JPS6286545A - 磁性塗料の製造法 - 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］ 本発明は、磁性塗料の製造法に関し、さらに詳しくは磁
気記録媒体の磁性層形成に用いる磁性塗料を製造する方
法に関する。

［発明の背景および従来技術］ コンピューター用、ビデオ用、オーディオ用などの磁気
記録媒体として、結合剤、強磁性粉末およびその他の添
加剤を溶剤に分散した磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥
して磁性層とした磁気記録媒体が用いられている。磁性
層の調製に用いる磁性塗料は１通常は、強磁性粉末と結
合剤とを含む磁気記録媒体の磁性層形成材料と溶剤とを
混合した後、あるいは結合剤と強磁性粉末とを溶剤の一
部に加えて練り込み、さらにこれと残りの成分とを混合
した後、得られた混合物中に会合状態で含まれる強磁性
粉末などの粒状成分を一次粒子の状態近くまで分散する
分散工程を経て製造される。

近時、たとえば８ミリビデオの実用化などに伴ない従来
の磁気記録媒体よりも更に高密度記録が可能な磁気記録
媒体の開発が切望され、そのために酸化鉄系の強磁性粉
末に代り、微粉末化した強磁性金属微粉末のような抗磁
力等の高い強磁性粉末を用いる方法が利用されつつある
。

しかし、強磁性粉末を微粒子化すると、磁性塗料を調製
する際に強磁性粉末の分散性が低下する傾向がある。従
って、微粒子化された強磁性粉末を含む磁性塗料では、
磁性塗料中に充分に分散されなかった強磁性粉末が会合
し、二次粒子、三次粒子などを形成した状態で存在して
いる。このような磁性塗料を用いても、高密度記録に適
した高い電磁変換特性を有する磁性層を調製することは
できない。

強磁性粉末などの粒状成分が良好に分散している磁性塗
料を調製するためには、分散時間を長くする方法を採る
ことが考えられる。しかし、分散工程では高速攪拌など
の過酷な条件に強磁性粉末を晒すことになるので、この
分散工程で強磁性粉末が損傷を受け、得られた磁気記録
媒体の電磁変換特性が低ｆする結果となる。

特開昭５９−１１７７３７号公報には、磁性層　　−形
成剤を混線分散したのち６乃至４８時間静止またはプロ
ペラ等による攪拌操作を利用する塗料安定期間を設けた
のち、フィルターによる濾過を施して得た磁性塗料を用
いて磁気記録媒体を製造する方法の発明が開示されてい
る。

上記公報に開示の方法は、磁性塗料製造工程における混
線分散操作後の固体成分の再凝集は、その操作線ｒ後の
数時間の間に急速に進行し、その後には極めてゆっくり
となるとの現象に基づき、フィルター濾過を、主要な再
凝集の完了後に行なうことにより、フィルター濾過後の
固体成分の再凝集を低減させることを意図した方法であ
る。すなわち、この方法はフィルター濾過後の再凝集の
防止には効果があるかも知れないが、分散工程における
分散効率を高めることはできない。

［発明の目的］ 本発明は、磁気記録媒体の磁性層を形成するための磁性
塗料を調製する新規な方法を提供することを目的とする
。

さらに本発明は、磁性塗料を調製する際に一般的に利用
されている分散工程の分散効率を高めることによって、
特に微粒子化された強磁性粉末を用いた場合であっても
、良好に分散された磁性塗料を得ることができる磁性粒
子の製造法を提供することを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む磁気
記録媒体の磁性層形成材料と溶剤とからなる磁性塗料形
成材料の混合物を調製する混合１程、得られた混合物の
熟成のための少なくとも５時間の熟成工程、および熟成
後の混合物を分散するための分散工程を含む磁性塗料の
製造法にある。

［発明の効果］ 本発明の方法に従えば、強磁性粉末などの固体成分の分
散性が顕著に向丘するので、分散工程は高い効率で行な
うことができる。従って、特に微粒子化された強磁性粉
末（たとえば１強磁性金属微粉末）を用いた場合であっ
ても１分散工程を特に長時間化することなく良好に分散
された磁性塗料を得ることができる。

