JPS6139994B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性インキの製造に際して行なう強磁
性体粉末の表面処理方法に関する。

磁気記録媒体としてテープ、カード、帳票類に
塗布または印刷して使用する磁性インキは、強磁
性体の粉末を、バインダーおよび必要な添加剤す
なわち分散剤（界面活性剤）、帯電防止剤、老化
防止剤、潤滑剤、可塑剤などとともに有機溶剤に
加え、十分に混練して均一に分散させることによ
つて得られる。この製造法はきわめて簡便である
が、製造した磁性インキをポリエステルフイルム
等の支持体に塗布または印刷して得られる磁気記
録媒体は、しばしば磁性層が剥離したり摩耗しや
すいという大きな問題があつた。また、磁性イン
キ適用後の磁場処理によつてできるだけ高度の配
向を実現し、「角形比」であらわされる磁気特性
を好ましいレベルに高めることが常に望まれてい
た。

こうした要求にこたえるため、磁性インキの調
製に先立つて強磁性体粉末を表面処理することが
提案された。この表面処理は磁場処理の効果を高
めて角形比を向上させるとともに、磁性層の磁気
ヘツドやレコードガイドに対する耐摩耗性を高
め、また磁性インキの経時安定性をよくする効果
がある。

しかしながら、その表面処理の工程は、水、ア
ルコール等の媒体に表面処理剤を分散または溶解
させたのち、強磁性体粉末をその中に分散させ、
十分に撹拌ないし混練してペースト状にし、この
ペーストを加熱乾燥してから微粉砕するといつ
た、きわめて煩雑なものである。

本発明者らは、こうした煩雑な表面処理工程の
簡易化をはかり、しかも塗膜物性、磁気特性とく
に角形比がすぐれインキ適正のよい磁性インキを
与える強磁性体粉末を取得できる表面処理方法を
追求して、鋭意検討を重ねた。その結果、強磁性
体粉末の表面処理剤として下記の構造をもつポリ
オキシエチレンモノアルキルアミンをえらび、 〔上式中、ＲはＣ_oＨ_2o+1（ｎは８〜30の数）をあ
らわし、ｌおよびｍは同一または異なる１〜10の
数である。〕処理媒体として、20℃における誘電
率が４以上であつて、水100ｇに対する溶解度が
50ｇ以上である有機溶剤を少なくとも５％（重
量）含有する混合媒体を使用することにより、上
述した従来の処理法より製造工程が簡略になるだ
けでなく、処理効果においてもすぐれた表面処理
ができることを見出した。

上記のポリオキシエチレンモノアルキルアミン
は、その構造から明らかなように一種の界面活性
剤であつて、磁性インキ用強磁性体粉末の表面処
理に有効なことはすでに知られている。しかし従
来の使用法は、前述した乾燥および微粉砕の後処
理を伴うものであつて、処理媒体の選択によりこ
うした煩雑さが避けられることは、本発明者らの
提案によりはじめて明らかになるところである。

上記式中のＲは炭素数が12〜18のアルキル基が
特に良好な結果を与える。又、ｌ及びｍは同一又
は異なる１〜10の数であるが、大きくなると親水
性が強くなりインキの流動性が損なわれるため、
１〜３程度が好ましい。

20℃における誘電率が４以上であつて水100ｇ
に対する溶解度が50ｇ以上である高極性親水性有
機溶剤としては、下記の具体例をあげることがで
きる。

エチレンクロルヒドリン、プロピレンクロルヒ
ドリン、 メチルアルコール、エチルアルコール、アリル
アルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロ
ピルアルコール、tert−ブチルアルコール、エチ
レングリコール、１・２−プロピレングリコー
ル、１・３−ブチレングリコール、２・３−ブチ
レングリコール、ヘキシレングリコール、ペンタ
ンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオー
ル、 ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリエチレングリコール、トリプロピレング
リコール、グリセリン、 アセトン、アセトニルアセトン、ジアセトンア
ルコール、 エチレンオキシド、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエ
チレングリコールジエチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノブチルエーテル。

これらの中から、最終製品である磁性インキの
使用目的に従つて、蒸発速度、沸点、溶解性など
を考慮して最適のものをえらぶ。後述のように、
この有機溶剤は、特段の除去操作を要さない本発
明の特徴により、そのまま磁性インキ中にもち込
まれるからである。

