JP2003208710A - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度記録が可能で磁気特性が優れたフレキ
シブルディスク等の磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 非磁性基体上の少なくとも一方の面に、
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質から構
成された磁性層を有する磁気記録媒体において、強磁性
金属合金が柱状構造を有している磁気記録媒体。
シブルディスク等の磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 非磁性基体上の少なくとも一方の面に、
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質から構
成された磁性層を有する磁気記録媒体において、強磁性
金属合金が柱状構造を有している磁気記録媒体。
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
し、特に高密度磁気記録が可能な磁気記録媒体に関す
る。 【0002】 【従来の技術】近年、インターネット等の普及による大
容量の画像情報の取り扱いに対応して、パーソナルコン
ピュータには大容量のハードディスクが装着されてい
る。ハードディスクに蓄積した大量の情報をバックアッ
プしたり、あるいは他のコンピュータで利用するために
は、各種のリムーバブル型の記録媒体が用いられてい
る。磁気テープ、フレキシブルディスク等の可撓性の磁
気記録媒体は、ハードディスクと同様に情報の記録、読
み出しに要する時間が短く、また情報の記録、読み出し
に必要な装置も小型である等の多くの特徴を有してい
る。このため、磁気テープ、フレキシブルディスクは代
表的なリムーバブル型の記録媒体として、コンピュータ
のバックアップ、大量のデータの保存に用いられてい
る。そして、少ない個数の磁気テープ、フレキシブルデ
ィスクで大量のデータを保存可能な磁気記録媒体が求め
られており、記録密度の更なる向上が求められている。 【0003】フレキシブルディスク等の可撓性高分子支
持体を用いた磁気記録媒体には、基体上に、鉄、クロ
ム、コバルト等の金属を含有する磁性微粒子を高分子バ
インダーに分散させて塗布した塗布型磁気記録媒体とコ
バルト系合金を真空中で蒸着によって成膜した蒸着型磁
気記録媒体が用いられている。塗布型磁気記録媒体に比
べて、蒸着型磁気記録媒体はより高密度の記録が可能で
あるという特徴を有しているものの、蒸着によって金属
薄膜を形成した可撓性の磁気記録媒体の磁性層はハード
ディスクで使用されているコバルト系合金のスパッタリ
ングで成膜した強磁性金属薄膜と比較するとノイズが大
きく、磁気抵抗素子を用いた高密度記録用のヘッドにお
いては、十分な電磁変換特性が得られず、高記録密度特
性には適していない。 【0004】そこでハードディスクと同様にスパッタリ
ングによる強磁性金属薄膜を有するフレキシブルディス
クを作製しようとする試みはいくつか報告されているも
のの、実用化には至っていない。これはハードディスク
の製造ではスパッタリング時に基板を200℃程度まで
加熱しているが、これと同様の製造方法をフレキシブル
ディスクに適用しようとすると、フレキシブルディスク
用の基材として一般的なポリエチレンテレフタレートや
ポリエチレンナフタレートでは耐熱性が不足し変形して
しまうためである。また耐熱性に優れている芳香族ポリ
アミドフィルムを使用しても、製造工程中でフィルムの
熱膨張、熱収縮、湿度膨張などの寸法変化が生じるた
め、変形の少ないフレキシブルディスクを作製すること
が困難であった。 【0005】また、コバルトを含有する強磁性金属合金
と非磁性の金属酸化物からなる強磁性金属薄膜がハード
ディスク用の磁性層として、特開平5−73880号公
報や特開平7−311929号公報において提案されて
いる。しかし、特開平5−73880号公報や特開平7
−311929号公報に記載されている磁性層は、グラ
ニュラ構造と称されるものであり、磁性層中で磁性体粒
子が非磁性化合物により分離した構造を有している。こ
のような粒子状の磁性体が非磁性化合物中に分散して存
在している場合、磁性粒子の大きさの分散を低くするこ
とが困難であり、磁気記録媒体として使用した場合に
は、ノイズが大きくなるという問題点があった。また、
磁性体が粒子形状をしているため周囲に存在する非磁性
化合物の影響を受けやすく、構造安定性が低く、かつ磁
気的異方性を付与しにくいため、高保磁力・高出力が困
難であった。そこで、より構造安定性が高く、低ノイズ
化の図れる磁性層が求められていた。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、高密度記録
が可能な大容量の磁気記録媒体を提供することを課題と
するものであり、とくに室温において加熱することなく
成膜が可能な磁性層を形成することによって高密度記録
が可能な大容量フレキシブルディスク型磁気記録媒体を
提供することを課題とするものであり、高保磁力、高出
力が得られ、低ノイズ化の図れる磁性層を有する磁気記
録媒体を提供することを課題とするものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の課題は、非磁性
基体上の少なくとも一方の面に、コバルトを含有する強
磁性金属合金と非磁性物質から構成された磁性層を有す
る磁気記録媒体において、強磁性金属合金が柱状構造を
有している磁気記録媒体によって解決することができ
る。また、非磁性支持体が可撓性高分子支持体である前
記の磁気記録媒体である。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、非磁性
支持体上の少なくとも一方の面に、コバルトを含有する
強磁性金属合金と非磁性物質からなる磁性層を構成する
強磁性金属合金を柱状構造とすることによって、強磁性
金属合金と非磁性物質からなる磁性層中において、強磁
性金属合金の構造安定性が高くなり、高保磁力を達成す
るとともに、磁性体粒子の大きさおよびその分散性が均
一となるため、低ノイズ磁気記録媒体を達成することが
できることを見出したものである。 【0009】しかも、柱状構造の強磁性金属と非磁性物
質からなる磁性層は、室温において加熱することなくス
パッタリング法等によって成膜が可能であり、高温度に
加熱した場合には変形等が生じる可撓性高分子支持体を
基体とした場合であっても特性が優れた磁気記録媒体を
製造することができることを見出したものである。ま
た、コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質か
ら構成された強磁性金属薄膜磁性層を用いた場合には、
ハードディスクと同様に高記録密度記録が可能となり、
リムーバブル型の磁気記録媒体の高容量化が可能とな
る。 【0010】そして、この様な強磁性金属薄膜を使用す
ることによって、磁性層形成を基板加熱を行う異なく実
現できるので、基板温度が室温であっても、良好な磁気
特性を達成することができる。このため、ガラス基板や
アルミニウム基板のみでなく、合成樹脂製フィルムのよ
うな可撓性基材であっても熱的な損傷を与えることなく
成膜を行うことができるので、平坦なフレキシブルディ
スクを提供することが可能となる。 【0011】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明の一実施例の磁気記録媒体を説明する図
であり、カートリッジを取り除いたフレキシブルディス
クの断面を示す図である。フレキシブルディスク1は、
可撓性高分子支持体2上の両面に、下地層3が設けら
れ、下地層3上に磁性層4が形成されたものである。磁
性層4は、下地層3上に強磁性金属合金5と非磁性物質
6から構成されている。強磁性金属合金は柱状構造を有
している。また、磁性層4上には、磁性層の酸化等によ
る劣化を防止し、ヘッドや摺動部材との接触による摩耗
から保護する保護層7が形成されている。また、保護層
7上には、走行耐久性および耐食性等を改善する目的で
潤滑層8が設けられている。また、中心部にはフレキシ
ブルディスクドライブに装着するための係合手段9が装
着されている。 【0012】また、本発明のフレキシブルディスクは、
機器に装着した際に磁気ヘッドのアクセス用の窓を設け
た合成樹脂等で作製されたカートリッジ内に装着される
等の形態で使用される。本発明の磁気記録媒体は可撓性
合成樹脂フィルムからなるディスク状支持体の両面の各
々に、少なくともコバルトを含有する強磁性金属合金と
非磁性物質からなる磁性層を有するものであるが、さら
に、可撓性合成樹脂フィルムの表面特性と可撓性合成樹
脂フィルム側からの気体の遮断性を改善する下塗り層、
磁性層の結晶構造を制御する下地層、磁性層を腐食や摩
耗から保護する保護層、及び潤滑剤の付与により走行耐
久性および耐食性を改善する潤滑層が、この順に積層さ
れて構成されていることが好ましい。 【0013】磁性層は、フレキシブルディスク面に対し
て垂直方向に磁化容易軸を有するいわゆる垂直磁気記録
膜でも良いし、フレキシブルディスク面に平行な面内磁
気記録膜でも良い。この磁化容易軸の方向は下地層の材
料や結晶構造および磁性膜の組成と成膜条件によって制
御することができる。 【0014】図2は、本発明の磁性層を説明する図であ
り、断面図である。図2は、可撓性高分子支持体2から
なる非磁性支持体上に下地層3が設けられ、下地層3上
に磁性層4が形成されたものである。磁性層4は、少な
くともコバルトを含有する強磁性金属合金5と非磁性物
質6から構成されている。強磁性金属合金5は、全体組
成に比べて強磁性金属合金の存在量が多い部分であり、
非磁性物質6は、全体組成に比べて非磁性物質が多い部
分である。また、強磁性金属合金の存在量が多い部分
は、相互に0.01nm〜10nmの間隔を設けて形成
されている。 【0015】特に、本発明の磁性層4は、下地層3上に
結晶成長をしたものであり、柱状構造を有している。強
磁性金属合金がこの様な構造をとることで、非磁性物質
の存在量が多い部分による強磁性金属合金の存在量が多
い部分間の分離構造が安定となり、高い保磁力を達成で
きるとともに、強磁性金属合金の存在量が多い部分では
磁化量が増えるため、高出力化が可能となり、また、強
磁性金属合金の多い部分の大きさの分散性が均一となる
ため、低ノイズ磁気記録媒体を得ることが可能となる。 【0016】強磁性金属合金の柱状構造は、強磁性金属
合金層を形成する前に形成された下地層が有する柱状構
造に磁性層がエピタキシャルに結晶成長した構造をとっ
ており、非磁性化合物中に磁性体が粒子形状で分散して
存在するグラニュラ構造に比べてはるかに構造安定性に
優れたものとなる。 【0017】本発明の柱状構造体の直径は0.01nm
から20nm程度の大きさを有している。強磁性金属合
金が多い部分と、非磁性物質が多い部分で比較すると、
コバルトでは、2原子%から30原子%程度が強磁性金
属合金が多い部分に多く含まれており、逆に非磁性物質
では2原子%から50原子%程度が非磁性物質が多い部
分に多く含まれている。 【0018】また、本発明の磁性層の構造は、透過型電
子顕微鏡によって観察することが可能であり、またそれ
ぞれの領域を分析することによって組成を確認すること
ができる。また、本発明においては、磁性層の結晶配向
制御に適当でない下地層を用いた場合や、磁性層中の非
磁性物質の含有量が多い場合は、磁性体が柱状構造をと
ることが困難となり、磁性体間の相互作用が大きくなっ
たり、非磁性物質中に粒子形状で磁性体が存在すること
となり、保磁力の低下、磁気記録媒体から生じるノイズ
が大きくなる。 【0019】本発明において用いることができるコバル
トを含有する強磁性金属合金としては、コバルトとクロ
ム、白金、ニッケル、鉄、ホウ素、ケイ素、タンタル、
ニオブ等の元素の合金が使用できるが、記録特性の面で
は、Co−Pt−Cr、Co−Pt−Cr−Ta、Co
−Pt−Cr−B等が特に好ましい。非磁性物質として
はSi、Zr、Ta、B、Ti、Al、Cr、Ba、Z
n、Na、La、In、Pb等の酸化物、窒化物または
