JP2003091807A

JP2003091807A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2003091807A
Application number: JP2001284395A
Authority: JP
Inventors: Tetsutaro Inoue; 鉄太郎井上
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】トラック幅の狭い磁気抵抗再生ヘッドを使用
した場合でも、短波長記録において十分なＣ／Ｎが得ら
れる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性支持体上の一面に一層もしくは複
数層を有し、最上層が強磁性粉末及び結合剤を主体とす
る磁性層とされた磁気記録媒体において、磁性層の乾燥
厚みを１００ｎｍ以下とし、かつ磁性層の飽和磁束密度
と塗膜密度との比である重量飽和磁束密度（Ｂｓ／４π
ρ）を１２０Ａｍ² ／kg以上とする。これにより、良好
な出力及びＣ／Ｎを得ることができる。また、磁性層の
Ｍｒｔ値を2.４ｎＴｍ以下、および／または角形比を0.
８５以上とする。これにより、より良好な結果が得られ
る。さらに、磁性層に用いる磁性粉の平均長軸長を８０
ｎｍ以下にすることにより、一層良好な結果が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録容量、アクセ
ス速度、転送速度が高い磁気記録媒体に関し、特にデー
タバックアップ用に適した磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープは、オーディオテープ、ビデ
オテープ、コンピユータテープなど種々の用途がある
が、特にデータバックアップ用の磁気テープ（バックア
ップテープ）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い、１巻当たり１００ＧＢの記
憶容量のものが商品化されており、今後ハードディスク
のさらなる大容量化に対応するため、この種のバックア
ップテープの高容量化は不可欠となっている。また、ア
クセス速度、転送速度を大きくするため、テープの送り
速度、テープとヘッド間の相対速度を高めることも必要
不可欠となっている。

【０００３】このため、テープの全厚を薄くして１巻あ
たりのテープ長さを長くしたり（高記憶容量化）、磁性
層の厚さを極めて薄くすることで厚さ減磁を小さくして
記録波長を短くしたり（記録波長の短波長化）、記録ト
ラック幅を狭くしてテープ幅方向の記録密度を高くした
り（記録トラック幅の低減）することが行われる。記録
波長の短波長化や記録トラック幅の低減を実現するに際
しては、磁性層の改良、具体的には磁性層に含ませる磁
性粉の磁気特性の改善や分散性の向上が図られる。ま
た、記録トラック幅を狭くしてテープ幅方向の記録密度
を高くすると、磁気テープからの漏れ磁束が小さくなる
ため、再生ヘッドに微小磁束でも高い出力が得られる磁
気抵抗効果型素子を利用したＭＲヘッドが用いられる。

【０００４】磁性層に含ませる磁性粉については、磁性
層に残留する磁化の度合いが大きい方が高出力化に望ま
しいとの観点から、従来の酸化物磁性粉やコバルト含有
酸化鉄磁性粉に代えて、強磁性鉄系金属粉が主流になり
つつあり、保磁力１２０ｋＡ／ｍ（１５００Ｏｅ）以上
の強磁性鉄系金属粉が提案されている（たとえば、特開
平６−２５７０２号公報、特開平６−１３９５５３号公
報など）。

【０００５】また、強磁性粉の分散性を上げるために、
スルホン酸基、リン酸基またはこれらのアルカリ金属塩
などの極性官能基を有する結合剤を用いたり、結合剤と
ともに低分子量の分散剤を併用したり、また磁性塗料の
混練分散工程を連続的に行ったり、分散後に潤滑剤を後
添加するなどの手段が提案されている（たとえば特開平
２−１０１６２４号公報、特開平３−２１６８１２号公
報、特開平３−１７８２７号公報、特開平８−２３５５
６６号公報等参照）。

【０００６】一方、最近のＭＲヘッドを用いた再生シス
テムの発達により、記録波長の更なる短波長化が進めら
れており、例えばデジタルデータストレージシステムの
最新機器においては0.５μｍ以下の最短記録波長が採用
されている。一般に、単位面積当たりの磁性粉充填量
（磁性層の残留磁化Ｍｒと厚みｔとの積の値であるＭｒ
ｔ値で代表される）が多いほど出力が高くなるが、ＭＲ
ヘッドを採用している場合、各ＭＲ素子に対する適切な
Ｍｒｔ値を超えると、検出されるべき出力がＭＲ素子の
検出可能な範囲の上限を超えてしまったときにＭＲ素子
の飽和が起こる。このようなＭＲ素子の飽和が起こる
と、出力はほとんど増加しないにもかかわらず、バック
グラウンドとして存在するノイズの増加分の方が大きく
なり、その結果として、実際の信号再生時に検出される
Ｃ／Ｎの値は小さくなってしまい、良好な電磁変換特性
が得られないといった問題が生じる（たとえば特許第３
０４６５７９号公報、特開平１０−１３４３０６号公報
等参照）。このため、残留磁束密度を変化させない場合
には、磁性層厚さは最短記録波長の１／３程度以下とす
ることが必要とされており、上記のようなシステムにお
いては、磁性層厚さを0.３μｍ以下の極めて薄層とする
必要がある。

