JPH04232611A - 高密度磁気記録媒体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度磁気記録媒体に
関するものである。さらに詳しくは、本発明は電磁変換
特性に優れ、かつ、耐久走行性に優れた薄膜磁気記録媒
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年
、高密度磁気記録媒体として、バインダーを用いず、磁
気記録層として金属薄膜を真空蒸着やスパッタリングの
ような真空沈着法またはメッキ法によって非磁性支持体
上に形成したものが知られている。このような蒸着、ス
パッタ又はイオンプレーティング等の薄膜形成手段によ
って形成される金属薄膜は、その膜厚さが薄く、非磁性
支持体の表面状態（表面凹凸）がそのまま、磁性膜の凹
凸として発現し、それが電磁気変換特性低下の原因とな
ることが欠点とされていた。このため、電磁気変換特性
の観点からは、非磁性支持体の表面状態が、できるだけ
平滑であることが好ましい。しかしながら、フィルム表
面が平滑になると、フィルム巻き取り、巻き出しの際の
取り扱い性が悪く、フィルム−フィルム，フィルム−ロ
ール相互の滑り性が劣るため、フィルムにスリ傷等の欠
陥が生じやすいという問題がある。

【０００３】このような両者の二律相反する性質を同時
に満足する磁気記録媒体について以前より種々の提案が
試みられている。例えば、極めて平滑なフィルムの少な
くとも片面に、インラインで滑剤層を塗布して、片面平
坦，片面易滑のフィルムを得、平坦面に磁性層を付与す
る方法が提案されている。しかしながら、かかる方法で
は、キャスティングおよび縦延伸工程でフィルムにキズ
等の欠陥が入ってしまい、製品歩留まりが小さく実用的
でなかった。共押出により片面平坦，片面易滑の表裏異
滑の複合フィルムを形成し、さらに複合フィルムの易滑
面に滑剤層を塗布する方法も提案されている（特開昭５
８−１５３６４０号公報）。しかしながら、塗布層の形
成は、フィルムの製造歩留りを低下させるためこのよう
な工程を必要としない手法が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み、鋭意検討した結果、ある特定の層構成とするこ
とにより、優れた特性の磁気記録媒体が得られることを
見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明の要旨は、表面粗度およびＦ５　値が下記式■〜■を
同時に満足する、多層が共押出により積層、延伸配向さ
れてなるポリエステルフィルムの高粗面度面側に、表面
粗度が下記式■〜■を同時に満足するバックコート層が
設けられ、低粗面度面側に磁性薄膜層が設けられてなる
高密度磁気記録媒体に存する。

【０００５】 　　　　　　　　ＲａＡ　≦０．００８　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……■　　　
　　　　　０．００５≦ＲａＢ　≦０．０２０　　　　
　　　　　　　　　　……■　　　　　　　　０．００
５≦ＲａＢ　−ＲａＡ　≦０．０１５　　　　　　……
■　　　　　　　　９≦Ｆ５　≦３０　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……■
　　　　　　　　０．０１５≦Ｒａｃ　≦０．０４０　
　　　　　　　　　　　　　……■　　　　　　　　０
．００３≦Ｒａｃ　−ＲａＢ　≦０．０３５　　　　　
　……■以下、本発明を詳細に説明する。本発明にいう
ポリエステルとは、テレフタル酸、ナフタレン−２，６
−ジカルボン酸等のような芳香族ジカルボン酸と、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール、ネオペンチルグリコール等のような脂肪
族グリコールとを重縮合させて得られるポリマーである
。かかるポリマーの代表的なものとしては、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレン−２，６−
ナフタレンジカルボキシレート（ＦＥＮ）等が例示され
る。また、ホモポリマー以外に、結晶性を低下させない
程度、つまり１０モル％以下の他の芳香族および脂肪族
のジカルボン酸、ジオール等を共重合して得られるポリ
マーでもよい。

【０００６】また、他の重合体、例えばポリアミド、ポ
リオレフィン、ポリカーボネート等を１０重量％以下ブ
レンドすることも可能である。ただし、結晶性を極端に
低下させたり、ブレンドにより表面粗度が極端に凹凸化
する重合体は好ましくない。また、異なる種類のポリマ
ーを組み合わせて積層することも好ましく、例えばＰＥ
ＴとＰＥＮその他のポリマーとの組み合わせでもよいし
、同じポリマーでも、共重合比の異なるもの、固有粘度
の異なるものの組み合わせ等、目的に応じて選択するこ
とができる。前記ポリエステル中には、エステル交換触
媒、重合触媒以外にリン酸、亜リン酸およびそれらのエ
ステル等の安定剤、紫外線吸収剤、二酸化チタン、微粒
子状シリカ、カオリン、炭酸カルシウム等の艶消剤、滑
剤など必要に応じて含まれていてもよい。

