JPH0760503B2

JPH0760503B2 - ビデオテープ

Info

Publication number: JPH0760503B2
Application number: JP60082009A
Authority: JP
Inventors: 博之有岡; 康二小林; 潔野口
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPS61240428A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ発明の背景技術分野本発明は、ビデオテープ、特に金属薄膜型のビデオテー
プに関する。

先行技術とその問題点ビデオ用、オーディオ用等の磁気記録媒体として、テー
プ化して巻回したときコンパクト性等から、金属薄膜型
の磁性層を有するものの開発が活発に行われている。

このような金属薄膜型の媒体の磁性層としては、基体法
線に対し所定の傾斜角にて蒸着を行う、いわゆる斜め蒸
着法によって形成したCo系、Co−Ni系等からなる蒸着膜
や、Co−Cr系のスパッタないし蒸着膜からなる垂直磁化
膜等種々のものがある。

このような媒体では、小型化、長時間記録等のため、例
えば厚さ10μｍ以下の薄手のフィルムを用いると、走行
性、カールや片伸びの発生、機械的強度等の点で問題が
生じる。

そこで、これらの不都合を解消するため、フィルム裏面
に金属薄膜補強層を設ける旨の提案がなされている（特
開昭56−16939号、同58−97131号、同57−78627号、同5
7−37737号等）。

これらの提案によれば、裏地層としての金属薄膜によ
り、媒体のヤング率が向上し、走行性、カール、機械的
強度等は改善される。

しかし、上記諸公報記載の技術では、最適ヤング率設計
がなされるに至っておらず、ヘッドタッチ不良から発生
する出力低下、エンベロープ不良等が発生し、またエッ
ヂ折れや片伸び等のテープダメージが発生し、さらには
保存によっていわゆるスキューが発生する。

あるいは、走行により、磁性層にクラックや磁性層ケズ
レが生じたり、ヘッド摩耗量が増大したり、ドロップア
ウトが増加する。

II 発明の目的本発明の目的は、金属薄膜型の薄手フィルム支持体を用
いた8mm幅のビデオテープにおいて、所定の裏地層を設
けることにより媒体の機械的強度、特に曲げ剛性、ヤン
グ率を最適なものとし、ヘッドタッチを向上し、出力低
下やエンベロープ不良を解消し、エッヂ折れや片伸び等
のテープダメージを解消し、保存によるスキューの発生
を解消し、さらには、走行による磁性層のクラックやケ
ズレを解消し、ヘッド摩耗量を減少し、ドロップアウト
を減少することにある。

III 発明の開示このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち第１の発明は、厚さ10μｍ以下、幅8mmのプラ
スチックフィルムの一方の面上に、Ｏを含むCoまたはCo
Ni系の強磁性金属薄膜であって、Co/Niの重量比が1.5以
上、O/（Co＋Ni）の原子比が0.15〜0.6である磁性層を
有し、他方の面上に裏地層を有し、媒体の曲げ剛性値EIを下記式により算出したとき、EIが
5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・cmであることを特徴とするビ
デオテープである。

式 EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ（ここに、Ｗは、磁
気シートを裁断して作成した半径acm、幅bcmの輪状試験
片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重であ
る。）また第２の発明は、厚さ10μｍ以下、幅8mmのプラスチ
ックフィルムの一方の面上に、Ｏを含むCoまたはCoNi系
の強磁性金属薄膜であって、Co/Niの重量比が1.5以上、
O/（Co＋Ni）の原子比が0.15〜0.6である磁性層を有
し、他方の面上に裏地層を有し、この裏地層上に裏面層を有し、媒体の曲げ剛性値EIを下記式により算出したとき、EIが
5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・cmであることを特徴とするビ
デオテープである。

式 EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ（ここに、Ｗは、磁
気シートを裁断して作成した半径acm、幅bcmの輪状試験
片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重であ
る。）また、第３の発明は、厚さ10μｍ以下、幅8mmのプラス
チックフィルムの一方の面上に、Ｏを含むCoまたはCoNi系の強磁性金属薄膜の磁性層を有
し、この磁性層上に表面層を有し、他方の面上に裏地層を有し、この裏地層上に裏面層を有し、媒体の曲げ剛性値EIを下記式により算出したとき、EIが
5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・cmであることを特徴とするビ
デオテープである。

式 EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ（ここに、Ｗは、磁
気シートを裁断して作成した半径acm、幅bcmの輪状試験
片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重であ
る。）なお、上記の諸公報には、上記本発明の曲げ剛性値に合
致するものはない。わずかに、これに近いものとして特
開昭56−16939号の実施例１の試料３に、複合ヤング率1
340kg/mm²、推定曲げ剛性値EI約2.9g・cmのものが記載
されている程度である。

