JP2004103137A

JP2004103137A - 磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2004103137A
Application number: JP2002264864A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sekiguchi; 関口　昇; Katsunori Maejima; 前嶋　克紀; Takeshi Akasaka; 赤坂　猛; Tomoo Fukuda; 福田　智男; Akiko Watanabe; 渡辺　晶子
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】優れたＣ／Ｎ特性と走行安定性との両立を図った磁気記録媒体を得る。
【解決手段】磁性層３の膜厚が０．３μｍ以下の高密度記録型の磁気記録媒体であって、磁性層３の表面の表面プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２である磁気記録媒体を提供する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル記録の普及により、磁気記録媒体の高密度化、短波長記録化への要求がますます高まってきている。これに伴い、短波長出力およびＣ／Ｎ特性を向上させるために、磁気特性の改善はもちろんのこと、記録再生信号を劣化させるスペーシングロスやモジュレーションノイズの低減化を図るために高密度磁気記録媒体の磁性層を薄層化したり、表面を平滑化したりしている。
【０００３】
このような磁気記録媒体の高密度化、短波長記録化への要求の高まりとともに、強磁性金属材料をメッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等）によって、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着させて薄層の磁性層が形成された磁気記録媒体が実用化されてきた。
【０００４】
そして今後においてもさらなる短波長記録化に対応し、再生用の磁気ヘッドとして高感度な磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）を搭載した記録再生システムが主流になると考えられ、磁気記録媒体のモジュレーションノイズの低減化、および磁性層表面の平滑化を向上させることが必要になってくるものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、高密度記録に用いられる薄層の磁性層を有する磁気記録媒体においては、表面形状の変動がＣ／Ｎ特性に大きく影響する。しかしながら、磁性層表面の平滑化は同時に実質的な磁気ヘッドとの接触面積が大きくなることから、凝着現象いわゆるハリツキが起こり易くなったり、表面摩擦が著しく上昇したりすることから、磁気記録媒体の耐久性や磁気ヘッドの走行性等が劣化するという問題を生じる。
【０００６】
従来、磁性層表面の平滑性の指標として、いわゆる平均中心粗度Ｒａ等が適用されており、表面の平滑化とは、この指標を向上させることであった。
一方近年では、磁性層の表面性を、表面プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）に着目し、ある単一の、もしくは複数の波長成分のＰＳＤの大きさや、これらの平均値に着目した指標をもって捕らえる方法もあり、このような磁気記録媒体に関しての提案もなされている。
しかしながら、従来技術では、特に高密度記録の磁気記録媒体において、良好なＣ／Ｎ特性と優れた走行安定性との双方の特性を兼ね備えたものは得られていない。
【０００７】
そこで本発明者らは、特に膜厚０．３μｍ以下の薄層の磁性層が形成された高密度記録の磁気記録媒体の表面性について鋭意研究を行った結果、上記問題点の解決を図る特異的な磁性層表面形状を見出すに至り、磁気ヘッド走行面の表面形状を特定し、良好なＣ／Ｎ特性を維持しつつ、同時に走行安定性や耐久性に優れた磁気記録媒体およびその製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、非磁性支持体の少なくとも一の主面に、膜厚０．３μｍ以下の磁性層が形成された構成を有し、磁性層表面の５０×５０μｍ^２の測定範囲の一辺を２５６分割して、プロファイリングにおけるｓａｍｐｌｉｎｇ　ｒａｔｉｏを５０／２５６μｍとし、表面粗さ曲線をフーリエ変換して、最長波長５０μｍ〜最短波長０．３９０６２５μｍまでの、合計１２８個の波長成分のパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）を得たときの、パワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２である磁気記録媒体を提供する。
【０００９】
本発明によれば、磁性層の表面性に関しての改善を行った結果、特に、Ｃ／Ｎ特性に効果的な波長成分に関しての選択的な特性向上が図られ、良好なＣ／Ｎ特性を実現しつつ、走行安定性や耐久性に優れた磁気記録媒体が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁気記録媒体について具体的な例を挙げて説明するが、本発明は、以下に示す例に限定されるものではない。
【００１１】