また、従来より用いられている酸化鉄系の強磁性粉末（
たとえば、γ−フェライト、コバルト含有フェライト）
の分散においては、分散り程に要する時間が、従来利用
されている時間に比較して短縮化できるため、分散工程
における強磁性粉末の損傷が低減するとの利点がある。

従って、本発明の方法により調製された磁性塗料を用い
ることによって電磁変換特性などの２特性が良好な磁気
記録媒体を製造することができる。さらに、従来と同程
度の分散時ｎｎをかけた場合に“は、得られる磁性塗料
中の二次粒子、三次粒子などの会合体の量が低減するた
め、その磁性塗料を塗布、乾燥して形成した磁性層の均
一性と表面平滑性が顕著に向ヒする。すなわち、このよ
うにして得られた磁気記録媒体は優れた電磁変換特性を
示す。

［発明の詳細な記述］ 本発明の磁性塗料の製造法は、磁性層形成材料と溶剤と
の混合物を調製するための混合工程と、この混合物を分
散するための分散工程との間に、混合物を一定時間熟成
する工程を設けることを主な特徴とするものである。

本発明の磁性塗料の製造法において、まず結合剤、強磁
性粉末などの磁性層形成材料と溶剤との混合物を調製す
る。

結合剤は通常の結合剤から選ぶことができる。

結合剤の例としては、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体
、塩化ビニル・酢酸ビニルとビニルアルコール、マレイ
ン酸および／またはアクリル酸との共重合体、塩化ビニ
ル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル番アクリロニ
トリル共重合体、エチレン−酢庸ヒニル共重合体、ニト
ロセルロース樹脂などのセルロース誘導体、アクリル樹
脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ボυウレタン樹
脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂を挙げることが
できる。

特に、塩化ビニル会酢酸ビニル・無水マレイン酸共重合
体のような硬度の高い樹脂成分をポリウレタン樹脂のよ
うな硬度の低い樹脂と組合わせて使用することが好まし
い。

結合剤の配合率は、通常は強磁性粉末１００重量部に対
して１０〜１００重量部（好ましくは２０〜４０重量部
）である。

強磁性粉末としては、磁気記録媒体に通常使用されてい
る強磁性粉末を用いることができる。

強磁性粉末の例としては、γ−Ｆｅ　２０．のような金
属酸化物系の強磁性粉末、コバルト含有γ−Ｆｅ　２０
．のような他の成分を含有する金属酸化物系の強磁性粉
末および鉄、コバルトあるいはニッケルを含む強磁性金
属微粉末を挙げることができる。

本発明の磁性塗料の製造法は、上記の強磁性粉末のうち
、比表面ａ（Ｓ　　ＲＥＴ）が４２ｍ″／ｇ以上（好ま
しくはｈ５ｒｒｆ／ｇ以Ｅ）の強磁性金属微粉末を用い
た磁性塗料の製造に利用すると特に有利である。すなわ
ち、このような強磁性金属微粉末は、特に分散性が不良
であるからである。

この強磁性金属微粉末の例としては、強磁性金属微粉末
中の金属分が７５重呈％以北であり、そして金属分の８
０重量％以北が少なくとも一種類の強磁性金属あるいは
合金（例、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ
、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ）　であり、この金属
分の２０重量％以丁の範囲内で他の成分（例、Ａ見、Ｓ
ｉ、Ｐｂ、　　Ｓｃ、　　Ｔｉ、　　Ｖ、　　Ｃｒ、　
　Ｍｎ、　　Ｃｕ、　　Ｂ、Ｙ、　　Ｍｏ、　　Ｒｈ、
　　Ｐｄ、　　Ａｇ、　　Ｓｎ、　　Ｓｂ、　　Ｐ、Ｂ
ａ、　　Ｔａ、　　Ｗ、　　Ｒｅ、　　Ａｕ、　　Ｈｇ
、　　Ｓ、　　Ｂｉ　　、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｚ
ｎ、Ｔｅ）を含むことのある合金を挙げることができる
。また、Ｅ記強磁性金属分が少量の水、水酸化物または
酸化物を含むものなどであってもよい。これらの強磁性
金属微粉末の製造方法は既に公知であり、本発明で用い
る強磁性金属微粉末についてもこれら公知の方法に従っ
て製造したものを用いることができる。

