JP2023133919A - 磁気記録媒体、磁気テープカートリッジおよび磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、電磁変換特性に優れる磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】非磁性支持体と強磁性粉末を含む磁性層とを有する磁気記録媒体。この磁気記録媒体を含む磁気テープカートリッジおよび磁気記録再生装置。上記強磁性粉末はε－酸化鉄粉末であり、かつ上記磁性層の表面を走査型電子顕微鏡観察することによって求められる磁性層表面の強磁性粉末充填率は０．４０以上０．６０以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、磁気記録媒体、磁気テープカートリッジおよび磁気記録再生装置に関する。

各種データを記録し保管するためのデータストレージ用記録媒体として、磁気記録媒体が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１６－１３０２０８号公報

磁気記録媒体では、通常、非磁性支持体の上に強磁性粉末を含む磁性層が設けられる。強磁性粉末に関しては、例えば特許文献１に記載されているように、ε－酸化鉄粉末が近年注目を集めている。

磁気記録媒体の高容量化に伴い、電磁変換特性の一層の向上が望まれている。そこで本発明者は、強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む磁気記録媒体の電磁変換特性をより一層高めることを検討した。

即ち、本発明の一態様は、強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、電磁変換特性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、
非磁性支持体と、強磁性粉末を含む磁性層と、を有する磁気記録媒体であって、
上記強磁性粉末はε－酸化鉄粉末であり、かつ
上記磁性層の表面を走査型電子顕微鏡観察することによって求められる磁性層表面の強磁性粉末充填率（以下、「強磁性粉末表面充填率」とも記載する）が０．４０以上０．６０以下である磁気記録媒体、
に関する。

一形態では、上記強磁性粉末表面充填率は、０．４５以上０．５５以下であることができる。

一形態では、上記ε－酸化鉄粉末は、コバルト元素を含むことができる。

一形態では、上記ε－酸化鉄粉末は、ガリウム元素およびアルミニウム元素からなる群から選択される元素を更に含むことができる。

一形態では、上記ε－酸化鉄粉末は、チタン元素を更に含むことができる。

一形態では、上記磁気記録媒体は、上記非磁性支持体と上記磁性層との間に、非磁性粉末を含む非磁性層を更に有することができる。

一形態では、上記磁気記録媒体は、上記非磁性支持体の上記磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末を含むバックコート層を更に有することができる。

一形態では、上記磁気記録媒体は、磁気テープであることができる。

本発明の一態様は、上記磁気テープを含む磁気テープカートリッジに関する。

本発明の一態様は、上記磁気記録媒体を含む磁気記録再生装置に関する。

本発明の一態様によれば、強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、電磁変換特性に優れる磁気記録媒体を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、かかる磁気記録媒体を含む磁気テープカートリッジおよび磁気記録再生装置を提供することができる。

［磁気記録媒体］
本発明の一態様は、非磁性支持体と、強磁性粉末を含む磁性層と、を有する磁気記録媒体に関する。上記強磁性粉末はε－酸化鉄粉末である。更に、上記磁性層の表面を走査型電子顕微鏡観察することによって求められる磁性層表面の強磁性粉末充填率（強磁性粉末表面充填率）は、０．４０以上０．６０以下である。本発明および本明細書において、「磁性層（の）表面」とは、磁気記録媒体の磁性層側表面と同義である。

ε－酸化鉄粉末は、一般に、粒子サイズを小さくすること（即ち微粒子化）が可能であり、電磁変換特性向上に有利な強磁性粉末と考えられている。一方、本発明者は、強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体の電磁変換特性を高めるために鋭意検討を重ねる中で、ε－酸化鉄粉末は、磁性層の表面における充填率が低い傾向があるとの新たな知見を得た。これは、ε－酸化鉄粉末が、球形に近い粒子形状を有し易い傾向があるためと推察される。ただし、本発明は、本明細書に記載の推察に限定されるものではない。そして本発明者は更に鋭意検討を重ねた結果、以下に記載の方法によって求められる強磁性粉末表面充填率が電磁変換特性に影響を及ぼすこと、および、この強磁性粉末表面充填率を０．４０以上０．６０以下の範囲に制御することによって、強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体の電磁変換特性の更なる向上が可能になることを見出すに至った。

＜強磁性粉末表面充填率＞
本発明および本明細書において、磁性層の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察することによって求められる磁性層表面の強磁性粉末充填率（強磁性粉末表面充填率）は、以下の方法によって測定される値である。
測定対象の磁気記録媒体の無作為に選択した５つの領域から、それぞれサンプル片を切り出す。５つのサンプル片のサイズは、後述のＳＥＭ観察が可能なサイズであればよい。
ＳＥＭ観察前には、サンプル片の磁性層表面へのコーティング処理は行わない。
各サンプル片の磁性層表面の、粒子として強磁性粉末の粒子のみが存在する部分（以下、「磁性部分」と呼ぶ）から無作為に選択した領域（サイズ：５００ｎｍ×５００ｎｍ）を観察領域として決定する。決定した観察領域をＳＥＭによって撮影してＳＥＭ像を取得する。走査型電子顕微鏡としては、電界放出型走査型電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を使用する。ＦＥ－ＳＥＭとしては、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製ＦＥ－ＳＥＭ ＳＵ８２２０を用いることができ、後述の実施例および比較例についてのＳＥＭ観察では、このＦＥ－ＳＥＭを用いた。取得するＳＥＭ像は、二次電子像 （Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ）像である。撮像条件は、加速電圧：２．０ｋＶ、撮影倍率：２０００００倍である。
各サンプル片について取得したＳＥＭ像を画像解析ソフトを使用して解析することによって、粒子の部分が白色、粒子が存在しない部分（即ち空隙）が黒色となるように二値化処理する。白色の部分の面積を算出し、この白色部分の面積を画像全体の面積で除した値（白色部分の面積／画像全体の面積）を求める。５つのサンプル片について求められた値の算術平均を、測定対象の磁気記録媒体の強磁性粉末表面充填率とする。画像解析ソフトとしては、フリーソフトのＩｍａｇｅＪを使用することができる。二値化処理によって、画像は白色部分と黒色部分とに区分けされる。二値化処理は、ＩｍａｇｅＪの閾値化方法「Ｍｅａｎ」を用いて行うことができる。後述の実施例および比較例については、画像解析ソフトとしてＩｍａｇｅＪを使用し、二値化処理はＩｍａｇｅＪの閾値化方法「Ｍｅａｎ」を用いて行った。
以下、磁性部分について更に説明する。
磁性層は、通常、粒子として、強磁性粉末の粒子に加えて、１種以上の非磁性粉末の粒子を含んでいる。磁性部分は、非磁性粉末の粒子を含まず、粒子として強磁性粉末の粒子のみが存在する部分である。強磁性粉末の粒子は、通常、非磁性粉末の粒子より大幅にサイズが小さい。そのため、磁性層表面における非磁性粉末の粒子を含まない部分の特定は、例えば粒子サイズを指標として行うことができる。一例として、後述の実施例および比較例については、一次粒子として粒子サイズが６０ｎｍ以上の粒子が存在しない部分を磁性部分として特定した。

