JPH11339251A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜化が可能であり、高温高湿下長時間保管
してもデジタル記録信号が良好に再生できる磁気記録媒
体、とりわけ、固定ヘッドにより長手方向に信号がリニ
アーにデジタル記録される磁気記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 一方の表面ＡのＳＲａ値が２〜２０ｎ
ｍ、他方の表面ＢのＳＲａ値が２〜５０ｎｍであり、長
手方向のヤング率が７０００ＭＰａ以上、幅方向のヤン
グ率が６０００ＭＰａ以下であるポリエステルフイルム
の、少なくとも前記表面Ｂ上に非磁性金属層又は金属酸
化物層を設け、前記表面Ａ側に磁性層を設けて成る磁気
記録媒体を提供した。

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、特
に、デジタルリニアーテープ（ＤＬＴ）、ＱＩＣデータ
ストレージテープ用等の固定ヘッドにより長手方向に信
号がリニアーにデジタル記録される磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンピューターデータのバックア
ップ用途として固定ヘッドにより記録される１／２イン
チ幅のＤＬＴテープがサーバー用コンピューターに、同
じく、固定ヘッドにより記録される１／４インチ幅のテ
ープとしてＱＩＣデータカートリッジテープがパーソナ
ルコンピューター用に多く利用されている。１／２イン
チ幅のＤＬＴテープは、５〜６μｍ厚みの長手方向に強
度の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
エチレンナフタレート（ＰＥＮ）等（例えばＵＳＰ５４
６３０１５）のポリエステルフィルムが支持体として用
いられ、磁性体が塗布されて作成されている。また、Ｑ
ＩＣデータカートリッジテープは４〜５μｍ厚みの長手
方向に強度の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等（例えば
ＵＳＰ５４６３０１５）のポリエステルフィルムが支持
体として用いられている。

【０００３】更に、記憶容量の大容量化を図るためにテ
ープの薄手化が試みられたが、単純に支持体フィルムを
薄膜化すると、フィルムの剛性不足による磁気ヘッドと
の接触力不足、走行時のテープの折れ、磁気記録媒体製
造時の工程通過性の問題等が発生した。そこで、その問
題を解決するために、ポリエステルフィルムの少なくと
も片面に非磁性金属または金属酸化物層上に磁性層が設
けられてなる磁気記録媒体が提案されている。（特開平
７−２７２２４７号公報）

【０００４】しかしながら特開平７−２７２２４７号公
報の技術を用いて作成された薄膜化されたポリエステル
フィルムを用いて、ＤＬＴ、ＱＩＣテープを製造する
と、ポリエステルフィルムの表面粗さが粗くなり、電磁
変換特性が不良となる場合が多い。またその記録された
デジタル記録信号の保存性能が必ずしも満足できない。

【０００５】さらに、単に、従来のポリエステルフイル
ムの片面に非磁性金属または金属酸化物層上に磁性層が
設けても、フィルムのヤング率のバランスが悪く、作成
される磁気テープのヘッドタッチがより厚い現行の磁気
テープと異なってきて既存のＤＬＴ、ＱＩＣ装置でのテ
ープ互換性がとれなかた。

