JPH0887738A

JPH0887738A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0887738A
Application number: JP22053994A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Wakabayashi; 繁美若林; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Osamu Yoshida; 修吉田; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Akira Shiga; 章志賀
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】導電性および走行性が向上し、さらには記録
再生を劣化させる悪い反りがない磁気記録媒体を提供す
る。【構成】支持体２１の一面に第１の金属系磁性膜２２
が、他面に第２の金属系薄膜２５が設けられてなる磁気
記録媒体であって、第２の金属系薄膜と支持体の他面と
の間、あるいは第２の金属系薄膜中にクラスター２４が
設けられる磁気記録媒体。

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４に示される構成である。図４中、３１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、３２は、例えば真空蒸着法を用いて構
成された厚さが０．１５μｍのＣｏ−Ｎｉ（８０％−２
０％）合金磁性膜、３３は潤滑剤の膜、３４はバックコ
ート層である。尚、このバックコート層３４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である。

【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、蒸着がうまくいかず、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、導電性が低下してしまい、帯電防止効果が低い問
題点もある。

【０００７】

【発明の開示】前記のような点に鑑みて、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。の特長は却って悪くなり、決して満足できるものではな
い。

【０００８】例えば、金属薄膜型のバックコート層の表
面粗さＲａは１〜４ｎｍ、Ｒｚは１０〜５０ｎｍであ
り、摩擦係数が０．４にもなり、走行性が極めて悪い。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、導電性
および走行性が向上し、さらには記録再生を劣化させる
悪い反りがない磁気記録媒体を提供することを目的とす
る。

【０００９】この本発明の目的は、支持体の一面に第１
の金属系磁性膜が、他面に第２の金属系薄膜が設けられ
てなる磁気記録媒体であって、前記第２の金属系薄膜と
支持体の他面との間にクラスターが設けられてなること
を特徴とする磁気記録媒体によって達成される。又、支
持体の一面に第１の金属系磁性膜が、他面に第２の金属
系薄膜が設けられてなる磁気記録媒体であって、前記第
２の金属系薄膜中にクラスターが設けられてなることを
特徴とする磁気記録媒体によって達成される。

【００１０】尚、上記のようにして構成される磁気記録
媒体における支持体の他面側における第２の金属系薄膜
の表面（所謂、バックコート層の表面）は、その表面粗
さＲａ（中心線平均粗さ）が５〜３０ｎｍ（望ましく
は、１０〜３０ｎｍ）、Ｒｚ（十点平均粗さ）が８０〜
４００ｎｍ（望ましくは、１００〜２００ｎｍ）である
ことが好ましい。すなわち、設けられるクラスターは上
記のような表面粗さを満足するように大きさや数（密
度）が設定されることが好ましい。例えば、クラスター
は直径が１ｎｍ〜１μｍの大きさであることが好まし
く、又、クラスターの面密度が１×１０⁹〜１×１０¹¹
個／ｃｍ²であるよう設けられることが好ましい。すな
わち、１ｎｍ未満の小さなクラスターが設けられている
に過ぎない場合には、表面粗さを所望のものに出来難
く、走行特性が良くなく、逆に１μｍを越えて大き過ぎ
るクラスターが設けられた場合には、表面粗さが大きく
なり過ぎ、Ｓ／ＮやＣ／Ｎが低下し、記録・再生特性が
悪くなる。又、クラスターの面密度が１×１０⁹個／ｃ
ｍ²未満の小さ過ぎる場合には、表面粗さを所望のもの
に出来難く、走行特性が悪く、逆に１×１０¹¹個／ｃｍ
²を越えて大き過ぎる場合には、表面粗さが大きくなり
過ぎ、Ｓ／ＮやＣ／Ｎが低下し、記録・再生特性が悪く
なる。

【００１１】本発明で用いられるクラスターは如何なる
材料のものをも使用できる。例えば、金属材料、半導体
材料、セラミックス材料あるいは高分子材料のような有
機材料の中から適宜選定することが出来る。但し、第２
の金属系薄膜との密着性を考慮すると、クラスターの熱
膨張係数が第２の金属系薄膜を構成する材料の熱膨張係
数と同程度（両者の熱膨張係数の比が約１／５〜５／
１）であることが好ましい。このようなことからする
と、クラスターは金属系材料であることが好ましい。

【００１２】そして、上記のような素材からなるクラス
ターを設ける為の手段としては、ガス中蒸発法、スパッ
タリング法、金属蒸気合成法などの各種の手段が用いら
れる。以下、本発明について説明する。本発明で用いら
れる磁気記録媒体の支持体は一般的には非磁性のもので
あり、この支持体は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などが用いられる。

