JPH103652A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録媒体の支持体をカッピングを防止
し、特により薄い支持体に金属薄膜型の磁性層を形成し
た場合でも良好な走行性とヘッドタッチを示す磁気記録
媒体を提供する。 【解決手段】 磁気記録媒体の支持体として、長手方向
に垂直な断面が弧状の湾曲形状である支持体を用い、こ
の支持体の凸状湾曲面に強磁性金属薄膜からなる磁性層
を形成する。

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
する。より詳しくは、本発明は、支持体、特に従来より
も薄い支持体を用いた場合でも、そのカッピングを防止
でき、良好な走行性とヘッドタッチを維持できる磁気記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体の支持体としては、ポリエ
チレンテレフタレート等のプラスチックをはじめとする
非磁性支持体が用いられ、その厚さは例えばＶＨＳ型の
ビデオテープでは１６μｍ程度、８ｍｍビデオテープで
は９μｍ程度、更にＤＶＣ（デジタル・ビデオ・カセッ
ト）では６．３μｍ程度であり、高密度記録（小型・長
時間）を達成するために、より一層支持体の薄膜化が進
められるものと考えられる。

【０００３】また、高密度記録化を達成するために、真
空蒸着法等を用いてバインダーを全く含まない金属薄膜
の磁性層を支持体上に形成して得られる金属薄膜型の磁
気記録媒体が知られている。この金属薄膜型の磁気記録
媒体は磁性層がバインダーを全く含まないため単位体積
当たりの磁性体の量が多く、高密度記録に有望であると
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、金属薄膜型の
磁気記録媒体は、平坦な支持体上に金属薄膜が形成され
ているが、金属薄膜はバインダーを含まず弾力性が高い
ため、支持体が歪む場合がある（いわゆるカッピングの
発生）。一般に金属薄膜型の磁気記録媒体では磁性層の
厚さは５００〜５０００Å程度であり、支持体の膜厚が
厚いときはこの金属薄膜の弾力性の影響は小さくそれほ
ど問題とはならないが、今後はより薄膜化された支持体
が用いられることが予想され、その場合は金属薄膜の弾
力性が大きく影響してくると考えられ、十分な対応策が
必要となる。例えば平坦な表面が得られずカッピングが
生じた場合、正確に記録再生ヘッドと接触することがで
きず、出力波形が乱れたり走行性に問題が生じる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況に鑑み、より薄い支持体を用いた場合でもカッ
ピングの発生を防止できる磁気記録媒体を提供すべく鋭
意研究した結果、支持体として、長手方向に垂直な断面
が弧状の湾曲形状である支持体を用い、この支持体の凸
状湾曲面に磁性層を形成することにより、前記の目的を
達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明は、長手方向に垂直な断面
が弧状の湾曲形状である支持体と、該支持体の凸状湾曲
面に形成された強磁性金属薄膜からなる磁性層とからな
ること特徴とする磁気記録媒体を提供するものである。

【０００７】本発明に用いられる支持体は、その形状に
特徴を有する。すなわち、本発明の支持体は、図１に示
すように、長手方向に垂直な断面が弧状の湾曲形状のも
のである（以下単に湾曲フィルムという場合もある）。
そして、磁性層は、このような湾曲フィルムの凸状湾曲
面に形成される。ここで、「凸状湾曲面」とは、図１ｂ
中の面Ｓを意味する。本発明に用いられる湾曲フィルム
の湾曲の程度は次の方法で算出される湾曲度により示さ
れる。即ち、本発明において、湾曲度とは、支持体を長
手方向に１ｃｍ切り取り（図１ａ）、これを平板上に設
置した時に生ずる空隙の長さ（図１ｂ中のｙ）をサンプ
ルの幅（図１ｂ中のｘ）で割ったものに１００をかけて
算出された値をいう。つまり、湾曲度（％）＝ｙ／ｘ×
１００である。本発明では湾曲度が１〜３０％のものが
好ましく、特に湾曲度が５〜２０％のものが好ましい。

