JP2002183936A

JP2002183936A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2002183936A
Application number: JP2000374433A
Authority: JP
Inventors: Taiji Shinokawa; 泰治篠川; Yasuhiro Nishizawa; 康弘西澤; Takeshi Morita; 武志森田; Hisayo Ohata; 久代大畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】デッキ走行系においてテープに衝撃が加えら
れても補強層でクラックが発生しない、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、他方の面に補強層（５）を有し、補強層
（５）が破断するときの長手方向の伸びをεｒ、磁性層
（２）が破断するときの長手方向の伸びをεｍとしたと
きに、εｒがεｍより大きくなるように形成し、必要に
応じて保護層（３）、潤滑剤層（４）およびバックコー
ト層（６）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、他方の面に補強層を
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。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。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。

【０００３】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、磁気記録媒体全体のスティフネス（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、補強層を形成して剛性を確保することが提案
されている。最近では特開平１１−２８３２３４号公報
や特開平１１−７３６４３号公報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。

【０００４】補強層を形成した磁気記録媒体を図面を参
照して説明する。図３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。

【０００５】

【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依然として補強層にクラック
が発生しやすいものである。

【０００６】磁気記録媒体がテープ状である場合、クラ
ックはデッキ走行系でテープが衝撃を受けたときに発生
しやすい。テープは、例えばモード移行時等にデッキ走
行系で衝撃を受け、特に巻き戻しモード中の始端検出時
に大きな衝撃を受ける。

【０００７】補強層に生じたクラックが大きくなると、
補強層においてクラックが生じた部分で磁気記録媒体の
スティフネスが局所的に低下する。その結果、磁気記録
媒体がテープである場合には、クラックが生じた部分で
磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触状態が不良になり、
エンベロープ不良が生じる。エンベロープ不良は、再生
信号の品質低下をもたらす。エンベロープ不良はまた、
テープの寿命が短くなる原因ともなる。

【０００８】このように、従来の磁気記録媒体は、補強
層により全体のスティフネスが向上されたものではある
が、実用上、無視し得ないクラックの発生という問題を
依然として有している。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、
他方の面に補強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、かつ補強層にお
けるクラック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。

【０００９】

【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、補強層が破断するときの
磁気記録媒体の伸びがクラックの発生に大きく影響する
ことを見出した。さらに、本発明者らは、補強層が破断
するときの磁気記録媒体の伸びが磁性層が破断するとき
の磁気記録媒体の伸びよりも大きくなるように補強層を
形成することによって、補強層におけるクラック発生を
有効に抑制し得ることを見出し、本発明を完成させるに
至った。

【００１０】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、他方の面に補強層を
有して成る磁気記録媒体であって、補強層が破断すると
きの長手方向の伸びおよび磁性層が破断するときの長手
方向の伸びをそれぞれεｒおよびεｍとしたときに、ε
ｒがεｍよりも大きい磁気記録媒体を提供する。ここ
で、「補強層が破断するときの長手方向の伸び」とは、
長手方向（長尺物の巻取り方向に相当）で引張荷重を加
えたときに、補強層にクラックが発生するときの磁気記
録媒体の伸びをいい、「磁性層が破断するときの長手方
向の伸び」とは、長手方向（長尺物の巻取り方向に相
当）で引張荷重を加えたときに、磁性層にクラックが発
生するときの磁気記録媒体の伸びをいう。

【００１１】εｒとεｍが上記の関係を満たすと、補強
層におけるクラックの発生が有効に抑制される。したが
って、本発明の磁気記録媒体が例えばテープ状である場
合には、デッキ走行系でテープに衝撃が加えられても補
強層にクラックが生じにくく、繰り返しの使用に十分に
耐え得る。

【００１２】補強層が破断するときの長手方向の伸びε
ｒは好ましくは０．５４％以上である。εｒをこのよう
に特定することで、補強層におけるクラックの発生がよ
り抑制され得る。

【００１３】

【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。以下の説明を含む本明細書において、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」とは、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。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「上」というときもまた、特に断りのない限
り、各層の非磁性基板から遠い側の面を意味し、反対
に、各層の「下」というときは各層の非磁性基板に近い
側の面を意味する。したがって、例えば、「磁性層の上
に」というときは、「磁性層の非磁性基板から遠い側の
面に隣接する位置に」を意味し、「磁性層の下に」とい
うときは、「磁性層の非磁性基板に近い側の面に隣接す
る位置に」を意味する。

