JP2003346317A

JP2003346317A - 垂直磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2003346317A
Application number: JP2002149408A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Moriwaki; 健一森脇; Kazuyuki Usuki; 一幸臼杵
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2003-12-05
Also published as: US20030219630A1; EP1365389A2; EP1365389A3

Abstract

(57)【要約】【課題】室温成膜可能な記録層を用いることによって、
高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量垂直磁気記
録媒体を提供すること。【解決手段】支持体の少なくとも一方の面に、Ｃｏを
含有する強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる記録層
を形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル情報の記
録に使用する磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットの普及により、パ
ーソナル・コンピュータを用いて大容量の動画情報や音
声情報の処理を行う等、コンピュータの利用形態が変化
してきている。これに伴い、ハードディスク等の磁気記
録媒体に要求される記憶容量も増大している。

【０００３】ハードディスク装置においては、磁気ディ
スクの回転に伴い、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面か
らわずかに浮上し、非接触で磁気記録を行っている。こ
のため、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触によって磁
気ディスクが破損するのを防止している。高密度化に伴
って磁気ヘッドの浮上高さは次第に低減されており、鏡
面研磨された超平滑なガラス基板上に磁気記録層等を形
成した磁気ディスクを用いることにより、現在では１０
ｎｍ〜２０ｎｍの浮上高さが実現されている。媒体にお
いては、一般的にＣｏＰｔＣｒ系磁性層／Ｃｒ系下地層
が用いられており、２００℃〜５００℃の高温にするこ
とで、Ｃｒ系下地層によりＣｏＰｔＣｒ系磁性層の磁化
容易方向が膜面内となるよう制御している。さらに、Ｃ
ｏＰｔＣｒ系磁性層中のＣｒの偏析を促し、磁性層中の
磁区を分離している。この様なヘッドの低浮上量化、ヘ
ッド構造の改良、ディスク記録膜の改良等の技術革新に
よってハードディスクドライブの面記録密度と記録容量
はここ数年で飛躍的に増大してきた。

【０００４】取り扱うことができるデジタルデータ量が
増大することによって、動画データの様な大容量のデー
タを可換型媒体に記録して、移動させるというニーズが
生まれてきた。しかしながら、ハードディスクは基板が
硬質であって、しかも上述のようにヘッドとディスクの
間隔が極わずかであるため、フレキシブルディスクや書
き換え型光ディスクの様に可換媒体として使用しようと
すると、動作中の衝撃や塵埃の巻き込みによって故障を
発生する懸念が高く、使用できない。また、さらなる高
密度記録を行う際には、現在広く普及している長手記録
方式では、記録ビットの微細化に伴う記録磁化の熱揺ら
ぎの問題や高保磁力媒体に対して記録ヘッドによる書き
込みが困難である等の問題が生じている。

【０００５】さらに、媒体製造において高温スパッタ成
膜法を用いた場合、生産性が悪いばかりでなく、大量生
産時のコスト上昇につながり、安価に生産できない。

【０００６】一方、フレキシブルディスクは基板がフレ
キシブルな高分子フィルムであるため可換性に優れてお
り、安価に生産できるが、ハードディスクと同様の磁性
層を高分子フィルム上に形成しようとすると、高分子フ
ィルムの熱ダメージが大きく、実用化が困難である。こ
のため高分子フィルムとして耐熱性の高いポリイミドや
芳香族ポリアミドフィルムを使用する提案もなされてい
るが、これらの耐熱性フィルムが非常に高価であり、実
用化が困難となっている。また高分子フィルムに熱ダメ
ージを生じないように、高分子フィルムを冷却した状態
で磁性膜を形成しようとすると、磁性層の磁気特性が不
十分となり、記録密度の向上が困難となっている。それ
に対し、強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる強磁性
金属薄膜を用いた場合、室温で成膜した場合において
も、２００℃〜５００℃の高温条件下で成膜したＣｏＰ
ｔＣｒ系磁性層とほぼ同等の磁気特性を得られることが
わかってきた。このような強磁性金属合金と非磁性酸化
物からなる強磁性金属薄膜はハードディスクで提案され
ているいわゆるグラニュラ構造であり、特開平５−７３
８８０号公報や特開平７−３１１９２９号公報に記載さ
れているものが使用できる。しかし、さらなる高密度記
録化に対しては、上記ハードディスクの場合と同様の課
題を有している。

