磁気記録媒体
【課題】薄層の磁性層を有し、短波長の記録再生特性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。。
【解決手段】 非磁性支持体上に非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する前記非磁性層中に含まれる非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとしたときに、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする。
【解決手段】 非磁性支持体上に非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する前記非磁性層中に含まれる非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとしたときに、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高容量磁気記録媒体に関し、特に記録再生特性に優れた磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の一種である磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータテープなど様々な用途がある。特に、コンピューター用のデータバックアップテープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの高容量化に伴い、１巻当たり数百ＧＢの記録容量のものが商品化されている。今後、ハードディスクのさらなる高容量化に対応するため、バックアップテープの高容量化は不可欠である。
【０００３】
バックアップテープとして使用される磁気テープは、さらなる記録容量の増大に伴って記録波長の短波長化と再生トラックピッチの微小化が進んでおり記録再生時におけるノイズの低減が重要な課題となっている。
【０００４】
近年の高容量磁気記録媒体は、短波長記録特性を向上させるために非磁性支持体上に非磁性層を設け、その上に薄層の磁性層を設ける構成として、記録再生時の厚み損失を低減している。
【０００５】
ノイズの低減のためには磁性粉末の微粒子化に加えて、磁性層表面の平滑化とともに、磁性層と非磁性層との界面のさらなる平滑化が求められている。
このような課題に対して、例えば特許文献１および２に開示された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１３３７９号公報
【特許文献２】特許２５６６０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、非磁性支持体上に非磁性塗料を塗布、乾燥して非磁性層を形成後、カレンダによる平滑化処理をしてから、放射線照射をして非磁性層を硬化後、この非磁性層の上に磁性塗料を塗布、乾燥して、磁性層を形成している。
【０００８】
しかし、この方法では、非磁性層と磁性層との界面が平滑になるものの、非磁性層を塗布して、一旦乾燥させてから磁性層を塗布するので生産性が低下するという問題がある。
特許文献２は、せん断速度が１０４（１／ｓ）と１０（１／ｓ）におけるせん断応力の比率が特定の範囲である非磁性塗料を用いることにより、磁性塗料のチキソトロピー性に近づけて、非磁性層と磁性層との界面を平滑にした磁気記録媒体を開示している。しかし、ここで開示されている磁気記録媒体は磁性層の厚さが０．２μｍ以上であり、短波長の記録特性は十分とは言えず、また、非磁性層と磁性層との界面も十分平滑になるとは言えなかった。
【０００９】
本発明は、薄層の磁性層を有し、短波長の記録再生特性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、磁気記録媒体の構成について鋭意検討した結果、磁気記録媒体を下記の構成にすれば、上記目的を達成できることを見出し本発明をなすに到った。
すなわち、非磁性支持体上に１種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記非磁性層中に含まれる非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする。
【００１１】
また、非磁性支持体上に複数種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記複数種類の非磁性粉末のうち、最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カーボンブラックの平均粒子径に対する、非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２となるように制御されている塗料を用いて磁性層を形成するので、塗料の塗布適性や分散安定性が優れ、短波長記録再生特性に優れた磁気記録媒体を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
短波長領域でのＳ／Ｎの向上のために、磁性粉末の微粒子化が進められている。このため、針状の磁性粉末（メタル磁性粉末など）は束状に、板状の磁性粉末（六方晶バリウムフェライト磁性粉末など）は、積層状に二次凝集したものを十分分散させて磁性塗料を製造する必要がある。この磁性塗料の分散状態により塗料の粘度、チキソトロピー性が変わるので、適切に制御することがこのましい。一般的には、スタック状に凝集し易い微粒子磁性粉末においては、塗料のチキソトロピー性が低下する傾向にある。
【００１４】
前述したように、近年の高容量磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性層を設け、さらにその上に薄層の磁性層を設ける構成になっている。生産性の向上、コスト低減のために大部分の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性層形成用塗料（以下、非磁性塗料ともいう）を塗布して非磁性層を形成し、この非磁性層が湿潤状態にある時に、さらに磁性層形成用塗料（以下、磁性塗料ともいう）を塗布して磁性層を形成するウエット・オン・ウエット方法により製造される。この製造方法においては、非磁性層と磁性層との界面が乱れることなく各層を形成することが重要課題とされる。界面が乱れると磁気記録媒体の記録再生特性（Ｓ／Ｎ等）が低下する要因となる場合がある。
【００１５】
このため、磁性塗料および非磁性塗料のレオロジー特性を適切に制御することが好ましい。
【００１６】
本発明者らは非磁性層に含ませる非磁性粉末の粒子径、形状、カーボンブラックの粒子径について鋭意検討した結果、これらの材料を下記の構成とすることで、非磁性層、磁性層の形成が良好に行なわれ、記録再生特性の優れた磁気記録媒体が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１７】
すなわち、非磁性層に含まれる非磁性粉末、カーボンブラックにおいては、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記非磁性粉末の平均粒子径の比率、すなわち、Ｒ＝（非磁性粉末の平均粒子径）／（カーボンブラックの平均粒子径）とした時、１≦Ｒ≦２．５の関係を満たすと好ましく１≦Ｒ≦２の関係を満たすとより好ましい。Ｒがこの範囲であると好ましいのは、Ｒが１未満では、非磁性粉末が小さ過ぎて、非磁性塗料のチキソロピー性が大きくなりすぎたり、非磁性層の空隙が少なくなるため、非磁性層のカレンダによる平滑化処理の効果の低下や、非磁性層から磁性層への潤滑剤の供給が不十分となり、Ｒが２．５を超えると、非磁性粉末が大きすぎて磁性層と非磁性層との界面が乱れ易くなるからである。
【００１８】
非磁性層に複数種類の非磁性粉末が含まれる時は、最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の平均粒子径を上記関係式に適用することができる。
上記関係式に適用する非磁性粉末の形状比が１〜２であることが好ましい。ここでいう形状比とは非磁性粉末が針状、楕円状、板状のような形状異方性を持つ場合の軸比とか板状比のことを意味し、異方性のある形状の場合の最大径と最小径の比率をいう。形状比がこの範囲であると好ましいのは、形状比が２を超えると、チキソトロピー性が大きくなり過ぎて界面が乱れ易くなる場合があるからである。
