(57)【要約】【課題】  均一な混練が行え、効率よく混練作業が行える混練装置を提供することを目的とする。【解決手段】  混練材料を収容する混練槽と、該混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータを備える混練装置において、前記混練槽底部中央の棟状の凸部が交換可能に構成されていることを特徴とする。更に、前記棟状の凸部を構成する主材料の線膨張係数が、７×１０−５（１／℃）以上であることを特徴とする。更に、これらの混練装置を用いて混練する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練材料を収容する混練槽と、該混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータを備える混練装置において、前記混練槽底部中央の棟状の凸部が交換可能に構成されていることを特徴とする混練装置。
【請求項２】
前記棟状の凸部を構成する主材料の線膨張係数が、７×１０−５（１／℃）以上であることを特徴とする請求項１に記載の混練装置。
【請求項３】
非磁性支持体上に磁性塗料を塗布してなる磁気記録媒体の製造方法であって、該磁性塗料が磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料原料を請求項１または請求項２に記載の混練装置で混練する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混練装置に関し、特に、良好な混練が行える混練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中、高粘度から超高粘度材料の混練、捏和処理は、混練槽内に混練材料を入れ、混練槽内に並列に設置され、強力に反対方向に回転するブレ−ド（ロータ）を備えた混練装置（例えば特許文献１など）で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の混練装置では、混練後の希釈工程において均一な希釈分散ができるよう混練槽底部中央の棟状部の壁面とロータ翼とのクリアランスを比較的広くとらなくてはならず、高いせん断力を掛けることが困難であったり、混練槽底部中央の棟状の凸部に混練材料の一部が蓄積し易く、均一な混練が行えなかったり、蓄積した混練材料を除去する作業が必要なため、混練作業の効率が低下するなどの問題点があった。
【０００５】
本発明では、均一な混練が行え、効率よく混練作業が行える混練装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、混練装置について鋭意検討した結果、混練装置を下記の構成にすれば、均一な混練が行え、効率よく混練作業が行える混練装置を提供できることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】
すなわち、混練材料を収容する混練槽と、該混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータを備える混練装置において、前記混練槽底部中央の棟状の凸部が交換可能に構成されていることを特徴とする。
【０００８】
前記棟状の凸部を構成する主材料の線膨張係数が、７×１０−５（１／℃）以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
混練材料を収容する混練槽と、該混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータを備える混練装置において、前記混練槽底部中央の棟状の凸部が交換可能に構成されているために、この部分における、ロータ翼と槽内面とのクリアランスを、混練材量の種類、混練目的に応じて、変えることができるので、幅広い材料の混練に対応することができる。また、棟状の凸部を構成する主材料の線膨張係数が好ましい範囲に設定されているので、混練時に槽内の温度が上昇すると、棟状の凸部が上下左右に膨張し、この部分におけるロータ翼と槽内面とのクリアランスが小さくなるので、凸部に混練物が蓄積しにくくなり、また、混練におけるせん断力も大きくなる。
【００１０】
更に、本発明の混練装置により分散性の良い磁性塗料を得る事が出来、表面性・充填性が良い磁気テープを得る事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の混練装置について説明する。図１に従来の代表的な一例の混練装置の断面構造図を示す。従来の混練装置１ａは、混練材料を収容する混練槽１０の内部に、混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータ２を備えている。ロータ２は、ロータ軸２ａとロータ翼２ｂとから構成されている。ロータ２が回転するとロータ翼２ｂの最外部は図面の１点破線のように円筒面を描くが、この円筒面と混練槽１０の内面は所定のクリアランスｄ１を保つように設計されている。また、二つのロータの円筒面は外周面が重ならず、所定のクリアランスｄ２を保つように設計されている。クリアランスｄ２は、大きいほうが混練後の希釈分散が均一に行い易いが、凸部１００の上部に混練物が蓄積し易くなる。