図１に本発明の磁気記録媒体の概略構成図を示す。磁気記録媒体１０は、非磁性支持体１の一主面側に、下層非磁性層２を介して膜厚０．３μｍ以下の磁性層３が形成され、反対側の主面側にバック層４が形成された構成を有している。
【００１２】
非磁性支持体１形成用の材料としては、通常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、セルロースアセテート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、ポリアミドイミド等のプラスチック、紙、アルミニウム、銅等の金属、アルミニウム合金、チタン合金等の軽合金、セラミックス、単結晶シリコン等が挙げられる。
また、非磁性支持体１の形態としては、フィルム状、テープ状、シート状、ディスク状、カード状、ドラム状等、従来公知の各種形状を適用できる。
【００１３】
下層非磁性層２は、最終的に得られる磁気記録媒体３の表面性を制御し、あるいは磁気記録媒体の耐久性やその他の機能を付与するために形成するものとし、非磁性粉末、結合剤、各種添加剤および有機溶剤を混合した塗布液を非磁性支持体１上に塗布することによって成膜する。
【００１４】
磁性層３は、磁性粉末、結合剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤、硬化剤および有機溶剤等を用いて、これらを従来公知の方法によって調整した磁性塗料を非磁性支持体１上に塗布することによって形成される。なお、本発明においては、高密度型の磁気記録媒体とするため、磁性層は膜厚０．３μｍ以下であるものとし、実用上０．０５μｍ〜０．３μｍ程度に形成する。
【００１５】
下層非磁性層２形成用の非磁性粉末としては、例えばα−Ｆｅ_２Ｏ_３、カーボンブラック、ゲータイト、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、酸化錫、酸化タングステン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、チタンカーバイド、ＢＮ、α−アルミナ、γ−アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化モリブデン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等が挙げられ、これらを単独あるいは複数を組み合わせて適用することができる。
非磁性粉末の形状は、針状、サイコロ状等、任意の形状とすることができる。
【００１６】
磁性層３形成用の磁性粉末としては、例えば強磁性酸化鉄粒子、強磁性二酸化クロム、強磁性合金粉末、窒化鉄等が挙げられ、いわゆる塗布型の磁気記録媒体の磁性層形成用塗料に適用されるものであれば、従来公知のものをいずれも適用できる。これらは、単独で用いてもよく、あるいは複数を混合して用いてもよい。
【００１７】
下層非磁性層２および磁性層３形成用の結合剤としては、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−マレイン酸共重合体、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−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、熱可塑性ポリウレタン、フェノキシ樹脂、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、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられ、これらを単独で用いてもよく、あるいは二種以上を混合して用いてもよい。
なお、これらのなかでも柔軟性を付与することのできるポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体等と、剛性を付与することのできるセルロース誘導体、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が好適である。これらはイソシアネート化合物を架橋剤として、より耐久性を向上させたり、あるいは適当な極性基を導入して表面性を改善させたりしてもよい。
【００１８】
下層非磁性層２および磁性層３形成用の溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエステル等のエステル系溶剤、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溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、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、エチレンクロロヒドリン、ジクロロベンゼン等の有機塩素化合物系溶剤が挙げられる。
【００１９】
さらに、必要に応じてアルミナ等の研磨剤、カーボンブラック等の帯電防止剤、分散剤、潤滑剤、各種防錆剤等の添加剤が磁性層３に加えられてもよい。これらの添加剤は、従来公知の材料をいずれも使用可能であり、何ら限定されるものではない。
【００２０】
研磨剤としては、溶融アルミナ、α−アルミナ等の各種アルミナ、炭化ケイ素、酸化チタン、酸化クロム、コランダム、人造コランダム、人造ダイヤモンド、シリカ等がいずれも使用可能である。
特に湿式法やケイ酸のゲル化により得られる合成シリカ等の各種シリカを０．１〜０．５重量％含有させたものが好適な例として挙げられる。
