JP2003296918A

JP2003296918A - 磁気記録媒体及びその製造方法

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Publication number: JP2003296918A
Application number: JP2002093991A
Authority: JP
Inventors: Shigeji Watase; 茂治渡瀬; Nobuhiro Jingu; 信宏神宮; Masao Nakayama; 正雄中山
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-17
Also published as: US20040023066A1

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜化されたバックコート層を有し、且つ走
行時のテープガイドピンへの摺動による摩擦帯電が抑制
され、優れた走行耐久性を有する磁気記録媒体及びその
製造方法を提供する。【解決手段】非磁性支持体２の一面上に、少なくとも
磁性層３及び炭素を主成分とする硬質膜からなる保護層
４をこの順で有し、非磁性支持体２の他面上に炭素を主
成分とする硬質膜からなるバックコート層６を有し、バ
ックコート層６表面の三次元中心面粗さＳＲａが３〜７
ｎｍの範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜
５５ｎｍの範囲である磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性薄膜型の
磁気記録媒体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報社会の進展に従い、磁気記録媒体の
高密度記録化が切望されるなか、磁気記録層は塗布型か
らいわゆる金属磁性薄膜型へと進化しつつある。金属磁
性薄膜型の磁気記録媒体は磁性層に塗布型磁気記録媒体
のようなバインダーを含まないので、媒体の飽和磁化が
大きく、高密度記録に適している。金属磁性薄膜型媒体
においては、磁性金属としてＣｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金、Ｃｏ−Ｏ等が用いられ、メッキや真空薄膜形成
手段（真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法等）によって、ポリエステルフィルム、ポリア
ミドフィルム、ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上
に磁性金属が直接被着される。

【０００３】薄膜長手媒体の最大の特徴は巻き長さを長
くすることにより、容易に記録容量を増加させることが
できる点である。しかしながら、近年の爆発的な情報量
の増加により、さらに大容量データストレージテープが
求められている。これに対応するためにテープ巻き数を
増加させるには、巻き径の大型化を行うか、テープ厚み
を薄くする方法が考えられる。前者では巻き径だけでな
くカセット容器の再設計が必要となり、非常に高コスト
となる。一方、後者ではテープ構成層の薄膜化が必須と
なる。

【０００４】ここでテープ厚みの薄膜化が進んでいる蒸
着テープを例にとると、記録層となる蒸着膜は厚み２０
０ｎｍ程度、その保護膜である炭素系保護膜は厚み１０
ｎｍ程度であり、これらの層をさらに薄膜化してもテー
プ厚みの減少への寄与は小さい。これに対して、支持体
フィルムは５μｍ程度の厚み、走行面側のバックコート
層は０．５μｍ程度の厚みであり、これらの層を薄膜化
することにより、かなりの巻き数の増加、すなわち容量
の増加が見込まれる。ところが、支持体フィルム厚みを
減少させることはテープ剛性の減少を招き、ひいては記
録・再生特性にも悪影響を及ぼす。そのため、テープ厚
みを減少させるには、バックコート層を薄膜化すること
が最良と考えられる。

【０００５】バックコート層は、通常、カーボンブラッ
ク、無機顔料（炭酸カルシウムなど）等を含む材料及び
溶剤を用いて調製された塗料を支持体フィルム面上に塗
布して形成される。しかしながら、生産性を考慮した塗
布技術の観点から、高精度でバックコート層厚みを制御
することはバックコート層厚みの薄膜化につれて困難と
なる。

【０００６】バックコート層の塗布形成に代えて、特開
平９−５４９３５号公報には、支持体上の８０ｎｍ厚の
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜と９０ｎｍ
厚のダイヤモンドライクカーボン薄膜上のグラファイト
薄膜の２層からなるバックコート層を有する磁気記録媒
体が開示されている。ダイヤモンドライクカーボン薄膜
は導電性が悪く、走行時のテープガイドピンへの摺動に
よる摩擦帯電を少なくするため、その上に固体潤滑剤で
あるグラファイト薄膜が設けられている。しかしなが
ら、グラファイト薄膜を摺動面に設けると、分子レベル
の摩擦が起こり、発塵によるドロップアウトの悪化が起
こるおそれがある。

【０００７】特許２６３８１１３号公報には、支持体上
の微粒子塗布層の上に形成されたダイヤモンドライクカ
ーボン薄膜からなるバックコート層を有する磁気記録媒
体が開示されている。ダイヤモンドライクカーボン薄膜
による摺動による摩擦帯電を少なくするため、アンダー
コートとしての微粒子塗布層が設けられている。しかし
ながら、ダイヤモンドライクカーボン薄膜からなるバッ
クコート層を、支持体上の厚み０．４μｍ程度のアンダ
ーコートの上に設けなければならず、テープ薄膜化には
貢献し得ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、薄膜化さ
れた厚みを高精度で制御することの困難な塗布型バック
コート層を、ダイヤモンドライクカーボン薄膜からなる
バックコート層に置き換えることは、テープ全厚の薄膜
化に有効であると考えられながらも実現されていない。

【０００９】また、バックコート層をダイヤモンドライ
クカーボン薄膜として薄膜化することにより、テープ全
厚を同一とした場合、バックコート層を薄膜化した分だ
け支持体フィルム厚みを厚くすることができる。現在の
データストレージテープにおいて単位厚み当たりの強度
が最も低いのは塗布型のバックコート層であり、バック
コート層の薄膜化によってもたらされる支持体フィルム
の厚膜化により、テープ全体の強度を向上させることが
でき、耐久性を改善することができる。

