JPH0477375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気デイスク等の磁気記
録媒体に関する。 従来例の構成とその問題点 鉄、コバルト、ニツケル、またはそれらを主成
分とする合金、あるいは、それらの酸化物薄膜
を、真空蒸着、スパツタリング、イオンプレーテ
イング等の真空中製膜法でポリエステルフイル
ム、ポリイミドフイルム等の高分子フイルムや、
非磁性金属薄板等より成る基板上に形成した強磁
性薄膜型磁気記録媒体は、従来の塗布型磁気記録
媒体に比べて記録密度を飛躍的に向上せしめるこ
とが可能であるが、この高密度化のためには、磁
気ヘツドのギヤツプを小さくし、併せて磁気記録
媒体の表面を平滑化せしめてスペーシングロスを
極力減少せしめる必要がある。しかし、あまり表
面を平担化しすぎると、ヘツドタツチ、走行性で
支障をきたすため表面の微細形状を制御すること
によりこれを解決する必要がある。強磁性薄膜型
磁気記録媒体の表面性は磁性層厚さが0.01〜0.5μ
ｍ程度と非常に小さいため、基板であるプラスチ
ツクフイルムの表面形状に依存する度合いが大き
い。したがつて従来、フイルムの表面性に関して
多くの提案がなされてきた。その例は、特開昭52
−18770号公報、特開昭52−84264号公報、特開昭
54−40883号公報、特開昭53−116115号公報、特
開昭53−128685号公報、特開昭54−94574号公報、
特開昭56−10455号公報、特開昭56−16937号公
報、等に記載されている。これらの例において
は、いずれも表面形状を比較的微細に均一に粗面
化せしめる、たとえば、しわ状突起を形成せしめ
たり、ミミズ状、あるいは粒状突起を形成せしめ
ることにより、ヘツドタツチ、走行性を一挙に改
善しようとするものである。前述の例にみられる
表面状態のものは、常温常湿でのヘツドタツチ、
ヘツド走行性に関しては非常に有効である。 しかし、30℃80〜90％Ｒ・Ｈといつた高湿中で
回転ヘツドのシリンダー部分で鳴きを発生しやす
いという欠点を有している。これを解決する一手
段として基板にポリエスフイルムを使用し、その
中に含まれているポリエステルオリゴマーを、真
空中で強磁性層を形成せしめる際基板表面に微細
結晶として析出せしめ、その上に強磁性金属薄膜
層を形成せしめるといつた提案がすでになされて
いるが、この場合、オリゴマー結晶の析出頻度の
場所依存性が大きくオリゴマー結晶を表面全域に
わたつて均等に分布析出せしめることが困難であ
り、場所による分布むらを生じやすい。そのため
に、得られる磁気記録媒体のエンベロープ特性に
乱れを生じやすいといつた欠点であつた。 また、特開昭53−107314号公報に記載のごとき
表面に熱可塑性の微粒子の突出したポリエステル
フイルム上に強磁性薄膜を形成せしめたものは常
温常湿で走行性良好で画質も良好であることが知
られている。ただし、この場合においては、記録
密度を高くとるために磁気記録媒体の表面性を改
善しようとしても、表面あらさが0.03μｍ以下に
なると、ステイツクスリツプを生じ走行性が劣つ
てくる。 発明の目的 本発明は、高湿度中での鳴きを改善し、併せて
再生画質を改善し、高密度記録に適した金属薄膜
形磁気記録媒体を提供することを目的とする。 発明の構成 本発明による磁気記録媒体は、プラスチツクフ
イルム基板面上にカーボン微粒子を核とし樹脂を
結合剤とする粒子高さ30〜500Åで粒子状突起の
広がりが高さの１〜20倍である粒子状突起を1000
個／mm²以上有する下塗り層を設け、かつその下塗
り層上に強磁性金属薄膜を形成し、さらにその金
属薄膜上に滑剤を0.5〜500mg／m²存在せしめたこ
とを特徴とする。 実施例の説明 第１〜２図は本発明の磁気記録媒体の実施形態
の断面を示すもので、図において、１，１１はプ
ラスチツクフイルム基板、２，１２はカーボンか
ら成る微粒子の核、３，１３は核２，１２をプラ
スチツクフイルム基板１，１１上に固着せしめる
ための結合樹脂、４，１４は強磁性金属薄膜、
５，１５は滑剤である。これらの図において、微
粒子の核２と結合樹脂３を合せたもの、および微