【００１３】この支持体の一面側には、蒸着やスパッタ
等の乾式メッキ手段によって金属薄膜型の磁性膜が設け
られる。金属磁性膜を構成する磁性粒子の材料として
は、例えばＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属の他に、Ｃｏ−Ｎ
ｉ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−Ｎｉ−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バックコート層（第２
の金属系薄膜）が設けられる。このバックコート層は蒸
着などの乾式メッキ手段によって構成された金属系薄膜
である。バックコート層を構成する金属粒子の材料とし
ては、例えばＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｔ
ｉなどの金属が用いられる。又、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、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｔｉ合
金等が用いられる。尚、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、Ａ
ｌ−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。

【００１５】尚、このバックコート層の成膜時には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、金属薄膜の一部が酸化物、窒化
物あるいは炭化物に変性されても良い。尚、このような
反応性ガスとしては、酸素、アンモニア、メタン、エタ
ン、プロパン、……、エチレン、……、アセチレン……
等の炭化水素ガス、ホスフィン、シラン、ボラン等が挙
げられる。中でも、好ましいものは酸素である。

【００１６】上記バックコート層の構成に先んじて、あ
るいはバックコート層を構成する作業中に、バックコー
ト層構成材料とは異なる組成からなる所定の大きさのク
ラスターを、例えばガス中蒸発法により設ける。そうす
ると、このクラスターが設けられたことによって、その
後から設けられたバックコート層はクラスターの影響に
より凹凸が構成されるようになり、バックコート層は適
度な表面粗さのものとなり、（１）金属系薄膜であることから、電気抵抗値が５〜
１０⁵Ω／ｓｑ．と言ったように導電性に優れ、帯電防
止が図られ、ゴミの付着が防止される。（２）適度な表面粗さを有することから、摩擦係数が
低下（摩擦係数が０．１〜０．３程度）し、走行安定性
に富む。（３）表の磁性層とバックコート層とは共に金属系の
ものであるから、バランスが図れ易く、悪い反りの発生
が防止され、磁気ヘッドに対する当たりが向上する。などの特長が奏される。

【００１７】尚、支持体面に設けられる金属磁性膜とバ
ックコート層との関係は、金属磁性膜によって現れる応
力の方向とバックコート層によって現れる応力の方向と
が同じであることが好ましい。例えば、金属磁性膜によ
って現れる応力が引っ張り応力タイプの場合には、バッ
クコート層によって現れる応力も引っ張り応力タイプの
ものとなるようバックコート層の種類（金属組成）や形
成条件を選定することが好ましい。かつ、双方の膜が引
っ張り応力タイプのものである場合には、バックコート
層によって現れる応力の絶対値が金属磁性膜によって現
れる応力よりも大きくなるよう設計し、これによってカ
ール率が０〜１５％、特に５〜１０％であるようにする
ことが一層好ましい。又、金属磁性膜によって現れる応
力が圧縮応力タイプの場合には、バックコート層によっ
て現れる応力も圧縮応力タイプのものとなるようバック
コート層の種類（金属組成）や形成条件を選定すること
が好ましい。かつ、双方の膜が圧縮応力タイプのもので
ある場合には、バックコート層によって現れる応力の絶
対値が金属磁性膜によって現れる応力よりも小さくなる
よう設計し、これによってカール率が０〜１５％、特に
５〜１０％であるようにすることが一層好ましい。

【００１８】そして、上記の特長を奏させるバックコー
ト層の形成は、金属磁性膜の形成と同様にして形成でき
る。又、バックコート層の形成と金属磁性膜の形成とを
同時に行っても良く、バックコート層の形成の後で金属
磁性膜の形成を行っても、あるいは金属磁性膜の形成の
後でバックコート層の形成を行っても良い。尚、工程を
分けて行う場合に、一方の薄膜を形成してロールに巻き
取り、そしてそのロールを真空装置から一度大気中に取
り出して別の真空装置に装填し、他方の薄膜を形成する
ようにしても良く、このようにしてもゴミの付着等の問
題は生じない。

【００１９】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。

【００２０】

【実施例】

〔実施例１〕図１は本発明になる磁気記録媒体の第１実
施例を示す概略断面図、図２はこの磁気記録媒体の製造
装置の概略図である。図１中、２１は厚さが２〜５０μ
ｍのＰＥＴフィルム等の非磁性の支持体、２２は支持体
２１の表面に真空蒸着法を用いて構成された厚さが０．
１５μｍのＣｏ−Ｎｉ（８０％−２０％）合金磁性膜、
２３は磁性膜２２の表面に塗布された潤滑剤の膜、２４
は支持体２１の裏面に設けられたクラスター、２５は支
持体２１の裏面にクラスターを覆う如く設けられたＡｌ
蒸着膜である。

【００２１】このような構成の磁気記録媒体は、図２に
示される装置を用いて得られる。図２中、１はスパッタ
装置、２はプラズマガン、３はＴｉ製のターゲット、４
は蒸着装置、５はルツボに入れられている金属Ａｌ、６
は電子銃、７ａは支持体２１の供給側ロール、７ｂは支
持体２１の巻取側ロールである。尚、これらスパッタ装
置や蒸着装置の構成については良く知られているから、
詳細な説明は省略する。

