JPH09138932A

JPH09138932A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH09138932A
Application number: JP29695995A
Authority: JP
Inventors: Koji Naruse; 宏治成瀬; Taketoshi Sato; 武俊佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】金属磁性薄膜型の磁気記録媒体において、バ
ックコート層による金属磁性薄膜の磁気特性の劣化、ド
ロップアウトの増大及び走行耐久性の劣化を抑え、高温
多湿条件下保存後であっても、高密度記録領域で良好な
記録再生特性が得られるようにする。【解決手段】バックコート層の含有塩素イオン量及び
含有硫酸イオン量を、それぞれ５ｐｐｍ以下に規制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関
し、特にバックコート層の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体としては、強磁性粉末、結
合剤及び有機溶剤よりなる磁性塗料を非磁性支持体上に
塗布することで磁性層が形成される、いわゆる塗布型の
磁気記録媒体や、金属磁性材料を真空薄膜形成技術（真
空蒸着法、スパッタリング法等）によって非磁性支持体
上に直接被着させることで磁性層が形成される、いわゆ
る金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が知られている。

【０００３】このうち金属磁性薄膜型の磁気記録媒体
は、塗布型の磁気記録媒体に比べて保磁力、飽和磁束密
度等の磁気特性に優れ、高密度記録領域で良好な電磁変
換特性が得られる。このため、ビデオテープレコーダー
用の磁気記録媒体として既に実用化され、今後、ハイバ
ンド８ミリビデオテープレコーダー、デジタルビデオテ
ープレコーダー（ＶＴＲ）等、更に高品位なシステムへ
の対応が期待されている。

【０００４】ところで、このような金属磁性薄膜型の磁
気記録媒体では、磁性層表面が鏡面状態に近く、巻回し
たときに接触する非磁性支持体に対する実質的な摩擦係
数が増大する傾向にあることから、非磁性支持体の磁性
層を設けた側とは反対側の面に、表面粗さを適当な値に
設定したバックコート層を形成することが行われてい
る。このバックコート層は、非磁性支持体バック面の表
面性を制御するとともに、帯電を抑え、ダスト等の影響
を排除し、さらには走行を安定化させる目的から不可欠
である。

【０００５】このバックコート層は、通常、適度な粒径
を持ったカーボン等の非磁性顔料を結合剤、有機溶媒等
と共に分散混合してバックコート塗料を調製し、この塗
料を非磁性支持体上に塗布することで形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにバックコー
ト層は媒体の走行性を改善するという点で大きなメリッ
トを有するものの、本発明者等が種々の検討を行ったと
ころ、使用するバックコート塗料によっては、磁性層と
なる金属磁性薄膜の磁気特性、ドロップアウトの増大、
走行耐久性の劣化を誘発する場合があり、バックコート
層の形成にはこの点に留意する必要があることが判明し
た。

【０００７】すなわち、バックコート層を形成した蒸着
テープを、高温多湿条件下で長期間保存すると、バック
コート層を形成していない蒸着テープでは見られない大
幅なテープ特性の劣化が発生する。これは、巻回した状
態で磁性層と接触するバックコート層が、この磁性層に
何らかの悪影響を及ぼしていることによるものと推定さ
れる。

【０００８】ここで、ディジタル画像信号を扱うディジ
タルＶＴＲ等では、高密度な磁気記録を行う必要性から
記録トラックピッチがｌ０ミクロンと極めて狭くなされ
る。このため、これまで見逃されていたような極めて小
さな欠陥であっても、記録再生に大きく影響する傾向が
あり、上述のようなバックコート層による悪影響につい
ても、徹底した改善が必要である。

【０００９】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、バックコート層による金
属磁性薄膜の磁気特性の劣化、ドロップアウトの増大、
走行耐久性の劣化が抑えられ、高密度記録領域において
良好な記録再生特性が得られる磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、バックコー
ト層を形成した場合に発生する金属磁性薄膜の磁気特性
の劣化やドロップアウトの増大は、バックコート層中に
含まれる塩素イオン及び硫酸イオンに起因しており、こ
の量を規制することでこのような特性劣化が抑えられる
との知見を得るに至った。

