(57)【要約】【課題】複数種の原材料、例えば磁性粉と添加剤の各粒子間相互作用が極めて少なく、角型比Ｒｓの低下を防ぎ、磁性粉の分散性を高めた磁気記録媒体を得る。【解決手段】磁気記録を担う磁性粉に添加剤を添加して磁気記録媒体を製造する方法において、原材料の各粉体の表面電位（ゼータ電位）極性を同一にし、磁気測定による角型比Ｒｓ、粒子の平均粒径、粒度分布の広がり（標準偏差）等によって、粒子間相互作用を評価し、粒子間相互作用の少ない（すなわち磁性粉の分散性の良い）原材料によって磁気記録媒体を製造する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体を構成する複数種の原材料の各粉体の表面電位極性を同一にする極性統一処理工程を備え、前記表面電位が同一である原材料を用いて磁気記録媒体を製造することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記複数種の原材料は、磁性粉と添加剤を含有していることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体製造方法。
【請求項３】
前記極性統一処理工程は、前記粉体の表面を改質する処理工程を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記極性統一処理工程は、前記粉体の表面を改質する処理工程を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記極性統一処理が施された前記各粉体の粒子間の相互作用を評価する工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記極性統一処理が施された前記各粉体の粒子間の相互作用を評価する工程を備えたことを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記相互作用を評価する工程は、磁気測定による角型比Ｒｓに基づいて評価する工程を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記相互作用を評価する工程は、磁気測定による角型比Ｒｓに基づいて評価する工程を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記相互作用を評価する工程は、粒子の平均粒径に基づいて評価する工程を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記相互作用を評価する工程は、粒子の平均粒径に基づいて評価する工程を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記相互作用を評価する工程は、粒度分布の広がりに基づいて評価する工程を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記相互作用を評価する工程は、粒度分布の広がりに基づいて評価する工程を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
磁気記録媒体を構成する複数種の原材料の各粉体の表面電位極性を同一にする極性統一処理手段を備え、前記表面電位が同一である原材料を用いて磁気記録媒体を製造することを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１４】
前記複数種の原材料は、磁性粉と添加剤を含有していることを特徴とする請求項１３に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１５】
前記極性統一処理手段は、前記粉体の表面を改質して極性を同一にすることを特徴とする請求項１３に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１６】
前記極性統一処理手段は、前記粉体の表面を改質して極性を同一にすることを特徴とする請求項１４に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１７】
前記極性統一処理が施された前記各粉体の粒子間の相互作用を評価する評価手段を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１８】
前記極性統一処理が施された前記各粉体の粒子間の相互作用を評価する評価手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１９】
前記評価手段は、磁気測定による角型比Ｒｓに基づいて評価することを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２０】
前記評価手段は、磁気測定による角型比Ｒｓに基づいて評価することを特徴とする請求項１８に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２１】
前記評価手段は、粒子の平均粒径に基づいて評価することを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２２】
前記評価手段は、粒子の平均粒径に基づいて評価することを特徴とする請求項１８に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２３】
