JP2003132521A

JP2003132521A - 磁気テープ

Info

Publication number: JP2003132521A
Application number: JP2001329832A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nagai; 信之永井; Satoshi Sato; 諭佐藤; Yukie Shoji; 幸枝庄子; Terumi Sato; 照美佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】データを高記録密度で長期間保存できる磁気テ
ープを提供する。【解決手段】カーボンフィルム上に酸化物磁性材料から
なる磁性層が蒸着により形成された磁気テープと、カー
ボンフィルム上に磁性塗料の塗布または蒸着により磁性
層が形成された磁気テープ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年では、ほとんどのデータがデジタル
化されて記録媒体に保存されるようになってきている。
例えば、コンピュータのデータは主にハードディスクに
保存される。ハードディスク等の記録媒体に保存された
データは、例えばユーザーの過失や記録システムの故障
等により消失する可能性がある。そこで、記録媒体に記
録された重要なデータは、他のハードディスクやテープ
記録システム等の記録媒体に重複して記録され、バック
アップとして保存される。

【０００３】従来の磁気テープは、通常の穏和な環境で
数１０年程度は特性が保証される。したがって、従来の
磁気テープを重要なデータのバックアップに用いた場
合、極端な温度変化等がなければ、その期間はデータが
安全に保存される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気テープは、例えば火災等、特殊な環境に対する十分
な耐久性をもたない。従来の通常の磁気テープには、非
磁性支持体としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）等の樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムの耐
熱温度はＰＥＴで１２０℃前後、ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ）で１５０℃前後、アラミド（全芳香族ポ
リアミド）で１８０℃前後であり、比較的耐熱性の高い
ポリイミドでは２１０℃を超えるが、いずれも数１００
℃以下である。

【０００５】また、磁性層が磁性塗料の塗布によって形
成されるような磁気テープの場合、磁性塗料に結合剤
（バインダー）として例えばポリウレタン樹脂等の樹脂
が混合される。したがって、磁性層の耐熱性にはバイン
ダー樹脂の耐熱性が大きく影響する。

【０００６】一方、磁性層材料に酸化物でないメタル磁
性材料が用いられる場合、磁気テープの保存環境によっ
ては、メタル磁性材料が酸化されて磁性層の特性が劣化
することがある。この場合、保存されていたデータを再
生できなくなる可能性もある。したがって、特にデータ
のバックアップには、環境変化に対する耐久性が高く、
データをより安全に長期保存できる磁気テープが望まれ
ている。

【０００７】上記のような耐熱性の問題以外に、テープ
の機械的強度についての課題もある。磁気テープの場
合、記録密度を高くするには、面記録密度を高くするだ
けでなく、体積記録密度を高くすることが望まれる。磁
気テープを薄くして、より長いテープを巻き、カートリ
ッジ内に収納できれば、体積記録密度は向上する。

【０００８】テープの機械的強度はテープのヤング率と
厚みの３乗の積に比例するため、磁気テープを薄くする
とテープの機械的強度は急激に低下する。したがって、
磁気テープを薄くして機械的強度を維持するには、ヤン
グ率をより高くする必要がある。従来の磁気テープに非
磁性支持体として使用されている樹脂フィルムのヤング
率は、樹脂や測定方法により多少のばらつきはあるが、
概ね１０ＧＰａ以下である。したがって、ヤング率が比
較的高い樹脂フィルムを用いても、磁気テープの機械的
強度を飛躍的に高くすることは難しい。

【０００９】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、したがって本発明は、データを高記録密度で
長期間安定に保存できる磁気テープを提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の磁気テープは、カーボンフィルムと、前記
カーボンフィルム上に形成された磁性層とを有すること
を特徴とする。磁性層を蒸着により形成し、バインダー
樹脂を混入させず、磁性層材料として酸化されにくい酸
化物磁性材料を用いることにより、磁気テープの耐熱性
を飛躍的に向上させることができる。ここで、磁性層の
下地に蒸着により非磁性層を形成してもよい。本発明の
磁気テープによれば、好適には、前記カーボンフィルム
の磁性層側の面に比較して、他方の面を粗くする。これ
により、カーボンフィルムの走行性等が良好となる。

【００１１】あるいは、本発明の磁気テープは、前記磁
性層が磁性粉末と結合剤を含む磁性塗料を塗布して形成
された層であってもよい。好適には、前記カーボンフィ
ルムの前記磁性層と反対側の面にカーボンを含有するバ
ックコート層をさらに有する。好適には、前記カーボン
フィルムと前記磁性層との層間に、非磁性粉末と結合剤
を含む非磁性塗料を塗布して形成された非磁性層をさら
に有する。好適には、前記磁性層上に形成された潤滑剤
層をさらに有する。

【００１２】あるいは、本発明の磁気テープは、極めて
高い耐熱性を必要としない場合には、前記磁性層の材料
が酸化物磁性材料でなくメタル磁性材料であってもよ
い。この場合も、磁気テープの剛性を高くして、磁気テ
ープを薄膜化し、磁気テープの体積記録密度を向上させ
ることができる。また、磁気テープの剛性を高くできる
ことから、テープ幅の変動を抑制することが可能とな
る。これにより、トラック幅を小さくして面記録密度を
向上させることも可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の磁気テープの実
施の形態について、図面を参照して説明する。（実施形態１）図１は本実施形態の磁気テープ１の断面
図である。図１に示すように、非磁性支持体であるカー
ボンフィルム２上に、非磁性層３を介して磁性層４が形
成されている。磁性層４の表面には潤滑剤層５が形成さ
れている。