【００１９】
このような非磁性粉末としては、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、等の無機質化合物粉末が用いられ、例えばα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−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、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、２硫化モリブデンなどが単独または組合せで使用される。非磁性層には目的に応じて有機粉末を添加することもできる。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。上記非磁性粉末の平均粒子径は１０〜２５０ｎｍが好ましく、さらにカーボンブラックの平均粒子径との比率は上述の関係式を満たすことが好ましい。
【００２０】
非磁性層に含まれる非磁性粉末の粒子形状は、粒上、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもあってもよいが、上述のように形状比が１〜２であることが好ましい。また、非磁性粉末の粒子径は上記Ｒの満たす範囲であることが好ましい。さらに、平滑で厚みムラの少ない非磁性層を形成するためには、シャープな粒度分布を有する非磁性粉末が好ましく用いられる。なお、本明細書において粉末の平均粒子径や形状比は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した写真(１０万倍)中の３００個の粉末の粒子径や形状比の数平均値を意味する。
【００２１】
導電性及び非磁性塗料のレオロジー特性を制御するために、非磁性層に従来公知のカーボンブラックを含ませる。このようなカーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどが挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは０．０１〜０．１μｍである。平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層を形成することができる。一方、平均粒子径が０．１μｍ以下であれば、導電性に優れた非磁性層を形成することができる。
【００２２】
非磁性層の結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂などが挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂などが挙げられる。これらの結合剤は、非磁性粉末の分散性を向上し、充填性を上げるために、官能基を有するものが好ましい。このような官能基としては、具体的には、例えば、ＣＯＯＭ、ＳＯ３Ｍ、ＯＳＯ３Ｍ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）３、Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２（Ｍは水素原子、アルカリ金属塩またはアミン塩）、ＯＨ、ＮＲ１Ｒ２、ＮＲ３Ｒ４Ｒ５（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は、水素または炭化水素基であり、通常その炭素数が１〜１０である）、エポキシ基などが挙げられる。２種以上の樹脂を併用する場合、官能基の極性が一致した樹脂を用いることが好ましく、中でも、ＳＯ３Ｍ基を有する樹脂の組み合わせが好ましい。これらの結合剤の含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは７〜５０質量部であり、より好ましくは１０〜３５質量部である。特に、塩化ビニル系樹脂５〜３０質量部とポリウレタン系樹脂２〜２０質量部の併用が好ましい。
【００２３】
また、結合剤として上記のような熱硬化性樹脂の代わりに、あるいはこれとともに放射線硬化性樹脂を用いてもよい。放射線硬化性樹脂としては、（メタ）アクリルモノマー、（メタ）アクリルオリゴマーなどが挙げられる。これらの中でも分子内に２個以上の二重結合を有し、且つ二重結合１個当り５０〜３００の重量平均分子量を有する放射線硬化性樹脂が好ましい。このような放射線硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ノボラックジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグルコールジ（メタ）アクリレートなどの二官能（メタ）アクリレート；トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどの三官能（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの四官能以上の（メタ）アクリレート；上記のモノマーをポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタンなどの骨格で分子鎖延長したオリゴマーなどが挙げられる。非磁性層中の放射線硬化性樹脂の含有量は、他の結合剤と放射線硬化性樹脂の合計量に対して、好ましくは５〜３０質量％である。
【００２４】
更に、上記の結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基等と結合し架橋構造を形成する熱硬化性の架橋剤を併用することが好ましい。架橋剤としては、具体的には、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物；イソシアネート化合物とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有する化合物との反応生成物；イソシアネート化合物の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが挙げられる。架橋剤の含有量は、結合剤１００質量部に対して、好ましくは１０〜５０質量部である。
【００２５】
非磁性層に用いられる潤滑剤としては、従来公知の１０〜３０の炭素数を有する脂肪酸が挙げられる。脂肪酸は、直鎖型、分岐型、シス・トランス異性体のいずれであってもよいが、潤滑性能に優れる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸としては、具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸などが挙げられる。これらは単独でまたは複数使用してもよい。非磁性層中の脂肪酸の含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部である。脂肪酸の含有量が０．２質量部以上であれば、非磁性層から磁性層へ脂肪酸を十分に滲出させることができ、低湿環境下での長尺耐久性をより向上することができる。脂肪酸の含有量が５質量部以下であれば、非磁性層の強靭性を確保することができる。
【００２６】
非磁性層は、潤滑剤として、上記脂肪酸とともに、従来公知の脂肪酸エステルや脂肪酸アミドを含有してもよい。脂肪酸エステルとしては、具体的には、例えば、オレイン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸ｎ−オクチル、オレイン酸２−エチルヘキシル、オレイン酸オレイル、ラウリン酸ｎ−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ｎ−ブトキシエチル、トリメチロールプロパントリオレエート、ステアリン酸ｎ−ブチル、ステアリン酸ｓ−ブチル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸ブチルセロソルブなどが挙げられる。脂肪酸アミドとしては、具体的には、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミドなどが挙げられる。これらは単独でまたは複数使用してもよい。非磁性層中の脂肪酸エステル及び脂肪酸アミドの含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、合計で、好ましくは０．２〜１０質量部である。これらの含有量が０．２質量部以上であれば、非磁性層から磁性層へ潤滑剤を十分に滲出させることができ、摩擦係数をより低減することができる。潤滑剤の含有量が１５質量部以下であれば、非磁性層の強靭性を確保することができる。特に、非磁性粉末１００質量部に対して、脂肪酸を０．５〜４質量部、脂肪酸エステルを０．２〜３質量部含有させることが好ましい。