前記評価手段は、粒度分布の広がりに基づいて評価することを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２４】
前記評価手段は、粒度分布の広がりに基づいて評価することを特徴とする請求項１８に記載の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２５】
磁気記録媒体の複数種の原材料における各粉体の表面電位極性が同一に構成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２６】
前記複数種の原材料は磁性粉と添加剤を含有していることを特徴とする請求項２５に記載の磁気記録媒体。
【請求項２７】
表面電位極性が同一である前記各粉体の、粒子間の相互作用が少ない原材料によって作製されていることを特徴とする請求項２５に記載の磁気記録媒体。
【請求項２８】
表面電位極性が同一である前記各粉体の、粒子間の相互作用が少ない原材料によって作製されていることを特徴とする請求項２６に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば磁性粉末及び結合剤を主体とする磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して構成される磁気記録媒体の製造方法およびその製造装置および磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体では高密度記録に向けた検討が継続して進められているが、それに呼応して磁気記録を担う磁性粉のサイズが年々微細化している。また次世代テープに関してはそれに加えてＭＲ（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）型ヘッド（異方性磁気抵抗効果を利用するヘッド）またはＧＭＲ型ヘッド対応に向けて記録媒体ノイズ低減が大きな課題となっている。
【０００３】
こうしたことを磁気塗料の側から見ると、微粒子化された磁性粉の分散性をこれまで以上に高めることが必要になり、殆ど一次粒子レベルまで分散させるための混練、分散技術の開発が要求されていることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気テープでは、磁気記録を担う磁性粉以外に、媒体の耐磨耗性確保のためにアルミナやシリカ等の微粒子粉が、媒体の導電性を確保するためにカーボンブラックや導電性微粒子粉などの添加が必要になる。これらについても磁性粉と同じかもっと微粒子化されたものでの一次粒子分散技術確立が要求される。それに加えてこれらの微粒子が添加されると、磁性粉と相互作用を起こすために磁性粉の分散を阻害する懸念が発生する。
【０００５】
こうしたことがどの程度起こるものかについてはこれまでは殆どが媒体での特性評価によっており、磁気塗料中での分散性評価を定量的に検討された例はこれまでのところ見当たらない。今後益々微粒子化にむけた検討が行われていくため、こうした技術確立をすることが急務の課題として要求されることになる。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、磁性粉の分散性を高めた磁気記録媒体の製造方法およびその製造装置および磁気記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
磁気媒体を構成しているそれぞれの粉体では固有の表面電位を有しており、水溶液では該当する粉体を希薄することにより表面電位（ゼータ電位）を測定できるが、磁気塗料のような有機溶剤中で濃厚溶液でのそれらの表面電位を定量的に測定する手段がこれまで殆どなかった。
【０００８】
しかしながら後述するように最近それを測定する手段が確立された（例えば超音波減衰式分光法によるＤＴ社製　ＤＴ−１２００を用いた測定）結果、塗料段階での粒子間相互作用についても定量的な検討ができるようになった。また本手法を活用することにより磁気記録媒中での粒子間相互作用を定量化した結果、本発明をするに至った。
【０００９】
すなわち本発明の磁気記録媒体の製造方法は、磁気記録媒体を構成する複数種の原材料の各粉体の表面電位極性を同一にする極性統一処理工程を備え、前記表面電位が同一である原材料を用いて磁気記録媒体を製造することを特徴としている。
【００１０】
また前記複数種の原材料は、磁性粉と添加剤を含有していることを特徴としている。
【００１１】
また前記極性統一処理工程は、前記粉体の表面を改質する処理工程を含んでいることを特徴としている。
【００１２】
また前記極性統一処理が施された前記各粉体の粒子間の相互作用を評価する工程を備えたことを特徴としている。
【００１３】
また前記相互作用を評価する工程は、磁気測定による角型比Ｒｓに基づいて評価する工程を含んでいることを特徴としている。
【００１４】
また前記相互作用を評価する工程は、粒子の平均粒径に基づいて評価する工程を含んでいることを特徴としている。
【００１５】
また前記相互作用を評価する工程は、粒度分布の広がりに基づいて評価する工程を含んでいることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の磁気記録媒体の製造装置は、磁気記録媒体を構成する複数種の原材料の各粉体の表面電位極性を同一にする極性統一処理手段を備え、前記表面電位が同一である原材料を用いて磁気記録媒体を製造することを特徴としている。
