JP2001273626A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行系でテープエッジダメージおよびエンベ
ロープ不良が発生しない、実用信頼性の高い磁気記録媒
体を提供する。 【解決手段】 非磁性基板（１）の一方の面に磁性層
（２）を、他方の面にバックコート層（５）を、磁性層
（２）のヤング率および厚さをそれぞれＥｍおよびｔ
ｍ、バックコート層（５）のヤング率および厚さをそれ
ぞれＥｍおよびｔｍとし、磁性層（２）のスティフネス
ＳｍをＳｍ＝Ｅｍ×ｔｍ³、バックコート層（５）のス
ティフネスＳｂをＳｂ＝Ｅｂ×ｔｂ³としたときに、Ｓ
ｂ／Ｓｍが２以上となるように形成し、必要に応じて保
護層（３）および潤滑剤層（４）を設けて磁気記録媒体
（10）を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性基板の一方
の面に磁性層（即ち、記録層）を、他方の面にバックコ
ート層を有する磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録分野においては、より多
くの情報を記録し得る、より小型の磁気記録媒体が要求
されている。

【０００３】この要求を満たす１つの方法として、強磁
性金属が蒸着されて成る金属薄膜で磁性層を構成し、磁
性層そのものを高密度記録に適したものにする方法があ
る。そのような磁気記録媒体は一般に金属薄膜型磁気記
録媒体または高密度磁気記録媒体と称されている。

【０００４】また、前記要求を満たす別法として、磁気
記録媒体をより薄くし、所定寸法のパッケージにより多
くの磁気記録媒体が収納されるようにする方法がある。
この方法によれば、省資源および低コストといった効果
ももたらされる。

【０００５】磁気記録媒体を薄くする最も効果的な方法
は、磁気記録媒体の厚さの多くを占める非磁性基板の厚
さを薄くすることである。しかし、非磁性基板の厚さを
小さくすると、磁気記録媒体のスティフネス（剛性）が
小さくなり、実用上問題が生じる場合がある。そこで、
非磁性基板の磁性層が形成されている面とは反対側の面
に、補強層（バックコート層とも称される）を形成して
剛性を確保することが予てより提案されている。最近で
は、特開平１１−２８３２３４号公報や特開平１１−７
３６４３号公報等において特定の材料を使用して補強層
を形成することが提案されている。

【０００６】補強層を設けた磁気記録媒体を図面を参照
して説明する。図１に示す磁気記録媒体は磁気テープ
（110）である。磁気テープ（110）において、非磁性基
板（11）は一般に、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（以下、順にＰＥ
Ｔ、ＰＥＮ、ＰＡと略する場合がある）等のポリマーか
ら成り、一方の面に磁性層（12）として磁性金属から成
る薄膜を有し、他方の面に例えば金属薄膜である補強層
（15）を有して成る。一般に、磁性層（12）の上にはカ
ーボン膜である保護層（13）、および潤滑剤層（14）が
形成される。磁性層（12）および補強層（15）はともに
金属から成る薄膜であるため、そのヤング率は一般に大
きい。そして、ヤング率の高い２つの層が非磁性基板
（11）を挟むサンドイッチ構造によって、磁気テープ全
体のスティフネス（剛性）を高くしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のテ
ープ状の磁気記録媒体においては、磁気記録媒体全体の
スティフネスを高めるために補強層が設けられ、それに
より磁気記録媒体の耐久性の向上が図られている。しか
し、従来の磁気記録媒体は、補強層によってスティフネ
スが向上されたものであるにも拘わらず、依然として次
のような問題を有している。

【０００８】第１に、繰り返し走行させたときに、テー
プエッジダメージが生じやすいという問題がある。テー
プエッジダメージとは、テープの幅方向の縁部（エッ
ジ）でテープ折れが発生すること、あるいはテープエッ
ジがワカメ状に変形することをいう。テープエッジダメ
ージは、再生信号の不安定化を招く。

【０００９】第２に、エンベロープ不良が発生するとい
う問題がある。エンベロープ不良は、テープ状の磁気記
録媒体と磁気ヘッドとの接触状態が不良であることに起
因して生じる。エンベロープ不良は、再生信号の品質低
下をもたらす。

【００１０】このように、従来の磁気記録媒体は、その
全体のスティフネスを向上させてもなお、実用上、無視
し得ない問題を引き起こすものである。本発明はかかる
実情に鑑みてなされたものであり、非磁性基板の一方の
面に磁性層を、他方の面にバックコート層を有して成る
磁気記録媒体であって、全体として適当なスティフネス
を有し、かつテープエッジダメージおよびエンベロープ
不良の発生が有効に抑制された、実用信頼性の高い高密
度磁気記録媒体、特に磁気テープを提供することを課題
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため検討した結果、磁気記録媒体のスティフ
ネス設計において、磁性層のスティフネスとバックコー
ト層のスティフネスのバランスをとることが重要である
ことを見出し、さらに両者のスティフネスが特定の関係
を満たす場合において、磁気記録媒体のテープエッジダ
メージの発生およびエンベロープ不良が有効に抑制され
得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１２】即ち、上記課題を解決するため、本発明
は、非磁性基板の一方の面に磁性層を有し、他方の面に
バックコート層を有して成る磁気記録媒体であって、磁
性層のヤング率および厚さをそれぞれＥｍおよびｔｍ、
バックコート層のヤング率および厚さをそれぞれＥｂお
よびｔｂとし、磁性層のスティフネスＳｍをＳｍ＝Ｅｍ
×ｔｍ³、バックコート層のスティフネスＳｂをＳｂ＝
Ｅｂ×ｔｂ³としたときに、Ｓｂ／Ｓｍが２以上である
磁気記録媒体を提供する。

