JPH02260219A - 金属薄膜型磁気記録媒体 - 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、金属薄膜磁性層を有する磁気記録媒体に関し
、特にスチル耐久性に優れたビデオテープとして最適な
磁気記録媒体に間する。

［従来技術及びその問題点］ 従来、磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に磁性粉
体、結合剤樹脂、添加剤等よりなる磁性塗布液を塗布、
乾燥せしめて磁性層を形成したいわゆる塗布型磁気記録
媒体が使用されてきた。

他方、高密度磁気記録への要求は、年々加速度的に高ま
り短波長の記録波長領域でも、高出力が得られる。高エ
ネルギー型の磁気記録媒体が注目され、技術の主体がこ
の種の磁気記録媒体に移りつつある。

そして、高エネルギー型の磁気記録媒体の開発動向とし
ては、■前記塗布型磁気記録媒体にあっては、磁性粉体
として磁気エネルギーの大きい金属磁性粉体を使用し、
かつ磁性層表面の平滑性を高めたいわゆるメタルテープ
を使用する方向、■磁性層中に結合剤樹脂を使用しない
金属薄膜を磁性層とする蒸着テープ等のいわゆる金属薄
膜型磁気記録媒体を使用する方向、に向かっている。

本発明は、前記■のメタルテープは、従来の塗布型媒体
の製造装置やノウハウの多くを利用できるという利点は
あるが、記録波長が０．５μｍ以下、ヘッドギャップが
０．２５μｍ以下の高記録密度領域では、もはや限界で
ある。

それに対し、前記■の金属薄膜型磁気記録媒体は、ハイ
バンド８ｍｍ規格において、前記メタルテープよりも６
ｄＢ以上の高出力を得ることができ、今後、更に高記録
密度化を進める上で極めて有利といえる。

前記金属薄膜型磁気記録媒体としては、磁性層を真空蒸
着法で成膜するいわゆる蒸着テープが一般的であり、非
磁性支持体上に、ＣｏＮ　ｉｏ系の金属薄膜磁性層を設
けたものであり、極めて良好な磁気特性が得られる。

前記金属薄膜磁性層ゆ媒体の問題点に、スチル耐久性が
良くないということがある。

この問題点を改善するために、例えば、ＳｉＯｘ、Ｔ　
ｉ　Ｏｘ、Ｔ　ｉ　Ｎｘ等の無機化合物の保護層を金属
薄膜磁性層上に設ける方法が数多く提案されている。と
ころが、スチル耐久性の改良に充分な効果をもたらすた
めには、保護層をかなり厚くせねばならず、スペーシン
グロスによる出力の低下が避けられなかった。

また、金属薄膜磁性層上に潤滑剤の層を設ける方法も提
案されている。この方法は、金属薄膜磁性層と磁気ヘッ
ド間の摩擦力を低下させるのには有効であり、特にフッ
素系の潤滑剤は優れている。

しかしながら、スチルモードで繰り返し再生を続けてい
るうちに、潤滑剤が金属薄膜磁性層上から取れてしまい
、特に低湿度下では効果が持続しないという問題があっ
た。

更に、特開昭５６−３４２８号公報に開示されているよ
うに、金属薄膜磁性層を構成している柱状粒子の間隙に
潤滑剤を含ませる技術もある。

しかしながら、この技術においても、効果の持続という
点では、いまだ不十分であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前記の従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、走行耐久性に優れかつスチル耐久性が良好な金
属薄膜型磁気記録媒体を提供することを目的としている
。

［問題点を解決する手段］ 前記本発明の目的は、非磁性支持体上に金属薄膜磁性層
を有する金属薄膜型磁気記録媒体において、該金属薄膜
磁性層中にある細孔容積が前記金属薄膜磁性Ｆ’！１グ
ラム当たり０．０７乃至０．２０ｍｌでありかつ細孔内
に潤滑剤を含有していることを特徴とする金属薄膜型磁
気記録媒体によって達成される。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、その金属薄膜磁性
層中の細孔容積が０，０７乃至０．２ｍｌと従来の金属
薄膜磁性層のそれよりも大きいので、潤滑剤を細孔内に
保持することにより、金属薄膜磁性層に適度の量の潤滑
剤を供給するとと共に長時間に渡り金属薄膜磁性層表面
に潤滑剤が供給されるので、走行耐久性に優れ、スチル
特性も良好であるという特徴を有する。