【００２１】
帯電防止剤のカーボンブラックとしては、公知のものをいずれも適用可能である。ＤＢＰ給油量は通常３０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるが、５０〜１５０ｎｍ／１００ｇのものが好ましい。ＤＢＰ給油量が３０ｍｌ／１００ｇ未満あるいは１５０ｍｌ／１００ｇを越えると、分散性が悪化する。
カーボンブラックの平均粒子径は通常５〜１５０ｎｍであるが、１５〜５０ｎｍのものが好ましい。カーボンブラックの平均粒子径が小であるほど分散時間が大となるが、磁性層３の表面性を良好にするためには有効である。
また、カーボンブラックのＢＥＴ法による比表面積は通常４０〜３００ｍ^２／ｇであるが、１００〜２５０ｍ^２／ｇが好適である。さらに、タップ密度は、０．１〜１ｇ／ｃｍ^３、ｐＨは２．０〜１０が好適である。
なお、本発明の磁気記録媒体は、磁性層３の表面性について制御したものであることを特徴とするものであり、磁性層形成用塗料中のカーボンブラックの含有量は、０．１〜０．５重量部に選定することが好適である。
【００２２】
上述したような条件を満たすカーボンブラックは、具体的に、コロンビアカーボン社製のＲＡＶＥＮ１２５０（平均粒径２３ｎｍ、ＢＥＴ値１３５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量５８．０ｍｌ／１００ｇ）、ＲＡＶＥＮ１２５５（平均粒径２３ｎｍ、ＢＥＴ値１２５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量５８．０ｍｌ／１００ｇ）、ＲＡＶＥＮ１０２０（平均粒径２７ｎｍ、ＢＥＴ値９５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量６０．０ｍｌ／１００ｇ）、ＲＡＶＥＮ１０８０（平均粒径２８ｎｍ、ＢＥＴ値７８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量６５．０ｍｌ／１００ｇ）、ＲＡＶＥＮ１０３５、ＲＡＶＥＮ１０４０、ＲＡＶＥＮ１０６０、ＲＡＶＥＮ３３００、ＲＡＶＥＮ４５０、ＲＡＶＥＮ７８０、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ　ＳＣ（平均粒径２０ｎｍ、ＢＥＴ値２２０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量１１５．０ｍｌ／１００ｇ）、粒径が３５０ｎｍと大であるＭＴカーボン、サーマックスＭＴ等が挙げられる。
その他、旭カーボン社製♯８０（平均粒径２３ｎｍ、ＢＥＴ値１１７ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量１１３．０ｍｌ／１００ｇ）、三菱化成社製の♯２２Ｂ（平均粒径４０ｎｍ、ＢＥＴ値５．０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量１３１．０ｍｌ／１００ｇ）、♯２０Ｂ（平均粒径４０ｎｍ、ＢＥＴ値５６．０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量１１５．０ｍｌ／１００ｇ）等が挙げられる。
また、キャボット社製のＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ　Ｌ（平均粒径２４ｎｍ、ＢＥＴ値２５０．０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量６０．０ｍｌ／１００ｇ）、ＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ８００（平均粒径１７ｎｍ、ＢＥＴ値２４０．０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ給油量７５．０ｍｌ／１００ｇ）、ＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ１０００、ＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ１１００、ＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ７００、ＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ９０５等が挙げられる。
【００２３】
分散剤としては、従来公知のものをいずれも使用可能であり、何ら限定されるものではない。例えばシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。
【００２４】
