JPH04147431A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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） 本発明は磁気記録媒体、より詳細には、薄い非磁性支持
体上に強磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体およびその
製造方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、記録の高密度化および長時間化や記録再生装置の
小形化等の要求により、磁気記録媒体を薄くする傾向が
強くなってきている。

特に、非磁性支持体上に金属薄膜磁性層を蒸着してなる
蒸着テープは磁性層が薄いため、薄手化には有利なもの
である。現行のいわゆる８ミリビデオ用の蒸着テープの
厚さは１０μｍ強であるが、今後さらに薄い蒸着テープ
の開発が予想されている。

金属薄膜磁性層の厚さは一般に０．２μｍ程度と極めて
薄いため、蒸着テープの剛性は支持体の厚さに依存する
。蒸着テープの剛性はその厚さの３乗に比例するため、
例えば、１０μｍの支持体を９μｍにすると剛性は元の
値の７３％にまで低下する。

したがって、第３図に示すように、記録再生時において
、支持体の厚さが約９μｍ以下の蒸着テープ１は厚手の
蒸着テープ２に比べて剛性が低いため、ヘッド３の両側
に食い込みやすく、肝心なヘッド面３ａにおけるヘッド
との当りは低下する傾向にある。そして、支持体の厚さ
が約９μｍ以下の蒸着テープ１はヘッドの角３ｂに強く
接触し、ここで磁性層が削れるため、ヘッドの目詰りを
起こしやすいものと推測される。

蒸着テープの耐久性を向上するための技術としては以下
のように様々なものが知られている。

磁性層自体の組成に着ｒｌ　して耐久性を向上する技術
としては、磁性層の組成を窒化鉄系にすること（米国特
許第４７２４１５８号）や内部に向かってフッ素原子が
少なくなるアモルファス状保護膜を設けること（特開昭
６２−１９５７１７号）が知られている。

磁性層表面に酸化物の保護層を設けて耐久性を向上する
技術としては、Ｃｏ−Ｃｕ合金の酸化物の保護層を設け
ること（特開昭［１２−２０２３１２号）、Ｃｏ−Ｉｎ
合金の酸化物の保護層を設けること（特開昭６２−２０
２３１１号）、薄膜磁性層の裁断面を酸化させること（
特開昭６１−５７０３０号）、強磁性層の表面に酸化錫
保護膜を設けること（特開昭６１−７４１２９号）、コ
バルト酸化物の保護層を設けること（特開昭６２−２１
４５２１号、特開昭６２−２１４５２２号）、Ｃｏ−Ｃ
ｒ系磁性層の表面に酸化層を設けること（特開昭６１−
２７８０２８号）等が知られている。

磁性層表面に潤滑剤層を設けて耐久性を向上する技術と
しては、カーボン層と金属膜とからなる多層膜を保護膜
として設けること（特開昭６２−２０２３１４号）、タ
ングステンもしくはチタン系保護層の表面に潤滑剤層を
設けること（特開昭６２−１９７９２６号）、強磁性金
属薄膜の表面にシリコンを主成分とする合金膜を設け、
さらにその上層にパーフロロポリエーテル系の潤滑剤層
を設けること（特開昭６１−２３７２２３号）、強磁性
金属薄膜の表面にポリフェニールエーテルフィルムを設
け、さらにその上に脂肪族アミン系潤滑剤を設けること
（特開昭８１−２３７２２２号）等が知られている。

磁性層表面にその他の保護層等を設けて耐久性を向上す
る技術としては、Ｃｏ−Ｃｒ系磁性層の表面にＯ，Ｎ、
　　Ｃ，Ｂの中から１種以上のイオンを注入すること（
特開昭８２−１９２９１９号）、磁性層の表面にＳＬ、
Ｎ４およびカーボン層を設けること（特開昭ｆｉｌ−２
８１８１４号）、ポリエステル製支持体の表面をプラズ
マ処理した後、表面に垂直磁化膜を設けること（特開昭
［１２−３８５３０号）、磁性層表面に絶縁性炭化珪素
膜を設けること（特開昭６１−２０８９１８号）、磁性
層上にダイアモンド状炭素とアモルファス状炭素との混
合相からなる保護層を設けること（特開昭６１−５４０
３６号）、磁性層表面にプラズマ重合層を設け、さらに
硬化処理を施すこと（特開昭８１−２２４２９号）等が
知られている。

