JPH06309643A

JPH06309643A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06309643A
Application number: JP9424993A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Honda; 秀利本多; Yoshito Ebine; 義人海老根; Jota Ito; 条太伊藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【構成】金属磁性薄膜型の磁気記録媒体において、磁
性層２表面に高さ６５ｎｍ±１５ｎｍの第１の表面突起
及び高さ１８ｎｍ±５ｎｍの第２の表面突起をそれぞれ
１．０×１０⁴〜４．０×１０⁴個／ｍｍ²，６００×
１０⁴〜３０００×１０⁴個／ｍｍ²の密度で形成す
る。【効果】良好な電磁変換特性を確保しつつ、耐久性の
向上を図ることが可能な磁気記録媒体を提供することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性支持体上に磁性
層として金属磁性薄膜を有するいわゆる金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
等の分野においては、高画質化を図るために、高密度記
録化が一層強く要求されており、これに対応する磁気記
録媒体として、金属あるいはＣｏ−Ｎｉ等の合金からな
る磁性材料をメッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法等）により
直接非磁性支持体上に被着せしめて磁性層を形成する、
所謂金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案されている。

【０００３】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保
磁力、角形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に記
録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいことや、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
ために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】このような磁気記録媒体においては、高記
録密度化に伴って磁気記録媒体のトラック密度や記録密
度の増加が図られているが、記録密度が高くなると、ス
ペーシングロスが大きくなるので、その悪影響を防止す
るために磁気記録媒体の表面は平滑化される傾向にあ
る。しかしながら、磁気記録媒体の表面が平滑すぎる
と、磁気ヘッドと媒体が吸着を引起し、摩擦力が増大す
る。このため、媒体に生じる剪断力が大きくなり、磁気
記録媒体が大きな損傷を受けてしまう。

【０００５】そこで、良好なスチル特性を確保するため
に、従来より例えば非磁性支持体上に表面突起を設け、
その層状作用により該非磁性支持体上に積層形成される
磁性層、保護層等の表面に適当な粗度を付与し、磁気記
録媒体の表面性を制御しようとする方法が行われてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に磁気記録媒体の表面性を制御する場合、非磁性支持体
上に形成される表面突起の大きさの制御が非常に重要と
なる。即ち、この表面突起が大きくなるにつれて、スペ
ーシングロスが問題となり、電磁変換特性の劣化が生じ
てしまう。これに対して、上記表面突起の高さを抑える
と、スペーシングロスによる悪影響から免れるものの、
十分な走行耐久性を確保することができなくなる。

【０００７】従って、上記表面突起の大きさや密度を良
好に制御して、高電磁変換特性と良好な走行性の両者を
バランス良く確保することは、非常に難しいとされてい
る。

【０００８】そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、良好な電磁変換特性を確保し
つつ、耐久性の向上を図ることが可能な磁気記録媒体を
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】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、磁性層表面に大き
さの異なる２種類の表面突起をそれぞれ所定の密度で形
成することにより、良好な走行耐久性と高電磁変換特性
の両方を確保することが可能となることを見出し、本発
明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に金属磁性薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録
媒体において、上記磁性層表面に高さ６５ｎｍ±１５ｎ
ｍの突起を１．０×１０⁴〜４．０×１０⁴個／ｍｍ²
の密度で有し、高さ１８ｎｍ±５ｎｍの突起を６００×
１０⁴〜３０００×１０⁴個／ｍｍ²の密度で有するこ
とを特徴とするものである。

【００１１】本発明は、非磁性支持体上に磁性層として
金属磁性薄膜が形成されてなるいわゆる金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体に適用される。

【００１２】上記非磁性支持体としては、プラスチック
フィルム等が使用可能である。また、上記金属磁性薄膜
の構成材料としては、特に限定されるものではなく、例
えばＣｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の従来公知の強磁性金属材料が
何れも使用可能である。上記金属磁性薄膜の成膜方法と
しては、真空薄膜形成技術が挙げられ、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が何
れも使用可能である。

【００１３】このような磁気記録媒体では、上記金属磁
性薄膜表面に表面突起を形成することにより、表面性が
制御されて、走行性が改善されるが、表面突起を形成す
る場合、その高さ分だけスペーシングロスが大きくなり
電磁変換特性の劣化を招く。