【０００７】そこで、これらの問題を解決し、面記録密
度を大幅に向上させる技術として、垂直磁気記録方式が
検討されている。垂直磁気記録方式は、記録媒体の厚さ
方向に磁化容易軸をもつ垂直磁化膜を有する垂直磁気記
録媒体と、同厚さ方向に強い磁化分布を発生させること
のできる垂直磁気記録用磁気ヘッドを用い、垂直磁化を
残留させる方式である。垂直磁気記録媒体としては、硬
質基板上に高透磁率の軟磁性層、高い垂直磁気異方性を
持つ垂直磁化膜を成膜したものが検討されている。

【０００８】ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷに代表される追記型およ
び書き換え型光ディスクは磁気ディスクのようにヘッド
とディスクが近接していないため、可換性に優れてお
り、広く普及している。しかしながら光ディスクは、光
ピックアップの厚みとコストの問題から、高容量化に有
利な磁気ディスクのように両面を記録面としたディスク
構造を用いることが困難であるといった問題がある。さ
らに、磁気ディスクと比較すると面記録密度が低く、デ
ータ転送速度も低いため、書き換え型の大容量記録媒体
としての使用を考えると、未だ十分な性能とはいえな
い。

【０００９】上記の通り、大容量の書き換え可能な可換
型記録媒体は、その要求が高いものの、性能、信頼性、
コストを満足するものが存在しない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、本発明の
目的は、室温成膜可能な記録層を用いることによって、
高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量垂直磁気記
録媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の垂直磁気記録媒体は、支持体の少なくとも
一方の面に、Ｃｏを含有する強磁性金属合金と非磁性酸
化物からなる記録層を形成したことを特徴とする。そし
て、前記支持体としては、可撓性高分子が好ましい。

【００１２】つまり、本発明の垂直磁気記録媒体は、Ｃ
ｏを含有する強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる強
磁性金属薄膜記録層を備えているので、室温成膜した場
合においても、充分な垂直磁気特性を得ることができ
る。

【００１３】このような強磁性金属薄膜を使用すること
によって、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Ａｌ
基板だけでなく、支持体が高分子フィルムであっても熱
ダメージを生じることないため、変形が無く、平坦な磁
気テープやフレキシブルディスクも提供することが可能
となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本実施の形態に係る垂直磁気記録媒
体の基板は、Ａｌ基板、ガラス基板を用いることもでき
るが、可撓性高分子フィルムを用いることが生産性の点
で、より好ましい。本実施は、テープ形状でもフレキシ
ブルディスク形状でも用いることができる。可撓性高分
子フィルム基板を用いた本実施フレキシブルディスク
は、中心部にセンターホールが形成された構造であり、
プラスチック等で形成されたカートリッジ内に格納され
ている。なお、カートリッジには、通常、金属性のシャ
ッタで覆われたアクセス窓を備えており、このアクセス
窓を介して磁気ヘッドが導入されることにより、フレキ
シブルディスクへの信号記録や再生が行われる。

【００１５】磁気記録媒体は、支持体に、Ｃｏを含有す
る強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる記録層を有す
るものであるが、支持体に、表面性とガスバリア性を改
善する下塗り層、軟磁性層、中間層、下地層、記録層、
記録層を腐食や摩耗から保護する保護層、及び走行耐久
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。ディスク状磁気記録
媒体は、通常、支持体の両面に上記各層が設けられる。
テープ状媒体は、通常、支持体の片面に上記各層が設け
られるが、両面に設けても構わない。

【００１６】記録層は、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ある。こ
の磁化容易軸の方向は下地層の材料等や結晶構造および
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。