潤滑剤としては、通常この種の磁気記録媒体において用いられるものをいずれも適用可能である。例えば、脂肪酸としては、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、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。また脂肪酸エステルとしては、カプリン酸ブチル、カプリン酸オクチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸オクチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸オクチル、ミリスチン酸−２−エチルヘキシル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸−２−エチルヘキシル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、ステアリン酸−２−エチルヘキシル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸−２−エチルペンチル、ステアリン酸−２−ヘキシルデシル、ステアリン酸イソトリデシル、ステアリン酸アミド、ステアリン酸アルキルアミド、ステアリン酸ブトキシエチル等が挙げられる。これらを単独で、あるいは組み合わせて用いることができる。
【００２５】
さらに、脂肪酸および脂肪酸エステル以外の化合物を潤滑剤として用いる場合には、前述した所定の有機溶媒に溶解する化合物であれば、通常この種の記録媒体に用いられる化合物をいずれも使用可能である。
例えばソルビタン、グリセリン等の多価アルコールの脂肪酸エステル、多塩基酸のエステル化物、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド、高級脂肪族アルコール、モノアルキルフォスフェート、ジアルキルフォスフェート、トリアルキルフォスフェート等のリン酸エステル、パラフィン類、シリコーンオイル、脂肪酸変性のシリコン化合物、フッ素系オイル、パーフルオロアルキル基をもつエステル、動植物油、鉱油、脂肪族アミン等が挙げられる。これらの化合物は、単独もしくは組み合わせて用いることができる。
【００２６】
また、耐久性を向上させる目的で、磁性層３を構成する磁性塗料中に硬化性樹脂を添加してもよい。具体的には、ポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物等の熱硬化性樹脂や電子線反応型硬化樹脂等が挙げられる。
これらは単独もしくは２つ以上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】
磁性層３を形成するには、先ず、強磁性金属粉末、結合剤、潤滑剤、研磨剤、有機溶剤を混練、分散し、その後ＳｉＯ_２を好ましくは０．１〜０．５重量部、およびカーボンを好ましくは０．１〜０．５重量部混合、分散して磁性塗料を作製する。
【００２８】
このような磁性層形成用の磁性塗料を作製する場合に用いる分散機や混練機は、従来公知のものがいずれも使用可能である。
具体的には、原料にまず攪拌処理を施し、次いで混練処理することにより製造される。攪拌処理には、プラネタリーミキサー、ダブルプラネタリーミキサー、ケミカルミキサー、ヘンシルミキサー、２軸ミキサー等従来公知の攪拌機が使用できる。
また、混練処理には、プラネタリーミキサー、ダブルプラネタリーミキサー、ケミカルミキサー、オープンニーダー、加圧ニーダー、連続ニーダー、二軸押し出し機、３本ロール等の従来公知の混練機を使用できる。
また、混練物の希釈処理には、プラネタリーミキサー、ダブルプラネタリーミキサー、ストーンミル、ディゾルバー等の従来公知の装置を使用できる。
【００２９】
上記のようにして調整された塗料の分散処理には、横型サンドミル、ピン型ミル、アトライター、ウルトラディスクミル等の従来公知の装置が使用される。
【００３０】
上述のようにして得られた磁性層形成用の塗料を、非磁性支持体１上あるいは下層非磁性層２上に塗布し、乾燥、カレンダー処理を行う。塗布方法としては、従来公知の方法がいずれも使用可能であり、その方法は特に限定されない。具体的には、エアードクターコート、ブレードコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、ダイコート、トランスファーロールコート、グラビアコート、キスコート、スピンコート等が使用可能である。また、必要に応じて磁場配向や乾燥処理を同時または逐次行うこともできる。
【００３１】
カレンダー処理する方法としては、従来公知の方法がいずれも使用可能であり、その方法は特に限定されない。具体的には、カレンダー処理ロールとして、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロールを使用することもでき、金属ロール同士で処理することもできる。
【００３２】
本発明の磁気記録媒体においては、磁性層３を両主面に形成してもよく、一主面にのみ磁性層３を形成し、他の主面にバック層４を形成した構成としてもよい。バック層４は、磁気記録媒体１０の走行性の向上や、磁性層表面に対する転写防止等を図るものである。
バック層４は、非磁性粉末、結合剤、およびその他潤滑剤等の従来公知の各種添加剤等を含有したものとすることができる。これらの添加成分を有機溶媒に分散させたバック層用の塗料を形成し、非磁性支持体１上に塗布、乾燥してバック層４が形成される。
【００３３】
バック層４形成面の表面粗度Ｒａは、６．５ｎｍ≦Ｒａ≦１０ｎｍであることが望ましい。表面粗度Ｒａが６．５ｎｍ未満であると表面が平滑すぎ、走行性が悪化するからであり、表面粗度Ｒａが１０ｎｍよりも大きいと、磁性層３の表面にバック層４の凹凸が転写してしまい、Ｃ／Ｎ特性が劣化するためである。
【００３４】
本発明の磁気記録媒体１０においては、特に磁性層３形成面側の表面形状について、以下のように特定する。