【０００７】ところで、上記のような磁性層の高性能化
の他に、短波長記録に適した磁気記録媒体の構造とする
ため、磁性層と非磁性支持体の間に下塗層を設け、磁性
層を0.６μｍ以下の薄層とすることが提案されている
（特開平５−２３４０６３号公報）。これは、上層磁性
層を薄層化することによりＭｒｔ値の適切化、自己減磁
損失、再生損失の低減を図る一方で、このような磁性層
の薄層化によって生じる走行性や耐久性の低下を防止す
るために下塗層を設けたものである。

【０００８】また、ＭＲヘッドを用いたシステムにおい
ては、磁化反転体積中に含まれる磁性粉（強磁性粉）の
数は多い方が良い。磁化反転体積中に含まれる磁性粉
（強磁性粉）の数が多いと、低ノイズ化を実現できて高
いＣ／Ｎが得られ、高記録密度化を図るに当たって有利
だからである。このため、磁性粉の長軸長が１００ｎｍ
以下である超微粒子粉を用いることが必要となってく
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような大容量の磁気記録再生システムでは、磁気記録
媒体におけるトラック方向の記録密度を高める必要があ
る。媒体を変えずにトラック幅を狭めると、その分だけ
出力自体は小さくなる。加えて、ノイズを下げる媒体で
は、磁性層の薄膜化、低Ｍｒｔ化を行うことによって単
位面積当たりの磁化量が下がる。そのため、トラック幅
を狭めた場合に、いかに高感度のＭＲヘッドといえども
出力が取れなくなる、つまり出力の検出が困難になる。
逆に狭トラックでの十分な出力を得るために磁性層の厚
膜化、高Ｍｒｔ化を行うと、ＭＲヘッドにおいて出力の
飽和がおこり、出力よりもノイズの増分の方が大きくな
る結果、実際には信号再生上記に検出されるＣ／Ｎは悪
化する。この点はすでに述べた通りである。

【００１０】したがって、ＭＲヘッドを用いた狭トラッ
クの磁気記録再生システムにおいては、出力の飽和を来
さない範囲で、できるだけ出力を上げ、かつノイズを下
げることのできる記録媒体を用いる必要がある。

【００１１】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたもので、ＭＲヘッドにより記録信号の再生が行わ
れる磁気記録媒体として、出力の向上と同時にノイズの
低減が図れ、その結果として良好なＣ／Ｎ特性が得られ
る磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】磁性層の重量磁束密度
（Ｂｓ／４πρ）を高めれば狭トラックにおいても十分
な出力が得られる。このとき、磁性層を薄膜化すること
によりＭｒｔ値を一定以下におさえることができる。し
たがって、磁性層の重量飽和磁束密度（Ｂｓ／４πρ）
を高めると同時に磁性層を薄膜化すれば、低ノイズのま
ま出力を向上させることができ、かつＭＲヘッドが飽和
してしまうこともない。こうして良好なＣ／Ｎ特性が得
られることとなる。

【００１３】本発明は、以上の知見に基づいて完成した
もので、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）で記
録信号の再生が行われ、再生トラック幅が１０μｍ以下
である記録再生システムに用いられる磁気記録媒体にお
いて、次のように構成したものである。すなわち、非磁
性支持体上の一面に一層もしくは複数層を有し、最上層
が強磁性粉末（以下、磁性粉ともいう）および結合剤を
主体とする磁性層とされており、当該磁性層の厚み
（ｔ）が１００ｎｍ以下であり、かつ当該磁性層の飽和
磁束密度（Ｂｓ）と塗膜密度（ρ）との比である重量飽
和磁束密度（Ｂｓ／４πρ；１／４πは有理化のための
係数である）が１２０Ａｍ² ／kg以上である構成とする
（請求項１）。

【００１４】具体的には、磁性層の重量飽和磁束密度
は、１２０Ａｍ² ／kg以上２００Ａｍ ² ／kg以下が好ま
しく、１２０Ａｍ² ／kg以上１８０Ａｍ² ／kg以下がさ
らに好ましい。また、磁性層の厚さは、１０ｎｍ以上１
００ｎｍ以下が好ましい。重量飽和磁束密度が２００Ａ
ｍ² ／kgを超え、磁性層が１００ｎｍを超えると、再生
時にＭＲ素子が飽和してしまう。重量飽和磁束密度が１
００Ａｍ² ／kg未満では、トラック幅を小さくしたとき
の出力が小さくなる。更に磁性層の厚みが１０ｎｍ未満
では、これ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、１００ｎｍを超えると、厚み損失によりヘ
ッド出力が小さくなる。

