(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性粉末または非磁性粉末の少なくとも一方を、結合剤及び有機溶剤とともに混練して混練物を形成する混練工程と、希釈液を前記混練物に添加し、当該混練物が適度な粘度になるまで希釈する希釈工程と、前記希釈工程後の混練物を分散させる分散工程とを有する磁気記録用塗布液の製造方法において、前記希釈工程で用いる希釈液を、噴霧手段により粒径が０．０５〜３ｍｍの粒状にして前記混練物に添加することを特徴とする磁気記録用塗布液の製造方法。
【請求項２】
前記混練工程では、前記強磁性粉末または前記非磁性粉末の少なくとも一方を、前記結合剤及び前記有機溶剤とともに攪拌羽根を備えたバッチ型混練機により混練して前記混練物を形成し、
前記希釈工程における前記攪拌羽根の回転数を、前記混練工程における攪拌羽根の回転数の１．２〜３倍の範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録用塗布液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録用塗布液の製造方法に関し、詳しくは、磁性層形成材料等の混練物の希釈方法に特徴を有する磁気記録用塗布液の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体のうち、塗布型と呼ばれるものは、走行する帯状の非磁性支持体上に、有機溶剤で溶解された樹脂（結合剤樹脂）中に強磁性粉末を分散させてなる磁性塗布液を塗布して磁性層を設け、引き続きその磁性層に配向処理、乾燥固化処理、および表面処理を施し、最後に支持体を磁性層とともに裁断または打ち抜いて製造されている。
【０００３】
一般に磁性塗布液は、強磁性粉末と、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、分散剤、硬化剤等を、結合剤樹脂中に分散させて構成されている。形状的に針状であって異方性があり、かつ比較的微粒子である強磁性粉末を、均一に結合剤樹脂中に混合して分散度の高い磁性塗布液を製造するには、高度な技術が要求される。そこで従来、様々な提案がなされている。
【０００４】
特開平４−４７５２６号公報には、湿潤工程、前期混練工程、後期混練工程、及び希釈工程からなる、磁性塗料混練物の製造方法が開示されている。ここでは、強磁性粉末および帯電防止剤を含む粉体である磁性層形成材料と有機溶剤とを混練機に添加して混合・湿潤を行う湿潤工程において、有機溶剤の量を所定量とすることが提案されている。また、結合剤樹脂溶液を混練機に連続的に添加して混練物を形成する前期混練工程において、結合剤樹脂および混合溶剤の量を所定量とすることが提案されている。
【０００５】
また、前記混練物に有機溶剤を添加することで適度な固形分比率にして、混練物を大きな塊にする後期混練工程において、混練機の消費電力に基づいて有機溶剤の添加を調整することが提案されている。このように混練物を大きな塊にすることで、混練機によって当該混練物に強いせん断力をかけることが可能となり、良好な混練を行うことができる。
そして、前記混練物に更に有機溶剤を添加し、次の分散工程に適した粘度まで混練物を希釈する希釈工程において、有機溶剤の添加速度および量を、所定速度および所定量とすることが提案されている。
以上のような構成により、分散度の高い磁性塗布液を得ることができるとされている。
【０００６】
ところで近年、磁気記録媒体における記録の高密度化が望まれており、記録波長が短くなる傾向がある。このとき磁性層の厚さが問題になる。磁性層が厚いと記録時の自己減磁損失、および再生時の厚み損失が大きくなるため、磁性層を薄くする必要がある。そこで、磁性層の表面性を確保しながら当該磁性層を薄くする方法として、支持体上に非磁性塗布液を塗布して非磁性層を設け、その非磁性層上に薄い磁性層を設ける方法が採用されている。
非磁性塗布液は、非磁性粉末と、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、分散剤、硬化剤などを、結合剤樹脂中に分散させて構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−４７５２６号公報に記載された希釈工程においては、添加速度および添加量を制御された溶剤が、管の出口である注入口から混練機内に添加されて、固形分比率を調整された大きな塊の混練物に接触する。しかしながら、このような希釈方法では、混練物の溶剤が接触した箇所において当該混練物の濃度が急激に変化し、所謂ソルベントショックが生じ、結果として大きな塊の混練物が複数の小さな塊の混練物にばらけてしまう。
