JP2000040218A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた電磁変換特性及び低ドロップアウトと
優れた走行性及び耐久性とを高いレベルで両立させるこ
とができ、且つ高密度デジタル記録に好適な磁気記録媒
体を提供すること。 【解決手段】 支持体の一面上に下層と、厚さ０．２μ
ｍ以下の最上層磁性層とを有し、他面上にバックコート
層を有するデジタル磁気記録媒体であって、最上層磁性
層に含有される非磁性粒子の平均粒径が０．１２μｍ以
下で、最上層磁性層の表面粗さＲａが７．５ｎｍ以下で
あり、原子間力顕微鏡によって測定された最上層磁性層
の表面形状における自乗平均表面から２０ｎｍの深さで
の横断面積が再生ビット面積の３％以上である窪みの個
数が、３個／１００μｍ² 以下である磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた電磁変換特
性及び低ドロップアウトと、優れた走行性及び耐久性と
が両立した信頼性の高い高密度デジタル磁気記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】磁気ヘ
ッドを媒体表面に摺動させることによって信号の記録／
再生を行うタイプのデジタル磁気記録媒体では、媒体磁
性層の表面性が極めて重要である。一般的に、表面性が
向上すると、電磁変換特性が良好になり、ドロップアウ
ト数が低減するが、ヘッド・媒体間の接触面積が大きく
なり、走行耐久性に影響を及ぼす。磁性層の表面に研磨
剤等による突起等を設ければ、走行耐久性は良好となる
が、逆にスペーシングロスが増大し電磁変換特性が悪化
する。このように、高電磁変換特性及び低ドロップアウ
トと、高走行性及び高耐久性とを両立させることは困難
である。

【０００３】上記課題を解決する目的で、特開平３−１
１６４１３号公報及び特開平６−１８０８３５号公報に
は、磁性層の表面に窪みを設けることが提案されてい
る。しかし、斯かる窪みは記録欠損となり、再生ビット
面積の小さい高密度デジタル磁気記録媒体ではドロップ
アウトを増加させる原因となる。

【０００４】従って本発明は、優れた電磁変換特性及び
低ドロップアウトと優れた走行性及び耐久性とを高いレ
ベルで両立させることができ、且つ高密度デジタル記録
に好適な磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【０００５】本発明者らは、高密度デジタル記録を行う
場合、即ち再生ビット面積が小さくなった場合、最上層
磁性層の表面に存する窪みのすべてがドロップアウト発
生の原因となるわけではなく、再生ビット面積との関係
において特定の深さにおける断面積が特定の値を超える
窪みが原因となることを知見した。更に本発明者らは、
斯かる窪みの存在を極力抑えた高出力及び低ドロップア
ウトの条件下において、最上層磁性層に含有される非磁
性粒子として特定の粒径を有するものを用い、且つ最上
層磁性層の表面粗さを特定の値以下とすることで、磁気
記録媒体の耐久性及び走行性も向上することを知見し
た。

【０００６】本発明は上記知見に基づきなされたもの
で、支持体の一面上に下層と、厚さ０．２μｍ以下の最
上層磁性層とを有し、他面上にバックコート層を有する
デジタル磁気記録媒体であって、上記最上層磁性層に含
有される非磁性粒子の平均粒径が０．１２μｍ以下で、
該最上層磁性層の表面粗さＲａが７．５ｎｍ以下であ
り、原子間力顕微鏡によって測定された上記最上層磁性
層の表面形状における自乗平均表面から２０ｎｍの深さ
での横断面積が再生ビット面積の３％以上である窪みの
個数が、３個／１００μｍ² 以下である磁気記録媒体を
提供することにより上記目的を達成したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体の好
ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１
に示す磁気記録媒体１はデジタル記録用であり、支持体
２の一面上に下層３及び該下層３に隣接して最上層磁性
層（以下、上層磁性層という）４がそれぞれ設けられ、
更に支持体２の他面上にバックコート層５が設けられて
いる。この磁気記録媒体１は、特にその再生ビット面積
が１．１５μｍ² 以下の高密度記録時においても優れた
電磁変換特性と高い耐久性とが両立したものとなる。再
生ビット面積はトラック幅と記録波長の積によって決定
される。

【０００８】上層磁性層４は強磁性粉末及び非磁性粒子
が結合剤中に分散されて形成されている。そして、上層
磁性層４は、その表面粗さＲａが７．５ｎｍ以下、好ま
しくは７．０〜１．５ｎｍとなっている。これによっ
て、スペーシングロスが低減し良好な電磁変換特性を得
る事が出来る。上記従来技術の項で述べた通り、電磁変
換特性向上のために表面粗さを小さくしようとすると、
走行性及び耐久性が低下する問題があるが、本発明にお
いては、上層磁性層４の表面形状を以下に述べるように
することで、優れた電磁変換特性と高い耐久性とが両立
する。