【００１５】上記のような厚みと重量飽和磁束密度とを
有する磁性層とすることにより、出力の向上とノイズの
低減とが同時に図れ、その結果として良好なＣ／Ｎ特性
が得られるが、このような効果は、磁性層の残留磁化と
膜厚との積であるＭｒｔ値が小さく、逆に角形比が大き
い場合に特に大きい。そこで、本発明の磁気記録媒体で
は、磁性層の残留磁化（Ｍｒ）と厚み（ｔ）との積（Ｍ
ｒｔ）は2.４ｎＴｍ以下とし（請求項２）、磁性層の角
形比は0.８５以上とする（請求項３）のが好ましい。Ｍ
ｒｔ値が2.４ｎＴｍを超え、あるいは磁性層の角形比が
0.８５を下回っても上記の効果は得られるが、その顕著
性の度合いは低下する。なお、Ｍｒｔ値の下限はＭＲヘ
ッドの感度や塗膜形成技術等を考慮すると0.５ｎＴｍが
限界と思われるから、Ｍｒｔ値はこの値以上とする。ま
た、角形比＝残留磁束密度（Ｂｒ）／飽和磁束密度（Ｂ
ｓ）であり、１を超えない値であるから、その範囲で0.
８５以上とする。

【００１６】磁性層に添加する磁性粉（強磁性粉末）に
ついては、平均長軸長が８０ｎｍ以下のものを使用する
のが好ましい（請求項４）。強磁性粉末の平均長軸長が
８０ｎｍ以下であると粒子の大きさに基づく粒子ノイズ
が小さくなり、上述した構成による効果と相まって、よ
りＣ／Ｎ特性を向上させることができるからである。な
お、磁性粉については、後に詳述する。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
てより具体的に説明する。＜磁性層薄膜化の実現方法＞本発明では、上述したよう
に磁性層の厚み（乾燥厚み）を１００ｎｍ以下とし、そ
の重量飽和磁束密度を１２０Ａｍ² ／kg以上とした。こ
のような磁性層は、磁気記録媒体の製造工程において、
磁性層塗料（磁性層形成用の磁性塗料）中の磁性粉重量
比率[ 磁性粉／（磁性粉＋樹脂） ] を８０％以上とし
たうえで、分散工程において超微粒子ビーズ（例えば平
均粒径が0.１mmのジルコニアなど）を用いて分散させ、
得られた磁性層塗料を、ウエット・オン・ウエット方式
等により下塗層等の他の層を介して非磁性支持体上に、
または他の層を介することなく非磁性支持体上に直接塗
布することにより形成することができる。すなわち、上
記のように磁性層塗料（磁性層形成用の磁性塗料）中の
磁性粉重量比率[ 磁性粉／（磁性粉＋樹脂） ] を８０
％以上とし、かつ分散工程で超微粒子ビーズ（例えば平
均粒径が0.１mmのジルコニアなど）を用いて分散させる
ことによって、重量飽和磁束密度が１２０Ａｍ² ／kg以
上と高く、しかも厚みが１００ｎｍ以下と薄い磁性層を
実現することができる。この点は、先に述べた課題を解
決するに当たって本発明者が新たに見出したものであ
る。

【００１８】＜非磁性支持体＞非磁性支持体は、その長
手方向のヤング率が6.１ＧＰａ（６００kg／mm² ）以上
で、かつ幅方向のヤング率が4.１ＧＰａ（４００kg／mm
² ）以上であることが好ましく、さらに長手方向のヤン
グ率が１0.１ＧＰａ（１０００kg／mm² ）以上で、かつ
幅方向のヤング率が8.１ＧＰａ（８００kg／mm² ）以上
がより好ましい。非磁性支持体の長手方向のヤング率が
6.１ＧＰａ（６００kg／mm² ）以上がよいのは、長手方
向のヤング率が6.１ＧＰａ（６００kg／mm² ）未満で
は、テープ走行が不安定になるためである。非磁性支持
体の幅方向のヤング率が4.１ＧＰａ（４００kg／mm² ）
以上がよいのは、長手方向のヤング率が4.１ＧＰａ（４
００kg／mm² ）未満では、テープのエッジダメージが発
生しやすくなるためである。このような特性を満足する
非磁性支持体には、ポリエチレンテレフタレートフィル
ム、ポリエチレンナフタレートフィルム、二軸延伸の芳
香族ポリアミドベースフィルム、芳香族ポリイミドフィ
ルム等がある。