【００１０】このような事情から、ダイヤモンドライク
カーボン薄膜によってバックコート層を薄膜化して、さ
らにダイヤモンドライクカーボン薄膜による摩擦帯電を
抑制する技術が望まれる。

【００１１】そこで、本発明の目的は、薄膜化されたバ
ックコート層を有し、且つ走行時のテープガイドピンへ
の摺動による摩擦帯電が抑制され、優れた走行耐久性を
有する磁気記録媒体を提供することにある。また、本発
明の目的は、前記の磁気記録媒体の製造方法を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、炭素を主成分とする硬質膜からなるバックコ
ート層を設けるべき側の表面が、３〜７ｎｍの範囲の三
次元中心面粗さＳＲａ、３０〜５５ｎｍの範囲の三次元
十点平均粗さＳＲｚを有する非磁性支持体を用いて磁気
記録媒体を製造することにより、上記目的を達成できる
ことを見いだし、本発明に到達した。

【００１３】本発明は、非磁性支持体の一面上に、少な
くとも磁性層及び炭素を主成分とする硬質膜からなる保
護層をこの順で有し、前記非磁性支持体の他面上に炭素
を主成分とする硬質膜からなるバックコート層を有し、
前記バックコート層表面の三次元中心面粗さＳＲａが３
〜７ｎｍの範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３
０〜５５ｎｍの範囲である磁気記録媒体である。

【００１４】本発明は、前記保護層上にさらに潤滑剤層
を有する、前記の磁気記録媒体である。本発明は、前記
磁性層は金属薄膜型磁性層である、前記の磁気記録媒体
である。

【００１５】本発明は、前記非磁性支持体の前記他面の
三次元中心面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲であり、三
次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５ｎｍの範囲であ
る、前記の磁気記録媒体である。本発明は、前記非磁性
支持体は、２層以上の積層支持体である、前記の磁気記
録媒体である。

【００１６】本発明は、前記バックコート層は、３〜３
００ｎｍの厚みを有する、前記の磁気記録媒体である。

【００１７】また、本発明は、非磁性支持体の一面上に
磁性層を気相成膜法で形成する工程と、前記磁性層上に
炭素を主成分とする硬質膜からなる保護層を気相成膜法
で形成する工程と、前記非磁性支持体の、三次元中心面
粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲であり、三次元十点平均
粗さＳＲｚが３０〜５５ｎｍの範囲とされた他面上に炭
素を主成分とする硬質膜からなるバックコート層を気相
成膜法で形成する工程とを含む、磁気記録媒体の製造方
法である。この製造方法により、前記バックコート層表
面の三次元中心面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲であ
り、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５ｎｍの範囲
である磁気記録媒体が得られる。

【００１８】本発明において、「炭素を主成分とする」
とは膜における炭素含有量が６０〜８０原子％であるこ
とを意味し、炭素の他に通常、水素が含有される。水素
と炭素の原子比（Ｈ／Ｃ）は０．２５〜０．６６である
ことが好ましい。「硬質膜である」とは、具体的にはビ
ッカース硬度が６３７０Ｎ／ｍｍ²（６５０ｋｇ／ｍｍ
²）以上の膜であることを意味し、この硬度を屈折率の
値で表すと１．９以上である。このような屈折率を有す
る膜は、その屈折率から硬度を近似できることがわかっ
ている。例えば、屈折率が１．９のときのビッカース硬
度は６３７０Ｎ／ｍｍ²（６５０ｋｇ／ｍｍ²）であ
る。屈折率の上限に特に制限はないが、２．２５程度で
あり、ビッカース硬度２９４００Ｎ／ｍｍ²（３０００
ｋｇ／ｍｍ ²）に対応する。なお、屈折率から硬度を近
似する方法としては、硬質膜についてエリブソメーター
にて屈折率を測定し、一方で微小硬度計（ＮＥＣ（株）
製）によりビッカース硬度を測定し、予め検量線を作製
しておくことで屈折率から硬度を知ることができる。ま
た、このような硬質膜は、非晶質又はそれに近い連続相
を形成し、ラマン分光分析において１，５６０ｃｍ^-1と
１，３３０ｃｍ^-1にブロードなピークを持つ。以下、こ
のような「炭素を主成分とする硬質膜」の意味で硬質炭
素膜、ＤＬＣ膜の用語を用いる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照して、本発明
の磁気記録媒体を説明する。図１及び図２は、本発明の
磁気記録媒体の層構成例を示す断面図である。図１及び
図２において、磁気記録媒体(1) は、非磁性支持体(2)
の一方の表面上に、磁性層(3) 、硬質炭素膜からなる保
護層(4) 及び潤滑剤層(5) をこの順で有し、非磁性支持
体(2) の他方の表面上に直接、硬質炭素膜からなるバッ
クコート層(6) を有する。

【００２０】非磁性支持体(2) の材料は、特に限定され
ることなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステ
ル系樹脂、芳香族ポリアミドなどのポリアミド系、ポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系の樹脂よ
り選択される。非磁性支持体厚みは、目的とする録画時
間や記録時間等により、３〜１２μｍより選択される。
テープ全体厚みを薄膜化するためには、特に、非磁性支
持体厚みは、３〜６μｍより選択されることが好まし
い。