【０００６】さらに、このような薄膜化されたＤＬＴ、
ＱＩＣ磁気テープを、高温高湿下長時間保管すると、磁
気テープの走行面側からの空気中の水分透過により非磁
性金属または金属酸化物層がベースフィルム界面側より
腐蝕され、それが磁性層表面形状不良をもたらすことが
明らかになってきた。このベースフィルムを用いると走
行面側にバックコート層を設けても、磁気テープを高温
高湿下長時間保管すると、薄膜化されたベースフィルム
を通して透過する水分、酸素により非磁性金属または金
属酸化物層が腐蝕されてしまい磁性層表面形状不良とな
り記録されたデジタル記録信号が再生できなくなってし
まうことが判ってきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、薄膜
化が可能であり、高温高湿下長時間保管してもデジタル
記録信号が良好に再生できる磁気記録媒体、とりわけ、
固定ヘッドにより長手方向に信号がリニアーにデジタル
記録される磁気記録媒体を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、薄膜化が
可能であり、高温高湿下長時間保管してもデジタル記録
信号が良好に再生できる、固定ヘッドにより長手方向に
信号がリニアーにデジタル記録される磁気記録媒体を鋭
意検討した結果、ポリエステルから成るベースフィルム
の各表面の中心線平均粗さ（ＳＲａ）をそれぞれ最適化
し、縦方向及び横方向のヤング率を最適化し、かつ、少
なくとも走行面側に非磁性金属層又は金属酸化物層を設
けることにより上記目的を達成できることを見出し本発
明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明は、一方の表面ＡのＳＲ
ａ値が２〜２０ｎｍ、他方の表面ＢのＳＲａ値が２〜５
０ｎｍであり、長手方向のヤング率が７０００ＭＰａ以
上、幅方向のヤング率が６０００ＭＰａ以下であるポリ
エステルフイルムの、少なくとも前記表面Ｂ上に非磁性
金属層又は金属酸化物層を設け、前記表面Ａ側に磁性層
を設けて成る磁気記録媒体を提供する。

【００１０】本発明におけるポリエステルフィルムを構
成するポリエステルとは、分子配向により高強度フィル
ムとなるポリエステルであり、ポリエチレンテレフタレ
ート及び／又はポリエチレン−２，６−ナフタレートを
主たる構成成分として含むものが好ましい。すなわち、
本発明におけるポリエステルの構成成分の８０モル％以
上、好ましくは９０モル％以上がエチレンテレフタレー
ト及び／又はエチレンナフタレートであるポリエステル
が好ましい。エチレンテレフタレート、エチレンナフタ
レート以外のポリエステル共重合体成分としては、例え
ばジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ｐ−キ
シリレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フ
タル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸などのジカルボン酸成分、トリメリット酸、ピロメ
リット酸などの多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエ
トキシ安息香酸などが挙げられる。

【００１１】さらに、上記のポリエステルは、本発明の
効果を損なわない範囲で他の物質、例えばポリエステル
と非反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、該ポ
リエステルに実質的に不溶なポリアルキレングリコール
などの少なくとも一つを合計で５重量％を越えない程度
に含んでいてもよい。

【００１２】本発明に用いられるポリエステルフィルム
の片側表面ＡのＳＲａ値は支持体表面Ａ上に強磁性粉末
を結合剤に分散させてなる磁性層あるいは真空蒸着によ
り形成される強磁性金属薄膜膜層の記録・再生時の回転
磁気ヘッドによる磨耗を極力少なくし、および磁気テー
プの出力特性を良好に保つために２〜２０ｎｍであり、
好ましくは３〜１５ｎｍである。ＳＲａ値が２ｎｍ未満
であると、支持体表面Ａ上に形成される磁性層が平滑す
ぎて、ＤＬＴ、ＱＩＣ等のデータ記録装置でのデータ記
録、再生時に固定ヘッドにより磁気テープの磁性層が磨
耗してしまい好ましくない。ＳＲａ値が５０ｎｍを超え
ると、該磁性層が粗面すぎて、磁気テープの出力特性が
低下し好ましくない。

【００１３】本発明に用いられるポリエステルフィルム
の片側表面ＢのＳＲａ値は、ポリエステルフィルムを製
膜した後、ポリエステルフィルムを所定の幅にスリット
する際、巻姿の良い製品を採取しやすくし、支持体の片
側表面Ａ上に磁性層を設けた後にロール状の巻取りによ
り支持体片側表面Ｂの粗さが転写し磁性層にうねり状の
変形が起きるのを最小限にするために、２〜５０ｎｍで
あり、好ましくは３〜４０ｎｍである。

