JPH01184715A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は非磁性支持体上に磁気記録層として強磁性金属
薄膜を設けてなる磁気記録媒体に関し、特に走行性、耐
久性、電磁変換特性等に優れた磁気記録媒体に関する。

［従来技術］ 従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にγ−
Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏをドープした７　−Ｆ　ｅ　　ＯＦ　
ｅ　ａ　Ｏ４、Ｃｏをドープした２　　３　′ Ｆ　ｅ　　Ｏγ−Ｆ　ｅ　２０　ａとＦｅ３Ｏ４のベル
３　４　゛ ドライド化合物、Ｃｒ　Ｏ２等の磁性粉末あるいは強磁
性合金粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、エポキシ樹
脂、ポリウレタン樹脂等の有機バインダー中に分散せし
めたものを塗布し乾燥させる塗布型のものが広く使用さ
れてきている。近年高密度記録への要求の高まりと共に
真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の
ベーパーデポジション法あるいは電気メツキ、無電解メ
ツキ等のメツキ法により形成される強磁性金属薄膜の磁
気記録層とする、バインダーを使用しない、いわゆる金
属薄膜型磁気記録媒体が注目を浴びており実用化への努
力が種々行なわれている。

従来の塗布型の磁気記録媒体では主として強磁性金属よ
り飽和磁化の小さい金属酸化物を磁性材料として使用し
ているため、高密度記録に必要な薄形化が信号出力の低
下をもたらすため限界にきており、かつその製造工程も
複雑で、溶剤回収あるいは公害防止のための大きな附帯
設備を要するという欠点ををしている。金属薄膜型の磁
気記録媒体では上記酸化物より大きな飽和磁化を有する
強磁性金属をバインダーの如き非磁性物質を含有しない
状態で薄膜として形成せしめるため超薄形にでき、高密
度記録化できるという利点を有し、しかもその製造工程
は簡単である。

高密度記録用の磁気記録媒体に要求される条件の１つと
して、高抗磁力化、薄形化が理論的にも実験的にも提唱
されており、塗布型の磁気記録媒体よりも一桁小さい薄
形化が容易で、飽和磁束密度も大きい金属薄膜型磁気記
録媒体への期待は大きい。

さらに強磁性金属薄膜から成る磁気記録媒体にかかわる
大きな問題として腐蝕及び摩耗に対する強度、走行安定
性がある。磁気記録媒体は磁気信号の記録、再生及び消
去の過程において磁気ヘッドと高速相対運動のもとにお
かれるが、その際走行がスムーズにしかも磁気ヘッドと
のスペーシングロス等を抑えて安定に行なわれねばなら
ぬし、同時にヘッドとの接触による摩耗もしくは破壊が
起ってはならない。

上記の問題の改良のために強磁性金属薄膜にプラズマ重
合膜を保護層として設けることが提案されており、例え
ば特開昭５４−２１２４９号、同５９−７２８５３号、
同５９−１５４８４１号、同５９−１５４８４３号、同
５９−１６０８２８号、同５９−１７１０２８号、同５
９−１７１０２９号、同８０−２２７３０号、同Ｇｏ　
−３５３３０号、同６０〜３５３３１号、同６０−３８
７２７号、同８０−３１１７２８号、同６０−５７５３
５号、同６０−５７５３８号、同８０−５７５８７号、
同Ｇｏ　−６３７２４号、同８０−８９８２５号、同８
０−８９８２８号等に開示されている。しかしながらプ
ラズマ重合膜を保護層として設けた従来の金属薄膜型磁
気記録媒体では潤滑性、特に繰返し摩擦における潤滑性
が不十分で、繰返し摩擦特性を向上させるにはプラズマ
重合膜の膜厚を厚くする方法が取り得るが、この場合に
は電磁変換特性が劣化し金属薄膜型磁気記録媒体の特徴
が生かせないという問題があり改良が強く望まれていた
。

さらに、耐候性に優れた非バインダー型磁気記録媒体の
１つとして、ヨーロッパ特許８３２８号あるいは特開昭
５９−８７８０９号に開示されているような窒化鉄ある
いは鉄及び窒化鉄よりなる磁性薄膜があるが耐久性につ
いて改良が望まれていた。

このように従来においては、個々の性能については優れ
たものは実用化されてはいるが、耐蝕性。

走行性、耐久性及び電磁変換特性等総合的にバランスの
とれた磁気記録媒体は得られていなかった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の欠点の改良された磁気記録媒体
、すなわち潤滑性がよく走行性に優れ、かつ耐候性、耐
久性に優れると共に電磁変換特性に優れる磁気記録媒体
を提供することにある。

