JPH08321029A

JPH08321029A - 磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08321029A
Application number: JP7124973A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uchiyama; 浩内山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-12-03
Also published as: US5858520A; WO1996037886A1

Abstract

(57)【要約】【目的】非磁性支持体１の表面に金属磁性材料からな
る磁性層２が成膜され、この磁性層２上に保護層３が成
膜されると共に、非磁性支持体１の裏面にバックコート
層４が成膜されてなる磁気記録媒体について、保護層３
及びバックコート層４を改良することによって、磁気記
録媒体の摩擦を小さくすると共に耐久性を向上する。【構成】保護層３を、炭素を主成分とし、５〜２０原
子％の水素を含有している薄膜によって形成すると共
に、バックコート層４を、炭素を主成分とし、５〜２０
原子％の水素を含有している薄膜によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性支持体の一方の
主面上に磁性層及び保護層が成膜され、他方の主面上に
バックコート層が成膜されてなる磁気記録媒体及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、ビデオテープレコーダ（以下、
「ＶＴＲ」という。）等に使用される磁気記録媒体は、
フィルム状の非磁性支持体の一方の主面（以下、「表
面」という。）上に磁性層が成膜され、この磁性層の上
に磁性層を保護するための保護層が成膜されると共に、
フィルム状の非磁性支持体の他方の主面（以下、「裏
面」という。）上に、磁気記録媒体の特性を向上させる
ためのバックコート層が成膜されてなる。

【０００３】このような磁気記録媒体としては、粉末磁
性材料をバインダー中に分散させた磁性塗料をフィルム
状の非磁性支持体上に塗布し乾燥させることによって磁
性層が成膜された、いわゆる塗布型磁気記録媒体が広く
使用されている。このような塗布型磁気記録媒体では、
保護層やバックコート層も、磁性層と同様に、カーボン
等をバインダー中に分散させた保護層材料又はバックコ
ート層材料を、非磁性支持体に塗布し乾燥させることに
よって成膜されている。ここで、通常、バックコート層
には、摩擦係数を小さくするために脂肪酸を主成分とす
る潤滑剤が塗布又は内添される。

【０００４】これに対して、高密度磁気記録化の要求に
伴って、金属磁性材料をフィルム状の非磁性支持体上に
蒸着することによって磁性層が成膜された、いわゆる蒸
着型磁気記録媒体が注目を集めている。

【０００５】このような蒸着型磁気記録媒体は、磁性層
の抗磁力や角形比等が非常に優れている、磁性層の厚み
をきわめて薄くできるために記録再生時の厚み損失を著
しく小さくできる、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に磁性材料の充填密度を高
めることができる等の数々の利点を有している。

【０００６】このような蒸着型磁気記録媒体としては、
Ｃｏ₈₀Ｎｉ₂₀合金をフィルム上に蒸着して磁性層を成膜
した磁気テープが、１９８９年に初めて商品化されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、蒸着型磁気
記録媒体においても、保護層やバックコート層は、塗布
型磁気記録媒体と同様に、カーボン等をバインダー中に
分散させた保護層材料又はバックコート層材料を非磁性
支持体に塗布し乾燥させることによって成膜されてい
る。

【０００８】しかしながら、蒸着型磁気記録媒体では、
磁性層が金属磁性材料からなるため、バックコート層を
従来と同様に成膜すると、以下のような問題が生じてし
まう。

【０００９】すなわち、塗布型磁気記録媒体において
は、上述したように、バックコート層の摩擦係数を小さ
くするために脂肪酸を主成分とする潤滑剤をバックコー
ト層に塗布又は内添しているが、磁性層が金属磁性材料
からなる蒸着型磁気記録媒体において、脂肪酸を主成分
とする潤滑剤をバックコート層に塗布又は内添すると、
脂肪酸を主成分とする潤滑剤が金属磁性材料の錆を促進
してしまう。

【００１０】したがって、蒸着型磁気記録媒体において
は、バックコート層に脂肪酸を主成分とする潤滑剤を塗
布又は内添することができない。そこで、蒸着型磁気記
録媒体においては、バックコート層に脂肪酸を主成分と
する潤滑剤を塗布又は内添することなく、バックコート
層の摩擦係数を小さくすることが大きな課題となってい
る。