強磁性金属微粉末の形状に特に制限はないが、通常は針
状、粒状、サイコロ状、米粒状および板状のものなどが
使用される。特に本発明は、針状の強磁性金属微粉末を
用いた磁性塗料の製造に利用すると有利である０本発明
の製造法によれば、比較的短時間の分散操作によって良
好な分散状態の磁性塗料が生成するので１分散操作によ
る針状の強磁性金属微粉末の損傷を少なくすることがで
きる。

上記の結合剤および強磁性粉末の外に、α−Ａ見２０３
（硬質無機質粒子）など研磨材、カーボンブラックなど
の粒状帯電防止剤などの固体成分を用いることもできる
。

研磨材の配合率は１、強磁性金属微粉末１００重量部に
対して通常１０重量部以下である。研磨材は、平均粒子
径が通常０．１〜Ｉｇｍの範囲内にあるものを用いる。

Ｅ記の固体成分以外にも、潤滑剤、帯電防止剤、充填剤
、分散剤など通常磁性塗料を調製する際に用いられてい
るものを配合することができる。

本発明で使用する溶剤は、通常磁性塗料の調製に使用さ
れているものを用いることができる。

そのような溶剤の例としては、ケトン類（例、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノン、ジエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、アセトン）、エーテル類（例、ジ
エチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジオキサン）
、エステル類（例、酢酸エチル、酢酸ブチル）、芳香族
系溶剤（例、トルエン、キシレン）、アルコール類（例
、メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール
）などを挙げることかでル。これらは単独であっても混
合しても使用することができる。

溶剤は１強磁性粉末１００重量部に対して通常３０〜３
００重量部の範囲内で用いる。

混合装置としては、通常磁性塗料を調製する際の混合も
しくは混練用の装置として使用されている装置を利用す
ることができる。混合装置および混練装置の例としては
、ニーダ−、バンバリーミキサ−１高速インペラ一分散
機およびディシルバーなどを挙げることができる。

次に、ニーダーを用いた磁性層形成材料と溶剤との混合
物の調製を例にして本発明の混合工程を説明する。まず
、結合剤、強磁性粉末および溶剤の−・部をニーダーに
供給して混練を行なう、ニーダーから排出された混練物
に、別に用意した研磨材と溶剤とを加える。ニーダ−は
、残りの溶剤の一部で洗浄することが好ましい０通常、
この洗浄液も上記の混練物に加え混合物とする。

混合工程では、結合剤、強磁性粉末などの磁性層形成材
料と溶剤との混合物が得られるが、混合物中にある強磁
性粉末のような固体成分は、大部分が複数の粒子が会合
した状態で存在し、通常この混合工程では、その会合を
解除するまでには至らない。

なお、強磁性粉末、研磨材などの固体成分は、別々に溶
剤などと混合したのち、全部を混合する方法を利用する
ことにより、後に行なう分散工程での分散性が向上する
と共に混合の際の強磁性粉末の損傷を防止することがで
き、好ましい。

Ｌ記のようにして得られた混合物を次に所定時間以上熟
成する。熟成時間は、５時間以１−とすることが必要で
ある。そして、熟成時間を１０時間以北とすることが好
ましく、４８時間以上とすることが特に好ましい、従来
は、混合物を熟成することなく、混合後ただちに分散工
程に付すのが一般的であった。

熟成は、上記工程で得らえた混合物を攪拌などを行なわ
ずに静置する方法により行なうことができる。ただし、
混合物中の固体成分の沈降を防止することができる程度
に攪拌しながら行なってもよい、Ｗ１拌を行なう場合、
混合物の最大流速が５ｍ／秒以下となるように攪拌速度
を設定することが好ましい、このような低速攪拌により
混合物中の粒状固体成分の沈降は防止することはできる
が、低速攪拌は、混合物中に含有される粒状成分の会合
状態を解除して一次粒子の状態で分散させるとの積極的
な分散作用は有していない。

