JPH10241143A

JPH10241143A - 金属薄膜型磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10241143A
Application number: JP9062203A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Goto; 良樹後藤; Takeshi Morita; 武志森田; Takeshi Murakami; 猛村上; Takashi Fujita; 隆志藤田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】記録・再生時に媒体の熱変形によって磁気ヘ
ッドがトラックからずれ、信号が低下してエラーレート
が劣化し、さらにはブロックノイズが発生する課題があ
った。【解決手段】温度領域２０〜６０℃で平均熱膨張係数
（β’）が０．５〜２×１０^-5ｄｅｇ^-1を有し、かつ、
そのＭＤ／ＴＤ比が０．８〜１．５であるとともに、＞
φ５μｍの粗大突起物の平均個数が０〜１個／ｃｍ²、
＜φ５μｍの粗大突起物の平均個数が５〜１０個／ｃｍ
²の表面性を持つ非磁性基板１を用いる。また、磁気記
録媒体の製造方法として、磁気記録媒体に挿入される総
熱量が＞２０ｃａｌ／ｇ、引っ張り張力が＜３ｇ／ｍ
ｍ、加熱温度１００〜１３０℃で熱処理する単位操作を
付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報産業等に用い
られる金属薄膜型磁気記録媒体及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録媒体の開発では、バイン
ダーにγ−酸化鉄または、Ｃｏ被着−酸化鉄粒子を混合
した塗布型磁気記録媒体が行われてきた。

【０００３】一方、記録密度のより高密度化、映像の高
品質化を目的とした磁気記録媒体として、非磁性基板上
に金属磁気記録層を直接メッキ法、スパッタリング法、
真空蒸着法、イオンプレーティング法等によって形成す
る金属薄膜型磁気記録媒体の開発が行われてきており、
デジタル映像機器への磁気記録媒体として現在すでに市
販されるに至っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが用途、環境保
存における温度変化に対して、磁気記録媒体は熱変形に
より磁気ヘッドがトラックからずれ信号の低下が発生し
てブロックノイズが生じるという問題点があった。この
ことによって磁気記録媒体は映像の低品質化やあるいは
環境試験等での繰り返し走行中、変形にともなう損傷に
よって走行耐久性が劣化する等の課題が生じることがあ
った。このため従来上記課題を克服するために、特開平
６−１９６６１２号公報（幅方向のカール抑制）、特開
平６−２００８７５号公報（記録媒体を加熱する）、特
開平６−１９０４０４号公報（基板を改良して形状の熱
制御する）に記載された内容で多くの改良提案がなされ
てきたがいまだ不十分な特性しか実現できていないのが
現状だった。

【０００５】本発明は上記の課題を解決する金属薄膜型
磁気記録媒体とその製造方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、１）金属薄膜型磁気記録媒体の熱物性
値、２）非磁性基板、３）金属薄膜型磁気記録媒体の製
造方法の３つの観点からの解決手段を提供するものであ
る。

【０００７】まず、本発明の対象である金属薄膜型磁気
記録媒体の構成について概略のみ説明すると、非磁性基
板の上に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１
種以上を含む強磁性金属、またはこれらとＭｎ、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｐ、Ｙ、Ｓｍ、Ｂｉ等またはこれらの酸化物を組
み合わせた合金、とりわけＣｏ、Ｃｒ、Ｎｉから選ばれ
る少なくとも１種以上の元素を含む強磁性金属を真空蒸
着、スパッタ等によって厚み〜０．２μｍ以下程度の金
属薄膜型磁気記録層を形成し、その金属薄膜型磁気記録
層の上に、揮発性の低級炭化水素化合物をプラズマＣＶ
Ｄによって厚み１００オングストローム程度に形成され
たカーボン薄膜よりなるカーボン保護層を形成し、その
カーボン保護層の上に、カーボン保護層との結合性を考
慮して開発された低分子潤滑剤よりなる潤滑層を形成し
ている。また、非磁性基板の上記各層の積層側と反対側
に、高分子材料を主としたバインダー中にカーボン等を
含む混合物塗料の樹脂で厚み〜０．５μｍのバックコー
ト層を形成している。

