(57)【要約】【課題】簡易な方法でありながら正確に下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができる磁気記録媒体の測定方法を提供すること。【解決手段】非磁性の支持体３上に下層非磁性層２と上層磁性層１とが積層形成され、前記上層磁性層１の磁化容易軸方向の保磁力が２０００〜３０００Ｏｅの範囲にある磁気記録媒体の測定方法であって、前記上層磁性層１の外部磁場に対する磁気特性を測定し、外部磁場１００００Ｏｅにおける磁化量を１００％として正規化されたヒステリシスループに表し、前記ヒステリシスループにおいて、前記保磁力よりも大きな絶対値を有する外部磁場がその絶対値が増加するように印加される領域での前記正規化された磁化量の値を比較することで、前記下層非磁性層２と前記上層磁性層１との界面の状態を測定する。【選択図】図１
2014120188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性の支持体上に下層非磁性層と上層磁性層とが積層形成され、前記上層磁性層の磁化容易軸方向の保磁力が２０００〜３０００Ｏｅの範囲にある磁気記録媒体の測定方法であって、
前記上層磁性層の外部磁場に対する磁気特性を測定し、外部磁場１００００Ｏｅにおける磁化量を１００％として正規化されたヒステリシスループに表し、
前記ヒステリシスループにおいて、前記保磁力よりも大きな絶対値を有する外部磁場がその絶対値が増加するように印加される領域での前記正規化された磁化量の値を比較することで、前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態を測定することを特徴とする磁気記録媒体の測定方法。
【請求項２】
前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態によって前記正規化された磁化量の値が大きく異なる領域である比較領域を特定し、前記比較領域における前記正規化された磁化量の値に基づいて前記界面の状態を測定する請求項１に記載の磁気記録媒体の測定方法。
【請求項３】
前記比較領域を、印加される外部磁場の最大値と最小値との差異が６００〜１０００Ｏｅとなる幅に設定し、前記比較領域において、前記最大値と前記最小値とを少なくとも含む複数の外部磁場に対する前記正規化された磁化量の平均値を用いて前記界面の状態を測定する請求項２に記載の磁気記録媒体の測定方法。
【請求項４】
前記上層磁性層の角形比が０．５〜０．６５である請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体の測定方法。
【請求項５】
前記磁気記録媒体が磁気テープである請求項１〜４のいずれかに記載の磁気記録媒体の測定方法。
【請求項６】
非磁性の支持体上に、下層非磁性層と上層磁性層とを積層して形成し、
請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体の測定方法によって前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態を測定して、その測定結果に基づいて製造された磁気記録媒体の良否判定を行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記下層非磁性層と前記上層磁性層とを同時重層塗布方式によって形成する請求項６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記磁気記録媒体が磁気テープである請求項６または７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、磁気記録媒体の測定方法と製造方法に関し、特に、支持体上に下層非磁性層と上層磁性層とが積層形成された磁気記録媒体の、下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができる測定方法、および、この測定方法による測定結果に基づいて良否判定を行う磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の一つとしての磁気テープには、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。近年では、データバックアップ用テープとして、ハードディスクデータをバックアップするために、磁気テープが記録媒体として利用されることも多くなっている。
【０００３】
データバックアップ用テープの分野では、バックアップ対象となるハードディスクの大容量化に伴って、磁気テープ１巻当たり８００ＧＢ以上の記憶容量のものが商品化されるなど、磁気テープの大容量化が進んでいる。また、磁気テープを大容量化する方法として、磁化の方向を磁気テープの厚さ方向とする垂直記録方式が提案されている。
【０００４】
従来、コンピュータテープには、磁性粉を結合剤中に分散させた磁性塗料を、可撓性の支持体上に塗布して磁性層が製造される、いわゆる塗布型の磁気テープが用いられている。塗布型の磁気テープにおいて高容量化・高密度化を図るためには、これまで以上に磁性層の膜厚を薄くする必要があり、現在では磁性層の厚さを３００ｎｍ以下とした磁気テープも知られている。このような薄膜の磁性層は、可撓性の支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性の下層非磁性層と、磁性粉および結合剤を含む上層磁性層とを塗布形成する際に、下層非磁性層用の塗料が湿潤状態にあるうちにその上に上層磁性層用の塗料を塗布する、いわゆる同時重層塗布方式（「ウェット・オン・ウェット方式」とも呼ばれている。）を用いることで実現することができる(特許文献１参照)。
【０００５】
ところで、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体を実現するには、上層磁性層を薄くすると同時に、上層磁性層の膜厚も均一にする必要があり、そのためには下層非磁性層と上層磁性層との界面をなるべく平滑に近い状態としなければならない。塗布型磁気記録媒体の製造過程では、通常、上層磁性層用塗料と下層非磁性層用塗料とがともに流体の状態で塗布を行っており、その際、塗布層において渦や乱流が発生することが避けられず、下層非磁性層と上層磁性層との界面において平滑度の低下が生じる。このような界面の平滑度の低下を防止するために、上層磁性層用塗料と下層非磁性層用塗料の流動性を制御する技術などが導入されている。
【０００６】
同時重層塗布方式で形成された、上層磁性層の厚さや下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を測定する方法としては、集束イオンビーム（ＦＩＢ）により各層の断面を作成し、断面を走査型電子顕微鏡で撮影した断面写真画像を処理して、その輝度分布により判断する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
また、上層磁性層の膜厚に対して例えば１０倍以上の十分長い波長の信号を上層磁性層に飽和記録すると、その信号出力が塗膜厚さに比例することを利用して、信号出力を測定することで上層磁性層の厚さを測定する方法が知られている(特許文献３参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−  ７３８８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８６７２号公報
【特許文献３】特開２００４−    ５８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の下層非磁性層と上層磁性層との界面状態の測定方法である特許文献２に記載の方法では、断面の作製、断面写真の撮影、輝度の階調値の平均化など、一つの試料を解析するのに非常に時間がかかる。また、断面を走査型電子顕微鏡で撮影するので、測定範囲が数μｍ四方という狭い範囲に限られるという問題があった。
【００１０】
また、特許文献３に記載の上層磁性層の厚さを信号出力の大きさによって測定する方法では、信号出力を再生ヘッドで検出するため、上層磁性層表面の粗さの影響が測定結果に現れてしまい、正確な上層磁性層の厚さの分布を測定することができないという問題があった。
【００１１】
本願は、上記従来の磁気記録媒体の測定方法における課題を解決し、簡易な方法でありながら正確に下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができる磁気記録媒体の測定方法を提供することを目的とする。また、製造された磁気記録媒体の良否判定を簡易な方法で行うことで、低コスト化を実現できる磁気記録媒体の製造方法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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本願で開示する磁気記録媒体の測定方法は、非磁性の支持体上に下層非磁性層と上層磁性層とが積層形成され、前記上層磁性層の磁化容易軸方向の保磁力が２０００〜３０００Ｏｅの範囲にある磁気記録媒体の測定方法であって、前記上層磁性層の外部磁場に対する磁気特性を測定し、外部磁場１００００Ｏｅにおける磁化量を１００％として正規化されたヒステリシスループに表し、前記ヒステリシスループにおいて、前記保磁力よりも大きな絶対値を有する外部磁場がその絶対値が増加するように印加される領域での前記正規化された磁化量の値を比較することで、前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態を測定することを特徴とする。
【００１３】