非磁性層は、上記の非磁性粉末、有機酸、結合剤、及び潤滑剤を含有していれば、さらに従来公知の分散剤などの添加剤を含有してもよい。このような分散剤としては、具体的には、例えば、上記脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる金属石けん：上記脂肪酸エステルのフッ素化物；ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル；レシチン；トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルの炭素数は１〜５個であり、オレフィンはエチレン、プロピレンなど）；銅フタロシアニンなどが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。分散剤の含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部である。
【００２７】
非磁性層の厚さは、好ましくは０．１〜３μｍであり、より好ましくは０．１〜１．２μｍである。非磁性層の厚さが０．１μｍ以上であれば、耐久性の確保に十分な量の潤滑剤を非磁性層に含有させることができる。一方、非磁性層の厚さが３μｍ以下であれば、磁気記録媒体の全厚が不要に厚くなることが避けられ、体積当りの記録容量を向上させることができる。
【００２８】
磁性層に用いられる磁性粉末としては、具体的には、例えば、六方晶系フェライト磁性粉末、強磁性金属鉄系磁性粉末、窒化鉄系磁性粉末などが挙げられる。磁性粉末の平均粒子径は、好ましくは１０〜３５ｎｍであり、より好ましくは１５〜２５ｎｍである。平均粒子径が１０ｎｍ以上であれば、分散性に優れた磁性塗料を調製することができる。一方、平均粒子径が３５ｎｍ以下であれば、粒子ノイズを低減することができる。なお、磁性粉末の平均粒子径は、針状の場合は平均長軸径を、板状の場合は最も大きな板径を、長軸長と短軸長の比が１〜３．５である球状ないし楕円体状の場合は最大差し渡し径をそれぞれ意味する。
【００２９】
磁性層の結合剤としては、従来公知の結合剤を使用することができる。これらの中でも、磁性粉末の分散性及び磁性層の剛性を考慮すれば、非磁性層に用いられる結合剤と同様の結合剤が好ましい。磁性層中の結合剤の含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは７〜５０質量部であり、より好ましく１０〜３５質量部である。特に、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン系樹脂を併用する場合、塩化ビニル系樹脂を５〜３０質量部、ポリウレタン系樹脂を２〜２０質量部使用することが好ましい。また、非磁性層と同様に、結合剤を架橋して磁性層の強度を向上するため、ポリイソシアネートなどの架橋剤を使用することが好ましい。架橋剤の含有量は、結合剤１００質量部に対して、好ましくは１０〜５０質量部である。
【００３０】
磁性層は、磁性粉末及び結合剤を含有していれば、研磨剤、潤滑剤、分散剤など公知の添加剤をさらに含有してもよい。特に、耐久性の観点から、研磨剤及び潤滑剤が好ましく用いられる。研磨剤としては、具体的には、例えば、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、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。これらの中でも、６以上のモース硬度を有する研磨剤がより好ましい。研磨剤の平均粒子径は、使用する研磨剤の種類にもよるが、好ましくは１０〜２００ｎｍである。研磨剤の含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは５〜２０質量部であり、より好ましくは８〜１８質量部である。潤滑剤としては、非磁性層で用いられる潤滑剤と同様の潤滑剤を使用することができる。これらの中でも、脂肪酸エステルと脂肪酸アミドの併用が好ましい。特に、磁性層に潤滑剤を含有させる場合、磁性層中の磁性粉末、研磨剤などの全粉末の総量１００質量部に対して、脂肪酸エステルを０．２〜３質量部、脂肪酸アミドを０．５〜５質量部使用することが好ましい。
【００３１】
また、磁性層は、必要により、導電性及び表面潤滑性の向上を目的として、従来公知のカーボンブラックを含有してもよい。このようなカーボンブラックとしては、具体的には、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどが挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは０．０１〜０．１μｍである。平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層を形成することができる。一方、平均粒子径が０．１μｍ以下であれば、表面平滑性に優れた磁性層を形成することができる。また、必要により、平均粒子径の異なるカーボンブラックを２種以上用いてもよい。カーボンブラックの含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部であり、より好ましくは０．５〜４質量部である。
【００３２】
磁性層の厚さは、短波長記録特性の向上を目的として０．１μm未満であり、好ましくは１０〜９０ｎｍであり、より好ましくは２０〜９０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜９０ｎｍである。上記磁性層の厚さであれば、短波長記録においても自己減磁作用による記録再生時の厚み損失を低減することができる。このため、最短記録波長が０．５μｍ以下のシステムにおいても、高出力を得ることができる。特に、このような薄層の磁性層では、潤滑剤を多量に含有させておくことができないため、本実施の形態の磁気記録媒体が好適である。
【００３３】
磁性層の長手方向の残留磁束密度と磁性層の厚さとの積は、好ましくは０．００１８〜０．０５μＴｍであり、より好ましくは０．００３６〜０．０５μＴｍであり、さらに好ましくは０．００４〜０．０５μＴｍである。前記積が小さすぎると、再生ヘッドとしてＭＲヘッドが用いられる場合、再生出力が小さくなる傾向がある。一方、前記積が大きすぎると、ＭＲヘッドが飽和して、再生出力が歪みやすくなる。
【００３４】
磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、好ましくは２．０ｎｍ以下である。なお、磁性層の表面平滑性が向上するほど、高出力が得られるが、余りに磁性層の表面が平滑化しすぎると、摩擦係数が高くなり、走行安定性が低下する。このため、磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、好ましくは１．０ｎｍ以上である。
【００３５】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。なお、以下において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。
【実施例】
【００３６】
＜実施例１＞
［非磁性塗料の調製］
表１に示す非磁性塗料成分（１）を回分式ニーダで混練し、混練物を調製した。得られた混練物と、表２に示す非磁性塗料成分（２）とをディスパを用いて撹拌して、混合液を調製した。得られた混合液をサンドミル（滞留時間：６０分）で分散して分散液を調製した後、分散液と、表３に示す非磁性塗料成分（３）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、非磁性塗料を調製した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