【０００８】上記構成の金属薄膜型磁気記録媒体の熱物
性値を、温度領域２０〜６０℃で平均熱膨張係数
（β’）の値が０．５〜２×１０^-5ｄｅｇ^-1、かつ、そ
のＭＤ／ＴＤ比が０．８〜１．５とすることにより、熱
物性が改良された熱膨張・熱収縮の小さい熱変形が改良
された性質を有するので、用途、環境保存における温度
変化に対しても安定した記録・再生が実現できる。

【０００９】次に、本発明に最も関連する非磁性基板に
ついて説明する。非磁性基板はポリアミド、ポリイミ
ド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタタレート、ポ
リエチレンナフタタレート、ポリブチレンナフタレー
ト、塩化ビニルの高分子フィルムがある。そして本発明
に適用される要求から好ましくは耐熱性、熱収縮、表面
性、機械的強度等の物性面及び入手の容易さ、取扱い、
価格、量産性を考えるとポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）
が良く、薄膜化の方向を考えると機械的強度、耐熱面で
有利なＰＥＮが最も好ましい。また非磁性基板の有する
好ましい熱物性値として熱収縮率が長手方向（ＭＤ）と
幅方向（ＴＤ）で小さいことが良く、具体的には１００
℃の熱収縮率でＭＤ方向で＜０．５％、ＴＤ方向で＜
０．３％を有するのが良い。そして表面性は信号品質の
面で表面性が＞φ５μｍの粗大突起物の平均個数で０〜
１個／ｃｍ²、＜φ５μｍの粗大突起物の平均個数で５
〜１０個／ｃｍ²の表面性を合わせもつとデジタル化で
の映像品質の良品化が実現される。

【００１０】本発明の製造方法における熱処理の単位操
作では、紫外、赤外、電磁波等の光源輻射、電気炉、乾
燥炉、熱交換炉等の加熱炉を用いて操作される。中で
も、本発明の製造方法では温度設定が必要でかつ制御が
容易なしかも工業化、量産性の面で乾燥炉が好ましい。
そしてこれは磁気記録媒体の製法条件として張力、加熱
温度、処理速度の因子によって本発明に適合した条件の
適正化が検討される。

【００１１】例えば張力であればあまり強いと磁気記録
層の幅方向でのクラックが生じる一方、弱過ぎると磁気
記録媒体の巻き取りで支障が生じ、作製プロセスで問題
点が生じる。

【００１２】加熱温度の設定は低すぎると磁気記録媒体
に挿入しなければならない熱量を得るためには処理速度
が遅くなる。高温すぎると他の構成層の影響がでること
や、伸びの現象で良くない。また処理速度は量産化、工
業化、作製の迅速化を考慮すると遅い処理速度での実現
は無意味である。したがって、上記の条件の適正化を図
ることによって、磁気記録媒体の加熱収縮率が＜０．１
５％になるように磁気記録媒体に挿入される総熱量が＞
２０ｃａｌ／ｇ、引っ張り張力が＜３ｇ／ｍｍ、加熱温
度１００〜１３０℃で熱処理するのが好ましい。そして
得られる磁気記録媒体が、ＴＭＡ（熱機械試験）によっ
て測定される熱特性で、磁気記録媒体の膨張を始める温
度が熱処理しない磁気記録媒体よりも５〜１０℃高くシ
フトしかつ、膨張から収縮へと熱変形が変化する温度が
熱処理しない磁気記録媒体よりも＞５℃になるように熱
処理する製造方法を実施することが、熱変形を小さくし
た磁気記録媒体の実現にとって好ましい。