磁性層の構造を改良して耐久性を向上する技術としては
、空孔を有する強磁性金属薄膜の空孔に潤滑剤を配する
こと（特開昭６２−２２２２９号）等が知られている。

しかしながら、これらの従来技術は、支持体の厚さが約
９μｍ以下の蒸着テープにおける前述のようなヘッドの
目詰りの問題を充分に解決するものではなかった。特に
、保護層を設ける方法ではヘッド−磁性層間の間隙損失
のために出力が低下するという問題があった。保護層に
よるビデオ出力の低下量はＶｓ　（ｄＢ）＝１００　ｘ
α／λ（ただし、αは保護層の厚み、λは記録波長）で
表すことができるので、例えば、α−５００人、λ−０
，４９μｍとするとＶｓ　＝−１０，２ｄＢにも達し、
ビデオテープとしては実用に適さないものになる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、電磁変
換特性が良好で走行耐久性が改良されており、特にヘッ
ドの目詰りが起こりに＜＜、長時間記録および記録再生
装置の小形化を可能にする薄い磁気記録媒体およびその
製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者は上記目的を解決するために鋭意研究を重ねた
結果、非磁性支持体上に斜め蒸着法により強磁性金属薄
膜を形成し、該強磁性金属薄膜上に潤滑剤層を設け、次
いで前記強磁性金属薄膜を形成している結晶柱の傾きが
進行方向に向かって倒れるように前記非磁性支持体を進
行させて加圧ローラによる加圧処理を行うと、非磁性支
持体の厚さが約９μｍ以下であっても良好な磁気記録媒
体が得られることを見出だし、本発明に至った。

すなわち、本発明の磁気記録媒体の製造方法は非磁性支
持体上に斜め蒸着法により厚さ９μｍ以下の強磁性金属
薄膜を形成した後、該強磁性金属薄膜上に潤滑剤層を設
け、次いで前記強磁性金属薄膜を形成している結晶柱の
傾きが進行方向に向かって倒れるように前記非磁性支持
体を進行させて加圧ローラによる加圧処理を行うことを
特徴とするものである。

また、本発明の磁気記録媒体は上記製造方法により製造
されたことを特徴とするものである。

（作　　　用） 本発明においては、結晶柱の破損やその配列の乱れが生
じにくい方向で加圧処理が行われるようになっているた
め、加圧ローラ間を通過する間に強磁性金属薄膜上にあ
る潤滑剤が分子的に配向して境界潤滑による潤滑性を向
上させていること、潤滑剤が結晶柱の間隙に侵入して強
磁性金属薄膜中における潤滑剤の保持量を増大させてい
ること等により、強磁性金属薄膜の摩擦係数が低下し、
ヘッド部材との接触による強磁性金属薄膜の損傷が軽減
しているものと考えられる。また、保護層としての潤滑
剤層がローラによって加圧され薄くなっているためか、
本発明の磁気記録媒体は従来のものよりも間隙損失によ
る出力の低下が軽減されている。

なお、強磁性粉体を用いた塗布型のビデオテープの製造
工程においては、多段ローラにょるローラ間処理、すな
わちカレンダリング処理が従来より一般に実用化されて
いるが、カレンダリング処理は磁性層をローラ間で圧縮
成型して磁性層表面を平滑にすることによってビデオ出
力を高めようとするものであり、上記のような作用は知
られていなかった。また、蒸着法によって強磁性金属薄
膜を形成した場合には、蒸着工程によって平滑な薄膜表
面が得られるため、カレンダリング処理は必要とされて
いなかった。

（実施態様） 本発明において加圧時に磁気記録媒体に印加する圧力は
小さすぎると目詰りが十分に改良されず、大きすぎると
強磁性金属薄膜にひび割れが生じたり、加圧処理中にテ
ープが切断したりするため、線圧として表すと、一般に
５０〜５００　ｋｇ／ｃ＋ｎ、好ましくは１００〜４０
０　ｋｇ／ａｍ、より好ましくは２００〜３５０　ｋｇ
／ｃＩｎの範囲にある。

加圧ローラの材質は金属もしくは金属とプラスチック（
ナイロン、ポリアミド、硬質ゴム、エポキシ系樹脂等）
との組合わせが好ましく、特に、強磁性金属薄膜が接す
る側のローラは金属製とすることが好ましい。

加圧ローラは加熱することが望ましいが、その適正な温
度範囲は潤滑剤の融点によって変わる。

一般には潤滑剤の融点以上の温度に加熱することが好ま
しい。

潤滑剤としては従来より磁気記録媒体用潤滑剤として知
られている各種の有機化合物を使用することができる。

例えば、フッ素化ポリエーテル、中心原子団に複数のフ
ッ素化ポリエーテル鎖を連結した化合物、片末端もしく
は両末端を極性基または非フツ素基で置換したフッ素化
ポリエーテル化合物、フッ素置換脂肪酸またはその塩、
フッ素置換脂肪酸エステル、フッ素置換脂肪族アルコー
ル等のフッ素含有化合物、脂肪酸、脂肪酸エステル、Ｎ
−未置換もしくは置換の脂肪族アミド、Ｎ−未置換もし
くは置換のフッ素置換脂肪族アミド、高級脂肪族アルコ
ール、ハイドロカービル硫酸、ハイドロカービルフォス
フェート、ハイドロカービルボレート（ハイドロカービ
ルとは１価の炭化水素基を意味する）、炭化水素系スル
フォン酸、アミド化合物もしくはその塩、パラフィン類
、シリコーンオイル等を潤滑剤として使用することがで
きる。特に好ましい潤滑剤はフッ素含有化合物である。

