(57)【要約】【課題】優れた電磁変換特性と摩擦特性とを兼ね備えた磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】本発明は、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性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、磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した突起密度が０．００２個／μｍ2以下となる突起高さは４０ｎｍ以下であり、磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した高さ１５ｎｍ以上の突起密度は０．０１〜０．１８個／μｍ2の範囲であり、上記高さ１５ｎｍ以上の突起はカーボンブラックから形成される突起とモース硬度７を超える物質から形成される突起とを含み、かつ上記カーボンブラックから形成される突起の平均高さは上記モース硬度７を超える物質から形成される突起の平均高さより大きい。更に本発明は、前記磁気記録媒体を含む磁気信号再生システムおよび前記磁気記録媒体を使用する磁気信号再生方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した突起密度が０．００２個／μｍ2以下となる突起高さは４０ｎｍ以下であり、
磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した高さ１５ｎｍ以上の突起密度は０．０１〜０．１８個／μｍ2の範囲であり、
上記高さ１５ｎｍ以上の突起はカーボンブラックから形成される突起とモース硬度７を超える物質から形成される突起とを含み、かつ上記カーボンブラックから形成される突起の平均高さは上記モース硬度７を超える物質から形成される突起の平均高さより大きいことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記高さ１５ｎｍ以上の突起中のカーボンブラックから形成される突起の平均高さと上記モース硬度７を超える物質から形成される突起との差は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記高さ１５ｎｍ以上の突起中、前記カーボンブラックから形成される突起の突起密度ＰＡと前記モース硬度７を超える物質から形成される突起の突起密度ＰＢとは、０．０１≦ＰＢ／ＰＡ≦２．０の関係を満たす請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性層表面の原子間力顕微鏡により測定される表面平均粗さＲａは、０．５ｎｍ以上３．０ｎｍ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】
前記モース硬度７を超える物質は、アルミナまたは炭化珪素である請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記磁性層の厚さは０．０１〜０．１μｍの範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末である請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
再生ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを使用する磁気信号再生システムにおいて使用される請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、再生ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドとを含む磁気信号再生システム。
【請求項１０】
請求項１〜８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、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法。
【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、詳しくは、優れた電磁変換特性および摩擦特性を有する磁気記録媒体に関するものである。
更に本発明は、前記磁気記録媒体を使用する磁気信号再生システムおよび磁気信号再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報を高速に伝達するための手段が著しく発達し、莫大な情報をもつ画像およびデータ転送が可能となった。このデータ量の増大、およびデータ転送技術の向上とともに、情報を記録、再生および保存するための記録再生装置および記録媒体には更なる高密度記録化、高転送レート化が要求されている。
【０００３】
高密度記録化、高転送レート化のためには、微粒子磁性体を使用するとともに、微粒子磁性体を高度に分散させ、磁性層表面の平滑性を高めることが有効である。また、記録再生装置側から高密度記録化に対応するために再生ヘッドの高感度化が進められており、近年、より感度の高い巨大磁気抵抗効果型再生ヘッド（いわゆるＧＭＲヘッド）が提案されている。しかし、再生ヘッドとして高感度なＧＭＲヘッドを採用すると、ノイズも高感度に検出されてしまう。
【０００４】
そこで、ＧＭＲヘッドを再生ヘッドとして使用するシステムでは、媒体側からノイズを低減することが求められる。このための手段としても、上記のように磁性層表面の平滑性を高めることは有効である。しかし磁性層の表面平滑性を高めるほど、再生ヘッドと媒体が摺動する際の摩擦係数が増大し走行耐久性は低下する。
【０００５】
媒体の摩擦特性改善のための手段としては、磁性層表面に突起を形成することにより、ヘッドと媒体が摺動する際の接触面積を低減することが考えられる。この点に関し、例えば特許文献１〜４には、磁性層表面の突起の存在状態を制御することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２８７３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３２６８６３号公報
【特許文献３】特開平６−５２５４１号公報
【特許文献４】特開２００５−２１６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１〜４に記載されているように磁性層表面に突起を形成すると、走行耐久性は向上できたとしても、ヘッドと媒体とのスペーシングが増大することにより、電磁変換特性が低下してしまったり、突起がノイズの原因となることや、突起を減らすと動摩擦や静止摩擦が増大して安定した走行が困難になるなどの課題があった。このように、従来は電磁変換特性と摩擦特性とはトレードオフの関係にあり両立することは困難であった。
【０００８】
かかる状況下、本発明は、優れた電磁変換特性と摩擦特性とを兼ね備えた磁気記録媒体を提供すること、詳しくは、再生ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型ヘッド（ＧＭＲ）を使用する磁気信号再生システムに好適な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】
【０００９】
本願発明者は、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。
（１）磁性層表面から高さ４０ｎｍを超える突起を排除することにより、磁性層表面の平滑性を高め電磁変換特性を向上することができる。
（２）ただし、磁性層表面に突起がまったく存在しない状態では、走行時に媒体とヘッドが貼り付き摩擦特性が著しく低下する。そこで本願発明者は、磁性層表面に高さ４０ｎｍ以下の範囲で突起を形成することにより摩擦特性を確保することとした。しかし、走行開始時にヘッドと接触する突起が高硬度な研磨剤から形成されたものであると、初期摩擦係数が高くなり安定走行が困難となる。
（３）一方、走行開始時にヘッドと接触する突起をカーボンブラックから形成することにより、初期摩擦係数を低減することができる。これは、カーボンブラックが固体潤滑剤の役割を果たすためと考えられる。しかし、カーボンブラックから形成される突起は軟らかいため、ヘッドとの接触圧で変形してつぶれ、面接触になりやすく初期摩擦を低減できたとしても結果的に摩擦係数が増大してしまう。また、カーボンブラックは繰返し走行における耐摩耗性に乏しく、変形以外の要因として、走行に伴い突起が摩滅してしまうことも摩擦係数増大の原因となり得る。
（４）これに対し、本願発明者の検討により、カーボンブラックにより高い突起を形成するとともに、研磨剤のような硬い物質により低い突起を形成することにより走行中の摩擦特性を向上することができることが新たに見出された。これは、硬い物質により形成される突起はヘッドとの接触圧によっても変形せず点接触を維持することができるからである。カーボンブラックから高い突起を形成するとともに、硬い物質により低い突起を形成すれば、カーボンブラックから形成される突起がヘッドとの接触圧によって変形し沈み込んだとしても、硬い物質から形成される突起により点接触を維持することができるため、走行中の摩擦特性を確保することができる。硬い物質から形成される突起によりヘッドとの接触圧を受けることで、カーボンブラックから形成される突起への、過度の接触圧を回避することもできる。
すなわち、固体潤滑剤としての摩擦低減機能を有しているカーボンブラックから形成される突起がヘッドと接触し、ある程度の接触圧を受けて変形する。この接触により、カーボンブラックの固体潤滑機能が発現される。ただし、このまま接触圧が大きくなりすぎると、面接触になりやすい。そこで硬い物質から形成される突起を、適度に低い位置に設けることで接触圧を受け止めることにより、カーボンブラックの固体潤滑機能と、点接触状態を両立することができる。
本願発明者は、以上の知見に基づき更に検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、上記目的は、下記手段によって達成された。
[１]非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した突起密度が０．００２個／μｍ2以下となる突起高さは４０ｎｍ以下であり、
磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した高さ１５ｎｍ以上の突起密度は０．０１〜０．１８個／μｍ2の範囲であり、
上記高さ１５ｎｍ以上の突起はカーボンブラックから形成される突起とモース硬度７を超える物質から形成される突起とを含み、かつ上記カーボンブラックから形成される突起の平均高さは上記モース硬度７を超える物質から形成される突起の平均高さより大きいことを特徴とする磁気記録媒体。
[２]前記高さ１５ｎｍ以上の突起中のカーボンブラックから形成される突起の平均高さと上記モース硬度７を超える物質から形成される突起との差は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である[１]に記載の磁気記録媒体。
[３]前記高さ１５ｎｍ以上の突起中、前記カーボンブラックから形成される突起の突起密度ＰＡと前記モース硬度７を超える物質から形成される突起の突起密度ＰＢとは、０．０１≦ＰＢ／ＰＡ≦２．０の関係を満たす[１]または[２]に記載の磁気記録媒体。
[４]前記磁性層表面の原子間力顕微鏡により測定される表面平均粗さＲａは、０．５ｎｍ以上３．０ｎｍ以下である[１]〜[３]のいずれかに記載の磁気記録媒体。
[５]前記モース硬度７を超える物質は、アルミナまたは炭化珪素である[１]〜[４]のいずれかに記載の磁気記録媒体。
[６]前記磁性層の厚さは０．０１〜０．１μｍの範囲である[１]〜[５]のいずれかに記載の磁気記録媒体。
[７]前記強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末である[１]〜[６]のいずれかに記載の磁気記録媒体。
[８]再生ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを使用する磁気信号再生システムにおいて使用される[１]〜[７]のいずれかに記載の磁気記録媒体。
[９][１]〜[８]のいずれかに記載の磁気記録媒体と、再生ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドとを含む磁気信号再生システム。
[１０][１]〜[８]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、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表面平滑性と摩擦特性を両立することができるため、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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】突起形成成分を特定する方法の説明図(AFMによる上面図)である。
【図２】突起形成成分を特定する方法の説明図（ＡＦＭによる上面図の一部拡大図）である。
【図３】突起形成成分を特定する方法の説明図（ＡＦＭによるマーキング像の一部拡大図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性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、磁性層が下記（１）〜（３）の表面性を有することにより、優れた電磁変換特性と摩擦特性とを両立することができる。
（１）磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した突起密度が０．００２個／μｍ2となる突起高さは４０ｎｍ以下である。
（２）磁性層表面の原子間力顕微鏡で測定した高さ１５ｎｍ以上の突起密度は０．０１〜０．１８個／μｍ2の範囲である。
（３）上記高さ１５ｎｍ以上の突起はカーボンブラックから形成される突起とモース硬度７を超える物質から形成される突起とを含み、かつ上記カーボンブラックから形成される突起の平均高さは上記モース硬度７を超える物質から形成される突起の平均高さより大きい。
【００１４】
更に本発明は、
本発明の磁気記録媒体と、再生ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを含む磁気信号再生システム；
本発明の磁気記録媒体に記録された磁気信号を、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて再生する磁気信号再生方法、
に関する。
【００１５】
以下に、本発明の磁気記録媒体の磁性層表面性に関する上記（１）〜（３）について順次説明する。なお、本発明において原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による表面突起の測定は、４０μｍ角（４０μｍ×４０μｍ）の範囲で行うものとし、Si単結晶を加工して作製された先端曲率半径(公称値)１００ｎｍ未満の三角錐形の探針で磁性層表面の４０μｍ角中、位置合わせのためのマーキング部を除いた３０μｍ角の領域を対象に突起と凹みの体積が等しくなる面を基準面（高さ０ｎｍ）として突起高さを決定するものとする。
【００１６】
本発明の磁気記録媒体において、磁性層表面において原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した突起密度が０．００２個／μｍ2以下となる突起高さ（以下、「最高突起高さ」ともいう）は４０ｎｍ以下である。これは、ＡＦＭによる測定において、高さ４０ｎｍを超える突起が実質的に存在しないことを意味する。ＡＦＭ測定では、摺動性などには実質的に影響しない極少数存在する異常突起やノイズ成分が突起として抽出される場合がある。ある高さの突起の密度が上記異常突起やノイズ成分を含めて０．００２個／μｍ2であれば、実質的にその高さの突起は存在しないと判断することができる。磁性層表面においてＡＦＭで測定した突起密度が０．００２個／μｍ2以下となる突起高さが４０ｎｍを超えると、スペーシングロスにより電磁変換特性が劣化する。より良好な電磁変換特性を得るためには、前記突起高さは３９ｎｍ以下であることが好ましく、３８ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、本発明では磁性層表面に高さ１５ｎｍ以上の突起を設けるため、前記最高突起高さは１５ｎｍ以上となる。
【００１７】
更に本発明の磁気記録媒体において、磁性層表面のＡＦＭで測定した高さ１５ｎｍ以上の突起密度は０．０１〜０．１８個／μｍ2の範囲である。前記突起密度が０．０１個／μｍ2未満では、ヘッドとの摺動時の摩擦係数が著しく増加し安定走行が困難となり、０．１８個／μｍ2を超えると、スペーシングロスの原因となる高い突起の存在確率が増加し電磁変換特性の劣化につながる。前記突起密度の上限は、好ましくは０．１７８個／μｍ2以下、より好ましくは０．１７２個／μｍ2以下である。前記突起密度の下限は、好ましくは０．００７個／μｍ2以上、より好ましくは０．０１１個／μｍ2以上である。
なお、磁性層表面には長波長のうねり成分が存在するため、基準面からの高さが一定以下の場合、このうねり成分に突起が吸収されてしまい突起として検出することができない。突起として形成するには１５ｎｍ程度の高さが必要であるため、高さ１５ｎｍを突起高さの基準値として採用することとする。
【００１８】
本発明の磁気記録媒体では、上記高さ１５ｎｍ以上の突起には、カーボンブラックから形成される突起とモース硬度７を超える物質から形成される突起が含まれる。
本発明において、「カーボンブラックから形成される突起」とは、突起を構成する固体成分中、最も多く含まれる成分がカーボンブラックであることをいう。「モース硬度７を超える物質から形成される突起」等についても同様である。突起を構成する成分の分析は、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ：energy dispersive X-ray spectrometry。EDXと呼ばれることもある）、または、オージェ電子分光法(AES：Auger Electron Spectroscopy)などによって行うことができる。以下において、「カーボンブラックから形成される突起」を「カーボンブラック突起」ともいい、「モース硬度７を超える物質」を「高硬度物質」、「モース硬度７を超える物質から形成される突起」を「高硬度突起」ともいう。カーボンブラックのモース硬度は４程度であるため、カーボンブラック突起は高硬度突起よりも軟らかい。本発明では、この軟らかいカーボンブラック突起が走行開始時にヘッドと接触するように、カーボンブラック突起の平均高さを高硬度突起の平均高さより大きくする。これにより、走行中の摩擦特性を良好に維持することができる。この点の詳細は先に説明した通りである。
【００１９】
カーボンブラック突起と高硬度突起の平均高さの差が小さすぎると、走行開始時にヘッドと接触するカーボンブラック突起で発現する固体潤滑機能が不十分なために初期摩擦が高くなるため、両者の差は１ｎｍ以上あることが好ましい。また、両者の差が大きすぎると、カーボンブラックが最適変形以上に変形しカーボンブラック突起の摩耗が促進されるため、高硬度突起によって点接触を実現するとともにカーボンブラック突起への過度の接触圧を回避するためには、両者の差は２０ｎｍ以下であることが好ましい。走行中の摩擦特性を良好に維持する観点からは、カーボンブラック突起の平均高さと高硬度突起の平均高さの差は、１〜１０ｎｍであることがより好ましい。同様の観点から、高さ１５ｎｍ以上の突起中、高硬度突起の最高高さはカーボンブラック突起の最高高さ未満であることが好ましい。
【００２０】
また、高硬度突起を形成する物質（高硬度物質）のモース硬度は７以上である。モース硬度が７未満の物質では、ヘッドとの接触圧により変形するおそれがあるためである。高硬度物質のモース硬度は、好ましくは８以上である。また、モース硬度の最大値は１０であるため、高硬度物質のモース硬度は最大で１０となる。ヘッド磨耗を抑制する観点から、高硬度物質のモース硬度は９以下であることが好ましい。高硬度物質としては、磁性層の研磨剤として使用される物質であるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素、ボロンカーバイド（Ｂ4Ｃ）、ＳｉＯ2、ＴｉＣ、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化セリウム、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化鉄、ダイヤモンド粉末を挙げることができ、中でもアルミナおよび炭化珪素が好ましい。これら高硬度物質は針状、球状、サイコロ状等のいずれの形状でもよいが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。