［発明の構成コ 本発明の上記目的は、少なくとも片面が表面粗さ２００
〜２０００人に構成された非磁性支持の反対側の面上に
、窒化鉄系薄膜磁性層、有機あるいは無機の素材からな
る保護層の順に順次積層してなる磁気記録媒体により達
成することができる。

以下、本発明について第１図を参照しつつ具体的に説明
する。なお、第１図は本発明による磁気記録媒体である
磁気テープの断面拡大図である。

第１図に示す非磁性支持体としては、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、
ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリアミド等のプラスチックベース１が用
いられている。このプラスチックベース１の少なくとも
片側の面（裏面側）には該ベース自身に凹凸部１ａが形
成されている。この凹凸部１ａによって構成された表面
粗さは触針式粗さ計により測定して２００〜２０００人
の範囲であることが望ましい。これは表面粗さが２００
人より小さいと摩擦抵抗の増大等によりテープ走行性を
安定に保ち得なくなり、又、２０００人よりも大きいと
凹凸部１ａの磁性層への写りが磁気テープ性能に悪影響
を与えるようになり無視できなくなる。

上記の凹凸部１ａは、凹凸のないプラスチックベースを
製造したのちに機械的あるいは化学的処理を施して形成
することもできるし、又、プラスチックベースの構成素
材中に各種フィラーや粒子等を混入して構成したり、こ
れらの方法を適宜組み合わせて構成することもできる。

凹凸部１ａの形状は特に限定するものではなく、例えば
突起状、しわ状、ミミズ状等に構成することができる。

このように構成されたプラスチックベース１の凹凸部１
ａが形成された面の反対面側に、窒化鉄系薄膜磁性層２
を設けるが、該磁性層２をベース面上に直接設けてもよ
いが、例えばＴｉ、Ｓｌ。

Ｇｅ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ａ１等の金属あるいはこれら
の酸化物、窒化物、炭化物等を中間層４として介在させ
るように構成することができる。又、中間層４としては
その他にシリカ微粒子等の有機バインダー中に分散した
混合液を塗布して形成してもよい。

窒化鉄系薄膜磁性層２は、元素としてＦｅ。

Ｎ、０等を主成分として含み、物質としてはα−Ｆｅ　
、ｔ：　−Ｆ　ｅ２−３　Ｎ、　７　’−Ｆ　ｅ４　Ｎ
、Ｆ　ｅａ　Ｎ。

ＦｅＯｘ等の混合物である。但し、窒化鉄を含むことが
磁気テープの耐食性、電磁変換特性を良好とするため必
要であり、特にＦｅ２−３Ｎを１０％以上含むことが、
耐食性確保のため望ましい。窒化鉄系薄膜磁性層２は、
Ｆｅを真空蒸着しつつ窒素をイオン化、励起化、原子化
して成膜成分に送りこむことで作製するのが成膜速度も
速く簡便である。又、窒化鉄系薄膜磁性層２の膜厚は５
００人〜５０００人であり、好ましくは１０００人〜３
０００人である。

この窒化鉄系薄膜磁性層２の上には有機あるいは無機保
護層３を積層する。この有機あるいは無機の保護層３は
磁気テープと磁気ヘッドとの間の摩擦力を下げ、テープ
の耐久性、耐摩耗性を向上させるものであって、有機保
護層としてはオレイン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸
等の炭素数１２〜１８個の脂肪酸、それらの金属塩、エ
ステル、及びこれら脂肪酸のフッ素置換化合物等がある
。又無機保護層としてはカーボン、酸化珪素、窒化珪素
、酸化チタン、窒化チタン等を真空蒸着法、スパッタリ
ング法等で設けることで得られる。保護層３の膜厚は、
５０人〜３００人、好ましくは１００人〜２００人が適
当である。

本発明による磁気記録媒体の表面、裏面又はそれらの近
傍、あるいは磁性層２内、磁性層２とプラスチックベー
ス１との界面、プラスチックベース１内等に公知の手段
で防錆剤、帯電防止剤等の各種添加剤を存在せしめるこ
とは必要に応じて行なうことができる。

上記のように構成された磁気テープは磁性層２が窒化鉄
系薄膜により構成されているので耐蝕性（耐候性）が向
上され、かつ窒化鉄系薄膜磁性層のように硬い材質の膜
上に潤滑性を有する保護層３を形成した構成により、磁
気テープと磁気ヘッドとの間のクツション作用が効果的
に働くものと推定され、ヘッドタッチ性と共にヘッドの
目づまり等を抑えることができ、又、プラスチックベー
ス１の裏面が適宜凹凸形状に形成されていることによっ
てテープ走行性を安定に保つことができ、しかも、バッ
ク層を設けた構成よりも安価となる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、窒化鉄系薄膜磁性層、保護
層、支持体裏面の凹凸形状の組み合わせ構造により、こ
れら個々の構成では達し得なかった相乗作用が働き、走
行性、耐久性、耐蝕性、及び目づまりの抑制、電磁変換
特性等に優れ、かつ安価で総合的にバランスのとれた高
品質な磁気記録媒体を提供することができる。

