JPH113513A

JPH113513A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH113513A
Application number: JP34821097A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Matsumura; 伸一松村; Satoshi Sato; 諭佐藤; Yuichi Arizaka; 裕一蟻坂
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリアミドフィルムからなる非磁性支持体の
表面形状を制御して、磁性層表面の微細形状を最適な状
態とし、良好な電磁変換特性と走行性とを兼ね備えた金
属薄膜型の磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性支持体として芳香族ポリアミドフ
ィルムを用いるとともに、その強磁性金属薄膜が形成さ
れる表面に、平均高さが５〜５０ｎｍの微細突起が１０
²〜１０⁴万個／ｍｍ²形成されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強磁性金属薄膜を
用いた磁気記録媒体に関し、特に長時間記録用のビデオ
テープ、あるいは大容量のテープストリーマーとして用
いて好適な磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属薄膜型磁気記録媒体用の
支持体としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム
が主として用いられている。特に、ホームビデオカセッ
トテープ、例えば、８ｍｍテープの支持体としては、７
〜１０μｍ程度のポリエチレンテレフタレートフィルム
が用いられ、コンピュータのデータバックアップ用のテ
ープストリーマーには５〜７μｍ程度のポリエチレンテ
レフタレートフィルムが用いられている。

【０００３】ところで、近年、ビデオカセット用の磁気
記録媒体は、ビデオカセットの小型化に伴い、より一層
のコンパクト化と長時間記録化が望まれている。また、
昨今の情報量の増大化に伴い、テープストリーマーにお
いても大容量化が望まれており、これらの要求に応える
ために、磁気記録媒体の厚さを薄くすることが検討され
ている。

【０００４】磁気記録媒体の厚さを薄くするためには、
支持体の厚さを薄くすることが考えられるが、支持体の
厚さを薄くした場合、磁気記録媒体のスティフネスの低
下やスキュー特性の悪化が問題となってくる。

【０００５】磁気記録媒体のスティフネスやスキュー特
性を満足させながら、支持体の厚さを薄くするには、支
持体が高強度で低熱収という相反する特性を合わせ持つ
ことが要求される。

【０００６】支持体としてポリエチレンテレフタレート
フィルムを用いる場合、これらの要求を満足させるため
に、再延伸等の手法により高強度化を図るとともに、エ
ージング等により熱収を減らすといった措置が採られて
いた。

【０００７】しかしながら、支持体の一層の薄型化が進
む中で、ポリエチレンテレフタレートでは、強度の点で
限界が見え始めてきている。

【０００８】そこで、金属薄膜型磁気記録媒体用の支持
体としてポリアミドフィルムを用いることが検討され、
実用化されてきている。

【０００９】ポリアミドフィルムは、ポリエチレンテレ
フタレートフィルムに比べ強度が高い。したがって、こ
のポリアミドフィルムを支持体として用いた磁気記録媒
体は、厚さを薄くすることが可能であり、ビデオカセッ
トテープの長時間記録化、テープストリーマーの大容量
化に対応した磁気記録媒体として注目されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に磁気記録媒体
は、高密度記録化を図るためには、表面をある程度平滑
化してスペーシングロスを極力減少させる必要がある。
しかしながら、磁気記録媒体は、表面をあまり平坦にし
すぎるとヘッドタッチや走行性等において支障をきたし
てしまうので、表面の微細形状を制御することにより適
切な表面性を確保する必要がある。

【００１１】さらに、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間
の相対速度は増大しており、磁性層の摩耗が少ない高耐
久性の磁気記録媒体が求められており、この観点から
も、磁気記録媒体はその表面の微細形状の制御が不可欠
となっている。

【００１２】ところで、金属薄膜型磁気記録媒体は、磁
性層が強磁性金属薄膜からなり、その厚さが薄いことか
ら、磁性層が支持体の表面性の影響を受けやすく、非磁
性支持体の表面状態、すなわち、非磁性体上の凹凸がそ
のまま磁性層表面の凹凸として発現する。

【００１３】したがって、金属薄膜型磁気記録媒体にお
いては、その非磁性支持体の表面形状を制御することに
より、磁性層表面の微細形状を適切な状態にする必要が
ある。

【００１４】本発明は、このような技術的背景に基づい
て創案されたものであり、ポリアミドフィルムからなる
非磁性支持体の表面形状を制御して、磁性層表面の微細
形状を最適な状態とし、良好な電磁変換特性と走行性と
を兼ね備えた金属薄膜型の磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を成膜してなる
磁気記録媒体において、非磁性支持体として芳香族ポリ
アミドフィルムを用いるとともに、その強磁性金属薄膜
が形成される表面に、平均高さが５〜５０ｎｍの微細突
起が１０²〜１０⁴万個／ｍｍ²形成されるようにして
いる。

【００１６】この磁気記録媒体は、このように芳香族ポ
リアミドフィルムからなる非磁性支持体の表面形状を制
御することにより、強磁性金属膜の表面の微細形状が最
適な状態とされ、良好な電磁変換特性と走行性とを兼ね
備えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１８】本発明に係る磁気記録媒体は、芳香族ポリ
アミドフィルムからなる非磁性支持体上に強磁性の金属
薄膜が成膜されてなる。

【００１９】この磁気記録媒体の非磁性支持体に用いら
れる芳香族ポリアミドフィルムとして、特に好ましいの
は下記の化学式（Ｉ）または（ＩＩ）またはこれらの共
重合体を有したポリアミド樹脂を用いて成膜したもので
ある。

【００２０】

【化１】

【００２１】なお、この芳香族ポリアミドには約２０％
以下の量であれば上記の成分以外のポリマーが共重合ま
たはブレンドされていてもよい。

【００２２】これらの重合体からフィルムを製造する場
合には、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミ
ド、ｎ―メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミ
ド、γ―ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ジオキサ
ン等、またはこれらの混合溶媒、あるいはこれらに重合
原液の中和生成物として塩化リチウム、塩化カルシウ
ム、炭酸リチウム、硝酸リチウム等の無機塩を添加した
溶媒が使用される。