【００１４】本実施形態の磁気テープ１は、非磁性支持
体としてカーボンフィルム２が用いられ、非磁性層３お
よび磁性層４がバインダーを含有する塗料の塗布でな
く、スパッタリング等の物理蒸着法により形成されてい
ることを特徴とする。これにより、潤滑剤層５を除くす
べての層で高い耐熱性が得られ、データの保存中に例え
ば火災等の不慮の事態が発生しても、データを安全に保
存できる可能性が高い。

【００１５】カーボンフィルム２は、樹脂フィルムを焼
成することにより得られるガラス状カーボンフィルムで
あり、従来、電池セパレーター、電極材、抵抗体、発熱
体、ウェハー処理装置用部材等の用途で用いられている
（例えば特開平９−６３５３２号公報、特開平９−２８
９１９８号公報、特開平１０−２１２１０９号公報、特
開平１０−２５６１７７号公報参照）。磁気テープ１に
は、厚さが例えば１〜１０μｍ程度のカーボンフィルム
２を用いる。

【００１６】カーボンフィルムは、樹脂フィルムを例え
ば８００〜２０００℃程度で焼成することにより得ら
れ、通常、１０００℃以上の耐熱性を有する。一方、従
来の磁気テープに非磁性支持体として用いられているＰ
ＥＴフィルム等の耐熱性は約２００℃以下である。した
がって、カーボンフィルムを用いることにより、非磁性
支持体の耐熱性は大幅に向上する。

【００１７】また、カーボンフィルムのヤング率は、焼
成温度や焼成前の樹脂等に応じて変化するが、例えば数
１０ＧＰａ程度であり、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィル
ムに比較して１桁程度高くすることも可能である。した
がって、磁気テープの非磁性支持体としてカーボンフィ
ルムを用いた場合、磁気テープを薄くしても機械的強度
の低下が抑制される。これにより、カートリッジ内によ
り長いテープを収納できるようになり、磁気テープの体
積記録密度が向上する。さらに、磁気テープの剛性を高
くできることから、テープ幅の変動が抑制され、トラッ
ク幅を小さくして面記録密度を向上させることも可能と
なる。

【００１８】従来の磁気テープは、テープの走行性を改
善する目的で、磁性層と反対側の面（バック面）にバッ
クコート層が設けられることが多い。バックコート層
は、導電性カーボンをバインダーに分散させて塗布する
ことにより形成される。バックコート層を形成すること
により、バック面の平滑性が制御され、摩擦係数が調整
される。また、導電性カーボンによりテープの帯電が防
止される。

【００１９】本実施形態の磁気テープ１によれば、カー
ボンフィルム２自体が導電性を有するため、帯電防止の
目的でバックコート層を形成する必要はない。したがっ
て、テープ構成を簡素化することが可能である。但し、
バック面の平滑性を制御する目的で、適当な粒径のカー
ボン粒子を含有するバックコート塗料を塗布し、バック
コート層を形成してもよい。

【００２０】バックコート塗料を塗布した場合、塗料中
のバインダー樹脂の耐熱性は、通常３００℃以下であ
り、カーボンフィルム２や磁性層４の耐熱性よりも低
い。そこで、カーボンフィルム２自体の面粗度をフィル
ム製造時に制御して、カーボンフィルム２のバック面の
摩擦係数を調整してもよい。この場合、磁性層４側の面
よりもバック面で面粗度の大きいカーボンフィルム２を
用いて、磁気テープを作製する。磁性層４側にカーボン
フィルム２の平滑化されている方の面を用いることによ
り、スペーシングロスを低減することもできる。

【００２１】デジタル磁気記録システムにおいては、記
録密度をさらに高めるため、ＭＲ（magnetoresistive）
ヘッド、ＧＭＲ（giant magnetoresistive）ヘッド、Ｔ
ＭＲ（tunneling magnetoresistive）ヘッドといった磁
気抵抗素子が使用されるようになってきている。これら
の磁気抵抗素子は、従来のインダクティブ型ヘッドと比
較すると静電破壊に対して弱い。

【００２２】したがって、ＭＲヘッド等の磁気抵抗素子
で再生が行われる磁気テープには、通常、帯電防止の目
的でバックコート層が設けられる。本実施形態の磁気テ
ープ１によれば、カーボンフィルム２自体が導電性を有
するため、特にバックコート層を設けなくても、ＭＲヘ
ッド等の静電破壊を防止できる。

【００２３】非磁性層３としては、例えばＮｉＯ層が形
成される。ＮｉＯ層は、ＮｉをターゲットとしてＡｒと
Ｏ₂ の混合ガス中でスパッタリングを行うことにより形
成できる。このスパッタリングは数１００℃程度で行わ
れる。非磁性層３がバインダー等の樹脂を含まないた
め、塗布型の磁気テープに比較して高い耐熱性が得られ
る。

