JP6684255B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記録媒体および磁気記録再生装置に関する。

磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する塗布型磁気記録媒体が知られている（例えば特許文献１の実施例等参照）。

特開２０００−３０２３７号公報

磁気記録媒体を磁気記録再生装置内で走行させて磁性層表面と磁気ヘッドとを接触させ磁気記録媒体に記録されている情報を再生する際、摩擦係数が高いことは、走行安定性の低下（例えば磁性層表面と磁気ヘッドとの貼り付きの発生）および／または磁性層表面の削れの原因となる。このような現象の発生を抑制するためには、磁性層に非磁性粉末を含有させ、この非磁性粉末の存在状態（例えば、非磁性粉末を構成する粒子の磁性層表面からの突出の程度）により磁性層表面に適度な粗さを付与することによって、磁性層表面と磁気ヘッドとが接触する際の接触面積（いわゆる真実接触面積）を少なくして走行時の摩擦係数を低減することが望ましい。
しかし他方で、一般に、磁気記録媒体の表面の粗さは小さいことが好ましいと言われている（例えば特許文献１の段落００１５参照）。これは、磁性層表面が粗くなると、磁気記録媒体に記録されている情報を再生する際の磁性層表面と磁気ヘッドとのスペーシングが増大することにより出力低下が発生し、電磁変換特性（ＳＮＲ；Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が低下してしまうからである。
以上の通り、電磁変換特性の向上と走行時の摩擦係数の低減とはトレードオフの関係にあり、両立することは容易ではない。

そこで本発明の目的は、電磁変換特性の向上と走行時の摩擦係数の低減を共に達成することができる磁気記録媒体を提供することにある。

本発明の一態様は、
非磁性支持体上に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有し、上記非磁性層上に強磁性粉末、結合剤および非磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
上記磁性層の表面の５μｍ角の測定領域において原子間力顕微鏡を用いて求められる歪値Ｒｓｋ（以下、「（磁性層の）Ｒｓｋ」とも記載する。）が０超であり、最大山高さＲｍａｘ（以下、「（磁性層の）Ｒｍａｘ」とも記載する。）が３０．０ｎｍ以下であり、かつ高さ１０ｎｍ以上の突起数（以下、「（磁性層の）高さ１０ｎｍ以上の突起数」とも記載する。）が１０個以上である磁気記録媒体、に関する。

一態様では、上記非磁性層の厚みは、１．０μｍ以下である。

一態様では、上記非磁性層の断面を走査型電子顕微鏡により撮影して得られる断面画像において、空隙が占める割合は１０．０％以下である。

一態様では、上記空隙が占める割合（以下、「空隙率」とも記載する。）は１．０〜１０．０％の範囲である。

一態様では、上記歪値Ｒｓｋは、０．１０超である。

一態様では、上記最大山高さＲｍａｘは、１０．０〜３０．０ｎｍの範囲である。

一態様では、上記突起数は、１０〜６０個の範囲である。

一態様では、上記非磁性層に含まれる非磁性粉末は、カーボンブラックを含む。

一態様では、上記非磁性層に含まれるカーボンブラックの比表面積は、２８０〜５００ｍ²／ｇの範囲である。

一態様では、上記非磁性層は、非磁性粉末総量に対して３０．０質量％以上のカーボンブラックを含む。

一態様では、上記磁性層に含まれる非磁性粉末は、少なくともコロイド粒子を含む。

一態様では、上記コロイド粒子は、シリカコロイド粒子である。

一態様では、上記磁性層の表面の表面電気抵抗値Ｒｓは、１．０×１０⁺⁷Ω／ｓｑ未満である。なお単位Ω／ｓｑ（ｏｈｍｓ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ）は、ＳＩ単位に換算不可の単位である。

本発明の更なる態様は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、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、電磁変換特性の向上と走行時の摩擦係数の低減とを両立可能な磁気記録媒体、およびこの磁気記録媒体を含む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、非磁性支持体上に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有し、上記非磁性層上に強磁性粉末、結合剤および非磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、上記磁性層の表面の５μｍ角の測定領域において原子間力顕微鏡を用いて求められる歪値Ｒｓｋが０超であり、最大山高さＲｍａｘが３０．０ｎｍ以下であり、かつ高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上である磁気記録媒体に関する。

本発明および本明細書において、歪値（ｓｋｅｗｎｅｓｓ）Ｒｓｋ、最大山高さＲｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数は、いずれも、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ；Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いる測定により求められる。詳しくは、ＡＦＭを用いて得られた磁性層表面の平面画像から、歪値ＲｓｋはＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３にしたがい求められ、最大山高さＲｍａｘはＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１の最大山高さに関する記載にしたがい求められる。一方、突起数については、ＡＦＭによって得られた平面画像において測定領域中の凸成分と凹成分の体積が等しくなる面を基準面として定め、この基準面から１０ｎｍ以上の高さの突起数を求める。なお測定領域に存在する高さ１０ｎｍ以上の突起の中には、一部分が測定領域内にあってその他の部分が測定領域外にある突起もあり得る。突起数を求める際には、そのような突起も含めて突起数を計測するものとする。
ＡＦＭを用いる測定の測定領域は、磁性層表面の５μｍ角（５μｍ×５μｍ）の領域とする。測定は、磁性層表面の３箇所の異なる測定領域において行う（ｎ＝３）。かかる測定により得られた３つの値の算術平均として、歪値Ｒｓｋ、最大山高さＲｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数を求める。ＡＦＭの測定条件の一例としては、下記の測定条件を挙げることができる。
ＡＦＭ（Ｖｅｅｃｏ社製Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ４）をタッピングモードで用いて磁気テープの磁性層の表面の５μｍ角（５μｍ×５μｍ）の領域を測定する。探針としてはＢＲＵＫＥＲ社製ＲＴＥＳＰ−３００を使用し、分解能は５１２ｐｉｘｅｌ×５１２ｐｉｘｅｌとし、スキャン速度は１画面（５１２ｐｉｘｅｌ×５１２ｐｉｘｅｌ）を３４１秒で測定する速度とする。

本発明の一態様にかかる磁気記録媒体は、磁性層の表面の５μｍ角の測定領域において原子間力顕微鏡を用いて求められる歪値Ｒｓｋが０超であり、最大山高さＲｍａｘが３０．０ｎｍ以下であり、かつ高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上である。本発明者らは、Ｒｓｋ、Ｒｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数が上記範囲の磁性層表面は、高さ１０ｎｍ以上の突起より低い部分（以下、「素地部分」と記載する。）の平坦性が高く、かつ磁性層表面と磁気ヘッドとのスペーシングを小さく維持しつつ摩擦係数の低減を可能とする突起を有する状態にあると考えている。また、素地部分に関しては、磁気記録媒体が磁気記録再生装置内で走行する際に磁性層表面において磁気ヘッドと主に接触する部分は突起である。しかし、素地部分が平坦性に劣る場合には素地部分と磁気ヘッドとの接触頻度が高くなり、結果的に磁性層表面と磁気ヘッドとの接触面積（いわゆる真実接触面積）が多くなり摩擦係数が高くなってしまう。そのため、素地部分の平坦性が高いことも、走行時の摩擦係数低減に寄与し得ると本発明者らは考えている。
ただし以上は本発明者らの推察であって、本発明を何ら限定するものではない。