【００１７】記録層は前記の通り、Ｃｏを含有する強磁
性金属合金と非磁性酸化物からなるものである。強磁性
金属合金と非磁性酸化物はマクロ的には混合されている
が、ミクロ的には磁性金属合金微粒子を非磁性酸化物が
被覆するような構造もしくは島状に分離した構造となっ
ている。記録層を面内に平行に切断した時の切断面の一
部を模式的に図１に示した。強磁性金属合金粒子の大き
さ（最大長）Ｒａは１ｎｍから１１０ｎｍ程度であり、
また、両者間の距離Ｌは、１〜１１０ｎｍ程度である。
ただし、局所的にＬが０である場合も許容される。この
様な構造となることで、高い保持力を達成でき、また磁
性粒子サイズの分散性が均一となるため、低ノイズ媒体
を達成することができる。

【００１８】Ｃｏを含有する強磁性金属合金としてはＣ
ｏ、Ｃｒ、ＰｔとＮｉ、Ｆｅ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｎｂ、
Ｒｕ等の元素との合金が使用できるが、記録特性を考慮
するとＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃ
ｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｒｕ−Ｃｒ等が特に好まし
い。

【００１９】非磁性酸化物としてはＳｉ、Ｚｒ、Ｔａ、
Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌａ、Ｉ
ｎ、Ｐｂ等の酸化物が使用できるが、記録特性を考慮す
るとケイ素の酸化物が最も好ましい。

【００２０】Ｃｏを含有する強磁性金属合金と非磁性酸
化物の存在比は、強磁性金属合金：非磁性酸化物＝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、磁
性粒子間の分離が不十分となり、保持力が低下してしま
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。

【００２１】Ｃｏを含有する強磁性金属合金と非磁性酸
化物からなる記録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。

【００２２】Ｃｏを含有する強磁性金属合金と非磁性酸
化物からなる記録層を形成する方法としては真空蒸着
法、スパッタ法などの真空成膜法が使用できる。中でも
スパッタ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。スパッタ法としては公知の
ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法のいずれも使用可能で
ある。スパッタ法は連続フィルム上に連続して成膜する
ウェブスパッタ装置が好適であるが、ハードディスクの
製造に使用されるような枚様式スパッタ装置や通過型ス
パッタ装置も使用可能である。

【００２３】スパッタ時のスパッタガスとしては一般的
な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。また非磁性酸化物の酸素含有率の調整や表
面酸化の目的で微量の酸素ガスを導入してもかまわな
い。

【００２４】スパッタ法でＣｏを含有する強磁性金属合
金と非磁性酸化物からなる記録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酸化物ターゲットの２
種を用い、これらの共スパッタ法を使用することも可能
であるが、磁性粒子サイズの分散性を改善し、均質な膜
を作成するため、Ｃｏを含有する強磁性金属合金と非磁
性酸化物の合金ターゲットを用いることが好ましい。こ
の合金ターゲットはホットプレス法で作成することがで
きる。

【００２５】下地層は、記録層の結晶配向、すなわち、
格子定数を制御し、記録層の磁気配向性を制御し、垂直
磁気記録媒体の性能を向上させることができる。そのた
めに、下地層として、その合金組成を選定することが挙
げられるが、中でもＲｕ系、Ｔｉ系等の合金を用いるこ
とが特に好ましい。更に、当該下地層は、磁気記録媒体
全体の応力緩和に寄与する。

【００２６】上記Ｒｕ系合金としては、ＲｕとＣｏ、Ｂ
ｅ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｓｂ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉお
よびＺｒから選択される少なくとも１種の元素を有する
合金が望ましいが、それ以外の元素を含有するＲｕ合金
を用いても構わない。

【００２７】上記Ｒｕ合金において、Ｒｕと他の元素の
混合比は、Ｒｕ：他の元素＝９９：１〜５０：５０（原
子比）の範囲であることが望ましく、９５：５〜６０：
４０の範囲であることが特に好ましい。これよりもＲｕ
の割合が多くても、少なくても、記録層結晶配向制御が
難しく、磁気特性が悪くなる。