【０００８】このような湾曲フィルムは、例えば次のよ
うな方法により製造できる。 フィルムの内部でフィラー（填材）を偏在させる。つ
まり図２のようにフィラーｆの量がフィルムＦの内部で
凸状湾曲面側に向かうにつれて徐々に減少するようにフ
ィルム形成時にフィラーを添加する。 それぞれ粒径が異なるフィラーｆ_a、ｆ_bを含むフィル
ムＦ_a、Ｆ_bを積層して多層の支持体（図３）とする。こ
の場合、多層支持体は、粒径の大きいフィラーｆ_aを含
むフィルムＦ_a側に湾曲する。 フィルムの両面にそれぞれ硬さの異なるバインダーを
塗布する。 フィルムの両面にフィラーを含むバインダーを塗布
し、且つそれぞれの塗膜の厚さを変える。 支持体を作製する際に、幅方向にテンションをかけな
がら延伸する。 支持体を作製する際に、湾曲した台（図４）の上でテ
ンションをかけながら延伸する。 支持体を湾曲した台（図４）の上に載せ、熱をかけて
且つテンションをかけながら延伸する。

【０００９】本発明において、支持体の材料としては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
トのようなポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン; セルローストリアセテート、セ
ルロースジアセテート等のセルロース誘導体；ポリカー
ボネート；ポリ塩化ビニル；ポリイミド；芳香族ポリア
ミド等のプラスチック等が使用される。支持体の厚さは
限定しないが、特に厚さ３〜６μｍの支持体を用いる場
合、より優れた本発明の効果が得られる。支持体の厚さ
が６μｍより厚いと、効果が少なく、また３μｍより薄
いと支持体の材質による差が大きくなり、一般的効果を
示すことができない。

【００１０】また、本発明において、湾曲フィルムの凸
状湾曲面、すなわち磁性層が形成される面の表面粗さＲ
ａ_Sは４ｎｍ以下であることが好ましい。ベースフィル
ムが６μｍより薄い媒体は、一般に高記録密度用である
ことから、表面性（Ｒａ）が４ｎｍより大きいと特に出
力の低下が著しくなる。そして、このＲａ_Sは、当該支
持体の凹状湾曲面の表面粗さＲａ_B よりも小さいことが
望ましい。ここで、「凹状湾曲面」とは、上記で説明し
た支持体の凸状湾曲面の反対の面、すなわち磁性層が形
成される面と反対の面をいう。このように湾曲フィルム
の表面性のより良好な面に磁性層を形成することで、本
発明の効果が一層向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、上記の
如き湾曲フィルムを用いることを特徴とするものであ
り、この湾曲フィルム上に金属薄膜型の磁性層が形成さ
れる。金属薄膜は、通常の蒸着やスパッタ等の方法によ
り形成される。金属薄膜型の磁性層を形成する磁性材料
としては、通常の金属薄膜型の磁気記録媒体の製造に用
いられる強磁性金属材料が挙げられ、例えばＣｏ，Ｎ
ｉ，Ｆｅ等の強磁性金属、また、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ
−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｐ
ｒ、Ｃｏ−Ｇｄ、Ｃｏ−Ｓｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃ
ｕ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ｓｂ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃ
ｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ
−Ｃｏ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられる。磁性層とし
ては鉄の薄膜或いは鉄を主体とする強磁性合金の薄膜が
好ましく、特に、鉄、コバルト、ニッケルを主体とする
強磁性合金及びこれらの窒化物もしくは炭化物から選ば
れる少なくとも１種が好ましい。 高密度記録のために
は磁気記録媒体の磁性層は、斜め蒸着により基材上に形
成することが好ましい。斜め蒸着の方法は特に限定され
ず、従来公知の方法に準ずる。蒸着の際の真空度は１０
^-4〜１０^-7Ｔｏｒｒ程度である。蒸着による磁性層は単
層構造でも多層構造の何れでも良く、特に、酸化性ガス
を導入して磁性層表面に酸化物を形成することにより、
耐久性の向上を図ることができる。金属薄膜型の磁性層
の厚さは限定されないが、５００〜５０００Åが好まし
く、特に８００〜２５００Åが好ましい。また金属薄膜
型の磁性層は一層でも多層構造でもよい。