以下、上記磁気記録媒体について、更に詳細に説明する。なお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ものとする。例えば、非磁性粉末は複数の非磁性粒子の集合であり、強磁性粉末は複数の強磁性粒子の集合である。「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、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。なお「粒子」との語が、粒子の集合（即ち粉末）を表すために用いられる場合もある。また、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。

各種粉末の粒子サイズに関して、本発明および本明細書において、特記しない限り、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、無作為に選択した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、特記しない限り、粉末を構成する粒子の粒子サイズは、上記の粒子の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、不特定形等であって、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。
そして、特記しない限り、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。

また、本発明および本明細書において、粉末の比表面積とは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−７：２０１３にしたがい、窒素吸着法によりＢｒｕｎａｕｅｒ、ＥｍｍｅｔｔおよびＴｅｌｌｅｒによって導かれたＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）式を用いて求めた比表面積である。こうして求められる比表面積は、粉末を構成する粒子の一次粒子の粒子サイズの指標となり得るものである。比表面積が大きいほど、粉末を構成する粒子の一次粒子の粒子サイズが小さいと考えることができる。後述の実施例および比較例で用いた各種粉末の比表面積は、各層形成用組成物の調製に用いた原料粉末について測定された比表面積である。ただし磁気記録媒体から公知の方法で粉末を取り出し、取り出した粉末の比表面積を求めることもできる。

＜磁性層＞
（歪値Ｒｓｋ）
上記磁気記録媒体の磁性層のＲｓｋは、０超である。なおＲｓｋについては、特開２０００−３０２３７号公報（特許文献１）にも記載されている。しかるに特開２０００−３０２３７号公報に記載のＲｓｋは、同公報の段落００７３に記載されているように、三次元表面粗さ計を用いて求められる値である。三次元表面粗さ計では、一般に水平分解能は最小でも５０μｍ程度に留まる。また、三次元表面粗さ計では、測定領域は一般に２００μｍ角〜４００μｍ角程度であり、本発明および本明細書に記載のＲｓｋを求めるためにＡＦＭを用いて行われる測定における測定領域（５μｍ角）より、はるかに大きい。そのため、三次元表面粗さ計を用いて求められるＲｓｋは、ＡＦＭを用いて５μｍ角の測定領域で行われる測定により求められるＲｓｋとは相関しない。この点は、本発明者らの鋭意検討の結果、明らかになった。そして本発明者らは、Ｒｍａｘが３０．０ｎｍ以下であり高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上の磁性層表面において、ＡＦＭを用いて５μｍ角の測定領域で行われる測定により求められるＲｓｋが０超であること（即ちＲｓｋが正の値であること）は、磁性層表面の素地部分の平坦性が高いことを示していると考えている。このことが、走行時の摩擦係数低減に寄与すると、本発明者らは推察している。摩擦係数をより一層低減する観点からは、Ｒｓｋは、０．１０以上であることが好ましく、０．１０超であることがより好ましく、０．２０以上であることが更に好ましく、０．２５以上であることが一層好ましく、０．４０以上であることがより一層好ましく、０．５０以上であることが更に一層好ましい。また、Ｒｓｋは、例えば１．００以下、０．９０以下、０．８０以下または０．７５以下であることができる。ただしＲｍａｘが３０．０ｎｍ以下であり高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上の磁性層表面においては、Ｒｓｋの値が大きいほど素地部分の平坦性が高いと本発明者らは推察している。したがって、Ｒｓｋは、上限に関して例示した上記の値を超えてもよい。

（最大山高さＲｍａｘ）
上記磁気記録媒体の磁性層のＲｍａｘは、３０．０ｎｍ以下である。高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上の磁性層表面においてＲｍａｘが３０．０ｎｍ以下であることは、磁性層表面が、磁性層表面と磁気ヘッドとのスペーシングを小さく維持しつつ（即ち低スペーシング）、摩擦係数の低減を可能とする突起を有する状態にあると考えられる。そして低スペーシングであることは、電磁変換特性の向上に寄与し得る。電磁変換特性の更なる向上の観点から、Ｒｍａｘは２８．０ｎｍ以下であることが好ましく、２５．０ｎｍ以下であることがより好ましく、２３．０ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、Ｒｍａｘは、例えば１０．０ｎｍ以上であることができ、または１５．０ｎｍ以上であることができる。

（高さ１０ｎｍ以上の突起数）
上記磁気記録媒体の磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数は、１０個以上である。本発明者らは、高さ１０ｎｍ以上の突起は摩擦係数低減に寄与し得る突起であって、かかる突起数が１０個以上であることにより摩擦係数を低減することができると考えている。
摩擦係数の更なる低減の観点から、高さ１０ｎｍ以上の突起数は、１２個以上であることが好ましく、１５個以上であることがより好ましく、２０個以上であることが更に好ましく、２５個以上であることが一層好ましく、３０個以上であることがより一層好ましい。また、磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数は、例えば６０個以下、５５個以下、５０個以下、または４５個以下であることができる。

Ｒｓｋ、Ｒｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数の調整手段については、後述する。

（非磁性粉末）
上記磁気記録媒体は、磁性層に非磁性粉末を含む。磁性層は、非磁性粉末として、高さ１０ｎｍ以上の突起を磁性層表面に形成することに寄与する非磁性粉末（以下、「突起形成剤」と記載する。）を少なくとも含むことが好ましい。また、磁性層は、非磁性粉末として、研磨剤として機能し得る非磁性粉末（以下、「研磨剤」と記載する。）を含むことも好ましい。以下、突起形成剤および研磨剤について、更に説明する。

−突起形成剤−
突起形成剤は、無機粉末であっても有機粉末であってもよい。例えば無機粉末としては、金属酸化物等の無機酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の粉末を挙げることができ、無機酸化物の粉末であることが好ましい。一態様では、摩擦特性の均一化の観点からは、突起形成剤の粒度分布は、粒度分布中に複数のピークを有する多分散ではなく、単一ピークを示す単分散であることが好ましい。単分散粒子の入手容易性の点からは、突起形成剤は無機粉末であることが好ましい。

突起形成剤の平均粒子サイズについては、高さ１０ｎｍ以上の突起数を１０個以上とすることの容易性の観点から、平均粒子サイズφと磁性層の厚さｔとの関係式φ／ｔにより求められる値が１．１以上であることが好ましく、１．２以上であることがより好ましい。また、Ｒｍａｘを３０．０ｎｍ以下とすることの容易性の観点からは、関係式φ／ｔにより求められる値が３．０以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。φ／ｔの算出の際にはφとｔは同じ単位（例えばｎｍ）の値を用いる。また、突起形成剤の平均粒子サイズは、例えば９０〜２００ｎｍの範囲であることが好ましく、１００〜１５０ｎｍの範囲であることがより好ましい。

