JPH02260220A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属薄膜磁性層を有する磁気記録媒体に関し
、特に電磁変換特性が改良された高出力の磁気記録媒体
に関する。

［従来技術及びその問題点］ 従来、磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に磁性粉
体、結合剤樹脂、添加剤等よりなる磁性塗布液を塗布、
乾燥せしめて磁性層を形成したいわゆる塗布型磁気記録
媒体が使用されてきた。

他方、高密度磁気記録への要求は、年々加速度的に高ま
り短波長の記録波長領域でも、高出力が得られる、高エ
ネルギー型の磁気記録媒体が注目され、技術の主体がこ
の種の磁気記録媒体に移りつつある。

そして、高エネルギー型の磁気記録媒体の開発動向とし
ては、■前記塗布型磁気記録媒体にあっては、磁性粉体
として磁気エネルギーの大きい金属磁性粉体を使用し、
かつ磁性層表面の平滑性を高めたいわゆるメタルテープ
を使用する方向、■磁性層中に結合剤樹脂を使用しない
金属薄膜を磁性層とする蒸着テープ等のいわゆる金属薄
膜型磁気記録媒体を使用する方向、に向かっている。

前記■のメタルテープは、従来の塗布型媒体の製造装置
やノウハウの多くを利用できるという利点はあるが、記
録波長が０．５μｍ以下、ヘッドギャップが０．２５μ
ｍ以下の高記録密度領域では、もはや限界である。

それに対し、前記■の金属薄膜型磁気記録媒体は、ハイ
バンド８ｍｍ規格において、前記メタルテープよりも６
ｄＢ以上の高出力を得ることができ、更に高記録密度の
磁気記録媒体として優れている。

前記金属薄膜型磁気記録媒体としては、磁性層を真空蒸
着法で成膜するいわゆる蒸着テープが一般的であり、非
磁性支持体上に、ＣｏＮ　ｉｏ系の金属薄膜磁性層を設
けたものであり、極めて良好な磁気特性が得られる。

以上のように、金属薄膜型磁気記録媒体は、メタルテー
プに比べて、高出力を得ることができるが、さらに高記
録密度化する要求に応えるためには、−層の高出力化、
高Ｃ／Ｎ化が望まれる。

例えば、金属薄膜磁性層のＨｅを向上させるために、斜
め蒸着法により成膜する方法が提案されている。しかし
、この斜め蒸着法では、蒸着効率が低下するという問題
があった。

また、ＣｏＮ　ｉｏの薄膜にあっては、成膜時の酸素含
有量を少なくして、Ｂｍを向上させる方法も提案されて
いるが、得られる金属薄膜磁性層の膜強度が低下すると
いう問題がある。

以上のように、高記録密度に適している金属薄膜型磁気
記録媒体にあっても、記録密度を高めるためには、まだ
幾多の問題があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前記の従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、電磁変換特性が改良された高密度記録が可能で
、特にビデオ用途において高出力の得られる磁気記録媒
体を提供することを目的としている。

［問題点を解決する手段］ 前記本発明の目的は、非磁性支持体上に金属薄膜磁性層
を有する磁気記録媒体において、該金属薄膜磁性層中の
細孔容積が前記金属薄膜磁性層１グラム当たり０．００
５乃至０．０５ｍｌであることを特徴とする磁気記録媒
体によりて達成される。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、その金属薄膜磁性
層中の細孔容積が磁性層１グラム当たり０．００５乃至
０．０５ｍｌと従来の金属薄膜磁性層のそれよりも小さ
く、金属薄膜磁性層を形成している磁性体が密に詰まっ
た構造の薄膜であるので、極めて出力が大きくなり、電
磁変換特性の優れた磁気記録媒体とすることができる。

因に、従来の金属薄膜型磁気記録媒体の磁性層の細孔容
積は、発明者等の測定によれば０．０５ｍｌ以下のもの
はなかった。

本発明の磁気記録媒体の金属薄膜磁性層中における細孔
容積は、磁性層１グラム当たり０．００５乃至０．０５
ｍｌであり、好ましくは０．０１乃至０．０４ｍｌであ
る。

前記細孔容積が０．０５ｒｎｌを超えると、Ｃ／Ｎを余
り高くすることができない。

またｏ、００５ｍｌ未溝では、潤滑剤が金属薄膜磁性層
に吸着しにくくなり、走行耐久性が問題となる。

本発明の磁気記録媒体の前記金属薄膜磁性層の細孔容積
を金属薄膜磁性層１グラム当たり０．００５乃至０．０
５ｍｌとするためには、イオンアシスト法による真空蒸
着法において、斜め蒸着を利用するのが最も効果的であ
る。