【００１２】更に、支持体の凹状湾曲面に更にバックコ
ート層を形成することができる。バックコート層はカー
ボンブラック等と結合剤とを分散させた塗料を０．３〜
１．０μｍ程度の厚さ（乾燥後）となるように塗布して
形成してもよい。その際、カーボンブラックに加えＳｉ
Ｏ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＣａＣＯ₃ 等のセラミックス微粒子
を入れてもよい。また、蒸着等により金属又は半金属を
支持体に付着させて形成してもよい。バックコート層と
して付着する金属としては、いろいろ考えられるが、Ａ
ｌ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇなど及びこれらの合
金が用いられ、Ｃｕ−Ａｌ合金が好適である。更に蒸着
時に酸化反応、炭化反応等をさせた酸化膜、炭化膜など
のようにセラミックス化したものも好適である。また、
バックコート層を形成する半金属としては、Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ａｓ，Ｓｃ，Ｓｂなどが用いられ、Ｓｉが好適であ
る。金属薄膜型のバックコート層の厚さは、０．０５〜
１．０μｍ程度である。なお、金属薄膜型のバックコー
ト層を形成する際は、磁性層を形成する金属との剛性を
考慮して、支持体のカッピングが生じないように留意す
る必要がある。

【００１３】また、本発明の磁気記録媒体においては、
磁性層上に適当な保護層を形成してもよい。保護層とし
ては、ダイヤモンドライクカーボン、グラファイト、ダ
イヤモンド、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ
素、窒化炭素等からなるものが好ましい。特に金属薄膜
型の磁性層を形成する場合、ダイヤモンドライクカーボ
ン薄膜からなる保護層を形成することが好ましい。ダイ
ヤモンドライクカーボン薄膜は、ＲＦプラズマＣＶＤ法
或いはＥＣＲプラズマＣＶＤ法等の汎用の手法により形
成できる。ダイヤモンドライクカーボン薄膜からなる保
護層の厚さは５０〜２００Åが好ましい。

【００１４】更に、本発明の磁気記録媒体においては、
磁性層又は保護層上に適当な潤滑剤からなる潤滑剤層を
形成してもよい。潤滑剤層は潤滑剤を適当な溶剤に溶解
させたものを塗布して形成してもよいし、真空中で潤滑
剤を噴霧する方法により形成してもよい。潤滑剤を噴霧
により形成する場合、超音波発振器を備えた噴霧器（以
下、超音波噴霧器という）により支持体上に形成された
磁性層上に噴霧するのが好ましい。潤滑剤としては、塗
布或いは噴霧いずれの場合も、パーフルオロポリエーテ
ル等のフッ素系潤滑剤が好ましく、具体的には、パーフ
ルオロポリエーテルとしては、分子量２０００〜５００
０のものが好適であり、例えば「ＦＯＭＢＬＩＮ Ｚ
ＤＩＡＣ」〔カルボキシル基変性、モンテカチーニ
(株) 製〕、「ＦＯＭＢＬＩＮ Ｚ ＤＯＬ」〔アルコ
ール変性、モンテカチーニ (株) 製〕「デムナムＳＡ」
（ダイキン工業製）の商品名で市販されているものが使
用できる。潤滑剤の噴霧量は、磁気記録媒体の用途や潤
滑剤の種類等を考慮して適宜決定すればよいが、形成さ
れた潤滑剤層の厚さは５〜１００Å程度である。

【００１５】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００１６】実施例１ （１）磁気テープの製造 先に述べたの方法により形成した湾曲度が５％の厚さ
５μｍのＰＥＴフィルム（凸状湾曲面の表面粗さＲａ＝
２．５ｎｍ、凹状湾曲面の表面粗さＲａ＝１１ｎｍ）の
凸状湾曲面にＣｏの磁性層を厚さ１８００Åとなるよう
に形成した。磁性層のＨｃは１５００（Ｏｅ）、Ｂｓは
５８００（Ｇ）であった。ここで、磁性層は、図５に示
される蒸着装置により形成した。図５中、１は湾曲フィ
ルム、２は巻出ロール、３はキャンロール、４は巻取ロ
ール、５はボンバード処理手段、６，６’はエクスパン
ダーロール、７は酸素ガス導入管、８は金属蒸気の領域
を規制する遮蔽板、９は電子銃、１０はルツボである。
これらは図示しない真空容器内に配置されており、該真
空容器の内部は１×１０^-4〜１×１０^-6Ｔｏｒｒ程度の
真空度に保たれている。フィルム１は巻出ロール２から
キャンロール３上を経て巻取ロール４へ搬送される（フ
ィルムの走行速度１．５ｍ／分）。フィルム３は凸状湾
曲面にＣｏが付着するようにセットした。電子銃９から
電子ビームをルツボ１０に収容されたＣｏに照射してＣ
ｏを気化し、キャンロール３上を搬送されるフィルム１
にＣｏからなる磁性層を形成した。また蒸着領域中に酸
素ガス導入管７から酸素ガスを導入（６０ＳＣＣＭ）し
てＣｏ表面を酸化した。

