JPH10302241A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットロール処理を施さなくとも磁気テープ
面を平坦に保つことができ、磁気ヘッドとの接触状態が
良好でエッジダメージの少ない磁気記録媒体を提供す
る。 【解決手段】 厚さ３〜８μｍ、幅方向における１００
℃の熱収縮率が０．８〜１．４％であるポリエステルフ
ィルム上に真空中成膜法により厚さ０．０５〜０．２５
μｍの強磁性金属薄膜を形成し、上記ポリエステルフィ
ルムの強磁性金属薄膜が形成された面とは反対側の面に
バックコート層を形成する。ポリエステルフィルムの熱
収縮率を０．８〜１．４％に設定することで、特にカッ
ピングが大幅に改善され、ホットロール処理を施さなく
とも磁気テープ面が平坦な状態に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルフィ
ルム上に金属磁性薄膜からなる磁性層が設けられている
磁気記録媒体に関するものであり、特に、例えばハイバ
ンド８ミリビデオテープ、デジタルビデオテープ等の短
波長磁気記録信号（高密度記録）の記録再生に好適な磁
気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダー等の分野におい
ては高画質化を図るために、またテープストリーマーの
分野においては大容量化のため、それぞれ高密度記録化
がより強く求められており、これに対応する磁気記録媒
体として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはそれらを主成分とす
る合金、あるいは酸化物薄膜を真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の真空中成膜法でポリエス
テルフィルム上に形成した強磁性金属薄膜型磁気記録媒
体が実用化されている。

【０００３】この強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体は、
保磁力、角型比及び短波長域における電磁変換特性に優
れるばかりでなく、磁性層の薄膜化が可能であるため記
録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、磁性層
中に非磁性材料である結合剤等を混入する必要がないた
め磁性材料の充填密度を高くできること等、数々の利点
を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような強磁性金属材料は、通常支持体に用いられるポリ
エステルと比べると熱収縮率が異なるため、蒸着テープ
の製造工程で発生する熱履歴に対して反応が異なり、い
わゆるカッピングやカーリングが発生する。カッピング
やカーリングがある限度を越えると、ヘッドとの接触状
態（いわゆるヘッド当り）が悪くなったり、テープがド
ラムに巻き付く際、テープエッジにダメージが入り易く
なる。

【０００５】このため、磁気テープ面は平坦な状態を保
ち続けることが求められている。

【０００６】近年、ビデオカセット用の磁気記録媒体
は、ビデオカセットの小型化に伴い、より一層のコンパ
クト化と長時間記録が要求されている。また、昨今の情
報量の増大化に伴い、テープストリーマーにおいても、
大容量化が要求されており、支持体の薄膜化が強く要求
され、薄い支持体においては、テープ面を平坦に保ち続
けることは一層厳しくなってきている。

【０００７】そこで従来、この要請に対して、磁気テー
プの製造工程の中の一工程として、意図的に磁性面に数
１０℃〜２００℃程度の熱を加えること、及び熱を加え
る時の圧力のかけ方を調整することにより、カッピング
やカーリングの無い状態にする、いわゆるホットロール
と称される製法が実用化されている。

【０００８】しかしながら、この方法では、磁性面の傷
つき、磁性層の脱落等が発生し易く、ドロップアウトが
増大してしまう等の問題を生じている。

【０００９】そのため、いわゆるホットロール処理を行
わなくても磁気テープ面を平坦化する方法が求められて
いる。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであり、ホットロール処理を施さなくとも磁気
テープ面を平坦に保つことができ、磁気ヘッドとの接触
状態が良好でエッジダメージの少ない磁気記録媒体を提
供することを目的とし、さらにはその製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【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、本発明の磁気記録媒体は、厚さ３〜８μｍ、幅方
向における１００℃の熱収縮率が０．８〜１．４％であ
るポリエステルフィルム上に厚さ０．０５〜０．２５μ
ｍの強磁性金属薄膜が形成されるとともに、上記ポリエ
ステルフィルムの強磁性金属薄膜が形成された面とは反
対側の面にバックコート層が形成されていることを特徴
とするものである。