【００２４】非磁性層３は必ずしも設ける必要はなく、
図２に示すように、カーボンフィルム２上に直接、スパ
ッタリング等により磁性層４を形成することも可能であ
る。しかしながら、非磁性層３を設けることにより、上
層に形成される磁性層４の結晶配向を高め、磁性層４の
膜質を向上させることができるため、必要に応じて非磁
性層３を形成する。

【００２５】また、非磁性層３はＮｉＯ層に限定され
ず、例えばＳｉ層やＳｉＯ₂ 層等を形成してもよい。非
磁性層３はバインダー樹脂のような耐熱性の低い材料を
含有しない膜であればよく、スパッタリング以外に、真
空蒸着やイオンプレーティングあるいは化学気相成長
（ＣＶＤ；chemical vapor deposition)等の方法で形成
してもよい。

【００２６】磁性層４としては、例えばＣｏ−γ−Ｆｅ
₂ Ｏ₃ 層が形成される。Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 層は、Ｃ
ｏ−Ｆｅ合金をターゲットとしてＡｒとＯ₂ の混合ガス
中でスパッタリングを行うことにより形成できる。この
スパッタリングは数１００℃程度で行われる。磁性層４
の材料として酸化物を用いることにより、磁性層の酸化
による特性の劣化を防止できる。磁性層４がバインダー
等の樹脂を含まないため、塗布型の磁気テープに比較し
て高い耐熱性が得られる。

【００２７】磁性層４の材料はＣｏ−γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ に
限定されず、例えばＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉等、記録媒体の磁性
層に用いられる他の磁性材料に変更してもよい。但し、
磁性材料の酸化による特性の劣化を防止する目的で、メ
タル磁性材料でなく酸化物磁性材料を用いる。また、非
磁性層３と同様に、磁性層４にバインダー等の樹脂が混
入しない限り、スパッタリング以外の方法で磁性層４を
形成することもできる。

【００２８】潤滑剤層５は、通常の磁気テープに形成さ
れる潤滑剤層と同様に、潤滑剤を溶剤に溶解させて塗布
することにより形成できる。潤滑剤を含有する溶液はバ
ーコート、グラビアコート、ディップコート、スプレー
コート等の公知の塗布方法により塗布される。潤滑剤層
５の膜厚は、例えば０．５〜４ｎｍ程度である。

【００２９】本実施形態の磁気テープ１は塗布型のテー
プと異なり、磁性層中に潤滑剤を含有させることができ
ないため、磁性層４の表面に潤滑剤層５が設けられる。
また、本実施形態の磁気テープ１によれば、磁性層４が
例えばスパッタリングにより形成されるため、塗布型の
磁気テープに比較して、磁性層４は薄膜化される。した
がって、記録・再生時の磁性層４の磨耗は大きな問題と
なる。潤滑剤層５を形成することにより、磁気テープ１
の走行性や耐久性を高くする。

【００３０】潤滑剤としては、例えば炭化水素系潤滑剤
や、炭化水素系潤滑剤のアルキル基の一部または全部を
フルオロアルキル基またはパーフルオロポリエーテル基
で置換したものを用いることができる。炭化水素系潤滑
剤としては、具体的にはステアリン酸、オレイン酸等の
カルボン酸類、ステアリン酸ブチル等のエステル類、オ
クタデシルスルホン酸等のスルホン酸類、リン酸モノオ
クタデシル等のリン酸エステル類、ステアリンアルコー
ル等のアルコール類、ステアリルアミン等のアミン類等
が挙げられる。

【００３１】潤滑剤層５はバインダーを含有するため、
カーボンフィルム２、非磁性層３および磁性層４よりも
耐熱性が極端に低い。したがって、磁気テープ１の保存
環境が例えば数１００℃程度の高温となったとき、潤滑
剤層５のみ揮発したり、分解したりする可能性が高い。

【００３２】このような場合には、磁性層４上に潤滑剤
を含有する塗料を塗布して、再度、潤滑剤層５を形成す
れば、磁性層４に記録されていたデータを再生すること
が可能である。潤滑剤層５が消失しても、潤滑剤層５を
再形成してからデータを再生すれば、磁性層４の磨耗は
防止される。以上のように、上記の本実施形態の磁気テ
ープ１によれば、従来の磁気テープに比較して、耐熱性
が大幅に向上するため、データのバックアップ等の用途
において、より安全にデータを長期保存することが可能
となる。

【００３３】（実施形態２）図３は本実施形態の磁気テ
ープ１１の断面図である。図３に示すように、非磁性支
持体であるカーボンフィルム２上に、磁性層１２が形成
されている。カーボンフィルム２の磁性層１２と反対側
の面にはバックコート層１３が形成されている。

【００３４】本実施形態の磁気テープ１１は、非磁性支
持体としてカーボンフィルム２が用いられていることを
特徴とする。磁気テープ１１は、磁性層１２が磁性塗料
の塗布により形成される塗布型のテープである。本実施
形態の磁気テープ１１によれば、非磁性支持体に樹脂フ
ィルムを用いた従来の塗布型の磁気テープに比較して、
磁気テープの機械的強度を高め、磁気テープを薄膜化す
ることが可能となる。カーボンフィルム２としては、実
施形態１と同様のものを用いることができる。

