JP2543018B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2543018B2
JP2543018B2 JP58078831A JP7883183A JP2543018B2 JP 2543018 B2 JP2543018 B2 JP 2543018B2 JP 58078831 A JP58078831 A JP 58078831A JP 7883183 A JP7883183 A JP 7883183A JP 2543018 B2 JP2543018 B2 JP 2543018B2
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
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    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
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    • G11B5/7358Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer characterised by the back layer comprising non-magnetic particles in the back layer, e.g. particles of TiO2, ZnO or SiO2 specially adapted for achieving a specific property, e.g. average roughness [Ra]

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はオーディオおよび/またはビデオの記録再生
に使用するための磁気テープの如き磁気記録媒体に関す
る。
従来例の構成とその問題点 鉄、コバルト、ニッケル、もしくはこれらを主成分と
する合金、またはこれらの酸化物薄膜を例えば真空蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング等の真空中
製膜法により、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィ
ルム等の如きプラスチックフィルム上に形成した強磁性
薄膜型磁気記録媒体は、従来の塗布型磁気記録媒体に比
して記録密度を飛躍的に向上させることが可能である
が、高密度記録を実現するためには磁気ヘッドとのギャ
ップを狭め、かつ磁気記録媒体の表面形状を微細に制御
すると同時に磁気記録媒体の裏面にもその走行性を向上
させるための裏面層を形成する必要がある。かかる裏面
層の表面は、デッキ内またはカセット内のテープガイド
ポスト等との摩擦抵抗を低減させるため適度の凹凸を有
すると同時に、その凹凸形状が磁気記録媒体を巻回状態
で放置した場合に、強磁性金属薄膜面に転写され難いも
のであることが重要である。なお磁気記録媒体の巻き戻
しあるいは早送り操作時における塗布型磁気記録媒体の
巻き乱れ現象に対しては、裏面層の表面凹凸を比較的大
きくすることで解決できることが知られているが、高密
度記録に用いられる記録媒体の場合には前述の強磁性金
属薄膜面への裏面層の形状の転写が問題となり、上記解
決手段は使用できなかった。また強磁性金属膜型磁気記
録媒体においては上記金属薄膜が導電体であるため、上
記巻き乱れ現象は帯電問題も同時に考慮しなければなら
ずますます複雑になっている。
発明の目的 本発明は上述した従来の強磁性金属薄膜型磁気記録媒
体についての問題点を解決すべく、従来殆ど検討されて
いなかった上記磁気記録媒体の裏面層の表面凹凸の状態
に注目して、それらを構成する突起密度およびその高さ
と、前述した形状転写、巻き乱れとの関連について種々
検討した結果、かかる問題を解決もしくは減少させた磁
気記録媒体を提供することにある。
発明の構成 本発明はプラスチックフィルムの一面に厚さ0.05〜0.
3μmの酸素含有強磁性金属薄膜を形成せしめ、上記プ
ラスチックフィルムの他面に、固体微粒子および結合剤
からなり、突起密度1×104〜5×105個/mm2、突起高さ
0.08〜0.20μmの突起を有し、かつ表面抵抗値が1×10
12〜1×107Ω/□である裏面層を形成させた磁気記録
媒体に関する。
本発明で使用するプラスチックフィルムとしては、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
等のポリエステルフィルム、脂肪族あるいは芳香族ポリ
アミドフィルム、ポリイミドフィルム等従来より使用さ
れている各種フィルムを使用することができる。かかる
フィルムはその表面形状が微細に制御されたフィルム、
例えば表面に高さが数百Å以下の粒状、波状、しわ状等
の微細突起を有するものが好ましい。
上述した如きプラスチックフィルムの一面に形成させ
る本発明により使用する強磁性金属薄膜は、例えばコバ
ルト、ニッケル、鉄またはそれらの合金等公知の材料を
真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等公
知の方法でプラスチックフィルム上に直接形成させるこ
とができる。あるいはプラスチックフィルムの一面に予
