JPH103639A

JPH103639A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH103639A
Application number: JP15079396A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kitaori; 典之北折; Katsumi Sasaki; 克己佐々木; Osamu Yoshida; 修吉田; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Katsumi Endo; 克巳遠藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】保磁力等の磁気特性と、Ｓ／Ｎ等のノイズ特
性の両方がバランスが良く向上し、且つ耐食性も良好な
強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体を提供する。【解決手段】強磁性金属薄膜型の磁性層を有する磁気
記録媒体において、当該磁性層中の非磁性成分の量を２
０〜６０体積％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
する。より詳しくは、本発明は、より高い磁気エネルギ
ーが得られる上に、Ｓ／Ｎ、耐食性も向上した磁気記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体、例えば磁気テープには、
非磁性支持体であるフィルム上に磁性粉をバインダーに
分散させた磁性塗料を塗布してなる塗布型テープと、フ
ィルム上に真空中で強磁性金属を蒸着する真空蒸着法等
を用いてバインダーを全く含まない磁性層を非磁性支持
体上に付着させる強磁性金属薄膜型テープとがある。近
年の磁気記録は高密度記録化の方向にあり、強磁性金属
薄膜型テープは、磁性層にバインダーを含まないことか
ら、単位体積当たりの磁性体の量が多い（すなわち磁性
材料の密度が高い）ため、高密度記録に有望であるとさ
れている。このような金属薄膜を形成する磁性材料とし
ては、Ｃｏ系、Ｃｏ−Ｎｉ系、Ｃｏ−Ｃｒ系等の強磁性
金属（合金）が用いられている。また、Ｆｅ−Ｎ系、Ｆ
ｅ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｎ−Ｏ系、Ｆｅ−Ｃ−Ｏ系、Ｆｅ−Ｎ
−Ｃ−Ｏ系の磁性膜を形成することも試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、強磁性金属薄
膜型の磁気記録媒体は、角型比及び飽和磁化が大きく、
また蒸着中に酸素ガスを導入する等により保磁力を調節
でき、塗布型の磁気記録媒体よりも有利な点が多い。し
かしながら、かかる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体を
実用化するためには、更に保磁力等の磁気特性と、特に
Ｓ／Ｎ等のノイズ特性の両者のバランスが重要となり、
この両者を共に向上させることが要求される。そして、
強磁性金属薄膜は耐食性の面では塗布型の磁性層に劣る
傾向があり、前記した酸素ガスの導入等によりある程度
の耐食性の向上は達成されるが、実用的には更なる向上
が望まれる。

【０００４】このようなことから、本発明の目的は、高
い磁気エネルギー（特に保磁力）が得られ、且つＳ／Ｎ
に優れ、しかも耐食性の良好な強磁性金属薄膜型の磁気
記録媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況に鑑み鋭意研究した結果、磁気特性とノイズ特
性を向上させ且つ両者をバランスをとり、更に耐食性も
向上させるためには、強磁性金属薄膜型の磁性層中に非
磁性成分を特定の割合で含ませることが有効であること
を見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】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する磁気記録媒体であって、
前記磁性層が強磁性薄膜からなり、且つ当該強磁性薄膜
中の非磁性成分の割合が２０〜６０体積％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。

【０００７】本発明の磁気記録媒体において、磁性層は
強磁性金属薄膜型のものであり、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、Ｆｅの蒸着中に酸素、窒素、二
酸化炭素等のガスやこれらの混合ガスをイオン化して照
射する、いわゆるイオンアシストによる蒸着法により、
Ｆｅ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｎ−Ｏ系、Ｆｅ−Ｃ−
Ｏ系、Ｆｅ−Ｎ−Ｃ−Ｏ系の磁性膜を形成してもよい。

【０００８】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。

【０００９】本発明の強磁性金属薄膜型の磁性層は、非
磁性成分を２０〜６０体積％含むものである。本発明に
おいて「非磁性成分」とは、反強磁性体、常磁性体など
のような磁性を持たない物質をいう。例えば、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉなどは磁性を持つが、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｕ
などは非磁性である。また、Ｆｅの場合、α−Ｆｅ、γ
−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄は磁性を持つが、α−Ｆｅ
₂Ｏ₃、ＦｅＯ、γ−Ｆｅなどは非磁性である。同様に、
その他の金属についても、炭化、窒化等或いは合金化に
より、磁性を持つものと持たないものとが存在すること
が知られている。

【００１０】本発明において、磁性層中の非磁性成分の
割合は、例えば以下ようて方法で測定することができ
る。（１）磁性層の断面ＴＥＭ像を撮り、次いでその像の各
所に電子スポットを当て、回折像を求め、比を求める。
具体的には、１ｎｍに絞った電子ビームを２００点当て
て２００点の回折像を求める。例えば、後述の実施例１
のようにＣｏとＡｌにより磁性層を形成する場合、Ｃｏ
は六方晶系（ｈｃｐ）、Ａｌは立方晶面心（ｆｃｃ）で
あるから、ｆｃｃの回折像はＡｌ、即ち非磁性成分の存
在を示す。従って、ｈｃｐとｆｃｃの比率が非磁性成分
の割合となり、体積％を算出できる。この方法では、同
じ結晶構造でも、回折像パターンの面間隔から物質を同
定することができる。

【００１１】（２）また、磁性層の断面にスポットの電
子線を照射し、放出されるＸ線量を測定する電子線プロ
ーブ微小分析法（ＥＰＭＡ）により物質を同定し、その
割合から非磁性成分の体積％を算出することもできる。