すなわち、真空蒸着法において、非磁性支持体上に磁性
体の蒸気流を差し向けると同時にイオンビームを差し向
けるいわゆるイオンアシスト法において、前記蒸気流を
非磁性支持体に対し斜めに入射し、前記磁性体蒸気流の
入射角（非磁性支持体上に立てた法線に対する角度）の
大きさと関連させて、前記イオンビームを差し向ける方
法である。

この方法において、前記イオンビームは、前記磁性体蒸
気流の高入射角側に差し向けることが重要である。その
ときの前記入射角の範囲は、磁性体及びイオンの種類、
非磁性支持体上の温度及び搬送速度その他の金属薄膜磁
性層の成膜条件によって一概には決められないが、金属
薄膜磁性層の細孔容積を本発明の磁気記録媒体における
範囲にするためにほこ前記の材料及び成膜条件によって
特定の範囲がある。

なお、本発明の磁気記録媒体を得る方法としては、前記
のイオンアシスト法を利用した方法に限られるものでは
ない。

その他、例えば、カーボン等の高融点の薄膜下地層を設
けて、その上に金属薄膜磁性層を設ける方法を利用する
こともできる。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の金属薄膜磁性層の細
孔容積は、種々の方法で求めることができる。窒素ガス
吸着法により得られる吸着脱離等混線から求める方法が
最も一般的である。

本発明の前記金属薄膜磁性層は、コバルト（ＣＯ）を主
成分として含み、Ｃｏの含有量としては５０乃至１００
重量％である。

例えば、純Ｃｏ、ＣｏＮｉ、ＣｏＣｒ、ＣｏＦｅ、Ｃｏ
ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＰｒ、ＣｏＮｉＰｒ、Ｃ
ｏＰｔ、ＣｏＳｍ、ＣｏＴｉ、ＣｏＮ　Ｉ　Ｔ　ｉ、Ｃ
ｏＣｕ、ＣｏＮ　ｉｃｕ等がある。

前記金属薄膜磁性層中に上記の金属元素に加えて、０、
Ｎ、Ｃ等の軽元素を含有させて金属薄膜磁性層の特性を
改良することもできる。特に、酸素を含ませることで、
前記金属薄膜磁性層を強靭にし、かつ静磁気特性特に抗
磁力磁力を高めることができる。

本発明の前記金属薄膜磁性層の膜厚は、０．０２乃至２
μｍであり、望ましくは０．０５乃至０゜５μｍである
。この範囲より膜厚が薄いと十分な再生出力が得られな
い、また、この範囲より厚くなると磁気記録媒体のカー
リングが大きくなったり、金属薄膜磁性層にひび割れが
発生したりするので問題である。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の金属薄膜磁性層上に
は、走行耐久性を改良するために、潤滑層、保護層を設
けることができる。

前記の潤滑層、保護層に使用する化合物としては、例え
ば、オレイン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸等の炭素
数１２乃至１８個の脂肪酸もしくはその金属塩、または
そのエステル、これら脂肪酸のフッ素置換化合物等があ
る。

前記潤滑剤の金属薄膜磁性層中の含有量としては、３乃
至３０ｍｇ／ｍ　　、望ましくは５〜１５ｍ　ｇ　／　
ｍ　　である。含有量があまり多くなるとＶＴＲ内で走
行させているうちに、潤滑剤の吹きだまりができて、そ
れが出力低下、走行不安定を引き起こすので好ましくな
い。

また余り少ないと、磁気ヘッドと金属薄膜磁性層の間に
焼き付きが生じて、スチル耐久性が低下する。

潤滑剤を金属薄膜磁性層に含有させる方法には、潤滑剤
の溶液を金属薄膜磁性層上に塗布乾燥する方法、潤滑剤
を真空蒸着法により金属薄膜磁性層上に付着した後、パ
フ処理する等の種々の方法があり、本発明においては特
に制限はない。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体に使用される非磁性支
持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、
ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート等のプラ
スチック材料等がある。

