JPH10105949A

JPH10105949A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH10105949A
Application number: JP25621796A
Authority: JP
Inventors: Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Akira Shiga; 章志賀
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】走行性と出力特性に優れた磁気記録媒体を提
供する。【解決手段】レーザー顕微鏡型干渉計による表面粗
（Ｒａ）が４〜６ｎｍでであり、且つ高域フィルターを
かけて測定した表面粗さ (Ｒａ_F)が１〜１．５ｎｍであ
る磁気記録媒体。

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
する。より詳しくは、走行性と出力特性に優れた磁気記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の磁気記録は高密度記録化の方向に
あり、高周波数特性の優れた磁気記録媒体が要望されて
いる。従来は磁性粉を適当なバインダーに分散させて支
持体上に塗布したいわゆる塗布型の磁気記録媒体が主流
であり、高密度記録に対する要求を満たすために種々の
改善がなされているが、ほぼ限界に近づいている。

【０００３】塗布型の磁気記録媒体を超える性能を期待
できる磁気記録媒体として、支持体に蒸着等により磁性
金属を付着させた磁性層を有するいわゆる金属薄膜型の
磁気記録媒体が開発されている。金属薄膜型の磁気記録
媒体は、磁性層にバインダーを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。金属薄膜型の磁性層としては、Ｃｏ、Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ、
Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等が検討されている。金
属薄膜型の磁気記録媒体を実用化する際の製造法として
は、真空蒸着法が最も適しており、この方法でＣｏ−Ｎ
ｉ−Ｏからなる磁性層を形成したＨｉ８方式ＶＴＲ用テ
ープやＣｏ−Ｏからなる磁性層を形成したＤＶＣ（デジ
タルビデオカセット）用テープが既に実用化されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】金属薄膜型の磁気記録
媒体は、支持体上に金属材料を蒸着等により付着させる
ことで磁性層を形成するが、形成された磁性層表面には
微細な凹凸が存在する。このような磁性層の凹凸は、例
えばレーザー顕微鏡型干渉計により表面粗さとして測定
でき、磁気記録媒体の走行性や出力特性に影響する重要
な特性の一である。また、支持体は通常ＰＥＴフィルム
等のプラスチックフィルムが用いられるが、使用するフ
ィルムの特性或いは形成される金属薄膜の応力により、
媒体全体に歪み（うねり）が生じるが、うねりが余りに
顕著であると、媒体の走行性や出力特性に影響を及ぼ
す。

【０００５】このように、金属薄膜型磁気記録媒体の表
面粗さや歪みは走行性や出力特性に大きく寄与する因子
であり、両者を適正に保つことが良好な磁気記録を行う
上で重要であるが、このような観点からの検討は十分に
進められていない。特に、今後は更なる高密度記録を目
指して記録波長の短波長化が進められると考えられる
が、これに十分対応できる表面粗さやうねりを持つ磁気
記録媒体は知られていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況に鑑み、媒体の比較的大きなうねりを除いた表
面粗さを特定範囲とすることにより、短波長化に十分対
応でき走行性や出力特性に優れた磁気記録媒体が得られ
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を有し、レーザー顕微鏡型干渉計
による表面粗さ（Ｒａ）が４〜６ｎｍである磁気記録媒
体であって、前記レーザー顕微鏡型干渉計により高域フ
ィルターをかけて測定した表面粗さ (Ｒａ_F)が１〜１．
５ｎｍであること特徴とする磁気記録媒体を提供するも
のである。

【０００８】磁気記録媒体の表面粗さ（Ｒａ）はレーザ
ー顕微鏡型干渉計（例えばＺｙｇｏ社製、モデル５７０
０）を用いて測定することができ、そのＲａが４〜６ｎ
ｍにある。本発明では更にレーザー顕微鏡型干渉計で高
域フィルター（Ｈｉ−Ｐａｓｓフィルター）をかけて表
面粗さ (Ｒａ_F)を測定し、その値が表面粗さが０．５〜
１．５ｎｍの範囲にあることが必要である。高域フィル
ター有りの表面粗さは、媒体の大きなうねりを除いた比
較的小さな凹凸を測定するものである。最短記録波長が
０．４μｍ以下のような短波長記録ではトラック幅が小
さいため、高域フィルター有りの表面粗さが前記の範囲
にあれば凹凸の影響が極めて少なくなり、出力特性が良
好となる。レーザー顕微鏡型干渉計としてＺｙｇｏ社製
のモデル５７００を用いる場合、対物レンズとして適当
な倍率のマイクロフィゾー対物レンズもしくはミラウ対
物レンズが用いられる。この装置において、フィルター
モードをＯＦＦにして媒体の表面粗さ（Ｒａ）が測定で
き、また高域フィルター（Ｈｉ−Ｐａｓｓフィルター）
／ＦＦＴ（高速フーリエ変換）モードとすることでフィ
ルター有りの表面粗さ（Ｒａ_F）が測定できる。