炭化物が使用できるが、記録特性の面ではケイ素の酸化
物が最も好ましい。 【0020】コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁
性物質との混合比は、強磁性金属合金:非磁性物質=9
5:5〜80:20(原子比)の範囲であることが好ま
しく、90:10〜85:15の範囲であることが特に
好ましい。これよりも強磁性金属合金が多くなると、前
記のとおり柱状磁性体間の分離が不十分となり、保持カ
が低下してしまう。逆にこれよりも少なくなると、磁化
量が減少するため、信号出力が著しく低下してしまう。
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質の混合
物からなる磁性層の厚みとしては好ましくは10nm〜
60nm、さらに好ましくは20nm〜40nmの範囲
である。これよりも厚みが厚くなるとノイズが著しく増
加してしまい、逆に厚みが薄くなると、出力が著しく減
少してしまう。 【0021】コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁
性物質の混合物からなる磁性層を形成する方法としては
真空蒸着法、スパッタリング法などの真空成膜法が使用
できる。なかでもスパッタリング法は良質な超薄膜が容
易に成膜可能であることから、本発明に好適である。ス
パッタリング法としてはDCスパッタリング法、RFス
パッタリング法のいずれも使用可能である。 【0022】スパッタリング法は、可撓性支持体上に磁
性層を形成する場合には、帯状の可撓性支持体フィルム
上に連続して成膜するウェブスパッタリング装置が好適
であるが、アルミニウム基板やガラス基板を用いる場合
に使用されるような枚様式スパッタリング装置や通過型
スパッタリング装置も使用できる。スパッタリング時に
用いるスパッタリング気体としてはアルゴンガスが使用
できるが、その他の希ガスを使用しても良い。また非磁
性物質中の酸素および窒素含有率の調整や表面酸化およ
び窒化の目的で微量の酸素もしくは窒素ガスを導入して
も良い。 【0023】とくに、本発明のようにスパッタリング法
でコバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質から
なる磁性層を形成するためには、強磁性金属合金ターゲ
ットと非磁性物質ターゲットの2種を用い、これらの共
スパッタリング法を使用することも可能であるが、形成
すべき強磁性金属合金と非磁性物質の組成比に合致した
強磁性金属合金と非磁性物質を均質に混合した混合物タ
ーゲットを用いると、強磁性金属合金が均一に分散した
磁性層を形成することができる。また、この混合物ター
ゲットはホットプレス法等で作製することができる。磁
性層の形成に先だって下地層を形成することが好まし
い。下地層の形成によって、磁性層の密着性の向上、膜
応力の緩和、磁性層の結晶配向制御が可能となり、より
安定な柱状構造を持つ磁性層を形成することができる。 【0024】本発明において好ましい下地層は、Li、
Be、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Sc、T
i、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、
Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、M
o、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、S
b、Te、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Re、Os、
Ir、Pt、Au、Tl、Pb、Biからなる群から少
なくとも一種が選ばれる。 【0025】これらのなかでも、Co、Be、Os、R
e、Ti、Zn、Ta、Al、Mo、W、V、Fe、S
b、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd、SiおよびZrか
らなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有す
るクロム含有合金を用いることが好ましいが、格子定数
制御および密着性向上の観点からは、Tl、Be、R
u、Si、Zrを用いることが好ましい。これらの下地
層を用いることによって、強磁性金属合金の柱状構造体
の形成が良好となるため記録特性が向上する。 【0026】下地層の厚みは10nm〜200nmが好
ましく、10nm〜100nmが特に好ましい。200
nmよりも厚みが厚くなると、生産性が悪くなるととも
に、膜応力が大きくなってしまう。また、10nmより
も厚みが薄くなると、下地層の効果による磁気特性の向
上が得られない。 【0027】下地層を成膜する方法としては真空蒸着
法、スパッタリング法などの真空成膜法が使用できる。
なかでもスパッタリング法は良質な超薄膜が容易に成膜
可能であることから、本発明に好適である。スパッタリ
ング法としては、DCスパッタリング法、RFスパッタ
リング法のいずれも使用可能である。スパッタリング法
は、可撓性高分子フィルムを支持体としたフレキシブル
ディスクの場合、帯状の連続フィルム上に連続して成膜
するウェブスパッタリング装置が好適であるが、アルミ
ニウム基板やガラス基板を用いる場合に使用されるよう
な枚様式スパッタリング装置や通過型スパッタリング装
置も使用できる。下地層のスパッタリング時のスパッタ
リング気体としてはアルゴンガスが使用できるが、その
他の希ガスを使用しても良い。また、下地層の格子定数
制御、膜応力の緩和の目的で、微量の酸素もしくは窒素
ガスを導入しても良い。 【0028】スパッタリング法で所望の成分の下地層を
形成するためには、複数個のターゲットを用いた共スパ
ッタリング法を使用することもできるが、格子定数等を
精密に制御し、かつ均質な膜を作製するためには、所望
の成分の金属等を含有した合金ターゲットを用いること
が好ましい。合金ターゲットはホットプレス法で作製す
ることができる。 【0029】本発明の磁気記録媒体には、支持体として
は、磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触した時の衝撃を
回避することが可能である合成樹脂フイルムからなる可
撓性高分子支持体が挙げられる。このような合成樹脂フ
ィルムとしては、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミ
ド、芳香族ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスルホ
ン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンナフタレ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、トリアセテートセルロース、フッ素樹脂等からなる
合成樹脂フィルムが挙げられる。本発明では基板を加熱
することなく良好な記録特性を達成することができるた
め、表面性が良好で、また入手も容易なポリエチレンテ
レフタレートまたはポリエチレンナフタレートが特に好
ましい。 【0030】また、支持体として合成樹脂フィルムを複
数枚を積層したものを用いても良い。積層した支持体を
用いることにより、支持体自身に起因する反りやうねり
を軽減することができ、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの
接触が安定するので、磁気記録層の耐傷性を著しく改善
することがきる。 【0031】積層した支持体は、熱ローラによるロール
ラミネート、平板熱プレスによるラミネート、接着面に
接着剤を塗布して積層するドライラミネート、予めシー
ト状に成形された接着シートを用いる方法等が挙げられ
る。積層体の接着に用いる接着剤としては、ホツトメル
ト接着剤、熱硬化性接着剤、紫外線硬化型接着剤、電子
線硬化型接着剤、粘着シート、嫌気性接着剤などを使用
することがきる。 【0032】支持体の厚みは、10μm〜200μm、
好ましくは20μm〜150μm、さらに好ましくは3
0μm〜100μmである。支持体の厚みが10μmよ
り薄いと、高速回転時の安定性が低下し、面ぶれが増加
する。一方、支持体の厚みが200μmより厚いと、回
転時の剛性が高くなり、接触時の衝撃を回避することが
困難になり、磁気ヘッドの跳躍を招くので好ましくな
い。 【0033】また、下記式で表される可撓性高分子支持
体の腰の強さは、b=10mmでの値が4.9MPa〜
19.6MPa(0.5kgf/mm2 〜2.0kgf
/mm2 )の範囲にあることが好ましく、6.9MPa
〜14.7MPa(0.7kgf/mm2 〜1.5kg
f/mm2 )がより好ましい。 可撓性高分子支持体の腰の強さ=Ebd3/12 なお、この式において、Eはヤング率、bはフィルム
幅、dはフィルム厚さを各々表す。 【0034】可撓性高分子支持体の表面は、磁気ヘッド
による記録を行うために、可能な限り平滑であることが
好ましい。支持体表面の凹凸は、信号の記録再生特性を
著しく低下させる。具体的には、後述する下塗り層を使
用する場合では、光干渉式の表面粗さ計で測定した表面
粗さが中心面平均粗さSRaで5nm以内、好ましくは
2nm以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが1μm
以内、好ましくは0.1μm以内である。また、下塗り
膜を用いない場合では、光干渉式の表面粗さ計で測定し
た表面粗さが中心面平均粗さSRaで3nm以内、好ま
しくは1nm以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが
0.1μm以内、好ましくは0.06μm以内である。 【0035】可撓性高分子支持体表面には、平面性の改
善と気体遮断性を高めるために下塗り層を設けることが
好ましい。磁性層をスパッタリング等で形成するため、
下塗り層は耐熱性に優れることが好ましく、下塗り層の
材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を使用するこ
とができる。熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコ
ーン樹脂は、平滑化効果が高く、特に好ましい。下塗り
層の厚みは、0.1μm〜3.0μmが好ましい。支持
体に他の樹脂フィルムを積層する場合には、積層加工前
に下塗り層を形成してもよく、積層加工後に下塗り層を
形成してもよい。 【0036】熱硬化性ポリイミド樹脂としては、ビスア
リルナジイミド(丸善石油化学社製BANI)のよう
に、分子内に末端不飽和基を2つ以上有するイミドモノ
マーを、熱重合して得られるポリイミド樹脂が好適に用
いられる。このイミドモノマーは、モノマーの状態で支
持体表面に塗布した後に、比較的低温で熱重合させるこ
とができるので、原料となるモノマーを支持体上に直接
塗布して硬化させることができる。また、このイミドモ
ノマーは一般的な有機溶剤に溶解させて使用することが
でき、生産性、作業性に優れると共に、分子量が小さ
く、その溶液粘度が低いために、塗布時に凹凸に対する
回り込みが良く、平滑化効果が高い。 【0037】熱硬化性シリコーン樹脂としては、有機基
が導入されたケイ素化合物を原料としてゾルゲル法で重
合したシリコーン樹脂が好適に用いられる。このシリコ
ーン樹脂は、二酸化ケイ素の結合の一部を有機基で置換
した構造からなりシリコーンゴムよりも大幅に耐熱性に
優れると共に、二酸化ケイ素膜よりも柔軟性に優れるた
め、可撓性フィルムからなる支持体上に樹脂膜を形成し
ても、クラックや剥離が生じ難い。また、原料となるモ
ノマーを可撓性高分子支持体上に直接塗布して硬化させ
ることができるため、汎用溶剤を使用することができ、
凹凸に対する回り込みも良く、平滑化効果が高い。更
に、縮重合反応は、酸やキレート剤などの触媒の添加に
より比較的低温から進行するため、短時間で硬化させる
ことができ、汎用の塗布装置を用いて樹脂膜を形成する
ことができる。また熱硬化性シリコーン樹脂は気体遮断
性に優れており、磁性層形成時に可撓性高分子支持体か
