JPH08102031A

JPH08102031A - 磁気記録媒体及びその製造方法並びに製造装置

Info

Publication number: JPH08102031A
Application number: JP23665794A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoshida; 修吉田; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Shigemi Wakabayashi; 繁美若林; Akira Shiga; 章志賀
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】表面が適度に粗いバックコート膜を有する磁
気記録媒体を提供することを目的とする。【構成】支持体と、この支持体の一面側に設けられた
磁性膜と、前記支持体の他面側に点着された粒子と、前
記粒子とは異なる材料からなる金属粒子の付着により前
記粒子を覆うように支持体の他面側に設けられた金属膜
とを具備する磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属薄膜型の磁気記録
媒体に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】磁気テープ等の磁気記録媒体には、非磁
性支持体であるフィルム上に磁性粉やバインダを溶剤中
に分散させた磁性塗料を塗布してなる塗布型のものと、
バインダを用いず、金属磁性粒子をフィルム上に堆積さ
せてなる金属薄膜型のものとがある。

【０００３】これらの中、金属薄膜型の磁気記録媒体
は、磁性層にバインダを含まないことから、磁性材料の
充填密度が高く、高密度記録に適したものである。とこ
ろで、現在発売又は開発されている金属薄膜型の磁気記
録媒体は、図５に示される構成である。図５中、５１は
厚さが２〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）フィルム、５２は、例えば真空蒸着法を用いて構
成された厚さが１８００ÅのＣｏ−Ｎｉ（８０％−２０
％）合金磁性膜、５３は潤滑剤膜、５４はバックコート
層である。尚、このバックコート層５４は、粒径が１０
〜１００ｎｍのカーボンブラックとバインダ樹脂とを塗
料中に分散させ、グラビア法、リバース法又はダイ塗工
方式で、乾燥後の厚さが０．５〜１μｍになるよう塗布
することによって構成されたものである。

【０００４】ここで、バックコート層の役割は次のよう
な点にある。（１）導電性を持たせることにより、帯電防止を図り、
ゴミの付着を防止する。（２）表面性（摩擦係数）を改善して、走行安定性を得
る。（３）表の磁性層と裏とのバランスとを図り、反りの発
生を防止する。このように、金属薄膜型の磁気記録媒体であっても、バ
ックコート層は依然として塗布型となっている。

【０００５】ところで、バックコート層を先に塗布して
から磁性層を真空蒸着すると、真空系においてバックコ
ート層からの脱ガス（バインダの溶剤から発生）が生
じ、真空度が低下し、蒸着が上手くいかず、磁性膜が良
好に形成できず、高性能な磁気記録媒体が得られない。
この為、真空中で磁性膜を形成した後、大気中に取り出
し、バックコート層を塗布している。

【０００６】しかしながら、この方法は、バックコート
層を塗布する工程で、磁性層が汚れたり、ゴミが付着
し、ドロップアウトが増加する問題点がある。又、カー
ボンブラックの導電性は良好であるが、バインダ量が多
い為、導電性が低下し、帯電防止効果が低い問題点もあ
る。

【０００７】

【発明の開示】前記の点に鑑みて、バックコート層を金
属薄膜型の磁性層と同様に金属薄膜で構成しようとする
ことが試みられた。しかしながら、真空蒸着法などの乾
式メッキ手段により構成される金属薄膜は（１）導電性
を持たせることにより、帯電防止を図り、ゴミの付着を
防止する、（３）表の磁性層と裏とのバランスとを図
り、反りの発生を防止するの特長を奏することが出来る
ものの、（２）表面性（摩擦係数）を改善して、走行安
定性を得るの特長は完全に満足できるものではなく、改
良する必要があった。

【０００８】本発明は係る問題点に鑑みてなされたもの
であり、表面が適度に粗いバックコート膜を有する磁気
記録媒体を提供することを目的とする。この本発明の目
的は、支持体と、この支持体の一面側に設けられた磁性
膜と、前記支持体の他面側に点着された粒子と、前記粒
子とは異なる材料からなる金属粒子の付着により前記粒
子を覆うように支持体の他面側に設けられた金属膜とを
具備することを特徴とする磁気記録媒体によって達成さ
れる。

【０００９】特に、支持体と、この支持体の一面側に設
けられた磁性膜と、前記支持体の他面側に点着・圧着さ
れた粒子と、前記粒子とは異なる材料からなる金属粒子
の付着により前記粒子を覆うように支持体の他面側に設
けられた金属膜とを具備することを特徴とする磁気記録
媒体によって達成される。又、支持体の一面側に磁性膜
を設ける磁性膜成膜工程と、支持体の他面側に粒子を点
着させる点着工程と、この点着工程の後支持体の他面側
に前記粒子とは異なる材料からなる金属の膜を設ける金
属膜成膜工程とを具備することを特徴とする磁気記録媒
体の製造方法によって達成される。

