JP2000163730A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の磁気記録媒体で用いる基板フィルムの表
面形状が、磁性面側、裏面側の突起高さの最大形状が適
正化されておらず、形状転写の発生や、不安定走行とい
った課題が存在する。 【解決手段】基板の表面が、磁気記録層側では突起高さ
が最大30nmで形成され、これとは反対側の面では突起高
さが最大100nmで形成され、フィラ−混入した樹脂層を
重ねた積層型のフィルム基板を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラ、
パソコンなどの情報産業分野等に用いられる磁気記録媒
体およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体では、バインダ−に
γ−酸化鉄または、Ｃｏ被着−酸化鉄粒子を混合した塗
布型磁気記録媒体が使われている。

【０００３】一方、記録密度の高密度化、映像の高品質
化を目的とした媒体として、非磁性基板上に金属磁気記
録層を直接メッキ法、スパッタリング法、真空蒸着法、
イオンプレーティング法等によって形成する金属薄膜型
記録媒体の開発が行われてきており、デジタル映像機器
への記録媒体として現在すでに市販されている。

【０００４】ところが開発の方向として、軽、薄、短、
小化の傾向は市場の要望で常に必要され、このニ−ズに
適した条件を整えるには、磁気媒体としてのさらに高い
仕様が望まれる。

【０００５】例えば媒体の表面性であれば、スペ−シン
グロスがますます小さくなり、媒体の表面は、より均一
で小さな突起形状の形成が必要とされる。また変化する
温湿度条件などに対しては、磁気ヘッドのトラックから
のずれ信号の低下が発生してブロックノイズが拡大し、
より顕著になる課題が生じている。この課題の改良がな
いと、映像の低品質化や、あるいは走行耐久性が劣化す
るなどの問題点が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため従来上記課題
を改良するために、特開平9-164641号公報（基板の熱物
性改良）、特開平9-115128号公報（機械的強度の制御改
良）、特開平6-200875号公報（記録媒体を加熱する）に
記載された技術で、多くの改良提案がなされてきた。し
かし、いまだ不十分な特性しか実現できていないのが現
状であった。

【０００７】本発明は、このような従来の磁気記録媒体
の課題を考慮し、適正な表面性と、熱、湿度に強い磁気
記録媒体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面性につい
ては、磁気記録媒体の磁性側表面と裏面側表面のラフネ
ス形成がより適正化された組み合わせになっておれば、
作製時の転写は発生せず長手方向でラフネス傾斜をなく
することが可能となる。

【０００９】また熱物性については、基板の反転温度が
＞110℃で、 熱収縮率が1/3〜1/5、熱膨張が2〜3倍の熱
変形を示すフィルム基板を用いると、カ−ルなどの問題
点がなくなり、仕様温度範囲の拡大や保存期間の長期化
が可能となる。

【００１０】さらに用いるポリエチレンナフタレ−ト中
にパラ系アミド重合体を混入したフィルムとすると、分
子間間隔が小さくなり、例えばポリパラフェニレンビス
チアゾ−ルであれば、上記の課題に対してより改良され
る磁気記録媒体が可能となる。

【００１１】本発明は、ロ−ルの長手方向においては一
定した表面性が得られ、温度、湿度変化に対しても、く
りかえし走行可能な信号品質が安定した磁気記録媒体を
実現できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図を用いて説明する。

【００１３】図１は本発明の磁気記録媒体の構成であ
る。図１において１は非磁性基板、２は金属薄膜型磁気
記録層である。３はフ゜ラス゛マＣＶＤカ−ボン層、４は潤滑
層、５はバックコ−ト層である。

【００１４】図１において金属薄膜型磁気記録層２は、
Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも１種以上を含む強磁性
金属、またはこれらとMn、Cr、Ti、P、Y、Sm、Bi等またはこれ
らの酸化物を組み合わせた合金であり、とりわけCo、Cr、
Niから選ばれる少なくとも１種以上の元素を含み、これ
らの元素を真空蒸着、スパッタ等によって厚み〜0.2μm
以下程度で形成される。３はプラズマＣＶＤカ−ボン層
で、低級炭化水素ガスなどを原料として作製される炭素
膜である。４は潤滑層で、低級脂肪族などの化合物で形
成されている。５はバックコ−ト層で、樹脂、カ−ボン
などの含む塗料で形成された導電性の膜である。

【００１５】非磁性基板１は、例えば、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレ
−トの高分子フィルムである。中でも昨今の記録密度の
向上により、表面均一性、耐熱性、厚みの薄膜化、機械
的強度の一定性などの要求により、入手の容易さ、価
格、取り扱いのし易さなどから、ポリエチレンナフタレ
−トやこれと類似のプラスチック材が望ましい。