【００３５】磁性層１２は、強磁性粉末およびバインダ
ーを主成分とし、これらの成分が溶剤に分散・溶解され
た磁性塗料を塗布および乾燥させることにより形成され
る。磁性層１２に含有される強磁性粉末としては、針状
磁性粉末、板状磁性粉末等、従来公知のものがいずれも
使用可能であり、特に限定されない。具体的には、Ｃｏ
−γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ系針状磁性粉末、Ｂａフェライ
ト等の板状磁性粉末、窒化鉄等が挙げられる。

【００３６】磁性塗料の強磁性粉末以外の成分には、通
常の塗布型の磁気テープで用いられるものがいずれも使
用可能である。例えば、バインダーとしてはビニル系共
重合体、ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネート
ポリウレタン、ニトロセルロース等の有機系高分子が使
用可能である。これらのバインダーには、必要に応じて
イソシアネート系の硬化剤が添加される。

【００３７】また、溶剤としてはメチルエチルケトン、
シクロヘキサノン等のケトン系溶媒や、酢酸エチル等の
エステル系溶媒等が使用可能である。磁性塗料には強磁
性粉末やバインダーの他に潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤
等の添加剤を必要に応じて添加してもよい。これらの添
加剤としては、従来公知の材料がいずれも使用可能であ
り、特に限定されない。

【００３８】本実施形態の磁気テープ１１の磁性層１２
は、磁性塗料の塗布により形成されるため、磁性層１２
に潤滑剤を含有させることができる。したがって、実施
形態１の磁気テープと異なり、必ずしも潤滑剤層を設け
る必要はないが、実施形態１と同様に磁性層１２上に潤
滑剤層を形成してもよい。

【００３９】バックコート層１３は、導電性カーボンを
バインダーに分散させて塗布し、乾燥させることにより
形成される。バックコート層１３を形成することによ
り、バック面の平滑性が制御され、摩擦係数が調整され
る。また、導電性カーボンによりテープの帯電が防止さ
れる。

【００４０】本実施形態の磁気テープにおいて、図４に
示すように、カーボンフィルム２と磁性層１２との層間
に非磁性層１４を形成してもよい。非磁性層１４は、例
えば針状α−Ｆｅ₂ Ｏ₃ のような非磁性粉末がバインダ
ー中に分散された非磁性塗料を塗布し、乾燥させること
により形成される。非磁性塗料の非磁性粉末以外の成
分、例えばバインダーや溶剤は、磁性塗料に用いられる
ものと同様のものを用いることができる。また、磁性塗
料と同様に、非磁性塗料にも各種の添加剤を添加でき
る。上記の本実施形態の磁気テープ１１は、非磁性支持
体がカーボンフィルム２であり、剛性が高く、薄膜化で
きる。したがって、カートリッジ内に長いテープを巻
き、磁気テープの体積記録密度を高くすることが可能で
ある。

【００４１】（実施形態３）図５は本実施形態の磁気テ
ープ２１の断面図である。図５に示すように、非磁性支
持体であるカーボンフィルム２上に、磁性層２２が形成
されている。磁性層２２上にはカーボン保護膜２３を介
して潤滑剤層５が形成されている。本実施形態の磁気テ
ープ２１は、非磁性支持体としてカーボンフィルム２が
用いられていることを特徴とする。磁気テープ２１は、
磁性層２２が例えば真空蒸着やスパッタリングにより形
成される蒸着型のテープである。これにより、非磁性支
持体に樹脂フィルムを用いた従来の蒸着型の磁気テープ
に比較して、磁気テープの機械的強度を高め、磁気テー
プを薄膜化することが可能となる。カーボンフィルム２
としては、実施形態１と同様のものを用いることができ
る。

【００４２】磁性層２２としては、メタル磁性材料また
は酸化物磁性材料からなる層を形成する。実施形態１の
磁気テープのように、極端な環境変化に対しても耐久性
をもたせる場合には、磁性層に酸化物磁性材料を用いる
が、本実施形態の磁気テープ２１の磁性層２２には、酸
化されていないメタル磁性材料を用いることもできる。
また、図示しないが、磁性層２２の下地に真空蒸着やス
パッタリングにより非磁性材料からなる非磁性層を形成
してもよい。これにより、実施形態１と同様に、磁性層
２２の結晶配向を高め、膜質を向上させることもでき
る。

【００４３】カーボン保護膜２３は、例えばスパッタリ
ングやＣＶＤにより形成できる。本実施形態の磁気テー
プ２１は塗布型のテープと異なり、磁性層２２中に潤滑
剤を含有させることができない。また、カーボン保護膜
２３もバインダーを含有しない。そこで、カーボン保護
膜２３の表面に、実施形態１と同様に潤滑剤層５が設け
られる。これにより、磁気テープ２１の走行性や耐久性
が向上する。

【００４４】本実施形態の磁気テープ２１は、実施形態
１のテープと同様にカーボンフィルム２自体が導電性を
有するため、必ずしもバックコート層を設ける必要はな
いが、必要に応じてバックコート層を設けることもでき
る。上記の本実施形態の磁気テープ２１は、非磁性支持
体がカーボンフィルム２であるため、剛性が高く、薄膜
化できる。したがって、カートリッジ内に長いテープを
巻き、磁気テープの体積記録密度を高くすることが可能
である。