【００１４】本発明に用いられるポリエステルフィルム
の長手方向のヤング率は７０００ＭＰａ以上、より好ま
しくは７５００ＭＰａ以上である。長手方向のヤング率
が７０００ＭＰａ未満であると、テープの走行性時の張
力でテープが伸びてしまい好ましくない。なお、長手方
向のヤング率の上限は特に存在しないが、通常、上限は
１５０００ＭＰａ程度である。

【００１５】本発明に用いられるポリエステルフィルム
の幅方向のヤング率は６０００ＭＰａ以下、より好まし
くは５０００ＭＰａ以下である。幅方向のヤング率が６
０００ＭＰａ以上であると、作成される磁気テープのヘ
ッドタッチがより厚い現行の磁気テープと異なってきて
好ましくない。なお、幅方向のヤング率の下限は特に存
在しないが、通常、下限は３５００ＭＰａ程度である。

【００１６】本発明に用いられるポリエステルフィルム
の厚さは６μｍ未満が好ましく、さらに好ましくは２．
５〜５．５μｍである。

【００１７】本発明に用いられるポリエステルフィルム
は、例えば、溶融、成形、二軸延伸、熱固定からなる通
常のプラスチックフィルム製造工程において、共押出し
技術の使用により、平均粒子径が５０〜１０００ｎｍの
粒子を０．０１〜１．０重量％含有させた層Ａ用の原料
と平均粒子径が５０〜２０００ｎｍの粒子を０．０１〜
１．５重量％含有させた層Ｂ用の原料を用いたＡ／Ｂ積
層フィルムを押出し、縦、横方向に９０〜１４０℃でそ
れぞれ２．７〜５．２倍及び２．７〜４．０倍延伸し、
更に縦方向に１００〜１４５℃で１．２〜１．６倍延伸
し、１８０〜２２０℃の温度で熱固定を行うことにより
製造することができる。

【００１８】ポリエステルフィルムの表面Ａ、ＢのＳＲ
ａ値はＡ層、Ｂ層内部の微細粒子の種類、添加量、Ａ層
表面に塗布される微細粒子の種類、添加量の調整により
調整することができる。なお、ポリエステルフィルム中
に含まれる微細粒子の種類は特に限定されるものではな
く、例えば炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、ポリア
クリル酸球、ポリスチレン球等の粒子を挙げることがで
きる。

【００１９】本発明の磁気記録媒体では、上記ポリエス
テルフィルムの少なくとも片側表面Ｂに非磁性金属層又
は金属酸化物層が形成される。

【００２０】ポリエステルフィルムの少なくとも片側表
面Ｂに形成される非磁性金属または金属酸化物層の厚さ
は２０から５００ｎｍが好ましく、この金属層または金
属酸化物層により、磁気記録テープの走行面側から浸入
しベースフィルムを通過する水分、酸素量を減少させる
ことができる。さらに、ポリエステルフィルムの少なく
とも片側表面Ｂに非磁性金属または金属酸化物層を形成
することにより、フィルムの剛性不足による磁気ヘッド
との接触力不足、走行時のテープの折れ、磁気記録媒体
製造時の工程通過性の問題等を解決することができ、特
に固定ヘッドによりテープの長手方向に対してリニアー
にデータをデジタル記録する磁気記録媒体用に使用する
と優れた結果を得ることができ好適である。

【００２１】ポリエステルフィルムの少なくとも片側表
面Ｂに形成される非磁性金属層又は酸化金属層を構成す
る非磁性金属及び金属酸化物としては、アルミニウム、
亜鉛及びケイ素並びにそれらの酸化物等が好ましいが、
これらに限定されない。これらの非磁性金属層又は酸化
金属層は、常法により真空蒸着やスパッタリングまたは
イオンプレーティング法などを用いて形成することがで
きる。

