JPH03248323A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は強磁性金属層を磁気記録層として設けて成る磁
気記録媒体に関するものであり、特に高出力でかつ出力
安定性および走行性に優れた磁気記録媒体に関するもの
である。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕近年
磁気記録密度の更なる向上が強く求められるようになり
、磁性材料を有機バインダー中に分散させて塗布、乾燥
する従来の塗布型に代わり、いわゆる非バインダー型磁
気記録媒体が脚光を浴びている。このタイプの磁気記録
媒体は、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等
の非磁性支持体の表面に真空蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティング等の方法あるいは電気メツキ無電解
メツキ等の方法により強磁性金属薄膜を形成するもので
あるが、周知のようにかかる高記録密度化においては厚
み損失の配慮から磁性層を薄くすることが必須の要件と
なる。すなわち非バインダー型磁気記録媒体においては
磁性層の厚みは通常１μｍ以下、好ましくは０６５μｍ
以下とするのが良い。

このように磁性層膜が薄くなると、従来タイプのそれに
比べ、支持体表面の凹凸がより磁性層の表面の凹凸に反
映されるようになり、ビデオフィルムやオーディオフィ
ルムの性能、例えば出力や出力変動、出力の欠陥等の電
磁気特性が著しく影響を受けることになる。

従って、かかる強磁性金属層を配した磁気記録媒体の開
発にあたってはその支持体が従来にも増して平坦である
ことが必要である。

また、かかる支持体に望まれる別の要求特性として、強
磁性金属層との密着性に優れることが挙げられる。すな
わち現在この強磁性金属層は真空蒸着法により工業的有
利に製造されるが、ポリエステルフィルムと蒸着膜との
密着強度は必ずしも充分ではなく平坦性を損なわずに強
磁性金属層側のフィルム表面の改質を達成することが強
く望まれている。

ところでポリエステルフィルムは化学的特性機械的特性
、熱的特性等に優れ、しかも平坦なものを比較的容易に
得ることができるので、かかる支持体として適している
が、平坦にするとフィルムの滑り性が低下し、ハンドリ
ング性、走行性が劣るようになる。

磁気記録媒体の走行面側すなわち強磁性金属層と反対側
のフィルム表面が平坦であると、テープの走行が不安定
で極端な場合には走行が停止してしまう。

以上のように強磁性金属層を有する磁気記録媒体の支持
体としてポリエステルフィルムを使用する場合、磁性層
面側の表面は平坦であると同時に磁性層との密着が強固
であることを要し、一方、走行面側は適度な表面粗さを
有し滑り性が確保されることが望まれる。

更にまた本発明者らの知見によると、フィルムの製造、
取扱いに際して、その表面が著しく平坦であるとロール
を通過する際、密着が生じやすく、結果的に擦り傷が多
発し、またロール状に巻き取る際にも同様に擦り傷が発
生したりロールフォーメーションが悪化するようになり
、最終的な電磁気特性に、多大の影響を与えてしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる状況に鑑み、高画質を与え、信顛
性の高い磁気記録媒体の提供に腐心した結果、本発明に
到達したものである。

すなわち、本発明の要旨は、中心線平均粗さ（Ｒａ）が
０．００１〜０．００５μｍであるポリエステルフィル
ムの片面に塗布層（Ａ）、反対面に塗布層（Ｂ）および
Ｂ層上に強磁性金属薄膜を設けてなる磁気記録媒体であ
って、該塗布層（Ａ）表面の中心線平均粗さ（ＲａＡ）
が０．００６〜０．０２０μｍ、該塗布層（Ｂ）表面の
中心線平均粗さ（Ｒａ”）が０．００４μｍ以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体に存する。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体は実質的に４種の層、すなわち両
面に塗膜を有するポリエステルフィルム及び強磁性金属
層から構成されている。

本発明にいうポリエステルとは、テレフタル酸、もしく
は、２，６−ナフタレンジカルボン酸を酸成分の主成分
（例えば８０モル％以上）とし、エチレングリコールを
グリコール成分の主成分（例えば８０モル％以上）とす
るポリエステルを指すが、他の成分を含んでいてもかま
わない。他の成分としては、イソフタル酸、アジピン酸
、セバシン酸、及びＰ−ヒドロキシ安息香酸等の二官能
性の酸を一種以上、トリメチレングリコール、１４−へ
キサメチレングリコール及びシクロヘキサンジメタツー
ル等のグリコール化合物の一種以上を用いることができ
る。

