JP2006040346A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】裏写りが少なく巻姿が良好であり、かつ、ヘッド当たりが良好な、高い電磁変換特性と優れた走行耐久性を兼ね備えた高密度記録用の磁気記録媒体を提供すること。
【解決手段】非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面にバックコート層を有する磁気記録媒体。前記バックコート層表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度が２０〜６０個／μｍ²の範囲であり、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起密度が０．２〜１個／μｍ²の範囲であり、かつ、前記磁性層の荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さが５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲である。
【選択図】なし

Description

本発明は、電磁変換特性および走行耐久性に優れた高密度磁気記録媒体に関する。

近年、高密度記録へのニーズが高まり、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体が求められている。またデータを繰り返し使用し、保存した時の信頼性も同時に要求される。従って、高密度記録用磁気記録媒体には、優れた電磁変換特性に加え、良好な走行耐久性も要求されている。

更に、近年のコンピュータデータストレージ用テープにおいては、高容量化のためにテープ厚みを薄くすることが必要となっている。しかしながら、薄手化されたテープでは、テープ巻面の不整（飛び出し）が発生して巻き姿が悪くなり、飛び出し部のテープエッジが折れたり、シンチングやスポーキングと呼ばれるテープ変形が生じる。このようなテープ変形も、エラーレート増加の原因となる。

また、薄手化されたテープでは、磁性層表面とヘッドの接触が不安定となってヘッド当たりが悪くなる。このようなヘッド当たりの悪化により、磁性層のより浅い凹みもドロップアウトを引き起こし、結果的にエラーレートの増加につながる。この傾向は、特に、高面記録密度（短記録波長、狭トラック）の状態で顕著となる。

走行耐久性を改善するために、バック層に粒径０．２μｍ以上の粗粒子のカーボンブラックを添加したり、ベース表面に突起を設けることにより、バック層表面に突起を形成させる試みが行われている。しかしながら、このような方法でバック層の突起を形成すると、製造過程でロール状態で磁気記録媒体を保存したり、製品化後磁気テープをリールハブに巻いた状態で保存すると、バック層突起が磁性層表面に転写し、微小な凹みを形成する、いわゆる「裏写り」が発生する。この結果、電磁変換特性が劣化してしまうばかりでなく、微小なドロップアウトが増加し、エラーレートを増加させるという欠点があった。

この様な「裏写り」の問題を解消するために、バック層の表面を平滑化する試みがなされている（特許文献１参照）。しかし、バック層の平滑性の向上により裏写りが減少する反面、バックコートが平滑になることで巻姿が悪くなり、保存後にエラーが増加するという問題があった。また、磁性層表面の硬さを上げて裏写りを抑制する試みもされているが、ヘッド当たりが悪化し、エラー増加につながっていた。

また、特許文献２には、磁性層の走行耐久性とヘッド当たりの両立を目的として、磁性層の塑性変形量と押し込み硬さを規定した磁気記録媒体が開示されている。しかし、更に高密度化された磁気記録媒体では、より良好なヘッド当たりの確保が求められていた。一方、ヘッド当たりの確保のために磁性層を柔軟にすると、磁性層の凹みに起因するドロップアウトが増加するという問題もあった。
特開平１１−２５９８５１号公報 特開２００２−２３７０２４号公報

そこで、本発明は、裏写りが少なく巻姿が良好であり、かつ、ヘッド当たりが良好な、高い電磁変換特性と優れた走行耐久性を兼ね備えた高密度記録用の磁気記録媒体を提供することを目的する。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、バックコート層表面の特定の高さを有する突起密度を制御し、かつ、磁性層表面の硬さを規定することにより、裏写りが少なく巻き姿が良好であり、かつヘッド当たりが良好な磁気記録媒体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、上記本発明の目的を達成する手段は、以下の通りである。
［請求項１］非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面にバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
前記バックコート層表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度が２０〜６０個／μｍ²の範囲であり、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起密度が０．２〜１個／μｍ²の範囲であり、かつ、
前記磁性層の荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さが５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲であることを特徴とする磁気記録媒体。
［請求項２］前記バックコート層の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した表面平均粗さは２０〜３０ｎｍの範囲である請求項１に記載の磁気記録媒体。
［請求項３］前記磁性層の厚さは０．０２〜０．２μｍの範囲である請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
［請求項４］前記磁性層の表面粗さは１〜４ｎｍの範囲である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。

本発明によれば、電磁変換特性および走行耐久性に優れた高密度記録に好適な磁気記録媒体を提供することができる。

以下、本発明について更に詳細に説明する。

［バックコート層］
本発明では、バックコート層表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度を２０〜６０個／μｍ²の範囲に、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起密度を０．２〜１個／μｍ²の範囲に規定する。
このように、本発明において二種類の突起の密度をそれぞれ所定範囲に規定する理由は、以下の通りである。
磁性層の裏写りを防止するために磁性層を平滑にすることが行われているが、磁性層が過度に平滑であるとテープ巻き姿が悪化する。これは、テープ巻き取り時に同伴エアがうまく排出されずにテープ巻き面の飛び出しが発生するためと考えられる。そこで、本発明では、バックコート層表面に、磁性層の裏写りを引き起こしにくい比較的低い突起を所定個数設けてテープ巻き姿を改善するとともに、磁性層の裏写りを引き起こす比較的高い突起の個数を低減する。これにより、磁性層の裏写りによるドロップアウトの増加を防止しつつ、巻き姿の良好な磁気記録媒体を得ることができる。

本発明では、バックコート層表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度を２０〜６０個／μｍ²の範囲に規定する。バックコート層表面の５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度が２０個／μｍ²未満では同伴エアがうまく排出されずに巻き姿が悪化する。また、前記突起個数が２０個／μｍ²未満では、磁性層表面とバックコート層表面の接触圧力が上昇して裏写りが増加し、ドロップアウトが増加するという問題もある。一方、前記突起密度が６０個／μｍ²を超えると、バックコート層の表面が粗くなる。このようなバックコート層の粗さが磁性層に転写されることにより、磁性層の表面も粗くなり、電磁変換特性が低下する。前記突起密度は、好ましくは、２２〜５０個／μｍ²、より好ましくは２５〜４０個／μｍ²の範囲である。

更に、本発明では、バックコート層表面の１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起密度を０．２〜１個／μｍ²の範囲に規定する。前記突起密度が０．２個／μｍ²未満では走行耐久性が低下し、１個／μｍ²を超えると磁性層の裏写りが増加してドロップアウトが増加する。更に、バックコート層が粗くなることに起因して磁性層も粗くなり、電磁変換特性が低下する。前記突起密度は、好ましくは、０．３〜０．９個／μｍ²、より好ましくは０．４〜０．８個／μｍ²の範囲である。

前述のバックコート層表面の突起密度は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定される。バックコート層表面の突起密度は、例えば、セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００型原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して、バックコート層面の所定の面積をコンタクトモードで走査し、凸の体積と凹み体積が等しくなる高さを基準高さとし、基準高さより５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起数と、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起数を求め、それぞれを測定面積で除して求めることができる。

本発明では、バックコート層において粒径の異なるカーボンブラックを使用し、それぞれのカーボンブラックの粒径および添加量を適宜調整することによって、バックコート層表面の突起分布を制御することができる。具体的には、５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起は、粒径１５〜５０ｎｍ、好ましくは３０〜５０ｎｍのカーボンブラックを使用することによって設けることができ、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起は、粒径７０〜３００ｎｍ、好ましくは８０〜１５０ｎｍのカーボンブラックを使用することによって設けることができる。より大きな粒径のカーボンブラックを使用することにより、突起密度を増加させることができる。粒径１５〜５０ｎｍ（好ましくは３０〜５０ｎｍ）のカーボンブラックと粒径７０〜３００ｎｍ（好ましくは８０〜１５０ｎｍ）のカーボンブラックの添加量の割合は、例えば、９９：１〜８０：２０、好ましくは９７：３〜９０：１０とすることができる。バックコート層に添加するカーボンブラック量は、例えば、結合剤１００質量部に対して５０〜２００質量部とすることができる。