【００１２】また、本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、厚さ３〜８μｍ、幅方向における１００℃の熱収縮
率が０．８〜１．４％であるポリエステルフィルム上に
真空中成膜法により厚さ０．０５〜０．２５μｍの強磁
性金属薄膜を形成し、上記ポリエステルフィルムの強磁
性金属薄膜が形成された面とは反対側の面にバックコー
ト層を形成することを特徴とするものである。

【００１３】磁気記録媒体の非磁性支持体であるポリエ
ステルフィルムは、これまで熱収縮率ができるだけ小さ
い方がよいと考えられている。

【００１４】しかしながら、本発明者の検討によれば、
ポリエステルフィルムの熱収縮率が小さすぎてもカール
やカッピングが発生することがわかってきた。

【００１５】本発明は、高密度記録化に対応してポリエ
ステルフィルムや強磁性金属薄膜の厚さが所定の範囲に
設定された磁気記録媒体を対象とし、このときのポリエ
ステルフィルムの熱収縮率を最適化したもので、前記熱
収縮率を０．８〜１．４％に設定することで、特にカッ
ピングが大幅に改善され、ホットロール処理を施さなく
とも磁気テープ面が平坦な状態に保たれる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００１７】本発明の磁気記録媒体においては、非磁性
支持体として厚さ３〜８μｍのポリエステルフィルムを
用いる。

【００１８】上記フィルムを構成するポリエステルは、
芳香族二塩基酸又はそのエステル形成性誘導体とジオー
ル又はそのエステル形成性誘導体とから合成される線状
飽和ポリエステルである。かかるポリエステルの好まし
い具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンイソフタレート、ポリテトラメチレンテレフタ
レート、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテ
レフタレート）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジ
カルボキシレート等が例示でき、これらの共重合体又は
これらと他樹脂とのブレンド物等も含まれる。

【００１９】かかるポリエステルは、従来から知られて
いる方法で製造することができる。例えば、ポリエチレ
ンテレフタレートは、テレフタル酸とエチレングリコー
ルとをエステル交換反応又はジメチルテレフタレートと
エチレングリコールとをエステル交換反応をせしめ、次
いで反応生成物を重縮合せしめる方法で製造することが
できる。

【００２０】上記のポリエステルを常法により溶融押し
出しし、二軸方向に延伸配向し、そして熱処理すること
によってフィルムとする。二軸延伸は、例えば逐次二軸
延伸法、同時二軸延伸法等の二軸延伸法で行うことがで
きる。

【００２１】本発明におけるポリエステルフィルムは、
フィルム中に不活性粒子を含んでいても良い。

【００２２】不活性微粒子としては、例えば、炭酸カル
シウム、二酸化チタン、アルミナ、コロイダルシリカ等
の無機微細粒子、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ート、メチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリ
レート共重合体の架橋体、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリビニリデンフルオライド、ポリアクリロニトリ
ル、ベンゾグアナミン樹脂等の如き有機質系微細粒子、
等のよく知られたポリエステルフィルムの粗面化物質を
あげることができる。

【００２３】これらの不活性微粒子をフィルム中に添加
する場合は、重合前の溶媒中へ添加もしくは重合に使用
する溶媒全部に分散されていても良く、また、ポリマー
溶液の調製工程中で添加しても良い。

【００２４】上記ポリエステルフィルムの幅方向の熱収
縮率は、例えばフィルム製造時の延伸倍率、延伸時の温
度、熱処理温度、熱処理時間等を変えることで調節する
ことができる。ここで、平坦な磁気テープ面を得るため
には、ポリエステルフィルムの幅方向の熱収縮率（１０
０℃での値）は、０．８〜１．４％、好ましくは０．８
〜１．２％とすることが望ましい。ただし、ここで言う
熱収縮率は、後述の強磁性金属薄膜を形成する前のポリ
エステルフィルムでの値である。

【００２５】なお、フィルムのハンドリング性を良好に
するために、例えば、フィルムを２層構造としてもよ
い。この場合、強磁性金属薄膜を形成しない面の表面粗
さＲａを０．００５〜０．０２５μｍ、好ましくは０．
０１０〜０．０２０μｍとすることが望ましい。適当な
粗さに調整するためには、フィルム中に添加する不活性
微粒子の粒径、添加量を調整する。