本発明のポリエステルフィルムとは、かかるポリエステ
ルを公知の方法により延伸して得られる厚み５〜２０μ
ｍ程度のフィルムであり、例えばポリエステルを２７０
〜３２０°Ｃでフィルム状に溶融押出した後、４０から
８０°Ｃで冷却固化し無定形シートとし、次いで縦、横
に逐時二軸延伸、あるいは同時に延伸し、１６０〜２４
０°Ｃで熱処理する等の方法により得ることができる。

この場合、延伸を多段に行ったり、いわゆる再延伸を組
合せて利用することも可能である。

本発明の特徴の一つはこのようにして得られるフィルム
の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．００１〜０．００５μ
ｍ、好ましくは０．００１〜０゜００４μｍの範囲であ
ることである。

フィルムのＲａが０．００１μｍ未満ではフィルムを製
造、取扱う際の工程通過性や巻き特性が悪い。またＲａ
が０．００５μｍを越えると塗布層（Ｂ）の表面粗さＲ
ａ８も大きくなり電磁気特性が悪化してしまう。かかる
粗面度を与えるためにはフィルム中に微細な不活性粒子
を適度に存在させると良い。不活性粒子としては、例え
ばポリエステル生成反応中に系内で析出させた不溶性触
媒残渣あるいは無機粒子、例えばカオリン、シリカ。炭
酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、カーボ
ンブラックを、また耐熱性に優れた架橋高分子粒子等を
挙げることができる。いずれにしてもこれらの粒子は、
通常、平均粒径が０゜０１μｍ〜０．３μｍの範囲であ
り、その配合量は０．０１〜１重量％の範囲から適宜選
択される。

更にまた本発明の範囲の粗面度を与えるならばポリエチ
レングリコール、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリ
マー等の他の熱可塑性樹脂をブレンドし微分散化する方
法、コロナ放電処理、紫外線照射処理、溶剤処理等の方
法によるものでよい。

いずれにしても本発明においてはＲａが０．００１〜０
．００５μｍであるポリエステルフィルムを用いるが、
磁気記録媒体としての更に高度な走行性を付与するため
にその片面にＲａＡが０゜００６μｍ〜０．０２０μｍ
となるように滑剤を含む塗布層（Ａ）を設ける。

かかる塗布層（Ａ）は、通常、水または溶剤に滑剤を分
散させた液をバインダーと共に塗布することにより形成
するが、その方法は従来公知のものを使用することがで
きる。例えば、高分子系バインダーと滑剤、更に必要に
応じ界面活性剤を含む水または溶剤系の液をポリエステ
ル未延伸フィルム、−軸延伸フィルムに塗布した後、二
軸に延伸する方法、あるいはこれらの液を二輪延伸した
ポリエステルフィルムに塗布する方法等がある。

なお塗膜中の滑剤は、走行面側の粗度が磁性層面に転写
されるいわゆる裏移り現象を低減するため比較的低粗度
でありながら高度な滑り性を付与するため配合するもの
で、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、カオリン、硫化モ
リブデン、酸化チタン、炭酸カルシウム等の無機滑剤、
あるいはフッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、架橋高分
子等の有機滑剤が好ましく用いられる。

これらの滑剤は、通常、平均粒径０．０１〜０゜５μｍ
の範囲のものであり、塗布剤に対する濃度は０．５〜４
０重量％の範囲から適宜選択される。

また高分子系バインダーとしては、ポリエステル系樹脂
、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂
、セルロース系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹
脂、酢酸ビニル系樹脂、ＳＢＲ等のゴム系の樹脂等を使
用することができる。

本発明においては、このようにして主として走行性を改
良するためにポリエステルフィルム上に塗布層（Ａ）を
形成するが、該塗布層はフィルムの接着性改良のための
下塗り層を予め設げたり、また、段階的に粗度を高める
等、多層構造となっていてもよい。

いずれにしても最終的に塗布層（Ａ）表面のＲａＡは０
．００６μｍ　〜０．０２０μｍの範囲であり、好まし
くは０．　００７〜０．　０１２　ａｍ（Ｄ範囲である
。この値が０．００６未満では、滑剤が含有されていた
としても磁気記録媒体の走行性が不安定となるし、一方
この値が０．０２０を越えると裏移り現象が顕著となり
出力が劣るようになる。なお塗布層（Ａ）の厚みは、通
常０．０２〜２μｍである。

