JPS5922311B2 - 磁気記録体用リ−ダ−、トレ−ラ−テ−プ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録媒体の端部に取り付けられて使用され
るリーダーまたはトレーラーテープに関し、特に改良さ
れた耐摩耗性と光透過性を持つリーダーまたはトレーラ
ーテープに関する。

ビデオテープレコーダにおいて磁気テープの終端を光学
的に検出することは知られている。

これは磁気テープの端部に取り付けられた透明なリーダ
ーテープ部が光源と光検出部（フォトダイオード等）の
間をよぎることにより端部を検出するようになつている
。このような目的で使用されるリーダーテープとしては
従来、特別の処理等を施さぬポリエチレンテレフタレー
ト、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル等の無処理ベース
が使用されていた。

しかし、これらの材料は光透過性にすぐれているものの
電気抵抗が高いという欠点があつた。即ち電気抵抗が高
いと発生した静電気が除去されにくくなり、静電気引力
により塵が付着し易い。このリーダーテープ部に付着し
た塵は、やがて磁性層表面や磁気ヘッドに付着し、ドロ
ップアウト、出力低下等の原因となる。その為、特開昭
４７−３８００７、同４９−４０５０４、同５０−５７
４０８等の公報に示されるように帯電防止剤もしくは顔
料等を含む層をリーダー、トレーラーテープ上に設ける
方法が提案されている。しかし、本発明者等がこれらの
方法につき検討した結果、なお十分な性能を具備してい
ないことが明らかとなつた。

即ち、帯電防止剤を多く使用すると導電性そのものは向
上するが（特に多湿時に著しい）、粘着が起り易い。ま
た従来用いられていた帯電防止剤は使用条件、特に湿度
により大きな影響を受けるという欠点があつた。そして
白色顔料は帯電性低下に効果がある程の量まで添加する
と、リーダーテープの光の散乱が増加し、光透過性が低
下することが判つた。更に無処理ベースあるいは帯電防
止層を設けたものは耐摩耗性が十分でないことが判明し
た。即ち、小型ビデオ用磁気テープの場合、ローディン
グ時あるいは記録再生時の終端検出時にはリーダーテー
プ部は磁気ドラム上に設けられている。この状態におい
て回転磁気ヘツドは回転し続けているので、これらに対
面しているリーダーテープ面は耐摩耗性がないと削りと
られてヘツドつまり（ＣｌＯｇｇｉｎｇ）の原因となる
。本発明者等は上記のような欠点のないリーダーあるい
はトレーラーテープを提供すべく研究を重ねた結果、高
分子フイルム上にまず表面活性化処理を施し、該表面上
に透明でかつ導電性を有す金属酸化物層を設けることに
よつてこの目的が達せられることを見出して本発明に到
達したものである。

即ち、本発明は表面粗さ０．１５μｍ以上、非磁性で且
つ可撓性支持体の少なくとも一方の面を表面活性化処理
し、次いでこの面上に実質的にバインダーを含まない透
明で且つ電導性を有する、Ｉｎ，Ｇａ，Ｔｌ，Ｓｎ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，ＭＯおよびＷからなる群より選ばれた一
つまたはそれ以上の金属の酸化物の連続薄層を、金属も
しくは金属の酸化物の真空蒸着法、高周波スノｆツタリ
ング法、または化学コーテイング法により沈着させ、必
要に応じて酸化し、金属の酸化物層を１０〜４００λの
厚さに設けたことを特徴とする、磁気記録体用リーダー
もしくはトレーラーテープに関する。本発明のリーダー
あるいはトレーラーテープの構成を添付の図面に示す。
図中、１１は非磁性、光透過性且つ可撓性の支持体、１
２は金属酸化物層、１３は支持体の活性化処理された面
である。以下に本発明の構成について詳細に説明する。
バインダーを含まない金属酸化物の連続薄層を帯電防止
層として使用すると、光透過性を保ち得る程度の薄さで
も十分の機能を発揮することができる。特にＩｎ，Ｇａ
，Ｔｌ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，ＭＯ，Ｗからなる群よ
り選ばれた１つまたは１つ以上の金属の酸化物層を蒸着
法により層伏に設けたものは、光透過性、帯電防止性、
耐久性の点においてすぐれていることが判明した。また
帯電防止性の経時変化の点からは特に酸化インジウムが
すぐれている。本発明に用いられる高分子支持体として
は、通常の熱可塑性及び熱硬化性高分子物質が有効であ
る〇一般に高分子支持体は１０１ζ一似上の表面抵抗率
を有しているが、本発明の金属酸化物層の設置により表
面抵抗率を容易に１０Ω以下、特に１０９Ω以下にまで
下げることができるので高分子物質の素材に対する制約
はない。