めアルミニウム、チタン、クロム等の下地被膜を形成
し、これらの非磁性薄膜を中間セパレーターとし、その
上に上記材料および方法で金属薄膜を形成させてもよ
い。これら強磁性金属薄膜自体の耐蝕性、耐摩耗性を改
良するため、上記薄膜形成時に酸素ガスを存在させて酸
素含有強磁性金属薄膜とすることが知られているが、本
発明においてはかかる酸素含有強磁性金属薄膜を使用す
る。この場合の酸素含有量としては強磁性金属に対する
原子数比で少なくとも3%以上、好ましくは5%以上で
55%以下が適当である。3%より少ない場合には本発明
により後述する如く形成させた裏面層から上記薄膜への
形状転写が顕著に現われることがあるので好ましくな
い。また55%より大となると磁気特性が低下するので好
ましくない。
上記酸素含有強磁性金属薄膜の厚さは、裏面層の形状
転写抑制の見地からも少なくとも0.05μm、好ましくは
0.08μmとする。ただし上記厚さが0.3μmより大とな
ると、この磁気記録媒体を繰返し走行されたときクラッ
クが発生し、ノイズとなるため好ましくない。
本発明によれば上述した如く酸素含有強磁性金属薄膜
を形成せしめたプラスチックフィルムの反対面(他面)
に固体微粒子および結合剤からなり、必要に応じて各種
添加剤を加えた溶液を塗布することにより裏面層を形成
させる。
上記固体微粒子としては有機および有機の何れでもよ
く、例えばカーボンブラック、グラファイト、二硫化モ
リブデン、アルミナ、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシ
ウム、炭酸バリウム、酸化錫、酸化アルチモンの如き無
機微粒子、あるいはフタロシアニン顔料、キノフタロイ
ド系顔料等の有機微粒子等各種の微粒子が使用できる。
また結合剤としては飽和ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、繊維素系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル
系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ
系樹脂等公知の材料をそれぞれ単独で、または混合物と
して、または共重合体の形にして使用できる。
また必要に応じて使用しうる添加剤としては帯電防
止、滑性向上等のため、高級脂肪酸、その金属塩、その
エステル、高級脂肪酸アミド、シリコーン油、弗素化
油、各種界面活性剤、防錆剤等がある。
本発明の裏面層は特定の微細形状を有することを必須
の要件とする。即ち突起密度1×104〜5×105個/mm
2で、突起高さ0.08〜0.20μmの突起形状を有すること
を要件とする。上記突起密度は微分干渉付光学顕微鏡で
400〜1000倍の間の特定倍率で少なくとも10視野または
それ以上観察して、それらの視野内に存在する粒状突起
の数を測定し、1mm2当りの平均値として求めたものであ
る。突起の高さは、高精度の触針式表面粗さ測定装置
(テイラーホブソン社製、TALYSTEP−1)にて実測した
凹凸の山頂から谷底までの距離にて表示したものであ
る。
上記突起密度が1×104個/mm2より小さくなるか、1
×105個/mm2より大となると表面層の摩擦係数が高くな
り、テープ走行に支障をもたらすようになって好ましく
ない。また突起高さが0.05μmより小さくなると同様で
ある。また突起高さが0.3μmを越えると酸素含有強磁
性金属薄膜面への突起形状の転写が顕著になり、その結
果出力低下およびエンベロープの乱れを生ずるので好ま
しくない。なお本発明による裏面層において、突起の高
さ0.3μmより大なる突起を完全になくすることは困難
であるが、少なくともかかる大なる突起が平均値で10個
/mm2以下であれば差支えないことが判った。従って本発
明においてはかかる場合も包含するものとする。
上述した如く本発明の裏面層はその形状が規制された
場合においても、その表面抵抗値が大きい場合、即ち1
×1012Ω/□(正方形の切片あたりの抵抗値)より大と
なると、その磁気記録媒体は高速送り時に巻き乱れ現象
が生じることがある。このため本発明による裏面層はそ
の表面抵抗値が1×1012〜1×107Ω/□とする。上記
表面抵抗値の制御には裏面層形成塗料中に、カーボンブ
ラック、グラファイト等の導電性添加剤を加え、かつそ
の量を適宜変化させることにより行なうことができる。
上述した如く特定の形状を有する本発明による裏面層
の形成は、含有させる固体微粒子の大きさ、その配合
量、塗料の液中での分散状態、結合剤配合量、塗布条
件、塗膜の厚さ等任意に選択し、簡単な実験によって決
定することができる。
実施例の説明 本発明による磁気記録媒体の構成を第1図および第2
図に略示する。両図において(1)および(11)はそれ
ぞれプラスチックフィルムであり、(2)および(12)
は酸素含有強磁性金属薄膜であり、(3)および(13)
は裏面層である。(4)および(14)は裏面層における
突起を表わし、(5)および(15)は固体微粒子であ
る。第1図の裏面層においては固体微粒子1個で各突起
を形成させた場合を示し、第2図の裏面層においては複
数の微粒子が集合して各突起を形成させた場合を示して
いる。なお両図において、(h1)および(h11)は突起
の高さを表わす。
なお酸素含有強磁性金属薄膜の表面には、滑性向上、
耐蝕性および耐久性を向上させるため公知の保護層を設