【００１９】非磁性支持体の厚さは、用途によって異な
るが、通常、２〜７μｍのものが使用される。より好ま
しくは2.５〜4.５μｍである。この範囲の厚さの非磁性
支持体が使用されるのは、２μｍ未満では製膜が難し
く、またテープ強度が小さくなり、７μｍを越えるとテ
ープ全厚が厚くなり、テープ１巻当りの記憶容量が小さ
くなるためである。また、非磁性支持体の下塗層・磁性
層形成面の表面粗さ（Ｒａ）は2.５ｎｍ以上２０ｎｍ以
下がより好ましい。２０ｎｍ以下がより好ましいのは、
２０ｎｍ以下であれば、下塗層を薄くしても下塗層表面
及び磁性層表面の凹凸が小さくなるためである。なお、
下塗層や磁性層の構成については後述する。

【００２０】＜磁性層＞テープ長手方向の保磁力が１３
５ｋＡ／ｍ〜２８０ｋＡ／ｍ（１７００〜３５００Ｏ
ｅ）、テープ長手方向の残留磁束密度が0.１８Ｔ（１８
００Ｇ）以上が好ましい。この範囲が好ましいのは、保
磁力が１３５ｋＡ／ｍ未満では、反磁界によって出力が
減少し、２８０ｋＡ／ｍを超えるとヘッドによる書き込
みが困難になるためである。残留磁束密度が0.１８Ｔ以
上が好ましいのは、0.１８Ｔ未満では出力が低下するた
めである。保磁力が１６０ｋＡ／ｍ〜２４０ｋＡ／ｍ
（２０００〜３０００Ｏｅ）、残留磁束密度が0.２〜0.
４Ｔ（２０００〜４０００Ｇ）のものがより好ましい。
なお、この磁性層の磁気特性と、強磁性鉄系金属粉の磁
気特性は、いずれも試料振動形磁束計で外部磁場1.２８
ＭＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）での測定値をいうものである。

【００２１】磁性層に添加する磁性粉には、強磁性粉
末、具体的には強磁性鉄系金属粉を使用する。磁性粉の
保磁力は、１３５ｋＡ／ｍ〜２８０ｋＡ／ｍ（１７００
〜３５００Ｏｅ）が好ましく、飽和磁化量は、１２０〜
２００Ａ・ｍ² ／kg（１２０〜２００ｅｍｕ／ｇ）が好
ましく、１３０〜１８０Ａ・ｍ² ／kg（１３０〜１８０
ｅｍｕ／ｇ）がより好ましい。強磁性鉄系金属粉の平均
長軸長は、上述したように８０ｎｍ以下が好ましく、２
０〜６０ｎｍがより好ましい。この範囲が好ましいの
は、８０ｎｍより大きいと粒子の大きさに基づく粒子ノ
イズが大きくなり、平均長軸長が１０ｎｍ未満となる
と、保磁力が低下し、また磁性粉の凝集力が増大するた
め塗料中への分散が困難になるためである。なお、上記
の平均長軸長は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて撮影
した写真の粒子サイズを実測し、１００個の平均値によ
り求めたものである。また、この強磁性鉄系金属粉のＢ
ＥＴ比表面積は、３５〜８５ｍ² ／ｇが好ましく、４０
〜８０ｍ² ／ｇがより好ましく、５０〜７０ｍ² ／ｇが
最も好ましい。

【００２２】磁性層には、強磁性鉄系金属粉に対して0.
５〜3.０重量％の脂肪酸アミドを含有させ、0.２〜3.０
重量％の高級脂肪酸のエステルを含有させるのが好まし
い。このようにすると、テープとヘッドとの摩擦係数が
小さくなるからである。この範囲の脂肪酸アミドが好ま
しいのは、0.２重量％未満ではヘッド／磁性層界面での
直接接触が起りやすく焼き付き防止効果が小さく、3.０
重量％を越えるとブリードアウトしてしまいドロップア
ウトなどの欠陥が発生する。脂肪酸アミドとしてはパル
ミチン酸、ステアリン酸等のアミドが使用可能である。
また、上記範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましい
のは、0.２重量％未満では摩擦係数低減効果が小さく、
3.０重量％を越えるとテープとヘッドとが貼り付く等の
副作用があるためである。なお、磁性層の潤滑剤と下塗
層の潤滑剤の相互移動を排除するものではない。

【００２３】磁性層（後述する下塗層についても同様）
には結合剤を使用する。結合剤としては、例えば、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−ビニルアルコール共重合体、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、塩化ビニル−水酸基含
有アルキルアクリレート共重合体、ニトロセルロースな
どの中から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂
とを組み合わたものを使用することができる。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
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。

