子形状がむしろ整えら
れて粒度分布幅も狭くなるという優れた効果を期待でき
る。

し発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記のジェット気流を利用する粉砕を経た磁
性粉は空気の巻き込みなどに起因してかさ密度が通常０
４１〜０．３ｙ／ｃｒｎ程度と小さくなるため、塗料化
時に充填性が悪（多量の溶媒が必要となり、形成される
磁性層の磁性粉密度減少による磁気記録媒体の磁気特性
の低下を招くという問題があった。

そこで、この発明は、上記ジェット気流を利用する噴射
粉砕を経る磁性粉のかさ密度を大きくして充填性を向上
させることにより、優れた磁気特性を備えた磁気記録媒
体を提供することを目的としている。

［問題、壱を解決するだめの手段〕 この発明者らは、上記目的において鋭意検討を重ねた結
果、ジェット気流による粉砕を経た磁性粉の粒子表面に
水溶性高分子からなる被覆層を設けた場合に、かさ密度
が著しく大きくなって充填性が改善され、しかも同時に
該水溶性高分子被膜の作用によって分散性も向上し、こ
れを用いた磁気記録媒体の磁気特性が大きく改善される
ことを見い出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、ベース上に磁性粉および結合剤
を含む磁性塗料を塗布、乾燥して磁性層を形成する磁気
記録媒体の製造方法において、上記磁性粉としてあらか
じめジェット気流にて粉砕処理したのち水溶性高分子界
面活性剤による表面被覆処理を施したものを主体的に使
用することを特徴とする磁気記録体の製造方法に係る。

［発明の構成・作用］ この発明方法においては、磁気記録素子として用いる磁
性粉をあらかじめジェット気流で粉砕処理する。この粉
砕処理は粉体を気流中に浮遊懸濁させた状態で高速運動
させ、その過程で粉体粒子相互を衝突させて粉砕作用を
行わせるものであり、磁性粉に適用することにより、そ
の中に高比率で存在していた凝集塊がこれを構成する個
々の結晶粒子に分解され、しかも既述の如く粒子形状の
破壊がほとんど起こらず粒度分布幅の非常に狭い均一な
微粉末となる。

このようなジェット気流による粉砕処理には、一般に粉
砕粉体を浮遊状態で高速循環させる循環回路型噴射粉砕
機が好適に使用され、たとえばジェットオーマイザーミ
ル、マイクロジェットミルなどと称されるものが好まし
く用いられる。また粉砕処理条件としては、通常磁性粉
の処理速度が３〜１０Ｋｇ／時間においてジェット気流
の圧力２〜７ＫＦｌｌｃｒｄ程度とするのがよい。

なお、この発明では上記の噴射粉砕機とともにサイクロ
ンなどの分級装置を併用することにより、粉砕処理後の
磁性粉中の粗大粒子を除去したり、さらに狭い粒度範囲
のもののみを得ることが可能である。

上述の如きジェット気流による粉砕処理に供する磁性粉
としては、搬送媒体に空気を用いる通常の粉砕において
はＴ−Ｆｅ２０３　、Ｆｅ３Ｏ４、前２者の中間的酸化
物、ＣＯ含有Ｔ−Ｆｅ２０３、Ｃｏ含有Ｆｅ５０．。

ＣｒＯ２、バリウムフェライトなどの酸化物磁性粉が好
適に使用される。ただし、搬送媒体として窒素ガス、炭
酸ガスなどの不活性気体、あるいは水素ガスなどの還元
性気体を用いることにより、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉおよびこ
れらの合金などの金属磁性粉についても上記粉砕処理を
適用可能である、。

この発明の特徴点は、上記のジェット気流による粉砕処
理を経た磁性粉を磁性塗料に配合する前に水溶性高分子
界面活性剤にて表面被覆処理することにある。すなわち
、上記粉砕処理後の磁性粉は粉砕時に気体を巻き込んで
かさ密度が通常０．１〜０．３　ｙ／ａｍ３程度とかさ
高い微粉体となっているため塗料化時に充填性が悪くか
つ分散困難であるが、上記表面被覆処理によってかさ密
度が通常０．７ｙ／−以上と著しく大きくなって充填性
が改善され、しかも粒子表面に形成される水溶性高分子
被膜により磁性塗料中における分散性も大きく向上する
。