すなわち、磁性層３の表面の、５０×５０μｍ^２の測定範囲の一辺を２５６分割して、プロファイリングにおけるｓａｍｐｌｉｎｇ　ｒａｔｉｏを５０／２５６μｍとし、表面粗さ曲線をフーリエ変換して、最長波長５０μｍ〜最短波長０．３９０６２５μｍまでの、合計１２８個の波長成分のパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）を得たときの、パワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２であるものとする。
【００３５】
本発明の磁気記録媒体１０は、磁性層３の表面性に関し、先ず表面プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の、広い範囲における最大値ＰｍａｘについてＰｍａｘ≦１０ｎｍ^２と規定しておき、これよりも短い、中間波長領域である０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲、およびさらに短い波長領域である０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲のそれぞれの平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）および平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）を上記のように規定した。
このように、磁気記録媒体の磁性層３の表面性について、上記のように複数の波長領域においてＰＳＤを規定することによって、優れたＣ／Ｎ特性と良好な走行安定性の両立が図られる磁気記録媒体が実現できることを見出したものである。
【００３６】
上記のような磁性層３の表面性については、例えば、商品名：Ｎａｎｏ　Ｓｃｏｐｅ　ＩＩＩａ／Ｄ−３０００（ディジタルインスツルメント社製）を使用して測定できる。
【００３７】
なお、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）は、Ｐａｖｅ（Ｓ）≦０．６ｎｍ^２であるものとすることにより、さらに走行安定性の向上が図られる。
【００３８】
なお、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体１の表面形状、下層非磁性層２の表面形状、さらには磁性層３の表面形状に関しては、最終的に得られる磁気記録媒体１０の磁性層表面が上記のようになるように選定する。すなわち下層非磁性層２や磁性層３に含有される各種材料や、表面転写処理、表面研磨処理等の各種方法によって表面性の制御を行うものとする。
【００３９】
上述したような本発明の磁気記録媒体１０は、高感度再生ヘッドを用いた磁気記録システムに好適なものである。この場合、高感度の磁気ヘッドとしては、磁気抵抗効果型のＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド等が挙げられる。
但しこれらに限定されるものではなく、高感度で充分なＣ／Ｎ特性が得られるものであれば、薄膜インダクティブヘッドのような再生用磁気ヘッドも同様に適用することができる。
【００４０】
ＭＲヘッドとしては、ＭＲ素子をシールドで挟み込んだシールド型のＭＲヘッド、高透磁率材で挟み込んだヨーク型ＭＲヘッド等がある。これらのヘッドを固定したリニア記録システムに使用してもよいし、ビデオシステムのような回転ドラムに搭載したヘリカルスキャン記録システムに適用してもよい。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明の磁気記録媒体１０について、具体的な実施例および比較例を挙げて説明する。
【００４２】
先ず、以下の組成による磁性層形成用の塗料を調整した。

【００４３】

【００４４】
上記磁性層用塗料分散液をニーダーで混練処理し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散処理を行った。
サンドミル分散中の分散液を、下記のように分類した。
分散液Ａ：上記分散液を引き続きサンドミル分散処理した。
分散液Ｂ：シリカ（粒径０．０５ｎｍ）０．１重量部添加しサンドミル分散処理した。
分散液Ｃ：シリカ（粒径０．０５ｎｍ）０．３重量部添加しサンドミル分散処理した。
分散液Ｄ：シリカ（粒径０．０５ｎｍ）０．５重量部添加しサンドミル分散処理した。
分散液Ｅ：シリカ（粒径０．０５ｎｍ）０．７重量部添加しサンドミル分散処理した。
【００４５】
分散液Ｆ：上記分散液Ｂにカーボン粒子（粒径０．０４ｎｍ）を０．５重量部添加しサンドミル分散処理した。
分散液Ｇ：上記分散液Ｃにカーボン粒子（粒径０．０４ｎｍ）を０．３重量部添加しサンドミル分散処理した。
分散液Ｈ：上記分散液Ｄにカーボン粒子（粒径０．０４ｎｍ）を０．１重量部添加しサンドミル分散処理した。
分散液Ｉ：上記分散液Ｃにカーボン粒子（粒径０．０４ｎｍ）を０．８重量部添加しサンドミル分散処理した。
【００４６】
上記分散液Ａ〜Ｉにポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）４重量部添加し、攪拌した。
【００４７】
同時に、上記の下層非磁性層用塗料分散液をニーダーで混練処理し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散した。この下層非磁性層用塗料分散液を非磁性支持体１上に、１．３μｍの膜厚で塗布し、その直後に磁性層３を塗布形成した。
【００４８】