このような状態の混練物は、混練機により当該混練物に強いせん断力をかけて混練することができず、結果として、磁性塗布液の分散度を高めることができない。このことが磁気記録媒体の電磁変換特性の向上を妨げる要因となっていた。
そこで、ばらけてしまった混練物を、再び大きな塊にしようとすると、混練時間が長期化し、このことが磁性塗布液、ひいては磁気記録媒体の生産性の低下を招いていた。
【０００８】
一方、支持体上に非磁性塗布液を塗布して非磁性層を設け、その非磁性層上に薄い磁性層を設けるという構成の磁気記録媒体を製造するには、磁性塗布液の他に、非磁性塗布液も製造する必要がある。一般に非磁性塗布液は、前述した磁性塗布液と同様の方法によって製造されるが、やはり希釈の際にはソルベントショックにより、大きな塊の混練物が複数の小さな塊の混練物にばらけてしまう。したがって混練が不十分となり、結果として非磁性塗布液の分散度を高めることができない。非磁性塗布液の分散度が低いと、非磁性層の磁性層との界面が平滑面にならず、このことが磁性層に悪影響を及ぼし、結果として磁気記録媒体の電磁変換特性の向上が妨げられる。
【０００９】
本発明は以上のような背景に基づいてなされたもので、その目的は、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体を、短時間で製造することを可能にする磁気記録用塗布液の製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明に係わる前記目的は、下記構成によって達成することができる。
１．請求項１に記載した、強磁性粉末または非磁性粉末の少なくとも一方を、結合剤及び有機溶剤とともに混練して混練物を形成する混練工程と、希釈液を前記混練物に添加し、当該混練物が適度な粘度になるまで希釈する希釈工程と、前記希釈工程後の混練物を分散させる分散工程とを有する磁気記録用塗布液の製造方法において、前記希釈工程で用いる希釈液を、噴霧手段により粒径が０．０５〜３ｍｍの粒状にして前記混練物に添加することを特徴とする磁気記録用塗布液の製造方法。
２．請求項２に記載した、前記混練工程では、前記強磁性粉末または前記非磁性粉末の少なくとも一方を、前記結合剤及び前記有機溶剤とともに攪拌羽根を備えたバッチ型混練機により混練して前記混練物を形成し、前記希釈工程における前記攪拌羽根の回転数を、前記混練工程における攪拌羽根の回転数の１．２〜３倍の範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録用塗布液の製造方法。
【００１１】
前記１．の構成によれば、希釈工程において希釈液を粒状にして混練物に添加するので、混練物の希釈液が接触した箇所における当該混練物の濃度の変化が小さい。したがって、大きな塊の混練物が複数の小さな塊の混練物にばらけてしまうことがない。また、前記１．の構成によれば、希釈工程において、希釈液が噴霧手段によって粒径０．０５〜３ｍｍの粒状にされる。一般に混練機の容器内は高温になっており、希釈液の粒径が０．０５ｍｍ未満であると、上昇気流によって有機溶剤が舞い上がってしまい、混練物に希釈液が混練されにくい。また、希釈液の粒径が１０ｍｍより大きいと、ソルベントショックが生じ、大きな塊の混練物が複数の小さな塊の混練物にばらけてしまう。好ましい希釈液の粒径は０．０５〜３ｍｍである。
【００１２】
前記２．の構成によれば、バッチ型混練機の、希釈工程における攪拌羽根の回転数が、混練工程における攪拌羽根の回転数の１．２〜３倍の範囲に設定される。混練物にかかるせん断力は、せん断速度と粘度との積に比例する。希釈工程において混練物は、希釈液を連続的に添加されて、その粘度が低下していく。そこで、混練機の攪拌羽根の回転数を上げることで、せん断速度を上昇させ、混練物にかかるせん断力の低下を防ぐことができるのである。なお、希釈工程における攪拌羽根の回転数が、混練工程における攪拌羽根の回転数の１．２倍未満であると、混練物にかかるせん断力が低下してしまい、５倍を超えると、混練機のコストが高くついてしまう。希釈工程における好ましい攪拌羽根の回転数は、混練工程における攪拌羽根の回転数の１．２〜３倍である。
【００１４】
希釈工程における希釈液としては、有機溶剤のみの溶液、有機溶剤中に結合剤を溶解した溶液、有機溶剤中に結合剤及びゴム系樹脂を溶解した溶液、及び有機溶剤中にゴム系樹脂を溶解した溶液等を用いることができる。又、混練工程においては、有機溶剤中に結合剤を溶解した溶液が用いられる。
有機溶剤の例としては、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、プロパノール、ブタノール）などを挙げることができる。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。
【００１５】