【００２１】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体は、前記（１）〜（３）の磁性層表面性を有することにより、優れた電磁変換特性と摩擦特性を両立することができる。
【００２２】
上記磁性層表面性の制御方法としては、以下の方法を任意に組み合わせて用いることができる。
（ａ）磁性層塗布液の分散条件（分散滞留時間、分散媒体の粒径等）の調整
（ｂ）磁性層中のカーボンブラックおよび高硬度物質の粒径および添加量の調整
（ｃ）カレンダ処理条件（カレンダ温度、処理速度、圧力等）の調整
（ｄ）磁性層塗布液の調製方法の調整
（ｅ）非磁性層の形成方法
（ｆ）磁性層表面の表面処理
（ｇ）非磁性支持体の変形特性の調整
【００２３】
次に、上記制御方法について具体的に説明する。
【００２４】
（ａ）磁性層塗布液の分散条件（分散滞留時間、分散媒体の粒径等）の調整
分散滞留時間は、分散機の先端周速および分散媒体の充填率にもよるが、例えば０．５〜１０時間、好ましくは１〜７時間、更に好ましくは２〜５時間とすることができる。分散機の先端周速は５〜２０ｍ/秒が好ましく、７〜１５ｍ／秒であることがさらに好ましい。分散媒体としては、ジルコニアビーズを使用することが好ましく、その粒径は０．１〜１ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであることが更に好ましい。分散媒体の充填率は３０〜８０％、好ましくは５０〜８０％とすることができる。なお本発明において充填率は体積基準で表される。分散を強化するほど、前記最高突起高さは低くなる傾向にある。
【００２５】
（ｂ）磁性層中のカーボンブラックおよび高硬度物質の粒径および添加量の調整
磁性層中のカーボンブラックの平均一次粒径は、例えば１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍ、更に好ましくは７０〜１２０ｎｍである。磁性層中のカーボンブラック量は、強磁性粉末１００質量部あたり０．１〜５質量部とすることが好ましく、０．１５〜２質量部とすることが更に好ましい。磁性層中の高硬度物質の平均一次粒径は、例えば１０〜１５０ｎｍ、好ましくは３０〜１５０ｎｍ、更に好ましくは５０〜１２０ｎｍである。磁性層中の高硬度物質量は、強磁性粉末１００質量部あたり１〜２０質量部とすることが好ましく、２〜１５質量部とすることが更に好ましい。
【００２６】
（ｃ）カレンダ条件（カレンダ温度、処理速度、圧力等）の調整
カレンダ条件としては、カレンダロールの種類および段数、カレンダ圧力、カレンダ温度、カレンダ速度等を挙げることができる。カレンダを強化するほど磁性層表面平滑性は高まり、前記最高突起高さは低くなる傾向にある。カレンダ圧力は、例えば２００〜５００ｋＮ／ｍ、好ましくは２５０〜３５０ｋＮ／ｍであり、カレンダ温度は、例えば７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１００℃であり、カレンダ速度は、例えば５０〜３００ｍ／ｍｉｎ、好ましくは１００〜２００ｍ／ｍｉｎである。また、カレンダロールとして表面が硬いロールを使用するほど、また段数を増やすほど、磁性層表面は平滑化する傾向にあるためカレンダロールの組み合わせや段数によって突起数を調整することができる。
【００２７】
（ｄ）磁性層塗布液の調製方法
磁性層塗布液中の粒状物質の凝集は粗大突起形成の原因となるため、凝集しやすい粒状物質は別分散することが好ましい。例えば、研磨剤および／またはカーボンブラックを別分散した後、磁性層塗布液に添加することにより粗大な磁性層表面突起数を低減する一方で微小な磁性層表面突起数を増やすことができる。また、研磨剤の種類によっては過度に分散処理を施すと、研磨剤が過剰に分散ないしは破壊されることにより、研磨剤によって高さ１５ｎｍ以上の突起を形成できない場合がある。他方、強磁性粉末やカーボンブラックは微粒子化するほど分散が困難となるため、十分に分散処理を施すことが好ましい。このように各粒状物質によって最適な分散条件が異なる場合には、強磁性粉末を含有する分散液（磁性液）、カーボンブラックを含有する分散液（カーボンブラック液）、研磨剤を含有する分散液（研磨剤液）をそれぞれ別分散して調製した後、同時または順次混合し磁性層塗布液を調製することが好ましい。
【００２８】
（ｅ）非磁性層の形成方法
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有することもできる。非磁性層を有する磁気記録媒体においては、非磁性層の表面状態が磁性層の表面性に影響を及ぼし得るため、非磁性層の形成方法によって磁性層表面性を制御することができる。具体的には、（ｉ）非磁性層塗布液を塗布、乾燥させた後に磁性層塗布液を塗布する逐次重層塗布（ｗｅｔ ｏｎ ｄｒｙ）を行うこと、（ｉｉ）上記（ｉ）における非磁性層形成方法（塗布方法、カレンダ処理、サーモ処理等の調整）によって磁性層表面性を制御することができる。また、非磁性層の結合剤として放射線硬化型樹脂を使用することによりレベリング効果によって非磁性層の表面平滑性を高めることができる。これにより、前記最高突起高さを低くすることができる。
【００２９】
（ｆ）磁性層表面の表面処理
表面処理は、例えば、ナイフブレードまたはラッピングテープによって行うことができる。ナイフブレードの材質としては、ステンレス鋼、サファイア、クロム鋼等の通常ナイフに使用される素材をすべて使用することができる。ラッピングテープは、例えば、粗面度＃３００〜＃１００００の範囲で使用することができる。ナイフブレードまたはラッピングテープをテープ走行方向に対して逆行するように、例えば９０度から５度の範囲内の角度で磁性面に押接させ、テープ表面の異物（突起物）を除去することができる。
このような表面処理により、磁性層表面の粗大突起を低減し、前記最高突起高さを低くすることができる。
【００３０】
（ｇ）非磁性支持体の変形特性の調整
特に、非磁性層を有さない磁気記録媒体においては、磁性層中のカーボンブラックや高硬度物質が非磁性支持体と接触し得る。このような磁気記録媒体においては、非磁性支持体の硬さや弾性率などの変形特性を調整することで、支持体への粒子のもぐりこみ量が変化するので磁性層表面における突起の高さを調整することができる。
【００３１】
前記高さ１５ｎｍ以上の突起の中には、カーボンブラック突起および高硬度突起以外の突起、例えば強磁性粉末によって形成される突起が含まれていてもよい。但し、近年高記録密度を達成するために開発されている磁気記録媒体は、従来の磁気記録媒体と異なり、強磁性粉末や研磨剤のサイズが微小になり、また、分散状態もより均一になるよう設計されるため、磁性体、結合剤成分などが高い突起を形成することは少なくなる傾向にある。カーボンブラック突起、高硬度突起による摩擦特性改善の観点からは、高さ１５ｎｍ以上の突起中、カーボンブラック突起の占める割合は３０〜９９％、高硬度突起の占める割合は１〜６５％であることが好ましい。また、先に説明したカーボンブラック突起による初期摩擦特性改善と高硬度突起による走行中摩擦特性改善を達成するためには、カーボンブラック突起および高硬度突起は、適切な割合で存在することが好ましい。この観点から、カーボンブラック突起の突起密度をＰＡ、高硬度突起の突起密度をＰＢとすると、ＰＡとＰＢとは、０．０１≦ＰＢ／ＰＡ≦２．０の関係を満たすことが好ましく０．０１２≦ＰＢ／ＰＡ≦１．９５の関係を満たすことが更に好ましい。上記ＰＢ／ＰＡ比およびカーボンブラック突起、高硬度突起の割合は、先に説明したようにカーボンブラックおよび高硬度物質の粒径、添加方法。添加条件、添加量などによって調整することができる。
【００３２】
また、高硬度突起が存在しなくなる高さにカーボンブラック突起が存在することが、カーボンブラック突起による固体潤滑機能を発現させ、高硬度突起によりヘッドとの点接触を維持するために好ましい。この観点から、ＡＦＭによって測定されるカーボンブラック突起密度が０．０２個／μｍ2以下となる突起高さ（カーボンブラック突起が実質的に存在しなくなる高さ）は、高硬度突起密度が０．０２個／μｍ2以下となる突起高さ（高硬度突起が実質的に存在しなくなる高さ）より高いことが好ましい。ただしその差が大きすぎると、カーボンブラック突起の変形により沈み込んだ突起を高硬度突起によって点接触により支えることができなくなる可能性があるため、その差は２０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の磁気記録媒体について更に詳細に説明する。
【００３４】
（磁性層）
本発明の磁気記録媒体において、磁性層に含まれる強磁性粉末としては、六方晶フェライト粉末および強磁性金属粉末を挙げることができる。
【００３５】
強磁性粉末の平均粒子サイズは、以下の方法により測定することができる。
強磁性粉末を、日立製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００型を用いて粒子を撮影倍率１０００００倍で撮影し、総倍率５０００００倍になるように印画紙にプリントして粒子写真を得る。粒子写真から目的の磁性体を選びデジタイザーで粉体の輪郭をトレースしカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ−４００で粒子のサイズを測定する。５００個の粒子のサイズを測定する。上記方法により測定される粒子サイズの平均値を強磁性粉末の平均粒子サイズとする。
【００３６】
なお、本発明において、磁性体等の粉体のサイズ（以下、「粉体サイズ」と言う）は、（１）粉体の形状が針状、紡錘状、柱状（ただし、高さが底面の最大長径より大きい）等の場合は、粉体を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、（２）粉体の形状が板状乃至柱状（ただし、厚さ乃至高さが板面乃至底面の最大長径より小さい）場合は、その板面乃至底面の最大長径で表され、（３）粉体の形状が球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粉体を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