【００１３】磁性層のスティフネスＳｍとバックコート
層のスティフネスＳｂとが上記の関係を満たすことによ
り、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板を挟む磁性層
およびバックコート層のスティフネスのバランスが良好
なものとなる。それにより、本発明の磁気記録媒体は、
走行系でのテープエッジダメージおよびエンベロープ不
良が極めて抑制され、場合によってはそれらが発生しな
いものとなる。

【００１４】なお、本明細書において、磁気記録媒体の
構成に関して、磁気記録媒体を構成する各層の「表面」
または「上」というときは、いずれも、各層が形成され
たときに露出している面、即ち、各層の非磁性基板から
遠い側の面を意味するものとして使用する。また、磁気
記録媒体の「磁性層側表面」とは、磁気記録媒体の磁性
層が形成された側の露出表面をいい、図１に示すように
磁性層の上に保護層および潤滑剤層が形成されている場
合には、潤滑剤層の露出表面が「磁性層側表面」に相当
する。磁気記録媒体の「バックコート層側表面」とは、
磁気記録媒体のバックコート層が形成された側の露出表
面をいい、後述するように、バックコート層が第１バッ
クコート層と第１バックコート層の上に形成された第２
バックコート層の２層から成る場合には、第２バックコ
ート層の露出表面が「バックコート層側表面」に相当す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な形態を説
明する。

【００１６】本発明の磁気記録媒体は、磁性層のスティ
フネスＳｍに対するバックコート層のスティフネスＳｂ
の比Ｓｂ／Ｓｍが２以上であることを特徴とする。かか
る特徴により、テープ走行系で発生する磁気記録媒体の
テープエッジダメージおよびエンベロープ不良が有効に
抑制される。

【００１７】磁性層のスティフネスＳｍは、磁性層のヤ
ング率をＥｍ、厚さをｔｍとしたときに、ヤング率に厚
さの３乗を乗じることにより、即ちＳｍ＝Ｅｍ×ｔｍ³
で表すことができる。同様に、バックコート層のスティ
フネスＳｂは、バックコート層のヤング率Ｅｂ、厚さを
ｔｂとしたときに、Ｓｂ＝Ｅｂ×ｔｂ³で表すことがで
きる。なお、ヤング率および厚さはいずれの単位で表し
てもよいが、ＳｂとＳｍとが同一の尺度で示されるよ
う、ＥｍとＥｂならびにｔｍとｔｂは同じ単位で示す必
要がある。本明細書において、磁気記録媒体および磁気
記録媒体を構成する層のヤング率および厚さはそれぞれ
Pa（パスカル）およびμｍで表され、したがって、それ
らのスティフネスはＮ・μｍで示される。

【００１８】Ｓｂ／Ｓｍが小さいと、走行系でテープエ
ッジダメージおよびエンベロープ不良が発生しやすくな
る。Ｓｂ／Ｓｍは２以上であることが好ましく、１０以
上であることがより好ましい。Ｓｂ／Ｓｍが大きいほ
ど、テープエッジダメージおよびエンベロープ不良の発
生は有効に抑制され得るが、バックコート層のスティフ
ネスが磁性層のそれよりも大きくなりすぎると、磁気記
録媒体が例えば落下等して、磁気記録媒体に衝撃が加え
られた場合に、磁気テープカートリッジのリッド部付近
に位置する磁気テープの磁性層にクラックが生じやすく
なる。したがって、Ｓｂ／Ｓｍは１００未満であること
が好ましい。

【００１９】磁気記録媒体に形成された磁性層およびバ
ックコート層は、磁気記録媒体が磁気テープである場合
には、長手方向および幅方向で実質的に同じヤング率を
有する。したがって、例えば、磁性層の長手方向のヤン
グ率から求めたＳｍとバックコート層の幅方向のヤング
率から求めたＳｂよりＳｂ／Ｓｍを算出してもよい。勿
論、磁性層およびバックコート層の両方について長手方
向のヤング率を求め、それらからＳｍ、Ｓｂ、およびＳ
ｂ／Ｓｍを求めてもよい。

【００２０】磁性層のヤング率Ｅｍは、磁性層を有する
磁気記録媒体および磁性層を有しない磁気記録媒体（即
ち、前記磁性層を有する磁気記録媒体から磁性層だけを
取り除いたもの）のヤング率をそれぞれ測定することに
よって求められる。磁性層を有する磁気記録媒体のヤン
グ率および厚さをＥｘおよびｔｘ、磁性層を有しない磁
気記録媒体のヤング率および厚さをＥｙおよびｔｙとす
れば、Ｅｘ、ＥｙおよびＥｍならびにｔｘ、ｔｙおよび
ｔｍは次の関係： Ｅｘ＝Ｅｙ・［ｔｙ／ｔｘ］＋Ｅｍ・［ｔｍ／ｔｘ］ を満たす。したがって、ＥｘおよびＥｙならびにｔｘ、
ｔｙおよびｔｍを測定により求めれば、上式よりＥｍを
算出することができる。同様に、バックコート層を有す
る磁気記録媒体のヤング率および厚さ、ならびにバック
コート層を有しない磁気記録媒体（即ち、前記バックコ
ート層を有する磁気記録媒体からバックコート層だけを
取り除いたもの）のヤング率および厚さを測定すれば、
バックコート層のヤング率を求めることができる。