また、上記に加え、バックコート層塗布液に添加されるカーボンブラック以外の無機粉末の粒径と添加量、結合剤量、組成、バックコート層塗布液の分散条件、塗布乾燥条件、カレンダー条件等によってバックコート層表面の突起密度を制御することができる。

バックコート層に用いられる無機粉末は、モース硬度が５〜９の無機粉末であることが好ましい。このような無機粉末の添加でテープに繰り返し走行耐久性を付与し、バックコート層が強化される。特に、無機粉末をカーボンブラックと共に使用すると、繰り返し摺動に対しても劣化が少なく、強いバックコート層となる。またモース硬度が５〜９の無機粉末を使用すると、適度の研磨力が生じ、テープガイドポール等へ削り屑等の付着が低減する。モース硬度５〜９の無機質粉末は、その平均粒子サイズが０．０１〜１μｍ（更に好ましくは、０．０５〜０．５μｍ、特に好ましくは、０．０８〜０．３μｍ）の範囲にあることが好ましい。

モース硬度が５〜９の無機粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、及び酸化クロム（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）を挙げることができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いても良いし、あるいは併用しても良い。これらの内では、α−酸化鉄またはα−アルミナが好ましい。モース硬度が５〜９の無機質粉末の含有量は、カーボンブラック１００重量部に対して０．０１〜５重量部とすることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜２重量部である。

バックコート層に使用される結合剤としては、後述する磁性層に使用される結合剤を用いることができる。本発明において、バックコート層に含まれる結合剤は、ニトロセルロース樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、更に硬化剤としてのポリイソシアネートを加えた組み合わせで構成されていることが好ましい。そしてニトロセルロース樹脂としては、硝化度が５〜２０％の範囲の比較的ニトロ基が多く含まれているものを用いることが好ましい。また、ニトロセルロース樹脂は、結合剤中に２０〜８０重量％（更に好ましくは、４０〜７０重量％）の範囲で含有されていることが好ましい。

バックコート層には後述の磁性層の説明で記載する分散剤を添加することができる。バックコート層では、分散剤は、オレイン酸銅、銅フタロシアニン、及び硫酸バリウムを組み合わせて使用することが好ましい。分散剤は、通常結合剤１００重量部に対して０．５〜２０重量部の範囲で添加される。

バックコート層の塗布液の調製は、以下の方法で行うことが好ましい。即ち、少なくともカーボンブラックとニトロセルロース樹脂などの結合剤をヘンシェルミキサー、ロールミル、ニーダー等の攪拌混合、分散機を用いて予備混練し、更にボールミルやサンドグラインダーで分散してペースト状とした後、少なくとも２４時間デゾルバの攪拌程度の剪断力以下（即ち、１回転／分程度の緩やかな攪拌羽根の回転力下）で熟成させることにより、塗布液を調製することが好ましい。

バックコート層の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した表面平均粗さは、２０〜３０ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは２１〜２８ｎｍ、更に好ましくは２２〜２７ｎｍである。前記表面平均粗さが２０ｎｍ以上であれば、テープ走行時に磁性層とバックコート層との間の同伴エアがスムーズに排出されるため、巻き姿が良好になり、３０ｎｍ以下であれば、バックコート層の粗さにより磁性層の平滑性を損なうことがなく、良好な電磁変換特性を維持することができる。バックコート層の表面平均粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定され、例えば、セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００型原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して、バックコート層面の所定の面積をコンタクトモードで走査して、平均表面粗さＲａとして求めることができる。

［磁性層］
本発明の磁気記録媒体において、磁性層の荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さは、５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲である。
磁性層が硬ければ、バックコート層表面に存在する突起による磁性層の裏写りを低減することができるが、磁性層が過度に硬いと、磁性層のヘッド当たりが劣化してエラーレートが増加する。そこで、本発明では、磁性層の裏写りを低減しつつ良好なヘッド当たりを達成するために、磁性層の荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さを、５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲に規定する。

以下、塑性変形硬さについて説明する。
磁性層表面に荷重をかけながら圧子を押し込んでいき、最大変位量に達すると、その後除荷しても磁性層の変位量はゼロには戻らず、ある値を示す。これを塑性変形量という。この塑性変形量は、圧子の最大荷重に依存する。一方、塑性変形硬さは、圧子の荷重をゼロに戻したときに磁性層にどの程度の深さの凹みが形成されるかを示す尺度であり、最大荷重と塑性変形量の関係から、硬さとして規格化された値である。
磁気テープは、製造工程および製品化された状態でも巻かれた状態（磁性層面とバックコート層面が接触した状態）となっているため、当初は平滑であった磁性層であっても、時間の経過とともにバックコート層の突起が徐々に写り、磁性層面に微細な凹みが形成される。一方、前述のように、塑性変形硬さは、圧子の荷重をゼロに戻したときに磁性層にどの程度の深さの凹みが形成されるかを示す尺度であり、この値により、磁性層の硬さを、バックコート層の突起の写り易さに対応する物性値として示すことができる。

荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さが５０ｋｇｆ／ｍｍ²未満では、バックコート層表面の突起により磁性層表面に凹みが形成され、微小なドロップアウトの原因となりエラーレートが悪化し、１００ｋｇｆ／ｍｍ²を超えると、磁性層のカレンダー処理における成形性が落ちて磁性層表面が粗くなる。また、磁性層が硬くなるためヘッド当たりが劣化し、電磁変換特性が劣化する。前記塑性変形硬さは、好ましくは６０〜９０ｋｇｆ／ｍｍ²、より好ましくは６５〜７５ｋｇｆ／ｍｍ²である。

塑性変形硬さは、以下の方法によって測定される。
図１に示すように、三角錐状で、尖端部ａの曲率半径が１００ｎｍ、刃角度（α）が６５°、稜間角（β）が１１５°の形状を有するダイヤモンド圧子を用いる。この特定形状の圧子を５ｍｇｆの荷重にて磁性層に押し込むと、圧子の尖端部ａは磁性層の表面から０．１μｍの深さまで達することはなく、従来では不可能であった磁性層の極表面での強度特性を測定することができる。上記形状を有する圧子は、バーコビッチ（Ｖｅｒｋｏｖｉｃｈ）圧子として知られており、このバーコビッチ圧子を備え、荷重５ｍｇｆで測定できる測定装置としては、（株）エリオニクス製超微小押し込み硬度測定機（型番：ＥＮＴ−１１００ａ）等を使用することができる。

図２は、荷重を連続的に増加させてバーコビッチ圧子を試料に押し込み、荷重５ｍｇｆに達した時点で除荷した時のバーコビッチ圧子の変位量の変化を示した図である。図示されるように、曲線Ａに示すように、荷重が増加するのに従って変位量も増加し、５ｍｇｆにて最大変位量（Ｈｍａｘ）を示す。そして、除荷すると、曲線Ｂに示すように徐々に変位量が減少するが、荷重がゼロになっても変位量はある値を示す。このとき、曲線Ｂの最大変位量（Ｈｍａｘ）における接線ｂを荷重ゼロ（即ち、横軸）に外挿することにより、塑性変形量（Ｈ₁）が得られる。塑性変形硬さＨＶは、最大荷重Ｐｍａｘ（＝５ｍｇｆ）および塑性変形量Ｈ₁（μｍ）から、

式１

として求められる値である。

磁性層の塑性変形硬さは、磁性層に使用する結合剤の硬さによって制御することができる。特に、磁性層には、ポリイソシアネートを使用する場合には、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０〜１００℃のポリウレタン樹脂を使用することが好ましい。また、ポリイソシアネートを使用しない場合には、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１３０〜１７０℃のポリウレタン樹脂を使用することが好ましい。

また、本発明では、使用する結合剤の量と組み合わせによっても、磁性層の塑性変形硬さを制御することができる。
磁性層に使用する結合剤としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、及びビニルエーテルを構成単位として含む重合体、あるいは共重合体を挙げることができる。共重合体としては、例えば、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−塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重合体、メタアクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、メタアクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタアクリル酸エステル−スチレン共重合体、塩ビニリデン−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、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロビニルエーテル−アクリル酸エステル共重合体を挙げることができる。

