JPH0547887B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、とくに回転ヘツド型ビデオテープレ
コーダーの磁気テープに適した強磁性薄膜型磁気
記録媒体に関し、その磁気ヘツドによる耐摩耗性
と、走行安定性の両方を満足せしめんとするもの
である。 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
グ等の真空中成膜法で、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、あまり表面を平坦化しすぎると、ヘ
ツドタツチ、走行面で支障をきたす。近年一般市
場に普及してきた回転ヘツド型ビデオテープレー
ダーシステムにおいて、磁気テープ記録密度を一
段と向上せしめんとする場合、強磁性薄膜型磁気
記録媒体の適用が必要となるが、このようなシス
テムに特に要求される磁気記録媒体の実用性能と
しては、ヘツドタツチ、ヘツド耐摩耗性が良好で
あつて、ヘツド目づまりを生じ難く、かつ、回転
ヘツド用シリンダー、テープガイドポスト、オー
デイオ用固定ヘツド等との接触部における安定し
た走行性（低摩擦、耐摩耗性良好）が得られるこ
とが掲げられる。強磁性薄膜形磁気記録媒体の表
面性は磁性層厚さが0.1〜0.5μm程度と非常に小さ
いためほとんどすべて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。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
きた。その例は、特開昭53−116115号公報、特開
昭53−128683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かつ均一に粗面化せ
しめる、たとえば、しわ状突起を有する皮膜を形
成せしめたり、ミミズ状あるいは粒状突起を有す
る皮膜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。しかし、ビデオ用回転ヘツドはその接触幅が
数百ミクロン以下と狭く、しかも磁気テープとの
相対速度が数メートル／秒と速いのに対して、磁
気テープ走行系での摩擦は、低速（数センチメー
トル／秒）大面積接触であるため本来、それらに
対して最適の磁気テープ表面性は画一的でないと
考えられる。さらに、ヘツド目づまり防止対策と
してはヘツドに対して多少なりとも研摩作用する
表面が必要である。 本発明者らは、このような観点から、これらの
要求に対し最適な表面性を検討した結果本発明に
到達した。 本発明は、プラスチツクフイルム上に、粒状、
しわ状またはミミズ状の皮膜が形成され、この皮
膜に皮膜より突出した直径0.01〜0.2μmの微粒子
が局在し、皮膜および微粒子表面に微粒子にもと
づく突出部を表面に有する強磁性薄膜が形成され
ている磁気記録媒体を提供するものである。 直径0.01〜0.2μmの微粒子とは、通常コロイド
粒子として知られているものであつて、例えば
Al₂O₃，SiO₂，MgO，TiO₂，ZnO，Fe₂O₃，
CdO，NiO，CaWO₄，BaTiO₃等の金属酸化物、
CaCO₃，BaCO₃，CoCO₃等の炭酸塩、Au，Ag，
Cu，Ni，Fe等の金属微粒子、あるいは、これら
の粒子を核として得られる保護コロイドや樹脂粒
子等であつて、酸アルカリによる分解、有機金属
化合物の加水分解、ハロゲン化物の加水分解、水
熱反応、熱分解塩溶液の還元、ガス中蒸発法、高
分子の配向・吸着等により得られるものである。
これらの粒子の中で粒状、しわ状またはミミズ状
皮膜中に局在している状態における平均直径が
0.01〜0.2μmの範囲のものが本発明に適用可能で
ある。たとえば核形成用として0.005μmのAu粒
子を用い局在状態で0.01μmの粒子に成長せしめ
たものも適用可能である。 ブラスチツクフイルムの一つである例えばポリ
エステルフイルム上にしわ状突起を形成せしめる
方法として、たとえば、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリプチレンテレフタレート、ポリオキシ
エチレン−Ｐ−オキシベンゾエート等の線状飽和
ポリエステルをジクロル酢酸、オルソクロルフエ
ノール・四塩化エタン混液等の溶媒に溶解せしめ
た溶液をポリエステルフイルム上に薄く塗布し乾
燥せしめるものがある。この場合、上記溶液内に
さらに前記微粒子を一定量前もつて添加しておく
ことにより、フイルム上にしわ状突起を有する樹
