磁気記録媒体、磁気信号再生方法および磁気信号再生システム
【課題】優れた電磁変換特性と走行耐久性を兼ね備えた磁気記録媒体を提供すること。
【解決手段】非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体。原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さは１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度は１〜５０個／ｍｍ2の範囲である。
【解決手段】非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体。原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さは１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度は１〜５０個／ｍｍ2の範囲である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関するものであり、より詳しくは、走行耐久性および安定性に優れた高密度記録用磁気記録媒体、ならびに前記磁気記録媒体を使用する磁気信号再生方法および磁気信号再生システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体は、音声、画像、文字などあらゆる情報を記録する媒体として使用されている。近年では、記録する情報の増加に伴い更なる高密度記録化への要求が高まり、高い電磁変換特性を有し、かつ信号の欠落となる磁性層表面の欠陥が少ない磁気記録媒体が求められている。
【０００３】
一方、磁気記録媒体は繰り返し情報の読み書きが行われるので、繰り返し使用に対する走行耐久性（繰り返し走行耐久性）も要求される。この繰り返し走行耐久性を満足させるために、非磁性支持体の磁性層を設けた面とは反対の面に、表面に突起を有するバックコート層を設けて摩擦係数を低減することが行われている。しかし、製造過程でロール状態で磁気記録媒体を保存したり、製品化後に磁気テープをリールハブに巻いた状態で保存すると、バックコート層表面の突起が磁性層表面に転写し、微小な凹みを形成する、いわゆる「裏写り」が発生する。この結果、電磁変換特性が劣化してしまうばかりでなく、微小なドロップアウトが増加し、エラーレートを増加させるという欠点があった。他方、このような「裏写り」の問題を解消するためにバックコート層の表面を平滑化すると、走行後のテープ巻き形状が乱れ、放射と呼ばれる巻き不良が発生し、テープエッジが折れるなどのテープ変形が生じることがある。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、裏写りの低減と巻き姿の良化を両立するために、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したバックコート層表面の突起分布を規定した媒体が提案されている。しかし、近年の更なる高密度記録化に対応するためには、より一層のドロップアウト低減が求められている。
【特許文献１】特開２００５−１８８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、優れた電磁変換特性と走行耐久性を兼ね備えた磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。
従来より、磁性層への裏写りを低減するためにバックコート層の表面性を制御することが提案されている（例えば上記特許文献１）。これらの技術では、バックコート層の表面性を原子間力顕微鏡(AFM)によって評価していた。しかし、本発明者らの検討の結果、AFMによって測定されるバックコート層表面性と、高密度記録領域においてドロップアウトの原因となる磁性層表面の欠陥との間には、必ずしも良好な相関性が見られないことが判明した。そして本発明者らは更に検討を重ねた結果、原子間力顕微鏡(AFM)によって測定されるバックコート層表面性とともに、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面突起密度を制御することにより、高密度記録領域においてドロップアウト低減と走行耐久性を両立できることを新たに見出した。これは、触針式三次元表面粗さ計は原子間力顕微鏡に比べて測定面積が大きく、これにより測定されるバックコート層の表面突起密度と、高密度記録領域においてドロップアウトの原因となる磁性層表面の欠陥（凹み）との間に良好な相関性があるためと考えられる。
本発明者らは以上の知見に基づき更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、上記目的を達成する手段は、以下の通りである。
［１］非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜５０個／ｍｍ2の範囲である磁気記録媒体。
［２］触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜３０個／ｍｍ2の範囲である[１]に記載の磁気記録媒体。
［３］触針式三次元表面粗さ計により測定した非磁性支持体のバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜１５０個／ｍｍ2の範囲である[１]または[２]に記載の磁気記録媒体。
［４］原子間力顕微鏡で測定した磁性層表面の３０nm以上の深さの凹み数が４０μm角あたり１００個以下である［１］〜［３］のいずれかに記載の磁気記録媒体。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、トラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法。
［６］［１］〜［４］のいずれかに記載の磁気記録媒体およびトラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを含む磁気信号再生システム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた電磁変換特性と良好な走行耐久性を兼ね備えた高密度記録用磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
[磁気記録媒体]
本発明は、非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体は、原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜５０個／ｍｍ2の範囲である。
【００１０】
本発明者らは原子間力顕微鏡によって測定されるバックコート層表面の平均表面粗さと、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度とが、それぞれ走行耐久性と電磁変換特性に影響を及ぼし、両方を制御することによって初めて、走行耐久性と電磁変換特性、特に高密度記録領域における電磁変換特性、を両立できることを見出した。これは触針式三次元表面粗さ計と原子間力顕微鏡とは測定面積が異なり、一方のみを制御しただけでは不十分であるためと考えられる。
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５ｎｍ未満では、バックコート層による走行性維持効果を得ることができず、走行が不安定になるばかりでなく、走行中のテ−プ層間の同伴エアが排出され難くなり、テープエッジが巻面より飛び出した状態となりやすい。これらのため、走行中にテープエッジの損傷が発生し易くなる。一方、２５ｎｍを超えると、エラーレートが高くなり良好なＳＮＲを得ることが困難となる。一方、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が０個／ｍｍ2では、バックコート層による走行性維持効果を得ることができず、安定走行が困難となり、更に走行後にテープエッジの損傷が発生する。一方、上記突起密度が５０個／ｍｍ2を超えると、エラーレートが高くなり良好なＳＮＲを得ることが困難となる。原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さは、好ましくは１７〜２３ｎｍ、より好ましくは１８〜２２ｎｍである。一方、触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度は、好ましくは５〜４０個／ｍｍ2、より好ましくは１０〜３０個／ｍｍ2である。
【００１１】
本発明における原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さとは、中心面平均粗さＲａを意味し、例えば、セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００型原子間力顕微鏡を使用し、バックコート層表面の所定の面積（例えば９０μｍ×９０μｍ）をコンタクトモードで走査して測定される。また、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度は、例えば小坂研究所製表面粗さ計サーフコーダＳＥ３５００を使用し、１５００μｍ×５００μｍの範囲を測定して求めた値をいう。
【００１２】
バックコート層の表面性は、（１）バックコート層中の粒状物質の粒径および添加量、（２）バックコート層塗布液の調製方法、（３）支持体表面性、等によって制御することができる。上記（１）としては、微粒子カーボンブラックと粗粒子カーボンブラックの併用およびカーボンブラックの粒径および添加量の調整を挙げることができる。上記（２）としては、バックコート層塗布液に添加するカーボンブラックとして粒度分布が比較的狭いものを使用すること、バックコート層塗布液の分散条件の調整やバックコート層塗布液のろ過に使用するフィルターとして適切な孔径のフィルターを使用することを挙げることができる。上記（１）、（２）の詳細は後述する。また、上記（３）としては、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が、例えば１〜１５０個／ｍｍ2、好ましくは５〜１３０個／ｍｍ2、より好ましくは２０〜１１０個／ｍｍ2の非磁性支持体を使用することが挙げられる。原子間力顕微鏡で測定されるバックコート層表面の平均表面粗さ制御方法としては、上記(１)の微粒子カーボンブラックの粒径の制御、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度の制御方法としては、上記（１）の粗粒子カーボンブラックの粒径および添加量の制御または上記（２）のバックコート塗布液の濾過に使用するフィルターの孔径の制御が好適である。
【００１３】
上記のようにバックコート層の表面性を制御することにより、磁性層表面のドロップアウトの原因となる凹み数を低減することができる。本発明の磁気記録媒体において、原子間力顕微鏡(AFM)で測定した磁性層表面の３０nm以上の深さの凹み数は、４０μm角（４０μｍ×４０μｍ）あたり１００個以下であることが好ましく、８０個以下であることが更に好ましく、６０個以下であることが特に好ましい。また、前記凹み数は少ないほど好ましく理想的には０個であることが最も好ましいが、実用上の下限値は、例えば５個である。磁性層表面の凹み数は、磁気記録媒体原反に凹み低減のための加熱処理を施すことによっても低減することができる。その詳細は、特開２００７−４８７４号公報に記載されている。
以下に、本発明の磁気記録媒体について更に詳細に説明する。
【００１４】
磁性層
磁性層中の強磁性粉末としては、強磁性金属粉末および六方晶フェライト粉末を使用することができる。以下に、それらの詳細を説明する。但し、本発明において使用される強磁性粉末は、強磁性金属粉末および六方晶フェライト粉末に限定されるものではなく、例えば窒化鉄粉末等も使用可能である。
【００１５】
（ｉ）強磁性金属粉末
磁性層に使用する強磁性金属粉末は、特に制限されるべきものではないが、α−Ｆｅを主成分とする強磁性金属粉末を用いることが好ましい。これらの強磁性金属粉末には、所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂなどの原子を含んでもかまわない。特に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙ、Ｂａ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂの少なくとも１つをα−Ｆｅ以外に含むことが好ましく、Ｃｏ、Ｙ、Ａｌの少なくとも一つを含むことがさらに好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して０原子％以上４０原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５原子％以上３５原子％以下、より好ましくは２０原子％以上３５原子％以下である。Ｙの含有量は１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、特に好ましくは４原子％以上９原子％以下である。Ａｌは１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、より好ましくは４原子％以上９原子％以下である。
【００１６】
これらの強磁性金属粉末には、あとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行ってもかまわない。具体的には、特公昭４４−１４０９０号公報、特公昭４５−１８３７２号公報、特公昭４７−２２０６２号公報、特公昭４７−２２５１３号公報、特公昭４６−２８４６６号公報、特公昭４６−３８７５５号公報、特公昭４７−４２８６号公報、特公昭４７−１２４２２号公報、特公昭４７−１７２８４号公報、特公昭４７−１８５０９号公報、特公昭４７−１８５７３号公報、特公昭３９−１０３０７号公報、特公昭４６−３９６３９号公報、米国特許第３０２６２１５号、同３０３１３４１号、同３１００１９４号、同３２４２００５号、同３３８９０１４号などに記載されている。
【００１７】
強磁性金属粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末は公知の製造方法により得られたものを用いることができ、下記の方法を挙げることができる。複合有機酸塩（主としてシュウ酸塩）と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ粒子などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法などである。このようにして得られた強磁性金属粉末には、公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬したのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施すこともできる。
【００１８】
磁性層に使用される強磁性金属粉末のＢＥＴ法による比表面積は、４５〜１００ｍ2／ｇであることが好ましく、より好ましくは５０〜８０ｍ2／ｇである。４５ｍ2／ｇ以上であれば低ノイズであり、１００ｍ2／ｇ以下であれば良好な表面性を得ることができる。強磁性金属粉末の結晶子サイズは８０〜１８０Åであることが好ましく、より好ましくは１００〜１８０Å、更に好ましくは１１０〜１７５Åである。強磁性金属粉末の長軸長は１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、さらに好ましくは３０ｎｍ〜１２０ｎｍである。強磁性金属粉末の針状比は３以上１５以下であることが好ましく、さらには５以上１２以下であることが好ましい。強磁性金属粉末のσｓは１００〜１８０Ａ・ｍ2／ｋｇであることが好ましく、より好ましくは１１０〜１７０Ａ・ｍ2／ｋｇ、更に好ましくは１２５〜１６０Ａ・ｍ2／ｋｇである。強磁性金属粉末の抗磁力は２０００〜３５００Ｏｅ（１６０〜２８０ｋＡ／ｍ）であることが好ましく、更に好ましくは２２００〜３０００Ｏｅ（１７６〜２４０ｋＡ／ｍ）である。
【００１９】
強磁性金属粉末の含水率は０．０１〜２％とすることが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化することが好ましい。強磁性金属粉末のｐＨは、用いる結合剤との組合せにより最適化することが好ましい。その範囲は４〜１２とすることができ、好ましくは６〜１０である。強磁性金属粉末は必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性金属粉末に対し０．１〜１０％とすることができ、表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着量が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。強磁性金属粉末は可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特性に影響を与えることは少ない。また、本発明に用いられる強磁性金属粉末は空孔が少ないほうが好ましく、その値は２０容量％以下、さらに好ましくは５容量％以下である。また形状については先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。強磁性金属粉末自体のＳＦＤは小さい方が好ましく、０．８以下であることが好ましい。強磁性金属粉末のＨｃの分布を小さくすることが好ましい。尚、ＳＦＤが０．８以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、また、磁化反転がシャープでピークシフトも少なくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。Ｈｃの分布を小さくするためには、強磁性金属粉末においてはゲ−タイトの粒度分布を良くする、焼結を防止するなどの方法がある。
【００２０】
（ｉｉ）六方晶フェライト粉末
六方晶フェライト粉末には、例えば、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライト、それらのＣｏ等の置換体等がある。より具体的には、マグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、さらに一部にスピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト等が挙げられる。その他、所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂなどの原子を含んでもかまわない。一般には、Ｃｏ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、Ｓｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、Ｎｂ−Ｚｎ等の元素を添加したものを使用できる。また原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。
【００２１】
信号を記録する領域の長さが、磁性層に含まれる磁性体の大きさと近い大きさになると明瞭な磁化遷移状態を作り出すことができないため、実質的に記録することが不可能となる。このため記録波長が短波長化するほど磁性体サイズは小さくすべきである。本発明では、短波長領域において良好な記録を行うため、六方晶フェライト粉末として、平均板径１０〜４０ｎｍのものを使用することが好ましい。より好ましくは１５〜３０ｎｍ、更に好ましくは２０〜２５ｎｍの範囲である。
【００２２】
六方晶フェライトの平均板状比［（板径／板厚）の算術平均］は１〜１５であることが好ましく、１〜７であることが更に好ましい。平均板状比が１〜１５であれば、磁性層で高充填性を保持しながら充分な配向性が得られ、かつ、粒子間のスタッキングによるノイズ増大を抑えることができる。また、上記粒子サイズの範囲内におけるＢＥＴ法による比表面積（ＳBET）は、４０ｍ2／ｇ以上が好ましく、４０〜２００ｍ2／ｇであることがさらに好ましく、６０〜１００ｍ2／ｇであることが最も好ましい。
【００２３】
六方晶フェライト粉末の粒子板径・板厚の分布は、通常狭いほど好ましい。粒子板径・板厚は、粒子ＴＥＭ写真より、例えば５００粒子を無作為に測定することで測定できる。粒子板径・板厚の分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すと、σ／平均サイズ＝０．１〜１．０である。粒子サイズ分布をシャープにするには、一般に、粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。例えば、酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。
【００２４】
一般に、抗磁力（Ｈｃ）は、１４３．３〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１８００〜４０００Ｏｅ）程度の六方晶フェライト粉末は作製可能である。六方晶フェライト粉末の抗磁力（Ｈｃ）は、好ましくは１５９．２〜２３８．９ｋＡ／ｍ（２０００〜３０００Ｏｅ）、更に好ましくは１９１．０〜２１４．９ｋＡ／ｍ（２２００〜２８００Ｏｅ）である。
抗磁力（Ｈｃ）は、粒子サイズ（板径・板厚）、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粒子生成反応条件等により制御できる。
【００２５】
六方晶フェライト粉末の飽和磁化（σｓ）は３０〜８０Ａ・ｍ2／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）であることが好ましい。飽和磁化（σｓ）は高い方が好ましいが、微粒子になるほど小さくなる傾向がある。飽和磁化（σｓ）の改良のため、マグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合することや、含有元素の種類と添加量の選択等がよく知られている。またＷ型六方晶フェライトを用いることも可能である。磁性体を分散する際に磁性体粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理してもよい。表面処理剤としては、無機化合物および有機化合物を使用することができる。主な化合物としてはＳｉ、Ａｌ、Ｐ等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。添加量は磁性体の質量に対して、例えば０．１〜１０質量％である。磁性体のｐＨも分散に重要である。通常４〜１２程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から６〜１１程度を選択することができる。磁性体に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１〜２．０％が選ばれる。
【００２６】
六方晶フェライト粉末の製法としては、（１）酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法、（２）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後１００℃以上で液相加熱した後洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法、（３）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥し１１００℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選ばない。六方晶フェライト粉末は、必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し、例えば０．１〜１０質量％であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。強磁性粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。
【００２７】
本発明の磁気記録媒体の磁性層、非磁性層、およびバックコート層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他については、それらに関する公知技術を互いに適宜適用することができる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関する公知技術が適用できる。
【００２８】
結合剤