また支持体が顔料、増白剤、帯電防止剤、可塑剤などを
含有していてもよい。高分子物質としては、通常の高分
子化学の分野で所謂高分子物質と呼ばれているものの他
にオリゴマ一、初期縮合物として知られているものも包
含する。

本発明に特に適したものとしては、透明性、可撓性、そ
の他の力学的性質などの点からセルロースアセテート、
セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘
導体、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、
ポリα−メチルスチレン等のスチレン系ポリマー、ポリ
エチレンフタレート、ポリヘキサメチレンデレフタレー
ト、ポリエチレンナ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イン類、ポ
リカーボネートなどがある０これら支持体の厚さは特に
制限はないが、５μｍ乃至２００μｍが適当であり、特
に望ましい範囲は、使用する磁気記録再生装置にも関係
するが、６〜６０μｍ１特に８〜４０μｍである。この
範囲以上の薄いものを使用すると前記装置内で使用した
場合には走行不良を起しやすく、この範囲以上の厚いも
のはヘツドに損傷を与える場合があることがわかつた。
本発明者等はこれら支持体の表面粗さがリーダーテープ
゛として使用したときの耐久性に大きな影響を及ぼすこ
とを見出した。

即ち、表面があまり平滑であると摩擦係数が大きくなり
、金属酸化物が削り取られ易くなることが判明した。表
面粗さは触針式表面あらさ計（サーフコム）を用いて測
つたもので０．１５μｍ以上、特に０．２５μｍ以上が
耐久性の点で好ましい。一方、表面粗さがあまりにも大
であると（例えば１．８μｍ以上）光透過性が低下する
ことが判明した。許容される光学濃度は使用される磁気
記録再生装置にも関係するが、大体０．４以下である〇
次に、本発明における高分子支持体の表面活性化処理法
について述べる。

表面活性化処理法としてはグロー放電、電子線照射、火
炎処理、コロナ放電などが挙げられる０一方、蒸着膜と
高分子支持体との接着力を増加させる目的での表面処理
法としては、高分子支持体表面上へ電子線を照射する方
法（例えばＧ．Ｍ．Ｓｅｓｓｌｅｒら、Ｊ．Ａｐｐ．Ｐ
Ｏｌｙ．Ｓｃｉ．ｌ７，３ｌ９９〜３２０９（１９７３
）を参照）、あるいは高分子支持体をプラズマ放電雰囲
気中にさらす方法（例えば特開昭４８−６５２７１号参
照）などが知られている。また一般にガラス表面はグロ
ー放電雰囲気中のイオン衝撃により清浄化され、蒸着膜
との接着力が向上することはよく知られたことである〔
例えば゛薄膜工学ハンドブツク″Ｉ−１７８（オーム社
、１９６４年刊）、Ｇ．Ｍａｉ８ｓｅｌら６Ｈａｎｄｂ
００ｋ０ｆＴｈｉｎＦｉ１ｍＴｅｃｈｎ０１０ｇｙ″６
−４１，（ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌｌ９７Ｏ）など参』本
発明において、高分子物質の表面活性化処理は表面清浄
化と同時に表面吸着水を除去する役割も果たしている。

というのは三酢酸セルロースやポリイミドのように比較
的親水性で含水率の大きな高分子支持体、透明導電膜を
形成させる際には、表面吸着水を脱水してからでないと
所望の薄膜が得られない。また蒸着膜は温度、特に吸着
水によつてその物性が大きく変ることが知られている。