また、該粉体の平均粉体サイズは、上記粉体サイズの算術平均であり、５００個の一次粒子について上記の如く測定を実施して求めたものである。一次粒子とは、凝集のない独立した粉体をいう。
【００３７】
また、該粉体の平均針状比は、上記測定において粉体の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粉体の（長軸長／短軸長）の値の算術平均を指す。ここで、短軸長とは、上記粉体サイズの定義で（１）の場合は、粉体を構成する短軸の長さを、同じく（２）の場合は、厚さ乃至高さを各々指し、（３）の場合は、長軸と短軸の区別がないから、（長軸長／短軸長）は、便宜上１とみなす。
そして、粉体の形状が特定の場合、例えば、上記粉体サイズの定義（１）の場合は、平均粉体サイズを平均長軸長と言い、同定義（２）の場合は平均粉体サイズを平均板径と言い、（最大長径／厚さ乃至高さ）の算術平均を平均板状比という。同定義（３）の場合は平均粉体サイズを平均直径（平均粒径、平均粒子径ともいう）という。粉体サイズ測定において、標準偏差／平均値をパーセント表示したものを変動係数と定義する。
【００３８】
六方晶フェライトとしては、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の各置換体、Ｃｏ置換体等が挙げられる。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、更に一部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、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することができる。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。
【００３９】
六方晶フェライトの平均板径は、１０〜１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜６０ｎｍであり、特に好ましくは１０〜５０ｎｍである。特にトラック密度を上げるためＭＲヘッドで再生する場合、低ノイズにする必要があるため、平均板径は６０ｎｍ以下、更には５０ｎｍ以下であることが好ましい。１０ｎｍより小さいと熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。１００ｎｍを越えるとノイズが高く、いずれも高密度磁気記録には向かない。平均板状比（板径／板厚）は１〜１５であることが好ましい。より好ましくは１〜７である。板状比が小さいと磁性層中の充填性は高くなり好ましいが、十分な配向性を得ることが困難となる。１５より大きいと粒子間のスタッキングによりノイズが大きくなる。この粒子サイズ範囲のＢＥＴ法による比表面積は１０〜１００ｍ2／ｇを示す。比表面積は概ね粒子板径と板厚からの算術計算値と符号する。粒子板径・板厚の分布は通常狭いほど好ましい。数値化は困難であるが粒子ＴＥＭ写真より５００粒子を無作為に測定する事で比較できる。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＝０．１〜２．０である。粒子サイズ分布をシャープにするには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。
【００４０】
一般に、抗磁力Ｈｃが５００〜５０００エルステッド（４０〜３９８ｋＡ／ｍ）程度の六方晶フェライト粉末は作製可能である。Ｈｃは高い方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。本発明で使用される六方晶フェライトのＨｃは２０００〜４０００Ｏｅ（１６０〜３２０ｋＡ／ｍ）程度であることが好ましく、より好ましくは２２００〜３５００Ｏｅ（１７６〜２８０ｋＡ／ｍ）である。ヘッドの飽和磁化が１．４テスラを越える場合は、２２００Ｏｅ（１７６ｋＡ／ｍ）以上にすることが好ましい。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。飽和磁化σｓは４０〜８０Ａ・ｍ2／ｋｇであることが好ましい。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。σｓ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、含有元素の種類と添加量の選択等が良く知られている。またＷ型六方晶フェライトを用いることも可能である。六方晶フェライトを分散する際に六方晶フェライト粉末表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われている。表面処理剤としては、無機化合物、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。量は六方晶フェライト粉末に対して０．１〜１０質量％とすることができる。六方晶フェライト粉末の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程度が選択される。六方晶フェライト粉末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質量％が選ばれる。六方晶フェライトの製法としては、（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。
【００４１】
強磁性金属粉末としては、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。強磁性金属粉末の平均長軸長は０．０１μｍ以上０．１５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０２μｍ以上０．１５μｍ以下であり、さらに好ましくは０．０３μｍ以上０．１２μｍ以下である。強磁性金属粉末の平均針状比は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。
【００４５】
強磁性金属粉末の含水率および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。通常、強磁性金属粉末の含水率は０．１〜２質量％とすることが好ましく、ｐＨ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質量％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。
【００４６】
（非磁性層）
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に、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。非磁性層に用いられる非磁性粉末は、例えば、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化合物から選択することができる。無機化合物としては、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、θ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、ヘマタイト、ゲータイト、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、酸化マグネシウム、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、二硫化モリブデンなどを単独または組合せで使用することができる。特に好ましいものは、粒度分布が小さく、機能付与の手段が多いこと等から、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいものは二酸化チタン、α−酸化鉄である。これら非磁性粉末の平均粒子サイズは０．００５〜２μｍであることが好ましいが、必要に応じて粒子サイズ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て同様の効果をもたせることもできる。非磁性粉末の平均粒子サイズは０．０１μｍ〜０．２μｍであることが特に好ましい。特に、非磁性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径０．０８μｍ以下であることが好ましく、針状金属酸化物である場合は、平均長軸長が０．３μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましい。タップ密度は０．０５〜２ｇ／ｍｌであることが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。非磁性粉末の含水率は０．１〜５質量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜３質量％、更に好ましくは０．３〜１．５質量％である。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であることができ、５．５〜１０の間が特に好ましい。
【００４７】