上記の他に、ポリアミド樹脂、繊維素系樹脂（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、セルロースプロピオネート、ニトロセルロースなど）、ポリ弗化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂なども利用することができる。

また熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、例えば、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、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物を挙げることができる。

上記ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートなどのイソシアネート類、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、及びイソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネートを挙げることができる。これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製コロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネート２０３０、コロネート２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネートＭＴＬ、武田薬品社製タケネートＤ−１０２、タケネートＤ−１１０Ｎ、タケネ−トＤ−２００、タケネ−トＤ−２０２、住友バイエル社製デスモジュールＬ、デスモジュールＩＬ、デスモジュールＮデスモジュールＨＬ等がある。本発明では、これらを単独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで下層塗布層、上層磁性層とも用いることができる。

上記ポリウレタン樹脂としては、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、及びポリカプロラクトンポリウレタンなどの構造を有する公知のものが使用できる。

本発明において、磁性層に使用される結合剤は、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−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、及びニトロセルロースの中から選ばれる少なくとも１種の樹脂と、ポリウレタン樹脂との組合せ、あるいはこれらに更に硬化剤としてのポリイソシアネートを加えた組み合わせで構成されていることが好ましい。

結合剤は、より優れた分散性と得られる層の耐久性を得るために必要に応じて、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃ Ｍ、−ＯＳＯ₃ Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂ 、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂ （Ｍは水素原子又はアルカリ金属を表わす。）、−ＯＨ、−ＮＲ₂ 、−Ｎ⁺ Ｒ₃ （Ｒは炭化水素基を表わす。）、エポキシ基、−ＳＨ、−ＣＮなどから選ばれる少なくともひとつの極性基を共重合または付加反応で導入して用いることが好ましい。このような極性基は、結合剤に１０^-1〜１０^-8モル／ｇ（更に好ましくは１０^-2〜１０^-6モル／ｇ）の量で導入されていることが好ましい。

磁性層中の結合剤は、強磁性粉末１００質量部に対して、通常５〜５０質量部（好ましくは１０〜３０質量部）の範囲で用いられる。なお、磁性層に結合剤として塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリイソシアネートを組み合わせて用いる場合は、全結合剤中に、塩化ビニル系樹脂が５〜７０質量％、ポリウレタン樹脂が２〜５０質量％、そしてポリイソシアネートが２〜５０質量％の範囲の量で含まれるように用いることが好ましい。磁性層にポリイソシアネートを使用せず、結合剤として塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂を組み合わせて使用する場合は、全結合剤中に塩化ビニル系樹脂が３０〜７０質量％の範囲の量で含まれるように用いることが好ましい。

更に、本発明では、磁性層の乾燥条件やカレンダー条件によっても、磁性層の塑性変形硬さを制御することができる。乾燥温度が高いほど、塗膜中に残留する溶剤量が少なくなり、磁性層表面の塑性変形硬さは上昇する。乾燥温度は、例えば、６０〜１３０℃とすることができる。また、カレンダー条件が強い（カレンダーロールが硬い、処理温度が高い、処理速度が遅い）ほど、塑性変形硬さは上昇する。更に、カレンダー処理後の熱処理温度が高く、また、処理時間が長いほど、塑性変形硬さは上昇する。本発明では、これらの条件を最適化して、所望の塑性変形硬さを有する磁性層を得ることができる。

本発明の磁気記録媒体において、磁性層の厚さは、０．０２〜０．２μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．１５μｍの範囲である。磁性層の厚さが０．０２μｍ以上であれば、磁性層を均一な塗膜として塗布することができ、磁性層の厚さが０．２μｍ以下であれば、厚み損失を低減し、良好な電磁変換特性を得ることができる。

本発明の磁気記録媒体において、磁性層の表面粗さは、１〜４ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは２〜３ｎｍの範囲である。磁性層の表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定することができ、例えば、セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００型原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して、磁性層面の所定の面積をコンタクトモードで走査し、平均表面粗さＲａとして求めることができる。磁性層の表面粗さが１ｎｍ以上であれば、良好な走行特性を維持することができ、磁性層の表面粗さが４ｎｍ以下であれば、良好な電磁変換特性を得ることができる。

次に、磁性層に関する詳細な説明を記載する。
磁性層に使用する強磁性粉末としてはγ−ＦｅＯｘ（ｘ＝１．３３〜１．５）、Ｃｏ変性γ−ＦｅＯｘ（ｘ＝１．３３〜１．５）、α−ＦｅまたはＮｉまたはＣｏを主成分（７５％以上）とする強磁性合金粉末、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトなど公知の強磁性粉末を使用することができ、α−Ｆｅを主成分とする強磁性合金粉末を使用することが好ましい。これらの強磁性粉末には、所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂなどの原子を含んでもかまわない。これらの強磁性粉末には後述する分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行ってもかまわない。具体的には、特公昭４４−１４０９０号公報、特公昭４５−１８３７２号公報、特公昭４７−２２０６２号公報、特公昭４７−２２５１３号公報、特公昭４６−２８４６６号公報、特公昭４６−３８７５５号公報、特公昭４７−４２８６号公報、特公昭４７−１２４２２号公報、特公昭４７−１７２８４号公報、特公昭４７−１８５０９号公報、特公昭４７−１８５７３号公報、特公昭３９−１０３０７号公報、特公昭４８−３９６３９号公報、米国特許３０２６２１５号、同３０３１３４１号、同３１００１９４号、同３２４２００５号、同３３８９０１４号などに記載されている。

上記強磁性粉末の中で、強磁性合金粉末は、少量の水酸化物、または酸化物を含んでもよい。強磁性合金粉末としては、公知の製造方法により得られたものを用いることができる。強磁性合金粉末の製造方法としては、下記の方法を挙げることができる。複合有機酸塩（主としてシュウ酸塩）と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してＦｅあるいはＦｅ−Ｃｏ粒子などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法などである。このようにして得られた強磁性合金粉末には、公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬したのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施すこともできる。

磁性層に含まれる強磁性粉末のＢＥＴ法による比表面積は、２５〜８０ｍ²／ｇであることが好ましく、より好ましくは４０〜７０ｍ²／ｇである。２５ｍ²／ｇ以上であればノイズが低く、８０ｍ²／ｇ以下であれば良好な表面性を得ることができる。磁性層に含まれる強磁性粉末の結晶子サイズは４５０〜１００オングストロ−ムであることが好ましく、より好ましくは３５０〜１００オングストロ−ムである。酸化鉄磁性粉末のσｓは５０〜９０ｅｍｕ／ｇ（５０〜９０Ａ・ｍ²／ｋｇ）であることが好ましく、より好ましくは７０〜９０ｅｍｕ／ｇ（７０〜９０Ａ・ｍ²／ｋｇ）であり、強磁性金属粉末の場合は１００〜２００ｅｍｕ／ｇ（１００〜２００Ａ・ｍ²／ｋｇ）であることが好ましく、さらに好ましくは１１０〜１７０ｅｍｕ／ｇ（１１０〜１７０Ａ・ｍ²／ｋｇ）である。抗磁力は１，１００Ｏｅ（８７．５ｋＡ／ｍ）以上３，０００Ｏｅ（２３８．７ｋＡ／ｍ）以下であることが好ましく、更に好ましくは１，４００Ｏｅ（１１１．４ｋＡ／ｍ）以上２，５００Ｏｅ（１９８．９ｋＡ／ｍ）以下である。強磁性粉末の針状比は４以上１８以下であることが好ましく、更に好ましくは５以上１２以下である。強磁性粉末の含水率は０．０１〜２％とすることが好ましい。結合剤の種類によって強磁性粉末の含水率は最適化することが好ましい。γ酸化鉄のタップ密度は０．５〜１．５ｇ／ｍｌ以上であることが好ましく、０．８〜１．２ｇ／ｍｌであることがさらに好ましい。強磁性合金粉末のタップ密度は０．２〜０．８ｇ／ｍｌであることが好ましい。０．８ｇ／ｍｌを超えると、強磁性粉末の圧密過程で酸化が進みやすく、充分な飽和磁化σ_Sを得ることが困難になる場合がある。タップ密度が０．２ｇ／ｍｌ以上であれば、分散性が良好である。γ酸化鉄を用いる場合、２価の鉄の３価の鉄に対する比は、好ましくは０〜２０％であり、さらに好ましくは５〜１０％である。また鉄原子に対するコバルト原子の量は０〜１５％であることが好ましく、より好ましくは２〜８％である。