【０００９】図２に示すように、上層磁性層４は、原子
間力顕微鏡（以下、ＡＦＭという）によって測定された
上層磁性層４の表面形状における自乗平均表面Ｒから２
０ｎｍの深さＳ（以下、この深さをスライス深さともい
う）での横断面積が再生ビット面積の３％以上である窪
みＤ（以下、この窪みを臨界窪みという）の個数が、３
個／１００μｍ² 以下となっている。これによりドロッ
プアウトの発生が抑えられ、電磁変換特性が向上と同時
に耐久性（スチル耐久性）が向上する。本発明者らの詳
細な検討の結果、図３（ａ）に示すように、自乗平均表
面から２０ｎｍの深さでの横断面積が再生ビット面積の
３％以上である窪みの個数と、ドロップアウトとの間に
相関関係が存在することが判明した。スライス深さを自
乗平均表面の深さ或いはそれに近い浅い深さとすると、
上層磁性層表面の僅かなグラデーションも窪みと認識さ
れてしまう。しかしそのような窪みは浅すぎてドロップ
アウトの発生に影響を与えない。逆にスライス深さを自
乗平均表面から深く設定すると上層磁性層に存在する極
端に深い窪みだけが認識され、ドロップアウトの発生に
影響を与える窪みの最浅の深さが認識されない。その結
果、スライス深さとドロップアウトの発生との間に強い
相関が見られない。検討の結果、ドロップアウトの発生
に影響を与える窪みは自乗平均表面から２０ｎｍの深さ
でスライスした時に認識されるものであること判明し
た。その上、自乗平均面から２０ｎｍの深さでスライス
した時に認識される窪みであっても当該深さでの横断面
積が小さ過ぎるものはドロップアウトの発生に影響を与
えず、ある横断面積以上の窪みがヘッドから見て欠陥と
なりドロップアウトの発生に影響を与えることも判明し
た。更に検討の結果、当該深さでの横断面積は再生ビッ
ト面積の３％以上である事が判明した〔図３（ａ）〜
（ｄ）参照〕。この様に、本発明は自乗平均表面から２
０ｎｍの深さでの横断面積が再生ビット面積の３％以上
である窪みの個数が、ドロップアウトの発生と極めて密
接に関係している事を見出した点に最大の特徴がある。

【００１０】本発明において、臨界窪みＤの個数が３個
／１００μｍ² 超であるとドロップアウトの発生が急激
に増加し、電磁変換特性が急激に低下する。臨界窪みＤ
の個数は１個／１００μｍ² 以下であることが好ましく
０．５個／１００μｍ² 以下であることが一層好まし
い。最も好ましくは０である。

【００１１】臨界窪みＤは、上層磁性層４及び／又は下
層３に含まれている潤滑剤を、上層磁性層４の表面に多
量に浸み出させ易い。その結果、多量に浸み出した潤滑
剤に起因して磁気ヘッドと磁気記録媒体とが貼り付き易
くなり、走行性が低下してしまう。また、潤滑剤が浸み
出し易いので、媒体内部から上層磁性層表面への潤滑剤
の補給が短時間で途絶えてしまい、やはり走行性及び耐
久性が低下してしまう。尚、上層磁性層表面の窪みの個
数の測定方法は、後述する実施例において詳述する。

【００１２】臨界窪みＤの個数が０に近くほど耐久性が
十分となり、且つドロップアウトの発生が抑えられ、電
磁変換特性が向上する。また、本発明のおいては、上層
磁性層４の表面に、上記自乗平均表面から２０ｎｍの深
さでの横断面積が再生ビット面積の３％未満である窪み
（以下、この窪みを微小窪みという）を存在させること
が好ましい。これにより、媒体表面と磁気ヘッドとの接
触面積が低減し、また、該微小窪みを通じて潤滑剤が媒
体表面へ絶えず供給されて、媒体表面と磁気ヘッドとの
摩擦が抑制され、走行性及び耐久性が維持される。微小
窪みは、その断面積が小さいので、該微小窪みが存在す
ることに起因する磁気ヘッドとのスペースロス及び記録
欠損による出力低下は無視できる程度に小さいものとな
る。

【００１３】微小窪みの個数は、潤滑剤の浸み出し易さ
を適度な範囲にするために、８００〜１０個／１００μ
ｍ² 、特に４００〜２０個／１００μｍ² であることが
好ましい。

【００１４】上層磁性層４は、上述の様な窪みの規定を
有しつつ表面粗さＲａが７．５μｍ以下である。上述の
通り、通常表面粗さＲａが小さいと耐久性が劣化する
が、本発明の磁気記録媒体では、潤滑剤の浸み出し性が
適度なため耐久性が良好となる。

【００１５】上層磁性層４には上述の通り非磁性粒子が
配合されている。この非磁性粒子の粒径を小さくし、ま
たその配合量を少なくすることにより非磁性粒子の欠損
に起因して生じる臨界窪みの数を減らすことが出来る。
更に磁気抵抗効果型素子を利用したヘッド（以下、ＭＲ
ヘッドという）を用いて再生した場合には、いわゆるサ
ーマルアスペリティの問題（媒体と磁気ヘッドとの接触
により発生した摺動熱によってＭＲヘッドの温度が上昇
し、抵抗値が変動してノイズが発生する問題）を回避す
ることもできる。具体的には、非磁性粒子の平均粒径を
０．１２μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、更に好
ましくは０．０８０μｍ以下とする。非磁性粒子の平均
粒径が０．１２μｍを超えると臨界窪みＤを３個／１
００μｍ ² 以下とするのが困難となる、強磁性粉末の
パッキング性が阻害されて高密度記録時の再生出力が低
下する、０．２μｍ以下という薄い上層磁性層４の膜
強度に影響を与えドロップアウトが増加する等の問題が
起こる。上記非磁性粒子の平均粒径の下限は０．０１μ
ｍ程度である。二種以上の非磁性粒子を配合する場合に
は、各非磁性粒子の平均粒径を上記の通りとする。非磁
性粒子の配合量は、上層磁性層４に配合される強磁性粉
末１００重量部に対して好ましくは０．１〜１６重量
部、更に好ましくは０．１〜１５重量部、一層好ましく
は０．１〜１４重量部とする。上述の通り臨界窪みの数
を減らす点からは非磁性粒子の配合量は少ないほど好ま
しいが、その配合量が上記の下限値に満たないと、非磁
性粒子の骨材効果が効果的に発現しなくなる。二種以上
の非磁性粒子を配合する場合には、全非磁性粒子の合計
配合量が上記範囲内とするようにすることが好ましい。

