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技術 磁気記録媒体の製造方法

出願人 花王株式会社
発明者 北折典之吉田修水野谷博英
出願日 1993年9月30日 (26年7ヶ月経過) 出願番号 1993-244666
公開日 1995年4月11日 (25年0ヶ月経過) 公開番号 1995-098853
状態 未査定
技術分野 磁気記録担体 磁気記録媒体の製造
主要キーワード ホンブリン 蒸着範囲 電子ビーム銃 蒸着型テープ 巻出しロール ロータリポンプ ダイ塗工方式 オージェ電子分光分析
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年4月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

構成

非磁性支持体磁性層蒸着面と反対側の面に、蒸着により金属又は半金属多層構造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。

効果

適度な表面性弾力性を有するバックコート層が形成された磁気記録媒体が得られる。しかも、ゴミの付着等の問題が解消や、帯電防止効果の向上が認められる。

概要

背景

磁気記録媒体、例えば磁気テープには、非磁性支持体であるフィルム上に磁性粉バインダーに分散させた磁性塗料を塗布してなる従来からある塗布型テープと、フィルム上に真空中で金属を蒸着してなるバインダーを全く含まない蒸着型テープとがある。

蒸着型テープは、磁性層にバインダーを含まないことから磁性材料密度を高められるため、高密度記録に有望であるとされている。

現在発売又は開発されている蒸着型テープの主な構成は、図2に示すようになっている。

フィルム21は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミドアラミドなどが用いられている。厚さは2〜50μm までいろいろ用いられている。

磁性層22は、フィルム21上に、真空蒸着法を用いて、例えばCo−Ni合金(80%〜20%)を1500Åの厚さで付着させている。尚、フィルム21と磁性層22との間に結着性等の向上のためアンダーコート層を介在させることもある。

トップコート層23は、磁性層22を保護し、また記録・再生用ヘッドとの接触をスムーズにするための潤滑剤としての働きを持たせるためにコートする。コートする方法はグラビア法又はダイ塗工法が用いられている。成分はフッ素系の潤滑剤で、パーフルオロポリエーテル(例えばモンテジソン社製の商品名「ホンブリン」)が用いられている。

バックコート層24は、カーボンブラック(粒径10〜100nm)をバインダー(塩ビ系、ウレタン系、硝化綿系などを単独又は混合して用いる)中に分散させ、グラビア法、リバース法又はダイ塗工方式で、乾燥後の厚さが 0.4〜1.0 μm になるように、フィルム21の磁性層22蒸着面とは反対側の面に塗布する。

ここで、バックコート層の主な役割としては、下記の点が挙げられる。
(1)導電性を持たせることによって、帯電防止効果で、ゴミの付着を防止する。
(2)表面性摩擦係数)をコントロールして、走行定性を得る。
(3) 硬さなどの点で、表の磁性層と裏とのバランスをとって、反りの発生を防止する。

従来は、バックコート層として、カーボンブラックをバインダーに分散させた塗料を塗布しており、上記 (1)をカーボンブラックの導電性により、上記 (2)をカーボンブラックの粒径と塗布工程のコントロールにより、上記 (3)をバインダーと塗布厚のコントロールにより、それぞれ満足させていた。

しかしながら、従来は蒸着型テープにおいてもバックコート層は塗布型となっており、バックコート層を先に塗布してから磁性層を真空蒸着すると、真空系でバックコート層からの脱ガス(バインダーの溶剤から発生する)を生じ、真空度落ちる結果、蒸着がうまくいかないという問題点がある。

そこで、従来においては、真空中で磁性層を蒸着した後、大気中にテープ取出してから、バックコート層を塗布している。

しかし、この方法では、バックコート層を塗布する工程で、磁性層が汚れたり、ゴミが付着して、ドロップアウト検査(磁気テープを検査用カセットデッキに入れて一定の信号を記録しつつ再生し、テープ表面の傷や異物の付着などによる再生信号欠落であるところのドロップアウトを検出する検査)において、ドロップアウト数を増加させるという問題点があった。

また、カーボンブラックは導電性は良好であるが、バインダーを入れるため、導電性が低下してしまい、帯電防止効果が低下するという問題点があった。

以上のような問題点を解決すべく、従来空気中で塗布により形成していたバックコート層を真空中での金属蒸着により形成することが行なわれている。

概要

非磁性支持体の磁性層蒸着面と反対側の面に、蒸着により金属又は半金属多層構造の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。