【００２１】上述のとおり、磁性層およびバックコート
層のヤング率は長手方向および幅方向で実質的に同じで
あるが、基板（特にポリマー材料から成る基板）の長手
方向のヤング率と幅方向のヤング率は異なる。そこで、
上述のようにして磁性層のヤング率を測定するときは、
磁性層を有する磁気記録媒体と磁性層を有しない磁気記
録媒体のヤング率は、同一方向で測定する必要がある。
方向を変えて測定すると、基板のヤング率が変化するた
めに、磁性層のヤング率を正しく求めることができなく
なる。バックコート層のヤング率を測定する場合も同様
である。

【００２２】例えば、長手方向のヤング率は、試料を長
手方向に所定の標線間距離（引張長さ）で引っ張ったと
きに試料の断面に作用する荷重（応力）および試料の伸
び、ならびに試料の幅方向の断面積から算出することが
できる。具体的には、式Ｅ＝（Ｗ・Ｌ）／（Ａ・△ｌ）
（式中、Ｅはヤング率（Pa）、Ｗは弾性限内の荷重
（Ｎ）、Ｌは引張試験前の標線間距離（ｍ）、Ａは試料
の引張試験前の断面積（ｍ ²）、△ｌは荷重Ｗにおける
標線間伸び（ｍ）を示す）に基づいて算出できる。

【００２３】磁性層を有しない磁気記録媒体は、磁気記
録媒体の磁性層を酸または有機溶媒を用いてエッチング
することにより得られる。そして、エッチング前後の磁
気記録媒体のヤング率および厚さを測定すれば磁性層の
ヤング率を求めることができる。あるいは、磁気記録媒
体の製造過程において、磁性層を形成する前の非磁性基
板のヤング率および厚さと、磁性層を形成した後の磁性
層を含む非磁性基板のヤング率および厚さを測定するこ
とによっても、磁性層のヤング率を求めることが可能で
ある。バックコート層のヤング率Ｅｂも同様に、バック
コート層をエッチングしてエッチング前後の磁気記録媒
体のヤング率および厚さを測定することにより、あるい
はバックコート層を形成する前後の非磁性基板のヤング
率および厚さを測定することによって求めることができ
る。

【００２４】試料に作用する荷重と試料の伸びは、引張
試験装置（例えばオリエンテック社製のＲＴＭ−２５）
を用い、引張長さ（標線間距離）を２００mm、引張速度
を１０mm／分に設定した引張試験を実施して測定する。
また、試料の幅方向の断面積は、試料の幅と厚さから求
めることができる。例えば磁気テープのような薄い試料
の厚さは、試料を１０枚重ねた状態にてマイクロメータ
を用いて測定することにより求めることができる。

【００２５】磁性層の厚さｔｍは、磁性層を有する磁気
記録媒体の厚さと磁性層を有しない磁気記録媒体の厚さ
の差から求めることができる。同様の方法により、バッ
クコート層の厚さｔｂを求めることができる。

【００２６】本発明の磁気記録媒体は、金属薄膜型磁気
記録媒体に好ましく適用できる。金属薄膜型磁気記録媒
体を構成する磁性層は強磁性金属薄膜であることが好ま
しい。磁性層に適した強磁性金属としては、Ｆｅ系金
属、Ｃｏ系金属、およびＮｉ系金属がある。本発明にお
いてはＣｏ系金属またはＮｉ系金属で磁性層を形成する
ことが特に好ましい。ここで、「Ｃｏ系金属」とは、コ
バルト、およびコバルトを主成分として好ましくは５０
原子％以上含む合金をいう。「Ｆｅ系金属」および「Ｎ
ｉ系金属」も同様である。

【００２７】磁性層は、具体的には、Ｆｅ、Ｃｏおよび
Ｎｉ、ならびにＦｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｐ
ｔ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−ＣｒおよびＦ
ｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の合金から選択される１つまた
は複数の材料で形成される。磁性層は単層膜の形態であ
ってもよく、あるいは多層膜の形態であってもよい。ま
た、磁性層は記録に関与しない下地層を有していてよ
い。金属薄膜型磁気記録媒体において、磁性層の厚さは
通常３０〜２００nmである。

【００２８】磁性層の一般的な形成方法としては、酸素
雰囲気下で、ＣｏもしくはＣｏ−Ｎｉ合金等の強磁性金
属に所定範囲の入射角で電子ビームを照射して金属を蒸
発させ、これを、キャン状回転体等の冷却回転支持体に
沿って移動する非磁性基板上に蒸着させる方法がある。
それ以外の方法としては、例えば、抵抗加熱法もしくは
外熱るつぼ法等で加熱して実施する蒸着、イオンプレー
ティングもしくはスパッタリングがある。

【００２９】本発明では、磁性層の形成（または成膜）
速度の観点から、非磁性基板に、強磁性金属を斜方から
蒸着させる斜方蒸着法によって、磁性層を形成すること
が好ましい。この場合、非磁性基板の冷却回転支持体
は、キャン状回転体またはベルト状支持体であってよい
が、生産効率の点からは、蒸着領域の広いベルト状支持
体を用いることが望ましい。また、成膜時の導入酸素流
量を制御することにより、金属薄膜型磁性層を金属と金
属酸化物の混合体とし、磁性層のヤング率Ｅｍを制御す
ることができる。

【００３０】バックコート層は、第１バックコート層お
よび第１バックコート層の上に形成された第２バックコ
ート層から構成された２層構造であってよい。その場
合、第２バックコート層の露出表面が磁気記録媒体のバ
ックコート層側表面となる。

【００３１】バックコート層が２層から成る場合、第１
バックコート層のヤング率Ｅｂ１は第２バックコート層
のヤング率Ｅｂ２よりも大きいことが好ましい。そのよ
うな構成において、第１バックコート層はバックコート
層のスティフネスを向上させる役割を果たし、第２バッ
クコート層はバックコート層側表面の走行性を確保する
役割を果す。