【００１２】
一般的に、クリアランスｄ１は、大きいと混練材料の混合効率が良くなるが、材料に大きなせん断力は掛けられなくなり、小さいと材料に大きなせん弾力が掛けられるために、材料を分散する力は大きくなるが、混合効率が低下するという傾向があるため、使用する混練材量の種類、混練目的に応じて、適宜設計されている。
【００１３】
混練装置１ａは、このような構成になっているために、図１に示したように矢印の方向にロータが回転すると、図２のＤのように混練槽１０の底部中央の棟状凸部１００の上部に混練物が付着蓄積し易い傾向にある。
【００１４】
棟状凸部１００にこのように混練材料が付着しても、すぐに外れて他の混練材料と混ざるようであれば、特に問題はないが、混練初期に付着したものが混練工程中そのまま付着し続ける傾向があるため、ここの付着した混練材料は十分に混練されないという問題点が生じる。そこで、通常、混練物が付着すると、必要に応じてロータの回転を止めて、付着物を外す作業を行うので、作業が煩雑になったり、効率が低下する問題が生じる。
【００１５】
本発明の混練装置はこのような問題に対応するもので、以下具体的に説明する。図３に本発明の、一例の混練装置の断面構造図を示す。本発明の混練装置１ｂは、ロータ２の構成は、従来のものと同様である。
【００１６】
混練槽１０の前面部１０ａは取り外し可能になっており、固定ピン１２０により固定されている。
【００１７】
混練槽１０の底部の構造が、従来のものと異なり、底部中央の棟状凸部１３０が交換可能に構成されている。
【００１８】
棟状凸部１３０の底部１３０ａは楔形状に加工されており混合槽１０の底部に内嵌固定できるようになっている。このため、混練材量の種類、混練目的に応じて、この部分におけるロータ翼２２とのクリアランスｄ１を変えることができる。このため、棟状凸部１３０の上部に付着する混練物の付着量を抑制することができる。
【００１９】
また、棟状凸部１３０を構成する材料の線膨張係数の大きなものにすることにより、混練の進行に伴う、混練槽１０内の温度上昇に伴い、熱膨張により棟状凸部１３０を大きくすることが可能となるので、図５に示したように、混練の進行に伴い、ロータ翼２ｂとのクリアランスを小さくすることができる（ｄ１ａ→ｄ１ｂ）。クリアランスが小さくなると、棟状凸部１００の上部に付着する混練物を抑制することができるとともに、混練物により大きなせん断力を掛けることができるため、混練材料を良好に分散することができる。
【００２０】
棟状凸部１３０のロータ軸方向の熱膨張に対しては、棟状凸部１３０と混練槽１０の内面との間にパッキン（弾性材料）１１０を設置して対応することができる。
【００２１】
また、混練が進行し、希釈工程を行なうときは混練槽１０の温度が下がるのでのクリアランスを大きくすることもできる。これにより、希釈効率がよくなり均一な分散をすることができる。
【００２２】
棟状凸部１００を構成する材料の線膨張係数の好ましい範囲は、混練装置のスケール、混練材料の種類、混練の目的等により異なるが、７×１０−５（１／℃）以上であることが好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の部は、重量部である。また、実施例および比較例中の平均粒子径は、数平均粒子径である。
【００２４】
実施例１
（１）混練工程成分
・金属磁性粉末  （平均粒子径３５ｎｍ）                        １００部
・塩化ビニル系共重合体                                      ２５．６部
（日本ゼオン社製ＭＲ−５５５）
・ポリエステルポリウレタン樹脂                                ７．７部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
・フェニルホスホン酸                                          ４．６部
・トルエン                                                    １６３部
・シクロヘキサノン                                            １６３部
（２）希釈工程成分
・トルエン                                                    ３０５部