【００２６】本発明の磁気記録媒体を構成する強磁性金
属薄膜としては、例えば、斜め蒸着あるいは垂直蒸着法
にて形成されるＣｏ，Ｎｉ、Ｆｅ等を主体とする金属薄
膜、それらの合金を主体とする金属薄膜が使用できる。
特に、フィルムとの付着強度改善、あるいは強磁性薄膜
自体の耐食性、耐磨耗性改善を目的として、蒸着時の雰
囲気を酸素ガスが支配的となる雰囲気として得られる酸
素を含む強磁性薄膜を使用することも可能である。強磁
性金属薄膜の厚みとしては、０．０５〜０．２５μｍ、
好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。

【００２７】本発明の磁気記録媒体は、磁性層の磨耗を
防止するため、スパッタ、ＣＶＤ等により強磁性金属薄
膜上にカーボン保護膜を設けることが望ましい。保護膜
の厚みとしては、スペーシングロスが小さくかつ磁性層
の磨耗防止の効果のある厚みとする必要があり、具体的
には３〜１５ｎｍ、望ましくは５〜１０ｎｍとすること
が好ましい。

【００２８】本発明の磁気記録媒体においては、走行性
を向上させるために、保護膜層表面に潤滑剤を存在せし
めることも可能である。

【００２９】本発明の磁気記録媒体の表面、裏面、又は
それらの近傍あるいは保護膜、強磁性金属薄膜内の空
隙、保護膜と強磁性金属薄膜との界面、強磁性金属薄膜
とポリエステルフィルムとの界面、ポリエステルフィル
ム内等に公知の手段で防錆剤、帯電防止剤、防黴剤等の
各種添加剤を存在せしめることは、必要に応じて行うこ
とができる。

【００３０】本発明の磁気記録媒体は、良好な走行性を
確保するため、バックコート層を有する。バックコート
層は、カーボン、炭酸カルシウム等の非磁性顔料をポリ
ウレタン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の結合剤
に分散させたものを、上記強磁性金属薄膜が形成される
側とは反対側の面に塗布することにより形成する。

【００３１】バックコート層の厚みとしては、０．２〜
１．５μｍ、好ましくは０．３〜０．８μｍである。

【００３２】

【実施例】以下、具体的な実験結果に基づいて本発明を
適用した実施例について説明する。なお、種々の物性値
及び特性は、以下の如くして測定されたものであり、こ
れにより定義されるものである。

【００３３】ポリエステルフィルムの熱収縮率 １００℃の熱風循環式炉にて、幅１０ｍｍ、長さ３００
ｍｍのサンプルに２００ｍｍ間隔でマーキングしたもの
を３ｇの荷重下で３０分間熱収縮させた。熱処理後、マ
ーキング間の寸法を測定し、熱収縮率を算出した。

【００３４】カッピングの測定 図１に示す装置により、測定テープ１の中央部とエッジ
部に対して光学顕微鏡２にて１００倍の倍率にて焦点を
合わせ、顕微鏡２の上下ステージ３に連動したマイクロ
メーター４にて中央部とエッジ部の高さの違いを読み取
った。カッピングの正負は、磁性面側を上にして、磁性
面側に凸な状態を負のカッピングとし、その逆に磁性面
側に凹の状態を正のカッピングとした。

【００３５】磁気ヘッドとの当たり特性 測定はソニー社製デジタルビデオカメラ（商品名DCR-VX
1000）を改造したもので行った。記録は、相対速度１
０．０４ｍ／秒、最短記録波長０．５０μｍとして行っ
た。そして、テープ再生時の出力信号（当たり波形）を
１トラック分見た場合の最小値MIN／最大値MAXの値
（％）を測定した。

【００３６】エッジダメージ ロード、アンロードを１００回繰り返し、エッジダメー
ジの発生を観察した。

【００３７】なお、上記カッピングや磁気ヘッドとの当
たり特性は、磁気テープにスリットした後、６０℃／相
対湿度９０％の環境下に１００時間放置する加速試験後
の値である。