【００１１】本発明は、このような知見に基づいて完成
されたものである。すなわち、本発明の磁気記録媒体
は、非磁性支持体上に、金属磁性薄膜が形成され、前記
非磁性支持体の金属磁性薄膜が形成された側とは反対側
の面に非磁性顔料を結合剤中に分散せしめてなるバック
コート層が形成されてなる磁気記録媒体において、上記
バックコート層の純水抽出法によるイオンクロマトグラ
フィー検査方法で測定される含有塩素イオン量と含有硫
酸イオン量が、それぞれ５ｐｐｍ以下であることを特徴
とするものである。

【００１２】このようにバックコート層の含有塩素イオ
ン量と含有硫酸イオン量を規制すると、バックコート層
による金属磁性薄膜の磁気特性の劣化、ドロップアウト
の増大、走行耐久性の劣化が抑えられるようになり、高
温多湿環境下保存後であっても、良好な記録再生特性を
発揮するものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態につ
いて説明する。

【００１４】金属磁性材料を真空薄膜形成技術によって
非磁性支持体上に直接被着させることで磁性層が形成さ
れる、金属磁性薄膜型の磁気記録媒体では、媒体の走行
性を改善する目的で、非磁性支持体の磁性層が形成され
た側と反対側の面にバックコート層が形成される。この
バックコート層は、非磁性顔料、結合剤、分散剤等の添
加剤を有機溶剤とともに分散混合して調整されたバック
コート塗料を、非磁性支持体上に塗布、乾燥することで
形成されるものである。

【００１５】ここで、通常、バックコート層の形成に用
いられるバックコート塗料には、塩素イオンや硫酸イオ
ンが混在している場合があり、この量が多いと、特に磁
性層とバックコート層が接触した状態、すなわち媒体を
巻回した状態で、高温多湿環境下に保管すると、磁気特
性の劣化、ドロップアウトの増大、さらには走行耐久性
の劣化が誘発される。

【００１６】そこで、本発明では、バックコート層の含
有塩素イオン量と含有硫酸イオン量を５ｐｐｍ（５×１
０^-6ｇ／バックコート層１ｇ）以下に規制する。なお、
この含有塩素イオン量と含有硫酸イオン量は、純水抽出
法によるイオンクロマトグラフィー検査方法によって測
定されるものである。この測定は具体的には以下のよう
にして行われる。

【００１７】すなわち、バックコート塗料を、温度６０
℃で蒸発乾固して溶媒を除去する。得られた固体物を粉
砕し、このうち５ｇを計量する。この粉体試料に、純水
ｌ００ｍｌを加え、温度ｌ００℃で加熱抽出を行う。抽
出が飽和したところで加熱を終了し、抽出溶液にさらに
純水を加えて５０ｍｌに調整し、抽出測定試料とする。
この抽出測定試料について、イオンクロマトグラフィー
（陰イオン吸着タイプ）により陰イオンの分離を行い、
塩素イオン量及び硫酸イオン量を測定する。なお、加熱
抽出時間は３時間程度が適当である。３時間の加熱抽出
を行えば、抽出は十分飽和に達する。

【００１８】このようにして測定されるバックコート層
の含有塩素イオン量及び含有硫酸イオン量をそれぞれ５
ｐｐｍ以下に抑えると、上述のような金属磁性薄膜の磁
気特性の劣化やドロップアウトの増大が抑えられ、保存
特性に優れた磁気記録媒体が得られることになる。な
お、バックコート層におけるこれらイオン量のより好ま
しい範囲は、３ｐｐｍ以下である。

【００１９】バックコート層の含有塩素イオン量及び含
有硫酸イオン量を上記範囲に抑えるには、バックコート
層の源流管理が必要である。すなわちバックコート層を
形成するためのバックコート塗料の各組成物や塗料化方
法として、塩素イオンや硫酸イオンの混入する可能性の
少ないものを選択するのが望ましい。

【００２０】なお、バックコート塗料の組成物として
は、具体的には以下のものが用いられる。

【００２１】まず、非磁性顔料としては、具体的にはカ
ーボン粉末の他、ヘマタイト、雲母、シリカゲル、酸化
マグネシウム、硫化亜鉛、炭化タングステン、窒化ホウ
素、デンプン、酸化亜鉛、カオリン、タルク、粘土、炭
酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ベー
ム石（γ一Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ）、アルミナ、硫化タング
ステン、酸化チタンの粉末、ポリテトラフルオロエチレ
ン粉末、ポリエチレン粉末、金属粉等が使用される。