【００１６】上述の様な上層磁性層４の形成は、(1) 〜
(6)の方法から１種以上を用いることで達成される。

【００１７】(1) 上層磁性層４を形成する上層塗料の調
製時に、該上層塗料に配合される強磁性粉末を予備分散
し、上層磁性層中に該強磁性粉末の凝集物が発生しない
ようにする。これにより凝集物の欠損に起因する窪みの
発生を抑えることができる。予備分散の方法としては、
例えば、強磁性粉末を結合剤および溶剤の一部と共にプ
ラネタリーミキサー、オープンニーダー等に投入して予
備分散を行う方法が挙げられる。

【００１８】(2) 上層塗料の調製時に、非磁性粒子を予
備分散し上層磁性層中に該非磁性粒子の凝集物が発生し
ないようにする。この方法には上記の(1) と同様の効果
がある。

【００１９】(3) 上層塗料の固形分濃度並びに上層塗料
塗工後の乾燥温度及び乾燥送風量を調整し、上層塗料に
含まれる溶剤の乾燥速度を調整して、窪みの大きさを制
御する。乾燥速度が早すぎると急激な溶剤蒸発によって
表面に臨界窪みの発生量が増す。逆に乾燥速度が遅すぎ
るとゆっくりと溶剤が蒸発するため、殆ど窪みの存在し
ない表面となる。適度な乾燥速度により臨界窪みの個数
が上記の値以下で且つ所定個数の微小窪みが存在する表
面状態となる。溶剤の好ましい乾燥速度は、１．０×１
０^-3〜８．０×１０^-3kg／(m²sec) 、特に１．５×１０
^-3〜６．０×１０ ^-3kg／(m²sec) 、とりわけ１．８×１
０^-3〜４．０×１０^-3kg／(m²sec) である。

【００２０】(4) 上層磁性層４のカレンダー条件（ロー
ル表面性、段数、温度、線圧）を適切に選択し、窪みの
形成を制御する。即ち、適度なカレンダー条件によっ
て、臨界窪みが効果的に除去され微小窪みを有する表面
となる。カレンダー条件が強すぎると微小窪みまでが除
去され、逆に弱すぎると臨界窪みが効果的に除去されな
い。好ましいカレンダー条件は以下の通りである。 ・ロール表面性；０．１Ｓ以上 ・段数；３〜７段 ・温度：８０〜１２０℃ ・線圧：２．５〜３．４ｋＮ／ｃｍ 尚、上記ロール表面性における「Ｓ」は表面性を示す記
号であり、最大高さを示すものとして当業者に公知のも
のである。

【００２１】(5) バックコート層５の表面形状を制御
し、磁気記録媒体の巻回保存時に、バックコート層５の
表面形状が上層磁性層４に転写することによる窪みの形
成を抑制する。バックコート層５の表面形状としては、
表面粗さＲａが２０ｎｍ以下、特に２〜１２ｎｍである
ことが好ましく、十点平均粗さＲｚが２００ｎｍ以下、
特に１８〜１２４ｎｍであることが好ましい。更に、Ａ
ＦＭによって測定されたバックコート層５の表面形状に
おける自乗平均表面から６０ｎｍの高さでの横断面積が
再生ビット面積の３％以上である突起の個数が、５個／
１００μｍ² 以下、特に３個／１００μｍ² 以下である
ことが好ましい。

【００２２】(6) 上記の(5) とも関連するが、支持体２
のバックコート層側の表面形状を制御し、磁気記録媒体
の巻回保存時に、支持体２のバックコート層側の表面形
状及び該表面形状が反映されたバックコート層５の表面
形状が、上層磁性層４に転写することによる窪みの形成
を抑制する。支持体２のバックコート層側の表面形状と
しては、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下、特に２〜８ｎｍ
であることが好ましく、十点平均粗さＲｚが１６０ｎｍ
以下、特に１８〜１４０ｎｍであることが好ましい。更
に、ＡＦＭによって測定された支持体２のバックコート
層側の表面形状における自乗平均表面から４０ｎｍの高
さでの横断面積が再生ビット面積の３％以上である突起
の個数が、２３個／１００μｍ² 以下、特に１８個／１
００μｍ²以下であることが好ましい。