【００３８】ポリエステルフィルム試料Ａ 重合触媒残渣等に基づく内部析出粒子をできる限り含ま
ない実質的に無配向・非晶質のポリエチレンテレフタレ
ートに平均粒径０．５μｍのＳｉＯ₂を０．０１重量％
添加してフィルム原料とした。これを約２０℃に維持さ
れた回転ドラム上に溶融押し出しし、８０μｍの未延伸
フィルムを作成し、次いでこの未延伸フィルムを縦方向
に９０℃で３．６倍、横方向に１０５℃で３．７倍の逐
次二軸延伸を行い、さらに、１９０℃で１０秒間熱処理
を行って、厚さ６μｍ、１００℃の熱収縮率１．０％の
ポリエステルフィルムを作製した。

【００３９】ポリエステルフィルム試料Ｂ 試料Ａにおいて、未延伸フィルムの厚みを調節して、同
様の二軸延伸を施し、厚さ３μｍで熱収縮率１．０％の
フィルムを作製した。

【００４０】ポリエステルフィルム試料Ｃ 試料Ａにおいて、未延伸フィルムの厚みを調節して、同
様の二軸延伸を施し、厚さ８μｍで熱収縮率１．０％の
フィルムを作製した。

【００４１】ポリエステルフィルム試料Ｄ〜Ｇ 試料Ａにおいて、熱処理温度を１７０〜２３０℃の範囲
内で変化させ、厚み６μｍのフィルムを作製した。それ
ぞれの熱収縮率は１．６％、１．４％、０．８％、０．
４％であった。

【００４２】ポリエステルフィルム試料Ｈ 重合触媒残渣等に基づく内部析出粒子をできる限り含ま
ない実質的に無配向・非晶質のポリエチレン−２，６−
ナフタレートに平均粒径０．５μｍのＳｉＯ₂を０．０
１重量％添加した原料を約６０℃に維持された回転ドラ
ム上に溶融押し出しし、厚さ８０μｍの未延伸フィルム
を作成し、次いでこの未延伸フィルムを縦方向に１３５
℃で４．０倍、横方向に１５０℃で５．０倍の逐次二軸
延伸を行い、更に、２００℃で１０秒間熱処理を行って
厚さ４μｍ、熱収縮率１．０％のフィルムを作製した。

【００４３】ポリエステルフィルム試料Ｉ 試料Ａ作成時と同様にして、未延伸フィルムの厚みを４
０μｍとして、この未延伸フィルムを縦方向に９０℃で
３．６倍、横方向に１０５℃で３．７倍の逐次二軸延伸
を行い、更に、１７０℃で１０秒間熱処理を行って厚さ
３μｍ、熱収縮率１．６％のフィルムを作製した。

【００４４】上記各ポリエステルフィルムを用い、実際
に磁気テープを作成した。

【００４５】実施例１ 図２に示すような１０^-3Ｐａに排気した連続巻き取り式
蒸着機内でポリエステルフィルム試料Ａの表面に連続真
空斜め蒸着法によりＣｏ強磁性金属薄膜を微量の酸素存
在下に形成させた。

【００４６】用いた連続巻き取り式蒸着機は、真空室１
１内に配置された冷却キャン１２に沿って非磁性支持体
（ポリエステルフィルム）１３を走行させながら、強磁
性金属薄膜を蒸着形成するものであり、冷却キャン１２
に対向する位置に蒸発源１４が設置されている。非磁性
支持体１３は、供給ロール１５から繰り出され、冷却キ
ャン１２上で強磁性金属薄膜が磁性層として形成された
後、巻き取りロール１６に巻き取られる。

【００４７】蒸発源１４は、電子ビーム発生源１７から
の電子ビームＢ照射により加熱され、加熱金属材料から
なる蒸気流を発生する。蒸気流は、シャッタ１８により
非磁性支持体１３に対する入射角度が規制されるととも
に、このシャッタ１８近傍に配される酸素導入管１９に
より微量の酸素が混入される。

【００４８】蒸気流の入射角は、フィルムの法線方向に
対して９０〜４５度までであり、フィルムの送り速度を
５０ｍ／分とし、蒸着厚みが０．２μｍとなるように電
子ビームの強さを調節して作成した。

