JPS6314325A - 垂直磁気記録用磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録媒体とくに基体面に垂直な磁気異方
性を有する磁気記録媒体物づ埼つ；裂孟友薦に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体として、非磁性の基体上に、γ−Ｆ−ｘＯ
ｓ、ｃｏをドープしたγ−Ｆａｇｏｔ　、Ｆ−ｘＯ−１
Ｃ、、Ｏｚあるいは強磁性合金粉末等の磁性材料を塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジェン共
重合体、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機バイ
ンダー中に分散させて塗布し、乾燥する塗布型のものが
一般的であったが、最近の高密度記録への要求の高まり
とともに、非塗布型のもの、すなわち、真空蒸着法やス
パッタリング法等の物理蒸着法により強磁性体金属ｒ４
膜を基体上に形成した磁気記録媒体が注目を゛集めてい
る。

この形式の媒体としては、Ｃ，Ｃ，合金薄膜をはじめと
して、ＣゆＮｉ　、Ｃ，Ｒ，、Ｃ，Ｏ等が中心に検討さ
れ、高密度記録が実現できるようになった。このような
非バインダー型の磁気記録媒体では酸化物より大きな飽
和磁束密度（Ｂｓ）を有する強磁性金属をバインダーの
如き非磁性体を含有しない状態で薄膜として形成しであ
る為、高密度記録化のために超薄形にできるという利点
を有している。

しかしながら連続磁性薄膜であるため磁気記録を行った
際、ｔＩＡ歯状の磁化転移領域を生じ、この磁化転移領
域幅以下の記録波長に相当する高密度記録は不可能であ
るという問題を存する。

上記した問題を解決するために、強磁性体を基体と垂直
方向の磁気異方性を持つように形成し、記録された磁化
が基体と垂直方向に存在するようにした金属薄膜型媒体
を用いる垂直磁気記録方式が開発された。しかし、これ
ら金属薄膜型媒体を実用化するには、未だ重要な問題が
残されている。

まず第一に、バインダーを含む従来の塗布型媒体に比べ
、磁気ヘッドの摺動に対し…傷を生じ易く、機械的耐久
性が低いこと、第二に、有機高分子フィルム等の可とう
性に冨んだ基体上に先のような金属薄膜を設けると、記
録媒体の可とう性は乏しくなり、磁気ヘッドと記録媒体
表面の安定接触が困難になることである。

これらの問題を避ける為に、有機バインダー中に１３ａ
フ工ライトｓ粒子を分散・塗布し、垂直磁気記録層を形
成する試みもあるが、この方法では磁性粉が酸化物であ
る為、飽和磁化が小さいことや、磁性粉の分散性の制限
から、磁性層中の磁性粉の充填率を充分に上げられない
等の問題があり、その結果、前記金属薄膜型媒体に比べ
、再生出力がかなり低いという問題があった。

また、特公昭５７−３１３７号公報に記載されているよ
うに、強磁性金属等の強６ｎ性体とポリマーとを基体上
に同時に析出させ、飽和磁束密度（ＢＳ）の大きい強磁
性体粒子とポリマーの複合膜構造としたものが堤案され
ている。しかし、このような構造の磁気記録媒体におい
ては、各強磁性体粒子間の絶縁を確保して高密度記録性
能を保つためには、強磁性体粒子の充填率をあまり高く
することはできず、再生出力の向上が制限される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術においては、基体上に析出させる強磁性体
の粒子は、各粒子が単磁区粒子的挙動を確保するために
は、その充填率を高くすることに制限があり、充填率を
あまり高くすると高密度記録媒体としての特性が損なわ
れるという問題があった。

本発明は上記従来技術の問題点を解決し、磁気ヘッドの
摺動に対する機械的耐久性の悪さ及び磁気ヘッドとの接
触の悪さを解消すると共に、電磁変換特性に優れた磁気
記録媒体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、物理蒸着法により、ポリマーと強磁性体と
非磁性低融点金属を同時析出させることにより、強磁性
体計状粒子が基体の面に垂直もしくは、ある角度を持っ
てポリマー中に分散・配向し、しかも強磁性体計状粒子
の表面に非磁性低融点金属が偏析・析出して非磁性層を
形成することにより達成される。