【０００７】本発明で用いるポリエステルフィルムの露
出する一方の面（Ａ面）は、延伸、熱固定後のフィルム
の中心線平均表面粗さ（ＲａＡ　）が０．００８μｍ以
下の平滑面を与えるような微細な粒子を包含するか、あ
るいは包含しないポリエステル層からなり、もう一方の
露出する面（Ｂ面）は同じく延伸・熱固定後のフィルム
の中心線平均表面粗さ（ＲａＢ　）が０．００５〜０．
０２０μｍの易滑面を与えるような微細な粒子を包含す
るポリエステル層からなるもので、融液状で各層を口金
または口金以前で複合して積層される。Ａ面は磁性層を
設ける面であり、ＲａＡ　が０．００８μｍを超えると
、目的とする電磁変換特性を得ることができず不適当で
ある。 ＲａＡは、好ましくは０．００６μｍ以下、さらに好ま
しくは０．００５μｍ以下である。

【０００８】Ａ面に接着性，滑り性を付与するためにラ
イン中で塗布層を設けてもよいが、生産性の点を考慮し
て、通常は塗布層を設けない。一方、Ｂ面のＲａＢ　が
０．００５μｍ未満では、走行性が劣るため好ましくな
い。また、ＲａＢ　を０．０２０μｍ以上にしても、走
行性が改良されないだけでなく、蒸着密着性が劣り、不
適当である。Ａ面およびＢ面を構成する層の厚みの比率
およびそれらの表面粗度の選択によっては、Ｂ面を構成
する層（Ｂ層）の突起がＡ面を構成する層（Ａ層）の平
滑面に影響を及ぼし、Ａ面の表面粗度が単独で製膜した
ときよりも、長周期の凹凸もしくはうねりが生じてＲａ
が大きくなる場合、また、熱処理や、弛緩、延伸条件、
キャスティング条件など種々選んで微小凹凸を形成する
場合でも磁気記録媒体の基体フィルムの両面が先に述べ
た条件を満足していれば良い。ただし、このような長周
期のうねりはない方が好ましく、うねりを生じさせない
ためには、Ｂ層の厚みを全体厚みに対して、通常１／２
以下、好ましくは１／３以下、さらに好ましくは１／４
以下とする。

【０００９】本発明において、Ａ層に用いる粒子として
は、極めて微細な粒子が好ましい。極めて微細な粒子を
含有する原料レジンとしては、例えば、ポリエステルの
重合による製造工程中にカルシウム化合物および燐化合
物またはカルシウム化合物、リチウム化合物および燐化
合物による、触媒残渣に基づく微細粒子を形成させる方
法、２００μｍ以下の不活性添加剤粒子、例えば、超微
細シリカ等極めて微細な無機粒子を添加してフィルム中
に存在させる方法および重合時の燐成分その他の添加物
の量を変えてそれぞれ重合を行い、二種以上のポリエス
テルをブレンドする方法などが好ましい。

【００１０】また、ポリエステルに不活性添加剤粒子を
添加する場合の添加時期は、ポリエステル重合前でもよ
く、重合反応中でもよい。また、重合終了後ペレタイズ
するときに押出機中で混練してもよく、さらにシート状
に溶融押出する際に、添加し、押出機中で分散して押出
してもよいが、重合前に添加することが好ましい。他方
、粒子を実質的に含有しないポリエステル樹脂としては
、例えばマグネシウム化合物、マンガン化合物、亜鉛化
合物等のエステル交換触媒を用い、燐化合物によって触
媒残渣の析出を防いで得られるポリエステル、あるいは
エステル化触媒を用いないで製造された、直重法による
ポリエステル等が好適に用いられる。重合触媒としては
、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合
物、スズ化合物等が用いられ、特に制限はないが、アン
チモン量を減らして重合した低触媒レジンを用いること
が特に好ましい。

