(57)【要約】【課題】  記録電流特性、周波数特性に優れ、出力が高く、消費電力が低減化された磁気記録媒体を得る。【解決手段】  非磁性支持体１の一主面に、無機粉末と結合剤とを含有する非磁性層３と、強磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層２とが形成されてなり、他の一主面にバック層４が形成された構成を有し、保磁力ＨｃとＳＦＤ（スイッチング・フィールド・ディストリビューション）が、下記式（１）の関係を有し、磁性層の保磁力Ｈｃと角形比Ｒｓとが、下記式（２）の関係を有する磁気記録媒体を提供する。  ２２０≦Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）・・・（１）  ２．２≦Ｈｃ／Ｒｓ≦２．６・・・（２）【選択図】  図１
2005063509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体の一主面上に、少なくとも無機粉末と結合剤とを含有する非磁性層と、少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層とが形成されてなり、
上記非磁性支持体の他の一主面上に、バック層が形成されてなる全厚１２μｍ以下の磁気記録媒体であって、
保磁力Ｈｃと、ＳＦＤ（スイッチング・フィールド・ディストリビューション）が、下記式（１）の関係を有し、
上記磁性層の保磁力Ｈｃと、角形比Ｒｓとが、下記式（２）の関係を有することを特徴とする磁気記録媒体。
２２０≦Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）・・・（１）
２．２≦Ｈｃ／Ｒｓ≦２．６・・・（２）
【請求項２】
上記磁性層の膜厚が、０．１５〜０．２５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に大容量データの記録用として好適な高密度型の磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録技術は、記録媒体が繰り返して使用可能であること、他の記録媒体に比較してランニングコストが安価であること等の利点を有しているので、ビデオ、オーディオ、コンピューター用途などを初めとして様々な分野で幅広く利用されている。
【０００３】
近年においては、特に機器の小型化、記録再生信号の高品位化、及び記録容量の増大等の要求に対応するために、磁気記録媒体を薄層化し、記録密度を向上させる様々な検討がなされている。
【０００４】
記録密度の向上に関しては、例えばビデオ信号の圧縮技術の進歩により、記録データの圧縮が一般的に行われるようになっているが、これと共に、データの圧縮率を比較的低く抑え高い信号品質を維持した、いわゆる高品位のビデオ信号への要求が強まっている。
【０００５】
記録密度を向上させる方法としては、単位ｂｉｔ当たりの記録データ信号の長さを短くする短波長化と、書き込み幅を狭くする狭トラック化とが挙げられる。
例えば、ソニー社製１／２ｉｎｃｈデジタルビデオのＨＤＣＡＭフォーマットにおいては、トラック幅が約２０μｍ、単位２ｂｉｔ当たりの記録データ信号の長さが約０.５μｍである。またデータ転送レートはビデオネットで１４０Ｍｂｐｓであるとされている。
【０００６】
上述したことを鑑みて、例えば、ビデオネットで３００Ｍｂｐｓ、あるいはそれ以上の転送レートを実現するためには、磁気記録媒体について大幅な高密度化を図ることは必須の課題であると言える。そのためには記録データ信号の大幅な短波長化、狭トラック化を図ることが必要であるが、一方において短波長化や狭トラック化は、記録データ信号の再生出力、及びＳ/Ｎの低下を招来するという問題を有している。
【０００７】
従来においては、転送レートの向上を図り、同時に良好な電磁変換特性を実現する高密度型の磁気記録媒体として、磁性層の膜厚と磁性層の磁束を規定したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、この従来提案されている技術によっては、未だ実用的な磁気記録再生システムにおいて高い適応性を有しているとは言えない。すなわち、磁気記録媒体に関して実用的な面から考えれば、記録電流と再生出力とのバランス、すなわち記録電流値の裕度、及び充分な再生出力を得るための最適記録電流を考慮しながら磁気記録媒体の特性を規定することは必須であると言えるが、下記特許文献１に開示されている技術によっては、未だ上記のような実用上の特性に関しての検討がなされていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３８２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明においては、上述したような従来技術の問題点に鑑み、磁気記録媒体に関して実用的な面から検討し、電磁変換特性が良好で、かつ安定したエラーレート特性を実現可能な、大容量型の磁気記録媒体を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明においては、非磁性支持体の一主面上に、無機粉末と結合剤とを含有する下層非磁性層と、強磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層とが形成されてなり、他の一主面上にバック層が形成された構成を有する全厚１２μｍ以下の磁気記録媒体であって、保磁力ＨｃとＳＦＤ（スイッチング・フィールド・ディストリビューション）が、下記式（１）の関係を有し、磁性層の保磁力Ｈｃと、角形比Ｒｓとが、下記式（２）の関係を有する磁気記録媒体を提供する。
２２０≦Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）・・・（１）
２．２≦Ｈｃ／Ｒｓ≦２．６・・・（２）
【００１１】
本発明によれば、実用上充分な再生出力を得るための記録電流特性の向上が図られ、記録電流値を大きくすることなく、充分な再生出力が得られるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