【００１１】なお、バックコート層の摩擦係数を小さく
するには、例えば、バックコート層の表面粗さＲａを大
きくして表面性を悪くするという方法が考えられるが、
このようにバックコート層の表面性を悪くすると、例え
ばテープ状の磁気記録媒体を巻いたとき等に、バックコ
ート層の凹凸によって磁性層側の表面性まで悪くしてし
まうという問題が新たに生じる。このように、バックコ
ート層の表面性を悪くすると、バックコート層の影響で
磁性層の表面性までも悪くなってしまい、記録再生時の
ｆ特の劣化やドロップアウトの増加等を招いてしまう。
したがって、バックコート層の表面性を悪くすることに
より、バックコート層の摩擦係数を小さくするという方
法には問題がある。

【００１２】そこで、蒸着型磁気記録媒体では、脂肪酸
を主成分とする潤滑剤をバックコート層に塗布又は内添
することなく、且つバックコート層の表面性を悪くする
ことなく、バックコート層の摩擦係数を小さくすること
が求められている。

【００１３】さらに、蒸着型磁気記録媒体では、バック
コート層を成膜する際に用いられるバインダーの種類が
限定される。具体的には、例えば、塩素は金属磁性材料
の錆の原因となるため、塩化ビニル系のバインダーを使
用することができない。このように、蒸着型磁気記録媒
体では、バックコート層を成膜する際に用いられるバイ
ンダーの種類が限定されるので、バインダーの適切な組
成を見つけるのが困難となっている。

【００１４】また、蒸着型磁気記録媒体では、磁性層の
材料と、保護層の材料と、バックコート層の材料との組
み合わせにより、磁性層、保護層及びバックコート層の
相互の付着力が大きくことなるため、それぞれの材料を
適切に定める必要がある。もし、それぞれの材料の選択
が不適切だと、例えば、バックコート層に剥がれが生じ
たり、バックコート層がブロック化したりして、バック
コート層としての効果が無くなってしまう恐れがある。

【００１５】そこで、本発明は、従来のこのような実情
に鑑みて提案されたものであり、蒸着型磁気記録媒体に
ついて、主に保護層及びバックコート層を改良すること
によって、蒸着型磁気記録媒体の特性を向上することを
目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支
持体の一方の主面上に磁性層が成膜され、上記磁性層上
に保護層が成膜されると共に、上記非磁性支持体の他方
の主面上にバックコート層が成膜されてなる磁気記録媒
体であって、上記保護層が、炭素を主成分とし、５〜２
０原子％の水素を含有しており、上記バックコート層
が、炭素を主成分とし、５〜２０原子％の水素を含有し
ていることを特徴とするものである。

【００１７】上記磁気記録媒体において、保護層の厚さ
は２〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましく、バック
コート層の厚さは５〜５００ｎｍの範囲内であることが
好ましい。また、磁性層は、Ｃｏを主成分としているこ
とが好ましい。

【００１８】一方、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法は、非磁性支持体の一方の主面上に、磁性層と、上記
磁性層上に炭素を主成分とし５〜２０原子％の水素を含
有する保護層とを成膜すると共に、上記非磁性支持体の
他方の主面上に、炭素を主成分とし５〜２０原子％の水
素を含有するバックコート層を成膜する磁気記録媒体の
製造方法であって、上記保護層を、プラズマＣＶＤ法に
よって成膜することを特徴とするものである。

【００１９】上記磁気記録媒体の製造方法において、バ
ックコート層は、プラズマＣＶＤ法によって成膜するこ
とが好ましく、磁性層は、蒸着法によって成膜すること
が好ましい。

【００２０】

【作用】本発明に係る磁気記録媒体においては、保護層
が炭素を主成分とし５〜２０原子％の水素を含有してお
り、バックコート層が炭素を主成分とし５〜２０原子％
の水素を含有しているため、バックコート層と保護層の
摩擦が小さくなる。

【００２１】また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法によって製造される磁気記録媒体も同様に、保護層が
炭素を主成分とし５〜２０原子％の水素を含有してお
り、バックコート層が炭素を主成分とし５〜２０原子％
の水素を含有しているため、バックコート層と保護層の
摩擦が小さくなる。

【００２２】しかも、本発明に係る磁気記録媒体の製造
方法では、保護層やバックコート層をプラズマＣＶＤ法
によって成膜するため、保護層やバックコート層の成膜
速度が速く、生産性に優れている。

【００２３】さらに、本発明に係る磁気記録媒体の製造
方法では、保護層やバックコート層をプラズマＣＶＤ法
によって成膜するため、保護層やバックコート層を成膜
する際にバインダーが必要ない。したがって、保護層や
バックコート層を成膜する際に、バインダーの適切な組
成を見い出す必要がない。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、当然
の事ながら、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。

