JPH08212530A - 磁気記録媒体とその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属磁性薄膜型磁気記録媒体の非磁性支持体
の薄膜化に伴う真空中での放電の回避、金属磁性薄膜形
成後のロール形状の悪化を確実に防止する。 【構成】 非磁性支持体１上に金属磁性薄膜による磁性
層３が形成されてなる磁気記録媒体において、非磁性支
持体１の少なくとも一方の面での表面粗さＳＲｚを、１
５０〜２００ｎｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体とその製法
に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来の通常一般の磁気記録媒体は、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の
粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポ
リエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の
有機バインダー中に分散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥
して磁性層の形成がなされる、いわゆる塗布型の磁気記
録媒体が用いられている。

【０００３】一方、高密度記録用磁気記録媒体として、
ポリエステルフィルムやポリアミド、ポリイミドフィル
ム等の非磁性支持体上に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ
合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ，Ｃｏ−Ｏ等の金属磁性材料をメ
ッキや真空薄膜形成方法（真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法等）によって直接被着して
磁性層とするいわゆる金属磁性薄膜型磁気記録媒体の普
及もめざましい。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保
磁力や角形比に優れ、短波長での電磁変換特性に優れる
ばかりでなく、磁性層の厚み損失が著しく小さいこと、
磁性層中に非磁性材であるバインダーを混入する必要が
ないため、磁性材料の充填密度を高めることができる
等、数々の利点を有している。

【０００５】特に、金属磁性材料を斜め方向から蒸着し
て磁性層の形成がなされた、斜方蒸着型の磁気記録媒体
は、電磁変換特性に優れ、大きな再生出力が得られるこ
とから既に実用化されている。

【０００６】このような金属磁性薄膜型の磁気記録媒体
は、高記録密度化と共に、磁気記録媒体、例えば磁気記
録テープの小型化、長時間化が要求されてくるため、そ
の非磁性支持体は、より薄膜化される傾向にある。実際
現在使用されているものは厚さ１０μｍ以下のものが主
流となっており、これはさらなる薄膜化の傾向にある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように１０μ
ｍ以下の厚さの薄膜非磁性支持体が用いられる場合、金
属磁性薄膜型の磁気記録媒体の作製において、非磁性支
持体上に真空薄膜形成方法によって金属磁性薄膜を形成
する際、その非磁性支持体のハンドリングにおいて、不
用意に非磁性支持体に撓み等が生じた場合などにおい
て、非磁性支持体自体の一部が互いに折り重なって吸着
するなどの不都合が生じ、そのハンドリングに問題が生
じてくる。

【０００８】また、金属磁性薄膜の形成時に、非磁性支
持体は、１０^-3〜１０^-4Torrの真空下に置かれるため、
長尺状に形成された非磁性支持体を巻き込んだロールか
ら、非磁性支持体を繰り出すに際して、このロール部か
ら非磁性支持体が剥離されるに際して放電が発生する。
このような放電が生じると、特に厚さ１０μｍ以下の非
磁性支持体においては、そのスティフネスが小さいため
に、ロールからの繰り出し直後に非磁性支持体にばたつ
きが生じ、非磁性支持体上に金属磁性薄膜を形成して後
に、再びこれを良好なロール形状に巻回することができ
ないなどの問題が生じる。

【０００９】上述した諸問題の解決をはかるには、非磁
性支持体の表面を粗面とすることが考えられるものであ
るが、このように粗面とする場合、逆にこの粗面によっ
て上述したロール形状を悪化させるという問題が発生す
る場合がある。

【００１０】本発明は、上述した諸問題、すなわち非磁
性支持体の膜厚を１０μｍ以下とした場合においても、
この非磁性支持体のロールからの繰り出し部における放
電の問題、これに付随して生じる金属薄膜形成後のロー
ル形状の不良等を確実に回避できるようにする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性支持体
上に金属磁性薄膜が形成されてなる磁気記録媒体におい
て、非磁性支持体の少なくとも一方の面での表面粗さＳ
Ｒｚを、１５０〜２００ｎｍとする。