上記磁気記録媒体の強磁性粉末表面充填率は、電磁変換特性向上の観点から、０．４０以上であり、０．４２以上であることが好ましく、０．４５以上であることがより好ましく、０．４７以上であることが更に好ましい。また、電磁変換特性向上の観点から、上記磁気記録媒体の強磁性粉末表面充填率は、０．６０以下であり、０．５８以下であることが好ましく、０．５５以下であることがより好ましい。強磁性粉末表面充填率が０．６０以下の状態であると、磁性部分において粒子間に適度な隙間が存在することで添加剤の機能（例えば潤滑剤によって奏される潤滑機能）が発揮され易くなると推察される。このことが、摩擦低減、磁性層削れの抑制等に寄与し、結果的に電磁変換特性向上につながると推察される。強磁性粉末表面充填率の制御方法については後述する。

以下、上記磁気記録媒体について、更に詳細に説明する。

＜磁性層＞
＜＜ε－酸化鉄粉末＞＞
上記磁気記録媒体は、磁性層に強磁性粉末としてε－酸化鉄粉末を含む。本発明および本明細書において、「ε－酸化鉄粉末」とは、Ｘ線回折分析によって、主相としてε－酸化鉄の結晶構造（ε相）が検出される強磁性粉末をいうものとする。例えば、Ｘ線回折分析によって得られるＸ線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークがε－酸化鉄の結晶構造（ε相）に帰属される場合、ε－酸化鉄の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。主相のε相に加えてα相および／またはγ相が含まれていてもよく、含まれなくてもよい。本発明および本明細書におけるε－酸化鉄粉末には、鉄と酸素から構成される所謂無置換型のε－酸化鉄の粉末と、鉄を置換する１種以上の置換元素を含む所謂置換型のε－酸化鉄の粉末とが包含される。

（ε－酸化鉄粉末の製造方法）
ε－酸化鉄粉末の製造方法としては、ゲーサイトから作製する方法、逆ミセル法等が知られている。上記製造方法は、いずれも公知である。また、鉄の一部が置換元素によって置換されたε－酸化鉄粉末を製造する方法については、例えば、Ｊ． Ｊｐｎ． Ｓｏｃ． Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｖｏｌ． ６１ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ， Ｎｏ． Ｓ１， ｐｐ． Ｓ２８０－Ｓ２８４、Ｊ． Ｍａｔｅｒ． Ｃｈｅｍ． Ｃ， ２０１３， １， ｐｐ．５２００－５２０６等を参照できる。

一例として、例えば、上記磁気記録媒体の磁性層に含まれるε－酸化鉄粉末は、
ε－酸化鉄の前駆体を調製すること（以下、「前駆体調製工程」とも記載する）、
上記前駆体を被膜形成処理に付すこと（以下、「被膜形成工程」とも記載する）、
上記被膜形成処理後の上記前駆体に熱処理を施すことにより、上記前駆体をε－酸化鉄に転換すること（以下、「熱処理工程」とも記載する）、および
上記ε－酸化鉄を被膜除去処理に付すこと（以下、「被膜除去工程」とも記載する）、
を経てε－酸化鉄粉末を得る製造方法によって得ることができる。以下に、かかる製造方法について更に説明する。ただし以下に記載する製造方法は例示であって、上記ε－酸化鉄粉末は、以下に例示する製造方法によって製造されたものに限定されるものではない。

前駆体調製工程
ε－酸化鉄の前駆体とは、加熱されることによりε－酸化鉄の結晶構造を主相として含むものとなる物質をいう。前駆体は、例えば、鉄および結晶構造において鉄の一部を置換し得る元素を含有する水酸化物、オキシ水酸化物（酸化水酸化物）等であることができる。前駆体調製工程は、共沈法、逆ミセル法等を利用して行うことができる。かかる前駆体の調製方法は公知であり、上記製造方法における前駆体調製工程は、公知の方法によって行うことができる。例えば、前駆体の調製方法については、特開２００８－１７４４０５号公報の段落００１７～００２１および同公報の実施例、ＷＯ２０１６／０４７５５９Ａ１の段落００２５～００４６および同公報の実施例、ＷＯ２００８／１４９７８５Ａ１の段落００３８～００４０、００４２、００４４、００４５および同公報の実施例等の公知技術を参照できる。

鉄（Ｆｅ）の一部を置換する置換元素を含まないε－酸化鉄は、組成式：Ｆｅ_２Ｏ_３により表すことができる。一方、鉄の一部が、例えば１種以上の元素により置換されたε－酸化鉄は、組成式：Ａ^１ _ｘＡ^２ _ｙＡ^３ _ｚＦｅ_{（２－ｘ－ｙ－ｚ）}Ｏ_３により表すことができる。Ａ^１ _、Ａ^２およびＡ^３はそれぞれ独立に鉄を置換する置換元素の１種以上を表し、ｘ、ｙおよびｚは、それぞれ独立に０以上２未満であり、ただし少なくとも１つが０超であり、ｘ＋ｙ＋ｚは２未満である。上記ε－酸化鉄粉末は、鉄を置換する置換元素を含まなくてもよく、含んでもよく、含むことが好ましい。置換元素の種類は、１種または２種以上であることができ、１種～３種、１種～４種、１種～５種または１種～６種であることもできる。置換元素の種類および置換量によって、ε－酸化鉄粉末の磁気特性を調整することができる。置換元素が含まれる場合、置換元素としては、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｎ等の１種以上を挙げることができる。例えば、上記組成式において、Ａ^１はＧａ、Ａｌ、ＩｎおよびＲｈからなる群から選ばれる１種以上であることができ、Ａ^２はＣｏ、Ｍｎ、ＮｉおよびＺｎからなる群から選ばれる１種以上であることができ、Ａ^３はＴｉおよびＳｎからなる群から選ばれる１種以上であることができる。一形態では、ε－酸化鉄粉末は、コバルト元素（Ｃｏ）を含むことができ、例えば、コバルト元素と、ガリウム元素（Ｇａ）、アルミニウム元素（Ａｌ）、インジウム元素（Ｉｎ）およびロジウム元素（Ｒｈ）からなる群から選ばれる１種以上と、チタン元素（Ｔｉ）およびスズ元素（Ｓｎ）からなる群から選ばれる１種以上と、を含むことができる。一形態では、ε－酸化鉄粉末は、コバルト元素と、ガリウム元素および／またはアルミニウム元素と、チタン元素と、を含むことができる。鉄を置換する置換元素を含むε－酸化鉄粉末を製造する場合、ε－酸化鉄における鉄の供給源となる化合物の一部を、置換元素の化合物に置き換えればよい。その置換量によって、得られるε－酸化鉄粉末の組成を制御することができる。鉄および各種置換元素の供給源となる化合物としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩、塩化物等の無機塩（水和物であってもよい）、ペンタキス（シュウ酸水素）塩等の有機塩（水和物であってもよい）、水酸化物、オキシ水酸化物等を挙げることができる。