本発明の金属薄膜磁性層の細孔容積は、金属薄膜磁性Ｎ
１グラム当たり０．０７乃至０．２０ｍｌであり、望ま
しくは、０．０９乃至０．２０ｍｌである。

前記細孔容積が余り大きくなると、金属薄膜磁性層の機
械的な強度が低下し、非磁性支持体との密着も不良とな
る。

また余り小さくなると、潤滑剤の供給が長時間持続しな
くなり、スチル耐久性も長時間保持できなくなる。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の前記金属薄膜磁性層
の細孔容積を金属薄膜磁性Ｎ１グラム当たり０．０７乃
至０．２０ｍｌとするための方法としては、様々な方法
が考えられる。

中でも、最も効果的な方法として、非磁性支持体上に金
属Ｎ！Ｉ磁性層を形成する前に前記金属薄膜磁性層を形
成する金属元素より融点の低い例えば、Ｓ　ｎ　Ｉ　Ｂ
　ｓ　ｐ　Ａ　ｌ　ｐ　Ｂ　ｅ等の金属もしくはその酸
化物、窒化物等の下層膜を真空蒸着法等の真空成膜法に
より形成し、その上に金属薄膜磁性層を形成する方法を
本発明者等は見い出した。

この方法によれば、前記下層膜の形成単位の大きさによ
ってその上に形成される本発明の金属薄膜磁性層の細孔
容積がコント、ロールできる。

前記下層膜としては、金属よりも反応性蒸着法等で得ら
れるその酸化物、窒化物、等の方が非磁性支持体との密
着性、耐腐食性の面で好ましい。

前記下地層の膜厚、冷却キャンの温度等の成膜条件を変
えることによって、その上に形成される金属薄膜磁性層
の細孔容積がコン）Ｄ−ルできることが分かった。

金属薄膜磁性層の細孔容積を金属薄膜磁性層１グラム当
たり０．０７乃至０．２０ｍｌとするための他の方法と
しては、金属薄膜磁性層を一定強度以上のグロー放電に
曝す方法、例えば、１００ｍｍ幅の金属薄膜型磁気記録
媒体であれば１０００Ｖ、８０ｍＡ以上のＡｒ、０２の
グローに１０秒以上曝す等の方法がある。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の金属薄膜磁性層の細
孔容積は、種々の方法で求めることができる。窒素ガス
吸着法により得られる吸着脱離等混線から求める方法が
最も一般的である。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の金属薄膜磁性層中に
含有される潤滑剤としては、従来より知られている数多
くの化合物が使用でき特に制限はない。

例えば、オレイン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸等の
炭素数１２乃至１８個の脂肪酸もしくはその金属塩、ま
たはそのエステル、これら脂肪酸のフッ素置換化合物等
がある。

前記潤滑剤の金属薄膜磁性層中の含有量としては、３乃
至３０ｍｇ／ｍ　　、望ましくは５〜１５ｍｇ／ｍ　　
である。含有量があまり多くなると、ＶＴＲ内で走行さ
せているうちに、潤滑剤の吹きだまりができて、それが
出力低下、走行不安定を引き起こすので好ましくない。

また余り少ないと、磁気ヘッドと金属薄膜磁性層の間に
焼き付きが生じて、スチル耐久性が低下する。

潤滑剤を金属薄膜磁性層に含有させる方法には、潤滑剤
の溶液を金属薄膜磁性層上に塗布乾燥する方法、潤滑剤
を真空蒸着法により金属薄膜磁性層上に付着した後、パ
フ処理する等の種々の方法があり、本発明において特に
制限はるい。

本発明の前記金属薄膜磁性層は、コバル）　（ＣＯ）を
主成分として含み、Ｃｏの含有量としては５０乃至１０
０重量％である。

例えば、純Ｃｏ、ＣｏＮｉ、ＣｏＣｒ、ＣｏＦｅ、Ｃｏ
ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＰｒ、ＣｏＮｉＰｒ、Ｃ
ｏＰｔ、ＣｏＳｍ、ＣｏＴｉ、ＣｏＮｌＴｉ、ＣｏＣｕ
、ＣｏＮｉＣｕ等がある。

