JPS6295738A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、強磁性金属が斜め蒸着された強磁性金ｆｉｉ
＆層を有する磁気記録媒体の製造方法の改良に関するも
のである。

［発明の背Ｒ］ 磁気記録媒体として、、非磁性支持体上に強磁性金属微
粉末が結合剤中に分散されている磁性層を塗設した磁気
記録媒体（以下、単に「塗布タイプ」と記載することも
ある）および非磁性支持体上に強磁性金属を蒸着した磁
気記録媒体（以ｒ、単に［蒸着タイプ］と記載すること
もある）などが知られている。

蒸着タイプの磁気記録媒体は、基本的に非磁性支持体と
強磁性金属が蒸着している強磁性金属層とからなり、塗
布タイプの磁気記録媒体のように結合剤を含有していな
いので高密度記録に適している。この点だけからすると
、従来のＶＨ３方式あるいはβ方式と比較して更に高密
度記録が要求される８ミリビデオ用の磁気記録媒体とし
て好適である。

しかしながら、蒸着タイプの磁気記録媒体は、強磁性金
属層の走行耐久性が充分でないとの基本的な問題を有し
ており、この問題点を解消すべく研究が行なわれている
。

［従来技術およびその問題点］ 従来、蒸着タイプの磁気記録媒体は、非磁性支持体上に
強磁性金属を蒸着して蒸着層を形成した後、この蒸着層
の表面にモ滑化処理を施して強磁性金属層とし、次にこ
の強磁性金属層の表面に潤滑被覆剤を塗布することによ
り製造されている。

すなわち、％　Ｉ（ｔタイプの磁気記録媒体における潤
滑剤の付かとは異なり、強磁性金属層に潤滑被覆剤を予
め含有させるように調製することができないので、蒸着
タイプの磁気記録媒体においては表面平滑化処理を行な
った後に強磁性金属層の表面に潤滑被覆剤を塗布して潤
滑被覆剤層を付設する方法が採られている。

潤滑被覆剤層を塗設することによりの磁気記録媒体の走
行性が向丘し、さらに強磁性金属層の走行耐久性などの
機械的強度も改善される。

しかじながら、本発明者の検討によると、このように表
面平滑化処理後、潤滑被覆剤を単に塗布する方法により
潤滑被覆剤層を設けただけでは、過酷な条件下（例えば
、８ミリビデオ用テープのスチルモードでの長時間走行
）で使用される磁気記録媒体として実用的に充分な走行
耐久性を付４することができない。

［発明の目的］ 本発明は、蒸着タイプの磁気記録媒体の新規な製造方法
を提供することを特徴とする 特に本発明は、蒸着タイプの磁気記録媒体の電磁変換特
性などの諸特性を低下させることなく走行耐久性を向上
させることができる磁気記録媒体の製造方法を提供する
ことを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属を斜め蒸着して
蒸着層を付設する工程。

該蒸着層表面に潤滑被覆剤を塗布する工程、および。

該潤滑被覆剤が塗布された蒸着層の表面に加圧ｒに表面
平滑化処理を行なう工程。

を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法にある
。

［発明の効果］ 本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造される磁気
記録媒体は、良好な走行耐久性を示す。

そして、電磁変換特性などの磁気記録媒体の他の優れた
特性は損なわれることがない。

すなわち１本発明を実施することにより得られた磁気記
録媒体の強磁性金属層の表面には、非常に機械的強度の
高い潤滑被覆層が形成されるので、該強磁性金属層は優
れた走行耐久性を示す。

さらに、潤滑被覆剤を塗布した後、表面平滑化処理を行
なっても表面の平滑性および強磁性体の充填率などは、
通常の表面平滑化処理の場合と何等変わることがないの
で良好な電磁変換特性が維持される。

［発明の詳細な記述］ 本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基本的には蒸着タ
イプの磁気記録媒体の製造方法において、潤滑被覆剤の
塗布工程と表面平滑化処理工程との順序を逆にする。す
なわち、潤滑被覆剤の塗布工程を行なった後、表面平滑
化処理工程を行なうことを主な特徴とするものである。