被膜形成工程
前駆体を被膜形成処理後に加熱すると、前駆体がε－酸化鉄に転換する反応を被膜下で進行させることができる。また、被膜は、加熱時に焼結が起こることを防ぐ役割を果たすこともできると考えられる。被膜形成処理は、被膜形成の容易性の観点からは、溶液中で行うことが好ましく、前駆体を含む溶液に被膜形成剤（被膜形成のための化合物）を添加して行うことがより好ましい。例えば、前駆体調製に引き続き同じ溶液中で被膜形成処理を行う場合には、前駆体調製後の溶液に被膜形成剤を添加し撹拌することにより、前駆体に被膜を形成することができる。溶液中で前駆体に被膜を形成することが容易な点で好ましい被膜としては、ケイ素含有被膜を挙げることができる。ケイ素含有被膜を形成するための被膜形成剤としては、例えば、アルコキシシラン等のシラン化合物を挙げることができる。シラン化合物の加水分解によって、好ましくはゾル－ゲル法を利用して、前駆体にケイ素含有被膜を形成することができる。シラン化合物の具体例としては、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ：Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、テトラメトキシシランおよび各種シランカップリング剤を例示できる。被膜形成処理については、例えば、特開２００８－１７４４０５号公報の段落００２２および同公報の実施例、ＷＯ２０１６／０４７５５９Ａ１の段落００４７～００４９および同公報の実施例、ＷＯ２００８／１４９７８５Ａ１の段落００４１、００４３および同公報の実施例等の公知技術を参照できる。例えば、被膜形成処理は、前駆体および被膜形成剤を含む５０～９０℃の液温の溶液を撹拌することによって行うことができる。撹拌時間は、例えば５～３６時間とすることができる。なお、被膜は前駆体の表面の全部を覆ってもよく、前駆体表面の一部に被膜によって被覆されていない部分があってもよい。

熱処理工程
上記被膜形成処理後の前駆体に熱処理を施すことにより、前駆体をε－酸化鉄に転換することができる。熱処理は、例えば被膜形成処理を行った溶液から採取した粉末（被膜を有する前駆体の粉末）に対して行うことができる。熱処理工程については、例えば、特開２００８－１７４４０５号公報の段落００２３および同公報の実施例、ＷＯ２０１６／０４７５５９Ａ１の段落００５０および同公報の実施例、ＷＯ２００８／１４９７８５Ａ１の段落００４１、００４３および同公報の実施例等の公知技術を参照できる。熱処理工程は、例えば、炉内温度９００～１２００℃の熱処理炉において、３～６時間程度行うことができる。熱処理工程を高温で行うほど、および／または、熱処理時間が長いほど、得られるε－酸化鉄粉末の平均粒子サイズは大きくなる傾向がある。

被膜除去工程
上記熱処理工程を行うことにより、被膜を有する前駆体をε－酸化鉄に転換することができる。こうして得られるε－酸化鉄には被膜が残留しているため、好ましくは、被膜除去処理を行う。被膜除去処理については、例えば、特開２００８－１７４４０５号公報の段落００２５および同公報の実施例、ＷＯ２００８／１４９７８５Ａ１の段落００５３および同公報の実施例等の公知技術を参照できる。被膜除去処理は、例えば、被膜を有するε－酸化鉄を、１～５ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度の液温６０～９０℃程度の水酸化ナトリウム水溶液中で５～３６時間程度撹拌することによって行うことができる。ただし上記磁気記録媒体の磁性層に含まれるε－酸化鉄粉末は、被膜除去処理を経ずに製造されたものでもよく、被膜除去処理において完全に被膜が除去されず、一部の被膜が残留しているものでもよい。

以上記載した各種工程の前および／または後に、１つ以上の工程を任意に実施することもできる。かかる工程としては、例えば、分級、遠心分離、ろ過、洗浄、乾燥等の各種の公知の工程を挙げることができる。

（平均粒子サイズ）
上記磁気記録媒体の磁性層に含まれるε－酸化鉄粉末の平均粒子サイズは、磁化の安定性の観点からは、５．０ｎｍ以上であることが好ましく、６．０ｎｍ以上であることがより好ましく、７．０ｎｍ以上であることが更に好ましく、８．０ｎｍ以上であることが一層好ましく、９．０ｎｍ以上であることがより一層好ましい。また、高密度記録化の観点からは、ε－酸化鉄粉末の平均粒子サイズは、２０．０ｎｍ以下であることが好ましく、１９．０ｎｍ以下であることがより好ましく、１８．０ｎｍ以下であることが更に好ましく、１７．０ｎｍ以下であることが一層好ましく、１６．０ｎｍ以下であることがより一層好ましく、１５．０ｎｍ以下であることが更に一層好ましい。

本発明および本明細書において、特記しない限り、ε－酸化鉄粉末等の各種粉末の平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、以下の方法により測定される値とする。
粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率１０００００倍で撮影し、総倍率５０００００倍になるように印画紙にプリントするか、ディスプレイに表示する等して、粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子（一次粒子）のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
以上の測定を、無作為に抽出した５００個の粒子について行う。こうして得られた５００個の粒子の粒子サイズの算術平均を、粉末の平均粒子サイズとする。
上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡Ｈ－９０００型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ－４００を用いて行うことができる。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡Ｈ－９０００型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ－４００を用いて測定された値である。本発明および本明細書において、粉末とは、複数の粒子の集合を意味する。例えば、強磁性粉末とは、複数の強磁性粒子の集合を意味する。また、複数の粒子の集合とは、集合を構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、後述する結合剤、添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。粒子との語が、粉末を表すために用いられることもある。

粒子サイズ測定のために磁気記録媒体から試料粉末を採取する方法としては、例えば特開２０１１－０４８８７８号公報の段落００１５に記載の方法を採用することができる。

本発明および本明細書において、特記しない限り、粉末を構成する粒子のサイズ（粒子サイズ）は、上記の粒子写真において観察される粒子の形状が、
（１）針状、紡錘状、柱状（ただし、高さが底面の最大長径より大きい）等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
（２）板状または柱状（ただし、厚みまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい）の場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
（３）球形、多面体状、不定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。

また、粉末の平均針状比は、上記測定において粒子の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粒子の（長軸長／短軸長）の値を求め、上記５００個の粒子について得た値の算術平均を指す。ここで、特記しない限り、短軸長とは、上記粒子サイズの定義で（１）の場合は、粒子を構成する短軸の長さを、同じく（２）の場合は、厚みまたは高さを各々指し、（３）の場合は、長軸と短軸の区別がないから、（長軸長／短軸長）は、便宜上１とみなす。
そして、特記しない限り、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義（１）の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義（２）の場合、平均粒子サイズは平均板径である。同定義（３）の場合、平均粒子サイズは、平均直径（平均粒径、平均粒子径ともいう）である。

磁性層における強磁性粉末の含有率は、磁性層の質量に対して、好ましくは５０～９０質量％の範囲であり、より好ましくは６０～９０質量％の範囲である。磁性層において強磁性粉末の含有率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。

＜＜結合剤＞＞
上記磁気記録媒体は、塗布型磁気記録媒体であることができ、磁性層に結合剤を含むことができる。結合剤とは、１種以上の樹脂である。結合剤としては、塗布型磁気記録媒体の結合剤として通常使用される各種樹脂を用いることができる。例えば、結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等を共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロース等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルキラール樹脂等から選ばれる樹脂を単独で用いるか、または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、ホモポリマーでもよく、コポリマー（共重合体）でもよい。これらの樹脂は、後述する非磁性層および／またはバックコート層においても結合剤として使用することができる。
以上の結合剤については、特開２０１０－２４１１３号公報の段落００２８～００３１を参照できる。また、結合剤は、電子線硬化型樹脂等の放射線硬化型樹脂であってもよい。放射線硬化型樹脂については、特開２０１１－０４８８７８号公報の段落００４４～００４５を参照できる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば１０，０００以上２００，０００以下であることができる。本発明および本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、下記測定条件により測定された値をポリスチレン換算して求められる値である。後述の実施例に示す結合剤の重量平均分子量は、下記測定条件によって測定された値をポリスチレン換算して求めた値である。結合剤は、強磁性粉末１００．０質量部に対して、例えば１．０～３０．０質量部の量で使用することができる。
ＧＰＣ装置：ＨＬＣ－８１２０（東ソー社製）
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ－Ｍ（東ソー社製、７．８ｍｍＩＤ（Ｉｎｎｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）×３０．０ｃｍ）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）