潤滑剤の供給量は好ましくは０．５〜２００　ｍｇ／ｒ
ｒｔ。

より好ましくは２〜５０ｍｇ／ｒｒ？の範囲にある。供
給量が０．５Ｉ１ｇ／ｒｒ？以下であると均一な膜とし
て形成するのが困難であり、磁気記録媒体の走行性や耐
久性が充分でなくなる。また、供給量が２００　ｍｇ／
Ｍ以上の場合にはヘッド−磁性層間の間隙損失のために
電磁変換特性が劣化することがある。本発明においては
従来よりも多量の潤滑剤を強磁性金属薄膜上に供給する
ことができる。

潤滑剤は、有機溶剤に溶解して塗布あるいは噴霧した後
に乾燥する方法、溶融して塗着する方法、潤滑剤を有機
溶剤に溶解して得た溶液に磁気記録媒体を浸漬して強磁
性金属薄膜表面に吸着させる方法、ラングミュア−ブロ
ジェット法によって強磁性金属薄膜表面に潤滑剤の単分
子膜を形成する方法等によって供給することができる。

強磁性金属薄膜は、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性
金属あるいはＦｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ。

Ｃｏ−Ｎｉ、　　Ｆｅ−Ｒｈ、　Ｃｏ−Ｐ、　　Ｃｏ−
Ｂ。

Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｃｅ、Ｃｏ−Ｐ　ｔ。

Ｃｏ−８ｍ、　Ｃｏ−Ｍｎ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｆ　ｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｂ、Ｃｏ−
Ｎｉ　−Ａｇ、　　Ｃｏ−Ｎｉ−Ｎｄ、　Ｃｏ−ＮｉＣ
ｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕ。

Ｃｏ−Ｎ１−Ｗ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ等の強磁性合金を電
気メツキ、無電解メツキ、気相メツキ、スパッタリング
、蒸着、イオンブレーティング等の方法により蒸着する
ことによって得ることができる。その膜厚は好ましくは
０．０２〜２μｍ１より好ましくは０．０５〜１μｍの
範囲にある。

また、強磁性金属薄膜は上記の成分の他に０゜Ｎ、Ｃｒ
、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ。

Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｐｍ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ等を含むものであってもよ
い。

本発明における斜め蒸着は最小入射角を３０〜４゜、最
大入射角を６５〜９００の範囲とするようにして行うこ
とが好ましい。

また、強磁性金属薄膜表面上は酸化膜もしくは窒化膜の
層を設けることにより安定化処理されていることが好ま
しい。

強磁性金属薄膜の表面形状は特に規定されないが、１０
〜１０００人の高さの突起を有している場合、特に走行
性および耐久性に優れた磁気記録媒体が得られる。

本発明におけ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、ポリフェニレンサルファイドのような
プラスチック等を用いることができる。

本発明における非磁性支持体の厚さは９μｍであるが、
４μｍ以上とすることが好ましい。

強磁性金属薄膜の密着性向上および磁気特性改良の目的
で非磁性支持体上に下地層を設けることもできる。また
、非磁性支持体の裏面には必要に応じて導電性被膜等を
設けることもできる。

本発明の磁気記録媒体の最終形状はテープ、シート、カ
ード、ディスク等、任意のものとすることができるが、
特に本発明の効果が有効に得られて好ましいのはテープ
状もしくはディスク状のものである。

第１図は本発明における加圧処理工程を示す模式図であ
る。

第１図に示すように、非磁性支持体１０上に斜め蒸着法
によって強磁性金属薄膜２０を形成し、さらにその上に
潤滑剤層３０を設けてなる磁気記録媒体４０は１対の加
圧ローラ５０．５０°の間で加圧処理される。強磁性金
属薄膜２０は斜め蒸着法によって形成されているため、
結晶柱２２は傾きを有している。

加圧ローラ５０．５０’はそれぞれ矢印Ａ、Ａ’の方向
に加圧され、矢印Ｂ、　　Ｂ’の方向に回転される。

磁気記録媒体４０は矢印Ｃの方向に進行する。この進行
方向は結晶柱２２の傾きが該進行方向に向かって倒れる
ように設定されている。

第２図は本発明とは異なる加圧処理工程を示す模式図で
あり、上記本発明の工程と同等の構成要素には同じ参照
番号が付されている。ここでは結晶柱２４の傾きが磁気
記録媒体４０の進行方向Ｃとは逆方向に倒れている。