非磁性支持体上に非磁性層と磁性層とが積層形成されてなる、全厚１２μｍ以下の磁気記録媒体において、磁性層の保磁力ＨｃとＳＦＤが、上記式（１）の関係を満たすようにしたことにより、記録電流ｖｓ再生出力特性カーブ、いわゆる記録電流カーブにおいて、良好なオーバーカレント特性が得られた。
【００１３】
また、磁性層２の保磁力Ｈｃと角形比Ｒｓにおいて、上記式（２）の関係を満たすようにしたことにより、記録電流値を大きくすることなく、充分な再生出力を得ることができ、実用上消費電力を低減化できた極めて有用な磁気記録媒体が得られた。
【００１４】
また、磁性層２の膜厚を０．１５〜０．２５μｍとすることにより、安定したエラーレートのマージンが確保され、磁気記録装置のおける媒体走行時のサーボが安定して行うことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の磁気記録媒体について具体的に説明するが、本発明は、以下に示す例に限定されるものではない。
【００１６】
図１に本発明の磁気記録媒体の一例の概略構成図を示す。
磁気記録媒体１０は、非磁性支持体１の一主面上に非磁性層３を介して磁性層２が積層形成されてなり、非磁性支持体１の他の一主面にバック層４が形成された構成を有している。なお本発明の磁気記録媒体は、体積当たりの記録密度を高めるため、全厚ｄが１２μｍ以下であるものとする。
【００１７】
本発明の磁気記録媒体は、磁性層２の保磁力Ｈｃと、ＳＦＤ（スイッチング・フィールド・ディストリビューション）が、下記式（１）の関係を有し、磁性層の保磁力Ｈｃと、角形比Ｒｓとが、下記式（２）の関係を有している点に特徴を有している。
２２０≦Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）・・・（１）
２．２≦Ｈｃ／Ｒｓ≦２．６・・・（２）
【００１８】
ここで、上記ＳＦＤについて図を参照して説明する。
図２に磁性体の磁化曲線であるヒステリシス曲線を示した。
磁束密度（Ｂ）と磁場（Ｈ）との関係は、
Ｂ＝μｄμ０Ｈ・・・（３）
で示される。
ここで、μ０は真空中での透磁率、μｄは媒体中での比透磁率である。磁束密度の磁場に係る微分係数は、上式から、
μｄ＝（１／μ０）×ｄＢ／ｄＨ・・・（４）
となり、このとき、μｄは微分透磁率と呼ばれる。
【００１９】
一方、ヒステリシス曲線に沿った微分曲線は図３に示すような極値をもったループとなる。
この極値に関る半値幅をΔＨとすれば、ＳＦＤは、
ＳＦＤ＝ΔＨ／Ｈｃ・・・（５）
で定義される。
上記式（４）及び（５）は、微分曲線及びその極値における半値幅によって、透磁率とＳＦＤ、更に磁場とを関係づけており、実測容易なＨｃ及びΔＨ、すなわちＳＦＤから透磁率が把握される。該透磁率の媒体として磁性体粒子をとれば磁性体の組成、磁性体中の空隙等の結晶欠陥によるＨｃ変動に磁性層に着目すれば更に層中の磁性体粒子の充填率、粒子数密度、分散度等の磁気条件を統括したＨｃ変動に結び付けられ、ＳＦＤはＨｃの変動を示すパラメータと看做される。
【００２０】
磁気記録媒体における記録電流と再生出力との関係は、一般的に図４に示すような曲線に表される。
実用上、再生出力の最大値が得られる記録電流、いわゆる最適記録電流は消費電力低減の観点から低い方が望ましく、実用上充分な出力（例えば、最大出力値から１ｄＢ下がった範囲の出力値）が得られる記録電流の幅（図中ｃ）は広い方が望ましい。
本発明においては、磁性層の物性に関して、Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）、及びＨｃ／Ｒｓとが、最適記録電流特性、記録電流特性と関連を有していることに着目し、これらの数値範囲を上記式（１）、（２）のように特定した。
【００２１】
次に、本発明の磁気記録媒体１０を構成する各層について以下、詳細に説明する。
非磁性支持体１形成用の材料としては、従来公知の磁気記録媒体用の支持体として使用されているものをいずれも適用可能である。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、セルロースブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド等のプラスチックの他、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、アルミナガラス等のセラミック等が挙げられる。
非磁性支持体１としてＡｌ合金板やガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合には、表面にアルマイト処理等の酸化被膜や、Ｎｉ−Ｐ被膜等を形成し、表面を硬化させてもよい。また、予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理等の所定の表面処理を施してもよい。
【００２２】
次に、磁性層２について説明する。
磁性層２は、強磁性粉末と結合剤を主成分とし、研磨剤、潤滑剤、分散剤、帯電防止剤等の各種添加剤を加え、有機溶剤等を用いて従来公知の方法によって調整した磁性塗料を塗布することによって形成されてなるものとする。
【００２３】
磁性層２形成用の強磁性粉末としては、例えばＦｅ系及びＦｅ−Ｃｏ系の強磁性金属粉末が好適である。これらは単独で用いてもよく、あるいは適宜組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
結合剤としては、従来塗布型の磁気記録媒体用の結合剤として公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂をいずれも適用することができる。
結合剤の配合比は塗料化時の分散性、接着性、粘着性、走行耐久性の観点から、強磁性粉末１００重合部に対して、５〜１００重合部、さらには１０〜３０重合部が好適である。
結合剤が、５重量部よりも少ない場合は分散性、接着性、走行耐久性が損なわれ、１００重量部を超えると粘着性、走行耐久性が損なわれるためである。
【００２５】
熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸−塩化ビニル共重合体、メタクリル酸エステル−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体（セルロースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース）、スチレンブタジエン共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、合成ゴム等が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂としては、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、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
【００２６】
上記結合剤を構成する分子には、非磁性顔料の分散性を向上させるため、−ＳＯ3Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、ＣＯＯＭ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2（但し、式中Ｍは水素原子あるいはリチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属を表す）や、−ＮＲ1Ｒ2、−ＮＲ1Ｒ2Ｒ3＋Ｘ−で表される末端基を有する側鎖型アミン、＞ＮＲ1Ｒ2＋Ｘ−で表される主鎖型アミン（但し、式中Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は水素原子あるいは炭化水素基を表し、Ｘ-はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素イオンあるいは無機イオン、有機イオンを表す）、さらに−ＯＨ−、−ＳＨ、−ＣＮ、エポキシ基等の極性官能基が導入されていても良い。これらの極性官能基の結合剤への導入量は、１０-1〜１０-8モル／ｇであるのが好ましく、さらには１０-2〜１０-6モル／ｇがより好ましい。
【００２７】
次に、研磨剤について説明する。
研磨剤としては、従来公知の磁気記録媒体に適用されている種々の研磨剤を使用することができる。
例えば、α−アルミナ、β―アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化セリウム、α−酸化鉄、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、溶融アルミナ、炭化珪素、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、コランダム、人造コランダム、ダイヤモンド等が挙げられる。
【００２８】
次に、潤滑剤について説明する。
潤滑剤としては、ジアルキルポリシロキサン（アルキルは炭素数１〜５）、ジアルコキシポリシロキサン（アルコキシは炭素数１〜４）、モノアルキルモノアルコキシポリシロキサン（アルキルは炭素数１〜５、アルコキシは炭素数１〜４）、フェニルポリキシロキサン、フロロアルキルポリシロキサン（アルキルは炭素数１〜５）等のシリコンオイル、常温で液状の不飽和脂肪酸炭化水素（ｎ−オレフィン二重合結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数約２０）、炭素数１２〜２０の一塩基脂肪酸と炭素数３〜１２の１価のアルコールからなる脂肪酸エステル、フルオロカーボン類等が挙げられる。
潤滑剤としては、特に脂肪酸エステルが好ましい。脂肪酸エステルの原料となるアルコールはとしては、エタノール、ブタノール、フェノール、ベンジルアルコール、２−メチルブチルアルコール、２−ヘキシルデシルアルコール、プロピリングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピリングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ｓ-ブチルアルコール等のモノアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ソルビタイン誘導体の多価アルコールが挙げられる。
脂肪酸としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、アラキン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、プルミトレイン酸等の、脂肪族カルボン酸またはこれらの混合物が挙げられる。
脂肪酸エステルとしての具体例は、ブチルステアレート、ｓｅｃ−ブチルステアレート、イソプロピルステアレート、ブチルオレエート、アミルステアレート、３−メチルブチルステアレート、２−エチルヘキシルステアレート、２−ヘキシルデシルステアレート、ブチルパルミテート、２−エチルヘキシルミリステアレート、ブチルステアレートとブチルパルミテートの混合物、ブトキシエチルステアレート、２−ブトキシー１―プロピルステアレート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルをステアリン酸でエステル化したもの、ジエチレングリコールジパルミテート、ヘキサメチレンジオールをミリスチン酸でエステル化したもの、グリセリンのオレエート等の種々のエステル化合物を挙げることができる。
さらに、磁気記録媒体を高湿度化で使用するときにしばしば生じる脂肪酸エステルの加水分解を軽減する為に、原料の脂肪酸及びアルコールの分岐／直鎖、シス／トランス等の異性構造、分岐位置を選択する。
【００２９】
上述したような各種潤滑剤は、結合剤１００重量部に対して０．２〜２０重合部の範囲で添加することが好適である。
潤滑剤としては、その他以下の化合物を使用することもできる。即ち、シリコンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、弗化亜鉛、フッ素アルコール、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキル燐酸エステル、二硫化タングステン等が挙げられる。