前記金属薄膜磁性層中に上記の金属元素に加えて、０、
Ｎ、Ｃ等の軽元素を含有させて金属薄膜磁性層の特性を
改良することもできる。特に、酸素を含ませることで、
前記金属薄膜磁性層を強靭にし、かつ静磁気特性特に抗
磁力磁力を高めることができる。

本発明の前記金属薄膜磁性層の膜厚は、ｏ、。

２乃至２μｍであり、望ましくは０．０５乃至０゜５μ
ｍである。この範囲より膜厚が薄いと十分な再生出力が
得られない。また、この範囲より厚くなると磁気記録媒
体のカーリングが大きくなったり、金属薄膜磁性層にひ
び割れが発生したりするので問題である。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体に使用される非磁性支
持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、
ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート等のプラ
スチック材料等がある。

本発明において、前記金属薄膜磁性層は、非磁性支持体
上に直接形成しても良いし、また前記非磁性支持体上に
設けられた下地層を介して形成してもよい。

前記下地層は、金属薄膜型磁気記録媒体の走行耐久性を
さらに改良したり、ヘッド目詰まり等の問題を軽減し、
また磁性層の表面の形状をコントロールするのに効果的
である。

前記下地層としては、無機、有機複合の形の層で前記非
磁性支持体上に形成される。

例えば、Ａｌ１０３　、Ｓ　ｉ０２　、ＭｇＯ，Ｔ　ｉ
０２、ＺｎＯ，Ｆｅ２０３　、ＣｄＯ，ＮｉＯ等の金属
酸化物、ＣａｃＯ３，ＢａｃＯ３、ＣｏｃＯ３等の炭酸
塩、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の金属の直径０．
００５乃至０．１μｍの微粒子をポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、等のポリエステ
ルとジクロール酢酸、オルソクロルフェノール、四塩化
エタン混合液等の有機溶剤との混合液を前記非磁性支持
体上に塗布することにより形成される。

そして、前記下地層の上に前記金属薄膜磁性層を形成す
ることにより、磁性層表面に微小突起なｍｍ　　であり
、その存在により金属薄膜型磁気記録媒体の走行耐久性
が更に改良できる。

さらに、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体においては、
金属薄膜磁性層を設けた面とは反対の面に走行性を改良
する目的で、バック層を設けることもできる。このバッ
ク層としては、ＣａＣＯ３゜カーボン微粒子等を結合剤
樹脂と共に混合分散した塗布液を塗布乾燥した塗膜が用
いられる。

［発明の効果］ 金属薄膜磁性層中の細孔容積を前記金属薄膜磁性層１グ
ラム当たり０．０７乃至０．２０ｍｌと比較的大きくし
かつ潤滑剤を含有させることにより、走行耐久性に優れ
、かつスチル耐久性も良好な金属薄膜型磁気記録媒体を
得ることができる。

以上述べた本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の新規な効
果を、以下の実施例及び比較例によってさらに具体的に
説明する。

［実施例−１コ 第１図にその要部の概略図を示した真空蒸着装置により
、金属薄膜型磁気記録媒体の試料を作成した。

第１蒸着室１内の送り出しロール２より厚さ１０μｍ５
幅１００ｍｍのポリエチレンテレフタレートの非磁性支
持体３を引き出し、搬送速度２０ｍ／分で搬送ロール４
を経て第１冷却キヤン５に沿わせ、搬送ロール６．７に
よって、第２蒸着室８に搬送した。

前記第１冷却キャン内部に、冷温媒を通して冷却キャン
の表面の温度を５０℃とした。

真空ポンプに接続している排気口９及び１０より前記第
１蒸着室１及び前記第２蒸着室８の真空度がｌＸｌ０　
　Ｔｏｒｒに達するまで排気を行った。

しかる後、前記第１蒸着室１内に設けられた原料ルツボ
１１内に３Ｎの純度の５ｎ１２を入れて抵抗加熱法で加
熱し、一方、遮蔽板１３と前記第１冷却キヤン５の間に
設けられたガス導入口１４より５０ｍｌ／分の速度で酸
素ガスを導入し、前記遮蔽板１４０開口部からＳｎの蒸
気流１５を前記第１冷却キヤン５の上の前記非磁性支持
体とに入射角９０乃至５０度（冷却ドラムの上に立てた
法線に対する角度）で蒸着して、下層膜として厚さ３０
Ａの５ｎＯｘの１膜を成膜した。