本発明の第一工程は、非磁性支持体上に、斜め蒸着法を
利用して強磁性金属を蒸着させて蒸着層を付設する工程
である。

非磁性支持体を形成する素材の例としては、ポリエステ
ル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース誘導体、
ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミ
ドイミド系樹脂を挙げることができる。また、用途に応
じてアルミニウム、銅、スズおよび亜鉛、またはこれら
を含む非磁性金属などの非磁性金属類、アルミニウム等
の金属を蒸着したプラスティック類、紙およびポリオレ
フィン類を塗布またはラミネートした紙などの紙類も使
用することができる。非磁性支持体の形態に特に制限は
ないが、通常は、シート状のものが使用される。ただし
、非磁性支持体が、フィルム状、テープ状、ディスク状
、カード状あるいはドラム状であっても良い。

シート状の非磁性支持体を使用する場合に、は、非磁性
支持体は、一般には３〜５０ｐｍの範囲内の厚さを有す
るものである・ 非磁性支持体は、蒸着層が付設されていない面にバック
コート層が設けられていてもよい。

また、特開昭５７−１４３７２７号公報に記載されてい
るように強磁性金属を蒸着する面に下塗り層が設けられ
ていてもよい。

蒸着する強磁性金属は、蒸着タイプの磁気記録媒体で利
用されている通常のものを用いることができる。

強磁性金属の例としては、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｔのよう
な強磁性の金属、あるいは少なくとも一種類の強磁性の
金属を含む強磁性合金を挙げることができる。

本発明の製造方法において、斜め蒸着法を利用して蒸着
層を付設する。

蒸着法は、析出させようとする物質または化合物を蒸気
あるいはイオン化された蒸気として供給し、気相にて非
磁性支持体上に析出させる方法をいい、具体的な例とし
ては、スパッタリング法、イオンブレーティング法、イ
オンビームデポジション法および化学気相メッキ法を挙
げることができる。

本発明においては、上記蒸着法を利用して強磁性金属を
斜めに蒸着する。

強磁性金属の斜め蒸着法は既に知られており。

強磁性金属のビームを非磁性支持体表面に対して斜めに
入射させて非磁性支持体表面に多数の柱状形状の強磁性
体を斜めに蒸着する方法などにより実施することができ
る。

特に強磁性金属のビームの入射角度を支持体表面の仮想
垂線に対して５０度以上とする斜め蒸着法を利用するこ
とが好ましい、このような斜め蒸着法を利用することに
より、蒸着層を構成する柱状形状の強磁性体が、支持体
表面の仮想垂線に対して４５度以上傾斜して好ましい特
性を示す。

通常、蒸着層を構成する柱状形状の強磁性体は、密着し
た状態で蒸着されているのではなく、互いに僅かな空間
を形成する状態で蒸着されている。蒸着層の空間（隙間
）の体積率は、通常５〜３０％である。

蒸着層の厚さは通常０．０５〜２ｐｍの範囲内とする。

特に０．１〜０．４ｐｍの範囲内とすることが好ましい
。

本発明の製造方法は、潤滑被覆剤を塗布したのち表面平
滑化処理を行なうものであるが、上記第一工程で付設し
た蒸着層に加圧下に表面平滑化処理を行ない、その後、
潤滑被覆剤を塗布する第二工程と１表面平滑化処理を行
なう第三工程を順次行なうこともできる。

本発明の第二工程は、第一工程で蒸着した蒸着層の表面
に潤滑被覆剤を塗布する工程である。

潤滑被覆剤は、蒸着タイプの磁気記録媒体に通常使用さ
れているもの、あるいは塗布タイプの磁気記録媒体に潤
滑剤として通常使用されているものを用いることができ
る。潤滑被覆剤の具体的な例としては、シリコーンオイ
ル、脂肪族アルコール、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪酸
エステルおよびアルキルリン酸エステルを挙げることが
でき、これらを単独で、あるいは混合して使用すること
ができる。潤滑被覆剤の塗布の際、潤滑被覆剤を通常使
用されている低沸点溶媒（例：メチルエチルケトン、メ
タノール）に溶解して塗布することもできる。

潤滑被覆剤としては、分子内に極性基を有する化合物を
含有するものを使用することが好ましく、極性基を有す
る化合物のうちでも特に炭素数１２〜２２の一塩基性脂
肪酸を含有するものを使用することが好ましい。上記脂
肪酸は、潤滑性が特に良好である。