電磁変換特性のより一層の向上の観点からは、突起形成剤の粒子の粒子サイズのばらつきは少ないことが好ましい。粒子サイズのばらつきの程度は、変動係数（ＣＶ値；ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）により評価することができる。ここでＣＶ値（単位：％）＝（σ／φ）×１００であり、φは平均粒子サイズであり、先に記載した方法により求められる。σは平均粒子サイズを求める際に粒子サイズを測定した５００個の粒子の粒子サイズの標準偏差である。突起形成剤のＣＶ値は、好ましくは３０．０％未満であり、より好ましくは２０．０％以下であり、更に好ましくは１５．０％以下であり、一層好ましくは１２．０％以下であり、より一層好ましくは１０．０％以下である。突起形成剤のＣＶ値は、例えば３．０％以上であることができる。ただし突起形成剤の粒子サイズのばらつきが少ないほど電磁変換特性の観点からは好ましいため、３．０％を下回ってもよい。

ＣＶ値が小さい突起形成剤としては、コロイド粒子を挙げることができる。本発明および本明細書における「コロイド粒子」とは、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエンもしくは酢酸エチル、または上記溶媒の二種以上を任意の混合比で含む混合溶媒の少なくとも１つの有機溶媒に、有機溶媒１００ｍＬあたり１ｇ添加した際に、沈降せず分散しコロイド分散体をもたらすことのできる粒子をいうものとする。磁性層に含まれる非磁性粉末がコロイド粒子であることは、磁性層の形成に用いた非磁性粉末を入手可能であれば、かかる非磁性粉末が、上記のコロイド粒子の定義に当てはまる性質を有するか否かを評価すればよい。または、磁性層から取りだした非磁性粉末が、上記のコロイド粒子の定義に当てはまる性質を有するか否かを評価することもできる。磁性層からの非磁性粉末の取り出しは、例えば、特開２０１７−６８８８４号公報の段落００４５に記載の方法で行うことができる。

コロイド粒子の具体例としては、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃等の無機酸化物コロイド粒子を挙げることができ、ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂・Ｂ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂・ＣｅＯ₂、ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＯ₂、ＴｉＯ₂・ＣｅＯ₂・ＳｉＯ₂等の複合無機酸化物のコロイド粒子を挙げることもできる。なお複合無機酸化物の表記に関して、「・」は、その前後に記載されている無機酸化物の複合無機酸化物であることを示すために用いている。例えば、ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃は、ＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃との複合無機酸化物を意味する。コロイド粒子としては、二酸化珪素（シリカ）のコロイド粒子、即ちシリカコロイド粒子（「コロイダルシリカ」とも呼ばれる。）が特に好ましい。また、コロイド粒子に関しては、特開２０１７−６８８８４号公報の段落００４８〜００４９の記載も参照できる。

磁性層の突起形成剤の含有量は、強磁性粉末１００．０質量部に対して０．１〜１０．０質量部であることが好ましく、０．１〜５．０質量部であることがより好ましく、１．０〜５．０質量部であることが更に好ましい。本発明および本明細書において、ある成分は一種用いてもよく二種以上用いてもよい。二種以上用いる場合、含有量とは、二種以上の合計含有量をいうものとする。

（研磨剤）
研磨剤は、走行中に磁気ヘッドに付着する付着物を除去する能力（研磨性）を発揮することができる成分である。研磨剤としては、磁性層の研磨剤として通常使用される物質であるアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化ケイ素、ボロンカーバイド（Ｂ₄Ｃ）、ＴｉＣ、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）、酸化セリウム、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化鉄、ダイヤモンド等の粉末を挙げることができ、中でもα−アルミナ等のアルミナ、炭化ケイ素、およびダイヤモンドの粉末が好ましい。磁性層の研磨剤含有量は、強磁性粉末１００．０質量部に対して１．０〜２０．０質量部であることが好ましく、３．０〜１５．０質量部であることがより好ましく、４．０〜１０．０質量部であることが更に好ましい。また、研磨剤の粒子サイズに関しては、粒子サイズの指標である比表面積が、例えば１４ｍ²／ｇ以上、好ましくは１６ｍ²／ｇ以上、より好ましくは１８ｍ²／ｇ以上であることができる。また、研磨剤の比表面積は、例えば４０ｍ²／ｇ以下であることができる。

（強磁性粉末）
磁性層に含まれる強磁性粉末としては、各種磁気記録媒体の磁性層において通常用いられる強磁性粉末を使用することができる。強磁性粉末として平均粒子サイズの小さいものを使用することは、磁気記録媒体の記録密度向上の観点から好ましい。この点から、強磁性粉末としては、平均粒子サイズが５０ｎｍ以下の強磁性粉末を用いることが好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、強磁性粉末の平均粒子サイズは１０ｎｍ以上であることが好ましい。

強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性六方晶フェライト粉末を挙げることができる。強磁性六方晶フェライト粉末の平均粒子サイズは、記録密度向上と磁化の安定性の観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。強磁性六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば、特開２０１１−２２５４１７号公報の段落００１２〜００３０、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３４〜０１３６、および特開２０１２−２０４７２６号公報の段落００１３〜００３０を参照できる。

強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性金属粉末を挙げることもできる。強磁性金属粉末の平均粒子サイズは、記録密度向上と磁化の安定性の観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。強磁性金属粉末の詳細については、例えば特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３７〜０１４１および特開２００５−２５１３５１号公報の段落０００９〜００２３を参照できる。

磁性層における強磁性粉末の含有量（充填率）は、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充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。

（結合剤、硬化剤）
上記磁気記録媒体は塗布型磁気記録媒体であって、磁性層に結合剤を含む。結合剤とは、一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。なお非磁性層の結合剤については、更に後述する。
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。
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、一態様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、他の一態様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５０．０〜８０．０質量部の量で使用することができる。

（添加剤）
磁性層には、強磁性粉末、結合剤および非磁性粉末が含まれ、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれる添加剤としては、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤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、または公知の方法で製造して、任意の量で使用することができる。

（磁性層の厚み）
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量、ヘッドギャップ長、記録信号の帯域等に応じて最適化することができる。磁性層の厚みは、高密度記録化の観点から１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０〜１００ｎｍであることがより好ましく、２０〜９０ｎｍであることが更に好ましい。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する二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。二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。

（磁性層表面の表面電気抵抗値Ｒｓ）
磁性層表面の表面電気抵抗値Ｒｓが低い磁気記録媒体は、帯電の抑制が可能である。帯電を抑制することにより、ドロップアウトの発生原因となり得る埃等の異物が帯電によって磁性層表面に付着することを抑制することができる。帯電を抑制する観点からは、磁性層表面の表面電気抵抗値Ｒｓ（シート抵抗；ｓｈｅｅｔ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）は、１．０×１０⁺⁷Ω／ｓｑ未満であることが好ましく、１．０×１０⁺⁶Ω／ｓｑ以下であることがより好ましい。また、磁性層表面の表面電気抵抗値Ｒｓは、例えば１．０×１０⁺⁴Ω／ｓｑ以上であることができる。ただし、表面電気抵抗値Ｒｓが低いことは帯電を抑制する観点から好ましいため、１．０×１０⁺⁴Ω／ｓｑを下回ってもよい。本発明および本明細書において、「表面電気抵抗値Ｒｓ」は、印加電圧５０Ｖにて測定される値とし、公知の方法で測定することができる。例えば、カーボンブラックは磁気記録媒体に導電性を付与する機能を発揮し得るため、磁性層の下層に位置する非磁性層にカーボンブラックを含有させることによって、磁性層の表面の表面電気抵抗値Ｒｓを下げることができる。