【００２５】本実施例の磁気記録媒体は、８ｍｍＶＴＲ
に使用される磁気テープであり、図１に示すように、フ
ィルム状の非磁性支持体１の表面に磁性層２が成膜さ
れ、この磁性層２上に保護層３が成膜されると共に、上
記非磁性支持体１の裏面にバックコート層４が成膜され
てなる磁気テープである。

【００２６】ここで、非磁性支持体１には、ソニー社製
の磁気テープである「Ｈｉ８ＭＥ」に使用されているフ
ィルムを用いた。また、磁性層２は、「Ｈｉ８ＭＥ」に
使用されているものと同様に、Ｃｏを主成分とする金属
磁性材料を非磁性支持体１の表面に蒸着して磁性層とし
た。そして、保護層３とバックコート層４は、後述する
ような条件にて、プラズマＣＶＤ装置によって成膜し
た。

【００２７】なお、磁性層２の成膜方法としては、具体
的には、真空下で強磁性金属材料を加熱蒸発させ非磁性
支持体１上に沈着させる真空蒸着法や、強磁性金属材料
の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法や、アル
ゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、こ
れによって生じたアルゴンイオンで強磁性金属材料表面
の原子をたたき出すスパッタ法等が挙げられる。

【００２８】ここで、非磁性支持体１上に成膜された各
薄膜層は、バックコート層４、磁性層２、保護層３の順
に成膜した。なお、従来、バックコート層４を磁性層２
よりも先に成膜することは、バックコート層４の付着力
が弱く、磁性層２を蒸着するときの熱等によってバック
コート層４が劣化してしまうために困難であった。しか
し、本実施例のようにプラズマＣＶＤ装置によって成膜
されたバックコート層４は、付着力が強いため、磁性層
２を蒸着するときの熱等によって劣化することがない。
したがって、本実施例では、バックコート層４を磁性層
２よりも先に成膜することが可能となっている。そし
て、このような順序で成膜することにより、磁性層２を
蒸着するときに生じる静電気が、既に成膜されているバ
ックコート層４によってすみやかに除去され、良好な特
性を有する磁気テープが得られる。

【００２９】保護層３やバックコート層４の成膜に使用
されるプラズマＣＶＤ装置は、図２に示すように、図中
上下及び左右にそれぞれ設けられた排気口１１、１２、
１３、１４から排気されて内部が真空状態とされる真空
室内に、図中時計回り方向に定速回転して非磁性支持体
１５を送り出す送りロール１６と、図中時計回り方向に
定速回転して非磁性支持体１５を巻取る巻取りロール１
７と、送りロール１６及び巻取りロール１７の図中下方
に配され、図中時計回り方向に定速回転する円筒キャン
１８と、円筒キャン１８の図中下方に配された対向電極
１９とが設けられており、送りロール１６から円筒キャ
ン１８を介して巻取りロール１７へと、テープ状の非磁
性支持体１５が順次走行するように構成されている。

【００３０】ここで、送りロール１６、巻取りロール１
７及び円筒キャン１８は、それぞれ非磁性支持体１５の
幅と略同じ長さからなる円筒形状であり、送りロール１
６の径と巻取りロール１７の径は略同径であり、円筒キ
ャン１８の径は送りロール１６及び巻取りロール１７の
径よりも大径である。また、円筒キャン１８の内部に
は、成膜時に非磁性支持体１５の温度上昇による変形等
を抑制するために、冷却装置（図示せず）が設けられて
いる。

【００３１】そして、非磁性支持体１５は、送りロール
１６から順次送り出され、円筒キャン１８の周囲を通過
し、巻取りロール１７に巻取られていく。このとき、送
りロール１６と円筒キャン１８との間にはガイドロール
２０が配設され、また、円筒キャン１８と巻取りロール
１７との間にはガイドロール２１が配設されており、送
りロール１６から円筒キャン１８を介して巻取りロール
１７へと走行する非磁性支持体１５に所定のテンション
をかけ、非磁性支持体１５が円滑に走行するようになさ
れている。

【００３２】上記円筒キャン１８の周囲には絶縁体２２
が、円筒キャン１８と絶縁体２２の間隙ｔが２ｍｍ程度
となるように配されており、これら円筒キャン１８及び
絶縁体２２によって真空室は、送りロール１６及び巻取
りロール１７がある側の真空室２３と、対向電極１９が
ある側の真空室２４とに分離されている。そして、送り
ロール１６及び巻取りロール１７がある側の真空室２３
は、主に図中上部の排気口１１から排気されて、非磁性
支持体１５や成膜された薄膜にダメージを与えないよう
に１０^-2〜１０^-3Ｐａ程度の高真空とされる。一方、対
向電極１９がある側の真空室２４は、主に図中下部の排
気口１１から排気されて、成膜に好適となるように８０
Ｐａ程度の低真空とされる。