【００２３】このような成膜用溶媒を使用して、ｐ―フ
ェニレンジアミン、ｍ―フェニレンジアミン、ｏ―フェ
ニレンジアミン、２―ニトロ―ｐ―フェニレンジアミ
ン、２―クロル―ｐ―フェニレンジアミン、４，４’―
ジアミノビフェニル、３，３’―クロルベンジジン等の
芳香族ジアミン類及びテレフタル酸クロライド、２―ク
ロルテレフタル酸クロライド、テレフタル酸ヒドラジ
ド、ｐ―アミノ安息香酸ヒドラジド、ｐ―アミノ安息香
酸クロライド等の芳香族ジカルボン酸類の重合あるいは
結合によって得た芳香族ポリアミド樹脂を溶液成形等の
手法により芳香族ポリアミドフィルムを得る。

【００２４】以上のようにして得られた芳香族ポリアミ
ドフィルムを長さ方向及び幅方向に延伸し、厚さが２．
０〜６．０μｍの非磁性支持体とする。非磁性支持体
は、厚みをこの程度にすることにより、必要な強度が得
られるとともに、磁気記録媒体の厚みを薄くして、長時
間記録化に対応させることができる。

【００２５】また、この非磁性支持体の強磁性金属薄膜
が成膜される主面には、高さ５〜５０ｎｍの微細突起が
１０²〜１０⁴万個／ｍｍ²、好ましくは５×１０²〜
５×１０³万個／ｍｍ²、より好ましくは８×１０²〜
２×１０³万個／ｍｍ²の範囲で形成されるようにす
る。

【００２６】高さ５〜５０ｎｍの微細突起が１０²万個
／ｍｍ²より少ないと、磁気記録媒体の表面が平坦にな
りすぎて、ヘッドタッチや走行性等において支障をきた
してしまう。また、高さ５〜５０ｎｍの微細突起が１０
⁴万個／ｍｍ²より多いと、スペーシングロスが増加
し、電磁変換特性の低下を招いてしまう。

【００２７】本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持
体の強磁性金属薄膜が成膜される主面に、高さ５〜５０
ｎｍの微細突起が１０²〜１０⁴万個／ｍｍ²の範囲内
で形成されているので、良好な電磁変換特性と走行性と
を兼ね備えることが可能となる。

【００２８】また、この磁気記録媒体は、非磁性支持体
の強磁性金属薄膜が成膜される主面に、高さ５〜５０ｎ
ｍの微細突起が、５×１０²〜５×１０³万個／ｍｍ²
の範囲内で形成され、微細突起側から求めた負荷曲線の
上部２５％において、微細突起の個数が１０²〜５×１
０²万個／ｍｍ²の範囲とされ、各微細突起の断面積の
総和の割合が０．１〜０．５％の範囲とされていること
が望ましい。

【００２９】ここで負荷曲線とは、微細突起間に形成さ
れる凹部のうち最も深い凹部の底部を通る水平面を基準
面とし、微細突起をこの基準面から所定の高さで基準面
に対して平行に切断した際に表れる各微細突起の断面積
の総和の基準面の面積に対する比率を求めたものであ
り、縦軸を基準面からの高さとし、横軸を各微細突起の
断面積の総和の基準面に対する比率として表している。

【００３０】すなわち、磁気記録媒体は、図１及び図２
に示すように、非磁性支持体の微細突起間に形成される
凹部のうち最も深い凹部の底部の高さをｍ、上記微細突
起のうち最も高い突起の先端部の高さをｎ、ｍ−ｎ間の
高さ方向の距離をｓとしたときに、３／４×ｓ＋ｍを超
える高さの微細突起の個数が１０²〜５×１０²万個／
ｍｍ²の範囲内であるとともに、３／４×ｓ＋ｍを超え
る高さの微細突起を３／４×ｓ＋ｍの高さで切断した際
に表れる各微細突起の断面積ａ，ｂ，ｃ，ｄの総和が、
基準面の面積ｅに対して、０．１〜０．５％の割合とさ
れていることが望ましい。なお、図１は、非磁性支持体
をエリアＡでサンプリングして、このエリアＡにおける
微細突起の状態を表したものであり、図２は、エリアＡ
における負荷曲線を表したものである。

【００３１】このように、非磁性支持体の高さ５〜５０
ｎｍの微細突起が、１×１０²〜１×１０⁴万個／ｍｍ
²の範囲内で形成され、微細突起側から求めた負荷曲線
の上部２５％において、微細突起の個数が１０²〜５×
１０²万個／ｍｍ²の範囲となるように制御されること
により、磁気記録媒体は、更に良好な電磁変換特性と走
行性を発揮することができる。

【００３２】また、微細突起側から求めた負荷曲線の上
部２５％において、各微細突起の断面積の総和の割合が
０．１〜０．５％の範囲となるように制御されることに
より、磁気記録媒体は、記録再生時における摩擦特性が
良好となる。

【００３３】なお、微細突起側から求めた負荷曲線の上
部２５％において、微細突起１個当たりの断面積が、そ
れぞれ１．５×１０³ｎｍ²以下であることが望まし
い。このように、微細突起側から求めた負荷曲線の上部
２５％において、微細突起１個当たりの断面積が１．５
×１０³ｎｍ²以下となるように微細突起を制御するこ
とにより、磁気記録媒体は、記録再生時における摩擦特
性を更に良好なものとすることができる。

【００３４】ところで、微細突起を形成する方法として
は、例えば上述した芳香族ポリアミドフィルム中へ不活
性微粒子を添加する方法や、非磁性支持体上に、微細粒
子を含有した高分子被膜を設けることによって形成する
方法、またはこれらを組み合わせた方法等が挙げられ
る。