【００１７】次いで、この磁性層上にＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法により厚さが１００Åのダイヤモンドライクカー
ボン薄膜からなる保護層を形成した。更に、この保護層
上に極性基である−ＯＨ基を持つパーフルオロポリエー
テル〔デムナムＳＡ：ダイキン工業製〕を厚さが２０Å
となるように付着して潤滑剤層を形成した。また、この
フィルムの磁性層形成面と反対の面に、バックコート層
を形成した。バックコート層は、２０〜３０ｎｍの直径
のカーボンを含有するバインダーを乾燥後の厚さが０．
５μｍとなるようにフィルムに塗布して乾燥して形成し
た。上記により得られた、磁性層、ダイヤモンドライク
カーボン保護層、フッ素系潤滑層及びバックコート層が
形成されたフィルムを８ｍｍ巾に裁断し、カセットケー
スにローディングし８ｍｍビデオテープを得た。

【００１８】（２）性能評価 上記で得られた８ｍｍビデオテープについて、ヘッドタ
ッチの指標としてエンベロープを、また走行性の指標と
してジッタを以下の方法で評価した。更に１０ＭＨｚで
の出力も以下の方法で評価した。その結果を表１に示
す。 エンベロープ エンベロープは、アドバンテスト社のＴＲ４１７１型ス
ペクトラアナライザを用い、ＲＢＷ＝１０ｋＨｚ、ＶＢ
Ｗ＝３０ｋＨｚ、周波数スパン＝０ＭＨｚ、スイープタ
イム＝４０ｍｓ、アベレージ＝１６回の条件で得られた
出力波形（エンベロープ）を測定し、図６に示すよう
に、出力波形の最大値Ｂと最小値Ａから欠け量として下
記のように算出した。 欠け量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ（Ａ／Ｂ） 欠け量の小さいもの程ヘッドタッチが良好である。 ジッタ 市販のＨｉ−８ＶＴＲを改造し、これにジッタメーター
ドを接続しジッタを測定した。ジッタの測定はいわゆる
ハイエイト（Ｈｉ−８）モードで行った。 出力 出力は市販の８ｍｍＶＴＲを改造したデッキを用いて測
定した。その際、記録周波数は１０ＭＨｚとし、出力の
評価は、比較例１の値を基準（０ｄＢ）として相対的に
行った。

【００１９】実施例２ 実施例１において、支持体として厚さが４μｍ、凸状湾
曲面の表面粗さＲａが２ｎｍ、凹状湾曲面の表面粗さＲ
ａが１０ｎｍ、湾曲度が１０％のＰＥＴフィルムを用い
た。また、磁性層は、実施例１での成膜を二回行い、二
層のＣｏ磁性層を形成した。各磁性層の厚さは１０００
Åであり、得られた磁性層のＨｃは１６００（Ｏｅ）、
Ｂｓは５６００（Ｇ）であった。それ以外は実施例１と
同様にして８ｍｍテープを作製し、実施例１と同様の評
価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２０】実施例３ 実施例２において、支持体として厚さが３．５μｍ、凸
状湾曲面の表面粗さＲａが２ｎｍ、凹状湾曲面の表面粗
さＲａが１０ｎｍ、湾曲度が２５％のＰＥＴフィルムを
用いた。それ以外は実施例２と同様にして８ｍｍテープ
を作製し、実施例１と同様の評価を行なった。その結果
を表１に示す。

【００２１】実施例４ 実施例２において、支持体として厚さが６μｍ、凸状湾
曲面の表面粗さＲａが３ｎｍ、凹状湾曲面の表面粗さＲ
ａが１５ｎｍ、湾曲度が１０％のＰＥＴフィルムを用い
た。それ以外は実施例２と同様にして８ｍｍテープを作
製し、実施例１と同様の評価を行なった。その結果を表
１に示す。