上記の高極性親水性有機溶剤は、一般の有機溶
剤と混合して処理媒体を準備する。その際に前者
が重量で５％以上を占めるように配合することに
よつて、前記ポリオキシエチレンモノアルキルア
ミンによる表面処理が簡易かつ効果的に実施でき
る。高極性親水性有機溶剤以外の有機溶剤の種類
と両者の配合割合とは、磁性インキの調製に用い
るバインダーの種類や、製品インキに要求される
インキ特性に応じて選択する。

本発明の方法によつて表面処理できる強磁性体
粉末には、γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、CrO₂などの酸化
物系のもののほか、Fe−Co−Ni合金のタイプの
ものも含まれる。表面処理の効果は、とくにその
粉末か親水性多孔質の表面を有する場合に一層大
きい。

表面処理に当つては、まず高極性親水性有機溶
剤を適当量含み一般の有機溶剤が主体である混合
溶剤中に、ポリオキシエチレンモノアルキルアミ
ン表面処理剤を溶解する。溶解する量は、強磁性
体粉末の重量基準で0.5〜10％が適当である。あ
まり少ないと処理効果が十分に得られないのはも
ちろんであり、他方で過大になると磁性インキの
塗膜物性に悪影響が出ることがある。

次に、この混合溶剤溶液中に強磁性体粉末を分
散させて表面処理を行なう。使用する装置として
は、デゾルパー、スターラーなどの撹拌手段や、
アトライター、ボールミル、グレンミル、サンド
ミル、ニーダーなどの混練手段のいずれによつて
もよい。磁性インキ製造工程全体の簡略化をはか
る意味で、インキの製造に用いる予定の分散混練
機を用い、同一装置内で操作を続けるのが得策で
ある。必要な処理時間は装置によつて異なるが、
0.5〜10時間の範囲で十分である。

磁性インキの製造は、上述の強磁性体粉末の表
面処理が完了したところで直ちに、有機溶剤、バ
インダーおよび必要な添加剤を加えて混練を続け
ればよい。状況によつては別の装置に移して操作
を続行してもよいし、また前記した溶剤の条件が
許すならば、同時に全成分を配合して表面処理お
よび磁性インキの製造を並行して実施してもよ
い。すなわち、磁性インキを与える全成分の配合
物においても溶剤中の高極性親水性有機溶剤の割
合が５％（重量）に達していれば、ポリオキシエ
チレンモノアルキルアミンによる表面処理は支障
なく進むのである。

バインダーは常用のものから任意にえらぶこと
ができる。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩
化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、直鎖
飽和型ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、ニトロセルロースやエチルセルロースな
どのセルロース系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、ポリアミドなどのアミノ系樹脂、NBR、
SBRなどのエラストマーを適宜単独で、または２
種以上複合して用いる。溶剤系に関しては、強磁
性体粉末の表面処理に際しての条件しか制約がな
いから、磁性インキの製造には広い範囲の溶剤が
使用でき、従つてバインダーも多種類の中からえ
らぶことができる。

磁性インキの成分として、帯電防止剤、老化防
止剤、潤滑剤あるいは着色剤など従来から用いら
れているものを必要に応じて加えてよい。

以上説明のとおり、本発明による強磁性体粉末
の表面処理方法は、従来法の乾燥微粉砕の工程を
不要にし、場合によつては磁性インキの製造と同
時に行なうこともでき、磁性インキ製造工程全体
の簡易化に著しく寄与する。しかもこの方法で処
理した強磁性体粉末を用いて得られる磁性インキ
は、後記する実施例にみるように、高い角形比に
代表される好ましい磁気特性と耐久力のすぐれた
塗膜とを与える。

実施例 １ メチルエチルケトン（MEK）200ｇ、トルエン
200ｇおよび高極性親水性有機溶剤であるエタノ
ール100ｇからなる混合溶剤に、表面処理剤のポ
リオキシエチレンモノアルキルアミンとしてニツ
サンナイミーン（日本油脂社製）Ｌ−202を20ｇ
を溶解した。このＬ−202は、 である。

この溶液にγ−Fe₂O₃粉末480ｇを投入し、ボ
ールミル中で５時間混練した。

続いてボールミル中に下記の諸成分を添加して
40時間混練することによつて、磁性インキを得
た。

VAGH^* 70ｇ Nipol 1001^** 10ｇ MEK 150ｇ トルエン 150ｇ ＊ユニオン・カーバイド社製の塩ビ−酢ビ共重
合体 ＊＊日本ゼオン社製のアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ゴム 得られた磁性インキをポリエステルフイルム上
にコートして磁場配向処理を行なつて磁気テープ
を製造した。これは角形比0.80を示し、多数回の
走行後も磁性層の剥離などは全く認められなかつ
た。