【００３５】微細突起の核となる不活性微粒子として
は、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタン、
アルミナ、カオリン、タルク、グラファイト、長石、二
酸化モリブデン、カーボンブラック、硝酸バリウム等の
無機質系微細粒子、ポリスチレン、ポリメチルメタクリ
レート、メチルメタクリレート共重合体、メチルメタク
リレート共重合体の架橋体、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリビニリデンフルオライド、ポリアクリロニトリ
ル、ベンゾグアナミン樹脂等の如き有機質系微細粒子等
が挙げられるが、真球状粒子を得やすい、コロイダルシ
リカ、架橋高分子による粒子を用いることが好ましい。

【００３６】これらの不活性微粒子を上述した芳香族ポ
リアミドフィルム中に添加する場合は、重合前の溶媒中
へ添加し、または、重合に使用する溶媒全部に分散され
ようにしてもよく、さらには、ポリマー溶液の調整工程
中で添加するようにしてもよい。

【００３７】なお、微細突起を形成する方法としては、
このように微細粒子を添加する方法によらなくても、非
磁性支持体や高分子被膜の表面形状が、微細粒子を添加
したものと同様の形状となる方法であればよく、上述の
方法に限定されるものではない。

【００３８】さらに、非磁性支持体中に添加する微粒子
としては、非磁性支持体の原料となる芳香族ポリアミド
樹脂と同種のものであって、上述した溶液成形の際に溶
媒に溶けない有機物が用いられる。

【００３９】そして、この粒子を非磁性支持体の原料と
なる芳香族ポリアミド樹脂に添加して、３００℃以上の
高温に加熱したときに分解しない有機物が、突起として
表れる。このとき、添加する有機物の量を調整すること
により、形成される突起の密度が１０²〜１０⁴万個／
ｍｍ²となるようにする。

【００４０】また、これらの不活性微粒子を高分子被膜
中に含有させて突起を形成する場合は、例えば、不活性
微粒子を含む水溶性高分子を主体とした組成物を、上述
した芳香族ポリアミドフィルムの強磁性金属磁性膜が成
膜される主面にコーティングする。これにより、非磁性
支持体の強磁性金属磁性膜が成膜される主面に微細突起
が形成されることになる。

【００４１】このとき、水溶性高分子としては、ポリビ
ニルアルコール、トラガントゴム、カゼイン、ゼラチ
ン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ポリエステル等が適用さ
れる。

【００４２】また、非磁性支持体中に平均粒径０．０３
〜０．１５μｍの不活性粒子を添加し、非磁性支持体の
強磁性金属薄膜が成膜される面に、突起が１０³〜１０
⁵個／ｍｍ²の密度で形成されるようにすることが望ま
しい。

【００４３】また、非磁性支持体は、そのハンドリング
性を良好なものにするために、例えば、芳香族ポリアミ
ドフィルムを２層或いは３層以上に重ねた積層構造と
し、強磁性金属薄膜を形成しない面の表面粗さＲａを
０．００５〜０．０２５μｍ、好ましくは０．０１０〜
０．０２０μｍとすることが望ましい。

【００４４】この非磁性支持体の強磁性金属薄膜を形成
しない面の表面粗さの調整は、フィルム中に添加する不
活性微粒子の粒径、添加量を調節することにより行う。

【００４５】以上ように形成される非磁性支持体の主面
上に、図３に示すような連続巻き取り式の真空蒸着装置
等を用いて強磁性金属薄膜を形成する。

【００４６】この真空蒸着装置１は、いわゆる斜方蒸着
用として構成され、内部が例えば約１０―³Ｐａ程度の
真空状態とされた真空室２内に、例えば―２０℃程度に
冷却され、図中の反時計回り方向（矢印Ａ方向）に回転
する冷却キャン３と対向するように強磁性金属薄膜用の
蒸着源４が配置されている。

【００４７】蒸着源４は坩堝等の容器にＣｏ等を主体と
する強磁性金属材料が収容されたものであり、この蒸着
源４（強磁性金属材料）に対し、電子ビーム発生源５か
ら電子ビーム６を加速照射して強磁性金属材料を加熱、
蒸発させ、これを図中の反時計回り方向に回転する供給
ロール８から図中の矢印Ｂ方向に繰り出され、冷却キャ
ン３の周面に沿って走行する非磁性支持体７上に付着
（蒸着）させることによって強磁性金属薄膜を形成す
る。そして、強磁性金属薄膜が形成された非磁性支持体
７は、巻取りロール９に巻き取られる。

【００４８】このとき、蒸着源４と冷却キャン３との間
には防着板１０を設け、この防着板１０にシャッタ１１
を位置調整可能に設けて、非磁性支持体７に対して所定
の角度で入射する蒸着粒子のみを通過させる。こうして
斜め蒸着法によって金属磁性薄膜が形成されるようにな
されている。

【００４９】なお、供給ロール８と冷却キャン３との
間、及び冷却キャン３と巻取りロール９との間にはそれ
ぞれガイドローラー１２、１３が配置され、供給ロール
８から冷却キャン３、及びこの冷却キャン３から巻取り
ロール９に従って走行する非磁性支持体７に所定のテン
ションをかけ、非磁性支持体７が円滑に走行するように
なされている。

【００５０】さらに、このような金属磁性薄膜の蒸着に
際し、図示しない酸素ガス導入口を介して非磁性支持体
７の表面に、例えば流量２Ｌ／分で酸素ガスが供給さ
れ、これによって金属磁性薄膜の磁気特性、耐久性及び
耐候性の向上が図られている。また、蒸着源を加熱する
ためには、上述のような電子ビームによる加熱手段の
他、例えば、抵抗加熱手段、高周波加熱手段、レーザ加
熱手段等の公知の手段を使用できる。