但し、非磁性支持体１は、非磁性支持体α〜εの５種類用意し、各々の表面形状が異なっているものとする。
【００４９】
上述のようにして作製される磁気記録媒体は、非磁性支持体の種類、磁性層形成用塗料の種類の選定の仕方に応じて、それぞれ磁性層形成面、およびバック層形成面の表面粗度が異なるものとなる。
これら各々の非磁性支持体の磁性層形成面側に、上記それぞれの磁性層形成用塗料を、下記表１に示すように塗布した。その後磁場配向処理を行い、乾燥処理後巻き取った。この乾燥時の温度は、８０℃、９０℃、１００℃の３条件とし、この条件についても下記表１に示した。
【００５０】
上記乾燥処理後、カレンダー処理を行った。このカレンダー処理の処理時の温度は、８０℃、９０℃、１００℃の３条件とし、この条件についても下記表１に示した。
【００５１】
カレンダー処理後、さらに硬化処理してから、下記組成のバック層形成用の分散液に、ポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）１０重量部を添加し、磁性層３とは反対側の主面に塗布し、膜厚０．５μｍとなるようにしてバック層４を形成した。
【００５２】
〔バック層形成用の分散液〕
無機粉末：カーボンブラック　：１００重量部
（粒径４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１２．０ｍｌ／１００ｇ）
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂　：１３重量部
（量平均分子量７１２００）
結合剤：フェノキシ樹脂（平均重合度１００）：４３重量部
結合剤：ニトロセルロース樹脂（平均重合度９０）：１０重量部
溶剤：メチルエチルケトン：５００重量部
溶剤：トルエン：５００重量部
【００５３】
上述のようにして作製した広幅の磁気テープを１２ｍｍ幅にスリットし、これをサンプルの磁気テープとした。
【００５４】
【表１】

【００５５】
上記表１に示す条件により作製された実施例および比較例の磁気テープについて、それぞれ磁性層表面の表面プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラム、Ｃ／Ｎ特性を測定し、走行安定性を評価した。下記にそれぞれの測定方法を示す。
【００５６】
〔表面形状プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラム測定〕
商品名：Ｎａｎｏ　Ｓｃｏｐｅ　ＩＩＩａ／Ｄ−３０００（ディジタルインスツルメント社製）を使用して５０×５０μｍ^２の範囲を測定した。
測定分解能については、測定範囲の一辺を２５６分割し、即ちプロファイリングにおける一辺のｓａｍｐｌｉｎｇ　ｒａｔｉｏを、５０／２５６μｍとした。
プロファイルされた表面粗さ曲線をフーリエ変換し、パワースペクトラムを得た。このパワースペクトラムとは、最長波長５０μｍ〜最短波長０．３９０６２５μｍまでの、合計１２８個の波長成分に対するパワースペクトラムデンシティーの集合である。
【００５７】
サンプルの磁気テープの磁性層表面の表面プロファイルデータから、上記の方法によって得られたパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）に関して、以下のパラメータを定義した。
波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における計１２１個のＰＳＤのうち、最大値をＰｍａｘとした。
波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲に該当する０．７０４２２５μｍ〜０．８９２８５７μｍまでの測定値の計１６個のＰＳＤの加算平均値をＰａｖｅ（Ｌ）とした。
波長０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における計２６個のＰＳＤの加算平均値をＰａｖｅ（Ｓ）とした。
上記それぞれのパラメータの測定結果を下記表２、表３に示す。
【００５８】
〔電磁変換特性〕
各磁気テープは、記録用磁気ヘッド（ＭＩＧ　磁気キャップ長０．１５μｍ）を取り付けたドラムテスターを用い、波長０．５μｍの信号を記録後、再生出力とノイズを、スペクトラムアナライザーを用いて測定した。
なお、再生用磁気ヘッドとして積層アモルファスヘッドおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）を用いた。
また、再生信号から±２ＭＨｚの周波数成分の大きさをノイズレベルと定義し、このノイズ出力の再生信号出力比をＣ／Ｎ特性とした。
積層アモルファスヘッドでの測定結果を下記表２に、ＭＲヘッドでの測定結果を表３に示した。なお、いずれにおいても比較例１のサンプルの値を基準とし、基準となるＣ／Ｎ値を０．０ｄＢとしたときの各サンプル磁気テープの相対的なＣ／Ｎ値を示した。
下記表２に積層アモルファスヘッドを用いた場合の測定結果を示し、下記表３に磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）を用いた場合の測定結果を示す。
【００５９】
〔走行安定性〕
ＬＴＯ１Ｕｌｔｒｉｕｍ　ｄｒｉｖｅ（Ｓｅａｇａｔｅ社製　Ｖｉｐｅｒ２００改造機）を用いて、室温状態（２０℃、湿度５０％）にて走行安定性を評価した。具体的には、各々のサンプル磁気テープをドライブにてシャトル試験を行った。シャトル試験の詳細は以下の通りである。すなわち、任意の１００ＧＢ記録部位のうち、２０ＧＢ目から５０ＧＢ目の間を賞味２５０００回往復せて試験を行った。走行中の磁気テープ状態を観察し、その結果を下記表２、表３に示した。