【００３２】第１バックコート層および第２バックコー
ト層は、Ｅｂ１／Ｅｂ２が１．５以上となるように構成
することが好ましい。Ｅｂ１／Ｅｂ２が１．５未満で
は、第１バックコート層によってバックコート層全体の
スティフネスを十分に向上させることができない。例え
ば、第２バックコート層を後述するように湿式塗布法に
より形成すると、第２バックコート層のＥｂ２は１０Ｇ
Pa以下となるため、その場合、第１バックコート層のＥ
ｂ１は１５ＧPa以上であることが好ましい。

【００３３】第１バックコート層の厚さｔｂ１と第２バ
ックコート層の厚さｔｂ２は、ｔｂ１／ｔｂ２が０．１
〜１．５となるように選択することが好ましい。０．１
未満では、第１バックコート層がバックコート層全体の
スティフネスを十分に向上させることができない。ま
た、第２バックコート層を後述するように湿式塗布法に
より形成する場合には、その厚さを薄くするのには限界
があるため、ｔｂ１／ｔｂ２が１．５を越えるとバック
コート層全体が厚くなり、それに伴って磁気記録媒体全
体の厚さも大きくなるため好ましくない。具体的には、
第１バックコート層の厚さｔｂ１は０．０５〜０．４μ
ｍ、第２バックコート層の厚さｔｂ２は０．２〜０．６
μｍであることが好ましい。

【００３４】第１バックコート層および第２バックコー
ト層のヤング率Ｅｂ１およびＥｂ２、ならびに厚さｔｂ
１およびｔｂ２は、それぞれ、先に述べた磁性層のＥｍ
およびｔｍと同様の方法で求めることができる。即ち、
第１バックコート層を有する磁気記録媒体のヤング率お
よび厚さ、ならびに第１バックコート層を有しない磁気
記録媒体のヤング率および厚さから、第１バックコート
層のヤング率Ｅｂ１を求めることができる。また、第２
バックコート層を有する磁気記録媒体のヤング率および
厚さ、ならびに第２バックコート層を有しない磁気記録
媒体のヤング率および厚さから、第２バックコート層の
ヤング率Ｅｂ２を求めることができる。ただし、第１バ
ックコート層は第２バックコート層の下にあるため、第
１バックコート層のヤング率を求める場合には、第２バ
ックコート層を取り除いたものを「第１バックコート層
を有する磁気記録媒体」としてそのヤング率を求め、第
１バックコート層を更に取り除いたものを「第１バック
コート層を有しない磁気記録媒体」としてそのヤング率
を求める必要がある。

【００３５】第１および第２バックコート層を合わせた
バックコート層全体のヤング率は、両者を一体的にエッ
チング等により除去し、エッチング前後の磁気記録媒体
のヤング率および厚さから計算により求めることができ
る。あるいは、Ｅｂ１およびＥｂ２、ならびにｔｂ１お
よびｔｂ２をそれぞれ求め、ｔｂ１およびｔｂ２がバッ
クコート層の全厚ｔｂに占める割合を重みとして、Ｅｂ
１およびＥｂ２の重み付き平均値を算出し、これをバッ
クコート層全体のヤング率Ｅｂとしてもよい。

【００３６】第１バックコート層は、具体的には金属薄
膜であることが好ましい。金属薄膜は、磁性層の磁性に
悪影響を及ばさないよう、非磁性体の金属から成るもの
であることが好ましい。金属薄膜は、例えば、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、ＰｂおよびＣｏならびにこれらの合金等から成るグ
ループから選択される１つまたは複数の金属材料を用い
て形成することができる。なお、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏ
は磁性体であるから、これらを使用する場合には、酸化
して非磁性体にした状態でバックコート層中に存在させ
ることが好ましい。金属薄膜は、単層膜の形態であって
もよく、あるいは多層膜の形態であってもよい。

【００３７】コスト、付着速度、および金属薄膜を形成
する金属が酸化された場合の酸化後の安定性を考慮すれ
ば、金属薄膜は、Ｃｕ、Ａｌ、あるいはＣｕまたはＡｌ
を主成分として好ましくは５０原子％以上含むＣｕ系合
金またはＡｌ系合金を用いて形成することが最も好まし
い。特にＡｌまたはＡｌ系合金は、低融点であることか
ら、蒸着で第１バックコート層を形成する場合には、基
板等に与えるダメージが小さくてすむという理由によっ
ても好都合である。また、Ａｌ系合金およびその他の合
金には、耐食性および機械的強度を向上させるために添
加する添加物として、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｇま
たはＺｎ等、一般的に使用されているものを任意に添加
できる。

【００３８】金属薄膜は、スパッタ法、真空蒸着法、ま
たはイオンプレーティング法等によって、非磁性基板の
磁性層が位置する面とは反対側の面（以下バック面とも
呼ぶ）に形成される。いずれの方法を用いる場合も、金
属薄膜は酸素雰囲気中で形成し、酸化金属を含むように
形成することが好ましい。酸化金属を含む金属薄膜は優
れた耐食性を有する。

【００３９】金属薄膜は、非磁性基板に磁性層が形成さ
れた後に形成してもよい。その場合、輻射熱を小さく
し、磁性層を含む非磁性基板の熱負荷を抑えるために、
金属薄膜を形成する金属の融点は低いものであることが
望ましく、具体的には、先に例示したＡｌまたはＡｌ系
合金の使用が好ましい。