ら発生し、磁性層または下地層の結晶性、配向性を阻害
する気体を遮蔽する気体遮蔽性が高く、特に好適であ
る。 【0038】下塗り層の表面には、磁気ヘッドとフレキ
シブルディスクとの真実接触面積を低減し、摺動特性を
改善することを目的として、微小突起(テクスチャ)を
設けることが好ましい。また、微小突起を設けることに
より、可撓性高分子支持体の取り扱い性も良好になる。
微小突起を形成する方法としては、球状シリカ粒子を塗
布する方法、エマルジョンを塗布して有機物の突起を形
成する方法などが使用できるが、下塗り層の耐熱性を確
保するため、球状シリカ粒子を塗布して微小突起を形成
するのが好ましい。 【0039】微小突起の高さは5nm〜60nmが好ま
しく、l0nm〜30mmがより好ましい。微小突起の
高さが高すぎると記録再生ヘッドと媒体のスペーシング
損失によって信号の記録再生特性が劣化し、微小突起が
低すぎると摺動特性の改善効果が少なくなる。微小突起
の密度は0.1〜100個/μm2 が好ましく、1〜1
0個/μm2 がより好ましい。微小突起の密度が少なす
ぎる場合は摺動特性の改善効果が少なくなり、多過ぎる
と凝集粒子の増加によって高い突起が増加して記録再生
特性が劣化する。 【0040】また、バインダーを用いて微小突起を支持
体表面に固定することもできる。バインダーには、十分
な耐熱性を備えた樹脂を使用することが好ましく、耐熱
性を備えた樹脂としては、溶剤可溶型ポリイミド樹脂、
熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコン樹脂を使用
することが特に好ましい。 【0041】また、下地層と非磁性支持体との間には、
密着性の向上、結晶配向性の改善等を目的としてシード
層を設けることができる。シード層は、Ta、Ta−S
i、Ta−Al、Ta−C、Ta−W、Ta−Ti、T
a−N、Ta−Ni、Ta−O、Ta−P、Ni−P、
Ni−Al、Ni−C、Ni−Ti、Ni−W、Ni−
Si、Ni−N、Ni−O、Ti−W、Ti−C、Ti
−N、Ti−Si、Ti−O、Ti−P、A1−Ti、
Mg−O、Mg−W、Mg−C、Mg−N、Mg−T
i、Mg−Ni、Mg−Al、Mg−Si、Mg−P、
Zn−Si、Zn−Al、Zn−C、Zn−W、Zn−
Ti、Zn−N、Zn−Ni、Zn−O、Zn−P等を
使用することができる。これらのなかでも、Ta、Ta
−Si、Ta−C、Ni−P、Ni−Al、Ti−W、
Ti−C、Mg−O、Zn−Si等が密着性の向上、結
晶配向性の改善という点で、特に好適である。シード層
を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング
法などの真空成膜法が使用でき、なかでもスパッタリン
グ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。 【0042】磁性層上には保護層が設けられる。保護層
は、磁性層に含まれる金属材料の腐蝕を防止し、磁気ヘ
ッドと磁気ディスクとの擬似接触または接触摺動による
摩耗を防止して、走行耐久性、耐食性を改善するために
設けられる。保護層には、シリカ、アルミナ、チタニ
ア、ジルコニア、酸化コバルト、酸化ニッケルなどの酸
化物、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化
物、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化ホウ素等の炭化物、
グラファイト、無定型炭素等の炭素材料を使用すること
ができる。 【0043】保護層としては、磁気ヘッド材質と同等ま
たはそれ以上の硬度を有する硬質膜であり、摺動中に焼
き付きを生じ難くその効果が安定して持続するものが、
摺動耐久性に優れており好ましい。また、同時にピンホ
ールが少ないものが、耐食性に優れておりより好まし
い。このような保護膜としては、CVD法で作製される
ダイヤモンド状炭素(DLC)と呼ばれる硬質炭素膜が
挙げられる。 【0044】保護層は、性質の異なる2種類以上の薄膜
を積層した構成とすることができる。例えば、表面側に
摺動特性を改善するための硬質炭素保護膜を設け、磁気
記録層側に耐食性を改善するための窒化ケイ素などの窒
化物保護膜を設けることで、耐食性と耐久性とを高い次
元で両立することが可能となる。 【0045】保護層上には、走行耐久性および耐食性を
改善するために、潤滑層が設けられる。潤滑層には、炭
化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤等の潤滑
剤が使用される。炭化水素系潤滑剤としては、ステアリ
ン酸、オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチ
ル等のエステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホ
ン酸類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル
類、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等のア
ルコール類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド
類、ステアリルアミン等のアミン類などが挙げられる。 【0046】フッ素系潤滑剤としては、上記炭化水素系
潤滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキ
ル基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤
滑剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基として
は パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオ
ロエチレンオキシド重合体、パーフルオロ−n−プロピ
レンオキシド重合体(CF2CF2CF2O)n、パーフル
オロイソプロピレンオキシド重合体(CF(CF3)C
F2O)n、またはこれらの共重合体等である。具体的に
は、分子量末端に水酸基を有するパーフルオロメチレン
−パーフルオロエチレン共重合体(アウジモント社製、
商品名:FOMBLIN Z-DOL)等が挙げられる。 【0047】極圧添加剤としては、リン酸トリラウリル
等のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リ
ン酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチ
オ亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジ
ベンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。 【0048】上記の潤滑剤は単独もしくは複数を併用し
て使用することができ、潤滑剤を有機溶剤に溶解した溶
液を、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビ
アコート法、ディップコート法等で保護層表面に塗布す
るか、真空蒸着法により保護層表面に付着させればよ
い。潤滑剤の塗布量としては、1〜30mg/m2 が好
ましく、2〜20mg/m2 が特に好ましい。 【0049】また、耐食性をさらに高めるために、防錆
剤を併用することが好ましい。防錆剤としては、ベンゾ
トリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジ
ン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル
側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、2−メル
カプトベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合物、
チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環類お
よびこの誘導体等が挙げられる。これら防錆剤は、潤滑
剤に混合して保護層上に塗布してもよく、潤滑剤を塗布
する前に保護層上に塗布し、その上に潤滑剤を塗布して
もよい。防錆剤の塗布量としては、0.1〜10mg/
m2が好ましく、0.5〜5mg/m2が特に好ましい。 【0050】以下に、可撓性高分子支持体を用いた磁気
記録媒体の作製方法について説明する。図3は、可撓性
高分子支持体上への磁性層の形成方法を説明する図であ
る。成膜装置11は、真空室12を有し、巻だしロール
13から巻だされた可撓性高分子支持体14は、張力調
整ロール15A、15Bによって張力を調整されて、成
膜室16へ送られる。成膜室16は真空ポンプによって
所定の減圧度に減圧された状態でアルゴンがスパッタリ
ング気体供給管17Aないし17Dから所定の流量で供
給されている。可撓性高分子支持体14は、成膜室16
に設けた成膜ロール18Aに巻つきながら搬送された状
態で、下地層スパッタリング装置19AのターゲットT
Aから下地層形成用の原子が飛び出して可撓性高分子支
持体上に成膜される。次いで、成膜された下地層上に成
膜ロール18Aにおいて、磁性層スパッタリング装置1
9Bに装着した強磁性金属合金と非磁性物質を均一に分
散したターゲットTBから、磁性層形成用原子が放出さ
れて下地層上に磁性層が形成される。 【0051】次に、磁性層が形成された面を成膜ロール
18Bに巻きつけながら移動した状態で、下地層スパッ
タリング装置19CのターゲットTCから下地層形成用
の原子が飛び出して可撓性高分子支持体の先に磁性層が
形成された面とは反対側が成膜される。更に、成膜ロー
ル18B上において、磁性層スパッタリング装置19D
に装着した強磁性金属合金と非磁性物質を均一に分散し
たターゲットTDから、磁性層形成用原子が放出されて
下地層上に磁性層が形成される。以上の工程によって、
可撓性高分子支持体の両面に磁性層が形成されて、巻き
取りロール20によって巻き取られる。 【0052】また、以上の説明では、可撓性高分子支持
体の両面に磁性層を形成する方法について説明をした
が、同様の方法で一方の面のみに形成することも可能で
ある。磁性層を形成した後に、磁性層上にダイヤモンド
状炭素をはじめとした保護層がCVD法によって形成さ
れる。 【0053】図4は、本発明に適用可能な高周波プラズ
マを利用したCVD装置の一例を説明する図である。磁
性層31を形成した可撓性高分子支持体32は、ロール
33から巻き出され、パスローラ34によってバイアス
電源35からバイアス電圧が磁性層31に給電され成膜
ロール36に巻きつけられた状態で走行する。一方、炭
化水素、窒素、希ガス等を含有する原料気体37は、高
周波電源38から印加された電圧によって発生したプラ
ズマによって、成膜ロール36上の金属薄膜上に窒素、
希ガスを含有した炭素保護膜39が形成され、巻き取り
ロール40に巻き取られる。また、炭素保護膜の作製の
前に磁性膜表面を希ガスや水素ガスによるグロー処理な
どによって清浄化することでより大きな密着性を確保す
ることができる。また、磁性層表面にシリコン中間層等
を形成することによって密着性をさらに高めることがで
きる。 【0054】 【実施例】以下に実施例、比較例を示し、本発明を説明
する。 実施例1 厚み63μm、表面粗さRa=1.4nmのポリエチレ
ンナフタレートフィルム上に3−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、塩
酸、アルミニウムアセチルアセトネート、エタノールか
らなる下塗り液をグラビアコート法で塗布した後、10
0℃で乾燥と硬化を行い、厚み1.0μmのシリコーン
樹脂からなる下塗り層を形成した。この下塗り層上に粒
子径25nmのシリカゾルと前記下塗り液を混合した塗
布液をグラビアコート法で塗布して、下塗り層上に高さ
15nmの突起を10個/μm2 の密度で形成した。ま
た、この下塗り層は可撓性高分子支持体フィルムの両面
に形成した。 【0055】次に図3に示したウェブスパッタリング装