また、本願で開示する磁気記録媒体の製造方法は、非磁性の支持体上に、下層非磁性層と上層磁性層とを積層して形成し、本発明にかかる磁気記録媒体の測定方法によって前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態を測定して、その測定結果に基づいて製造された磁気記録媒体の良否判定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本願で開示する磁気記録媒体の測定方法は、上層磁性層の磁気特性を正規化されたヒステリシスループとして表し、所定の大きさの外部磁場が印加される領域における正規化された磁化量の値を比較することで、下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を測定することができる。このため、簡易な方法でありながら、正確に上層磁性層の厚さの均一度合いを把握することができる磁気記録媒体の測定方法を提供することができる。
【００１５】
また、本願で開示する磁気記録媒体の製造方法は、本願にかかる磁気記録媒体の測定方法を用いて製造された磁気記録媒体の下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を測定して、良否判定を行う。このため、製造された磁気記録媒体の上層磁性層の厚さ分布が良好で、所望の出力特性を得ることができるか否かを容易に判別でき、低コスト化が可能な磁気記録媒体の製造方法を実現することができる。
【００１６】
なお、本願で開示する磁気記録媒体の測定方法、および、磁気記録媒体の製造方法は、同時重層塗布に限らず、下層非磁性層を乾燥した後に上層磁性層を塗布する逐次重層塗布にも有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態で測定方法を説明する磁気テープの構成を示す断面図である。
【図２】磁気テープの下層非磁性層と上層磁性層との界面における混合の状況を説明するための図である。図２(ａ)が、下層非磁性層と上層磁性層との混合が生じていない状態を示し、図２(ｂ)が、下層非磁性層と上層磁性層との混合が生じている状態を示す。
【図３】ヒステリシスループを測定するための、振動試料型磁力計の構成を説明する図である。
【図４】本実施形態で説明する磁気テープの上層磁性層の磁気特性を表す、正規化されたヒステリシスループを示す図である。
【図５】異なる界面状態を有する磁気テープの、各測定領域における正規化された磁化量の値を示す図である。
【図６】異なる界面状態を有する磁気テープの、各測定領域における正規化された磁化量の値の差異の大きさを示す図である。
【図７】異なる界面状態を有する磁気テープの、比較領域部分のヒステリシスループを拡大して示す図である。
【図８】異なる界面状態を有する磁気テープの、下層非磁性層と上層磁性層との界面における混合の度合いを比較するための図である。
【図９】異なる界面状態を有する磁気テープの、下層非磁性層と上層磁性層との界面における混合の度合いと信号出力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本願で開示する磁気記録媒体の測定方法は、非磁性の支持体上に下層非磁性層と上層磁性層とが積層形成され、前記上層磁性層の磁化容易軸方向の保磁力が２０００〜３０００Ｏｅの範囲にある磁気記録媒体の測定方法であって、前記上層磁性層の外部磁場に対する磁気特性を測定し、外部磁場１００００Ｏｅにおける磁化量を１００％として正規化されたヒステリシスループに表し、前記ヒステリシスループにおいて、前記保磁力よりも大きな絶対値を有する外部磁場がその絶対値が増加するように印加される領域での前記正規化された磁化量の値を比較することで、前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態を測定する。
【００１９】
上記本願で開示する磁気記録媒体の測定方法は、下層非磁性層に積層された上層磁性層の外部磁場に対する磁化特性を測定して正規化されたヒステリシスループに表し、保磁力よりも大きな絶対値の外部磁場が、その絶対値が増加するように印加される領域での正規化された磁化量の値を求める。これにより、下層非磁性層と上層磁性層との界面における混合度合いにより変化する上層磁性層の磁気エネルギーを測定することができ、この磁気エネルギーの大小を比較することで、下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができる。このため、ヒステリシスループを求めるという、一般的な磁気特性の測定方法を用いる簡易な方法で、磁気記録媒体の下層非磁性層と上層磁性層との界面状態を把握できる測定方法を実現することができる。
【００２０】
上記願で開示する磁気記録媒体の測定方法において、前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態によって前記正規化された磁化量の値が大きく異なる領域である比較領域を特定し、前記比較領域における前記正規化された磁化量の値に基づいて前記界面の状態を測定することが望ましい。このようにすることで、正規化された磁化量の値から下層非磁性層と上層磁性層との界面状態の差異をより確実に把握することができる。
【００２１】
また、前記比較領域を、印加される外部磁場の最大値と最小値との差異が６００〜１０００Ｏｅとなる幅に設定し、前記比較領域において、前記最大値と前記最小値とを少なくとも含む複数の外部磁場に対する前記正規化された磁化量の平均値を用いて前記界面の状態を測定することが好ましい。このようにすることで、下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を端的に表す好適な磁化量の値を得ることができる。
【００２２】
さらに、前記上層磁性層の角形比が０．５〜０．６５であることが好ましい。角形比が０．５〜０．６５である磁性体において、下層非磁性層と上層磁性層との混合の度合いを最も顕著に把握することができる。
【００２３】
また、磁気記録媒体としての磁気テープに、本発明の磁気記録媒体の測定方法を有効に適用することができる。
【００２４】
本願で開示する磁気記録媒体の製造方法は、非磁性の支持体上に、下層非磁性層と上層磁性層とを積層して形成し、本発明のいずれかの磁気記録媒体の測定方法によって前記下層非磁性層と前記上層磁性層との界面の状態を測定して、その測定結果に基づいて製造された磁気記録媒体の良否判定を行う。
【００２５】
上記本願で開示する磁気記録媒体の製造方法は、本願で開示する磁気記録媒体の測定方法を用いて、支持体上に形成された下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を測定して、その結果に基づいて製造された磁気記録媒体の良否判定を行う。これにより、簡易な方法で下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができるという、本発明の磁気記録媒体の測定方法の特長を活かして、上層磁性層の状態から製造された磁気記録媒体の良否を判定することができ、低コスト化された磁気記録媒体の製造方法を実現することができる。
【００２６】
上記本願で開示する磁気記録媒体の製造方法において、前記下層非磁性層と前記上層磁性層とを同時重層塗布方式で形成することが好ましい。簡易な方法で下層非磁性層と上層磁性層との界面の平滑度を把握することができるため、界面状態が変化しやすい同時重層塗布方式を用いても製造された磁気記録媒体の磁気特性の品質を一定以上に確保することができる。
【００２７】
また、磁気記録媒体としての磁気テープに、本願で開示する磁気記録媒体の製造方法を有効に適用することができる。
【００２８】
以下、本願で開示する磁気記録媒体の測定方法、および、磁気記録媒体の製造方法について、磁気記録媒体として、コンピュータのハードディスクのバックアップ用途に用いられる磁気テープを例示しながら、図面を参照して説明する。
【００２９】
なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本願で開示する磁気記録媒体の測定方法と磁気記録媒体の製造方法を説明するために必要な部分のみを簡略化して示したものである。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率を必ずしも忠実に表したものではない。
【００３０】
（実施の形態）
図１は、本実施形態で例示する磁気記録媒体としての磁気テープの構成を示す断面図である。
【００３１】
本実施形態で例示する磁気テープは、図１に示すように、非磁性の支持体３上に、下層非磁性層２と上層磁性層１とが積層されて形成されたものである。上層磁性層１は、磁化容易軸の方向が磁気テープの厚さ方向となる、いわゆる垂直磁化方式の磁性層である。
【００３２】
支持体３上に下層非磁性層２を配することで、上層磁性層１の下地層として磁気ヘッドとのヘッド当たりを改善することができるとともに、上層磁性層１の層厚を薄くすることができ、短波長記録に適した磁気テープとすることができる。
【００３３】
また、本実施形態で例示する磁気テープは、支持体３の裏側、すなわち、下層非磁性層２や上層磁性層１が積層されている側とは反対側の表面に、テープ走行性の向上のためのバック層４を備えている。バック層４は、必要に応じて適宜形成されればよく、本実施形態で例示する磁気記録媒体である磁気テープにおいて、必須の構成要素ではない。
【００３４】
以下、磁気テープを構成する各層について、その材料や製造方法について説明する。
【００３５】
［上層磁性層］
上層磁性層１は、少なくとも一層から構成されておればよく、必要により、二層以上の多層構成となっていてもよい。
【００３６】
上層磁性層１には、潤滑剤として脂肪酸アミドを含有させても良い。脂肪酸アミドには、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などのアミドが用いられる。また、上層磁性層１に添加する磁性粉末としては、窒化鉄磁性粉、強磁性鉄系金属粉、板状の六方晶Ｂａ−フェライト磁性粉などが好ましい。