【００１２】また、本発明は、非磁性支持体上に金属磁
性薄膜が形成されてなる磁気記録媒体の製法において、
非磁性支持基体上に表面処理層を形成して、少なくとも
その一方の表面粗さＳＲｚが、１５０〜２００ｎｍとさ
れた長尺状の非磁性支持体を作製する工程と、上記表面
処理層の形成後に、非磁性支持体を、その幅方向に延伸
する工程と、熱処理工程とをとって非磁性支持体上に金
属磁性薄膜が形成されてなる磁気記録媒体を作製する。

【００１３】ここで、表面粗さＳＲｚとは、いわゆる１
０点測定の平均粗さである。すなわち、測定凹凸面にお
いて、その面方向に沿って凹凸を横切る所定の基準面
（この基準面とは、これより突出する凸部（山）の体積
と凹部（谷）の体積が等しくなるような面）に対して５
個の山の高さと、５個の谷の深さをそれぞれ測定し、そ
の平均の値をとったものである。

【００１４】

【作用】上述の少なくとも一方の面の表面粗さＳＲｚ
を、１５０〜２００ｎｍとした非磁性支持体に金属磁性
薄膜を形成した金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、非磁
性支持体の膜厚を１０μｍ以下とした場合においても、
この非磁性支持体のロールからの繰り出し部における放
電の問題、これに付随して生じる金属薄膜形成後のロー
ル形状の不良が発生しなかった。

【００１５】

【実施例】本発明による磁気記録媒体とその製法の実施
例を説明する。本発明による磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に金属磁性薄膜が形成されてなる磁気記録媒体で
ある。非磁性支持体は、その全厚が１０μｍ以下とされ
て、磁気記録媒体の厚さの低減化がなされる。

【００１６】本発明による磁気記録媒体は、例えば図１
にその一実施例の要部の概略断面図を示すように、非磁
性支持体１の少なくとも一方の面例えば金属磁性薄膜の
形成側の第１の面１１とは反対側（バック面側）の第２
の面１２での表面粗さＳＲｚが、１５０〜２００ｎｍ、
好ましくは１６０〜１７０ｎｍとする。

【００１７】非磁性支持体１は、例えばこの非磁性支持
体１の表面に所要の凹凸を形成するための粒子が添加さ
れてなり、非磁性支持体１の、上述の第１の面１１と、
これとは反対側の第２の面１２とで互いにその添加粒子
の粒径を異ならしめた構造とする。

【００１８】表面粗さＳＲｚは、この３０μｍ×３０μ
ｍの範囲での被測定試料の原子間力顕微鏡ＡＦＭ（Atom
ic Force Microscope,Digita Instruments社製）によっ
た測定による。すなわち、この場合探針先端の原子との
間に働く反発力によって変化する探針の変位を検出する
ことによって測定される。この場合の測定条件は、次に
示す測定条件とした。 ＡＦＭの測定条件： スキャンサイズ： ３０μｍ サンプリング数： ４００×４００ポイント スキャンレート： ４．３４Hz

【００１９】また、本発明製法は、非磁性支持基体１Ｓ
上に表面処理層４１および４２を形成して、少なくとも
その一方の表面粗さＳＲｚが、１５０〜２００ｎｍとさ
れた長尺状の非磁性支持体１を作製する工程と、上記表
面処理層の形成後に、非磁性支持体１を、その幅方向に
延伸する工程と、熱処理工程とをとって非磁性支持体１
上に金属磁性薄膜による磁性層３が形成されてなる磁気
記録媒体を作製する。