［非磁性層］
上記磁気記録媒体は、磁性層と非磁性支持体との間に非磁性層を有する。この非磁性層の空隙率および厚みは、主に、磁性層のＲｓｋおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数に影響し得る。以下に、非磁性層の空隙率および厚みについて、更に説明する。

＜非磁性層の空隙率＞
例えば、非磁性層の空隙率が低いほど、磁気記録媒体の形成工程における非磁性層の変形（例えばカレンダ処理における非磁性層の変形）は抑制される傾向がある。非磁性層が変形し易いほど、磁性層に含まれる突起形成剤が非磁性層側に沈み込み易くなり、その結果、磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数が少なくなる傾向がある。したがって、非磁性層の空隙率を小さくすることは、磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数を１０個以上とすることに寄与し得ると考えられる。また、空隙率が高い非磁性層は、非磁性層の表面が粗い傾向がある。これは、非磁性層における非磁性粉末を構成する非磁性粒子の存在状態の影響と考えられる。粗い非磁性層表面上に磁性層を形成すると磁性層表面の素地部分の平坦性は低下する傾向があるため、非磁性層の空隙率を小さくすることは、磁性層表面の素地部分の平坦性の向上につながると考えられる。したがって、非磁性層の空隙率を小さくすることは、Ｒｍａｘが３０．０ｎｍ以下であり高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上の磁性層のＲｓｋを０超に調整することに寄与し得ると考えられる。以上の観点から、非磁性層の空隙率は、１０．０％以下であることが好ましく、９．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．５％以下であることが更に好ましく、７．０％以下であることが一層好ましく、６．０％以下であることがより一層好ましく、５．０％以下であることが更に一層好ましい。また、非磁性層の空隙率は、カレンダ処理における成形性の観点からは、１．０％以上であることが好ましく、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることが更に好ましい。

非磁性層の空隙率は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて得られた非磁性層の断面画像において、空隙の総面積が測定領域の面積に占める割合である。空隙率の算出のための断面画像の取得方法および空隙率の算出方法を、以下に説明する。空隙率の調整手段については後述する。

（１）断面観察用試料の作製
断面観察用試料を、空隙率を求める対象の磁気記録媒体の無作為に定めた位置から切り出し作製する。断面観察用試料の作製は、ガリウムイオン（Ｇａ⁺）ビームを用いるＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ；集束イオンビーム）加工によって行う。かかる作製方法の具体例は、実施例について後述する。

（２）測定領域の特定
作製した断面観察用試料をＳＥＭにより観察し、断面画像（ＳＥＭ像）を撮影する。走査型電子顕微鏡としては、電界放射型走査型電子顕微鏡（ＦＥ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）−ＳＥＭ）を用いる。例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ Ｓ４８００を用いることができ、後述の実施例ではこのＦＥ−ＳＥＭを用いた。
ＳＥＭ像は、同一の断面観察用試料において、（ｉ）撮影する範囲が重複しないように、（ｉｉ）磁性層側最表面（磁性層表面）がＳＥＭ像に収まるように、かつ（ｉｉｉ）断面観察用試料の厚み方向全域（即ち、磁性層側最表面から他方の側の最表面までの領域）がＳＥＭ像に収まるか、または断面観察用試料の厚み方向全域がＳＥＭ像に収まらない場合には、ＳＥＭ像の画像全面積に対して断面観察用試料の撮影部分が占める割合が面積基準で８０〜１００％となるように選択する点以外は無作為に選択した位置において撮影し、合計４画像得る。
上記ＳＥＭ像は、加速電圧５ｋＶ、撮影倍率１０万倍および縦９６０ｐｉｘｅｌ（画素）×横１２８０ｐｉｘｅｌで撮影される二次電子像（ＳＥ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ）像）である。
撮影されたＳＥＭ像を、画像処理ソフトである三谷商事株式会社製ＷｉｎＲＯＯＦに取り込み、ＳＥＭ像中の非磁性層の部分（測定領域）を選択する。測定領域の選択において、測定領域の幅方向の長さは、撮影されたＳＥＭ像の全幅とする。なお、ＳＥＭ像に関して記載する「幅方向」とは、撮影された断面観察用試料における幅方向をいう。断面観察用試料における幅方向とは、この試料を切り出した磁気記録媒体における幅方向である。以上について、厚み方向についても同様である。
厚み方向に関して、磁性層と非磁性層との界面は、以下の方法により特定する。ＳＥＭ像をデジタル化して厚み方向の画像輝度データ（厚み方向の座標、幅方向の座標、および輝度の３成分からなる。）を作成する。デジタル化では、ＳＥＭ像を幅方向に１２８０分割して、輝度８ビットで処理して２５６階調のデータを得て、分割した各座標ポイントの画像輝度を所定の階調値に変換する。次に、得られた画像輝度データにおいて、厚み方向の各座標ポイントにおける幅方向の輝度の平均値（即ち、１２８０分割した各座標ポイントにおける輝度の平均値）を縦軸にとり、厚み方向の座標を横軸にとって輝度曲線を作成する。作成した輝度曲線を微分して微分曲線を作成し、作成した微分曲線のピーク位置から磁性層と非磁性層との境界の座標を特定する。ＳＥＭ像上の、特定した座標に相当する位置を、磁性層と非磁性層との界面とする。ＳＥＭ像に非磁性支持体の部分が含まれる場合には、非磁性層と非磁性支持体との界面を特定する。上記磁気記録媒体は塗布型磁気記録媒体であり、塗布型磁気記録媒体では、磁性層と非磁性層との界面と比べて、非磁性層と非磁性支持体との界面は鮮明に認識可能である。そのため、非磁性層と非磁性支持体との界面は、ＳＥＭ像を目視することで特定することができる。ただし上記と同様に輝度曲線を用いて特定してもよい。ＳＥＭ像に非磁性支持体の部分が含まれない場合には、特定した磁性層と非磁性層との界面（即ち非磁性層表面）から非磁性層の部分の厚み方向の全領域が含まれるように測定領域を特定する。一方、ＳＥＭ像に非磁性支持体の部分が含まれる場合には、特定した磁性層と非磁性層との界面（即ち非磁性層の磁性層側表面）と非磁性層と非磁性支持体との界面（即ち非磁性層の非磁性支持体側表面）までの全領域が含まれるように測定領域を特定する。

（３）空隙の特定および空隙率の算出
上記（２）で特定した測定領域について上記画像処理ソフト三谷商事株式会社製ＷｉｎＲＯＯＦの機能である鮮鋭化処理を行い、次にノイズ除去（４ｐｉｘｅｌ／１２８０ｐｉｘｅｌ）処理を行って、測定領域に存在する空隙の輪郭を強調させる。そして測定領域に存在する空隙の輪郭を手動で選択し、次に輪郭と輪郭に囲まれた部分を、上記画像処理ソフトにより２値化する。このとき、２値化面積が２５ｎｍ²を下回る部分は空隙とみなさずにノイズとみなして選択から除外し、２値化面積が２５ｎｍ²以上の部分を空隙として特定する。次に、空隙として特定された部分の面積を合計して空隙の総面積とする。下記式から、空隙率を求める。４画像について、それぞれ空隙率を求め、それらの算術平均を空隙率とする。下記式中、空隙の総面積および測定領域の面積の単位は、同じ単位であれば、ｎｍ²であってもμｍ²であってもその他の単位であってもよい。
空隙率（％）＝（空隙の総面積／測定領域の面積）×１００