【００２１】本発明において用いられる非磁性支持体
(2) は、バックコート層(6) を設けるべき側の表面の三
次元中心面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲であり、三次
元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５ｎｍの範囲のもので
ある。このような表面粗さの非磁性支持体(2) 面上に硬
質炭素膜を気相成膜法で形成することにより、本発明に
合致した三次元中心面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲で
あり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５ｎｍの範
囲であるバックコート層(6) 表面を有する磁気記録媒体
が得られる。

【００２２】一方、非磁性支持体(2) の磁性層(3) を設
けるべき側の表面は、通常の平滑な表面、特に限定され
ないが、例えば、三次元中心面粗さＳＲａが０．５〜２
ｎｍの範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが５〜２
０ｎｍの範囲を有することが好ましい。非磁性支持体
(2) の磁性層(3) を設けるべき側の表面粗さが、前記範
囲を超えて粗くなると、磁性層(3) 表面が粗くなり、良
好な電磁変換特性が得らない。

【００２３】このような両面で表面粗さが異なる非磁性
支持体(2) は、支持体(2) を２層(2A)(2B)以上の積層支
持体とすることにより得られる。図２には、支持体(2)
が２層(2A)(2B)からなる積層支持体である磁気記録媒体
(1) が示されている。積層支持体(2) において、バック
コート層(6) を設けるべき側の層(2A)表面の三次元中心
面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲、好ましくは３．５〜
６．７ｎｍの範囲、更に好ましくは５．０〜６．７ｎｍ
の範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５
ｎｍの範囲、好ましくは３２〜５２ｎｍの範囲、更に好
ましくは３９〜５２ｎｍの範囲とする。一方、磁性層
(3) を設けるべき側の層(2B)表面の三次元中心面粗さＳ
Ｒａが１〜２ｎｍの範囲であり、三次元十点平均粗さＳ
Ｒｚが５〜２０ｎｍの範囲とすることが好ましい。

【００２４】このような非磁性支持体(2) としては、例
えば、次に述べる積層二軸配向ポリエステルフィルムが
用いられる。

【００２５】本発明における積層二軸配向ポリエステル
フィルムは、ポリエステル２Ａ層とポリエステル２Ｂ層
の２層から構成される。２層のポリエステルは、同じ種
類でも異なった種類でもよいが、同じ種類のものが好ま
しい。

【００２６】本発明における積層二軸配向ポリエステル
フィルムでは、ポリエステル２Ａ層には、平均粒径の異
なる少なくとも２種の滑剤を含有し、含有される全ての
滑剤の平均粒径が０．１μｍ以上０．４μｍ未満である
ことが好ましい。

【００２７】ポリエステル２Ａ層において、互いに平均
粒径の異なる滑剤Ｉ及び滑剤IIを少なくとも含有する２
種以上の滑剤を用いることが好ましい。滑剤Ｉの平均粒
径は、０．２μｍ以上０．４μｍ未満、好ましくは０．
２５μｍ以上０．３５μｍ未満、特に好ましくは０．３
μｍ程度が好ましい。滑剤Ｉの平均粒径が０．２μｍ未
満では、ポリエステル２Ａ層の表面粗さが平滑であり、
ドライブでの走行性を維持できない傾向にある。一方、
滑剤Ｉの平均粒径が０．４μｍ以上では、ポリエステル
２Ａ層の表面粗さが粗くなりすぎ、走行性と電磁変換特
性の両立が困難となりやすい。ポリエステル２Ａ層中に
おける滑剤Ｉの含有量は、０．１〜０．５重量％、好ま
しくは０．１５〜０．４重量％である。この含有量が
０．１重量％未満では、ドライブでの走行性が維持でき
ない傾向にある。一方、０．４重量％より多いと、満足
し得る電磁変換特性が得られにくい。又、滑剤IIの平均
粒径は、滑剤Ｉの平均粒径より小さいことが好ましい。
ポリエステル２Ａ層中における滑剤IIの含有量は、０．
１〜０．５重量％、好ましくは０．１５〜０．４重量
％、さらに好ましくは０．２〜０．３重量％である。こ
の含有量が０．１重量％未満では、ドライブでの走行性
が維持できない傾向にある。一方、０．５重量％より多
いと、表面粗さが粗くなり、満足し得る電磁変換特性が
得られにくい。

【００２８】一方、ポリエステル２Ｂ層において、平均
粒径０．０５〜０．１μｍの滑剤を、ポリエステル２Ｂ
層中における含有量０．００５〜０．１重量％、好まし
くは０．００５〜０．０５重量％で用いることが好まし
い。この平均粒径が０．１μｍを超えたり、又は含有量
が０．１重量％よりも多いと、ポリエステル２Ｂ層上に
形成される磁性層(3) の表面が粗くなる。

【００２９】ポリエステル２Ａ及び２Ｂ層において用い
る滑剤の種類は、特に限定されることなく、シリカ粒
子、架橋ポリスチレン樹脂粒子、架橋シリコン樹脂粒
子、架橋アクリル樹脂粒子等が挙げられる。