非磁性粉末の比表面積は１〜１００ｍ2／ｇであることが好ましく、より好ましくは５〜８０ｍ2／ｇ、更に好ましくは１０〜７０ｍ2／ｇである。非磁性粉末の結晶子サイズは０．００４μｍ〜１μｍであることが好ましく、０．０４μｍ〜０．１μｍであることが更に好ましい。ＤＢＰ（ジブチルフタレート）を用いた吸油量は５〜１００ｍｌ／１００ｇであることが好ましく、より好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、更に好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は１〜１２であることが好ましく、より好ましくは３〜６である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでも良い。モース硬度は４以上１０以下のものが好ましい。非磁性粉末のＳＡ（ステアリン酸）吸着量は１〜２０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、より好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ2、更に好ましくは３〜８μｍｏｌ／ｍ2である。ｐＨは３〜６の間が好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理を施すことによりＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、Ｙ2Ｏ3を存在させることが好ましい。特に分散性に好ましいものはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2であり、更に好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2である。これらは組み合わせて使用しても良いし、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良いし、先ずアルミナを存在させ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。
【００４８】
非磁性粉末の具体的な例としては、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αヘマタイトＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＮ−５００ＢＸ、ＤＢＮ−ＳＡ１、ＤＢＮ−ＳＡ３、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、αヘマタイトＥ２７０、Ｅ２７１、Ｅ３００、Ｅ３０３、チタン工業製酸化チタンＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、αヘマタイトα−４０、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１００Ｆ、ＭＴ−５００ＨＤ、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、ＴｉＯ2  Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、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。
【００４９】
また、非磁性層には有機質粉末を目的に応じて、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。その製法は特開昭６２−１８５６４号公報、特開昭６０−２５５８２７号公報に記載されているようなものが使用できる。
【００５０】
（結合剤）
磁性層および非磁性層に使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。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。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、アクリル酸、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、各種ゴム系樹脂が挙げられる。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、公知の放射線硬化型樹脂を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することができる。前述のように、非磁性層に放射線硬化型樹脂を使用することにより、磁性層表面性を制御することもできる。
【００５１】
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−トを組み合わせたものが挙げられる。中でも、塩ビ系バインダー、ポリウレタン系バインダーが好ましい。ポリウレタンとしては、例えば、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリカーボネートウレタン、ポリエーテルエステルウレタン、アクリル系ポリウレタン等を用いることができる。
【００５２】
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、−ＳＯ3Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、−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一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１０-1〜１０-8モル／ｇとすることができ、好ましくは１０-2〜１０-6モル／ｇである。これらバインダーは、公知の方法で合成することができ、また市販品に必要に応じて適量の極性基を導入することによって得ることもできる。
【００５３】
硬化剤としては、通常ポリイソシアネートが使用される。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。硬化剤は、単独または硬化反応性の差を利用して二つまたはそれ以上の組合せで各層とも用いることができる。本発明において使用される硬化剤は、いずれも市販品として入手可能である。
【００５４】
磁性層の結合剤量は、硬化剤を含めて強磁性粉末１００質量部に対し１０〜２５質量部とすることが好ましい。非磁性層の結合剤量は、硬化剤を含めて非磁性粉末１００質量部に対し２５〜４０質量部とすることが好ましい。
【００５５】
（カーボンブラック）
本発明の磁気記録媒体は、少なくとも磁性層にカーボンブラックを含むものであり、非磁性層にもカーボンブラックを含むことができる。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、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０質量％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｃｃであることがそれぞれ好ましい。本発明に用いられ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、９０５、８００、７００、ＶＵＬＣＡＮ  ＸＣ−７２、旭カーボン社製＃８０、＃６０、＃５５、＃５０、＃３５、三菱化成工業社製＃２４００Ｂ、＃２３００、＃９００、＃１０００、＃３０、＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアンカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ  ＳＣ、ＲＡＶＥＮ  １５０、５０、４０、１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、日本ＥＣ社製ケッチェンブラックＥＣ等が挙げられる。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、または組合せで使用することができる。磁性層に使用するカーボンブラックの平均粒径および添加量は前述の通りである。非磁性層中のカーボンブラックの平均一次粒径は、例えば５〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜２５０ｎｍ、更に好ましくは２０〜２００ｎｍであり、添加量は非磁性粉末に対して０．１〜３０質量％とすることが好ましい。本発明において、磁性層および／または非磁性層に使用できるカーボンブラックについては、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。
【００５６】
（研磨剤）
磁性層に含まれる研磨剤としては、前述の高硬度物質を挙げることができる。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。
【００５７】
（添加剤）
磁性層および非磁性層には、潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつ添加剤を使用することができる。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よ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よ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よい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よ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���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。
【００５８】
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。
【００５９】
上記添加剤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。
【００６０】
（非磁性支持体）
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。
【００６１】
（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。
【００６２】
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、高密度記録化のためには０．０１〜０．１μｍであることが好ましく、０．０２〜０．０９μｍであることがより好ましい。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。
【００６３】