【００１７】
また前記複数種の原材料は、磁性粉と添加剤を含有していることを特徴としている。
【００１８】
また前記極性統一処理手段は、前記粉体の表面を改質して極性を同一にすることを特徴としている。
【００１９】
また前記極性統一処理が施された前記各粉体の粒子間の相互作用を評価する評価手段を備えたことを特徴としている。
【００２０】
また前記評価手段は、磁気測定による角型比Ｒｓに基づいて評価することを特徴としている。
【００２１】
また前記評価手段は、粒子の平均粒径に基づいて評価することを特徴としている。
【００２２】
また前記評価手段は、粒度分布の広がりに基づいて評価することを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の磁気記録媒体は、磁気記録媒体の複数種の原材料における各粉体の表面電位極性が同一に構成されていることを特徴としている。
【００２４】
また前記複数種の原材料は磁性粉と添加剤を含有していることを特徴としている。
【００２５】
また表面電位極性が同一である前記各粉体の、粒子間の相互作用が少ない原材料によって作製されていることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
実験例１　測定試料試作法１
長軸長６０ｎｍ及び１００ｎｍメタル磁性粉１００重量部、接着剤　日本ゼオン製ＭＲ１１０　２５重量部をＭＥＫ／ＴＯＬ／ＡＮＯＮ　２／２／１溶液で固形分２６％にした試料を作製した。この試料は特殊機化製ロボミックスにより４５００ｒｐｍで１時間撹拌することにより作製した。ここで前記ＭＥＫはメチルエチルケトン、ＡＮＯＮはシクロヘキサノン、ＴＯＬはトルエンをあらわす。また比率は重量比をあらわす。
【００２８】
実験例２　測定試料試作法２
実験例１で試作した試料に各種カーボンブラック、アルミナ、その他導電性微粒子粉を別分散して添加した。
【００２９】
実験例３　測定試料試作法３
実験例１のメタル磁性粉の代わりに長軸長１５０ｎｍ酸化鉄粉を用いた試料を前記実験例１と同様に作製した。
【００３０】
実験例４　測定試料試作法４
磁気記録媒体中に含まれる各粒子ゼータ電位測定のために当該粒子の固形分を５％にし、接着剤として日本ゼオン製ＭＲ１１０　２５重量部を添加した試料を作製した。溶剤はＭＥＫ／ＴＯＬ／ＡＮＯＮ　２／２／１とし、ロボミックスにより４５００ｒｐｍで１時間撹拌することにより測定試料を作製した。
【００３１】
実験例５　粒度分布、ゼータ電位測定法
得られた試料の粒度分布、ゼータ電位測定は超音波減衰式分光法によるＤＴ社製ＤＴ−１２００により行った。粒度分布は平均粒径（Ｄ−５０）による値を示した（該当試料中にある粒子を微粒子側から並べて５０％に当たる粒径を平均粒径（Ｄ−５０）と呼ぶ。）。尚、同装置によりコロイド振動電流法により試料のゼータ電位測定を行うことができる。
【００３２】
前記装置ＤＴ−１２００では、粒度分布測定に引き続いてゼータ電位測定が行われる。試料中にある粉体表面の総電荷量を計算し、それを平均粒径で割った値がゼータ電位として表示される。平均粒径が既知である場合はそれを実測せずに予めインプットすることによりゼータ電位だけの測定も可能となる。
【００３３】
ゼータ電位は粒子表面電位の１／ｅにあることが理論的に裏付けられているため、ゼータ電位測定結果を該当粉体の表面電位とした。
【００３４】
実験例６　各粒子原材料の粒径及び表面電位
各種粒子原材料について粒度分布、ゼータ電位を測定した結果を次の表１に示す。
【００３５】
【表１】
2004103107.tif 000002
【００３６】
表１から、メタル粉、酸化鉄、アルミナ粉、酸化チタン粉、チタン酸バリウム粉、シリコンカーバイド粉の表面電位はいずれの場合も＋となっていたのに対し、カーボンは＋になるものとーになるものに分かれることが判明した。これは、原材料の焼成条件の違いによって表面電位符号が異なるものと考えられる。
【００３７】
実験例７　各材料の磁性塗料への添加効果の確認
上記手法で表面電位を測定した粒子原材料につき、２軸混練押し出し機で混練してペーストを作製する。これをＭＥＫ／Ａｎｏｎ／ＴＯＬ　２／２／１溶剤で固形分２６％になるようにディスパーを用いて溶解した後に、循環式サンドミルを使用して分散して評価用塗料を作製した。
【００３８】
こうして作製した塗料をドクターブレードでＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にハンドコーティングし、磁場印加後乾燥して評価用テープとした。
【００３９】
試料振動式磁束密度計（ＶＳＭ）により、前記得られた試料の磁気測定を行い、角型比　Ｒｓを測定した。この角型比Ｒｓは、飽和磁化を５ＫＯｅとしたときの残留磁化との比であり、磁性粉の配向状態を表す。これらの測定結果を次の表２にまとめて示す。
【００４０】
【表２】
2004103107.tif 000003
【００４１】
表２から、ゼータ電位が＋である粉体を添加した場合には粒子の種類によらずに粒子１成分に対してＲｓが１〜２％低下するのに対して、ゼータ電位が−となるカーボン１、カーボン２を添加するとＲｓ低下の程度が大きくなり、ゼータ電位の−が大きいカーボン２ではそれが一層顕著になった。
【００４２】
