JPS585452B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強磁性金属層を磁気記録層として設けてなる磁
気記録媒体に関するもので、特に表面性が良好で高出力
、低雑音性の優れた磁気記録媒体に関するものである。

従来より磁気記録媒体としては非磁性支持体上にγ−Ｆ
ｅ２０３．Ｃｏをドープしたγ−Ｆｅ２Ｏ３゜Ｆｅ３Ｏ
４，ＣｏをドープしたＦｅ３Ｏ４，γ−Ｆｅ２Ｏ３とＦ
ｅ３Ｏ４のベルトライド化合物、ＣｒＯ２の粉末あるい
は強磁性合金粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機バインダー中に分
散せしめ塗布・乾燥させる塗布型のものが広く使用され
てきている。

近年高密度記録への要求の高まりと共に真空蒸着、スパ
ッタリング、イオンプレーテング等のペーパーデポジシ
ョン法あるいは電気メッキ、無電解メッキ等のメッキ法
により形成される強磁性金属薄膜を磁気記録層とする、
バインダーを使用しない、いわゆる非バインダー型磁気
記録媒体が注目を浴びており、実用化への努力が種々行
なわれている。

これらの磁気記録媒体を磁気テープとして使用する場合
のテープと記録再生ヘッドの相対速度はビデオ信号記録
用としては３８ｍ／ｓｅｃ、（放送用ＶＴＲ（ビデオテ
ープレコーダー）〕、１１１．１ｍ１５ｅｃ統一■形Ｖ
ＴＲ）など、さらに小型ＶＴＲでは１０．４ｍ／ｓｅｃ
、、７．８ｍ／ｓｅｃ、、６．９ｍ／ｓｅｅ、など、オ
ーディオ信号記録用としてはオープンリール式のもので
３８ｃｍ１５ｅｃ０．１９ｃｍ／ｓｅｃ、、９．５ｃｍ
／ｓｅｃ。

など、カセット式のもので９．８ｃｍ／ｓｅｃ、、４．
７６ｃｍ／ｓｅｃ、、２．３８ｃｍ／ｓｅｃ、などの相
対速度が現在使用されている。

従来の塗布型の磁気記録媒体では主として強磁性金属よ
り飽和磁化の小さい金属酸化物を磁性材料として使用し
ているので、高密度記録に必要な薄形化が信号出力の低
下をもたらすため限界にきており、かつその製造工程も
複雑で溶剤回収あるいは公害防止のための大きな附帯設
備を有するという欠点を有している。

非バインダー型の磁気記録媒体では酸化物より大きな飽
和磁化を有する強磁性金属をバインダーの如き非磁性物
質を含有しない状態で薄膜として形成せしめる為高密度
記録化のために超薄形にできるという利点を有し、しか
もその製造工程は簡単である。

強磁性金属層を磁気記録層として設けてなる磁気記録媒
体は、高密度記録、特にビデオ信号のような記録波長が
１μｍにも達するような短波長記録に適しているとされ
ているのであるが、従来の強磁性金属層よりなる磁気記
録媒体では、短記録波長域でのビデオ信号の出力は必ら
ずしも期待される程高くはなく、ノイズレベルが高いた
めＳ／Ｎ比としては従来の塗布型磁気記録媒体より劣る
場合もあった。

本発明の目的は良好な表面性を有し、且つ従来の非バイ
ンダー型磁気記録媒体よりもさらに高密度記録に適する
と共に、ノイズレベルが低くＳ／Ｎ比の改良された強磁
性金属薄膜よりなる磁気記録媒体を提供することにある
。

すなわち本発明は非磁性可撓性支持体上に強磁性金属薄
膜を磁気記録層として設けてなる磁気記録媒体において
、該支持体の表面粗さが０．１０μｍ以下で且つその表
面粗さの周期がＶ／１０６μｍ（ｖ：磁気ヘッドと磁気
記録媒体の相対速度をμｍ／ｓｅｃで表示した値）以下
である事を特徴とする磁気記録媒体及び非磁性可撓性支
持体上に強磁性金属薄膜を磁気記録層として設けてなる
磁気記録媒体において、該支持体と該磁気記録層の間に
下塗り層を設け、該下塗り層の表面粗さが０．１０μｍ
以下で且つその表面粗さの周期がＶ／１０６μｍ以下で
ある事を特徴とする磁気記録媒体である。