【００３０】本発明における積層二軸配向ポリエステル
フィルムは、従来から知られている方法で製造すること
ができる。例えば、まず未配向積層フィルムを製膜し、
次いでこのフィルムを二軸配向させることにより得るこ
とができる。この未配向フィルムは、従来から知られて
いる共押し出し法等の積層フィルムの製造方法で製膜す
ることができる。上述の方法で積層された未配向積層フ
ィルムを、従来から知られている二軸配向ポリエステル
フィルムの製造方法によって、二軸配向フィルムとする
ことができる。例えば、融点Ｔｍ℃〜（Ｔｍ＋６０）℃
の温度で溶融・共押し出しして未延伸積層フィルムを得
て、この未延伸積層フィルムを縦方向に（Ｔｇ−１０）
℃〜（Ｔｇ＋７０）℃の温度（ただし、Ｔｇ：ポリエス
テルのガラス転移温度）で２．０〜６．０倍、好ましく
は２．５〜５．５倍、特に好ましくは３．０〜５．０倍
の倍率で延伸し、次いで横方向にＴｇ℃〜（Ｔｇ＋７
０）℃の温度で３．０〜７．５倍、好ましくは３．５〜
７．０倍、特に好ましくは４．５〜６．５倍の倍率で延
伸することが望ましい。さらに、必要に応じて、縦方向
及び横方向に再延伸してもよい。さらに、二軸配向フィ
ルムは、（Ｔｇ＋７０）℃〜（Ｔｍ−１０）℃の温度で
熱固定することができ、例えば１９０〜２５０℃、さら
には２００〜２４０℃で熱固定することが好ましい。熱
固定時間は、１〜６０秒が好ましい。

【００３１】以上のようにして、非磁性支持体(2) とし
ての好ましい積層二軸配向ポリエステルフィルムが得ら
れる。なお、ポリエステル２Ａ層とポリエステル２Ｂ層
の膜厚は、特に限定されることなく、例えば、ポリエス
テル２Ａ層を０．５〜２μｍとして、ポリエステル２Ｂ
層を２．５〜５．５μｍとして、非磁性支持体としての
厚みを３〜６μｍとすればよい。

【００３２】非磁性支持体(2) の一方の表面上（図２に
おける層(2B)上）に、磁性層(3) を、蒸着、イオンプレ
ーティングなど気相成膜法で成膜する。磁性材料として
は、Ｃｏ又はＣｏを含む合金、例えば、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃ
ｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐｔ、
Ｃｏ−Ｆｅなどが用いられる。蒸着などの気相成膜で
は、沸点が近いものは合金で、また異なるものは多元蒸
着を行う。一方、スパッタリングなどでは、金属又は合
金そのままで成膜する。テープ状媒体では、斜め気相成
膜を行う。

【００３３】磁性層の蒸着は、蒸着用チャンバー内を１
０^-5Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後、磁性材料を電子銃
にて溶解し、磁性材料全体が溶解した時点で非磁性支持
体を冷却したメインローラ（冷却キャン）に沿って走行
させてメインローラ部にて蒸着を始める。このときに磁
気特性を制御するために、酸素、オゾン、亜酸化窒素か
ら選ばれる酸化性ガスを磁性層へ導入しても良い。長手
媒体では、斜め成膜を行い、カラムの角度を非磁性支持
体に対して２０度から５０度の範囲で行う。一方、垂直
媒体ではルツボをキャンの真下に位置させ、マスクの開
口部を±１０度以下で行う。

【００３４】磁性層は、単層又は多層構成とされる。磁
性層の厚みは、０．０１〜０．５μｍ程度である。

【００３５】磁性層(3) 上に、硬質炭素膜からなる保護
層(4) （ＤＬＣ膜）を、ＣＶＤ法又はスパッタリング法
で形成する。スパッタリング法やＣＶＤ法は、いずれも
荷電粒子を用いた処理法である。スパッタリング法は、
まず、電場や磁場を利用してＡｒガス等の不活性ガスの
電離（プラズマ化）を行い、さらに電離されたアルゴン
イオンを加速することにより、その運動エネルギーによ
りターゲットの原子をはじき出し、そして、はじき出さ
れた原子が対向する基板上に堆積し、目的とする膜を形
成する物理的プロセスである。スパッタリング法による
ＤＬＣ膜の形成速度は一般に遅く、工業的見地からは生
産性に劣る膜形成手段である。一方、ＣＶＤ法は、電離
や磁場を用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用
して原料となる気体の分解、合成等の化学反応を起こさ
せ、膜を形成する化学的プロセスである。本発明におい
て、スパッタリング法でも問題はないが、高速に成膜で
きるＣＶＤ法の方が望ましい。

【００３６】ＣＶＤ法に用いられるガスは、メタン、エ
タン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、アセ
チレンなど常温常圧で気体状のものが使い易く、あるい
は液体原料でも問題はない。

【００３７】反応系に上記ガスを導入し、高周波を印加
してプラズマ状態を作り出し、気相成膜を行う。具体的
には、繰出しローラ、巻取りローラ、プラズマ重合用部
分円筒面状（断面部分円弧状）電極板を間隔をおいて対
向して有するメインローラ等、及び必要に応じてパスロ
ーラを備えたチャンバー（真空槽）において、原反（強
磁性金属を蒸着した非磁性支持体をロール状に捲回した
もの）を繰出しローラに設置後、１０^-5Ｔｏｒｒより低
圧にまで排気したのち、炭化水素ガスを、反応圧力とし
て１〜１０^-2Ｔｏｒｒになるように所定量を導入しつ
つ、プラズマ重合する。導入量は、チャンバーの大きさ
に依存するので必要に応じて適宜決定する。