【００２２】結合剤としては、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール
共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル
−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−ア
クリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビ
ニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン共
重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共
重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ブタ
ジエン−アクリロニトリル−メタクリル酸共重合体、ポ
リビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホルムアルデ
ヒド樹脂等が単独あるいは混合物して使用される。これ
ら結合剤は、イソシアネート化合物を架橋剤として併用
することで耐久性を向上させたり、適当な極性基を導入
して粉末成分の分散性を改善するようにしてもよい。

【００２３】有機溶剤としては、アセトン，メチルエチ
ルケトン，メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
等のケトン系溶剤、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸ブチ
ル，乳酸エチル，酢酸グリコールモノエチルエステル等
のエステル系溶剤、グリコールジメチルエーテル，グリ
コールモノエチルエーテル，ジオキサン等のグリコール
エーテル系溶剤、ベンゼン，トルエン，キシレン等の芳
香族炭化水素系溶剤、メチレンクロライド，エチレンク
ロライド，四塩化炭素，クロロホルム，エチレンクロル
ヒドリン，ジクロロベンゼン等の有機塩素化合物系溶剤
が用いられる。

【００２４】一方、非磁性支持体の上記バックコート層
が形成される側とは反対側の面には金属磁性薄膜が磁性
層として形成される。

【００２５】この金属磁性薄膜の材料としては、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａ
ｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｃ
ｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ等の強磁性合金
が挙げられる。金属磁性薄膜としては、これらの単層膜
であってもよいし多層膜であってもよい。さらには、非
磁性支持体と金属磁性薄膜間、あるいは多層膜の場合に
は各層間に、付着力向上、並びに抗磁力の制御等の目的
で、下地層あるいは中間層を設けてもよい。また、例え
ば金属磁性薄膜の表面近傍が耐蝕性改善等のために酸化
物となっていてもよい。

【００２６】これら材料を薄膜として成膜する方法とし
ては、真空下で強磁性材料を加熱蒸発させ非磁性支持体
上に沈着させる真空蒸着法や、強磁性金属材料の蒸発を
放電中で行うイオンプレーティング法、アルゴンを主成
分とする雰囲気中でグロー放電を起こし生じたアルゴン
イオンでターゲット表面の原子をたたき出すスパッタリ
ング法等、いわゆるＰＶＤ技術が用いられる。このう
ち、真空蒸着法では、成膜雰囲気に酸素を導入したり、
蒸着方向を制御することで金属磁性薄膜の特性を制御す
るようにしても良い。

【００２７】また、この磁性層上には保護膜が形成され
ていても良い。

【００２８】この保護膜は、金属磁性薄膜型の磁気記録
媒体で通常形成されているもの、例えばカーボン、Ｃｒ
Ｏ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＢＮ，Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ，ＳｉＯ₂，
Ｓｉ₃Ｏ₄，ＳｉＮ_x，ＳｉＣ，ＳｉＮ_x−ＳｉＯ₂，Ｚｒ
Ｏ₂，ＴｉＯ₂，ＴｉＣ等を真空薄膜形成技術によって被
着形成したものが用いられる。なお、保護膜としては、
これら材料の単層膜であっても良く、多層膜であっても
良い。また、材料の異なる薄膜を積層させた複合膜であ
っても良い。

【００２９】非磁性支持体としては、やはりこの種の媒
体で使用される従来公知のものがいすれも使用可能であ
る。例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエス
テル類、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン類、セルローストリアセテート，セルロースジアセ
テート，セルロースアセテートブチレート等のセルロー
ス誘導体、ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン等のビ
ニル系樹脂、ポリカーボネート，ポリイミド，ポリアミ
ド，ポリアミドイミド等のプラスチックの他、紙、ある
いはアルミニウム，銅等の金属、アルミニウム合金，チ
タン合金等の軽合金、セラミックス単結晶シリコン等が
挙げられる。これら非磁性支持体の形態は、フィルム
状、テープ状、シート状、ディスク状、カード状、ドラ
ム状等いずれでもよい。