【００１４】そこで、本発明では、磁性層表面に高さの
異なる２種類の突起、すなわち高さ６５ｎｍ±１５ｎｍ
の第１の表面突起と高さ１８ｎｍ±５ｎｍの第２の表面
突起とをそれぞれ１．０×１０⁴〜４．０×１０⁴個／
ｍｍ²，６００×１０⁴〜３０００×１０⁴個／ｍｍ²
なる密度で形成して表面性を制御することとする。これ
ら高さの異なる２種類の表面突起を所定の密度で形成す
ることにより、電磁変換特性をほとんど劣化させること
なく走行耐久性が向上することとなる。例えば第１の表
面突起、第２の表面突起の密度が上記範囲からはずれる
と走行耐久性，電磁変換特性のいずれかが劣化する。

【００１５】上記第１の表面突起，第２の表面突起を有
する磁気記録媒体は、各表面突起の高さに対応する粒径
の粒子を用いることによって作製できる。

【００１６】たとえば、非磁性支持体原材料（チップ）
に粒径が６５ｎｍ±１５ｎｍの第１の粒子を添加して分
散させて非磁性支持体を作製すると、第１の粒子の突出
分とこの上を覆う樹脂被膜の厚さを合わせ、ちょうど粒
径に相当する高さの表面突起が形成される。なお、この
とき第１の粒子の原材料への添加量は非磁性支持体表面
に突出する表面突起の密度が上記範囲となるように調整
する。

【００１７】さらにこの非磁性支持体上に粒径が１８ｎ
ｍ±５ｎｍの第２の粒子を上記範囲の密度となるように
配置して、バインダー樹脂等により定着させる。これに
より高さが６５ｎｍ±１５ｎｍ，１８ｎｍ±５ｎｍの２
種類の表面突起を有する非磁性支持体が得られる。

【００１８】そして、この非磁性支持体上に金属磁性薄
膜を成膜する。突起を有する非磁性支持体上に金属磁性
薄膜を成膜すると突起形状が該金属磁性薄膜の表面に反
映される。したがって、高さが６５ｎｍ±１５ｎｍの第
１の表面突起，高さが１８ｎｍ±５ｎｍの第２の表面突
起を金属磁性薄膜表面に有する上記磁気記録媒体が得ら
れることとなる。

【００１９】なお、非磁性支持体の突起形状が金属磁性
薄膜表面へ反映される精度は、金属磁性薄膜の膜厚に依
存する。金属磁性薄膜の膜厚が薄い場合には、比較的精
度良く表面に非磁性支持体の突起形状が反映されるた
め、金属磁性薄膜の膜厚は制限されることが好ましい。

【００２０】また、上記方法は、表面突起を予め非磁性
支持体上に形成しておくものであるが、非磁性支持体と
しては表面平坦なものを用い、金属磁性薄膜表面に上記
第１の粒子，第２の粒子をそれぞれ所定の密度で配置
し、この上を保護層で覆おうことにより突起を保持する
ようにしても良い。

【００２１】なお、上記粒子としては、ＳｉＯ₂，Ｔｉ
Ｏ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＣａＣＯ₃等の粒子やエマルジョン
等が使用可能である。エマルジョンとしては、水性エマ
ルジョンであっても非水エマルジョンであってもよく、
さらにはラテックス等も使用可能である。また、エマル
ジョンに含まれる合成樹脂の種類としても、酢酸ビニ
ル，アクリル酸エステル，メタクリル酸エステル，塩化
ビニリデン，塩化ビニル，エチレン，スチレン等のホモ
ポリマー，コポリマーからなる熱可塑性樹脂や、エポキ
シ樹脂等の熱硬化性樹脂，ブタジエン−スチレン共重合
体，ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の合成ゴ
ム等、特に限定されるものではない。

【００２２】また、上記保護層としては、金属磁性薄膜
型の磁気記録媒体において通常使用されているものがい
ずれも使用可能である。例えば、カーボン，ＣｒＯ₂，
Ａｌ ₂Ｏ₃，ＢＮ，Ｃｏ酸化物，ＭｇＯ，ＳｉＯ₂，Ｓ
ｉ₃Ｏ₄，ＳｉＮ_x，ＳｉＣ，ＳｉＮ_x−ＳｉＯ₂，Ｚ
ｒＯ₂ＴｉＯ₂，ＴｉＣ等を真空薄膜成膜手段によって
成膜した単層膜，多層膜あるいは複合膜等が挙げられ
る。

【００２３】なお、以上が本発明の基本的な構成である
が、本発明においては、必要に応じて、上記非磁性支持
体上に下塗り膜やバックコート層、トップコート層等を
適宜形成しても良い。この場合、下塗り膜、バックコー
ト層、トップコート層等の成膜方法は、通常この種の磁
気記録媒体に適用される方法であればいすれでも良く、
特に限定されない。