【００２０】非磁性支持体１は、その第１の面１１側と
第２の面１２側とで平均粒径が異なる粒子２１および２
２の添加によって、異なる表面粗さＳＲｚに形成でき
る。すなわち、例えば比較的粒径の小さい粒子２１が内
添された高分子フィルムよりなる第１の非磁性層３１
と、これより粒径の大きい粒子２２が内添された高分子
ッフィルムよりなる第２の非磁性層３２とが積層一体化
された非磁性支持基体１Ｓを構成し、この非磁性支持基
体１Ｓの両面にそれぞれ第１および第２の表面処理層４
１および４２を被着して、これらによってそれぞれの表
面粗さＳＲｚの調整を行って、それぞれ異なる表面粗さ
ＳＲｚを有する第１の面１１と第２の面１２とを有する
非磁性層支持体１を形成する。そして、例えばその第２
の面１２の表面粗さＳＲｚを１５０〜２００ｎｍ、好ま
しくは１６０〜１７０ｎｍとする。

【００２１】そして、第１の面１１上に、金属磁性材料
を真空薄膜形成技術によって磁性層３を形成して本発明
による金属薄膜膜型の磁気記録媒体を作製する。

【００２２】上述の第１および第２の非磁性層３１およ
び３２による非磁性支持基体１Ｓの作製は、例えば図２
に模式的に示すように、それぞれ第１および第２の非磁
性層３１および３２を構成する上述の粒子２１および２
２が分散された液状の高分子材料５１および５２が収容
された容器のからそれぞれ扁平ないわゆるダイスリット
５３から、例えばローラ手段によって、各高分子材料そ
れぞれ重ね合わせるように引出すとともにこれを冷却す
ることによって長尺フィルム状をなし、第１および第２
の非磁性層３１および３２が一体不可分に積層された非
磁性支持基体１Ｓを構成し、続いてこのようにして形成
された非磁性支持基体１Ｓの両面に、それぞれ所要の厚
さを有し、第１および第２の非磁性層３１および３２
の、各粒子２１および２２の内添分散によって表面に生
じた凹凸に沿って所要の凹凸すなわち表面粗さＳＲｚの
制御を行う第１および第２の面１１および１２を塗布形
成する。

【００２３】このようにして形成された非磁性支持体１
は、図示しないがロール状に巻回される。この場合の巻
回は、非磁性支持体１の少なくとも一方の面に表面粗さ
ＳＲｚが１５０〜２００ｎｍ、好ましくは１６０〜１７
０ｎｍとされた場合良好にすぐれた形状に皺等の発生も
なく巻回される。

【００２４】上述の第１および第２の磁性層３１および
３２を構成する高分子フィルムとしては、ポリエステル
フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム
等、この種の磁気記録媒体において非磁性支持体として
用いられているプラスチックフィルムがいずれも使用可
能である。

【００２５】また、これら第１および第２の非磁性層３
１および３２、すなわちその高分子フィルムに内添され
る粒子２１および２２は、磁性面側の面すなわち第１の
面１１に関しては、その表面性により磁気特性および耐
久性を確保するために粒径５０〜１００ｎｍの粒子２１
を添加し、これとは反対側の第２の面１２に関してはバ
ック面の表面性により、走行性を確保するために粒径１
５０〜３００ｎｍの粒子２２を添加したものである。こ
れらの粒子には、架橋性高分子からなるミクロゲル粒子
を添加する。

【００２６】これら粒子２１および２２は、例えば架橋
性高分子からなるミクロゲル粒子、Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃａ，
Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｂａ等の酸化物、炭酸塩、燐酸塩、
硫酸塩が単独あるいはこれらの錯塩による粒子、あるい
は更に、これらの混合によって構成することができる。
例えば、ＣａＣｏ₂ ，ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ 、天然クレ
ー，カオリナイト、カーボン等の不活性無機粒子や、Ｃ
ａ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｓｂ，Ｇｅ，Ｐ，Ｌｉ，Ｋ，Ｎ
ａ等の触媒残渣等を含むポリマー不溶解組成物によって
構成することもでき、また、これらは単独で用いても組
み合わせて用いてもよい。