【００１４】磁気記録媒体の「磁性層側表面」および
「補強層側表面」とは、それぞれ非磁性基板の２つの面
を基準としたときに磁性層および補強層が形成された側
の磁気記録媒体の露出表面をいう。したがって、例え
ば、非磁性基板の一方の面に形成された磁性層の上に炭
素膜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。非磁性基
板の他方の面に形成された補強層の上に別の層（例えば
バックコート層）が形成されているときは、その別の層
の露出表面が「補強層側表面」に相当する。

【００１５】本発明の磁気記録媒体は、補強層が破断す
るときの長手方向の伸びεｒが磁性層が破断するとき長
手方向の伸びεｍよりも大きいことを特徴とする。かか
る特徴により、例えばデッキ走行系で磁気テープが衝撃
を受けても、補強層におけるクラック発生は極めて抑制
されることになる。

【００１６】図１に、本発明の磁気記録媒体を引張試験
に付したときの応力と歪みの関係を示す。引張試験は磁
気記録媒体の長手方向を引張方向として実施したもので
ある。縦軸および横軸はそれぞれ、長手方向で引っ張ら
れたときの応力（荷重）および歪み量に相当する。

【００１７】図１に示す応力−歪み線において、領域Ａ
は歪みが応力に比例し、歪みが可逆的に変化する領域で
ある。更に応力を大きくして歪みを増加させると、Ｂ点
を境として応力−歪み線の勾配が領域Ａにおけるそれよ
りも緩やかになる。Ｂ点は、磁気記録媒体中の磁性層の
破壊が開始する点であり、磁性層の破壊の開始時に磁性
層の表面を観察するとクラックの発生が観察される。更
に応力を大きくして歪みを増加させると、Ｃ点を境にし
て応力−歪み線の勾配が更に緩やかになる。Ｃ点は、磁
気記録媒体中の補強層の破壊が開始する点であり、補強
層の破壊の開始時に補強層の表面を観察するとクラック
の発生が観察される。

【００１８】補強層が破断するときの長手方向の伸びε
ｒおよび磁性層が破断するときの長手方向の伸びεｍ
は、磁性層および補強層を有する磁気記録媒体を試料と
し、試料を長手方向に所定の標線間距離で引っ張って求
める。先に、磁性層が破断するとき（即ち、磁性層の破
壊が始まるとき）の長手方向の伸びεｍを求めることが
できる。εｍは、式εｍ＝△ｌｍ／Ｌ×１００（式中、
εｍは磁性層の破壊が開始するときの長手方向の伸び
（％）、△ｌｍは磁性層の破壊が開始するときの標線間
伸び量（ｍ）（図１中のＢ点における歪みＥに相当す
る）、Ｌは試料の引張試験前の標線間距離（ｍ）を示
す）に基づいて算出する。次に、補強層が破断するとき
（即ち、補強層の破壊が始まるとき）の伸びεｒを、式
εｒ＝△ｌｒ／Ｌ×１００（式中、εｒは補強層の破壊
が開始するときの長手方向の伸び（％）、△ｌｒは補強
層の破壊が開始するときの標線間伸び量（ｍ）（図１中
のＣ点における歪みＤに相当する）、Ｌは試料の引張試
験前の標線間距離（ｍ）を示す）に基づいて算出する。

【００１９】換言すれば、このようにして求める磁性層
が破断するときの長手方向の伸びεｍは、磁気記録媒体
を引っ張ったときに磁性層の破壊が開始するときの磁気
記録媒体の伸び率に相当し、補強層が破断するときの長
手方向の伸びεｒは、磁気記録媒体を引っ張ったときに
補強層の破壊が開始するときの磁気記録媒体の伸び率に
相当する。

【００２０】εｒおよびεｍは、具体的には引張試験装
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１
０mm／分に設定した引張試験を実施して測定する。

【００２１】補強層が破断するときの長手方向の伸びε
ｒが磁性層が破断するときの長手方向の伸びεｍよりも
小さい場合には、磁性層にクラックが発生する前に補強
層にクラックが発生することとなる。磁性層よりも先に
補強層にクラックが発生すると、エンベロープ不良を招
き、好ましくない。