例えば水蒸気の吸着によつて薄膜の抵抗が増加すること
はよく知られたことである〔例えばＪ．Ｍ．ＳｅｅｈＯ
ｆらＪ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，２３２４５９（１９５
５）］。従来、比較的含水率の大きな高分子物質表面上
に蒸着膜を形成する際、表面吸着水の脱水法として高分
子物質を加熱する方法がとられている。表面層脱水法と
してグロー放電、電子線照射、火炎処理などが挙げられ
るが、処理の効率、工程の簡便さなどからグロー放電、
無電極放電が最も好適である。また放電の雰囲気気体と
しては、酸素、窒素、空気、アルゴンなどが挙げられる
。表面活性化処理した高分子物質上に金属酸化物、特に
酸化インジウム層を設けるには次のような種種の方法が
ある。

即ち、金属、あるいは金属の酸化物を真空蒸着する方法
、高周波スパツタリング、化学コーテイングなどによつ
て支持体上に沈着させ、必要に応じて酸化する方法など
である。高分子支持体上への金属、特にインジウムの低
級酸化物被膜作成法としては、一旦真空槽の真空度が２
×１０″Ｊ５ＴＯｒｒになるまで排気し、その後酸素ガ
スを導入し真空度を１×１０→〜１Ｘ１０−３Ｔ０ｒｒ
に保持した状態で金属インジウムを蒸発せしめた。この
とき蒸発中に金属インジウムが酸素ガスと反応して高分
子支持体上にはインジウムの低級酸化物として沈着した
。低級酸化物の強制酸化法として、一般的には加熱酸化
が考えられる。

しかし１５０℃以上に加熱して面状形状が何ら変形しな
い高分子支持体は殆んどないので、種々の高分子支持体
にその平面性を損うことなく酸化インジウム透明電導膜
を形成させることは困難であつた。そこで加熱酸化以外
の強制酸化法、例えば陽極酸化、液相酸化、放電酸化な
どを種々試み、放電酸化が有効であることを見出した。
放電酸化処理を施した場合と施さない場合とで膜の表面
抵抗率に関しては大差はないが、膜の透明性は放電酸化
処理により著しく向上することが判明した。

たとえば支持体に表面活性化処理した１００μのポリエ
チレンテレフタレートを用い、酸素ガスで置換された真
空槽内の真空度を３Ｘ１０−３Ｔ０ｒｒに保持し、イン
ジウムを１２０λに蒸着した。このとき酸化前の光学濃
度は０．３２であるが、これを真空度２Ｘ１０−２Ｔ０
ｒｒ（７）酸素雰囲気下でグロー酸化処理することによ
り光学濃度を０．０２にまで下げることができ、透明性
を著しく向上させることができる。このときの表面抵抗
率は酸化処理前４×１０４Ω／スケヤ酸化処理後は２×
１０４Ω／スケヤと酸化後には寧ろやや低くなつている
（これは蒸着層の連続性によつているものと思われる）
。これらの値は帯電防止効果という点で充分に満足のい
く数値である。放電による強制酸化処理法としては、酸
化の効率、工程上の簡便さなどからグロー放電、無電極
放電が最も好適である。

一方、蒸着膜の光学濃度を同一量だけ下げる（即ち、透
明にする）ために要する酸化処理時間は真空度によつて
大きく異なつている。

有電極グロー放電による酸化処理では真空度が１Ｘ１０
４Ｔ０ｒｒから６×１０−２Ｔ０ｒｒの範囲で行なうと
処理時間が短かく最も効果的である。一方、無電極放電
では真空度が１Ｔ０ｒｒから５Ｔ０ｒｒの範囲で酸化処
理時間が短かく顕著な効果がある。即ち、本発明におい
て酸化インジウムの透明導電膜を形成させるには、蒸着
時に酸素置換下の真空度が１×１０−４Ｔ０ｒｒ〜１×
１０−２Ｔ０ｒｒの範囲でインジウムを蒸着し、引き続
き上記の如き酸素雰囲気中のグロー放電処理を施すこと
がその組合せの効果の点から特に肝要であることを強調
したい。