【００２２】先ず、スパッタ装置１の部分においてプラ
ズマスパッタを行う。これにより、供給側ロール７ａか
ら巻取側ロール７ｂに走行する支持体２１面上に５ｎｍ
の大きさのクラスター（Ｔｉ粒子）２４を付着させた。
尚、このクラスター２４の密度は１×１０⁹個／ｃｍ²
程度であった。そして、Ｔｉのクラスター２４が付けら
れた支持体２１に対して、蒸着装置４の部分においてＡ
ｌ粒子の蒸着作業を行い、０．１μｍ厚さのＡｌ蒸着膜
２５を成膜した。

【００２３】上記のようにしてＡｌ蒸着膜（バックコー
ト層）２５を支持体２１の裏面側に設けた後、通常の斜
め蒸着手段により支持体２１の表面側にＣｏ−Ｎｉ合金
磁性膜２２を設け、図１に示す如くの金属薄膜型の磁気
記録媒体を得た。〔実施例２〕実施例１において、３０ｎｍ大のクラスタ
ー２４を１×１０⁹個／ｃｍ²の割合で付け、この上に
Ａｌ蒸着膜２５を０．３μｍ付けた他は同様に行い、磁
気記録媒体を得た。

【００２４】〔実施例３〕実施例１において、５ｎｍ大
のクラスター２４を１×１０¹¹個／ｃｍ²の割合で付
け、この上にＡｌ蒸着膜２５を０．１μｍ付けた他は同
様に行い、磁気記録媒体を得た。〔実施例４〕実施例１において、０．１μｍ厚さのＡｌ
蒸着膜２５の成膜中に５ｎｍの大きさのクラスター（Ｔ
ｉ粒子）２４を付着（密度は１×１０⁹個／ｃｍ²）さ
せ、図３に示す如くの磁気記録媒体を得た。

【００２５】〔比較例１〕実施例１において、クラスタ
ーを付けなかった他は同様に行い、磁気記録媒体を得
た。〔特性〕上記各例で得た磁気記録媒体について、Ａｌ蒸
着膜２５の表面粗さ及び摩擦係数を調べたので、その結
果を表１に示す。

【００２６】表１Ｒａ（ｎｍ）Ｒｚ（ｎｍ）摩擦係数実施例１５８００．２実施例２３０４０００．１実施例３１０２０００．２実施例４１０２０００．２比較例１２５０．５これによれば、バックコート層の下あるいは中にクラス
ターが設けられていると、これによってバックコート層
が乾式メッキ手段で成膜されても表面粗さが適度なもの
となっており、すなわち摩擦係数が０．１〜０．２程度
のものとなっており、走行性が良くなる。

【００２７】又、バックコート層が金属系薄膜であるこ
とから、電気抵抗値が５〜１０⁵Ω／ｓｑ．と言ったよ
うに導電性に優れ、帯電防止が図られ、ゴミの付着が防
止される。又、表の磁性層とバックコート層とは共に金
属系であるから、バランスが図れ易く、悪い反りの発生
が防止され、磁気ヘッドに対する当たりが向上する。

【００２８】

【効果】本発明によれば、走行性が良く、かつ、帯電防
止効果に優れ、そしてドロップアウトが少なくて再生特
性に優れ、又、体積当たりの記録容量が高い磁気記録媒
体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例になる磁気記録媒体の概略
図

【図２】本発明の第１実施例になる磁気記録媒体の製造
装置の概略図

【図３】本発明の第２実施例になる磁気記録媒体の概略
図

【図４】従来の磁気記録媒体の概略図

【符号の説明】

２１支持体２２Ｃｏ−Ｎｉ合金磁性膜２３潤滑剤の膜２４クラスター２５Ａｌ蒸着膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野谷博英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】支持体の一面に第１の金属系磁性膜が、
他面に第２の金属系薄膜が設けられてなる磁気記録媒体
であって、前記第２の金属系薄膜と支持体の他面との間にクラスタ
ーが設けられてなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】支持体の一面に第１の金属系磁性膜が、
他面に第２の金属系薄膜が設けられてなる磁気記録媒体
であって、前記第２の金属系薄膜中にクラスターが設けられてなる
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】支持体の他面側における第２の金属系薄
膜の表面は、その表面粗さＲａが５〜３０ｎｍであるこ
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】クラスターは直径が１ｎｍ〜１μｍの大
きさであ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５】クラスターの面密度が１×１０⁹〜１×
１０¹¹個／ｃｍ²であ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６】クラスターは、その熱膨張係数が第２の
金属系薄膜を構成する材料の熱膨張係数と同程度である
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。