粒子の核１２と結合樹脂１３を合せたものが下塗
り層である。第１図においては滑剤５は強磁性金
属薄膜４の全表面に存在しているが、第２図にお
いては滑剤１５は強磁性金属薄膜１４上の特定部
分にのみ存在している。 粒子状突起の高さは高精度の触針式表面粗さ測
定装置（TALYSTEP−１、TAYLOR−
HOBSON社製）にて実測されるもので、
JISBO601に規定されている表面粗さ最大値、
R_naxに準じて凹凸の山頂から谷底までの距離に
て表わすものとすると、本発明に適した高さは
100〜500Åの範囲であり、さらに好ましくは100
〜300Åである。30Å以下では高湿中での鳴き防
止効果が得られ難く、500Å以上ではエンベロー
プの乱れを生じやすくなる。粒子状突起の平面的
な広がりとしては、それらの高さの１〜20倍、さ
らに好ましくは、２〜10倍が適当である。20倍以
上では高湿中での鳴き防止効果が低減する。 粒子状突起の密度としては、表面１mm²当り１万
個以上が適当であり、1000ケ以下では高湿中での
鳴き防止効果が低減する。この密度は、倍率400
の微分干渉付光学顕微鏡で最小10視野の観察かま
たは、走査型電子顕微鏡で倍率3000で最小10視野
の観察を行ない、それらの視野内の存在する粒子
状突起の数を求め、１mm²当りに換算したものであ
る。 プラスチツクフイルムとしては、ポリエチレン
テレフタレートまたはその共重合体、混合体、ポ
リエチレンナフタレートまたはその共重合体、混
合体、等から成るポリエステルフイルム、ポリエ
ステルイミド、ポリイミド等のポリイミド系フイ
ルム、芳香族ポリアミドフイルム、等であつてと
くに表面平滑性にすぐれたもの、ポリエステルフ
イルムを例にあげれば、重合触媒残査から成る微
小突起をほとんど含まないか、あるいは、微小突
起の大きさが数百Å以下である平滑性良好なも
の、前述のしわ状、ミミズ状、粒状等の均一な微
細突起を表面に形成せしめたもので表面粗さが数
百Å以下のもの、等々が適当である。これらのフ
イルム上に粒子状突起を有する下塗り層を形成せ
しめる方法としては、たとえば、粒径10〜500Å
のカーボン微粒子を５〜5000ppm分散せしめたカ
ーボンコロイド溶液中に結合剤となる樹脂を20〜
10000ppm溶解せしめたのちプラスチツクフイル
ム上に塗布・乾燥する方法がある。 本発明で使用するカーボン微粒子としては、オ
イルフアーネス法、ガスフアーネス法、チヤンネ
ル法、サーマル法等で製造されるカーボンブラツ
ク、アセチレンブラツク等を、ケトン、エステ
ル、アルコール、脂肪族又は芳香族炭化水素等の
有機溶剤中に微粒子として分散せしめ、必要に応
じて粗大粒子を過除去して使用する。なお、カ
ーボンは導電性であるため突起形成によりフイル
ム搬送時に帯電防止効果が発揮されるという利点
もある。 結合剤となる樹脂としては、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレート等の飽和ポリエステル、ナ
イロン６、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン
11、ナイロン12等のポリアミド、ポリスチロー
ル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクレー
ト、ポリ塩化ビニール、ポリビニールブチラー
ル、ポリフエニレンオキサイド、フエノキシ樹脂
等の各種樹脂の単体、共重合体、またはそれらの
混合体が使用でき、また、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、シリコン樹脂、フエノール樹脂、メラミ
ン樹脂、あるいはそれらの変性樹脂のような架橋
性樹脂も使用できる。 強磁性金属薄膜としては、たとえば、斜め蒸着
あるいは、垂直蒸着法にて形成されるCo、Ni、
Fe等を主体とする金属薄膜、それらの合金を主
体とする金属薄膜（たとえば、Co−Cr垂直磁化
膜）が使用できるが、プラスチツクフイルムとの
付着強度改善、あるいは、強磁性金属薄膜自体の
耐食性、耐摩耗性改善の目的で、蒸着時の雰囲気
