JPH0697498B2 - 薄膜型磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は保存環境による寸法変化を安定させた薄膜型磁
気記録媒体に関するものである。

従来の技術 高密度磁気記録の発達につれ薄膜型磁気記録媒体が実用
化されつつあるが、これらはアルミニウム等を基板とす
るハードディスクと、高分子材料を基板とするフロッピ
ーディスクや磁気テープに大別される。このうち高分子
材料を基板として用いた場合、高分子材料の収縮特性に
よって薄膜型磁気記録媒体が変型することがある。その
うち最も問題となるのはカールの問題であり、薄膜層形
成時の熱りれき等により基板である高分子材料と薄膜層
との間に寸法誤差を生じ、この寸法差によってカールを
生じる。このようなカールを生じると、磁気記録媒体と
磁気ヘッドの安定な接触が困難となり、安定な記録再生
特性が得られなくなる。

寸法差によるカールの問題は２つの要素を含んでおり、
１つは不可逆的な変化であり、もう１つは可逆的な変化
である。このうち、不可逆的な変化は常温常湿付近のカ
ールと考えることができ、不可逆的な変化については薄
膜層の製造条件や高分子基板の熱収縮特性を調整するこ
とにより平坦化することが可能であるが、もう一方の可
逆的な変化は基板となる高分子材料の温湿度環境での変
化によるバイメタル効果による変化である。

このバイメタル的な効果は高分子材料を用いる以上極め
て重要な問題点となるが、この問題を避ける為に提案さ
れたのが、第３図に示す様に高分子材料の基板の両側に
薄膜層を形成する方法である。

第３図は従来例を示す断面図であり、６は高分子材料で
形成された高分子基板、７は磁性薄膜層、８は薄膜層で
ある。第３図に示す様に磁性薄膜層７と薄膜層８が高分
子基板６の両側に存在することにより、高分子基板６が
膨張、収縮を生じても磁気記録媒体全体としてのカール
は生じない構造となった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、高分子材料の収縮特性によって、カール
と並んで重要な問題は磁気記録媒体全体が伸び縮みする
ことによって生じるスキュー歪である。このスキュー歪
はカールの場合とやや異なり、高分子材料を使ってもそ
の高分子材料に十分な熱りれき特性を与えれば、高分子
材料は変形しない。故に理想的には高分子材料の熱りれ
き特性を十分に制御することにより解決できる問題と言
える。しかし現実には高分子材料が一度スキュー歪が生
じないような熱りれきを受けても、その後薄膜層形成時
に別の熱りれきを受けることによって大きなスキュー歪
を生じる様になってしまう。具体的には、前述の第３図
の様に高分子基板材料の両側に薄膜層を持つ磁気記録媒
体の場合、少なくとも２回の熱りれきを受けてしまい、
特に両側に薄膜層を形成する場合の薄膜層形成時は薄膜
層の形成時の熱りれきが大きく、結果として大きなスキ
ュー歪を安定化させるのが難しい。なぜならば、片側に
薄膜層を形成する場合の薄膜層形形成時は高分子材料に
よる基板の片側だけに薄膜層を形成しているからもう片
方の側の表面は高分子材料であり、冷却した金属等に接
触させると、（１）高分子材料の変形により真実接触面
積が大きくなり、（２）高分子材料と冷却した金属は高
分子材料の電気絶縁性により静電的な力により極めて強
く密着し、（３）高分子材料を直接的に十分に冷却する
ことが可能である。これに対し両側に薄膜層を形成する
場合の薄膜層形成時には、形成しつつある薄膜層の反対
側には既に薄膜層が形成されており、既に形成された薄
膜層を通して冷却する場合、（１）薄膜層は変形しにく
いので真実接触面積が小さく、（２）薄膜層は高分子材
料の様な高い電気絶縁性を持たないので静電的な力によ
り密着せず、（３）高分子材料を薄膜層を通し間接的に
冷却するので、片側に薄膜層を形成する場合の熱りれき
より大きな熱りれきを受けることが多い。

このように大きな熱りれきを磁気記録媒体の製造工程中
で受けなければならないので、薄膜型磁気記録媒体では
一般にスキュー歪が問題となるが、第３図の様にカール
の安定化を考慮した構成の場合は、さらに大きな熱りれ
きを受けスキュー歪を安定化させるのが難しい。

本発明は、高分子材料を基板とする薄膜型磁気記録媒体
において、従来、製造工程中における熱りれきによりス
キュー歪の安定化が極めて困難で、寸法変化を生じやす
かったという問題点を解決しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明においては前記の様な問題点を解決するため、高
分子材料による基板の両側に薄膜層を有した薄膜型磁気
記録媒体において、全厚の引っ張り強度に対し薄膜層の
引っ張り強度を30％以上であることを特徴とするもので
ある。