［磁性塗料の調製］
表４に示す磁性塗料成分（１）を高速撹拌混合機で高速混合し、得られた混合物を連続式２軸混練機で混練した。次いで、連続式２軸混練機に、表５に示す磁性塗料成分（２）を２段階に分けて加えて混練物を希釈して、スラリーを調製した。このスラリーをサンドミル（滞留時間：４５分）で分散した後、得られた分散液と、表６に示す磁性塗料成分（３）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、磁性塗料を調製した。
【００４１】
【表４】
【００４２】
【表５】
【００４３】
【表６】
【００４４】
［バックコート層用塗料の調製］
下記表7に示すバックコート層用塗料成分を混合した混合液を、サンドミルで分散処理（滞留時間：４５分）した。得られた分散液にポリイソシアネート１５部を加え、撹拌し、これをフィルタでろ過して、バックコート層用塗料を調製した。
【００４５】
【表７】
【００４６】
［評価用磁気テープの作製］
非磁性支持体（ポリエチレンナフタレートフィルム，厚さ：６．１μｍ）上に、上記の非磁性塗料及び磁性塗料を、乾燥及びカレンダ処理後の厚さがそれぞれ１．５μｍ及び９０ｎｍとなるように、エクストルージョン型コータにて同時重層塗布し、非磁性層及び磁性層を形成した。なお、このとき、ソレノイド磁石を用いて配向磁界（４００ｋＡ／ｍ）を印加しながら、面内配向処理を行った。
【００４７】
次に、上記のバックコート層用塗料を、非磁性支持体の磁性層が形成された面の反対面に、乾燥及びカレンダ処理後の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥して、バックコート層を形成した。この非磁性支持体の一面側に非磁性層及び磁性層が、他面側にバックコート層が形成された原反ロールを、７段の金属ロールを有するカレンダ装置でカレンダ処理した（温度：１００℃，線圧力：１９６ｋＮ／ｍ）。
得られた原反ロールを７０℃で７２時間硬化処理し、磁気シートを作製した。この磁気シートを１／２インチ幅に裁断し、ＬＴＯ規格に準拠したサーボ信号を書き込んで評価用の磁気テープを作製した。
【００４８】
＜実施例２＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムの平均粒子径を４０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００４９】
＜実施例３＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムの平均粒子径を５０ｎｍに変更し、非磁性塗料成分（１）中のカーボンブラックの平均粒子径を２５ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５０】
＜実施例４＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムを粒状酸化鉄（平均粒子径：１００ｎｍ）に変更し、非磁性塗料成分（１）中のカーボンブラックの平均粒子径を７５ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５１】
＜比較例１＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムの平均粒子径を５０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５２】
＜比較例２＞
非磁性塗料成分（１）中の粒状酸化鉄を粒状アルミナ（平均粒子径：２００ｎｍ）に変更した以外は、実施例４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５３】
＜比較例３＞
非磁性塗料成分（１）中の粒状酸化鉄を硫酸バリウム（平均粒子径：６０ｎｍ）に変更した以外は、実施例４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５４】
＜比較例４＞
非磁性塗料成分（１）中の粒状酸化鉄を針状酸化鉄（平均粒子径：１１０ｎｍ 針状比：６．１）に変更した以外は、実施例４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５５】
＜実施例５〜８＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、各々実施例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５６】
＜比較例５〜８＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、各々比較例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５７】
＜実施例９〜１２＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、窒化鉄磁性粉末（Ｙ−Ｎ−Ｆｅ）（Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％、σｓ：１０３Ａ・ｍ２／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：２１１．０ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）、平均粒子径：１６ｎｍ、軸比：１．１）に変更した以外は、各々実施例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５８】
＜比較例９〜１２＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、窒化鉄磁性粉末（Ｙ−Ｎ−Ｆｅ）（Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％、σｓ：１０３Ａ・ｍ２／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：２１１．０ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）、平均粒子径：１６ｎｍ、軸比：１．１）に変更した以外は、各々比較例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５９】
得られた磁気テープを用いて下記の評価を行ない、表８〜１０に、その結果を示す。
【００６０】
＜Ｓ／Ｎ測定＞
日立マクセル社製リニアテープ電特測定装置を用い、これにＨＰ社製ＬＴＯ３ドライブのヘッドを取り付け、テープ速度１．５ｍ／ｓｅｃで、記録波長３９０ｎｍの信号を磁気テープに記録し、再生した信号を市販のＭＲヘッド用Ｒｅａｄアンプで増幅した後、アジレントテクノロジー社製スペクトラムアナライザーＮ９０２０Ａを用いて信号の基本波成分出力（Ｃ）とノイズ成分（Ｎ）とを測定した。そして、それぞれ比較例１、比較例５、比較例９のＳ／Ｎを基準（０ｄＢ）として、相対値で評価した。
【００６１】
【表８】
【００６２】
【表９】
【００６３】
【表１０】
【００６４】
表から明らかなように、本発明の請求項を満たす実施例１〜１２は、Ｓ／N、が良好で、請求項を満たさない比較例１〜１２は、Ｓ／Ｎが不良である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の磁気記録媒体は、高容量で走行特性に優れた磁気記録媒体として利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高容量磁気記録媒体に関し、特に記録再生特性に優れた磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の一種である磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータテープなど様々な用途がある。特に、コンピューター用のデータバックアップテープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの高容量化に伴い、１巻当たり数百ＧＢの記録容量のものが商品化されている。今後、ハードディスクのさらなる高容量化に対応するため、バックアップテープの高容量化は不可欠である。