【００２４】官能基としてＣＯＯＨ、ＳＯ₃ Ｍ、ＯＳＯ
₂ Ｍ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₃ 、Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂ 、［Ｍ
は水素原子、アルカリ金属塩基又はアミン塩］、ＯＨ、
ＮＲ ₁ Ｒ₂ 、Ｎ⁺ Ｒ₃ Ｒ₄ Ｒ₅ ［Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、Ｒ
₄ 、Ｒ₅ は水素または炭化水素基］、エポキシ基を有す
る高分子からなるウレタン樹脂等の結合剤を使用するの
が好ましい。このような結合剤を使用するのが好ましい
のは、上述のように磁性粉等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−ＳＯ₃ Ｍ基どう
しの組み合わせが好ましい。これらの結合剤は、強磁性
鉄系金属粉１００重量部に対して、７〜５０重量部、好
ましくは１０〜３５重量部の範囲で用いられる。特に、
結合剤として、塩化ビニル系樹脂５〜３０重量部と、ポ
リウレタン樹脂２〜２０重量部とを、複合して用いるの
が最も好ましい。

【００２５】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１０〜５０重量部の割合で用いられる。より好
ましくは１５〜３５重量部である。

【００２６】また、磁性層には従来公知の研磨材を添加
することができるが、これらの研磨材としては、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以上のものが単独または組合せで使用されるが、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
リーニング効果に優れるため特に好ましい。研磨材の粒
径としては、磁性層厚さにもよるが、通常平均粒径で２
０〜４００ｎｍとすることが好ましく、粒径３０〜３０
０ｎｍがより好ましい。添加量は強磁性鉄系金属粉に対
して５〜２０重量％が好ましい。より好ましくは８〜１
８重量％である。

【００２７】磁性層には、導電性向上と表面潤滑性向上
を目的に従来公知のカーボンブラック（ＣＢ）を添加す
ることができる。この種のＣＢとしては、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を
使用できる。その場合、粒径が５ｎｍ〜２００ｎｍのも
のを使用できるが、粒径が１０ｎｍ〜１００ｎｍのもの
を使用するのが好ましい。粒径が１０ｎｍ以下になると
ＣＢの分散が難しく、１００ｎｍ以上では多量のＣＢを
添加することが必要になり、何れの場合も表面が粗くな
って、出力低下の原因になるためである。ＣＢの添加量
は強磁性鉄系金属粉に対して0.２〜５重量％が好まし
い。より好ましくは0.５〜４重量％である。

【００２８】＜下塗層＞非磁性支持体と磁性層との間に
は、耐久性の向上等を目的として下塗層を設けるのが好
ましい。下塗層には、先の磁性層において使用した結合
剤と同様の結合剤を添加するが、その他にアルミナを添
加する。下塗層に添加するアルミナの粒径は、１００ｎ
ｍ以下が好ましく、添加量は、全無機粉体の重量を基準
にして２〜３０重量％が好ましい。１００ｎｍ以下のア
ルミナが良いのは、下塗層・磁性層形成面の表面粗さ
（Ｒａ）が2.５ｎｍ以上の平滑度が低い非磁性支持体を
使用し、下塗層が1.５μｍ以下と薄い場合に、アルミナ
の粒径が１００ｎｍを超えると、下塗層表面の平滑効果
が不充分になるためである。１０〜１００ｎｍがより好
ましく、３０〜９０ｎｍのアルミナ添加がさらに好まし
く、５０〜９０ｎｍが一層好ましい。この範囲のアルミ
ナ添加量が好ましいのは、２重量％未満では塗料流動性
が不充分で、３０重量％を越えると反って下塗層・磁性
層表面の凹凸が大きくなるためである。アルミナの添加
量は、６〜２５重量％がより好ましく、８〜２０重量％
がさらに好ましく、１１〜２０重量％が一層好ましい。
下塗層に添加するアルミナは、コランダム相を主体とす
るアルミナが好ましい。コランダム相を主体とするアル
ミナ（α化率：３０％以上）が好ましいのは、σ、θや
γアルミナ等を使用した場合に比べて少量で下塗層のヤ
ング率が高くなり、テープ強度が増すためである。な
お、上記粒径のアルミナと共に、３重量％未満の１００
〜８００ｎｍのαアルミナを添加することを排除するも
のではない。