結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０℃、数平均分子量が１,０００〜２００,０００、好ましくは１０,０００〜１００,０００、重合度が約５０〜１０００程度のものを使用することができる。先に説明したように非磁性層に熱硬化性樹脂を使用しサーモ処理を行うことにより、非磁性層の耐溶剤性を高め、磁性層と非磁性層との界面の粗さを低減することにより表面光沢度をコントロールすることも可能である。
【００２９】
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクルリ酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等が挙げられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９号公報に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、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無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたものが挙げられる。
【００３０】
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3 Ｍ、−ＯＳＯ3 Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2 、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2（以上につきＭは水素原子、またはアルカリ金属塩基）、−ＯＨ、−ＮＲ2 、−Ｎ+Ｒ3（Ｒは炭化水素基）、エポキシ基、−ＳＨ、−ＣＮ、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は、例えば１０-1〜１０-8モル／ｇであり、好ましくは１０-2〜１０-6モル／ｇである。
【００３１】
本発明に用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはダウケミカル社製ＶＡＧＨ、ＶＹＨＨ、ＶＭＣＨ、ＶＡＧＦ、ＶＡＧＤ，ＶＲＯＨ、ＶＹＥＳ、ＶＹＮＣ、ＶＭＣＣ、ＸＹＨＬ、ＸＹＳＧ、ＰＫＨＨ、ＰＫＨＪ、ＰＫＨＣ、ＰＫＦＥ、日信化学工業社製ＭＰＲ−ＴＡ、ＭＰＲ−ＴＡ５、ＭＰＲ−ＴＡＬ、ＭＰＲ−ＴＳＮ、ＭＰＲ−ＴＭＦ、ＭＰＲ−ＴＳ、ＭＰＲ−ＴＭ、ＭＰＲ−ＴＡＯ、電気化学社製１０００Ｗ、ＤＸ８０、ＤＸ８１、ＤＸ８２、ＤＸ８３、１００ＦＤ、日本ゼオン社製ＭＲ−１０４、ＭＲ−１０５、ＭＲ１１０、ＭＲ１００、ＭＲ５５５、４００Ｘ−１１０Ａ、日本ポリウレタン社製ニッポランＮ２３０１、Ｎ２３０２、Ｎ２３０４、大日本インキ社製パンデックスＴ−５１０５、Ｔ−Ｒ３０８０、Ｔ−５２０１、バ−ノックＤ−４００、Ｄ−２１０−８０、クリスボン６１０９，７２０９，東洋紡社製バイロンＵＲ８２００，ＵＲ８３００、ＵＲ−８７００、ＲＶ５３０，ＲＶ２８０、大日精化社製ダイフェラミン４０２０、５０２０、５１００、５３００、９０２０、９０２２、７０２０、三菱化学社製ＭＸ５００４、三洋化成社製サンプレンＳＰ−１５０、旭化成社製サランＦ３１０、Ｆ２１０などが挙げられる。
【００３２】
非磁性層、磁性層には、非磁性粉末または強磁性粉末に対し、例えば５〜５０質量％の範囲、好ましくは１０〜３０質量％の範囲で結合剤を用いることができる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましい。但し、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−５０〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、破断伸びが１００〜２０００％、破断応力は０．０５〜１０ｋｇ／ｍｍ2（０．４９〜９８ＭＰａ）、降伏点は０．０５〜１０ｋｇ／ｍｍ2（０．４９〜９８ＭＰａ）のものを用いることが好ましい。
【００３３】
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製コロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネート２０３０、コロネート２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネートＭＴＬ、武田薬品社製タケネートＤ−１０２、タケネートＤ−１１０Ｎ、タケネートＤ−２００、タケネートＤ−２０２、住友バイエル社製デスモジュールＬ、デスモジュールＩＬ、デスモジュ−ルＮ、デスモジュールＨＬ、等がありこれらを単独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層とも用いることができる。
【００３４】
磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。これら添加剤としては、例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基を持つシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、フェネチルホスホン酸、α−メチルベンジルホスホン酸、１−メチル−１−フェネチルホスホン酸、ジフェニルメチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ベンジルフェニルホスホン酸、α−クミルホスホン酸、トルイルホスホン酸、キシリルホスホン酸、エチルフェニルホスホン酸、クメニルホスホン酸、プロピルフェニルホスホン酸、ブチルフェニルホスホン酸、ヘプチルフェニルホスホン酸、オクチルフェニルホスホン酸、ノニルフェニルホスホン酸等の芳香族環含有有機ホスホン酸およびそのアルカリ金属塩、オクチルホスホン酸、２−エチルヘキシルホスホン酸、イソオクチルホスホン酸、イソノニルホスホン酸、イソデシルホスホン酸、イソウンデシルホスホン酸、イソドデシルホスホン酸、イソヘキサデシルホスホン酸、イソオクタデシルホスホン酸、イソエイコシルホスホン酸等のアルキルホスホン酸およびそのアルカリ金属塩、リン酸フェニル、リン酸ベンジル、リン酸フェネチル、リン酸α−メチルベンジル、リン酸１−メチル−１−フェネチル、リン酸ジフェニルメチル、リン酸ビフェニル、リン酸ベンジルフェニル、リン酸α−クミル、リン酸トルイル、リン酸キシリル、リン酸エチルフェニル、リン酸クメニル、リン酸プロピルフェニル、リン酸ブチルフェニル、リン酸ヘプチルフェニル、リン酸オクチルフェニル、リン酸ノニルフェニル等の芳香族リン酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、リン酸オクチル、リン酸２−エチルヘキシル、リン酸イソオクチル、リン酸イソノニル、リン酸イソデシル、リン酸イソウンデシル、リン酸イソドデシル、リン酸イソヘキサデシル、リン酸イソオクタデシル、リン酸イソエイコシル等のリン酸アルキルエステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、エルカ酸等の炭素数１０〜２４の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸およびこれらの金属塩、またはステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ラウリル酸ブチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレート等の炭素数１０〜２４の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸と、炭素数２〜２２の不飽和結合を含んでも分岐していても良い１〜６価アルコール、炭素数１２〜２２の不飽和結合を含んでも分岐していても良いアルコキシアルコールまたはアルキレンオキサイド重合物のモノアルキルエーテルのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステル、ジ脂肪酸エステルまたは多価脂肪酸エステル、炭素数２〜２２の脂肪酸アミド、炭素数８〜２２の脂肪族アミンなどが使用できる。また、上記炭化水素基以外にもニトロ基およびＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＦ3、ＣＣｌ3、ＣＢｒ3等の含ハロゲン炭化水素等炭化水素基以外の基が置換したアルキル基、アリール基、アラルキル基を持つものでもよい。
【００３５】
また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフエノールエチレンオキサイド付加体等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸、硫酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸またはリン酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」（産業図書株式会社発行）に詳細に記載されている。
【００３６】
上記潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも純粋ではなく主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれても構わない。これらの不純分は３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１０質量％以下である。
【００３７】
これらの添加物の具体例としては、例えば、日本油脂社製：ＮＡＡ−１０２、ヒマシ油硬化脂肪酸、ＮＡＡ−４２、カチオンＳＡ、ナイミーンＬ−２０１、ノニオンＥ−２０８、アノンＢＦ、アノンＬＧ、竹本油脂社製：ＦＡＬ−２０５、ＦＡＬ−１２３、新日本理化社製：エヌジエルブＯＬ、信越化学社製：ＴＡ−３、ライオン社製：アーマイドＰ、ライオン社製：デュオミンＴＤＯ、日清オイリオ社製：ＢＡ−４１Ｇ、三洋化成社製：プロフアン２０１２Ｅ、ニューポールＰＥ６１、イオネットＭＳ−４００等が挙げられる。
【００３８】
また、磁性層には、必要に応じてカーボンブラックを添加することができる。磁性層で使用可能なカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は５〜５００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は５〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。
【００３９】
カーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、９０５、８００、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、旭カーボン社製＃８０、＃６０、＃５５、＃５０、＃３５、三菱化学社製＃２４００Ｂ、＃２３００、＃９００、＃１０００、＃３０、＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアンカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、ＲＡＶＥＮ１５０、５０、４０、１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＥＣなどが挙げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用したりしてもかまわない。また、カーボンブラックを磁性層塗布液に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独または組み合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合、強磁性粉末の質量に対して０．１〜３０質量％で用いることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。したがって本発明で使用されるこれらのカーボンブラックは、磁性層および非磁性層でその種類、量、組み合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性を基に目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。
【００４０】
研磨剤
研磨剤としてはα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカ−バイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモ−ス硬度６以上の公知の材料を単独または組合せて使用することができる。また、これらの研磨剤同士の複合体（研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの）を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が９０％以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは０．０１〜２μｍが好ましく、特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５％、ｐＨは２〜１１、比表面積は１〜３０ｍ2／ｇが好ましい。研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、板状のいずれでもよいが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。具体的には住友化学社製ＡＫＰ−１２、ＡＫＰ−１５、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ−２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５５、ＨＩＴ−６０、ＨＩＴ−７０、ＨＩＴ−８０、ＨＩＴ−１００、レイノルズ社製ＥＲＣ−ＤＢＭ、ＨＰ−ＤＢＭ、ＨＰＳ−ＤＢＭ、不二見研磨剤社製ＷＡ１００００、上村工業社製ＵＢ２０、日本化学工業社製Ｇ−５、クロメックスＵ２、クロメックスＵ１、戸田工業社製ＴＦ１００、ＴＦ１４０、イビデン社製ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製Ｂ−３などが挙げられる。これらの研磨剤は必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。これら磁性層、非磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべきものである。
【００４１】
有機溶剤としては、公知のものが使用できる。有機溶媒としては、具体的には、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。
【００４２】
これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１０質量％以下である。本発明で用いる有機溶媒は磁性層と非磁性層でその種類は同じであることが好ましい。その添加量は変えてもかまわない。非磁性層に表面張力の高い溶媒（シクロヘキサノン、ジオキサンなど）を用い塗布の安定性を上げる、具体的には上層溶剤組成の算術平均値が非磁性層溶剤組成の算術平均値を下回らないことが肝要である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が１５以上の溶剤が５０質量％以上含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは８〜１１であることが好ましい。
【００４３】
本発明で使用されるこれらの分散剤、潤滑剤、界面活性剤は、磁性層、さらに後述する非磁性層でその種類、量を必要に応じて使い分けることができる。例えば、無論ここに示した例のみに限られるものではないが、分散剤は極性基で吸着または結合する性質を有しており、磁性層では主に強磁性金属粉末の表面に、また非磁性層では主に非磁性粉末の表面に前記の極性基で吸着または結合し、例えば、一度吸着した有機リン化合物は、金属または金属化合物等の表面から脱着し難いと推察される。したがって、強磁性金属粉末表面または非磁性粉末表面は、アルキル基、芳香族基等で被覆されたような状態になるので、該強磁性金属粉末または非磁性粉末の結合剤成分に対する親和性が向上し、さらに強磁性金属粉末あるいは非磁性粉末の分散安定性を改善することができる。また、潤滑剤としては遊離の状態で存在するため非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い、表面へのにじみ出しを制御する、沸点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を非磁性層で多くして潤滑効果を向上させるなどが考えられる。また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性層または非磁性層用の塗布液の製造時のいずれの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。
【００４４】
非磁性層
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。
【００４５】
具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、α化率９０〜１００％のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、２硫化モリブデン、酸化銅、ＭｇＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＢａＳＯ4、炭化珪素、炭化チタンなどが単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。好ましいものは、α−酸化鉄、酸化チタンである。
【００４６】
非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズは、４ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、４０〜１００ｎｍがさらに好ましい。結晶子サイズが４ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、５ｎｍ〜５００ｎｍが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くしたりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、１０〜２００ｎｍである。５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。
【００４７】
非磁性粉末の比表面積は、例えば１〜１５０ｍ2／ｇであり、好ましくは２０〜１２０ｍ2／ｇであり、さらに好ましくは５０〜１００ｍ2／ｇである。比表面積が１〜１５０ｍ2／ｇの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、所望の結合剤量で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート（ＤＢＰ）を用いた吸油量は、例えば５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は、例えば１〜１２、好ましくは３〜６である。タップ密度は、例えば０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。タップ密度が０．０５〜２ｇ／ｍｌの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であることが好ましく、６〜９の間が特に好ましい。ｐＨが２〜１１の範囲にあれば、高温、高湿下または脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることを防ぐことができる。非磁性粉末の含水率は、例えば０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３質量％、さらに好ましくは０．３〜１．５質量％である。含水量が０．１〜５質量％の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、２０質量％以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。
【００４８】
また、非磁性粉末が無機粉体である場合には、モース硬度は４〜１０のものが好ましい。モース硬度が４〜１０の範囲であれば耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリン酸吸着量は、好ましくは１〜２０μｍｏｌ／ｍ2であり、さらに好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ2である。非磁性粉末の２５℃での水への湿潤熱は、２００〜６００ｅｒｇ／ｃｍ2（２００〜６００ｍＪ／ｍ2）の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。１００〜４００℃での表面の水分子の量は１〜１０個／１００Åが適当である。水中での等電点のｐＨは、３〜９の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理が施されることによりＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯが存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2であるが、さらに好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いてもよいし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００４９】
非磁性層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００、ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製ＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＢ−５５０ＢＸ、ＤＰＮ−５５０ＲＸ、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、ＭＪ−７、α−酸化鉄Ｅ２７０、Ｅ２７１、Ｅ３００、チタン工業製ＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、Ｔ−６００Ｂ、Ｔ−１００Ｆ、Ｔ−５００ＨＤなどが挙げられる。堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５、ＢＦ−１、ＢＦ−１０、ＢＦ−２０、ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ、ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ、ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、チタン工業製Ｙ−ＬＯＰおよびそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００５０】
非磁性層には非磁性粉末と共に、カーボンブラックを混合し表面電気抵抗を下げ、光透過率を小さくすると共に、所望のマイクロビッカース硬度を得ることができる。非磁性層のマイクロビッカース硬度は、通常２５〜６０ｋｇ／ｍｍ2（２４５〜５８８ＭＰａ）、好ましくはヘッド当りを調整するために、３０〜５０ｋｇ／ｍｍ2（２９４〜４９０ＭＰａ）であり、薄膜硬度計（日本電気製ＨＭＡ−４００）を用いて、稜角８０度、先端半径０．１μｍのダイヤモンド製三角錐針を圧子先端に用いて測定することができる。詳細は「薄膜の力学的特性評価技術」リアライズ社を参考にできる。光透過率は一般に波長９００ｎｍ程度の赤外線の吸収が３％以下、たとえばＶＨＳ用磁気テープでは０．８％以下であることが規格化されている。このためにはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。
【００５１】
非磁性層に用いられるカーボンブラックの比表面積は、例えば１００〜５００ｍ2／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は、例えば２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３０〜２００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの粒子径は、例えば５〜８０ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。