【００２７】上述の表面処理層４１および４２は、非磁
性支持基体１Ｓの表面凹凸上に、例えば熱可塑性ポリエ
ステル水溶液を塗布、乾燥することによって形成でき
る。この場合、これら表面処理層４１および４２の形成
後に、その長尺の長手方向と直交する幅方向に延伸を行
った後、熱処理を行う。このとき、その表面処理層４１
および４２の塗布厚や延伸後の熱処理温度を制御するこ
とで非磁性支持体１の各面１１および１２の表面性を所
望のものとすることができる。

【００２８】このような非磁性支持体１上に金属磁性材
料を真空薄膜形成技術によって金属磁性薄膜による磁性
層３の形成を行う。この場合、この磁性層３の表面にお
いても、非磁性支持体１上の表面凹凸の形状が層状作用
によって浮き出し、非磁性支持体の表面突起を反映した
表面形状とすることができ、このようにすることによっ
て、最終的に形成された磁気記録媒体に対する記録再生
に際して例えばその走行駆動ローラ等の摺動部との接触
面積の縮小を行うことができて、良好な走行性を得るこ
とができる。

【００２９】尚、この非磁性支持基体１Ｓもしくは非磁
性支持体１の表面凹凸の形成は、上述したと同様の粒子
２１および２２を、水溶性高分子に分散させたコロイド
溶液を非磁性支持基体１Ｓもしくは非磁性支持体１の表
面に塗布、乾燥させることによっても形成でき、この場
合にも同様の効果が得られる。

【００３０】また、金属磁性薄膜による磁性層３は、金
属磁性薄膜型の磁気記録媒体で通常用いられる磁性体材
料によって構成できるものであり、この磁性層３の形成
は、斜め蒸着法によることが好ましいが、そのほか垂直
蒸着法等で成膜することができる。また、その金属磁性
材料としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル等を主体
とする金属薄膜、あるいはこれらの合金を主体とする金
属薄膜が適当である。また、金属磁性薄膜には、耐蝕
性、耐摩耗性を向上させるため、蒸着雰囲気中に酸素を
導入することで酸素を含有させた薄膜構成とすることも
できる。

【００３１】そして、この金属磁性薄膜による磁性層３
の厚さは、耐久性を確保する観点から４０ｎｍ以上とす
ることが望ましい。

【００３２】また、金属磁性薄膜すなわち磁性層３の表
面には、図示しないが潤滑層を形成することができ、こ
のようにすることによってその走行性をより一層向上さ
せることができる。特に、上述したように、第１の面１
１に表面凹凸を設けた場合において、更に、潤滑剤層を
設ける場合、その表面形状による効果と潤滑性能との相
乗作用によって優れた走行性が得られる。

【００３３】この潤滑剤としては、例えば脂肪酸、脂肪
酸エステル、脂肪酸アミド、金属石鹸、脂肪酸アルコー
ル、パラフィン、シリコーン、フッ素系界面活性剤、無
機活性剤等を使用することができる。また、この潤滑剤
層は、これら潤滑剤を塗布方式あるいは転写方式によっ
て金属磁性薄膜表面に被着させることで形成できる。

【００３４】また、本発明による磁気記録媒体において
も、通常の磁気記録媒体と同様に、第２の面１２側にバ
ックコート層を設けることで走行性の向上をはかること
ができる。また、磁性層３の金属磁性薄膜は、非磁性支
持体１上に直接形成させる以外に、非磁性支持体１と金
属磁性薄膜の間にＴｉ，Ｃｒ，Ｎｉ等の酸素含有金属薄
膜やＡｌ₂ Ｏ₃ ，ＳｉＯ₂ 等の酸化物薄膜を形成した
り、媒体の表面や裏面またはそれらの近傍あるいは金属
磁性薄膜内や非磁性支持体内に、防錆剤、帯電防止剤、
防黴剤等の各種添加剤を保持させることもできる。