【００５１】以上は、斜め蒸着法によりＣｏを主体とす
る強磁性金属薄膜を形成する例について説明したが、強
磁性金属薄膜を形成する方法としては、この例の他に垂
直蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリング法
等の公知の薄膜形成法が適用でき、また、強磁性金属薄
膜の材料としては、Ｃｏの他にＮｉ、Ｆｅ等を主体とす
る強磁性金属材料やこれらの合金を醜態とする強磁性金
属材料が使用できる。ただし、非磁性支持体との付着強
度改善、あるいは強磁性金属薄膜自体の耐食性、耐摩耗
性改善等の目的から、蒸着時の雰囲気を酸素ガスが支配
的となる雰囲気としたとき得られる酸素を含む強磁性金
属薄膜を使用することが望ましい。また、強磁性金属薄
膜の厚さは、０．０１〜０．２μｍ程度、好ましくは、
０．１〜０．２μｍ程度である。

【００５２】また、この磁気記録媒体は、強磁性金属薄
膜の摩耗を防止するため、強磁性金属薄膜上に、図４に
示すようなマグネトロンスパッタ装置２０等を用いて、
カーボン保護膜を形成することが望ましい。

【００５３】このマグネトロンスパッタ装置２０は、外
側がチャンバ２１にて覆われている。そして、チャンバ
２１内は、真空ポンプ２２にて約１０―⁴Ｐａまで減圧
された後、真空ポンプ２２側へ廃棄するバルブ２３の角
度を全開状態から１０度まで絞ることにより排気速度を
落とし、ガス導入管２４からＡｒガスを導入して、真空
度が約０．８Ｐａとされる。

【００５４】マグネトロンスパッタ装置２０は、このチ
ャンバ２１内に、例えば―４０℃程度に冷却され、図中
の反時計回り方向（矢印Ａ方向）に回転する冷却キャン
２５と、この冷却キャン２５と対向配置されるターゲッ
ト２６とがそれぞれ設けられている。

【００５５】ターゲット２６は、カーボン保護膜の材料
となるものであり、カソード電極を構成するバッキング
プレート２７に支持されている。そして、バッキングプ
レート２７の裏側には、磁場を形成するマグネット２８
が配設されている。

【００５６】このマグネトロンスパッタ装置２０により
カーボン保護膜を形成する際は、ガス導入管２４からＡ
ｒガスを導入するとともに、冷却キャン２５をアノー
ド、バッキングプレート２７をカソードとして３０００
Ｖの電圧を印加し、１．４Ａの電流が流れる状態を保つ
ようにする。

【００５７】この電圧の印加により、Ａｒガスがプラズ
マ化し、電離されたイオンがターゲット２６に衝突する
ことにより、ターゲット２６の原子がはじき出される。
このとき、バッキングプレート２７の裏側にはマグネッ
ト２８が配設されており、ターゲット２６の近傍に磁場
が形成されるので、電離されたイオンはターゲット２６
の近傍に集中されることになる。

【００５８】ターゲット２６からはじき出された原子
は、図中の反時計回り方向に回転する供給ロール２９か
ら図中の矢印Ｂ方向に繰り出され、冷却キャン２５の周
面に沿って走行する強磁性金属薄膜が形成された非磁性
支持体３０上に付着し、カーボン保護膜が形成される。
そして、カーボン保護膜が形成された非磁性支持体３０
は、巻取りロール３１に巻き取られる。

【００５９】このカーボン保護膜は、スペーシングロス
を小さくし、かつ、強磁性金属薄膜の摩耗防止の効果を
得ることができるように、その厚さを３〜１５ｎｍ程
度、特に５〜１０ｎｍ程度とすることが好ましい。

【００６０】以上は、マグネトロンスパッタによりカー
ボン保護膜を形成する例について説明したが、カーボン
保護膜を形成する方法としては、この例の他に、イオン
ビームスパッタやイオンビームプレーティング法、化学
気相成長（ＣＶＤ）法等の公知の薄膜形成方法を用いる
ことができる。

【００６１】また、この磁気記録媒体は、カーボン保護
膜の表面に滑剤を存在せしめることが望ましい。これに
より、磁気記録媒体は、微細突起の形状に基づく走行性
改善効果をさらに高めることが可能である。

【００６２】また、この磁気記録媒体は、その表面、裏
面、またはそれらの近傍あるいはカーボン保護膜、強磁
性金属薄膜内の空隙、カーボン保護膜と強磁性金属薄膜
との界面、強磁性金属薄膜と非磁性支持体との界面、非
磁性支持体内等に、必要に応じて公知の手段で防錆剤、
帯電防止剤、防かび剤等の各種添加剤を存在せしめるこ
とができる。

【００６３】また、この磁気記録媒体は、良好な走行性
を確保するために、その裏面にバックコート層を形成す
ることが望ましい。このバックコート層は、公知の如
く、カーボン、炭酸カルシウム等の非磁性顔料をポリウ
レタン、塩化ビニル―酢酸ビニル共重合体等の結合剤に
分散させたものを用いることができる。

【００６４】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００６５】まず、磁気記録媒体（実施例１〜１４及び
比較例１〜７）を実際に作製し、そのテープ特性、当た
り特性及び保存特性の評価を行った。なお、ここで作製
した磁気記録媒体の種々の物性値及び特性は以下に示す
方法により測定したものである。

【００６６】・ヤング率２５℃、５５％ＲＨの下に、テンシロン型の引張り試験
機を使用して測定した。

【００６７】・表面突起高さＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製の原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）：ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩ（商品
名）を用いて、非磁性支持体の強磁性金属薄膜をスキャ
ンサイズ５μｍ×５μｍ、サンプリング数４００ポイン
ト、スキャンレート４．３４Ｈｚの条件下で測定を行
い、突起１０個の高さをそれぞれ測定し、１０個の平均
値を算出してそれを突起高さとした。