本発明においては塗布層（Ａ）を設けた面と反対の面に
別の塗布層（Ｂ）を設ける。

塗布層（Ｂ）は非磁性支持体の平坦性を損なわずに蒸着
金属の密着性を高めるために施されるものであり、塗布
層（Ａ）と同しく高分子化合物を水または溶剤に溶解も
しくは微分散させた塗液を用いることにより達成される
。この場合、ガラス転移温度が基材のポリエステルフィ
ルムのそれより低い高分子化合物を用いるとこの改良が
効果的に達成される。塗布層（Ｂ）は粗面を与えてし、
まう滑剤を実質的に含んでいないことが望ましく、むし
ろ該塗布層表面の粗さはポリエステルフィルムのそれよ
り低くなることが好ましいが、上記高分子化合物を用い
るとこの事が達成されやすく好都合である。また塗布層
（Ｂ）の厚みは、通常０゜０１〜１μｍ、好ましくは０
．０２〜０．５μｍの範囲である。厚みが薄すぎると密
着強度の向上が達成できないし、また塗膜表面の粗さを
ポリエステルフィルムのそれより低くすることが達成で
きなくなる。塗膜厚みが１μｍを越えると、非磁性支持
体の機械的強度や耐熱特性が低下してしまつ。

塗布層（Ｂ）はその趣旨を損なわない限り何層か組み合
せてもよいが、磁性層と接する面の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ”）は０．００４μｍ以下であり、好ましくは０．０
０３μｍ以下である。この値が０．００４を越えると磁
気記録媒体としての高画質化を達成し難くなる。

本発明においては塗布層（Ｂ）の表面に強磁性金属膜を
形成するが、具体的には真空蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティング等の方法により、鉄、コバルト、ニ
ッケルまたはそれらを主成分とする合金もしくは酸化物
薄膜を通常０．０２〜１μｍ厚みとして形成させる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明の実施態様はこれらに限定されるものではない。

なお、本発明において用いた測定法は次の通りである。

（１）表面粗さ（Ｒａ　） 中心線平均粗さＲａ（μｍ）をもって表面粗さとし、■
小板研究所社製表面粗さ測定機（ＳＥ３Ｆ）を用いて次
のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲線から
その中心線の方向に基準長さＬ（２，５ｇｏ）の部分を
抜き取り、この抜き取り部分の中心線をｙ軸、縦倍率の
方向をｙ軸として粗さ曲！ｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたとき
、次の式で与えられた値を［μｍ］で表わす。中心線平
均粗さは、試料フィルム表面から１０本の断面曲線を求
め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分の中心線
平均粗さの平均値で表わした。なお、触針の先端半径は
２μｍ、荷重は３０■とし、カットオフ値は０．０８ｍ
ｍとした。

（２）フィルム表面の傷付き 所定の縞、横延伸、熱処理、ロール巻き取り工程を経た
フィルム表面にアルミニウム蒸着を施こし、顕微鏡観察
（５０倍）にて傷付き程度を以下のようにランク分けし
た。

ランクＡ：はとんど傷がなく、強磁性金属蒸着に際し問
題を生じない。

ランクＢ：薄く長さ数μｍ数１０μの傷が認められ、ド
ロップアウトを誘発するこ とがある。

ランクＣ：ランクＢの傷の程度がひどく、しばしばドロ
ップアウトを誘発する。

（３）磁気テープの製造及び特性評価 真空蒸着法によってコバルト８０重量％、ニッケル２０
重量％の合金強磁性薄膜（厚さ約０゜１μｍ）を形成さ
せ、１／２インチ幅にスリットしてビデオテープとした
。このビデオテープを市販のカートリッジ型ビデオテー
プレコーダーを用いて、下記の磁気テープ特性を評価し
た。

（ｉ）　　ＶＴＲヘッド出力 シンクロスコープにより測定周波数が４メガヘルツにお
けるＶＴＲヘッド出力を測定し、ブランクを０デシベル
としその相対値をデシベルで表示した。なおこの値は初
期値であるが、１００回繰り返し走行を行った後、同じ
測定を行った。この時の値は磁性層の密着強度と相関性
が強く初期値と同じく高い程好ましい。

（ｉｉ）　Ｍ１気テープの走行性及び出力変動ＶＴＲヘ
ッド出力の変動幅及び走行張力の大小から磁気テープの
走行性を以下のようにランク分けした。

ランクＡ　：　ＶＴＲヘッド出力変動はほとんどなく、
走行張力も低く、安定した走行 性を示す。

ランクＣ：ランクの走行は安定しているが、ヘッド出力
変動が見られる。

ランクＣ：ベンド出力変動幅は大きく、走行張力の変動
も見られ、極めて不安定な 走行状態を示す。

実施例１ ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリコール
６５部及び酢酸マグネシウム四水塩０゜０９を用いてエ
ステル交換反応を行ない、次いでエチルアシッドホスフ
ェート０．０４部、平均粒径０．０２μｍの酸化アルミ
ニウム０．４部及び三酸化アンチモン０．０３５部を添
加し、常法に従って重縮合反応を行い、極限粘度０．６
３のポリエチレンテレフタレートを得た。