前記第２蒸着室８内の搬送ロール１６を経て表面の温度
が５℃の第２冷却キヤン１７上に、前記非磁性支持体３
を沿わせ、原料ルツボ１８内のＣｏ８０Ｎｉ２０合金１
９を電子ビーム加熱法により加熱蒸発せしめ磁性蒸気流
２２を発生させると共に前記第２冷却キヤン１７と防着
板２０との間に設置されたガス導入口２１より酸素ガス
を８００ｍｌＺ分の速度で導入して、前記第２冷却キヤ
ン１７上の前記非磁性支持体３上に、前記蒸気流２２を
入射角９０乃至３５度を蒸着せしめ２００ＯＡの厚さの
金属薄膜磁性層を形成した。

以上のようにして、下層膜及び金属薄膜磁性層を設けた
前記非磁性支持体３を巻き取りロール２３に巻き取った
・ 次に、前記非磁性支持体３の金属薄膜磁性層が形成され
た面とは反対の面に、ポリウレタンとニトロセルロース
よりなる結合剤樹脂中に、カーボンブラックとアルミナ
を分散した組成物であるバックコート層を０．５μｍの
厚さに塗布、乾燥して形成した。

次いで、前記金属薄膜磁性層の表面に、オレイン酸とパ
ーフルオロカルボン酸との重量比でｌ；１の混合物を２
０ｍｇ／ｍ２となるように溶液にして塗布して、金属薄
膜型磁気記録媒体の原反ロールを得た。

その原反ロールを、８ｍｍの幅に裁断して８ｍｍビデオ
用の金属薄膜型磁気記録媒体の試料を得た。

得られた金属薄膜型磁気記録媒体の試料の細孔容積を窒
素ガス吸着法によって求めた。

すなわち、測定機として米国カンタ−クロム社製のオー
トソーブ１　（Ａｕｔｏｓｏｒｂ−１）を使用した。

前記８ｍｍ幅の金属薄膜型磁気記録媒体の試料を約４ｍ
ガラス棒に巻き取って、測定試料とし、キャリヤーガス
には、ヘリウムガスを使用し、窒素とヘリウムの混合ガ
スとして窒素ガス分圧（相対圧力）をＯから１まで徐々
に上げてゆき吸着等混線を先ず求め、次いで窒素ガス分
圧（相対圧力）を１からＯまで徐々に下げてゆき脱離曲
線を求めた。

全細孔容積は、細孔が液体窒素により充填されていると
仮定し、相対圧力１における窒素吸着量から求めた。

一方、金属薄膜磁性層の重量は、０．５Ｎの塩酸に２時
間漫せきにより金属薄膜磁性層を溶解除去して、溶解除
去前後の重量の差から求めた。

一方、富士写真フィルム（株）８ミリビデオ用テープレ
コーダーＦＵＪＩＸ−８Ｍ６−ＡＦを改造して、２３℃
５％ＲＨ下におけるスチル特性を測定した。測定開始時
の出力値から３ｄＢ出力が低下した時間をもって、スチ
ル寿命とした。

［実施例−２コ 前記第１蒸着室１内の前記冷却キャン５の表面温度を０
℃とした以外実施例−１と同一の条件で金属薄膜型磁気
記録媒体の試料を作成した。

［実施例−３］ 前記第１蒸着室１内の前記冷却キャン５の表面温度を一
５０℃とした以外実施例−１と同一の条件で金属薄膜型
磁気記録媒体の試料を作成した。

［比較例−１１ 前記第１蒸着室１内の前記冷却キャン５の表面温度を１
００℃とした以外実施例−１と同一の条件で金属薄膜型
磁気記録媒体の試料を作成した。

［比較例−２］ 下層膜を形成しなかった以外は、実施例−１と同一の条
件で金属薄膜型磁気記録媒体の試料を作成した。

以上のようにして、得られた金属薄膜型磁気記録媒体の
試料の細孔容積及びスチル寿命の測定結果を第１表に示
す。

第１表 １５、２２ ・・・　防着板 ・・・　蒸気流

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に金属薄膜磁性層を有する金属薄膜型磁
   気記録媒体において、該金属薄膜磁性層中の細孔容積が
   前記金属薄膜磁性層１グラム当たり０．０７乃至０．２
   ０ｍｌでありかつ細孔内に潤滑剤を含有していることを
   特徴とする金属薄膜型磁気記録媒体。