【００３７】
窒化鉄磁性粉には，公知のものを使用できる。窒化鉄磁性粉の形状は、針状のほかに、球状や立方体状などの不定形のものを用いることができる。磁気記録用としての要求特性をクリアするため、粒子径や比表面積は後述する適宜の範囲に規制される。このような条件を満たした窒化鉄磁性粉は、公知の適宜の製造条件を選択することで実現できる。
【００３８】
強磁性鉄系金属粉には、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなどの遷移金属を合金として含ませてもよい。中でも、Ｃｏ、Ｎｉが好ましく、特にＣｏは飽和磁化を最も向上できるので好ましい。遷移金属元素の量としては、鉄に対して、５〜５０原子％とするのが好ましく、１０〜３０原子％とするのがより好ましい。
【００３９】
また、イツトリウム、セリウム、イツテルビウム、セシウム、プラセオジウム、サマリウム、ランタン、ユーロピウム、ネオジム、テルビウムなどから選ばれる少なくとも１種の希土類元素を含ませてもよい。中でも、セリウム、ネオジム、サマリウム、テルビウム、イツトリウムを用いると、高い保磁力が得られるため、好ましい。希土類元素の量は、鉄に対して、０．２〜２０原子％とするのが好ましく、より好ましくは０．３〜１５原子％、さらに好ましくは０．５〜１０原子％とするのがよい。
【００４０】
窒化鉄磁性粉および強磁性鉄系金属粉は、保磁力が８０〜３２０ｋＡ／ｍ（１００５〜４０２１Ｏｅ）であるのが好ましい。また、飽和磁化量が８０〜２００Ａ・ｍ2／ｋｇ（８０〜２００ｅｍｕ／ｇ）であるのが好ましく、１００〜１８０Ａ・ｍ2／ｋｇ（１００〜１８０ｅｍｕ／ｇ）であるのがより好ましい。
【００４１】
また、これらの磁性粉末の平均粒子径は、１０〜２００ｎｍが好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましい。平均粒子径が１０ｎｍ未満では、保磁力が低下し、また、粒子の表面エネルギーが増大して塗料中での分散が困難になる。平均粒子径が２００ｎｍより大きいと、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなる。
【００４２】
さらに、これらの磁性粉末のＢＥＴ比表面積としては、３５ｍ2／ｇ以上であるのが好ましく、４０ｍ2／ｇ以上であるのがより好ましく、５０ｍ2／ｇ以上であるのが最も好ましい。通常は、１００ｍ2／ｇ以下である。
【００４３】
六方晶Ｂａ−フェライト磁性粉は、保磁力が１２０〜３２０ｋＡ／ｍ（１５０８〜４０２１Ｏｅ）であるのが好ましく、また飽和磁化量が４０〜７０Ａ・ｍ2／ｋｇ（４０〜７０ｅｍｕ／ｇ）であるのが好ましい。
【００４４】
また，この磁性粉末の粒径（板面方向の大きさ）は１０〜５０ｎｍが好ましく、１０〜３０ｎｍがより好ましく、１０〜２０ｎｍがさらに好ましい。粒径が１０ｎｍ未満となると、粒子の表面エネルギーが増大するため、塗料中への分散が困難になり、５０ｎｍを超えると、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなる。さらに、この磁性粉末の板状比（板径／板厚）は２〜１０が好ましく、２〜５がより好ましく、２〜４がさらに好ましい。また、この磁性粉末のＢＥＴ比表面積としては、１〜１００ｍ2／ｇが好ましい。
【００４５】
結合剤は、後述する下層非磁性層２の場合と同様の高分子化合物、つまり塩化ビニル系樹脂とセルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂との組み合わせで用いられる。これらの中でも、官能基を有するものがとくに好ましく用いられる。添加量は、磁性粉末を主とする全固形分中、７〜５０重量％、好ましくは１０〜３５重量％の範囲で用いられ、とくに塩化ビニル系樹脂５〜３０重量％と、ポリウレタン樹脂２〜２０重量％とを複合して用いるのが好ましい。さらに、これらの結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤、とくにポリイソシアネートが好ましく用いられる。
【００４６】
上層磁性層１には、従来公知の研磨剤を添加することができる。このような研磨剤には、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、主としてモース硬度６以上のものが、単独でまたは２種以上組み合せて使用される。これらの中でも、アルミナは、高硬度で少量の添加量でヘッドクリーニング効果にすぐれるため、とくに好ましく用いられる。
【００４７】
これら研磨剤の粒径は、上層磁性層１の厚さにもよるが、平均粒子径で０．０２〜０．４μｍとするのが好ましく、０．０３〜０．３μｍとするのがより好ましい。また、これら研磨剤の添加量は、磁性粉末に対し、好ましくは５重量％以上１３重量％以下であり、より好ましくは５〜１０重量％である。添加量が５重量％未満では、上層磁性層１のヘッドクリーニング効果が不足してしまい、１３重量％を超えると、上層磁性層１中の強磁性粉末の充填性が低下し、出力が低下してしまう。
【００４８】
これらの研磨剤は、あらかじめ結合剤溶液中に分散させたスラリーとし、このスラリーを磁性塗料に添加するのが望ましい。これは、研磨能力と塗膜表面性を両立しやすいためである。添加方法には、下記の（１）または（２）の方法がある。
（１）混練工程後、上記スラリーの一部を添加・攪拌して、所定時間の一次分散工程を行い、続いて二次分散工程で残部のスラリーを添加して、所定時間の分散を行う。
（２）混練工程後、上記スラリーの全量を添加・攪拌して、所定時間の一次分散工程を行い、続いて二次分散工程で所定時間の分散を行う。
【００４９】
これに対して、混練工程で上記スラリーの全量を添加すると、研磨剤が強固に結合剤に吸着されて塗膜表層に存在しにくくなり、上層磁性層１のヘッドクリーニング効果が低減する。また、上記スラリーの全量を二次分散工程以降で添加すると、研磨剤の分散性が低下して上層磁性層１の表面性が過剰に悪くなり、出力が低下してしまう。
【００５０】
上層磁性層１には、導電性の向上と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添加することができる。たとえば、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を使用できる。平均粒子径が５〜２００ｎｍのものが使用されるが、１０〜１００ｎｍのものが好ましい。粒径が小さすぎると分散が難しく、大きすぎると多量のカーボンブラックを添加することが必要になり、いずれの場合も、表面が粗くなり、出力低下の原因になる。カーボンブラックの添加量は、磁性粉末に対し０．２〜５重量％が好ましく、より好ましくは０．５〜４重量％である。
【００５１】
上層磁性層１の厚さは、０．０２μｍ以上０．３μｍ以下であるのが好ましく、０．０２μｍ以上０．２５μｍ以下であるのがより好ましい。０．０２μｍ未満では、上層磁性層１からの漏れ磁界が小さいためにヘッド出力が小さくなり、０．３μｍを超えると、厚み損失によりヘッド出力が小さくなる。
【００５２】
上層磁性層１の磁気特性として、垂直方向の保磁力が１６０〜２４０ｋＡ／ｍ（２０００〜３０００Ｏｅ）が好ましく、１７６〜２２４ｋＡ／ｍ（２２００〜２８００Ｏｅ）がより好ましい。保磁力が１６０ｋＡ／ｍ未満では、反磁界によって出力が減少し、２４０ｋＡ／ｍを超えると、ヘッドによる書き込みが困難になる。
【００５３】
なお、上層磁性層１の上記磁気特性と、磁性粉末の前記磁気特性は、試料振動形磁束計で外部磁場０．７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）での測定値をいうものである。また、上層磁性層１に添加する磁性粉末の前記の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真から各粒子の最大径（針状粉では長軸径、板状粉では板径）を実測し、１００個の平均値により求めたものである。
【００５４】
［下層非磁性層］
非磁性の支持体３の一方の面に設ける上層磁性層１の下地層として、磁気テープと磁気ヘッドとのヘッド当たりを緩衝し、ヘッドタッチを制御するために、非磁性粉末と結合剤を含む下層非磁性層２を設ける。
【００５５】
下層非磁性層２は、少なくとも一層から構成されておればよく、必要により、二層以上の多層構成となっていてもよい。下層非磁性層２の厚さとしては、テープ全厚を考慮して、通常、０．３〜２．０μｍ、好ましくは０．５〜１．５μｍであるのがよい。
【００５６】
下層非磁性層２に添加する非磁性粉末としては、従来公知のものを用いることができる。たとえば、α−アルミナ、β−アルミナ、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。
【００５７】
通常は、非磁性の酸化鉄が主に用いられ、必要により、カーボンブラックや、平均粒子径が０．１〜０．５μｍの酸化アルミニウムが補助的に用いられる。
【００５８】
非磁性の酸化鉄は、長軸長が０．０５〜０．４μｍ（とくに０．０５〜０．２μｍ、短軸長が５〜２００ｎｍ）のものが好ましく、添加量は３５〜８３重量％が好ましい。上記範囲の粒径が好ましいのは、長軸長が０．０５μｍ未満では均一分散が難しく、０．４μｍを超えると下層非磁性層２と上層磁性層１との界面の凹凸が増加するためである。また、上記範囲の添加量が好ましいのは、３５重量％未満では塗膜強度の向上効果が小さく、８３重量％を超えると塗膜強度が却って低下するためである。
【００５９】
カーボンブラックは、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用いられる。平均粒子径が５〜２００ｎｍのものが使用されるが、平均粒子径が１０〜１００ｎｍのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、カーボンブラックがストラクチャーを持っているため、平均粒子径が１０ｎｍ未満ではカーボンブラックの分散が難しく、１００ｎｍを超えると平滑性が悪くなるためである。