【００３０】
次に、分散剤について説明する。
磁性層中に含有される分散剤としては、カプリル酸、カプリン酸、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、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リルン酸、ステアロール酸等の炭素数１２〜１８の脂肪酸（Ｒ1ＣＯＯＨ、Ｒ1はアルキルまたはアルニケル基）、前記脂肪酸のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）、またはアルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ）からなる金属石鹸、前記脂肪酸エステルのフッ素を含有した化合物、前記脂肪酸のアミド、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、トリアリキルポリオレフィンオキシ第４級アンモニュウム塩（アルキルは炭素数１乃至５個、オレフィンはエチレン、プロピレン等）等を適用できる。
その他、炭素数１２以上の高級アルコール、及びこれらの他に硫酸エステル等も使用可能である。これらの分散剤は、結合剤樹脂１００重合部に対して０．５〜２０重合部の範囲で添加される。
なお潤滑剤は、磁性層２のみに添加してもよく、磁性層２と非磁性層３の双方、あるいは非磁性層３のみに添加しても良い。
【００３１】
磁性層２には、ゴミや埃等の付着を防止するためにカーボンブラックやグラファイト、金属粉等を帯電防止剤として添加してもよい。
帯電防止剤の含有量は、通常、強磁性粉末の１〜２０重量％含有される。帯電防止剤の量が多過ぎると強磁性体粉末の充填度を低下させるので好ましくない。
【００３２】
次に、非磁性層３について説明する。
非磁性層３は、非磁性粉末と結合剤を主成分として構成されているものとし、その他潤滑剤、分散剤、導電性粒子、及び各種添加剤を含有してもよく、これらは上述した磁性層２形成用の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤をいずれも適用可能である。
【００３３】
非磁性粉末は、針状、紡錘状、棒状、円柱状、球状、扁平状等、いずれの形状であってもよい。非磁性粉末の粒子径としては塗布する膜厚によって適宜選択する。
非磁性層３を薄層に形成する場合には、表面の平滑性を確保するために微細粒子を用いることが好ましく、厚くするに従い粒子径が大きいものも適用可能となる。例えば針状比が１０程度の針状粒子であれば平均長軸径が０．０５〜０．４μｍ、球状粒子であれば０．０１〜０．１μｍのものを適用できる。
非磁性粉末の材質としては特に限定はなく、金属、金属酸化物、カーボンブラック、樹脂等のいずれの材質のものも適用できる。
なお、粒子分布と分散性に優れたヘマタイト（α−Ｆｅ2Ｏ3）が特に好適な例として挙げられる。
【００３４】
非磁性層３中には、その他、上述した磁性層形成用の研磨剤粒子も含有してもよい。研磨剤の粒子サイズは０．０１〜２μｍ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持たせたりしてもよい。
【００３５】
非磁性層３に含有されている非磁性粒子のタップ密度は、０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５重量％、ＰＨは２〜１１、比表面積は１〜３０ｍ2／ｇが好ましい。
非磁性層３に含有されている非磁性粒子の具体例としては、住友化学製、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ−５０、日本化学工業製、Ｇ５，Ｇ７，Ｓ−１、戸田工業製、ＴＦ−１００、ＴＦ−１２０、ＴＦ−１４０、石原産業社製ＴＴ０５５シリーズ、ＥＴ３００Ｗ、チタン工業社製ＳＴＴ３０等が挙げられる。
【００３６】
非磁性層３中の導電性粒子としては、カーボンブラックが好ましく、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。
導電性粒子の比表面積は、５〜５００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は、１０〜１５００ｍｌ／１００ｇが好適である。なお、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、カーボンブラック粉末にジブチルフタレートを少しずつ加え、練り合わせながらカーボンブラックの状態を観察し、ばらばらに分散した状態から一つの塊をなす点を見いだし、その時のジブチルフタレートの添加量（ｍｌ）をＤＢＰ吸油量としたものとする。
導電性粒子の粒子径は、５〜３００μｍ、ＰＨは２〜１０、含水率は、０．１〜１０重量部％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｃｃが好ましい。
導電性粒子としてカーボンブラックを用いる場合には、キャボット社製、ＢＬＡＣＫＰＥＡＴＬＳ２０００、１３００，１０００，９００，８００、７００，ＶＵＬＣＡＮＸＣ−７２、旭カーボン社製、＃８０、＃６０、＃５５，＃５０、＃３５，三菱化成工業社製、＃３９５０Ｂ、＃２４００Ｂ、＃２３００，＃９００，＃１０００，＃３０，＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアカーボン社製、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ  ＳＣ、ＲＡＶＥＮ  １５０，５０，４０，１５，ライオンアグゾ社製ケッチェンブラックＥＣ、ケッチェンブラックＥＣＤＪ−５００、ケッチェンブラックＥＣＤＪ―６００等が挙げられる。
上述したようなカーボンブラックを分散剤等で表面処理したり、樹脂でグラフト化したり、あるいは表面の一部をグラフト化してもよい。