【００２２】特に金属薄膜型磁気記録媒体に関しては、
磁性層として通常形成される強磁性金属薄膜との関係に
おいて、εｒがεｍよりも大きくなるように補強層を形
成すれば、使用時に補強層でクラックが発生することを
極めて有効に抑制し得る。例えば、金属薄膜型磁気記録
媒体の場合、εｒがεｍよりも０．０２％程度大きけれ
ば、補強層におけるクラックの発生はより防止され、エ
ンベロープ特性も良好となる。例えば、金属薄膜型磁気
記録媒体において、εｒはεｍよりも、好ましくは０．
１％以上大きく、より好ましくは０．２％以上大きい。

【００２３】εｒは０．５４％以上であることがより好
ましい。εｒが０．５４％未満であると、磁気記録媒体
がテープである場合には、デッキ走行系でテープが受け
る衝撃によって補強層にクラックが発生しやすくなり、
エンベロープ不良を招く。εｒは、より好ましくは０．
５７％〜２．０％である。

【００２４】εｒは、補強層の材料、形成方法および補
強層の厚さ等を適宜調節することによって変化させ得
る。例えば、後述するように補強層を金属薄膜で形成す
る場合には、金属薄膜の一部を金属酸化物とし、金属酸
化物の割合を加減すればεｒを調節できる。一般に金属
酸化物の占める割合が大きいと、εｒは小さくなる傾向
にある。あるいは、後述するように金属を蒸着すること
によって補強層を成膜する場合には、成膜中の条件（巻
出しおよび巻取り張力、冷却回転支持体の温度）ならび
にその膜厚を調節することよってεｒを調節できる。

【００２５】また、本発明の磁気記録媒体において、補
強層のヤング率は１０ＧＰａ以上であることが好まし
い。補強層のヤング率が１０ＧＰａ以下であると、補強
層を形成しても磁気記録媒体全体のスティフネスを十分
に大きくすることができない。

【００２６】補強層のヤング率は、補強層を有する磁気
記録媒体および補強層を有しない磁気記録媒体（即ち、
補強層を有する磁気記録媒体から補強層だけを取り除い
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。補強層のヤング率および厚さをＥｒおよびｔ
ｒ、補強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、補強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、Ｅ
ｙおよびＥｒならびにｔｘ、ｔｙおよびｔｒは次の関
係：Ｅｘ＝Ｅｙ・[ｔｙ／ｔｘ]＋Ｅｒ・[ｔｒ／ｔｘ] を満たす。したがって、ＥｘおよびＥｙならびにｔｘ、
ｔｙおよびｔｒを測定により求めれば、上式よりＥｒを
算出することができる。

【００２７】補強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、非磁性基板（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、上述のようにして補強層のヤン
グ率を測定するときは、補強層を有する磁気記録媒体の
ヤング率と補強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、非磁性基板のヤング率が変化するために、補強
層のヤング率を正しく求めることができない。

【００２８】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（引っ張り長さ）で引っ張っ
たときの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。ヤング率は、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（ｍ²）、△ｌは荷重Ｗにおけ
る標線間伸び量（ｍ）を示す）に基づいて算出する。

【００２９】補強層を有しない磁気記録媒体は、磁気記
録媒体の補強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補強層の
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、補強層を形成する前の非磁性基
板のヤング率および厚さと、補強層を形成した後の補強
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、補強層のヤング率を求めることが可能で
ある。

【００３０】試料に作用する荷重と試料の伸びは、補強
層および磁性層が破断するときの長手方向の伸びを求め
る際に使用する引張試験装置と同じものを用いて同じ条
件にて測定できる。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。

【００３１】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「Ｎｉ系
金属」も同様である。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。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。

【００３５】補強層は、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ぼ
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、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、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
した状態で補強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。

【００３６】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、蒸着で補強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ことからも好都合である。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。

【００３７】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、金属酸化物を含むよう
に形成することが好ましい。金属酸化物を含む金属薄膜
は優れた耐食性を有する。金属薄膜は、金属酸化物の他
に金属と結合してない酸素を含んでいてよい。

【００３８】金属薄膜を補強層として有する磁気記録媒
体において、金属薄膜が破断するときの磁気記録媒体の
長手方向の伸びは、金属薄膜形成時（例えば蒸着時）に
供給される酸素の量を変化させ、金属薄膜に含まれる金
属酸化物の割合を調節することによって変化させ得る。
伸びと金属酸化物の割合との関係は金属の種類によって
異なる。