【００４５】

【実施例】以下、上記の各実施形態の磁気テープを、実
際に作製した例に基づいて説明する。（実験例１〜５）実験例１〜４は、図１に示す実施形態
１の磁気テープの作製例であり、これらはカーボンフィ
ルム２の膜厚のみ異なる。非磁性層３としてＮｉＯ層を
スパッタリングにより形成し、磁性層４としてＣｏ−γ
−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 層をスパッタリングにより形成した。

【００４６】非磁性層３および磁性層４の形成には、図
６に示すディスク仕様の３連スパッタ装置を用いた。図
６の装置において、カーボンフィルム２は送りロール３
１から矢印の方向に送り出され、ドラム３２を走行して
巻き取りロール３３に巻き取られる。カーボンフィルム
２の走行経路には適宜、ガイドローラー３４が設けられ
る。電極３５上のターゲット３６は、ドラム３２表面の
カーボンフィルム２と対向するように配置される。

【００４７】チャンバ３７内にはガス導入部３８からガ
スが導入され、チャンバ３７内のガスは排気部３９から
排気される。酸素は酸素導入管４０から導入される。図
６に示す装置において、ロータリーポンプとクライオポ
ンプ（不図示）を用いてチャンバ３７内を２×１０^-5Ｐ
ａに真空排気してから、スパッタガスとしてＡｒをマス
フローコントローラーにより制御しながら導入した。

【００４８】Ｎｉターゲットを用いてＡｒ比Ｏ₂ 濃度を
４％とし、３００Ｗの投入電力でＲＦスパッタを行い、
カーボンフィルム２上に非磁性層３のＮｉＯ層を形成し
た。ＮｉＯ層の膜厚は２０ｎｍとした。さらに、Ｃｏ−
Ｆｅ合金ターゲットを用いてＡｒ比Ｏ₂ 濃度を２％と
し、３００Ｗの投入電力でＲＦスパッタを行い、非磁性
層３上に磁性層４のＣｏ−γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 層を形成し
た。Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 層の膜厚は５０ｎｍとした。
スパッタ圧力は１Ｐａとした。

【００４９】実験例１〜５ではバックコート層を設けな
かった。磁性層４上には潤滑剤層５を形成した。潤滑剤
層５は、パーフルオロポリエーテル系化合物をトルエン
に溶解させたトップコート溶液を、乾燥重量が３ｍｇ／
ｍ² となるようにグラビアコートして形成した。

【００５０】実験例１〜４では、カーボンフィルム２の
好適な膜厚範囲を調べた。カーボンフィルム２の膜厚
は、実験例１で１μｍ、実験例２で１０μｍ、実験例３
で１２μｍ、実験例４で０．８μｍとした。実験例５で
は、非磁性支持体としてカーボンフィルムを用いるかわ
りに、ＰＥＴフィルムを用いて、実験例１と同様に磁気
テープを作製した。ＰＥＴフィルムの膜厚は実験例１の
カーボンフィルムと同様に１μｍとした。

【００５１】各実験例の磁気テープについて、出力変動
およびヘッドとの当たりを評価した。出力変動は、ドロ
ップアウトのように不定期かつ一時的に出力が落ちる頻
度を調べた。６ｄＢ以上、１０μｓ以上の出力低下が１
分間に１００回未満の場合を○、１００回以上発生した
場合を×とした。実験例１〜５の結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１に示すように、カーボンフィルム２の
膜厚が１μｍと１０μｍのとき、出力変動、ヘッドとの
当たりの両方とも問題なかったが、膜厚が１μｍより薄
いときと、膜厚が１０μｍより大きいときは、出力変
動、ヘッドとの当たりに問題があった。したがって、カ
ーボンフィルム２上にスパッタリングにより非磁性層
３、および磁性層４を形成した高耐熱性の磁気テープに
おいて、カーボンフィルム２の膜厚は約１〜１０μｍが
好適といえる。一方、実験例１と実験例５の比較から、
非磁性支持体をＰＥＴフィルムからカーボンフィルムに
変更することにより、出力変動およびヘッドとの当たり
が改善されることがわかる。

【００５４】（実験例６〜１０）実験例６〜１０は、実
験例１と同様に、図１に示す実施形態１の磁気テープを
膜厚１μｍのカーボンフィルム２を用いて作製した例で
あり、これらはカーボンフィルム２の両面の面粗度のみ
異なる。非磁性層３、磁性層４および潤滑剤層５の形成
方法は実験例１と同様である。

【００５５】実験例６では、磁性層４側の面粗度（中心
線平均粗さ）Ｒａが３ｎｍ、バック面側の面粗度Ｒａが
１０ｎｍであるようなカーボンフィルム２を用いた。実
験例７では、磁性層４側の面粗度Ｒａが５ｎｍ、バック
面側の面粗度Ｒａが１０ｎｍであるようなカーボンフィ
ルム２を用いた。実験例８では、磁性層４側の面粗度Ｒ
ａが１ｎｍ、バック面側の面粗度Ｒａが１０ｎｍである
ようなカーボンフィルム２を用いた。実験例９では、磁
性層４側の面粗度Ｒａが１０ｎｍ、バック面側の面粗度
Ｒａが１０ｎｍであるようなカーボンフィルム２を用い
た。実験例１０では、磁性層４側の面粗度Ｒａが３ｎ
ｍ、バック面側の面粗度Ｒａが２ｎｍであるようなカー
ボンフィルム２を用いた。