【００２４】

【作用】非磁性支持体上に金属磁性薄膜よりなる磁性層
を有する磁気記録媒体において、上記磁性層表面に高さ
が異なる２種類の表面突起をそれぞれ所定の密度で形成
すると、上記非磁性支持体上に形成される磁性層の表面
性が良好に制御される。これにより磁気ヘッドとの摺動
時当りが良好となり走行性が向上する。また、スペシン
グロスによる電磁変換特性の劣化も抑えられる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例を図
面を参照しながら説明する。本実施例においては、磁性
層表面に２種類の突起を形成するために、非磁性支持体
上に粒径の異なる２種類の粒子による表面突起を作成し
た後、金属磁性薄膜を成膜して磁気テープを作成した。

【００２６】本実施例の磁気テープは、図１に示すよう
に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる非
磁性支持体１上に膜厚０．５μｍ以下とされる薄膜の磁
性層２を有してなる。この磁性層２は、金属磁性薄膜か
らなり、例えば真空蒸着法等により成膜される。

【００２７】上記非磁性支持体１上には、比較的大きな
第１の表面突起３と、比較的小さな第２の表面突起４が
形成されている。上記第１の表面突起３は、粒径６５ｎ
ｍ±１５ｎｍなる第１の粒子５によって形成されるもの
であり、上記非磁性支持体１内に内添された上記第１の
粒子５の粒子形状が上記非磁性支持体１の表面に反映さ
れたかたちで形成されてなるものである。この時、上記
第１の粒子５の密度は、１．０×１０⁴〜４．０×１０
⁴個／ｍｍ²とされる。

【００２８】このような第１の粒子５は、その密度が上
記範囲内となるように上記非磁性支持体１内で適当に分
散されてその一部がある程度凝集したかたちで存在して
いる。この第１の粒子５として、本実施例ではＳｉＯ₂
粒子を使用した。

【００２９】一方、上記第２の表面突起４は、粒径１８
ｎｍ±５ｎｍなる第２の粒子６によって形成されるもの
であり、上記非磁性支持体１上に分散され、バインダー
樹脂等により定着されてなるものである。この時、上記
第２の粒子６の密度は、６００×１０⁴〜３０００×１
０⁴個／ｍｍ²とされる。ここでは、上記第２の粒子６
として、ＳｉＯ₂粒子を使用した。

【００３０】ここで、上述のような構成を有する磁気テ
ープにおいて、上記第１の粒子５及び第２の粒子６の粒
径や粒子密度を変化させ、作成された磁気テープの特性
の変化を調べることにする。

【００３１】上記第１の粒子５として３５ｎｍ±１５ｎ
ｍ，６５ｎｍ±１５ｎｍ，９５ｎｍ±１５ｎｍなる粒径
を有するものを用い、各粒径の粒子を用いた磁気テープ
密度と作成された磁気テープのＲＦ特性との関係を示し
たものを図２に示す。

【００３２】図２より、各粒径の場合においても上記第
１の粒子５の密度が高くなるほどＲＦ特性は低下する傾
向にあり、また、粒径が大きいほどＲＦ特性が低くなる
ことがわかる。０ｄＢ以上の出力を得るためには、粒径
が３５ｎｍ±１５ｎｍの場合では粒子密度を５．０×１
０⁴個／ｍｍ²以下、粒径が６５ｎｍ±１５ｎｍの場合
では粒子密度を４．０×１０⁴個／ｍｍ²以下、粒径が
９５ｎｍ±１５ｎｍの場合では粒子密度を２．８×１０
⁴個／ｍｍ²以下としなければならない。

【００３３】また、上記第１の粒子５として上述した３
種類の粒径の粒子を用いて作成された磁気テープにおい
て、粒子密度とクロッグまでのパス回数の関係を調べ、
これを図３に示した。上記クロッグまでのパス回数は、
５台のデッキのうち最初の１台がクロッグを起こすまで
のパス回数とした。

【００３４】図３より、何れの粒径の粒子を用いたもの
においても、粒子密度が高くなるほど、クロッグまでの
パス回数が増加する傾向にあることがわかる。また、パ
ス回数の下限を７０回とすると、粒径が３５ｎｍ±１５
ｎｍの場合では粒子密度を３．０×１０⁴個／ｍｍ²以
上、粒径が６５ｎｍ±１５ｎｍの場合では粒子密度を
１．０×１０⁴個／ｍｍ²以上、粒径が９５ｎｍ±１５
ｎｍの場合では粒子密度を０．７×１０⁴個／ｍｍ²以
上としなければならない。