潤滑被覆剤の塗布量は、通常は磁気記録媒体表面１ｒｎ
’に対して１〜１０　ｍ　ｇである。塗布量が１ｍｇよ
り少ないと磁気記録媒体の走行耐久性が充分に改善され
ないことがあり、また、１０ｍｇより多いと磁気記録媒
体の走行中に過剰の潤滑被覆剤が磁気ヘッドなどの走行
系に付着して走行系を汚染することがあり、更には強磁
性金属層の潤滑被覆剤層の層厚が厚くなり過ぎるので強
磁性金属層表面と磁気ヘッドとの距離が遠くなることか
ら短波長信号の再生出力が低下することがある。

潤滑被覆剤の塗布は通常の方法を利用して行なうことが
できる。

第三工程は、上記潤滑被覆剤が塗布された蒸着層の表面
に加圧下に表面平滑化処理を行なう工程である。

表面平滑化処理は、通常の方法に従って行なうことがで
きる０表面平滑化処理装置の例とじては、鏡面ロールと
プラスチック弾性ロールまたは金属ロールとを交互に配
置した二乃至六段（好ましくは三乃至１段）のカレンダ
ーロール、あるいは通常のスーパーカレンダーロールを
挙げることができる。

鏡面ロールとは、例えば５ＵＳ−３０４のようなステン
レスを用いた鏡面ロールおよび遠心鋳造により製造され
たノンピンホール鋳物あるいは鍛造により製造されたピ
ンホールの少ない機械構造鋼などの表面に硬質クロムメ
ッキなどを施した鏡面仕上ロールをいう、このような鏡
面ロールは、一般にビッカース表面硬度が４５０ＨＶ以
上であって、表面粗さの最大値が０．０５４ｍ程度であ
る。

プラスチック弾性ロールとは、少なくとも表面がショア
硬度が８０度以上のプラスチックで覆われたものをいう
。プラスチック素材の例としては、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、シリコン樹脂およびポリフッ化ビニリデン
樹脂を挙げることができる。

と記のようなカレンダーロールを使用して表面平滑化処
理を行なう場合、潤滑被覆剤を塗布した蒸着層表面が、
常に鏡面ロールと接触するようにする。カレンダー条件
は１通常線圧を２００ｋｇ／　ｃ　ｍ以上に設定する。

また、ロール温度は通常の条件に従って適宜設定するこ
とができる。

表面平滑化処理を行なうことにより蒸着層の表面に塗布
された潤滑被覆剤は、蒸着層を構成する柱状形状の強磁
性体の間の空間に押し込まれて空間内にある気体と置換
して空間に充填され１個々の強磁性体全体を被覆する。

従って、単に塗布した場合と異なり潤滑被覆剤が良好に
保持されるので、走行耐久性の良好な磁気記録媒体を製
造することができる。また１強磁性体全体を被覆するこ
とになるので、強磁性体が空気などと直接接触すること
が殆どなくなり耐候性の良好な磁気記録媒体を得ること
ができる。

一方、強磁性金属層の表面の潤滑被覆剤は、表面平滑化
処理により強磁性金属層表面に配向するようにして強磁
性金属層表面を被覆する。このように強磁性金属層表面
に配向した状態で強磁性金属層表面を被覆する傾向は通
常使用されている潤滑被覆剤を使用した場合全体にわた
り見られる傾向であるが、前掲の特定の脂肪酸を使用し
た場合に顕著に現われる。そして、潤滑被覆剤として上
記脂肪酸を使用して、かつカレンダーロールの回転速度
をそれぞれのロール間で±３％以内のずれを生ずるよう
に設定し、蒸着層の表面を鏡面ロールの表面でこするよ
うにしながら表面平滑化処理を行なったときに特に顕著
になる。

以下、潤滑被覆剤として脂肪酸を使用した場合を例に説
明すると、上記のようにして表面平滑化処理を行なうこ
とにより、脂肪酸が強磁性金属層の表面に脂肪酸の極性
基の持つ吸着力で吸着するものと推察される。従って、
脂肪酸は極性基を強磁性金属層側に向け、疎水基をその
逆方向に向けた状態で強磁性金属層表面に配向する。こ
のように配向した脂肪酸は、脂肪酸がランダムな状態に
ある単に塗布しただけの脂肪酸の膜と異なり。