【００１２】本発明において、磁性層中の非磁性成分の
割合は、２０〜６０体積％、好ましくは３０〜５５体積
％である。非磁性成分の割合が２０体積％未満であると
耐食性が低下する。一方６０体積％を超えると飽和磁束
密度（Ｂｓ）が低下し、Ｃ−Ｓ／Ｎが低下する。

【００１３】また、非磁性成分を含む磁性層を形成する
方法としては、非磁性成分の種類や量にもよるが、例え
ば磁性金属の蒸着と同時に非磁性金属を蒸着する方法
や、蒸着又はスパッタ中などに同時に酸化や炭化や窒化
を行い、磁性層中に非磁性の酸化物、炭化物、窒化物な
どを混入させる方法が挙げられる。これらの方法では、
非磁性成分の割合の調節が容易である。このように、磁
性層中に非磁性成分が含まれることにより磁気分離が行
われ、高Ｈｃ、高Ｓ／Ｎが得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、強磁性
金属薄膜型の磁性層中に非磁性成分を上記の範囲で含む
ことを特徴とし、その他の構成については公知の強磁性
金属薄膜型の磁気記録媒体に準ずる。

【００１５】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。特に、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】また、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）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１０〜２００Å程度である。
なお、ＣＶＤ法やＰＶＤ法を用いて潤滑層を形成しても
よい。

【００１７】更に、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、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。また、バックコート層を形成する半金属として
は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ｓｂなどが用いられ、Ｓ
ｉが好適である。なお、金属もしくは半金属の蒸着中
に、同時に酸化、炭化、窒化などを行い、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
化したものも特に好適である。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。

【００１８】本発明の磁気記録媒体の支持体の材料とし
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。これらの
基材の厚さは３〜５０μｍ程度である。

【００１９】

【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。

【００２０】実施例１（１）磁気テープの製造厚さ６．３μｍのＰＥＴフィルムを図１の装置にセット
して強磁性金属薄膜型の磁性層を形成した。図１中、１
は凸状フィルム、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。ルツボ１０にはＣｏとＡｌがそれぞれ別々に
収容されている。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^-4〜１×１０
^-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１．５ｍ／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及びＡｌ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とＡｌを含む磁性層を形成し
た。また蒸着時には、蒸着領域中に酸素ガス導入管７か
ら酸素ガスを導入（１０ＳＣＣＭ）した。このようにし
て得られた磁性層の厚さは１９００Åであった。この磁
性層中の非磁性成分の割合を前記した（１）の方法で測
定したところ、非磁性成分の割合は４０体積％であっ
た。また、磁性層の保磁力Ｈｃは１６７０（Ｏｅ）、飽
和磁束密度（Ｂｓ）は６２００（Ｇ）であった。

【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。

【００２２】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及びフッ素系潤滑層が形成され
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。

【００２３】（２）性能評価上記で得られた８ｍｍビデオテープについて、耐食性と
Ｓ／Ｎを以下の方法で評価した。その結果を表１に示
す。耐食性耐食性は、８ｍｍビデオテープを７０℃、８０％ＲＨの
環境下に２週間放置し、前後の飽和磁束密度（Ｂｓ）の
減少率（ΔＢｓ）で評価した。Ｓ／ＮＳ／Ｎは市販の８ｍｍＶＴＲにノイズメーターを接続
し、Ｙ−Ｓ／Ｎ及びＣ−Ｓ／Ｎを測定した。なお、Ｓ／
Ｎは後述の比較例１を基準（０ｄＢ）とする相対評価と
した。

【００２４】実施例２実施例１において、アルミニウムの蒸着量と酸素ガスの
導入量を調節して、非磁性成分の割合を２０体積％とし
た以外は同様にして８ｍｍビデオテープを作製し、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。

【００２５】実施例３実施例１において、アルミニウムの蒸着量と酸素ガスの
導入量を調節して、非磁性成分の割合を６０体積％とし
た以外は同様にして８ｍｍビデオテープを作製し、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、Ａｌを用いずに磁性層を形成した。
それ以外は実施例１と同様にして８ｍｍビデオテープを
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。なお、この８ｍｍビデオテープのＨｃは１
１２０（Ｏｅ）、Ｂｓは７６００（Ｇ）、非磁性成分の
割合は１０体積％であった。

【００２７】比較例２実施例１において、アルミニウムの蒸着量と酸素ガスの
導入量を調節して、非磁性成分の割合を１０体積％とし
た以外は同様にして８ｍｍビデオテープを作製し、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】比較例３実施例１において、アルミニウムの蒸着量と酸素ガスの
導入量を調節して、非磁性成分の割合を７０体積％とし
た以外は同様にして８ｍｍビデオテープを作製し、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。
なお、この８ｍｍビデオテープのＢｓは４０００（Ｇ）
であった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、磁気特性（保磁力等）
とノイズ特性（Ｓ／Ｎ）の両方がバランスが良く向上
し、且つ耐食性も良好な強磁性金属薄膜型の磁気記録媒
体が得られる。

【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

【符号の説明】

１凸状フィルム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

【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
層とを有する磁気記録媒体であって、前記磁性層が強磁
性薄膜からなり、且つ当該強磁性薄膜中の非磁性成分の
割合が２０〜６０体積％であること特徴とする磁気記録
媒体。
【請求項２】前記磁性層が二層以上形成され、全磁性
層中の非磁性成分の割合が４０〜６０体積％である請求
項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】非磁性成分として、非磁性金属を含む請
求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】非磁性金属がＡｌ、Ｚｎ、Ｍｎ及びＣｕ
から選ばれる１種又は２種以上である請求項１又は２記
載の磁気記録媒体。