結合剤としては、塩化ビニル系共重合体が挙げられる。例えば塩化ビニル系共重合体（例、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル・アクリル酸共重合体、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル・アクリロニトリル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、水酸基、−ＣＯＯＨ、アミノ酸、リン酸基、−ＳＯ3Ｎａまたは−ＳＯ2Ｎａなどの極性基およびエポキシ基が導入された塩化ビニル系共重合体）などが挙げられる。
具体的には電気化学工業ＫＫ社から「デンカビニル１０００Ｇ」、「デンカビニルＬＯＨ」、「ＤＸ８０」「ＤＸ８１」「ＤＸ８２」「ＤＸ８３」積水化学工業ＫＫ社から「エスレックＡ」、日信化学工業ＫＫ社から「ＭＰＲ−ＴＡ」、「ＭＰＲ−ＴＡ５」「ＭＰＲ−ＴＳＨ」「ＭＰＲ−ＴＭＦ」、ユニオンカーバイド社から「ＶＡＧＨ」日本ゼオン社から「ＭＲ−１１０」「ＭＲ１００」「４００Ｘ１１０Ａ」等の商品名で市販されているものが使用できる。
【００１６】
ゴム系樹脂としては、ポリウレタンゴム（ポリウレタン樹脂）スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イゾプレンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、塩素化ブチルゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。これらゴム系樹脂の内ポリウレタンゴム（ポリウレタン樹脂）が特に好ましい。
ポリウレタンゴムとしては、住友バイエルウレタンＫＫ社から「デスモコール１１０」、「デスモコール１３０」、「デスモコール１７６」、「デスモコール４００」、「デスモコール４２０」、「デスモコール５００」等、日本ポリウレタンＫＫ社から「ニッポラン２３０１」、「ニッポラン２３０４」、「ニッポラン３０２２」、「ニッポラン３１０９」等、日本インキＫＫ社から「パンデックスＴ−５２０１」、「パンデックスＴ−５２０５」、「パンデックスＴ−５２６５」、「クリスボン６１０９」、「クリスボン６４０７」、「クリスボン６２０８」、「クリスボン７３０９」、「クリスボン７３１９」、「クリスボン７２０９」、東洋紡ＫＫ社から「バイロンＵＲ８２００」「ＵＲ８３００」「ＲＶ５３０」「ＲＶ２８０」などが挙げられる。
−ＯＨ基、−ＣＯＯＨ基、アミノ基、リン酸基、スルホン酸基、など極性基を導入したものは分散性が向上するので好ましい。又ポリカーボネート、ポリウレタンも耐加水分解性があり好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、本発明を実施するための混練・希釈設備、および分散設備の構成を示す。同図に示すように混練・希釈設備１０は、攪拌羽根１２を有する混練機である双腕式ニーダ１１と、希釈液用タンク１３とを備えている。また分散設備２０として、ここではサンドグラインダを用いている。
【００１８】
双腕式ニーダ１１は、密閉蓋１１ａによってその上部を密閉されている。希釈液用タンク１３は、その中に希釈液が充填されており、バルブ１５によってその通路を開閉可能な接続管１４を介してニーダ１１、詳しくはニーダ１１の密閉蓋１１ａに接続されている。
そして、接続管１４の、ニーダ１１内の上部に配置されている端部には、噴霧手段１６が設けられている。噴霧手段の形態は特に限定されないが、例えば、接続管１４端部に取り付け可能な噴霧用ノズル等を用いることができる。
【００１９】
磁気記録用塗布液を製造するにあたって、先ず、ニーダ１１内に、強磁性粉末を含む磁性層形成材料等を結合剤及び有機溶剤とともに投入し、ニーダ１１を起動して混練物Ｋを生成する。
次に、バルブ１５を開放して、噴霧手段１６により粒状にした希釈液を混練物Ｋに散布するとともに混練を続ける。ここでは混練物Ｋが、次の分散工程に適した粘度になるまで、希釈液の散布および混練を続行する。なお希釈液の散布は、継続的に行われる場合と、断続的に行われる場合がある。
そして、混練・希釈設備１０によって混練・希釈された混練物Ｋは、タンク１７、およびバルブ１９によってその通路を開閉可能な接続管１８を通って、分散設備２０であるサンドグラインダに流入し、分散される。
【００２０】
なお、本発明は、前述した設備以外の設備によっても実施することが可能である。
例えば、ニーダ１１は、希釈液を混練物に吹きつけるような構成を備えていてもよく、こうすることで、粒径０．０５未満の粒状希釈液を用いることもできるようになり、良好な磁気記録用塗布液を製造することが可能となる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