また、結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一形態では加熱により硬化反応（架橋反応）が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一形態では光照射により硬化反応（架橋反応）が進行する光硬化性化合物であることができる。硬化剤は、磁性層形成工程の中で硬化反応が進行することにより、少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応（架橋）した状態で磁性層に含まれ得る。この点は、他の層を形成するために用いられる組成物が硬化剤を含む場合に、この組成物を用いて形成される層についても同様である。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開２０１１－２１６１４９号公報の段落０１２４～０１２５を参照できる。硬化剤は、磁性層形成用組成物中に、結合剤１００．０質量部に対して例えば０～８０．０質量部、磁性層の強度向上の観点からは、好ましくは１０．０～８０．０質量部、より好ましくは５０．０～８０．０質量部の量で使用することができる。

以上の結合剤および硬化剤に関する記載は、非磁性層および／またはバックコート層についても適用することができる。その場合、含有量に関する上記記載は、強磁性粉末を非磁性粉末に読み替えて適用することができる。

＜＜添加剤＞＞
磁性層には、上記の各種成分とともに、必要に応じて１種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。または、公知の方法で合成された化合物を添加剤として使用することもできる。添加剤の一例としては、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれ得る添加剤としては、非磁性粉末、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、カーボンブラック等を挙げることができる。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。例えば、潤滑剤については、特開２０１６－１２６８１７号公報の段落００３０～００３３、００３５および００３６を参照できる。非磁性層に潤滑剤が含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る潤滑剤については、特開２０１６－１２６８１７号公報の段落００３０、００３１、００３４、００３５および００３６を参照できる。分散剤については、特開２０１２－１３３８３７号公報の段落００６１および００７１を参照できる。分散剤は、非磁性層に含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る分散剤については、特開２０１２－１３３８３７号公報の段落００６１を参照できる。

磁性層に含まれ得る非磁性粉末としては、研磨剤として機能することができる非磁性粉末を挙げることができる。研磨剤について、磁性層における含有量は、好ましくは強磁性粉末１００．０質量部に対して１．０～２０．０質量部であり、より好ましくは３．０～１５．０質量部であり、更に好ましくは４．０～１０．０質量部である。研磨剤を含む磁性層に研磨剤の分散性を向上させるために使用され得る添加剤の一例としては、特開２０１３－１３１２８５号公報の段落００１２～００２２に記載の分散剤を挙げることができる。

磁性層に含まれ得る非磁性粉末としては、磁性層表面に適度に突出する突起を形成する突起形成剤として機能することができる非磁性粉末（例えば非磁性コロイド粒子、カーボンブラック等）等が挙げられる。突起形成剤としては、例えば、平均粒子サイズが５～３００ｎｍのものを使用することができる。なお、後述の実施例に示すコロイダルシリカ（シリカコロイド粒子）の平均粒子サイズは、特開２０１１－０４８８７８号公報の段落００１５に平均粒径の測定方法として記載されている方法により求められた値である。磁性層の突起形成剤含有量は、例えば強磁性粉末１００．０質量部あたり、０．１～３．５質量部であることが好ましく、０．１～３．０質量部であることがより好ましい。

以上説明した磁性層は、非磁性支持体表面上に直接、または非磁性層を介して間接的に、設けることができる。

＜非磁性層＞
非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質の粉末でも有機物質の粉末でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、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、金属硫化物等が挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開２０１１－２１６１４９号公報の段落０１４６～０１５０を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開２０１０－２４１１３号公報の段落００４０～００４１も参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有率は、非磁性層の質量に対して、好ましくは５０～９０質量％の範囲であり、より好ましくは６０～９０質量％の範囲である。

非磁性層は、結合剤を含むことができ、添加剤を含むこともできる。非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細については、非磁性層に関する公知技術を適用できる。また、例えば、結合剤の種類および含有量、添加剤の種類および含有量等に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。

本発明および本明細書において、非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下であるか、保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であるか、または、残留磁束密度が１０ｍＴ以下であり、かつ保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい。

＜非磁性支持体＞
次に、非磁性支持体について説明する。非磁性支持体（以下、単に「支持体」とも記載する）としては、二軸延伸を行った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、芳香族ポリアミド等のポリアミド、ポリアミドイミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。これらの支持体には、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理等を行ってもよい。

＜バックコート層＞
上記磁気記録媒体は、一形態では、非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側に非磁性粉末を含むバックコート層を有することができ、他の一形態では、バックコート層を有さないものであることができる。バックコート層には、カーボンブラックおよび無機粉末の一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層は、結合剤を含むことができ、添加剤を含むこともできる。バックコート層の結合剤および添加剤については、バックコート層に関する公知技術を適用することができ、磁性層および／または非磁性層の処方に関する公知技術を適用することもできる。例えば、特開２００６－３３１６２５号公報の段落００１８～００２０および米国特許第７，０２９，７７４号明細書の第４欄６５行目～第５欄３８行目の記載を、バックコート層について参照できる。

＜各種厚み＞
非磁性支持体の厚みは、好ましくは３．０～６．０μｍである。

磁性層の厚みは、近年求められている高密度記録化の観点からは２００ｎｍ以下であることが好ましく、８～２００ｎｍの範囲であることがより好ましく、１０～２００ｎｍの範囲であることが更に好ましい。磁性層は少なくとも１層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。２層以上に分離する場合の磁性層の厚みとは、これらの層の合計厚みとする。

非磁性層の厚みは、例えば０．１～１．５μｍであり、０．１～１．０μｍであることが好ましい。

バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下であることが好ましく、０．１～０．７μｍの範囲であることが更に好ましい。

磁気記録媒体の各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気記録媒体の厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において透過型電子顕微鏡または走査型電子顕微鏡を用いて断面観察を行う。断面観察において１箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した２箇所以上の複数箇所において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。

＜製造工程＞
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための組成物を調製する工程は、通常、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を含むことができる。個々の工程はそれぞれ二段階以上に分かれていてもかまわない。各層形成用組成物の調製に用いられる成分は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。溶媒としては、塗布型磁気記録媒体の製造に通常用いられる各種溶媒の１種または２種以上を用いることができる。溶媒については、例えば特開２０１１－２１６１４９号公報の段落０１５３を参照できる。また、個々の成分を２つ以上の工程で分割して添加することもできる。上記磁気記録媒体を製造するためには、従来の公知の製造技術を各種工程において用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等の強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１－１０６３３８号公報および特開平１－７９２７４号公報を参照できる。分散機は公知のものを使用することができる。各層形成用組成物を、塗布工程に付す前に公知の方法によってろ過してもよい。ろ過は、例えばフィルタろ過によって行うことができる。ろ過に用いるフィルタとしては、例えば孔径０．０１～３μｍのフィルタ（例えばガラス繊維製フィルタ、ポリプロピレン製フィルタ等）を用いることができる。