本発明者等は可撓性支持体上に強磁性金属層を磁気記録
層として設けてなる磁気記録媒体を研究中本発明に到達
したもので、強磁性金属層の基体となる表面が０．１０
μｍ以下の表面粗さを有し、その表面粗さの周期が１μ
ｍ以下であるものを選ぶと短記録波長域でのビデオ信号
出力が向上すると共にノイズレベルの低下が著しく、高
密度磁気記録用として非常に優れた磁気記録媒体となる
事を見出したものである。

さらに強磁性金属層を無電解メッキにより設ける場合に
は基体の表面が平滑であると磁化曲線の角型比（Ｂｒ／
Ｂｍ：残留磁束密度Ｂｒと飽和磁束密度Ｂｍの比）が改
良され、より高密度磁気記録媒体として適したものとな
るという効果もある。

本発明に係る磁気記録媒体において、支持体の表面粗さ
が０．１０μｍ以下で、その表面粗さの周期がＶ／１０
６μｍ以下というのは、磁気記録媒体の製造工程中にエ
ツチングあるいはイオンボンバードメントのような表面
を粗面化する処理工程のある場合には、その処理後に上
記の０．１０μｍ以下の表面粗さ、Ｖ／１０６μｍ以下
の粗さ周期であるように調整しなければならぬし、また
このような粗面化処理工程を実施しない場合には、あら
かじめ０．１０μｍ以下の表面粗さ、Ｖ／１０６μｍ以
下の粗さ周期の支持体を準備し、これを用いて磁気記録
媒体を製造すればよい。

さらに支持体上に下塗り層を設け、その上に強磁性金属
層を設けてなる磁気記録媒体の場合においては、支持体
の表面粗さの如何にかかわらず下塗り層表面が０．１０
μｍ以下の表面粗さ、Ｖ／１０６μｍ以下の粗さ周期を
有するようにするもので、必要に応じては塗布型の磁気
記録媒体の製造において通常実施されているカレンダー
リング処理を行なってもよい。

本発明における前記の表面粗さは非磁性可撓性支持体、
またはこの支持体上に設けられた下塗層の表面の凹凸の
高さの平均値：表面粗さの周期は上記の表面のピーク（
凸部）からピークまでの長さの平均値であり、走査型顕
微鏡、干渉顕微鏡（多重干渉法、微分干渉法）、触針表
面粗さ計、Ｔｏｐｏｇｒａｆｉｎｅｒ（Ｔｈｅ Ｒｅｖ
ｉｅｗ ｏｆ ５ｃｉｅｎｔｉ−ｂｉｃ Ｉｎｓｔｒｕ
ｍｅｎｔｓ、４３巻、９９９〜１０１１頁（１９７２年
）、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ ｏｆＰｈ
ｙｓｉｃｓ発行〕などを用いて測定することができる。

例えば多重干渉顕微鏡を用いた場合は、干渉縞の凹凸、
干渉縞のズレ、干渉パターンの変化の度合など、触針表
面粗さ計を用いた場合は表面粗さパターンなどから支持
体表面、またはこの上に設けられた下塗層の表面粗さの
大きさ及びその周期を測定することができる。

この周期をさらに詳しく調べるには干渉計より得られる
干渉パターンのネガフィルムを濃度計で測定し、その結
果をＡ−Ｄ変換（アナログ−デジタル変換）して、電子
計算機によりフーリエ展開（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａ−
ｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）して周波数の成分を求めるこ
ともできる。

本発明に係る支持体としては酢酸セルローズ；ニトロセ
ルローズ；エチルセルローズ；メチルセルローズ；ポリ
アミド；ポリメチルメタクリレート；ポリテトラフルオ
ルエチレン；ポリトリフルオルエチレン；エチレン、プ
ロピレンのようなα−オレフィンの重合体あるいは共重
合体；塩化ビニルの重合体あるいは共重合体；ポリ塩化
ビニリデン：ポリカーボネート；ポリイミド；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、ポリ
ブチレンテレフタレートのようなポリエステル類が用い
られる。