非磁性層３においては、カーボンブラック含有量は、全非磁性粉末に対し３〜２０重量％とすることが好ましい。
なお、上述したようなカーボンブラックは、磁性層２中に含有させてもよく、この場合、強磁性粉末に対する量は、０．１〜３０重量％とすることが好ましい。
【００３７】
カーボンブラックは、磁性層２及び非磁性層３の帯電防止効果、摩擦係数低減効果、遮光性付与効果、膜強度向上効果等を向上させる機能を有しており、これらの効果は適用するカーボンブラックによって適宜制御することができる。従ってカーボンブラックは、その種類、量、組合せ、粒子サイズ、吸油量、電導率、ＰＨ等の前述した諸特性をもとに目的に応じて選定することが好適である。
【００３８】
磁性層２、及び非磁性層３の形成工程においては、上記各組成物を混合し、混練分散機で分散処理して均一な塗布液を作成する。なお、磁性層２中、もしくは非磁性層３中に添加する各材料は、必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分散物、酸化物等の不純物が含有されていてもよい。但し不純物は３０重量％以下とすることが好ましく、さらには１０重量％以下とすることが望ましい。
なお、各素材の全て、またはその一部は塗布液を製造するどの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合がある。
【００３９】
なお、磁性層２、及び非磁性層３形成用塗料を作製する際に用いる有機溶剤としては、下記のものが挙げられる。
例えば、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコールなどのエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロベンゼン、等の塩素化炭化水素水、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等が適用できる。
なお、これらの有機溶媒は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純物が含まれていてもよい。これらの不純物は３０重量％以下とすることが好ましく、さらには、１０重量％以下とすることが望ましい。
【００４０】
有機溶剤は、必要に応じて磁性層２と非磁性層３とで、その種類や量を調整する。例えば、磁性層２用の塗布液に揮発性の高い有機溶剤を用い表面性を向上させたり、非磁性層３形成用の塗布液に、表面張力の高い溶媒（シクロヘキサン、ジオキサン等）を用い塗布の安定性を上げたり、非磁性層３形成用の塗布液に、溶解性パラメータの高い有機溶媒を用いて充填度を上げたりする等が挙げられるが、これらの例に限定されるものではない。
【００４１】
次に、バック層４について説明する。
バック層４は、例えば従来公知の無機粉末、結合剤を主成分とし、その他帯電防止剤、防錆剤、硬化剤等の各種添加剤を含有する分散液を、有機溶剤等を用いて調整した塗料を塗布することにより形成される。
【００４２】
バック層４を構成する無機粉末としては、カーボンブラックや各種セラミックス粒子、金属酸化物等が適用できる。バック層用の結合剤としては、例えばポリエステル系ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ニトロセルロース樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、上述した磁性層用結合剤として用いられているものをいずれも適用できる。
【００４３】
バック層用の塗料を調整するための溶剤としては、例えばメチルエチルケトン、トルエンが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、上述した磁性層塗料調整用の有機溶剤をいずれも適用できる。
【００４４】
次に、本発明の磁気記録媒体の製造工程について説明する。
先ず、非磁性支持体１を用意し、次に、磁性層２形成用塗料、及び非磁性層３形成用の塗料を作製する。
塗料作製工程は、少なくとも混練工程、分散工程からなり、これらの工程の前後に必要に応じて所定の材料の混合工程を有しているものとする。なお、個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもよい。
【００４５】
強磁性粉末、結合剤、研磨剤、非磁性粒子、帯電防止剤、潤滑剤、有機溶剤等は、塗料作製工程の任意の段階で適宜添加する。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の年度調整のための混合工程で分割投入しても良い。
混練工程では連続ニーダーや加圧ニーダーなど強い混練力を有しているものを使用することにより、本発明の磁気記録媒体の残留磁束密度Ｂｒを高くすることができる。連続ニーダー、または加圧ニーダーを用いる場合は、強磁性粉末と結合剤の全て、またはその一部（ただし全結合樹脂の３０％以上であることが望ましい）、例えば強磁性粉末１００重量部に対し５〜５００重量部の範囲で混練処理される。
【００４６】
本発明の磁気記録媒体を構成する非磁性層３と磁性層２とは、同時重層塗布方式により効率的に形成できる。
非磁性層３、及び磁性層２の塗布方式は、非磁性支持体１上に塗布された非磁性層３が湿潤状態にあるうちに磁性層２用の塗料を塗布するウェットオンウェット方式の塗布方法を採用するのが好ましい。この塗布方式により、非磁性層３に対する磁性層２の密着性を高めることができ、磁性層２の膜厚が０．３μｍ以下の非常に薄層とする場合にも、層間で剥離を生じることなく、ドロップアウトが生じにくい走行耐久性の優れた磁気記録媒体を得ることができる。
一方、非磁性層３の塗料を塗布し、乾燥処理後に磁性層２を塗布する方式においては、磁性層２がきわめて薄層である場合には、充分な密着性を得られにくい。
【００４７】
