JPH09120529A - 磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気テープの初期摩擦係数の低下と、繰り返
し走行や高温高湿環境下の保存による摩擦係数の上昇を
抑えて、高品質な磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 保護膜３の上に有機物からなるスジ状の
配向層４を設ける事により潤滑剤の配向と付着力を向上
させる。非磁性基板１上に強磁性金属薄膜２からなる磁
気記録層、カーボンなどの保護膜３、潤滑剤を配向付着
させる配向層４、潤滑剤層５を順次積層した構成を有し
ているものである。配向層４は薄膜カーボン層上に設け
られた有機物を主体とした薄膜層を不織布、フィルム等
でこする事によってスジ状の形状を有する。また、薄膜
カーボン層に有機物を主体とした不織布、フィルム等を
こすりつける事によっても有機物をスジ状に付着させる
ことによって得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録層が磁性
金属薄膜からなる磁気記録媒体及びその製造方法に関す
るもので、特にカーボン保護膜上に潤滑剤を強固に付着
配向させる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野においては、近年デジタ
ル化、小型化、長時間化などの高性能化が進んでいる
が、それにともなって、高密度磁気記録媒体への要求が
高まり、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を電子ビ−ム
蒸着、スパッタリング等の方法によって形成する強磁性
金属薄膜型の磁気記録媒体、いわゆる蒸着テープが短波
長記録に極めて有利なことから盛んに検討され、一部オ
ーディオ用あるいはビデオ用の磁気テープとして実用化
され始めている。

【０００３】以下に従来の強磁性金属薄膜型磁気記録媒
体について説明する。図５は従来の磁気記録媒体の拡大
断面図を示すものである。図５において、１はポリエス
テルフィルム、ポリイミドフィルムなどの高分子フィル
ムやアルミニューム薄膜などの非磁性基板である。２は
磁気記録層を構成する強磁性金属薄膜でコバルト、ニッ
ケル、鉄またはそれらを主成分とする合金を電子ビーム
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法な
どの真空蒸着法によって、基板１の上に形成されてい
る。３は薄膜カーボン層でできた保護膜でプラズマＣＶ
Ｄやスパッタリング法等によって形成され、５は潤滑剤
層で、有機化合物を常法のコーティング法または真空蒸
着法によって薄膜カーボン層の上に形成されている。

【０００４】以上のように構成された磁気記録媒体にお
いて、例えば、磁気テープでは、高密度磁気記録を達成
するため、磁性層表面は極めて良好な表面性を形成して
いる。そのために、磁気信号の記録再生過程における磁
気ヘッドとの高速しゅう動下での摩擦、摩耗により、走
行耐久性において大きな影響を受けており、その改善は
大きな課題となっている。

【０００５】そのために、走行耐久性、耐蝕性などに優
れた保護膜、潤滑剤の開発が行われている。例えば、特
開昭６１−１３１２３１号公報に示されたＳｉ−Ｎ−Ｏ
系薄膜上に潤滑剤層を形成したもの、特開昭６１−１２
６６２７号公報、特開昭６２−２１９３１４号公報に示
された硬質カーボン層の上にフッ素系潤滑剤を配したも
のなどが提案されている。また、特開平６−１９５６９
６号公報では、さらに保護層を多層化しそれぞれの層に
機能分担させ総合的な保護膜の高性能化を図る取り組み
が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気記録媒体では耐久性、保存性に優れたカーボン保護
膜は潤滑剤との親和力が弱い為に、潤滑剤はただ単にカ
ーボン保護膜上にばらばらに載っているだけという状態
である。つまり潤滑剤は配向していないためにその性能
が十分発揮できず摩擦を下げることができない。また繰
り返し走行したり、高温下で保存することによって、保
護膜上の潤滑剤が失われて摩擦がさらに増大し走行が不
安定になったりテープに片伸びなどのダメージが発生し
た。

【０００７】ここで、カーボン保護膜の形成条件を変更
する事により潤滑剤との付着力を向上させることもでき
るが、この場合はスチル再生時に保護膜が削れてしまっ
たり、高温高湿環境下に保存したときに磁性金属薄膜に
錆が発生するなどの問題があった。

【０００８】そこで、本発明はこのような従来事情を鑑
み、安定したカーボン保護膜上に潤滑剤を強固に配向付
着させ走行安定性と高耐久性、耐候保存性に優れた高品
質な磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、非磁性支持体上に磁性金属薄膜からなる
磁気記録層、カーボンなどの保護膜層、潤滑剤を配向付
着させる配向層、潤滑剤層を順次積層した構成を有して
いるものである。

【００１０】配向層は薄膜カーボン層上に設けられた有
機物を主体とした薄膜層を不織布、フィルム等でこする
事によって得る事が出来る。また、薄膜カーボン層に有
機物を主体とした不織布、フィルム等をこすりつける事
によっても得ることができる。