磁性層は、磁性層形成用組成物を、非磁性支持体上に直接塗布するか、または非磁性層形成用組成物と逐次もしくは同時に重層塗布することにより形成することができる。各層形成のための塗布の詳細については、特開２０１０－２３１８４３号公報の段落００６６を参照できる。

塗布工程後には、乾燥処理、磁性層の配向処理、表面平滑化処理（カレンダ処理）等の各種処理を行うことができる。各種処理については、例えば特開２０１０－２４１１３号公報の段落００５２～００５７等の公知技術を参照できる。例えば、磁性層形成用組成物の塗布層には、この塗布層が湿潤状態にあるうちに配向処理を施すことができる。配向処理については、特開２０１０－２３１８４３号公報の段落００６７の記載をはじめとする各種公知技術を適用することができる。例えば、垂直配向処理は、異極対向磁石を用いる方法等の公知の方法によって行うことができる。配向ゾーンでは、乾燥風の温度、風量および／または配向ゾーンにおける上記塗布層を形成した非磁性支持体の搬送速度によって塗布層の乾燥速度を制御することができる。また、配向ゾーンに搬送する前に塗布層を予備乾燥させてもよい。

強磁性粉末表面充填率の制御方法について、本発明者は、以下のように推察している。
磁性層形成のために使用されるε－酸化鉄粉末はε－酸化鉄の粒子の集合であり、集合を構成する粒子には、サイズが大きい粒子と小さい粒子とが含まれ得る。サイズが小さい粒子を磁性層表面に偏在させることによって、磁性層表面では、サイズが大きい粒子間の隙間をサイズが小さい粒子が埋めることができると考えられる。これにより、強磁性粉末表面充填率を高めることができると推察される。
上記の観点から、本発明者は、磁性層形成用組成物の調製のために使用する溶媒量を増量することは、強磁性粉末表面充填率の値を大きくすることにつながり得ると考えている。これは、溶媒量の増量により磁性層形成用組成物の乾燥に要する時間が長くなると、乾燥中にサイズが小さい粒子が磁性層の表面側に浮上し易くなるためと推察される。ただし、上記推察に本発明は限定されない。

本発明の一態様にかかる磁気記録媒体は、テープ状の磁気記録媒体（磁気テープ）であることができ、ディスク状の磁気記録媒体（磁気ディスク）であることもできる。例えば磁気テープは、通常、磁気テープカートリッジに収容され、磁気テープカートリッジが磁気記録再生装置に装着される。磁気記録媒体には、磁気記録再生装置においてヘッドトラッキングを行うことを可能とするために、公知の方法によってサーボパターンを形成することもできる。「サーボパターンの形成」は、「サーボ信号の記録」ということもできる。以下に、磁気テープを例として、サーボパターンの形成について説明する。

サーボパターンは、通常、磁気テープの長手方向に沿って形成される。サーボ信号を利用する制御（サーボ制御）の方式としては、タイミングベースサーボ（ＴＢＳ）、アンプリチュードサーボ、周波数サーボ等が挙げられる。

ＥＣＭＡ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）―３１９（Ｊｕｎｅ ２００１）に示される通り、ＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ－Ｏｐｅｎ）規格に準拠した磁気テープ（一般に「ＬＴＯテープ」と呼ばれる）では、タイミングベースサーボ方式が採用されている。このタイミングベースサーボ方式において、サーボパターンは、互いに非平行な一対の磁気ストライプ（「サーボストライプ」とも呼ばれる）が、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置されることによって構成されている。上記のように、サーボパターンが互いに非平行な一対の磁気ストライプにより構成される理由は、サーボパターン上を通過するサーボ信号読み取り素子に、その通過位置を教えるためである。具体的には、上記の一対の磁気ストライプは、その間隔が磁気テープの幅方向に沿って連続的に変化するように形成されており、サーボ信号読み取り素子がその間隔を読み取ることによって、サーボパターンとサーボ信号読み取り素子との相対位置を知ることができる。この相対位置の情報が、データトラックのトラッキングを可能にする。そのために、サーボパターン上には、通常、磁気テープの幅方向に沿って、複数のサーボトラックが設定されている。

サーボバンドは、磁気テープの長手方向に連続するサーボ信号により構成される。このサーボバンドは、通常、磁気テープに複数本設けられる。例えば、ＬＴＯテープにおいて、その数は５本である。隣接する２本のサーボバンドに挟まれた領域は、データバンドと呼ばれる。データバンドは、複数のデータトラックで構成されており、各データトラックは、各サーボトラックに対応している。

また、一形態では、特開２００４－３１８９８３号公報に示されているように、各サーボバンドには、サーボバンドの番号を示す情報（「サーボバンドＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」または「ＵＤＩＭ（Ｕｎｉｑｕｅ ＤａｔａＢａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）情報」とも呼ばれる）が埋め込まれている。このサーボバンドＩＤは、サーボバンド中に複数ある一対のサーボストライプのうちの特定のものを、その位置が磁気テープの長手方向に相対的に変位するように、ずらすことによって記録されている。具体的には、複数ある一対のサーボストライプのうちの特定のもののずらし方を、サーボバンド毎に変えている。これにより、記録されたサーボバンドＩＤはサーボバンド毎にユニークなものとなるため、一つのサーボバンドをサーボ信号読み取り素子で読み取るだけで、そのサーボバンドを一意に（ｕｎｉｑｕｅｌｙ）特定することができる。

なお、サーボバンドを一意に特定する方法には、ＥＣＭＡ―３１９（Ｊｕｎｅ ２００１）に示されているようなスタッガード方式を用いたものもある。このスタッガード方式では、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置された、互いに非平行な一対の磁気ストライプ（サーボストライプ）の群を、サーボバンド毎に磁気テープの長手方向にずらすように記録する。隣接するサーボバンド間における、このずらし方の組み合わせは、磁気テープ全体においてユニークなものとされているため、２つのサーボ信号読み取り素子によりサーボパターンを読み取る際に、サーボバンドを一意に特定することも可能となっている。

また、各サーボバンドには、ＥＣＭＡ―３１９（Ｊｕｎｅ ２００１）に示されている通り、通常、磁気テープの長手方向の位置を示す情報（「ＬＰＯＳ（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）情報」とも呼ばれる）も埋め込まれている。このＬＰＯＳ情報も、ＵＤＩＭ情報と同様に、一対のサーボストライプの位置を、磁気テープの長手方向にずらすことによって記録されている。ただし、ＵＤＩＭ情報とは異なり、このＬＰＯＳ情報では、各サーボバンドに同じ信号が記録されている。

上記のＵＤＩＭ情報およびＬＰＯＳ情報とは異なる他の情報を、サーボバンドに埋め込むことも可能である。この場合、埋め込まれる情報は、ＵＤＩＭ情報のようにサーボバンド毎に異なるものであってもよいし、ＬＰＯＳ情報のようにすべてのサーボバンドに共通のものであってもよい。
また、サーボバンドに情報を埋め込む方法としては、上記以外の方法を採用することも可能である。例えば、一対のサーボストライプの群の中から、所定の対を間引くことによって、所定のコードを記録するようにしてもよい。