ウェットオンウェット塗布方式の具体的な方法としては、第１の方法として、磁性塗料で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール方式、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置により、まず非磁性層３を塗布し、その層が湿潤状態にあるうちに、非磁性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２を塗布する方法があり、第２の方法としては、塗布液通過スリットを内蔵した塗布ヘッドにより、非磁性層３の塗布液及び磁性層２の塗布液をほぼ同時に塗布する方法があり、第３の方法としては、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、磁性層２及び非磁性層３をほぼ同時に塗布する方法がある。
【００４８】
なお、塗布液中に分散された粒子の凝集を防止するため、塗布ヘッド内部の塗布液にせん断力を付与することが望ましい。また、ウェットオンウェット塗布方式で留意するべきこととしては、塗布液の粘弾性特性（チクソトロピック性）がある。すなわち、磁性層２と非磁性層３の塗布液の粘弾性特性の差が大きいと塗布した際に磁性層塗布層と非磁性層塗布層との界面で、液の混じり合いが起こり、本発明のように磁性層の膜厚が非常に薄い磁気記録媒体の場合、磁性層２の表面性が低下する等の不都合を生じやすい。塗布液の粘弾性特性を可能な限り近づける為には、まず磁性層２と非磁性層３の分散粒子を同一にすることが効果的であるが、本発明の磁気記録媒体の場合は、その方法を採ることができないので、磁性層２の塗料中で磁性粒子が磁性により形成されるストラクチャー構造がもたらす構造粘性と合わせるために、非磁性層３の塗料の非磁性粒子としてカーボンブラックを使用することが有効であるが、同時にカーボンブラック以外の粒子サイズの小さい非磁性粒子を使用することも有効である。例えば径が１μｍ以下の酸化チタン、酸化アルミ等の粒子を適用することにより、適度な凝集が得られ、粒子の構造粘性を有した塗布液が得られる。
【００４９】
次に、バック層４を形成する。
バック層４は、上述した無機粉末、結合剤、帯電防止剤、防錆剤、硬化剤等の各種添加剤を含有する分散液を、有機溶剤等を用いて調整した塗料を塗布することにより形成することができる。
【００５０】
本発明の磁気記録媒体１０の全厚は、単位体積当たりの記録密度を向上させるためになるべく薄層であることが好ましいが、一方、良好なヘッド当たりを確保するために、１〜１２μｍ、より望ましくは７〜１２μｍとする。
なお、非磁性支持体１と非磁性層３との間には、密着性向上のために、例えばポリエステル樹脂等からなる下塗層を設けてもよい。
【００５１】
上述したように、図１に示す磁気記録媒体１０においては、非磁性層３と磁性層２とが積層形成された構成を有するものとしたが、目的に応じて非磁性層３と磁性層２において、これらの物理特性を変えてもよい。例えば、磁性層２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３の弾性率を磁性層２よりも低くして磁気ヘッドへの当たりを良くすること等である。
【００５２】
本発明の磁気記録媒体は高密度磁気記録に好適である。
特に、映像信号等の書き込み・編集に使用されるデジタルデータ記録において、最短記録波長が０．３μｍ程度での高密度記録であっても、良好な当たり特性を維持しながら高い電磁変換特性を確保し、繰り返しの使用における耐久性にも優れているという利点を有している。
【００５３】
本発明の磁気記録媒体の構成は、図１に示したものに限定されるものではなく、各種構成上の付加を加えてもよい。
また、非磁性支持体１や、磁性層２に含有されている強磁性粉末及び結合剤、非記録層３に含有される無機粉末、結合剤、及び分散剤、その他研磨剤、帯電防止剤、防錆剤、塗料調整用溶剤としては、従来公知のものがいずれも適用することができ、上述した例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の磁気記録媒体について、具体的な実施例及び比較例を挙げて説明する。
【００５５】
〔実施例１〕
以下に示す組成の磁性層用分散液を調整した。先ず、下記材料をエクストルーダーで混練した。
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末：１００重量部
（長軸長０．１μｍ、Ｃｏ／Ｆｅ＝３０ａｔｍ％、比表面積４７ｍ2／ｇ、
飽和磁化＝１５０Ａｍ2／ｋｇ、保磁力＝１８４ｋＡ／ｍ）
塩化ビニル系共重合体：２１．７重量部
（日本ゼオン製  ＭＲ−１１０：３０ｗｔ％シクロヘキサノン溶液）
ポリエステルポリウレタン樹脂：２６．０重量部
（東洋紡社製  ＵＲ−８２００：２５ｗｔ％メチルエチルケトン／トルエン混合溶液）
次に、上記混練物に下記材料を加え、ディスパー攪拌機付きタンク内で２時間攪拌後、サンドミルで５時間混合処理を行った。
塩化ビニル系共重合体：１１．７重量部
（日本ゼオン製  ＭＲ−１１０：３０ｗｔ％シクロヘキサン溶液）
ポリエステルポリウレタン樹脂：１４．０重量部
（東洋紡社製  ＵＲ−８２００：２５ｗｔ％メチルエチルケトン／トルエン混合溶液）
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）：８８．０重量部
トルエン：１０６．０重量部
シクロヘキサノン：３２．７重量部
その後、糸巻き式タイプのフィルターを用いて濾過処理を行う。先ず、濾過精度５μｍのフィルターを用い、３〜１μｍのフィルターを用いて順次濾過処理を行った。
【００５６】
次に、以下に示す組成の非磁性層用塗料を調整した。下記組成物をエクストルーダーで混練した。
α−Ｆｅ2Ｏ3（酸化鉄）粉末：１００重量部
（平均長軸長０．１５μｍ、比表面積５５ｍ2／ｇ、平均軸比１０）
塩化ビニル系共重合体：２１．７重量部
（日本ゼオン製  ＭＲ−１１０：３０ｗｔ％シクロヘキサン溶液）
ポリエステルポリウレタン樹脂：２６．０重量部
（東洋紡社製  ＵＲ−８２００：２５ｗｔ％メチルエチルケトン／トルエン混合溶液）
次に、上記混練物に下記組成物を加え、ディスパー攪拌機付きタンク内で２時間攪拌後、サンドミルで５時間混合処理を行った。
塩化ビニル系共重合体：１１．７重量部
（日本ゼオン製  ＭＲ−１１０：３０ｗｔ％シクロヘキサン溶液）