本発明における上記の曲げ剛性値範囲は臨界的はもので
あって、後記から明らかになるように、この範囲をはず
れると本発明の効果は実現しない。

IV 発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明のビデオテープは、非磁性のプラスチックフィル
ム上に磁性層を有する。

磁性層は、連続薄膜型の強磁性金属薄膜の種々のもので
あって、プラスチックフィルム上に真空蒸着法やスパッ
タリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等の方
法で直接形成されるか、あるいは下地層を介して設置さ
れる。

本発明においては、CoおよびＯを必須成分とし、Co＋Ｏ
またはCo＋Ni＋Ｏである。すなわち、金属分はCo単独か
らなってもよく、CoとNiとからなってもよい。Co＋Niで
ある場合、Co/Niの重量比は、1.5以上である。

さらに、CoまたはCo＋Niに加え、Ｏが含まれる。Ｏが含
まれるので電磁変換特性や走行耐久性の点で、より好ま
しい結果をうる。このような場合、O/Co（Niが含まれな
い場合）あるいはO/（Co＋Ni）の原子比は、0.15〜0.
6、特に0.15〜0.5である。

一方、磁性層中には、Co＋ＯあるいはCo＋Ni＋Ｏに加
え、Crが含有されると、より一層好ましい結果を得る。
これは、電磁変換特性が向上し、出力およびS/N比が向
上し、さらに膜強度が向上するからである。

このような場合、Cr/Co（Niが含まれない場合）あるい
はCr/（Co＋Ni）の重量比は、0.001〜0.1であることが
好ましい。この場合Cr/CoあるいはCr/（Co＋Ni）の重量
比は0.005〜0.05であると、より一層好ましい結果を得
る。

なお、このような磁性層中には、さらに他の微量成分、
特に遷移金属元素、例えばFe、Mn、Ｖ、Zr、Nb、Ta、M
o、Ｗ、Ti、Cu、Zn等が含まれていてもよい。

このようなCo−Ni系の磁性層は、通常、基体主面の法線
に対して傾斜した柱状結晶構造の粒子の集合体であるこ
とが好ましい。これにより、電磁変換特性が向上する。

このような場合、柱状結晶構造の粒子は、基体の主面の
法線に対して20〜60゜の範囲で傾斜していることが好ま
しい。

また、各柱状結晶粒子は、通常、磁性層の厚さ方向全域
に亘る長さをもち、その短径は一般に、50〜500Å程度
とされる。

そして、Coと必要に応じ添加されるNi、Cr等は、この柱
状結晶粒子自体を構成するものであり、Ｏが添加された
とき、Ｏは通常、各柱状結晶粒子の表面に、主として酸
化物の形で存在している。

このようなCo−Ni系磁性層は、通常、斜め蒸着法によっ
て形成される。

用いる斜め蒸着法としては、公知の斜め蒸着法を用いれ
ばよく、基体法線に対する入射角の最小値は、30゜以上
とすることが好ましい。

なお、蒸着条件および後処理法等は、公知の条件および
方法に従えばよい。この場合、有効な後処理法として
は、磁性層中へのＯ導入のための公知の各処理法等があ
る。

このような磁性層は通常、0.05〜0.5μｍ、より好まし
くは0.1〜0.25μｍの厚さが電磁変換特性上、好まし
い。

この場合、磁性層は、プラスチックフィルム上に直接設
けられていてもよく、あるいはプラスチックフィルム上
に下地層を介して設けられていてもよい。

また、磁性層は通常、単一の層として形成されるが、場
合によっては中間層を介して、複数の層を積層して形成
されていてもよい。

このような磁性層は、例えばポリエステルフィルム、ポ
リアミドフィルム、ポリイミドフィルム等の各種プラス
チックフィルム上に、上述したような方法で形成するこ
とができる。

本発明で用いるプラスチックフィルムの厚さは10μｍ以
下、好ましくは５〜10μｍ、より好ましくは６〜10μ
ｍ、最も好ましくは６〜８μｍである。

この厚さが10μｍをこえると、媒体の小型化、長時間記
録等の目的は達成されない。またこの厚さがあまり薄く
なりすぎると後述する媒体の曲げ剛性値EIが小さくなっ
て本発明の設定範囲外となり、走行性、出力低下等の問
題は解決されず、たとえ後述する裏地層を必要以上に厚
くして、EI値を本発明の設定範囲内にしたとしても、こ
の場合には磁性面がケズレたり、ヘッド摩耗がはげしく
なったり、出力が安定しない等の問題が生じる。