脂皮膜およびこの突起上に微粒子が局在した本発
明のフイルム基板構造を得ることができる。 また別の方法として、ポリエステルフイルム製
膜工程の延伸途上でシリコン系樹脂の水性エマル
ジヨンを主成分とする樹脂液をフイルム表面に塗
布し乾燥硬化の後に延伸を続けて粒状、またはミ
ミズ状皮膜構造を有する表面を得る方法がある。
この方法を用いる場合にも、さらに水性エマルジ
ヨン中に前もつて前記微粒子を一定量添加してお
くことにより、粒状、またはミミズ状突起を有す
る樹脂皮膜およびこの突起上に微粒子が局在した
本発明のフイルム基板構造を得ることができる。
微粒子の添加量としては、上記樹脂液中の樹脂固
定分100wt％に対し、微粒子0.1〜50wt％の範囲、
さらに好ましくは0.5〜10wt％の範囲が適当であ
る。微粒子が0.1wt％以下であると、高湿度下で
の走行性の改善がされ難く、また、50wt％以上
であると磁気記録媒体のノイズが増大し、かつ、
出力低下を来たす。 第１図はしわ状突起、第２図はミミズ状突起の
形成された媒体を示す。１，１′はプラスチツク
フイルム、２，２′は前述した樹脂溶液の塗布、
乾燥にてフイルム１，１′上に形成された皮膜で、
この皮膜２，２′には表面が皮膜の一部よりなる
しわ状突起５、ミミズ状突起５′が形成されてい
る。３，３′はフイルム１の表面側皮膜２，２′の
突起５，５′にこの突起５，５′から突出して局在
形成された微粒子であり、前記溶液中に添加され
たものである。なお、６，６′はフイルム１の裏
面側に形成された微粒子である。４，４′は皮膜
２，２′および微粒子３，３′上に形成された強磁
性薄膜で、図に示すごとく皮膜２，２′および微
粒子３，３′上全面を覆い、微粒子３，３′上では
この微粒子３，３′の突出に応じた表面突出部７，
７′を有する形状をなしている。従つて、この構
造によれば強磁性薄膜による高密度記録の性能は
維持される。 なお、第１図は突起５を含めた皮膜２の厚さが
微粒子３，６の直径と同等かそれ以下の場合、第
２図は同皮膜２′の厚さが微粒子３′，６′の直径
よりも大きい場合を示す。いずれも、微粒子突出
部７，７′で代表されるように、しわ状、および
ミミズ状突起の局所に微粒子が突出していること
が特徴的である。 なお、第１図、第２図においては、基板フイル
ムの両表面に、しわ状、およびミミズ状突起を有
しているが、磁気記録媒体の裏面側は表面側と同
様な形状にする必要はなく、裏面側には滑性良好
な滑剤含有高分子薄膜を形成せしめて良いし、そ
の他の公知のバツクコート等を行つても良い。 本発明による磁気記録媒体としては以下に述べ
る表面寸法の範囲のものが望ましく、それらの測
定値としては突起高さは、JIS Bo601に規定され
ている表面粗さ最大値、Rmaxに準じて凹凸の山
頂から谷底までの距離にて表示した値で、高精度
の触斜式表面粗さ測定装置（TALYSTEP−１、
TAYLOR−HOBSON社製）にて実測されるも
のである。また、単位表面積当りの粒状、しわ状
またはミミズ状突起の数、および、微粒子による
突起の数は、微分干渉付光学顕微鏡
（OPTIPHOT，XP−NR型、日本光学工業(株)製）
で50倍〜400倍の間の特定倍率で少くとも10視野
またはそれ以上観察しそれらの視野内に存在する
突起の数を測定し、１mm²当りの平均値として求め
るものである。 本発明における、粒状、しわ状またはミミズ状
の突起５，５′の大きさとしては、高さ50〜300Å
で間隔0.1〜10μmの範囲が適当で、高さが50Åよ
り小さい場合には、表面の粗れ効果が得られ難く
なり、回転ヘツドによる摩耗が増大し、スチル寿
命が低下する。また、高さが300Å以上の場合に
は出力低下が生じ、さらに間隔10μm以上ではノ
イズが生じる。表面に、上記寸法範囲の粒状、し
わ状、またはミミズ状突起を存在せしめた薄膜形
磁気記録媒体は、常湿中におけるビデオレコーダ
ーでの走行性は良好であるが、湿度80％Ｒ、Ｈ以
上では回転ヘツドの固定シリンダー部分、あるい
は、テープガイドホストの部分で走行遅れやステ
イツクスリツプを生じ易くなり、ジツタ、鳴きを
生じ、極端な場合には走行不能となる。このよう
な現象を防止改善するには、上記、粒状、しわ状
またはミミズ状の突起５，５′に固定の微粒子３，
３′に基づく微粒子３，３′を突出形成し、本発明
のごとく突起５，５′と微粒子３，３′を共存さ
せ、ヘツド目づまり等を防止するのが望ましい。
この微粒子３，３′の先端は、突起５，５′の先端
より少くとも50Å以上さらに好ましくは100Å以