下塗り層として用いられるものとしてはＡＢＳ樹脂、エ
ポキシ樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ニトロセ
ルローズ、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ニトリル
ゴム、アクリルゴム等が用いられ、例えば特公昭４５−
１０２３９号、特公昭４６−４０７１号、特公昭４６−
２１９２１号、特公昭４８−３４１６１号、特開昭４７
−１０５３０号、特開昭４９−３９７３号等の公報に記
載されている。

本発明に係る強磁性金属層としては鉄、コノクルシト、
ニッケルその他の強磁性金属あるいはＦｅ−Ｃｏ、Ｆｅ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−８ｉ、Ｆｅ−Ｒｈ、Ｆｅ−
Ｖ、Ｃｏ−Ｐ。

Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−８ｉ、Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌ
ａ。

Ｃｏ−Ｃｅ、Ｃｏ−Ｐｒ、Ｃｏ−８ｍ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆ
ｅ−Ｃ。

−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｂ、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ａｇ。

Ｃｏ−Ｎｉ−Ｎｄ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚ
ｎ、Ｃ。

−Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｈｇ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｗ、Ｃ
ｏ−Ｎ１−Ｒ，ｅ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｐ、
Ｃｏ−Ｐｂ−Ｐ。

Ｃｏ−８ｍ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｚｎ−Ｐ＋Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｍｎ−Ｐ等の強磁性合金をペーパーデポジション法あ
るいはメッキ法によって薄膜状に形成せしめたものであ
る。

ペーパーデポジション法とは気体あるいは真空空間中に
おいて析出させ工うという物質またはその化合物を蒸気
あるいはイオン化した蒸気として基体上に析出させる方
法で真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーテン
グ法、化学気相メッキ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤ
ｅｐｏｓｉｔ−ｉｏｎ）法等がこれに相当する。

メッキ法とは電気メツキ法あるいは無電解メッキ法等の
液相より基体上に物質を析出させる方法をいう。

ペーパーデポジション法による形成法については例えば
り。

Ｈｏ１１ａｎｄ著“ＶａｃｕｕｍＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｏｆＴｈｉｎＦｉｌｍｓ“（Ｃｈａｐｍａｎ＆Ｈａｌｌ
Ｌｔｄ、１９５６）：Ｌ、１．ＭａｉｓｓｅＩ＆Ｒ，Ｇ
Ｉａｎｇ共編’ｋ（ａｎｄｂｏｏｋｏｆＴｈｉｎＦｉｌ
ｍＴｅｃ−ｈｎｏｌｏｇｙ“（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ
Ｃｏ、、１９７０）：米国特許２６７１０３４号；同３
３２９６０１号；同３３４２６３２号；同３３４２６３
３号：同３５１６８６０号；同３６１５９１１号：同３
６２５８４９号；同３７００５００号；同３７７２１７
４号；同３７７５１７９号；同３７８７２３７号；同３
８５６５７９号等の明細書に述べられている。

さらにメッキ法による形成法については例えばＷ、Ｇｏ
ｌｄｉｅ著’ＭｅｔａＩ−１ｉｃＣｏａｔｉｎｇｏｆＰ
ｌａｓｔｉｃｓ”（Ｅｌｅ−ｃｔｒｏ−Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓＬ−１ｄ、、１９６８）；
米国特許３１１６１５９号；同３１３８４７９号；同３
２１９４７１号；同３２２７６３５号；同３２３８０６
１号；同３２６７０１７号；同３３５３９８６号；同３
３６０３９７号；同３３６２８９３号；同３４１６９３
２号；同３４４６６５７号；同３５４９４１７号；同３
５７８５７１号；同３６３７４７１号；同３６７２９６
８号等の明細書に記述されている。

非磁性、可撓性支持体の厚さは４〜５０μｍで、下塗り
層の厚さは０〜１０μｍ、強磁性金属層の膜厚は０．０
５〜２μｍが好ましい。

磁気記録媒体の形状はテープ、シート、カード等いずれ
の形状でも良い。

本発明による磁気記録媒体は強磁性金属層を磁気記録層
として有し、表面性が良好で高出力、低雑音性に優れ高
密度短波長記録用磁気記録媒体として極めて好ましいも
のである。