を酸素ガスが支配的となる雰囲気としたとき得ら
れる酸素を含む強磁性金属薄膜を使用することが
望ましい。酸素の含有量としては、基板フイルム
表面近傍の強磁性金属、あるいは非磁性金属に対
する原子数比で少くとも３％以上、好ましくは５
％以上が適当である。また、必要に応じて強磁性
金属薄膜形成に先立ち、機械的補強効果のある薄
膜、たとえば、Ti、Cr、Ni等の酸素含有金属薄
膜、Al₂O₃、SiO₂等の酸化物薄膜等を形成せしめ
ることも可能である。 上記のような、酸素を含む強磁性金属薄膜、ま
たは、その下に必要に応じて形成される上記の非
磁性金属層と、粒子状突起を有する下地層との組
合せにより、スチル寿命においても大巾の改善が
可能となる。なお、スチル寿命は強磁性金属薄膜
の厚さとも関係し、厚さが400Å以下となるとス
チル寿命が急激に低下するため、その厚さは400
Å以上であることが望ましい。 強磁性金属薄膜層表面に滑剤を存在せしめるこ
とにより、粒子状突起の形状に基づく走行性改善
効果をさらに高めることが可能である。これによ
り、高湿中での鳴きの防止がさらに完全なものと
なる。 強磁性金属薄膜上の滑剤は第１図に示すように
全表面に存在せしめてもよいが、第２図のように
局所に存在せしめてもよい。その手段としては、
強磁性金属薄膜表面に直接塗布、あるいは蒸着す
る方法以外に磁気記録媒体の裏面に塗布、あるい
は蒸着せしめておき磁気記録媒体の積層（巻回）
時に強磁性金属薄膜表面へ転写せしめる方法も可
能である。滑剤を強固に固着せしめるために樹脂
結合剤等を使用することも可能である。 滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪
酸アミド、金属石ケン、脂肪族アルコール、パラ
フイン、シリコーン、フツ素系界面活性剤、無機
滑剤等が使用できる。滑剤の存在量としては、表
面１m²当り0.5〜500mg、さらに好ましくは５〜
200mgが適当である。 脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイ
ン酸、リノール酸、リノレン酸等の炭素数が12個
以上のものが使用できる。 脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸エチ
ル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸アミン、
ステアリン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノ
ブリセリド、オレイン酸モノグリセリド、ベンタ
エリスト〜テトラステアレート等が使用できる。 脂肪酸アミドとしては、カプロン酸アミド、カ
プリン酸アミド、ラウリン酸アミド、パルミチン
酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミ
ド、オレイン酸アミド、リノール酸アミド、メチ
レンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステ
アリン酸アミド等が使用できる。 金属石ケンとしては、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オ
レイン酸、リノール酸、リノレン酸等の亜鉛、
鉛、ニツケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マ
グネシウム、ストロンチウム、銅、等との塩、ラ
ウリル、パルミチル、ミリスチル、ステアリル、
ベヘニル、オレイル、リノール、リノレン等のス
ルホン酸と上記各種金属とを塩等が使用できる。
脂肪族アルコールとしては、セチルアルコール、
ステアリルアルコール等が使用できる。 パラフインとしては、ｎ−オフタデカン、ｎ−
ノナデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−ドコサン、ｎ
−ドトリアコンタン等の飽和炭化水素が使用でき
る。 シリコーンとしては、水素がアルキル基または
フエニール基で部分置換されたポリシロキサンお