【００４９】その後、図３に示すような装置を用いてカ
ーボン保護膜をスパッタ形成した。

【００５０】図３に示すスパッタ装置は、先の蒸着機と
同様、真空室２１内に冷却キャン２２を配してなるもの
であり、カソード電極２３上に設置されたターゲット２
４が強磁性金属薄膜が形成された非磁性支持体２５と対
向して配置される。

【００５１】上記真空室２１内は、排気バルブ２６を介
して接続される真空ポンプ２７により減圧され、また真
空室２１内にはガス導入管２８よりスパッタガス（Ａｒ
等）が導入される。

【００５２】非磁性支持体２５は、供給ロール２９から
繰り出され、冷却キャン２２上でカーボンスパッタ膜が
保護層として形成された後、巻き取りロール３０に巻き
取られる。

【００５３】このスパッタ装置を用い、真空室２１内を
１０^-4Ｐａまで減圧した後、Ａｒガスを導入し、０．８
Ｐａにした。供給ロール２９に蒸着後の試料をセット
し、−４０℃に冷却した冷却キャン２２上を５ｍ／分の
速度で非磁性支持体２５（強磁性金属薄膜を蒸着形成し
たポリエステルフィルム）を送り、マグネトロンスパッ
タにてカーボンスパッタ膜を形成した。

【００５４】次に、ポリエステルフィルムの反対側の面
に主としてカーボンブラック及びポリウレタンバインダ
ーの混合系を塗布、乾燥することによりバックコート層
を形成し、さらに、バックコート層上にパーフルオロエ
ーテル溶液を塗布、乾燥し、６．３５ｍｍ幅に裁断した
後、デジタルビデオカセットに組込んだ。

【００５５】実施例２〜３ 実施例１と同様にして、蒸着時の電子ビームの強さを調
節し、蒸着層の厚みを０．０５μｍ、０．２５μｍとな
るようにした。

【００５６】実施例４〜８、比較例１〜３ ポリエステルフィルム試料Ｂ〜Ｉを順次連結して、実施
例１と同様に蒸着層の厚みが０．２μｍとなるように強
磁性金属薄膜を蒸着形成して磁気記録媒体を作成した。

【００５７】比較例４ バックコート層を形成せず、他は実施例１と同様にして
磁気記録媒体を作成した。

【００５８】得られた各磁気テープについて、カッピン
グや磁気ヘッドとの当たり特性、エッジダメージの発生
を測定した。結果を表１に示す。

【００５９】

【表１】

【００６０】表１から明らかなように、厚み３〜８μ
ｍ、幅方向の熱収縮率が０．８〜１．４％のポリエステ
ルフィルムに、強磁性金属薄膜を０．０５〜０．２５μ
ｍを形成した後、バックコート層を設けることによっ
て、カッピングを小さくすることができ、さらに、磁気
ヘッドとの当たり特性が良好な、しかもエッジダメージ
の発生しにくい磁気記録媒体を得ることが可能となっ
た。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、ホットロール処理等を施さなくとも平坦な
磁気記録媒体を得ることができ、磁気ヘッドとの接触状
態の良好な高密度磁気記録媒体を提供することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】カッピング測定装置の概略構成を示す模式図で
ある。

【図２】巻き取り式連続蒸着機の概略構成を示す模式図
である。

【図３】スパッタ装置の概略構成を示す模式図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚さ３〜８μｍ、幅方向における１００℃
   の熱収縮率が０．８〜１．４％であるポリエステルフィ
   ルム上に厚さ０．０５〜０．２５μｍの強磁性金属薄膜
   が形成されるとともに、 上記ポリエステルフィルムの強磁性金属薄膜が形成され
   た面とは反対側の面にバックコート層が形成されている
   ことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】厚さ３〜８μｍ、幅方向における１００℃
   の熱収縮率が０．８〜１．４％であるポリエステルフィ
   ルム上に真空中成膜法により厚さ０．０５〜０．２５μ
   ｍの強磁性金属薄膜を形成し、 上記ポリエステルフィルムの強磁性金属薄膜が形成され
   た面とは反対側の面にバックコート層を形成することを
   特徴とする磁気記録媒体の製造方法。