【００２３】上記磁気記録媒体１をより一層高密度記録
に適したものとするために、上層磁性層４の残留磁束密
度Ｂｒと上層磁性層４の厚みδとの積（以下、この積を
Ｂｒδという）を０．００５〜０．０４５Ｔμｍ、特に
０．００５〜０．０４２Ｔμｍとして、ＭＲヘッド、特
に固定型のＭＲヘッドによる再生を行うことが好まし
い。Ｂｒδは上層磁性層４の磁束量の尺度となるもので
あり、この値が０．０４５Ｔμｍ超であるとＭＲヘッド
磁界が飽和して高密度記録が出来なくなる場合がある。
また、磁束量が大きくなり過ぎ反磁界の影響が大きく高
密度記録ができない場合がある。一方、Ｂｒδの値が
０．００５Ｔμｍ未満では磁束量が小さくなり過ぎ十分
な再生出力が得られない。Ｂｒδの値は上層磁性層４の
厚みδの値に依存することから、このδの値を調整する
ことによってＢｒδの値を上記範囲内にすることができ
るが、δの値は０．２μｍ以下とする必要がある。δの
値が０．２μｍ以上であると、高周波記録の際に反磁界
の影響が大きくなり十分な入出力特性が得られなくなっ
てしまうからである。δの値は０．０１〜０．２μｍ、
特に０．０１〜０．１μｍであることが好ましい。ま
た、Ｂｒδの値は上層磁性層４の残留磁束密度Ｂｒの値
にも依存する。Ｂｒの値が高すぎると自己減磁による出
力低下が起こる場合があり、低すぎると漏れ磁束が少な
くなりやはり出力低下が起こる場合があることから、こ
のＢｒの値は０．１〜０．５Ｔ、特に０．１〜０．４Ｔ
であることが好ましい。

【００２４】また、上記磁気記録媒体１においては、線
記録密度向上の妨げとなる磁化反転領域における反磁界
の発生を防止して記録密度を向上させるために、上層磁
性層４の保磁力Ｈｃを１７０〜２８０ｋＡ／ｍ、好まし
くは１７０〜２６０ｋＡ／ｍ、更に好ましくは１７０〜
２４０ｋＡ／ｍとする。線記録密度の向上は、トラック
幅を小さくできる（即ち、再生ビット面積を小さくでき
る）ＭＲヘッドによって磁気記録情報を再生する場合に
特に有利である。上層磁性層４の保磁力を上記範囲内と
するためには、例えば強磁性粉末として後述する粒径の
ものを用いたり、上層磁性層形成の際の磁場配向条件を
コントロールする等の方法が用いられる。

【００２５】上層磁性層４に含有される強磁性粉末とし
ては、例えば針状または紡錘状の強磁性粉末および板状
の強磁性粉末を用いることができる。針状または紡錘状
の強磁性粉末としては、鉄を主体とする強磁性金属粉末
や強磁性酸化鉄系粉末などが挙げられる。板状の強磁性
粉末としては、強磁性六方晶系フェライト粉末などが挙
げられる。何れの強磁性粉末を用いる場合にも、その平
均粒径が０．０１〜０．１２μｍ、特に０．０２〜０．
１２μｍのものを用いることが、最小記録ビット体積内
に存在する強磁性粉末の個数を増加させてＢｒの値を大
きくさせる観点から好ましい。本明細書において粉末の
粒径とは、該粉末が磁性であると非磁性であるとを問わ
ず、粉末形状が針状又は紡錘状である場合は長軸長を意
味し、板状である場合は板径を意味する。また、球状で
ある場合は直径を意味し、無定形である場合は最も長い
部分の長さを意味する。

【００２６】強磁性金属粉末としては、金属分が４０重
量％以上であり、該金属分の４０％以上が鉄である強磁
性金属粉末が挙げられる。強磁性金属粉末の具体例とし
ては、特開平９−３５２４６号公報の第３欄４２〜４４
行に記載のもの等が挙げられる。この強磁性金属粉末の
保磁力Ｈｃは１２５〜２００ｋＡ／ｍ、飽和磁化σｓは
１１０〜１７０Ａｍ² ／ｋｇ、ＢＥＴ比表面積は４０〜
７０ｍ² ／ｇであることが好ましい。強磁性六方晶系フ
ェライト粉末としては、例えば特開平９−３５２４６号
公報の第４欄１〜５行に記載の微小平板状バリウムフェ
ライト粉末が挙げられる。この強磁性六方晶系フェライ
ト粉末の保磁力Ｈｃは１３５〜２６０ｋＡ／ｍ、飽和磁
化σｓは２７〜７２Ａｍ² ／ｋｇ、ＢＥＴ比表面積は３
０〜７０ｍ² ／ｇであることが好ましい。

【００２７】上記強磁性粉末と共に上層磁性層に含有さ
れる結合剤としては、例えば特開平９−３５２４６号公
報の第４欄第２５〜３２行に記載のものが挙げられる。
これらのうち、分子内に硫酸塩基、スルホン酸塩基、エ
ポキシ基、水酸基又はカルボキシル塩基等の極性基を有
するポリウレタン樹脂および塩化ビニル系共重合体なら
びにニトロセルロース系樹脂が好適に使用される。結合
剤の配合量は、強磁性粉末１００重量部に対して５〜３
０重量部であることが好ましい。特に、ポリウレタン樹
脂と塩化ビニル系共重合体とを併用し且つ両者の比率
（前者／後者）を２０／８０〜７０／３０とすることが
好ましい。

【００２８】上述の成分の他に、α−アルミナ及び酸化
クロム等のモース硬度が７以上の物質の粉末からなる研
磨材や帯電防止剤としてのカーボンブラック等の非磁性
粒子、脂肪酸や脂肪酸エステル等の潤滑剤、イソシアネ
ート系化合物等の硬化剤などを上層磁性層に含有させる
ことにより、磁気記録媒体の性能を一層向上させること
ができる。特に非磁性粒子として上述の平均粒径を有す
るものを用いる。これらの成分の好ましい配合量は、強
磁性金属粉末１００重量部に対してそれぞれ以下の通り
である。尚、研磨材及びカーボンブラック等の非磁性粒
子の合計量の好ましい範囲は上述の通りである。 ・研磨材：１〜１６重量部、特に２〜１４重量部 ・カーボンブラック：０．０１〜１．０重量部、特に
０．０５〜０．８重量部 ・潤滑剤：１〜１０重量部 ・硬化剤：５重量部以下、特に２重量部以下