ポリエステルポリウレタン樹脂：１４．０重量部
（東洋紡社製  ＵＲ−８２００：２５ｗｔ％メチルエチルケトン／トルエン混合溶液）
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）：６１．３重量部
トルエン：７９．３重量部
シクロヘキサノン：１９．３重量部
その後、糸巻き式タイプのフィルターを用いて濾過処理を行う。先ず、濾過精度５μｍのフィルターを用い、３〜１μｍのフィルターを用いて順次濾過処理を行った。
【００５７】
上述のようにして作製した磁性層形成用塗料、及び非磁性層形成用塗料を用いてそれぞれの層形成を行うが、塗布工程前に上記各々の塗料に下記材料を添加し、ディスパー攪拌機付きタンクにて３０分攪拌を行った。なお塗料粘度は磁性層形成用塗料が３５００ｃｐ、非磁性層形成用塗料が７５００ｃｐであった。
ミリスチン酸：１重量部
ヘプチルステアレート：２重量部
イソシアネート系硬化剤：８重量部
（日本ポリウレタン社製コロネートＬ  固形分５０ｗｔ％）
【００５８】
さらに、磁性層形成用塗料、及び非磁性層形成用塗料を、それぞれ濾過精度１μｍで、かつ絶対濾過精度(アブソリュート)１０μｍを有する糸巻き方式にフィルターを用いて濾過処理を行った。
【００５９】
非磁性支持体１として、厚さ７．５μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム）を用意。
非磁性支持体１上に、非磁性層３を膜厚２．５μｍ、磁性層２を膜厚０．２μｍとなるように同時二層塗布により形成した。その後、ソレノイドコイル方式マグネット（５Ｋガウス）で磁場配向し、１００℃の熱風によるドライヤー乾燥処理、カレンダー処理を行った。
【００６０】
次に、下記組成による塗料を磁性層形成面とは反対側の主面に塗布し、ドライヤー乾燥処理を行うことにより、膜厚０．７μｍのバック層４を形成した。
カーボンブラック（旭社製  ♯５０）：１００重量部
ポリエステルポリウレタン（ニッポラン社製  Ｎ−２３０４）：１００重量部
メチルエチルケトン：５００重量部
トルエン：３００重量部
シクロヘキサノン：２００重量部
イソシアネート系硬化剤：４０重量部
（日本ポリウレタン社製  コロネートＬ、固形分５０ｗｔ％）
【００６１】
上述のようにして作製された磁気テープの原反を１／２インチ（１２．６５ｍｍ）幅にスリットし、デジタルビデオテープレコーダー用カセット（ソニー社製のデジタルベータカム用カセットに組み込んでサンプルとした。
【００６２】
〔実施例２〕
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末を、以下の様に変更した。その他の条件は実施例１と同様としてサンプルを作製した。
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末：１００重量部
（長軸長０．１２μｍ、Ｃｏ／Ｆｅ＝３０ａｔｍ％、比表面積＝４４ｍ2／ｇ、
飽和磁化＝１４２Ａｍ2／ｋｇ、保磁力＝１９４ｋＡ／ｍ）
【００６３】
〔実施例３〕
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末を、以下の様に変更した。その他の条件は実施例１と同様としてサンプルを作製した。
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末：１００重量部
（長軸長０．０８μｍ、Ｃｏ／Ｆｅ＝２５ａｔｍ％、比表面積＝５５ｍ2／ｇ、
飽和磁化＝１２７Ａｍ2／ｋｇ、保磁力＝２０５ｋＡ／ｍ）
【００６４】
〔実施例４〕、〔比較例１〕
配向の条件を変更し、磁気特性を調整した。その他の条件は、実施例３と同様としてサンプルを作製した。
【００６５】
〔比較例２〕
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末を、以下の様に変更した。その他の条件は実施例１と同様としてサンプルを作製した。
Ｆｅ−Ｃｏ系強磁性粉末：１００重量部
（長軸長０．１２μｍ、Ｃｏ／Ｆｅ＝３０ａｔｍ％、比表面積＝４４ｍ2／ｇ、
飽和磁化＝１４２Ａｍ2／ｋｇ、保磁力＝１８４ｋＡ／ｍ）
【００６６】
〔実験例１〕
磁性層の膜厚を０．１５μｍとした。その他の条件は、実施例１と同様としてサンプルを作製した。
【００６７】
〔実験例２〕
磁性層の膜厚を０．２５μｍとした。その他の条件は、実施例１と同様としてサンプルを作製した。
【００６８】
〔実験例３〕
磁性層の膜厚を０．１０μｍとした。その他の条件は、実施例１と同様としてサンプルを作製した。
【００６９】
〔実験例４〕
磁性層の膜厚を０．３０μｍとした。その他の条件は、実施例１と同様としてサンプルを作製した。
【００７０】
上述したようにして作製した各サンプル磁気テープを、以下の条件で測定し、評価を行った。なお、後述する〔出力周波数特性〕については、上記実験例１〜４に示したサンプルに関して測定評価を行った。
【００７１】
〔出力〕
室温（２５℃）環境下において、ソニー社製のデジタルＶＴＲ（商品名：ＨＤＷ-５００）を用いて記録波長０．３μｍの単一信号の記録を記録電流を変えて行った。その後、信号再生を行い、最大値の測定を行った。
なお、測定値はリファレンスとする実施例１との相対値（単位ｄＢ）として表した。
【００７２】
〔最適記録電流〕
上記出力を測定する際、最大の出力を得るときの記録電流を測定した。
数値は、リファレンスとする実施例１の最適記録電流を１００％としたときの比較により％表示した。
【００７３】
〔記録電流特性〕
図５に示すような、記録電流と再生出力との関係を示す記録電流カーブをとり、再生出力の最大値から１ｄＢ下がったところで線を引き、記録電流カーブとクロスするａ、ｂの２点間の広さｃを測った。数値は、リファレンスとする実施例１の広さを１とし、相対値で表した。
【００７４】
〔出力周波数特性〕
記録波長０．３μｍの出力（ＡｄＢ）と、記録波長１．２μｍの出力Ｂとを測定し、Ａ−Ｂ（単位はｄＢ）を読み取った。
数値は、リファレンスとする実施例１を基準とし、リファレンスとの差（単位ｄＢ）で表した。
【００７５】