サーボパターン形成用ヘッドは、サーボライトヘッドと呼ばれる。サーボライトヘッドは、上記一対の磁気ストライプに対応した一対のギャップを、サーボバンドの数だけ有する。通常、各一対のギャップには、それぞれコアとコイルが接続されており、コイルに電流パルスを供給することによって、コアに発生した磁界が、一対のギャップに漏れ磁界を生じさせることができる。サーボパターンの形成の際には、サーボライトヘッド上に磁気テープを走行させながら電流パルスを入力することによって、一対のギャップに対応した磁気パターンを磁気テープに転写させて、サーボパターンを形成することができる。各ギャップの幅は、形成されるサーボパターンの密度に応じて適宜設定することができる。各ギャップの幅は、例えば、１μｍ以下、１～１０μｍ、１０μｍ以上等に設定可能である。

磁気テープにサーボパターンを形成する前には、磁気テープに対して、通常、消磁（イレース）処理が施される。このイレース処理は、直流磁石または交流磁石を用いて、磁気テープに一様な磁界を加えることによって行うことができる。イレース処理には、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）イレースとＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）イレースとがある。ＡＣイレースは、磁気テープに印加する磁界の方向を反転させながら、その磁界の強度を徐々に下げることによって行われる。一方、ＤＣイレースは、磁気テープに一方向の磁界を加えることによって行われる。ＤＣイレースには、更に２つの方法がある。第一の方法は、磁気テープの長手方向に沿って一方向の磁界を加える、水平ＤＣイレースである。第二の方法は、磁気テープの厚み方向に沿って一方向の磁界を加える、垂直ＤＣイレースである。イレース処理は、磁気テープ全体に対して行ってもよいし、磁気テープのサーボバンド毎に行ってもよい。

形成されるサーボパターンの磁界の向きは、イレースの向きに応じて決まる。例えば、磁気テープに水平ＤＣイレースが施されている場合、サーボパターンの形成は、磁界の向きがイレースの向きと反対になるように行われる。これにより、サーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号の出力を、大きくすることができる。なお、特開２０１２－５３９４０号公報に示されている通り、垂直ＤＣイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いた磁気パターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、単極パルス形状となる。一方、水平ＤＣイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いた磁気パターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、双極パルス形状となる。

磁気テープは、例えば、磁気テープカートリッジに収容され、磁気テープカートリッジが磁気記録再生装置に装着される。

［磁気テープカートリッジ］
本発明の一態様は、テープ状の上記磁気記録媒体（即ち磁気テープ）を含む磁気テープカートリッジに関する。

上記磁気テープカートリッジに含まれる磁気テープの詳細は、先に記載した通りである。

磁気テープカートリッジでは、一般に、カートリッジ本体内部に磁気テープがリールに巻き取られた状態で収容されている。リールは、カートリッジ本体内部に回転可能に備えられている。磁気テープカートリッジとしては、カートリッジ本体内部にリールを１つ具備する単リール型の磁気テープカートリッジおよびカートリッジ本体内部にリールを２つ具備する双リール型の磁気テープカートリッジが広く用いられている。単リール型の磁気テープカートリッジは、磁気テープへのデータの記録および／または再生のために磁気記録再生装置に装着されると、磁気テープカートリッジから磁気テープが引き出されて磁気記録再生装置側のリールに巻き取られる。磁気テープカートリッジから巻き取りリールまでの磁気テープ搬送経路には、磁気ヘッドが配置されている。磁気テープカートリッジ側のリール（供給リール）と磁気記録再生装置側のリール（巻き取りリール）との間で、磁気テープの送り出しと巻き取りが行われる。この間、磁気ヘッドと磁気テープの磁性層側の表面とが接触し摺動することにより、データの記録および／または再生が行われる。これに対し、双リール型の磁気テープカートリッジは、供給リールと巻き取りリールの両リールが、磁気テープカートリッジ内部に具備されている。上記磁気テープカートリッジは、単リール型および双リール型のいずれの磁気テープカートリッジであってもよい。上記磁気テープカートリッジは、本発明の一態様にかかる磁気テープを含むものであればよく、その他については公知技術を適用することができる。磁気テープカートリッジに収容される磁気テープの全長は、例えば８００ｍ以上であることができ、８００ｍ～２０００ｍ程度の範囲であることもできる。磁気テープカートリッジに収容されるテープ全長が長いことは、磁気テープカートリッジの高容量化の観点から好ましい。

［磁気記録再生装置］
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体を含む磁気記録再生装置に関する。

本発明および本明細書において、「磁気記録再生装置」とは、磁気記録媒体へのデータの記録および磁気記録媒体に記録されたデータの再生の少なくとも一方を行うことができる装置を意味するものとする。かかる装置は、一般にドライブと呼ばれる。
上記磁気記録再生装置において、一形態では、磁気記録媒体は取り外し可能な媒体（いわゆる可換媒体）として扱われる。かかる形態においては、例えば、磁気テープを収容した磁気テープカートリッジが磁気記録再生装置に挿入され、取り出される。即ち、一形態では、上記磁気記録再生装置は、上記磁気テープカートリッジを着脱可能に含むことができる。他の一形態では、磁気記録媒体は可換媒体として扱われず、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが磁気記録再生装置内に収容されている。かかる形態においては、例えば、磁気ヘッドを備えた磁気記録再生装置内のリールに磁気テープが巻き取られて収容されている。
上記磁気記録再生装置は、例えば、摺動型の磁気記録再生装置であることができる。摺動型の磁気記録再生装置とは、磁気記録媒体へのデータの記録および／または記録されたデータの再生を行う際に磁性層側の表面と磁気ヘッドとが接触し摺動する装置をいう。

上記磁気記録再生装置は磁気ヘッドを含むことができる。磁気ヘッドは、磁気記録媒体へのデータの記録を行うことができる記録ヘッドであることができ、磁気記録媒体に記録されたデータの再生を行うことができる再生ヘッドであることもできる。また、上記磁気記録再生装置は、一形態では、別々の磁気ヘッドとして、記録ヘッドと再生ヘッドの両方を含むことができる。他の一形態では、上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、データの記録のための素子（記録素子）とデータの再生のための素子（再生素子）の両方を１つの磁気ヘッドに備えた構成を有することもできる。以下において、データの記録のための素子および再生のための素子を、「データ用素子」と総称する。再生ヘッドとしては、磁気テープに記録されたデータを感度よく読み取ることができる磁気抵抗効果型（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を再生素子として含む磁気ヘッド（ＭＲヘッド）が好ましい。ＭＲヘッドとしては、ＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド、ＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド等の公知の各種ＭＲヘッドを用いることができる。また、データの記録および／またはデータの再生を行う磁気ヘッドには、サーボ信号読み取り素子が含まれていてもよい。または、データの記録および／またはデータの再生を行う磁気ヘッドとは別のヘッドとして、サーボ信号読み取り素子を備えた磁気ヘッド（サーボヘッド）が上記磁気記録再生装置に含まれていてもよい。例えば、データの記録および／または記録されたデータの再生を行う磁気ヘッド（以下、「記録再生ヘッド」とも呼ぶ）は、サーボ信号読み取り素子を２つ含むことができ、２つのサーボ信号読み取り素子のそれぞれが、隣接する２つのサーボバンドを同時に読み取ることができる。２つのサーボ信号読み取り素子の間に、１つまたは複数のデータ用素子を配置することができる。