【００２９】下層３は強磁性粉末を含む磁性の層でもよ
く或いは強磁性粉末を含まない非磁性の層でもよい。ま
た下層３は、磁性であるとないとを問わず、結合剤、研
磨材や帯電防止剤としてのカーボンブラック等の非磁性
粒子、潤滑剤及び硬化剤などを含む。これらの成分の詳
細に関しては上層磁性層４に含まれる当該成分と同様で
ある。更に下層３は、非磁性の酸化鉄（α−酸化鉄）、
酸化チタン、炭酸カルシウム等の非磁性フィラーを含
む。下層３に含まれるこれらの成分の好ましい配合量
は、強磁性粉末及び非磁性フィラーの合計量１００重量
部に対して（下層３が磁性の層である場合）、又は非磁
性フィラー１００重量部に対して（下層３が非磁性の層
である場合）、それぞれ以下の通りである。 ・結合剤：５〜５０重量部、特に１０〜３０重量部 ・研磨材：１〜３０重量部、特に２〜１８重量部 ・カーボンブラック：０．３〜３０重量部、特に１〜２
０重量部 ・潤滑剤：１〜２０重量部、特に３〜１０重量部 ・硬化剤：１２重量部以下、特に８重量部以下

【００３０】下層３が磁性の層である場合、上層磁性層
４の磁気特性のコントロールの点から、下層３の保磁力
は１３５〜２６０ｋＡ／ｍ、特に１６０〜２６０ｋＡ／
ｍであることが好ましく、飽和磁束密度は０．０５〜
０．１Ｔ、特に０．０５〜０．０８Ｔであることが好ま
しい。

【００３１】下層３の厚みは、上層磁性層４の厚みとの
関係並びに磁気記録媒体の耐久性の向上及びカッピング
発生防止の点から好ましくは２．０μｍ以下とし、更に
好ましくは０．２〜１．５μｍ、一層好ましくは０．５
〜１．５μｍである。

【００３２】下層３及び上層磁性層４は、下層を形成す
るための下層塗料及び上層磁性層を形成するための上層
塗料の塗布によって形成される。下層塗料及び上層塗料
は、上述の各種成分を所定量の溶剤に分散させることに
より得られる。溶剤としては、ケトン系溶剤、芳香族系
溶剤、炭化水素系溶剤等が好ましく用いられる。これら
の塗料の調製の際、特に上層塗料の調製の際に、上記の
(1) 及び／又は(2) の方法を採用することによって、上
層磁性層４の表面形状を上述のものとすることができ
る。

【００３３】支持体２の他方の面側に形成されるバック
コート層５としては、カーボンブラックが結合剤中に分
散されてなるものが使用できる。具体的には、例えば特
開平９−３５２４６号公報の第５欄４１行〜第９欄４行
に記載のものが使用できる。その厚みは、耐久性の向上
及びカッピング発生防止の点から０．０５〜０．８μ
ｍ、特に０．１〜０．７μｍであることが好ましい。ま
た、バックコート層５に、所定の粒径を有するカーボン
ブラックを配合し、その表面形状を上記の(5) のように
することで、上層磁性層４の表面形状を上述のものとす
ることができる。

【００３４】支持体は磁気記録媒体用であれば公知の支
持体が使用でき、具体的には特開平９−３５２４６号公
報の第２欄３０〜４２行に記載のものが使用できる。こ
れらのうちでも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド等の非磁
性材料が好適である。支持体の厚みは、８μｍ以下、特
に６μｍ以下であることが、磁気記録媒体の高容量化の
ために好ましい。また、支持体の表面に易接着層を設
け、下層３やバックコート層５との接着性を高めてもよ
い。更に、支持体２のバックコート層側の表面形状を上
記の(6) のようにすることで、上層磁性層４の表面形状
を上述のものとすることができる。斯かる表面形状を有
する支持体２は、例えば支持体内に含有させるフィラー
の大きさ及び含有量を調整して得ることができる。

【００３５】上記磁気記録媒体１の全厚は、磁気記録媒
体の高容量化及び耐久性の確保の点から７μｍ以下、特
に４〜７μｍであることが好ましい。

【００３６】次に 上記実施形態の磁気記録媒体１の好
ましい製造方法の概略を説明する。先ず、支持体２上に
上層塗料と下層塗料とを、各層が所定の厚みとなるよう
にウエット・オン・ウエット方式により同時重層塗布
し、上層磁性層および下層の塗膜を形成する。次いで、
これらの塗膜に対して磁場配向処理を行った後に乾燥処
理を行い巻き取る。この後、カレンダー処理を行う。こ
の乾燥処理及びカレンダー処理の条件として上記の(3)
及び(4) の条件を採用することで、上層磁性層４の表面
形状を上述のものとすることができる。更に、支持体２
の反対側の面上にバックコート塗料を塗布し所定条件で
乾燥させてバックコート層５を形成する。この乾燥条件
として、溶剤の乾燥速度を１．０×１０^-3〜８．０×１
０^-3kg／(m ² sec)、特に２．０×１０^-3〜６．５×１０
^-3kg／(m² sec)、とりわけ、２．２×１０^-3〜４．３×
１０^-3kg／(m² sec)の条件を採用することによって、バ
ックコート層５の表面形状を容易に上記の(5) のように
することが出来る。次いで、４０〜８０℃下で６〜１０
０時間エージング処理し、幅広の磁気記録媒体原反を得
る。そして、例えば磁気テープを製造する場合には、こ
の原反をその長手方向に沿って所定幅に裁断する。