このようなプラスチックフィルムの磁性層が設けられて
いないの他方の面上には裏地層が設置される。

裏地層はAl、Cu、Ｗ、Mo、Cr、Ti等は単一金属ないしこ
れらを含む合金、あるいはその酸化物等の薄膜であるこ
とが好ましい。

上記の金属等の中では特に非磁性のものを用いるのが好
ましい。その理由としては、例えば裏地層を磁性金属と
すると、磁性面が磁化された状態で巻きとられた場合、
裏地層が磁性層の漏洩磁束により磁化されたり、あるい
は裏地層が磁化された状態で磁性面再記録して再び巻き
とられると、裏地層の磁気の影響により磁性面の磁化状
態が乱れるためノイズが増加するなどの問題が生じうる
からである。

裏地層の形成方法は、例えば、蒸着、スパッタ、イオン
プレーティング等の真空薄膜形成法、さらには各種CVD
等の気相成長法、あるいはメッキ法等を用いればよい。

このように形成された裏地層の膜厚は、0.05〜1.5μ
ｍ、より好ましくは0.07〜0.9μｍ、さらにより好まし
くは0.07〜0.7μｍとされる。この膜厚が1.5μｍをこえ
ると後述の曲げ剛性値範囲をこえ、また、0.05μｍ未満
であると、後述の曲げ剛性値範囲未満となり、それぞれ
後述する不都合が生ずる。

このような本発明の媒体は、5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・c
mの曲げ剛性値EIをもつ。

EIは、下記のように測定される。

測定は、ループ押込みによるｙ方向荷重と直径変化によ
る。

すなわち、本発明の媒体より、リボン状の試験片を切り
出し、磁性面を内側にして、半径ａ、幅ｂの輪を作る。
この場合、ａは２〜5mm、ｂは３〜8mm程度とする。

この輪状試験片10を、第１図に示すように、平板状プレ
ート71,75間にはさみ、一定のスピード、特に5mm/minで
圧縮し、変位ｄ＝0.2πａを生じたときの荷重曲げ剛性E
Iを算出する。

EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ＝0.149W・a³・ａ・
ｂなお、EIは、一般に、磁性層塗布前のロールに巻かれた
プラスチックフィルムの長手方向と幅方向とで異なるも
のであり、通常、長手方向で最大となる。そして、この
EIはテープ長手方向の値である。

このようなEIが5.3×10^-3g・cm未満になると、走行安定
性が低下し、ヘッドタッチ不良が生じ、出力低下やエン
ベロープ不良が生じる。また、エッヂ折れ、片伸び等の
テープダメージが生じる。そして走行ナキやジッターが
増大し、保存によるスキューが増大する。

他方、EIが8.0×10^-3g・cmをこえると、走行によって、
磁性層のクラックや磁性面ケズレが生じる。また、ヘッ
ド摩耗量が増大する。そして、ドロップアウトが増加す
る。

このような曲げ剛性を有する本発明の媒体は、磁性層形
成面の多面側に裏地層を有するのみでもよい。

あるいは、裏地層上に、さらに裏面層を有していてもよ
い。

裏面層としては、公知のものはいずれも使用可能であ
り、各種高分子物質被膜であってもよく、これに各種潤
滑剤を含有させてもよい。あるいは、さらに、顔料、活
性剤等を含有させることもできる。

また、脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコーン等の各種潤
滑剤の塗膜、気相被着膜等であってもよい。

なお、裏面層は2.5μｍ以下、特に0.3〜1.5μｍ程度の
厚さとする。このとき、曲げ剛性は、裏面層を設層しな
いときとほとんどかわらない。

このような裏面層の設層により走行性はより一層向上す
る。

さらに、本発明のテープは、磁性層上に表面層を設層し
て、走行性をより一層向上することもできる。

表面層としては、公知の種々のものが適用でき、例え
ば、各種高分子物質被膜、ないしはこれに潤滑剤、酸化
防止剤、界面活性剤、無機微粒子等を含有させたもの
や、各種潤滑剤の塗膜ないし気相被着膜等がある。

表面層の厚さは、５〜300Å程度とする。

なお、プラスチックフィルム上には各種下地処理を施し
たり、プラスチックフィルムと磁性層ないし裏地層間に
はさらに下地層を形成することもできる。

Ｖ発明の具体的作用効果本発明の8mmビデオテープは、曲げ剛性EIを所定の範囲
に規制することにより、走行安定性がきわめて高く、ヘ
ッドタッチが良好で、出力低下やエンベロープ不良がき
わめて少ない。また、エッヂ折れや片伸び等のテープー
ダメージの発生もきわめて少ない。そして、走行ナキや
ジッターや保存によるスキューの発生はきわめて小さ
い。