【００１０】特に、支持体の一面側に磁性膜を設ける磁
性膜成膜工程と、支持体の他面側に粒子を点着させる点
着工程と、この点着された粒子を圧着する圧着工程と、
この圧着工程の後支持体の他面側に前記粒子とは異なる
材料からなる金属の膜を設ける金属膜成膜工程とを具備
することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によって
達成される。

【００１１】尚、点着あるいは点着・圧着される粒子
は、その上に成膜される金属膜の表面の中心線平均粗さ
Ｒａが５〜３０ｎｍ、特に７〜２７ｎｍであるように点
着されることが好ましい。例えば、大きさが３〜５０ｎ
ｍ、望ましくは５〜３０ｎｍの大きさの無機物の粒子
を、その面密度が０．３〜０．７、望ましくは０．４〜
０．６であるよう点着させることによって、中心線平均
粗さＲａが５〜３０ｎｍ、望ましくは７〜２５ｎｍの金
属膜が得られる。尚、面密度は、無機物の粒子で完全に
覆われている場合を１とし、全く覆われていない場合を
０とした。そして、上記のように粒子を点着・圧着して
構成させた上に金属膜を設けた場合には、金属膜表面の
粗さが適度なものとなり、走行性に優れたものが得られ
る。

【００１２】又、支持体の一面側に磁性膜を設ける磁性
膜成膜手段と、支持体の他面側に粒子を点着させる点着
手段と、支持体の他面側に金属膜を設ける金属膜成膜手
段とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造装
置によって達成される。尚、点着手段は、粒子を点着さ
せた後、圧着する圧着手段を備えたものであることが好
ましく、例えば静電潜像方式を用いた記録装置を利用で
きる。

【００１３】本発明の磁気記録媒体における支持体、特
に非磁性の支持体は、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレン等のオレフィン系の樹脂、セルロー
ス系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂といった高分子材料、
ガラスやセラミック等の無機系材料が用いられる。この
支持体の一面側には、蒸着法、直流スパッタ法、交流ス
パッタ法、高周波スパッタ法、直流マグネトロンスパッ
タ法、高周波マグネトロンスパッタ法、イオンビームス
パッタ法などの各種の乾式メッキ手段により真空雰囲気
下において磁性膜が設けられる。この金属薄膜型の磁性
膜を構成する材料としては、例えばＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等
の金属の他に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、あるいはこれらに
Ａｌ等の金属を含有させたもの等が用いられる。尚、金
属磁性膜の成膜時には酸化性ガスなどが供されていて、
金属磁性膜の表面層には酸化膜からなる保護層が形成さ
れることが好ましい。

【００１４】支持体の他面側には、先ず、電子写真式プ
リンタ装置（静電潜像方式を用いた記録装置）を用い
て、カーボン粒子などの無機物を含有する粒子が所定の
パターンで印刷（付着・圧着）される。尚、点着される
粒子としては、カーボンの他にも、例えばシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂）、アルミナ（γ−Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（Ｚ
ｒＯ₂）あるいはイットリア含有ジルコニア（Ｙ₂Ｏ₃
−ＺｒＯ₂）、酸化ガリウム（Ｇａ₂Ｏ₃）、酸化タン
タル（Ｔａ₂Ｏ₅）等が用いられる。尚、これらの無機
物粒子は、その大きさが３〜５０ｎｍ、特に５〜３０ｎ
ｍ程度であることが好ましい。尚、点着させる粒子は、
前記のような無機物粒子にバインダ樹脂が付いたものと
なっており、この為無機物粒子自体の大きさよりは大き
なものである。しかしながら、本発明においては、表面
に凹凸を形成する為に用いるものであるから、無機物粒
子の大きさで規定するものとする。そして、印刷密度
（面密度）が０．３〜０．７の程度に点着させることが
好ましい。

【００１５】印刷手段は、電子写真式プリンタ装置を用
いることが出来る、このような装置は、例えば特公平６
−５６５２０号公報、特公平６−５６４９８号公報、特
公平６−２７９５０号公報、特公平６−１６２０７号公
報などに記載の技術を用いることが出来る。尚、電子写
真式プリンタ装置について、装置そのものは周知な技術
であるから、その詳細な説明は省略する。