【００３７】以上、本発明をその好ましい実施形態に基
づき説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可
能である。例えば上記実施形態の磁気記録媒体は、上層
磁性層及び下層を有する重層型の磁気記録媒体である
が、これに代えて一層の磁性層のみを有する単層型の磁
気記録媒体でも上記実施形態と同様の効果が奏される。
また、上記実施形態において、支持体２と下層３又はバ
ックコート層５との間にプライマー層やトラッキング用
のサーボ信号を記録し得る層を形成してもよい。また、
本発明の磁気記録媒体は、ＤＶＣテープや８ｍｍビデオ
テープやＤＡＴテープなどの画像音声記録用テープ、Ｄ
ＬＴ、ＤＤＳテープ、１／４インチデータカートリッジ
テープ、データ８ｍｍテープなどのデータ記録用テープ
等の磁気テープとして好適であるが、フレキシブルディ
スクのような磁気ディスク等の他の磁気記録媒体として
も適用することもできる。

【００３８】

【実施例】以下の例中、特に断らない限り部及び％はそ
れぞれ重量部及び重量％を意味する。

【００３９】〔実施例１〕下記の上層塗料の配合におい
て強磁性粉末を結合剤および溶剤の一部と共にプラネタ
リーミキサーに投入し予備分散した。これとは別に、研
磨材を同様の方法で予備分散した。二つの予備分散体を
混合し、サンドミルによる分散処理を行った。その後、
溶剤を加えチキソトロピー指数を調整し、絶対濾過精度
１μｍの濾過フィルターを用いて濾過した。最後に硬化
剤を添加して上層塗料を得た。また、同様の方法により
下層塗料及びバックコート塗料をそれぞれ得た。

【００４０】 ＜上層塗料の配合＞ ・針状強磁性金属磁性粉末（Ｆｅ：Ｃｏ＝８０／２０） １００部 （保磁力；１７５ｋＡ／ｍ、飽和磁化；１４７Ａｍ² ／ｋｇ、平均粒径；６５ｎ ｍ） ・α−アルミナ（研磨材、平均粒径：７０ｎｍ） ３．２部 ・カーボンブラック（平均粒径：２０ｎｍ） ０．４部 ・硫酸塩基含有塩化ビニル系共重合体〔結合剤、日本ゼオン製のＭＲ１０４（商 品名）〕 １０部 ・スルホン酸塩基含有ポリウレタン樹脂〔結合剤、東洋紡製のＵＲ−８３００（ 商品名）〕 ７部 ・ステアリン酸 ２部 ・２−エチルヘキシルオレート １．５部 ・ポリイソシアネート〔硬化剤、日本ポリウレタン工業製のコロネートＬ（商品 名）、固形分７５％〕 ４．５部 ・メチルエチルケトン １３２部 ・トルエン ８８部 ・シクロヘキサノン ２１０部

【００４１】 ＜下層塗料の配合＞ ・六角板状六方晶系強磁性バリウムフェライト粉末 ６０部 （保磁力；１５２ｋＡ／ｍ、飽和磁化；５２Ａｍ² ／ｋｇ、平均粒径；３０ｎｍ ） ・針状のα−Ｆｅ₂ Ｏ₃ ４０部 （非磁性フィラー、平均粒径：１００ｎｍ） ・α−アルミナ（研磨材、平均粒径：７０ｎｍ） ６部 ・カーボンブラック（平均粒径：２０ｎｍ） １０部 ・硫酸塩基含有塩化ビニル系共重合体〔結合剤、日本ゼオン製のＭＲ１０４（商 品名）〕 １４部 ・スルホン酸塩基含有ポリウレタン樹脂〔結合剤、東洋紡製のＵＲ−８３００（ 商品名）〕 １２部 ・ステアリン酸 ４部 ・２−エチルヘキシルオレート １．５部 ・ポリイソシアネート〔硬化剤、日本ポリウレタン工業製のコロネートＬ（商品 名）、固形分７５％〕 ４部 ・メチルエチルケトン ８４部 ・トルエン ５６部 ・シクロヘキサノン ６０部

【００４２】 ＜バックコート塗料の配合＞ ・カーボンブラック（平均粒径：２８ｎｍ） ３８部 ・カーボンブラック（平均粒径：５２ｎｍ） ２部 ・「ニッポラン２３０１」 ５０部 〔商品名、日本ポリウレタン工業（株）製のポリウレタン、固形分４０％〕 ・ニトロセルロース ２０部 （Hercules Powder Co. 製の粘度表示１／２秒のもの） ・ポリイソシアネート（固形分７５％） ４部 ・銅フタロシアニン ５部 ・ステアリン酸 ２部 ・メチルエチルケトン １２０部 ・トルエン １２０部 ・シクロヘキサノン １２０部