強磁性粉末のｐＨは、用いる結合剤との組合せにより最適化することが好ましい。その範囲は４〜１２であることができ、好ましくは６〜１０である。強磁性粉末は必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し０．１〜１０％とすることができ、表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１００ｍｇ／ｍ²以下になり好ましい。強磁性粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンが含まれる場合があるが５００ｐｐｍ以下であれば特に特性に影響を与えない。

また、本発明に用いられる強磁性粉末は空孔が少ないほうが好ましく、その値は０〜２０容量％であることが好ましく、さらに好ましくは０〜５容量％である。また形状については先に示した平均粒径についての特性を満足すれば、針状、粒状、米粒状、板状のいずれでもかまわない。針状強磁性粉末の場合、針状比は４〜１２であることが好ましい。この強磁性粉末のＳＦＤは０．１〜０．６であることが好ましく、強磁性粉末のＨｃの分布を小さくすることにより、この範囲のＳＦＤを達成することができる。そのためには、ゲータイトの粒度分布をよくする、γ−ヘマタイトの焼結を防止する、コバルト変性の酸化鉄についてはコバルトの被着速度を従来より遅くするなどの方法がある。

本発明において、磁性層に含まれる強磁性粉末としては、六方晶フェライトを使用することもできる。六方晶フェライトとしては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Ｃｏ置換体等、六方晶Ｃｏ粉末が使用できる。具体的にはマグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト、更に一部スピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ，Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂなどの原子を含んでもかまわない。この中で、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｙ、Ｂａ、Ｎｄ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｂが含まれることが好ましい。一般にはＣｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｉｒ−Ｚｎ等の元素を添加した物を使用することができる。特に好ましいものはバリウムフェライト、ストロンチウムフェライトの各Ｃｏ置換体である。磁性層の長手方向のＳＦＤを０．０１〜０．３にすると、抗磁力の分布が小さくなり好ましい。抗磁力を制御するためには、平均粒径、粒子厚を均一にする、六方晶フェライトのスピネル相の厚みを一定にする、スピネル相の置換元素の量を一定にする、スピネル相の置換サイトの場所を一定にする、などの方法がある。

六方晶フェライトは通常六角板状の粒子であり、その平均粒径は六角板状の粒子の板の幅を意味し電子顕微鏡を使用して測定することができる。好ましい平均粒径（板径）は０．０１〜０．２μｍ、特に０．０３〜０．１μｍの範囲である。また、該粒子の平均厚さ（板厚）は０．００１〜０．２μｍ、特に０．００３〜０．０５μｍであることが好ましい。更に板状比（平均粒径／板厚）は１〜１５であることが好ましく、より好ましくは３〜７である。また、これら六方晶フェライト粉末のＢＥＴ法による比表面積（Ｓ_BET）は２５〜１００ｍ²／ｇであることが好ましく、４０〜７０ｍ²／ｇであることがより好ましい。２５ｍ²／ｇ以上であればノイズが低く、１００ｍ²／ｇ以下であれば良好な表面性を得ることができる。強磁性粉末の抗磁力は５００Ｏｅ（３９．８ｋＡ／ｍ）以上４，０００Ｏｅ（３１８．３ｋＡ／ｍ）以下であることが好ましく、更に好ましくは１，２００Ｏｅ（９５．５ｋＡ／ｍ）以上３，０００Ｏｅ（２３８．７ｋＡ／ｍ）以下である。５００Ｏｅ（３９．８ｋＡ／ｍ）以上であれば、短波長において高い出力を得ることができ、４，０００Ｏｅ（３１８．３ｋＡ／ｍ）以下であれば、ヘッドによる記録を良好に行うことができる。σｓは５０〜９０ｅｍｕ／ｇ（５０〜９０Ａ・ｍ²／ｋｇ）であることが好ましく、より好ましくは６０〜９０ｅｍｕ／ｇ（６０〜９０Ａ・ｍ²／ｋｇ）である。タップ密度は０．５〜１．５ｇ／ｍｌであることが好ましく、０．８〜１．２ｇ／ｍｌであることがさらに好ましい。六方晶フェライトの製法としてはガラス結晶化法・共沈法・水熱反応法等があるが、本発明は製法を選ばない。

本発明の磁気記録媒体は二層以上の構成としてもよい。従って、結合剤量、結合剤中に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べた樹脂の物理特性などを必要に応じ下層塗布層と上層磁性層、その他磁性層とで変えることはもちろん可能であり、多層磁性層に関する公知技術を適用できる。例えば、上下層、中間層でバインダー量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らすためには上層磁性層のバインダー量を増量することが有効であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にする為には、上層磁性層以外の磁性層か中間層のバインダー量を多くして柔軟性を持たせることにより達成される。

本発明では、磁性層を二層以上の構成とすることもできる。この場合、下層磁性層に用いる磁性粉末としては、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ変性γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、α−Ｆｅを主成分とする合金、ＣｒＯ₂等を挙げることができる。特に、Ｃｏ変性γ−Ｆｅ₂Ｏ₃を用いることが好ましい。下層磁性層に用いられる強磁性粉末は、上層磁性層に用いられる強磁性粉末と同様な組成、性能を有することが好ましい。ただし、目的に応じて、両層で性能を変化させることは公知の通りである。例えば、長波長記録特性を向上させるためには、下層磁性層のＨｃは上層磁性層のそれより低く設定することが望ましく、また、下層磁性層のＢｒを上層磁性層のそれより高くすることが有効である。それ以外にも、公知の重層構成を採る事による利点を付与させることができる。

磁性層において、カーボンブラックとしては、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。比表面積は５〜５００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、平均粒径は５ｎｍ〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌであることがそれぞれ好ましい。カーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、８００，７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、旭カ−ボン社製＃８０、＃６０、＃５５、＃５０、＃３５、三菱化成工業社製＃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などが挙げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。

また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合は強磁性粉末に対して０．１〜３０％の量で用いることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。従って、本発明に使用されるこれらのカーボンブラックは磁性層、非磁性層でその種類、量、組合せを変え、平均粒径、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろん可能である。本発明の磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。

研磨剤としては、α化率９０〜１００％の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−ス硬度６〜１０の公知の材料を単独または組合せて使用することができる。また、これらの研磨剤どうしの複合体（研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの）を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が９０〜１００％であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の平均粒径は０．０１〜２μｍであることが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることもできる。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｍｌ、含水率は０．１〜５％、ｐＨは２〜１１、比表面積は１〜３０ｍ²／ｇ、であることがそれぞれ好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。研磨剤の具体的な例としては、住友化学社製ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ−５０、ＨＩＴ−６０、ＨｉＴ−６０Ａ、ＨＩＴ−８０、ＨＩＴ−８０Ｇ、ＨＩＴ−１００、日本化学工業社製Ｇ５、Ｇ７、Ｓ−１、戸田工業社製ＴＦ−１００、ＴＦ−１４０などが挙げられる。これらの研磨剤は、予め結合剤で分散処理した後、磁性塗料中に添加してもかまわない。本発明の磁気記録媒体において、磁性層表面および磁性層端面に存在する研磨剤は５〜１３０個／１００μｍ2テ゛あることが好ましく、５〜９０個／１００μｍ²であることが特に好ましい。