［実施例−１］ 平均高さが４００人で突起密度がｌＸｌ０６個／−とな
るように厚さ１２ｕｒｎ　、幅１００ｍ＋ｓのポリエチ
レンテレフタレートフィルムから成る支持体の片面に凹
凸部を付与する。この凹凸部は、ベース成膜工程におい
てベースがまだ軟らかい状態において外周面に凹凸を有
するドラム（ローラ）により形成した。そして、凹凸部
のない反対面上に窒化鉄系薄膜磁性層を形成した。この
窒化鉄系薄膜磁性層の膜厚は１５００人でＨｅ　−９５
０’Ｏｅ　５ＳＱ＝０．７０となるように成膜条件をコ
ントロールした。

この窒化鉄系薄膜磁性層の上に塗布量１ｈｇ／ｒｒ？に
てステアリン酸を塗布してテープ原反を作った。

［実施例−２コ 実施例−１におけるステアリン酸の代わりにＳｉＯ２層
を厚さ１５０人で形成した他は、実施例−１と同じ条件
にてテープ原反を作った。なお、ＳｉＯ２層の形成は、
ＳｉＯを酸素雰囲気中にて真空蒸着して設けた。

［比較例−１］ 凹凸部の表面粗さが１５０人で構成された点が実施例−
１とは異なり、他の条件は実施例−１と同じにしてテー
プ原反を作った。

［比較例−２］ 窒化鉄系薄膜磁性層の代わりにＣｏＮｉ０磁性薄膜層（
Ｎｉ　１０重量％、酸素１２ａｔｍ％含有）を斜め蒸着
により膜厚１８００人で設け、その他の条件については
実施例−１と同じにしてテープ原反を作った。

［比較例−３コ 窒化鉄系薄膜磁性層の代わりにＣｏＮｉ０磁性薄膜層（
Ｎｉ１０重量％、酸素１２ａｔｍ９６含有）を斜め蒸着
により膜厚１８００人で設け、さらにステアリン酸の代
わりにＳ　ｉＯ２からなる保護層を１５０人の厚さで形
成した他は実施例−１と同じ条件にてテープ原反を作っ
た。

上記の実施例及び比較例について下記のような特性につ
いて測定し、表−１に示した。

１、耐蝕性 作成したテープサンプルを５％のＮａ（Ｊ）水溶液をエ
アゾルとして吹き付け、８０℃の温度、相対湿度９０％
の条件下にて３時間放置してサビ発生の状態を外観検査
した。なお、表−１に示す◎印はサビ発生なし、Ｑ印は
僅かに発生、Δ印は発生、Ｘ印は′ひどく発生したこと
を示す。

２、走行性 ８　ｍ１ｍカセットに組み込んだサンプルをＢｒｎ／ｍ
ＶＴＲで走行させる。はじめに画像を記録し５分間毎に
「再生−停止→巻もどし」のサイクルを繰返す。このサ
イクルをｌ　ｐａｓｓと呼ぶ。

出力が１　ｐａｓｓ目より３ｄＢ以上低下したり、中途
で鳴き、きしみ等を生じたら停止することとしてこのバ
ス数で走行性を評価する。

３、目づまり ８　ａ＋／ｍカセットにスリットされたテープを組み込
み、８ｉ／ｍＶＴＲデツキで記録、再生を行なう。

３０分間−色信号を記録し、次にこれを巻きもどし、出
力をＶＴＲデツキのプリアンプ出力部でモニターしなが
ら再生する。

この時目づまりの発生が Ｏ・・・発生しない Δ・・・僅かに発生する Ｘ・・・頻発する として評価する。

表　　　−１ 表−１から明らかなように本発明による実施例−１及び
実施例−２は、耐蝕性、走行性、目づまりについて、比
較例に比べ常に総合的に優れていた。又、これらの結果
から電磁変換特性は磁気テープの製造初期の高品質な状
態を長期に保ち得ることが理解できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気テープの拡大断面図である。 １・・・プラスチックベース、１ａ・・・凹凸部、２・
・・窒化鉄系薄膜磁性層、３・・・保護層、４・・・中
間層である。 イ 翻 代　理　人　弁理士（８１０７）佐々木　清　隆゛（（
ほか３名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも片面が表面粗さ２００〜２０００Åに構成さ
   れた非磁性支持の反対側の面上に、窒化鉄系薄膜磁性層
   、有機あるいは無機の素材からなる保護層の順に順次積
   層してなる磁気記録媒体。