【００６０】
カーボンブラックの添加量は、カーボンブラックの粒子径により異なるが、通常、１５〜４０重量％が好ましい。この範囲が好ましいのは、１５重量％未満では導電性向上効果が乏しく、４０重量％を超えると効果が飽和するためである。平均粒子径が１５〜８０ｎｍのカーボンブラックを１５〜３５重量％用いるのがより好ましく、平均粒子径が２０〜５０ｎｍのカーボンブラックを２０〜３０重量％用いるのがさらに好ましい。このような粒子径および量のカーボンブラックを添加することにより、電気抵抗が低減され、静電ノイズの発生やテープ走行むらが小さくなる。
【００６１】
下層非磁性層２に使用する結合剤としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂などの塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂とを組み合わせものが挙げられる。
【００６２】
中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。ポリウレタン樹脂には、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などがある。
【００６３】
官能基として、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ3Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）3、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2（Ｍは水素原子、アルカリ金属塩基またはアミン塩である）、−ＯＨ、−ＮＲ1Ｒ2、−Ｎ+Ｒ3Ｒ4Ｒ5（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は水素または炭化水素基である）、エポキシ基を有する高分子化合物からなる結合剤が好ましく用いられる。このような結合剤を使用すると、非磁性粉末の分散性が向上するためである。２種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも、−ＳＯ3Ｍ基どうしの組み合わせが好ましい。
【００６４】
これらの結合剤は、全固形分中、７〜５０重量％、好ましくは１０〜３５重量％の範囲で用いられる。７重量％未満では、下塗り層に含ませる非磁性粉末の分散性が悪くなる。５０重量％を超えると、非磁性粉末に対する結合剤の相対量が過剰となり、非磁性粉末に吸着されない結合剤量が多くなり、塗膜中の空隙が減少して、下層非磁性層２の緩衝効果が低減する。結合剤として、塩化ビニル系樹脂５〜３０重量％とポリウレタン樹脂２〜２０重量％とを複合して用いるのが最も好ましい。これは、塩化ビニル系樹脂の有する強度や非磁性粉末の分散性とポリウレタン樹脂の有する柔軟性を両立できるからである。
【００６５】
これらの結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが望ましい。この架橋剤としては、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や、これらのイソシアネート類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ものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましい。これらの架橋剤は、結合剤１００重量部に対して、通常１〜３０重量部の割合で用いられる。とくに好ましくは５〜２０重量部である。この範囲が好ましいのは、１重量部未満であると架橋性が低下し、３０重量部を超えると塗膜中の未架橋の低分子成分が増加し、いずれにおいても下層非磁性層２の剛性が不足してしまうためである。
【００６６】
また、下層非磁性層２のヤング率としては、上層磁性層１のヤング率の８０〜９９％が好ましい。下層非磁性層２のヤング率が上層磁性層１のそれより低い方がよいのは、下層非磁性層２が一種のクッションの作用をするためである。
【００６７】
なお、下層非磁性層２と上層磁性層１からなる塗布層のヤング率を制御する方法としては、たとえばカレンダ条件による制御法を用いることができる。
【００６８】
下層非磁性層２には、上層磁性層１とは役割の異なる潤滑剤が用いられる。下層非磁性層２には、全粉体に対して、０．５〜４．０重量％の高級脂肪酸を含有させ、０．２〜３．０重量％の高級脂肪酸エステルを含有させると、テープと回転シリンダとの摩擦係数が小さくなり好ましい。高級脂肪酸が０．５重量％未満では摩擦係数低減効果が小さく、４．０重量％を超えると下層非磁性層２が可塑化してしまい強靭性が失われる。高級脂肪酸エステルが０．２重量％未満では摩擦係数低減効果が小さく、３．０重量％を超えると上層磁性層１への移入量が多すぎるため、テープと回転シリンダが貼り付くなどの副作用がある。また、必要により、上層磁性層１に用いるのと同様の脂肪酸アミドを用いてもよい。
【００６９】
［支持体］
非磁性の支持体３は、長手方向のヤング率が９．８０ＧＰａ（１０００ｋｇ／ｍｍ2 ）以上で、長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．５〜０．９の範囲が好ましい。より好ましくは、長手方向のヤング率が１０．７８ＧＰａ（１１００ｋｇ／ｍｍ2 ）以上で、長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．６７〜０．７３の範囲である。
【００７０】
長手方向のヤング率が９．８０ＧＰａ以上が好ましいのは、９．８０ＧＰａ未満では、テープ走行が不安定になるためである。長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．５〜０．９の範囲が好ましいのは、０．５未満または０．９を超えると、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき（フラットネス）が大きくなるためである。このばらつきは長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．７０付近で最小になる。
【００７１】
このような特性を満足する非磁性の支持体３材料としては、二軸延伸の芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルムなどが挙げられるが、上記の特性を満たしていれば、これらの材料にのみ限定されるものではない。
【００７２】
非磁性の支持体３の厚さは、磁気テープの用途によって異なるが、通常２〜５μｍ、好ましくは２．５〜３．８μｍであるのがよい。この範囲が好ましいのは、２μｍ未満では、製膜が難しく、またテープ強度が小さくなり、５μｍを超えると、テープ全厚が厚くなり、テープ１巻あたりの記憶容量が小さくなるためである。
【００７３】
［バック層］
非磁性の支持体３の、下層非磁性層２と上層磁性層１とが形成された面の他方の面には、走行性向上のためバック層４が設けられている。バック層４の厚さは０．２〜０．８μｍが望ましい。０．２μｍ未満では走行性向上効果が不十分であり、０．８μｍを超えるとテープ全厚が厚くなり、１巻あたりの記憶容量が小さくなる。このバック層４は、通常、非磁性粉末と結合剤を含むコート層が用いられるが、走行性向上の効果を有するものであれば、他の形態のバック層４であってもよい。
【００７４】
バック層４には、強度の向上を目的として、平均粒子径が０．１〜０．６μｍの酸化鉄やアルミナを添加するのが好ましい。なお、平均粒子径が０．２〜０．５μｍのものがより好ましい。これらの添加量としては、無機粉体重量を基準にして、２〜４０重量％が好ましく、５〜３０重量％がより好ましい。
【００７５】
また、バック層４に用いるカーボンブラックには、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ある。通常、小粒径カーボンと大粒径カーボンを用いる。
【００７６】
小粒径カーボンとしては、平均粒子径が５〜２００ｎｍのものが好ましく、１０〜１００ｎｍのものがより好ましい。粒子径が小さすぎるとカーボンブラックの分散が難しく、大きすぎると多量のカーボンブラックを添加することが必要になり、いずれの場合も、表面が粗くなり、上層磁性層１への裏移り（エンボス）の原因になる。
【００７７】
大粒径カーボンとして平均粒子径が２００〜４００ｎｍのものを、小粒径カーボンの５〜１５重量％の割合で使用すると、表面も粗くならず、走行性向上効果も大きくなる。小粒径カーボンと大粒径カーボンとの合計の添加量は、無機粉体重量を基準にして、６０〜９８重量％が好ましく、７０〜９５重量％がより好ましい。表面粗さＲａは３〜８ｎｍが好ましく、４〜７ｎｍがより好ましい。
【００７８】
以下、本実施形態で説明する磁気テープの一実施例として、磁気テープの具体的な製造条件について説明する。
【００７９】
［磁性塗料の調製］
下記に示す磁性塗料成分（１）を表面処理槽内に投入し、回転剪断型攪拌機（エム・テクニック社製クレアミクス、回転翼径：５０ｍｍ、ギャップ：２ｍｍ、回転数：２０００ｒｐｍ、ずり速度：２．６×１０4／ｓｅｃ）により６０分攪拌して磁性粉末、アルミナ粉末の表面処理を行い、第１組成物を得た。
【００８０】
得られた第１組成物を、縦型振動乾燥機（中央化工機社製ＶＦＤ−０１）に投入し、槽内を振動させ（振動数：１８００ｃｐｍ、振幅：２．２ｍｍ）、２０ＫＰａの減圧下、６０℃に加温して濃縮し、固形分濃度９０質量％の第２組成物を得た。
【００８１】
得られた第２組成物に下記の磁性塗料成分（２）を加え、加圧型の回分式ニーダで混練した。