【００１６】電子写真式プリンタ装置によりカーボン含
有粒子などが所定のパターンで支持体の他面側に付けら
れ、表面に凹凸模様が形成された後、この上に乾式メッ
キ手段によって金属膜（バックコート膜）が設けられ
る。バックコート膜を構成する金属材料としては、例え
ばＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｔｉなどの金
属が用いられる。又、Ｃｕ−Ａｌ−Ｘ（但し、ＸはＭ
ｎ，Ｆｅ，Ｎｉの群の中から選ばれる一つ、若しくは二
つ以上）系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｔｉ合金等が用い
られる。尚、Ｃｕ−Ａｌ−Ｘ（但し、ＸはＭｎ，Ｆｅ，
Ｎｉの群の中から選ばれる一つ、若しくは二つ以上）系
合金におけるＣｕ含有量は７０〜９０ａｔ％、Ａｌ含有
量は８〜２５ａｔ％、Ｍｎ含有量が０．５〜４ａｔ％
で、Ｆｅ含有量が０．４〜５ａｔ％で、Ｎｉ含有量が
０．４〜４ａｔ％であり、Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉの総含有量
が１〜６ａｔ％であることが好ましい。又、Ａｌ−Ｓｉ
系合金におけるＡｌ含有量は１５〜７０ａｔ％、Ｓｉ含
有量が１５〜７０ａｔ％であることが好ましい。このバ
ックコート膜の成膜時にはＯ元素、Ｎ元素あるいはＣ元
素などの成分を有する反応性ガスなどが供されていて、
金属薄膜は酸化物、窒化物あるいは炭化物に一部が変成
されても良い。

【００１７】支持体の一面側の磁性金属膜、支持体の他
面側の非磁性金属膜（バックコート膜）はどちらが先に
設けられても良い。そして、上記のようにして得られた
磁気記録媒体は、そのバックコート表面が比較的粗いも
のとなり、平滑過ぎるものではないから、走行に際して
貼り付き現象が起き難く、つまり摩擦係数が適度なもの
となり、走行性が良好で、記録・再生特性に優れたもの
が得られる。すなわち、上記のように構成された金属薄
膜は、その表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）が５〜３０
ｎｍ、Ｒｚ（十点平均粗さ）が８０〜４００ｎｍのもの
となり、摩擦係数が０．１〜０．３程度のものとなっ
て、走行性が優れたものである。又、導電性も有り、帯
電防止が図れ、ゴミの付着が防止される。又、表の磁性
層と裏とのバランスとが図れ、ヘッドタッチも良い。

【００１８】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。

【００１９】

【実施例】

〔実施例１〕図１は本発明になる磁気記録媒体の断面
図、図２は磁気記録媒体の磁性膜製膜装置の概略図、図
３は磁気記録媒体のバックコート膜製膜装置の概略図、
図４はバックコート膜の製膜工程の概略図である。

【００２０】各図中、１は、例えばＰＥＴフィルムから
なる支持体、２は支持体１の一面側に構成された厚さが
０．０４〜２μｍの金属磁性膜、３は金属磁性膜２上に
設けられた厚さが３０〜３００Åの保護膜、４は厚さが
１０〜５０Åの潤滑剤の膜、５は支持体１の他面側にド
ット状に付着（点着）させられ、そして圧着（定着）さ
れたカーボンブラック含有粒子、６は定着カーボンブラ
ック含有粒子５を覆う如く支持体１の他面側に構成され
た厚さが５００〜２００００Åの非磁性の金属膜であ
る。

【００２１】この図１に示される磁気記録媒体は、次の
ようにして得られる。金属磁性膜２が、図２に示される
ような蒸着装置（斜め蒸着装置）を用いて成膜される。
図２中、１は支持体、１１ａは支持体１の供給側ロー
ル、１１ｂは支持体１の巻取側ロール、１２は冷却キャ
ンロール、１３は遮蔽板、１４はルツボ、１５は磁性金
属（Ｃｏ−Ｎｉ（８０−２０％）磁性合金）、１６は電
子銃、１７は真空槽、１８はノズルである。

【００２２】この装置において、真空槽１７内を１０^-4
〜１０^-6Ｔｏｒｒ程度、例えば２×１０^-5Ｔｏｒｒの真
空度に排気した後、電子銃（１６ｋＷ）１６による電子
ビーム加熱によりルツボ１４内の磁性金属１５を蒸発さ
せ、３ｍ／ｍｉｎで走行する支持体１に対して１８００
Å厚さの磁性金属を蒸着させることによって、支持体１
の一面側に金属磁性膜２（保磁力Ｈｃ＝１１００Ｏｅ，
飽和磁束密度Ｂｓ＝４０００Ｇ）が設けられる。尚、こ
の金属磁性膜２の形成に際しては、ノズル１８のノズル
口から酸化性ガス（酸素ガス）が１８０ｓｃｃｍの割合
で供給され、支持体１上に蒸着形成される金属磁性膜２
の一部分が強制酸化させられる。