次に該ポリエステルを２９０　”Ｃで押出機よりシート
状に押し出し１３０μｍの無定形シートを得、更にこの
無定形シートをロール間の周速差を利用して縦方向に３
．７倍、テンタ一方式により横方向に３．５倍延伸し、
２３０°Ｃで熱固定を行い、厚さ１０μｍの二軸配向ポ
リエステルフィルムを得た。該フィルムのＲａは０．０
０４μｍでロールによる擦り傷もなく巻き特性も良好で
あった。

次に該フィルムの片面にアクリル樹脂６５部。

ポリエステル樹脂２０部、アクリル酸ナトリウム１０部
及び平均粒径０．１μｍの酸化ケイ素５部を水３３００
部に溶解及び分散させた液を塗布し、また反対面にアク
リル樹脂７５部、ポリエステル樹脂２５部を水４９００
部に溶解させた液を塗布し、乾燥炉を通し塗布層（Ａ）
、（Ｂ）を形成させた。酸化ケイ素を含む塗布層（Ａ）
の厚みは０゜１０μｍでその表面のＲａは０．００９μ
ｍ、塗布層（Ｂ）の厚みは０．０６μｍ、その表面のＲ
ａは０．００２μｍであった。

次いで塗布層（Ｂ）の面に強磁性金属薄膜を形成するこ
とにより磁気記録媒体を得、その性能を評価したが、画
質、走行性とも優れ、実用価値の高いものであった。

実施例２ 実施例１のポリエステルフィルムと含有させる粒子を平
均粒径０．０８μｍの酸化ケイ素０．３部に変え、また
塗布層（Ａ）中の滑剤を平均粒径０．２μｍの炭酸カル
シウムとする他は実施例１と同様にして磁気テープを作
成しその性能を評価した。

実施例３ 実施例１のポリエステルの製造において酢酸マグネシウ
ム四水塩の代りに酢酸カルシウム−水塩を用い、且つエ
チルアシッドホスフェート０．０４部のうち０．０１部
を亜リン酸に変える他は実施例１と同様にして、カルシ
ウム及びリン元素を含む微細な析出粒子を含むポリエス
テルを得た。

次いで実施例１と同様にして磁気テープを作成した。但
し塗布層（Ａ）中の滑剤は酸化チタンとした。得られた
磁気テープは実施例１及び２のそれと同じく高い性能を
有するものであった。

比較例１ 実施例１のポリエステルの製造において酸化アルミニウ
ム粒子を除く他は同様にしてポリエステルを得、次いで
実施例１と同様にしてフィルムを得たが擦り傷の多いも
のであった。

次に実施例１と同じ塗布を両面に施した。ベースフィル
ムの多数の細かい擦り傷のため塗布層（Ｂ）のＲａは大
きくなりヘッド出力は低い値となってしまった。

比較例２ 実施例１において塗布層（Ａ）を設けない他は実施例１
と同様にして非磁性支持体を得、次いで磁気テープを作
成した。得られた磁気テープは走行性に劣り、商品価値
の低いものであった。

比較例３ 実施例２において塗布層（Ｂ）を設けない他は実施例２
と同様にして磁気テープを得たが、該磁気テープのヘッ
ド出力は初期も繰り返し走行後も低いものであった。

上記実施例及び比較例で得られたポリエステルフィルム
及び磁気テープの特性を評価した結果を以下の表１に示
す。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録媒体は、高出力でかつ出力安定性およ
び走行性に優れるものであり、その工業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．００１〜０．００
   ５μｍであるポリエステルフィルムの片面に塗布層（Ａ
   ）、反対面に塗布層（Ｂ）およびＢ層上に強磁性金属薄
   膜を設けてなる磁気記録媒体であって、該塗布層（Ａ）
   表面の中心線平均粗さ（Ｒａ＾Ａ）が０．００６〜０．
   ０２０μｍ、該塗布層（Ｂ）表面の中心線平均粗さ（Ｒ
   ａ＾Ｂ）が０．００４μｍ以下であることを特徴とする
   磁気記録媒体。