【００５２】
非磁性層に用いることができるカーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、８００、８８０、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、三菱化学社製＃３０５０Ｂ、＃３１５０Ｂ、＃３２５０Ｂ、＃３７５０Ｂ、＃３９５０Ｂ、＃９５０、＃６５０Ｂ、＃９７０Ｂ、＃８５０Ｂ、ＭＡ−６００、コロンビアカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、ＲＡＶＥＮ８８００、８０００、７０００、５７５０、５２５０、３５００、２１００、２０００、１８００、１５００、１２５５、１２５０、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＥＣなどが挙げられる。
【００５３】
また、カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは上記無機粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％を越えない範囲で使用できる。これらのカーボンブラックは単独、または組み合せで使用することができる。本発明の非磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。
【００５４】
また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は、特開昭６２−１８５６４号公報、特開昭６０−２５５８２７号公報に記されているようなものが使用できる。
【００５５】
非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【００５６】
バックコート層
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有する。バックコート層は、粒状物質と結合剤を含有する。一般に、コンピュータデータ記録用の磁気テープは、ビデオテープ、オーディオテープに比較して、繰り返し走行性が強く要求される。このような高い走行耐久性を維持させるために、バックコート層には、粒状物質としてカーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。
【００５７】
カーボンブラックは、平均粒子径の異なる二種類のものを組み合わせて使用することが好ましい。この場合、平均粒子径が１０〜５０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと平均粒子径が７０〜１３０ｎｍの粗粒子状カーボンブラックを組み合わせて使用することが好ましい。このように異なる粒径のカーボンブラックを使用することによりバックコート層の表面粗さおよび突起数を制御することができる。また一般に、上記のような微粒子状のカーボンブラックの添加により、バックコート層の表面電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記録装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一般に液体潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄与する。一方、平均粒子径が７０〜１３０ｎｍの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。しかし粗粒子状カーボンブラックを単独で用いると、過酷な走行系では、テープ摺動により、バックコート層からの脱落が生じ易くなり、エラー比率の増大につながる場合がある。本発明では、以上の点を考慮して、バックコート層に使用するカーボンブラックを選択することが好ましい。
【００５８】
微粒子状カーボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙げることができる。カッコ内に平均粒子径を示す。ＲＡＶＥＮ２０００Ｂ（１８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１５００Ｂ（１７ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１２５５（２３ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１０００（２８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ８５０（３１ｎｍ）（以上、コロンビアカーボン社製）、ＢＰ８００（１７ｎｍ）、ＢＰ３５００（４０ｎｍ）、ＢＰ２８０（４５ｎｍ）、ＲＥＧＡＬ９９（３８ｎｍ）（以上、キャボット社製）、ＰＲＩＮＮＴＥＸ９０（１４ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ９５（１５ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ８５（１６ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ７５（１７ｎｍ）（以上、デグサ社製）、＃９５０（１６ｎｍ）、＃６５０B（２２ｎｍ）、＃９５（４０ｎｍ）（以上、三菱化学（株）製）、＃９０（１９ｎｍ）、＃７０（２８ｎｍ）、＃６０（４５ｎｍ）（以上、旭カーボン（株）社製）。
【００５９】
また粗粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、ＲＡＶＥＮ４１０（７０ｎｍ）（コロンビアカーボン社製）、ＢＰ１３０（７５ｎｍ）（キャボット社製）、＃５０（８０ｎｍ）、＃３５（７８ｎｍ）、＃１５（１２２ｎｍ）、アサヒサーマル（８０ｎｍ）（以上、旭カーボン（株）社製）を挙げることができる。
【００６０】
バックコート層において、平均粒子径の異なる二種類のものを使用する場合、１０〜５０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと７０〜１３０ｎｍの粗粒子状カーボンブラックの含有比率（質量比）は、前者：後者＝９８：２〜７５：２５の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、９５：５〜８５：１５の範囲である。
【００６１】
バックコート層中のカーボンブラック（二種類のものを使用する場合には、その全量）の含有量は、結合剤１００質量部に対して、通常６０〜１２０質量部の範囲であり、好ましくは、８０〜１００質量部の範囲である。
【００６２】
バックコート層表面の突起数を制御するためには、カーボンブラックの粒径を制御することが好ましい。バックコート層表面の高さが５０ｎｍを超える突起数を低減するためには、使用するカーボンブラックの最大粒径がバックコート層の膜厚を超えないことが好ましく、バックコート層の膜厚の１／２を超えないことがさらに好ましい。カーボンブラック粒子のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で撮影した写真より、画像解析装置で粒度分布を求めることで、カーボンブラックの最大粒径を求めることができる。
【００６３】
無機粉末は、硬さの異なる二種類のものを併用することが好ましい。具体的には、モース硬度３〜４．５の軟質無機粉末とモース硬度５〜９の硬質無機粉末とを使用することが好ましい。モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末を添加することで、繰り返し走行による摩擦係数の安定化を図ることができる。しかもこの範囲の硬さでは、摺動ガイドポールが削られることもない。またこの無機粉末の平均粒子径は、３０〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００６４】
モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末としては、例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、および酸化亜鉛を挙げることができる。これらは、単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００６５】
バックコート層内の軟質無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して１０〜１４０質量部の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、３５〜１００質量部である。
【００６６】
モース硬度が５〜９の硬質無機粉末を添加することにより、バックコート層の強度が強化され、走行耐久性が向上する。これらの無機粉末をカーボンブラックや前記軟質無機粉末と共に使用すると、繰り返し摺動に対しても劣化が少なく、強いバックコート層となる。またこの無機粉末の添加により、適度の研磨力が付与され、テープガイドポール等への削り屑の付着が低減する。特に軟質無機粉末と併用すると、表面の粗いガイドポールに対しての摺動特性が向上し、バックコート層の摩擦係数の安定化も図ることができる。硬質無機粉末の平均粒子サイズは８０〜２５０ｎｍ（更に好ましくは、１００〜２１０ｎｍ）の範囲にあることが好ましい。
【００６７】
モース硬度が５〜９の硬質無機質粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、および酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）を挙げることができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いても良いし、または併用しても良い。これらの内では、α−酸化鉄またはα−アルミナが好ましい。硬質無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して通常３〜３０質量部であり、好ましくは、３〜２０質量部である。
【００６８】
バックコート層に前記軟質無機粉末と硬質無機粉末とを併用する場合、軟質無機粉末と硬質無機粉末との硬さの差が、２以上（更に好ましくは、２．５以上、特に好ましくは３以上）であるように軟質無機粉末と硬質無機粉末とを選択して使用することが好ましい。バックコート層には、前記それぞれ特定の平均粒子サイズを有するモース硬度の異なる二種類の無機粉末と、前記平均粒子サイズの異なる二種類のカーボンブラックとが含有されていることが好ましい。
【００６９】
バックコート層には、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、前述した非磁性層、または磁性層に使用できる潤滑剤として挙げた潤滑剤の中から適宜選択して使用できる。バックコート層において、潤滑剤は、結合剤１００質量部に対して通常１〜５質量部の範囲で添加される。バックコート層に含まれる結合剤としては、磁性層および非磁性層に使用される結合剤を使用することができる。
【００７０】
非磁性支持体
本発明において、非磁性支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。ガラス転移温度が１００℃以上の支持体を用いることが好ましく、ポリエチレンナフタレート、アラミドなどの高強度支持体を用いることが特に好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗さを変えるため、特開平３−２２４１２７号公報に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。
【００７１】
非磁性支持体としては、バックコート層を形成する側の表面に触針式三次元表面粗さ計により測定した非磁性支持体のバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起数が前述の範囲にあるものを使用することが好ましい。この突起数は、非磁性支持体への添加するフィラーの粒径や添加量によって制御することができる。
また、非磁性支持体としては、ＷＹＫＯ社製光干渉式表面粗さ計ＨＤ−２０００で測定した中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が８．０ｎｍ以下、好ましくは４．０ｎｍ以下、さらに好ましくは２．０ｎｍ以下のものを使用することが好ましい。これらの支持体は単に中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が小さいだけではなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィラーの大きさと量により自由にコントロールされるものである。これらのフィラーとしては一例としてはＣａ、Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末が挙げられる。支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さはＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下であることがそれぞれ好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールすることができ、０．０１μｍから１μｍの大きさのものを各々０．１ｍｍ2あたり０個から２０００個の範囲でコントロールすることができる。
【００７２】
本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０ｋｇ／ｍｍ2（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００ｋｇ／ｍｍ2（４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2（０．９８〜１９．６ＧＰａ）であることがそれぞれ好ましい。温度膨張係数は１０-4〜１０-8／℃であることが好ましく、より好ましくは１０-5〜１０-6／℃である。湿度膨張係数は１０-4／ＲＨ％以下であることが好ましく、より好ましくは１０-5／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００７３】
また、本発明の磁気記録媒体は、下塗り層を設けてもよい。下塗り層を設けることによって支持体と磁性層または非磁性層との接着力を向上させることができる。密着性向上のための下塗り層としては、溶剤への可溶性のポリエステル樹脂を使用することができる。また後述するように、下塗り層として平滑化層を設けることもできる。
【００７４】
層構成
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の厚みが、好ましくは３〜８０μｍ、より好ましくは３〜５０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。また、非磁性支持体と非磁性層または磁性層の間に下塗り層を設ける場合、下塗り層の厚みは、例えば０．０１〜０．８μｍ、好ましくは０．０２〜０．６μｍである。
【００７５】
また支持体と非磁性層または磁性層との間、支持体とバックコート層との間に平滑化を目的とした中間層を設けることができ、例えば非磁性支持体の表面に、ポリマーを含有した塗布液を塗布、乾燥して形成するか、分子中に放射線硬化官能基を有する化合物（放射線硬化型化合物）を含有した塗布液を塗布し、その後、放射線を照射し、塗布液を硬化させて形成することができる。
放射線硬化型化合物の数平均分子量は、２００〜２０００の範囲であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、比較的低分子量であるので、カレンダー工程において塗膜が流動し易く成形性が高く、平滑な塗膜を形成することができる。
放射線硬化型化合物として好ましいものは、分子量２００〜２０００の２官能のアクリレート化合物であり、更に好ましいものはビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＦやこれらのアルキレンオキサイド付加物にアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものである。
【００７６】
上記放射線硬化型化合物は、ポリマー型の結合剤と併用されてもよい。併用される結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。放射線として紫外線を用いる場合は、重合開始剤を併用することが好ましい。重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤および光アミン発生剤等を用いることができる。
また、放射線硬化型化合物は、非磁性層に用いることもできる。
【００７７】
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には１０〜１５０ｎｍであり、好ましくは２０〜１２０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜１００ｎｍであり、特に好ましくは３０〜８０ｎｍである。また、磁性層の厚み変動率（σ／δ）は±５０％以内が好ましく、さらに好ましくは±３０％以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【００７８】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．３〜２．０μｍであることが好ましく、０．５〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下または抗磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力を持たないことを意味する。バックコート層の厚みは、良好な走行耐久性を維持するためには０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００７９】
製造方法
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための塗布液を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨材、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、磁性層用塗料、非磁性層用塗料またはバックコート層用塗料を分散させるには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズは、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。塗布液の製造工程では、分散条件（分散に使用するビーズ種、ビーズ量、周速、分散時間）によって分散を強化することが好ましい。
【００８０】
バックコート層塗布液は、塗布前にフィルターにより粗大粒子を除去することが好ましい。これによりバックコート層表面の粗大突起数を低減することができる。使用するフィルターの平均孔径は、バックコート層の膜厚と同等以下が好ましく、０．３〜０．８μｍ程度のものが好適である。
【００８１】
重層構成の磁気記録媒体を塗布する場合には、非磁性層塗布液が湿潤状態にあるうちに、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法（同時重層塗布方式；Ｗｅｔ ｏｎ ｗｅｔ）を用いてもよく、非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させた後、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法（逐次重層塗布方式；Ｗｅｔ ｏｎ ｄｒｙ）を用いてもよい。逐次塗布方式は磁性層の厚みをより均一に薄層化できるため、高密度磁気記録媒体の塗布方式として好適である。
【００８２】
非磁性層塗布液が湿潤状態にあるうちに、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法（Ｗｅｔ ｏｎ ｗｅｔ）を用いる場合には、以下のような方式を用いることが好ましい。第一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず非磁性層を塗布し、非磁性層がウェット状態のうちに特公平１−４６１８６号公報や特開昭６０−２３８１７９号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により磁性層を塗布する方法；第二に特開昭６３−８８０８０号公報、特開平２−１７９７１号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法；第三に特開平２−１７４９６５号公報に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により上下層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４号公報や特開平１−２３６９６８号公報に開示されているような方法により塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１号公報に開示されている数値範囲を満足することが好ましい。
各層用塗布液の塗布には、磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等を用いることができる。
【００８３】
磁性層塗布液の塗布層は、磁気テープの場合、磁性層塗布液の塗布層中に含まれる強磁性粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて磁場配向処理してもかまわない。
【００８４】
乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい、また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。
【００８５】
このようにして得られた塗布原反は、一旦巻き取りロールにより巻き取られ、しかる後、この巻き取りロールから巻き出され、カレンダー処理を施すことができる。
カレンダー処理には、例えばスーパーカレンダーロールなどが利用される。カレンダー処理によって、表面平滑性が向上するとともに、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダー処理する工程は、塗布原反の表面の平滑性に応じて、カレンダー処理条件を変化させながら行うことが好ましい。
【００８６】
塗布原反は、概ね、巻き取りロールの芯側から外側に向かって光沢値が低下し、長手方向において品質にばらつきがあることがある。なお光沢値は、表面粗さＲａと相関（比例関係）があることが知られている。したがって、カレンダー処理工程で、カレンダー処理条件、例えばカレンダーロール圧力を変化させず一定に保持すると、塗布原反の巻き取りによって生じた長手方向における平滑性の相違について何ら対策が講じられていないことになり、最終製品も長手方向に品質のばらつきが生じる。
したがって、カレンダー処理工程で、カレンダー処理条件、例えばカレンダーロール圧力を変化させ、塗布原反の巻き取りによって生じた長手方向における平滑性の相違を相殺することが好ましい。具体的には、巻き取りロールから巻き出された塗布原反の芯側から外側に向かってカレンダーロールの圧力を低下させていくことが好ましい。本発明者らの検討によれば、カレンダーロールの圧力を下げると光沢値は低下する（平滑性が低下する）ことが見出されている。これにより、塗布原反の巻き取りによって生じた長手方向における平滑性の相違が相殺され、長手方向において品質にばらつきのない最終製品を得ることができる。
【００８７】
なお、前記ではカレンダーロールの圧力を変化させる例について説明したが、これ以外にも、カレンダーロール温度、カレンダーロール速度、カレンダーロールテンションを制御することによって行うことができる。塗布型媒体の特性を考慮すると、カレンダーロール圧力、カレンダーロール温度を制御することが好ましい。カレンダーロール圧力を低くする、あるいはカレンダーロール温度を低くすることにより、最終製品の表面平滑性は低下する。逆に、カレンダーロール圧力を高くする、あるいはカレンダーロール温度を高くすることにより、最終製品の表面平滑性は高まる。
【００８８】
カレンダーロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用することができる。また金属ロールで処理することもできる。