【００６８】・表面突起個数微細突起の個数は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて
測定したものであり、日本電子社製の超高分解能コール
ドＦＥ―ＳＥＭ「Ｓ―９００」（商品名）を用いて、加
速電圧２０ｋＶ、倍率３万倍以上にてカウントし、１ｍ
ｍ²当たりの個数に換算した。

【００６９】ポリアミド樹脂中に不活性粒子を添加する
ことにより形成する突起の個数は、高さ５〜５０ｎｍの
微細突起個数と同様に走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用
い、倍率５千倍以上にてカウントし、１ｍｍ²当たりの
個数に換算した。

【００７０】・テープ特性磁気記録媒体の特性評価は、ソニー株式会社製のＡＩＴ
ドライブＳＤＸ―Ｓ３００Ｃ（商品名）を改造したもの
を用いて行った。記録は相対速度１０．０４ｍ／秒、最
短記録波長０．３５μｍで行った。

【００７１】走行耐久性として１７０ｍ長を１００パス
走行させ、１パス走行後のブロックエラーレート、１０
０パス走行後のブロックエラーレート、そして１００パ
ス走行後の回転ヘッドシリンダー部でのテープの泣きの
状態を測定した。

【００７２】・ヘッドとの当たり特性テープ再生時の出力信号（当たり波形）を１トラック分
で見た場合の出力信号の最小値／最大値（％）を測定し
た。

【００７３】・保存特性保存特性は常温（２５℃）常湿下で１７０ｍ長記録した
磁気記録媒体を、４５℃、８０％ＲＨの環境下で３日間
保存し、再び常温常湿下で再生して、エラーレートの増
加を測定した。

【００７４】（実施例１）脱水したｎ―メチルピロリド
ンに、０．９ｍｏｌ比に相当する２―クロル―ｐ―フェ
ニレンジアミンと０．１ｍｏｌ比に相当する４，４’―
ジアミノジフェニルスルホンとを撹拌溶解させて冷却
し、この中へ０．７ｍｏｌ比に相当するテレフタル酸ク
ロライドを添加して、約２時間撹拌した。その後、十分
精製した水酸化カルシウムを添加、撹拌して、芳香族ポ
リアミド溶液を得た。

【００７５】この芳香族ポリアミド溶液を表面研磨した
金属ドラム上へ３０℃で均一に流延し、１２０℃の雰囲
気で約１０分間乾燥し、芳香族ポリアミドフィルムとし
た。このフィルムをドラムから剥離し、３０℃の水槽中
に連続的に約３０分間浸漬しながら、長さ方向に１．１
倍に延伸した。さらにこのフィルムをテンターに導入し
て３２０℃で長さ方向に１．３倍に延伸して、厚さ約４
μｍの非磁性支持体を得た。

【００７６】この非磁性支持体の表面に、粒径１５ｎｍ
程度のＳｉＯ₂を含有する水性塗液を塗布して乾燥させ
ることにより、高分子被膜を形成した。

【００７７】次に、先に図３に示したような連続巻き取
り式の蒸着装置をその内部が１０―³Ｐａ程度の真空状
態となるように排気し、高分子被膜が形成された非磁性
支持体を、この蒸着装置にセッティングした。そして、
連続真空斜め蒸着法により、微量の酸素存在下におい
て、この非磁性支持体の表面にＣｏを主体とする強磁性
金属薄膜を形成した。蒸着の入射角は、非磁性支持体の
法線方向が９０〜４５度までであり、非磁性支持体の走
行速度が５０ｍ／分で、強磁性金属薄膜の厚さが約０．
１８μｍとなるように、電子ビームの強さを調節して作
製した。

【００７８】次に、先に図４に示したようなマグネトロ
ンスパッタリング装置をその内部が１０―⁴Ｐａ程度に
なるまでまで減圧した後、Ａｒガスを導入し、０．８Ｐ
ａ程度にした。そして、このマグネトロンスパッタリン
グ装置に強磁性金属薄膜が形成された非磁性支持体をセ
ッティングし、―４０℃に冷却した冷却キャン上を５ｍ
／分の速度で走行させて、強磁性金属薄膜上に厚さが約
５ｎｍのカーボン保護膜を形成した。

【００７９】次に、非磁性支持体の強磁性金属薄膜が形
成された面と反対側の面に、カーボンを主体とし、結合
剤として塩化ビニル系を用いた厚さが約０．５μｍのバ
ックコート層を形成し、８ｍｍ幅に裁断した。そして、
８ｍｍ幅に裁断した磁気記録媒体をカセット本体に収納
した。

【００８０】この磁気記録媒体の物性値を表１に示すと
ともにその特性を表２に示す。

【００８１】

【表１】

【００８２】

【表２】

【００８３】（実施例２〜４，１４、比較例１〜２）実
施例２〜４，１４、比較例１〜２は、基本構成を実施例
１と同じくし、高分子被膜に含有させるＳｉＯ₂の粒径
及び添加量を調整して、微細突起の高さと密度を実施例
１と異ならせたものである。

【００８４】それぞれの物性値を表１に、その特性を表
２に併せて示す。

【００８５】（実施例５）実施例５は、基本構成を実施
例１と同じくし、高分子被膜を下記に示すような構成と
して、ウエットで１．０μｍ／ｍｍ²となるように塗布
し、乾燥させたものである。

【００８６】〈記〉テレフタル酸（８０ｍｏｌ％）―５
Ｎａ―スルホイソフタル酸（２０ｍｏｌ％）―エチレン
グリコール共重合ポリエステル（分子量６５００）５重
量部、及びノニオン系界面活性剤ポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル（日本油脂株式会社製）２重量
部、純粋１００重量部。