【００３８】高周波は、特に限定はないが、１ｋＨｚ〜
１ＭＨｚ程度が放電も安定し、使い易い。１ｋＨｚより
低い周波数では、長時間の成膜が行いにくいし、１ＭＨ
ｚより高い周波数では、硬い膜が得られにくい。使用し
易い範囲としては、５０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚくらいが
望ましい。硬質炭素膜の膜厚としては、２〜２０ｎｍ厚
のものが使用され、望ましくは５〜１０ｎｍ程度であ
る。２ｎｍより薄いと保護膜の機能が発現せず、一方、
２０ｎｍより厚いとスペーシングロス上問題がある。

【００３９】ＤＬＣ膜の上には潤滑剤が塗設しにくいの
で、ＤＬＣ膜形成後に後処理を行っても良い。後処理は
酸素又は酸素を含むガスを用いて行うことが望ましく、
例えば、酸素、空気、炭酸ガスなどが使用される。後処
理は、ＤＬＣ膜形成時とあまり変わらない手法が使い易
い。後処理における周波数は、ＤＬＣ膜形成時と同様に
１ｋＨｚ〜４０ＭＨｚが望ましく、特に５０ｋＨｚ〜１
３．５６ＭＨｚであれば効果が発現し易い。

【００４０】硬質炭素保護層(4) 上に潤滑剤層(5) を塗
布により形成する。潤滑剤としては、フッ素を含む潤滑
剤、炭化水素系のエステル、又はこれらの混合物が用い
られる。

【００４１】潤滑剤は、例えば、基本構造として、Ｒ¹
−Ａ−Ｒ²で表わされるものである。ここで、Ｒ¹：ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n−、ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n（Ｃ
Ｈ₂）_m−、ＣＨ₃（ＣＨ₂）_l−、又はＨであり、Ａ：−ＣＯＯ−、−Ｏ−、又は−ＣＯＯＣＨ（Ｃ_lＨ
_2l+1）ＣＨ₂ＣＯＯ−であり、Ｒ²：ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n−、ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n（Ｃ
Ｈ₂）_m−、ＣＨ₃（ＣＨ₂）_l−、又はＨである。但
し、Ｒ¹とＲ²とは異なり、ｎ＝７〜１７、ｍ＝１〜
３、ｌ＝７〜３０を満足するものが好ましい。更に、Ｒ
¹及び／又はＲ²が直鎖のものであれば、潤滑効果が大
きい。ｎが７より小さいと撥水効果が低く、また、ｎが
１７より大きいと潤滑剤と非磁性支持体あるいはバック
コート層とのブロッキング現象が起こり、摩擦が低くな
らない。これらの中でも特にフッ素を含む潤滑剤が好ま
しい。さらにこのような潤滑剤を２種以上混合しても良
い。

【００４２】これらの潤滑剤をケトン類、炭化水素類、
アルコール類などの溶剤に溶解させて塗布液を調製す
る。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン
（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、ジエチルケトン等が挙げられる。炭化水素類として
は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、
アンデカン、ドデカンのノルマル系、ｉｓｏ系等が挙げ
られる。アルコール系としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
調製された塗布液を、硬質炭素膜(4) 上に塗布し乾燥
し、潤滑剤層(5) とする。潤滑剤層(5) の厚みは、正確
には測定できないが数ｎｍ程度とされる。また、潤滑剤
量は塗布液の濃度により調整することができる。潤滑剤
層(5) の塗布形成は、次に述べる硬質炭素膜からなるバ
ックコート層(6) の形成後に行ってもよい。

【００４３】非磁性支持体(2) の他方の表面上（図２に
おける層(2A)上）に、硬質炭素膜からなるバックコート
層(6) （ＤＬＣ膜）を硬質炭素保護層(4) におけるのと
同様に形成する。

【００４４】バックコート層(6) は、３〜３００ｎｍ程
度の厚み、好ましくは５〜５０ｎｍ程度、より好ましく
は５〜１０ｎｍ程度の厚みを有する。ＤＬＣ膜は、カー
ボン膜の類でもより硬度の高い膜であり、この程度の厚
みで十分なバックコート機能を果たす。膜厚が３ｎｍよ
りも薄い場合、ＤＬＣ膜強度が十分ではなく、対スクラ
ッチ性が不安定となる。

【００４５】非磁性支持体(2) の層(2A)の表面粗さが反
映され、バックコート層(6) の表面粗さは、三次元中心
面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲、好ましくは３．５〜
６．７ｎｍの範囲、更に好ましくは５．０〜６．７ｎｍ
の範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５
ｎｍの範囲、好ましくは３２〜５２ｎｍの範囲、更に好
ましくは３９〜５２ｎｍの範囲となる。通常のＤＬＣ膜
は導電性が悪い。しかしながら、本発明の磁気記録媒体
では、ＤＬＣ膜からなるバックコート層(6) の三次元中
心面粗さＳＲａ及び三次元十点平均粗さＳＲｚが上記特
定範囲内となっており、すなわち適度に表面が粗くなっ
ている。このため、本発明の磁気記録媒体では、バック
コート層(6) がＤＬＣ膜からなっているにも係わらず、
走行時のテープガイドピンへの摺動による摩擦帯電が非
常に抑制され、優れた走行耐久性を有すると共に、優れ
た電磁変換特性を有する。バックコート層(6) の表面粗
さについて、ＳＲａが３ｎｍ未満であったり、又はＳＲ
ｚが３０ｎｍ未満であると、走行時の摺動による摩擦帯
電が抑制されず、ガイドピンへの貼り付きや、バックコ
ート面にキズが発生したりする。一方、ＳＲａが７ｎｍ
を超えたり、又はＳＲｚが５５ｎｍを超えると、磁性層
面に表面粗さが転写され、電磁変換特性が劣る。