なお、測定領域に存在する空隙の中には、一部分が測定領域内にあってその他の部分が測定領域外にある空隙もあり得る。そのような空隙については、この空隙の測定領域内にある部分の面積を、上記の空隙率を求める際の空隙の総面積の算出の際に用い、測定領域外にある部分の面積は、総面積の算出の際には含めないものとする。

また、非磁性層の厚みは、以下の方法により測定される値とする。
上記（１）に記載の方法で作製した断面観察用試料をＳＥＭ観察し、断面画像（ＳＥＭ像）を撮影する。走査型電子顕微鏡としては、電界放射型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用いる。例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ Ｓ４８００を用いることができ、後述の実施例ではこのＦＥ−ＳＥＭを用いた。
ＳＥＭ像は、作製した断面観察用試料の無作為に選択した３箇所において、それぞれ非磁性層の厚み方向全域、ならびに磁性層の少なくとも一部および非磁性層の少なくとも一部がＳＥＭ像に収まるように撮影する。こうしてＳＥＭ像を、合計３画像得る。
上記の各ＳＥＭ像は、加速電圧５ｋＶ、撮影倍率２万倍および縦９６０ｐｉｘｅｌ×横１２８０ｐｉｘｅｌで撮影される二次電子像（ＳＥ像）である。磁性層と非磁性層との界面、および非磁性層と非磁性支持体との界面は、上記（２）に記載の方法により特定する。なお後述の実施例では、非磁性層と非磁性支持体との界面は、目視により特定した。
各ＳＥＭ画像上の任意の位置１箇所において、上記方法により特定した両界面の厚み方向における間隔を求め、３画像について得られた値の算術平均を、非磁性層の厚みとする。磁性層等の他の層および非磁性支持体の厚みも、同様の方法により求めることができる。または、他の層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。

（非磁性層の厚み）
非磁性層の厚みに関して、本発明者らは、非磁性層が厚いことは磁気記録媒体の形成工程において変形し得る部分が多いことを意味するため、非磁性層が厚いほど磁気記録媒体の形成工程において非磁性層の変形（例えばカレンダ処理における非磁性層の変形）が起こり易くなると考えている。先に記載したように非磁性層が変形し易いほど、磁性層に含まれる突起形成剤が非磁性層側に沈み込み易くなり、その結果、磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数が少なくなる傾向がある。したがって、非磁性層を薄くすることは、磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数を１０個以上とすることに寄与し得ると考えられる。磁性層の高さ１０ｎｍ以上の突起数を１０個以上とすることの容易性の観点から、非磁性層の厚みは１．０μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であることが好ましく、０．６μｍ以下であることが更に好ましい。また、非磁性層の厚みは、カレンダ処理における成形性の観点からは、０．０５μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましい。

（非磁性粉末）
非磁性層に含まれる非磁性粉末としては、一種の非磁性粉末のみ用いてもよく、二種以上の非磁性粉末を用いてもよい。非磁性粉末としては、少なくともカーボンブラックを使用することが好ましい。カーボンブラックは、市販品を用いてもよく、公知の方法で製造したものを用いることもできる。非磁性層にカーボンブラックを含有させることにより、磁性層表面の表面電気抵抗値Ｒｓを低くすることができる。磁性層表面の表面電気抵抗値Ｒｓの詳細は、先に記載した通りである。

非磁性層に含有させる非磁性粉末として粒子サイズが小さなものを使用し、かつ非磁性粉末の分散性を高めることにより、非磁性層の空隙率は小さくなる傾向がある。また、非磁性層に含有させる非磁性粉末として粒子サイズが小さなものを使用し、かつ非磁性粉末の分散性を高めることは、非磁性層表面の粗さを低減することに寄与し得る。このことは、非磁性層表面上に形成される磁性層の表面の素地部分の平坦性を向上させることにつながると考えられる。例えばカーボンブラックに関して、粒子サイズの指標としては比表面積を用いることができる。非磁性層の空隙率を小さくする観点からは、カーボンブラックの比表面積は２８０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、３００ｍ²／ｇ以上であることがより好ましい。カーボンブラックの比表面積は、分散性向上の容易性の観点からは、５００ｍ²／ｇ以下であることが好ましく、４００ｍ²／ｇ以下であることがより好ましい。非磁性層の非磁性粉末の中でカーボンブラックが占める割合は、非磁性粉末総量に対して３０．０質量％以上であることが好ましく、４０．０質量％以上であることがより好ましく、５０．０質量％以上であることが更に好ましく、６０．０質量％以上、７０．０質量％以上、８０．０質量％以上、９０．０質量％以上、または１００．０質量％（即ち非磁性粉末がカーボンブラックのみ）でもよい。また、非磁性層の非磁性粉末の中でカーボンブラックが占める割合は、非磁性粉末総量に対して、例えば９０．０質量％以下であることができ、８０．０質量％以下であることができる。ただし上記の通り、非磁性層の非磁性粉末がカーボンブラックのみでもよい。なお、非磁性層における非磁性粉末の含有量（充填率）は、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。

カーボンブラック以外の非磁性粉末としては、無機粉末を用いてもよく、有機粉末を用いてもよい。これらの非磁性粉末の平均粒子サイズは、１０〜２００ｎｍの範囲であることが好ましく、１０〜１００ｎｍの範囲であることがより好ましい。
例えば無機粉末としては、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、金属硫化物等の粉末が挙げられる。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、例えば特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１４６〜０１５０を参照できる。

（結合剤）
カーボンブラックの分散性向上に関しては、本発明者らの検討によれば、結合剤として塩化ビニル樹脂を使用することが、カーボンブラックの分散性向上に有利な傾向が見られた。したがって、カーボンブラックの分散性向上の観点からは、非磁性層の結合剤として少なくとも塩化ビニル樹脂を使用することが好ましく、結合剤として複数種の樹脂を使用する場合には塩化ビニル樹脂の割合を高めることが好ましい。例えば、一態様では、非磁性層の結合剤の総量に対して塩化ビニル樹脂が占める割合は、３０．０質量％以上であることが好ましく、５０．０質量％以上であることがより好ましく、８０．０質量％以上であることが更に好ましく、９０．０質量％〜１００．０質量％であることが一層好ましい。また、非磁性層の結合剤含有量は、例えば非磁性粉末１００．０質量部に対して、１０．０〜４０．０質量部であることができる。

（添加剤）
非磁性層形成用組成物は、例えば、非磁性粉末、結合剤および任意に添加され得る一種以上の添加剤および一種以上の溶媒を、同時または順次混合し分散処理を施すことによって作製することができる。分散処理の詳細については後述する。分散時間を長くするほど非磁性層中の非磁性粉末の分散性が向上し空隙率が小さくなる傾向がある。また、非磁性層形成用組成物に非磁性粉末の分散性向上に寄与する添加剤（分散剤）を含有させることにより、非磁性層における非磁性粉末の分散性を向上させることができる。