本発明における熟成工程、磁性層形成材料と溶剤との混
合物を熟成する工程によって混合物中に含有される強磁
性粉末（さらに研磨材）のような粒状成分の分散性が向
上する理由については必ずしも明らかでないが、熟成工
程において結合剤と溶剤が強磁性粉末、研磨材などの粒
子の表面の微細な凹凸面に満遍なく行き渡るため、溶剤
、結合剤などと強磁性粉末などの粒状成分との親和性が
向上するためであろうと推察される。

熟成工程は、混合物中の溶剤が蒸発などにより放散しな
いように密閉容器中で行なうことが好ましい。通常は、
磁性層形成材料の混合装置に続き備えられているストッ
クタンクなどを利用して行なうと有利である。

このようにして熟成した混合物を１次に分散工程にかけ
る。この分散工程により混合物中の強磁性粉末などの粒
状成分の会合状態が解除され、その多くが一次粒子とし
て分散する。

分散の方法は通常の分散方法に従って行なうことができ
る。使用する分散装置の例としては、ボールミル、ホモ
ミキサー、サンドミル、サンドグラインダー、ペブルミ
ル、トロンミル、セグバリ（Ｓｚｅｇｖａｒｉ）アトラ
イター、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、高速ミキ
サーおよびホモジナイザーを挙げることができる。

分散時間は、熟成時間、使用する分散装置の種類、磁性
層形成材料の種類などの諸条件を考慮して適宜設定する
ことができる。

〜般には磁性塗料から得られる磁性層表面の光沢度が１
１５％以上になるように分散を行なう。

さらに、１２０％以上となるように分散を行なうことが
好ましく、１３０％以上となるように分散を行なうこと
が特に好ましい。

たとえば、結合剤として塩化ビニル−酢酸ビニル・無水
マレイン酸共重合体とポリウレタンを使用し、比表面積
が４２ｄ１ｇの強磁性金属微粉末を使用した場合、混合
を行なった後、４日間熟成した混合物を用いて１反射率
が１１５％となる磁性塗料を得るために必要な分散性を
有する磁性塗料をサンドグラインダーを用いて調製する
のに要する分散時間は約４５分間であった。これに対し
て、同様の結合剤および強磁性金属微粉末を使用し、混
合を行なった後、ただちに分散を行なう方法によると、
同等の反射率を有する磁性層を得るのに要する分散時間
は約１５０分間であった。

分散されて調製された磁性塗料は、そのまま支持体上に
塗布することができるが、通常はフィルター、たとえば
孔径が０．５〜１．５１Ｌｍの範囲内にあるフィルター
を用いて濾過する。

このようにして調製された磁性塗料は、支持体上に塗布
され、磁場配向処理、乾燥処理、表面平滑化処理などの
通常の磁気記録媒体の製造工程に従って磁性層となる。

次に本発明の実施例および比較例を記載する。

なお、以下の例においてｒ部Ｊは特に記載のない限りｆ
重量部１を意味する。

［実施例１］ 強磁性金属微粉末 （組成：Ｆｅ−Ｘ１合金、 平均長軸長二〇、２ルｍ 比表面積：　５２．２ｒｒｆ／ｇ、 抗磁カニ　１５３００ｅ）　　　　　　　　　３００部
塩化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体（日
本ゼオン■製：４００Ｘ １１０Ａ、ｆｆｉ合度：４００）　　　　　３６部ポリ
ウレタン樹脂 （日本ポリウレタン輛製： Ｎ−２３０１）　　　　　　　　３６部メチルエチルケ
トン　　　　　　　　　１５０部上記成上記−緒にして
ニーグーを用いて６０分間混練した後、下記の成分を加
え全体が均一になるまで混練を行なった。

α−Ａ文２０゜ （平均粒子径＝０．４ルｍ）　　　　　　１５部メチル
エチルケトン　　　　　　　　　３５０部混練後、調製
された混合物を密閉容器内に静置し、６時間熟成した。

６時間の静置後、サンドグラインダーを用いて分散を行
なった０分散時間は１０分間、２０分間、４０分曲、６
０分間、８０分間、１００分間および１２０分間に設定
し、それぞれの時間経過ごとに磁性塗料を採取し５イン
チ幅、２０ＩＬｍ厚のポリエステル支持体上に３ミル（
７５ｇｍ）ブレードを用いて磁性塗料を塗布、乾燥し、
磁性層を形成して、その表面の光沢度を測定した。

