JPH09320043A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最短記録波長がより短い磁気記録媒体の出力
特性を維持したまま、耐久性とヘッドタッチを最短記録
波長と保護層の厚さから改善する。 【解決手段】 支持体と、該支持体上に形成された磁性
層と、該磁性層上に形成された保護層とを有する、最短
記録波長が０．４５μｍ以下の磁気記録媒体において、
保護層の厚さを最短記録波長の１／２０〜１／７０とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に関
し、更に詳しくは、出力特性と、ヘッドタッチ及び耐久
性の両方に優れた磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】支持体上に真空中で金属を蒸着等により
付着させてなる、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体
は、磁性層にバインダーを全く含まないことから磁性材
料の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。

【０００３】しかしながら、金属薄膜型の磁気記録媒体
の磁性層は、支持体上に金属が付着しているだけなの
で、そのままでは耐食性、耐久性が悪く、また、今日で
は更なる高密度記録が要求されており、磁気記録媒体と
ヘッドの相対速度は速くなっている。このような問題に
対応するために、磁性層上にカルボン酸系やリン酸系の
潤滑剤を塗布したり、磁性層上に非磁性金属の保護層を
設けたりすることが行われてきた。更に今日では、磁性
層上の保護層として、ダイヤモンドライクカーボンから
なる薄膜を形成する手法が注目されている。ダイヤモン
ドライクカーボン薄膜は非晶質炭素膜であり、グラファ
イト結合とダイヤモンド結合が混在する構造と考えら
れ、例えばＲＦプラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法、スパッタリング法等の汎用の手法により形成でき
る。一方、今日では更なる高密度記録化が進められてお
り、それに伴い最短記録波長は短くなる傾向にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】耐久性等を向上させる
ためには保護層を厚く形成することが望ましいが、それ
に伴いスペーシングロスが生じ、出力が低下する。ま
た、逆に保護層を薄く形成しすぎると、耐久性や走行安
定性（ヘッドタッチ）という保護層本来の性能が低下す
る。前記したように、今日では高密度記録を達成するた
めに最短記録波長は、より短くなる傾向にあるが、最短
記録波長を短くしても保護層として適切な厚さのものが
形成されていないと、十分な高密度記録が達成されない
ばかりか、保護層を形成して耐久性やヘッドタッチを改
善するという本来の目的も達成できなくなるおそれがあ
る。

【０００５】従来は、保護層の厚さと最短記録波長の相
関関係に着目して磁気記録媒体の性能を検討することは
行われておらず、特に記録波長が０．４５μｍ以下の場
合においては、この両者を調節して磁気記録媒体の出力
特性と、耐久性及びヘッドタッチのバランスを改善する
方策は全く提案されていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく磁気記録媒体の最短記録波長と保護層の厚さ
について鋭意研究した結果、最短記録波長が０．４５μ
ｍ以下という、より短い最短記録波長を用いる磁気記録
媒体において、これに形成する保護層の厚さを、当該最
短記録波長の１／２０〜１／７０とすることにより、十
分な出力特性を維持しつつ、良好な耐久性やヘッドタッ
チが得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００７】すなわち本発明は、支持体と、該支持体上
に形成された磁性層と、該磁性層上に形成された保護層
とを有する最短記録波長が０．４５μｍ以下の磁気記録
媒体において、前記保護層の厚さが前記最短記録波長の
１／２０〜１／７０であることを特徴とする特徴とする
磁気記録媒体を提供するものである。

【０００８】本発明の磁気記録媒体は、磁性層上に保護
層を有するものであるが、特に金属薄膜型の磁性層上
に、炭素薄膜もしくは珪素薄膜からなる保護層を形成す
るのが好ましい。ダイヤモンドライクカーボン薄膜は、
前記した公知の方法で形成することができ、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法が繁用される。なお、カーボンやダイヤモ
ンドライクカーボン膜中には、水素や窒素等の原子が５
０％以下含まれるものも本発明に使用できる。ＥＣＲプ
ラズマＣＶＤ法で炭素薄膜を形成する場合、原料化合物
としては、メタン、エタン等の低級アルカンやベンゼ
ン、アントラセン等の芳香族炭化水素が挙げられる。Ｅ
ＣＲプラズマＣＶＤ法は、公知の方法に準じて行えばよ
く、一例を挙げると、マイクロ波の波長は２．４５ＧＨ
ｚ、出力は５００Ｗ程度であり、真空度が１０^-1〜１０
^-4Ｔｏｒｒとなるように原料化合物をガス化してプラズ
マ励起室へ導入するのがよい。また、珪素薄膜により保
護層を形成する方法としては、例えばＳｉをターゲット
として酸素ガスを流しながらスパッタする方法等が挙げ
られる。このような方法で形成される珪素薄膜はＳｉＯ
_x で表される物質であると考えられる。この他、窒化ケ
イ素、窒化炭素、酸化アルミニウム、窒化ホウ素等のよ
うな酸化物、窒化物、炭化物及びそれらの複合物等が用
いられる。