【００４０】バックコート層側表面の走行性を安定させ
るために形成する第２バックコート層は、具体的には、
カーボン粒子、バリウムフェライト、およびそれらのバ
インダーとしてのポリウレタン樹脂を含む膜であること
が好ましい。カーボン粒子は第２バックコート層に強度
を付与し、バリウムフェライトは第２バックコート層の
ヤング率を調節し、ポリウレタン樹脂はカーボン粒子お
よびバリウムフェライトを結合するバインダーとしての
役割を果す。なお、カーボン粒子に代えて、あるいはカ
ーボン粒子とともに、金属粒子、金属酸化物粒子および
金属窒化物粒子から選択される１または複数種の粒子を
用いてよい。また、ポリウレタン樹脂に代えて、あるい
はポリウレタン樹脂とともに、ニトロセルロース樹脂を
用いてよい。

【００４１】この膜は、カーボン粒子、バリウムフェラ
イトおよびポリウレタン樹脂を、適当な溶媒（例えば、
トルエンとメチルエチルケトンの混合溶媒）に溶解およ
び／または分散させた塗布液を、第１バックコート層の
上に塗布した後、乾燥して溶媒を蒸発させる湿式塗布法
により形成できる。このようにして第２バックコート層
を形成する場合、その厚さは２００〜６００nm（０．２
〜０．６μｍ）とすることが好ましい。

【００４２】第２バックコート層は、上記以外の材料に
よっても形成でき、例えば、カーボングラック／アルミ
ナ／ポリウレタン、カーボンブラック／炭酸カルシウム
およびα−Ｆｅ₂Ｏ₃／ポリウレタン、カーボンブラック
／炭酸カルシウム／ポリウレタンおよびニトロセルロー
スの組合せによっても、第２バックコート層を形成でき
る。

【００４３】単層または複数層のいずれの形態をとる場
合でも、バックコート層全体のヤング率Ｅｂは５ＧPa以
上であることが好ましい。バックコート層のヤング率が
５ＧPa以下であると、磁性層のスティフネスＳｍとバッ
クコート層のスティフネスＳｂがＳｂ／Ｓｍ≧２なる条
件を満たしていても、薄手の磁気記録媒体のヤング率を
十分な大きさにすることが困難となる。なお、複数層か
ら成るバックコート層全体のヤング率は、先に述べたよ
うに、複数層から成るバックコート層を一体のものとし
て測定する方法、あるいは各層のヤング率と各層の厚さ
から重み付き平均値を算出する方法によって求められ
る。

【００４４】本発明の磁気記録媒体は、好ましくは、そ
の全厚が６μｍ以下であり、その全体の長手方向のヤン
グ率が７ＧPa以上である。磁気記録媒体の全厚が６μｍ
を超える磁気記録媒体は、記録容量を有効に増加させる
ほど薄型化されたものであるとはいえない。また、磁気
記録媒体全体の長手方向のヤング率が７ＧPa以下である
と、磁気記録媒体と再生ヘッドとの接触が不良となり電
磁変換特性が低下する場合がある。

【００４５】本発明の磁気記録媒体においては、バック
コート層および磁性層以外の構成は特に限定されない。
よって、非磁性基板、ならびに必要に応じて形成される
保護層および潤滑剤層は常套の材料および方法で構成す
ることができる。以下、本発明の磁気記録媒体を図面を
参照して説明する。

【００４６】図２は、本発明の磁気記録媒体の一例の断
面を模式的に示したものである。図２に示す磁気記録媒
体（10）は、非磁性基板（１）の上に、磁性層（２）、
保護層（３）および潤滑剤層（４）がこの順に積層さ
れ、非磁性基板（１）の磁性層（２）が形成された面と
は反対側の面にバックコート層（５）が形成されてい
る。図示した態様において、バックコート層（５）は第
１バックコート層（６）および第２バックコート層
（７）から成る２層構造である。

【００４７】本発明において使用する非磁性基板（１）
は、その一方の面にバックコート層（５）を形成するこ
とにより、その厚さを薄くすることが可能となる。非磁
性基板（１）の厚さは、２〜５μｍであることが好まし
い。２μｍ未満であると表面に磁性層（２）を形成する
ことが困難となり、５μｍを超えると磁気記録媒体全体
に占める非磁性基板の割合が大きくなり高密度磁気記録
媒体としては不利である。

【００４８】非磁性基板（１）は、その厚さを薄くする
ことを除いては、その材料や構造が特に限定されること
はない。例えば、非磁性基板の材料は、ＰＥＴ、ＰＥＮ
およびＰＡ等から成るグループから選択できる。

【００４９】非磁性基板（１）の磁性層（２）が形成さ
れる面（即ち、磁性層（２）と接する側の面）には、磁
気記録媒体の磁性層側表面の走行性を向上させるため
に、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ等の無機物質またはイミド等の有
機物質から成る直径５〜５０nmの超微粒子が１μｍ²に
つき３〜１５０個、分散、固着して、微細な突起が存在
することが望ましい。超微粒子は、非磁性基板（１）の
バック面にも分散、固着していてよい。あるいは、その
ような微粒子を含む高分子材料でフィルムを製造するこ
とによっても、表面に微細な突起を有する非磁性基板を
得ることができる。表面に突起を有する非磁性基板の例
は、特開平９−１６４６４４号公報および特開平１０−
２６１２１５号公報等に開示されている。

【００５０】保護層（３）は、例えば、スパッタリング
もしくはプラズマＣＶＤ等の方法で得られる、アモルフ
ァス状、グラファイト状もしくはダイヤモンド状の炭素
から成るカーボン薄膜、あるいはそれらの炭素を混合お
よび／または積層して形成したカーボン薄膜を用いて形
成することができる。