【００８９】
カレンダー処理条件としては、カレンダーロールの温度は、例えば６０〜１００℃の範囲、好ましくは７０〜１００℃の範囲、特に好ましくは８０〜１００℃の範囲であり、圧力は、例えば１００〜５００ｋｇ／ｃｍ（９８〜４９０ｋＮ／ｍ）の範囲であり、好ましくは２００〜４５０ｋｇ／ｃｍ（１９６〜４４１ｋＮ／ｍ）の範囲であり、特に好ましくは３００〜４００ｋｇ／ｃｍ（２９４〜３９２ｋＮ／ｍ）の範囲である。
【００９０】
得られた磁気記録媒体は、裁断機などを使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。裁断機としては、特に制限はないが、回転する上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の組が複数設けられたものが好ましく、適宜、スリット速度、噛み合い深さ、上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の周速比（上刃周速／下刃周速）、スリット刃の連続使用時間等が選定される。また、裁断前のロール状に巻かれた塗布原反を加熱することにより、原反の歪みを緩和することもできる。更に、本発明では裁断した原反を巻き取り（巻き直し）、巻き取った原反を加熱することにより磁性層表面の凹みを低減することが好ましい。これら加熱工程の詳細については、特開２００７−４８７４号公報を参照できる。
【００９１】
物理特性
本発明の磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は１００〜４００ｍＴが好ましい。また磁性層の抗磁力（Ｈｃ）は、１４３．２〜３１８．３ｋＡ／ｍ（１８００〜４０００Ｏｅ）が好ましく、１５９．２〜２７８．５ｋＡ／ｍ（２０００〜３５００Ｏｅ）が更に好ましい。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤおよびＳＦＤｒは、好ましくは０．６以下、さらに好ましくは０．３以下である。
【００９２】
本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−１０〜４０℃、湿度０〜９５％の範囲において、例えば０．５０以下であり、好ましくは０．３以下である。また、表面固有抵抗は、好ましくは磁性面１０4〜１０8Ω／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖ〜＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１９．６ＧＰａ（１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2）、破断強度は、好ましくは９８〜６８６ＭＰａ（１０〜７０ｋｇ／ｍｍ2）、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１４．７ＧＰａ（１００〜１５００ｋｇ／ｍｍ2）、残留のびは、好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、最も好ましくは０．１％以下である。
【００９３】
磁性層のガラス転移温度（動的粘弾性測定装置（例えばレオバイブロン等）により、１１０Ｈｚで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０〜１８０℃が好ましく、非磁性層のそれは０〜１８０℃が好ましい。損失弾性率は１×１０7〜８×１０8Ｐａ（１×１０8〜８×１０9ｄｙｎｅ／ｃｍ2）の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向において１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。
【００９４】
磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは１００ｍｇ／ｍ2以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは４０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。
【００９５】
本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができる。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当たりを良くすることができる。
【００９６】
[磁気信号再生方法、磁気信号再生システム]
更に本発明は、
本発明の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、トラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法、および、
本発明の磁気記録媒体およびトラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを含む磁気信号再生システム
に関する。
【００９７】
本発明の磁気記録媒体によれば、面記録密度で、例えば２〜７Ｇｂ／ｉｎｃｈ2の高密度で信号を記録した場合にも、ドロップアウトを低減し良好なＳＮＲを得ることができる。このような高密度記録された信号を高感度再生するためには、再生ヘッドのトラック幅は１〜５μｍであることが好ましく、１〜４μｍであることがより好ましい。再生ヘッドとしては、高密度記録された信号を高感度に再生可能な磁気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッドまたは巨大磁気抵抗型（ＧＭＲ）ヘッドが好ましい。再生ヘッドのシールド間距離（ｓｈ−ｓｈ）は、例えば０．１μｍ〜０．３μｍである。
【実施例】
【００９８】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、ここに示す成分、割合、操作、順序等は本発明の精神から逸脱しない範囲で変更し得るものであり、下記の実施例に制限されるべきものではない。また、実施例中の「部」特に示さない限り質量部を示す。
【００９９】
［実施例１］
下記に示す非磁性層塗布液成分のうち、第１剤をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を９０分として分散処理を行い、これに第２剤を加え攪拌し平均孔径１μmのフィルターで濾過し、非磁性層塗布液を調製した。
また、これとは別に、下記に示す磁性層塗布液成分のうち、第１剤をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を６０分として分散し、これに磁性層用塗布液成分の第２剤を加え攪拌し平均孔径１μmのフィルターで濾過し、磁性層用塗布液を調製した。
【０１００】
非磁性層塗布液成分
（第１剤）
酸化鉄粉末（粒径：０．１５×０．０２μｍ）：１００部
アルミナ（α化率：５０％、粒径：０．０５μｍ）：５部
カーボンブラック（粒径：１５ｎｍ）：２５部
塩化ビニル共重合体（含有−ＳＯ3Ｎａ基：１．２×１０-4当量／ｇ）：１５部
ポリエステルポリウレタン樹脂（Ｔｇ：４０℃、含有−ＳＯ3Ｎａ基：１×１０-4当量／ｇ）：８部
シクロヘキサノン：１５０部
メチルエチルケトン：２５０部
（第２剤）
ステアリン酸ブチル：３部
ステアリン酸：５部
ポリイソシアネート：６部
シクロヘキサノン：４０部
メチルエチルケトン：６０部
【０１０１】
磁性層塗布液成分
（第１剤）
強磁性鉄系金属粉（Ｃｏ／Ｆｅ：３０atomic％、Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：３atomic％、Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：５質量％、Ｃａ／Ｆｅ：０．００２、σｓ：１５５Ａ・ｍ2／ｋｇ、Ｈｃ：１８８．２ｋＡ／ｍ、ｐＨ：９．４、長軸長：４５ｎｍ）：１００部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体（含有−ＳＯ3Ｎａ基：０．７×１０-4当量／ｇ）：１３．０部
ポリエステルポリウレタン樹脂（含有−ＳＯ3Ｎａ基：１．０×１０-4当量／ｇ）：５．５部
α−アルミナ（平均粒径：０．１５μｍ）：１２部
α−アルミナ（平均粒径：０．０５μｍ）：４部
カーボンブラック（平均粒径：５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：７２ｃｃ／１００ｇ）：４部
メチルアシッドホスフェート：２部
シクロヘキサノン：１２０部
メチルエチルケトン：１８０部
（第２剤）
ステアリン酸：１．５部
オレイン酸オレイル：５部
ポリイソシアネート：３部
シクロヘキサノン：９０部
メチルエチルケトン：１３０部
【０１０２】
また、下記に示すバックコート層塗布液成分を混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。そして、得られた分散液にポリイソシアネート１５部、メチルエチルケトン１０００部を添加したのち、平均孔径０．５μｍのフィルターで濾過し、バックコート層塗布液を調製した。
【０１０３】
バックコート層塗布液成分
微粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：３４ｎｍ、最大粒径：８０ｎｍ）：１００部
粗粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：８０ｎｍ、最大粒径：１８０ｎｍ）：４部
α−酸化鉄粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）：１８部
α−アルミナ（硬質無機粉末、平均粒子サイズ：０．１８μｍ）：１部
ニトロセルロース樹脂：５５部
ポリウレタン樹脂：４５部
ポリエステル樹脂：５部
オレイン酸銅（分散剤）：５部
銅フタロシアン（分散剤）：５部
メチルエチルケトン：５００部
トルエン：２００部
【０１０４】
調製した各塗布液および図１に示す装置を用いて以下の方法によって磁気テープを作製した。
厚さ６μｍで触針式三次元粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１００個／ｍｍ2のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体１の上に、乾燥・カレンダ処理後の厚さが片面で１．１μｍとなるように上記の非磁性層塗布液を塗布し、この非磁性層の上に、乾燥・カレンダ処理後の磁性層３の厚さが７０ｎｍとなるようにドライ・オン・ウエットで上記の磁性層塗布液を塗布し、配向処理後、ドライヤおよび遠赤外線照射装置を用いて乾燥させて磁性層３を形成した。
その後、支持体２の他方の面（磁性層３と反対側）に上記バックコート層塗布液を、乾燥後の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥させてバックコート層４を形成した。このようにして、支持体２の一方の面に磁性層３が設けられ、他方の面にバックコート層４が設けられた原反１を得た。
【０１０５】
このようにして得られた原反１を金属ロールからなる７段カレンダで、温度８０℃、線圧２ｋＮ／ｃｍ（２００ｋｇｆ／ｃｍ）の条件で鏡面化処理し、５０Ｎ／ｍ（５．１ｋｇｆ／ｍ）の張力で巻き取った。巻き取った原反ロールを７０℃のオーブンに２４時間保存した。得られた原反ロールを１２．６５ｍｍ（１／２インチ）幅に裁断した。
【０１０６】
裁断した原反１を、０．３度のテーパを有した２００φのアルミニウム製のハブに１Ｎ（１０２ｇｆ）の張力で巻き取った。この際、リファレンスエッジをハブ径の大きい側とした。ハブに巻きつけた原反を、さらに温度６０℃、湿度５０％に制御されたオーブン内に２４時間保管した。
【０１０７】
このようにして製造した磁気テープＭＴに対して、酸化クロム研磨テープ（ＫＸ２００００：酸化クロム平均粒子径０．６μｍ、表面粗さ０．０７μｍ）による表面研磨処理（エアー圧０．２５ＭＰａ、研磨時間０．１秒）を施した。さらに、ＬＴＯ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ３フォーマットに基づいたサーボ信号を磁性層３に記録した後、カセットに巻き込み磁気テープカートリッジを作製した。
【０１０８】
［実施例２］
バックコート層塗布液調製時に使用したフィルター精度を０．５μｍから０．３μｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０９】
［実施例３］
実施例1に使用した支持体１に対しバックコート層を形成する面の支持体のフィラー量を１／１０に変更し３次元粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度を５個／ｍｍ2としたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体２を使用したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１０】
［実施例４］
実施例1に使用した支持体１に対しバックコート層を形成する面の支持体のフィラー量を１．５倍に変更し３次元粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度を１３０個／ｍｍ2としたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体３を使用したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１１】
［比較例１］
バックコート層塗布液に使用した微粒子カーボンブラック粒子の平均粒子サイズを５０ｎｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１２】
［比較例２］
バックコート層塗布液調製時に使用したフィルター精度を０．１μｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１３】
［比較例３］
実施例1に使用した支持体１に対しバックコート層を形成する面の支持体のフィラー量を３倍に変更し触針式三次元表面粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度を２００個／ｍｍ2としたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体４を使用したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１４】
［比較例４］
バックコート層塗布液調製時に使用したフィルター精度を１μｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１５】
［比較例５］
下記に示すバックコート層塗布液成分を混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。そして、得られた分散液にポリイソシアネート４０部を添加したのち、平均孔径１μｍのフィルターで濾過し、バックコート層塗布液を調製した。バックコート層塗布液以外は、実施例１と同様にして裁断した原反を作成した。実施例1の裁断後の熱処理は実施しなかった。このようにして得られた磁気テープＭＴに対して、実施例1同様の表面研磨処理を施し、ＬＴＯ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ３フォーマットに基づいたサーボ信号を磁性層３に記録した後、カセットに巻き込み磁気テープカートリッジを作製した。
【０１１６】
バックコート層塗布液成分
微粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：１７ｎｍ、最大粒径：４２ｎｍ）：１００部
粗粒子状カーボンブラック粉末２（平均粒子サイズ：１００ｎｍ、最大粒径：２８０ｎｍ）：１６部
α−アルミナ（硬質無機粉末、平均粒子サイズ：０．１８μｍ、モース硬度：９）：２部
ニトロセルロース樹脂：１３０部
ポリウレタン樹脂：１５部
メチルエチルケトン：２０００部
トルエン：６００部
【０１１７】
［比較例６］
下記に示すバックコート層塗布液成分を混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。そして、得られた分散液にポリイソシアネート４０部、メチルエチルケトン１０００部を添加したのち、平均孔径１μｍのフィルターで濾過し、バックコート層塗布液を調製した。バックコート層塗布液以外は、実施例１と同様にして磁気テープカートリッジを作製した。
【０１１８】
バックコート層塗布液成分
微粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：３４ｎｍ、最大粒径：８２ｎｍ）：１００部
粗粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：８０ｎｍ、最大粒径１８３ｎｍ）：１０部
α−酸化鉄粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）：２０部
α−アルミナ（硬質無機粉末、平均粒子サイズ：０．２μｍ）：５部
ニトロセルロース樹脂：５０部
ポリウレタン樹脂：５０部
ポリエステル樹脂：５部
オレイン酸銅（分散剤）：５部
銅フタロシアン（分散剤）：５部
メチルエチルケトン：５００部
トルエン：２００部
【０１１９】
評価方法
実施例１〜４および比較例１〜５の各磁気テープＭＴについて、以下の方法により測定を行った。また、実施例５〜７として、実施例１と同様の磁気テープを使用し再生ヘッドのトラック幅を１．５μｍ、４．５μｍ、７．５μｍとして電磁変換特性を測定した。測定結果を表１、２に示す。
【０１２０】
１．原子間力顕微鏡で測定したバックコート層の平均表面粗さおよび突起密度
セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００を使用して以下の条件で測定した。
測定モード：コンタクトモード
スキャン速度：２Ｈｚ
測定範囲：９０μｍＸ９０μｍ
データポイント：５１２Ｘ５１２画素
Ｒａは、上記測定範囲の中での中心面平均粗さ（ｎｍ）である。
２．三次元表面粗さ計で測定した突起密度
小坂研究所製表面粗さ計サーフコーダＳＥ３５００を使用して測定し、突起密度を求めるために同社の解析プログラムＰＵ−ＤＪ２Ｓを用いた。テープの長さ方向１５００μｍ幅方向５００μｍの範囲を、幅方向のピッチ５μｍ、触針の長さ方向の送り速度０．２ｍｍ／ｓ、低域カットオフ０．２５ｍｍで測定した。触針ピックアップは同社製ＰＣ―ＤＲ２を用いた。触針の曲率半径は２μｍであった。
３．原子間力顕微鏡(AFM)で測定した磁性層表面の凹み数の測定法
セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００を使用して以下の条件で、深さ３０ｎｍ以上の凹みの個数をカウントして求めた。ここで、平均面とは測定面内の凹凸の体積が等しくなる面のことである。
測定モード：コンタクトモード
スキャン速度：２Ｈｚ
測定範囲：４０μｍＸ４０μｍ
データポイント：５１２Ｘ５１２画素
４．面記録密度
記録密度（４００ｋｂｉ）と再生トラック密度（ｔｐｉ）の積より求めた。２．０Ｇｂ／ｉｎ2以上が好ましい。
５．ドロップアウト
４００ｋｂｐｉの信号を記録・再生し、再生信号が５０％以上低下した回数（個数）を測定し、得られた値を１ＭＢ当りの値に換算してドロップアウトとした。５個／ＭＢ以下を目標とした。
６．ＳＮＲｓｋ、エラーレート
４００ｋｂｐｉの信号を記録・再生し、ＳＮＲｓｋ、エラーレートを測定した。ＳＮＲｓｋは５ｄＢ以上を、エラーレートは１／ＭＢ以下を目標とした。
７．エッジダメージ
テープ全長を繰り返し５，０００回往復走行させた後、テープエッジを観察し、テープエッジが５０μｍ以上の幅で折れている箇所を数えた。そして、折れている箇所が５箇所未満を◎、５箇所以上１０箇所未満を○、１０箇所以上を×とした。
なお、ドロップアウト、ＳＮＲｓｋ、エラーレート、エッジダメージの測定は、再生ヘッドのトラック幅を変更したＩＢＭ社製ＬＴＯドライブ「３５８０−Ｌ３３」を用いた。
８．バックコート層摩擦係数
Ｒａ１０ｎｍ、４ｍｍφのＳＵＳ４２０Ｊポールに、テープをバック層表面がポール表面に接する形で１８０度ラップさせ、荷重１００ｇ（Ｔ１）、速度２４ｍｍ／ｓｅｃで摺動させ、１パス目と１０００パス目のテ−プ張力Ｔ２を測定し、下記オイラーの式より摩擦係数μを求めた。０．３以下を目標とした。
μ＝１／π×ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１） ｌｎは自然対数である。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
【表２】
【０１２３】
評価結果
表１、２に示すように、実施例１〜７では低ドロップアウト、高ＳＮＲ、低エラーレートを達成することができた。更に、実施例１〜７では走行前後ともバックコート層摩擦係数が低く、更にエッジダメージも少なく、良好な走行性および走行耐久性が得られた。この結果から、本発明によれば幅広い記録密度において優れた電磁変換特性および走行耐久性を示す磁気記録媒体が得られることが示された。
これに対し、バックコート層の表面粗さが２５ｎｍ超であった比較例１では、ＳＮＲが低く、エラーレートが増加した。また、触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が０個／ｍｍ2の比較例２では、電磁変換特性は良好であったものの繰り返し走行による摩擦係数増大が顕著であり、またエッジダメージも観察された。一方、上記突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例４、バックコート層表面の平均表面粗さが２５超、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例６では、走行耐久性は良好であったものの良好な電磁変換特性を得ることができなかった。
バックコート層表面の平均表面粗さが２５ｎｍ超、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例３では良好な走行耐久性は得られたものの電磁変換特性が著しく劣化した。
また、バックコート層表面の平均表面粗さが１５ｎｍ未満、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例５では、電磁変換特性、走行耐久性とも顕著に劣化した。
更に表１、２の結果から、高密度記録領域（例えば２．０Ｇｂ／ｉｎｃｈ2以上）では、原子間力顕微鏡によるバックコート層表面の突起数と電磁変換特性との間には、必ずしも良好な相関が見られないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明の磁気記録媒体は、高密度記録用磁気テープとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】磁気テープの製造設備を模式的に示した説明図であり、（ａ）は原反製造工程から歪緩和工程まで、（ｂ）は原反裁断工程から原反加熱工程までに対応した装置をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 原反
２ 支持体
３ 磁性層
４ バックコート層
４ａ 微小突起
１０ 原反製造装置
１１ 塗布装置
１２ ドライヤ
１３ カレンダ装置
２０ 歪緩和装置
３０ 原反裁断装置
３１ カッター
３２ ハブ
４０ 加熱装置
ＭＴ 磁気テープ
ＰＣ パンケーキ
Ｒ２ 原反ロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関するものであり、より詳しくは、走行耐久性および安定性に優れた高密度記録用磁気記録媒体、ならびに前記磁気記録媒体を使用する磁気信号再生方法および磁気信号再生システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体は、音声、画像、文字などあらゆる情報を記録する媒体として使用されている。近年では、記録する情報の増加に伴い更なる高密度記録化への要求が高まり、高い電磁変換特性を有し、かつ信号の欠落となる磁性層表面の欠陥が少ない磁気記録媒体が求められている。
【０００３】