けてもよい。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1 表面に高さ200Åの微小突起を有する厚さ10μmのポ
リエステル二軸延伸フィルム上に、連続真空斜め蒸着法
により、微量の酸素ガスを導入しつつ酸素含有Co−Ni強
磁性金属薄膜(Ni=20重量%、膜厚1200Å)を形成させ
た。上記強磁性金属薄膜の酸素含有量は金属に対する原
子数比で5%であった。このフィルムの裏面に下記の如
く作成した各種塗布液を塗布して乾燥後8mmの幅に切断
して磁気テープを作った。
塗布液は、導電性付与のため一次粒径の小さいチャン
ネルブラックを、また粒状突起形成のためにジルコニア
微粒子を用い、結合剤としてポリエステル樹脂(東洋紡
績社製パイロン200)を用い、これらをトルエン/メチ
ルエチルケトン/イソブチルケトンの等量混合物中に分
散、溶解せしめて作成した。
上記ジルコニア微粒子は、テトライソプロピルジルコ
ネート(第一稀元素社製)のイソプロピルアルコール溶
液を作り、これらの各溶液にそれぞれ含水率の異なる含
水アルコールを加えて、それぞれ粒子径の異なる数種の
ジルコニア粒子のオルガノゾルを形成し、それらのゾル
中の含水アルコールの大半をイソブチルケトンで置換し
て得たオルガノゾルを使用した。これらのオルガノゾル
はそれぞれ直径0.05〜0.5μmの間のほぼ単一粒径のジ
ルコニア粒子を含有するものであった。
それぞれの粒径のジルコニアに対する結合剤の量を変
化させることにより、裏面層の突起状態を変え、またチ
ャンネルブラックの添加量を変えて表面抵抗値を変化さ
せた。
第3図はこれら一連の試作磁気テープをリールに巻き
込み60℃で10日放置後、試験用ビデオデッキに掛け輝度
信号の出力およびエンベロープを調べた結果を示すグラ
フであり、図において縦軸は出力相対値、横軸は裏面層
の突起の高さを示す。エンベロープの状態は、○印を良
好、△印をやや不良、×印を不良として示した。なお図
中の実線は裏面の突起密度が1×104個/mm2の場合、点
線は1×106個/mm2の場合を示す。
第4図はステンレス製固定ポストに対する裏面層の動
摩擦係数の測定結果を示すグラフであり、相対速度1cm/
秒の場合を示す。縦軸は動摩擦係数、横軸は裏面層の突
起密度を示し、図中実線は裏面層の突起高さ0.2μmの
場合、点線は0.1μmの場合、一点鎖線は0.05μmの場
合を示す。
なお第3図および第4図の結果を得た各テープ試料は
何れも表面抵抗値が1×107〜1×1012Ω/□の間にあ
り、高速巻き取りで巻き乱れは生じなかった。またチャ
ンネルブラックの添加量を減少させて表面抵抗値を1×
1014Ω/□としたテープ試料は何れも高速巻き取りで巻
乱れを生じた。
実施例2 実施例1において、ジルコニア粒子の代わりに平均粒
子径0.7μmの炭酸カルシウム微粒子を用いて得たテー
プ試料は、裏面層の突起高さ0.1〜0.2μmであり、突起
密度1×104個/mm2、抵抗値1×1011Ω/□であった。
このテープ試料は実施例1と同様に高温装置した後で
も、出力低下がなく、裏面層動摩擦係数は0.20であり、
高速巻き取り時に乱れを生じなかった。
発明の効果 以上の各実施例からも明らかなように、本発明の磁気
記録媒体は走行性良好で巻き乱れを生ぜず、また裏面層
形状の磁性金属薄膜への転写による出力低下も生じない
ため高密度記録用磁気記録媒体として有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明による磁気記録媒体の構成
を示す説明図であり、第3図は実施例1で作った各磁気
記録媒体の裏面層の突起高さと高温放置後の出力の関係
を示すグラフであり、第4図は同じく裏面層突起密度と
摩擦係数との関係を示すグラフである。 (1),(11)はプラスチックフィルム、(2),(1
2)は酸素含有強磁性金属薄膜、(3),(13)は裏面
層、(4),(14)は突起、(5),(15)は固体微粒
子、(h1),(h11)は突起高さ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村居 幹夫 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 榎本 進 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−130234(JP,A) 特開 昭51−113603(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プラスチックフィルムの一面に厚さ0.05〜
    0.3μmの酸素含有強磁性金属薄膜を形成せしめ、上記
    プラスチックフィルムの他面に、固体微粒子および結合
    剤からなり、突起密度1×104〜5×105個/mm2、突起高
    さ0.08〜0.20μmの突起を有し、かつ表面電気抵抗値が
    1×1012〜1×107Ω/□である裏面層を形成させたこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
JP58078831A 1983-05-04 1983-05-04 磁気記録媒体 Expired - Lifetime JP2543018B2 (ja)

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