【００８７】得られたカセットテープの物性値を表１
に、その特性を表２に併せて示す。

【００８８】（比較例３）脱水したｎ―メチルピロリド
ンに０．９ｍｏｌ比に相当する２―クロル―ｐ―フェニ
レンジアミンと０．１ｍｏｌ比に相当する４，４’―ジ
アミノジフェニルスルホンとを撹拌溶解させて冷却し、
この中へ０．７ｍｏｌ比に相当するテレフタル酸クロラ
イドを添加して、約２時間撹拌した。その後、十分精製
した水酸化カルシウムを添加、撹拌した。さらに、アン
モニア水を加えて中和させ、別にｎ―メチルピロリドン
中で分散しておいた０．０６μｍのＳｉＯ₂をポリマー
当たり０．０１ｗｔ％添加し、芳香族ポリアミド溶液を
得た。

【００８９】この芳香族ポリアミド溶液を表面研磨した
金属ドラム上へ３０℃で均一に流延し、１２０℃の雰囲
気で約１０分間乾燥し、芳香族ポリアミドフィルムとし
た。このフィルムをドラムから剥離し、３０℃の水槽中
に連続的に約３０分間浸漬しながら、長さ方向に１．１
倍に延伸した。さらにこのフィルムをテンターに導入し
て３２０℃で長さ方向に１．３倍に延伸して、厚さ約４
μｍの非磁性支持体を得た。

【００９０】そして、この非磁性支持体に、実施例１と
同様に、強磁性金属薄膜、カーボン保護膜、バック層を
それぞれ形成し、８ｍｍ幅に裁断してカセット本体に収
納し、カセットテープを得た。

【００９１】得られたカセットテープの物性値を表１
に、その特性を表２に併せて示す。

【００９２】（実施例６〜１０）実施例６〜１０は、基
本構成を比較例３と同じくし、実施例１と同様に、非磁
性支持体の表面に、粒径１５ｎｍ程度のＳｉＯ₂を含有
する水性塗液を塗布して乾燥させることにより、高分子
被膜を形成したものである。

【００９３】それぞれの物性値を表１に、その特性を表
２に併せて示す。

【００９４】（実施例１１〜１２）実施例１１〜１２
は、基本構成を実施例６と同じくし、芳香族ポリアミド
溶液中に添加するＳｉＯ₂の粒径を０．０３μｍ、０．
１５μｍとしたものである。

【００９５】それぞれの物性値を表１に、その特性を表
２に併せて示す。

【００９６】（比較例４）比較例４は、基本構成を実施
例６と同じくし、芳香族ポリアミド溶液中に添加するＳ
ｉＯ₂の粒径を０．２μｍとしたものである。

【００９７】得られたカセットテープの物性値を表１
に、その特性を表２に併せて示す。

【００９８】（実施例１３）実施例１３は、基本構成を
実施例６と同じくし、芳香族ポリアミドフィルムを長さ
方向に１．３倍、幅方向に１．６倍に延伸させたもので
ある。

【００９９】得られたカセットテープの物性値を表１
に、その特性を表２に併せて示す。

【０１００】（比較例５〜７）比較例５〜７は、基本構
成を実施例６と同じくし、芳香族ポリアミドフィルムの
長さ方向及び幅方向の延伸倍率をそれぞれ変更したもの
である。

【０１０１】それぞれの物性値を表１に、その特性を表
２に併せて示す。

【０１０２】（評価）表１及び表２の結果から、磁気記
録媒体は、実施例１〜１４のように、強磁性金属薄膜が
形成される面に５〜５０ｎｍの微細突起が１０²〜１０
⁴万個／ｍｍ²形成されることにより、テープ特性、当
たり特性及び保存特性をともに良好なものとすることが
できる。これに対し、比較例２のように微細突起の高さ
が５０ｎｍを超える場合、比較例３のように微細突起が
形成されない場合には、テープ特性の劣化が目立つこと
が判った。

【０１０３】また、表１及び表２の結果から、磁気記録
媒体は、実施例６〜１３のように、非磁性支持体に平均
粒径が０．０３〜０．１５μｍの不活性粒子が添加さ
れ、強磁性金属磁性膜の表面に１０³〜１０⁵個／ｍｍ
²の密度で形成されることにより、さらにテープ特性の
劣化を少くすることができる。これに対し、比較例１〜
２のように添加粒子による突起が形成されない場合、比
較例４のように添加する粒子の粒径が０．１５μｍ以上
でその密度が、１０³個／ｍｍ²以下の場合には、テー
プ特性の劣化、保存特性の劣化が目立つことが判った。

【０１０４】さらに、表１及び表２の結果から、磁気記
録媒体は、実施例１〜１４のように、非磁性支持体の長
手方向のヤング率を１０００ｋｇ／ｍｍ²とし、幅方向
のヤング率を１３００ｋｇ／ｍｍ²以上とすることによ
り、ヘッドとの当たり特性を良好なものとすることがで
きる。これに対し、比較例６のように非磁性支持体の長
手方向のヤング率が１０００ｋｇ／ｍｍ²未満であると
保存特性の劣化が目立ち、比較例５、７のように非磁性
支持体の幅方向のヤング率が１３００ｋｇ／ｍｍ²未満
であるとヘッドとの当たり特性の劣化が目立つことが判
った。

【０１０５】次に、磁気記録媒体（実施例１５〜２１及
び比較例８〜１３）を実際に作製し、そのテープ特性及
び摩擦特性の評価を行った。

【０１０６】なお、ここでは、微細突起側から求めた負
荷曲線の上部２５％における微細突起の個数と、負荷曲
線の上部２５％における微細突起の断面積の総和の割合
及び負荷曲線の上部２５％における微細突起１個当たり
の断面積についても測定した。

【０１０７】これらの磁気記録媒体の物性値及び特性は
以下に示す方法により測定したものである。

【０１０８】・表面突起高さ実施例１〜１４及び比較例１〜７の場合と同様に、Ｄｉ
ｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製の原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）：ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩ（商品名）を
用いて、非磁性支持体の強磁性金属薄膜をスキャンサイ
ズ５μｍ×５μｍ、サンプリング数４００ポイント、ス
キャンレート４．３４Ｈｚの条件下で測定を行い、突起
１０個の高さをそれぞれ測定し、１０個の平均値を算出
してそれを突起高さとした。