蒸着膜厚に関しては、リーダーテープの帯電防止という
点からみると透明性を考慮して決めなければならない。

そのとき膜厚は１０人〜４００人程度、特に２０λ〜３
００λの範囲が好ましい。というのは、蒸着時の膜厚を
２０λ以下にした酸化インジウム層は透明ではあるが表
面抵抗率が大きく（１０１１Ω以上）、また蒸着時の膜
厚を３００λ以上にして形成させた層の表面抵抗率は充
分に小さい（約１０２Ω）が光学濃度が大きくなり、極
端に透明性が悪くなつていき、グロー酸化によつて透明
性を増加させるに要する時間が極端に長くなつていくか
らである。特に上記蒸着膜厚の領域においては、金属イ
ンジウム酸素によつて置換された１×１０−２Ｔ０ｒｒ
から１×１０−４Ｔ０ｒｒの真空度下で蒸発せしめ、高
分子支持体上にインジウムの低級酸化物を形成せしめ、
その後更に真空槽内への酸素流量を増加せしめ、真空度
１×１０−２〜６×１０−２Ｔ０ｒｒ下のグロー放電（
あるいは１Ｔ０ｒｒ〜５Ｔ０ｒｒの無電極放電）によつ
て強制酸化せしめ酸化インジウム膜を形成させる方法が
、高分子支持体の形状、面状に悪影響を及ぼさず、被膜
が均一であり、製造の効率などの点から最も効果的であ
ることを見出した。

本発明を遂行するに際しては上記表面処理、蒸着、強制
酸化などをそれぞれ単独に順次行なつてもよいが、例え
ば３室に分れた真空タンク内で１室を蒸着用（１×１０
−２〜１×１０−４Ｔ０ｒｒ）、他の２室をグロー放電
による表面処理用及び強制酸化用（１×１０−２〜６×
１０−２Ｔ０ｒｒあるいは１〜５Ｔ０ｒｒ）とすれば連
続して迅速に所望の支持体が得られる。

また、本発明の蒸着膜を有する支持体をリーダーテープ
として用いる場合には、支持体の片面または必要に応じ
て両面上に上記蒸着層を設ければよい。

また高分子支持体の裏面に予めバツク層を設けておくこ
ともできる。

本発明により得られる金属酸化物、特に酸化インジウム
層と高分子支持体との接着は非常に強固であつた。

また、本発明になる蒸着膜の上に更に常法にしたがい保
護層を設けることができる（たとえば特開昭５１−１１
８７１号公報）。

実施例 表面粗さの異なる（０．０８μＭ，Ｏ．３７μＭ，Ｏ，
６ＯμＭ，ｌ．４Ｏμｍ）４種のポリエチレンテレフタ
レートフイルム（厚さ６μｍ）の支持体の一方の表面を
、真空度２×１０−２Ｔ０ｒｒ（７）酸素雰囲気下のグ
ロー放電（放電出力６００Ｗ１処理時間４秒）により表
面処理した。

引続いて一旦真空度を５×１０−５Ｔ０ｒｒまで排気し
た。その後、酸素を導入し真空度を２Ｘ１０−３Ｔ０ｒ
ｒに保つた真空槽中で窒化硼素をボートとしてこの蒸着
源温度を１４５０℃にし、イリジウムを４５λ厚に蒸着
せしめた。なお蒸着膜厚は水晶振動子法による膜厚測定
器により測定した。更に酸素で置換された真空度２×１
０−２Ｔ０ばの雰囲気に保つた同一真空槽にて、グロー
放置（放電出力６００Ｗ１処理時間８秒）により強制酸
化せしめ酸化インジウム薄膜を形成させた。得られた各
サンプルをぶ１（比較例１），２，３，４とする。なお
、これらのサンプルの表面抵抗率は温度２５℃で相対湿
度を６０％から１５％にわたつて変化させても低下しな
かつた。比較例 ２ 表面粗さ０．３７μｍのポリエチレンテレフタレートフ
イルム（厚さ３６μｍ）を用いて、実施例１の表面処理
を行なわない以外は全て実施例１と同様の操作により酸
化インジウム薄膜を形成させ得られたものをサンプルぷ
５とする。