【００４６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。

【００４７】［実施例１］図２に示す層構成の磁気記録
媒体を以下の手法により作製した。

【００４８】（非磁性支持体の作製）ジメチル−２, ６
−ナフタレートとエチレングリコールとを、エステル交
換触媒としての酢酸マンガン、重合触媒としての三酸化
アンチモン、及び安定剤としての亜リン酸の存在下、さ
らに滑剤として平均粒径０．３μｍの球状シリカ０．３
重量％（ジメチル−２, ６−ナフタレートとエチレング
リコールの合計量を基準として、以下同じ）及び平均粒
径０．１μｍの球状シリカ０．２重量％を添加して、常
法により重合し、固有粘度０．６１ｄｌ／ｇのＡ層用ポ
リエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）をペレッ
トＡとして得た。

【００４９】別途、滑剤を平均粒径０．１μｍの球状シ
リカ０．０２重量％に変更した以外は、上記と同様にし
てＢ層用ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥ
Ｎ）をペレットＢとして得た。

【００５０】これらのポリエチレン−２，６−ナフタレ
ートのペレットＡ及びペレットＢを、それぞれ１７０℃
で６時間乾燥した後、ペレットＡとペレットＢの重量比
Ａ／Ｂ＝１／４で２台の押し出し機ホッパーに供給し、
溶融温度２９０℃で溶融し、共押し出しダイを用いて、
Ｂ層の片側にＡ層を積層させ、回転冷却ドラム上に押し
出し、厚み９５μｍの積層未延伸フィルムを得た。この
積層未延伸フィルムを縦方向に３．９倍に延伸し、急冷
し、続いてステンターに供給し、横方向に５．５倍延伸
した。得られた二軸延伸フィルムを２１０℃の熱風で４
秒間熱固定し、厚み４．４μｍの積層二軸配向ポリエス
テルフィルムを得た。このＰＥＮフィルムのヤング率
は、縦方向５５０ｋｇ／ｍｍ²、横方向１１００ｋｇ／
ｍｍ²であった。このようにして、ＰＥＮフィルム支持
体(2) を作製した。

【００５１】（磁気記録媒体の作製）このＰＥＮフィル
ム(2) のＢ層(2B)側面に、Ｃｏの強磁性薄膜を斜方蒸着
法により成膜し、厚み０．１μｍの磁性層(3) とした。
次いで、この磁性層(3) 上に、厚み１０ｎｍの硬質炭素
膜からなる保護層（ＤＬＣ膜）(4) をプラズマＣＶＤ法
により形成した。ＤＬＣ膜に対し後処理（プラズマ処
理）をＯ₂ガスを用いて行った。

【００５２】次に、ＰＥＮフィルム(2) のＡ層(2A)側面
に、プラズマＣＶＤ法により厚み１０ｎｍの硬質炭素膜
からなるバックコート層（ＤＬＣ膜）(6) を形成した。

【００５３】さらに、保護層(4) 上に、潤滑剤塗布液を
ダイノズル法で塗布し乾燥して、厚み５ｎｍの潤滑剤層
を成膜した。その後、８ｍｍ幅に切断し、全厚約４．５
μｍの磁気テープサンプルを作製した。

【００５４】潤滑剤塗布液は、０．５重量％の潤滑剤合
計濃度となるように、以下に示すコハク酸誘導体の含フ
ッ素化合物と脂肪族エステルの含フッ素化合物とを同一
重量でＭＥＫ／ヘキサン／エタノール＝１／２／７の混
合溶媒中に溶解させた溶液であった。

【００５５】（潤滑剤）ＨＯＯＣＣＨ（Ｃ₁₄Ｈ₂₉）ＣＨ₂ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ
₂（ＣＦ₂）₇ＣＦ₃ ＣＨ₃（Ｃ₁₆Ｈ₃₂）ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂（ＣＦ₂）₇Ｃ
Ｆ₃

【００５６】［実施例２］Ａ層用ＰＥＮの作製におい
て、添加する滑剤粒子を平均粒径０．３μｍの球状シリ
カ０．４重量％及び平均粒径０．１μｍの球状シリカ
０．２重量％に変更した以外は、実施例１と同様にし
て、支持体を作製し、磁気テープサンプルを作製した。

【００５７】［実施例３］Ａ層用ＰＥＮの作製におい
て、添加する滑剤粒子を平均粒径０．３μｍの球状シリ
カ０．３５重量％及び平均粒径０．１μｍの球状シリカ
０．５重量％に変更した以外は、実施例１と同様にし
て、支持体を作製し、磁気テープサンプルを作製した。