【００８２】
次いで、加圧型の回分式ニーダに、下記の磁性塗料成分（３）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。このスラリーをジルコニアビーズ（比重：６、粒子径：０．１ｍｍ）を充填したサンドミル（滞留時間：４５分）で分散した後、得られた分散液と、下記の磁性塗料成分（４）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。
【００８３】
［樹脂液の調製］
下記樹脂液成分に示す樹脂をディスパを用いて撹拌し、樹脂液を調製した。
【００８４】
［バック層用塗料の調製］
下記のバック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部を加えて撹拌し、これをフィルタでろ過して、バック層用塗料を調製した。
【００８５】
［トップコート層用塗料の調製］
下記に示すトップコート層用塗料成分を撹拌機にて混合溶解し、トップコート層用塗料を調製した。
【００８６】
［非磁性塗料の調製］
下記に示す非磁性塗料成分（１）を回分式ニーダで混練することにより混練物を調製した。得られた混練物と、下記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、下記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。
【００８７】
［各部材の詳細な成分］
磁性塗料成分（１）
窒化鉄磁性粉末（Ｙ−Ｎ−Ｆｅ）                                      １００部
（Ｙ／Ｆｅ：５．５ａｔ％、Ｎ／Ｆｅ：１１．９ａｔ％) 
σｓ：１０３Ａ・ｍ2／ｋｇ（１０３ｅｍｕ／ｇ）
Ｈｃ：２１１ｋＡ／ｍ（２６５０Ｏｅ）
平均粒子径：１７ｎｍ、軸比：１．１
ポリエステルポリウレタン樹脂                                            ２部
（含有−ＳＯ3Ｎａ基：１×１０-4当量／ｇ）
粒状アルミナ粉末（平均粒子径：８０ｎｍ）                                ５部
メチルアシッドフォスフェート                                            ４部
テトラヒドロフラン                                                  ２７１部
磁性塗料成分（２）
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体                    １７部
（含有−ＳＯ3Ｎａ基：０．７×１０-4当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂                                            ４部
（ガラス転移温度：４０℃、含有−ＳＯ3Ｎａ基：１×１０-4当量／ｇ）
メチルエチルケトン                                                      ５部
シクロヘキサノン                                                        ７部
トルエン                                                                ５部
磁性塗料成分（３）
パルミチン酸アミド                                                      ４部
シクロヘキサノン                                                    １７５部
メチルエチルケトン                                                  １７５部
磁性塗料成分（４）
ポリイソシアネート                                                  １．５部
シクロヘキサノン                                                  １４．５部
メチルエチルケトン                                                １４．５部
樹脂液成分
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体                      １部
シクロヘキサノン                                                        ５部
メチルエチルケトン                                                      ５部
バック層用塗料成分
カーボンブラック（平均粒子径：２５ｎｍ）                              ８７部
カーボンブラック（平均粒子径：３００ｎｍ）                            １０部
粒状アルミナ粉末（平均粒子径：８０ｎｍ）                                ３部
ニトロセルロース                                                      ４５部
ポリウレタン樹脂（含有−ＳＯ3Ｎａ基）                                ３０部
シクロヘキサノン                                                    ２６０部
トルエン                                                            ２６０部
メチルエチルケトン                                                  ５２５部
トップコート層用塗料成分
ステアリン酸                                                            １部
ステアリン酸ブチル                                                      １部
イソプロピルアルコール                                              １００部
非磁性塗料成分（１）
針状酸化鉄（平均粒子径：１１０ｎｍ）                                  ６８部
カーボンブラック（平均粒子径：１７ｎｍ）                              ２０部
粒状アルミナ粉末（平均粒子径：１２０ｎｍ）                            １２部
メチルアシッドフォスフェート                                            １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                      ９部
（含有−ＳＯ3Ｎａ基：０．７×１０-4当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂                                            ５部
（ガラス転移温度：４０℃、含有−ＳＯ3Ｎａ基：１×１０-4当量／ｇ）
テトラヒドロフラン                                                    １３部
シクロヘキサノン                                                      ６３部
メチルエチルケトン                                                  １３７部
非磁性塗料成分（２）
ステアリン酸                                                            １部
ステアリン酸ブチル                                                  １．５部
シクロヘキサノン                                                      ５０部
メチルエチルケトン                                                    ５０部
非磁性塗料成分（３）
ポリイソシアネート                                                  ２．５部
シクロヘキサノン                                                        ９部
トルエン                                                                ９部。
【００８８】
［塗料の調製方法、および塗布方法］
上層磁性層用塗料の調製にあたっては、従来から磁気記録媒体の製造で使用されている塗料製造方法を使用できる。具体的には、ニーダ等による混練工程と、サンドミル、ピンミル等による一次分散工程との併用が好ましい。また、非磁性の支持体上に、上層磁性層用塗料を塗布するにあたっては、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージヨン塗布等の従来から磁気記録媒体の製造方法として使用されている塗布方法を使用できる。
【００８９】
なお、本実施形態において説明する磁気記録媒体としての磁気テープでは、非磁性の支持体３上に積層形成されている下層非磁性層２と上層磁性層１とを、下層非磁性層２を塗布した後、下層非磁性層２を完全に乾燥させることなく湿潤な状態で上層磁性層１を積層塗布する同時重層塗布方式で塗布している。