本発明においては、潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつ添加剤を添加することができる。二硫化モリブデン、二硫化タングステングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリフェニルエーテル、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）、および、これらの金属塩（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕなど）または、炭素数１２〜２２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコ−ル、（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）、炭素数１２〜２２のアルコキシアルコール、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）と炭素数２〜１２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコ−ルのいずれか一つ（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルまたはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数８〜２２の脂肪酸アミド、炭素数８〜２２の脂肪族アミン、などが使用できる。

これらの具体例としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタンジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレート、オレイルアルコール、ラウリルアルコール、が挙げられる。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、などの酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」（産業図書株式会社発行）に詳細に記載されている。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも１００％純粋ではなくてもよく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は０〜３０％であることが好ましく、さらに好ましくは０〜１０％である。

また、これら潤滑剤の商品例としては、日本油脂社製ＮＡＡ−１０２、ＮＡＡ−４１５、ＮＡＡ−３１２、ＮＡＡ−１６０、ＮＡＡ−１８０、ＮＡＡ−１７４、ＮＡＡ−１７５、ＮＡＡ−２２２、ＮＡＡ−３４、ＮＡＡ−３５、ＮＡＡ−１７１、ＮＡＡ−１２２、ＮＡＡ−１４２、ＮＡＡ−１６０、ＮＡＡ−１７３Ｋ、ヒマシ硬化脂肪酸、ＮＡＡ−４２、ＮＡＡ−４４、カチオンＳＡ、カチオンＭＡ、カチオンＡＢ、カチオンＢＢ、ナイミーンＬ−２０１、ナイミーンＬ−２０２、ナイミーンＳ−２０２、ノニオンＥ−２０８、ノニオンＰ−２０８、ノニオンＳ−２０７、ノニオンＫ−２０４、ノニオンＮＳ−２０２、ノニオンＮＳ−２１０、ノニオンＨＳ−２０６、ノニオンＬ−２、ノニオンＳ−２、ノニオンＳ−４、ノニオンＯ−２、ノニオンＬＰ−２０Ｒ、ノニオンＰＰ−４０Ｒ、ノニオンＳＰ−６０Ｒ、ノニオンＯＰ−８０Ｒ、ノニオンＯＰ−８５Ｒ、ノニオンＬＴ−２２１、ノニオンＳＴ−２２１、ノニオンＯＴ−２２１、モノグリＭＢ、ノニオンＤＳ−６０、アノンＢＦ、アノンＬＧ、ブチルステアレート、ブチルラウレート、エルカ酸、関東化学社製オレイン酸、竹本油脂社製ＦＡＬ−２０５、ＦＡＬ−１２３、新日本理化社製エヌジェルブＬＯ、エヌジェルブＩＰＭ、サンソサイザーＥ４０３０、信越化学社製ＴＡ−３、ＫＦ−９６、ＫＦ−９６Ｌ、ＫＦ９６Ｈ、ＫＦ４１０、ＫＦ４２０、ＫＦ９６５、ＫＦ５４、ＫＦ５０、ＫＦ５６、ＫＦ９０７、ＫＦ８５１、Ｘ−２２−８１９、Ｘ−２２−８２２、ＫＦ９０５、ＫＦ７００、ＫＦ３９３、ＫＦ−８５７、ＫＦ−８６０、ＫＦ−８６５、Ｘ−２２−９８０、ＫＦ−１０１、ＫＦ−１０２、ＫＦ−１０３、Ｘ−２２−３７１０、Ｘ−２２−３７１５、ＫＦ−９１０、ＫＦ−３９３５、ライオンアーマー社製アーマイドＰ、アーマイドＣ、アーモスリップＣＰ、ライオン油脂社製デユオミンＴＤＯ、日清製油社製ＢＡ−４１Ｇ、三洋化成社製プロファン２０１２Ｅ、ニューポールＰＥ６１、イオネットＭＳ−４００、イオネットＭＯ−２００、イオネットＤＬ−２００、イオネットＤＳ−３００、イオネットＤＳ−１０００、イオネットＤＯ−２００などが挙げられる。

これらの潤滑剤、界面活性剤は、非磁性層、磁性層でその種類、量を必要に応じ使い分けることができる。例えば、非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面へのにじみ出しを制御すること、沸点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御すること、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させること、潤滑剤の添加量を非磁性層で多くして潤滑効果を向上させることなどが考えられ、無論ここに示した例のみに限られるものではない。

分散剤としては、例えば、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、リノレン酸、ステアロール酸等の炭素数１２〜１８個の脂肪酸（ＲＣＯＯＨ、Ｒは炭素数１１〜１７個のアルキル基、又はアルケニル基）、前記脂肪酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属からなる金属石けん、前記の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、トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルは炭素数１〜５個、オレフィンは、エチレン、プロピレンなど）、硫酸塩、及び銅フタロシアニン等を使用することができる。これらは、単独でも組み合わせて使用しても良い。分散剤は、結合剤１００重量部に対して０．５〜２０重量部の範囲で添加することができる。

また、上記の添加剤の全てまたはその一部は、磁性塗料製造のどの工程で添加してもかまわない、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などがある。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時または逐次塗布で、添加剤の一部または全部を塗布することにより目的が達成される場合がある。また、目的によってはカレンダーした後、またはスリット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することもできる。

有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、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、などのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、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、など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、など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、ジクロルベンゼン、等の塩素化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を、任意の比率で使用できる。これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋ではなくてもよく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は０〜３０％であることが好ましく、さらに好ましくは０〜１０％である。また、有機溶媒は磁性層と非磁性層とでその種類は同じであることが好ましい。その添加量は変えてもかまわない。非磁性層に表面張力の高い溶媒（シクロヘキサノン、ジオキサンなど）を用いることにより、塗布の安定性をあげる、具体的には磁性層溶剤組成の算術平均値が、非磁性層溶剤組成の算術平均値を下回らないことが肝要である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が１５〜２５の溶剤が５０〜８０％含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは８〜１１であることが好ましい。

[非磁性層]
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に直接磁性層を設けたものであることができ、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を設けたものであることもできる。
非磁性層に用いられる非磁性粉末は、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、等の無機質化合物から選択することができる。具体的には、例えばα化率９０〜１００％のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−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、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化モリブデンなどを単独または組合せて使用することができる。特に好ましいものは二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいものは二酸化チタンである。

これら非磁性粉末の平均粒径は０．００５〜２μｍであることが好ましいが、必要に応じて平均粒径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もたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は０．０１μｍ〜０．２μｍである。タップ密度は０．０５〜２ｇ／ｍｌであることが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。非磁性粉末の含水率は０．１〜５重量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜３重量％である。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であることができ、ｐＨは６〜９の間であることが特に好ましい。非磁性粉末の比表面積は１〜１００ｍ²／ｇであることができ、好ましくは５〜５０ｍ²／ｇ、更に好ましくは７〜４０ｍ²／ｇである。非磁性粉末の結晶子サイズは０．０１μｍ〜２μｍであることが好ましい。ＤＢＰを用いた吸油量は５〜１００ml/１００gであることができ、好ましくは１０〜８０ml/１００g、更に好ましくは２０〜６０ml/１００gである。比重は１〜１２であることができ、好ましくは３〜６である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでも良い。強熱減量は０〜２０重量％であることが好ましい。

本発明に用いられる上記無機粉末のモース硬度は４〜１０であることが好ましい。これらの粉末表面のラフネスファクターは０．８〜１．５であることが好ましく、更に好ましいラフネスファクターは０．９〜１．２である。無機粉末のＳＡ（ステアリン酸）吸着量は１〜２０μmol／m²であることが好ましく、更に好ましくは２〜１５μmol/m²である。非磁性粉末の２５℃での水への湿潤熱は２．０×１０^-5〜６．０×１０^-5Ｊ／ｃｍ²（２００〜６００ｅｒｇ／ｃｍ²）の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。１００〜４００℃での表面の水分子の量は１〜１０個/100Åであることが適当である。水中での等電点のｐＨは３〜６の間にあることが好ましい。

これらの非磁性粉末の表面にはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯで表面処理することが好ましい。特に分散性に好ましいものはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、であり、更に好ましいものはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂である。これらは組み合わせて使用しても良いし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いても良いし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。