本発明において、前記金属薄膜磁性層は、非磁性支持体
上に直接形成しても良いし、また前記非磁性支持体上に
設けられた下地層を介して形成してもよい。

前記下地層は、金属薄膜型磁気記録媒体の走行耐久性を
さらに改良したり、ヘッド目詰まり等の問題を軽減し、
また磁性層の表面の形状をコントロールするのに効果的
である。

前記下地層としては、無機、有１複合の形の層で前記非
磁性支持体上に形成される。

例えば、Ａ　Ｉ２０３　、　Ｓ　ｉ０２　、　ＭｇＯ，
Ｔ　ｉ０２、ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３、ＣｄＯ，ＮｉＯ等の
金属酸化物、ＣａｃＯ３，ＢａｃＯ３、ＣｏｃＯ３等の
炭酸塩、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の金属の直径
０．００５乃至０．１μｍの微粒子をボッエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、等のポリエ
ステルとジクロール酢酸、オルソクロルフェノール、四
塩化エタン混合液等の有機溶剤との混合液を前記非磁性
支持体上に塗布することにより形成される。

そして、前記下地層の上に前記金属薄膜磁性層を形成す
ることにより、磁性層表面に微小突起を設けることがで
きる。この微小突起の磁性層表面における密度としては
、１０８　乃至１０　個　／ｍｍ、であり、その存在に
より金属薄膜型磁気記録媒体の走行耐久性が更に改良で
きる。

さらに、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体においては、
金属薄膜磁性層を設けた面とは反対の面に走行性を改良
する目的で、バック層を設けることもできる。このバッ
ク層としては、ＣａＣＯ３゜カーボン微粒子等を結合剤
樹脂と共に混合分散した塗布液を塗布乾燥した塗膜が用
いられる。

［発明の効果］ 金属薄膜磁性層中の細孔容積を前記金属薄膜磁性層１グ
ラム当たり０．００５乃至０．０５ｍｌと比較的大きく
しかつ潤滑剤を含有させることにより、電磁変換特性の
優れた、Ｃ／Ｎの優れた金属薄膜型磁気記録媒体を得る
ことができる。

以上述べた本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の新規な効
果を、以下の実施例及び比較例によってさらに具体的に
説明する。

［実施例−１］ 第１図にその要部の概略図を示した真空蒸着装置により
、磁気記録媒体の試料を作成した。

送出し巻取り室１内の送出しロール２より厚さ１０μｍ
、幅１００ｍｒｎのポリエチレンテレフタレートフィル
ムの非磁性支持体３を引き出し、冷却キャン４に沿わせ
仕切り板５を経て、蒸着室６に入り成膜部を通り、仕切
り板７を経て再び前記送出し巻取り室１内に入り巻取り
ロール８に巻取られるように前記非磁性支持体３を真空
蒸着装置にセットした。

真空ポンプに直結している排気口９，１６より排気して
前記蒸着室６内をｌＸｌ０　　Ｔｏｒｒの真空度にした
。

次に、前記非磁性支持体３を、搬送速度２０ｍ／分で搬
送して、前記蒸着室６内の原料ルツボ１０内の磁性体１
１　（Ｃｏ８ＯＮ　ｉ　２０）電子ビーム加熱し、同時
に、防着板１３と前記冷却キャン４との間に設けられた
ガス導入口１４より前記蒸着室６内の真空度が２Ｘ１０
４’ｏｒｒとなるまで酸素ガスを導入して、さらに、カ
ウフマン型イオン銃１５のガス導入口１６からは、酸素
ガスを導入しかつ前記カウフマン型イオン銃を加速電圧
１ｋＶ、イオン電流１５０ｍＡで作動させて、磁性体蒸
気流１７とイオンビーム１８とを前記冷却ドラム４上の
前記非磁性支持体３に差し向は蒸着を行い、前記非磁性
支持体上に金属薄膜磁性層を形成した。

なお、前記磁性体蒸気流１７の入射角は、３５乃至９０
度の範囲になるように設定し、イオンビームの入射角の
中心値は、７５度となるように前記磁性体蒸気流１７及
び前記イオンビーム１８を前記非磁性支持体３に差し向
けた。