【００２２】本発明の磁気記録媒体では、表面Ａ側に磁
性層が形成される。磁性層は、上記の非磁性金属層又は
金属酸化物層が表面Ａ側にも設けられる場合には該非磁
性金属層又は金属酸化物層上に設けることができ、非磁
性金属層又は金属酸化物層が表面Ａ側に設けられない場
合には、ポリエステルフィルムの表面上に直接形成する
ことができる。

【００２３】磁性層自体はこの分野において周知のもの
を採用することができ、特に限定されないが、鉄、コバ
ルト、ニッケル、またはそれらの合金の強磁性体からな
るものが好ましい。磁性層は、このような強磁性体の粉
末を結合剤に分散させてなるものを塗布することにより
形成してもよいし、あるいはこのような強磁性金属を真
空蒸着して強磁性金属薄膜層とすることにより形成して
もよい。磁性層の厚さは特に限定されないが、通常１０
０〜６００ｎｍ程度が好ましい。

【００２４】本発明の磁気記録媒体は表面Ｂをそのまま
磁気テープの走行面側の面としてもよいし、更に表面Ｂ
上に固体微粒子および結合剤からなり、必要に応じて各
種添加剤を加えた溶液を塗布することにより形成される
バックコート層を設けてもよい。固体微粒子、結合剤、
添加剤は公知のものを使用でき、特に限定されない。こ
のようなバックコート層自体は公知であり、例えば、特
開昭６３−１８１１１６号公報に記載されている。バッ
クコート層の厚さは０．３〜１．５μｍ程度が好まし
い。

【００２５】また、上記磁性層の上に、常法により１０
ｎｍ程度の厚みのダイヤモンド状カーボン膜をコーティ
ングし、更にその上に潤滑剤処理を施してもよい。な
お、ダイヤモンド状カーボン膜は、スパッタリング等の
周知の方法により形成することができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づきよ
り具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に
限定されるものではない。なお、各例の説明に先立ち、
各例で用いた各特性の測定方法について説明する。

【００２７】（１）ＳＲａ値 ＳＲａ値は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で規定する中心線平
均粗さ（Ｒａ）に相当する中心線面平均粗さであり、小
坂研究所製の光触針式（臨界角焦点エラー検出方式）の
３次元粗さ計（ＥＴ−３０ＨＫ）を使用して測定した。

【００２８】試験片は測定表面にＡｌ蒸着を施した。測
定方向は幅方向とし、カットオフ値は０．０８ｍｍ、測
定長は０．１〜０．２５ｍｍ、送りピッチは０．２μ
ｍ、測定スピードは２０μｍ／ｓ、測定本数は１００本
とした。単位はｎｍとした。

【００２９】（２）ヤング率 引張試験測定により得られる応力−ひずみ曲線における
スタート点の立ち上がり勾配からＡＳＴＭ Ｄ−８８２
−６７に準じて求めＭＰａで表す。サンプル幅、実効長
さは１０ｍｍ、１００ｍｍとした。引張速度は１００ｍ
ｍ／ｍｉｎとした。

【００３０】（３）エラー発生回数 本発明の磁気記録媒体の特性は、ハードディスクより２
０ＭＢ程度のデータのバックアップをテープの巻戻しを
１００回行った前後に、市販のＱＩＣデータストリーマ
ードライブを用いて、２０ＭＢのデータの書き込み、読
み込みを繰り返し１０回実施し、エラー発生回数を求
め、データのバックアップ性能を測定した。

【００３１】エラー発生回数は、常温常湿（２５℃、６
０％ＲＨ）でテープ製造後の初期特性を測定し、次に高
温高湿（６０℃、８０％ＲＨ）でそのテープを７日間放
置した後のテープのエラー発生回数を常温常湿（２５
℃、６０％ＲＨ）で測定して、デジタル記録信号の保存
性能を調べた。