また、非磁性粉末は市場からも入手でき、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００、ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製ＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、石原産業製ＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、Ｅ２７０、Ｅ２７１、チタン工業製ＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１００Ｆ、ＭＴ−５００ＨＤ、堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５、ＢＦ−１、ＢＦ−１０、ＢＦ−２０、ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ、ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ、ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、チタン工業製Ｙ−ＬＯＰおよびそれを焼成したものが挙げられる。

特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンであるので、二酸化チタンを例に製法を詳しく記す。これらの酸化チタンの製法は主に硫酸法と塩素法がある。硫酸法はイルミナイトの源鉱石を硫酸で蒸解し、Ｔｉ、Ｆｅなどを硫酸塩として抽出する。硫酸鉄を晶析分離して除き、残りの硫酸チタニル溶液を濾過精製後、熱加水分解を行って、含水酸化チタンを沈澱させる。これを濾過洗浄後、夾雑不純物を洗浄除去し、粒径調節剤などを添加した後、８０〜１０００℃で焼成すれば粗酸化チタンとなる。ルチル型とアナターゼ型は加水分解の時に添加される核剤の種類によりわけられる。この粗酸化チタンを粉砕、整粒、表面処理などを施して作製する。塩素法において原鉱石としては天然ルチルや合成ルチルが用いられる。鉱石は高温還元状態で塩素化され、ＴｉはＴｉＣｌ₄に、ＦｅはＦｅＣｌ₂となり、冷却により固体となった酸化鉄は液体のＴｉＣｌ₄と分離される。得られた粗ＴｉＣｌ₄は精留により精製した後核生成剤を添加し、１０００℃以上の温度で酸素と瞬間的に反応させ、粗酸化チタンを得る。この酸化分解工程で生成した粗酸化チタンに顔料的性質を与えるための仕上げ方法は硫酸法と同じである。

表面処理は上記酸化チタン素材を乾式粉砕後、水と分散剤を加え、湿式粉砕、遠心分離により粗粒分級が行われる。その後、微粒スラリーは表面処理槽に移され、ここで金属水酸化物の表面被覆が行われる。まず、所定量のＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｎなどの塩類水溶液を加え、これを中和する酸、またはアルカリを加えて、生成する含水酸化物で酸化チタン粒子表面を被覆する。副生する水溶性塩類はデカンテーション、濾過、洗浄により除去し、最終的にスラリーｐＨを調節して濾過し、純水により洗浄する。洗浄済みケーキはスプレードライヤーまたはバンドドライヤーで乾燥される。最後に、この乾燥物はジェットミルで粉砕され、製品になる。また、水系ばかりでなく、酸化チタン粉末にＡｌＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄の蒸気を通じ、その後水蒸気を流入してＡｌ、Ｓｉ表面処理を施すことも可能である。その他の顔料の製法については、Ｇ．Ｄ．Ｐａｒｆｉｔｔ ａｎｄ Ｋ．Ｓ．Ｗ． Ｓｉｎｇ “Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｗｄｅｒ Ｓｕｒｆａｃｅｓ” Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９７６を参考にすることができる。

非磁性層にカーボンブラックを混合させて公知の効果であるＲｓを下げることができるとともに、所望のマイクロビッカース硬度を得る事ができる。このためにはゴム用ファーネス、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。

カーボンブラックの比表面積は１００〜５００ｍ²／ｇであることができ、好ましくは１５０〜４００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量は２０〜４００ｍｌ／１００ｇであることができ、好ましくは３０〜２００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの平均粒径は５ｎｍ〜８０ｎｍであることができ、好ましく１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌであることがそれぞれ好ましい。

本発明において使用可能なカーボンブラックの具体的な例としては、例えばキャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、８００、８８０、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、三菱化成工業社製＃３０５０Ｂ、３１５０Ｂ、３２５０Ｂ、＃３７５０Ｂ、＃３９５０Ｂ、＃９５０、＃６５０Ｂ、＃９７０Ｂ、＃８５０Ｂ、ＭＡ−６００、コロンビアカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、同ＲＡＶＥＮ ８８００、８０００、７０００、５７５０、５２５０、３５００、２１００、２０００、１８００、１５００、１２５５、１２５０、アクゾー社製ケッチェンブラックＥＣ等が挙げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは上記無機質粉末に対して０〜５０重量％の範囲、非磁性層総重量の０〜４０％の範囲で使用できる。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで使用することができる。

本発明で使用できるカーボンブラックは例えば「カ−ボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。また、非磁性層には有機質粉末を目的に応じて、添加することもできる。例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられ、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は特開昭６２−１８５６４号公報、特開昭６０−２５５８２７号公報に記されているようなものが使用できる。

非磁性層のバインダー、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は磁性層のそれが適用できる。特に、バインダー量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。

[層構成]
本発明の磁気記録媒体において、非磁性支持体の厚さは、１〜１０μｍであることができ、１〜８μｍであることが好ましい。磁性層と非磁性層を合わせた厚みは、非磁性支持体の厚みの１／１００〜２倍の範囲であることが好ましい。非磁性層の厚さは、０．５〜１．５μｍであることが好ましい。また、非磁性支持体と非磁性層または磁性層との間に密着性向上のための接着層を設けてもよい。接着層の厚みは０．０１〜０．５μｍであることができ、好ましくは０．０２〜０．３μｍある。接着層としては公知のものを使用することができる。また、バックコート層の厚みは０．１〜２μｍであることができ、好ましくは０．３〜１．０μｍである。これらの接着層、バックコート層の厚みも磁気記録媒体の層厚みに含まれる。

[非磁性支持体]
非磁性支持体としては、二軸延伸を行ったポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンズオキシダゾールなどの公知のフィルムを使用することができる。特に、アラミド樹脂を用いた非磁性支持体を用いることが好ましい。非磁性支持体のマイクロビッカース硬度は、７５〜１００ｋｇ／ｍｍ²であることが好ましい。フイルム製膜時の加熱条件、弛緩条件、延伸条件等を調整すること、および素材を選択することにより、非磁性支持体のマイクロビッカース硬度を７５〜１００ｋｇ／ｍｍ²にすることができる。これらの非磁性支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。また、非磁性支持体としては、その中心線平均表面粗さが０．００１〜０．０３μｍ、好ましくは０．００１〜０．０２μｍ、さらに好ましくは０．００１〜０．０１μｍのものを使用することが好ましい。また、これらの非磁性支持体は、単に中心線平均表面粗さが小さいだけではなく、１μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて非磁性支持体に添加されるフィラーの大きさと量により自由にコントロールされるものである。これらのフィラーの一例としては、Ａｌ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩を挙げることができ、結晶性、非晶質を問わない。また、アクリル系、メラミン系などの有機微粉末を用いることもできる。

また、非磁性支持体のテープ走行方向のＦ−５値は、好ましくは１０〜５０ｋｇ／ｍｍ²（９８〜４９０ＭＰａ）、テープ幅方向のＦ−５値は好ましくは１０〜３０ｋｇ／ｍｍ²（９８〜２９４ＭＰａ）である。テープの長手方向のＦ−５値がテープ幅方向のＦ−５値より高いことが一般的であるが、特に幅方向の強度を高くする必要があるときはその限りでない。また、非磁性支持体のテープ走行方向および幅方向の１００℃、３０分での熱収縮率は好ましくは０〜３％であることが好ましく、さらに好ましくは０〜１．５％、８０℃、３０分での熱収縮率は好ましくは０〜１％、さらに好ましくは０〜０．５％である。破断強度は両方向とも５〜１００ｋｇ／ｍｍ²（４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２，０００ｋｇ／ｍｍ²（９８０〜１９６００ＭＰａ）であることが好ましい。