【００２３】この後、ケミカルベーパーデポジション
（ＣＶＤ）装置により金属磁性膜２の上に厚さ１００Å
の保護膜（例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜）３
が設けられる。次いで、上記金属磁性膜２及びダイヤモ
ンドライクカーボン膜３が設けられた支持体１の他面側
に金属膜６が、図３に示されるような装置を用いて成膜
される。

【００２４】図３中、１は支持体、２１ａは支持体１の
供給側ロール、２１ｂは支持体１の巻取側ロール、２２
は感光ドラム、２３は帯電器、２４は所定パターンのレ
ーザー光、２５は現像器、２６は転写器、２７は定着ロ
ーラー、２８は消去ランプ、２９は清掃器である。尚、
Ａは、感光ドラム２２、帯電器２３、レーザー光２４、
現像器２５、転写器２６、定着ローラー２７などの系か
ら構成される電子写真式プリンタ装置である。３０は冷
却キャンロール、３１は遮蔽板、３２はルツボ、３３は
金属（Ｃｕ−Ａｌ−Ｆｅ（８５−１０−５ｗｔ％）合
金）、３４は電子銃、３５は真空槽である。尚、Ｂは、
冷却キャンロール３０、遮蔽板３１、ルツボ３２、金属
３３、電子銃３４などの系から構成される蒸着装置であ
る。

【００２５】この装置において、支持体１を供給側ロー
ル２１ａと巻取側ロール２１ｂとの間に懸架し、そして
電子写真式プリンタ装置Ａにより支持体１の他面側に面
密度が０．４〜０．６、例えば間隔が２５μｍの格子点
上に、大きさが２〜３０μｍ、例えば５ｎｍのカーボン
ブラックを含有する粒子（トナー）を付着（図４
（ａ），（ｂ）参照）させ、そして定着ローラー２７に
より定着（圧着）（図４（ｃ）参照）させる。尚、この
定着後の表面粗さを調べると、Ｒａで２０ｎｍであっ
た。

【００２６】このトナー定着後、支持体１は１０^-4〜１
０^-6Ｔｏｒｒ程度、例えば２×１０ ^-5Ｔｏｒｒの真空度
に排気された真空槽３５内に導かれ、電子ビーム加熱に
よりルツボ３２内の非磁性金属３３が蒸発させられ、支
持体１の他面上に非磁性金属膜６が蒸着される（図４
（ｄ）参照）。このようにして金属磁性膜２及びダイヤ
モンドライクカーボン膜３と金属膜６が各々の面に設け
られた支持体１のロールを取り出し、フッ素パーフルオ
ロポリエーテル（ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＯＬ、日本モ
ンテジソン社製）をフッ素不活性液体（フロリナート、
ＦＣ−７７、住友スリーエム社製）に０．１％となるよ
う希釈・分散させた塗料をダイ塗工方式により乾燥後の
厚さが２０Å程度となるようダイヤモンドライクカーボ
ン膜３及び金属膜６上に塗布し、１００℃で乾燥させ、
８ｍｍ幅にスリットすることにより、本発明になる磁気
テープが得られる。

【００２７】〔実施例２〕実施例１において、大きさが
１０ｎｍのカーボンブラックを含有する粒子（トナー）
を間隔が２３μｍの格子点上に付着させた他は同様に行
い、磁気テープを得た。〔実施例３〕実施例１において、大きさが１５ｎｍのカ
ーボンブラックを含有する粒子（トナー）を間隔が２０
μｍの格子点上に付着させた他は同様に行い、磁気テー
プを得た。

【００２８】〔実施例４〕実施例１において、大きさが
２０ｎｍのカーボンブラックを含有する粒子（トナー）
を間隔が１７μｍの格子点上に付着させた他は同様に行
い、磁気テープを得た。〔実施例５〕実施例１において、大きさが２５ｎｍのカ
ーボンブラックを含有する粒子（トナー）を間隔が１５
μｍの格子点上に付着させた他は同様に行い、磁気テー
プを得た。

【００２９】〔実施例６〕実施例１において、大きさが
１０ｎｍのアルミナを含有する粒子（トナー）を間隔が
２０μｍの格子点上に付着させた他は同様に行い、磁気
テープを得た。〔実施例７〕実施例１において、大きさが２０ｎｍのア
ルミナを含有する粒子（トナー）を間隔が１５μｍの格
子点上に付着させた他は同様に行い、磁気テープを得
た。