【０００３】
バックアップテープとして使用される磁気テープは、さらなる記録容量の増大に伴って記録波長の短波長化と再生トラックピッチの微小化が進んでおり記録再生時におけるノイズの低減が重要な課題となっている。
【０００４】
近年の高容量磁気記録媒体は、短波長記録特性を向上させるために非磁性支持体上に非磁性層を設け、その上に薄層の磁性層を設ける構成として、記録再生時の厚み損失を低減している。
【０００５】
ノイズの低減のためには磁性粉末の微粒子化に加えて、磁性層表面の平滑化とともに、磁性層と非磁性層との界面のさらなる平滑化が求められている。
このような課題に対して、例えば特許文献１および２に開示された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１３３７９号公報
【特許文献２】特許２５６６０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、非磁性支持体上に非磁性塗料を塗布、乾燥して非磁性層を形成後、カレンダによる平滑化処理をしてから、放射線照射をして非磁性層を硬化後、この非磁性層の上に磁性塗料を塗布、乾燥して、磁性層を形成している。
【０００８】
しかし、この方法では、非磁性層と磁性層との界面が平滑になるものの、非磁性層を塗布して、一旦乾燥させてから磁性層を塗布するので生産性が低下するという問題がある。
特許文献２は、せん断速度が１０４（１／ｓ）と１０（１／ｓ）におけるせん断応力の比率が特定の範囲である非磁性塗料を用いることにより、磁性塗料のチキソトロピー性に近づけて、非磁性層と磁性層との界面を平滑にした磁気記録媒体を開示している。しかし、ここで開示されている磁気記録媒体は磁性層の厚さが０．２μｍ以上であり、短波長の記録特性は十分とは言えず、また、非磁性層と磁性層との界面も十分平滑になるとは言えなかった。
【０００９】
本発明は、薄層の磁性層を有し、短波長の記録再生特性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、磁気記録媒体の構成について鋭意検討した結果、磁気記録媒体を下記の構成にすれば、上記目的を達成できることを見出し本発明をなすに到った。
すなわち、非磁性支持体上に１種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記非磁性層中に含まれる非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする。
【００１１】
また、非磁性支持体上に複数種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記複数種類の非磁性粉末のうち、最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カーボンブラックの平均粒子径に対する、非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２となるように制御されている塗料を用いて磁性層を形成するので、塗料の塗布適性や分散安定性が優れ、短波長記録再生特性に優れた磁気記録媒体を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
短波長領域でのＳ／Ｎの向上のために、磁性粉末の微粒子化が進められている。このため、針状の磁性粉末（メタル磁性粉末など）は束状に、板状の磁性粉末（六方晶バリウムフェライト磁性粉末など）は、積層状に二次凝集したものを十分分散させて磁性塗料を製造する必要がある。この磁性塗料の分散状態により塗料の粘度、チキソトロピー性が変わるので、適切に制御することがこのましい。一般的には、スタック状に凝集し易い微粒子磁性粉末においては、塗料のチキソトロピー性が低下する傾向にある。
【００１４】
前述したように、近年の高容量磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性層を設け、さらにその上に薄層の磁性層を設ける構成になっている。生産性の向上、コスト低減のために大部分の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性層形成用塗料（以下、非磁性塗料ともいう）を塗布して非磁性層を形成し、この非磁性層が湿潤状態にある時に、さらに磁性層形成用塗料（以下、磁性塗料ともいう）を塗布して磁性層を形成するウエット・オン・ウエット方法により製造される。この製造方法においては、非磁性層と磁性層との界面が乱れることなく各層を形成することが重要課題とされる。界面が乱れると磁気記録媒体の記録再生特性（Ｓ／Ｎ等）が低下する要因となる場合がある。
【００１５】
このため、磁性塗料および非磁性塗料のレオロジー特性を適切に制御することが好ましい。
【００１６】
本発明者らは非磁性層に含ませる非磁性粉末の粒子径、形状、カーボンブラックの粒子径について鋭意検討した結果、これらの材料を下記の構成とすることで、非磁性層、磁性層の形成が良好に行なわれ、記録再生特性の優れた磁気記録媒体が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１７】
すなわち、非磁性層に含まれる非磁性粉末、カーボンブラックにおいては、前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記非磁性粉末の平均粒子径の比率、すなわち、Ｒ＝（非磁性粉末の平均粒子径）／（カーボンブラックの平均粒子径）とした時、１≦Ｒ≦２．５の関係を満たすと好ましく１≦Ｒ≦２の関係を満たすとより好ましい。Ｒがこの範囲であると好ましいのは、Ｒが１未満では、非磁性粉末が小さ過ぎて、非磁性塗料のチキソロピー性が大きくなりすぎたり、非磁性層の空隙が少なくなるため、非磁性層のカレンダによる平滑化処理の効果の低下や、非磁性層から磁性層への潤滑剤の供給が不十分となり、Ｒが２．５を超えると、非磁性粉末が大きすぎて磁性層と非磁性層との界面が乱れ易くなるからである。
【００１８】
非磁性層に複数種類の非磁性粉末が含まれる時は、最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の平均粒子径を上記関係式に適用することができる。
上記関係式に適用する非磁性粉末の形状比が１〜２であることが好ましい。ここでいう形状比とは非磁性粉末が針状、楕円状、板状のような形状異方性を持つ場合の軸比とか板状比のことを意味し、異方性のある形状の場合の最大径と最小径の比率をいう。形状比がこの範囲であると好ましいのは、形状比が２を超えると、チキソトロピー性が大きくなり過ぎて界面が乱れ易くなる場合があるからである。
【００１９】
このような非磁性粉末としては、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、等の無機質化合物粉末が用いられ、例えばα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−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、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、２硫化モリブデンなどが単独または組合せで使用される。非磁性層には目的に応じて有機粉末を添加することもできる。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。上記非磁性粉末の平均粒子径は１０〜２５０ｎｍが好ましく、さらにカーボンブラックの平均粒子径との比率は上述の関係式を満たすことが好ましい。
【００２０】
非磁性層に含まれる非磁性粉末の粒子形状は、粒上、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもあってもよいが、上述のように形状比が１〜２であることが好ましい。また、非磁性粉末の粒子径は上記Ｒの満たす範囲であることが好ましい。さらに、平滑で厚みムラの少ない非磁性層を形成するためには、シャープな粒度分布を有する非磁性粉末が好ましく用いられる。なお、本明細書において粉末の平均粒子径や形状比は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した写真(１０万倍)中の３００個の粉末の粒子径や形状比の数平均値を意味する。