【００３２】実施例１ 実質的に不活性粒子を含有しないポリエチレンテレフタ
レートと平均粒径９０ｎｍのシリカを０．０５重量％含
有させた原料Ａと実質的に不活性粒子を含有しないポリ
エチレンテレフタレートと平均粒径３００ｎｍの炭酸カ
ルシウムを０．５０重量％含有させた原料Ｂとを厚み比
５：１の割合で共押出しし、ロール延伸法で１１０℃で
３．０倍に縦延伸した。その後、ステンターにて横方向
に１０２℃で３．２倍に延伸し、さらにロール延伸法で
１２５℃で１．４倍に再縦延伸した。２１５℃で熱処理
し中間スプールに巻き、スリッターで小幅にスリット
し、円筒コアーにロール状に巻取り、厚さ３．５μｍの
ロール状ポリエステルフィルムを得た。

【００３３】このポリエステルフィルムのＡ、Ｂ両面に
真空蒸着によりアルミニウムを８０ｎｍの膜厚みで設け
た。

【００３４】このポリエステルフィルムの表面Ａに鉄を
主体とする針状強磁性金属粉末を塩化ビニル共重合体、
ポリウレタン樹脂を結合剤としてメチルエチルケトンを
溶剤として塗工し乾燥させ、カレンダー処理をして厚さ
５００ｎｍの磁性層を形成させた。次にカーボンブラッ
ク、ポリウレタン、シリコーン( 混合比率３００／１７
０／２０重量比) からなるバックコート層を５００ｎｍ
設け、１／４インチ幅にスリッターを使用してテープ状
に切断し、長さ４３０ｍのテープをリールに巻き上げ、
磁気テープを作成した。得られたポリエステルフィルム
及び磁気テープの特性を表１に示す。

【００３５】実施例２ 実施例１において、ポリエステルフィルムの表面Ｂ面の
みに真空蒸着によりアルミニウムを８０ｎｍの膜厚みで
設けた。

【００３６】このポリエステルフィルムの表面Ａに真空
蒸着によりコバルト−酸素薄膜を１１０ｎｍの膜厚みで
形成した。次にコバルト−酸素薄膜上に、スパッタリン
グ法によりダイヤモンド状カーボン膜を１０ｎｍの厚み
で形成させた。続いてカーボンブラック、ポリウレタ
ン、シリコーンからなるバックコート層を５００ｎｍ設
け、１／４インチ幅にスリッターを使用してテープ状に
切断し、長さ４８０ｍのテープをリールに巻き上げ、磁
気テープを作成した。得られたポリエステルフィルム及
び磁気テープの特性を表１に示す。

【００３７】実施例３ 実施例１のベースフィルム製造において、ポリエチレン
テレフタレートをポリエチレン−２，６−ナフタレート
と変更し、縦延伸温度、倍率を１３５℃で５．０倍と
し、横延伸温度、倍率を１３５℃、３．２倍とし、再縦
延伸を１４０℃、１．２倍とし、２００℃で熱処理と変
更し、その他は同様にして、厚さ２．５μｍの複合ポリ
エステルフィルムロールを得た。その他は実施例１と同
様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍのテープをリー
ルに巻き上げられた磁気テープを作成した。得られた支
持体及び磁気テープの特性を表１に示す。得られたポリ
エステルフィルム及び磁気テープの特性を表１に示す。

【００３８】実施例４ 実施例３のベースフィルム製造において、ポリエステル
フィルムの表面Ｂ面のみに真空蒸着により酸化アルミニ
ウムを８０ｎｍの膜厚みで設けた。その他は実施例１と
同様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍのテープをリ
ールに巻き上げられた磁気テープを作成した。得られた
磁気テープの特性を表１に示す。

【００３９】比較例１ 実施例１のベースフィルム製造において、原料Ａに含ま
れるシリカの平均粒子径を４０ｎｍとした。その他は実
施例１と同様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍのテ
ープをリールに巻き上げられた磁気テープを作成した。
得られたポリエステルフィルム及び磁気テープの特性を
表１に示す。