【００１１】これにより、カーボン保護膜表面に有機物
からなる、配向層としてのミクロなスジ状の溝が設けら
れ、細長い分子構造を持つ潤滑剤は溝の方向に向きを揃
えて配向する。また有機物層はカーボン保護膜よりも潤
滑剤との親和力が強く潤滑剤を強固に付着する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、非磁性支持体上に磁性金属薄膜、保護膜層、配向
層、潤滑剤層を順次積層したことを特徴とする磁気記録
媒体としたものであり、カーボン保護膜表面に、配向層
が設けられ、細長い分子構造を持つ潤滑剤は向きを揃え
て配向する。また有機物層はカーボン保護膜よりも潤滑
剤との親和力が強く潤滑剤を強固に付着する。

【００１３】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態で使
用した磁気テープの構成を示す断面図である。図１にお
いて、１は高分子フィルムからなる非磁性基板、２は強
磁性金属薄膜、３は保護膜、４は配向層、５は潤滑剤
層、６はバックコート層である。

【００１４】非磁性基板としては、ポリエチレンテレフ
タレートがよく用いられるが、ポリエチレンナフタレー
トなどの他のポリエステルフィルム、セルロースアセテ
ートなどのセルロース誘導体、ポリアミド、ポリイミド
などのプラスチックフィルム、及び、アルミニューム薄
膜などが使用できる。

【００１５】強磁性金属薄膜としては、真空蒸着法、ス
パッタリング法、イオンプレーティング法で形成した
鉄、コバルト、ニッケルまたはそれらを主成分とする合
金、あるいは、それらの部分酸化物、部分窒化物などを
用いることができる。

【００１６】カーボンを主体とする保護膜は、炭化水素
ガス、窒素やフッ素あるいはその他の元素を含んだ炭化
水素ガスもしくはこれらのガスとヘリウム、ネオン、ア
ルゴン等の不活性ガスとの混合ガスを用いたプラズマＣ
ＶＤ法やカーボンのスパッタリングによって形成する。

【００１７】配向層は、図２に示すようにポリエステ
ル、ナイロン等のプラスチック材料を薄く塗布した後
に、不織布等で擦る事によってミクロなスジ状の溝を設
けている。また、図３に示すようにプラスチック材料を
塗布しなくてもカーボン保護膜を擦る側の材料、形状、
工法を適切に設定する事によりプラスチック材料をカー
ボン保護膜上に擦り付けてスジ状に付着させて配向層を
形成する事が出来る。この場合、磁気テープ原反と擦り
付ける材料の均一に密着させるためには減圧下で処理を
行うのが好ましい。

【００１８】潤滑剤としては、特に限定するものではな
いが、カルボキシル基、アミノ基、リン酸基、ヒドロキ
シル基、エステル基などの極性基と、フルオロアルキル
基またはパーフルオロポリエーテル基とを少なくとも各
１個以上を有するフッ素系潤滑剤が有効である。本発明
における潤滑剤層の形成は、バーコーティング法、リバ
ースロールコーティング法、ダイコーティング法など従
来の塗工方法が適用できる。

【００１９】以下、さらに具体的な実施の形態を示す。 （実施の形態１）平滑な表面上に粒径１００Ａのシリカ
微粒子を分散させた変性シリコーンと増粘剤とからなる
波状突起と粒状突起を有する厚み７μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルム上に、酸素を導入しながら電子
ビーム法で連続斜め蒸着を行い、膜厚１８０ｎｍのＣｏ
−Ｏ膜を形成した。

【００２０】ついで、蒸着層と反対側面に、カーボンブ
ラックと炭酸カルシウム３：２重量比の混合物をポリウ
レタンとニトロセルロース３：２重量比の樹脂成分中に
分散させた塗工液をリバースロール方式の塗工機で塗布
し、１１０℃の温度で乾燥させ０．７μｍの膜厚でバッ
クコート層を形成した。

【００２１】次に保護膜としてプラズマＣＶＤの成膜装
置を用い、メタンとアルゴンの混合ガスを原料ガスとし
てチャンバー内が真空度０．２ｔｏｒｒになるように導
入し、１０００ｖの電圧を印加してプラズマを発生させ
プラズマ重合によりカーボン保護膜を１０ｎｍ形成し、
磁気テープ原反を作製した。

【００２２】さらにポリエステル樹脂を溶かした塗工液
をリバースロール方式の塗工機で塗布し、１１０℃の温
度で乾燥させて０．５ｎｍ厚みの膜を得ると共にポリエ
ステル、ポリエチレンを主体とした不織布で表面を擦り
配向層を得た。

【００２３】次に、配向層表面に、含フッ素カルボン酸
を含む潤滑剤をリバースロールコータで塗布し、７５℃
の温度で乾燥し、潤滑剤層を形成した。次に、スリッタ
ーで磁気テープ原反を８ｍｍ幅に裁断し８ｍｍＶＴＲ用
磁気テープを作成した。

【００２４】（実施の形態２）配向層は、ポリエステル
樹脂を溶かした塗工液をリバースロール方式の塗工機で
塗布し、１１０℃の温度で乾燥させて０．５ｎｍ厚みの
膜を得ると共にナイロンの植毛布で表面を擦り配向層を
得た。配向層以外は実施の形態１と同一の条件で磁気テ
ープを作成した。