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。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。
【００６４】
（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こともできる。バックコート層には、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。結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方を適用することができる。特に前記非磁性層の処方を適用することが好適である。バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００６５】
（製造方法）
本発明の磁気記録媒体を製造するために使用される各層形成用塗布液を調製する工程は、通常、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段階以上にわかれていてもかまわない。本発明に使用する強磁性粉末、非磁性粉体、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、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。ニーダを用いる場合は強磁性粉末または非磁性粉体と結合剤のすべてまたはその一部（ただし全結合剤の３０質量％以上が好ましい）および強磁性粉末１００質量部に対し１５〜５００質量部の範囲で混練処理することができる。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、磁性層塗布液および非磁性層塗布液を分散させるためにはガラスビーズを用いることができ、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、スチールビーズを用いることが好ましく、前述の通りジルコニアビーズを使用することが特に好ましい。これら分散メディアの粒径と充填率等の分散条件の詳細は先に説明した通りである。分散機は公知のものを使用することができる。
【００６６】
本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布する場合には、前述のように、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（Ｗｅｔ  ｏｎ  ｄｒｙ）を用いることが好ましい。
また、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。塗布液の粘度は、Wet  on dry方式で塗布する場合と、Wet on Wet方式で塗布する場合とで、各々の方式に最適な粘度に調整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。
【００６７】
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。ディスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加するなど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。等方的な配向とは強磁性金属粉末の場合、一般的には面内２次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて３次元ランダムとすることもできる。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与することもできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が好ましい。また、スピンコートを用いて円周配向することもできる。
【００６８】
上記塗布、乾燥後、通常、磁気記録媒体にカレンダー処理を施す。カレンダー処理の詳細は先に説明した通りである。また、前述のように、磁性層表面に表面処理を施すこともできる。
【００６９】
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を選定することができる。
【００７０】
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。
【００７１】
本発明の磁気記録媒体において、磁性層の表面粗さは、原子間力顕微鏡で測定した表面粗さＲａとして、スペーシングの低減の観点から好ましくは３．０ｎｍ以下であり、より好ましくは２．８ｎｍ以下であり、更に好ましくは２．７ｎｍ以下である。走行性確保の観点から、その下限は０．５ｎｍ以上であることが好ましく、０．６ｎｍ以上であることがより好ましく、０．７ｎｍ以上であることが更に好ましい。磁性層表面平均粗さＲａは、原子間力顕微鏡により磁性層表面の５μｍ角（５μｍ×５μｍ）〜１００μｍ角（１００μｍ×１００μｍ）程度の範囲を測定した値として求めることができ、例えば、４０μｍ角（４０μｍ×４０μｍ）で測定した領域の内の３０μｍ（３０μｍ×３０μｍ）角を対象にＲａを算出することができる。
【００７２】
本発明の磁気記録媒体を使用する磁気信号再生システムとしては、高密度記録された信号を巨大磁気抵抗効果型ヘッド（ＧＭＲヘッド）により再生する磁気記録再生システムが好ましい。ＧＭＲヘッドは高感度であるためノイズも高感度に検出する傾向があるため、従来、良好なＳ／Ｎを得ることは困難であった。これに対し、本発明の磁気記録媒体は、磁性層表面に高さ４０ｎｍを超える突起が実質的に存在しない高い表面平滑性を有するため、媒体ノイズを低減することにより、ＧＭＲヘッドによる再生においてＳ／Ｎ向上を達成することができる。
【００７３】
上記磁信号録再生システムにおけるＧＭＲヘッドのシールド間距離（ｓｈ−ｓｈ）は、例えば０．０８μｍ〜０．１８μｍ、再生トラック幅は、例えば０．３μｍ〜３．５μｍである。ＭＲヘッドは、薄膜磁気ヘッドへの磁束の大きさに応答する磁気抵抗効果を利用するものであり、誘導型ヘッドでは得られない高い再生出力が得られるという利点を有する。これは主として、ＭＲヘッドの再生出力が、磁気抵抗の変化に基づくものであるため、媒体とヘッドとの相対速度に依存しないことに起因する。特にＧＭＲヘッドは、異方性磁気抵抗効果型ヘッド（ＡＭＲヘッド）と比較して読み出し感度が高い。このようなＧＭＲヘッドを再生ヘッドとして用いることで、高密度記録された信号を高感度に再生することが可能となる。本発明の磁気記録媒体がテープ状磁気記録媒体の場合、再生ヘッドとしてＧＭＲヘッドを用いることで、従来に比べ高周波領域で記録した信号であっても高いＳ／Ｎでの再生が可能である。従って、本発明の磁気記録媒体は、より高密度記録用のコンピュータデータ記録用の磁気テープやディスク状の磁気記録媒体として最適である。
【実施例】
【００７４】
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。なお、以下に記載の「部」の表示は、特に断らない限り、「質量部」を示す。
【００７５】
［実施例１］
磁性層形成用塗布液
（磁性液）
バリウムフェライト磁性粉：１００部
（Ｈｃ：２１００Ｏｅ（１６８ｋＡ／ｍ）、平均粒子サイズ：２５ｎｍ）
スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂：１５部
シクロヘキサノン：１５０部
メチルエチルケトン：１５０部
（研磨剤液）
α−アルミナ（平均一次粒径１１０ｎｍ）：９．０部
塩化ビニル共重合体（日本ゼオン製ＭＲ１１０）：０．７部
シクロヘキサノン：２０部
（カーボンブラック液）
カーボンブラック（平均一次粒径８０ｎｍ）：０．５部
シクロヘキサノン：２部
（その他成分）
ブチルステアレート：１部
ステアリン酸：１部
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネート）：２．５部
（仕上げ添加溶剤）
シクロヘキサノン：１８０部
メチルエチルケトン：１８０部
【００７６】
非磁性層形成用塗布液
非磁性無機質粉末（α−酸化鉄）：８０部
（粒子サイズ：０．１５μｍ、平均針状比：７、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ2／ｇ）
カーボンブラック（平均一次粒径２０ｎｍ）：２０部
スルホン酸基含有塩化ビニル共重合体：１３部
スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂：６部
フェニルホスホン酸：３部
シクロヘキサノン：１４０部
メチルエチルケトン：１７０部
ブチルステアレート：２部
ステアリン酸：１部
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネート）：５部
【００７７】
バックコート層形成用塗布液
非磁性無機質粉末（α−酸化鉄）：８０部
（粒子サイズ：０．１５μｍ、平均針状比：７、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ2／ｇ）
カーボンブラック（平均一次粒径２０ｎｍ）：２０部
カーボンブラック（平均一次粒径１００ｎｍ）：３部
塩化ビニル共重合体：１３部
スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂：６部
フェニルホスホン酸：３部
シクロヘキサノン：１４０部
メチルエチルケトン：１７０部
ステアリン酸：３部
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネート）：５部
メチルエチルケトン：４００部
【００７８】
上記磁性液をオープン型ニーダーにより混練・希釈処理後、横型ビーズミル分散機により、粒径０．５ｍｍのジルコニア（ＺｒＯ2）ビーズ（以下、「Ｚｒビーズ」と記載する）を用い、ビーズ充填率８０％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パス滞留時間を２分とし、１２パスの分散処理を行った。