[製造方法]
本発明において、磁性塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上にわかれていてもかまわない。本発明に使用する強磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができることはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加圧ニーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。連続ニーダまたは加圧ニーダを用いる場合は強磁性粉末と結合剤のすべてまたはその一部（ただし全結合剤の３０％以上が好ましい）および強磁性粉末１００部に対し１５〜５００部の範囲で混練処理することができる。これらの混練処理の詳細については特開平１−１６６３３８号公報、特開昭６４−７９２７４号公報に記載されている。また、非磁性層用塗布液を調製する場合には、高比重の分散メディアを用いることが望ましく、ジルコニアビーズが好適である。

本発明において、重層構成の磁気記録媒体を塗布する装置、方法の例として以下のような構成を提案できる。
１．磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず非磁性層を塗布し、非磁性層がウェット状態にのうちに特公平１−４６１８６号公報や特開昭６０−２３８１７９号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されている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を塗布する。
２．特開昭６３−８８０８０号公報、特開平２−１７９７１号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する。
３．特開平２−１７４９６５号公報に開示されている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、上下層をほぼ同時に塗布する。
なお、磁性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４号公報や特開平１−２３６９６８号公報に開示されているような方法により、塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１号に開示されている数値範囲を満足することが好ましい。

本発明の磁気記録媒体を得るためには、強力な配向を行うことが好ましい。１，０００Ｇ（０．１Ｔ）以上のソレノイドと２，０００Ｇ（０．２Ｔ）以上のコバルト磁石を同極対向で併用することが好ましく、さらには乾燥後の配向性が最も高くなるように配向前に予め適度の乾燥工程を設けることが好ましい。また、ディスク媒体として本発明を適用する場合はむしろ配向をランダマイズするような配向法を用いることが好ましい。また、上層磁性層と下層磁性層の配向方向を変更するために配向する方向は必ずしも塗布方向で面内方向である必要はなく、垂直方向、幅方向にも配向できる。

さらに、カレンダ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ができる。また、金属ロール同士で処理することもできる。金属ロール同士で処理する場合の処理温度は、好ましくは７０〜１５０℃、さらに好ましくは８０〜１５０℃である。線圧力は好ましくは２００〜５００ｋｇ／ｃｍ（１９６〜４９０ｋＮ／ｍ）、さらに好ましくは３００〜４００ｋｇ／ｃｍ（２９４〜３９２ｋＮ／ｍ）である。処理速度は、好ましくは１００〜３５０ｍ／ｍｉｎ、さらに好ましくは１５０〜２５０ｍ／ｍｉｎである。一方、プラスチックロールを使用する場合の処理温度は、好ましくは７０〜１２０℃、さらに好ましくは８０〜１００℃、線圧力は好ましくは１５０〜４００ｋｇ／ｃｍ（１４７〜３９２ｋＮ／ｍ）、さらに好ましくは１８０〜３００ｋｇ／ｃｍ（１７６．４〜２９４ｋＮ／ｍ）、処理速度は好ましくは５０〜２５０ｍ／ｍｉｎ、さらに好ましくは８０〜１５０ｍ／ｍｉｎである。

本発明の磁気記録媒体の磁性層面およびその反対面のＳＵＳ４２０Ｊに対する摩擦係数は、好ましくは０．１〜０．５、さらに好ましくは０．１５〜０．３、表面固有抵抗は好ましくは１０⁴〜１０¹²オ−ム／ｓｑ、磁性層の０．５％伸びでの弾性率は走行方向、幅方向とも好ましくは１００〜２，０００ｋｇ／ｍｍ²、破断強度は好ましくは１〜３０ｋｇ／ｍｍ²（９．８〜２９４ＭＰａ）、磁気記録媒体の弾性率は走行方向、長手方向とも好ましくは１００〜１，５００ｋｇ／ｍｍ²（９８０〜１４７００ＭＰａ）、残留伸びは好ましくは０〜０．５％、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好ましくは０〜１％、さらに好ましくは０〜０．５％、最も好ましくは０〜０．１％である。磁性層のガラス転移温度（１１０ＨＺで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０℃以上１２０℃以下であることが好ましく、下層塗布層のそれは０℃〜１００℃であることが好ましい。損失弾性率は１×１０⁸〜８×１０⁹ｄｙｎｅ／ｃｍ²（１×１０⁷〜８×１０⁸）の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障がでやすい。磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは０〜１００ｍｇ／ｍ²、さらに好ましくは０〜１０ｍｇ／ｍ²であり、磁性層に含まれる残留溶媒が非磁性層に含まれる残留溶媒より少ないほうが好ましい。磁性層および非磁性層が有する空隙率はともに好ましくは０〜３０容量％、さらに好ましくは０〜２０容量％である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるデータ記録用磁気記録媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。

本発明の磁気記録媒体の磁気特性は、磁場５ｋＯｅ（３９８ｋＡ／ｍ）で測定した場合、テープ走行方向の角形比は０．７０〜１．００であることが好ましく、より好ましくは０．８０〜１．００であり、さらに好ましくは０．９０〜１．００である。テ−プ走行方向に直角な二つの方向の角型比は走行方向の角型比の８０％以下となることが好ましい。磁性層のＳＦＤは０．１〜０．６であることが好ましい。

以下に、本発明の具体的実施例および比較例を挙げるが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。尚、実施例中の「部」の表示は、特に断らない限り、「質量部」を示す。

[実施例１]
磁性層塗布液
強磁性金属粉末 組成 Ｆｅ／Ｃｏ＝１００／３０ １００部
Ｈｃ １８７ｋＡ／ｍ（２３５０Ｏｅ）
ＢＥＴ法による比表面積 ６９ｍ²／ｇ
表面処理剤：Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃
粒子サイズ（長軸径）：５０ｎｍ
針状比：７
σｓ：１２０Ａ・ｍ²／ｋｇ（１２０ｅｍｕ／ｇ）
塩化ビニル共重合体 ＭＲ１１０（日本ゼオン社製） １２部
ポリウレタン樹脂 Ｔｇ ８０℃ ５部
α−Ａｌ₂Ｏ₃ モース硬度９（平均粒径０．１μｍ） ５部
カ−ボンブラック（平均粒径０．０８μｍ） ０．５部
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 ５部
メチルエチルケトン ９０部
シクロヘキサノン ３０部
トルエン ６０部

非磁性層塗布液
非磁性粉体 αＦｅ₂Ｏ₃ ヘマタイト ８０部
長軸長：０．１０μｍ
ＢＥＴ法による比表面積：５２ｍ²／ｇ
ｐＨ：６
タップ密度：０．８
ＤＢＰ吸油量：２７〜３８ｇ／１００ｇ、
表面処理剤：Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂
カーボンブラック ２０部
平均一次粒子径：１６ｎｍ
ＤＢＰ吸油量：８０ｍｌ／１００ｇ
ｐＨ：８．０
ＢＥＴ法による比表面積：２５０ｍ²／ｇ
揮発分：１．５％
塩化ビニル共重合体 ＭＲ１１０（日本ゼオン社製） １７部
ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡社製） ５部
α−Ａｌ₂Ｏ₃（平均粒径０．２μｍ） ５部
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 １部
メチルエチルケトン １００部
シクロヘキサノン ５０部
トルエン ５０部

上記の塗布液について、各成分をオープンニーダで混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液それぞれにメチルエチルケトン、シクロヘキサノン混合溶媒４０部を加え、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性層塗布液、非磁性層塗布液をそれぞれ調製した。

得られた非磁性層塗布液を、乾燥後の厚さが１μｍになるように、さらにその直後にその上に磁性層の厚さが０．１１μｍになるように、厚さ６μｍで磁性層塗布面の中心線表面粗さが０．００１μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂支持体上に同時重層塗布を行い、両層がまだ湿潤状態にあるうちに、０．５Ｔ（５０００Ｇ）の磁力をもつコバルト磁石と０．４Ｔ（４０００Ｇ）の磁力をもつソレノイドにより配向させ乾燥後、磁性層と反対の面に０．６μｍのバックコート層を塗布した。その後金属ロ−ルから構成される７段のカレンダで温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍ（３４３ｋＮ／ｍ）にて分速２００ｍ／ｍｉｎで処理を行い、１／２ｍｍ幅にスリットしてデジタル記録用テープを作製した。