これらの結果から、ゼータ電位が＋であるメタル粉に対しては、ゼータ電位が−である材料の添加はＲｓ低下の原因となることが確認された。その理由は、カーボン１、２がメタル粉に吸着しメタル粉のみかけの体積が増加し、磁場印加時にメタル粉が配向しにくくなって、角型比Ｒｓが上がらないものと推定される。
【００４３】
メタル粉のサイズが異なる１００ｎｍメタル粉についても同様の検討をした結果、６０ｎｍと同じような結果となった。そのため上記結果はメタル粉のサイズの如何を問わずに成立するものであることが判明した。
【００４４】
実験例８　メタル塗料とアルミナ粉の相互作用の検証
６０ｎｍメタル塗料とアルミナ２の混合比を変えた試料を作製し、粒度分布を実験例５で用いた装置（ＤＴ−１２００）により測定した。その測定結果を次の表３に示す。
【００４５】
【表３】
2004103107.tif 000004
【００４６】
表３によれば、メタルとアルミナ２の粒度分布挙動をみると、ピーク１とピーク２の両者が独立して存在する範囲が広いことが判明した。すなわち、６０ｎｍメタル塗料の濃度を６０〜５％まで変化させても、粒度分布形状は殆ど同じである（粒度のピーク１、ピーク２の各数値は濃度が変わってもあまり変わっていない）ことから、アルミナ粒子とメタル粒子との相互作用は少ないことが確認された。
【００４７】
実験例９　酸化鉄とカーボン１，２との相互作用
酸化鉄とカーボンの相互作用は、酸化鉄には磁性がないために磁気測定による角型比（Ｒｓ）の変化からは評価することができない。そこで粒度分布挙動の変化からそれを推測した。前記実験例５の装置（ＤＴ−１２００）により粒度分布を測定した結果を次の表４に示す。
【００４８】
【表４】
2004103107.tif 000005
【００４９】
カーボン１とカーボン２は酸化鉄に吸着するため、酸化鉄のピークが大粒径側にシフトする。カーボン２はそれが顕著に起こるため、ピーク１のシフトが大きいだけでなくカーボン２そのもののピークも出現することが表４からわかる。
【００５０】
実験例１０　酸化鉄表面処理による表面電位変更処理
酸化鉄に関しては水溶液中でのｐＨ変更及び表面電位が−となるカーボンを吸着処理することによる改質処理を行った。この処理は、例えばＰＨを設定した水溶液中に酸化鉄を入れ、脱液乾燥させるものである。そして前記実験例５と同様にして測定を行った結果、次の表５の平均粒径Ｄ−５０とゼータ電位を有するものを得ることができた。
【００５１】
【表５】
2004103107.tif 000006
【００５２】
実験例１１　表面改質酸化鉄塗料化検討
実験例１０により作製した表面改質酸化鉄を用いて各種カーボンを添加して検討を行った。その検討結果を次の表６に示す。
【００５３】
【表６】
2004103107.tif 000007
【００５４】
ゼータ電位（表面電位）符号が異なる粒子を添加すると表面に吸着する。そのために平均粒径Ｄ５０が大きくなり（すなわち分散性が悪い）、吸着した粒子のゼータ電位（表面電位）が反映されたゼータ電位となる。
【００５５】
一方ゼータ電位（表面電位）符号が同じ粒子を添加するとそれぞれの粒子が独立して存在するため、平均粒径Ｄ５０はあまり変化がなく粒度分布が広がる（標準偏差が大きくなる）傾向がある。
【００５６】
これらのことから、添加粒子それぞれの表面状態の変化により塗料としての性質が大きく変化することが明らかになり、原材料での表面状態を制御することで塗料中の粒子の分散状態を決めることが可能となる。
【００５７】
尚本発明は、前記実施の形態で例示した材料に限らず、各粉体の表面電位極性が同一となる他の材料を用いて磁気記録媒体を製造しても良い。又本発明は、磁性粉又は非磁性粉に添加剤を混合して成る磁気記録媒体であれば、磁気テープに限らずディスク型媒体にも適用することができ、その場合も前記と同様の作用、効果を奏する。
【００５８】
【発明の効果】
（１）以上のように本発明によれば、複数種の原材料、例えば磁性粉と添加剤の各粒子間相互作用が極めて少なく、角型比Ｒｓの低下を防ぎ、磁性粉の分散性を高めた磁気記録媒体を得ることができる。
（２）また今後開発が進められる次世代塗布型二層テープ上層、下層塗料での組成最適化がテープ試作をせずに早期に行えるようになる。メタル粉及び酸化鉄と相互作用が少ないカーボン、アルミナ及び関連導電性微粒子粉の選定が事前にできる。
【００５９】
特に下層（非磁性粉）に関しては導電性を確保するためにカーボンを大量に添加するため、塗料の分散性確保が非常に重要である。そのために本発明は特に有効である。具体的な商品として、データストレージ関連のリニアテープ等への寄与が考えられる。
（３）また今後、メタル、酸化鉄粉などで更なる微粒子化の結果、粉体表面が一層活性化されることが予想される。そのためそれにあった粉体の選定が必要になるが、本発明によりそれが可能となる。
（４）また、塗布型テープで今後導入が見込まれるバリウムフェライト粉に対しても本発明による相互作用の少ない粉体の選定が可能となる。
（５）また次世代テープでは塗膜だけでなくテープ全体の厚みが薄くなるためスティフネス向上が要求される。そのため偏平酸化鉄粉などの導入検討もなされるが、本発明はそれらに対しても適用できる。
（６）また該当テープの角型比Ｒｓに余裕がある場合には、磁性粉との相互作用が強い粉体を導入して耐久性の向上や導電性の確保を目指すこともありうるが、そうした場合の候補となる材料を事前にスクリーニングすることも本発明により可能となる。