【０００９】一方、媒体の走行性はある程度のうねりが
存在する方が望ましく、本発明ではフィルター無しで測
定した表面粗さ（Ｒａ）が４〜６ｎｍであれば十分な走
行性が確保できる。支持体にうねりを形成する方法とし
ては、例えば蒸着による成膜時に支持体に通常よりも大
きなテンションをかけて且つ支持体を加熱する方法が挙
げられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、レーザ
ー顕微鏡型干渉計により測定した表面粗さＲａが４〜６
ｎｍ、高域フィルターをかけて測定した表面粗さＲａ_F
が０．５〜１．５ｎｍの範囲にあるものであれば、磁性
層やその他の構成については特に限定はない。具体例を
下記に示す。

【００１１】本発明の磁気記録媒体においては、磁性層
は金属薄膜型のものが好ましい。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Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ等の強磁性金属、ま
た、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−
Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｐｒ、Ｃｏ−Ｇｄ、Ｃｏ−Ｓ
ｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ｓ
ｂ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃ
ｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ等の強磁性合
金が挙げられる。また、これら金属もしくは金属合金の
窒化物、炭化物、酸化物も好ましい。

【００１２】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。

【００１３】磁性層の厚さは媒体の全厚にもよるが、１
０００〜３０００Åが好ましく、より好ましくは１５０
０〜２０００Åである。

【００１４】更に、支持体の凹状湾曲面に更にバックコ
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。その際、カーボンブラックに加えＳｉ
Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＣＯ₃等のセラミックス微粒子を入
れてもよい。また、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，
Ｃｕ，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
酸化反応、炭化反応等をさせた酸化膜、炭化膜などのよ
うにセラミックス化したものも好適である。また、バッ
クコート層を形成する半金属としては、Ｓｉ，Ｇｅ，Ａ
ｓ，Ｓｃ，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、０．０５〜１．０
μｍ程度である。なお、金属薄膜型のバックコート層を
形成する際は、磁性層を形成する金属との剛性を考慮し
て、支持体のカッピングが生じないように留意する必要
がある。

【００１５】また、本発明の磁気記録媒体においては、
磁性層上に適当な保護層を形成してもよい。保護層とし
ては、ダイヤモンドライクカーボン、グラファイト、ダ
イヤモンド、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ
素、窒化炭素等からなるものが好ましい。特に金属薄膜
型の磁性層を形成する場合、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することが好ましい。ダイ
ヤモンドライクカーボン薄膜は、ＲＦプラズマＣＶＤ法
或いはＥＣＲプラズマＣＶＤ法等の汎用の手法により形
成できる。ダイヤモンドライクカーボン薄膜からなる保
護層の厚さは５０〜２００Åが好ましい。

【００１６】更に、本発明の磁気記録媒体においては、
磁性層又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２０００〜５００
０のものが好適であり、例えば「ＦＯＭＢＬＩＮＺ
ＤＩＡＣ」〔カルボキシル基変性、モンテカチーニ
(株) 製〕、「ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＯＬ」〔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）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５〜１００Å程度である。

【００１７】本発明において、支持体の材料としては、
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。支持体の厚さは
媒体の全厚にもよるが、２〜５．５μｍが好適である。

【００１８】本発明の磁気記録媒体を製造方法の一例を
図１により説明する。図１は金属薄膜型の磁気記録媒体
を製造するための蒸着装置の要部概略図である。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
はルツボであり、Ｃｏ、Ｆｅ等の磁性金属を収容してい
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^-4〜５×１０^-7Ｔｏｒｒ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。電子銃９から電子ビームがルツボ１０に収容された
磁性金属に照射され、磁性金属を気化し、キャンロール
３上を搬送されるフィルム１に磁性層を形成した。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して
磁気特定のコントロール及び磁性金属の表面を酸化する
ことができる。