【００２９】このように、下塗層に上記アルミナを、上
記量含有させると、下塗層と磁性層界面の凹凸が小さく
なり、テープエッジの波打ち（エッジウイーブ）による
出力のばらつきも改善される。特に、コランダム相を主
体とするアルミナを添加すると、その効果が大きい。ま
た、テープ強度も高くなる。上記粒径と量のアルミナの
他に、導電性向上を目的にカーボンブラックを、強度を
高める目的で、非磁性の酸化物鉄を添加する。

【００３０】下塗層には、帯電の防止等を目的としてカ
ーボンブラックを添加する。添加するカーボンブラック
（ＣＢ）としては、アセチレンブラック、ファーネスブ
ラック、サーマルブラック等を使用できる。粒子径が５
ｎｍ〜２００ｎｍのものが使用されるが、粒径１０〜１
００ｎｍ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、
粒径が１０ｎｍ以下になるとＣＢの分散が難しく、１０
０ｎｍ以上では平滑性が悪くなるためである。ＣＢ添加
量は、ＣＢの粒子径によって異なるが、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％を越えると
効果が飽和するためである。粒径１５ｎｍ〜８０ｎｍの
ＣＢを１５〜３５重量％使用するのがより好ましく、粒
径２０ｎｍ〜５０ｎｍのＣＢを２０〜３０重量％用いる
のがさらに好ましい。このような粒径・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。

【００３１】下塗層には、塗膜強度の向上等を目的とし
て、非磁性の酸化鉄を添加することができる。添加する
非磁性の酸化鉄としては、粒径５０〜４００ｎｍのもの
が好ましく、添加量は、３５〜８３重量％が好ましい。
この範囲の粒径が好ましいのは、粒径５０ｎｍ未満では
均一分散が難しく、４００ｎｍを越えると下塗層と磁性
層の界面の凹凸が増加するためである。この範囲の添加
量が好ましいのは、３５重量％未満では塗膜強度向上効
果が小さく、８３重量％を越えると反って塗膜強度が低
下するためである。

【００３２】下塗層のヤング率は、磁性層のヤング率の
８０〜９９％が好ましい。下塗層ヤング率が磁性層のそ
れより低い方がよいのは、下塗層が一種のクッションの
作用をするためである。

【００３３】＜バックコート層＞非磁性支持体の反対
面、つまり下塗層や磁性層が形成される面とは反対側の
面には、走行性の向上等を目的として、バックコート層
を設けることができる。バックコート層の厚さは0.２〜
0.８μｍとするのが好ましい。この厚みが0.２μｍ未満
では、走行性向上効果が不充分で、0.８μｍを越えると
テープ全厚が厚くなり、１巻当たりの記憶容量が小さく
なるためである。

【００３４】バックコート層にも、帯電防止等のためカ
ーボンブラック（ＣＢ）を添加するのが好ましい。この
場合のＣＢとしては、アセチレンブラック、ファーネス
ブラック、サーマルブラック等を使用できる。また、通
常は、ＣＢとして小粒径カーボンと大粒径カーボンを使
用する。小粒径カーボンには、粒径が５ｎｍ〜２００ｎ
ｍのものを使用てきるが、粒径１０ｎｍ〜１００ｎｍの
ものを使用するのがより好ましい。粒径が１０ｎｍ以下
になるとＣＢの分散が難しく、粒径が１００ｎｍ以上で
は多量のＣＢを添加することが必要になり、何れの場合
も表面が粗くなって磁性層への裏移り（エンボス）原因
になるためである。大粒径カーボンとして、小粒径カー
ボンの５〜１５重量％、粒径３００〜４００ｎｍの大粒
径カーボンを使用すると、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
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。

【００３５】また、バックコート層には、強度向上を目
的に、粒子径が１００ｎｍ〜６００ｎｍの酸化鉄を添加
するのが好ましい。添加する酸化鉄の粒子径は、２００
ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。添加量は無機粉体重
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。上述のテープを組み込んだカセッ
トテープは、１巻当たりの容量が大きく、ハードディス
クドライブのバックアップ用テープとして、信頼性も高
く、特に優れている。

【００３６】＜その他＞上述した下塗層や磁性層などか
らなる塗布層、つまり非磁性支持体上に所定の塗料を塗
布することにより形成される層のヤング率を所定範囲に
設定すると、テープの耐久性や、テープ−ヘッド間のタ
ッチを向上させることができる。具体的には、塗布層の
ヤング率を、非磁性支持体の長手方向と幅方向のヤング
率の平均値の４０〜１００％の範囲にすると、テープの
耐久性が大きくなるとともに、テープ−ヘッド間のタッ
チもよくなる。このような効果は、塗布層のヤング率を
５０〜１００％、さらに好ましくは６０〜９０％とした
ときに、より顕著である。塗布層のヤング率は、例えば
カレンダ条件を調節することによって制御することがで
きる。