【００５１】本発明では特にダイヤモンド状の炭素、す
なわちダイヤモンドライクカーボンで保護層（３）を形
成することが好ましい。ダイヤモンドライクカーボンは
適度な硬度を有するため、磁気記録媒体の損傷を抑制す
るとともに磁気ヘッドの損傷をも抑制することができる
ことから、最も好ましい材料である。なお、いずれの材
料を用いて保護層を形成する場合も、保護層（３）の厚
さは１〜５０nmあることが好ましい。

【００５２】潤滑剤層（４）を形成する潤滑剤は、磁気
記録媒体用の潤滑剤として汎用されているものから任意
に選択できる。潤滑剤は、例えば、パーフルオロポリエ
ーテル等のフッ素系潤滑剤であることが好ましい。潤滑
剤層は、潤滑剤以外の成分として、例えば極圧剤、防錆
剤等を含んでよい。潤滑剤層は、例えば、潤滑剤を適当
な溶媒に溶解または分散させた塗布液を保護層（保護層
が形成されていない場合には磁性層）の上に塗布した
後、溶媒を蒸発させることによって形成できる。潤滑剤
層の厚さは通常０．０５〜５０nmである。

【００５３】バックコート層（５）の第１バックコート
層（６）および第２バックコート層（７）については先
に述べたとおりであるから、ここではその説明を省略す
る。

【００５４】このように形成される本発明の磁気記録媒
体は、磁性層（２）のスティフネスＳｍに対するバック
コート層（５）のスティフネスＳｂの比であるＳｂ／Ｓ
ｍが２以上であるために、磁気記録媒体の両面のスティ
フネスのバランスが良く、その結果、走行系でのテープ
エッジダメージの発生およびエンベロープ不良が極めて
抑制されたものとなる。したがって、本発明は、磁気テ
ープ、特に金属薄膜型磁気テープに最も好ましく適用さ
れる。

【００５５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例において、各試料の磁性層、第１バッ
クコート層および第２バックコート層のヤング率Ｅｍ、
Ｅｂ１およびＥｂ２はいずれも、磁気テープを作製した
後、ヤング率を測定しようとする層をエッチングし、エ
ッチング前後の試料の長手方向のヤング率および厚さか
ら求めた。ヤング率の測定に使用した引張試験装置はオ
リエンテック社製のＲＴＭ−２５（商品名）であり、引
張長さは２００mm、引張速度は１０mm／分とした。ま
た、各試料の厚さは、試料を１０枚重ねた状態でマイク
ロメーター（三豊社製）により測定した厚さから算出し
た。磁性層、第１バックコート層および第２バックコー
ト層の厚さｔｍ、ｔｂ１およびｔｂ２は、各層を有する
試料の厚さと各層を取り除いた試料の厚さから算出し
た。

【００５６】本実施例において作製した試料はいずれ
も、バックコート層を２層構造としたものである。した
がって、バックコート層（５）のヤング率Ｅｂは、第１
および第２バックコート層の厚さｔｂ１およびｔｂ２が
バックコート層（５）の全厚ｔｂに占める割合を重みと
してＥｂ１およびＥｂ２から算出した、重みつき平均値
で示している。また、バックコート層の厚さｔｂはｔｂ
１とｔｂ２を合わせた厚さで示している。

【００５７】（試料ａ−１〜ａ−５の作製） 図２に示
す態様の磁気記録媒体を以下の手順で作成した。まず、
磁気記録媒体の非磁性基板（１）として、厚さ４．５μ
ｍ、幅１５０mm、長さ２０００mm、長手方向のヤング率
が５．８ＧPaのＰＥＴフィルムを用意した。このフィル
ムの片面には、ＳｉＯ₂から成る直径１２nmの微粒子が
１μｍ²当り６０個分散し、固着していた。

【００５８】このＰＥＴフィルム（１）を冷却回転支持
体であるベルト状支持体上で冷却し走行させながら、Ｃ
ｏを用いて斜方蒸着法により、厚さｔｍが０．１８μｍ
の強磁性金属薄膜をＰＥＴフィルム（１）の上に磁性層
（２）として形成した。蒸着は、酸素を非磁性基板に向
けて１．５Ｌ（リットル）／分の流量で供給する酸素雰
囲気中で実施した。磁性層（２）のヤング率Ｅｍ（長手
方向で測定したもの）は８６ＧPaであり、スティフネス
Ｓｍは０．５ｍＮ・μｍ（＝０．５×１０^-3Ｎ・μｍ）
であった。

【００５９】次に、非磁性基板のバック面に、Ａｌを用
いて蒸着法により、第１バックコート層として金属薄膜
（６）を形成した。蒸着は非磁性基板をキャン状冷却回
転支持体に沿って走行させながら実施した。ヤング率を
制御するため、蒸着中、非磁性基板に向けて供給する酸
素の供給流量を試料ごとに変えた。酸素の供給流量はそ
れぞれ、０．２Ｌ／分（試料ａ−１）、０．３Ｌ／分
（試料ａ−２）、０．４Ｌ／分（試料ａ−３）、０．５
Ｌ／分（試料ａ−４）、０．６Ｌ／分（試料ａ−５）と
した。金属薄膜（６）の厚さは、表１に示すように試料
ごとに変えた。

【００６０】さらに、金属薄膜（６）の上に第２バック
コート層（７）を形成した。第２バックコート層は湿式
塗布法により形成した。塗布に使用した塗布液は、溶媒
としてトルエンとメチルエチルケトンをそれぞれ５００
重量部、バインダーとしてポリウレタンを１００重量
部、カーボンを２０重量部、およびバリウムフェライト
を３０重量部混合したものである。第２バックコート層
（７）の厚さｔｂ２は０．３μｍとした。得られた第２
バックコート層のヤング率Ｅｂ２（長手方向で測定した
もの）は４．３ＧPaであった。