【００２２】実施例５ 実施例２において、支持体として厚さが４．５μｍ、凸
状湾曲面の表面粗さＲａが１．５ｎｍ、凹状湾曲面の表
面粗さＲａが１１ｎｍ、湾曲度が１０％のＰＥＴフィル
ムを用いた。そして、該フィルムの凹状湾曲面に、蒸着
により厚さ２２００ÅのＡｌ−Ｃｕ（９０／１０原子
％）合金からなるバックコート層を形成した。この蒸着
バックコート層は図５と同様の装置を用いて形成した。
また、蒸着時には酸素ガスを１００ＳＣＣＭ導入して酸
化を行った。それ以外は実施例２と同様にして８ｍｍテ
ープを作製し、実施例１と同様の評価を行なった。その
結果を表１に示す。

【００２３】実施例６ 実施例１において、支持体として厚さが３μｍ、凸状湾
曲面の表面粗さＲａが１．１ｎｍ、凹状湾曲面の表面粗
さＲａが１０ｎｍ、湾曲度が１５％のポリエチレンナフ
タレート（ＰＥＮ）フィルムを用いた。それ以外は実施
例１と同様にして８ｍｍテープを作製し、実施例１と同
様の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２４】比較例１ 実施例１においてＰＥＴフィルムの湾曲度を０％とした
以外は実施例１と同様にして８ｍｍテープを作製し、実
施例１と同様の評価を行なった。その結果を表１に示
す。

【００２５】比較例２ 実施例２において、ＰＥＴフィルムの凸状湾曲面ではな
く、凹状湾曲面に磁性層を形成した。それ以外は実施例
２と同様にして８ｍｍテープを作製し、実施例１と同様
の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２６】実施例７ 実施例２において、支持体として厚さが１２μｍ、凸状
湾曲面の表面粗さＲａが３ｎｍ、凹状湾曲面の表面粗さ
Ｒａが１０ｎｍ、湾曲度が５％のＰＥＴフィルムを用い
た。それ以外は実施例２と同様にして８ｍｍテープを作
製し、実施例１と同様の評価を行なった。その結果を表
１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、支持体のカッピングを
防止できるため、支持体として薄いフィルムを用いる場
合でも良好な走行性やヘッドタッチを実現する磁気記録
媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体に用いられる湾曲フィル
ムの一部を示す概略図

【図２】本発明の磁気記録媒体に用いられる湾曲フィル
ムの一例を示す概略図

【図３】本発明の磁気記録媒体に用いられる湾曲フィル
ムの他の例を示す概略図

【図４】本発明の磁気記録媒体に用いられる湾曲フィル
ムを製造するための延伸台

【図５】本発明の磁気記録媒体を製造するための蒸着装
置の例を示す概略図

【図６】エンベロープ波形の最大値と最小値を示すモデ
ル図

【符号の説明】

Ｆ フィルム ｆ フィラー Ｓ 凸状湾曲面 １ 湾曲フィルム ３ キャンロール ９ 電子ビーム銃 １０ ルツボ

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赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 遠藤 克巳 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に垂直な断面が弧状の湾曲形状
   である支持体と、該支持体の凸状湾曲面に形成された強
   磁性金属薄膜からなる磁性層とからなること特徴とする
   磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記支持体の凸状湾曲面の表面粗さＲａ
   _S が４ｎｍ以下であり、且つＲａ_S が当該支持体の凹状
   湾曲面の表面粗さＲａ_B よりも小さい請求項１記載の磁
   気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記支持体の厚さが３〜６μｍである請
   求項１又は２記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記磁性層の厚さが５００〜５０００Å
   である請求項１〜３の何れか１項記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記磁性層上に保護層及び／又は潤滑剤
   層が形成されている請求項１〜４の何れか１項記載の磁
   気記録媒体。
6. 【請求項６】 前記支持体の凹状湾曲面に金属薄膜から
   なるバックコート層が形成されている請求項１〜５の何
   れか１項記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 前記支持体の湾曲度が１〜３０％である
   請求項１〜６の何れか１項記載の磁気記録媒体。