【０００９】本発明の磁気記録媒体は最短記録波長が
０．４５μｍ以下のものであり、上記ようにして形成さ
れる保護層の厚さは、得られる磁気記録媒体の最短記録
波長により決定される。即ち、保護層の厚さは最短記録
波長の１／２０〜１／７０となるように形成される。保
護層の厚さが最短記録波長の１／２０よりも厚いと出力
が低下し、また逆に１／７０よりも薄いと耐久性とヘッ
ドタッチが低下する。特に最短記録波長が０．３５μｍ
以下の場合、保護層の厚さは最短記録波長の１／４０〜
１／７０とすることが好ましい。

【００１０】本発明は、特に最短記録波長が０．４５μ
ｍ以下の磁気記録媒体において、保護層を形成した際の
出力と耐久性（ヘッドタッチ）のバランスの問題を解消
するために、最短記録波長に応じて保護層の厚さを調節
するものであり、具体的には、保護層を最短記録波長の
１／２０〜１／７０の厚さとすることが最適であること
を見出したものである。なお、最短記録波長が０．４５
μｍよりも大きい磁気記録媒体では、多少保護層が厚く
ても出力への影響が少なく、出力低下の問題もそれほど
懸念されない。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、上記し
たように最短記録波長に応じて保護層を厚さを調節する
ことを特徴とするものであり、磁性層は塗布型でも金属
薄膜型でもよいが、特に金属薄膜型の場合に効果的であ
る。

【００１２】金属薄膜は、通常の蒸着やスパッタ等の方
法により形成される。金属薄膜型の磁性層を形成する磁
性材料としては、通常の金属薄膜型の磁気記録媒体の製
造に用いられる強磁性金属材料が挙げられ、例えばＣ
ｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等の強磁性金属、また、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆ
ｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ
ｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、
Ｃｏ−Ｐｒ、Ｃｏ−Ｇｄ、Ｃｏ−Ｓｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｎ
ｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ｓｂ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられる。磁性層
としては鉄、コバルトの薄膜或いは鉄、コバルトを主体
とする強磁性合金の薄膜が好ましい。更に、鉄、コバル
ト、ニッケルを主体とする強磁性合金及びこれらの窒化
物もしくは炭化物から選ばれる少なくとも１種も好まし
い。

【００１３】また、鉄の蒸着時に窒素イオン、酸素イオ
ン、炭素イオン等のイオンを供給する、いわゆるイオン
アシスト蒸着法により形成されたＦｅ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｃ
系、Ｆｅ−Ｎ−Ｏ系、Ｆｅ−Ｃ−Ｏ系、Ｆｅ−Ｎ−Ｃ−
Ｏ系の磁性層であってもよい。

【００１４】高密度記録のためには磁気記録媒体の磁性
層は、斜め蒸着により基材上に形成することが好まし
い。斜め蒸着の方法は特に限定されず、従来公知の方法
に準ずる。蒸着の際の真空度は１０^-4〜１０^-7Ｔｏｒｒ
程度である。蒸着による磁性層は単層構造でも多層構造
の何れでも良く、特に、酸化性ガスを導入して磁性層表
面に酸化物を形成することにより、耐久性の向上を図る
ことができる。金属薄膜型の磁性層の厚さは限定されな
いが、５００〜５０００Åが好ましく、特に８００〜３
０００Åが好ましい。また金属薄膜型の磁性層は一層で
も多層構造でもよい。

【００１５】また、磁性層を塗布型とする場合は通常こ
の分野で用いられる磁性粉末と、通常使用されている各
種添加剤、例えば分散剤、研磨剤、潤滑剤などを適宜に
含む磁性塗料から磁性層を形成すればよい。特に好まし
い磁性粉末としては、鉄を主体とする針状金属粉末（メ
タル粉末）、針状コバルト被着酸化鉄及び六方晶強磁性
粉末が挙げられる。