【００６１】続いて、磁性層（２）の上に、ダイヤモン
ドライクカーボンから成る厚さ１０nmの保護層（３）
を、メタンをイオン化するプラズマＣＶＤ法によって形
成した。保護層（３）は、具体的には真空容器中にメタ
ンガスとアルゴンガスとを４：１の比（圧力比）で混合
したガスを導入し、トータルガス圧を１０Paに保ちなが
ら、放電管内の電極に電圧を印加することにより形成し
た。

【００６２】次に、この保護層（３）上に、パーフルオ
ロポリエーテル系潤滑剤を有機溶媒に溶解した溶液を塗
布した後、乾燥させて、厚さ４nmの潤滑剤層（４）を形
成した。そして、これを１／４インチ幅にスリットして
テープ状の磁気記録媒体試料を得た。

【００６３】試料ａ−１〜ａ−５の第１バックコート層
（金属薄膜）およびバックコート層のヤング率等を表１
に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】（試料ｂ−１〜ｂ−５の作製） 磁性層
（２）およびバックコート層（５）の形成条件を下記の
とおりとしたこと以外は、試料ａ−１〜ａ−５と同様に
して磁気記録媒体を作製した。

【００６６】磁性層（２）として、Ｃｏを用いた斜方蒸
着法により、厚さｔｍが０．１４μｍの強磁性金属薄膜
を形成した。蒸着は、酸素を非磁性基板に向けて１．０
Ｌ／分の流量で供給する酸素雰囲気中で実施した。磁性
層（２）のヤング率Ｅｍ（長手方向で測定したもの）は
７４ＧPaであり、スティフネスＳｍは０．２ｍＮ・μｍ
であった。

【００６７】バックコート層（５）は、試料ａ−１〜ａ
−５と同様に２層構造とした。試料ｂ−１〜ｂ−５にお
いても、第１バックコート層は金属薄膜（６）とし、Ａ
ｌを用いた蒸着法により形成した。蒸着は非磁性基板を
キャン状冷却回転支持体に沿って走行させながら実施し
た。ヤング率を制御するため、蒸着中、非磁性基板に向
けて供給する酸素の供給流量を試料ごとに変えた。酸素
の供給流量はそれぞれ、０．８Ｌ／分（試料ｂ−１）、
０．９Ｌ／分（試料ｂ−２）、１．０Ｌ／分（試料ｂ−
３）、１．１Ｌ／分（試料ｂ−４）、１．２Ｌ／分（試
料ｂ−５）とした。金属薄膜（６）の厚さは、表２に示
すように試料ごとに変えた。

【００６８】第２バックコート層（７）は試料ａ−１〜
ａ−５と同様に湿式塗布法により形成した。塗布に使用
した塗布液は、溶媒としてトルエンとメチルエチルケト
ンをそれぞれ５００重量部、バインダーとしてポリウレ
タンを１００重量部、カーボンを２０重量部、およびバ
リウムフェライトを１００重量部混合したものである。
第２バックコート層（７）の厚さｔｂ２は０．５μｍと
した。得られた第２バックコート層のヤング率Ｅｂ２
（長手方向で測定したもの）は９．０ＧPaであった。

【００６９】試料ｂ−１〜ｂ−５の第１バックコート層
（金属薄膜）およびバックコート層のヤング率等を表２
に示す。

【００７０】

【表２】

【００７１】磁気テープ状の試料ａ−１〜ａ−５および
試料ｂ−１〜ｂ−５について、下記の評価試験（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）を行った。得られた評価結果を表３に示
す。

【００７２】（ａ）エッジダメージ １／４インチ幅の各試料をＤＶフォーマットのカセット
に入れ、市販ＤＶＣ（松下電器産業（株）製、商品名：
ＮＶ−ＤＪ１）を用い、１００パス繰り返し再生を行っ
たときのテープエッジダメージのレベルを目視観察及び
微分干渉顕微鏡で観察し、５段階で評価した。評価基準
は次のとおりである。 ５：実用上全く問題ない。 ４：実用上問題ない。 ３：実用可能であるが、改善が必要である。 ２：エッジダメージがひどく、実用性は殆どない。 １：エッジダメージがあまりにもひどく、実用性が全く
ない。

【００７３】（ｂ）エンベロープ １／４インチ幅の各試料をＤＶフォーマットのカセット
に入れ、市販ＤＶＣ（松下電器産業（株）製、商品名：
ＮＶ−ＤＪ１）を用い、ＲＦ信号入力後、その出力波形
をオシロスコープにより観察し、エンベロープ平坦率を
測定した。エンベロープ平坦率は、各サンプルにおける
エンベロープ幅の最大値を１００％としたときの最小値
を％で示したものであり、１００％に近いほど磁気記録
媒体の性能が良いことを示している。

【００７４】（ｃ）クラック ＤＶフォーマットのカセットに入れ、高さ１ｍからのこ
れを落下させる落下試験を実施し、落下後の磁気テープ
カートリッジのリッド部付近における磁気テープの磁性
層のクラックの状態を目視観察及び微分干渉顕微鏡で観
察した。表中、「弱」とあるのは、クラックの発生があ
っても実用可能な状態であることを示し、「強」とある
のは、クラックの発生がひどく実用性が殆どない状態で
あることを示す。

【００７５】

【表３】

【００７６】表３から明らかなように、磁性層のスティ
フネスとバックコート層のスティフネスの比Ｓｂ／Ｓｍ
が２以上である試料ａ−３〜ａ−５、ｂ−１〜ｂ−５に
おいて、エッジダメージはほとんど生じず、生じたとし
ても実用上許容し得る程度のものであった。また、試料
ａ−３〜ａ−５、ｂ−１〜ｂ−５のエンベロープ特性は
いずれも良好であった。