比較例 １ 実施例１においてエタノール溶剤100ｇを
MEK100ｇに置換したほかは全く同様にして磁性
インキを製造し、磁気テープとした。このテープ
の角形比は0.76の値しか得られなかつた。

実施例 ２ シクロヘキサノン220ｇとキシレン220ｇに対し
てエチレングリコールモノエチルエーテル80ｇを
配合した混合溶剤に、表面処理剤としてニツサン
ナイミーンＳ−202を20ｇ溶解し、γ−Fe₂O₃480
ｇとともにサンドミル中で３時間混練した。（Ｓ
−202は である。） このサンドミルに下記の諸成分を加え、ひき続
き３時間混練して磁性インキを製造した。

エステルレジン＃30^* 45ｇ ニトロセルロースRS1/2 35ｇ シクロヘキサノン 150ｇ キシレン 150ｇ ＊「エステルレジン」は東洋紡社製のポリエス
テル樹脂 この磁性インキをポリエステルフイルムに塗布
し、配向処理を行なつて得た磁気テープは、角形
比0.81であつて機械的な耐久性も良好であつた。

比較例 ２ 実施例２において高極性親水性溶剤であるエチ
レングリコールモノメチルエーテル80ｇをキシレ
ン80ｇでおきかえた磁性インキを、全く同様の方
法により製造した。これを用いた磁気テープでは
0.75という低い角形比しか得られなかつた。

実施例 ３ 次の混合溶剤と表面処理剤の糸を用意し、 酢酸正ブチル 200ｇ キシレン 200ｇ 第３ブチルアルコール 100ｇ ポリオキシエチレンモノアルキルアミン界面活性
剤ニツサンナイミーンＳ−230 20ｇ γ−Fe₂O₃500ｇとともにボールミル中で５時
間混練した。

続いてこのボールミルに下記の組成物を加え、
さらに20時間の混練を行なつた。

エスレツクBMS^* 60ｇ ニトロセルロースRS1/2 20ｇ 酢酸正ブチル 150ｇ キシレン 100ｇ 第３ブチルアルコール 70ｇ ＊積水化学社製のブチラール樹脂 得られた磁性インキをポリエステルフイルム上
にコートし配向処理した磁気テープは、0.80の角
形比を有し、磁性層も強固であつた。

比較例 ３ 実施例３から高極性親水性溶剤である第３ブチ
ルアルコール（100ｇ＋70ｇ）を除いて全量を酢
酸正ブチルとし、全く同じ条件で実施した結果、
角形比の値は0.74に留まつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 強磁性体粉末をバインダーおよび必要な添加
   剤とともに有機溶剤中に分散させて磁性インキを
   製造するに際して、強磁性体粉末を、下記の構造
   のポリオキシエチレンモノアルキルアミンを処理
   剤とし、 〔式中、ＲはＣ_oＨ_2o+1（ｎは８〜30の数）をあら
   わし、ｌおよびｍは同一または異なる１〜10の数
   である。〕20℃における誘電率が４以上であつて
   水100ｇに対する溶解度が50ｇ以上である高極性
   親水性有機溶剤を少なくとも５％（重量）含有す
   る処理媒体中で表面処理することを特徴とする磁
   性インキ用強磁性体粉末の表面処理方法。 ２ 高極性親水性有機溶剤として、エチレンクロ
   ルヒドリン、プロピレンクロルヒドリン、メチル
   アルコール、エチルアルコール、アリルアルコー
   ル、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアル
   コール、tert−ブチルアルコール、エチレングリ
   コール、１・２−プロピレングリコール、１・３
   −ブチレングリコール、２・３−ブチレングリコ
   ール、ヘキシレングリコール、ペンタンジオー
   ル、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ジエ
   チレングリコール、ジプロピレングリコール、ト
   リエチレングリコール、トリプロピレングリコー
   ル、グリセリン、アセトン、アセトニルアセト
   ン、ジアセトンアルコール、エチレンオキシド、
   エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
   ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリ
   コールモノブチルエーテル、ジエチレングリコー
   ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモ
   ノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
   ルエーテルおよびジエチレングリコールモノブチ
   ルエーテルからえらんだ１種または２種以上を用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項の表
   面処理方法。 ３ 強磁性体粉末の表面処理を磁性インキの調製
   に先立つて行なうことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項の表面処理方法。 ４ 強磁性体粉末の表面処理を磁性インキの調製
   と同時に行なうことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項の表面処理方法。