【００２１】
導電性及び非磁性塗料のレオロジー特性を制御するために、非磁性層に従来公知のカーボンブラックを含ませる。このようなカーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどが挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは０．０１〜０．１μｍである。平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層を形成することができる。一方、平均粒子径が０．１μｍ以下であれば、導電性に優れた非磁性層を形成することができる。
【００２２】
非磁性層の結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂などが挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂などが挙げられる。これらの結合剤は、非磁性粉末の分散性を向上し、充填性を上げるために、官能基を有するものが好ましい。このような官能基としては、具体的には、例えば、ＣＯＯＭ、ＳＯ３Ｍ、ＯＳＯ３Ｍ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）３、Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２（Ｍは水素原子、アルカリ金属塩またはアミン塩）、ＯＨ、ＮＲ１Ｒ２、ＮＲ３Ｒ４Ｒ５（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は、水素または炭化水素基であり、通常その炭素数が１〜１０である）、エポキシ基などが挙げられる。２種以上の樹脂を併用する場合、官能基の極性が一致した樹脂を用いることが好ましく、中でも、ＳＯ３Ｍ基を有する樹脂の組み合わせが好ましい。これらの結合剤の含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは７〜５０質量部であり、より好ましくは１０〜３５質量部である。特に、塩化ビニル系樹脂５〜３０質量部とポリウレタン系樹脂２〜２０質量部の併用が好ましい。
【００２３】
また、結合剤として上記のような熱硬化性樹脂の代わりに、あるいはこれとともに放射線硬化性樹脂を用いてもよい。放射線硬化性樹脂としては、（メタ）アクリルモノマー、（メタ）アクリルオリゴマーなどが挙げられる。これらの中でも分子内に２個以上の二重結合を有し、且つ二重結合１個当り５０〜３００の重量平均分子量を有する放射線硬化性樹脂が好ましい。このような放射線硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ノボラックジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグルコールジ（メタ）アクリレートなどの二官能（メタ）アクリレート；トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどの三官能（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの四官能以上の（メタ）アクリレート；上記のモノマーをポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタンなどの骨格で分子鎖延長したオリゴマーなどが挙げられる。非磁性層中の放射線硬化性樹脂の含有量は、他の結合剤と放射線硬化性樹脂の合計量に対して、好ましくは５〜３０質量％である。
【００２４】
更に、上記の結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基等と結合し架橋構造を形成する熱硬化性の架橋剤を併用することが好ましい。架橋剤としては、具体的には、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物；イソシアネート化合物とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有する化合物との反応生成物；イソシアネート化合物の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが挙げられる。架橋剤の含有量は、結合剤１００質量部に対して、好ましくは１０〜５０質量部である。
【００２５】
非磁性層に用いられる潤滑剤としては、従来公知の１０〜３０の炭素数を有する脂肪酸が挙げられる。脂肪酸は、直鎖型、分岐型、シス・トランス異性体のいずれであってもよいが、潤滑性能に優れる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸としては、具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸などが挙げられる。これらは単独でまたは複数使用してもよい。非磁性層中の脂肪酸の含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部である。脂肪酸の含有量が０．２質量部以上であれば、非磁性層から磁性層へ脂肪酸を十分に滲出させることができ、低湿環境下での長尺耐久性をより向上することができる。脂肪酸の含有量が５質量部以下であれば、非磁性層の強靭性を確保することができる。
【００２６】
非磁性層は、潤滑剤として、上記脂肪酸とともに、従来公知の脂肪酸エステルや脂肪酸アミドを含有してもよい。脂肪酸エステルとしては、具体的には、例えば、オレイン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸ｎ−オクチル、オレイン酸２−エチルヘキシル、オレイン酸オレイル、ラウリン酸ｎ−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ｎ−ブトキシエチル、トリメチロールプロパントリオレエート、ステアリン酸ｎ−ブチル、ステアリン酸ｓ−ブチル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸ブチルセロソルブなどが挙げられる。脂肪酸アミドとしては、具体的には、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミドなどが挙げられる。これらは単独でまたは複数使用してもよい。非磁性層中の脂肪酸エステル及び脂肪酸アミドの含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、合計で、好ましくは０．２〜１０質量部である。これらの含有量が０．２質量部以上であれば、非磁性層から磁性層へ潤滑剤を十分に滲出させることができ、摩擦係数をより低減することができる。潤滑剤の含有量が１５質量部以下であれば、非磁性層の強靭性を確保することができる。特に、非磁性粉末１００質量部に対して、脂肪酸を０．５〜４質量部、脂肪酸エステルを０．２〜３質量部含有させることが好ましい。
非磁性層は、上記の非磁性粉末、有機酸、結合剤、及び潤滑剤を含有していれば、さらに従来公知の分散剤などの添加剤を含有してもよい。このような分散剤としては、具体的には、例えば、上記脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる金属石けん：上記脂肪酸エステルのフッ素化物；ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル；レシチン；トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルの炭素数は１〜５個であり、オレフィンはエチレン、プロピレンなど）；銅フタロシアニンなどが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。分散剤の含有量は、非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部である。