【００４０】比較例２ 実施例１のベースフィルム製造において、原料Ａに含ま
れるシリカの平均粒子径を１２００ｎｍとした。その他
は実施例１と同様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍ
のテープをリールに巻き上げられた磁気テープを作成し
た。得られたポリエステルフィルム及び磁気テープの特
性を表１に示す。

【００４１】比較例３ 実施例１のベースフィルム製造において、原料Ｂに含ま
れるシリカの平均粒子径を４０ｎｍとした。その他は実
施例１と同様にしてポリエステルフィルムを中間スプー
ルとして得たが、スリッターで小幅にスリットしようと
しても、フィルムが迷ってしまい、きれいに巻取りでき
なかった。酸化アルミニウムの膜を設けることもできな
かった。

【００４２】比較例４ 実施例１のベースフィルム製造において、原料Ｂに含ま
れるシリカの平均粒子径を２４００ｎｍとした。その他
は実施例１と同様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍ
のテープをリールに巻き上げられた磁気テープを作成し
た。得られたポリエステルフィルム及び磁気テープの特
性を表１に示す。

【００４３】比較例５ 実施例１のベースフィルム製造において、ロール延伸法
での再縦延伸倍率を１．１倍にした。その他は実施例１
と同様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍのテープを
リールに巻き上げられた磁気テープを作成した。得られ
たポリエステルフィルム及び磁気テープの特性を表１に
示す。

【００４４】比較例６ 実施例１のベースフィルム製造において、ポリエステル
フィルムの表面Ａ面のみに真空蒸着により酸化アルミニ
ウムを１００ｎｍの膜厚みで設けた。その他は実施例１
と同様にして幅１／４インチ、長さ５５０ｍのテープを
リールに巻き上げられた磁気テープを作成した。得られ
たポリエステルフィルム及び磁気テープの特性を表１に
示す。

【００４５】比較例７ 実施例２において、ポリエステルフィルムの表面Ｂ面に
も真空蒸着を施さず、真空蒸着していないポリエステル
フィルムに磁性層を設けた。その他は実施例１と同様に
して幅１／４インチ、長さ４８０ｍのテープをリールに
巻き上げられた磁気テープを作成した。得られたポリエ
ステルフィルム及び磁気テープの特性を表１に示す。

【００４６】比較例８ 実施例４のベースフィルム製造において、横延伸倍率を
４．２倍にした。その他は実施例４と同様にして幅１／
４インチ、長さ５５０ｍのテープをリールに巻き上げら
れた磁気テープを作成した。得られた磁気テープの特性
を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】表１の特性から明らかな様に、本発明の
磁気記録媒体は、エラー発生回数の少ない、データの保
存性能の良好な、長手方向にリニアーにデジタル記録す
る磁気記録媒体として適する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の表面ＡのＳＲａ値が２〜２０ｎ
   ｍ、他方の表面ＢのＳＲａ値が２〜５０ｎｍであり、長
   手方向のヤング率が７０００ＭＰａ以上、幅方向のヤン
   グ率が６０００ＭＰａ以下であるポリエステルフイルム
   の、少なくとも前記表面Ｂ上に非磁性金属層又は金属酸
   化物層を設け、前記表面Ａ側に磁性層を設けて成る磁気
   記録媒体。
2. 【請求項２】 前記非磁性金属層又は金属酸化物層は前
   記表面Ａ及びＢの両方に設けられ、前記磁性層は前記表
   面Ａ上に設けられた該非磁性金属層又は金属酸化物層上
   に設けられる請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記非磁性金属層又は金属酸化物層は前
   記表面Ｂのみに設けられ、前記磁性層は、前記ポリエス
   テルフィルムの前記表面Ａ上に直接設けられる請求項１
   記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記ポリエステルは、構成成分としてポ
   リエチレンテレフタレート又はポリエチレン−２、６−
   ナフタレートを８０モル％以上含む請求項１ないし３の
   ずれか１項に記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 信号が固定ヘッドにより長手方向に対し
   てリニアーにデジタル記録される形式のものである請求
   項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。