作用 本発明においては、高分子基板の両側に薄膜層を有した
薄膜型磁気記録媒体において、全厚の引っ張り強度に対
し薄膜層の引っ張り強度を30％以上とし、高分子材料の
引っ張り強度を70％以下とすることによって、高分子材
料による基板に内部応力が生じても薄膜層の強度により
高分子材料による基板の変形を押えて磁気記録媒体全体
としての寸法変化を改善し、スキュー歪を改善するもの
である。

実 施 例 本発明による薄膜型磁気記録媒体の構成の一実施例の断
面図を第１図に示す。第１図において、１は高分子材料
から成る高分子基板、２は磁性層側下地層、３は磁性薄
膜層、４は第１薄膜層、５は第２薄膜層である。

第１図において、磁性面側の薄膜層は磁性層側下地層２
と磁性薄膜層３の２層から形成されており、磁性面と反
対側は２層の薄膜層4,5から形成されているが、ここで
各々２層としたのは本発明の実施例の一例を示しただけ
であり、３層、４層とさらに多層にすることにより容易
にスキュー歪の改善をすることができ、或いは逆に１層
であっても基板や薄膜層の製造条件を十分に検討するこ
とによって本発明の意義は達せられるものである。

第２図において、高分子材料による基板４はポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニ
ール等の従来知られた各種高分子材料から適宜撰択さ
れ、磁性薄膜層はCoCr,CoNiO,CoO,CoP,γ−Fe₂O₃,Fe₃O₄
等の従来知られた各種磁性材料から適宜選択され、磁性
層側下地層2,薄膜層４及び５は各種金属及びその酸化
物、窒化物等、一般に薄膜を形成する材料の中から広く
選ぶことができる。磁性薄膜層3,磁性層側下地層2,薄膜
層４及び５の形成方法は、真空蒸着法、スパッタ法、イ
オンプレーティング法、メッキ法等、従来知られた各種
の薄膜製造法によるものである。

以下、本発明の意義について、いくつかの具体例につい
てその効果を説明する。

（実施例１） 基板として厚み12μｍのポリエチレンテレフタレートを
用いCoNi（20wt％）を５×10^-3Torrの酸素雰囲気中で12
00Åの厚みに蒸着した。次に磁性面と反対の側に８×10
^-3Torrの酸素雰囲気中でMgの１回につき1,000Åずつ蒸
着し、Mgを蒸着しなかったサンプルA,1回蒸着したサン
プルB,2回蒸着したサンプルC,3回蒸着したサンプルD,4
回蒸着したサンプルE,5回蒸着したサンプルＦを得て、
これらをもとに８ミリ幅の磁気テープを作成した。この
磁気テープの60℃,90％,100H保存でのスキュー歪を回転
ヘッドビデオテープレコーダー（VTR）によってNTSC信
号を用いて評価した。又、磁気テープの引っ張り強度は
引っ張り試験機による引っ張り速度0.05％/secで0.2％
変形をおこす時の力をもとに計算し、薄膜層の引っ張り
強度は全厚の引っ張り強度と、エッチングにより薄膜層
を除去した後の基板単位での引っ張り強度の差から求め
た。これらの評価結果を第１表にまとめる。

第１表においてスキュー歪はNTSC信号の再生信号のズレ
時間で示され、マイナスと表示されるのは磁気テープ長
手方向に対し収縮していることを示す。VTRでの再生に
おいてスキュー歪が30μsec以上になると画像に影響
し、10μsec以上ではFM変調しNTSC信号に多重させた音
声信号に影響する。第１表から明らかなように全厚の引
っ張り強度に対する薄膜層の引っ張り強度を20％以上と
することによりスキュー歪は次第に改善され始め、画像
に影響がなくなり、さらに全厚の引っ張り強度に対する
薄膜層の引っ張り強度を30％以上とすることによりスキ
ュー歪はさらに改善されてFM変調された音声信号にも影
響がなくなった。なお、カールの変化については磁性面
側にしか薄膜層を持たないサンプルＡについては、カー
ルの変化が大きく安定した再生信号が得られなかった
が、基板の両側に薄膜層を有するサンプルＢ〜Ｆについ
ては、カールの変化が小さく、安定した再生信号を得る
ことができた。なお、第１表においてサンプルＡのスキ
ュー歪がサンプルＢのスキュー歪より大きいのは、サン
プルＡが片面のみに薄膜層を有するのに対し、サンプル
Ｂが両面に薄膜層を有するので、より大きな熱りれきを
受けたためであると思われる。