【００９０】
図２は、上記実施例として具体的な成分を示した材料を用い、支持体３上に同時重層塗布方式によって下層非磁性層２と上層磁性層１とを塗布形成して製造された磁気テープの、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面近傍の状態を説明する要部拡大断面図である。
【００９１】
図２(ａ)は、製造条件の制御が良好に行えたため、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合がほとんど生じていない磁気テープの界面状態を示している。この場合、図２(ａ)に模式的に示すように、上層磁性層１では、バインダ樹脂１１中に磁性粉１２が分散されている。
【００９２】
一方、図２(ｂ)は、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合が生じている磁気テープの界面状態を示している。この場合、図２(ｂ)に示すように、上層磁性層１のバインダ樹脂１１中には、磁性粉１２の他に下層非磁性層２のヘマタイト１３が混入している。
【００９３】
図２（ａ）と図２（ｂ）とを比較するとわかるように、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合が生じると、上層磁性層１のバインダ樹脂１１内に下層非磁性層のヘマタイト１３が混ざる等して、バインダ樹脂１１内における磁性粉１２の粒子間の間隔が大きくなる。この結果、上層磁性層１内における磁性粉１２の密度が小さくなる。磁性粉１２の粒子間距離が大きくなって密度が小さくなると、上層磁性層１としての磁気エネルギーが小さくなる。別の表現をすれば、下層非磁性層２との混合が生じていない、図２(ａ)に示したような粒子間距離の小さな上層磁性層１は、下層非磁性層２との混合が生じている、図２(ｂ)に示したような粒子間距離が大きな上層磁性層１と比較すると、磁気エネルギーが大きいと言うことができる。
【００９４】
本実施形態で説明する磁気記録媒体の測定方法では、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面の状態について、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いを上記した磁気エネルギーの大きさの差として把握するものである。下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いが小さい場合は、下層非磁性層２の上に所望の状態に近い状態で上層磁性層１が積層形成されている状態であり、この場合には、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面が比較的平坦であり、磁気テープにおいて上層磁性層１の層厚が均一に近い状態と言うことができる。一方、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いが大きい場合とは、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面が所望の状態では形成されていない状態であり、この場合には、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面が平坦ではなく、磁気テープとして上層磁性層１の層厚が不均一なものであると言うことができる。
【００９５】
本実施形態の磁気記録媒体の測定方法では、上層磁性層１の磁気エネルギーの大きさを、ヒステリシスループを測定することによって把握する。以下、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法について、具体的な測定内容について説明する。
【００９６】
図３は、本実施形態にかかる磁気記録媒体の測定方法に使用される、振動試料型磁力計（Vibrating Sample Magnetometer：ＶＳＭ）の構成を示すブロック図である。
【００９７】
図３に示すように、振動試料型磁力計は、試料２１を支持棒２２の先端部分に取り付け、マグネット２３等を用いた振動発生器２４で、振動制御装置２４により制御された所定周波数の振動（一例として８０Ｈｚ）で振動させる。なお、試料の振動幅は、一例として０．１〜０．２ｍｍとすることができる。この試料２１を挟むようにして配置された一対の電磁石２６により外部磁場を加え、試料２１の近くに配置されたサーチコイル２７に電磁誘導の原理により流れる電流を測定する。サーチコイル２７を流れる電流は、増幅器２８で増幅されて位相検波装置２９に入力され、位相検波装置２９において、試料２１の振動周波数と同じ周波数（この場合は８０Ｈｚ）の信号成分だけを取り出すことで、サーチコイル２７に流れる例えば外部磁場の微細な変動による成分などのノイズ成分が除去されて、試料２１の磁化量を、電気的に、かつ、正確に測定することができる。
【００９８】
なお、磁気特性としてのヒステリシスループの測定は、極めて一般的なものであり、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法において上層磁性層１の磁気特性を測定するにあたって、特別な測定装置や測定方法を必要とするものではない。
【００９９】
図３は、測定されたヒステリシスループの例を示すものである。
【０１００】
図３に示したデータは、東英工業株式会社製の振動試料型磁力計「ＴＳＭ−Ｐ７型（製品名）」を用いて測定した。試料として、８ｍｍφに切断した磁気テープを外部磁場の印加方向に２０枚積層したものを用いている。すなわち、外部磁化の印加方向は、本実施形態で説明する磁気テープの磁化容易軸の方向と同じ方向となっている。振動試料型磁力計からのデータのプロットモードは、時定数ＴＣを０．０３ｓｅｃ、描画ステップを外部磁場が−５０００Ｏｅ〜５０００Ｏｅの範囲の拡大条件として６ビット、それ以外の部分では４０ビットとし、ウエイトタイムを、上記拡大条件では０．３ｓｅｃ、それ以外の部分では０．１ｓｅｃと設定した。なお、これら試料の大きさや積層枚数、使用する振動試料型磁力計の種類とその設定条件はあくまで一例であり、測定対象である磁気記録媒体の上層磁性層１の磁気特性に基づいて、適宜適切な条件を選択すべきものであることは言うまでもない。
【０１０１】
図３に示すように、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法では、測定された上層磁性層１の磁気特性を、外部磁場（Ｈｃ）と磁化量（Ｍ）との関係を示すヒステリシスループ３１として表す。このとき、縦軸である磁化量の値として、印加される外部磁場が１００００Ｏｅ（１０ｋＯｅ）における磁化量の値を１００％として正規化した数値、［Ｍ／Ｍｓ（％）］を用いて表している。
【０１０２】
なお、本実施形態で測定対象となる磁気記録媒体は、高密度な記録再生が可能な垂直磁化方式の磁気記録媒体であるため、保磁力は２０００〜３０００Ｏｅの範囲となる。ヒステリシスループにおいては、磁化量０の値が保磁力を表す。図３にヒステリシスループ３１を例示する本実施形態で説明する磁気テープでは、保磁力は図３中符号３２として示す部分であり、その大きさは約２９００Ｏｅである。
【０１０３】
本実施形態で示す磁気記録媒体の測定方法では、外部磁場１００００Ｏｅにおける磁化量によって正規化された磁化量の数値［Ｍ／Ｍｓ（％）］により、磁気テープの上層磁性層１における磁気エネルギーの大きさを把握して、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いを判断する。このとき、測定されたヒステリシスループにおいて、保磁力よりも大きな絶対値を有する外部磁場が、その絶対値が増加するように印加される領域における正規化された磁化量の数値を用いる。
【０１０４】
下層非磁性層２に上層磁性層１が積層された磁気記録媒体において、下層非磁性層２と上層磁性層１との境界面における２つの層の混合の度合いによって上層磁性層１の磁気エネルギーが変化する。このため、２つの層の混合の度合いが異なる上層磁性層１では磁化特性が異なり、飽和磁界の大きさも異なる。上記したように、本実施形態の測定方法の測定対象である磁気記録媒体の上層磁性層１は、保磁力が２０００〜３０００Ｏｅであるため、１００００Ｏｅ（１０ｋＯｅ）の外部磁場が印加されると、飽和状態、若しくは、ほぼ飽和した状態となる。そこで、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法では、外部磁場１００００Ｏｅにおける磁化量によって正規化された磁化量の数値［Ｍ／Ｍｓ（％）］を用いることで、測定対象となる上層磁性層１の「磁化され易さ」を把握することができる。また、ヒステリシスループにおいて、外部磁場の大きさが保磁力を超えて増加している部分は、上層磁性層１が外部磁場によって磁化されていく状態を表す部分であるため、この状態での磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］を比較することで、上層磁性層１の磁気エネルギーの差を最も顕著に把握することができる。
【０１０５】
図３に示すように、ヒステリシスループ３１は、保磁力を示す外部磁場が２９００Ｏｅの点３２から、上層磁性層１がほぼ飽和状態となる外部磁場が１００００Ｏｅの状態３３にかけて正規化された磁化量の数値［Ｍ／Ｍｓ（％）］が増加するが、その増加度合いを示すヒステリシスループの傾斜の大きさは一定ではない。上層磁性層１について、磁化され易さを比較する上では、外部磁場の大きさの変化に対して磁化量の数値が大きく変わる部分、すなわち、ヒステリシスループにおける傾きがより大きな部分を用いることが効果的である。このため、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法では、下層非磁性層２と上層磁性層１との２つの層の混合の度合いを測定するために、ヒステリシスループを参照しながら、ヒステリシスループにおける傾きが大きな部分、すなわち、外部磁場の大きさに対して磁化量の値が大きく変化している部分を選択して、この部分における正規化された磁化量の数値を用いる。