【００３５】そして、バックコート層の材料、添加剤の
種類等の各種条件は、通常用いられる条件に準じて選定
することができる。

【００３６】実施例１ 高分子フィルム原料としてポリエチレンテレフタレート
（以下ＰＥＴという）を用い、図１および図２で説明し
たように、第１および第２の非磁性層３１および３２が
一体不可分に積層合体した非磁性支持基体１Ｓを構成す
る。この場合、第１の非磁性層３１を構成する高分子材
料５１としては、後に形成する金属磁性薄膜の表面性を
最適化するに供する粒子２１を添加分散した溶解高分子
材料によって構成し、第２の非磁性層３２を構成する高
分子材料５２としては、最終的に得る磁気記録媒体のバ
ック面の表面性を最適化するに供する粒子２２を添加分
散した溶解高分子材料によって構成する。そして、これ
ら高分子材料５１および５２を、厚さ比１：１の割合で
図２で示すように、ダイスリット５３から共押し出し
し、急冷することで長尺フィルム状の非磁性支持基体１
Ｓを作製した。

【００３７】そして、このようにして形成した非磁性支
持基体１Ｓを、逐次二軸延伸法で一方向に延伸した後、
金属磁性薄膜による磁性層３を形成する側の面、および
バック面側の面に熱可塑性ポリエステル水溶液を塗布、
乾燥することでそれぞれ表面処理層４１および４２を形
成して第１および第２の面１１および１２を形成し、そ
の後、この長尺フィルムを、その幅方向に延伸し、熱処
理を行い厚さ６μｍの非磁性支持体１を作製した。

【００３８】このようにして作製された非磁性支持体を
互いに連結して一反とし、その第１の面１１の表面に微
量酸素存在雰囲気下、連続斜め蒸着法によりＣｏ−Ｎｉ
磁性金属薄膜を成膜して磁性層３を形成した。このとき
の蒸着条件を以下に示す。なお、Ｃｏ−Ｎｉ金属磁性薄
膜は、Ｃｏが８０重量％、Ｎｉが２０重量％の組成と
し、その膜厚は１８０ｎｍとした。

【００３９】蒸着条件 真空度 ：１０^-2〜１０^-3〔Ｐａ〕 酸素流量 ：２〔１／min 〕 フィルム送り速度：５５〔m ／min 〕

【００４０】上述の実施例１おいて、その第２の非磁性
層３２のＰＥＴ原料中に加えた粒子は、表１に示すよう
に平均粒子径が２００ｎｍの粒子を用い、その頻度を１
mm²当り３．０〜４．５万個とし、表面粗さＳＲｚが１
５０〜２００ｎｍの範囲になるようにした非磁性支持体
１、２、３、および４を作製した。

【００４１】そして、これら非磁性支持体１、２、３、
および４に対して磁性層３の金属磁性薄膜を形成するに
当たり、真空中でロールから繰り出した場合の各非磁性
支持体１、２、３、および４の、その繰り出し部におけ
る放電の状態と、金属磁性薄膜の形成後に巻回したロー
ル形状の観察結果を（表１）に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】（表１）において、○印は放電が全く生じ
なく、またロール形状がきわめてすぐれていることを示
し、△印は幾分放電が生じたがロール形状に乱れが生じ
なかった場合を示し、×印は放電の発生が多くロール形
状に問題があった場合を示す。

【００４４】次に、本発明による上述の実施例に対する
比較例を挙げる。 比較例１ 実施例１と同様の製法をとって非磁性支持体の形成と、
磁性層の形成を行なって磁気記録媒体の作製を行った
が、この比較例においては、その第２の非磁性層３２を
構成するＰＥＴ原料に平均粒子径３００ｎｍの粒子を添
加し、その頻度を１mm² 当り４万個および２万個とし、
表面粗さＳＲｚが２４０〜２５０ｎｍの範囲になるよう
にした。この比較例１によって得た各非磁性支持体を、
支持体５および６とし、同様の放電状態と、ロール形状
の測定結果を（表１）に示す。