【００２８】上記Ｔｉ系合金としては、ＴｉとＣｏ、Ｂ
ｅ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｖ、Ｆｅ、Ｓｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉ
およびＺｒから選択される少なくとも１種の元素を有す
る合金が望ましいが、それ以外の元素を含有するＴｉ合
金を用いても構わない。

【００２９】上記Ｔｉ合金において、Ｔｉと他の元素の
混合比は、Ｔｉ：他の元素＝９９：１〜５０：５０（原
子比）の範囲であることが望ましく、９５：５〜６０：
４０の範囲であることが特に好ましい。これよりもＴｉ
の割合が多くても、少なくても、記録層結晶配向制御が
難しく、磁気特性が悪くなる。

【００３０】この様な下地層を用いることによって、記
録層の配向性を改善できるため、記録特性が向上する。

【００３１】下地層の厚みは１０ｎｍ〜２００ｎｍが好
ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍが特に好ましい。これよ
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い、逆にこれよりも厚みが薄くな
ると、下地層効果による磁気特性の向上が得られない。

【００３２】下地層を成膜する方法としては真空蒸着
法、スパッタ法などの真空成膜法が使用できる。中でも
スパッタ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。スパッタ法としては、公知
のＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法のいずれも使用可能
である。スパッタ法は、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、連続フィルム上に
連続して成膜するウェブスパッタ装置が好適であるが、
Ａｌ基板やガラス基板を用いる場合に使用されるような
枚様式スパッタ装置や通過型スパッタ装置も使用でき
る。

【００３３】下地層スパッタ時のスパッタガスとしては
一般的な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、微量の酸素ガスを導入してもかまわ
ない。

【００３４】スパッタ法で、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、合金ターゲットを用
いることが好ましい。この合金ターゲットはホットプレ
ス法で作成することができる。

【００３５】軟磁性層は、ＦｅＰｔ系やＣｏＰｔ系、Ｆ
ｅＣ系、ＦｅＴａ系、ＦｅＮｉ系、ＦｅＰｄ系、等が使
用できる。垂直磁気記録の際に、軟磁性層の磁壁構造に
伴う、ノイズ増大の問題があるため、軟磁性層は軟磁性
体と非磁性体の混合体のようなグラニュラ構造をもつ軟
磁性層を用いることもできる。このようなグラニュラ軟
磁性層は、グラニュラ垂直記録層と結晶配向性や膜応力
の関係で非常に相性がよいとともに、一般的に言われて
いる磁壁移動によるノイズの低減にも有効なため、良好
な垂直磁気記録媒体を得ることができる。グラニュラ軟
磁性層に用いる非磁性体としては、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔａ、
Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌａ、Ｉ
ｎ、Ｐｂ等の酸化物が使用できるが、記録特性を考慮す
るとケイ素の酸化物が最も好ましい。

【００３６】上記軟磁性層の厚みは５０〜５００ｎｍが
好ましく、１００〜４００ｎｍが特に好ましい。これよ
りも厚みが厚くなると、生産性が悪くなってしまい、逆に
これよりも厚みが薄くなると、軟磁性層効果による垂直
磁気特性の向上が得られない。

【００３７】上記軟磁性層を形成する方法としては、真
空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用でき、中
でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能であ
る。

【００３８】支持体は、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ために可撓性を備えた樹脂
フィルム（可撓性高分子支持体）で構成されていること
が好ましい。このような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、ポリエーテルサルフォン、ポ
リエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサ
ルファイド、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、価格や表面性の観点か
ら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。

【００３９】また、支持体として樹脂フィルムを複数枚
ラミネートしたものを用いてもよい。ラミネートフィル
ム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、磁気記録層の耐傷性を著し
く改善することがきる。

【００４０】ラミネート手法としては、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ラミネート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ラミ
ネート等が挙げられる。接着剤の種類は、特に限定され
ず、一般的なホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤、Ｕ
Ｖ硬化型接着剤、ＥＢ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。