【００３０】

【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。

【００３１】実施例１まず、下記の組成に基づいて、カーボン粒子を、結合剤
となるポリカーボネートポリウレタン樹脂、架橋剤とな
る２，４−トリレンジイソシアナート（ＴＤＩ：商品名
コロネートＬ−５０）及び有機溶剤とともに混合してバ
ックコート塗料を調製した。なお、バックコート塗料
は、固形分をｌ５％、Ｐ／Ｂ比（非磁性顔料と結合剤の
混合比率）をｌ．２とし、架橋剤の添加量を結合剤ｌ０
０重量部に対してｌ０重量部として調製した。また、こ
のバックコート塗料について純水抽出法によるイオンク
ロマトグラフィー検査方法で含有塩素イオン量及び含有
硫酸イオン量を測定したところ、含有塩素イオン量が
５．０ｐｐｍ、含有硫酸イオン量が４．７ｐｐｍであっ
た。

【００３２】バックコート塗料の組成非磁性顔料：カーボン粒子１００重量部結合剤：ポリカーボネートポリウレタン樹脂１００重量部硬化剤：コロネートＬ５０１０重量部そして、このバックコート塗料を、厚さ６μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム上に、０．５μｍの塗布
厚で塗布し、バックコート層を形成した。

【００３３】次に、非磁性支持体のバックコート層を形
成した側とは反対側の面にＣｏ８０％−Ｎｉ２０％（数
字は各元素の含有量を重量％で表す）なる組成の金属磁
性薄膜を、酸素雰囲気中での斜め蒸着法によって２００
ｎｍの膜厚で成膜した。この成膜に用いた真空蒸着装置
を図１に示す。

【００３４】この真空蒸着装置は、図１に示すように、
頭部と底部にそれぞれ設けられた排気口１５から排気さ
れて内部が真空状態となされた真空室ｌ内に、図中の反
時計回り方向に定速回転する送りロール３と、図中の反
時計回り方向に定速回転する巻取りロール４とが設けら
れ、これら送りロール３から巻取りロール４にテープ状
の非磁性支持体２が順次走行するようになされている。

【００３５】これら送りロール３から巻取りロール４側
に上記非磁性支持体２が走行する中途部には、上記各ロ
ール３，４の径よりも大径となされた冷却キャン５が設
けられている。この冷却キャン５は、上記非磁性支持体
２を図中下方に引き出すように設けられ、図中の時計回
り方向に定速回転する構成とされる。なお、上記送りロ
ール３、巻取りロール４及び冷却キャン５は、それぞれ
非磁性支持体２の幅と略同じ長さからなる円筒状をなす
ものである。また上記冷却キャン５には、内部に図示し
ない冷却装置が設けられ、上記非磁性支持体２の温度上
昇による変形等を抑制し得るようになされている。

【００３６】したがって、上記非磁性支持体２は、送り
ロール３から順次送り出され、さらに上記冷却キャン５
の周面を通過し、巻取りロール４に巻取られていくよう
になされている。なお、上記送りロール３と上記冷却キ
ャン５との間及び該冷却キャン５と上記巻取りロール４
との間にはそれぞれガイドロール６、７が配設され、上
記送りロール３から冷却キャン５及び該冷却キャン５か
ら巻取りロール４にわたって走行する非磁性支持体２に
所定のテンションをかけ、該非磁性支持体２が円滑に走
行するようになされている。また、上記真空室内には、
上記冷却キャン５の下方にルツボ８が設けられ、このル
ツボ８内に金属磁性材料９が充填されている。このルツ
ボ８は、上記冷却キャン５の長手方向の幅と略同一の幅
を有している。

【００３７】一方、上記真空室ｌの側壁部には、上記ル
ツボ８内に充填された金属磁性材料９を加熱蒸発させる
ための電子銃１０が取り付けられる。この電子銃１０
は、当該電子銃１０より放出される電子線Ｘが上記ルツ
ボ８内の金属磁性材料９に照射されるような位置に配設
される。そして、この電子銃１０によって蒸発した金属
磁性材料９が上記冷却キャン５の周面を定速走行する非
磁性支持体２上に磁性層として被着形成されるようにな
っている。また、上記冷却キャン５と上記ルツボ８との
間であって該冷却キャン５の近傍には、シャッタ１３が
配設されている。このシャッタ１３は、上記冷却キャン
５の周面を定速走行する非磁性支持体２の所定領域を覆
う形で形成され、このシャッタ１３により上記蒸発せし
められた金属磁性材料９が上記非磁性支持体２に対して
所定の最低入射角θで斜めに蒸着されるようになってい
る。さらに、このような蒸着に際し、上記真空室１の側
壁部を貫通して設けられる酸素ガス導入口１４を介して
非磁性支持体２の表面に酸素ガスが供給され、磁気特
性、耐久性及び耐候性の向上が図られている。