【００３３】また、円筒キャン１８には、バイアス電圧
を印加する高周波電源２５が接続されており、円筒キャ
ン１８がカソード電極、対向電極１９がアノード電極と
なって、円筒キャン１８と対向電極１９間にプラズマが
発生するように構成されている。ここで、対向電極１９
は、円筒キャン１８の長手方向の幅と略同一の幅を有し
ており、円筒キャン１８と対向する側の面は、円筒キャ
ン１８と略平行となるように曲面化されている。そし
て、対向電極１９の側近部には、薄膜の原料ガス等を導
入する導入口２６が設けられている。

【００３４】そして、成膜時には導入口２６から原料ガ
スが導入されて、非磁性支持体１５が対向電極１９と円
筒キャン１８が対向する部分を通過する際に、非磁性支
持体１５上に薄膜が成膜される。このとき、非磁性支持
体１５は、円筒キャン１８の内部に設けられた冷却装置
によって冷却され、温度上昇による変形等が抑制され
る。

【００３５】なお、以上の説明では、成膜時に円筒キャ
ン１８に設けられた冷却装置で非磁性支持体１５を冷却
したが、薄膜の付着力をより高めるために、非磁性支持
体１５を適度に加熱した状態で成膜するようにしてもよ
い。

【００３６】また、上記プラズマＣＶＤ装置では、円筒
キャン１８側にバイアス電圧を印加しているが、対向電
極１９側にバイアス電圧を印加するような構造としても
よいことは言うまでもない。

【００３７】このようなプラズマＣＶＤ装置を用いて成
膜された保護層やバックコート層は、付着力が高いため
に膜剥がれ等が生じにくく、保護層やバックコート層と
して非常に好適なものとなる。しかも、このようなプラ
ズマＣＶＤ装置を用いた保護層やバックコート層の成膜
方法は、バックコート層材料又は保護層材料をフィルム
に塗布し乾燥させることによってバックコート層や保護
層を成膜する方法と比較しても、成膜速度が特に遅くな
るようなことはなく、高い生産性が得られる。

【００３８】つぎに、以上のようなプラズマＣＶＤ装置
を用いて保護層やバックコート層が成膜された磁気テー
プを、保護層及びバックコート層の成膜条件を変えて作
製し、それらの特性を評価した。

【００３９】まず、保護層やバックコート層の水素含有
量が、成膜条件によってどのように変化するかを調べる
ために、上述のプラズマＣＶＤ装置を用いて磁性層上に
保護層を表１に示す各成膜条件にて成膜した。

【００４０】

【表１】

【００４１】そして、表１に示す各成膜条件にて成膜さ
れた保護層について、水素含有量を測定した。ここで、
水素含有量は、赤外線スペクトルによってＣ−Ｈ結合と
Ｃ−Ｃ結合の割合を求めることにより測定した。また、
水素含有量と保護層の効果の関係を調べるために、表１
に示す各成膜条件にて保護層が成膜された磁気テープに
ついて、ＶＴＲによる再生を一時停止したときの耐久時
間、すなわちスチル耐久性を測定した。これらの測定結
果を表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２に示す結果から、磁気テープの耐久性
は、水素含有量が５〜２０原子％のときに優れているこ
とが分かる。したがって、磁性層上に、炭素を主成分と
し、５〜２０原子％の水素を含有している保護層を設け
ることにより、磁気テープの耐久性を高めることができ
る。

【００４４】つぎに、実施例及び比較例として、実験例
２の条件にて保護層を成膜すると共に、実験例２と同様
な条件にて、表３に示すような膜厚にてバックコート層
を成膜して磁気テープを作製した。

【００４５】

【表３】

【００４６】そして、表３に示す各成膜条件にて成膜さ
れた保護層及びバックコート層について、表面性を調べ
た。ここで、表面性の評価は、温度４０℃、湿度８０％
における摩擦係数を、保護層が成膜されている側である
表面、及びバックコート層が成膜されている側である裏
面について、ＳＵＳ３０３を用いて測定して行った。な
お、表面性の評価は、比較例１として、バックコート層
を成膜せずに作製した塗布型磁気記録媒体であるＶＨＳ
用磁気テープについて、及び比較例２として、バックコ
ート層を成膜せずに作製した蒸着型磁気記録媒体である
８ｍｍＶＴＲ用磁気テープについても行った。測定結果
を表４に示す。