カーボンブラック液は、攪拌機付きバッチ型超音波分散装置にて、攪拌回転数１５００ｒｐｍで、３０分処理して液化処理した。液化したカーボンブラック液を横型ビーズミル分散機により、粒径０．５ｍｍのＺｒビーズを用い、ビーズ充填率８０％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パス滞留時間を２分とし、６パスの分散処理を行った。その液をディゾルバー攪拌機で周速１０ｍ／秒で３０分攪拌後、フロー式超音波分散機にて流量３ｋｇ／分で、３パス処理した。
研磨剤液は、アルミナ：塩化ビニル共重合体（日本ゼオン製ＭＲ１１０）：シクロヘキサノン＝９０：７：２００（質量比）の混合物として調製した後、粒径１ｍｍのＺｒビーズとともに竪型サンドミル分散機に入れ、ビーズ体積／（研磨剤液体積＋ビーズ体積）が６０％になるように調整し、１８０分間サンドミル分散処理を行い、処理後の液を取り出し、フロー式の超音波分散濾過装置を用いて、超音波分散濾過処理を施した。
磁性液、カーボンブラック液および研磨剤液と、その他の成分としての潤滑剤、硬化剤および仕上げ添加溶剤をディゾルバー攪拌機に導入し、周速１０ｍ／秒で３０分間攪拌した後、フロー式超音波分散機により流量７．５ｋｇ／分で３パス処理した後に、１μｍのフィルタで濾過して磁性層形成用塗布液を作製した。
【００７９】
非磁性層形成用塗布液は以下の方法によって作製した。
潤滑剤（ブチルステアレート、ステアリン酸）およびポリイソシアネートを除く、前記成分をオープン型ニーダーにより混練・希釈処理して、その後、横型ビーズミル分散機により分散処理を実施した。その後、潤滑剤（ブチルステアレート、ステアリン酸）およびポリイソシアネートを添加して、ディゾルバー攪拌機にて攪拌・混合処理を施して非磁性層形成用塗布液を作製した。
【００８０】
バックコート層形成用塗布液は以下の方法によって作製した。
潤滑剤（ステアリン酸）およびポリイソシアネート、メチルエチルケトン（４００部）を除く、前記成分をオープン型ニーダーにより混練・希釈処理して、その後、横型ビーズミル分散機により分散処理を実施した。その後、潤滑剤（ステアリン酸）およびポリイソシアネート、メチルエチルケトン（４００部）を添加して、ディゾルバー攪拌機にて攪拌・混合処理を施し、バックコート層形成用塗布液を作製した。
【００８１】
厚さ６μｍのポリエチレンナフタレート支持体上に、乾燥後の厚さが１．０μｍになるように非磁性層形成用塗布液を塗布し乾燥させた後、バックコート層形成用塗布液を、支持体の反対面に乾燥後の厚さが０．５μｍになるように塗布し乾燥させた。一度巻き取った支持体を７０℃ｄｒｙ環境で３６時間熱処理を行った。
熱処理後の非磁性層上に、乾燥後の厚さが０．０８μｍになるように磁性層形成用塗布液を塗布し乾燥させた。
その後、金属ロールのみから構成されるカレンダーで速度４０ｍ／ｍｉｎ、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）、温度１００℃で表面平滑化処理を行った。その後、７０℃ｄｒｙ環境で３６時間熱処理を行った。熱処理後、１／２インチ幅にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレードが磁性面に押し当たるように取り付けたテープクリーニング装置で磁性層の表面のクリーニングを行いテープ試料を得た。
【００８２】
［実施例２］
乾燥後の厚さが１．５μｍになるように非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥した後、乾燥後の厚さが０．０８μｍになるように磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥し、更にバックコート層形成用塗布液を、支持体の反対面に乾燥後の厚さが０．５μｍになるように塗布、乾燥させた。その後、金属ロールのみから構成されるカレンダーで速度８０ｍ／ｍｉｎ、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）、温度９０℃で表面平滑化処理を行った。上記の点以外は実施例１と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００８３】
［実施例３］
非磁性層形成用塗布液中のスルホン酸基含有塩化ビニル共重合体を、C=C二重結合を持つ官能基を付与したスルホン酸基含有塩化ビニル共重合体に変更するとともに、ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネート）を、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）（日本化薬社製カヤラッドＤＰＨＡ）に変更して調液した。
乾燥後の厚さが１．０μｍになるよう非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥した後、１２５ｋＶの加速電圧で４０ｋＧｙのエネルギーとなるよう電子線を照射した。その上に乾燥後の厚さが０．０８μｍになるように磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥し、更にバックコート層形成用塗布液を、支持体の反対面に乾燥後の厚さが０．５μｍになるように塗布、乾燥させた。
その後、金属ロールのみから構成されるカレンダーで速度８０ｍ／ｍｉｎ、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）、温度１００℃で表面平滑化処理を行った。その後、７０℃ｄｒｙ環境で３６時間熱処理を行った。熱処理後、１／２インチ幅にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレードが磁性面に押し当たるように取り付けたテープクリーニング装置で磁性層の表面のクリーニングを行った。更に、ＡＦＭで４０μｍ角で測定したときのＲａ＝１５ｎｍのＡｌＴｉＣ製の丸棒（直径４ｍｍ）に１８０°ラップさせて、１００ｇのテンションで２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で１００往復の表面処理を行いテープ試料を得た。
【００８４】
［実施例４］
シクロヘキサノン１２０部を金属製容器に入れ、ディゾルバー攪拌機で周速１０ｍ／秒で攪拌しながら、その液中にバリウムフェライト磁性粉１００部を投入し、超音波分散機で３０分間の分散処理を行い、その後、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂  １５部、シクロヘキサノン  ３０部、メチルエチルケトン  １５０部を混合した液を作製した。この液を実施例１と同様に横型ビーズミル分散機で分散、カーボン液や研磨剤液、その他の成分を混合して磁性層形成用塗布液を作製した。
厚さ６μｍのポリエチレンナフタレート支持体上に、乾燥後の厚さが１．０μｍになるように非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥した後、乾燥後の厚さが０．０８μｍになるように磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥し、更にバックコート層形成用塗布液を、支持体の反対面に乾燥後の厚さが０．５μｍになるように塗布、乾燥させた。その後は、カレンダー処理を速度８０ｍ／ｍｉｎ、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）、温度９０℃で行った点以外は実施例１と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００８５】
［実施例５］
乾燥後の厚さが１．０μｍになるように非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥した以外は、実施例２と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００８６】
［実施例６］
実施例５に対して研磨剤液の量を１／２とした他は実施例５と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００８７】
［実施例７］
磁性液をオープン型ニーダーにより混練・希釈処理後、竪型サンドミル分散機により、粒径０．５ｍｍのＺｒビーズを用い、ビーズ体積／（磁性液体積＋ビーズ体積）が６０％になるように調整し、７２０分間サンドミル分散処理を行った。
カーボンブラック液は、攪拌機付きバッチ型超音波分散装置にて、攪拌回転数１２００ｒｐｍで、３０分処理して液化処理した。液化したカーボンブラック液を横型ビーズミル分散機により、粒径０．５ｍｍＺｒビーズを用い、ビーズ充填率８０％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パス滞留時間を２分とし、６パスの分散処理を行った。その液をディゾルバー攪拌機で周速１０ｍ／秒で３０分攪拌後、フロー式超音波分散機にて流量３ｋｇ／分で、２パス処理した。
磁性液中に、カーボンブラック液および粒径１００ｎｍのＳｉＣ粉体を９部、その他の成分としての潤滑剤、硬化剤及び仕上げ添加溶剤を投入して１５分間サンドミル分散処理を行った後、１μｍのフィルタで濾過して磁性層形成用塗布液を作製した。その他は実施例４と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００８８】
［実施例８］
粒径１００ｎｍのＳｉＣ粉体に代えて実施例１と同様の研磨剤溶液を用意して同量添加した以外は、実施例７と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００８９】
［実施例９］
カレンダー処理の速度を４０ｍ／ｍｉｎ、温度を１００℃とした以外は実施例５と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９０】
［実施例１０］
Ｒａ＝１５ｎｍのＡｌＴｉＣ製の丸棒での表面処理を行わなかった以外は実施例３と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９１】
［比較例１］
カレンダー処理の速度を８０ｍ／ｍｉｎ、温度を８０℃とした以外は実施例１と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９２】
［比較例２］