【００３７】塗布層が下塗層と磁性層とで構成されてい
る場合、下塗層と磁性層には、それぞれ役割の異なる潤
滑剤を使用することができる。例えば、下塗層におい
て、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％の高級脂肪酸のエステルを含
有させると、テープとヘッドとの摩擦係数が小さくなる
ので好ましい。この範囲の高級脂肪酸添加が好ましいの
は、0.５重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、
4.０重量％を越えると下塗層が可塑化してしまい強靭性
が失われるからである。また、この範囲の高級脂肪酸の
エステル添加が好ましいのは、0.５重量％未満では、摩
擦係数低減効果が小さく、3.０重量％を越えると磁性層
への移入量が多すぎるため、テープとヘッドが貼り付く
等の副作用があるからである。

【００３８】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、実施例、比較例の部は重量部を示す。

【００３９】実施例１：《磁性層用塗料成分》（１）強磁性鉄系金属粉１００部（Ｃｏ／Ｆｅ：３０ａｔ％、Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：３ａｔ％、Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：５ｗｔ％、σs ：１５５Ａ・ｍ² ／kg Ｈｃ：１８8.２ｋＡ／ｍ、ｐＨ：9.４、長軸長：１００ｎｍ）塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体１０部（含有−ＳＯ₃ Ｎａ基：0.７×１０^-4当量／ｇ）ポリエステルポリウレタン樹脂４部（含有−ＳＯ３Ｎａ基：1.０×１０^-4当量／ｇ） α−アルミナ（平均粒径：0.２μｍ）１５部カーボンブラック２部（平均粒径：７５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：７２cc／１００ｇ）メチルアシッドホスフェート２部パルミチン酸アミド 1.５部ステアリン酸ｎ−ブチル 1.０部テトラヒドロフラン６５部メチルエチルケトン２４５部トルエン８５部（２）ポリイソシアネート４部シクロヘキサノン１６７部

【００４０】《下塗層用塗料成分》（１）酸化鉄粉末（粒径：0.１１×0.０２μｍ）６８部アルミナ（α化率：５０％、粒径：７０ｎｍ）８部カーボンブラック（粒径：２５ｎｍ）２４部ステアリン酸２部塩化ビニル共重合体１０部（含有−ＳＯ₃ Ｎａ基：0.７×１０^-4当量／ｇ）ポリエステルポリウレタン樹脂 4.５部（Ｔｇ：４０℃、含有−ＳＯ₃ Ｎａ基：１×１０^-4当量／ｇ）シクロヘキサノン２５部メチルエチルケトン４０部トルエン１０部（２）ステアリン酸ブチル１部シクロヘキサノン７０部メチルエチルケトン５０部トルエン２０部（３）ポリイソシアネート 4.５部シクロヘキサノン１０部メチルエチルケトン１５部トルエン１０部

【００４１】上記の磁性層用塗料成分（１）をニ―ダで
混練したのち、サンドミルでビーズ径0.１mmのジルコニ
アビーズを用いて（通常0.５mm）、滞留時間を４５分と
して分散し、これに磁性層用塗料成分（２）を加え攪拌
・濾過後、磁性塗料とした。これとは別に、上記の下塗
層用塗料成分において（１）をニーダで混練したのち、
（２）を加えて攪拌の後サンドミルで滞留時間を６０分
として分散処理を行い、これに（３）を加え攪拌・濾過
した後、下塗層用塗料とした。上記の下塗層用塗料を、
ポリエチレンテレフタレートフイルム（厚さ６μｍ、Ｍ
Ｄ＝6.１ＧＰａ、ＴＤ＝4.１ＧＰａ、東レ社製）からな
る支持体上に、乾燥、カレンダ後の厚さが1.１μｍとな
るように塗布し、この下塗層上に、さらに上記の磁性塗
料を磁場配向処理、乾燥、カレンダ―処理後の磁性層の
厚さが１００ｎｍとなるように塗布し、磁場配向処理
後、乾燥し、磁気シ−トを得た。なお、磁場配向処理
は、ドライヤ前にＮ−Ｎ対抗磁石（５ｋＧ）を設置し、
ドライヤ内で塗膜の指蝕乾燥位置の手前側７５cmからＮ
−Ｎ対抗磁石（５ｋＧ）を２基５０cm間隔で設置して行
った。塗布速度は１００ｍ／分とした。

【００４２】《バックコ−ト層用塗料成分》カーボンブラック（粒径：２５ｎｍ）８０部カーボンブラック（粒径：３７０ｎｍ）１０部酸化鉄（粒径：４００ｎｍ）１０部ニトロセルロース４５部ポリウレタン樹脂（ＳＯ₃ Ｎａ基含有）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