【００１９】本発明では、磁気記録媒体のうねりを調節
するために、フィルムに通常よりも大きな、例えば２倍
程度のテンションを懸け、キャンロールを１００℃程度
に加熱して、蒸着を行う。これによりフィルムに大きな
うねりが生じる。この条件を変更することにより、うね
りの程度を調節できる。また最初からうねりのあるベー
スフィルムを用いてもよい。

【００２０】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２１】実施例１（１）磁気テープの製造厚さ６μｍのＰＥＴフィルムを図１の装置にセットし、
酸素ガスを導入（３５０ＳＣＣＭ）しながら、Ｃｏを蒸
着して厚さ１６００Åの磁性層を形成した。この時の蒸
着条件は、フィルム走行速度２０ｍ／分、電子銃パワー
４０ｋＷであり、キャンロールの温度は１００℃、フィ
ルムテンションは８ｋｇｆ／３００ｍｍとした。次い
で、この磁性層上にＥＣＲプラズマＣＶＤ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〔ダイキン工
業社製：デムナムＳＡ〕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６．３５ｍｍ巾に裁断し、カセットケースにロ
ーディングしビデオテープを得た。

【００２２】（２）性能評価上記で得られたビデオテープについて、ヘッドテスター
法により出力の周波数特性と摩擦係数の測定を行った。
出力は後述の比較例２を基準（０ｄＢ）とする相対評価
とした。また、媒体の表面粗さについて、レーザー顕微
鏡型干渉計（Ｚｙｇｏ社製、モデル５７００、対物レン
ズ：マイクロフィゾー４０倍）を用いてフィルター（Ｈ
ｉ−Ｐａｓｓフィルター、フィルタータイプ：ＦＦＴ）
有りの表面粗さ(Ｒａ_F) と、フィルター無しの表面粗さ
（Ｒａ）の両方を測定した。各表面粗さは１０ヵ所測定
した平均値である。これらの結果を表１に示す。

【００２３】実施例２実施例１において、フィルムテンションを１０ｋｇｆ／
３００ｍｍとした以外は実施例１と同様にして６．３５
ｍｍテープを作製し、実施例１と同様の評価を行なっ
た。その結果を表１に示す。

【００２４】実施例３実施例１において、フィルム走行速度を３５ｍ／分、電
子銃パワーを４０ｋＷ、酸素ガス導入量を５３０ＳＣＣ
Ｍとし、厚さ９００ÅのＣｏ磁性層（下層）を形成した
後、フィルムを巻き取り側に巻き直し、同じ条件で当該
磁性層（下層）上に厚さ９００ÅのＣｏ磁性層を形成し
た。それ以外は実施例１と同様にして実施例１と同様の
評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２５】実施例４実施例１において、ＰＥＴフィルムの厚さを４．５μｍ
とし、フィルムテンションを５ｋｇｆ／３００ｍｍとし
た以外は実施例１と同様にして６．３５ｍｍテープを作
製し、実施例１と同様の評価を行なった。その結果を表
１に示す。

【００２６】比較例１実施例１において、キャンロール温度を−２０℃にした
以外は実施例１と同様にして６．３５ｍｍテープを作製
し、実施例１と同様の評価を行なった。その結果を表１
に示す。

【００２７】比較例２実施例１において、キャンロール温度を０℃にし、フィ
ルムテンションを２ｋｇｆ／３００ｍｍとした以外は実
施例１と同様にして６．３５ｍｍテープを作製し、実施
例１と同様の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、良好な出力特性と走行
性を示す磁気記録媒体が得られ、特に最短記録波長が
０．４μｍ以下のような高周波記録においてもその効果
が損なわれない。

【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

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体上に形成された磁性
層とを有し、レーザー顕微鏡型干渉計による表面粗さ
（Ｒａ）が４〜６ｎｍである磁気記録媒体であって、前
記レーザー顕微鏡型干渉計により高域フィルターをかけ
て測定した表面粗さ（Ｒａ_F）が１〜１．５ｎｍである
こと特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】全厚が６μｍ以下である請求項１記載の
磁気記録媒体。
【請求項３】最短記録波長が０．４μｍ以下の磁気記
録システムに用いられる請求項１又は２記載の磁気記録
媒体。
【請求項４】前記磁性層が金属薄膜型の磁性層である
請求項１〜３の何れか１項記載の磁気記録媒体。
【請求項５】前記磁性層上に、保護層及び／又は潤滑
剤層を有する請求項１〜４の何れか１項記載の磁気記録
媒体。