適度な表面性と弾力性を有するバックコート層が形成された磁気記録媒体が得られる。しかも、ゴミの付着等の問題が解消や、帯電防止効果の向上が認められる。

目的

本発明は、このような実情に鑑み、非磁性支持体の磁性層蒸着面と反対側の面にバックコート層を形成するに際し、ゴミの付着等の問題を解決でき、しかも性能面でも十分な性能が得られるようにすることを目的とする。

効果

実績

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請求項1

非磁性支持体上の磁性層蒸着面と反対側の面にバックコート層を形成するに際し、真空中にて、非磁性支持体の前記反対側の面に金属又は半金属を蒸着させ、少なくとも二層の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。

請求項2

金属又は半金属の蒸着後、バックコート層の表面を酸化することを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関する。

背景技術

0002

磁気記録媒体、例えば磁気テープには、非磁性支持体であるフィルム上に磁性粉バインダーに分散させた磁性塗料を塗布してなる従来からある塗布型テープと、フィルム上に真空中で金属を蒸着してなるバインダーを全く含まない蒸着型テープとがある。

0003

蒸着型テープは、磁性層にバインダーを含まないことから磁性材料密度を高められるため、高密度記録に有望であるとされている。

0004

現在発売又は開発されている蒸着型テープの主な構成は、図2に示すようになっている。

0005

フィルム21は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミドアラミドなどが用いられている。厚さは2〜50μm までいろいろ用いられている。

0006

磁性層22は、フィルム21上に、真空蒸着法を用いて、例えばCo−Ni合金(80%〜20%)を1500Åの厚さで付着させている。尚、フィルム21と磁性層22との間に結着性等の向上のためアンダーコート層を介在させることもある。

0007

トップコート層23は、磁性層22を保護し、また記録・再生用ヘッドとの接触をスムーズにするための潤滑剤としての働きを持たせるためにコートする。コートする方法はグラビア法又はダイ塗工法が用いられている。成分はフッ素系の潤滑剤で、パーフルオロポリエーテル(例えばモンテジソン社製の商品名「ホンブリン」)が用いられている。

0008

バックコート層24は、カーボンブラック(粒径10〜100nm)をバインダー(塩ビ系、ウレタン系、硝化綿系などを単独又は混合して用いる)中に分散させ、グラビア法、リバース法又はダイ塗工方式で、乾燥後の厚さが 0.4〜1.0 μm になるように、フィルム21の磁性層22蒸着面とは反対側の面に塗布する。

0009

ここで、バックコート層の主な役割としては、下記の点が挙げられる。
(1)導電性を持たせることによって、帯電防止効果で、ゴミの付着を防止する。
(2)表面性摩擦係数)をコントロールして、走行定性を得る。
(3) 硬さなどの点で、表の磁性層と裏とのバランスをとって、反りの発生を防止する。

0010

従来は、バックコート層として、カーボンブラックをバインダーに分散させた塗料を塗布しており、上記 (1)をカーボンブラックの導電性により、上記 (2)をカーボンブラックの粒径と塗布工程のコントロールにより、上記 (3)をバインダーと塗布厚のコントロールにより、それぞれ満足させていた。

0011

しかしながら、従来は蒸着型テープにおいてもバックコート層は塗布型となっており、バックコート層を先に塗布してから磁性層を真空蒸着すると、真空系でバックコート層からの脱ガス(バインダーの溶剤から発生する)を生じ、真空度落ちる結果、蒸着がうまくいかないという問題点がある。

0012

そこで、従来においては、真空中で磁性層を蒸着した後、大気中にテープ取出してから、バックコート層を塗布している。

0013

しかし、この方法では、バックコート層を塗布する工程で、磁性層が汚れたり、ゴミが付着して、ドロップアウト検査(磁気テープを検査用カセットデッキに入れて一定の信号を記録しつつ再生し、テープ表面の傷や異物の付着などによる再生信号欠落であるところのドロップアウトを検出する検査)において、ドロップアウト数を増加させるという問題点があった。