【００４５】（表１）から明らかなように、第１および
第２の非磁性層３１および３２が積層合体された非磁性
支持体において、その第２の面１２の表面粗さＳＲｚ
は、添加する粒子の平均粒子径あるいは頻度によって選
定できる。また、真空中でロールからの繰り出し部の放
電は、バック面側すなわち第２の面１２の表面粗さＳＲ
ｚに影響し、これが１５０〜２００ｎｍの範囲にあると
き、放電はほとんど見られず、特に１６０〜１７０ｎｍ
の範囲では全く見られなかった。これに対して表面粗さ
ＳＲｚがこれ以上あるいはこれ以下になると、ロール繰
り出し部の放電は顕著になり、金属磁性薄膜の蒸着後の
ロール形状に影響を与えるようになる。

【００４６】尚、上述した例においては、バック面側の
第２の面１２に粒子の添加を行って、その表面粗さＳＲ
ｚの特定を行った場合であるが、これとは反対側の第１
の面１１に、もしくは両面１１および１２において、上
述した表面粗さＳＲｚの特定がなされた非磁性支持体１
によって磁気記録媒体を構成する場合においても同様の
効果が得られる。

【００４７】また、本発明は、上述した例に限られるも
のではなく、種々の変更、変形を採り得る。

【００４８】

【発明の効果】上述したところから明らかなように、本
発明では、厚さ１０μｍ以下の非磁性支持体によって磁
気記録媒体を構成した場合においても、非磁性支持体の
少なくとも一方の面側の表面粗さＳＲｚを１５０ｎｍ〜
２００ｎｍの範囲に、より好ましくは１６０〜１７０ｎ
ｍの範囲に特定することにより、非磁性支持体の真空中
での放電を回避し、金属磁性薄膜形成後のロール形状の
悪化を確実に防ぐことができるので、歩留りの向上、量
産性の向上をはかることができ、ひいてはコストの低減
化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気記録媒体の一実施例を示す要
部の概略断面図である。

【図２】本発明による磁気記録媒体の製法の説明に供す
る非磁性支持体の製造装置の概略図である。

【符号の説明】 １ 非磁性支持体 １Ｓ 非磁性支持基体 ３ 磁性層 １１ 第１の面 １２ 第２の面 ２１，２２ 粒子 ３１ 第１の非磁性層 ３２ 第２の非磁性層 ４１ 第１の表面処理層 ４２ 第２の表面処理層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に金属磁性薄膜が形成さ
   れてなる磁気記録媒体において、 上記非磁性支持体の少なくとも一方の面での表面粗さＳ
   Ｒｚが、１５０〜２００ｎｍとされたことを特徴とする
   磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 上記非磁性支持体の全厚が１０μｍ以下
   であり、 該非磁性支持体は、該非磁性支持体の表面に所要の凹凸
   を形成するための粒子が添加されてなり、 上記非磁性支持体の上記金属磁性薄膜の形成側の第１の
   面側と、これとは反対側の第２の面側とで互いに上記添
   加粒子の粒径を異ならしめたことを特徴とする請求項１
   に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 非磁性支持体上に金属磁性薄膜が形成さ
   れてなる磁気記録媒体の製法において、 非磁性支持基体上に表面処理層を形成して、少なくとも
   その一方の表面粗さＳＲｚが、１５０〜２００ｎｍとさ
   れた長尺状の非磁性支持体を作製する工程と、 上記表面処理層の形成後に、上記非磁性支持体を、その
   幅方向に延伸する工程と、 熱処理工程とをとることを特徴とする磁気記録媒体の製
   法。