（実施例２） 基板として厚み30μｍの芳香族ポリアミドを用い、磁性
層側下地層としてFeNi（20wt％）を2,000Åの厚みにス
パッタし、さらにその上に2,000ÅのCoCr（20wt％）を
スパッタした。次に磁性面と反対の側に１×10^-2Torrの
N₂雰囲気中で１回につき2,000ÅずつSiのスパッタを行
い、磁性面側にプラズマ重合膜を形成した後、８ミリ幅
の磁気テープに作成した。作成したサンプルはSiのスパ
ッタ層数１〜７に対応してG,H,I,J,K,L,Mの７サンプル
である。これらのテープの60℃,90％,100H保存でのスキ
ュー歪を回転ヘッドVTRによってNTSC信号を用いて評価
した。又、磁気テープの引っ張り強度を、引っ張り試験
機による引っ張り速度0.05％/secで0.2％変形をおこす
時の力をもとに計算した。これらの評価結果を第２図に
示す。第２図から明らかなように、全厚の引っ張り強度
に対する薄膜層の引っ張り強度を20％以上とすることに
よりスキュー歪の改善効果が現われ始め、全厚の引っ張
り強度に対する薄膜層の引っ張り強度を30％以上とする
ことによりスキュー歪は大幅に改善される。

（実施例３） 基板として厚み10μｍのポリエチレンテレフタレートを
用い、薄膜層を形成した。形成した薄膜層は第２図をも
とに説明すると、磁性薄膜層のみ形成……サンプルN,磁
性薄膜層と薄膜層１……サンプルO,磁性薄膜層と薄膜層
１と薄膜層２……サンプルP,磁性層側下地層と磁性薄膜
層と薄膜層１と薄膜層２……サンプルＱの４種である。
磁性薄膜層の形成は４×10^-3Torrの酸素雰囲気中で厚さ
1,000ÅのCoの蒸着を行い、薄膜層１と薄膜層２と磁性
層側下地層として厚さ1,000Åの銅の蒸着を行った。こ
れら試料を磁気テープに作成し、60℃,90％,100Hの回転
VTRによるNTSC信号のスキュー歪と、0.2％変形に要する
引っ張り強度を評価した。これらの結果を第２表にまと
めた。

第２表から明らかな様に、全厚の引っ張り強度に対する
薄膜の引っ張り強度を20％以上とすることによりスキュ
ー歪は改善効果が現われ始め、全厚の引っ張り強度に対
する薄膜層の引っ張り強度を30％以上とすることによ
り、スキュー歪は大幅に改善される。

（実施例４） 基板として厚み７μｍのポリエチレンナフタレートを用
い、８×10^-3Torrの酸素雰囲気中でCoNi（20wt％）を2,
000Åの厚みに蒸着した。その後塗布法によってバック
コート層を形成し、磁性面側に滑剤を塗布し８ミリ幅の
磁気テープとしてサンプルＲを得た。一方、CoNi（20wt
％）の磁性薄膜層形成後、５×10^-3Torrの酸素雰囲気中
で磁性面と反対側にAlの蒸着を行い、2,000Åの厚みに
蒸着したサンプルS,4,000Åの厚みに蒸着したサンプル
Ｔを得た。サンプルS,Tとも磁性面側に滑剤を塗布し８
ミリ幅の磁気テープとした。これらのテープを60℃,90
％,100H保存でのスキュー歪を回転ヘッドVTRによってNT
SC信号を用いて評価した。

又、磁気テープの引っ張り強度を、引っ張り試験機によ
る引っ張り速度0.05％/secで0.2％変形をおこす時の力
をもとに計算した。これらの結果を第３表にまとめる。

第３表から明らかなように、全厚の引っ張り強度に対す
る薄膜の引っ張り強度を20％以上とすることによりスキ
ュー歪は改善され、さらに全厚の引っ張り強度に対する
薄膜層の引っ張り強度を30％以上とすることにより、ス
キュー歪は大幅に改善される。

以上、４つの具体例によって本発明の効果を説明した
が、本発明はこの具体例に限ることなく本発明の趣旨を
満たしたすべての磁気記録媒体に及ぶものである。なお
各実施例においてはスキュー歪を正確に測定するため磁
気テープを例として挙げたが、フロッピーディスク等の
別の形態をとった磁気記録媒体の寸法安定性の改善につ
いてもその効果は大なるものがある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、高分子基板の両側に薄膜
層を有した薄膜型磁気記録媒体において、全厚の引っ張
り強度に対し薄膜層の引っ張り強度を30％以上とするこ
とにより、磁気記録媒体の寸法安定性を向上させ、スキ
ュー歪を改善するというすぐれた効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は同実施例
におけるスキュー歪と引っ張り強度の関係を示す特性
図、第３図は従来例の断面図である。 １……高分子材料による基板、２……磁性層側下地層、
３……磁性薄膜層、4,5……薄膜層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高分子基板の両側に薄膜層を有した薄膜型
   磁気記録媒体であって、全厚の引っ張り強度に対し前記
   薄膜層の引っ張り強度が30％以上であることを特徴とす
   る薄膜型磁気記録媒体。