結果を第１表に記載する。

［実施例２］ 実施例１において、熟成時間を２４時間とした以外は同
様にして磁性層を形成し、その表面の光沢度を測定した
。

結果を第１表に記載する。

［実施例３］ 実施例１において、熟成時間を４日間とした以外は同様
にルて磁性層を形成し、その表面の光沢度を測定した。

結果を第１表に記載する。

［実施例４］ 実施例１において、熟成時間を１４日間とした以外は同
様にして磁性層を形成し、その表面の光沢度を測定した
。

結果を第１表に記載する。

［実施例５］ 実施例１において、熟成時間を３４日間とした以外は同
様にして磁性層を形成し、その表面の光沢度を測定した
。

結果を第１表に記載する。

［比較例１］ 実施例１において、熟成時間を１時間とした以外は同様
にして磁性層を形成し、その表面の光沢度を測定した。

結果を第１表に記載する。

［比較例２］ 実施例１において、熟成することなく、ただちに分散を
１５０分間行なった以外は同様にして磁性層を形成し、
表面の光沢を測定したところ、１１５％であった・ 第１表 分散時間　１０　２０　４０　８０　８０　１００　１
２０実施例１　５３　８２　１０２　１０８　１１３　
１１７　１１９同　　２　　５？　　　８２　　１０５
　　１１２　１１９　　１２３　１２５同　　３　　５
８　　８５　　１０１　　１２２　１２８　　１３１　
　１３３同　　４　　８８　　９１　　１１５　　１２
４　１３０　　１３３　　１３４同　　５　　８８　　
９３　　１１７　　１２８　１３２　　１３８　　１３
８比較例１　４５　７１　９３　１０２　１０７　１１
０　１１１注：分散時間の単位は分である。

第１表の結果を第１図にグラフとして示す。

第１表と第１図とから次のことがわかる。

本発明の磁性塗料の製造法に従って調製した磁性塗料は
、非常に分散性が良好であり、通常の磁性層の表面の光
沢度として好ましい値である１１５％になるのに、実施
例１（Ｉ）においては８５分間、同２（■）においては
６５分間、同３（ｍ）においては４５分間、同４（ＩＶ
）においては４０分間、同５（ｖ）においては３８分間
の分散時間を要したにすぎない。

これに対して、比較例１　（ＶＩ）では１２０分間の分
散を行なっても光沢度は１１１％に達したにすぎない。

また、混合した後、熟成せずにただちに分散を行なった
磁性塗料を塗布した磁性層表面の光沢度が１１５％にな
るのに要した分散時間は比較例２に示すように１５０分
間であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１乃至５および比較例１で製造した磁
性塗料の分散時間が変動した場合における、形成される
磁性層表面の光沢度の変動を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む磁気記録媒
   体の磁性層形成材料と溶剤とからなる磁性塗料形成材料
   の混合物を調製する混合工程、得られた混合物の熟成の
   ための少なくとも５時間の熟成工程、および熟成後の混
   合物を分散するための分散工程を含む磁性塗料の製造法
   。 ２、熟成工程が少なくとも１０時間行なわれることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性塗料の製造法
   。 ３、熟成工程が少なくとも４８時間行なわれることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁性塗料の製造法
   。 ４、混合工程が混練装置を用いて行なわれることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の磁性塗料の製造法。 ５、熟成工程が、磁性塗料形成材料の混合物を静置する
   ことにより行なわれることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の磁性塗料の製造法。 ６、熟成工程が、磁性塗料形成材料の混合物中の固体成
   分の沈降を防止するための攪拌を行ないながら、該混合
   物を放置する操作により行なわれることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁性塗料の製造法。 ７、強磁性粉末が、比表面積４２ｍ＾２／ｇ以上の強磁
   性金属微粉末であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の磁性塗料の製造法。 ８、結合剤が、塩化ビニル・酢酸ビニル・無水マレイン
   酸共重合体とポリウレタン樹脂とを含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の磁性塗料の製造法。