【０１０６】
このような観点から、図３にヒステリシスループを示す磁気テープの場合には、正規化された磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］が０〜９０となる範囲を用いて、上層磁性層１の磁気エネルギーの比較を行うことが好ましい。また、図３中に領域Ａとして示した、正規化された磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］が１５〜８０の範囲を用いることがより好ましい。
【０１０７】
なお、周知のように、ヒステリシスループは原点０に対して対称性を有しているため、第１象限の領域Ａの代わりに、図３中に領域Ｂとして示す第３象限の範囲、すなわち、外部磁場が負の値である場合に、外部磁場の値が保磁力からその絶対値が増加する（外部磁場の数値としては小さな値となる）範囲の磁化量の数値を用いることもできる。
【０１０８】
本実施形態の磁気記録媒体の測定方法では、測定対象の上層磁性層１の磁気エネルギーを把握するために、同じ外部磁場が印加された場合の正規化された磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］を用いる。ここで、上層磁性層１の磁気エネルギーを比較するに当たっては、所定の外部磁場の数値を１点定め、この外部磁場における正規化された磁化量の値を比較する、言わばピンポイントの比較を行うことが可能である。しかし、ヒステリシスループを表し、増大する外部磁場により磁化される磁化量の値を用いて測定対象の上層磁性層１の磁気エネルギーを把握するという本実施形態の磁気記録媒体の測定方法の考え方を踏まえ、さらに、測定誤差を考慮すると、一定の範囲の外部磁場の領域を定めてその外部磁場の大きさの範囲における磁化量の値を用いた、言わばゾーンとしての磁化量の比較を行うことが、測定対象の上層磁性層１の磁気エネルギーの大きさを正確に測定する上でより好ましい方法であると考えられる。
【０１０９】
そこで、本実施形態の測定方法では、より好ましい比較領域（ゾーン）を検討するために、印加される外部磁場の大きさとして３０００Ｏｅから５０００Ｏｅまでの範囲について、最小値が１００Ｏｅずつシフトされた６００Ｏｅ幅の１５の領域に区分した。そして、それぞれの領域における正規化された磁化量の値として、それぞれの領域の最小値、中央値、最大値である３点の外部磁場に対する磁化量の値を求めてこれを単純平均することとした。
【０１１０】
図５は、本実施形態の測定方法を説明するために、製造方法や形成された下層非磁性層２と上層磁性層１との界面の状態が異なる三種類の磁気テープについて、外部磁場が１００００Ｏｅの値で正規化した磁化量を用いてヒステリシスループに表し、所定の測定領域における３点の外部磁場に対する磁化量を平均して得た値を比較して示したものである。
【０１１１】
測定対象である磁気テープは、「同時重層Ａ」、「同時重層Ｂ」、「逐次重層」の三種である。ここで、「同時重層Ａ」は、支持体３上に下層非磁性層２と上層磁性層１とを同時重層塗布方式により形成した磁気テープの内、比較的、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面が不均一のものである。また、「同時重層Ｂ」は、支持体３上に下層非磁性層２と上層磁性層１とを同時重層塗布方式により形成した磁気テープの内、比較的、下層非磁性層２と上層磁性層１との界面が均一のものである。さらに、「逐次重層」は、支持体３上に下層非磁性層２と上層磁性層１とを逐次重層塗布方式により形成した磁気テープである。
【０１１２】
図５に示すように、それぞれの磁気テープに対して、それぞれの測定領域における最小値、中央値、最大値となる３点の外部磁場に対する正規化された磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］の３点の平均値は、３０００Ｏｅから５０００Ｏｅまでの範囲の幅６００Ｏｅ幅の１５の領域全てにおいて、同時重層Ａ、同時重層Ｂ、逐次重層の順に小さくなっている。このことから、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の割合が大きく上層磁性層１の磁気エネルギーが小さい程、同じ強さの外部磁場に対して容易に磁化され易いことがわかる。
【０１１３】
図６は、図５で示した幅６００Ｏｅ幅のそれぞれの測定範囲において、磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］が最も大きかった同時重層Ａの数値と、最も小さかった逐次重層の数値との差異、すなわち、Δ［Ｍ／Ｍｓ（％）］を比較して示したものである。図６から、Δ［Ｍ／Ｍｓ（％）］の大きさは、外部磁場が３３００Ｏｅ〜３９００Ｏｅの測定範囲から、３９００〜４５００Ｏｅの測定範囲において比較的大きな値となっている。このように、同じ大きさの外部磁場が印加された場合において、正規化された磁化量の値の差（Δ［Ｍ／Ｍｓ（％）］）が大きい３９００〜４５００Ｏｅの測定範囲は、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いの違いを磁化量の値の差として把握しやすい範囲であると言うことができる。このため、本実施形態の測定方法として示した磁気テープにおける下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いを測定するに当たっては、図６において最も磁化量の値の差（Δ［Ｍ／Ｍｓ（％）］）が大きい、外部磁場が３５００〜４１００Ｏｅの範囲を、磁気エネルギーを比較する比較領域と定め、この範囲における正規化された磁化量の値を用いることで、より高い精度で下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いを測定することができる。なお、図６に示したように、外部磁場が３３００Ｏｅ〜３９００Ｏｅの測定範囲から３９００〜４５００Ｏｅの測定範囲において、正規化された磁化量の値の差（Δ［Ｍ／Ｍｓ（％）］）が比較的大きいため、これらの測定範囲の内のいずれかを外部磁場が３５００〜４１００Ｏｅの範囲の代わりに比較領域と定めて測定に用いても、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いを比較的良好な精度で測定することができる。さらに、図５および図６に示したように、３０００Ｏｅから５０００Ｏｅまでの範囲の幅６００Ｏｅ幅の１５の領域全てにおいて、正規化された磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］は、同時重層Ａ、同時重層Ｂ、逐次重層となっているため、３０００Ｏｅから５０００Ｏｅまでの範囲の幅６００Ｏｅ幅の１５の領域のいずれを比較領域と定めて測定に用いたとしても、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合の度合いを測定することができることは言うまでもない。
【０１１４】
図７は、異なる界面状態を有する「同時重層Ａ」、「同時重層Ｂ」、「逐次重層」の三種の磁気テープの、外部磁場が３５００〜４１００Ｏｅの比較領域における範囲について、ヒステリシスループを拡大して示したものである。図７に示すように、「同時重層Ａ」、「同時重層Ｂ」、「逐次重層」の異なる界面状態を有する磁気テープのヒステリシスループに示される正規化された磁化量の値［Ｍ／Ｍｓ（％）］は、外部磁場が３５００〜４１００Ｏｅの比較領域の範囲において、常に「同時重層Ａ」＞「同時重層Ｂ」＞「逐次重層」の関係が維持されている。
【０１１５】
図７に示したヒステリシスループの拡大図から、「同時重層Ｂ」や「逐次重層」のヒステリシスループがなだらかに変化しているのに対し、「同時重層Ａ」のヒステリシスループはより波打っていることがわかる。これは、上層磁性層１の磁気エネルギーが比較的小さな「同時重層Ａ」では、外部磁場の変化に対して磁化量の変化の割合が変動するためと考えられる。このことからも、所定の１点、例えば３８００Ｏｅの外部磁場に対する正規化された磁化量を比較する場合に比べて、所定の比較領域を定めて、その最小値（３５００Ｏｅ）、中央値（３８００Ｏｅ）、最大値（４１００Ｏｅ）の３点の外部磁場における磁化量を平均して求める方が、より正確な磁化量の比較ができることがわかる。なお、本実施形態では、上記のように、６００Ｏｅ幅の測定領域において、最小値、中央値、最大値の３点の外部磁場に対する正規化された磁化量を求めて、この３点の平均を取って各測定領域の磁化量の値とした。しかし、例えば、３５００Ｏｅ、３６００Ｏｅ、３７００Ｏｅ、３８００Ｏｅ、３９００Ｏｅ、４０００Ｏｅ、４１００Ｏｅの７点の外部磁場に対する正規化された磁化量の値をそれぞれ求めて、７点の磁化量の平均値を用いるなど、所定幅の測定領域におけるゾーンとしての磁化量を求めるに当たって、何点の平均値とするかについて制約がないことは言うまでもない。なお、複数個の磁化量を用いて平均化することの効果とデータ量が増えることによる煩雑さとの関係を考えると、平均化する外部磁場の数値は、２点から７点程度が好ましい。また、複数個の外部磁場の値同士の間隔はなるべく均等にすることが好ましいが、全てを均等な間隔で選択しなくてはならないという制約もない。
【０１１６】