上記の各法で作つた各サンプルを巾１／２インチに裁断
してリーダーテープとした。

これらの光学濃度、電気抵抗、耐摩耗性について第１表
に記す。光学濃度と光透過率との間には、 光学濃度Ｄ＝２０ｇ−＝ＩｌＯｇ−一―−ーＩ
光透過率（ＩＯ：照射光量、Ｉ：透過光量） という関係があるので、これより算出された光透過率も
第１表に示す。

例えばサンプルぶ４であると光学濃度０．１２は光透過
率７５．９％に相当する。スチールライフの測定は統−
１型ＶＴＲの回転ヘツドを駆動したままテープを静止し
、酸化インジウム層が削り取られ、支持体をヘツドが削
つて支持体上にマークがつくまでの時間である。支持体
にマークをつけたヘツドは、削り取られた支持体により
ヘツドづまりを起こしている。第１表から本発明になる
リーダーテープ煮２〜４が、従来のものに比べ電気抵抗
率、耐久性において著しくすぐれており、光透過性にお
いてもさして遜色のないものであることが判る。

比較例 ３ 次の組成より成る白色塗料を作成した〇 塩酢ビ樹脂（ＭＰＲ−ＴＳ：商品名）７０部０Ｄアクリ
ル樹脂（ＰＱ−２５０：商品勾３０部レシチン
１部ＴｌＯ２粉末（平均粒径００５５
μ）２００部ジメチルホルムアミド ３００部上
記白色塗料を表面粗さ０．６μｍのポリエチレンテレフ
タレートフイルム（厚さ３６μｍ）の支持体の一方の面
に、乾操厚さ０．３μとなるように塗工した。

（この場合、乾燥厚みが均一に０．３μ以下になるよう
に塗工することは困難であつた。）これをサンプル煮６
とする。又、同上の支持体上に、乾燥厚さ３μとなるよ
うに同じ白色塗料を塗工した。

これをサンプル▲７とする。この２種の塗工したシート
を各々巾１／２インチとなるように裁断し、リーダーテ
ープとした。

これらの特性について試験した結果を第２表にしめす。
本発明の実施例によるサンプルＦＯ３とこれらのサンプ
ル煮６，扁７とを比較すると下記の事実が判明する。

１）支持体上に白色塗料を薄く塗工したもの（サンプル
煮６）は光透過性は十分であるが、本発明のサンプル煮
３にくらべ電気抵抗が著るしく高く（１０６倍以上）、
又耐摩耗性もや＼低い。

これは支持体表面の粗度が大であるにもか＼わらず、白
色塗料層が薄いために機械的強度が著るしく低くなつた
ためと考えられる。２）支持体上に白色塗料を厚く塗工
したもの（サンプル煮７）は、耐摩耗性が良化するもの
の、光透過性が著るしく低下する。

（光学濃度０．５８は光透過率２６％に相当する。

）又本発明のサンプルＥ．３にくらべ電気抵抗が著るし
く高い。このように本発明によるリーダーテープは従来
の白色顔料を塗工するタイプのリーダーテープにくらべ
光透過性、電気抵抗において大きくすぐれ、耐摩耗性も
十分に実用に耐え得るものであることがわかる。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明テープの構成を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面粗さ０．１５μｍ以上、非磁性で且つ可撓性支
   持体の少なくとも一方の面を表面活性化処理し、次いで
   この面上に実質的にバインダーを含まない透明で且つ電
   導性を有する、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃ
   ｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれた一つまたはそ
   れ以上の金属の酸化物の連続薄層を、金属もしくは金属
   の酸化物の真空蒸着法、高周波スパッタリング法、また
   は化学コーテイング法により沈着させ、必要に応じて酸
   化し、金属の酸化物層を１０〜４００Åの厚さに設けた
   ことを特徴とする、磁気記録体用リーダーもしくはトレ
   ーラーテープ。