一方、磁気記録媒体は繰り返し情報の読み書きが行われるので、繰り返し使用に対する走行耐久性（繰り返し走行耐久性）も要求される。この繰り返し走行耐久性を満足させるために、非磁性支持体の磁性層を設けた面とは反対の面に、表面に突起を有するバックコート層を設けて摩擦係数を低減することが行われている。しかし、製造過程でロール状態で磁気記録媒体を保存したり、製品化後に磁気テープをリールハブに巻いた状態で保存すると、バックコート層表面の突起が磁性層表面に転写し、微小な凹みを形成する、いわゆる「裏写り」が発生する。この結果、電磁変換特性が劣化してしまうばかりでなく、微小なドロップアウトが増加し、エラーレートを増加させるという欠点があった。他方、このような「裏写り」の問題を解消するためにバックコート層の表面を平滑化すると、走行後のテープ巻き形状が乱れ、放射と呼ばれる巻き不良が発生し、テープエッジが折れるなどのテープ変形が生じることがある。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、裏写りの低減と巻き姿の良化を両立するために、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したバックコート層表面の突起分布を規定した媒体が提案されている。しかし、近年の更なる高密度記録化に対応するためには、より一層のドロップアウト低減が求められている。
【特許文献１】特開２００５−１８８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、優れた電磁変換特性と走行耐久性を兼ね備えた磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。
従来より、磁性層への裏写りを低減するためにバックコート層の表面性を制御することが提案されている（例えば上記特許文献１）。これらの技術では、バックコート層の表面性を原子間力顕微鏡(AFM)によって評価していた。しかし、本発明者らの検討の結果、AFMによって測定されるバックコート層表面性と、高密度記録領域においてドロップアウトの原因となる磁性層表面の欠陥との間には、必ずしも良好な相関性が見られないことが判明した。そして本発明者らは更に検討を重ねた結果、原子間力顕微鏡(AFM)によって測定されるバックコート層表面性とともに、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面突起密度を制御することにより、高密度記録領域においてドロップアウト低減と走行耐久性を両立できることを新たに見出した。これは、触針式三次元表面粗さ計は原子間力顕微鏡に比べて測定面積が大きく、これにより測定されるバックコート層の表面突起密度と、高密度記録領域においてドロップアウトの原因となる磁性層表面の欠陥（凹み）との間に良好な相関性があるためと考えられる。
本発明者らは以上の知見に基づき更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、上記目的を達成する手段は、以下の通りである。
［１］非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜５０個／ｍｍ2の範囲である磁気記録媒体。
［２］触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜３０個／ｍｍ2の範囲である[１]に記載の磁気記録媒体。
［３］触針式三次元表面粗さ計により測定した非磁性支持体のバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜１５０個／ｍｍ2の範囲である[１]または[２]に記載の磁気記録媒体。
［４］原子間力顕微鏡で測定した磁性層表面の３０nm以上の深さの凹み数が４０μm角あたり１００個以下である［１］〜［３］のいずれかに記載の磁気記録媒体。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、トラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法。
［６］［１］〜［４］のいずれかに記載の磁気記録媒体およびトラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを含む磁気信号再生システム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた電磁変換特性と良好な走行耐久性を兼ね備えた高密度記録用磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
[磁気記録媒体]
本発明は、非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体は、原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜５０個／ｍｍ2の範囲である。
【００１０】
本発明者らは原子間力顕微鏡によって測定されるバックコート層表面の平均表面粗さと、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度とが、それぞれ走行耐久性と電磁変換特性に影響を及ぼし、両方を制御することによって初めて、走行耐久性と電磁変換特性、特に高密度記録領域における電磁変換特性、を両立できることを見出した。これは触針式三次元表面粗さ計と原子間力顕微鏡とは測定面積が異なり、一方のみを制御しただけでは不十分であるためと考えられる。
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５ｎｍ未満では、バックコート層による走行性維持効果を得ることができず、走行が不安定になるばかりでなく、走行中のテ−プ層間の同伴エアが排出され難くなり、テープエッジが巻面より飛び出した状態となりやすい。これらのため、走行中にテープエッジの損傷が発生し易くなる。一方、２５ｎｍを超えると、エラーレートが高くなり良好なＳＮＲを得ることが困難となる。一方、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が０個／ｍｍ2では、バックコート層による走行性維持効果を得ることができず、安定走行が困難となり、更に走行後にテープエッジの損傷が発生する。一方、上記突起密度が５０個／ｍｍ2を超えると、エラーレートが高くなり良好なＳＮＲを得ることが困難となる。原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さは、好ましくは１７〜２３ｎｍ、より好ましくは１８〜２２ｎｍである。一方、触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度は、好ましくは５〜４０個／ｍｍ2、より好ましくは１０〜３０個／ｍｍ2である。
【００１１】
本発明における原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さとは、中心面平均粗さＲａを意味し、例えば、セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００型原子間力顕微鏡を使用し、バックコート層表面の所定の面積（例えば９０μｍ×９０μｍ）をコンタクトモードで走査して測定される。また、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度は、例えば小坂研究所製表面粗さ計サーフコーダＳＥ３５００を使用し、１５００μｍ×５００μｍの範囲を測定して求めた値をいう。
【００１２】
バックコート層の表面性は、（１）バックコート層中の粒状物質の粒径および添加量、（２）バックコート層塗布液の調製方法、（３）支持体表面性、等によって制御することができる。上記（１）としては、微粒子カーボンブラックと粗粒子カーボンブラックの併用およびカーボンブラックの粒径および添加量の調整を挙げることができる。上記（２）としては、バックコート層塗布液に添加するカーボンブラックとして粒度分布が比較的狭いものを使用すること、バックコート層塗布液の分散条件の調整やバックコート層塗布液のろ過に使用するフィルターとして適切な孔径のフィルターを使用することを挙げることができる。上記（１）、（２）の詳細は後述する。また、上記（３）としては、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が、例えば１〜１５０個／ｍｍ2、好ましくは５〜１３０個／ｍｍ2、より好ましくは２０〜１１０個／ｍｍ2の非磁性支持体を使用することが挙げられる。原子間力顕微鏡で測定されるバックコート層表面の平均表面粗さ制御方法としては、上記(１)の微粒子カーボンブラックの粒径の制御、触針式三次元表面粗さ計により測定されるバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度の制御方法としては、上記（１）の粗粒子カーボンブラックの粒径および添加量の制御または上記（２）のバックコート塗布液の濾過に使用するフィルターの孔径の制御が好適である。
【００１３】
上記のようにバックコート層の表面性を制御することにより、磁性層表面のドロップアウトの原因となる凹み数を低減することができる。本発明の磁気記録媒体において、原子間力顕微鏡(AFM)で測定した磁性層表面の３０nm以上の深さの凹み数は、４０μm角（４０μｍ×４０μｍ）あたり１００個以下であることが好ましく、８０個以下であることが更に好ましく、６０個以下であることが特に好ましい。また、前記凹み数は少ないほど好ましく理想的には０個であることが最も好ましいが、実用上の下限値は、例えば５個である。磁性層表面の凹み数は、磁気記録媒体原反に凹み低減のための加熱処理を施すことによっても低減することができる。その詳細は、特開２００７−４８７４号公報に記載されている。
以下に、本発明の磁気記録媒体について更に詳細に説明する。
【００１４】
磁性層
磁性層中の強磁性粉末としては、強磁性金属粉末および六方晶フェライト粉末を使用することができる。以下に、それらの詳細を説明する。但し、本発明において使用される強磁性粉末は、強磁性金属粉末および六方晶フェライト粉末に限定されるものではなく、例えば窒化鉄粉末等も使用可能である。
【００１５】
（ｉ）強磁性金属粉末
磁性層に使用する強磁性金属粉末は、特に制限されるべきものではないが、α−Ｆｅを主成分とする強磁性金属粉末を用いることが好ましい。これらの強磁性金属粉末には、所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂなどの原子を含んでもかまわない。特に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙ、Ｂａ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂの少なくとも１つをα−Ｆｅ以外に含むことが好ましく、Ｃｏ、Ｙ、Ａｌの少なくとも一つを含むことがさらに好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して０原子％以上４０原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５原子％以上３５原子％以下、より好ましくは２０原子％以上３５原子％以下である。Ｙの含有量は１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、特に好ましくは４原子％以上９原子％以下である。Ａｌは１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、より好ましくは４原子％以上９原子％以下である。
【００１６】
これらの強磁性金属粉末には、あとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行ってもかまわない。具体的には、特公昭４４−１４０９０号公報、特公昭４５−１８３７２号公報、特公昭４７−２２０６２号公報、特公昭４７−２２５１３号公報、特公昭４６−２８４６６号公報、特公昭４６−３８７５５号公報、特公昭４７−４２８６号公報、特公昭４７−１２４２２号公報、特公昭４７−１７２８４号公報、特公昭４７−１８５０９号公報、特公昭４７−１８５７３号公報、特公昭３９−１０３０７号公報、特公昭４６−３９６３９号公報、米国特許第３０２６２１５号、同３０３１３４１号、同３１００１９４号、同３２４２００５号、同３３８９０１４号などに記載されている。
【００１７】
強磁性金属粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末は公知の製造方法により得られたものを用いることができ、下記の方法を挙げることができる。複合有機酸塩（主としてシュウ酸塩）と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ粒子などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法などである。このようにして得られた強磁性金属粉末には、公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬したのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施すこともできる。
【００１８】
磁性層に使用される強磁性金属粉末のＢＥＴ法による比表面積は、４５〜１００ｍ2／ｇであることが好ましく、より好ましくは５０〜８０ｍ2／ｇである。４５ｍ2／ｇ以上であれば低ノイズであり、１００ｍ2／ｇ以下であれば良好な表面性を得ることができる。強磁性金属粉末の結晶子サイズは８０〜１８０Åであることが好ましく、より好ましくは１００〜１８０Å、更に好ましくは１１０〜１７５Åである。強磁性金属粉末の長軸長は１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、さらに好ましくは３０ｎｍ〜１２０ｎｍである。強磁性金属粉末の針状比は３以上１５以下であることが好ましく、さらには５以上１２以下であることが好ましい。強磁性金属粉末のσｓは１００〜１８０Ａ・ｍ2／ｋｇであることが好ましく、より好ましくは１１０〜１７０Ａ・ｍ2／ｋｇ、更に好ましくは１２５〜１６０Ａ・ｍ2／ｋｇである。強磁性金属粉末の抗磁力は２０００〜３５００Ｏｅ（１６０〜２８０ｋＡ／ｍ）であることが好ましく、更に好ましくは２２００〜３０００Ｏｅ（１７６〜２４０ｋＡ／ｍ）である。
【００１９】
強磁性金属粉末の含水率は０．０１〜２％とすることが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化することが好ましい。強磁性金属粉末のｐＨは、用いる結合剤との組合せにより最適化することが好ましい。その範囲は４〜１２とすることができ、好ましくは６〜１０である。強磁性金属粉末は必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性金属粉末に対し０．１〜１０％とすることができ、表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着量が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。強磁性金属粉末は可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特性に影響を与えることは少ない。また、本発明に用いられる強磁性金属粉末は空孔が少ないほうが好ましく、その値は２０容量％以下、さらに好ましくは５容量％以下である。また形状については先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。強磁性金属粉末自体のＳＦＤは小さい方が好ましく、０．８以下であることが好ましい。強磁性金属粉末のＨｃの分布を小さくすることが好ましい。尚、ＳＦＤが０．８以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、また、磁化反転がシャープでピークシフトも少なくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。Ｈｃの分布を小さくするためには、強磁性金属粉末においてはゲ−タイトの粒度分布を良くする、焼結を防止するなどの方法がある。
【００２０】
（ｉｉ）六方晶フェライト粉末
六方晶フェライト粉末には、例えば、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライト、それらのＣｏ等の置換体等がある。より具体的には、マグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、さらに一部にスピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト等が挙げられる。その他、所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂなどの原子を含んでもかまわない。一般には、Ｃｏ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、Ｓｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、Ｎｂ−Ｚｎ等の元素を添加したものを使用できる。また原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。
【００２１】
信号を記録する領域の長さが、磁性層に含まれる磁性体の大きさと近い大きさになると明瞭な磁化遷移状態を作り出すことができないため、実質的に記録することが不可能となる。このため記録波長が短波長化するほど磁性体サイズは小さくすべきである。本発明では、短波長領域において良好な記録を行うため、六方晶フェライト粉末として、平均板径１０〜４０ｎｍのものを使用することが好ましい。より好ましくは１５〜３０ｎｍ、更に好ましくは２０〜２５ｎｍの範囲である。
【００２２】
六方晶フェライトの平均板状比［（板径／板厚）の算術平均］は１〜１５であることが好ましく、１〜７であることが更に好ましい。平均板状比が１〜１５であれば、磁性層で高充填性を保持しながら充分な配向性が得られ、かつ、粒子間のスタッキングによるノイズ増大を抑えることができる。また、上記粒子サイズの範囲内におけるＢＥＴ法による比表面積（ＳBET）は、４０ｍ2／ｇ以上が好ましく、４０〜２００ｍ2／ｇであることがさらに好ましく、６０〜１００ｍ2／ｇであることが最も好ましい。
【００２３】
六方晶フェライト粉末の粒子板径・板厚の分布は、通常狭いほど好ましい。粒子板径・板厚は、粒子ＴＥＭ写真より、例えば５００粒子を無作為に測定することで測定できる。粒子板径・板厚の分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すと、σ／平均サイズ＝０．１〜１．０である。粒子サイズ分布をシャープにするには、一般に、粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。例えば、酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。
【００２４】
一般に、抗磁力（Ｈｃ）は、１４３．３〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１８００〜４０００Ｏｅ）程度の六方晶フェライト粉末は作製可能である。六方晶フェライト粉末の抗磁力（Ｈｃ）は、好ましくは１５９．２〜２３８．９ｋＡ／ｍ（２０００〜３０００Ｏｅ）、更に好ましくは１９１．０〜２１４．９ｋＡ／ｍ（２２００〜２８００Ｏｅ）である。
抗磁力（Ｈｃ）は、粒子サイズ（板径・板厚）、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粒子生成反応条件等により制御できる。
【００２５】
六方晶フェライト粉末の飽和磁化（σｓ）は３０〜８０Ａ・ｍ2／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）であることが好ましい。飽和磁化（σｓ）は高い方が好ましいが、微粒子になるほど小さくなる傾向がある。飽和磁化（σｓ）の改良のため、マグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合することや、含有元素の種類と添加量の選択等がよく知られている。またＷ型六方晶フェライトを用いることも可能である。磁性体を分散する際に磁性体粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理してもよい。表面処理剤としては、無機化合物および有機化合物を使用することができる。主な化合物としてはＳｉ、Ａｌ、Ｐ等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。添加量は磁性体の質量に対して、例えば０．１〜１０質量％である。磁性体のｐＨも分散に重要である。通常４〜１２程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から６〜１１程度を選択することができる。磁性体に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１〜２．０％が選ばれる。
【００２６】
六方晶フェライト粉末の製法としては、（１）酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法、（２）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後１００℃以上で液相加熱した後洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法、（３）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥し１１００℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選ばない。六方晶フェライト粉末は、必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し、例えば０．１〜１０質量％であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。強磁性粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。
【００２７】
本発明の磁気記録媒体の磁性層、非磁性層、およびバックコート層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他については、それらに関する公知技術を互いに適宜適用することができる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関する公知技術が適用できる。
【００２８】
結合剤
結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０℃、数平均分子量が１,０００〜２００,０００、好ましくは１０,０００〜１００,０００、重合度が約５０〜１０００程度のものを使用することができる。先に説明したように非磁性層に熱硬化性樹脂を使用しサーモ処理を行うことにより、非磁性層の耐溶剤性を高め、磁性層と非磁性層との界面の粗さを低減することにより表面光沢度をコントロールすることも可能である。
【００２９】
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクルリ酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等が挙げられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９号公報に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、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無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたものが挙げられる。
【００３０】
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3 Ｍ、−ＯＳＯ3 Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2 、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2（以上につきＭは水素原子、またはアルカリ金属塩基）、−ＯＨ、−ＮＲ2 、−Ｎ+Ｒ3（Ｒは炭化水素基）、エポキシ基、−ＳＨ、−ＣＮ、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は、例えば１０-1〜１０-8モル／ｇであり、好ましくは１０-2〜１０-6モル／ｇである。
【００３１】