【０１０９】・表面突起個数実施例１〜１４及び比較例１〜７の場合と同様に、微細
突起の個数は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定
したものであり、日本電子社製の超高分解能コールドＦ
Ｅ―ＳＥＭ「Ｓ―９００」（商品名）を用いて、加速電
圧２０ｋＶ、倍率３万倍以上にてカウントし、１ｍｍ²
当たりの個数に換算した。

【０１１０】・負荷曲線の上部２５％における突起の個
数ＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製の原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）：ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩ（商品
名）を用いて、非磁性支持体の強磁性金属薄膜をスキャ
ンサイズ５μｍ×５μｍ、サンプリング数４００ポイン
ト、スキャンレート４．３４Ｈｚの条件下で測定した。

【０１１１】・負荷曲線の上部２５％における突起の断
面積の総和突起の個数と同様に、ＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍ
ｅｎｔｓ社製の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）：ＮａｎｏＳ
ｃｏｐｅＩＩ（商品名）を用いて、非磁性支持体の強磁
性金属薄膜をスキャンサイズ５μｍ×５μｍ、サンプリ
ング数４００ポイント、スキャンレート４．３４Ｈｚの
条件下で測定した。

【０１１２】・負荷曲線の上部２５％における突起１個
当たりの断面積突起の個数と同様に、ＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍ
ｅｎｔｓ社製の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）：ＮａｎｏＳ
ｃｏｐｅＩＩ（商品名）を用いて、非磁性支持体の強磁
性金属薄膜をスキャンサイズ５μｍ×５μｍ、サンプリ
ング数４００ポイント、スキャンレート４．３４Ｈｚの
条件下で測定した。

【０１１３】・テープ特性磁気記録媒体の特性評価は、ソニー株式会社製のＡＩＴ
ドライブＳＤＸ―Ｓ３００Ｃ（商品名）を改造したもの
を用いて行った。記録は相対速度１０．０４ｍ／秒、最
短記録波長０．３５μｍで行った。

【０１１４】データ用磁気テープでは、表面性の荒れに
よる電磁変換特性の低下、走行耐久性の悪化による電磁
変換特性の低下等は全てエラーレートとして表れる。そ
こで、実施例１５〜２１及び比較例８〜１３の磁気記録
媒体についてエラーレートの評価を行った。ブロックエ
ラーレートの数は１０^ー2以下を許容とした。

【０１１５】・摩擦係数ガイドピン（ＳＵＳ，０．１Ｓ）に対して、１００回繰
り返して摺動させた後の摩擦係数を調べた。雰囲気は常
温常湿（２５℃、４０％）で、荷重１０ｇ、摺動速度５
ｍｍ／ｓｅｃの条件下で測定した。１００パス後の摩擦
係数が３．０以下を許容とした。

【０１１６】磁気記録媒体（実施例１５〜２１及び比較
例８〜１３）は、磁気記録媒体（実施例１〜１４及び比
較例１〜７）と同様な方法で作製した。

【０１１７】この磁気記録媒体（実施例１５〜２１及び
比較例８〜１３）の物性値を表３に示すとともにその特
性を表４に示す。

【０１１８】

【表３】

【０１１９】

【表４】

【０１２０】（評価）表３及び表４の結果から、実施例
１５〜２１のように、非磁性支持体上の微細突起の高さ
が５〜５０ｎｍ、突起個数が１×１０²〜１×１０⁴万
個／ｍｍ²の範囲内にあり、且つ負荷曲線の上部２５％
における微細突起の個数が１０²〜５×１０²万個／ｍ
ｍ²、負荷曲線の上部２５％における各微細突起の断面
積の総和が、基準面の面積に対して、０．１〜０．５％
の割合とされており、さらに負荷曲線の上部２５％にお
ける微細突起１個当たりの断面積が１．５×１０³ｎｍ
²以下とされている場合は、いずれも優れた電磁変換特
性及び走行耐久性等を得ることができることが判った。

【０１２１】なお、実施例２０は、非磁性支持体中に添
加する粒子として、溶液成形の際に溶媒に溶けない非磁
性支持体の原料となる芳香族ポリアミド樹脂と同種のも
のを使用しているが、各特性が適切な範囲内にあるの
で、電磁変換特性や走行耐久性等の特性に優れているこ
とが判った。

【０１２２】これに対して、比較例８は、負荷曲線の上
部２５％における微細突起の個数が１０²〜５×１０²
万個／ｍｍ²以下であり、また、負荷曲線の上部２５％
における微細突起１個当たりの断面積が１．５×１０³
ｎｍ²を超えているので、微細突起の形状がなだらかで
あり、電磁変換特性は優れているものの、接触面積が大
きいために良好な走行耐久性を得ることができないこと
が判った。

【０１２３】また、比較例９は、負荷曲線の上部２５％
における各微細突起の断面積の総和が、基準面の面積に
対して０．５％を超える割合であり、また、負荷曲線の
上部２５％における微細突起１個当たりの断面積が１．
５×１０³ｎｍ²を超えているので、比較例８と同様
に、微細突起の形状がなだらかであり、電磁変換特性は
優れているものの、接触面積が大きいために良好な走行
耐久性を得ることができないことが判った。

【０１２４】また、比較例１０及び比較例１１は、負荷
曲線の上部２５％における微細突起１個当たりの断面積
が１．５×１０³ｎｍ²を超えているので、比較例８及
び比較例９と同様に、微細突起の形状がなだらかであ
り、電磁変換特性は優れているものの、接触面積が大き
いために良好な走行耐久性を得ることができないことが
判った。