【００３５】したがって、良好な電磁変換特性と耐久性
の両者を実現可能とするためには、上記第１の粒子５の
粒径が３５ｎｍ±１５ｎｍの場合で３．０〜５．０×１
０⁴個／ｍｍ²、粒径が６５ｎｍ±１５ｎｍの場合で
１．０〜４．０×１０⁴個／ｍｍ²、粒径が９５ｎｍ±
１５ｎｍの場合で０．７〜２．８×１０⁴個／ｍｍ²と
する必要があることがわかった。

【００３６】さらに、この結果を、図４に示される上記
第１の粒子５の密度と４時間走行後での理想状態からの
レベルダウンとの関係と併せて検討したところ、粒径９
５ｎｍ±１５ｎｍの粒子が用いられている場合には、上
記粒子密度範囲内においてもレベルダウンが大きく使用
不可能であることがわかる。また、粒径３５ｎｍ±１５
ｎｍの粒子が用いられている場合においても、出力が不
安定になり上記範囲内で使用することは不可能である。
これに対して、粒径６５ｎｍ±１５ｎｍの粒子が用いら
れている場合には、上記粒子密度範囲内で十分な特性を
得られることがわかる。

【００３７】次に、上記第２の粒子６の粒子密度と作成
された磁気テープのスチル特性及びＲＦ特性との関係を
それぞれ調べた。なお、上記第２の粒子６としては１８
ｎｍ±５ｎｍなる粒径のものを用い、上記スチル特性は
８個のヘッドに関しクロッグを起こすまでの平均時間
（分）とした。

【００３８】図５に粒子密度とスチル特性の関係を示す
が、この結果、実用的なスチル特性（５０分以上）を得
るためには、上記第２の粒子６の密度を６００×１０⁴
個／ｍｍ²以上としなければならないことがわかった。

【００３９】また、図６に粒子密度とＲＦ特性の関係を
示すが、これより、ＲＦ特性の出力を０ｄＢ以上とする
ためには、上記第２の粒子６の密度を３０００×１０⁴
個／ｍｍ²以下としなければならないことがわかった。

【００４０】したがって、良好な電磁変換特性と耐久性
の両者を実現可能とするためには、上記第２の粒子６の
密度を６００〜３００００×１０⁴個／ｍｍ²とする必
要があることがわかる。

【００４１】以上の結果より、粒径６５ｎｍ±１５ｎｍ
の第１の粒子５と粒径１８ｎｍ±５ｎｍの第２の粒子６
をそれぞれ１．０×１０⁴〜４．０×１０⁴個／ｍ
ｍ²，６００×１０⁴〜３０００×１０⁴個／ｍｍ²の
密度で定着させて非磁性支持体に突起を形成すると、こ
れが磁性層表面に反映され、表面性が制御されることに
よって、電磁変換特性と走行性のバランスに優れた磁気
テープを得ることができることがわかった。

【００４２】なお、磁性層表面に突起を形成する方法と
して、金属磁性薄膜上に上述した粒径の２種類の粒子を
上述の範囲で定着させることも可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、非磁性支持体上に金属磁性薄膜が形成されてな
る磁気記録媒体において、磁性層上に高さの異なる２種
類の突起を形成することにより表面性を制御するので、
スペーシングロスによる電磁変換特性の劣化を抑えて走
行耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気記録媒体の一例の構成を
示す断面図である。

【図２】非磁性支持体内に内添される第１の粒子の密度
とＲＦ特性の関係を示す特性図である。

【図３】第１の粒子の密度とクロッグまでのパス回数の
関係を示す特性図である。

【図４】第１の粒子の密度とレベルダウンの関係を示す
特性図である。

【図５】非磁性支持体上に分散される第２の粒子の密度
とスチル特性の関係を示す特性図である。

【図６】第２の粒子の密度とＲＦ特性の関係を示す特性
図である。

【符号の説明】

１・・・非磁性支持体２・・・磁性層３・・・第１の表面突起４・・・第２の表面突起５・・・第１の粒子６・・・第２の粒子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に金属磁性薄膜よりなる
磁性層を有する磁気記録媒体において、上記磁性層表面に高さ６５ｎｍ±１５ｎｍの表面突起を
１．０×１０⁴〜４．０×１０⁴個／ｍｍ²の密度で有
し、高さ１８ｎｍ±５ｎｍの表面突起を６００×１０⁴
〜３０００×１０⁴の密度で有することを特徴とする磁
気記録媒体。