本発明に用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはダウケミカル社製ＶＡＧＨ、ＶＹＨＨ、ＶＭＣＨ、ＶＡＧＦ、ＶＡＧＤ，ＶＲＯＨ、ＶＹＥＳ、ＶＹＮＣ、ＶＭＣＣ、ＸＹＨＬ、ＸＹＳＧ、ＰＫＨＨ、ＰＫＨＪ、ＰＫＨＣ、ＰＫＦＥ、日信化学工業社製ＭＰＲ−ＴＡ、ＭＰＲ−ＴＡ５、ＭＰＲ−ＴＡＬ、ＭＰＲ−ＴＳＮ、ＭＰＲ−ＴＭＦ、ＭＰＲ−ＴＳ、ＭＰＲ−ＴＭ、ＭＰＲ−ＴＡＯ、電気化学社製１０００Ｗ、ＤＸ８０、ＤＸ８１、ＤＸ８２、ＤＸ８３、１００ＦＤ、日本ゼオン社製ＭＲ−１０４、ＭＲ−１０５、ＭＲ１１０、ＭＲ１００、ＭＲ５５５、４００Ｘ−１１０Ａ、日本ポリウレタン社製ニッポランＮ２３０１、Ｎ２３０２、Ｎ２３０４、大日本インキ社製パンデックスＴ−５１０５、Ｔ−Ｒ３０８０、Ｔ−５２０１、バ−ノックＤ−４００、Ｄ−２１０−８０、クリスボン６１０９，７２０９，東洋紡社製バイロンＵＲ８２００，ＵＲ８３００、ＵＲ−８７００、ＲＶ５３０，ＲＶ２８０、大日精化社製ダイフェラミン４０２０、５０２０、５１００、５３００、９０２０、９０２２、７０２０、三菱化学社製ＭＸ５００４、三洋化成社製サンプレンＳＰ−１５０、旭化成社製サランＦ３１０、Ｆ２１０などが挙げられる。
【００３２】
非磁性層、磁性層には、非磁性粉末または強磁性粉末に対し、例えば５〜５０質量％の範囲、好ましくは１０〜３０質量％の範囲で結合剤を用いることができる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましい。但し、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−５０〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、破断伸びが１００〜２０００％、破断応力は０．０５〜１０ｋｇ／ｍｍ2（０．４９〜９８ＭＰａ）、降伏点は０．０５〜１０ｋｇ／ｍｍ2（０．４９〜９８ＭＰａ）のものを用いることが好ましい。
【００３３】
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製コロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネート２０３０、コロネート２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネートＭＴＬ、武田薬品社製タケネートＤ−１０２、タケネートＤ−１１０Ｎ、タケネートＤ−２００、タケネートＤ−２０２、住友バイエル社製デスモジュールＬ、デスモジュールＩＬ、デスモジュ−ルＮ、デスモジュールＨＬ、等がありこれらを単独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層とも用いることができる。
【００３４】
磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。これら添加剤としては、例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基を持つシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、フェネチルホスホン酸、α−メチルベンジルホスホン酸、１−メチル−１−フェネチルホスホン酸、ジフェニルメチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ベンジルフェニルホスホン酸、α−クミルホスホン酸、トルイルホスホン酸、キシリルホスホン酸、エチルフェニルホスホン酸、クメニルホスホン酸、プロピルフェニルホスホン酸、ブチルフェニルホスホン酸、ヘプチルフェニルホスホン酸、オクチルフェニルホスホン酸、ノニルフェニルホスホン酸等の芳香族環含有有機ホスホン酸およびそのアルカリ金属塩、オクチルホスホン酸、２−エチルヘキシルホスホン酸、イソオクチルホスホン酸、イソノニルホスホン酸、イソデシルホスホン酸、イソウンデシルホスホン酸、イソドデシルホスホン酸、イソヘキサデシルホスホン酸、イソオクタデシルホスホン酸、イソエイコシルホスホン酸等のアルキルホスホン酸およびそのアルカリ金属塩、リン酸フェニル、リン酸ベンジル、リン酸フェネチル、リン酸α−メチルベンジル、リン酸１−メチル−１−フェネチル、リン酸ジフェニルメチル、リン酸ビフェニル、リン酸ベンジルフェニル、リン酸α−クミル、リン酸トルイル、リン酸キシリル、リン酸エチルフェニル、リン酸クメニル、リン酸プロピルフェニル、リン酸ブチルフェニル、リン酸ヘプチルフェニル、リン酸オクチルフェニル、リン酸ノニルフェニル等の芳香族リン酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、リン酸オクチル、リン酸２−エチルヘキシル、リン酸イソオクチル、リン酸イソノニル、リン酸イソデシル、リン酸イソウンデシル、リン酸イソドデシル、リン酸イソヘキサデシル、リン酸イソオクタデシル、リン酸イソエイコシル等のリン酸アルキルエステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、エルカ酸等の炭素数１０〜２４の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸およびこれらの金属塩、またはステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ラウリル酸ブチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレート等の炭素数１０〜２４の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸と、炭素数２〜２２の不飽和結合を含んでも分岐していても良い１〜６価アルコール、炭素数１２〜２２の不飽和結合を含んでも分岐していても良いアルコキシアルコールまたはアルキレンオキサイド重合物のモノアルキルエーテルのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステル、ジ脂肪酸エステルまたは多価脂肪酸エステル、炭素数２〜２２の脂肪酸アミド、炭素数８〜２２の脂肪族アミンなどが使用できる。また、上記炭化水素基以外にもニトロ基およびＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＦ3、ＣＣｌ3、ＣＢｒ3等の含ハロゲン炭化水素等炭化水素基以外の基が置換したアルキル基、アリール基、アラルキル基を持つものでもよい。
【００３５】
また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフエノールエチレンオキサイド付加体等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸、硫酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸またはリン酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」（産業図書株式会社発行）に詳細に記載されている。
【００３６】
上記潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも純粋ではなく主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれても構わない。これらの不純分は３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１０質量％以下である。
【００３７】
これらの添加物の具体例としては、例えば、日本油脂社製：ＮＡＡ−１０２、ヒマシ油硬化脂肪酸、ＮＡＡ−４２、カチオンＳＡ、ナイミーンＬ−２０１、ノニオンＥ−２０８、アノンＢＦ、アノンＬＧ、竹本油脂社製：ＦＡＬ−２０５、ＦＡＬ−１２３、新日本理化社製：エヌジエルブＯＬ、信越化学社製：ＴＡ−３、ライオン社製：アーマイドＰ、ライオン社製：デュオミンＴＤＯ、日清オイリオ社製：ＢＡ−４１Ｇ、三洋化成社製：プロフアン２０１２Ｅ、ニューポールＰＥ６１、イオネットＭＳ−４００等が挙げられる。
【００３８】
また、磁性層には、必要に応じてカーボンブラックを添加することができる。磁性層で使用可能なカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は５〜５００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は５〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。
【００３９】
カーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、９０５、８００、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、旭カーボン社製＃８０、＃６０、＃５５、＃５０、＃３５、三菱化学社製＃２４００Ｂ、＃２３００、＃９００、＃１０００、＃３０、＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアンカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、ＲＡＶＥＮ１５０、５０、４０、１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＥＣなどが挙げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用したりしてもかまわない。また、カーボンブラックを磁性層塗布液に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独または組み合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合、強磁性粉末の質量に対して０．１〜３０質量％で用いることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。したがって本発明で使用されるこれらのカーボンブラックは、磁性層および非磁性層でその種類、量、組み合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性を基に目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。
【００４０】
研磨剤
研磨剤としてはα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカ−バイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモ−ス硬度６以上の公知の材料を単独または組合せて使用することができる。また、これらの研磨剤同士の複合体（研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの）を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が９０％以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは０．０１〜２μｍが好ましく、特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５％、ｐＨは２〜１１、比表面積は１〜３０ｍ2／ｇが好ましい。研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、板状のいずれでもよいが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。具体的には住友化学社製ＡＫＰ−１２、ＡＫＰ−１５、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ−２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５５、ＨＩＴ−６０、ＨＩＴ−７０、ＨＩＴ−８０、ＨＩＴ−１００、レイノルズ社製ＥＲＣ−ＤＢＭ、ＨＰ−ＤＢＭ、ＨＰＳ−ＤＢＭ、不二見研磨剤社製ＷＡ１００００、上村工業社製ＵＢ２０、日本化学工業社製Ｇ−５、クロメックスＵ２、クロメックスＵ１、戸田工業社製ＴＦ１００、ＴＦ１４０、イビデン社製ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製Ｂ−３などが挙げられる。これらの研磨剤は必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。これら磁性層、非磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべきものである。
【００４１】
有機溶剤としては、公知のものが使用できる。有機溶媒としては、具体的には、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。
【００４２】
これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１０質量％以下である。本発明で用いる有機溶媒は磁性層と非磁性層でその種類は同じであることが好ましい。その添加量は変えてもかまわない。非磁性層に表面張力の高い溶媒（シクロヘキサノン、ジオキサンなど）を用い塗布の安定性を上げる、具体的には上層溶剤組成の算術平均値が非磁性層溶剤組成の算術平均値を下回らないことが肝要である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が１５以上の溶剤が５０質量％以上含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは８〜１１であることが好ましい。
【００４３】
本発明で使用されるこれらの分散剤、潤滑剤、界面活性剤は、磁性層、さらに後述する非磁性層でその種類、量を必要に応じて使い分けることができる。例えば、無論ここに示した例のみに限られるものではないが、分散剤は極性基で吸着または結合する性質を有しており、磁性層では主に強磁性金属粉末の表面に、また非磁性層では主に非磁性粉末の表面に前記の極性基で吸着または結合し、例えば、一度吸着した有機リン化合物は、金属または金属化合物等の表面から脱着し難いと推察される。したがって、強磁性金属粉末表面または非磁性粉末表面は、アルキル基、芳香族基等で被覆されたような状態になるので、該強磁性金属粉末または非磁性粉末の結合剤成分に対する親和性が向上し、さらに強磁性金属粉末あるいは非磁性粉末の分散安定性を改善することができる。また、潤滑剤としては遊離の状態で存在するため非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い、表面へのにじみ出しを制御する、沸点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を非磁性層で多くして潤滑効果を向上させるなどが考えられる。また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性層または非磁性層用の塗布液の製造時のいずれの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。
【００４４】
非磁性層
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。
【００４５】
具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、α化率９０〜１００％のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、２硫化モリブデン、酸化銅、ＭｇＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＢａＳＯ4、炭化珪素、炭化チタンなどが単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。好ましいものは、α−酸化鉄、酸化チタンである。
【００４６】
非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズは、４ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、４０〜１００ｎｍがさらに好ましい。結晶子サイズが４ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、５ｎｍ〜５００ｎｍが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くしたりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、１０〜２００ｎｍである。５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。
【００４７】
非磁性粉末の比表面積は、例えば１〜１５０ｍ2／ｇであり、好ましくは２０〜１２０ｍ2／ｇであり、さらに好ましくは５０〜１００ｍ2／ｇである。比表面積が１〜１５０ｍ2／ｇの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、所望の結合剤量で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート（ＤＢＰ）を用いた吸油量は、例えば５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は、例えば１〜１２、好ましくは３〜６である。タップ密度は、例えば０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。タップ密度が０．０５〜２ｇ／ｍｌの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であることが好ましく、６〜９の間が特に好ましい。ｐＨが２〜１１の範囲にあれば、高温、高湿下または脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることを防ぐことができる。非磁性粉末の含水率は、例えば０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３質量％、さらに好ましくは０．３〜１．５質量％である。含水量が０．１〜５質量％の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、２０質量％以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。
【００４８】
また、非磁性粉末が無機粉体である場合には、モース硬度は４〜１０のものが好ましい。モース硬度が４〜１０の範囲であれば耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリン酸吸着量は、好ましくは１〜２０μｍｏｌ／ｍ2であり、さらに好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ2である。非磁性粉末の２５℃での水への湿潤熱は、２００〜６００ｅｒｇ／ｃｍ2（２００〜６００ｍＪ／ｍ2）の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。１００〜４００℃での表面の水分子の量は１〜１０個／１００Åが適当である。水中での等電点のｐＨは、３〜９の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理が施されることによりＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯが存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2であるが、さらに好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いてもよいし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００４９】
非磁性層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００、ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製ＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＢ−５５０ＢＸ、ＤＰＮ−５５０ＲＸ、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、ＭＪ−７、α−酸化鉄Ｅ２７０、Ｅ２７１、Ｅ３００、チタン工業製ＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、Ｔ−６００Ｂ、Ｔ−１００Ｆ、Ｔ−５００ＨＤなどが挙げられる。堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５、ＢＦ−１、ＢＦ−１０、ＢＦ−２０、ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ、ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ、ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、チタン工業製Ｙ−ＬＯＰおよびそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００５０】
非磁性層には非磁性粉末と共に、カーボンブラックを混合し表面電気抵抗を下げ、光透過率を小さくすると共に、所望のマイクロビッカース硬度を得ることができる。非磁性層のマイクロビッカース硬度は、通常２５〜６０ｋｇ／ｍｍ2（２４５〜５８８ＭＰａ）、好ましくはヘッド当りを調整するために、３０〜５０ｋｇ／ｍｍ2（２９４〜４９０ＭＰａ）であり、薄膜硬度計（日本電気製ＨＭＡ−４００）を用いて、稜角８０度、先端半径０．１μｍのダイヤモンド製三角錐針を圧子先端に用いて測定することができる。詳細は「薄膜の力学的特性評価技術」リアライズ社を参考にできる。光透過率は一般に波長９００ｎｍ程度の赤外線の吸収が３％以下、たとえばＶＨＳ用磁気テープでは０．８％以下であることが規格化されている。このためにはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。
【００５１】
非磁性層に用いられるカーボンブラックの比表面積は、例えば１００〜５００ｍ2／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は、例えば２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３０〜２００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの粒子径は、例えば５〜８０ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。
【００５２】
非磁性層に用いることができるカーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、８００、８８０、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、三菱化学社製＃３０５０Ｂ、＃３１５０Ｂ、＃３２５０Ｂ、＃３７５０Ｂ、＃３９５０Ｂ、＃９５０、＃６５０Ｂ、＃９７０Ｂ、＃８５０Ｂ、ＭＡ−６００、コロンビアカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、ＲＡＶＥＮ８８００、８０００、７０００、５７５０、５２５０、３５００、２１００、２０００、１８００、１５００、１２５５、１２５０、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＥＣなどが挙げられる。
【００５３】
また、カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは上記無機粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％を越えない範囲で使用できる。これらのカーボンブラックは単独、または組み合せで使用することができる。本発明の非磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。
【００５４】
また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は、特開昭６２−１８５６４号公報、特開昭６０−２５５８２７号公報に記されているようなものが使用できる。
【００５５】
非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【００５６】
バックコート層