次に実施例をもって本発明を具体的に説明する。

実施例１ ２５μｍ厚、２インチ幅のポリエチレンテレフタレート
フィルム（以下ＰＥＴフィルムと呼ぶ）の表面粗さの異
なるものを用意しそれぞれ８０℃に加温した１０モル／
ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬してエツチング処理
を行ない、浸漬時間あるいは撹拌の有無等により第１表
に示すような表面粗さ、およびその周期の異なる１６種
のＰＥＴフィルムを得た。

エツチングされたＰＥＴフィルムは十分に水洗した後基
体表面活性化のために米国５ｈｉｐｌｅｙ社（２３００
ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＳｔ、、Ｎｅｗｔｏｎ−Ｍ−ａｓ
ｓａｃｈｕｓｓｅｔｔｓ）のＣａｔａｌｙｓｔ６岡汲び
Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ１９液に順次２．５分ずつ浸漬
された。

次に基体フィルムに下記のメッキ浴およびメッキ条件に
て磁性メッキ膜を形成せしめ磁気テープとした。

塩化コバルト（ＣｏＣ４・６Ｈ２０）０．０４モル／１
次亜リン酸ナトリウム ０．０５ 〃（ＮａＨ２
ＰＯ２・Ｈ２Ｏ） 塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ） ０．２０〃クエン
酸（Ｈ３ＣａＯ７・Ｈ２Ｏ） ０．１３〃ホウ酸（
Ｈ２ＢＯ３）０．５０〃 ｐ Ｈ７，５（Ｎ ａ ＯＨで調整）、温度８０℃メッ
キは膜厚が０．１２μｍとなる進行なった。

こうして得られた磁気テープの家庭用ヘリカルスキャン
のＶＴＲ（相対速度１１．１ｍ／ｓｅｃおよび５．５５
ｍ／ｓｅｃのもの）での５ＭＨｚ信号の出力と４ＭＨｚ
の変調ノイズを測定したところ第１表のようであった。

出力および変調ノイズはそれぞれ相対値である。

明らかにＰＥＴの表面粗さが０．１０μｍ以下だと出力
の著しい増加が見られると共に、変調ノイズも小さい傾
向を有し、さらに表面粗さの周期が正。

μｍ（相対速度が１１．１ｍ／ｓｅｃの時は１１．１μ
ｍ、同じ（５，５５ｍ／ｓｅｃの時は５．６μｍ）以下
の場合には変調ノイズは著しく小さい。

実施例 ２ 実施例１で用意された第１表に示すような表面粗さ、お
よびその周期の異なる１６種のＰＥＴフィルムにイオン
プレーテングによって強磁性金属層を設けた。

加速電圧を３．０ＫＶ、Ｈｅガス圧０．０２Ｔ−ｏｒｒ
、基板温度８０℃の条件でＣｏ−Ｆｅ合金（Ｆｅ３０ｗ
ｔ％）をイオンプレーテングした。

膜厚０．１５μｍ抗磁力４１０Ｏｅ、角型比０．７３の
特性の磁性層が得られ、これの電磁変換特性を統一■形
ＶＴＲ（相対速度１１．１ｍ１５ｅｃ）で測定した。

４ＭＨｚの信号出力と３ＭＨｚの変調ノイズは第２表の
とおりであった。

ＰＥＴの表面粗さが０．１μｍ以下でその周期がＶ／１
０６μｍ（この実施例では１１１μｍ）以下の場合に出
力大きく且つ変調ノイズが小さい。

実施例 ３ 実施例１で用意されたＰＥＴフィルムのうち表面粗さの
０．１２μｍおよび０．１７μｍのものを選び、その上
に水１００ｇに対しポリビニルアルコール１０ｇを溶か
したものを塗布、乾燥し厚さ２μｍの下塗り層を設けた
。