バック層処方
混練物（Ａ）
カーボンブラックＡ 粒径 ４０ｎｍ ９５部
ニトロセルロース 旭化成社製セルノバＢＴＨ１／２ ５０部
ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡） ４０部
分散剤 フタロシアニン系分散材 ５部
オレイン酸銅 ５部
沈降性硫酸バリウム ５部
メチルエチルケトン ５００部
トルエン ５００部

混練物（Ｂ）
カーボンブラックＢ ５部
ＳＳＡ（比表面積）：１１５ｍ²／ｇ
平均粒径：９０ｎｍ
ＤＢＰ吸油量：７０ｍｌ／１００ｇ
ニトロセルロース 旭化成社製セルノバＢＴＨ１／２ ２部
ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡） １部
メチルエチルケトン １５部
トルエン １５部

混練物（Ａ）をロールミルで予備混練した。その後、混練物（Ａ）と混練物（Ｂ）をサンドグラインダーで分散した後、以下を添加し、バックコート層塗布液を作製した。得られたバックコート層塗布液を、磁性層塗布液を塗布、乾燥させた後に、磁性層と反対の面に塗布した。
ポリエステル樹脂 東洋紡製 バイロン３００ ５部
ポリイソシアナート 日本ポリウレタン社製コロネートＬ ５部

[実施例２、３]
混練物（Ａ）中のカーボンブラックの粒径を変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[実施例４、５]
混練物（Ｂ）中のカーボンブラックの粒径を変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[実施例６、７]
磁性層に含まれるポリウレタン樹脂のＴｇを変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例１、２]
混練物（Ａ）中のカーボンブラックの粒径を変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例３]
混練物（Ｂ）を使用しなかった以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例４]
混練物（Ｂ）中のカーボンブラックの粒径を変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例５、６]
磁性層に含まれるポリウレタン樹脂のＴｇを変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例７]
カレンダーロールの材質をエポキシ樹脂に変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例８]
カレンダー処理速度を変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[比較例９]
バックコート層を塗布しなかった以外は、実施例１と同様に作製した。

測定方法
（１）磁性層Ｒａ、バック層Ｒａ、突起密度
セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００型原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して、磁性層面、バックコート層面それぞれ９０μｍ×９０μｍの面積をコンタクトモードで走査し、平均表面粗さＲａを求めた。バックコート層の突起密度は、上記条件でバックコート層面を走査した後、凸の体積と凹み体積が等しくなる高さを基準高さとし、基準高さより５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起数と、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起数を求め、それぞれを測定面積で除して求めた。
（２）ＳＮＲｓｋ
ＬＴＯドライブを使用し、１１４ｋｆｃｉに相当する６ＭＨｚの信号を記録再生した。６ＭＨｚ出力と６ＭＨｚの信号より０．１〜１．０ＭＨｚ離れた部分のノイズ成分の比をＳＮＲｓｋとした。
（３）ドロップアウト
ＬＴＯドライブを使用し、１４０ｋｆｃｉの信号を記録再生し、再生出力が５０％以上低下した回数を測定し、ドロップアウト個数とした。
（４）走行後の磁性層ダメージ、バックコート層ダメージ
テープを１万回往復させ、走行後の磁性層およびバックコート層の擦り傷を光学顕微鏡で観察し、５点法で評価した。５点が最も良好であり、擦り傷がほとんど見られない状態である。
（５）保存後のエッジ折れ
リールに巻かれたサンプルを、温度６０℃、湿度９０％の環境下に１週間保存した後、テープエッジが折れた個数を数えた。
（６）磁性層の塑性変形硬さ
先に説明した方法により、磁性層の荷重５ｍｆでの塑性変形硬さを測定した。

評価結果
バックコート層表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度が２０〜６０個／μｍ²の範囲であり、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起密度が０．２〜１個／μｍ²の範囲であり、かつ、前記磁性層の荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さが５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲である実施例１〜７は、ＳＮＲが高く、ドロップアウトは少なかった。実施例１〜７では、走行後の磁性層およびバックコート層のダメージも少なかった。また、テープ巻き面が巻き乱れていると、高温高湿環境に保存したとき、巻き面より飛び出したテープエッジが折れてしまうが、実施例１〜７の磁気テープでは保存後のエッジ折れは見られなかったことから、巻き姿が良好であったことがわかる。
比較例１では、混練物（Ａ）に含まれるカーボンブラックの粒径を実施例２よりさらに小さくしたため、バックコート層の５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起数が１５個／μｍ²となった。磁性層表面とバックコート層表面の接触圧力が上昇して裏写りが増加し、ドロップアウトが大きく増加した。また、磁性層とバックコート層の同伴エアの排出効果が下がり、巻き姿が悪化してエッジ折れが発生した。
比較例２では、混練物（Ａ）に含まれるカーボンブラックの粒径を実施例３よりさらに大きくしたところ、バックコート層の５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起数が６５個／μｍ²となった。磁性層表面とバックコート層表面の接触圧力は低下するが、バックコート層が粗くなり磁性層も粗くなった。このためＳＮＲが低下し、ドロップアウトが増加した。
比較例３では、混練物（Ｂ）を使用しなかったため、バック層の１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の突起数が０．１５個／μｍ²に減少した。これにより、バックコート層の耐久性が劣化し、走行後バック層ダメージが劣化した。バックコート層がダメージを受けたため、バックコート層と接触するガイドとの摩擦係数が上がり、走行テンションが増加したことにより、磁性層表面と磁気ヘッドが強く擦られるようになり、磁性層ダメージが劣化した。
比較例４では、混練物（Ｂ）に含まれるカーボンブラックの粒径を実施例５よりさらに大きくしたため、バック層の１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起数が１．２５個／μｍ²まで増加し、裏写りが増加してドロップアウトが増加した。さらにバックコート層が粗くなったことに起因して磁性層も粗くなり、ＳＮＲが大きく低下した。
比較例５では、磁性層に含まれるポリウレタン樹脂のＴｇを実施例６より下げたため、磁性層の塑性変形硬さが２０ｋｇｆ／ｍｍ²まで低下し、裏写りが増加してドロップアウトが増加した。また、走行後磁性層ダメージも非常に悪化した。
比較例６では、磁性層に含まれるポリウレタン樹脂のＴｇを実施例７よりさらに上げたため、磁性層の塑性変形硬さが１２５ｋｇｆ／ｍｍ²まで増加した。これにより、ヘッド当たりが劣化してドロップアウトが大きく増加した。
比較例７では、弾性率の低いエポキシ樹脂製のカレンダーロールを使用したため、磁性層の塑性変形硬さが低下し、バックコート層表面の１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の突起数が１．５個／μｍ²まで増加した。これにより、ＳＮＲが低下し、ドロップアウトが増加し、磁性層の走行後ダメージが悪化した。
比較例８では、カレンダー処理速度を５０ｍ／分まで低下させ、カレンダー条件を強化したことにより、磁性層の塑性変形硬さが上昇した。これにより、ヘッドと磁性層との接触状態が不良となり、ＳＮＲが低下した。また、バックコート層の１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起が減少したため、走行後のバックコート層ダメージが悪化した。
比較例９では、バックコート層を塗布しなかったため、走行特性が極度に悪化し、テープを評価装置で走行させることができなかった。

本発明の磁気記録媒体は、高密度記録用磁気記録媒体として好適に用いることができる。

塑性変形硬さの測定に使用する圧子の説明図である。 塑性変形量の定義の説明図である。

Claims (4)

1. 非磁性支持体の一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の面にバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
   前記バックコート層表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の高さの突起密度が２０〜６０個／μｍ²の範囲であり、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さの突起密度が０．２〜１個／μｍ²の範囲であり、かつ、
   前記磁性層の荷重５ｍｇｆでの塑性変形硬さが５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記バックコート層の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した表面平均粗さは２０〜３０ｎｍの範囲である請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記磁性層の厚さは０．０２〜０．２μｍの範囲である請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記磁性層の表面粗さは１〜４ｎｍの範囲である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。

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