実施例２に対して、ダイヤモンド粉末（平均一次粒径８０ｎｍ）３部、シクロヘキサノン  ２７部とし、竪型サンドミルで分散時間を３６０分分散した液を研磨剤液として用い、更に、カレンダー処理の速度を４０ｍ／ｍｉｎ、温度を１００℃とした以外は実施例２と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９３】
［比較例３］
カーボン液、研磨剤液の量を２倍として、カレンダー温度を９０℃とした以外は実施例１０と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９４】
［比較例４］
カーボン液を無添加とした以外は、実施例５と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９５】
［比較例５］
磁性液をオープン型ニーダーにより混練・希釈処理後、研磨剤液と混合した後に、竪型サンドミル分散機により、粒径０．５ｍｍのＺｒビーズを用い、ビーズ体積／（磁性液体積＋研磨剤液体積＋ビーズ体積）が６０％になるように調整し、７２０分間サンドミル分散処理を行った。
カーボンブラック液は、攪拌機付きバッチ型超音波分散装置にて、攪拌回転数１２００ｒｐｍで、３０分処理して液化処理した。液化したカーボンブラック液を横型ビーズミル分散機により、粒径０．５ｍｍＺｒビーズを用い、ビーズ充填率８０％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パス滞留時間を２分とし、６パスの分散処理を行った。その液をディゾルバー攪拌機で周速１０ｍ／秒で３０分攪拌後、フロー式超音波分散機にて流量３ｋｇ／分で、２パス処理した。
磁性液中に、カーボンブラック液、潤滑剤、硬化剤および仕上げ添加溶剤を投入して１５分間サンドミル分散処理を行った後、１μｍのフィルタで濾過して磁性層形成用塗布液を作製した。その他は実施例２と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９６】
［比較例６］
カーボン液を添加せず、研磨剤液を３／２倍添加し、カレンダー処理温度を８０℃と変更した以外は実施例５と同様の方法でテープ試料を作製した。
【００９７】
以上説明した実施例、比較例の処方、調製方法を下記表１に示す。
【００９８】
【表１】
2010231843.tif 000002
注１）各高硬度物質のモース硬度を以下に示す。
アルミナ：９、SiC：９、ダイヤモンド：１０
【００９９】
評価方法
１．電磁変換特性の評価
ヘッドを固定した１／２吋リールテスターで測定した。ヘッド／テープ相対速度は４ｍ／ｓｅｃとした。
記録はＭＩＧヘッド（ギャップ長０．１５μｍ、トラック幅３．０μｍ）を使い、記録電流は各テープの最適記録電流に設定した。
再生ヘッドには素子厚み１５ｎｍ、シールド間隔０．１μｍ、リード幅１．０μｍのＧＭＲヘッドを用いた。
線記録密度（１８０ＫＦｃｉ）の信号を記録し、再生信号をシバソク社製のスペクトラムアナライザーで測定し、キャリア信号の出力と、スペクトル全帯域の積分ノイズとの比をＳ／Ｎ比とした。得られたＳ／Ｎ比を、以下の基準で判断した。
実施例１のＳ／Ｎ比を０ｄＢとし、
実施例１のＳ／Ｎ比＋０．５ｄＢ以上    ◎
実施例１のＳ／Ｎ比−２．０ｄＢ〜＋０．５ｄＢ    ○
実施例１のＳ／Ｎ比〜−２．０ｄＢ    ×
【０１００】
２．摩擦特性（摺動性）の評価
ＡＦＭで４０μｍ角で測定した時のＲａ＝１５ｎｍの直径４ｍｍのＡｌＴｉＣ製の丸棒にテープを１８０°ラップさせ、１００ｇの荷重をかけて１４ｍｍ／ｓｅｃの速度で４５ｍｍ摺動させた。この時の２パス目の等速で摺動中の荷重をロードセルで検出し、以下の式：
摩擦係数＝ｌｎ（測定値（ｇ）／１００（ｇ））／π
に基づいて摩擦係数を算出し、下記基準で判断をした。
摩擦係数  ＜  ０．２５      ◎
摩擦係数  ＜  ０．３        ○
摩擦係数  ＜  ０．４        △
摩擦係数  ＜  ０．５        ×
摩擦係数  ＞  ０．５        ××
【０１０１】
３．高さ１５ｎｍ以上の突起密度
ＡＦＭ（Ｖｅｅｃｏ社Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ４）でテープ表面４０μｍ×４０μｍの領域を測定した。スキャン速度（探針移動速度）は４０μｍ／ｓｅｃ、分解能は５１２×５１２ｐｉｘｅｌとした。この領域の内、同一領域を観察するためのマーキング部を除く３０×３０μｍの領域を対象に、基準面からの高さが１５ｎｍ以上となる突起数を求め、突起数／９００の計算で突起密度（個／μｍ2）を算出した。
【０１０２】
４．最高突起
上記３．の測定において、突起密度が０．００２個／μｍ2以下となる高さを最高突起高さとした。
【０１０３】
５．カーボンブラック突起および高硬度突起の特定
前記３．にて突起密度を求める際、高さ１５ｎｍ以上の突起を含む領域を特定した像を得て保存した。上面図（Ｔｏｐ  Ｖｉｅｗ）も同様に保存した後、高さ１５ｎｍ以上の突起を含む領域を特定した像を上面図に重ね合わせた。この重ね合わせた図の一例を図１に示す。図１中、マル付き数字で示した円形領域が高さ１５ｎｍ以上の突起を含む領域である。ＡＦＭ像では、黒〜赤〜黄〜白の色分けにより高低を判別することができる。ＡＦＭ像では上記円形領域１つにつき１つ、黄〜白色の微小な点が含まれており、この微小な点が高さ１５ｎｍ以上の突起を示す。図１中のマル１〜マル４で示した円形領域を含む一部拡大図を図２に示す。次いで高さ１５ｎｍ以上の突起の周囲に、ＡＦＭでマーキングした。図２に示す円形領域を含むマーキング像の一部拡大図を図３に示す。ＡＦＭで表面形状を測定する場合、特に軟らかい試料では探針硬さや設定を最適条件で観察しないと、探針で試料を傷つけてしまうことが知られている。逆に、試料硬さと探針硬さ、および設定を調整することで、狙った突起の周囲に突起位置特定のためのマーキングを施すことが可能である。実施例および比較例におけるＡＦＭでのマーキングは、Ｖｅｅｃｏ社のｎａｎｏｓｃｏｐｅ４を用いて、硬さが５〜５０Ｎ／ｍ程度の探針を用い、コンタクトモードで走査させて行った。尚、マーキング以外のＡＦＭ測定は、コンタクトモードであってもタッピングモードであっても、試料表面を傷つける事のない適切な硬さの探針で適切な条件で測定することができる（コンタクトモード、タッピングモードはＶｅｅｃｏ社ＡＦＭにて用いられる用語であり、タッピングモードはノンコンタクトモードなどの表現が用いられる場合もあるが、同義である）。
マーキング終了後、走査型電子顕微鏡でマーキングを目印に高さ１５ｎｍ以上の突起をそれぞれ拡大観察し、突起領域の組成をＥＤＳ（ＥＤＸとも呼ばれる）で分析して、炭素が主たる成分として検出されＳｉが検出されなかった突起をカーボンブラック突起、Ａｌが検出された突起をアルミナから形成された高硬度突起、Ｓｉが検出された突起をＳｉＣから形成された高硬度突起と特定した。抽出した高さ１５ｎｍ以上の全突起に対して成分を分析した。
次いで、前記３にて、基準面からの高さが１５ｎｍ以上となる突起数を求めた領域を対象として、測定対象突起の高さを基準面から２０ｎｍ以上、２５ｎｍ以上と変更して突起数とその位置を求め、全突起の高さを測定した。例えば、基準面から１５ｎｍ以上の突起として存在したが、同じく２０ｎｍ以上の突起としては存在しなかった突起は高さ１５ｎｍ、基準面から２０ｎｍ以上の突起としては存在し、２５ｎｍ以上の突起としては存在しなかった突起は高さ２０ｎｍとした。この刻みを５ｎｍより細かく行うことで、各突起の高さをより正確に把握することができる。
これらの作業により、高硬度突起の突起、カーボンブラック突起のそれぞれについて、各高さの突起数、平均突起高さおよび最高突起高さを求めた。なお、比較例２では突起成分の特定が不可能であった。
【０１０４】
６．カーボンブラック突起と高硬度突起の高さ差
前記方法で、高さ１５ｎｍ以上の高硬度突起とカーボンブラック突起を分離した後、高硬度突起の突起密度が０．００２個／μｍ2以下になる高さと、カーボンブラック突起の突起密度が０．００２個／μｍ2以下になる高さの差［（カーボンブラック突起の突起密度が０．００２個／μｍ2以下になる高さ）−（高硬度突起の突起密度が０．００２個／μｍ2以下になる高さ）］を算出した。
【０１０５】
７．磁性層表面粗さＲａ
前記３にて、高さ１５ｎｍ以上の突起を求めた領域を対象として、表面粗さＲａを求めた。
【０１０６】
以上の結果を、下記表２に示す。
【０１０７】
【表２】
2010231843.tif 000003
2010231843.tif 000004
【０１０８】
表１に示すように、実施例１〜１０の磁気テープは、いずれも優れた摩擦特性と電磁変換特性を示した。
これに対し、比較例１では高さ１５ｎｍ以上の突起が多すぎるので、摩擦特性は確保できるがスペーシングが大きくなりすぎてＳ／Ｎが低下した。
比較例２では、高さ１５ｎｍ以上の突起が少なすぎるため磁気テープを走行させることができず、摩擦特性および電磁変換特性の測定は不可能であった。
比較例３では、高さ１５ｎｍ以上の突起が多すぎること、および高さ４０ｎｍを超える突起が存在することにより、摩擦特性は確保できるがスペーシングが大きくなりすぎてＳ／Ｎが低下した。
比較例４が摩擦特性が劣化したことは、カーボンブラックを添加しなかったため初期摩擦が高くなったことによるものと考えられる。他方、比較例５において摩擦特性が低下したことは、高硬度突起が存在しなかったためヘッドとの接触が面接触になってしまったことによるものと考えられる。なお、比較例５では研磨剤を添加したにもかかわらず高硬度突起が存在しなかった理由は、磁性液と研磨剤液を同時分散したため、研磨剤が過度に分散され分散ないしは破壊されたことにあると考えられる。
比較例６は、研磨剤が多量に添加されているため、カレンダー成形性が悪く磁性層表面が粗くなった。このため摩擦特性は良好であるものの電磁変換特性は劣化した。
以上の結果から、本発明により磁性層表面性を制御することによって、優れた電磁変換特性と摩擦特性を兼ね備えた磁気記録媒体が得られることが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の磁気記録媒体は、高密度化の著しいコンピュータバックアップ用テープとして好適である。
【図１】
2010231843.tif 000005
【図２】
2010231843.tif 000006
【図３】
2010231843.tif 000007