【００１６】更に、塗布型、金属薄膜型いずれの磁性層
を形成する場合も、支持体の磁性層を形成する面と反対
の面に更にバックコート層を形成することができる。バ
ックコート層はカーボンブラック及び／又はセラミック
ス微粒子等と結合剤とを分散させた塗料を０．３〜１．
０μｍ程度の厚さ（乾燥後）となるように塗布して形成
してもよいし、蒸着等により金属又は半金属を支持体に
付着させて形成してもよい。バックコート層として付着
する金属としては、いろいろ考えられるが、Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇなど及びこれらの合金が用
いられ、Ｃｕ−Ａｌ合金が好適である。更に蒸着時に酸
化、炭化並びに窒化などをさせることにより、酸化膜、
炭化膜、窒化膜及びそれらの複合物等のようにセラミッ
クス化したものは特に好適である。また、バックコート
層を形成する半金属としては、Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓ
ｃ，Ｓｂなどが用いられ、Ｓｉが好適である。金属薄膜
型のバックコート層の厚さは、０．０５〜１．０μｍ程
度である。

【００１７】更に、本発明では保護層上に適当な潤滑剤
からなる潤滑剤層を形成してもよい。潤滑剤層は潤滑剤
を適当な溶剤に溶解させたものを塗布して形成してもよ
いし、真空中で潤滑剤を噴霧する方法により形成しても
よい。潤滑剤を噴霧により形成する場合、超音波発振器
を備えた噴霧器（以下、超音波噴霧器という）により支
持体上に形成された磁性層上に噴霧するのが好ましい。
潤滑剤としては、塗布或いは噴霧いずれの場合も、パー
フルオロポリエーテル等のフッ素系潤滑剤が好ましく、
具体的には、パーフルオロポリエーテルとしては、分子
量２０００〜５０００のものが好適であり、例えば「Ｆ
ＯＭＢＬＩＮ Ｚ ＤＩＡＣ」〔カルボキシル基変性、
モンテカチーニ (株) 製〕、「ＦＯＭＢＬＩＮ Ｚ Ｄ
ＯＬ」〔アルコール変性、モンテカチーニ (株) 製〕
「デムナムＳＡ」（ダイキン工業製）などの商品名で市
販されているものが使用できる。潤滑剤の噴霧量は、磁
気記録媒体の用途や潤滑剤の種類等を考慮して適宜決定
すればよいが、形成された潤滑剤層の厚さは５〜１００
Å程度である。

【００１８】また、本発明の磁気記録媒体に用いられる
支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレートのようなポリエステル；ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン; セルロースト
リアセテート、セルロースジアセテート等のセルロース
誘導体；ポリカーボネート；ポリ塩化ビニル；ポリイミ
ド；芳香族ポリアミド等のプラスチック等が使用され
る。これらの支持体の厚さは２．５〜５０μｍ程度であ
る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。しかしな
がら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００２０】実施例１ 厚さ６．３μｍのＰＥＴフィルム上に厚さ１０００Åの
Ｃｏの磁性層を二層積層して二層構造の磁性層を形成し
た。ここで、磁性層は、図１に示される蒸着装置によ
り、一層ずつ形成した。図１中、１はフィルム、２は巻
出ロール、３はキャンロール、４は巻取ロール、５はボ
ンバード処理手段、６，６’はエクスパンダーロール、
７は酸素ガス導入管、８は金属蒸気の領域を規制する遮
蔽板、９は電子銃、１０はルツボである。これらは図示
しない真空容器内に配置されており、該真空容器の内部
は１×１０^-4〜１×１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度に保た
れている。フィルム１は巻出ロール２からキャンロール
３上を経て巻取ロール４へ搬送される（フィルムの走行
速度１．０ｍ／分）。電子銃９から電子ビームをルツボ
１０に収容されたＣｏに照射してＣｏを気化し、キャン
ロール３上を搬送されるフィルム１にＣｏからなる磁性
層を形成した。また蒸着領域中に酸素ガス導入管７から
酸素ガスを導入（４０ＳＣＣＭ）してＣｏ表面を酸化し
た。この操作を二回繰り返して二層構造の磁性層を形成
した。

【００２１】次いで、この磁性層上にＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法により厚さが１００Åのダイヤモンドライクカー
ボン薄膜からなる保護層を形成した。更に、この保護層
上に極性基である−ＯＨ基を持つパーフルオロポリエー
テル〔デムナムＳＡ：ダイキン工業製〕を厚さが２０Å
となるように付着して潤滑剤層を形成した。また、この
フィルムの磁性層形成面と反対の面に、バックコート層
を形成した。バックコート層は、２０〜３０ｎｍの直径
のカーボンを含有するバインダーを乾燥後の厚さが０．
５μｍとなるようにフィルムに塗布して乾燥して形成し
た。上記により得られた、磁性層、ダイヤモンドライク
カーボン保護層、フッ素系潤滑層及びバックコート層が
形成されたフィルムを８ｍｍ巾に裁断し、カセットケー
スにローディングし８ｍｍビデオテープを得た。