上記磁気記録再生装置において、磁気記録媒体へのデータの記録および／または磁気記録媒体に記録されたデータの再生は、例えば、磁気記録媒体の磁性層側の表面と磁気ヘッドとを接触させて摺動させることにより行うことができる。上記磁気記録再生装置は、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を含むものであればよく、その他については公知技術を適用することができる。

例えば、データの記録および／または記録されたデータの再生の際には、まず、サーボ信号を用いたトラッキングが行われる。すなわち、サーボ信号読み取り素子を所定のサーボトラックに追従させることによって、データ用素子が、目的とするデータトラック上を通過するように制御される。データトラックの移動は、サーボ信号読み取り素子が読み取るサーボトラックを、テープ幅方向に変更することにより行われる。
また、記録再生ヘッドは、他のデータバンドに対する記録および／または再生を行うことも可能である。その際には、先に記載したＵＤＩＭ情報を利用してサーボ信号読み取り素子を所定のサーボバンドに移動させ、そのサーボバンドに対するトラッキングを開始すればよい。

以下に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は実施例に示す実施形態に限定されるものではない。以下に記載の「部」、「％」は、特に断らない限り、「質量部」、「質量％」を示す。また、以下に記載の工程および評価は、特記しない限り、雰囲気温度２３℃±１℃の環境において行った。

［強磁性粉末Ｎｏ．１の作製］
純水９０ｇに、硝酸鉄（ＩＩＩ）９水和物（添加量：表１中「硝酸Ｆｅ量」）、硝酸ガリウム（ＩＩＩ）８水和物（添加量：表１中「硝酸Ｇａ量」）、硝酸コバルト（ＩＩ）６水和物（添加量：表１中「硝酸Ｃｏ量」）、硫酸チタン（ＩＶ）（添加量：表１中「硫酸Ｔｉ量」）、およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）１６．７ｇを溶解させたものを、マグネチックスターラーを用いて撹拌しながら、大気雰囲気中、雰囲気温度２５℃の条件下で、濃度２５％のアンモニア水溶液４４．０ｇを添加し、雰囲気温度２５℃の温度条件のまま２時間撹拌した。得られた溶液に、クエン酸１１ｇを純水１００ｇに溶解させて得たクエン酸水溶液を加え、１時間撹拌した。撹拌後に沈殿した粉末を遠心分離によって採集し、純水で洗浄し、炉内温度８０℃の加熱炉内で乾燥させた。
乾燥させた粉末に純水８９００ｇを加えて再度粉末を水に分散させて分散液を得た。得られた分散液を液温５０℃に昇温し、撹拌しながら濃度２５％アンモニア水溶液を４４０ｇ滴下した。５０℃の温度を保ったまま１時間撹拌した後、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１６０ｍＬを滴下し、２４時間撹拌した。得られた反応溶液に、硫酸アンモニウム５００ｇを加え、沈殿した粉末を遠心分離によって採集し、純水で洗浄し、炉内温度８０℃の加熱炉内で２４時間乾燥させ、強磁性粉末の前駆体を得た。
得られた強磁性粉末の前駆体を、大気雰囲気下、表１に記載の炉内温度の加熱炉内に装填し、４時間の熱処理を施した。
熱処理後の粉末を、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液中に投入し、液温を７５℃に維持して２４時間撹拌して、被膜除去工程を実施した。
その後、遠心分離処理により、ケイ酸化合物を除去した強磁性粉末を採集し、純水で洗浄を行い、９５℃で乾燥した後、強磁性粉末Ｎｏ．１を得た。

［強磁性粉末Ｎｏ．２～６の作製］
表１に示す項目を表１に示すように変更した点以外、強磁性粉末Ｎｏ．１の作製について記載した方法で強磁性粉末の作製を行った。強磁性粉末Ｎｏ．６について、表１中の「硝酸Ａｌ量」は、硝酸アルミニウム（ＩＩＩ）９水和物の量を示す。

以上の工程を経て得られた強磁性粉末Ｎｏ．１～６について、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ－ＯＥＳ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を行い組成を確認したところ、表１に記載の組成を有する置換型ε－酸化鉄であることが確認された。組成について表１に記載の値は、組成式：Ａ^１ _ｘＡ^２ _ｙＡ^３ _ｚＦｅ_{（２－ｘ－ｙ－ｚ）}Ｏ_３における各元素の数（（２－ｘ－ｙ－ｚ）、ｘ、ｙ、ｚ）である。また、ＣｕＫα線を電圧４５ｋＶかつ強度４０ｍＡの条件で走査し、下記条件でＸ線回折パターンを測定し（Ｘ線回折分析）、Ｘ線回折パターンのピークから、得られた強磁性粉末がα相およびγ相の結晶構造を含まない、ε相の単相の結晶構造（ε－酸化鉄の結晶構造）を有することを確認した。
ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ Ｘ’Ｐｅｒｔ Ｐｒｏ回折計、ＰＩＸｃｅｌ検出器
入射ビームおよび回折ビームのＳｏｌｌｅｒスリット：０．０１７ラジアン
分散スリットの固定角：１／４度
マスク：１０ｍｍ
散乱防止スリット：１／４度
測定モード：連続
１段階あたりの測定時間：３秒
測定速度：毎秒０．０１７度
測定ステップ：０．０５度

上記強磁性粉末の平均粒子サイズを、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡Ｈ－９０００型を使用し、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ－４００を使用して、先に記載の方法によって求めた。求められた平均粒子サイズを表１に示す。

［実施例１］
＜磁性層形成用組成物＞
（磁性液）
ε－酸化鉄粉末（表１参照）：１００．０部
スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂：１５．０部
シクロヘキサノン：１５０．０部
メチルエチルケトン：１５０．０部
（研磨剤液）
α－アルミナ（平均粒子サイズ：１１０ｎｍ）：９．０部
塩化ビニル共重合体（カネカ社製ＭＲ１１０）：０．７部
シクロヘキサノン：２０．０部
（突起形成剤液）
コロイダルシリカ（平均粒子サイズ１００ｎｍ）：１．３部
メチルエチルケトン：９．０部
シクロヘキサノン：６．０部
（その他の成分）
ブチルステアレート：１．０部
ステアリン酸：１．０部
ポリイソシアネート（東ソー社製コロネート）：２．５部
（仕上げ添加溶媒）
シクロヘキサノン：表１参照
メチルエチルケトン：表１参照

＜非磁性層形成用組成物＞
非磁性無機粉末（α－酸化鉄）：８０．０部
（平均粒子サイズ：０．１５μｍ、平均針状比：７、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ）比表面積：５２ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（平均粒子サイズ：２０ｎｍ）：２０．０部
電子線硬化型塩化ビニル共重合体：１３．０部
電子線硬化型ポリウレタン樹脂：６．０部
フェニルホスホン酸：３．０部
シクロヘキサノン：１４０．０部
メチルエチルケトン：１７０．０部
ブチルステアレート：４．０部
ステアリン酸：１．０部