上記〔実施例１〜４〕、〔比較例１、２〕のサンプル磁気テープの保磁力Ｈｃ、角形比Ｒｓ、これらの比Ｈｃ／Ｒｓ、ＳＦＤ、Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）の値と、出力値（相対値）、最適記録電流（相対値）、及び記録電流特性（相対値）についての測定評価結果を下記表１に示した。
なお、最適記録電流は、リファレンス（実施例１）に対してのズレが±１５％以内であれば、実用上良好であると評価した。
また、記録電流特性については、リファレンス（実施例１）に対してのズレが±２０％以内であれば、実用上良好であると評価した。
【００７６】
【表１】
2005063509.tif 000003
【００７７】
表１に示すように、磁性層の保磁力ＨｃとＳＦＤ（スイッチング・フィールド・ディストリビューション）が、下記式（１）の関係を有し、磁性層の保磁力Ｈｃと角形比Ｒｓとにおいて、下記式（２）の関係を有する実施例１〜４の磁気テープは、いずれも実用上充分な再生出力を得るために必要な最適記録電流の値が抑制されており、かつ記録電流特性の評価も良好で、高い出力を得るための記録電流値の裕度も広くなった。
２２０≦Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）・・・（１）
２．２≦Ｈｃ／Ｒｓ≦２．６・・・（２）
【００７８】
表１に示した測定結果から、Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）と出力との関係、及びＨｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）と記録電流特性との関係について、それぞれ図６、図７に示した。
これによると、Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）の値が大きくなるほど、出力、及び記録電流特性が良好になる傾向があることが分かる。
【００７９】
例えば、実施例３、実施例４においては、記録電流特性がリファレンス（実施例１）の１に対して１．２となっており、極めて広い記録電流範囲において高い再生出力が得られた。
この記録電流特性の値が大きいと、ＶＴＲ用磁気ヘッドが、継続的な使用による摩耗で最適記録電流が変化したとしても、良好なエラーレート特性が確保できるという効果を発揮でき、商品としての耐久性の向上が図られる。
【００８０】
次に、Ｈｃ／Ｒｓと最適記録電流（％）との関係について図８に示した。
これによると、最適記録電流のリファレンス（実施例１）に対するズレが±１５％以内であるものは、２．２≦Ｈｃ／Ｒｓ≦２．６の範囲であることが分かる。
Ｈｃ／Ｒｓの値が２．６を超える比較例１のサンプルにおいては、最適記録電流の値が１２４％と大きくなってしまい、リファレンスとのズレが大きく、充分な出力を得るための消費電力が大きくなってしまった。
【００８１】
また、Ｈｃ／Ｒｓの値が小さくなるということは、Ｒｓを一定にするとＨｃを下げなければならず、充分な再生出力を得るためには非常に不利な条件となり、特に、２．２未満となると出力特性が著しく劣化することが確かめられた。
【００８２】
一方、Ｈｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）の値が２２０未満の比較例２のサンプルにおいては、記録電流特性が０．７となり、エラーレートに対してマージンが小さくなり、充分な再生出力を得るための記録電流値の裕度が狭くなってしまった。
【００８３】
次に、磁性層２の膜厚を変化させて作製した実験例１〜４のサンプルに関して、出力周波数特性（４Ｔ出力との比較値）の測定結果、及びサーボクロックの評価の結果を下記表２に示す。
【００８４】
【表２】
2005063509.tif 000004
【００８５】
磁性層の膜厚を０．１５〜０．２５μｍの範囲とした実験例１、２のサンプルにおいては、出力周波数特性が±３ｄＢの範囲に維持され、実用上充分な特性が得られた。
【００８６】
一方、磁性層２の膜厚を０．１０μｍとした実験例３のサンプルにおいては、出力周波数特性が５．５ｄＢとなり、また、磁性層２が薄すぎるため充分なＣＴＬ信号の再生出力が得られず、サーボロックはずれを引き起した。
【００８７】
また、磁性層の膜厚を０．３０μｍとした実験例４のサンプルにおいては、出力周波数特性が−５．５ｄＢとなり、長波長領域における出力が著しく劣化した。
このように、波長領域に依存して出力変動が激しくなると、ＶＴＲのイコライザーの調整に不利であり、大きすぎても小さすぎても、結果としてエラーレートに対するマージンが小さくなるという問題がある。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【図２】ＳＦＤの定義を説明するための磁化曲線、ヒステリシス曲線を示す。
【図３】ＳＦＤの定義を説明するための微分曲線を示す。
【図４】記録電流と出力との関係を示す。
【図５】実用上充分な出力を得るための記録電流を説明するための図を示す。
【図６】出力とＨｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）との関係を示す。
【図７】記録電流特性とＨｃ×（１＋０．５×ＳＦＤ）との関係を示す。
【図８】最適記録電流とＨｃ／Ｒｓとの関係を示す。
【符号の説明】
【００８９】
１……非磁性支持体、２……磁性層、３……非磁性層、４……バック層、１０……磁気記録媒体
【図１】
2005063509.tif 000005
【図２】
2005063509.tif 000006
【図３】
2005063509.tif 000007
【図４】
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【図５】
2005063509.tif 000009
【図６】
2005063509.tif 000010
【図７】
2005063509.tif 000011
【図８】
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