【００１１】Ｂ層に用いる粒子としては、既知ものが採
用できるが、フィルムのスリ傷等、延伸製膜時の欠陥の
形成を低減する目的で高硬度微粒子、例えば酸化アルミ
ニウムの微粒子を添加することが特に好ましい。本発明
で用いるポリエステルフィルムのＡ面とＢ面の表面粗度
の差（ＲａＢ　−ＲａＡ　）は、０．００５〜０．０１
５の範囲である。両者の差が０．００５μｍ未満では、
フィルムの走行性が維持されないため好ましくない。一
方、Ｒａの差が０．０１５μｍを超えるものでは、磁性
面の蒸着時、クーリングキャンとの密着性が劣り好まし
くない。Ｒａの差は、好ましくは、０．００７〜０．０
１０の範囲である。

【００１２】Ｂ面の表面形状のＡ面への裏写りを防止す
るため、例えば、延伸条件を適切に選択してＢ面の突起
を核として、その周辺に窪みを有するような突起を形成
させ、粒子が窪みの中に埋れるように存在させ手段を採
用することが好ましい。以上のように、本発明で用いる
フィルムは、裏表異なる表面粗度を有し、その差がある
特定範囲であるフィルムでなければならないが、それと
同時に縦方向の５％伸長時の引張り強度（Ｆ５　値）は
９〜３０ｋｇ／ｍｍ２　の範囲であり、好ましくは１４
〜３０ｋｇ／ｍｍ２　、さらに好ましくは１８〜３０ｋ
ｇ／ｍｍ２　の範囲である。縦方向のＦ５　値が９ｋｇ
／ｍｍ２　未満のフィルムでは、多数回走行時、いわゆ
るエッジダメージあるいは耐久走行性と呼ばれる、磁気
テープのエッジ部がガイド部材の磁気テープ走行規制鍔
摧に接して折損が起こりワカメ状となってしまう問題点
を有する。かかる問題点は、フィルムのヤング率を縦横
共に６００ｋｇ／ｍｍ２　以上、さらに好ましくは８０
０ｋｇ／ｍｍ２　以上とすることにより改善することが
でき、このような縦横共に高強度のフィルムは、ポリエ
チレンテレフタレートよりも、ポリエチレンナフタレー
トを用いることにより容易に得ることができる。

【００１３】本発明で用いるポリエステルフィルムのＡ
面側に磁性薄膜層が設けられる。磁性薄膜形成の手段は
従来公知のすべての方法が用いられるが、特に真空蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタ法、無電解メッ
キ法が好ましい。真空蒸着法の場合には、１０−４〜１
０−６Ｔｏｒｒの真空下でタングスボートやアルミナハ
ース中の蒸着金属を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビーム
加熱等により蒸発させ、上記支持体上に沈着させる。蒸
着金属としてはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏおよびそれらの合金が
通常用いられる。また、本発明には、Ｏ２　雰囲気中で
Ｆｅを蒸着させ酸化鉄薄膜を得る反応蒸着法も適用でき
る。イオンプレーティング法では、１０−４〜１０−３
Ｔｏｒｒの不活性ガスを主成分といる雰囲気中でＤＣグ
ロー放電、ＲＦグロー放電を起こし、放電中で金属を蒸
発させる。不活性ガスとしては、通常Ａｒが用いられる
。スパッタ法では１０−３〜１０−１ＴｏｒｒのＡｒを
主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、生じたＡ
ｒイオンでターゲット表面の原子をたたき出す。グロー
放電を起こす方法として直流２極、３極スパッタ法およ
び高周波スパッタ法がある。 また、マグネトロン放電を利用したマグネトロンスパッ
タ法もある。無電解メッキ法ではＣｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｐメッキ膜がある。

【００１４】本発明による磁気薄膜の厚さは、高密度磁
気記録媒体として十分な信号出力を提供するものでなけ
ればならない。従って、磁気薄膜の厚さは、薄膜形成法
、用途によって異なるが、一般に０．０２〜１．５μｍ
（２００〜１５０００Å）の範囲にあることが好ましい
。オーディオ、ビデオ、コンピューター等の長手記録用
磁気薄膜の形成法としては、蒸着（熱蒸着、電子ビーム
蒸着等）、スパッタリング（２極直流スパッタリング、
高周波スパッタリング等）の方法が挙げられる。蒸着の
場合磁化容易軸をテープ水平方向に発現するよう、Ｃｏ
等の強磁性体金属を非磁性のプラスチック支持体に対し
連続的に斜方蒸着を行い、繰り返し積層することによっ
て、結晶磁気異方性、形状異方性をテープ水平方向に発
現させるものである。従ってトータルとしての金属薄膜
厚さは、０．０２〜０．５μｍ（２００〜５０００Å）
程度であることが良い。また、上述のようなオーディオ
、ビデオ、コンピューター等の長手記録用の他に、高密
度デジタル記録が可能な方法としてＰＣＭ、フレキシブ
ルディスク用に、磁化容易軸を非磁性支持体の垂直方向
に発現するよう、例えばＣｏにＣｒを適当量混入（１０
〜２０％）して、発生する減磁界を抑えて垂直方向に磁
化容易軸を発現させ、基盤面に対し垂直方向に記録を行
う垂直磁気記録法も適用できる。