置に得られた原反を装着し、水冷した成膜ロール上にフ
ィルムを密着させながら搬送し、下塗り層上に、DCマ
グネトロンスパッタリング法でタンタルからなるシード
層を20nmの厚みで形成した後、Cr:Ti=80:
20(原子比)からなる下地層を60nmの厚みで形成
し、引き続き、CoPtCr合金(Co:Pt:Cr=
70:20:10原子比):SiO2 =88:12(原
子比)からなる組成の磁性層を25nmの厚みで形成し
た。 【0056】このシード層、下地層、磁性層はフィルム
の両面に成膜した。次にこの原反を図4に示したウェブ
式のCVD装置に装着し、エチレン、窒素、アルゴンを
反応ガスとして用いたRFプラズマCVD法でC:H:
N=62:29:7(mol比)からなる窒素添加ダイ
ヤモンド状炭素保護膜を10nmの厚みで形成した。な
おこのとき磁性層には−400Vのバイアス電圧を印加
した。この保護層もフィルムの両面に成膜した。 【0057】次に、保護層表面に分子末端に水酸基を有
するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤(アウジモント
社製FOMBLIN Z−DOL)をフッ素系溶剤(住
友スリーエム社製HFE−7200)に溶解した溶液を
グラビアコート法で塗布し、厚み1nmの潤滑層を形成
した。得られた原反から直径94mmの円盤を打ち抜
き、これをテープ研磨した後、フレキシブルディスク用
合成樹脂製カートリッジ(富士写真フイルム社製Zip
100用)に組み込んで、フレキシブルディスクを作製
した。得られたフレキシブルディスクを以下に示した評
価方法によって特性の評価を行い、その結果を表1に示
す。また、薄膜接片法によって透過型電子顕微鏡(日立
製H−7100FA型)で観察を行ったところ、強磁性
合金は柱状構造を有していた。その写真を図5に示す。 【0058】薄膜接片について、柱状部の中心部と柱状
部の非磁性物質との境界部におけるコバルトおよび酸化
ケイ素の組成を電界放出型走査透過型電子顕微鏡(VG
社製HB501)および、エネルギー分散型X線分析計
(KEVEX SIGMALevel2)によって半導
体検知器(Si<Li> UTW型)で加速電圧100
keVの条件で分析し、それぞれの存在比(原子比)を
表2に示す。 【0059】実施例2 実施例1において下塗り層を形成した原反から直径13
0mmの円盤状シートを打ち抜き、これを円形のリング
に固定した。このシートに対してバッチ式スパッタリン
グ装置を用いて、実施例1と同一組成の下地層、磁性層
を両面に形成し、さらにCVD装置で保護膜を形成し
た。このシート上にディップコート法で実施例1と同一
の潤滑層を形成した。次にこのシートから直径94mm
のディスクを打ち抜き、これをテープ研磨した後、フレ
キシブルディスク用合成樹脂製カートリッジ(富士写真
フイルム社製Zip100用)に組み込んで、フレキシ
ブルディスクを作製した。得られたフレキシブルディス
クを以下に示した評価方法によって特性の評価を行い、
その結果を表1に示す。 【0060】実施例3 実施例1において非磁性基板と下地層の間のタンタルシ
ード層を除いた点以外は実施例1と同様にフレキシブル
ディスクを作製した。 【0061】得られたフレキシブルディスクを以下に示
した評価方法によって特性の評価を行い、その結果を表
1に示す。また、実施例1と同様に透過型電子顕微鏡観
察を行ったところ、強磁性合金は柱状構造を有してい
た。その電子顕微鏡写真を図6に示す。磁性層柱状部の
中心部と境界部におけるコバルトおよび酸化ケイ素の組
成分析を実施例1の場合と同様の手法で行い、それぞれ
の存在比を表2に示す。 【0062】実施例4 実施例1において基板として鏡面研磨した直径94mm
のガラス基板を用いた以外は実施例1と同様にハードデ
ィスクを形成した。ただし、下塗りは付与せず、カート
リッジにも組み込まなかった。得られたディスクを以下
に示した評価方法によって特性の評価を行い、その結果
を表1に示す。 【0063】比較例1 実施例1において磁性層の組成をCo:Pt:Cr=7
0:20:10(原子比)とした点以外は実施例1と同
様にフレキシブルディスクを作製した。得られたフレキ
シブルディスクを以下に示した評価方法によって特性の
評価を行い、その結果を表1に示す。 【0064】比較例2 実施例1において、シード層、下地層を設けなかった点
以外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製し
た。得られたフレキシブルディスクを以下に示した評価
方法によって特性の評価を行い、その結果を表1に示
す。磁性層柱状部の中心部と境界部におけるコバルトお
よび酸化ケイ素の組成分析を実施例1の場合と同様の手
法で行い、それぞれの存在比を表2に示す。 【0065】比較例3 実施例1において、磁性層の組成を(Co:Pt:Cr
=70:20:10):SiO2=60:40とした以
外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製し
た。得られたフレキシブルディスクを以下に示した評価
方法によって特性の評価を行い、その結果を表1に示
す。磁性層柱状部の中心部と境界部におけるコバルトお
よび酸化ケイ素の組成分析を実施例1の場合と同様の手
法で行い、それぞれの存在比を表2に示す。 【0066】(評価方法) 1.磁気特性 保磁力Hcを試料振動型磁力計(VSM)で測定して磁
気特性とした。 2.面ぶれ フレキシブルディスクおよびハードディスクを3000
rpmで回転させ、中心から半径35mmの位置におけ
る面ぶれをレーザー変位計で測定した。 3.C/N 再生トラック幅2.2μm、再生ギャップ0.26μm
のMRヘッドを用いて、線記録密度130kFCIの記
録再生を行い、再生信号/ノイズ(C/N)比を測定し
た。なおこのとき回転数は3000rpm、ヘッドは半
径は35mmに設けて測定した。ヘッド加重は29.4
mN(3gf)とした。 4.モジュレーション 前記C/N測定の際の再生出力をディスク一周について
計測し、この出力の最小値の最大値に対する比を100
分率で表した。 5.耐久性 ハードディスクを除く、フレキシブルディスクをフレキ
シブルディスク用ドライブ(富士写真フイルム社製Zi
p100用ドライブ)で記録再生を繰り返し行いながら
走行させ、出力が初期値よりも3dB低下した時点で走
行を中止し、耐久時間とした。なお環境は23℃50%
RHとし、試験は最大300時間とした。 【0067】 【表1】 Hc 面ぶれ C/N モシ゛ュレーション 耐久時間 (kA/m) (μm) (dB) (%) (h) 実施例1 247 30 0 94 >300 実施例2 239 30 −0.6 92 >300 実施例3 230 25 −1.6 95 >300実施例4 231 10 −2.6 98 −− 比較例1 1800 30 −9.8 90 >300 比較例2 2400 32 −6.0 90 >300 比較例3 1600 30 −10.6 92 >300 【0068】 【表2】 強磁性合金中心部 非磁性物質層 コバルト 酸化ケイ素 コバルト 酸化ケイ素 実施例1 63.0 11.6 35.1 30.0実施例3 61.4 11.3 41.8 26.0 比較例2 54.2 19.8 51.0 20.4 比較例3 36.0 44.4 31.0 48.7 【0069】以上のように、本発明のフレキシブルディ
スクは記録特性と耐久性ともに優れていることがわか
る。このような記録膜特性の向上が透過型電子顕微鏡観
察および組成分析より、本発明のフレキシブルディスク
の磁性層中の磁性体が柱状形状をしており、磁性体境界
部に非磁性化合物リッチ部が形成されていることによっ
て、引き起こされていることがわかる。 【0070】タンタルからなるシード層を除いた実施例
3では、結晶配向性の低下により、C/N特性が低下し
た。これは、組成分析の結果からわかる。一方、基板に
ガラス基板を用いた実施例4では、同様に作製したフレ
キシブルディスクである実施例1に対してC/Nが若干
低下している。これは出力が相対的に低下しているため
であり、ハードディスクの方がフレキシブルディスクよ
りもヘッドの浮上量が高いためと考えられる。また磁性
層に非磁性物質(SiO2 )を使用しなかった比較例1
では保磁力が低下し、記録特性が低下している。組成分
析の結果から、磁性層中の磁性体と非磁性化合物がはっ
きり分離できていないことが要因と考えられる。下地層
を用いない比較例2では、ある程度の保磁力は得られた
ものの、磁性層の結晶配向制御が不充分であり、C/N
特性が低下した。また磁性層中の非磁性化合物の割合を
増加させた比較例3では、大幅に保磁力およびC/Nが
低下した。これは磁性層中の磁化量が減少したととも
に、磁性体が非磁性化合物中に粒子形状で存在し、磁性
体の結晶配向制御が不充分となり、高ノイズ化、低出力
化したものと考えられる。 【0071】 【発明の効果】本発明によると、高密度磁気記録装置に
用いて好適な、柱状構造をもつ強磁性体間の相互作用が
小さく、低ノイズの磁気記録媒体を室温成膜で生産する
ことができ、特に大容量のフレキシブルディスクを提供
することができる。
し、特に高密度磁気記録が可能な磁気記録媒体に関す
る。 【0002】 【従来の技術】近年、インターネット等の普及による大
容量の画像情報の取り扱いに対応して、パーソナルコン
ピュータには大容量のハードディスクが装着されてい
る。ハードディスクに蓄積した大量の情報をバックアッ
プしたり、あるいは他のコンピュータで利用するために
は、各種のリムーバブル型の記録媒体が用いられてい
る。磁気テープ、フレキシブルディスク等の可撓性の磁
気記録媒体は、ハードディスクと同様に情報の記録、読
み出しに要する時間が短く、また情報の記録、読み出し
に必要な装置も小型である等の多くの特徴を有してい
る。このため、磁気テープ、フレキシブルディスクは代
表的なリムーバブル型の記録媒体として、コンピュータ
のバックアップ、大量のデータの保存に用いられてい
る。そして、少ない個数の磁気テープ、フレキシブルデ
ィスクで大量のデータを保存可能な磁気記録媒体が求め
られており、記録密度の更なる向上が求められている。 【0003】フレキシブルディスク等の可撓性高分子支
持体を用いた磁気記録媒体には、基体上に、鉄、クロ
ム、コバルト等の金属を含有する磁性微粒子を高分子バ
インダーに分散させて塗布した塗布型磁気記録媒体とコ
バルト系合金を真空中で蒸着によって成膜した蒸着型磁
気記録媒体が用いられている。塗布型磁気記録媒体に比
べて、蒸着型磁気記録媒体はより高密度の記録が可能で
あるという特徴を有しているものの、蒸着によって金属
薄膜を形成した可撓性の磁気記録媒体の磁性層はハード
ディスクで使用されているコバルト系合金のスパッタリ
ングで成膜した強磁性金属薄膜と比較するとノイズが大
きく、磁気抵抗素子を用いた高密度記録用のヘッドにお
いては、十分な電磁変換特性が得られず、高記録密度特
性には適していない。 【0004】そこでハードディスクと同様にスパッタリ
ングによる強磁性金属薄膜を有するフレキシブルディス
クを作製しようとする試みはいくつか報告されているも
のの、実用化には至っていない。これはハードディスク
の製造ではスパッタリング時に基板を200℃程度まで
加熱しているが、これと同様の製造方法をフレキシブル
ディスクに適用しようとすると、フレキシブルディスク
用の基材として一般的なポリエチレンテレフタレートや
ポリエチレンナフタレートでは耐熱性が不足し変形して
しまうためである。また耐熱性に優れている芳香族ポリ
アミドフィルムを使用しても、製造工程中でフィルムの
熱膨張、熱収縮、湿度膨張などの寸法変化が生じるた
め、変形の少ないフレキシブルディスクを作製すること
が困難であった。 【0005】また、コバルトを含有する強磁性金属合金
と非磁性の金属酸化物からなる強磁性金属薄膜がハード
ディスク用の磁性層として、特開平5−73880号公
報や特開平7−311929号公報において提案されて
いる。しかし、特開平5−73880号公報や特開平7
−311929号公報に記載されている磁性層は、グラ
ニュラ構造と称されるものであり、磁性層中で磁性体粒
子が非磁性化合物により分離した構造を有している。こ