【００１６】たとえば表面性に関しては、記録層作製段
階で高輻射熱に暴露されたり、突起物の高さが適切でな
いと記録層薄膜の形成の際、半月状にピンホ−ルが形成
されて信号欠陥につながる。そこで基板の表面形状が、
磁気記録層側では突起高さが最大30nmで形成され、これ
とは反対側の面では突起高さが ＜100nmに形成される。
そのためフィラ−混入した樹脂層を重ね積層型のフィル
ム基板とする。それによって、作製段階でロ−ルの外
側、芯側での表面形状についての 差異がなくなり、長
手方向での一様性が得られる。また望ましくは、磁気記
録層側の突起物間の間隔が、0.1〜0.5μmの密度で形成
され、突起高さが10〜30nmの範囲であり 、20〜30nmの
高さを有する突起物が1μm平方の中で＞50％にある表面
性を有し、一方磁気記録層の反対側では、突起物間の間
隔が1〜3μmであり、突起の高さが20〜100nmの範囲にあ
り、40〜100nmの高さを有する突起物が50μm平方の中で
＞70％の表面性を有している基板を用いることがよい。
さらに、基板の形成に際し、積層した構造とすることに
よって、実現容易性や、独立した制御が可能となり、粉
落ちなどの欠陥がなくなるため、歩留まり品質も向上し
た構造となる。

【００１７】熱物性に関しては、TMA（熱機械試験器
島津製Ｔ-30）による測定で、反転温度が＞110℃、 熱
収縮率が1/3〜1/5、熱膨張が従来より2〜3倍の熱変形を
示す仕様を実現することが必要である。このためには、
長手（ＭＤ）方向、幅（ＴＤ）方向での延伸比を工夫
し、機械的強度などのバランスを考慮したフィルム基板
を用いる。こうした基板と金属磁気記録層の応力適正に
より、温度変化では5〜40℃の範囲の変形に対して、幅
（ＴＤ）方向で、高さ／幅の比で±0.5％の範囲に抑制
される。一方湿度変化では、10〜80％ＲＨの範囲に対し
て、変形率が高さ／幅の比で±5％の範囲に抑制されの
で、利用温度範囲の拡大や保存期間の長期化の特性を示
す磁気記録媒体が提供できる。ここで、幅、高さは、図
５に示すように定義されている。

【００１８】他方、ポリエチレンナフタレ−ト中にパラ
系アミド重合体を混入して作製したフィルム基板は、分
子の剛直性が増しより改良される。このパラ系アミド重
合体の一例としてポリパラフェニレンビスチアゾ−ルが
ある。これは、結合主鎖であるＣとＮ、Ｓの結合形態で
あるため、分子間間隔が小さくなり収縮などにあらわれ
る分子回転などの熱運動が、温度のより高いところにな
るまで発生しない。

【００１９】このことは、TMAによる反転温度や熱変形
率が改良されることを意味し、可とう 性と同時に固体
基板近い性質を有する磁気記録媒体が実現できる。

【００２０】以上のことから、本発明の磁気記録媒体に
よれば、作製段階でもロ−ルの巻外側、芯側の長手方向
でも表面ラフネスが一定の磁気媒体を、粉落ちなく実現
でき、また温度、湿度変化に対する変形も抑制できるか
ら、広い利用温度範囲を有し、長期間の保存期間を有す
る磁気記録媒体が実現できる。

【００２１】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 （実施例１）基板に幅500mm、厚み4μmのＰＥＮフィル
ムを6000m使用し、（表１）に示す各種面粗さのサンプ
ルを作製した。

【００２２】磁気記録層は、酸素グロ−状態でＣｏを１
層または２層積層した金属薄膜型磁性層を厚み0.16μm
で構成し、さらに樹脂を含むバックコ−トを施した。そ
してプラズマＣＶＤ成膜法によるカ−ボン保護層を形成
し、トリ（パ−フロロオクチル）トリエトキシシランを
1000ppm溶解させたイソピロピルアルコ−ルで塗布して
潤滑層を備えた磁気記録媒体を得た。またこの時これら
の比較例として（表１）に示すサンプルも作製した。

【００２３】ラフネス評価はＡＦＭを用いて調べ、一例
として図２に示すデ−タから突起物の高さおよび突起物
の距離間隔を抽出した。転写の有無は光学顕微鏡による
観察をして１cm²領域で突起物とは異なる特異的な付着
物に限定して有無を調べた。テ−プのデッキでの評価
は、1/4インチにスリットしたあと、６０分長にインカ
セしたＤＶテ−プを市販のデジタルカメラにセットし走
行させて比較した。