【００３８】なお、本実施例で採用した蒸着条件を以下
に示す。

【００３９】蒸着条件インゴット：Ｃｏ８０％Ｎｉ２０％（但し、数字は各
元素の含有量を重量％で表す）入射角：４５〜９０° 酸素導入量：３．３×ｌ０^-6ｍ³／秒蒸着時真空度：７×ｌ０^-2Ｐａ以上のようにして金属磁性薄膜を成膜した後、この金属
磁性薄膜上に潤滑剤としてパーフルオロポリエーテルを
塗布してトップコート層を形成し、８ｍｍ幅に裁断する
ことで磁気テープを作製した。

【００４０】実施例２〜実施例４バックコート塗料として、含有塩素イオン量及び含有硫
酸イオン量が表１に示す値のものを用いること以外は実
施例１と同様にして磁気テープを作製した。

【００４１】比較例１〜比較例３バックコート塗料として、含有塩素イオン量及び含有硫
酸イオン量が表１に示すように５ｐｐｍを越えるものを
用いること以外は実施例１と同様にして磁気テープを作
製した。

【００４２】以上のようにして作製した磁気テープにつ
いて、温度６０℃相対湿度９５％環境下で１０日間保存
し、保存後、スチル耐久性、残留磁束低下率及びドロッ
プアウト数を測定した。その結果を、バックコート層の
含有塩素イオン量、含有硫酸イオン量と併せて表１に示
す。

【００４３】なお、スチル耐久性は、ソニー社製８ｍ
ｍＶＴＲにより、常温下、マルチモードで測定した。

【００４４】残留磁束低下率Δφｒは、次式に基づいて
求めた。

【００４５】残留磁束低下率Δφｒ＝〔（保存前残留磁
束密度）−（保存後残留磁束密度）〕／（保存前残留磁
束密度）×１００（％）ドロップアウトの測定は、ソニー社製商品名ＥＶＳ−
９００の装置をドロップアウト測定用に改造したものを
使用して測定した。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１に示すように、高温多湿環境下で保存
した後のテープの特性は、バックコート層での含有塩素
イオン量、含有硫酸イオン量によって大きく異なる。す
なわち、バックコート層での含有塩素イオン量、含有硫
酸イオン量が５ｐｐｍ以下のものを用いた実施例１〜実
施例４の磁気テープでは、高温多湿保存後においても十
分なスチル耐久性が得られ、また残留磁束低下率が小さ
く、ドロップアウト数も小さく抑えられている。

【００４８】これに対して、バックコート層での含有塩
素イオン量、含有硫酸イオン量が５ｐｐｍを越えるもの
を用いた比較例１〜比較例３の磁気テープでは、高温多
湿環境下で保存するとスチル耐久性が大きく低下し、残
留磁束密度の低下も大きい。さらにドロップアウトも多
発するようになる。

【００４９】このことから、バックコート層の含有塩素
イオン量及び含有硫酸イオン量を規制することは、磁気
テープの保存性を改善する上で有効であることがわかっ
た。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体は、バックコート層の含有塩素イオン
量及び含有硫酸イオン量をそれぞれ５ｐｐｍ以下に規制
するので、バックコート層による金属磁性薄膜の磁気特
性の劣化、ドロップアウトの増大、走行耐久性の劣化が
抑えられる。したがって、高温多湿環境下保存後であっ
ても、高密度記録領域において良好な記録再生特性を得
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属磁性薄膜を成膜するための真空蒸着装置を
示す模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、金属磁性薄膜が形成
され、前記非磁性支持体の金属磁性薄膜が形成された側
とは反対側の面に非磁性顔料を結合剤中に分散せしめて
なるバックコート層が形成されてなる磁気記録媒体にお
いて、上記バックコート層の純水抽出法によるイオンクロマト
グラフィー検査方法で測定される含有塩素イオン量と含
有硫酸イオン量が、それぞれ５ｐｐｍ以下であることを
特徴とする磁気記録媒体。