【００５８】［実施例４］Ａ層用ＰＥＮの作製におい
て、添加する滑剤粒子を平均粒径０．３μｍの球状シリ
カ０．１５重量％及び平均粒径０．１μｍの球状シリカ
０．２重量％に変更した以外は、実施例１と同様にし
て、支持体を作製し、磁気テープサンプルを作製した。

【００５９】［実施例５］バックコート層(6) の厚みを
１００ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、磁気
テープサンプルを作製した。

【００６０】［比較例１］Ａ層用ＰＥＮの作製におい
て、添加する滑剤粒子を平均粒径０．５μｍの球状シリ
カ０．２重量％及び平均粒径０．１μｍの球状シリカ
０．２重量％に変更した以外は、実施例１と同様にし
て、支持体を作製し、磁気テープサンプルを作製した。

【００６１】［比較例２］Ａ層用ＰＥＮの作製におい
て、添加する滑剤粒子を平均粒径０．３μｍの球状シリ
カ０．２重量％及び平均粒径０．２μｍの球状シリカ
０．５５重量％に変更した以外は、実施例１と同様にし
て、支持体を作製し、磁気テープサンプルを作製した。

【００６２】［比較例３］Ａ層用ＰＥＮの作製におい
て、添加する滑剤粒子を平均粒径０．１μｍの球状シリ
カ０．０５重量％に変更した以外は、実施例１と同様に
して、支持体を作製し、磁気テープサンプルを作製し
た。

【００６３】［比較例４］厚み３．９μｍとなるように
ＰＥＮフィルム(2) を作製し、ＰＥＮフィルム(2) のＡ
層(2A)側面に、下記組成の通常のバックコート層塗布液
をダイノズル法で、乾燥後の厚みが０．５μｍとなるよ
うに塗布、乾燥し、バックコート層を形成した以外は、
実施例１と同様にして、磁気テープサンプルを作製し
た。

【００６４】（バックコート層塗布液の組成）カーボンブラック（粒径８０ｎｍ）１０重量部カーボンブラック（粒径２０ｎｍ）４０重量部炭酸カルシウム（粒径７０ｎｍ）５０重量部Ｎｃ（ニトロセルロース）４０重量部（旭化成工業社製（ＢＴＨ１／２Ｓ）ポリウレタン樹脂（東洋紡績社製：ＵＲ−８３００）６０重量部メチルエチルケトン８００重量部トルエン６４０重量部シクロヘキサノン１６０重量部ポリイソシアネート（固形分５０％）４０重量部（日本ポリウレタン工業社製：コロネートＬ）

【００６５】〔三次元中心面粗さＳＲａ，三次元十点平
均粗さＳＲｚ〕得られた磁気テープサンプルのバックコ
ート層(6) 表面のＳＲａ、ＳＲｚを、小坂研究所社製Ｓ
ｕｒｆｓｃｏｄｅｒＥＴ−３０ＨＴを使用し、下記条
件にてｎ＝１０の平均をデータとして求めた。測定条件倍率：５０，０００倍測定長：０．５ｍｍカットオフ：２５μｍ測定本数：３０本

【００６６】また、ＰＥＮフィルム(2) のＡ層(2A)表面
の三次元中心面粗さＳＲａ、三次元十点平均粗さＳＲｚ
についても、同様に求めた。

【００６７】また、硬質炭素保護層(4) を形成する前
の、磁性層(3) 表面の三次元中心面粗さＳＲａ、三次元
十点平均粗さＳＲｚについても、同様に求めた。

【００６８】〔走行耐久性〕得られた磁気テープサンプ
ルの走行面側（すなわちバックコート層面側）動摩擦係
数を、図３に概略が示される摺動摩擦係数測定装置にて
測定した。図３を参照して、磁気テープサンプルの一端
を歪みゲージＧに取付け、摺動ピンＳに接するようにし
て荷重Ｗをかけた。磁気テープの走行耐久性を評価する
ために、磁気テープサンプルを摺動ピンＳに対し、繰り
返し２０００パス摺動させ、１パス目の初期摩擦係数と
２０００パス目の終端摩擦係数を測定した。また、摩擦
係数変化量の目安となる摩擦係数上昇率を式１に従って
算出した。測定後、摺動面のキズの観察も行った。

【００６９】（式１）摩擦係数上昇率（％）＝〔（終端摩擦係数−初期摩擦係数）／初期摩擦係数〕×１００

【００７０】摺動ピン材質：ＳＵＳ３０３ φ２摺動ピン表面性：０．２Ｓ巻き付け角度：９０° 摺動速度：３５ｍｍ／ｓ荷重：２０ｇｆ

【００７１】摺動面のキズの評価を次の基準で表した。 ○：キズが全く見られない。 △：キズが僅かに見られるが、実用上問題はない。 ×：キズがかなり見られる。

【００７２】〔電磁変換特性〕ドライブとしてＥｘａｂ
ｙｔｅ社製Ｍａｍｍｏｔｈ−２を使用して、室温（２０
℃、６０％）環境にて次のように測定を行った。上記ド
ライブと対象テープサンプルを、各々６時間上記測定環
境に置き、なじませた。上記ドライブに２Ｔ（２１ＭＨ
ｚ）の正弦波をＷｒｉｔｅヘッドで記録しながら、Ｒｅ
ａｄヘッドで再生を行った。Ｒｅａｄヘッドからの再生
出力（ＲＦ）を上記ドライブのＴＰ（テストポイント）
から取り出し、スペクトルアナライザー（Ａｇｉｌｅｎ
ｔテクノロジー製４３９５Ａ）にて入力周波数（２１Ｍ
Ｈｚ）の出力を測定した。実施例１のテープサンプルの
測定値を０ｄＢとした時の相対値で表示した。