【００５６】磁気テープを８ｍｍ幅に裁断し、カートリ
ッジに組み込んだ後、８ｍｍドライブを用いて電磁変換
特性および走行性を評価した。電磁変換特性は実験例１
を基準（０ｄＢ）とし、実験例１との差（ｄＢ）で示し
た。走行性については、テープの送り速度が一定であ
り、問題がなかったものを○、テープが張り付いたも
の、またはテープの送り速度が一定とならなかったもの
を×とした。実験例６〜１０の結果を表２に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２に示すように、実験例６および７では
電磁変換特性と走行性ともに問題がなかった。実験例８
では、カーボンフィルム２の磁性層４側の面が平滑す
ぎ、テープがドラムに張り付いたり、テープの走行が不
安定となったりした。これにより、電磁変換特性は測定
不可であった。実験例９では、カーボンフィルム２の磁
性層４側の面が過度に粗く、テープの走行は安定してい
たが、ヘッドとテープ間のスペーシングロスが大きく、
再生出力が大幅に低下した。

【００５９】実験例１０では、カーボンフィルム２の両
面を過度に平滑にしたため、テープの走行が不安定とな
り、電磁変換特性は測定不可であった。以上のように、
カーボンフィルム２の面粗度を磁性層４側の面よりもバ
ック面で大きくし、磁性層４側でＲａを例えば３〜５ｎ
ｍ、バック面でＲａを１０ｎｍ程度とすることにより、
電磁変換特性および走行性が良好となることがわかる。

【００６０】（実験例１１〜１５）実験例１１〜１４
は、図３に示す実施形態２の磁気テープ１１の作製例で
あり、これらはカーボンフィルム２の膜厚のみ異なる。
磁性層１２は磁性塗料の塗布により形成し、磁性粉末と
して比表面積５５．８ｍ² ／ｇのＦｅ−Ｃｏ粉末を用い
た。以下に示す組成からなるメタル磁性塗料を、サンド
ミル分散した。

【００６１】メタル磁性塗料メタル磁性粉末：Ｆｅ−Ｃｏ粉末１００重量部バインダー：塩化ビニル系共重合体１０重量部バインダー：ポリエステルポリウレタン樹脂１０重量部研磨剤：アルミナ粉末１０重量部潤滑剤：ステアリン酸１．５重量部潤滑剤：ステアリン酸ブチル１．５重量部溶剤：メチルエチルケトン／トルエン／シクロヘキサノン２００重量部

【００６２】溶剤はメチルエチルケトン：トルエン：シ
クロヘキサノン＝５：３：２の混合溶媒とした。上記の
組成の磁性塗料に硬化剤（コロネートＬ）５重量部を添
加し、カーボンフィルム２上に塗布してから、乾燥さ
せ、ロール状に巻き取った。その後、カレンダー処理を
施してから、硬化処理を行い、膜厚１μｍの磁性層１２
を形成した。

【００６３】カーボンフィルム２のバック面にバックコ
ート層１３を形成した。バックコート塗料カーボン粒子１００重量部バインダー：ポリウレタン樹脂１００重量部溶剤：メチルエチルケトン／トルエン／シクロヘキサノン２５０重量部

【００６４】溶剤はメチルエチルケトン：トルエン：シ
クロヘキサノン＝２：１：１の混合溶媒とした。上記の
組成物をボールミルで混合し、塗布直前に硬化剤（コロ
ネートＬ）を１０重量部添加した。調製されたバックコ
ート塗料を、走行速度１５０ｍ／ｓのグラビアコータに
より、乾燥厚が０．５μｍとなるように塗布し、バック
コート層１３を形成した。

【００６５】実験例１１〜１４では、カーボンフィルム
２の好適な膜厚範囲を調べた。カーボンフィルム２の膜
厚は、実験例１１で１μｍ、実験例１２で１０μｍ、実
験例１３で１２μｍ、実験例１４で０．８μｍとした。
実験例１５では、非磁性支持体としてカーボンフィルム
を用いるかわりに、ＰＥＴフィルムを用いて、実験例１
１と同様に磁気テープを作製した。ＰＥＴフィルムの膜
厚は実験例１１のカーボンフィルムと同様に１μｍとし
た。各実験例の磁気テープについて、出力変動およびヘ
ッドとの当たりを実験例１〜５と同様の方法で評価し
た。実験例１１〜１５の結果を表３に示す。

【００６６】

【表３】

【００６７】表３に示すように、カーボンフィルム２の
膜厚が１μｍと１０μｍのとき、出力変動、ヘッドとの
当たりの両方とも問題なかったが、膜厚が１μｍより薄
いときと、膜厚が１０μｍより大きいときは、出力変
動、ヘッドとの当たりに問題があった。したがって、カ
ーボンフィルム２上に磁性塗料の塗布により磁性層１２
を形成した磁気テープにおいて、カーボンフィルム２の
膜厚は約１〜１０μｍが好適といえる。一方、実験例１
１と実験例１５の比較から、非磁性支持体をＰＥＴフィ
ルムからカーボンフィルムに変更することにより、出力
変動およびヘッドとの当たりが改善されることがわか
る。