【００２７】
非磁性層の厚さは、好ましくは０．１〜３μｍであり、より好ましくは０．１〜１．２μｍである。非磁性層の厚さが０．１μｍ以上であれば、耐久性の確保に十分な量の潤滑剤を非磁性層に含有させることができる。一方、非磁性層の厚さが３μｍ以下であれば、磁気記録媒体の全厚が不要に厚くなることが避けられ、体積当りの記録容量を向上させることができる。
【００２８】
磁性層に用いられる磁性粉末としては、具体的には、例えば、六方晶系フェライト磁性粉末、強磁性金属鉄系磁性粉末、窒化鉄系磁性粉末などが挙げられる。磁性粉末の平均粒子径は、好ましくは１０〜３５ｎｍであり、より好ましくは１５〜２５ｎｍである。平均粒子径が１０ｎｍ以上であれば、分散性に優れた磁性塗料を調製することができる。一方、平均粒子径が３５ｎｍ以下であれば、粒子ノイズを低減することができる。なお、磁性粉末の平均粒子径は、針状の場合は平均長軸径を、板状の場合は最も大きな板径を、長軸長と短軸長の比が１〜３．５である球状ないし楕円体状の場合は最大差し渡し径をそれぞれ意味する。
【００２９】
磁性層の結合剤としては、従来公知の結合剤を使用することができる。これらの中でも、磁性粉末の分散性及び磁性層の剛性を考慮すれば、非磁性層に用いられる結合剤と同様の結合剤が好ましい。磁性層中の結合剤の含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは７〜５０質量部であり、より好ましく１０〜３５質量部である。特に、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン系樹脂を併用する場合、塩化ビニル系樹脂を５〜３０質量部、ポリウレタン系樹脂を２〜２０質量部使用することが好ましい。また、非磁性層と同様に、結合剤を架橋して磁性層の強度を向上するため、ポリイソシアネートなどの架橋剤を使用することが好ましい。架橋剤の含有量は、結合剤１００質量部に対して、好ましくは１０〜５０質量部である。
【００３０】
磁性層は、磁性粉末及び結合剤を含有していれば、研磨剤、潤滑剤、分散剤など公知の添加剤をさらに含有してもよい。特に、耐久性の観点から、研磨剤及び潤滑剤が好ましく用いられる。研磨剤としては、具体的には、例えば、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、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。これらの中でも、６以上のモース硬度を有する研磨剤がより好ましい。研磨剤の平均粒子径は、使用する研磨剤の種類にもよるが、好ましくは１０〜２００ｎｍである。研磨剤の含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは５〜２０質量部であり、より好ましくは８〜１８質量部である。潤滑剤としては、非磁性層で用いられる潤滑剤と同様の潤滑剤を使用することができる。これらの中でも、脂肪酸エステルと脂肪酸アミドの併用が好ましい。特に、磁性層に潤滑剤を含有させる場合、磁性層中の磁性粉末、研磨剤などの全粉末の総量１００質量部に対して、脂肪酸エステルを０．２〜３質量部、脂肪酸アミドを０．５〜５質量部使用することが好ましい。
【００３１】
また、磁性層は、必要により、導電性及び表面潤滑性の向上を目的として、従来公知のカーボンブラックを含有してもよい。このようなカーボンブラックとしては、具体的には、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどが挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは０．０１〜０．１μｍである。平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層を形成することができる。一方、平均粒子径が０．１μｍ以下であれば、表面平滑性に優れた磁性層を形成することができる。また、必要により、平均粒子径の異なるカーボンブラックを２種以上用いてもよい。カーボンブラックの含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部であり、より好ましくは０．５〜４質量部である。
【００３２】
磁性層の厚さは、短波長記録特性の向上を目的として０．１μm未満であり、好ましくは１０〜９０ｎｍであり、より好ましくは２０〜９０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜９０ｎｍである。上記磁性層の厚さであれば、短波長記録においても自己減磁作用による記録再生時の厚み損失を低減することができる。このため、最短記録波長が０．５μｍ以下のシステムにおいても、高出力を得ることができる。特に、このような薄層の磁性層では、潤滑剤を多量に含有させておくことができないため、本実施の形態の磁気記録媒体が好適である。
【００３３】
磁性層の長手方向の残留磁束密度と磁性層の厚さとの積は、好ましくは０．００１８〜０．０５μＴｍであり、より好ましくは０．００３６〜０．０５μＴｍであり、さらに好ましくは０．００４〜０．０５μＴｍである。前記積が小さすぎると、再生ヘッドとしてＭＲヘッドが用いられる場合、再生出力が小さくなる傾向がある。一方、前記積が大きすぎると、ＭＲヘッドが飽和して、再生出力が歪みやすくなる。
【００３４】
磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、好ましくは２．０ｎｍ以下である。なお、磁性層の表面平滑性が向上するほど、高出力が得られるが、余りに磁性層の表面が平滑化しすぎると、摩擦係数が高くなり、走行安定性が低下する。このため、磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）で、好ましくは１．０ｎｍ以上である。
【００３５】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。なお、以下において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。
【実施例】
【００３６】
＜実施例１＞
［非磁性塗料の調製］
表１に示す非磁性塗料成分（１）を回分式ニーダで混練し、混練物を調製した。得られた混練物と、表２に示す非磁性塗料成分（２）とをディスパを用いて撹拌して、混合液を調製した。得られた混合液をサンドミル（滞留時間：６０分）で分散して分散液を調製した後、分散液と、表３に示す非磁性塗料成分（３）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、非磁性塗料を調製した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
［磁性塗料の調製］
表４に示す磁性塗料成分（１）を高速撹拌混合機で高速混合し、得られた混合物を連続式２軸混練機で混練した。次いで、連続式２軸混練機に、表５に示す磁性塗料成分（２）を２段階に分けて加えて混練物を希釈して、スラリーを調製した。このスラリーをサンドミル（滞留時間：４５分）で分散した後、得られた分散液と、表６に示す磁性塗料成分（３）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、磁性塗料を調製した。
【００４１】
【表４】
【００４２】
【表５】
【００４３】
【表６】
【００４４】
［バックコート層用塗料の調製］
下記表7に示すバックコート層用塗料成分を混合した混合液を、サンドミルで分散処理（滞留時間：４５分）した。得られた分散液にポリイソシアネート１５部を加え、撹拌し、これをフィルタでろ過して、バックコート層用塗料を調製した。
【００４５】
【表７】
【００４６】
［評価用磁気テープの作製］
非磁性支持体（ポリエチレンナフタレートフィルム，厚さ：６．１μｍ）上に、上記の非磁性塗料及び磁性塗料を、乾燥及びカレンダ処理後の厚さがそれぞれ１．５μｍ及び９０ｎｍとなるように、エクストルージョン型コータにて同時重層塗布し、非磁性層及び磁性層を形成した。なお、このとき、ソレノイド磁石を用いて配向磁界（４００ｋＡ／ｍ）を印加しながら、面内配向処理を行った。
【００４７】