【００１３】以上のように本発明で示される金属薄膜型
磁気記録媒体及びその製造方法で実現される金属薄膜型
磁気記録媒体は、熱変形の改良されたかつ表面性の優れ
た特性を有するため、用途、環境保存での温度変化に対
しても安定した記録・再生特性を示し、かつ映像品質の
良い、走行耐久性にも優れた金属薄膜型磁気記録媒体を
提供できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、非磁性基板にポリエチレンナフタレートを用い、磁
気記録媒体の全厚みが＜８μｍで、温度領域２０〜６０
℃で平均熱膨張係数（β’）の値が０．５〜２×１０^-5
ｄｅｇ^-1を有し、かつ、そのＭＤ／ＴＤ比が０．８〜
１．５の熱物性値を有する金属薄膜型磁気記録媒体であ
り、平均熱膨張係数（β’）の値が０．５〜２×１０^-5
ｄｅｇ^-1と小さく、かつ、そのＭＤ／ＴＤ比が０．８〜
１．５であるので、リニア特性は３〜４μｍとほぼ満足
される結果が得られる。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、１００
℃の熱収縮率がＭＤ方向で＜０．５％、ＴＤ方向で＜
０．３％の熱物性値を有する非磁性基板を用いる請求項
１に記載の金属薄膜型磁気記録媒体であり、非磁性基板
の熱収縮率がＭＤ方向で＜０．５％、ＴＤ方向で＜０．
３％であるので、リニア特性を満足し、かつ、ＢＥＲの
値が小さい欠陥の少ない高品質の磁気記録媒体が得られ
る。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、表面性
が＞φ５μｍの粗大突起物の平均個数で０〜１個／ｃｍ
²、＜φ５μｍの粗大突起物の平均個数で５〜１０個／
ｃｍ²の表面性を合わせもつ非磁性基板を用いる請求項
１に記載の金属薄膜型磁気記録媒体であり、表面性が＞
φ５μｍの粗大突起物の平均個数で０〜１個／ｃｍ²、
＜φ５μｍの粗大突起物の平均個数で５〜１０個／ｃｍ
²であるので、表面欠陥がなく、映像品質に優れ、繰り
返し走行耐久性の良い磁気記録媒体が得られる。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、磁気記
録媒体に挿入される総熱量が＞２０ｃａｌ／ｇ、引っ張
り張力が＜３ｇ／ｍｍ、加熱温度１００〜１３０℃で熱
処理する単位操作を付加する金属薄膜型磁気記録媒体の
製造方法であり、総熱量が＞２０ｃａｌ／ｇ、引っ張り
張力が＜３ｇ／ｍｍ、加熱温度１００〜１３０℃で熱処
理する単位操作を付加することにより、加熱収縮率が＜
０．１５％となり、熱変形の小さい金属薄膜型磁気記録
媒体が得られる。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、磁気記
録媒体の膨張を始める温度が熱処理しない磁気記録媒体
よりも５〜１０℃高くシフトしかつ、膨張から収縮へと
熱変形が変化する温度が熱処理しない磁気記録媒体より
も＞５℃になるように熱処理することを特徴とする請求
項４に記載の金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法であ
り、熱変形の小さい金属薄膜型磁気記録媒体が得られ
る。

【００１９】以下本発明の実施の形態について図を用い
て説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１におけ
る金属薄膜型磁気記録媒体の構成を示す断面図であり、
厚み６．２μｍ、幅５００ｍｍのＰＥＴフィルムよりな
る非磁性基板１の上に、酸素グロー状態でＣｏを１層積
層した厚み０．１６μｍの金属薄膜型磁気記録層２を形
成し、その金属薄膜型磁気記録層２の上に、プラズマＣ
ＶＤ成膜法によるカーボン保護層３を形成し、そのカー
ボン保護層３の上に、パーフロロオクチルカルボン酸を
１０００ｐｐｍ溶解させたイソピロピルアルコールで塗
布して潤滑層４を形成し、非磁性基板１の上記各層の積
層側と反対側に樹脂のバックコート層５が積層されてい
る。