【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は融点の低いものであることが
望ましい。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】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６μ
ｍを超える磁気記録媒体は、記録容量を有効に増加させ
るほど薄膜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。

【００４１】本発明の磁気記録媒体は、補強層が破断す
るときの長手方向の伸びεｒが磁性層が破断するときの
長手方向の伸びεｍよりも大きい限りにおいて、任意の
構成とすることができる。したがって、上記において説
明した補強層および磁性層の以外の要素、例えば、非磁
性基板ならびに必要に応じて形成される保護層、潤滑剤
層およびバックコート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。

【００４２】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
は反対側の面に補強層（５）、バックコート層（６）が
この順に積層されている。

【００４３】本発明において使用する非磁性基板（１）
は、その一方の面に補強層（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。２
μｍ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。

【００４４】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。したがって、非磁性基板の材料は、例えば、Ｐ
ＥＴ、ＰＥＮおよびＰＡ等から成るグループから選択で
きる。

【００４５】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が
得られる。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１０−２６１２
１５号公報等に開示されている。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】いずれの材料を用いて薄膜を形成する場合
も、保護層（３）の厚さは１〜５０nmであることが好ま
しい。

【００４９】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、潤滑剤層を適
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。

【００５０】補強層（５）上にはバックコート層（６）
を形成してもよい。その場合、バックコート層の露出表
面が磁気記録媒体の補強層側表面となる。このような構
成において、補強層は磁気記録媒体のスティフネスを向
上させる役割を果たし、バックコート層は補強層側表面
の走行性を確保する役割を果たす。

【００５１】バックコート層（６）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
ンダーとしてポリウレタン樹脂を含むことが好ましい。
カーボン粒子はバックコート層に強度を付与し、バリウ
ムフェライトは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たす。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。

【００５２】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）に溶解し、
および／または分散させた塗布液を、補強層の上に塗布
した後、乾燥して溶媒を蒸発させることにより形成でき
る。このようにして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。

【００５３】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、カーボンブラック／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−Ｆｅ₂Ｏ₂／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
組み合わせによっても、バックコート層を形成できる。

【００５４】磁性層（２）および補強層（５）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。

【００５５】このように形成される本発明の磁気記録媒
体においては、補強層（５）が破断するときの長手方向
の伸びεｒが磁性層（２）が破断するときの長手方向の
伸びεｍよりも大きいために、デッキ走行系でテープに
衝撃が加えられても、補強層においてクラックが発生し
にくく、優れた耐久性を示す。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。

【００５６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。実施例において、各試料の補強層および磁性層が破
断するときの長手方向の伸びεｒおよびεｍはいずれ
も、磁気テープを作製した後、長手方向に引張荷重を加
える引張試験を実施して求めた。伸びの測定に使用した
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。

【００５７】（実施例１〜４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４．５μｍ、幅
１５０mm、長さ２０００mm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１
１nmの微粒子が１μｍ²当り６５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、真空槽内の圧力を２×
１０^-2Ｐａとし、非磁性基板をベルト状支持体に沿って
５５ｍ／分で走行させながら、電子銃（出力１５ｋＷ）
によりるつぼ内のＣｏを蒸発させ、酸素を非磁性基板に
向けて１．６Ｌ（リットル）／分の流量で供給する酸素
雰囲気中で実施した。

【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、厚さが０．３５μｍの金属薄膜
（５）を補強層として形成した。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。蒸着は、真空槽内の圧力を２×１０^-2Paとし、非磁
性基板をキャン状冷却回転支持体に沿って１０ｍ／分で
走行させながら、電子銃（出力５．２ｋＷ）によりるつ
ぼ内のＡｌを蒸発させ、酸素を非磁性基板に向けて供給
する酸素雰囲気中で実施した。補強層が破断するときの
磁気記録媒体の長手方向の伸びを制御するため、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、０．７Ｌ／
分（実施例１）、１．３Ｌ／分（実施例２）、１．９Ｌ
／分（実施例３）、２．５Ｌ／分（実施例４）とした。

【００６０】さらに、金属薄膜（５）の上に、バックコ
ート層（６）を形成した。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６０
重量部混合したものである。バックコート層（６）の厚
さは０．５μｍとした。

【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かした溶液を塗
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を得た。