次に、上記のバックコート層用塗料を、非磁性支持体の磁性層が形成された面の反対面に、乾燥及びカレンダ処理後の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥して、バックコート層を形成した。この非磁性支持体の一面側に非磁性層及び磁性層が、他面側にバックコート層が形成された原反ロールを、７段の金属ロールを有するカレンダ装置でカレンダ処理した（温度：１００℃，線圧力：１９６ｋＮ／ｍ）。
得られた原反ロールを７０℃で７２時間硬化処理し、磁気シートを作製した。この磁気シートを１／２インチ幅に裁断し、ＬＴＯ規格に準拠したサーボ信号を書き込んで評価用の磁気テープを作製した。
【００４８】
＜実施例２＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムの平均粒子径を４０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００４９】
＜実施例３＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムの平均粒子径を５０ｎｍに変更し、非磁性塗料成分（１）中のカーボンブラックの平均粒子径を２５ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５０】
＜実施例４＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムを粒状酸化鉄（平均粒子径：１００ｎｍ）に変更し、非磁性塗料成分（１）中のカーボンブラックの平均粒子径を７５ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５１】
＜比較例１＞
非磁性塗料成分（１）中の硫酸バリウムの平均粒子径を５０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５２】
＜比較例２＞
非磁性塗料成分（１）中の粒状酸化鉄を粒状アルミナ（平均粒子径：２００ｎｍ）に変更した以外は、実施例４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５３】
＜比較例３＞
非磁性塗料成分（１）中の粒状酸化鉄を硫酸バリウム（平均粒子径：６０ｎｍ）に変更した以外は、実施例４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５４】
＜比較例４＞
非磁性塗料成分（１）中の粒状酸化鉄を針状酸化鉄（平均粒子径：１１０ｎｍ 針状比：６．１）に変更した以外は、実施例４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５５】
＜実施例５〜８＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、各々実施例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５６】
＜比較例５〜８＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末（Ｂａ−Ｆｅ）（σｓ：５０Ａ・ｍ２／ｋｇ（５０ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）、平均粒子径（板径）：２０ｎｍ）に変更した以外は、各々比較例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５７】
＜実施例９〜１２＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、窒化鉄磁性粉末（Ｙ−Ｎ−Ｆｅ）（Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％、σｓ：１０３Ａ・ｍ２／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：２１１．０ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）、平均粒子径：１６ｎｍ、軸比：１．１）に変更した以外は、各々実施例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５８】
＜比較例９〜１２＞
磁性塗料成分（１）の磁性粉末を、窒化鉄磁性粉末（Ｙ−Ｎ−Ｆｅ）（Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％、σｓ：１０３Ａ・ｍ２／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）、Ｈｃ：２１１．０ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）、平均粒子径：１６ｎｍ、軸比：１．１）に変更した以外は、各々比較例１〜４と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【００５９】
得られた磁気テープを用いて下記の評価を行ない、表８〜１０に、その結果を示す。
【００６０】
＜Ｓ／Ｎ測定＞
日立マクセル社製リニアテープ電特測定装置を用い、これにＨＰ社製ＬＴＯ３ドライブのヘッドを取り付け、テープ速度１．５ｍ／ｓｅｃで、記録波長３９０ｎｍの信号を磁気テープに記録し、再生した信号を市販のＭＲヘッド用Ｒｅａｄアンプで増幅した後、アジレントテクノロジー社製スペクトラムアナライザーＮ９０２０Ａを用いて信号の基本波成分出力（Ｃ）とノイズ成分（Ｎ）とを測定した。そして、それぞれ比較例１、比較例５、比較例９のＳ／Ｎを基準（０ｄＢ）として、相対値で評価した。
【００６１】
【表８】
【００６２】
【表９】
【００６３】
【表１０】
【００６４】
表から明らかなように、本発明の請求項を満たす実施例１〜１２は、Ｓ／N、が良好で、請求項を満たさない比較例１〜１２は、Ｓ／Ｎが不良である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の磁気記録媒体は、高容量で走行特性に優れた磁気記録媒体として利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体上に１種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記非磁性層中に含まれる非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
非磁性支持体上に複数種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記複数種類の非磁性粉末のうち、最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする
【請求項１】
非磁性支持体上に１種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記非磁性層中に含まれる非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
非磁性支持体上に複数種類の非磁性粉末とカーボンブラックと結合剤とを含む非磁性層と、該非磁性層上に磁性粉末と結合剤とを含む厚さ０．１μｍ未満の磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
前記カーボンブラックの平均粒子径に対する、前記複数種類の非磁性粉末のうち、最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の平均粒子径の比率をＲとした時に、１≦Ｒ≦２．５を満たし、前記最大の平均粒子径を有する非磁性粉末の形状比が１〜２であることを特徴とする
【公開番号】特開２０１２−６４２７３（Ｐ２０１２−６４２７３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７７０５（Ｐ２０１０−２０７７０５）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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