【００３０】〔比較例１〕実施例１において、電子写真
式プリンタ装置Ａを作動させず、すなわち支持体１にト
ナーを定着させることなく、蒸着装置Ｂにより金属膜６
を成膜した他は同様に行い、磁気テープを得た。尚、金
属膜６の成膜時に、蒸着面に酸素ガスを吹き付けた。

【００３１】〔特性〕上記のようにして得られた８ｍｍ
ＶＴＲ用磁気テープについて、２０℃、５０％ＲＨの雰
囲気下で摩擦係数並びにジッターを調べたので、その結
果を表−１に示す。又、金属膜６表面の中心線平均粗さ
Ｒａも併せて示す。表−１中心線平均粗さ（ｎｍ）摩擦係数ジッター（ｎｓ）実施例１１５０．２６５３実施例２１５０．２４５２実施例３１８０．２２５０実施例４２００．２１５０実施例５２２０．２０４９実施例６２００．２０５１実施例７２２０．１９４９比較例１２０．６１７８これによれば、走行性の良いものが得られていることが
判る。しかも、所謂バックコート膜の成膜に先立って電
子写真式プリンタ装置により支持体面上に所定パターン
の印刷を行うのみで済み、そしてこの印刷は簡単に行
え、かつ、印刷パターンは自由に設定でき、目的とする
表面粗さのものを簡単に得ることが出来る。尚、点着さ
せる粒子としてカーボン系のものが用いられた場合に
は、それだけ光透過係数も小さくなる。

【００３２】

【効果】本発明によれば、表面粗さが大きく、摩擦係数
が小さく、走行性が改善されており、ジッターが起き難
い磁気記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる磁気記録媒体の断面図

【図２】磁性膜製膜装置の概略図

【図３】バックコート膜製膜装置の概略図

【図４】バックコート膜の製膜工程の概略図

【図５】従来の磁気記録媒体の断面図

【符号の説明】

１支持体２金属磁性膜３保護膜４潤滑剤の膜５カーボンブラック含有粒子６金属膜Ａ電子写真式プリンタ装置（点着手段）Ｂ蒸着装置（金属膜成膜手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若林繁美栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株式会社情報科学研究所内 (72)発明者志賀章栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株式会社情報科学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、この支持体の一面側に設けら
れた磁性膜と、前記支持体の他面側に点着された粒子
と、前記粒子とは異なる材料からなる金属粒子の付着に
より前記粒子を覆うように支持体の他面側に設けられた
金属膜とを具備することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】支持体の他面側に点着された粒子が圧着
されてなることを特徴とする請求項１の磁気記録媒体。
【請求項３】金属膜表面の中心線平均粗さＲａが５〜
３０ｎｍであるように粒子が点着されてなることを特徴
とする請求項１または請求項２の磁気記録媒体。
【請求項４】支持体の他面側に点着された粒子は無機
物粒子を含有するものであり、この無機物粒子の大きさ
が３〜５０ｎｍであり、かつ、その面密度が０．３〜
０．７であることを特徴とする請求項１〜請求項３いず
れかの磁気記録媒体。
【請求項５】粒子は、カーボン含有粒子、シリカ含有
粒子、アルミナ含有粒子、ジルコニア含有粒子、酸化ガ
リウム含有粒子、酸化タンタル含有粒子の群の中から選
ばれるものであることを特徴とする請求項１〜請求項４
いずれかの磁気記録媒体。
【請求項６】支持体の一面側に磁性膜を設ける磁性膜
成膜工程と、支持体の他面側に粒子を点着させる点着工
程と、この点着工程の後支持体の他面側に前記粒子とは
異なる材料からなる金属の膜を設ける金属膜成膜工程と
を具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】支持体の一面側に磁性膜を設ける磁性膜
成膜工程と、支持体の他面側に粒子を点着させる点着工
程と、この点着された粒子を圧着する圧着工程と、この
圧着工程の後支持体の他面側に前記粒子とは異なる材料
からなる金属の膜を設ける金属膜成膜工程とを具備する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】支持体の一面側に磁性膜を設ける磁性膜
成膜手段と、支持体の他面側に粒子を点着させる点着手
段と、支持体の他面側に金属膜を設ける金属膜成膜手段
とを具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造装
置。
【請求項９】点着手段は、粒子を点着させた後、圧着
する圧着手段を備えたものであることを特徴とする請求
項８の磁気記録媒体の製造装置。
【請求項１０】点着手段が静電潜像方式を用いた記録
装置であり、金属膜成膜手段が乾式メッキ装置であるこ
とを特徴とする請求項８の磁気記録媒体の製造装置。