【００７３】〔短尺耐久性〕ドライブとしてＥｘａｂｙ
ｔｅ社製Ｍａｍｍｏｔｈ−２を使用して、Ｅｘａｂｙｔ
ｅ社より提供されたＶｉｓｔａ（Visual SCSI Test App
lication）ソフトを使用して、室温（２０℃、６０％）
環境にて次のように操作を行った。上記ドライブと対象
テープサンプルを、各々６時間上記測定環境に置き、な
じませた。上記ドライブで２８８Ｍｂｙｔｅのランダム
データをＷｒｉｔｅ／Ｒｅａｄして走行させた。走行パ
ターンは、（２８８ＭｂｙｔｅのデータのＷｒｉｔｅ→
巻き戻し→２８８ＭｂｙｔｅのデータのＲｅａｄ→巻き
戻し）の繰り返しとした。走行のカウントは、上記パタ
ーンを１回とカウントし、１０００パス走行させた。

【００７４】

【表１】

【００７５】以上の結果を表１に示す。表１より、実施
例１〜５のテープサンプルはいずれも、摺動摩擦係数の
上昇が抑えられ、摺動面のキズについても実用上問題の
ないレベルであった。また、電磁変換特性、短尺耐久性
も良好であった。

【００７６】一方、比較例１では、バックコート層表面
が粗すぎて摩擦が大きくなり、摺動摩擦係数の上昇が大
きく、摺動面のキズも多く見られた。また、短尺耐久性
でも走行停止が発生した。比較例２では、バックコート
層表面が粗すぎて磁性層側の面への転写が起こり、電磁
変換特性が低下した。比較例３では、バックコート層表
面が平滑すぎて摩擦が大きくなり、摺動摩擦係数の上昇
が大きく、摺動面のキズも多く見られた。また、短尺耐
久性でも走行停止が発生した。比較例４では、スティフ
ネスが低いため、電磁変換特性が低下した。また、短尺
耐久性でもエッジダメージが発生した。

【００７７】なお、Ｓｉウェハ上に各実施例、比較例の
バックコート層（ＤＬＣ膜）と同一条件で成膜された膜
の屈折率をエリブソメーター（溝尻光学工業所製）によ
り測定したところ、それらの屈折率の値は２．１であっ
た。また、水素と炭素の原子比（Ｈ／Ｃ）をＥＲＤＡ
（Elastic Recoil Detection Analysis ）により測定し
た結果０．３であった。さらに、各実施例、比較例のバ
ックコート層はラマン分光分析において１，５６０ｃｍ
^-1と１，３３０ｃｍ^-1にブロードなピークを持つもので
あった。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、薄膜化されたバックコ
ート層を有し、且つ走行時のテープガイドピンへの摺動
による摩擦帯電が抑制され、優れた走行耐久性を有する
磁気記録媒体及びその製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の層構成例を示す断面
図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の層構成例を示す断面
図である。

【図３】摺動摩擦係数測定装置の概略を示す図であ
る。

【符号の説明】

(1) ：磁気記録媒体 (2) ：非磁性支持体 (2A)：非磁性支持体のバックコート層側の層 (2B)：非磁性支持体の磁性層側の層 (3) ：磁性層 (4) ：硬質炭素膜からなる保護層 (5) ：潤滑剤層 (6) ：バックコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中山正雄東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 5D006 AA02 AA06 CB07 CC01 CC03 FA02 5D112 AA05 AA07 AA08 FA04 FA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体の一面上に、少なくとも磁
性層及び炭素を主成分とする硬質膜からなる保護層をこ
の順で有し、前記非磁性支持体の他面上に炭素を主成分
とする硬質膜からなるバックコート層を有し、前記バッ
クコート層表面の三次元中心面粗さＳＲａが３〜７ｎｍ
の範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜５５
ｎｍの範囲である磁気記録媒体。
【請求項２】前記保護層上にさらに潤滑剤層を有す
る、請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記磁性層は金属薄膜型磁性層である、
請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】前記非磁性支持体の前記他面の三次元中
心面粗さＳＲａが３〜７ｎｍの範囲であり、三次元十点
平均粗さＳＲｚが３０〜５５ｎｍの範囲である、請求項
１〜３のうちのいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】前記非磁性支持体は、２層以上の積層支
持体である、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載
の磁気記録媒体。
【請求項６】前記バックコート層は、３〜３００ｎｍ
の厚みを有する、請求項１〜５のうちのいずれか１項に
記載の磁気記録媒体。
【請求項７】非磁性支持体の一面上に磁性層を気相成
膜法で形成する工程と、前記磁性層上に炭素を主成分と
する硬質膜からなる保護層を気相成膜法で形成する工程
と、前記非磁性支持体の、三次元中心面粗さＳＲａが３〜７
ｎｍの範囲であり、三次元十点平均粗さＳＲｚが３０〜
５５ｎｍの範囲とされた他面上に炭素を主成分とする硬
質膜からなるバックコート層を気相成膜法で形成する工
程とを含む、磁気記録媒体の製造方法。