【００４３】上記バックコート層用塗料成分をサンドミ
ルで滞留時間４５分として分散した後、ポリイソシアネ
ート１５部を加えてバックコート層用塗料を調整し濾過
後、上記で作製した磁気シートの磁性層の反対面に、乾
燥、カレンダ後の厚みが0.５μｍとなるように塗布し、
乾燥した。このようにして得られた磁気シートを金属ロ
ールからなる７段カレンダで、温度１００℃、線圧１５
０kg／cmの条件で鏡面化処理し、磁気シートをコアに巻
いた状態で７０℃で７２時間エージングしたのち、１／
２インチ幅に裁断し、これを２００ｍ／分で走行させな
がら磁性層表面をラッピングテープ研磨、ブレード研磨
そして表面拭き取りの後処理を行い、磁気テ−プを作製
した。この時、ラッピングテープにはＫ１００００、ブ
レードには超硬刃、表面拭き取りにはトレシーを用い、
走行テンション３０ｇで処理を行った。上記のようにし
て得られた磁気テープを、カートリッジに組み込み、コ
ンピュータ用テープを作製した。

【００４４】実施例２〜６：一部条件を表１の条件に変
更したことを除き、実施例１と同様にして実施例２〜６
のコンピュータ用テープを作製した。

【００４５】比較例１〜５：一部条件を表１の条件に変
更したことを除き、実施例１と同様にして比較例１〜５
のコンピュータ用テープを作製した。

【００４６】＜評価＞各実施例および比較例で得られた
テープについて、以下の方法により特性を評価した。

【００４７】＜電磁変換特性＞ドラムテスターを用いて
テープの電磁変換特性を測定した。ドラムテスターには
電磁誘導型ヘッド（トラック幅２５μｍ、ギャップ0.２
ミクロン）とＭＲヘッド（トラック幅２５μｍ及び８μ
ｍ）を装着し、誘導型ヘッドで記録、ＭＲヘッドで再生
を行った。両ヘッドは回転ドラムに対して異なる場所に
設置されており、両ヘッドを上下方向に操作すること
で、トラッキングを合わせることができる。磁気テープ
はカートリッジに巻き込んだ状態から適切な量を引き出
して廃棄し、更に６０cmを切り出して回転ドラムの外周
に巻き付けた。

【００４８】出力及びノイズは、ファンクションジェネ
レータにより波長0.２μmの矩形波を書き込み、ＭＲヘ
ッドの出力をスペクトラムアナライザーに読み込んで測
定した。このとき、0.２μｍのキャリア値を媒体出力と
した。また0.２μｍの矩形波を書き込んだときに、記録
波長0.２μｍ以上に相当するスペクトルの成分から、出
力及びシステムノイズを差し引いた値の積分値をノイズ
値として用いた。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１に示す結果から明らかなように、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Ｃ／Ｎが高いものであることが判る。特にトラッ
ク幅が１００μｍ以下であるシステムに用いた場合、と
くにＣ／Ｎが高くなることがわかる。特に上層磁性層の
磁性粉の長軸長が６０ｎｍである実施例６の磁気テープ
ではＣ／Ｎが一層高くなっている。更にＢｓ／４πρが
１２０Ａｍ² ／kgを越えることで、σｓが１２０Ａｍ²
／kg程度の磁性粉を用いても、十分なＣ／Ｎ特性が得ら
れることが判る。

【００５１】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明によれば、
高いＣ／Ｎを示す電磁変換特性に優れた磁気記録媒体が
得られる。また、本発明によれば、記録密度および記録
容量が一層高い磁気記録媒体が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッ
ド）で記録信号の再生が行われ、再生トラック幅が１０
μｍ以下である記録再生システムに用いられる磁気記録
媒体であって、非磁性支持体上の一面に一層もしくは複
数層を有し、最上層が強磁性粉末および結合剤を主体と
する磁性層とされており、当該磁性層の厚み（ｔ）が１
００ｎｍ以下であり、かつ当該磁性層の飽和磁束密度
（Ｂｓ）と塗膜密度（ρ）との比である重量飽和磁束密
度（Ｂｓ／４πρ；１／４πは有理化のための係数であ
る）が１２０Ａｍ² ／kg（１２０ｅｍｕ／ｇ）以上であ
ることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記磁性層の残留磁化（Ｍｒ）と厚みと
の積（Ｍｒｔ）が2.４ｎＴｍ（３ｍｅｍｕ／cm² ）以下
である請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記磁性層の角形比が0.８５以上である
請求項１または２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】前記磁性層に用いる強磁性粉末の平均長
軸長が８０ｎｍ以下である請求項１ないし３のいずれか
に記載の磁気記録媒体。