【００６３】（比較例１〜３の作製）補強層が破断す
るときの長手方向の伸びを制御するため、補強層の成膜
中、非磁性基板に向けて供給する酸素の供給流量を試料
ごとに変えたこと以外は実施例１〜４と同様の条件でテ
ープ状の磁気記録媒体を得た。酸素の供給流量はそれぞ
れ、２．８Ｌ／分（比較例１）、３．１Ｌ／分（比較例
２）、３．４Ｌ／分（比較例３）とした。

【００６４】実施例１〜４および比較例１〜３で得られ
た磁気テープ状試料について、それぞれ下記の評価試験
（ａ）および（ｂ）を行った。得られた試験結果を表１
に示す。

【００６５】（ａ）クラック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、市販のＤＶＣ（松下電器産業（株）製、商品
名：ＮＶ−ＤＪ１）を改造したものを用いて、１００パ
ス繰り返し再生を行ったときの補強層におけるクラック
の状態を目視観察及び微分干渉顕微鏡で観察し、３段階
で評価した。評価基準は次のとおりである。 ○：クラックが発生せず、実用上全く問題ない。 △：微小なクラックが発生し、改善が必要である。 ×：大小のクラックが多数発生し、実用性は殆どない。

【００６６】（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、市販のＤＶＣ（松下電器産業（株）製、商品
名：ＮＶ−ＤＪ１）を改造したものを用いて、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１０
０％としたときの最小値を％で示したものであり、１０
０％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。

【００６７】

【表１】

【００６８】表１から明らかなように、εｒがεｍより
も大きい実施例１〜４において、クラックは全く生じ
ず、エンベロープ特性も良好であった。したがって、補
強層におけるクラック発生は、補強層が破断するときの
長手方向の伸びεｒを磁性層が破断するときの長手方向
の伸びεｍよりも大きくすることによって有効に抑制さ
れているといえる。

【００６９】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ＰＥＴ以外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−Ｃ
ｒ等の各種の強磁性金属で形成してよい。補強層（５）
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よい。バックコート層
（６）は、形成してもしなくてもよく、これを形成する
場合には、これを構成する材料中、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。

【００７０】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板の
一方の面（バック面）に補強層を有し、補強層が破断す
るときの長手方向の伸びεｒが磁性層が破断するときの
長手方向の伸びεｍよりも大きいことを特徴とする。こ
の特徴により、本発明の磁気記録媒体は、例えばテープ
状である場合にデッキ走行系でテープが衝撃を受けても
補強層においてクラックが発生しにくい。そのため、本
発明の磁気記録媒体は、繰り返し走行させた場合でも補
強層にクラックが生じず、クラックの発生に起因してス
ティフネスが低下することもない。したがって、本発明
の磁気記録媒体は、繰り返し走行させても、磁気ヘッド
と良好に接触してエンベロープ不良が生じにくく、高品
質の再生信号を与え続ける。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寿命の長い磁気
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】本発明の磁気記録媒体の応力−歪み線図であ
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。

【図３】従来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５，１５...補強層６...バックコート層１０、１１０磁気記録媒体（磁気テープ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田武志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大畑久代大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D006 BB07 CC01 CC03 FA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板の一方の面に磁性層を有し、
他方の面に補強層を有して成る磁気記録媒体であって、
補強層が破断するときの長手方向の伸びおよび磁性層が
破断するとき長手方向の伸びをそれぞれεｒおよびεｍ
としたときに、εｒがεｍよりも大きい磁気記録媒体。
【請求項２】 εｒがεｍよりも０．０２％以上大きい
請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】補強層が破断するときの長手方向の伸び
εｒが０．５４％以上である請求項１または請求項２に
記載の磁気記録媒体。
【請求項４】補強層のヤング率が１０ＧＰａ以上であ
ることを特徴とする請求項１〜３に記載の磁気記録媒
体。
【請求項５】補強層が金属薄膜である請求項１〜４の
いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】金属薄膜が非磁性体から成る請求項５に
記載の磁気記録媒体。
【請求項７】金属薄膜がＡｌまたはＡｌ系合金から成
る請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】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５〜７のいずれか１項に記載の磁気記録
媒体。
【請求項９】金属薄膜が金属酸化物を含んだものであ
る請求項５〜８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】磁性層が強磁性金属薄膜である請求項
１〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。