【００６８】（実験例１６〜２５）実験例１６〜１９、
２１〜２４は、図５に示す実施形態３の磁気テープ２１
の作製例である。実験例１６〜１９では磁性層２２とし
てＣｏ−Ｏ層を蒸着により形成した。実験例１６〜１９
はカーボンフィルム２の膜厚のみ異なる。

【００６９】実験例１６〜１９では、図７に示す連続巻
き取り式の真空蒸着装置を用い、カーボンフィルム２上
に磁性層２２を形成した。蒸着源４１としてＣｏを用い
た。、電子銃４２から電子ビーム４３をルツボ４４内の
蒸着源４１に照射して、磁性粒子ビーム４５を発生させ
た。磁性粒子ビーム４５のカーボンフィルム２に対する
入射角ｉは、マスク４６により一定の範囲内に制御され
る。

【００７０】カーボンフィルム２は送りロール４７から
矢印の方向に送り出され、ドラム４８上を走行して巻き
取りロール４９に巻き取られる。カーボンフィルム２の
走行経路には適宜、ガイドローラー５０が設けられる。
チャンバ５１内にはガス導入部５２からガスが導入され
る。チャンバ５１内のガスは排気部５３から排気され
る。磁性粒子ビーム４５がカーボンフィルム２に入射す
る部分には、酸素導入管５４から酸素が導入される。図
７の装置において、カーボンフィルム２の走行速度を２
５ｍ／ｍｉｎ、酸素導入量を０．６ｓｌｍ、蒸着時真空
度を２×１０^-2Ｐａとして、膜厚１７０ｎｍのＣｏ−Ｏ
層を形成した。

【００７１】図５の磁性層２２上に、図８に示すプラズ
マＣＶＤ装置によりカーボン保護膜２３を形成した。図
８の装置において、チャンバ６１内は排気部６２によっ
て排気される。カーボンフィルム２は送りロール６３か
ら矢印の方向に送り出され、ドラム６４上を走行して巻
き取りロール６５に巻き取られる。カーボンフィルム２
の走行経路には適宜、ガイドローラー６６が設けられ
る。

【００７２】ドラム６４下部には反応管６７が設置され
ている。反応管６７には上部のドラム６４と対向する部
分に開口が設けられている。反応管６７の下部にはガス
導入部６８が連結されており、ガス導入部６８から炭化
水素系ガスを主成分とする反応ガスが導入される。反応
管６７内にはメッシュ状の電極６９が収納されている。

【００７３】電極６９にはＤＣ電源７０から＋５００〜
２００Ｖ程度のＤＣ電圧が印加される。これにより、接
地電位のドラム６４と電極６９との間でプラズマが生成
し、カーボンフィルム２の磁性層上にカーボン保護膜が
堆積する。図８に示す装置において、ガス導入部６８か
ら、キャリアガスで希釈したトルエンを導入した。反応
圧力を１０Ｐａ、ＤＣ電圧を１．５ｋＶとして、膜厚１
０ｎｍのカーボン保護膜２３を形成した。

【００７４】実験例１６〜１９では、カーボンフィルム
２の好適な膜厚範囲を調べた。カーボンフィルム２の膜
厚は、実験例１６で１μｍ、実験例１７で１０μｍ、実
験例１８で１２μｍ、実験例１９で０．８μｍとした。
実験例２０では、非磁性支持体としてカーボンフィルム
を用いるかわりに、ＰＥＴフィルムを用いて、実験例１
６と同様に磁気テープを作製した。ＰＥＴフィルムの膜
厚は実験例１６のカーボンフィルムと同様に１μｍとし
た。

【００７５】一方、実験例２１〜２４では磁性層２２と
してＣｏＰｔＣｒ層をスパッタリングにより形成した。
実験例２１〜２４はカーボンフィルム２の膜厚のみ異な
る。成膜条件はスパッタ前到達真空度を８×１０^-5Ｐ
ａ、Ａｒガス圧を５ｍＴｏｒｒ、投入電圧を０．３ｋＷ
とした。スパッタリングにより膜厚２５ｎｍのＣｏＰｔ
₁₂Ｃｒ₁₅層を形成した。ここで、図示しないが磁性層２
２であるＣｏＰｔＣｒ層の下地には、膜厚６０ｎｍのＣ
ｒ層をスパッタリングにより形成した。ＣｏＰｔＣｒ層
上に、実験例１６〜１９と同様に、プラズマＣＶＤによ
り膜厚１０ｎｍのカーボン保護膜２３を形成した。

【００７６】実験例２１〜２４では、カーボンフィルム
２の好適な膜厚範囲を調べた。カーボンフィルム２の膜
厚は、実験例２１で１μｍ、実験例２２で１０μｍ、実
験例２３で１２μｍ、実験例２４で０．８μｍとした。
実験例２５では、非磁性支持体としてカーボンフィルム
を用いるかわりに、ＰＥＴフィルムを用いて、実験例２
１と同様に磁気テープを作製した。ＰＥＴフィルムの膜
厚は実験例２１のカーボンフィルムと同様に１μｍとし
た。各実験例の磁気テープについて、出力変動およびヘ
ッドとの当たりを実験例１〜５と同様の方法で評価し
た。実験例１６〜２５の結果を表４に示す。