【００４７】

【表４】

【００４８】ここで、実施例４の裏面は、摩擦係数測定
時に膜剥がれが生じてしまい測定できなかった。また、
比較例２は、摩擦係数測定時にはりつきが生じてしまい
測定できなかった。

【００４９】表４に示す結果から、実施例の磁気テープ
は摩擦係数が小さく、走行性に優れていることが分か
る。ここで、磁気テープの摩擦係数は、一般に０．２５
以下が特に望ましいとされているが、実施例２及び実施
例３では、この値を下回っており、磁気テープとして特
に好適であることが分かる。したがって、バックコート
層の膜厚は、５〜５００μｍの範囲内が特に好適である
ことが分かる。

【００５０】つぎに、表５に示すように、保護層の厚み
を変えて磁気テープを作製し、スチル耐久性を測定し
た。ここで、保護層及びバックコート層の成膜条件は、
保護層の厚み以外については、実施例３と同様とした。

【００５１】

【表５】

【００５２】表５に示す結果から、磁気テープの耐久性
は、保護層が２ｎｍ以上のときに優れていることが分か
る。ただし、保護層の厚みが厚すぎると、出力が減衰し
てしまう。具体的には、記録再生時の波長λが０．５μ
ｍのとき、保護層の厚みが２０ｎｍを越えると出力は３
ｄＢ以上減衰する。したがって、耐久性と高出力の兼ね
合いから、保護層の厚さは２〜２０ｎｍの範囲内である
ことが好ましい。

【００５３】なお、本発明に係る磁気記録媒体の磁性層
の材料は、通常の蒸着型磁気記録媒体に使用されるもの
であれば如何なるものであってもよく、例えば、Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属や、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｃｏ−Ｎ
ｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃｕ，Ｃｏ
−Ａｕ，Ｃｏ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｂｉ，Ｍｎ−Ａｌ，Ｆｅ−
Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合
金が使用可能である。そして、このような金属磁性材料
からなる磁性層は、単層構造であっても多層構造であっ
てもよく、さらに磁性層を多層構造とする際には各層の
間等に、各層間の付着力向上、並びに抗磁力の制御等の
ために、中間層を設けてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気記録媒体、及び本発明に係る磁気記録媒体
の製造方法によって製造される磁気記録媒体は、特性が
非常に優れており、良好な走行性及び高い耐久性を有し
ている。

【００５５】また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法では、保護層やバックコート層をプラズマＣＶＤ法に
よって成膜することにより、付着力の強い良好な特性を
有する保護層やバックコート層を成膜することができ
る。しかも、プラズマＣＶＤ法では、保護膜やバックコ
ート層を高速に成膜することができるため、本発明に係
る磁気記録媒体の製造方法は、非常に生産性が優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気記録媒体の一例を示す要
部断面図である。

【図２】プラズマＣＶＤ装置の一構成例を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１非磁性支持体２磁性層３保護層４バックコート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体の一方の主面上に磁性層が
成膜され、上記磁性層上に保護層が成膜されると共に、
上記非磁性支持体の他方の主面上にバックコート層が成
膜されてなる磁気記録媒体において、上記保護層が、炭素を主成分とし、５〜２０原子％の水
素を含有しており、上記バックコート層が、炭素を主成分とし、５〜２０原
子％の水素を含有していることを特徴とする磁気記録媒
体。
【請求項２】前記保護層の厚さが２〜２０ｎｍの範囲
内であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体。
【請求項３】前記バックコート層の厚さが５〜５００
ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の磁
気記録媒体。
【請求項４】前記磁性層が、Ｃｏを主成分としている
ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性支持体の一方の主面上に、磁性層
と、上記磁性層上に炭素を主成分とし５〜２０原子％の
水素を含有する保護層とを成膜すると共に、上記非磁性
支持体の他方の主面上に、炭素を主成分とし５〜２０原
子％の水素を含有するバックコート層を成膜する磁気記
録媒体の製造方法であって、上記保護層を、プラズマＣＶＤ法によって成膜すること
を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】上記バックコート層を、プラズマＣＶＤ
法によって成膜することを特徴とする請求項５記載の磁
気記録媒体の製造方法。
【請求項７】前記磁性層を、蒸着法によって成膜する
ことを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体の製造方
法。