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有する。バックコート層は、粒状物質と結合剤を含有する。一般に、コンピュータデータ記録用の磁気テープは、ビデオテープ、オーディオテープに比較して、繰り返し走行性が強く要求される。このような高い走行耐久性を維持させるために、バックコート層には、粒状物質としてカーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。
【００５７】
カーボンブラックは、平均粒子径の異なる二種類のものを組み合わせて使用することが好ましい。この場合、平均粒子径が１０〜５０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと平均粒子径が７０〜１３０ｎｍの粗粒子状カーボンブラックを組み合わせて使用することが好ましい。このように異なる粒径のカーボンブラックを使用することによりバックコート層の表面粗さおよび突起数を制御することができる。また一般に、上記のような微粒子状のカーボンブラックの添加により、バックコート層の表面電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記録装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一般に液体潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄与する。一方、平均粒子径が７０〜１３０ｎｍの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。しかし粗粒子状カーボンブラックを単独で用いると、過酷な走行系では、テープ摺動により、バックコート層からの脱落が生じ易くなり、エラー比率の増大につながる場合がある。本発明では、以上の点を考慮して、バックコート層に使用するカーボンブラックを選択することが好ましい。
【００５８】
微粒子状カーボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙げることができる。カッコ内に平均粒子径を示す。ＲＡＶＥＮ２０００Ｂ（１８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１５００Ｂ（１７ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１２５５（２３ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１０００（２８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ８５０（３１ｎｍ）（以上、コロンビアカーボン社製）、ＢＰ８００（１７ｎｍ）、ＢＰ３５００（４０ｎｍ）、ＢＰ２８０（４５ｎｍ）、ＲＥＧＡＬ９９（３８ｎｍ）（以上、キャボット社製）、ＰＲＩＮＮＴＥＸ９０（１４ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ９５（１５ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ８５（１６ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ７５（１７ｎｍ）（以上、デグサ社製）、＃９５０（１６ｎｍ）、＃６５０B（２２ｎｍ）、＃９５（４０ｎｍ）（以上、三菱化学（株）製）、＃９０（１９ｎｍ）、＃７０（２８ｎｍ）、＃６０（４５ｎｍ）（以上、旭カーボン（株）社製）。
【００５９】
また粗粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、ＲＡＶＥＮ４１０（７０ｎｍ）（コロンビアカーボン社製）、ＢＰ１３０（７５ｎｍ）（キャボット社製）、＃５０（８０ｎｍ）、＃３５（７８ｎｍ）、＃１５（１２２ｎｍ）、アサヒサーマル（８０ｎｍ）（以上、旭カーボン（株）社製）を挙げることができる。
【００６０】
バックコート層において、平均粒子径の異なる二種類のものを使用する場合、１０〜５０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと７０〜１３０ｎｍの粗粒子状カーボンブラックの含有比率（質量比）は、前者：後者＝９８：２〜７５：２５の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、９５：５〜８５：１５の範囲である。
【００６１】
バックコート層中のカーボンブラック（二種類のものを使用する場合には、その全量）の含有量は、結合剤１００質量部に対して、通常６０〜１２０質量部の範囲であり、好ましくは、８０〜１００質量部の範囲である。
【００６２】
バックコート層表面の突起数を制御するためには、カーボンブラックの粒径を制御することが好ましい。バックコート層表面の高さが５０ｎｍを超える突起数を低減するためには、使用するカーボンブラックの最大粒径がバックコート層の膜厚を超えないことが好ましく、バックコート層の膜厚の１／２を超えないことがさらに好ましい。カーボンブラック粒子のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で撮影した写真より、画像解析装置で粒度分布を求めることで、カーボンブラックの最大粒径を求めることができる。
【００６３】
無機粉末は、硬さの異なる二種類のものを併用することが好ましい。具体的には、モース硬度３〜４．５の軟質無機粉末とモース硬度５〜９の硬質無機粉末とを使用することが好ましい。モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末を添加することで、繰り返し走行による摩擦係数の安定化を図ることができる。しかもこの範囲の硬さでは、摺動ガイドポールが削られることもない。またこの無機粉末の平均粒子径は、３０〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００６４】
モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末としては、例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、および酸化亜鉛を挙げることができる。これらは、単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００６５】
バックコート層内の軟質無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して１０〜１４０質量部の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、３５〜１００質量部である。
【００６６】
モース硬度が５〜９の硬質無機粉末を添加することにより、バックコート層の強度が強化され、走行耐久性が向上する。これらの無機粉末をカーボンブラックや前記軟質無機粉末と共に使用すると、繰り返し摺動に対しても劣化が少なく、強いバックコート層となる。またこの無機粉末の添加により、適度の研磨力が付与され、テープガイドポール等への削り屑の付着が低減する。特に軟質無機粉末と併用すると、表面の粗いガイドポールに対しての摺動特性が向上し、バックコート層の摩擦係数の安定化も図ることができる。硬質無機粉末の平均粒子サイズは８０〜２５０ｎｍ（更に好ましくは、１００〜２１０ｎｍ）の範囲にあることが好ましい。
【００６７】
モース硬度が５〜９の硬質無機質粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、および酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）を挙げることができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いても良いし、または併用しても良い。これらの内では、α−酸化鉄またはα−アルミナが好ましい。硬質無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して通常３〜３０質量部であり、好ましくは、３〜２０質量部である。
【００６８】
バックコート層に前記軟質無機粉末と硬質無機粉末とを併用する場合、軟質無機粉末と硬質無機粉末との硬さの差が、２以上（更に好ましくは、２．５以上、特に好ましくは３以上）であるように軟質無機粉末と硬質無機粉末とを選択して使用することが好ましい。バックコート層には、前記それぞれ特定の平均粒子サイズを有するモース硬度の異なる二種類の無機粉末と、前記平均粒子サイズの異なる二種類のカーボンブラックとが含有されていることが好ましい。
【００６９】
バックコート層には、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、前述した非磁性層、または磁性層に使用できる潤滑剤として挙げた潤滑剤の中から適宜選択して使用できる。バックコート層において、潤滑剤は、結合剤１００質量部に対して通常１〜５質量部の範囲で添加される。バックコート層に含まれる結合剤としては、磁性層および非磁性層に使用される結合剤を使用することができる。
【００７０】
非磁性支持体
本発明において、非磁性支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。ガラス転移温度が１００℃以上の支持体を用いることが好ましく、ポリエチレンナフタレート、アラミドなどの高強度支持体を用いることが特に好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗さを変えるため、特開平３−２２４１２７号公報に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。
【００７１】
非磁性支持体としては、バックコート層を形成する側の表面に触針式三次元表面粗さ計により測定した非磁性支持体のバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起数が前述の範囲にあるものを使用することが好ましい。この突起数は、非磁性支持体への添加するフィラーの粒径や添加量によって制御することができる。
また、非磁性支持体としては、ＷＹＫＯ社製光干渉式表面粗さ計ＨＤ−２０００で測定した中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が８．０ｎｍ以下、好ましくは４．０ｎｍ以下、さらに好ましくは２．０ｎｍ以下のものを使用することが好ましい。これらの支持体は単に中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が小さいだけではなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィラーの大きさと量により自由にコントロールされるものである。これらのフィラーとしては一例としてはＣａ、Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末が挙げられる。支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さはＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下であることがそれぞれ好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールすることができ、０．０１μｍから１μｍの大きさのものを各々０．１ｍｍ2あたり０個から２０００個の範囲でコントロールすることができる。
【００７２】
本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０ｋｇ／ｍｍ2（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００ｋｇ／ｍｍ2（４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2（０．９８〜１９．６ＧＰａ）であることがそれぞれ好ましい。温度膨張係数は１０-4〜１０-8／℃であることが好ましく、より好ましくは１０-5〜１０-6／℃である。湿度膨張係数は１０-4／ＲＨ％以下であることが好ましく、より好ましくは１０-5／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００７３】
また、本発明の磁気記録媒体は、下塗り層を設けてもよい。下塗り層を設けることによって支持体と磁性層または非磁性層との接着力を向上させることができる。密着性向上のための下塗り層としては、溶剤への可溶性のポリエステル樹脂を使用することができる。また後述するように、下塗り層として平滑化層を設けることもできる。
【００７４】
層構成
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の厚みが、好ましくは３〜８０μｍ、より好ましくは３〜５０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。また、非磁性支持体と非磁性層または磁性層の間に下塗り層を設ける場合、下塗り層の厚みは、例えば０．０１〜０．８μｍ、好ましくは０．０２〜０．６μｍである。
【００７５】
また支持体と非磁性層または磁性層との間、支持体とバックコート層との間に平滑化を目的とした中間層を設けることができ、例えば非磁性支持体の表面に、ポリマーを含有した塗布液を塗布、乾燥して形成するか、分子中に放射線硬化官能基を有する化合物（放射線硬化型化合物）を含有した塗布液を塗布し、その後、放射線を照射し、塗布液を硬化させて形成することができる。
放射線硬化型化合物の数平均分子量は、２００〜２０００の範囲であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、比較的低分子量であるので、カレンダー工程において塗膜が流動し易く成形性が高く、平滑な塗膜を形成することができる。
放射線硬化型化合物として好ましいものは、分子量２００〜２０００の２官能のアクリレート化合物であり、更に好ましいものはビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＦやこれらのアルキレンオキサイド付加物にアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものである。
【００７６】
上記放射線硬化型化合物は、ポリマー型の結合剤と併用されてもよい。併用される結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。放射線として紫外線を用いる場合は、重合開始剤を併用することが好ましい。重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤および光アミン発生剤等を用いることができる。
また、放射線硬化型化合物は、非磁性層に用いることもできる。
【００７７】
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には１０〜１５０ｎｍであり、好ましくは２０〜１２０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜１００ｎｍであり、特に好ましくは３０〜８０ｎｍである。また、磁性層の厚み変動率（σ／δ）は±５０％以内が好ましく、さらに好ましくは±３０％以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【００７８】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．３〜２．０μｍであることが好ましく、０．５〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下または抗磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力を持たないことを意味する。バックコート層の厚みは、良好な走行耐久性を維持するためには０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００７９】
製造方法
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための塗布液を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨材、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、磁性層用塗料、非磁性層用塗料またはバックコート層用塗料を分散させるには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズは、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。塗布液の製造工程では、分散条件（分散に使用するビーズ種、ビーズ量、周速、分散時間）によって分散を強化することが好ましい。
【００８０】
バックコート層塗布液は、塗布前にフィルターにより粗大粒子を除去することが好ましい。これによりバックコート層表面の粗大突起数を低減することができる。使用するフィルターの平均孔径は、バックコート層の膜厚と同等以下が好ましく、０．３〜０．８μｍ程度のものが好適である。
【００８１】
重層構成の磁気記録媒体を塗布する場合には、非磁性層塗布液が湿潤状態にあるうちに、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法（同時重層塗布方式；Ｗｅｔ ｏｎ ｗｅｔ）を用いてもよく、非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させた後、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法（逐次重層塗布方式；Ｗｅｔ ｏｎ ｄｒｙ）を用いてもよい。逐次塗布方式は磁性層の厚みをより均一に薄層化できるため、高密度磁気記録媒体の塗布方式として好適である。
【００８２】
非磁性層塗布液が湿潤状態にあるうちに、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法（Ｗｅｔ ｏｎ ｗｅｔ）を用いる場合には、以下のような方式を用いることが好ましい。第一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず非磁性層を塗布し、非磁性層がウェット状態のうちに特公平１−４６１８６号公報や特開昭６０−２３８１７９号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により磁性層を塗布する方法；第二に特開昭６３−８８０８０号公報、特開平２−１７９７１号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法；第三に特開平２−１７４９６５号公報に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により上下層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４号公報や特開平１−２３６９６８号公報に開示されているような方法により塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１号公報に開示されている数値範囲を満足することが好ましい。
各層用塗布液の塗布には、磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等を用いることができる。
【００８３】
磁性層塗布液の塗布層は、磁気テープの場合、磁性層塗布液の塗布層中に含まれる強磁性粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて磁場配向処理してもかまわない。
【００８４】
乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい、また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。
【００８５】
このようにして得られた塗布原反は、一旦巻き取りロールにより巻き取られ、しかる後、この巻き取りロールから巻き出され、カレンダー処理を施すことができる。
カレンダー処理には、例えばスーパーカレンダーロールなどが利用される。カレンダー処理によって、表面平滑性が向上するとともに、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダー処理する工程は、塗布原反の表面の平滑性に応じて、カレンダー処理条件を変化させながら行うことが好ましい。
【００８６】
塗布原反は、概ね、巻き取りロールの芯側から外側に向かって光沢値が低下し、長手方向において品質にばらつきがあることがある。なお光沢値は、表面粗さＲａと相関（比例関係）があることが知られている。したがって、カレンダー処理工程で、カレンダー処理条件、例えばカレンダーロール圧力を変化させず一定に保持すると、塗布原反の巻き取りによって生じた長手方向における平滑性の相違について何ら対策が講じられていないことになり、最終製品も長手方向に品質のばらつきが生じる。
したがって、カレンダー処理工程で、カレンダー処理条件、例えばカレンダーロール圧力を変化させ、塗布原反の巻き取りによって生じた長手方向における平滑性の相違を相殺することが好ましい。具体的には、巻き取りロールから巻き出された塗布原反の芯側から外側に向かってカレンダーロールの圧力を低下させていくことが好ましい。本発明者らの検討によれば、カレンダーロールの圧力を下げると光沢値は低下する（平滑性が低下する）ことが見出されている。これにより、塗布原反の巻き取りによって生じた長手方向における平滑性の相違が相殺され、長手方向において品質にばらつきのない最終製品を得ることができる。
【００８７】
なお、前記ではカレンダーロールの圧力を変化させる例について説明したが、これ以外にも、カレンダーロール温度、カレンダーロール速度、カレンダーロールテンションを制御することによって行うことができる。塗布型媒体の特性を考慮すると、カレンダーロール圧力、カレンダーロール温度を制御することが好ましい。カレンダーロール圧力を低くする、あるいはカレンダーロール温度を低くすることにより、最終製品の表面平滑性は低下する。逆に、カレンダーロール圧力を高くする、あるいはカレンダーロール温度を高くすることにより、最終製品の表面平滑性は高まる。
【００８８】
カレンダーロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用することができる。また金属ロールで処理することもできる。
【００８９】
カレンダー処理条件としては、カレンダーロールの温度は、例えば６０〜１００℃の範囲、好ましくは７０〜１００℃の範囲、特に好ましくは８０〜１００℃の範囲であり、圧力は、例えば１００〜５００ｋｇ／ｃｍ（９８〜４９０ｋＮ／ｍ）の範囲であり、好ましくは２００〜４５０ｋｇ／ｃｍ（１９６〜４４１ｋＮ／ｍ）の範囲であり、特に好ましくは３００〜４００ｋｇ／ｃｍ（２９４〜３９２ｋＮ／ｍ）の範囲である。
【００９０】
得られた磁気記録媒体は、裁断機などを使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。裁断機としては、特に制限はないが、回転する上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の組が複数設けられたものが好ましく、適宜、スリット速度、噛み合い深さ、上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の周速比（上刃周速／下刃周速）、スリット刃の連続使用時間等が選定される。また、裁断前のロール状に巻かれた塗布原反を加熱することにより、原反の歪みを緩和することもできる。更に、本発明では裁断した原反を巻き取り（巻き直し）、巻き取った原反を加熱することにより磁性層表面の凹みを低減することが好ましい。これら加熱工程の詳細については、特開２００７−４８７４号公報を参照できる。
【００９１】
物理特性
本発明の磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は１００〜４００ｍＴが好ましい。また磁性層の抗磁力（Ｈｃ）は、１４３．２〜３１８．３ｋＡ／ｍ（１８００〜４０００Ｏｅ）が好ましく、１５９．２〜２７８．５ｋＡ／ｍ（２０００〜３５００Ｏｅ）が更に好ましい。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤおよびＳＦＤｒは、好ましくは０．６以下、さらに好ましくは０．３以下である。
【００９２】