【００２０】上記構成の金属薄膜型磁気記録媒体を１／
４インチにスリットし６０分長でカセットに収納して記
録テープとした。そしてこれを電気炉で表１に示す加熱
条件の温度、炉内放置時間で処置した４種類の試料と比
較例として未処理の１種類の試料を作製した。

【００２１】

【表１】

【００２２】評価は熱物性を測定する観点から一般的に
用いられているＴＭＡ（真空理工ＴＭ７０００）を用い
て平均熱膨張係数（β’）を求め、環境温度変化におけ
るリニア特性は市販のＤＶＣデッキを用いて、カセット
を温度６０℃の環境下で２０Ｈｒ放置した後、再生後の
トラックずれによる角度変化から値を算出した。

【００２３】すると比較例の未処理の試料は、β’もＭ
Ｄ３．３、ＴＤ１．９と大きく、また、そのβ’の長手
方向と幅方向の比、ＭＤ／ＴＤ比も１．７で＞１．５で
ＭＤ方向への片寄った伸びを示すことから、リニアの値
は７〜８μｍと大きくずれ、信号の低下ならびにブロッ
クエラーが増大した。これに対し、表１における加熱条
件を加えた本発明の実施の形態１のおける試料Ｎｏ．１
〜３はβ’がＭＤ方向で０．５〜２と小さい値を有し、
かつそのβ’のＭＤ／ＴＤ比も０．８〜１．５の熱物性
値を示す時にリニア特性では３〜４μｍとほぼ満足され
た結果が得られている。しかしながら同時に得た試料Ｎ
ｏ．４では加熱時間が長すぎたためかリニア特性として
は５〜６μｍと比較例よりは改善されているものの顕著
な効果は見られず、β’も大きく、ＭＤ／ＴＤ比も範囲
からは外れていた。

【００２４】このことからリニア特性を満足させる磁気
記録媒体としては、表１に示したように、β’の値が
０．５〜２×１０^-5ｄｅｇ^-1を有し、かつそのβ’のＭ
Ｄ／ＴＤ比が０．８〜１．５の熱物性値を有した磁気記
録媒体になって始めて達成可能であることがわかった。

【００２５】（実施の形態２）本実施の形態２の金属薄
膜型磁気記録媒体は、前記実施の形態１の図１における
非磁性基板１として４．８μｍ厚みのＰＥＮフィルムを
用いた以外の構成は実施の形態１と同様である。そして
この実施の形態２における非磁性基板１として表２に示
すように熱収縮率と表面状態の突起物の個数が変化した
３種類の試料Ｎｏ．５〜７を用い、比較試料として熱収
縮率が大きく、表面状態の突起物の個数の多い基板を用
いてリニア値とＢＥＲを比較評価した。

【００２６】なお、突起物の個数は、表面観察で３箇所
の平均個数を算出し、＞φ５μｍ、＜φ５μｍの大きさ
で分類して突起による欠陥の影響を調べた。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２に示すようにリニア特性を満足し、か
つ、ＢＥＲの値が小さい欠陥の少ない高品質の磁気記録
媒体は、熱収縮率ではＭＤ方向で＜０．５％、ＴＤ方向
で＜０．３％を示すとともに、表面性では＞φ５μｍの
粗大突起物の平均個数で０〜１個／ｃｍ²、＜φ５μｍ
の粗大突起物の平均個数で５〜１０個／ｃｍ²の表面状
態となっている試料Ｎｏ．５〜７のフィルムを用いると
達成されることがわかった。ところが比較試料では、こ
の状態になっていないので、リニア値、ＢＥＲともに良
くなかった。

【００２９】したがって、非磁性基板を改良した状態で
金属薄膜型磁気記録媒体を作製すると、加熱の手間等が
新たに加える必要もなくリニアを達成でき、また表面欠
陥もないため映像品質に優れた繰り返し走行耐久性も良
い磁気記録媒体が得られる。