＜バックコート層形成用組成物＞
非磁性無機粉末（α－酸化鉄）：８０．０部
（平均粒子サイズ：０．１５μｍ、平均針状比：７、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（平均粒子サイズ：２０ｎｍ）：２０．０部
カーボンブラック（平均粒子サイズ：１００ｎｍ）：３．０部
塩化ビニル共重合体：１３．０部
スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂：６．０部
フェニルホスホン酸：３．０部
シクロヘキサノン：１４０．０部
メチルエチルケトン：１７０．０部
ステアリン酸：３．０部
ポリイソシアネート（東ソー社製コロネート）：５．０部
メチルエチルケトン：４００．０部

＜各層形成用組成物の調製＞
磁性層形成用組成物は、以下の方法によって調製した。
上記磁性液の各種成分を分散させて磁性液を調製した。分散処理は、バッチ式縦型サンドミルを用い、分散ビーズとしては、ビーズ径０．５ｍｍのジルコニアビーズ（以下、「Ｚｒビーズ」）を使用した。
上記研磨剤液の各種成分を混合した後、ビーズ径１ｍｍのＺｒビーズとともに縦型サンドミル分散機に入れ、研磨剤液体積とビーズ体積との合計に対するビーズ体積の割合が６０％になるように調整し、１８０分間サンドミル分散処理を行った。サンドミル分散処理後の液を取り出し、フロー式の超音波分散ろ過装置を用いて、超音波分散ろ過処理を施すことにより、研磨剤液を調製した。
磁性液、突起形成剤液および研磨剤液と、その他の成分および仕上げ添加溶媒をディゾルバー撹拌機に導入し、周速１０ｍ／秒で３０分間撹拌した。その後、フロー式超音波分散機により流量７．５ｋｇ／分で、パス回数２回で処理を行った後に、１．０μｍの孔径のフィルタで１回ろ過して磁性層形成用組成物を調製した。

非磁性層形成用組成物は、以下の方法によって調製した。
潤滑剤（ブチルステアレートおよびステアリン酸）を除く上記成分をオープンニーダにより混練および希釈処理した後、横型ビーズミル分散機により分散処理を実施した。その後、潤滑剤（ブチルステアレートおよびステアリン酸）を添加して、ディゾルバー撹拌機にて撹拌および混合処理を施して非磁性層形成用組成物を調製した。

バックコート層形成用組成物は、以下の方法によって調製した。
潤滑剤（ステアリン酸）、ポリイソシアネートおよびメチルエチルケトン（４００．０部）を除く上記成分をオープンニーダにより混練および希釈処理した後、横型ビーズミル分散機により分散処理を実施した。その後、潤滑剤（ステアリン酸）、ポリイソシアネートおよびメチルエチルケトン（４００．０部）を添加して、ディゾルバー撹拌機にて撹拌および混合処理を施してバックコート層形成用組成物を調製した。

＜磁気テープの作製＞
厚み５．０μｍの二軸延伸ポリエチレンナフタレート製支持体の表面上に、乾燥後の厚みが１．０μｍになるように非磁性層形成用組成物を塗布し乾燥させた後、１２５ｋＶの加速電圧で４０ｋＧｙのエネルギーとなるように電子線を照射した。その上に乾燥後の厚みが５０ｎｍになるように磁性層形成用組成物を塗布して塗布層を形成した。この塗布層が湿潤状態にあるうちに、配向ゾーンにおいて磁界強度０．６Ｔの磁界を上記塗布層の表面に対して垂直方向に印加し垂直配向処理を行ったのち、乾燥させて、磁性層を形成した。その後、上記支持体の非磁性層および磁性層を形成した表面とは反対の表面に乾燥後の厚みが０．５μｍになるようにバックコート層形成用組成物を塗布し乾燥させてバックコート層を形成した。
その後、金属ロールのみから構成されるカレンダロールを用いて、カレンダ処理速度８０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）、およびカレンダロールの表面温度１１０℃にて、表面平滑化処理（カレンダ処理）を行った。
その後、雰囲気温度７０℃の環境で３６時間熱処理を行った。熱処理後、１／２インチ（０．０１２７メートル）幅にスリットし、スリット品の送り出しおよび巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレードが磁性層表面に押し当たるように取り付けたテープクリーニング装置で磁性層の表面のクリーニングを行った後、磁気テープの磁性層を消磁した状態で、サーボライターに搭載されたサーボライトヘッドによって、ＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ－Ｏｐｅｎ） Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを磁性層に形成した。こうして、磁性層に、ＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置でデータバンド、サーボバンド、およびガイドバンドを有し、かつサーボバンド上にＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを有する磁気テープを得た。

［実施例２～８、比較例１～３］
表１に示す項目を表１に示すように変更した点以外、実施例１について記載した方法で磁気テープの作製を行った。

［評価方法］
＜強磁性粉末表面充填率＞
実施例および比較例の各磁気テープについて、先に記載した方法によって強磁性粉末表面充填率を求めた。ＦＥ－ＳＥＭとしては日立ハイテクノロジーズ社製ＦＥ－ＳＥＭ ＳＵ８２２０を使用し、解析ソフトとしてはＩｍａｇｅＪを使用し、二値化処理はＩｍａｇｅＪの閾値化方法「Ｍｅａｎ」を用いて行った。

＜ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）＞
雰囲気温度２３℃±１℃かつ相対湿度５０％の環境下にて、記録ヘッド（ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ－ｉｎ－ｇａｐ）ヘッド、ギャップ長０．１５μｍ、１．８Ｔ）と再生用ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド（再生トラック幅１μｍ）をループテスターに取り付けて、線記録密度３５０ｋｆｃｉの信号を記録し、その後、再生信号をアドバンテスト社製のスペクトラムアナライザーで測定した。なお、単位ｋｆｃｉは、線記録密度の単位（ＳＩ単位系に換算不可）である。キャリア信号の出力値と、スペクトル全帯域の積分ノイズと、の比をＳＮＲとした。ＳＮＲ測定のためには、磁気テープの走行を開始してから信号が十分に安定した部分の信号を使用した。こうして求められたＳＮＲを、比較例１の値に対する相対値として算出した。

以上の結果を表１（表１－１～表１－３）に示す。

表１に示す結果から、実施例の磁気テープが、比較例の磁気テープと比べて電磁変換特性に優れることが確認できる。

本発明の一態様は、データストレージ用途において有用である。

Claims (10)

1. 非磁性支持体と、強磁性粉末を含む磁性層と、を有する磁気記録媒体であって、
   前記強磁性粉末はε－酸化鉄粉末であり、かつ
   前記磁性層の表面を走査型電子顕微鏡観察することによって求められる磁性層表面の強磁性粉末充填率が０．４０以上０．６０以下である磁気記録媒体。
2. 前記磁性層表面の強磁性粉末充填率が０．４５以上０．５５以下である、請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記ε－酸化鉄粉末はコバルト元素を含む、請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記ε－酸化鉄粉末は、ガリウム元素およびアルミニウム元素からなる群から選択される元素を更に含む、請求項３に記載の磁気記録媒体。
5. 前記ε－酸化鉄粉末は、チタン元素を更に含む、請求項３または４に記載の磁気記録媒体。
6. 前記非磁性支持体と前記磁性層との間に非磁性粉末を含む非磁性層を更に有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
7. 前記非磁性支持体の前記磁性層を有する表面側とは反対の表面側に非磁性粉末を含むバックコート層を更に有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
8. 磁気テープである、請求項１～７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
9. 請求項８に記載の磁気テープを含む磁気テープカートリッジ。
10. 請求項１～８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体を含む磁気記録再生装置。