のような粒子状の磁性体が非磁性化合物中に分散して存
在している場合、磁性粒子の大きさの分散を低くするこ
とが困難であり、磁気記録媒体として使用した場合に
は、ノイズが大きくなるという問題点があった。また、
磁性体が粒子形状をしているため周囲に存在する非磁性
化合物の影響を受けやすく、構造安定性が低く、かつ磁
気的異方性を付与しにくいため、高保磁力・高出力が困
難であった。そこで、より構造安定性が高く、低ノイズ
化の図れる磁性層が求められていた。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、高密度記録
が可能な大容量の磁気記録媒体を提供することを課題と
するものであり、とくに室温において加熱することなく
成膜が可能な磁性層を形成することによって高密度記録
が可能な大容量フレキシブルディスク型磁気記録媒体を
提供することを課題とするものであり、高保磁力、高出
力が得られ、低ノイズ化の図れる磁性層を有する磁気記
録媒体を提供することを課題とするものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の課題は、非磁性
基体上の少なくとも一方の面に、コバルトを含有する強
磁性金属合金と非磁性物質から構成された磁性層を有す
る磁気記録媒体において、強磁性金属合金が柱状構造を
有している磁気記録媒体によって解決することができ
る。また、非磁性支持体が可撓性高分子支持体である前
記の磁気記録媒体である。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、非磁性
支持体上の少なくとも一方の面に、コバルトを含有する
強磁性金属合金と非磁性物質からなる磁性層を構成する
強磁性金属合金を柱状構造とすることによって、強磁性
金属合金と非磁性物質からなる磁性層中において、強磁
性金属合金の構造安定性が高くなり、高保磁力を達成す
るとともに、磁性体粒子の大きさおよびその分散性が均
一となるため、低ノイズ磁気記録媒体を達成することが
できることを見出したものである。 【0009】しかも、柱状構造の強磁性金属と非磁性物
質からなる磁性層は、室温において加熱することなくス
パッタリング法等によって成膜が可能であり、高温度に
加熱した場合には変形等が生じる可撓性高分子支持体を
基体とした場合であっても特性が優れた磁気記録媒体を
製造することができることを見出したものである。ま
た、コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質か
ら構成された強磁性金属薄膜磁性層を用いた場合には、
ハードディスクと同様に高記録密度記録が可能となり、
リムーバブル型の磁気記録媒体の高容量化が可能とな
る。 【0010】そして、この様な強磁性金属薄膜を使用す
ることによって、磁性層形成を基板加熱を行う異なく実
現できるので、基板温度が室温であっても、良好な磁気
特性を達成することができる。このため、ガラス基板や
アルミニウム基板のみでなく、合成樹脂製フィルムのよ
うな可撓性基材であっても熱的な損傷を与えることなく
成膜を行うことができるので、平坦なフレキシブルディ
スクを提供することが可能となる。 【0011】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明の一実施例の磁気記録媒体を説明する図
であり、カートリッジを取り除いたフレキシブルディス
クの断面を示す図である。フレキシブルディスク1は、
可撓性高分子支持体2上の両面に、下地層3が設けら
れ、下地層3上に磁性層4が形成されたものである。磁
性層4は、下地層3上に強磁性金属合金5と非磁性物質
6から構成されている。強磁性金属合金は柱状構造を有
している。また、磁性層4上には、磁性層の酸化等によ
る劣化を防止し、ヘッドや摺動部材との接触による摩耗
から保護する保護層7が形成されている。また、保護層
7上には、走行耐久性および耐食性等を改善する目的で
潤滑層8が設けられている。また、中心部にはフレキシ
ブルディスクドライブに装着するための係合手段9が装
着されている。 【0012】また、本発明のフレキシブルディスクは、
機器に装着した際に磁気ヘッドのアクセス用の窓を設け
た合成樹脂等で作製されたカートリッジ内に装着される
等の形態で使用される。本発明の磁気記録媒体は可撓性
合成樹脂フィルムからなるディスク状支持体の両面の各
々に、少なくともコバルトを含有する強磁性金属合金と
非磁性物質からなる磁性層を有するものであるが、さら
に、可撓性合成樹脂フィルムの表面特性と可撓性合成樹
脂フィルム側からの気体の遮断性を改善する下塗り層、
磁性層の結晶構造を制御する下地層、磁性層を腐食や摩
耗から保護する保護層、及び潤滑剤の付与により走行耐
久性および耐食性を改善する潤滑層が、この順に積層さ
れて構成されていることが好ましい。 【0013】磁性層は、フレキシブルディスク面に対し
て垂直方向に磁化容易軸を有するいわゆる垂直磁気記録
膜でも良いし、フレキシブルディスク面に平行な面内磁
気記録膜でも良い。この磁化容易軸の方向は下地層の材
料や結晶構造および磁性膜の組成と成膜条件によって制
御することができる。 【0014】図2は、本発明の磁性層を説明する図であ
り、断面図である。図2は、可撓性高分子支持体2から
なる非磁性支持体上に下地層3が設けられ、下地層3上
に磁性層4が形成されたものである。磁性層4は、少な
くともコバルトを含有する強磁性金属合金5と非磁性物
質6から構成されている。強磁性金属合金5は、全体組
成に比べて強磁性金属合金の存在量が多い部分であり、
非磁性物質6は、全体組成に比べて非磁性物質が多い部
分である。また、強磁性金属合金の存在量が多い部分
は、相互に0.01nm〜10nmの間隔を設けて形成
されている。 【0015】特に、本発明の磁性層4は、下地層3上に
結晶成長をしたものであり、柱状構造を有している。強
磁性金属合金がこの様な構造をとることで、非磁性物質
の存在量が多い部分による強磁性金属合金の存在量が多
い部分間の分離構造が安定となり、高い保磁力を達成で
きるとともに、強磁性金属合金の存在量が多い部分では
磁化量が増えるため、高出力化が可能となり、また、強
磁性金属合金の多い部分の大きさの分散性が均一となる
ため、低ノイズ磁気記録媒体を得ることが可能となる。 【0016】強磁性金属合金の柱状構造は、強磁性金属
合金層を形成する前に形成された下地層が有する柱状構
造に磁性層がエピタキシャルに結晶成長した構造をとっ
ており、非磁性化合物中に磁性体が粒子形状で分散して
存在するグラニュラ構造に比べてはるかに構造安定性に
優れたものとなる。 【0017】本発明の柱状構造体の直径は0.01nm
から20nm程度の大きさを有している。強磁性金属合
金が多い部分と、非磁性物質が多い部分で比較すると、
コバルトでは、2原子%から30原子%程度が強磁性金
属合金が多い部分に多く含まれており、逆に非磁性物質
では2原子%から50原子%程度が非磁性物質が多い部
分に多く含まれている。 【0018】また、本発明の磁性層の構造は、透過型電
子顕微鏡によって観察することが可能であり、またそれ
ぞれの領域を分析することによって組成を確認すること
ができる。また、本発明においては、磁性層の結晶配向
制御に適当でない下地層を用いた場合や、磁性層中の非
磁性物質の含有量が多い場合は、磁性体が柱状構造をと
ることが困難となり、磁性体間の相互作用が大きくなっ
たり、非磁性物質中に粒子形状で磁性体が存在すること
となり、保磁力の低下、磁気記録媒体から生じるノイズ
が大きくなる。 【0019】本発明において用いることができるコバル
トを含有する強磁性金属合金としては、コバルトとクロ
ム、白金、ニッケル、鉄、ホウ素、ケイ素、タンタル、
ニオブ等の元素の合金が使用できるが、記録特性の面で
は、Co−Pt−Cr、Co−Pt−Cr−Ta、Co
−Pt−Cr−B等が特に好ましい。非磁性物質として
はSi、Zr、Ta、B、Ti、Al、Cr、Ba、Z
n、Na、La、In、Pb等の酸化物、窒化物または
炭化物が使用できるが、記録特性の面ではケイ素の酸化
物が最も好ましい。 【0020】コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁
性物質との混合比は、強磁性金属合金:非磁性物質=9
5:5〜80:20(原子比)の範囲であることが好ま
しく、90:10〜85:15の範囲であることが特に
好ましい。これよりも強磁性金属合金が多くなると、前
記のとおり柱状磁性体間の分離が不十分となり、保持カ
が低下してしまう。逆にこれよりも少なくなると、磁化
量が減少するため、信号出力が著しく低下してしまう。
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質の混合
物からなる磁性層の厚みとしては好ましくは10nm〜
60nm、さらに好ましくは20nm〜40nmの範囲
である。これよりも厚みが厚くなるとノイズが著しく増
加してしまい、逆に厚みが薄くなると、出力が著しく減
少してしまう。 【0021】コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁
性物質の混合物からなる磁性層を形成する方法としては
真空蒸着法、スパッタリング法などの真空成膜法が使用
できる。なかでもスパッタリング法は良質な超薄膜が容
易に成膜可能であることから、本発明に好適である。ス
パッタリング法としてはDCスパッタリング法、RFス
パッタリング法のいずれも使用可能である。 【0022】スパッタリング法は、可撓性支持体上に磁
性層を形成する場合には、帯状の可撓性支持体フィルム
上に連続して成膜するウェブスパッタリング装置が好適
であるが、アルミニウム基板やガラス基板を用いる場合
に使用されるような枚様式スパッタリング装置や通過型
スパッタリング装置も使用できる。スパッタリング時に
用いるスパッタリング気体としてはアルゴンガスが使用
できるが、その他の希ガスを使用しても良い。また非磁
性物質中の酸素および窒素含有率の調整や表面酸化およ
び窒化の目的で微量の酸素もしくは窒素ガスを導入して
も良い。 【0023】とくに、本発明のようにスパッタリング法
でコバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質から
なる磁性層を形成するためには、強磁性金属合金ターゲ
ットと非磁性物質ターゲットの2種を用い、これらの共
スパッタリング法を使用することも可能であるが、形成
すべき強磁性金属合金と非磁性物質の組成比に合致した
強磁性金属合金と非磁性物質を均質に混合した混合物タ
ーゲットを用いると、強磁性金属合金が均一に分散した
磁性層を形成することができる。また、この混合物ター
ゲットはホットプレス法等で作製することができる。磁
性層の形成に先だって下地層を形成することが好まし
い。下地層の形成によって、磁性層の密着性の向上、膜
応力の緩和、磁性層の結晶配向制御が可能となり、より
安定な柱状構造を持つ磁性層を形成することができる。 【0024】本発明において好ましい下地層は、Li、
Be、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Sc、T
i、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、
Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、M
o、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、S
b、Te、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Re、Os、
Ir、Pt、Au、Tl、Pb、Biからなる群から少
なくとも一種が選ばれる。 【0025】これらのなかでも、Co、Be、Os、R
e、Ti、Zn、Ta、Al、Mo、W、V、Fe、S
b、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd、SiおよびZrか
らなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有す