下塗り層表面の表面粗さ、その粗さ周期は第３表のよう
で表面粗さは改良された。

これらの下塗り層を設けたＰＥＴに真空度５．０Ｘ１０
−６Ｔｏｒｒ中Ｃｏ３０ｗｔ％−Ｆｅ７０ｗｔ４からな
る合金を真空蒸着し、て０．２μｍ厚の磁気記録層を形
成させ磁気テープを得た。

この時該ＰＥＴフィルムを蒸発ビームに対し４５°傾斜
させて斜め蒸着し、抗磁力３２０Ｏｅ、角型比０．８４
なる磁気特性であった。

相対速度５．５５ｍ／ｓｅｃの家庭用ヘリカルスキャン
のＶＴＲにて４ＭＨｚの信号出力と３ＭＨｚの変調ノイ
ズを測定したところ第３表のようであった。

ＰＥＴ上に設けた下塗り面の表面粗さが０．１０μｍ以
下でその周期がＶ／１０６μｍ（この実施例では５．５
μｍ）以下の場合に出力、変調ノイズ共にすぐれている
。

実施例 ４ 実施例１で用意されたＰＥＴフィルムのうち表面粗さの
０．１２μｍおよび０．１７μｍのものを使用し、その
上にアクリロニトリル、ブタジェン、スチレンの共重合
物（ＡＢＳ樹脂）をメチルエチルケトンと二塩化エチレ
ンとの混合溶剤巾約５係の濃度に溶解したものを乾燥厚
が４μｍになるように塗布乾燥せしめた。

さらにこれにスーパーカレンダーロール処理を行ない第
４表に示すような表面性のものを得た。

次に下記の処理液に基体表面活性化のためそれぞれ１分
間浸漬した。

センシタイザ−液：１１中 ５ｎＣ１２・２Ｈ２０２０ｇ ＨＣｌ １００ｍ１ ＣＨ３（ＣＨ２）１１Ｏ８Ｏ３Ｎａ ０．０２
ｇアクチベーター液：１１中 ＰｄＣｌ２０．５ｇ ＨＣｌ ５ｍｌ しかる後下記のメッキ浴にて磁性メッキを施した。

硫酸コバルト（ＣＯ８Ｏ４・７Ｈ２０）０．０８モル／
ｌ硫酸ニッケル（ＮｉＳ０４・７Ｈ２０）０．０１
〃次亜リン酸ナトリウム ０．０３ 〃（
ＮａＨＰＯ２・Ｈ２Ｏ） クエン酸（Ｈ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７・Ｈ２Ｏ） ０．０９
〃硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳＯ４）０．２
３ 〃ｐＨ８，２，８０℃ メッキは膜厚が０．１５μｍとなる進行なった。

こうして得られた磁気テープの家庭用ヘリカルスキャン
のＶＴＲ（相対速度１１．１ｍ／ｓｅｃ、および５．５
５ｍ／ｓｅｃのもの）での５ＭＨｚの信号の出力と４Ｍ
Ｈｚの変調ノイズを測定したところ第４表のようであっ
た。

出力および変調ノイズはそれぞれ相対値である。

このように表面粗さが０．１０μｍ以下、その周期がＶ
／１０６μｍ（相対速度が１１．１ｍ／ｓｅｃの時は１
１．１μｍ同じ＜ ５．５５ｍ／ｓｅｃの時は５．６μ
ｍ）以下の場合に出力、変調ノイズ共に極めてすぐれた
磁気テープである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性、可撓性支持体上に強磁性金属薄膜を磁気記
   録層として設けてなる磁気記録媒体において、該支持体
   の表面粗さが０．１０μｍ以下で且つその表面粗さの周
   期がＶ／１０６μｍ（Ｖ：磁気ヘッドと磁気記録媒体の
   相対速度をμｍ／ｓｅｃで表示した値）以下である事を
   特徴とする磁気記録媒体。 ２ 非磁性、可撓性支持体上に強磁性金属薄膜を磁気記
   録層として設けてなる磁気記録媒体において、該支持体
   と該磁気記録層との間に下塗り層を設け、該下塗り層の
   表面粗さが０．１０μｍ以下で且つその表面粗さの周期
   がＶ／１０６μｍ以下である事を特徴とする磁気記録媒
   体。