〔作用〕

上記のような構造とすることにより、各強磁性体計状粒
子は、粒子表面の低融点非磁性層及びポリマーの存在に
より、磁気的に絶縁される。その結果、強磁性体粒子の
充填率が高くても、各粒子は単磁区粒子的挙動を示し、
優れた磁気特性を示す。また、強磁性体計状粒子をポリ
マーが取り囲む構造になっている為、磁気記録媒体表面
を磁気ヘッドが摺動した場合、強磁性体計状粒子は記録
層の機械的強度を保ち、針状粒子を取り囲むポリマーは
、磁気ヘッドの摺動により針状粒子が受ける応力を緩和
するので、結果的に記録層の機械的耐久性、特に耐摺動
性は極めて優れたものになる。

なお、本発明に使用できる強磁性体はＦ＠＋Ｃｏ。

Ｎ＋、あるいは、これら３ｄ遷移金属との種々の元素と
の合金、あるいは、γ−Ｆ−ｔｏｓを始めとする酸化物
、あるいは、窒化物等がその対象となる。また本発明に
言うポリマーとは、ポリエチレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラ
フルオロエチレン。

ポリブタジェン、ポリカーボネート、ポリアミド。

ポリイミド、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール、ポ
リウレタン等の有機高分子材料のことであり、更に融点
６５０℃以下の非磁性低融点金属とは、Ｂｌ、Ｐ、、Ｓ
、、Ｚ、、等を指している。ただ、この場合、上記ポリ
マー、強磁性体、非磁性低融点金属の複合膜に於て、完
全な高分子膜を構成する必要は必ずしも無く、モノマー
、オリゴマ−、テロマー等の状態で膜中に混在しても、
本発明の効果に大きな影響は与えない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による垂直磁気記録用磁気記録媒体の構
造説明図であって、ｌは基体であるポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）のベースフィルム、２は強磁性体で
あるＣ、Ｃ，の針状粒子、３は非磁性低融点金属である
Ｂ、の析出層、４はポリマーとしてのポリエチレン層で
ある。

同図において、基体ｌ上にＣ，Ｃ，の針状粒子２が該基
体１の面に垂直に形成され、この針状粒子２の周囲には
Ｂ、の析出層３が配置される。さらに、Ｂｌで包囲され
た針状粒子相互の間にはポリエチレンの層４が充填され
ている。なお、針状粒子２は、基体面に対して垂直に配
置されているが、記録信号の種類によっては、同図２°
に示したように、基体面にある角度をもって形成しても
よい。

すなわち、第１図に示したＣ−Ｃｒ　　Ｂ＋　−ポリエ
チレン複合膜によれば、Ｃ，、Ｃｒ針状粒子の表面に偏
析・析出したＢ、層により、Ｃ，Ｃ，針状粒子相互間が
磁気的に絶縁され、かつポリエチレン層４によりさらに
絶縁されることによって、Ｃ０Ｃ，針状粒子の充填率が
高くても、各針状粒子は単磁区粒子としての優れた磁気
特性を保持する。また、ポリエチレンＮ４の存在により
、磁気ヘッドの摺動により針状粒子が受ける応力を緩和
し、記録層の機械的耐久性、とくに耐摺動性を向上させ
ることができる。

第２図は本発明による垂直磁気記録用磁気記録媒体の製
造方法を説明するための文空蒸着装置の概略構成図であ
って、５は送り出しロール、６は巻き取りロール、７は
キャン、８はＣ０Ｃ，用ハース、９はＢ１用ハース、１
０はポリエチレン用ボート、１１はマスクである。

同図において、基体となるＰＥＴフィルムｌは送り出し
ロール５からキャン７を周回して巻き取りロール６に至
る経路で送られる。キャン７の下方にはＣ，Ｃ，用ハー
ス８．Ｂｔ用ハース９．ポリエチレン用ボート１０が配
置され、それぞれにＣ，Ｃ，、Ｂ＋　、ポリエチレンが
収納されている。