上記分散剤としては、非磁性層の非磁性粉末の種類に応じて、公知の分散剤の一種以上を用いることができる。例えば一例として、カーボンブラックの分散剤としては、有機三級アミンを挙げることができる。有機三級アミンについては、特開２０１３−０４９８３２号公報の段落００１１〜００１８および００２１を参照できる。また、有機三級アミンによりカーボンブラックの分散性を高めるための組成物の処方等については、同公報の段落００２２〜００２４、００２７を参照できる。

上記アミンは、より好ましくはトリアルキルアミンである。トリアルキルアミンが有するアルキル基は、好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基である。トリアルキルアミンが有する３つのアルキル基は、同一であっても異なっていてもよい。アルキル基の詳細については、特開２０１３−０４９８３２号公報の段落００１５〜００１６を参照できる。トリアルキルアミンとしては、トリオクチルアミンが特に好ましい。

非磁性層には、その他の公知の添加剤の一種以上を、所望の性質に応じて市販品から適宜選択して、または公知の方法で製造して、任意の量で使用することができる。

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（以下、単に「支持体」とも記載する。）について説明する。非磁性支持体としては、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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリア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、および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。非磁性支持体の厚みは、例えば３．０〜８０．０μｍの範囲であり、好ましくは３．０〜５０．０μｍの範囲であり、より好ましくは３．０〜１０．０μｍの範囲である。

＜バックコート層＞
上記磁気記録媒体は、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、非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有することもできる。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いずれか一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層の詳細については、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る。また、バックコート層に含まれる結合剤および任意に含まれ得る各種添加剤については、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ができる。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より好ましい。

＜製造工程＞
（各層形成用組成物の調製）
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は、先に記載した各種成分とともに、通常、溶媒を含む。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一種または二種以上を用いることができる。各層形成用組成物の溶媒含有量は特に限定されるものではない。溶媒については、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１５３を参照できる。各層形成用組成物の固形分濃度および溶媒組成は、組成物のハンドリング適性、塗布条件および形成しようとする各層の厚みに対応させて適宜調整すればよい。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。個々の工程はそれぞれ二段階以上に分かれていてもよい。各層形成用組成物の調製に用いられるすべての原料は、どの工程の最初または途中で添加してもよい。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よい。例えば、結合剤を、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。上記磁気記録媒体の製造工程では、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。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。混練工程の詳細については、特開平１−１０６３３８号公報および特開平１−７９２７４号公報に記載されている。分散機としては、ビーズミル、ボールミル、サンドミルまたはホモミキサー等のせん断力を利用する各種の公知の分散機を使用することができる。分散には、好ましくは分散ビーズを用いることができる。分散ビーズとしては、セラミックビーズ、ガラスビーズ等が挙げられ、ジルコニアビーズが好ましい。２種類以上のビーズを組み合わせて使用してもよい。分散ビーズのビーズ径（粒径）およびビーズ充填率は、特に限定されるものではなく、分散対象の粉末に応じて設定すればよい。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。

（塗布工程）
非磁性層および磁性層は、非磁性層形成用組成物および磁性層形成用組成物を、逐次また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。バックコート層は、バックコート層形成用組成物を、非磁性支持体の非磁性層および磁性層を有する（または非磁性層および／または磁性層が追って設けられる）表面とは反対の表面に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。

（その他の工程）
例えば、塗布工程後には、カレンダ処理を行うことが好ましい。カレンダ処理を強化するほど、Ｒｍａｘの値は小さくなる傾向があり、高さ１０ｎｍ以上の突起数は少なくなる傾向がある。したがって、Ｒｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数は、カレンダ処理条件によって調整することもできる。例えば、カレンダロールとして表面が硬いロールを使用するほど、またカレンダロールの段数を増やすほど、Ｒｍａｘの値は小さくなる傾向があり、高さ１０ｎｍ以上の突起数は少なくなる傾向がある。また、カレンダ処理の条件については、例えば、カレンダ圧力（線圧）は２００〜５００ｋＮ／ｍであることができ、２５０〜３５０ｋＮ／ｍであることが好ましい。カレンダ温度（カレンダロールの表面温度）は、例えば７０〜１２０℃であることができ、８０〜１００℃であることが好ましく、カレンダ速度は、例えば５０〜３００ｍ／ｍｉｎであることができ、５０〜２００ｍ／ｍｉｎであることが好ましい。

磁気記録媒体製造のためのその他の各種工程については、特開２０１０−２３１８４３号公報の段落００６７〜００７０も参照できる。

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。磁気テープには、磁気記録再生装置においてヘッドトラッキングサーボ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。本発明の一態様によれば、磁気記録再生装置内で磁気テープを走行させて磁気テープに記録された情報を再生する際、磁性層表面と磁気ヘッドとの摩擦係数を低く維持することができ、かつ高い電磁変換特性で情報を再生することができる。

［磁気記録再生装置］
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、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、磁気記録媒体への情報の記録および磁気記録媒体に記録された情報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含まれる磁気ヘッドは、磁気記録媒体への情報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情報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、一態様では、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。他の一態様では、上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、記録素子と再生素子の両方を１つの磁気ヘッドに備えた構成を有することもできる。再生ヘッドとしては、磁気記録媒体に記録された情報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、公知の各種ＭＲヘッドを用いることができる。また、情報の記録および／または情報の再生を行う磁気ヘッドには、サーボパターン読み取り素子が含まれていてもよい。または、情報の記録および／または情報の再生を行う磁気ヘッドとは別のヘッドとして、サーボパターン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。

上記磁気記録再生装置において、磁気記録媒体への情報の記録および磁気記録媒体に記録された情報の再生は、磁気記録媒体の磁性層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。

以下に、本発明を実施例に基づき説明する。ただし本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。以下に記載の「部」は、質量基準である。

下記実施例および比較例で使用したシリカコロイド粒子（コロイダルシリカ）は、それぞれゾルゲル法により調製された市販のシリカコロイド粒子であり、先に記載したコロイド粒子の定義に当てはまる性質を有していた。これらシリカコロイド粒子の後述の表１に示す平均粒子サイズφおよび粒子サイズの変動係数ＣＶ値は、先に記載した方法により求めた値である。

［実施例１］
＜磁性層形成用組成物の処方＞
（磁性液）
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末：１００．０部
（保磁力Ｈｃ：１７５ｋＡ／ｍ（２２００Ｏｅ）、平均粒子サイズ：２７ｎｍ）
オレイン酸：２．０部
塩化ビニル樹脂：１０．０部
（カネカ社製ＭＲ−１０４）
ポリウレタン樹脂：４．０部
（東洋紡社製ＵＲ−４８００（スルホン酸基含有ポリエステルポリウレタン樹脂））
メチルエチルケトン：１５０．０部
シクロヘキサノン：１５０．０部
（研磨剤液）
アルミナ粉末（比表面積１９ｍ²／ｇのα−アルミナ）：６．０部
ポリウレタン樹脂：０．６部
（東洋紡社製ＵＲ−４８００（スルホン酸基含有ポリエステルポリウレタン樹脂））
シクロヘキサノン：２３．０部
（シリカゾル）
シリカコロイド粒子（コロイダルシリカ）：表１参照
メチルエチルケトン：１６．０部
（その他の成分）
ステアリン酸：２．０部
ステアリン酸アミド：０．３部
ステアリン酸ブチル：６．０部
メチルエチルケトン：１１０．０部
シクロヘキサノン：１１０．０部
ポリイソシアネート（東ソー社製コロネートＬ）：３．０部