0014

また、カーボンブラックは導電性は良好であるが、バインダーを入れるため、導電性が低下してしまい、帯電防止効果が低下するという問題点があった。

0015

以上のような問題点を解決すべく、従来空気中で塗布により形成していたバックコート層を真空中での金属蒸着により形成することが行なわれている。

発明が解決しようとする課題

0016

しかしながら、金属蒸着により形成されたバックコート層は、バインダーを含まないため、一層でバックコート層に要求される全ての特性をまかなうことができない。また、一層からなる金属バックコート層は表面が平滑になりすぎたり、弾力性がありすぎたりして磁気記録媒体に適度な表面性や弾力性を付与することができない。

0017

本発明は、このような実情に鑑み、非磁性支持体の磁性層蒸着面と反対側の面にバックコート層を形成するに際し、ゴミの付着等の問題を解決でき、しかも性能面でも十分な性能が得られるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0018

このため、本発明は、非磁性支持体上の磁性層蒸着面と反対側の面にバックコート層を形成するに際し、真空中にて、非磁性支持体の前記反対側の面に金属又は半金属を蒸着させ、少なくとも二層の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を提供する。

0019

すなわち、本発明では磁性層と同様、バックコート層を真空蒸着法で金属又は半金属を付着させて形成する。このようにバックコート層を真空中で形成することによりゴミの付着等の問題は生じないし、バインダーを含まないので導電性も低下せずに十分な帯電防止効果も得られる。尚、磁性層とバックコート層の真空蒸着は、連続して行ってもよいし、工程を分けて一方の蒸着後にロール巻取ってからそのロールから巻出して他方の蒸着を行ってもよい。分けて行う場合に途中で磁気記録媒体が大気中に置かれるとしても、大気中ではロールに巻いたままで巻出さなければ、ゴミの付着等の問題は生じない。

0020

また、前述したようにバックコート層を金属の単層とすると表面が平滑になりすぎたり、弾力性がありすぎたりする。本発明ではバックコート層を多層として金属又は半金属の種類を適宜選択することにより、磁気記録媒体のバックコート層に適度な表面性と弾力性を付与することができる。

0021

本発明において、バックコート層を形成するための金属としてはAl, Zn, Sn,Ni, Ag, V, Cr, Mo, Ti, Cu 等或いはこれらの合金が挙げられ、特に価格、蒸着速度等からAlが好ましい。また、半金属としては、B, As, Te, Si 等が挙げられ、特に価格等からSiが好ましい。

0022

本発明では二層以上のバックコート層が形成されるが、好ましくは二〜四層である。また各バックコート層の厚さは限定されないが、0.01〜0.5 μm が好ましく、バックコート層全体の厚さは0.05〜1μm が好ましい。

0023

また、本発明においては、上記の金属又は半金属により形成されたバックコート層の表面を酸化性ガス酸化することが好ましい。この場合、1層毎に酸化しても最上層基材に最も遠い層)の表面を酸化してもよい。酸化性ガスとしては、酸素、空気、オゾン等が挙げられる。

0024

更に、蒸着後の金属又は半金属薄膜の表面粗さを適性にするために、蒸着面にガスイオン照射することもできる。この場合、カウマンタイプやECR(高周波) タイプのイオンガンに、N2、O2、Cl2 、CH4 等のイオン化可能なガスを供給して発生したイオンを蒸着面に向けて照射することにより行えばよい。なお、目標とすべき表面粗さ(Ra)は10〜20nmであるが、これに限定されない。

0025

本発明ではバックコート層の形成に使用する金属又は半金属の種類及びその組み合わせは任意であり、各バックコート層で同一でも異なっていてもよく、また金属と半金属の組み合わせでもよい。ただし、同じ種類の金属又は半金属を使用する場合は、一層毎に表面を酸化して層を区切ることが望ましい。また、上層(基材から遠い層)では、ある程度表面が荒れていて導電性が高くなる材質を用いるのが好ましく、下層(基材に近い層)では、ある程度剛性があり、低コストの材質を用いるのが好ましい。

0026

また、本発明において金属又は半金属を蒸着する際の真空度は限定されず、適宜決定される。

0027

以下に本発明の一実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

0028

図1真空蒸着装置について説明する。

0029

真空容器1は、ターボボンプ2とロータリポンプ3との運転により真空状態とされる。

0030

真空容器1内には、巻出しロール4と巻取りロール5とが設けられ、巻出しロール4から巻出されて巻取りロール5に巻取られる間で、磁気テープ6は冷却キャン7の下側面に巻掛けられて走行するようになっている。