【００２４】

【表１】

【００２５】すると（表１）に示すようの比較例は、磁
性面側で突起高さが＞30nmで形成され、かつこれとは反
対側の面で突起高さが＞100nmに形成されている基板上
にＣo単層を形成して構成した磁気記録媒体では、磁性
面のラフネスが製作中の巻外側と巻芯側でともに初期粗
さより大きくなっており、かつその大きさも芯側で増加
していた。そして転写物の有無も巻外では見られなかっ
たが、芯側では接着性が強いため裏粒子の付着のような
類の粒子が観察された。したがってデッキ走行試験で
も、くりかえし走行中に再生出力が６ｄＢほど低下し、
画面ぶれが生じてきて使用にならなかった。

【００２６】これに対し、本発明にかかるサンプルは、
たとえばＮo．１〜３では走行試験でもほとんど初期状
態を実現できているため、耐久性のあるテ−プとして実
現されていることがわかった。これらは突起物の高さや
突起物間の間隔が適正化されているため、ロ−ルの長尺
方向においてほとんどラフネスが変化なく、かつ転写も
なく、あっても痕跡程度であったことによるものと断定
できる。またこれらの突起物のある高さ以上の占める割
合が、サンプルＮo．４、５のように実現されている
と、画面ぶれは生じないものの、１ｄＢ程度の出力低下
で走行し、適正であった。そして、このような表面が、
サンプルＮo．６のようにフィラ−混入した樹脂層を重
ねた積層型のフィルムになっていると、作製中にフィラ
−内添構造のため粉落ちも発生せず同じような性能が得
られるなど、より改良された磁気記録媒体として提供可
能となる。なお、このフィラー内添構造とは、バインダ
成分に粒子状のフィラー物を前もって混ぜた物を原料に
して、製膜された構造を意味する。

【００２７】したがって以上の実施例に述べたように、
突起物の高さや突起物間の間隔が適正化されたフィルム
基板と金属磁気記録層で構成される磁気記録媒体は、長
尺方向に変質のない耐久性が確保された性能を有し、さ
らにフィラ−混入した樹脂層を重ねた積層型のフィルム
での構成では、作製中の安定姓がより改良される磁気記
録媒体であるといえる。 （実施例２）非磁性基板に4.8μmの厚みのＰＥＮフィル
ムを用いた。これ以外の構成は実施例１と同様である。
そしてこれらのテ−プを作製するにあたって、（表２）
に示す熱物性を変化させた基板を用い、３種類の磁気記
録媒体を作製した。同時に比較サンプルとして厚み6μm
のＰＥＴフィルムを用いて作製した。

【００２８】反転温度、熱膨張係数は、図３に示すよう
に、ＴＭＡ（熱機械試験機）で得る値で、熱収縮は100
℃で３０分放置した時の寸法変化である。

【００２９】そして試験環境条件を温度は、湿度６０％
ＲＨの一定下で、５℃と４０℃を、湿度は、温度２０℃
の一定下で１０％ＲＨ、８０％ＲＨの範囲で変化させ、
高さと幅の変化長さをおのおの測定し、その変化率を％
で比較した。測定器は赤色レ−ザ−が付設された測長器
を用い調べた。そしてこれらのデッキ走行におけるトラ
ックずれをリニア値でみた。

【００３０】

【表２】

【００３１】すると（表２）に示すように、比較例は、
反転温度の低さや、熱収縮の大きさおよび熱膨張係数が
大きいため、試験範囲では大きな変化率を示し、このた
めリニア値は、使用温度範囲で変形によるトラックずれ
が生じたため、３μm程度となってしまっていた。

【００３２】これに対し、本発明でのサンプルはＮo.７
〜９ともに反転温度も＞110℃より高く、熱収縮も従来
より1/3〜1/5と小さくかつ熱膨張係数も2〜3倍のすぐれ
た熱物性を有しているため、温度、湿度変化の範囲の中
で変形率も、温度に対しては±0.5％以内でかつ湿度に
対しても±5％以内の小さな変形挙動しか示さず、この
ため、リニア値も0〜1μmが確保され、走行中での出力
低下もほとんど見られなかった。

【００３３】したがって本実施例に示すように、熱物性
の改良された基板と磁気記録層から構成される磁気記録
媒体では、温・湿度変化に対して改良されるため、使用
温度範囲の拡大や、保存期間の長期化を実現できる。 （実施例３）さらに素材の改良として、図４に示すポリ
パラフェニレンビスチアゾ−ルを混入したポリエチレン
ナフタレ−トの基板を入手し作製した。厚みは3.5μmで
他はすべて実施例１と同様にして磁気記録媒体を作製し
た。