本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−１０〜４０℃、湿度０〜９５％の範囲において、例えば０．５０以下であり、好ましくは０．３以下である。また、表面固有抵抗は、好ましくは磁性面１０4〜１０8Ω／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖ〜＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１９．６ＧＰａ（１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2）、破断強度は、好ましくは９８〜６８６ＭＰａ（１０〜７０ｋｇ／ｍｍ2）、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１４．７ＧＰａ（１００〜１５００ｋｇ／ｍｍ2）、残留のびは、好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、最も好ましくは０．１％以下である。
【００９３】
磁性層のガラス転移温度（動的粘弾性測定装置（例えばレオバイブロン等）により、１１０Ｈｚで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０〜１８０℃が好ましく、非磁性層のそれは０〜１８０℃が好ましい。損失弾性率は１×１０7〜８×１０8Ｐａ（１×１０8〜８×１０9ｄｙｎｅ／ｃｍ2）の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向において１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。
【００９４】
磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは１００ｍｇ／ｍ2以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは４０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。
【００９５】
本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができる。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当たりを良くすることができる。
【００９６】
[磁気信号再生方法、磁気信号再生システム]
更に本発明は、
本発明の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、トラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法、および、
本発明の磁気記録媒体およびトラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを含む磁気信号再生システム
に関する。
【００９７】
本発明の磁気記録媒体によれば、面記録密度で、例えば２〜７Ｇｂ／ｉｎｃｈ2の高密度で信号を記録した場合にも、ドロップアウトを低減し良好なＳＮＲを得ることができる。このような高密度記録された信号を高感度再生するためには、再生ヘッドのトラック幅は１〜５μｍであることが好ましく、１〜４μｍであることがより好ましい。再生ヘッドとしては、高密度記録された信号を高感度に再生可能な磁気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッドまたは巨大磁気抵抗型（ＧＭＲ）ヘッドが好ましい。再生ヘッドのシールド間距離（ｓｈ−ｓｈ）は、例えば０．１μｍ〜０．３μｍである。
【実施例】
【００９８】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、ここに示す成分、割合、操作、順序等は本発明の精神から逸脱しない範囲で変更し得るものであり、下記の実施例に制限されるべきものではない。また、実施例中の「部」特に示さない限り質量部を示す。
【００９９】
［実施例１］
下記に示す非磁性層塗布液成分のうち、第１剤をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を９０分として分散処理を行い、これに第２剤を加え攪拌し平均孔径１μmのフィルターで濾過し、非磁性層塗布液を調製した。
また、これとは別に、下記に示す磁性層塗布液成分のうち、第１剤をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を６０分として分散し、これに磁性層用塗布液成分の第２剤を加え攪拌し平均孔径１μmのフィルターで濾過し、磁性層用塗布液を調製した。
【０１００】
非磁性層塗布液成分
（第１剤）
酸化鉄粉末（粒径：０．１５×０．０２μｍ）：１００部
アルミナ（α化率：５０％、粒径：０．０５μｍ）：５部
カーボンブラック（粒径：１５ｎｍ）：２５部
塩化ビニル共重合体（含有−ＳＯ3Ｎａ基：１．２×１０-4当量／ｇ）：１５部
ポリエステルポリウレタン樹脂（Ｔｇ：４０℃、含有−ＳＯ3Ｎａ基：１×１０-4当量／ｇ）：８部
シクロヘキサノン：１５０部
メチルエチルケトン：２５０部
（第２剤）
ステアリン酸ブチル：３部
ステアリン酸：５部
ポリイソシアネート：６部
シクロヘキサノン：４０部
メチルエチルケトン：６０部
【０１０１】
磁性層塗布液成分
（第１剤）
強磁性鉄系金属粉（Ｃｏ／Ｆｅ：３０atomic％、Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：３atomic％、Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：５質量％、Ｃａ／Ｆｅ：０．００２、σｓ：１５５Ａ・ｍ2／ｋｇ、Ｈｃ：１８８．２ｋＡ／ｍ、ｐＨ：９．４、長軸長：４５ｎｍ）：１００部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体（含有−ＳＯ3Ｎａ基：０．７×１０-4当量／ｇ）：１３．０部
ポリエステルポリウレタン樹脂（含有−ＳＯ3Ｎａ基：１．０×１０-4当量／ｇ）：５．５部
α−アルミナ（平均粒径：０．１５μｍ）：１２部
α−アルミナ（平均粒径：０．０５μｍ）：４部
カーボンブラック（平均粒径：５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：７２ｃｃ／１００ｇ）：４部
メチルアシッドホスフェート：２部
シクロヘキサノン：１２０部
メチルエチルケトン：１８０部
（第２剤）
ステアリン酸：１．５部
オレイン酸オレイル：５部
ポリイソシアネート：３部
シクロヘキサノン：９０部
メチルエチルケトン：１３０部
【０１０２】
また、下記に示すバックコート層塗布液成分を混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。そして、得られた分散液にポリイソシアネート１５部、メチルエチルケトン１０００部を添加したのち、平均孔径０．５μｍのフィルターで濾過し、バックコート層塗布液を調製した。
【０１０３】
バックコート層塗布液成分
微粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：３４ｎｍ、最大粒径：８０ｎｍ）：１００部
粗粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：８０ｎｍ、最大粒径：１８０ｎｍ）：４部
α−酸化鉄粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）：１８部
α−アルミナ（硬質無機粉末、平均粒子サイズ：０．１８μｍ）：１部
ニトロセルロース樹脂：５５部
ポリウレタン樹脂：４５部
ポリエステル樹脂：５部
オレイン酸銅（分散剤）：５部
銅フタロシアン（分散剤）：５部
メチルエチルケトン：５００部
トルエン：２００部
【０１０４】
調製した各塗布液および図１に示す装置を用いて以下の方法によって磁気テープを作製した。
厚さ６μｍで触針式三次元粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１００個／ｍｍ2のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体１の上に、乾燥・カレンダ処理後の厚さが片面で１．１μｍとなるように上記の非磁性層塗布液を塗布し、この非磁性層の上に、乾燥・カレンダ処理後の磁性層３の厚さが７０ｎｍとなるようにドライ・オン・ウエットで上記の磁性層塗布液を塗布し、配向処理後、ドライヤおよび遠赤外線照射装置を用いて乾燥させて磁性層３を形成した。
その後、支持体２の他方の面（磁性層３と反対側）に上記バックコート層塗布液を、乾燥後の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥させてバックコート層４を形成した。このようにして、支持体２の一方の面に磁性層３が設けられ、他方の面にバックコート層４が設けられた原反１を得た。
【０１０５】
このようにして得られた原反１を金属ロールからなる７段カレンダで、温度８０℃、線圧２ｋＮ／ｃｍ（２００ｋｇｆ／ｃｍ）の条件で鏡面化処理し、５０Ｎ／ｍ（５．１ｋｇｆ／ｍ）の張力で巻き取った。巻き取った原反ロールを７０℃のオーブンに２４時間保存した。得られた原反ロールを１２．６５ｍｍ（１／２インチ）幅に裁断した。
【０１０６】
裁断した原反１を、０．３度のテーパを有した２００φのアルミニウム製のハブに１Ｎ（１０２ｇｆ）の張力で巻き取った。この際、リファレンスエッジをハブ径の大きい側とした。ハブに巻きつけた原反を、さらに温度６０℃、湿度５０％に制御されたオーブン内に２４時間保管した。
【０１０７】
このようにして製造した磁気テープＭＴに対して、酸化クロム研磨テープ（ＫＸ２００００：酸化クロム平均粒子径０．６μｍ、表面粗さ０．０７μｍ）による表面研磨処理（エアー圧０．２５ＭＰａ、研磨時間０．１秒）を施した。さらに、ＬＴＯ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ３フォーマットに基づいたサーボ信号を磁性層３に記録した後、カセットに巻き込み磁気テープカートリッジを作製した。
【０１０８】
［実施例２］
バックコート層塗布液調製時に使用したフィルター精度を０．５μｍから０．３μｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１０９】
［実施例３］
実施例1に使用した支持体１に対しバックコート層を形成する面の支持体のフィラー量を１／１０に変更し３次元粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度を５個／ｍｍ2としたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体２を使用したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１０】
［実施例４］
実施例1に使用した支持体１に対しバックコート層を形成する面の支持体のフィラー量を１．５倍に変更し３次元粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度を１３０個／ｍｍ2としたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体３を使用したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１１】
［比較例１］
バックコート層塗布液に使用した微粒子カーボンブラック粒子の平均粒子サイズを５０ｎｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１２】
［比較例２］
バックコート層塗布液調製時に使用したフィルター精度を０．１μｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１３】
［比較例３］
実施例1に使用した支持体１に対しバックコート層を形成する面の支持体のフィラー量を３倍に変更し触針式三次元表面粗さ計による高さ５０ｎｍ以上の突起密度を２００個／ｍｍ2としたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂製のフィルムからなる支持体４を使用したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１４】
［比較例４］
バックコート層塗布液調製時に使用したフィルター精度を１μｍに変更したことを除き、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
【０１１５】
［比較例５］
下記に示すバックコート層塗布液成分を混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。そして、得られた分散液にポリイソシアネート４０部を添加したのち、平均孔径１μｍのフィルターで濾過し、バックコート層塗布液を調製した。バックコート層塗布液以外は、実施例１と同様にして裁断した原反を作成した。実施例1の裁断後の熱処理は実施しなかった。このようにして得られた磁気テープＭＴに対して、実施例1同様の表面研磨処理を施し、ＬＴＯ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ３フォーマットに基づいたサーボ信号を磁性層３に記録した後、カセットに巻き込み磁気テープカートリッジを作製した。
【０１１６】
バックコート層塗布液成分
微粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：１７ｎｍ、最大粒径：４２ｎｍ）：１００部
粗粒子状カーボンブラック粉末２（平均粒子サイズ：１００ｎｍ、最大粒径：２８０ｎｍ）：１６部
α−アルミナ（硬質無機粉末、平均粒子サイズ：０．１８μｍ、モース硬度：９）：２部
ニトロセルロース樹脂：１３０部
ポリウレタン樹脂：１５部
メチルエチルケトン：２０００部
トルエン：６００部
【０１１７】
［比較例６］
下記に示すバックコート層塗布液成分を混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。そして、得られた分散液にポリイソシアネート４０部、メチルエチルケトン１０００部を添加したのち、平均孔径１μｍのフィルターで濾過し、バックコート層塗布液を調製した。バックコート層塗布液以外は、実施例１と同様にして磁気テープカートリッジを作製した。
【０１１８】
バックコート層塗布液成分
微粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：３４ｎｍ、最大粒径：８２ｎｍ）：１００部
粗粒子状カーボンブラック粉末１（平均粒子サイズ：８０ｎｍ、最大粒径１８３ｎｍ）：１０部
α−酸化鉄粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）：２０部
α−アルミナ（硬質無機粉末、平均粒子サイズ：０．２μｍ）：５部
ニトロセルロース樹脂：５０部
ポリウレタン樹脂：５０部
ポリエステル樹脂：５部
オレイン酸銅（分散剤）：５部
銅フタロシアン（分散剤）：５部
メチルエチルケトン：５００部
トルエン：２００部
【０１１９】
評価方法
実施例１〜４および比較例１〜５の各磁気テープＭＴについて、以下の方法により測定を行った。また、実施例５〜７として、実施例１と同様の磁気テープを使用し再生ヘッドのトラック幅を１．５μｍ、４．５μｍ、７．５μｍとして電磁変換特性を測定した。測定結果を表１、２に示す。
【０１２０】
１．原子間力顕微鏡で測定したバックコート層の平均表面粗さおよび突起密度
セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００を使用して以下の条件で測定した。
測定モード：コンタクトモード
スキャン速度：２Ｈｚ
測定範囲：９０μｍＸ９０μｍ
データポイント：５１２Ｘ５１２画素
Ｒａは、上記測定範囲の中での中心面平均粗さ（ｎｍ）である。
２．三次元表面粗さ計で測定した突起密度
小坂研究所製表面粗さ計サーフコーダＳＥ３５００を使用して測定し、突起密度を求めるために同社の解析プログラムＰＵ−ＤＪ２Ｓを用いた。テープの長さ方向１５００μｍ幅方向５００μｍの範囲を、幅方向のピッチ５μｍ、触針の長さ方向の送り速度０．２ｍｍ／ｓ、低域カットオフ０．２５ｍｍで測定した。触針ピックアップは同社製ＰＣ―ＤＲ２を用いた。触針の曲率半径は２μｍであった。
３．原子間力顕微鏡(AFM)で測定した磁性層表面の凹み数の測定法
セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００を使用して以下の条件で、深さ３０ｎｍ以上の凹みの個数をカウントして求めた。ここで、平均面とは測定面内の凹凸の体積が等しくなる面のことである。
測定モード：コンタクトモード
スキャン速度：２Ｈｚ
測定範囲：４０μｍＸ４０μｍ
データポイント：５１２Ｘ５１２画素
４．面記録密度
記録密度（４００ｋｂｉ）と再生トラック密度（ｔｐｉ）の積より求めた。２．０Ｇｂ／ｉｎ2以上が好ましい。
５．ドロップアウト
４００ｋｂｐｉの信号を記録・再生し、再生信号が５０％以上低下した回数（個数）を測定し、得られた値を１ＭＢ当りの値に換算してドロップアウトとした。５個／ＭＢ以下を目標とした。
６．ＳＮＲｓｋ、エラーレート
４００ｋｂｐｉの信号を記録・再生し、ＳＮＲｓｋ、エラーレートを測定した。ＳＮＲｓｋは５ｄＢ以上を、エラーレートは１／ＭＢ以下を目標とした。
７．エッジダメージ
テープ全長を繰り返し５，０００回往復走行させた後、テープエッジを観察し、テープエッジが５０μｍ以上の幅で折れている箇所を数えた。そして、折れている箇所が５箇所未満を◎、５箇所以上１０箇所未満を○、１０箇所以上を×とした。
なお、ドロップアウト、ＳＮＲｓｋ、エラーレート、エッジダメージの測定は、再生ヘッドのトラック幅を変更したＩＢＭ社製ＬＴＯドライブ「３５８０−Ｌ３３」を用いた。
８．バックコート層摩擦係数
Ｒａ１０ｎｍ、４ｍｍφのＳＵＳ４２０Ｊポールに、テープをバック層表面がポール表面に接する形で１８０度ラップさせ、荷重１００ｇ（Ｔ１）、速度２４ｍｍ／ｓｅｃで摺動させ、１パス目と１０００パス目のテ−プ張力Ｔ２を測定し、下記オイラーの式より摩擦係数μを求めた。０．３以下を目標とした。
μ＝１／π×ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１） ｌｎは自然対数である。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
【表２】
【０１２３】
評価結果
表１、２に示すように、実施例１〜７では低ドロップアウト、高ＳＮＲ、低エラーレートを達成することができた。更に、実施例１〜７では走行前後ともバックコート層摩擦係数が低く、更にエッジダメージも少なく、良好な走行性および走行耐久性が得られた。この結果から、本発明によれば幅広い記録密度において優れた電磁変換特性および走行耐久性を示す磁気記録媒体が得られることが示された。
これに対し、バックコート層の表面粗さが２５ｎｍ超であった比較例１では、ＳＮＲが低く、エラーレートが増加した。また、触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が０個／ｍｍ2の比較例２では、電磁変換特性は良好であったものの繰り返し走行による摩擦係数増大が顕著であり、またエッジダメージも観察された。一方、上記突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例４、バックコート層表面の平均表面粗さが２５超、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例６では、走行耐久性は良好であったものの良好な電磁変換特性を得ることができなかった。
バックコート層表面の平均表面粗さが２５ｎｍ超、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例３では良好な走行耐久性は得られたものの電磁変換特性が著しく劣化した。
また、バックコート層表面の平均表面粗さが１５ｎｍ未満、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が５０個／ｍｍ2超の比較例５では、電磁変換特性、走行耐久性とも顕著に劣化した。
更に表１、２の結果から、高密度記録領域（例えば２．０Ｇｂ／ｉｎｃｈ2以上）では、原子間力顕微鏡によるバックコート層表面の突起数と電磁変換特性との間には、必ずしも良好な相関が見られないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明の磁気記録媒体は、高密度記録用磁気テープとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】磁気テープの製造設備を模式的に示した説明図であり、（ａ）は原反製造工程から歪緩和工程まで、（ｂ）は原反裁断工程から原反加熱工程までに対応した装置をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 原反
２ 支持体
３ 磁性層
４ バックコート層
４ａ 微小突起
１０ 原反製造装置
１１ 塗布装置
１２ ドライヤ
１３ カレンダ装置
２０ 歪緩和装置
３０ 原反裁断装置
３１ カッター
３２ ハブ
４０ 加熱装置
ＭＴ 磁気テープ
ＰＣ パンケーキ
Ｒ２ 原反ロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜５０個／ｍｍ2の範囲である磁気記録媒体。
【請求項２】
触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜３０個／ｍｍ2の範囲である請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
触針式三次元表面粗さ計により測定した非磁性支持体のバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜１５０個／ｍｍ2の範囲である請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
原子間力顕微鏡で測定した磁性層表面の３０nm以上の深さの凹み数が４０μm角あたり１００個以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、トラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体およびトラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを含む磁気信号再生システム。
【請求項１】
非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面に粒状物質および結合剤を含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
原子間力顕微鏡で測定したバックコート層表面の平均表面粗さが１５〜２５ｎｍの範囲であり、かつ触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜５０個／ｍｍ2の範囲である磁気記録媒体。
【請求項２】
触針式三次元表面粗さ計により測定したバックコート層表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜３０個／ｍｍ2の範囲である請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
触針式三次元表面粗さ計により測定した非磁性支持体のバックコート層側の表面の高さ５０ｎｍ以上の突起密度が１〜１５０個／ｍｍ2の範囲である請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
原子間力顕微鏡で測定した磁性層表面の３０nm以上の深さの凹み数が４０μm角あたり１００個以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、トラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体およびトラック幅が１〜５μｍの再生ヘッドを含む磁気信号再生システム。
【図１】
【公開番号】特開２００９−８７４６８（Ｐ２００９−８７４６８Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５６６５２（Ｐ２００７−２５６６５２）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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