【００４３】厚さ４．５μｍのＰＥＴフィルムからなる
支持体上に、下層塗料及び上層塗料を、下層及び上層磁
性層の乾燥厚さがそれぞれ１．２μｍ及び０．１μｍと
なるように、ダイコーターにてウエット・オン・ウエッ
ト方式で同時重層塗布を行い、それぞれの塗膜を形成し
た。次いで、これらの塗膜が湿潤状態にある間に０．５
Ｔのソレノイド中を通過させて長手方向に磁場配向処理
を行い、更に溶剤の乾燥速度が表１に示す値となるよう
に乾燥炉の温度及び風量を調整して塗膜を乾燥処理し、
巻き取った。次いで、表１に示す条件でライン速度１５
０ｍ／ｍｉｎにてカレンダー処理を行った。このとき用
いたカレンダーロールの表面性は０．１Ｓであった。更
に、上記支持体の裏面上にバックコート塗料を乾燥厚み
が０．５μｍとなるように塗布し、溶剤の乾燥速度３．
０×１０^-3kg／(m² sec)の条件で乾燥処理を行った後巻
き取った。その後、５０℃にて１６時間エージング処理
を行い、１／２インチ幅に裁断して磁気テープを得た。

【００４４】〔実施例２、３及び７並びに比較例１〕実
施例１において、上層磁性層の塗工時乾燥条件及びカレ
ンダー条件を表１に示す条件に変え、更に支持体として
表２に示す表面形状を有するものを用いる以外は実施例
１と同様にして磁気テープを得た。

【００４５】〔実施例４〕実施例３において、上層磁性
層に配合される強磁性粉末として、保磁力１６７ｋＡ／
ｍ、飽和磁化１２４Ａｍ² ／ｋｇ、平均粒径８０ｎｍの
針状強磁性金属粉末を用い、且つ上層磁性層の厚みを
０．０４μｍとし、更に支持体として表２に示す表面形
状を有するものを用いる以外は実施例３と同様にして磁
気テープを得た。

【００４６】〔実施例５〕実施例３において、上層磁性
層の厚みを０．１４μｍとし、更に支持体として表２に
示す表面形状を有するものを用いる以外は実施例３と同
様にして磁気テープを得た。

【００４７】〔実施例６〕実施例３において、下層に六
方晶系バリウムフェライト粉末を配合せず、その代わり
に針状のα−Ｆｅ₂ Ｏ₃ の配合量を１００部とし、更に
支持体として表２に示す表面形状を有するものを用いる
以外は実施例３と同様にして磁気テープを得た。

【００４８】〔実施例８〕実施例３においてバックコー
ト塗料の溶剤の乾燥速度を７．０×１０^-3kg／(m ² sec)
とし、更に支持体として表２に示す表面形状を有するも
のを用いる以外は実施例３と同様にして磁気テープを得
た。

【００４９】〔実施例９〕実施例３において、表２に示
す表面形状を有する支持体を用いる以外は実施例３と同
様にして磁気テープを得た。

【００５０】〔比較例２〕比較例１において、上層磁性
層に配合される研磨材として平均粒径２００ｎｍのアル
ミナを用い、更に支持体として表２に示す表面形状を有
するものを用いる以外は比較例１と同様にして磁気テー
プを得た。

【００５１】〔比較例３〕比較例１において、上層磁性
層に配合される強磁性粉末として、保磁力１４３ｋＡ／
ｍ、飽和磁化１２０Ａｍ² ／ｋｇ、平均粒径１６０ｎｍ
の針状強磁性金属粉末を用い、上層磁性層の厚みを０．
２５μｍとし、バックコート層に配合されるカーボンブ
ラックとして、平均粒径２８ｎｍのカーボンブラック２
部及び平均粒径５２ｎｍのカーボンブラック３８部を用
い、更に支持体として表２に示す表面形状を有するもの
を用いる以外は比較例１と同様にして磁気テープを得
た。

【００５２】〔比較例４〕比較例１において、支持体と
して厚みが１０μｍで且つ表２に示す表面形状を有する
ＰＥＴフィルムを用いる以外は比較例１と同様にして磁
気テープを得た。

【００５３】〔性能評価〕実施例及び比較例で得られた
磁気テープについて、下記の方法で上層磁性層の表面粗
さＲａ、窪みの個数、磁気特性（保磁力Ｈｃ、飽和磁束
密度Ｂｒ）の値を求め、また、バックコート層及び支持
体のバックコート層側の表面粗さＲａ、十点平均粗さＲ
ｚ及び突起の個数を求め、更に磁気テープの再生出力、
ドロップアウト、スチル耐久性及び摩擦係数を求めた。
結果を表２に示す。

【００５４】＜上層磁性層の表面粗さＲａ＞光学式表面
粗さ計（Ｚｙｇｏ社製、型式Ｍａｘｉｍ・３Ｄ５７０
０）により、フィゾーレンズ４０倍を使用し、Ｃｙｌｎ
ｄｅｒ補正をして５点測定し、その平均値を表面粗さＲ
ａとした。

【００５５】＜上層磁性層の窪みの個数＞デジタルイン
スツルメント社製ナノスコープを用い、１０μｍ×１０
μｍ四方のＡＦＭ像を測定する。測定したＡＦＭ画像を
off-line modify のflatten コマンドにより平滑処理を
行う。このとき、flatten order は２とする。平滑処理
を行った画像をoff-line modify の反転処理により反転
させ、窪みを突起として表示する。その後、off-line a
nalyzeのgrain sizeコマンドにより基準面（自乗平均表
面）から２０ｎｍの高さ（すなわち実像において、２０
ｎｍの深さ）でスライスし、スライスした断面に存在す
る山のスライス面における粒径と個数を算出する。その
算出結果から、再生ビット面積の３％以上の横断面積を
有する山の個数及び３％未満の横断面積を有する山をの
個数を数える。前者を実像における３％以上の横断面積
を有する窪み（臨界窪み）とし、後者を３％未満の横断
面積を有する窪み（微小窪み）とする。少なくとも１サ
ンプルにつき５０点の測定を行い、実像における３％以
上の横断面積を有する窪みの個数の算術平均及び３％未
満の横断面積を有する窪みの個数の算術平均を求める。