規定回数走行中に磁気テープがガイドやヘッドに貼り付いた場合、ガイドからずれて磁気テープにダメージが生じた場合、あるいは走行中に磁気テープが破断した場合には走行不安定とみなして×とし、上記のような走行に際して不安定な状態が生じなかった場合には○とし、実用上不都合のない走行性が得られたものを△として記載した。
但し、測定ドライブには、ＭＲヘッドが搭載されているが、ここで着目する走行安定性は、ヘッド種が誘導型、ＭＲ型を問わず、同一のシステムで評価できるものとする。従って、本測定で使用したドライブが、ＭＲヘッド搭載型のみであっても、この評価結果は実際のシステムが誘導型ヘッド搭載である場合の評価結果をも反映しているものと言うことができる。
【００６０】
【表２】

【００６１】
【表３】

【００６２】
上記表２に示すように、磁性層の膜厚が０．３μｍ以下のサンプル磁気テープにおいて、上述した方法によって測定されるパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、ＰＳＤの波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２である実施例１〜１３の磁気テープは、Ｃ／Ｎ特性、および走行安定性ともに実用上良好な結果を示した。
【００６３】
特に、上記０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、０．２ｎｍ^２≦Ｐａｖｅ（Ｓ）≦０．６ｎｍ^２である実施例１、実施例３〜実施例１３は、さらに良好なＣ／Ｎ特性と優れた走行安定性が実現できた。
【００６４】
また、実施例７〜実施例１３の磁気テープについて、Ｃ／Ｎ特性および走行安定性のいずれもが良好であることから、磁性層３中に含有されるシリカ（ＳｉＯ_２）は０．１〜０．５重量部とし、カーボンは０．１〜０．５重量部とすることによって、磁性層の表面性の向上が図られることがわかった。
【００６５】
上記実施例に対して、比較例１の磁気テープは、Ｐｍａｘ、Ｐａｖｅ（Ｌ）、およびＰａｖｅ（Ｓ）が、いずれも上記条件を満たさず、Ｃ／Ｎ特性および走行安定性ともに実用上良好な結果が得られなかった。
【００６６】
Ｐａｖｅ（Ｌ）、およびＰａｖｅ（Ｓ）が、上記条件を満たさない比較例２の磁気テープは、Ｃ／Ｎ特性および走行安定性ともに実用上良好な結果が得られなかった。
【００６７】
Ｐａｖｅ（Ｓ）が上記条件を満たさない比較例３の磁気テープは、Ｃ／Ｎ特性については良好な結果が得られたが、走行安定性について良好な結果が得られなかった。
【００６８】
Ｐｍａｘが、上記条件を満たさない比較例４の磁気テープは、走行安定性については良好であったが、Ｃ／Ｎ特性について実用上良好な結果が得られなかった。
【００６９】
Ｐｍａｘ、およびＰａｖｅ（Ｌ）が、上記条件を満たさない比較例５の磁気テープは、走行安定性については良好であったが、Ｃ／Ｎ特性について実用上良好な結果が得られなかった。
【００７０】
比較例６の磁気テープは、Ｐｍａｘ、Ｐａｖｅ（Ｌ）、およびＰａｖｅ（Ｓ）が、いずれも上記条件を満たし、磁性層の表面性については良好な状態であるが、磁性層の膜厚は０．５μｍと厚く形成されているため、ノイズが増加してしまい、Ｃ／Ｎ特性について実用上良好な結果が得られなかった。
【００７１】
Ｐｍａｘ、およびＰａｖｅ（Ｌ）が、上記条件を満たさない比較例７〜９の磁気テープは、走行安定性については良好であったが、Ｃ／Ｎ特性について実用上良好な結果が得られなかった。
【００７２】
比較例１０の磁気テープにおいては、磁性層形成面側とは反対側のバック層の表面粗度Ｒａが小さく、平滑過ぎて走行安定性が劣化した。
【００７３】
上述したことから、磁性層の膜厚が０．３μｍ以下の高密度記録型の磁気記録媒体であって、磁性層の表面の表面プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２である磁気記録媒体は、特に、Ｃ／Ｎ特性に効果的な波長成分に関しての選択的な特性向上が図られ、良好なＣ／Ｎ特性と、走行安定性とを兼ね備えたものとすることができた。
【００７４】
さらには、上記０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≦０．６ｎｍ^２の条件を満たすようにしたことにより、さらに優れたＣ／Ｎ特性と走行安定性とを実現できる磁気記録媒体を得ることができた。
【００７５】
なお、磁性層３の膜厚を０．０５μｍ、０．１μｍ程度に形成した磁気記録媒体についても、磁性層の表面形状を上記のように特定することにより、上記各実施例に挙げた磁気記録媒体と同様に、優れたＣ／Ｎ特性と良好な走行安定性が両立できた。このことから、本発明は、特に薄層の磁性層を有する高密度記録の磁気記録媒体の特性向上を図るために極めて有効であることがわかった。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、磁性層の膜厚が０．３μｍ以下の高密度記録型の磁気記録媒体において、磁性層の表面の表面プロファイルデータをフーリエ変換したパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２であるものとしたことにより、特に、Ｃ／Ｎ特性に効果的な波長成分に関しての選択的な特性向上が図られ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドのような、高感度磁気ヘッドに適用した際に、Ｃ／Ｎ特性と走行安定性との双方の特性の向上が図られた。