【００７７】

【表４】

【００７８】表４の実験例１６〜１９に示すように、カ
ーボンフィルム２の膜厚が１μｍと１０μｍのとき、出
力変動、ヘッドとの当たりの両方とも問題なかったが、
膜厚が１μｍより薄いときと、膜厚が１０μｍより大き
いときは、出力変動、ヘッドとの当たりに問題があっ
た。したがって、カーボンフィルム２上に真空蒸着によ
り磁性層１２を形成した磁気テープにおいて、カーボン
フィルム２の膜厚は約１〜１０μｍが好適といえる。一
方、実験例１６と実験例２０の比較から、非磁性支持体
をＰＥＴフィルムからカーボンフィルムに変更すること
により、出力変動およびヘッドとの当たりが改善される
ことがわかる。

【００７９】表４の実験例２１〜２４に示すように、カ
ーボンフィルム２の膜厚が１μｍと１０μｍのとき、出
力変動、ヘッドとの当たりの両方とも問題なかったが、
膜厚が１μｍより薄いときと、膜厚が１０μｍより大き
いときは、出力変動、ヘッドとの当たりに問題があっ
た。したがって、カーボンフィルム２上にスパッタリン
グにより磁性層１２を形成した磁気テープにおいて、カ
ーボンフィルム２の膜厚は約１〜１０μｍが好適といえ
る。一方、実験例２１と実験例２５の比較から、非磁性
支持体をＰＥＴフィルムからカーボンフィルムに変更す
ることにより、出力変動およびヘッドとの当たりが改善
されることがわかる。

【００８０】上記の本発明の実施形態の磁気テープによ
れば、磁気テープの耐熱性を著しく向上させたり、磁気
テープの剛性を高めて磁気テープを薄膜化したりでき
る。本発明の磁気テープの実施形態は、上記の説明に限
定されない。例えば、磁性層の材料等は、任意に変更す
ることができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々の変更が可能である。

【００８１】

【発明の効果】本発明の磁気テープによれば、データを
高記録密度で長期間安定に保存することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施形態１に係る磁気テープの
断面図である。

【図２】図２は本発明の実施形態１に係る磁気テープの
他の例を示す断面図である。

【図３】図３は本発明の実施形態２に係る磁気テープの
断面図である。

【図４】図４は本発明の実施形態２に係る磁気テープの
他の例を示す断面図である。

【図５】図５は本発明の実施形態３に係る磁気テープの
断面図である。

【図６】図６は本発明の実施形態１に係る磁気テープの
製造に用いられるスパッタリング装置の概略図である。

【図７】図７は本発明の実施形態３に係る磁気テープの
製造に用いられる真空蒸着装置の概略図である。

【図８】図８は本発明の実施形態３に係る磁気テープの
製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置の概略図である。

【符号の説明】

１、１１、２１…磁気テープ、２…カーボンフィルム、
３、１４…非磁性層、４、１２、２２…磁性層、５…潤
滑剤層、１３…バックコート層、２３…カーボン保護
膜、３１、４７、６３…送りロール、３２、４８、６４
…ドラム、３３、４９、６５…巻き取りロール、３４、
５０、６６…ガイドローラー、３５…電極、３６…ター
ゲット、３７、５１、６１…チャンバ、３８、５２、６
８…ガス導入部、３９、５３、６２…排気部、４０、５
４…酸素導入管、４１…蒸着源、４２…電子銃、４３…
電子ビーム、４４…ルツボ、４５…磁性粒子ビーム、４
６…マスク、６７…反応管、６９…電極、７０…ＤＣ電
源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者庄子幸枝東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者佐藤照美東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5D006 AA05 BB01 CA04 CB04 CB07 CC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーボンフィルムと、前記カーボンフィルム上に形成された磁性層とを有する
磁気テープ。
【請求項２】前記磁性層は蒸着により形成された層であ
り、前記磁性層上に形成された潤滑剤層をさらに有する請求
項１記載の磁気テープ。
【請求項３】前記カーボンフィルムと前記磁性層との層
間に、蒸着により形成された非磁性層をさらに有する請
求項２記載の磁気テープ。
【請求項４】前記カーボンフィルムは磁性層側の面に比
較して、他方の面が粗い請求項２記載の磁気テープ。
【請求項５】前記磁性層は酸化物磁性材料からなる請求
項２記載の磁気テープ。
【請求項６】前記磁性層は磁性粉末と結合剤を含む磁性
塗料を塗布して形成された層である請求項１記載の磁気
テープ。
【請求項７】前記カーボンフィルムの前記磁性層と反対
側の面にカーボンを含有するバックコート層をさらに有
する請求項６記載の磁気テープ。
【請求項８】前記カーボンフィルムと前記磁性層との層
間に、非磁性粉末と結合剤を含む非磁性塗料を塗布して
形成された非磁性層をさらに有する請求項６記載の磁気
テープ。
【請求項９】前記磁性層上に形成された潤滑剤層をさら
に有する請求項６記載の磁気テープ。