るクロム含有合金を用いることが好ましいが、格子定数
制御および密着性向上の観点からは、Tl、Be、R
u、Si、Zrを用いることが好ましい。これらの下地
層を用いることによって、強磁性金属合金の柱状構造体
の形成が良好となるため記録特性が向上する。 【0026】下地層の厚みは10nm〜200nmが好
ましく、10nm〜100nmが特に好ましい。200
nmよりも厚みが厚くなると、生産性が悪くなるととも
に、膜応力が大きくなってしまう。また、10nmより
も厚みが薄くなると、下地層の効果による磁気特性の向
上が得られない。 【0027】下地層を成膜する方法としては真空蒸着
法、スパッタリング法などの真空成膜法が使用できる。
なかでもスパッタリング法は良質な超薄膜が容易に成膜
可能であることから、本発明に好適である。スパッタリ
ング法としては、DCスパッタリング法、RFスパッタ
リング法のいずれも使用可能である。スパッタリング法
は、可撓性高分子フィルムを支持体としたフレキシブル
ディスクの場合、帯状の連続フィルム上に連続して成膜
するウェブスパッタリング装置が好適であるが、アルミ
ニウム基板やガラス基板を用いる場合に使用されるよう
な枚様式スパッタリング装置や通過型スパッタリング装
置も使用できる。下地層のスパッタリング時のスパッタ
リング気体としてはアルゴンガスが使用できるが、その
他の希ガスを使用しても良い。また、下地層の格子定数
制御、膜応力の緩和の目的で、微量の酸素もしくは窒素
ガスを導入しても良い。 【0028】スパッタリング法で所望の成分の下地層を
形成するためには、複数個のターゲットを用いた共スパ
ッタリング法を使用することもできるが、格子定数等を
精密に制御し、かつ均質な膜を作製するためには、所望
の成分の金属等を含有した合金ターゲットを用いること
が好ましい。合金ターゲットはホットプレス法で作製す
ることができる。 【0029】本発明の磁気記録媒体には、支持体として
は、磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触した時の衝撃を
回避することが可能である合成樹脂フイルムからなる可
撓性高分子支持体が挙げられる。このような合成樹脂フ
ィルムとしては、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミ
ド、芳香族ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスルホ
ン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンナフタレ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、トリアセテートセルロース、フッ素樹脂等からなる
合成樹脂フィルムが挙げられる。本発明では基板を加熱
することなく良好な記録特性を達成することができるた
め、表面性が良好で、また入手も容易なポリエチレンテ
レフタレートまたはポリエチレンナフタレートが特に好
ましい。 【0030】また、支持体として合成樹脂フィルムを複
数枚を積層したものを用いても良い。積層した支持体を
用いることにより、支持体自身に起因する反りやうねり
を軽減することができ、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの
接触が安定するので、磁気記録層の耐傷性を著しく改善
することがきる。 【0031】積層した支持体は、熱ローラによるロール
ラミネート、平板熱プレスによるラミネート、接着面に
接着剤を塗布して積層するドライラミネート、予めシー
ト状に成形された接着シートを用いる方法等が挙げられ
る。積層体の接着に用いる接着剤としては、ホツトメル
ト接着剤、熱硬化性接着剤、紫外線硬化型接着剤、電子
線硬化型接着剤、粘着シート、嫌気性接着剤などを使用
することがきる。 【0032】支持体の厚みは、10μm〜200μm、
好ましくは20μm〜150μm、さらに好ましくは3
0μm〜100μmである。支持体の厚みが10μmよ
り薄いと、高速回転時の安定性が低下し、面ぶれが増加
する。一方、支持体の厚みが200μmより厚いと、回
転時の剛性が高くなり、接触時の衝撃を回避することが
困難になり、磁気ヘッドの跳躍を招くので好ましくな
い。 【0033】また、下記式で表される可撓性高分子支持
体の腰の強さは、b=10mmでの値が4.9MPa〜
19.6MPa(0.5kgf/mm2 〜2.0kgf
/mm2 )の範囲にあることが好ましく、6.9MPa
〜14.7MPa(0.7kgf/mm2 〜1.5kg
f/mm2 )がより好ましい。 可撓性高分子支持体の腰の強さ=Ebd3/12 なお、この式において、Eはヤング率、bはフィルム
幅、dはフィルム厚さを各々表す。 【0034】可撓性高分子支持体の表面は、磁気ヘッド
による記録を行うために、可能な限り平滑であることが
好ましい。支持体表面の凹凸は、信号の記録再生特性を
著しく低下させる。具体的には、後述する下塗り層を使
用する場合では、光干渉式の表面粗さ計で測定した表面
粗さが中心面平均粗さSRaで5nm以内、好ましくは
2nm以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが1μm
以内、好ましくは0.1μm以内である。また、下塗り
膜を用いない場合では、光干渉式の表面粗さ計で測定し
た表面粗さが中心面平均粗さSRaで3nm以内、好ま
しくは1nm以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが
0.1μm以内、好ましくは0.06μm以内である。 【0035】可撓性高分子支持体表面には、平面性の改
善と気体遮断性を高めるために下塗り層を設けることが
好ましい。磁性層をスパッタリング等で形成するため、
下塗り層は耐熱性に優れることが好ましく、下塗り層の
材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を使用するこ
とができる。熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコ
ーン樹脂は、平滑化効果が高く、特に好ましい。下塗り
層の厚みは、0.1μm〜3.0μmが好ましい。支持
体に他の樹脂フィルムを積層する場合には、積層加工前
に下塗り層を形成してもよく、積層加工後に下塗り層を
形成してもよい。 【0036】熱硬化性ポリイミド樹脂としては、ビスア
リルナジイミド(丸善石油化学社製BANI)のよう
に、分子内に末端不飽和基を2つ以上有するイミドモノ
マーを、熱重合して得られるポリイミド樹脂が好適に用
いられる。このイミドモノマーは、モノマーの状態で支
持体表面に塗布した後に、比較的低温で熱重合させるこ
とができるので、原料となるモノマーを支持体上に直接
塗布して硬化させることができる。また、このイミドモ
ノマーは一般的な有機溶剤に溶解させて使用することが
でき、生産性、作業性に優れると共に、分子量が小さ
く、その溶液粘度が低いために、塗布時に凹凸に対する
回り込みが良く、平滑化効果が高い。 【0037】熱硬化性シリコーン樹脂としては、有機基
が導入されたケイ素化合物を原料としてゾルゲル法で重
合したシリコーン樹脂が好適に用いられる。このシリコ
ーン樹脂は、二酸化ケイ素の結合の一部を有機基で置換
した構造からなりシリコーンゴムよりも大幅に耐熱性に
優れると共に、二酸化ケイ素膜よりも柔軟性に優れるた
め、可撓性フィルムからなる支持体上に樹脂膜を形成し
ても、クラックや剥離が生じ難い。また、原料となるモ
ノマーを可撓性高分子支持体上に直接塗布して硬化させ
ることができるため、汎用溶剤を使用することができ、
凹凸に対する回り込みも良く、平滑化効果が高い。更
に、縮重合反応は、酸やキレート剤などの触媒の添加に
より比較的低温から進行するため、短時間で硬化させる
ことができ、汎用の塗布装置を用いて樹脂膜を形成する
ことができる。また熱硬化性シリコーン樹脂は気体遮断
性に優れており、磁性層形成時に可撓性高分子支持体か
ら発生し、磁性層または下地層の結晶性、配向性を阻害
する気体を遮蔽する気体遮蔽性が高く、特に好適であ
る。 【0038】下塗り層の表面には、磁気ヘッドとフレキ
シブルディスクとの真実接触面積を低減し、摺動特性を
改善することを目的として、微小突起(テクスチャ)を
設けることが好ましい。また、微小突起を設けることに
より、可撓性高分子支持体の取り扱い性も良好になる。
微小突起を形成する方法としては、球状シリカ粒子を塗
布する方法、エマルジョンを塗布して有機物の突起を形
成する方法などが使用できるが、下塗り層の耐熱性を確
保するため、球状シリカ粒子を塗布して微小突起を形成
するのが好ましい。 【0039】微小突起の高さは5nm〜60nmが好ま
しく、l0nm〜30mmがより好ましい。微小突起の
高さが高すぎると記録再生ヘッドと媒体のスペーシング
損失によって信号の記録再生特性が劣化し、微小突起が
低すぎると摺動特性の改善効果が少なくなる。微小突起
の密度は0.1〜100個/μm2 が好ましく、1〜1
0個/μm2 がより好ましい。微小突起の密度が少なす
ぎる場合は摺動特性の改善効果が少なくなり、多過ぎる
と凝集粒子の増加によって高い突起が増加して記録再生
特性が劣化する。 【0040】また、バインダーを用いて微小突起を支持
体表面に固定することもできる。バインダーには、十分
な耐熱性を備えた樹脂を使用することが好ましく、耐熱
性を備えた樹脂としては、溶剤可溶型ポリイミド樹脂、
熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコン樹脂を使用
することが特に好ましい。 【0041】また、下地層と非磁性支持体との間には、
密着性の向上、結晶配向性の改善等を目的としてシード
層を設けることができる。シード層は、Ta、Ta−S
i、Ta−Al、Ta−C、Ta−W、Ta−Ti、T
a−N、Ta−Ni、Ta−O、Ta−P、Ni−P、
Ni−Al、Ni−C、Ni−Ti、Ni−W、Ni−
Si、Ni−N、Ni−O、Ti−W、Ti−C、Ti
−N、Ti−Si、Ti−O、Ti−P、A1−Ti、
Mg−O、Mg−W、Mg−C、Mg−N、Mg−T
i、Mg−Ni、Mg−Al、Mg−Si、Mg−P、
Zn−Si、Zn−Al、Zn−C、Zn−W、Zn−
Ti、Zn−N、Zn−Ni、Zn−O、Zn−P等を
使用することができる。これらのなかでも、Ta、Ta
−Si、Ta−C、Ni−P、Ni−Al、Ti−W、
Ti−C、Mg−O、Zn−Si等が密着性の向上、結
晶配向性の改善という点で、特に好適である。シード層
を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング
法などの真空成膜法が使用でき、なかでもスパッタリン
グ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。 【0042】磁性層上には保護層が設けられる。保護層
は、磁性層に含まれる金属材料の腐蝕を防止し、磁気ヘ
ッドと磁気ディスクとの擬似接触または接触摺動による
摩耗を防止して、走行耐久性、耐食性を改善するために
設けられる。保護層には、シリカ、アルミナ、チタニ
ア、ジルコニア、酸化コバルト、酸化ニッケルなどの酸
化物、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化
物、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化ホウ素等の炭化物、
グラファイト、無定型炭素等の炭素材料を使用すること
ができる。 【0043】保護層としては、磁気ヘッド材質と同等ま
たはそれ以上の硬度を有する硬質膜であり、摺動中に焼
き付きを生じ難くその効果が安定して持続するものが、
摺動耐久性に優れており好ましい。また、同時にピンホ
ールが少ないものが、耐食性に優れておりより好まし
い。このような保護膜としては、CVD法で作製される
ダイヤモンド状炭素(DLC)と呼ばれる硬質炭素膜が
挙げられる。 【0044】保護層は、性質の異なる2種類以上の薄膜
を積層した構成とすることができる。例えば、表面側に
摺動特性を改善するための硬質炭素保護膜を設け、磁気