【００７７】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、磁性層の膜厚が０．３μｍ以下の高密度記録型の磁気記録媒体の磁性層表面状態を極めて良好にすることができ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドのような、高感度磁気ヘッドに適用した際にも優れたＣ／Ｎ特性と走行安定性との双方の特性を満足する磁気記録媒体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【符号の説明】
１……非磁性支持体、２……下層非磁性層、３……磁性層、４……バック層、１０……磁気記録媒体

Claims

非磁性支持体の、少なくとも一の主面に、膜厚０．３μｍ以下の磁性層が形成された磁気記録媒体であって、
上記磁性層表面の５０×５０μｍ^２の測定範囲の一辺を２５６分割して、プロファイリングにおけるｓａｍｐｌｉｎｇ　ｒａｔｉｏを５０／２５６μｍとし、表面粗さ曲線をフーリエ変換して、最長波長５０μｍ〜最短波長０．３９０６２５μｍまでの、合計１２８個の波長成分のパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）を得たときの、当該パワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、
波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、
Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、
かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、
Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２
であることを特徴とする磁気記録媒体。
上記０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、Ｐａｖｅ（Ｓ）≦０．６ｎｍ^２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。
磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて信号の再生が行われることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
上記磁性層中に、ＳｉＯ_２が、０．１〜０．５重量部含有されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
上記磁性層中に、ＳｉＯ_２が、０．１〜０．５重量部含有され、カーボンが０．１〜０．５重量部含有されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
非磁性支持体の一主面にのみ磁性層が形成された磁気記録媒体であって、上記磁性層形成面側とは反対側の主面の表面粗度Ｒａが、
６．５ｎｍ≦Ｒａ≦１０ｎｍ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。
非磁性支持体の、少なくとも一の主面に、磁性層が形成された磁気記録媒体の製造方法であって、
強磁性金属粉末、結合剤、潤滑剤、研磨剤、および有機溶剤を混練、分散し、その後ＳｉＯ_２を０．１〜０．５重量部混合して分散して磁性塗料を作製する工程と、
当該磁性塗料を上記非磁性支持体上に塗布することによって磁性層を形成する工程とを有し、
上記磁性層表面の５０×５０μｍ^２の測定範囲の一辺を２５６分割して、プロファイリングにおけるｓａｍｐｌｉｎｇ　ｒａｔｉｏを５０／２５６μｍとし、表面粗さ曲線をフーリエ変換して、最長波長５０μｍ〜最短波長０．３９０６２５μｍまでの、合計１２８個の波長成分のパワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）を得たときの、当該パワースペクトラムデンシティー（ＰＳＤ）の、波長０．４μｍ以上１０μｍ以下の範囲における最大値Ｐｍａｘが、Ｐｍａｘ≦１０ｎｍ^２であり、
波長０．７μｍ以上０．９μｍ未満の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｌ）が、
Ｐａｖｅ（Ｌ）≦０．５ｎｍ^２であり、
かつ、０．４μｍ以上０．５μｍ以下の範囲における平均値Ｐａｖｅ（Ｓ）が、
Ｐａｖｅ（Ｓ）≧０．２ｎｍ^２
であるものとすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
非磁性支持体の少なくとも一の主面に磁性層が形成された磁気記録媒体の製造方法であって、
強磁性金属粉末、結合剤、潤滑剤、研磨剤、および有機溶剤を混練、分散し、その後ＳｉＯ_２を０．１〜０．５重量部、およびカーボンを０．１〜０．５重量部混合し、分散して磁性塗料を作製する工程と、
当該磁性塗料を上記非磁性支持体上に塗布することによって磁性層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。