＜非磁性層形成用組成物の処方＞
カーボンブラック：１００．０部
（比表面積：表１参照、ＤＢＰ（Ｄｉｂｕｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）吸油量：６５ｃｍ³／１００ｇ）
トリオクチルアミン：４．０部
塩化ビニル樹脂：表１参照
（カネカ社製ＭＲ−１０４）
メチルエチルケトン：５１０．０部
シクロヘキサノン：２００．０部
ステアリン酸：１．５部
ステアリン酸アミド：０．３部
ステアリン酸ブチル：１．５部

＜バックコート層形成用組成物の処方＞
カーボンブラック：１００．０部
（平均粒子サイズ：４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：７４ｃｍ³／１００ｇ）
銅フタロシアニン：３．０部
ニトロセルロース：２５．０部
ポリウレタン樹脂：６０．０部
（東洋紡社製ＵＲ−８４０１（スルホン酸基含有ポリエステルポリウレタン樹脂））
ポリエステル樹脂：４．０部
（東洋紡社製バイロン５００）
アルミナ粉末（比表面積１７ｍ²／ｇのα−アルミナ）：１．０部
ポリイソシアネート：１５．０部
（東ソー社製コロネートＬ）
メチルエチルケトン：１５１０．０部
トルエン：２５０．０部

＜各層形成用組成物の調製＞
磁性層形成用組成物を、以下のように調製した。
上記磁性液の成分を横型ビーズミル分散機において混合し分散処理した。分散処理では、粒径０．１ｍｍのジルコニア（ＺｒＯ₂）ビーズ（以下、「Ｚｒビーズ」と記載する）を用い、ビーズ充填率８０体積％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パスあたりの滞留時間を２分とし、３０パスの分散処理を行った。
研磨剤液については、先に記載した研磨剤液の成分（アルミナ粉末、ポリウレタン樹脂およびシクロヘキサノン）の混合物を調製した後、この混合物を粒径０．３ｍｍのＺｒビーズとともに横型ビーズミル分散機に入れ、ビーズ体積／（研磨剤液体積＋ビーズ体積）が８０体積％になるように調整し、１２０分間ビーズミル分散処理を行い、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した。
磁性液、研磨剤液、シリカゾルおよびその他の成分をディゾルバー攪拌機に導入し、周速１０ｍ／秒で３０分間攪拌した後、フロー式超音波分散機により流量７．５ｋｇ／分で３パス処理した後に、１μｍのフィルタで濾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を、以下のように調製した。
潤滑剤（ステアリン酸、ステアリン酸アミドおよびステアリン酸ブチル）を除く上記成分を横型ビーズミル分散機において混合し分散処理した。分散処理では、粒径０．１ｍｍのＺｒビーズを用い、ビーズ充填率８０体積％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パスあたりの滞留時間を２分とし、３０パスの分散処理を行った。その後、潤滑剤および塗布厚み調整用にメチルエチルケトンを添加して、ディゾルバー攪拌機にて攪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。
なお実施例１、ならびに後述の実施例２〜４および比較例１〜７では、非磁性層形成用組成物の調製時、塗布厚み調整用のメチルエチルケトンを、非磁性層形成用組成物の調製のために用いた非磁性粉末１００．０質量部に対して７０．０〜５１０．０質量部の範囲の量で使用した。

バックコート層形成用組成物を、以下のように調製した。
ポリイソシアネートを除く上記成分をディゾルバー攪拌機に導入し、周速１０ｍ／秒で３０分間攪拌した後、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、ポリイソシアネートを添加して、ディゾルバー攪拌機にて攪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作製した。

＜磁気テープの作製＞
厚さ６．０μｍのポリエチレンナフタレート支持体の一方の表面に、乾燥後の厚みが表１に示す厚み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、バックコート層形成用組成物を、支持体の反対側の表面に乾燥後の厚みが０．５μｍになるように塗布し乾燥させた。
その後、非磁性層上に、乾燥後の厚みが表１に示す厚みになるように磁性層形成用組成物を塗布し乾燥させた。
その後、金属ロールのみから構成されたカレンダロールで速度８０ｍ／ｍｉｎ、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）、カレンダロールの表面温度１００℃でカレンダ処理を行った後、雰囲気温度７０℃の環境で３６時間熱処理を行った。

［実施例２〜４、比較例１〜７］
表１に示すように各種条件を変更し、非磁性層形成用組成物の調製時に使用する塗布厚み調整用のメチルエチルケトンの使用量を変更した点以外、実施例１と同様の方法により磁気テープを作製した。
なお比較例で非磁性層形成用組成物の調製に用いたポリウレタン樹脂は、東洋紡社製ＵＲ−４８００（スルホン酸基含有ポリエステルポリウレタン樹脂）である。
また、比較例４では、非磁性層形成用組成物の調製のために、カーボンブラック（比表面積：２６０ｍ²／ｇ）２０．０質量部とともにα−酸化鉄（平均粒子サイズ（平均長軸長）：１５０ｎｍ）を８０．０質量部使用した。

［評価方法］
＜磁性層のＲｓｋ、Ｒｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数＞
測定領域を５μｍ角（５μｍ×５μｍ）として、先に記載した方法により、磁性層のＲｓｋ、Ｒｍａｘおよび高さ１０ｎｍ以上の突起数を求めた。ＡＦＭとしてＶｅｅｃｏ社製Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ４をタッピングモードで用いて、ＡＦＭの探針としてはＢＲＵＫＥＲ社製ＲＴＥＳＰ−３００を使用し、分解能は５１２ｐｉｘｅｌ×５１２ｐｉｘｅｌとし、スキャン速度は１画面（５１２ｐｉｘｅｌ×５１２ｐｉｘｅｌ）を３４１秒で測定する速度とした。

＜非磁性層の空隙率および各種厚み＞
断面観察用試料を以下に記載の方法により作製した。作製した断面観察用試料を用いて、先に記載した方法により、非磁性層の空隙率、ならびに非磁性層、磁性層、バックコート層および支持体の厚みを求めた。ＳＥＭ観察のための電界放射型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）としては、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ Ｓ４８００を使用した。
（ｉ）磁気テープの幅方向１０ｍｍ×長手方向１０ｍｍのサイズの試料を剃刀を用いて切り出した。
切り出した試料の磁性層表面に保護膜を形成して保護膜付試料を得た。保護膜の形成は、以下の方法により行った。
上記試料の磁性層表面に、スパッタリングにより白金（Ｐｔ）膜（厚み３０ｎｍ）を形成した。白金膜のスパッタリングは、下記条件で行った。
（白金膜のスパッタリング条件）
ターゲット：Ｐｔ
スパッタリング装置のチャンバー内真空度：７Ｐａ以下
電流値：１５ｍＡ
上記で作製した白金膜付試料に、更に厚み１００〜１５０ｎｍのカーボン膜を形成した。カーボン膜の形成は、下記（ｉｉ）で用いるＦＩＢ（集束イオンビーム）装置に備えられた、ガリウムイオン（Ｇａ⁺）ビームを用いるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）機構により行った。
（ｉｉ）上記（ｉ）で作製した保護膜付試料に対し、ＦＩＢ装置によりガリウムイオン（Ｇａ⁺）ビームを用いるＦＩＢ加工を行い磁気テープの断面を露出させた。ＦＩＢ加工における加速電圧は３０ｋＶ、プローブ電流は１３００ｐＡとした。
こうして露出させた断面観察用試料を、非磁性層の空隙率および厚みを求めるためのＳＥＭ観察に用いた。