よびそれらを、脂肪酸、脂肪族アルコール、酸ア
ミド等で変性したもの等が使用できる。 フツ素系界面活性剤としては、パーフロロアル
キルカルボン酸およびパーフロロアルキルスルホ
ン酸とナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜
鉛、アルミニウム、鉄、コバルト、ニツケル等と
の塩、パーフロロアルキルリン酸エステル、パー
フロロアルキルベタイン、パーフロロアルキルト
リメチルアンモニウム塩、パーフロロエチレンオ
キサイド、パーフロロアルキル脂肪酸エステル等
が使用できる。 無機滑剤としては、グラフアイト粉末、二酸化
モリブデン粉末、二硫化タングステン粉末、セレ
ン化モリブデン粉末、セレン化タングステン粉
末、フツ化カルシウム粉末等がある。 本発明の磁気記録媒体の表面、裏面、またはそ
れらの近傍、あるいは、強磁性金属薄膜内の空
隙、強磁性金属薄膜とプラスチツクフイルム基板
との界面、プラスチツクフイルム基板内、等に公
知の手段で防錆剤、帯電防止剤、防黴剤、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。 実施例 １ 重合触媒残査に起因する突起を大幅に抑制して
表面粗さを30Å以下にした平滑ポリエチレンテレ
フタレート二軸延伸フイルム上に下記組成液を塗
布厚約10μｍとなるように連続塗布乾燥し、表面
にカーボン微粒子を核とする高さ約500Å広がり
20倍の粒子状突起を約１万個／mm²有する下塗り層
を形成したフイルム長尺試料を得た。この試料を
Ａとする。 カーボン（PRINTEX80テグサ社（西独）製）
0.1phr（重量部） 酢酸エチル 500phr トルエン 500phr ポリエステル（バイロン＃200東洋紡績(株)製）
0.5phr 実施例 ２ 実施例１において液組成を下記のものに変更す
ることにより、カーボン微粒子を核とする高さ約
100Å広がり２倍の粒子状突起を約200万個／mm²有
する下塗り層を形成したフイルム長尺試料を得
た。この試料をＢとする。 液組成 カーボン（NEO SPECTRA MARKコロンビ
アカーボン日本(株)製） 0.02phr 塩化メチレン 500phr トルエン 300phr メチルエチルケトン 200phr ポリエーテルスルホン（PES200p ICIジヤパン(株)
製） 0.5phr 実施例 ３ 実施例１において液組成を下記のものに変更す
ることにより、カーボン微粒子を核とする高さ約
300Å広がり５倍の粒子状突起を約10万個／mm²有
する下塗り層を形成したフイルム長尺試料を得
た。この試料をＣとする。 液組成 カーボン（チヤンネル＃600三菱化成工業(株)製）
0.05phr メチルエチルケトン 600phr トルエン 400phr ポリエステル（バイロン＃200東洋紡績(株)製）
0.5phr 実施例 ４ 実施例１において液組成を下記のものに変更す
ることによりカーボン微粒子を核とする高さ約
200Å広がり１倍の粒子状突起を約100万個／mm²有
する下塗り層を形成したフイルム長尺試料を得
た。この試料をＤとする。 液組成 カーボン（MONARCH＃1300キヤボツト社（米
国）製） 0.03phr メチルエチルケトン 600phr トルエン 400phr ポリエステル（バイロン＃200） 0.5phr 実施例 ５ 重合触媒残査に起因する微粒子をほとんど含ま
ないポリエチレンテレフタレートから成り、表面
に製膜延伸途上で、増粘剤を含む変性シリコーン
エマルジヨンを主体とする液を塗布硬化させるこ
とにより表面粗さ100Åの微細な波状突起（突起
広がり：フイルム長手方向120倍、フイルム幅方
向30倍、突起密度：約50万個／mm²）から成る異種
高分子薄層を形成させたポリエステル二軸延伸フ
イルムを用いてその上に実施例１〜４と同様の塗
布処理を行ない下地層を形成させた試料をそれぞ
れＫ、Ｍ、Ｌ、Ｎとする。なお、前記ポリエステ
ル二軸延伸フイルムは、従来例の説明中に示した
特開昭56−16937号公報等に記された表面にしわ
状突起、ミミズ状突起等を形成せしめたもののう
ちの代表例、すなわち、本発明における比較例と