【００３４】すると本発明のサンプルは、60℃、20Hr後
の熱変形では従来0.2％であったの対し、これは0％であ
った。このためリニア値では従来1μm程度であったもの
が、これは０μmでほとんど固体状態に近かった。また
機械的強度も従来より10％改良されているためか、デッ
キ走行試験でも5000pass経過後でも端面からのクラック
や粉落ち摩耗粉がまったくみられずすぐれた耐久性を示
すことがわかった。この理由はおそらく、ポリパラフェ
ニレンビスチアゾ−ルの骨格構造に起因するものと考え
られる。すなわち、主鎖を形成する炭素元素にＳ、Ｎが
挿入されているため、1)Ｃ−Ｎ、Ｃ−Ｓによって従来に
なく分子間結合距離が短縮されている、2)分子回転運動
がしにくい骨格のため、熱によって発生する分子運動が
より高温度でないと生じてこないことが考えられる。

【００３５】したがって本発明に示すような効果が実現
でき、より改良された磁気記録媒体として実現できるい
える。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によると、作製時に転写などのない表面形状
が制御された磁気記録媒体を実現でき、走行耐久性、高
Ｃ／Ｎ特性を有する磁気記録媒体を提供できる。

【００３７】１）表面、裏面の形状制御がなされている
ため、形状転写のない、高品質な特性と、走行性、出力
低下のない、磁気ヘッドへの均一接触面が形成される特
性を示す。

【００３８】２）熱変形では熱物性の改良により、温・
湿度変化に対する変形が小さいため、使用温度範囲の拡
大、保存期間の長期化が図れる。

【００３９】３）ポリパラフェニレン系アミドを混入し
た共重合体基板で実施すると、温・湿度条件の変化への
水和性の低下や、分子鎖の伸長間隔が小さくなり、安定
した磁気記録媒体の作製と、固体の基板に近似的な特性
を有する磁気記録媒体が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる磁気記録媒体の
構成図

【図２】本発明の実施例１における磁気記録媒体の表面
性を示す図。

【図３】本発明の実施例２における磁気記録媒体の温度
−収縮曲線特性図。

【図４】本発明の実施例３における共重合体の分子骨格
を示す図。

【図５】本発明の実施の形態における、テープの幅、高
さなどの定義を説明するための図。

【符号の説明】

１ 非磁性基板 ２ 磁気記録層 ３ プラズマＣＶＤカ−ボン層 ４ 潤滑層 ５ バックコ−ト層

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上に磁気記録層を備えた磁気記
   録媒体において、前記基板はその表面形状が、前記磁気
   記録層側では突起高さが最大30nmであり、これとは反対
   側の面では突起高さが最大100nmであり、また前記磁気
   記録層は金属磁性層であることを特徴とする磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】前記磁気記録層側の表面形状は、突起物間
   の間隔が0.1〜0.5μmであり、突起の高さが10〜30nmで
   あり、20〜30nmの高さを有する突起物が1μm平方の中で
   50％を超えることを特徴とする請求項１に記載の磁気記
   録媒体。
3. 【請求項３】前記磁気記録層側とは反対側の表面形状
   は、突起物間の間隔が1〜3μmであり、突起の高さが20
   〜100nmであり、40〜100nmの高さを有する突起物が50μ
   m平方の中で70％を超えることを特徴とする請求項１に
   記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】前記基板は、フィラ−混入した樹脂層が重
   ねられて形成されてなる積層型のフィルム基板であるこ
   とを特徴とする請求項１、２又は、３に記載の磁気記録
   媒体。
5. 【請求項５】反転温度が110℃を超え、熱物性では熱収
   縮率が1/3〜1/5、熱膨張が2〜3倍の熱変形を示すフィル
   ム基板を備えたことを特徴とする磁気記録媒体。
6. 【請求項６】5〜40℃の温度変化に対して、変形率が、
   幅（ＴＤ）方向で、高さ／幅の比で±0.5％の範囲にあ
   ることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】10〜80％ＲＨの湿度変化の変形に対して、
   変形率が、高さ／幅の比で±5％の範囲にあることを特
   徴とする請求項５又は６に記載の磁気記録媒体。
8. 【請求項８】非磁性基板のポリエチレンナフタレ−ト中
   にパラ系アミド重合体を混入したフィルム基板を用いる
   ことを特徴とする磁気記録媒体。
9. 【請求項９】前記パラ系アミド重合体がポリパラフェニ
   レンビスチアゾ−ルであることを特徴とする請求項８に
   記載の磁気記録媒体。