キャン７は所定の温度、たとえば５０℃に加熱保持され
ており、Ｃ，Ｃ，とＢ長は電子ビーム加熱、ポリエチレ
ンは抵抗加熱等により加熱され、真空中で蒸着作業が行
われる。なお、Ｃ，Ｃ，。

Ｂ五、ポリエチレンの蒸気はキャン７の周囲に設けたマ
スク１１．１１でつくられた窓１２を通して基体１の表
面に蒸着される。

基体であるＰＥＴフイムル１は、例えば１２μｍの厚さ
であり、Ｃ，Ｃ，はＣｏ＊ｏＣｒｔｏ　　（ｗ　ｔ　。

％）で、ポリエチレン含有率を３０ｖｏ１．％とした。

送り出しロールｌから供給されるＰＥＴベースフィルム
１は５０℃に保たれたキャン７で加熱され、マスク１１
．１１の窓においてＣ，Ｃ，、Ｂ　ｌ、ポリエチレンが
同時に蒸着される。このとき、Ｃ，Ｃ。

蒸気の入射角が２０度に、また出側角が２０度になるよ
うマスク１１．１１を調整して窓１２を位置させる。

このようにして形成した垂直磁気記録用磁気記録媒体は
、第１図に示したような構造となり、ベースフィルムｌ
上に成長した００Ｃｒ針状粒子２の表面には、これらと
固溶しないＢ＋　　３が偏析・析出して、Ｃ，Ｃ，針状
粒子間は磁気的に絶縁される。

そして、これらのＣ，Ｃ，針状粒子をポリエチレンの層
４が取り囲んで、８．３と同様にＣ，ＣＰ針状粒子間を
磁気的に絶縁すると同時に、磁気ヘッド摺動時の応力を
緩和し、記録媒体の耐久性や耐摺動性を著しく向上させ
る。なお、この複合膜の厚さは５００〜５０００人であ
る。表１に、このようにして作成した垂直磁気記録媒体
の球面摺動試験による耐久性評価試験結果を示す。

表１から、ポリマーを含まない場合には百にパス以下し
か無かった耐久性が、ポリマーを５ｖｏｌ。

％以上含むことにより、千にパルス以上の耐久性を持つ
ようになったことがわかる。

表　　　１ 第３図は本発明による垂直磁気記録用６ｎ気記録媒体の
Ｃ０，。−Ｃ，ｔｏ　　Ｂ＋−ポリエチレン複合膜（ポ
リエチレン含有量３０ｖｏｌ、基乎反温度５０℃）の磁
気特性図であって、横軸にＢ、　　（ｗｔ。

％）を、縦軸にＨｅ　　（±）○、を取って、Ｂ、の含
有量とＨｃ（１）の関係を示しである。同図において、
Ｂ１の含有量とＨｅ　　Ｃ±〕はほぼ比例しＢ、が添加
されていない場合は、Ｈ６は約２０００８であるが、Ｂ
、を添加するにつれてＨｅは上昇していることがわかる
。

次に、上記Ｂ、に代表される非磁性低融点金属層３につ
いて説明する。

第１図に示したように、ベースフィルム（基体）１上に
形成する磁気記録媒体の強磁性針状粒子（Ｃ０Ｃ，）は
、Ｃ，−Ｃ，合金として強磁性を示すものであり、この
針状粒子を磁気的に絶縁するためにその周囲表面に偏析
・析出させる非磁性金属が強磁性の記録合金と合金を形
成するものであってはならず、例えばその例として挙げ
たＢ、の層が針状のＣ，Ｃ，粒子の周囲表面に単体とし
て存在することが必要である。

さらに、Ｃ，Ｃ，等の強磁性体計状粒子が基体ｌ上に形
成されるためには、前記したように、第２図におけるキ
ャン７の温度を５０’Ｃと低い温度に保つことが必要で
ある。