また、前記金属薄膜磁性層の膜厚は、２０００Ａとなる
ように蒸着レートを設定した。

［実施例−２］ 前記カウフマン型イオン銃１５を加速電圧１に■、イオ
ン電流２００ｍＡで作動させた以外は、実施冷−１と同
一の条件で金属薄膜磁性層を形成した。

［実施例−３１ 前記カウフマン型イオン銃１５を加速電圧１に■、イオ
ン電流２５０ｍＡで作動させた以外は、実施冷−１と同
一の条件で金属薄膜磁性層を形成した。

［比較例−１］ 前記カウフマン型イオン銃１５を作動させずに、前記ガ
ス導入口１６から前記蒸着室内の真空度が４Ｘ１０　　
Ｔｏｒｒとなるまで酸素ガスを導入した以外は実施例−
１と同一の条件で金属薄膜磁性層を作成した。

［比較例−２１ 前記カウフマン型イオン銃１５を加速電圧１ｋＶ、イオ
ン電流５０ｍＡで作動させた以外は、実施冷−１と同一
の条件で金属Ｎ膜磁性層を形成した。

以上のようにして得られた、前記非磁性支持体３上に金
属薄膜磁性層が形成された媒体の金属薄膜磁性層が形成
されている面とは反対の面に、形成された面とは反対の
面に、ポリウレタンとニトロセルロースよりなる結合剤
樹脂中に、カーボンブラックとアルミナを分散した組成
物であるバックコート層を０．５μｍの厚さに塗布、乾
燥して形成した。

さらに、金属薄膜磁性層の表面に、オレイン酸とパーフ
ルオロカルボン酸が重量比で１：１である混合物を表面
での存在量が１０ｍｇ／ｍ２となるように溶液にして塗
布乾燥して潤滑層を形成した。

次いで、各原反ロールを８ｍｍ幅に裁断して、８ミリビ
オデ用の磁気記録媒体の試料を得た。

次に、かくして得られた磁気記録媒体の試料を８ｍｍビ
デオ用のカセットに組み込み測定用の試料とし、富士写
真フィルム（株）製８ミリビデオ用ＶＴＲＦＵＪＩＸ−
８ＭＢ−ＡＦを改造して、Ｃ／Ｎを測定した。

Ｃ／Ｎの測定条件は、キャリヤー周波数７ＭＨ２１ノイ
ズ周波数は３ＭＨｚとし、ヒユーレッドパラカード（株
）！！スペクトラムアナライザー３５８５Ａから信号を
読み取った。

また、磁気記録媒体の試料の細孔容積を窒素ガス吸着法
によって求めた。

すまわち、測定機として米国カンタ−クロム社製のオー
トソーブ１　（Ａｕｔｏｓｏｒｂ−１）を使用した。

前記８ｍｍ幅の金属薄膜型磁気記録媒体の試料を約４ｍ
ガラス棒に巻き取って、測定試料とし、キャリヤーガス
には、ヘリウムガスを使用し、窒素とヘリウムの混合ガ
スとして窒素ガス分圧（相対圧力）を０から１まで徐々
に上げてゆき吸着等混線を先ず求め、次いで窒素ガス分
圧（相対圧力）を１から０まで徐々に下げてゆき脱離曲
線を求めた。

全細孔容積は、細孔が液体窒素により充填されていると
仮定し、相対圧力１における窒素吸着量から求めた。

一方、金属薄膜磁性層の重量は、０．５Ｎの塩酸に２時
間漫せきにより金属薄膜磁性層を溶解除去して、溶解除
去前後の重量の差から求めた。

とヘリウムの混合ガスとして窒素ガス分圧（相対圧力）
を０から１まで徐々に上げてゆき吸着等温線を先ず求め
、次いで窒素ガス分圧（相対圧力）を１からＯまで徐々
に下げてゆき脱離曲線を求めた。

全細孔容積は、細孔が液体窒素により充填されていると
仮定し、相対圧力１における窒素吸着量から求めた。

一方、金属薄膜磁性層の重量は、０．５Ｎの塩酸に２時
間漫せきにより金属Ｎ膜磁性層を溶解除去して、溶解除
去前後の重責の差から求めた。

磁気記録媒体の試料の細孔容積及びＣ／Ｎの測定結果を
第１表に示す。

第１表 ５．７ ９、１９ １４．１６ 冷却キャン 仕切り板 排気口 磁性体 防着板 ガス導入口 カウフマン型イオン銃 磁性体蒸気流 イオンビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に金属薄膜磁性層を有する磁気記録媒体
   において、該金属薄膜磁性層中の細孔容積が前記金属薄
   膜磁性層１グラム当たり０．００５乃至０．０５ｍｌで
   あることを特徴とする磁気記録媒体。