図１に示した設備を用いて磁気記録用塗布液を製造した。磁性層形成材料の処方は下記の通りであり、これら各成分と、溶剤であるシクロヘキサノン６０重量部とを双腕式ニーダ１１内で混練した。
＜磁性層形成材料処方＞
・金属磁性粉末                                        １００重量部
・フェニルホスホン酸                                      ２重量部
・塩化ビニル系共重合体（日本ゼオン製ＭＲ−１１０）      １５重量部
・ポリエステルポリウレタン樹脂（東洋紡ＵＲ−８６００）    ５重量部
・α−アルミナ（平均粒径０．２μｍ）                      ５重量部
・カーボンブラック
（吸油量６３ｍｌ／ｇ、平均粒径８０μｍ）          １重量部
【００２２】
その後、バルブ１５を開放して、いくつかの希釈条件で、希釈液を混練物に添加するとともに混練を行った。希釈液の処方は下記の通りである。
＜希釈液処方＞
・メチルエチルケトン                                  ３５０重量部
・シクロヘキサノン                                      ９０重量部
そして、希釈後の各混練物を、３時間サンドグラインダ２０にて分散した。得られた分散液にブチルステアレート（工業用）１重量部、ステアリン酸（工業用）２重量部、ポリイソシアネート（日本ポリウレタン製コロネートＬ）７重量部を添加し、１５分間サンドグラインダにて分散した。そして、平均孔径１μｍのフィルターでろ過して磁性塗布液を得た。
この磁性塗布液を、エクストルージョン型塗布ヘッドを用いて、厚み１０μｍのポリエチレンテレフタレート支持体上に、乾燥厚みが３μｍとなるように、塗布速度１００ｍ／分で塗布し、更に配向、乾燥処理を施した。その後、表面平滑化を行い、８ｍｍ幅に裁断して試料（磁気記録媒体）を得た。
【００２３】
磁気記録用塗布液である磁性塗布液の、各実施例および比較例における希釈条件と、それらの磁性塗布液を用いて製造した試料の評価（表面光沢度、Ｙ出力、処理時間割合、総合評価）結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
0003890431.tif 000002
【００２５】
ここで比較例１に係わる試料においては、希釈液の平均粒径が小さすぎたため、ニーダ１１内の上昇気流により希釈液が舞い上がってしまい、希釈を行うことができなかった。
なお、表面光沢度は、標準光沢度計（スガ試験機（株）製）を用いて、入射角４５度、反射角４５度における磁性層表面の光沢度を測定し、標準光沢度計用の標準表面の光沢度を１００％としたときの値である。表面光沢度は高い値であることが好ましい。
またＹ出力は、出力の尺度であって、５０％Ｗｈｉｔｅの映像信号を基準録画電流で記録し、その再生出力のエンベロープの平均値をオシロスコープ（ＳＯＮＹ製ＥＶ−Ｓ９００）で測定し、比較例７の試料を０ｄＢとしたときの値である。Ｙ出力は高い値であることが好ましく、１．０以上であることが特に好ましい。
また処理時間割合は、希釈工程における所要時間をＴ、比較例７の希釈工程における所要時間をＴ０とし、Ｔ／Ｔ０により算出した。処理時間は当然ながら短い方が好ましい。
総合評価は、◎、○、×、××、の４段階により行った。◎は、品質および工程適性がともに十分に満足のいくものを示し、○は、品質および工程適性が十分に満足のいくものとはいえないが、許容範囲内であるものを示す。そして、×は実用上問題があるものを示し、××は希釈を行えなかったものを示す。
【００２６】
表１の結果より、本発明の効果は明らかである。
まず、実施例１〜４のように、希釈液を粒状にするとともに、希釈時の攪拌羽根の回転速度を混練時のそれの１．２倍以上とすることで、電磁変換特性の向上のために重要な表面光沢度およびＹ出力が大幅に上昇している。また、処理時間割合が減少しており、希釈に要する時間が短縮されている。
また、実施例５および実施例６のように、希釈時の攪拌羽根の回転数が混練時のそれの１．２倍未満であっても、希釈液をそれぞれ平均粒径０．５ｍｍおよび０．０５ｍｍの粒状にすることで、表面光沢度およびＹ出力を向上させることができた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体を、短時間で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための設備を示す図である。
【符号の説明】
１０  分散・希釈設備
１１  双腕式ニーダ
１２  攪拌羽根
１３  希釈液タンク
１４  接続管
１６  噴霧手段
２０  分散設備
【図１】
0003890431.tif 000003