【００７７】Ｓｂ／Ｓｍが１００以上である試料ｂ−５
は、エッジダメージが発生せず、エンベロープ特性も優
れたものであったが、落下試験を実施すると磁性層にク
ラックが生じ、他の本発明品（試料ａ−３〜ａ−５およ
びｂ−１〜ｂ−４）と比べて衝撃に対する耐性が小さい
ものであった。これは、バッコート層のスティフネスが
磁性層のスティフネスよりも過度に大きく、両層のステ
ィフネスのバランスが悪くなったためであると考えられ
る。

【００７８】これらの結果を勘案すれば、走行系でのテ
ープエッジダメージの発生およびエンベロープ不良を抑
制するためには、磁性層のスティフネスＳｍに対するバ
ックコート層のスティフネスＳｂの比Ｓｂ／Ｓｍは２以
上であることが好ましく、また、耐衝撃性を確保するた
めには、Ｓｂ／Ｓｍは１００以下であることが好ましい
といえる。

【００７９】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、非磁性基板（１）として、ＰＥＮまたは
ＰＡ等の各種の材料から成るフィルムを用いてよい。ま
た、磁性層（２）は、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−
Ｐｔ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の
各種の強磁性金属で形成してよい。第１バックコート層
（６）は、Ａｌ以外の金属で形成してよく、あるいは金
属酸化物または金属窒化物で形成してもよい。第２バッ
クコート層（７）を構成する材料中、カーボン粒子に代
えて、金属粒子、金属酸化物粒子および窒化物粒子から
選択される１または複数種の粒子を用いてよく、また、
ポリウレタン樹脂に代えてニトロセルロース樹脂をバイ
ンダーとして用いてもよい。

【００８０】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板の
バック面にバックコート層を有し、バックコート層のス
ティフネスＳｂの磁性層のスティフネスＳｍに対する比
Ｓｂ／Ｓｍが２以上であることを特徴とする。この特徴
により、本発明の磁気記録媒体は走行系でのテープエッ
ジダメージが小さく、したがって繰り返し走行させた場
合でもテープエッジダメージに起因する性能低下が小さ
く、優れた走行耐久性を示す。また、上記特徴により、
本発明の磁気記録媒体は磁気ヘッドと良好な状態で接触
することができ、したがってエンベロープ不良が生じに
くいから、本発明の磁気記録媒体は高品質の再生信号を
与え得る。このように、本発明によれば、薄手であって
も優れた特性を有する磁気記録媒体を提供することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の磁気記録媒体の一態様の模式的断面図
である。

【図２】 本発明の磁気記録媒体の一態様の模式的断面
図である。

【符号の説明】

１，11...非磁性基板、２，12...磁性層（強磁性金属薄
膜）、３，13...保護層、４，14... 潤滑剤層、５...
バックコート層、15...補強層、６...第１バックコート
層（金属薄膜）、７...第２バックコート層、10，11
0...磁気記録媒体（磁気テープ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 5/70 Ｇ１１Ｂ 5/70 5/78 5/78

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基板の一方の面に磁性層を有し、
   他方の面にバックコート層を有して成る磁気記録媒体で
   あって、磁性層のヤング率および厚さをそれぞれＥｍお
   よびｔｍ、バックコート層のヤング率および厚さをそれ
   ぞれＥｂおよびｔｂとし、磁性層のスティフネスＳｍを
   Ｓｍ＝Ｅｍ×ｔｍ³、バックコート層のスティフネスＳ
   ｂをＳｂ＝Ｅｂ×ｔｂ³としたときに、Ｓｂ／Ｓｍが２
   以上である磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 Ｓｂ／Ｓｍが１００以下である請求項１
   に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 バックコート層が第１バックコート層と
   第１バックコート層の上に形成された第２バックコート
   層の２層から構成され、第１バックコート層のヤング率
   Ｅｂ１が第２バックコート層のヤング率Ｅｂ２よりも大
   きい請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 第１バックコート層のヤング率Ｅｂ１と
   第２バックコート層のヤング率Ｅｂ２の比Ｅｂ１／Ｅｂ
   ２が１．５以上である請求項３に記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 第１バックコート層の厚さｔｂ１と第２
   バックコート層の厚さｔｂ２の比ｔｂ１／ｔｂ２が０．
   １〜１．５である請求項３または請求項４に記載の磁気
   記録媒体。
6. 【請求項６】 第１バックコート層が金属薄膜である請
   求項３〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 金属薄膜が非磁性体から成る請求項６に
   記載の磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 金属薄膜がＡｌまたはＡｌ系合金から成
   る請求項７に記載の磁気記録媒体。
9. 【請求項９】 金属薄膜が蒸着法によって形成されたも
   のである請求項６〜８のいずれか１項に記載の磁気記録
   媒体。
10. 【請求項１０】 第２バックコート層が、カーボン粒
    子、バリウムフェライト、およびそれらのバインダーと
    してのポリウレタン樹脂を含む膜である請求項３〜９の
    いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
11. 【請求項１１】 バックコート層のヤング率Ｅｂが５Ｇ
    Pa以上である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁
    気記録媒体。
12. 【請求項１２】 磁気記録媒体の全厚が６μｍ以下であ
    り、長手方向のヤング率が７ＧPa以上である請求項１〜
    １１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
13. 【請求項１３】 非磁性基板の厚さが２〜５μｍ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１４】 磁性層の上に保護層としてダイヤモン
    ドライクカーボン膜が形成されている請求項１〜１３の
    いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
15. 【請求項１５】 磁性層が強磁性金属薄膜である請求項
    １〜１４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。