記録層側に耐食性を改善するための窒化ケイ素などの窒
化物保護膜を設けることで、耐食性と耐久性とを高い次
元で両立することが可能となる。 【0045】保護層上には、走行耐久性および耐食性を
改善するために、潤滑層が設けられる。潤滑層には、炭
化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤等の潤滑
剤が使用される。炭化水素系潤滑剤としては、ステアリ
ン酸、オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチ
ル等のエステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホ
ン酸類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル
類、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等のア
ルコール類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド
類、ステアリルアミン等のアミン類などが挙げられる。 【0046】フッ素系潤滑剤としては、上記炭化水素系
潤滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキ
ル基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤
滑剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基として
は パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオ
ロエチレンオキシド重合体、パーフルオロ−n−プロピ
レンオキシド重合体(CF2CF2CF2O)n、パーフル
オロイソプロピレンオキシド重合体(CF(CF3)C
F2O)n、またはこれらの共重合体等である。具体的に
は、分子量末端に水酸基を有するパーフルオロメチレン
−パーフルオロエチレン共重合体(アウジモント社製、
商品名:FOMBLIN Z-DOL)等が挙げられる。 【0047】極圧添加剤としては、リン酸トリラウリル
等のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リ
ン酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチ
オ亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジ
ベンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。 【0048】上記の潤滑剤は単独もしくは複数を併用し
て使用することができ、潤滑剤を有機溶剤に溶解した溶
液を、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビ
アコート法、ディップコート法等で保護層表面に塗布す
るか、真空蒸着法により保護層表面に付着させればよ
い。潤滑剤の塗布量としては、1〜30mg/m2 が好
ましく、2〜20mg/m2 が特に好ましい。 【0049】また、耐食性をさらに高めるために、防錆
剤を併用することが好ましい。防錆剤としては、ベンゾ
トリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジ
ン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル
側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、2−メル
カプトベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合物、
チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環類お
よびこの誘導体等が挙げられる。これら防錆剤は、潤滑
剤に混合して保護層上に塗布してもよく、潤滑剤を塗布
する前に保護層上に塗布し、その上に潤滑剤を塗布して
もよい。防錆剤の塗布量としては、0.1〜10mg/
m2が好ましく、0.5〜5mg/m2が特に好ましい。 【0050】以下に、可撓性高分子支持体を用いた磁気
記録媒体の作製方法について説明する。図3は、可撓性
高分子支持体上への磁性層の形成方法を説明する図であ
る。成膜装置11は、真空室12を有し、巻だしロール
13から巻だされた可撓性高分子支持体14は、張力調
整ロール15A、15Bによって張力を調整されて、成
膜室16へ送られる。成膜室16は真空ポンプによって
所定の減圧度に減圧された状態でアルゴンがスパッタリ
ング気体供給管17Aないし17Dから所定の流量で供
給されている。可撓性高分子支持体14は、成膜室16
に設けた成膜ロール18Aに巻つきながら搬送された状
態で、下地層スパッタリング装置19AのターゲットT
Aから下地層形成用の原子が飛び出して可撓性高分子支
持体上に成膜される。次いで、成膜された下地層上に成
膜ロール18Aにおいて、磁性層スパッタリング装置1
9Bに装着した強磁性金属合金と非磁性物質を均一に分
散したターゲットTBから、磁性層形成用原子が放出さ
れて下地層上に磁性層が形成される。 【0051】次に、磁性層が形成された面を成膜ロール
18Bに巻きつけながら移動した状態で、下地層スパッ
タリング装置19CのターゲットTCから下地層形成用
の原子が飛び出して可撓性高分子支持体の先に磁性層が
形成された面とは反対側が成膜される。更に、成膜ロー
ル18B上において、磁性層スパッタリング装置19D
に装着した強磁性金属合金と非磁性物質を均一に分散し
たターゲットTDから、磁性層形成用原子が放出されて
下地層上に磁性層が形成される。以上の工程によって、
可撓性高分子支持体の両面に磁性層が形成されて、巻き
取りロール20によって巻き取られる。 【0052】また、以上の説明では、可撓性高分子支持
体の両面に磁性層を形成する方法について説明をした
が、同様の方法で一方の面のみに形成することも可能で
ある。磁性層を形成した後に、磁性層上にダイヤモンド
状炭素をはじめとした保護層がCVD法によって形成さ
れる。 【0053】図4は、本発明に適用可能な高周波プラズ
マを利用したCVD装置の一例を説明する図である。磁
性層31を形成した可撓性高分子支持体32は、ロール
33から巻き出され、パスローラ34によってバイアス
電源35からバイアス電圧が磁性層31に給電され成膜
ロール36に巻きつけられた状態で走行する。一方、炭
化水素、窒素、希ガス等を含有する原料気体37は、高
周波電源38から印加された電圧によって発生したプラ
ズマによって、成膜ロール36上の金属薄膜上に窒素、
希ガスを含有した炭素保護膜39が形成され、巻き取り
ロール40に巻き取られる。また、炭素保護膜の作製の
前に磁性膜表面を希ガスや水素ガスによるグロー処理な
どによって清浄化することでより大きな密着性を確保す
ることができる。また、磁性層表面にシリコン中間層等
を形成することによって密着性をさらに高めることがで
きる。 【0054】 【実施例】以下に実施例、比較例を示し、本発明を説明
する。 実施例1 厚み63μm、表面粗さRa=1.4nmのポリエチレ
ンナフタレートフィルム上に3−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、塩
酸、アルミニウムアセチルアセトネート、エタノールか
らなる下塗り液をグラビアコート法で塗布した後、10
0℃で乾燥と硬化を行い、厚み1.0μmのシリコーン
樹脂からなる下塗り層を形成した。この下塗り層上に粒
子径25nmのシリカゾルと前記下塗り液を混合した塗
布液をグラビアコート法で塗布して、下塗り層上に高さ
15nmの突起を10個/μm2 の密度で形成した。ま
た、この下塗り層は可撓性高分子支持体フィルムの両面
に形成した。 【0055】次に図3に示したウェブスパッタリング装
置に得られた原反を装着し、水冷した成膜ロール上にフ
ィルムを密着させながら搬送し、下塗り層上に、DCマ
グネトロンスパッタリング法でタンタルからなるシード
層を20nmの厚みで形成した後、Cr:Ti=80:
20(原子比)からなる下地層を60nmの厚みで形成
し、引き続き、CoPtCr合金(Co:Pt:Cr=
70:20:10原子比):SiO2 =88:12(原
子比)からなる組成の磁性層を25nmの厚みで形成し
た。 【0056】このシード層、下地層、磁性層はフィルム
の両面に成膜した。次にこの原反を図4に示したウェブ
式のCVD装置に装着し、エチレン、窒素、アルゴンを
反応ガスとして用いたRFプラズマCVD法でC:H:
N=62:29:7(mol比)からなる窒素添加ダイ
ヤモンド状炭素保護膜を10nmの厚みで形成した。な
おこのとき磁性層には−400Vのバイアス電圧を印加
した。この保護層もフィルムの両面に成膜した。 【0057】次に、保護層表面に分子末端に水酸基を有
するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤(アウジモント
社製FOMBLIN Z−DOL)をフッ素系溶剤(住
友スリーエム社製HFE−7200)に溶解した溶液を
グラビアコート法で塗布し、厚み1nmの潤滑層を形成
した。得られた原反から直径94mmの円盤を打ち抜
き、これをテープ研磨した後、フレキシブルディスク用
合成樹脂製カートリッジ(富士写真フイルム社製Zip
100用)に組み込んで、フレキシブルディスクを作製
した。得られたフレキシブルディスクを以下に示した評
価方法によって特性の評価を行い、その結果を表1に示
す。また、薄膜接片法によって透過型電子顕微鏡(日立
製H−7100FA型)で観察を行ったところ、強磁性
合金は柱状構造を有していた。その写真を図5に示す。 【0058】薄膜接片について、柱状部の中心部と柱状
部の非磁性物質との境界部におけるコバルトおよび酸化
ケイ素の組成を電界放出型走査透過型電子顕微鏡(VG
社製HB501)および、エネルギー分散型X線分析計
(KEVEX SIGMALevel2)によって半導
体検知器(Si<Li> UTW型)で加速電圧100
keVの条件で分析し、それぞれの存在比(原子比)を
表2に示す。 【0059】実施例2 実施例1において下塗り層を形成した原反から直径13
0mmの円盤状シートを打ち抜き、これを円形のリング
に固定した。このシートに対してバッチ式スパッタリン
グ装置を用いて、実施例1と同一組成の下地層、磁性層
を両面に形成し、さらにCVD装置で保護膜を形成し
た。このシート上にディップコート法で実施例1と同一
の潤滑層を形成した。次にこのシートから直径94mm
のディスクを打ち抜き、これをテープ研磨した後、フレ
キシブルディスク用合成樹脂製カートリッジ(富士写真
フイルム社製Zip100用)に組み込んで、フレキシ
ブルディスクを作製した。得られたフレキシブルディス
クを以下に示した評価方法によって特性の評価を行い、
その結果を表1に示す。 【0060】実施例3 実施例1において非磁性基板と下地層の間のタンタルシ
ード層を除いた点以外は実施例1と同様にフレキシブル
ディスクを作製した。 【0061】得られたフレキシブルディスクを以下に示
した評価方法によって特性の評価を行い、その結果を表
1に示す。また、実施例1と同様に透過型電子顕微鏡観
察を行ったところ、強磁性合金は柱状構造を有してい
た。その電子顕微鏡写真を図6に示す。磁性層柱状部の
中心部と境界部におけるコバルトおよび酸化ケイ素の組
成分析を実施例1の場合と同様の手法で行い、それぞれ
の存在比を表2に示す。 【0062】実施例4 実施例1において基板として鏡面研磨した直径94mm
のガラス基板を用いた以外は実施例1と同様にハードデ
ィスクを形成した。ただし、下塗りは付与せず、カート
リッジにも組み込まなかった。得られたディスクを以下
に示した評価方法によって特性の評価を行い、その結果
を表1に示す。 【0063】比較例1 実施例1において磁性層の組成をCo:Pt:Cr=7
0:20:10(原子比)とした点以外は実施例1と同
様にフレキシブルディスクを作製した。得られたフレキ