【００３０】（実施の形態３）本実施の形態３における
金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法では、実施の形態１
と同様に厚み６．２μｍのＰＥＴフィルム（試料Ｎｏ．
８〜１０）と、厚み４．８μｍのＰＥＮフィルム（試料
Ｎｏ．１１〜１２）を用い、表３に示すように温度、張
力、処理速度を変えたものと、上記試料と別の製造条件
による比較試料について、磁気記録媒体の比熱から製造
中に付加される総熱量を算出して金属薄膜型磁気記録媒
体の製造方法を比較評価した。

【００３１】

【表３】

【００３２】そして評価は温度６０℃で２０Ｈｒ放置し
た後の加熱収縮率を測定した。またＴＭＡによって膨張
・収縮の挙動を室温から１５０℃まで測定し膨張の開始
する温度及び、膨張から収縮に転化する温度を求めた。

【００３３】表３に示すように、本実施の形態３の製造
方法、即ち、引っ張り張力が＜３ｇ／ｍｍ、加熱温度１
００〜１３０℃でかつ熱媒体に挿入される総熱量が＞２
０ｃａｌ／ｇの時に、加熱収縮率が＜０．１５％になり
比較試料よりも１／３に熱変形が小さくなることがわか
った。またこれらの試料は、金属薄膜型磁気記録媒体が
膨張を始める温度が比較試料よりも５〜１０℃高くシフ
トしかつ、膨張から収縮へと熱変形が変化する温度が同
じように＞５℃になるような変化が生じていた。

【００３４】したがって、本実施の形態３に述べるよう
に製造方法における温度、張力、処理速度ならびに媒体
に挿入される熱量の適正化と制御によって製造される金
属薄膜型磁気記録媒体は熱変形が改良され、このことに
よって初めてリニア特性を常に達成できる金属薄膜型磁
気記録媒体を提供できることがわかった。

【００３５】

【発明の効果】本発明で述べている金属薄膜型磁気記録
媒体及びその製造方法により、２０〜６０℃の高温度範
囲においても安定した記録・再生特性を示す金属薄膜型
磁気記録媒体を提供でき、また、寸法変化の小さい、走
行耐久性に優れた高性能、高品質の金属薄膜型磁気記録
媒体が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における金属薄膜型磁気
記録媒体の構成を示す断面図

【符号の説明】

１非磁性基板２金属薄膜型磁気記録層３カーボン保護層４潤滑層５バックコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田隆志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板にポリエチレンナフタレート
を用い、磁気記録媒体の全厚みが＜８μｍで、温度領域
２０〜６０℃で平均熱膨張係数（β’）の値が０．５〜
２×１０^-5ｄｅｇ^-1を有し、かつ、そのＭＤ／ＴＤ比が
０．８〜１．５の熱物性値を有する金属薄膜型磁気記録
媒体。
【請求項２】１００℃の熱収縮率がＭＤ方向で＜０．
５％、ＴＤ方向で＜０．３％の熱物性値を有する非磁性
基板を用いる請求項１に記載の金属薄膜型磁気記録媒
体。
【請求項３】表面性が＞φ５μｍの粗大突起物の平均
個数で０〜１個／ｃｍ²、＜φ５μｍの粗大突起物の平
均個数で５〜１０個／ｃｍ²の表面性を合わせもつ非磁
性基板を用いる請求項１に記載の金属薄膜型磁気記録媒
体。
【請求項４】磁気記録媒体に挿入される総熱量が＞２
０ｃａｌ／ｇ、引っ張り張力が＜３ｇ／ｍｍ、加熱温度
１００〜１３０℃で熱処理する単位操作を付加する金属
薄膜型磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】磁気記録媒体の膨張を始める温度が熱処
理しない磁気記録媒体よりも５〜１０℃高くシフトし、
かつ、膨張から収縮へと熱変形が変化する温度が熱処理
しない磁気記録媒体よりも＞５℃になるように熱処理す
る請求項４に記載の金属薄膜型磁気記録媒体の製造方
法。