この表面被覆処理に使用する水溶性高分子界面活性剤と
しては、通常平均分子量が１，０００〜ｉｏｏ、ｏｏｏ
程度であるものが好適である。またこの代表例として、
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、
スルホン化スチレン−無水マレイン酸共重合体、メチル
ビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、メチルセル
ロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイ
ドおよびこれらの誘導体などが挙げられる。

上記表面被覆処理を行うには、水溶性高分子界面活性剤
の水溶液中に前記粉砕処理後の磁性粉を投入し、充分に
撹拌を行ったのち、ろ過、乾燥すればよい。この場合、
磁性粉は水溶性高分子界面活性剤の水溶液１００重量部
に対して５〜２０重量部程度の処理量とするのがよく、
また該水溶液の水溶性高分子界面活性剤の濃度は０．０
５〜０．５重量％程度が好適である。なお、上記濃度が
００５重量％より低いと既述効果が不充分となり、逆に
０５重量％より高くなってもより以上の効果は期待でき
ず不経済であるとともに乾燥に長時間を要する。

この発明では、前述の如くあらかじめジェット気流によ
る粉砕処理ならびに水溶性高分子界面活性剤による表面
被覆処理を行ったものを主体とする磁性粉と結合剤とを
含む磁性塗料を調製し、これを常法に準じてポリエステ
ルフィルムなどのベース上に塗布、乾燥して磁性層を形
成し、必要に応じてカレンダー加工などを施すことによ
り磁気記録媒体を製造する。

この場合、磁性粉はジェット気流による粉砕処理にて凝
集塊が解消されているので、と配出性塗料の調製時には
該ａ集塊を解きほぐすための強力な剪断力や衝撃力が不
要であり、従来汎用のエータ、ホールミル、振動ミルな
どに代えてサンドミル、パールミルなどを使用でき、ま
た上記従来汎用のものを用いる場合でも混合分散時間を
大幅に短縮できる。

なお、上記結合剤としては、たとえば塩化ビニル−酢酸
ビニル系共重合体、繊維素系樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリウレタン、エポキシ系樹脂・４７’ｙ７ネ一ト
化合物など・従来より磁性粉　　　　　　　１の結合剤
として知られるものをいずれも使用できる。また上記磁
性塗料中には潤滑剤、分散剤、研磨剤、帯電防止剤など
の各種添加剤を必要に応じて適宜配合してもよい。

かくして得られる磁気記録媒体は、磁性層の磁性粉密度
が高くかつ分散がよいことから優れた磁気特性を有する
とともに、磁性粉が均一粒度でかつ上記のように分散が
よいため表面平滑性が良好で高い電磁変換特性を示す。

［発明の効果］ この発明に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、磁性
粉としてあらかじめジェット気流にて粉砕処理したのち
水溶性界面活性剤による表面被覆処理を施したものを主
体的に使用するから、上記粉砕処理のみを施した磁性粉
を用いる場合に比較して、磁性粉のかさ密度が大きくな
り塗料化に際して充填性が良好で有機溶媒の使用量を少
なくでき、かつ分散性が向上する。したがって、形成さ
れる磁性層の磁性粉密度が高くその分散状態も良好とな
り、優れた磁気特性を有する磁気記録媒体が得られる。

また磁性粉が凝集塊を含まず均一粒度であること、なら
びに上記のように分散がよいことから、形成される磁性
層の表面平滑性が良好となり、得られる磁気記録媒体の
電磁変換特性も改善される。

〔実施例〕

次に、この発明を実施例および比較例に基ついて具体的
に説明する。なお、以下において部とあるのは重量部を
意味する。

実施例１ マイクロジェットミル（直径２００朋）を用い、Ｃｏ含
有Ｔ−Ｆｅ２０．磁性粉（比表面積３０ｒｒｆ／ｐ、か
さ密度０．５５　ｙ／（１）３、保磁力６２ｏエルステ
ツド）を空気噴射圧７　Ｋｇ／’７、空気流量５ｍ３／
分、磁性粉処理速度５に９部時間の条件にて、ジェット
気流による粉砕処理を行った。次に、水１００部に対し
て上記粉砕処理後の磁性粉１０部とポリアクリル酸ナト
リウム（平均分子量５，０００　）　０．２部とを加え
、充分に撹拌したのち、ろ過、乾燥し、粒子表面に水溶
性高分子被膜を有する磁性粉を得た。この処理後の磁性
粉を用いて、下記の組成からなる混合物をサンドミルに
て１時間混合分散し、磁性塗料を調製した。