また、走行による磁性層のクラックや磁性面のケズレの
発生がきわめて少なく、ヘッド摩耗量もきわめて少な
い。そして、ドロップアウトの発生もきわめて少ない。

このような効果は、上記のEI範囲でのみ臨界的に実現す
るものである。

VI 発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例１下記表１に示す厚さのポリエステル（PET）フィルムを
円筒状、冷却キャンの周面に沿わせて移動させ、O₂＋Ar
（容積比1:1）を毎分800ccの速さで流し真空度を1.0×1
0^-4Torrとしたチャンバー内で、Co80、Ni20（重量比）
の合金を溶融し、入射角90゜〜30゜の部分のみ斜め蒸着
し膜厚0.15μｍのCo−Ni−Ｏ薄膜を形成した。

酸素はベースとの界面およびベースと反対側の表面に多
く偏在していた。また、ベースと反対側の表面はほぼ酸
化物のみで覆われていた。

Hc＝1000 Oe。膜中の平均酸素量はCoとNiに対する原子
比で40％であった。

このフィルムの裏面に、真空蒸着により、下記表１に示
す厚さのAl裏地層を形成した。

また、必要に応じ、Al裏地層上に、パルミチン酸を100
Å厚に塗布して裏面層を形成した。

さらに、必要に応じ、磁性層上に、ミリスチン酸を25Å
厚に塗布して表面層を形成した。その後8mm幅に裁断し
た。

このようにして形成した下記表１に示す各サンプルにつ
き、下記の測定を行った。

１）EI（ｇ・cm）テープ長手方向のEIを前記の押し込み法で測定した。

２）出力（dB）中心周波数5MHzの出力を測定し、サンプルNo.1を0dBと
したときの値を求めた。

３）出力変動（％）２）の出力の最大値を100％としたときの最小値を％で
表示した。

４）エンベロープ変動（％）各サンプルにおけるエンベロープ幅の最大値を100％と
したときの最小値を％で表示した。

５）ドロップアウト（個／分）６）ヘッド摩耗（μｍ）ソニー（株）製Video8にて100時間連続走行後のヘッド
の摩耗量につき５回の測定を行いこれを平均した。

７）走行ナキ前記ヘッド摩耗の測定時に走行ナキの有無を確認した。

８）ジッター（μsec）前記ヘッド摩耗測定時に用いたデッキにジッターメータ
ーを接続して測定した。

９）保存スキュー（μsec） 60℃相対湿度80％にて７日間保存した後、前記デッキを
用いて測定した。

10）テープダメージ 100時間連続走行後のテープ走行面を光学顕微鏡（×5
0、×400）にて観察した。

これらの結果を表１に示す。

表１に示す結果より、本発明の効果は明らかである。

【図面の簡単な説明】第１図は、曲げ剛性値の測定法を説明するための概略図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さ10μｍ以下、幅8mmのプラスチックフ
ィルムの一方の面上に、Ｏを含むCoまたはCoNi系の強磁性金属薄膜であって、Co
/Niの重量比が1.5以上、O/（Co＋Ni）の原子比が0.15〜
0.6である磁性層を有し、他方の面上に裏地層を有し、媒体の曲げ剛性値EIを下記式により算出したとき、EIが
5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・cmであることを特徴とするビ
デオテープ。式 EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ（ここに、Ｗは、磁
気シートを裁断して作成した半径acm、幅bcmの輪状試験
片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重であ
る。）
【請求項２】裏地層が金属ないしその酸化物の膜である
特許請求の範囲第１項に記載のビデオテープ。
【請求項３】裏地層の厚さが0.05μｍ〜1.5μｍである
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の磁気記録媒
体。
【請求項４】厚さ10μｍ以下、幅8mmのプラスチックフ
ィルムの一方の面上にＯを含むCoまたはCoNi系の強磁性金属薄膜であって、Co
/Niの重量比が1.5以上、O/（Co＋Ni）の原子比が0.15〜
0.6である磁性層を有し、他方の面上に裏地層を有し、この裏地層上に裏面層を有し、媒体の曲げ剛性値EIを下記式により算出したとき、EIが
5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・cmであることを特徴とするビ
デオテープ。式 EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ（ここに、Ｗは、磁
気シートを裁断して作成した半径acm、幅bcmの輪状試験
片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重であ
る。）
【請求項５】厚さ10μｍ以下、幅8mmのプラスチックフ
ィルムの一方の面上に、Ｏを含むCoまたはCoNi系の強磁性金属薄膜の磁性層を有
し、この磁性層上に表面層を有し、他方の面上に裏地層を有し、この裏地層上に裏面層を有し、媒体の曲げ剛性値EIを下記式により算出したとき、EIが
5.3×10^-3〜8.0×10^-3g・cmであることを特徴とするビ
デオテープ。式 EI＝（π/4−2/π）・Ｗ・a³/d・ｂ（ここに、Ｗは、磁
気シートを裁断して作成した半径acm、幅bcmの輪状試験
片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重であ
る。）