個々の脂肪酸が整列した脂肪酸膜を形成するので、この
脂肪酸膜を含む潤滑被覆剤層は非常に機械的強度が高く
、更に良好な潤滑性を示す。

脂肪酸が強磁性金属層の表面に配向して形成された脂肪
酸膜は、脂肪酸膜が形成された強磁性金属層表面のＸ線
回折を行なうことにより帯状の回折像として確認するこ
とができる０例えば、強磁性金属層の表面に極性基を強
磁性金属層に向けて整列した第一脂肪酸膜と、第一脂肪
酸膜上に積層され、かつ第一脂肪酸膜を構成する各脂肪
酸の疎水性基と第二脂肪酸膜を構成する各脂肪酸の疎水
性基とが対面するように配向した脂肪酸により構成され
る第二脂肪膜とからなる二層の脂肪酸膜を有する強磁性
金属層の表面をＸ線回折すると第一脂肪酸膜と第二脂肪
酸膜に対応する二つの帯状の回折像が観察される。一般
に脂肪酸膜の回折像は１強磁性金属層に近い脂肪酸膜は
ど鮮明に現われる。

一般に脂肪酸膜が多層積層された場合は、脂肪酸膜の疎
水性基は、隣接する脂肪酸膜の疎水性基と、そし７て、
極性基は、隣接する脂肪酸膜の極性基（第一脂肪酸膜の
ものを除く）とそれぞれ対面するように積層されている
。

また、本発明の製造方法により表面平滑化処理された強
磁性金属層は、強磁性金属の充填率の高いものとなる０
表面平滑化処理を行なうことにより強磁性金属層が圧縮
され、柱状形状の強磁性体間の空間の少なくとも一部が
消滅するからである０通常、表面平滑化処理を行なうこ
とにより空間（隙間）の体積率は、通常５％以下に減少
する。さらに、表面が平滑化されるので磁気ヘッドとの
接触性が良好になるとの利点がある。　このようにして
行なう表面平滑化処理は、表面の平滑状態、充填率の向
上などの点に関しては通常の表面平滑化処理と同様の効
果を有する。

なお、ビデオテープ、オーディオテープなどの磁気記録
媒体は、製造時において一般に広幅の原反として製造を
行なうため、表面平滑化処理を行なった後、所望の形状
に裁断される。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

［実施例１］ ５　Ｘ　１０−５トールに減圧された蒸着装置内で。

電子ビームの非磁性支持体に対する入射角度を７０度に
設定し、厚さ７ＩＬｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に純度９９．９５％のコバルトを斜め蒸着して
柱状形状のコバルト強磁性体からなる蒸着層を付設して
磁気記録媒体原反とした。

この原反の蒸着層の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
を用いて一万倍の倍率で観察したところ、個々の柱状形
状のコバルト強磁性体が非磁性支持体の表面の仮想垂線
に対して約５０度の角度をもって蒸着されていた。また
、蒸着層の空間体積率は約２０％であった。

得られた磁気記録媒体原反１ｍ″に対して７ｍｇの割合
でステアリン酸（メチルエチルケトン溶液）を塗布した
後、カレンダー処理を行なった。

カレンダー処理は、全て硬質クロムメッキされている三
木の鏡面ロールからなる三段式のカレンダーロールを用
い、最初の鏡面ロールの温度を８０℃に、中間と最後の
鏡面ロールの温度を常温に、線圧を３００　ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｍにそれぞれ設定した。そして、最初と最後の鏡
面ロールに原反の蒸着層が対面し、中間の鏡面ロールに
非磁性支持体（蒸着層が付設されていない非磁性支持体
面）が対面するように磁気記録媒体を配置してカレンダ
ー処理を行なった。

磁気記録媒体原反の送り込み速度を２０ｍ／分に設定し
、最初の鏡面ロールの円周速度を　　ｍ７分に設定した
。なお、中間の鏡面ロールの円周速度は最初の鏡面ロー
ルの円周速度の＋１％、最後の鏡面ロールの円周速度は
中間の鏡面ロールの円周速度の＋１％であった。