Ｃｃ含有Ｔ−Ｆｅ、Ｑ３磁性粉　　　　　１００部塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール　　　１８部共
重合体（ＵＣＣ社製商品名ＶＡＧＨ）ポリウレタンエラ
ストマー　　　　　　１２部（大日本インキ社製商品名
バンデックス）三官能性低分子量ポリイソシアネート化
合物　　３部（日本ポリウレタン社製商品名ディスモジ
ュラレし）ラ　　　ウ　　　リ　　　ン　　酸　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　２部シクロへキサノン
　　　　　　　８０部ト　　　　ル　　　　エ　　　　
ン　　　　　　　　　　　　　　　　８０部次いで、こ
の磁性塗料を厚さ１２−のポリエチレンテレフタレート
からなるベースフィルム上に乾燥後の厚みが４１ａｎと
なるように塗布、乾燥して磁性層を形成したのち、カレ
ンダー加工を施し、所定幅に裁断して磁気テープを作製
した。

実施例２ ポリアクリル酸ナトリウムに代えてスルホン化スチレン
−マレイン酸共重合体のナトリウム塩（平均分子量５，
０００　）　０．２部を用いた以外は実施例】と同様に
して磁気テープを作製した。

比較例１ ジェット気流による粉砕処理を行わなかった以外は実施
例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例２ ポリアクリル酸ナトリウムによる表面被覆処理を行わな
かった以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

比較例３ ジェット気流による粉砕処理とポリアクリル酸ナトリウ
ムによる表面被覆処理をともに行わなかった以外は実施
例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例４ サンドミルに代えてボールミルを用いて７２時間の混合
分散を行った以外は比較例３と同様にして磁気テープを
作製した。

上記の実施例および比較例にて得られた磁気テープにつ
いて、各種磁気特性および表面平滑性を測定した。その
結果を磁性塗料に配合する前の磁性粉のかさ密度ととも
に下表にホす。なお、磁気特性の測定磁場はＩＯＫエル
ステッド（Ｏｅ）であり、また表面平滑性は触針式表面
粗度計によりＣｕｔ　　ｏｆｆ　０．０８ｍ＋＋＋にて
測定したセンターラインアベレージ（ＣＬ　Ａ、　）に
て示している。

上表の結果から明らかなように、この発明方法にて得ら
れる磁気テープ（実施例１，２）は、使用する磁性粉の
かさ密度が大きく高充填性でかつ易分散性であるため、
残留磁束密度Ｂｒや角型比Ｂ　ｒ　／Ｂ　Ｓなどの磁気
特性に優れ、しかも表面平滑性も良好である。

これに対して、ジェット気流による粉砕処理のみを施し
た磁気テープ（比較例２）では、磁性粉が均−粒度鼻こ
なっているためにある程度の表面平滑性は得られるが、
磁性粉のかさ密度が小さく充填性および分散性が悪いこ
とから磁気特性が大きく劣る。また、上記粉砕処理を施
さずに高分子界面活性剤による表面被覆処理のみを行っ
た磁性粉を用いた磁気テープ（比較例１）では、磁性粉
が凝集粒子を含むため、磁気特性が悪く、かつ磁性粉が
易分散性であっても表面平滑性に劣る。

さらに、上記粉砕処理および被覆処理を施さず、かつ磁
性塗料の調製時に強力な剪断力および衝撃力を伴わない
サンドミルを用いて得た磁気テープ（比較例３）では、
磁性粉が凝集粒子を含みかつ低分散性であることにより
、磁気特性および表面平滑性が著しく劣る。

一方、磁性塗料の調製時にボールミルにより充分に剪断
力および衝撃力を加える従来の汎用方法にて得られる磁
気テープ（比較例４）では、磁性粉粒子の針状形状か損
なわれるためにこの発明方法によるものに比較して表面
平滑性と磁気特性が劣る。なお、表面平滑性は周知の通
り電磁変換特性に大きく影響し、これが良好であること
により感度やＳ／Ｎ比が向上する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース上に磁性粉および結合剤を含む磁性塗料を
   塗布、乾燥して磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方
   法において、上記磁性粉としてあらかじめジェット気流
   にて粉砕処理したのち水溶性高分子界面活性剤による表
   面被覆処理を施したものを主体的に使用することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法。