（実　施　例） 下表に示す各厚さのポリエチレンテレフタレートフィル
ム上にＣｏ−Ｎｉ磁性薄膜（膜厚１５０ｎｍ）を斜め蒸
着し、磁気記録媒体の原反を調製した。蒸発源としては
電子ビーム蒸発源を使用し、これにＣｏ−Ｎｉ合金（Ｃ
ｏ　：　８０ｖｔ％；Ｎｉ：２０ｗｔ％）をチャージし
、真空度を５　Ｘ　ｔｏ−５Ｔｏｒｒとし、入射角が５
０″となるように斜め蒸着を行った。こうして得た強磁
性金属薄膜上に潤滑剤として４．４−ジメチルジフェニ
ルスルフォンパーフルオロポリエーテル（丸和物産■製
に１３５ＳＬ）の溶液を６■／ｒｄ塗布し、下表に示す
各条件で加圧処理を行い、乾燥して測定試料とした。た
だし、試料Ｎｏ、　７については潤滑剤の塗布を行わな
かった。下表に記載された加圧処理の方向のうち、「正
」は第１図、「逆」は第２図にそれぞれ対応する。試料
Ｎ０１８については、５段ローラによる多段加圧処理を
行ったため、正逆両方向が混在している。

目詰りの測定は、８ミリ型ＶＴＲ（富士写真フィルム■
製ＦＵＪ　ｌＸ−８、Ｍ６型）中で上記測定試料を３０
分間走行させて再生画像の画質を目視で観察することに
よって行った。異常のなかったものを０１画質の劣化や
乱れの認められたものを×１画質の劣化や乱れには至ら
ないまでもＳ／Ｎ比の低下のあったものを△とした。

測定結果を下表に示す。

試料Ｎα１および２は加圧処理を行わなかったものであ
るが、支持体の厚さが１０μｍである試料Ｎｏ。

１においては目詰りが発生しなかったのに対し、支持体
の厚さが９μｍである試料ＮＯ１２においては目詰りが
発生した。すなわち、支持体の厚さによって目詰りが発
生することが確認された。

これに対して、本発明に従って加圧処理を行った試料Ｎ
ａ３〜５はいずれも目詰りが発生しないものであり、支
持体の厚さが６μｍであっても良好な結果が得られた。

試料Ｎｏ、６は加圧処理を本発明とは逆方向で行ったも
のであるが、本発明と同等の結果は得られなかった。

潤滑剤なしで製造した試料Ｎ０１７においては目詰りが
発生した。本発明の所期の効果は潤滑剤の存在下でのみ
得られることが認められた。

正逆両方向が混在する加圧処理を行った試料Ｎｏ。

８においても本発明と同等の結果は得られなかつた。

表 （発明の効果） 上記実施例より明らかなように、本発明は、非磁性支持
体上に斜め蒸着法により厚さ９μｍ以下の強磁性金属薄
膜を形成した後、該強磁性金属薄膜上に潤滑剤層を設け
、次いで前記強磁性金属薄膜を形成している結晶柱の傾
きが進行方向に向かって倒れるように前記非磁性支持体
を進行させて加圧ローラによる加圧処理を行うことによ
り、電磁変換特性が良好で走行耐久性が改良されており
、特にヘッドの目詰りが起こりにくい、薄手の磁気記録
媒体を得ることができるものである。このように従来得
られなかった優れた効果を発揮する本発明はその産業上
の利用価値の大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における加圧処理工程を示す模式図、 第２図は本発明とは逆方向で行われる加圧処理工程を示
す模式図、 第３図は記録再生時における従来の蒸着テープの走行状
態を示す模式図である。 １・・・厚さが約９μｍ以下の蒸着テープ２・・・厚手
の蒸着テープ ３・・・ヘッド １０・・・非磁性支持体 ２０・・・強磁性金属薄膜、２２．２４・・・結晶柱３
０・・・潤滑剤層 ４０・・・磁気記録媒体 ５０．５０°・・・加圧ローラ 第１ 図 第２ 図 】、　事件の表示 平成０２年特許願　　第２７１ ２、　発明の名称 磁気記録媒体およびその製造方法 補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非磁性支持体上に斜め蒸着法により厚さ９μｍ以下
   の強磁性金属薄膜を形成した後、該強磁性金属薄膜上に
   潤滑剤層を設け、次いで前記強磁性金属薄膜を形成して
   いる結晶柱の傾きが進行方向に向かって倒れるように前
   記非磁性支持体を進行させて加圧ローラによる加圧処理
   を行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 ２）請求項１記載の製造方法により製造された磁気記録
   媒体。