カレンダー処理により空間体積率は約３％にまで減少し
た。

カレンダー処理後、８ｍｍ幅にスリットしてカセットに
収納して８ミリビデオ用テープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力（記録波長０．７ｐｍ
）およびスチルモードでの耐久時間（スチルライフ）を
第１表に記載する。

なお、再生出力は、市販の８ミリビデオ用テープレコー
ダ（ＦＵＪ　ｌＸ−８）を使用して基準テープ（比較例
１で製造したもの）の再生出力をＯｄＢとしたときの相
対値である。また、スチルライフは、上記ビデオテープ
レコーダを使用してスチルモードで走行させ、画面に著
しい欠陥が発生するまでの時間である（記録画像の２／
３の画像となるまでの時間を基準とした）、なお、第１
表においてスチルライフ「６０分間以上」とは、スチル
モードで６０分分間性させた後、再生画像が記録画像の
２７３以上残存していたことを意味する。

Ｌ記の再生出力およびスチルライフに関する測定基準は
、以下に記載する実施例および比較例においても同様で
ある。

［実施例２］ 実施例１において、カレンダー処理の際の線圧を２５０
　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍとした以外は同様にして８ミリビ
デオ用テープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力およびスチルライフを
第１表に記載する。

［実施例３］ 実施例１において、カレンダー処理の際の線圧を２００
　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍとした以外は同様にして８ミリビ
デオ用テープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力およびスチルライフを
第１表に記載する。

［比較例１］ 実施例１において、ステアリン酸の塗布およびカレンダ
ー処理を行なわなかった以外は同様にして８ミリビデオ
用テープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力およびスチルライフを
第１表に記載する。

［比較例２］ 実施例１において、カレンダー処理を行なわなかった以
外は同様にして８ミリビデオ用テープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力およびスチルライフを
第１表に記載する。

［比較例３］ 実施例１において、ステアリン酸の塗布を行なわなかっ
た以外は同様にして８ミリビデオ用テープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力およびスチルライフを
第１表に記載する。

［比較例４］ 実施例１において、カレンダー処理前のステアリン酸の
塗布を行なわずにカレンダー処理を行ない、その後ステ
アリン酸を塗布した以外は同様にして８ミリビデオ用テ
ープを製造した。

得られたビデオテープの再生出力およびスチルライフを
第１表に記載する。

以下余白 第１表 再生出力　　　　スチルライフ （ｄＢ）　　　　　　　（分間） 実施例１　　　　　＋８　　　　　６０分間以上同　２
　　　　　＋７　　　　　６０分間以上同　３　　　　
　＋７　　　　　６０分間以上比較例１　　　　　０　
　　　　　２分間回　２　　　　　＋１　　　　　１５
５分間回３　　　　＋７　　　　　３分間 回　４　　　　　＋７　　　　　１５分間特許出願人　
　富士写真フィルム株式会社代　　理　　人　　　弁理
士　　　柳　　川　　泰　　男手続補正書 昭和６１年１１月１４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に強磁性金属を斜め蒸着して蒸着層
   を付設する工程、 該蒸着層表面に潤滑被覆剤を塗布する工程、および、 該潤滑被覆剤が塗布された蒸着層の表面に加圧下に表面
   平滑化処理を行なう工程、 を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 ２、該蒸着層の表面に鏡面ロールが接触するように配置
   された二以上のロールを用いて線圧２００ｋｇ／ｃｍ以
   上の圧力の付与下に表面平滑化処理を行なうことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造
   方法。 ３、潤滑被覆剤が、炭素数１２〜２２の一塩基性脂肪酸
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録媒体の製造方法。 ４、潤滑被覆剤の塗布量が、磁気記録媒体表面１ｍ＾２
   に対して１〜１０ｍｇの範囲内にあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。 ５、強磁性金属を非磁性支持体上に斜め蒸着する際に、
   非磁性支持体上に形成される柱状形状の強磁性体が該非
   磁性支持体表面の仮想垂線に対して４５度以上傾斜する
   ように斜め蒸着を行なうことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。