【００２５】（実施の形態３）配向層は、ポリエステ
ル、ポリエチレンを主体とした不織布でカーボン保護膜
表面上を擦り不織布材料をカーボン保護膜上に付着させ
て形成した。配向層以外は実施の形態１と同一の条件で
磁気テープを作成した。

【００２６】（実施の形態４）配向層は、ナイロンを植
毛した布でカーボン保護膜表面上を擦りナイロン樹脂を
カーボン保護膜上に付着させて形成した。配向層以外は
実施の形態１と同一の条件で磁気テープを作成した。

【００２７】（実施の形態５）配向層は、ポリエチレン
テレフタレートのフィルムでカーボン保護膜表面上を擦
りポリエチレンテレフタレートをカーボン保護膜上に付
着させて形成した。配向層以外は実施の形態１と同一の
条件で磁気テープを作成した。

【００２８】（比較例１）カーボン保護膜上の配向層は
設けずそれ以外は実施の形態１と同一の条件で磁気テー
プを作成した。

【００２９】（比較例２）カーボン保護膜上にポリエス
テル樹脂を溶かした塗工液をリバースロール方式の塗工
機で塗布し、１１０℃の温度で乾燥させて０．５ｎｍ厚
みの膜を形成するだけとし、膜表面は擦らずに潤滑剤を
塗布した。それ以外は実施の形態１と同一の条件で磁気
テープを作成した。

【００３０】以上のようにして作成した磁気テープおよ
び４０℃８０％ＲＨの環境に１ヶ月保存した磁気テープ
について、ステンレス棒（表面粗さは０．４Ｓ）に対す
る摩擦係数の測定を行った。

【００３１】またそれぞれのテープについて市販の８ミ
リビデオデッキ（ソニー（株）社製ＥＶ−Ｓ９００）を
用いて４０℃８０％ＲＨの環境で磁気テープを１００回
繰り返し走行させ摩擦係数の変化を調べた。測定結果を
（表１）に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】（表１）から明かなように、比較例１では
初期の摩擦係数が高く、さらに高温高湿保存後も繰り返
し走行後も摩擦係数の上昇が大きい。これは潤滑剤の配
向性が良くないために初期の摩擦係数が高く、また潤滑
剤の保護膜に対する付着力が弱いために繰り返し走行や
高温高湿保存により保護膜表面上の潤滑剤が失われて摩
擦係数が上昇したものと思われる。

【００３４】比較例２では、初期の摩擦係数が高く、繰
り返し走行後も摩擦係数の上昇が大きい。しかしながら
高温高湿に保存しただけでは摩擦係数の上昇は比較的小
さい。これは潤滑剤の配向性が良くないために初期の摩
擦係数が高く、繰り返し走行時にテープへの負荷が大き
い為に潤滑剤が擦り取られて失われた物と思われる。ま
た高温高湿に保存しただけでは変化が少ないのはポリエ
ステル樹脂と潤滑剤の付着力が強いために潤滑剤が失わ
れなかったものと思われる。

【００３５】実施の形態１から５の磁気テープは、いず
れも初期の摩擦係数が小さく、繰り返し走行においても
摩擦係数はほとんど上昇しなかった。さらに、高温高湿
保存後に繰り返し走行をおこなっても比較例に比べて摩
擦係数の上昇は少なかった。

【００３６】さらに、比較例１、２では高温高湿で繰り
返し走行をするとテープが片伸びするというダメージが
発生したが、実施の形態１から５ではテープダメージは
まったく発生しなかった。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明からわかるように本発明の製
造方法による磁気記録媒体では、摩擦係数の低下による
走行安定性と、繰り返し走行や高温高湿環境下の保存に
よる摩擦係数の上昇を抑えた高耐久性、耐候保存性に優
れた高品質な磁気記録媒体を提供出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における磁気記録媒体の拡
大断面図

【図２】本発明の実施の形態１及び２における配向層を
示す模式図

【図３】本発明の実施の形態３、４、及び５における配
向層を示す模式図

【図４】本発明の実施の形態において使用した処理装置
の概要を示す模式図

【図５】従来の磁気記録媒体の拡大断面図

【符号の説明】

１ 非磁性基板 ２ 強磁性金属薄膜 ３ 保護膜 ４ 配向層 ５ 潤滑剤層 ６ バックコート層 ７ 磁気テープ原反 ８ 不織布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/72 Ｇ１１Ｂ 5/72

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に磁性金属薄膜、保護膜
   層、配向層、潤滑剤層を順次積層したことを特徴とする
   磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気記録媒体を製造する
   際に、配向層は薄膜カーボン層上に設けられた有機物を
   主体とした薄膜層を不織布、フィルム等でこする事によ
   って設けられたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の磁気記録媒体を製造する
   際に、配向層は薄膜カーボン層を有機物を主体とした不
   織布、フィルム等でこする事によって設けられたことを
   特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の磁気記録媒体の製造方法
   において、薄膜カーボン層と不織布、フィルム等が当接
   する部分が真空中であることを特徴とする磁気記録媒体
   の製造方法。