【００１５】通常、スパッタ法では０．２〜１．５μｍ
厚みのＣｏ〜Ｃｒ合金が用いられる。このとき、非磁性
支持体と、垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記録層の
間にパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、スーパーマロイ等の高
透磁率材料からなる磁束集束体薄膜を配することができ
る。磁束集束体としての高透磁率材料はスパッタリング
によって形成され、膜厚は０．１〜１μｍ（１０００〜
１００００Å）の低保磁力（５０Ｏｅ以下）薄膜層であ
る。このときの磁気記録層のＣｏ−Ｃｒ膜厚は、０．２
〜１．５μｍ（２０００〜１５０００Å）程度に形成す
るとよい。

【００１６】得られた蒸着フィルムの蒸着面の反対面に
公知の手段でバックコート層が設けられる。バックコー
ト層の形成は磁性薄膜の蒸着前に行ってもよいが、蒸着
性を考慮すると、蒸着後に行うことが好ましい。バック
コート後の表面粗度のＲａｃ　は、０．０１５〜０．０
４０μｍの範囲であり、好ましくは０．０２０〜０．０
３５μｍ、さらに好ましくは０．０２５〜０．０３５μ
ｍの範囲である。Ｒａｃ　が０．０１５μｍ未満では、
磁気記録媒体としての走行性が不足し不適当である。一
方、Ｒａｃ　が０．０４０μｍを超えるものでは、バッ
クコート層の均一性に劣り不適当である。かくして得ら
れたバックコート層のＲａｃ　とＢ面のＲａＢ　との差
（Ｒａｃ　−ＲａＢ　）は、０．００３〜０．０３５μ
ｍの範囲であり、好ましくは、０．００８〜０．０３５
μｍの範囲である。Ｒａの差が０．００３μｍ未満では
、フィルムのＢ面の粗さがバックコート層の粗さに影響
し、突起の均一性が損なわれ、走行性に悪影響を及ぼす
ため不適当である。一方、Ｒａの差が０．０３５μｍを
超えるものでは、バックコート面の突起が不均一となり
耐久走行性が悪化するため不適当である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。なお、フィルムおよび磁
気記録媒体の特性評価は以下の方法により行った。

【００１８】（１）平均表面粗さ（Ｒａ）小坂研究所（
株）表面粗さ測定器（ＳＥ−３ＦＫ）によって次のよう
に求めた。触針の先端半径は２μｍ、荷重は３０ｍｇと
して測定したフィルム断面曲線からその中心線の方向に
基準長さＬ（２．５ｍｍ）の部分を抜き取り、この抜き
取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸として、
粗さ曲線ｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたとき、次の式で与えら
れた値をμｍで表した。ただし、カットオフ値は８０μ
ｍとした。Ｒａは縦方向に５点、横方向に５点の計１０
点の平均値を求めた。

【００１９】

【数１】

【００２０】（２）Ｆ５　値 １／２インチ幅、チャック間５０ｍｍ長の試料フィルム
を東洋ボールド社製テンシロン（ＵＴＭ−ＩＩＩ　）に
より２０℃、６５％ＲＨにて５０ｍｍ／ｍｍで引張り、
５％伸張時の荷重を初期の断面積で割り、ｋｇ／ｍｍ２
　で表わした。