シブルディスクを以下に示した評価方法によって特性の
評価を行い、その結果を表1に示す。 【0064】比較例2 実施例1において、シード層、下地層を設けなかった点
以外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製し
た。得られたフレキシブルディスクを以下に示した評価
方法によって特性の評価を行い、その結果を表1に示
す。磁性層柱状部の中心部と境界部におけるコバルトお
よび酸化ケイ素の組成分析を実施例1の場合と同様の手
法で行い、それぞれの存在比を表2に示す。 【0065】比較例3 実施例1において、磁性層の組成を(Co:Pt:Cr
=70:20:10):SiO2=60:40とした以
外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製し
た。得られたフレキシブルディスクを以下に示した評価
方法によって特性の評価を行い、その結果を表1に示
す。磁性層柱状部の中心部と境界部におけるコバルトお
よび酸化ケイ素の組成分析を実施例1の場合と同様の手
法で行い、それぞれの存在比を表2に示す。 【0066】(評価方法) 1.磁気特性 保磁力Hcを試料振動型磁力計(VSM)で測定して磁
気特性とした。 2.面ぶれ フレキシブルディスクおよびハードディスクを3000
rpmで回転させ、中心から半径35mmの位置におけ
る面ぶれをレーザー変位計で測定した。 3.C/N 再生トラック幅2.2μm、再生ギャップ0.26μm
のMRヘッドを用いて、線記録密度130kFCIの記
録再生を行い、再生信号/ノイズ(C/N)比を測定し
た。なおこのとき回転数は3000rpm、ヘッドは半
径は35mmに設けて測定した。ヘッド加重は29.4
mN(3gf)とした。 4.モジュレーション 前記C/N測定の際の再生出力をディスク一周について
計測し、この出力の最小値の最大値に対する比を100
分率で表した。 5.耐久性 ハードディスクを除く、フレキシブルディスクをフレキ
シブルディスク用ドライブ(富士写真フイルム社製Zi
p100用ドライブ)で記録再生を繰り返し行いながら
走行させ、出力が初期値よりも3dB低下した時点で走
行を中止し、耐久時間とした。なお環境は23℃50%
RHとし、試験は最大300時間とした。 【0067】 【表1】 Hc 面ぶれ C/N モシ゛ュレーション 耐久時間 (kA/m) (μm) (dB) (%) (h) 実施例1 247 30 0 94 >300 実施例2 239 30 −0.6 92 >300 実施例3 230 25 −1.6 95 >300実施例4 231 10 −2.6 98 −− 比較例1 1800 30 −9.8 90 >300 比較例2 2400 32 −6.0 90 >300 比較例3 1600 30 −10.6 92 >300 【0068】 【表2】 強磁性合金中心部 非磁性物質層 コバルト 酸化ケイ素 コバルト 酸化ケイ素 実施例1 63.0 11.6 35.1 30.0実施例3 61.4 11.3 41.8 26.0 比較例2 54.2 19.8 51.0 20.4 比較例3 36.0 44.4 31.0 48.7 【0069】以上のように、本発明のフレキシブルディ
スクは記録特性と耐久性ともに優れていることがわか
る。このような記録膜特性の向上が透過型電子顕微鏡観
察および組成分析より、本発明のフレキシブルディスク
の磁性層中の磁性体が柱状形状をしており、磁性体境界
部に非磁性化合物リッチ部が形成されていることによっ
て、引き起こされていることがわかる。 【0070】タンタルからなるシード層を除いた実施例
3では、結晶配向性の低下により、C/N特性が低下し
た。これは、組成分析の結果からわかる。一方、基板に
ガラス基板を用いた実施例4では、同様に作製したフレ
キシブルディスクである実施例1に対してC/Nが若干
低下している。これは出力が相対的に低下しているため
であり、ハードディスクの方がフレキシブルディスクよ
りもヘッドの浮上量が高いためと考えられる。また磁性
層に非磁性物質(SiO2 )を使用しなかった比較例1
では保磁力が低下し、記録特性が低下している。組成分
析の結果から、磁性層中の磁性体と非磁性化合物がはっ
きり分離できていないことが要因と考えられる。下地層
を用いない比較例2では、ある程度の保磁力は得られた
ものの、磁性層の結晶配向制御が不充分であり、C/N
特性が低下した。また磁性層中の非磁性化合物の割合を
増加させた比較例3では、大幅に保磁力およびC/Nが
低下した。これは磁性層中の磁化量が減少したととも
に、磁性体が非磁性化合物中に粒子形状で存在し、磁性
体の結晶配向制御が不充分となり、高ノイズ化、低出力
化したものと考えられる。 【0071】 【発明の効果】本発明によると、高密度磁気記録装置に
用いて好適な、柱状構造をもつ強磁性体間の相互作用が
小さく、低ノイズの磁気記録媒体を室温成膜で生産する
ことができ、特に大容量のフレキシブルディスクを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の磁気記録媒体を説明する図
である。 【図2】図2は、本発明の磁性層を説明する図であり、
断面図である。 【図3】図3は、可撓性高分子支持体上への磁性層の形
成方法を説明する図である。 【図4】図4は、本発明に適用可能な高周波プラズマを
利用したCVD装置の一例を説明する図である。 【図5】図5は、本発明の磁気記録媒体の一実施例の磁
性層を説明する電子顕微鏡写真である。 【図6】図6は、本発明の磁気記録媒体の他の実施例の
磁性層を説明する電子顕微鏡写真である。 【符号の説明】 1…フレキシブルディスク、2…可撓性高分子支持体、
3…下地層、4…磁性層、5…強磁性金属合金、6…非
磁性物質、7…保護層、8…潤滑層、9…係合手段、1
1…成膜装置、12…真空室、13…巻だしロール、1
4…可撓性高分子支持体、15A,15B…張力調整ロ
ール、16…成膜室、17A,17B,17C,17D
…スパッタリング気体供給管、18A…成膜ロール、1
8B…成膜ロール、19A…下地層スパッタリング装
置、19B…磁性層スパッタリング装置、19C…下地
層スパッタリング装置、19D…磁性層スパッタリング
装置、20…巻き取りロール、TC,TD…ターゲッ
ト、31…磁性層、32…可撓性高分子支持体、33…
ロール、34…パスローラ、35…バイアス電源、36
…成膜ロール、37…原料気体、38…高周波電源、3
9…炭素保護膜、40…巻き取りロール
である。 【図2】図2は、本発明の磁性層を説明する図であり、
断面図である。 【図3】図3は、可撓性高分子支持体上への磁性層の形
成方法を説明する図である。 【図4】図4は、本発明に適用可能な高周波プラズマを
利用したCVD装置の一例を説明する図である。 【図5】図5は、本発明の磁気記録媒体の一実施例の磁
性層を説明する電子顕微鏡写真である。 【図6】図6は、本発明の磁気記録媒体の他の実施例の
磁性層を説明する電子顕微鏡写真である。 【符号の説明】 1…フレキシブルディスク、2…可撓性高分子支持体、
3…下地層、4…磁性層、5…強磁性金属合金、6…非
磁性物質、7…保護層、8…潤滑層、9…係合手段、1
1…成膜装置、12…真空室、13…巻だしロール、1
4…可撓性高分子支持体、15A,15B…張力調整ロ
ール、16…成膜室、17A,17B,17C,17D
…スパッタリング気体供給管、18A…成膜ロール、1
8B…成膜ロール、19A…下地層スパッタリング装
置、19B…磁性層スパッタリング装置、19C…下地
層スパッタリング装置、19D…磁性層スパッタリング
装置、20…巻き取りロール、TC,TD…ターゲッ
ト、31…磁性層、32…可撓性高分子支持体、33…
ロール、34…パスローラ、35…バイアス電源、36
…成膜ロール、37…原料気体、38…高周波電源、3
9…炭素保護膜、40…巻き取りロール
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 非磁性基体上の少なくとも一方の面に、
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性物質から構
成された磁性層を有する磁気記録媒体において、強磁性
金属合金が柱状構造を有していることを特徴とする磁気
記録媒体。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002006102A JP2003208710A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 磁気記録媒体 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=27644966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002006102A Pending JP2003208710A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 磁気記録媒体 |
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---|---|
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JP (1) | JP2003208710A (ja) |
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US8402007B2 (en) * | 2005-08-02 | 2013-03-19 | The Boeing Company | Methods and apparatus for creating and utilizing templates in connection with information modeling |
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US20130114165A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-09 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | FePt-C BASED MAGNETIC RECORDING MEDIA WITH ONION-LIKE CARBON PROTECTION LAYER |
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JP2000348325A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Sony Corp | 磁気記録媒体 |
US6656613B2 (en) * | 2000-09-27 | 2003-12-02 | Seagate Technology Llc | Multilayer magnetic recording media with columnar microstructure for improved exchange decoupling |
JP4019703B2 (ja) * | 2001-12-07 | 2007-12-12 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 垂直磁気記録媒体およびその製造方法 |
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2002
- 2002-01-15 JP JP2002006102A patent/JP2003208710A/ja active Pending
-
2003
- 2003-01-15 US US10/342,186 patent/US6893714B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6893714B2 (en) | 2005-05-17 |
US20040202843A1 (en) | 2004-10-14 |
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