また、基体であるＰＥＴｌや針状粒子間に充填するポリ
マーは高温においては変形をきたすものであることから
、Ｉｎ磁気絶縁機である非６ｎ性金属材料として融点の
高いものを用いることはできない。

このような条件を検討した結果、本発明者らは、採用す
べき非磁性金属としては、その融点が６５０℃以下のも
のが適していることを発見した。

この条件を満足する非磁性金５としては、上記したＢ、
の他、Ｐ、、Ｓ、、Ｚ、、等を挙げることができる。

第４図は、本発明により基体上に偏析・析出したＣ０Ｃ
，針状粒子とその周囲表面に形成されたＢ、ｌの形成状
況を示す＋ａ＋組成図であって、同図（ｂｌに示したよ
うに、Ｃ，Ｃ，針状粒子の周囲表面にＢ１層を偏析・析
出させたものについて、オージェ分析により、深さ方向
（矢印）の組成分布を測定した結果を示している。

同図によれば、Ｃ，Ｃ，合金の針状粒子は、その中心部
でＣｏ４度が高く、周辺ではＣ，？Ｈａが高くなってお
り、Ｃ７の外側にＢ、Ｎが偏析・析出していることがわ
かる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば物理ＭＷ法により
ポリマーと強磁性体と強磁性体と固溶しない非磁性低融
点金属層同時析出させることにより、基体面に垂直もし
くは成る角度を持ってポリマー中に分散した強磁性体計
状粒子が、その表面に偏析・析出した融点６５０℃以下
の非磁性低融点金５属及び粒子間に介在するポリマーに
より、粒子間が磁気的に絶縁されることにより優れた磁
気特性を示し、しかもポリマーカ＜Ｋｌ気ヘッドとの摺
動時に受ける応力を曖和する為、耐久性に借れ、また磁
気ヘッドと安定に接触する６ｆｆｆ気媒体を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による垂直Ｅ■ヌ記録用磁気記録媒体の
構造説明図、第２図は本発明による垂直Ｅｉ気気記録磁
気記録媒体の製造方法を説明するだめの真空蒸、ｉ７装
置の概略構成図、第３図は本発明による垂直磁気記録用
記録媒体の磁気特性図、第４図はＣ，Ｃ，針状粒子とそ
の周囲表面に形成されたＢｌ層の形成状況を示す組成図
である。 １・・・ベースフィルム、２・・・Ｃａ　Ｃｒ　針状ｔ
ｈ　子、３・・・Ｂｌ、４・・・、ポリエチレン、５・
・・送す出し０−ル、６・・・ｖき取りロール、７・・
・キャン、８・・・ｃ０蒸着用ハース、９・・・Ｂｌ蒸
着用ハース、１０・・・ポリエチレン蒸着用ボート、１
１・・・マスク、１２・・・窓。 第１図 ２．２’−ＣＯＣｒ（ｆ４７’ｎ＋ ３−−−−Ｂ１ ４−−−−’；ｒ：リエナレン 第２図 １１ト気 第３図 ＨｃＣ上） ＣｏａｏＣｒ２ｏ−Ｂｉ−ポリエチレンンｉ合腹（、ｔ
′’肛チレン含有卑３０ＶＯＲ％　基板５８笈５０’Ｃ
’）のＢｊ含有！と）ｆｃ（１）の関係。 第４図 スパー７９時間 ＡＬＪＱｅｒケ１作によ６濠ぎ方向の顧分布　（スパッ
ク速度ｌｏλ／ゲリ（ｂ） ００Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、非磁性の基体と、該基体面に垂直もしくは、ある角
   度方向に磁化容易軸を有する強磁性体計状粒子とポリマ
   ーとから成る垂直磁気記録用磁気記録媒体において、前
   記強磁性体計状粒子の周囲表面に融点６５０℃以下の非
   磁性低融点金属を偏析・析出させて配置し、それら針状
   粒子の周囲をポリマーで取り囲む構成としたことを特徴
   とする磁気記録媒体。