＜電磁変換特性＞
実施例および比較例の各磁気テープについて、ＳＮＲを、磁気ヘッドを固定した１／２インチ（０．０１２７メートル）リールテスターで測定した。磁気ヘッド／磁気テープ相対速度は５．５ｍ／ｓｅｃとした。記録はＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎ−Ｇａｐ）ヘッド（ギャップ長０．１５μｍ、トラック幅１．０μｍ）を使い、記録電流は各磁気テープの最適記録電流に設定した。再生ヘッドとしては素子厚み１５ｎｍ、シールド間隔０．１μｍおよびリード幅０．５μｍのＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ−Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドを用いた。線記録密度（５４０ｋｆｃｉ）の信号を記録し、再生信号をシバソク社製のスペクトラムアナライザーで測定し、キャリア信号の出力と、スペクトル全帯域の積分ノイズとの比をＳＮＲとした。
評価中に磁気テープの磁性層表面と再生ヘッドとの貼り付きが生じてしまいＳＮＲを評価できなかった比較例については、表１に「評価不可（貼り付き）」と記載した。

＜摩擦係数の測定＞
ＡＦＭで４０μｍ角（４０μｍ×４０μｍ）で測定した時の中心線平均表面粗さＲａが１５ｎｍで直径が４ｍｍのＡｌＴｉＣ（アルミナチタンカーバイド）製の丸棒に、実施例および比較例の各磁気テープを、磁気テープの幅方向が丸棒の軸方向と平行になるように丸棒に巻き付けて、磁気テープの一方の端に１００ｇの重りを吊り下げ他方の端をロードセルに取り付けた状態で、１４ｍｍ／ｓｅｃの速度で磁気テープを１パスあたり４５ｍｍ摺動させ、合計１００パス摺動を繰り返した。この時の１パス目および１００パス目の等速で摺動中の荷重をロードセルで検出して測定値を得て、以下の式：
摩擦係数＝ｌｎ（測定値（ｇ）／１００（ｇ））／π
に基づいて、１パス目および１００パス目の摩擦係数を算出した。
評価中に磁気テープの磁性層表面と上記丸棒との貼り付きが生じてしまい摩擦係数を評価できなかった比較例については、表１に「評価不可（貼り付き）」と記載した。また、上記ロードセルの測定上限値に相当する摩擦係数は０．８０であるため、０．８０超の摩擦係数を測定することができない。そのため、摩擦係数がロードセルの測定上限値を超えた比較例については、表１に「０．８０超」と記載した。

＜表面電気抵抗値Ｒｓ＞
実施例および比較例の各磁気テープについて、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）式Ｒｓ測定治具を使用し、１／２インチ（０．０１２７メートル）幅デジタル超絶縁抵抗測定機（タケダ理研社製ＴＲ−８１１Ａ）を用いて、電圧５０Ｖを印加した際の磁性層表面の表面抵抗値Ｒｓを実測した。

以上の結果を表１に示す。

表１に示す結果から、実施例の磁気テープは、走行時の摩擦係数が低く、かつ優れた電磁変換特性を発揮したことが確認できる。

［測定領域および測定値についての検討］
実施例および比較例の各磁気テープについて、三次元表面粗さ計であるキャノン社製Ｚｙｇｏを使用して磁性層表面において歪値Ｒｓｋおよび中心線平均表面粗さＲａを求めた。三次元表面粗さ計を用いる測定は、磁性層表面の３箇所の異なる領域で行い、得られた値の算術平均として求めた。キャノン社製Ｚｙｇｏでの測定では、測定領域は、２６５μｍ×３５３μｍである。
また、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Ｒｓｋ等を求めるために行われたＡＦＭを用いた測定結果から、中心線平均表面粗さＲａを求めた。このＲａも、磁性層表面の３箇所の異なる測定領域で測定を行い得られた値の算術平均として求めた。
以上の結果を、表２に示す。

表２に示すように、ＡＦＭを用いて求めたＲｓｋと三次元表面粗さ計を用いて求めたＲｓｋとの間に相関性は見られず、ＡＦＭを用いて求めたＲｓｋと三次元表面粗さ計を用いて求めたＲａとの間にも相関性は見られない。また、表２に示すように、ＡＦＭを用いて求めたＲｓｋとＲａとの間にも相関性は見られない。
これに対し、ＡＦＭを用いて求めたＲｓｋを、ＡＦＭを用いて求めたＲｍａｘおよび高さ１０個以上の突起数とともに指標とすることにより、走行時の摩擦係数の低減と電磁変換特性の向上とを両立可能な磁気記録媒体を提供することが可能となる。

本発明は、データストレージ用磁気テープ等の各種磁気記録媒体の技術分野において有用である。

Claims (14)

1. 非磁性支持体上に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有し、前記非磁性層上に強磁性粉末、結合剤および非磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
   前記磁性層の表面の５μｍ角の測定領域において原子間力顕微鏡を用いて求められる歪値Ｒｓｋが０超であり、最大山高さＲｍａｘが３０．０ｎｍ以下であり、かつ高さ１０ｎｍ以上の突起数が１０個以上である磁気記録媒体。
2. 前記非磁性層の厚みは、１．０μｍ以下である、請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記非磁性層の断面を走査型電子顕微鏡により撮影して得られる断面画像において、空隙が占める割合は１０．０％以下である、請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記空隙が占める割合は、１．０〜１０．０％の範囲である、請求項３に記載の磁気記録媒体。
5. 前記歪値Ｒｓｋは、０．１０超である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
6. 前記最大山高さＲｍａｘは、１０．０〜３０．０ｎｍの範囲である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
7. 前記突起数は、１０〜６０個の範囲である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
8. 前記非磁性層に含まれる非磁性粉末は、カーボンブラックを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
9. 前記非磁性層に含まれるカーボンブラックの比表面積は、２８０〜５００ｍ²／ｇの範囲である、請求項８に記載の磁気記録媒体。
10. 前記非磁性層は、非磁性粉末総量に対して３０．０質量％以上のカーボンブラックを含む、請求項８または９に記載の磁気記録媒体。
11. 前記磁性層に含まれる非磁性粉末は、少なくともコロイド粒子を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
12. 前記コロイド粒子は、シリカコロイド粒子である、請求項１１に記載の磁気記録媒体。
13. 前記磁性層の表面の表面電気抵抗値Ｒｓは、１．０×１０⁺⁷Ω／ｓｑ未満である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、
    磁気ヘッドと、
    を含む磁気記録再生装置。