【０１２５】また、比較例１２は、非磁性支持体上の微
細突起の高さが５０ｎｍを超え、突起個数が１×１０⁴
万個／ｍｍ²を超え、更に負荷曲線の上部２５％におけ
る微細突起の個数が５×１０²万個／ｍｍ²を超え、負
荷曲線の上部２５％における各微細突起の断面積の総和
が、非磁性支持体をｍの高さで切断した際の断面積に対
して０．５％を超える割合とされているので、非磁性支
持体の表面が粗く電磁変換特性が大きく劣化するととも
に、微細突起の形状がなだらかであり、接触面積が大き
いために良好な走行耐久性も得ることができないことが
判った。

【０１２６】また、比較例１３は、非磁性支持体上の微
細突起の高さが５ｎｍ未満であり、突起個数が１×１０
²万個／ｍｍ²未満であり、且つ負荷曲線の上部２５％
における微細突起の個数が１０²〜万個／ｍｍ²未満と
されているので、良好な走行耐久性を得ることができな
いことが判った。

【０１２７】

【発明の効果】本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支
持体が、その強磁性金属薄膜が形成される面に、平均高
さ５〜５０ｎｍの微細突起が１０²〜１０⁴万個／ｍｍ
²形成された芳香族ポリアミドフィルムからなるので、
テープ特性、当たり特性及び保存特性をともに良好なも
のとすることができ、良好な電磁変換特性と走行性とを
兼ね備えることができる。

【０１２８】また、この磁気記録媒体は、非磁性支持体
に、０．０３〜０．１５μｍの不活性粒子を添加し、強
磁性金属薄膜が形成される表面に１０³〜１０⁵個／ｍ
ｍ²の突起を形成することにより、テープ特性の劣化を
少なくし、ヘッド目詰まりの防止、すなわちヘッドのク
リーニング効果を増大させることができる。

【０１２９】また、この磁気記録媒体は、非磁性支持体
の厚さを２．０〜６．０μｍとし、強磁性金属薄膜の厚
さを０．０１〜０．２μｍとすることにより、全体の厚
さを薄くすることができ、長時間記録化に対応できる。

【０１３０】また、この磁気記録媒体は、非磁性支持体
に、微細突起側から求めた負荷曲線の上部２５％におい
て、微細突起の個数が１０²〜５×１０²万個／ｍｍ²
の範囲内とされ、微細突起の断面積の総和の割合が０．
１〜０．５％の範囲内とされている場合には、記録再生
時に良好な摩擦特性を発揮することができる。

【０１３１】また、この磁気記録媒体は、微細突起間に
形成される凹部のうち最も深い凹部の底部の高さをｍと
し、微細突起のうち最も高い突起の先端部の高さをｎと
し、ｍ−ｎ間の高さ方向の距離をｓとしたときに、３／
４×ｓ＋ｍを超える高さの微細突起の個数が１０²〜５
×１０²万個／ｍｍ²の範囲内であるとともに、３／４
×ｓ＋ｍを超える高さの微細突起を３／４×ｓ＋ｍの高
さで切断した際に表れる各微細突起の断面積の総和が、
非磁性支持体をｍの高さで切断した際の断面積に対し
て、０．１〜０．５％の割合とされている場合には、記
録再生時における摩擦特性を更に良好なものとすること
ができる。

【０１３２】さらに、この磁気記録媒体は、非磁性支持
体の縦方向のヤング率を１０００ｋｇ／ｍｍ²とし、横
方向のヤング率を１３００ｋｇ／ｍｍ²とすることによ
り、走行性及び保存特性をさらに良好なものとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非磁性支持体の表面の微細突起の状態を説明す
る図である。

【図２】微細突起側から求めた負荷曲線を示す図であ
る。

【図３】強磁性金属薄膜を形成する真空蒸着装置の構成
図である。

【図４】カーボン保護膜を形成するマグネトロンスパッ
タ装置の構成図である。

【符号の説明】

１真空装置、４蒸着源、７非磁性支持体、２０
マグネトロンスパッタ装置、２６ターゲット、３０
非磁性支持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を成膜
してなる磁気記録媒体において、上記非磁性支持体は、上記強磁性金属薄膜が形成される
表面に平均高さが５〜５０ｎｍの微細突起が１０²〜１
０⁴万個／ｍｍ²形成された芳香族ポリアミドフィルム
からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】上記非磁性支持体は、平均粒径０．０３
〜０．１５μｍの不活性粒子が添加され、上記強磁性金
属薄膜が形成される表面に１０³〜１０⁵個／ｍｍ²の
密度で突起が形成されていることを特徴とする請求項１
記載の磁気記録媒体。
【請求項３】上記非磁性支持体の厚さが２．０〜６．
０μｍであり、上記強磁性金属膜の厚さが０．０１〜
０．２μｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気
記録媒体。
【請求項４】上記微細突起間に形成される凹部のうち
最も深い凹部の底部の高さをｍとし、上記微細突起のう
ち最も高い突起の先端部の高さをｎとし、ｍ−ｎ間の高
さ方向の距離をｓとしたときに、３／４×ｓ＋ｍを超え
る高さの微細突起の個数が１０²〜５×１０²万個／ｍ
ｍ²の範囲内であるとともに、上記３／４×ｓ＋ｍを超える高さの微細突起を３／４×
ｓ＋ｍの高さで切断した際に表れる各微細突起の断面積
の総和が、上記非磁性支持体をｍの高さで切断した際の
断面積に対して、０．１〜０．５％の割合とされている
ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】上記３／４×ｓ＋ｍを超える高さの微細
突起を３／４×ｓ＋ｍの高さで切断した際に表れる突起
１個当たりの断面積が、１．５×１０³ｎｍ²以下であ
ることを特徴とする請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項６】上記非磁性支持体は、縦方向のヤング率
が１０００ｋｇ／ｍｍ²以上であり、横方向のヤング率
が１３００ｋｇ／ｍｍ²以上であることを特徴とする請
求項１記載の磁気記録媒体。