図８は、外部磁場が１００００Ｏｅにおける値で正規化された磁化量の値を、そのまま下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いとして示したものである。上述したように、本実施形態の測定方法では、所定の比較領域における外部磁場に対する正規化された磁化量を用いることで、磁気記録媒体の上層磁性層１における混合度合いが反映された磁気エネルギーの大小を表すことができるため、磁化量の値を、そのまま下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いの指標として用いることができる。なお、この指標では、図５〜図７に示したように、磁化量の値が大きいほど、下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いが大きいことを表している。
【０１１７】
図８に示すように、異なる界面状態を有する「同時重層Ａ」、「同時重層Ｂ」、「逐次重層」３種の磁気テープにおける、磁化量から求められる下層非磁性層２と上層磁性層１の混合度合いは、下層非磁性層２と上層磁性層１の混合が小さいものと判断できる「逐次重層」による磁気テープを基準として、相対的に把握することができる。なお、振動試料型磁力計における測定誤差は、本実施形態の測定方法に用いられる正規化された磁化量の値において、プラス／マイナス１程度であることが確認されている。図８に、それぞれのテープにおける混合度合いの指標に、振動試料型磁力計における測定誤差をばらつきの幅として図示した。図８からわかるように、本実施形態にかかる磁気記録媒体の測定方法によれば、ヒステリシスループを求めるための振動試料型磁力計の測定誤差を考慮しても、正規化された磁化量の値を用いて下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いを正確に表すことができる。
【０１１８】
図９は、異なる界面状態を有する磁気テープそれぞれの下層非磁性層２と上層磁性層１との混合割度合いである正規化された磁化量の数値と、磁気テープの出力との関係を示した図である。
【０１１９】
なお、磁気テープ出力は、１周期分の２Ｔ出力を示し、ＬＴＯドライブ装置において、テープ走行速度１．５ｍ／ｓ、テープテンション０．６５Ｎ、記録波長２７０ｎｍの条件下で測定したものである。また、テープ出力の値は、下層非磁性層２と上層磁性層１とが良好に分離されていると考えることができる、逐次積層の磁気テープにおける２Ｔ出力を１００％として正規化して表している。
【０１２０】
図９においては、「逐次重層」の磁気テープの出力を符号４１と、「同時重層Ｂ」の磁気テープの出力を符号４２と、「同時重層Ａ」の磁気テープの出力を符号４３としてそれぞれ示している。
【０１２１】
図９に示されているように、図８に示した下層非磁性層２と上層磁性層１との混合度合いの指標とテープから得られる２Ｔ出力との間には、極めて強い相関が認められる。この結果から、本実施形態で説明した磁気記録媒体の測定方法によって、磁気テープの出力特性を間接的に把握することができることが確認できる。
【０１２２】
磁気テープの製造工程において、製造された磁気テープが所定の仕様を満たす良品レベルであるか、それとも所定の仕様に満たない不良品であるかの管理が行われる。このような製造品の良否判定の指標として、実用的な観点から、磁気テープの上記２Ｔ出力の大きさが用いられることがある。例えば、より簡易で、かつ、薄い上層磁性層１を形成することができる同時重層方式によって磁気テープを製造するに当たり、製造された磁気テープの出力が逐次重層方式により製造された磁気テープの２Ｔ出力の８５％以上であれば、その磁気テープは、同時重層方式によっても下層非磁性層２と上層磁性層１との混合割合が比較的小さく、十分実用可能なレベルであるとするものである。この場合、図９に示したように、符号４２として示した「同時重層Ｂ」の磁気テープは、２Ｔ出力が８５％以上であるために良品と判断することができる。一方、符号４３として示される「同時重層Ａ」のテープでは、２Ｔ出力が「逐次重層」の磁気テープに対して６８％であり、良品基準の８５％に満たないため不良品と判断される。
【０１２３】
本実施形態で説明した磁気テープの測定方法を用いることで、実際に磁気テープを磁気テープドライブにかけて動作させること無く、ヒステリシスループを測定することによって製造された磁気テープが、所望の出力特性を満たす良品レベルであるかを判断することができる。このため、本願で開示する磁気テープの製造方法は、簡易な方法で正確な良否判断を行うことができ、低コストな磁気テープの製造方法を提供するものである。
【０１２４】
以上説明したように、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法は、ヒステリシスループを測定して、所定の外部磁場における磁化量を正規化して表すことで、磁気記録媒体における非磁性の支持体上に形成された、非磁性の下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができる。また、上記実施形態で説明したように、下層非磁性層と上層磁性層との混合が基本的に生じておらず、下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態が良好であると考えることができる、逐次重層方式で製造された磁気記録媒体のデータをリファレンスとすることで、同時重層方式において形成された下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態について、良品のレベルか不良品レベルなのか判定することができる。
【０１２５】
特に、本実施形態の磁気記録媒体の測定方法は、一般的な磁気特性の測定方法であるために、測定装置などが普及していることで簡易に、かつ、安価に測定することができるヒステリシスループの測定を用いるものであり、従来技術のように、試料の作成やデータの処理に手間がかかり、測定のために高価な電子顕微鏡を必要とする測定方法と比較した場合に、極めて実用的な方法であるといえる。このため、本実施形態で示した磁気記録媒体の測定方法を利用して、同時重層方法で下層非磁性層と上層磁性層とを積層した磁気記録媒体の良否判定を行うことで、磁気記録媒体を製造する工程自体も、また、その良否判定の工程も、ともに低コスト化ができる、実用に即した磁気記録媒体の製造方法を得ることができる。
【０１２６】
なお、上記本実施形態の磁気記録媒体の測定方法においては、ヒステリシスループから所定範囲の外部磁場に対する磁化量を求めるに当たり、比較領域として外部磁場の幅を６００Ｏｅとした例を示したが、この比較領域を規定する外部磁場の幅の値６００Ｏｅは一例であって、本実施形態の測定方法において何ら限定されるものではない。ただし、比較領域の幅があまり狭いと、比較領域として所定の幅の外部磁場に対する磁化量を用いることの効果が乏しくなる。また、比較領域の幅をあまり大きくすると、図３を用いて説明したような、ヒステリシスループにおいて傾斜が大きな領域を選択して、下層非磁性層と上層磁性層との界面の平坦度を磁化量に有効に反映させる効果が得られにくくなってしまうおそれがある。これらのことを考慮すると、比較領域として外部磁場の大きさの幅は、６００Ｏｅ〜１０００Ｏｅ程度とすることが好ましい。
【０１２７】
また、上記本実施形態の磁気記録媒体の測定方法においては、ヒステリシスループの角形比が、０．５〜０．６５であることが好ましい。本実施形態で説明した、垂直記録方式の磁気テープに用いられる上層磁性層は、角形比が０．５〜０．６５であり、この範囲の上層磁性層に対して、有効にその界面の状態を測定することができる。
【０１２８】
なお、上記実施の形態では、磁気記録媒体として磁気テープを例示して説明したが、本発明にかかる磁気記録媒体の測定方法、並びに、製造方法は、磁気テープ以外にも、非磁性の支持体上に、非磁性の下層非磁性層と上層磁性層とが積層形成された他の磁気記録媒体、例えば、磁気ディスクなどにも、適用することができる。
【０１２９】
また、特に、磁気記録媒体として磁気ディスクに適用する場合には、図１で例示したような支持体の一方の表面にのみ下層非磁性層と上層磁性層が積層形成された構成のものに限らず、支持体の両面に下層非磁性層と上層磁性層とが積層形成されたものを含むことができる。なお、この場合においては、支持体の両面に下層非磁性層を介して上層磁性層が形成されている場合のヒステリシスループを用いて求められた、外部磁場の大きさが１００００Ｏｅの磁化量によって正規化された磁化量の値と、下層非磁性層と上層磁性層との混合度合いについての相関を改めて求め、混合度合いとして現れる正規化された磁化量の値が示す、下層非磁性層と上層磁性層との境界の状況を把握することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本願で開示する磁気記録媒体の測定方法、および、磁気記録媒体の製造方法は、簡易な方法で下層非磁性層と上層磁性層との界面の状態を把握することができ、また、この界面の測定結果に基づいて製造された磁気テープの良否判定を行うことで、低コスト化された磁気記録媒体の製造方法を実現することができる。このため、コンピュータのハードディスク内データのバックアップ用途をはじめとする各種用途の磁気テープ、磁気ディスクなどの、各種の磁気記録媒体に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１        上層磁性層
２        下層非磁性層
３        支持体
４        バック層
【図１】
2014120188.tif 000003
【図２】
2014120188.tif 000004
【図３】
2014120188.tif 000005
【図４】
2014120188.tif 000006
【図５】
2014120188.tif 000007
【図６】
2014120188.tif 000008
【図７】
2014120188.tif 000009
【図８】
2014120188.tif 000010
【図９】
2014120188.tif 000011