【００５６】＜磁気特性＞磁気テープから上層磁性層の
みを剥離し、所定寸法に打ち抜き、東英工業製ＶＳＭを
用い外部磁場１１９４ｋＡ／ｍにて測定した。但し、実
施例８のみ磁気テープそのものを打ち抜いて測定した。

【００５７】＜バックコート層及び支持体のバックコー
ト層側の表面粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ＞上層磁性層
の表面粗さＲａと同様にして測定した。但し、支持体に
関しては５０倍ミラウレンズを用いて測定した。

【００５８】＜バックコート層及び支持体のバックコー
ト層側の突起の個数＞上層磁性層の窪みの個数測定と同
様にして測定した。但し、窪みではなく突起を測定する
ため、像の反転処理を行わなかった。

【００５９】＜磁気テープの電磁変換特性及びドロップ
アウト＞固定ヘッドを備えたＤＬＴ−７０００ドライブ
を改造し、再生ビット面積０．２μｍ×５μｍでの出力
信号を測定した。ここで、出力は比較例１の磁気テープ
を基準（０ｄＢ）とする相対評価とした。ドロップアウ
トは、再生ビット面積０．２μｍ×５μｍの信号を１Ｍ
ビット記録し、再生時に出力が５０％ダウンするビット
数をカウントして測定した。

【００６０】＜スチル耐久性＞上記ＤＬＴ−７０００ド
ライブを用い、１Ｍビットの記録信号を繰返し再生しな
がらその再生出力が初期値から３ｄＢ低下するまでの時
間を測定した。

【００６１】＜摩擦係数＞ＳＭＣ認定試験法に準拠して
測定した。直径２０ｍｍ、表面粗さ０．２ＳのＳＵＳ製
丸棒に磁気テープの上層磁性層側を９０度の角度で巻き
付け、速度１８．８ｍｍ／ｓｅｃ、張力０．１Ｎの条件
で１００パス走行させて摩擦係数を測定し、その中の最
大値を摩擦係数の値とした。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】表２に示す明らかなように、実施例の磁気
テープ（本発明品）は、比較例の磁気テープに比してド
ロップアウトの発生が少なく、電磁変換特性が高いもの
であることが判る。更に実施例の磁気テープは摩擦係数
が小さく走行性が良好であり、またスチル耐久性も高い
ことが判る。

【００６５】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明によれば、
優れた電磁変換特性及び低ドロップアウトと優れた走行
性及び耐久性とを高いレベルで両立させることができ、
且つ高密度デジタル記録に好適な磁気記録媒体が得られ
る。本発明の磁気記録媒体は、特に、磁気抵抗効果型素
子を利用した再生ヘッドによって磁気記録情報が再生さ
れる場合に高密度記録の効果が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態の構造を示
す模式図である。

【図２】上層磁性層の表面形状を示す模式図である。

【図３】窪みの個数とドロップアウトの発生との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】 １ 磁気記録媒体 ２ 支持体 ３ 下層 ４ 上層磁性層 ５ バックコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 たかし 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 Ｆターム(参考） 5D006 BA10 BA19 BA20 CB07 CC03 DA00 FA00 FA02 FA05 FA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体の一面上に下層と、厚さ０．２μ
   ｍ以下の最上層磁性層とを有し、他面上にバックコート
   層を有するデジタル磁気記録媒体であって、 上記最上層磁性層に含有される非磁性粒子の平均粒径が
   ０．１２μｍ以下で、該最上層磁性層の表面粗さＲａが
   ７．５ｎｍ以下であり、 原子間力顕微鏡によって測定された上記最上層磁性層の
   表面形状における自乗平均表面から２０ｎｍの深さでの
   横断面積が再生ビット面積の３％以上である窪みの個数
   が、３個／１００μｍ² 以下である磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 上記最上層磁性層の残留磁束密度と該最
   上層磁性層の厚みとの積を０．００５〜０．０４５Ｔμ
   ｍ、該最上層磁性層の保磁力を１７０〜２８０ｋＡ／ｍ
   とし、磁気抵抗効果型素子を利用した再生ヘッドによっ
   て磁気記録情報が再生される請求項１記載の磁気記録媒
   体。
3. 【請求項３】 上記再生ビット面積が１．１５μｍ² 以
   下であり、上記再生ヘッドが固定ヘッドであり、全厚が
   ７μｍ以下である請求項２記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 上記バックコート層の表面粗さＲａが２
   ０ｎｍ以下で且つ十点平均粗さＲｚが２００ｎｍ以下で
   あり、 原子間力顕微鏡によって測定された該バックコート層の
   表面形状における自乗平均表面から６０ｎｍの高さでの
   横断面積が上記再生ビット面積の３％以上である突起の
   個数が、５個／１００μｍ² 以下である請求項１〜３の
   何れかに記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 上記支持体の上記バックコート層側の表
   面粗さＲａが１０ｎｍ以下で且つ十点平均粗さＲｚが１
   ６０ｎｍ以下であり、 原子間力顕微鏡によって測定された該支持体の該バック
   コート層側の表面形状における自乗平均表面から４０ｎ
   ｍの高さでの横断面積が上記再生ビット面積の３％以上
   である突起の個数が、２３個／１００μｍ² 以下である
   請求項１〜４の何れかに記載の磁気記録媒体。