上突出しているものが有効であり、その密度は、
１mm²当り少くとも100個以上、さらに好ましくは
1000個以上で有効となる。 本発明は、上記突起５，５′を有する皮膜２，
２′と微粒子３，３′の形成された表面に強磁性薄
膜４，４′を形成する。たとえば鉄、コバルト・
ニツケルまたはその合金の強磁性薄膜４，４′を
この上に形成すると、微粒子３，３′にもとづく
突出部７，７′を有する強磁性薄膜４，４′を形成
することができる。また、このとき薄膜４，４′
と皮膜２，２′間にアルミニウム、チタン、クロ
ム等の下地薄膜を形成してもよい。 これらの場合、強磁性薄膜および下地薄膜に酸
素を含有させる（金属を部分的に酸化させる）こ
とにより基板フイルムとの付着強度を一段と向上
させ、スチル寿命を良好ならしめることも可能で
ある。強磁性薄膜の表面には、必要に応じて、各
種非磁性材料から成るオーバーコートを施すこと
も可能であり、さらに基板フイルム裏面は走行性
改善のための各種の公知の対策を施すことが望ま
しい。 次に具体的に本発明の実施例を説明する。 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る一軸延
伸フイルムたとえば第２図のフイルム１′上に、
エポキシ化ポリジメチルシロキサンエマルジヨ
ン、塩化マグネシウムエマルジヨン、メチルセル
ロースを含む水性エマルジヨンに下記コロイド液
を コロイド液Ａ：炭酸カルシウムコロイド （石灰乳を高温でCO₂と反応） コロイド液Ｂ：酸化チタンコロイド （チタンアルコキシドの加水分解） コロイド液Ｃ：含水酸化鉄コロイド （鉄塩水溶液にアルカリ添加） 別々に追加して得られるエマルジヨン塗布液を
両面に塗布乾燥したのち横延伸・熱固定を行つて
厚さ12μmでミミズ状突起５′を有する皮膜２′に
微粒子３′，６′が局在突出形成された構造を有す
るポリエステルフイルムを得た。これらのフイル
ムを連結して長尺ロールとしたものの片面に真空
蒸着機内で微量の酸素の存在下にコバルト・ニツ
ケル合金（Ni20wt％）を斜め蒸着し厚さ0.1μm
の強磁性薄膜層を形成させたのち大気中で裏面に
グラフアイト含有エポキシ樹脂滑剤薄膜を形成せ
しめ、続いてテープ幅にスリツトすることにより
磁性層表面形状の異なる９種類の磁気テープ試料
を得た。これらの試料の表面形状を表に示す。ま
た、これらの試料をカセツトに組込んで市販の家
庭用ビデオレコーダーにて25℃65％RH中で画質
テストを行い併せてスチル寿命を測定した。な
お、ここで画質テストは、ストライプ状のカラー
バーパターンの録画されたテープの再生時のパタ
ーンの乱れを調べるもので、スチル寿命は前記パ
ターン画像が乱れてパターンの判別ができなくな
るまでのスチル時間とした。また、25℃85％R.
H.中で再び画質テストを行い、65％R.H中の場
合と比較して高湿度下のジツター、その他による
画質の低下を調べた。それらの結果についても同
表に記した。なお同表中の試料１および９は本発
明の範囲外であり比較例として掲げたものであ
る。 また、画質テストにおいては25℃65％R.H中で
は試料１〜９すべてパターンの乱れはなかつた
が、試料９のみ画面に時々横すじのノイズが現わ
れていた。25℃85％R.H中においては試料１に走
行不良に起因するパターンの揺らぎが生じ、試料
９はノイズが増加した。試料２〜８はパターンの
乱れはなかつた。 表から明らかなように本発明による磁気記録媒
体はスチル寿命が長くかつ高湿度下での画質の低
下がみられない。

【表】 以上のように本発明による磁気記録媒体は、ビ
デオ用磁気テープとしてのヘツドによる耐摩耗性
と走行安定性とを兼ね備え、高密度記録の性能を
維持しつつ特に高湿度下での使用に好適なもので
あり、実用価値の非常に高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の一実施例で
ある磁気記録媒体の断面図である。 １，１′…基板フイルム、２，２′…皮膜、５，
５′…突起、３，３′，６，６′…微粒子、４，
４′…強磁性薄膜、７，７′…突出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラスチツクフイルム上に粒状、しわ状また
   はミミズ状皮膜が形成され、前記皮膜に前記皮膜
   より突出した直径0.01〜0.2μmの微粒子が局在し、
   前記皮膜および微粒子表面に、前記微粒子にもと
   づく突出部を表面に有する強磁性薄膜が形成され
   ていることを特徴とする磁気記録媒体。