みることができるものであり、突起広がりが大で
突起勾配のゆるやかな波状突起を有しているもの
である。これらの試料の表面に形成された粒子状
突起は、それぞれ対応するＡ〜Ｄのものとほぼ同
じ状態で波状突起を有する表面全体にわたつて形
成されていた。 比較例 １ 実施例１〜４、および、実施例５で使用してプ
ラスチツクフイルム自体をそれぞれ試料Ｓ、Ｔと
する。 上記のＡ〜Ｔの各試料を順次連結して連続真空
斜め蒸着法により各表面にCoNi強磁性金属薄膜
（Ni＝20wt％、膜厚1000Å）を微量の酸素の存在
下に形成させた。磁性層の酸素含有量は金属に対
する原子数比で５％であつた。そののち、各試料
毎に表面に各種の滑剤溶液を塗布し所定幅にスリ
ツトして磁気テープとし、これらを30℃90％Ｒ・
Ｈの環境下で試作ビデオレコーダーに掛けて回転
ヘツドシリンダー部での鳴きの状態と、エンベロ
ープと、スチル寿命を測定した。なお、 エンベロープ……標準信号を記録再生したときの
オシロスコープ画面のエンベロープの波形の歪
（乱れ）を有無を目視観察した。 スチル寿命……再生出力電流が初期値の1/10に低
下するまでの時間。 とした。また、比較例として試料Ｔについて、蒸
着前に加熱処理を行なつてポリエステルオリゴマ
ー結晶を表面に析出せしめたのち前記同様の蒸着
を行なうことによりオリゴマー結晶から成る微少
突起（高さ約300Å、密度約10万個／mm²）を形成
せしめたものに滑剤溶液を塗布したのち磁気テー
プとしたもの、および、上記Ａ〜Ｔのうちの特定
の試料につき蒸着後滑剤溶液を塗布せずに磁気テ
ープとしたものについても上記の測定を行なつ
た。これらの結果を次表に示す。すなわち突起高
さ100Åについては次表のNo.２とNo.６により500Å
についてはNo.１とNo.５により確認しました。 そして、突起広がりが高さの１倍についてはNo.
４とNo.８、突起広がりが高さの20倍についてはNo.
１とNo.５、突起密度が１万個／mm²以上については
No.１とNo.５、滑剤５mg／m²についてはNo.３とNo.
７、滑剤200mg／m²についてはNo.５によりそれぞ
れ確認したものです。 なお、高さと密度の相関については、たまたま
実施例の値が逆比に近い関係を示しているだけ
で、密度１万個／m²以上においては相関はない。 ただし、密度が１万個／m²より大幅に減少した
場合には相関がでてくると考えられます。 また、No.９は、突起形状のない平滑な表面をも
つフイルム試料のためスチル寿命が短い。その理
由は、スチル時にヘツドとテープとが面同志で接
触するため摩擦係数が大きく摩耗粉が多く発生し
それらの摩耗粉が次の摩耗を加速することによる
ものと考えられる。 また、スチル寿命が、滑剤あり（No.１、２）に
比べて滑剤なし（No.12、13）は明らかに短い。こ
の理由は、滑剤による摩擦係数安定効果と、発生
摩耗粉への滑剤吸着による摩耗粉のヘツドへの非
凝着化効果によるものと考えられる。

【表】 発明の効果 以上の実施例からも明らかなように、本発明の
磁気記録媒体は、高湿中においても鳴きを発生せ
ず、エンベロープも良好であつて、安定した走行
性を示す。さらに高湿中でのスチル寿命も良好で
あり、その実用的価値の非常に高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における磁気記録媒
体の断面図、第２図は本発明の他の実施例におけ
る磁気記録媒体の断面図である。 １，１１……プラスチツクフイルム基板、２，
１２……微粒子の核、３，１３……結合樹脂、
４，１４……強磁性金属薄膜、５，１５……滑
剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラスチツクフイルム基板面上に、カーボン
   微粒子を核とし樹脂を結合剤とする、高さが100
   〜500Åで広がりが高さの１〜20倍である粒子状
   突起を１万個／mm²以上有する下塗り層を設け、か
   つ上記下塗り層上に強磁性金属薄膜を形成し、さ
   らに上記金属薄膜上に滑剤を５〜200mg／m²存在
   せしめたことを特徴とする磁気記録媒体。