【００２２】（２）性能評価 上記で得られた８ｍｍビデオテープについて、出力、
耐久性、及びヘッドタッチの指標としてエンベロー
プを以下の方法で評価した。その結果を表１に示す。 出力 出力は市販の８ｍｍＶＴＲを改造して測定した。Ｈｉ−
８ＶＴＲ用のヘッドの代わりにヘッドギャップ１０μｍ
のヘッドを用い、更にヘッドとテープの相対速度を変え
ることにより、０．４５μｍ以下の任意の最短記録波長
を想定して相対的に評価することができる。本実施例１
では最短記録波長を０．３８μｍとした。なお、出力は
比較例１を基準（０ｄＢ）とする相対評価とした。 耐久性 耐久性は、市販の８ｍｍＶＴＲに上記の８ｍｍテープを
セットし、５時間スチルモードで再生した後の、出力の
低下を試験前の出力に対する低下量で評価した。 エンベロープ エンベロープは、アドバンテスト社のＴＲ４１７１型ス
ペクトラアナライザを用い、ＲＢＷ＝１０ｋＨｚ、ＶＢ
Ｗ＝３０ｋＨｚ、周波数スパン＝０ＭＨｚ、スリープタ
イム＝４０ｍｓ、マイレージ＝１６回の条件で得られた
出力波形（エンベロープ）を測定し、図２に示すよう
に、出力波形の最大値Ｂと最小値Ａから欠け量として下
記のように算出した。 欠け量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ（Ａ／Ｂ） 欠け量の小さいもの程ヘッドタッチが良好である。

【００２３】実施例２ 実施例１において、ダイヤモンドライクカーボン保護層
の厚さを４５Åとした以外は実施例１と同様にして８ｍ
ｍビテオテープを作製し、実施例１と同様の試験を行な
った。ただし、本実施例２では出力の評価は最短記録波
長を０．２８μｍに想定して行った。その結果を表１に
示す。

【００２４】実施例３ 実施例１において、ダイヤモンドライクカーボン保護層
の代わりに、ＳｉＯ_x薄膜からなる厚さ８０Åの保護層
を形成した。ここでＳｉＯ_x 薄膜は、Ｓｉをターゲット
とし酸素ガスを流しながら２．５ｋＷの出力でスパッタ
して形成した。それ以外は実施例１と同様にして８ｍｍ
ビテオテープを作製し、実施例１と同様の試験を行なっ
た。ただし、本実施例３では出力の評価は最短記録波長
を０．３２μｍに想定して行った。その結果を表１に示
す。

【００２５】実施例４ 実施例３において、酸素ガスの代わりに窒素ガスを通気
して窒素雰囲気下にてＳｉをターゲットとするスパッタ
を行った。これにより、窒化ケイ素からなる厚さ５５Å
の保護層を形成した。それ以外は実施例１と同様にして
８ｍｍビテオテープを作製し、実施例１と同様の試験を
行なった。本実施例４でも出力の評価は最短記録波長を
０．３２μｍに想定して行った。その結果を表１に示
す。

【００２６】比較例１ 実施例１において、ダイヤモンドライクカーボン保護層
の厚さを２２０Åとした以外は実施例１と同様にして８
ｍｍビテオテープを作製し、実施例１と同様の試験を行
なった。その結果を表１に示す。

【００２７】比較例２ 実施例１において、ダイヤモンドライクカーボン保護層
の厚さを４０Åとした以外は実施例１と同様にして８ｍ
ｍビテオテープを作製し、実施例１と同様の試験を行な
った。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、最
短記録波長がより短い磁気記録媒体においても、出力特
性を維持しつつヘッドタッチと耐久性を改善することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体を製造するための蒸着装
置の例を示す概略図

【図２】エンベロープ波形の最大値と最小値を示すモデ
ル図

【符号の説明】

１ フィルム ３ キャンロール ９ 電子ビーム銃 １０ ルツボ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野谷 博英 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 遠藤 克巳 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、該支持体上に形成された磁性
   層と、該磁性層上に形成された保護層とを有する最短記
   録波長が０．４５μｍ以下の磁気記録媒体において、前
   記保護層の厚さが前記最短記録波長の１／２０〜１／７
   ０であることを特徴とする特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記保護層が炭素薄膜からなる請求項１
   記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記最短記録波長が０．３５μｍ以下で
   あり、且つ前記保護層の厚さが当該最短記録波長の１／
   ４０〜１／７０である請求項１又は２記載の磁気記録媒
   体。