0031

冷却キャン7の下方にはMgO 製のルツボ8が置かれている。本実施例では磁性層の形成とバックコート層の形成を同じ装置で行なうため、このルツボ8には磁性層となるCo−Ni合金、又はバックコート層となるAl或いはSiが入れられる。

0032

そして、ルツボ8中のCo−Ni合金、Al或いはSiに対し斜め上方電子ビーム銃9から電子ビームが照射され、ルツボ8中の金属等を加熱して蒸発させるようになっている。

0033

そして、ルツボ8と冷却キャン7との間に磁気テープ6への蒸着範囲規制するための遮蔽板10を配置してある。

0034

また、蒸着後の金属薄膜の表面を酸化する場合は、酸化性ガス導入ノズル11により酸素等の酸化性ガスを導入する。

0035

なお、真空容器内で一つの走行経路に連続して磁性層の蒸着部とバックコート層の蒸着部とを設けて、磁性層とバックコート層の真空蒸着を連続して行うようにしてもよい。

0036

<本発明品1>図1の真空蒸着装置を用いて、先ず、厚さ 9.8μm のPETフィルムの上に、真空蒸着により、Co−Ni合金(80%〜20%)を1500Å付着させ、このようにして磁性層を形成した磁気テープをロールに巻取った。次に、磁性層を形成した磁気テープのロールを巻出しロール4にセットして、磁気テープ6の裏面を外側にして、冷却キャン7上を走行させ、電子ビーム銃9により加熱してSiを付着させた。次いで、テープを巻戻して、Alを同様の方法により蒸着した。

0037

その後、磁気テープを大気中に取出し、8mm幅スリッタ裁断)し、8mmのカセットに挿入し、ドロップアウトを測定した。尚、ドロップアウトの測定は、ドロップアウトカウンタを用い、10μs の間に−16dB出力が低下したものをドロップアウトとした。その結果、本発明品のドロップアウトは6個/分であった。

0038

<本発明品2>本発明品1の製造において、SiもしくはAlを蒸着した後に、各表面を酸化させるよう、酸素ガスノズル11より通気した。酸化の程度はオージェ電子分光分析の結果、各層とも25%であった。その他は本発明品1と同様にして磁気テープを得、同様の評価を行った。その結果、本発明品のドロップアウトは7個/分であった。

0039

比較品1>比較品1としては、平均粒径20nmのカーボンブラックと平均粒径60nmのカーボンブラックとを1:1(重量比)に混合したカーボンブラックを塩ビとウレタンとを1:1に混合したバインダー中に分散させた塗料を用い、実施例と同じ磁性層蒸着済みのフィルムに、バックコート層として厚さ 0.5μm になるように塗布した。そして、実施例と同様にドロップアウトを測定した。その結果は、比較品1のドロップアウトは18個/分であった。

0040

この結果から、本発明品は従来方法により製造された比較品1と比べてドロップアウトが7割ほど低くなっている。その理由はゴミの付着を防止できたためと考えられる。

0041

<比較品2>また、本発明品においてバックコート層としてAlを蒸着させただけのものを、比較品2とした。比較品2と本発明品について比較したところ、比較品2はRa=2nm、摩擦係数(μ)=0.8 、出力エンベロープにおいて出力減衰率は40%であったが、本発明品1ではRa=10nm、μ=0.25で出力減衰率は22%であり、本発明品2ではRa=16nm、μ=0.20で出力減衰率は15%であった。

発明の効果

0042

以上説明したように本発明によれば、真空中にてバックコート層を蒸着により形成するため、ゴミの付着等の問題が解消され、しかもバインダーを含まないため導電性の向上によって帯電防止効果が上がる。

0043

また、従来、単層の金属バックコート層では、バックコート層に適度な表面性を付与することや磁気記録媒体に適度な弾力性を付与することが困難であったが、本発明ではバックコート層を多層とし、金属と半金属を適宜組み合わせることにより、容易となる。

図面の簡単な説明

0044

図1本発明の一実施例で用いる真空蒸着装置の概略図。
図2蒸着型テープの構成図。

--

0045

1真空容器
4巻出しロール
5巻取りロール
6磁気テープ
7冷却キャン
8ルツボ
9電子ビーム銃
10遮蔽板
11 酸化性ガス導入ノズル

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