・シクロヘキサノン                                            ３０５部
【００２５】
上記の磁性塗料の成分において（１）の混練工程成分を予め高速混合しておき、その混合粉末を図３で示した混練機（混練容量５０Ｌ、棟状凸部の材質は、ポリエチレン樹脂（線膨張率：１１×１０５（１／℃）））で混練した。さらに希釈成分を加え希釈をして、磁性塗料としＰＥＴフイルム上に簡易アブリケータで塗布し評価用磁気シートを作製した。
【００２６】
実施例２
混練機の棟状凸部の材質を、ポリカーボネート樹脂（線膨張率：７×１０５（１／℃））に変更した以外は実施例１と同様にして、評価用磁気シートを作成した。
【００２７】
実施例３
混練機の棟状凸部の材質を、テフロン（登録商標）樹脂（線膨張率：５．５×１０５（１／℃））に変更した以外は実施例１と同様にして、評価用磁気シートを作成した。
【００２８】
比較例１
混練機を図１のものに変更した以外は実施例１と同様にして、評価用磁気シートを作成した。
【００２９】
得られた磁気シートは下記の方法で評価し、その結果を表１に示した。
【００３０】
＜付着混練物の評価＞
希釈工程前に、目視にて付着混練物Ｄの評価を行った。比較例１の混練機を用いて混練した場合の付着混練物Ｄを基準とし、減少した場合は○、大幅に減少した場合は◎とした。
【００３１】
＜磁性層の表面写真＞
偏光顕微鏡を用いて、倍率１００倍で撮影した。図６（ａ）は実施例１の表面写真、図６（ｂ）は比較例１の表面写真である。
【００３２】
＜磁気層の表面粗さＲａ＞
評価用磁気シートの磁性層をＺＹＧＯ社製汎用三次元表面構造解析装置ＮｅｗＶｉｅｗ５０００による走査型白色光干渉法にてＳｃａｎ  Ｌｅｎｇｔｈを５μｍで測定した。測定視野は、３５０μｍ×２６０μｍである。磁性層の中心線平均表面粗さをＲａとして求めた。
【００３３】
＜磁気特性＞
評価用の磁気シートに、外部磁場０．８ＭＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）をかけ、常法に従って、長手方向（磁場配向方向）の磁気特性（角型（Ｂｒ／Ｂｍ）、異方性磁界分布（ＳＦＤ））を測定した。測定には、東英工業製の試料振動型磁束計ＶＳＭ−Ｐ７を用いた。
【００３４】
＜混練装置のクリアランス＞
棟状凸部とロータ翼とのクリアランスを、混練前（ｄ１ａ）、希釈直前（ｄ１ｂ）に混練槽の前面部を外して測定した。
【００３５】
表１に評価結果を示した。
【００３６】
【表１】
2011110493.tif 000003
【００３７】
表１から判るように、混練槽底部中央の棟状の凸部が交換可能に構成されている混練槽で磁性塗料を混練することで、従来技術である比較例と比べて付着混練物Ｄの付着量が減少していることがわかる。また、磁気シートのＳＦＤ値から、従来技術である比較例と比べてよく分散がなされていることがわかり、本発明の混練装置を用いれば、均一に効率よく混練することが可能であることがわかる。
【００３８】
更に、本発明の混練装置を用いた磁気シートのＲａとＢｒ／Ｂｍから、従来技術の比較例と比べると、表面性・充填性に優れていることが判り、更に、線膨張係数が７．０×１０５（１／℃）より大きい棟状凸部を用いることで、更に特性の良い磁気シートが得られる事が判る。
【００３９】
図６（ａ）実施例１の磁性層の表面写真と（ｂ）比較例１の磁性層の表面写真を比較しても、その表面性は一目瞭然である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の代表的な一例の混練装置の断面構造図である。
【図２】従来の混練装置の、混練槽底部中央の棟状の凸部に混練材料が蓄積する様子を示す模式図である。
【図３】本発明の、一例の混練装置の断面構造図である。
【図４】本発明の、一例の混練装置の平面図である。
【図５】本発明の、一例の混練装置の、混練槽底部中央の棟状の凸部の断面拡大図である。
【図６】（ａ）実施例１で作成した評価用磁気シートの磁性層の表面写真である。
【００４１】
（ｂ）比較例１で作成した評価用磁気シートの磁性層の表面写真である。
【符号の説明】
【００４２】
１ａ      従来の混練装置
１ｂ      本発明の一例の混練装置
２        ロータ
２ａ      ロータ軸
２ｂ      ロータ翼
１０      混練槽
１０ａ    前面部
１００    棟状凸部
１１０    パッキン
１２０    固定ピン
１３０    棟状凸部（着脱可能）
１３０ａ  棟状凸部の底部
Ｄ        付着混練物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011110493.tif 000008
【図６】
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