【００２１】（３）電磁変換特性 スリットして得た磁気テープを実機にかけ初期のヘッド
出力を測定した。

【００２２】（４）耐　　久　　性 磁気テープを１００回、繰り返し走行後フィルム端部が
ワカメ状に変形する度合いを目視により評価した。

【００２３】実施例１ 内部析出粒子をほとんど含まず、比表面積８０〜１００
ｍ２　／ｇのδ−Ａｌ２　Ｏ３　粒子０．３ｗｔ％を含
有するポリエチレンテレフタレート原料を層Ａ１　の原
料とした。一方、上記δ−Ａｌ２　Ｏ３　粒子を０．３
ｗｔ％と０．６μｍの合成炭酸カルシウム粒子０．０８
ｗｔ％とを含有するポリエチレンテレフタレート原料を
層Ｂ１　の原料として、Ａ１　層とＢ１　層の厚み比を
１：５の割合としてシート状に共押出しし、このシート
を８５〜９０℃の温度で縦方向に３．３倍延伸し、次い
でテンターに導いて横方向に９５〜１００℃の温度で３
．５倍延伸した後、２１５℃で熱固定して９μｍのフィ
ルムを得た。

【００２４】フィルム製造時の歩留まりは、塗布型のメ
タルテープ用（ＭＰ用）フィルムのそれに匹敵するもの
であった。得られたフィルムの特性を下記表１に示す。 このようにして得られたフィルムの滑り性は良好でブロ
ッキングも発生せず、良好に巻き取ることができた。こ
のポリエステルフィルム表面Ａ１　に真空蒸着によリコ
バルト−鉄合金薄膜を１５００Åの膜厚で形成した。次
いでエポキシ樹脂、シリコーン、シランカップリング剤
とからなる保護膜層をコバルト−鉄合金薄膜表面上に０
．１μｍの膜厚で設けた後、反対面のＢ１　に公知の手
法でバックコート層を設けて所定の幅に切断し磁気テー
プを得た。得られた磁気テープは、傷もなく、ドロップ
アウト，Ｓ／Ｎ比ともに優れ、かつ、磁気テープの走行
性，走行耐久性にも優れ、高密度磁気記録媒体として極
めて優れたものであった。

【００２５】比較例１ 表裏共に実施例１のＡ１　面と同等の粗度となるように
単層にする以外は実施例１と同様に製膜したところ、巻
き取りが困難で、かつ、傷の発生頻度が高く、歩留まり
が極端に悪いため、工業的な生産は不可能であった。

【００２６】比較例２ 実施例１において、縦延伸後横延伸前にインラインで塗
布処理を施し、バックコート層を設けない外は実施例１
と同様にして磁気テープを得、実機で走行させたところ
、多数回走行時、塗布層のダメージが大きく使用に耐え
なかった。また、塗布処理において、塗布抜け等の発生
により生産性も悪かった。

【００２７】実施例２ 実施例１において、ポリエチレンテレフタレートをポリ
エチレン−２，６−ナフタレートフィルムとする外は実
施例１と同様にして未延伸フィルムを得た。得られた未
延伸フィルムを縦方向に１３５℃で４．５倍、延伸し、
次いで１５０℃で４．３倍、横方向に延伸した後、さら
に縦方向に１４０℃で１．２倍再縦延伸を行い、２００
℃で１．１５倍、再横延伸後、２２５℃で熱固定し５μ
ｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を下記表
１に示す。得られたフィルムの平坦面に実施例１と同様
に金属を蒸着し、バックコート層を設け、磁気記録媒体
とした。電磁変換特性，走行性共に極めて良好であり、
長時間記録用として有用であった。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、優れた電磁変
換特性および耐久走行性を有し、その工業的価値は高い
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面粗度およびＦ５　値が下記式■〜
   ■を同時に満足する、多層が共押出により積層、延伸配
   向されてなるポリエステルフィルムの高粗面度面側に、
   表面粗度が下記式■〜■を同時に満足するバックコート
   層が設けられ、低粗面度面側に磁性薄膜層が設けられて
   なる高密度磁気記録媒体。 　　　　　　　　ＲａＡ　≦０．００８　　　　　　　
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……■　　　
   　　　　　０．００５≦ＲａＢ　≦０．０２０　　　　
   　　　　　　　　　　……■　　　　　　　　０．００
   ５≦ＲａＢ　−ＲａＡ　≦０．０１５　　　　　　……
   ■　　　　　　　　９≦Ｆ５　≦３０　　　　　　　　
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……■
   　　　　　　　　０．０１５≦Ｒａｃ　≦０．０４０　
   　　　　　　　　　　　　　……■　　　　　　　　０
   ．００３≦Ｒａｃ　−ＲａＢ　≦０．０３５　　　　　
   　……■