【００４１】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。

【００４２】支持体の腰の強さは、下記式で表され、ｂ
＝１０ｍｍでの値が０．５ｋｇｆ／ｍｍ²〜２．０ｋｇ
ｆ／ｍｍ²（≒４．９〜１９．６ＭＰａ）の範囲にある
ことが好ましく、０．７ｋｇｆ／ｍｍ²〜１．５ｋｇｆ
／ｍｍ²（≒６．９〜１４．７ＭＰａ）がより好まし
い。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。

【００４３】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、光学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
針式表面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、下塗り層を用いな
い場合では、光学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、触針式表面粗さ計で測定した突起高さが０．１μ
ｍ以内、好ましくは０．０６μｍ以内である。

【００４４】支持体表面には、平面性の改善とガスバリ
ア性を目的として下塗り層を設けることが好ましい。記
録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、フッ素系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１４に
他の樹脂フィルムをラミネートする場合には、ラミネー
ト加工前に下塗り層を形成してもよく、ラミネート加工
後に下塗り層を形成してもよい。

【００４５】熱硬化性ポリイミド樹脂としては、例え
ば、丸善石油化学社製のビスアリルナジイミド「ＢＡＮ
Ｉ」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汎用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。

【００４６】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ガスバリア性に優れてお
り、記録層形成時に支持体から発生する記録層または下
地層の結晶性、配向性を阻害するガスを遮蔽するガスバ
リア性が高く、特に好適である。

【００４７】下塗り層の表面には、磁気ヘッドと磁気デ
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、支
持体のハンドリング性も良好になる。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。

【００４８】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
ロス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。

【００４９】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、熱硬化型シリコーン樹脂を使
用することが特に好ましい。

【００５０】下地層は下に軟磁性層を導入することによ
って、初期成長層が乱れるため、記録層の結晶配向制御
が不充分となってしまうことがある。そこで、これら軟
磁性層と、下地層の効果を持たすためには、軟磁性層と
下地層の間に中間層を設け、初期成長層の乱れを遮蔽す
ることが有効である。中間層には、Ｔａ、Ｔａ−Ｓｉ、
Ａｌ、Ｂｉ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ａ
ｌ、Ｒｕ、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐｔ、Ｍｎ、Ｉｒ、Ｔｉ−
Ｗ、Ｚｎ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔｉ等を使用することができ
る。

【００５１】中間層を形成する方法としては、真空蒸着
法、スパッタ法などの真空成膜法が使用でき、中でもス
パッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。

【００５２】上記中間層の厚みは１〜１００ｎｍが好ま
しく、３〜５０ｎｍが特に好ましい。これよりも厚みが
厚くなると、生産性が悪くなってしまうとともに軟磁性
層の効果があらわれにくくなり、逆にこれよりも厚みが
薄くなると、中間層による初期成長層の乱れの遮蔽効果
が得られない。

【００５３】保護層は、記録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Ｃｏ、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、無定型カーボンなどの炭素
等の材料を使用することができる。

【００５４】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
ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）と呼ばれる硬質
炭素膜が挙げられる。

【００５５】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珪素などの窒化
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。

【００５６】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、公
知の炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤等
の潤滑剤が使用される。

【００５７】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。

【００５８】フッ素系潤滑剤としては、前記炭化水素系
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「ＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬ」）等が挙げられ
る。

【００５９】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。

【００６０】前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。

【００６１】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
カプトンベンゾチアゾール、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、０．１〜１０ｍ
ｇ／ｍ²が好ましく、０．５〜５ｍｇ／ｍ²が特に好まし
い。

【００６２】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の一例について説明する。成膜装置
を用いた可撓性高分子支持体上への記録層等の層の形成
方法を説明する。成膜装置は、真空室を有し、真空ポン
プによって所定の圧力に減圧された状態でアルゴンガス
がスパッタリング気体供給管から所定の流量で供給され
ている。可撓性高分子支持体は、巻だしロールから巻き
だされ、張力調整ロールによって張力を調整されて、成
膜ロールに沿って搬送された状態で、軟磁性層、中間
層、下地層または記録層の各々の形成用スパッタリング
装置のターゲットを用いて、該支持体上に順次、軟磁性
層、中間層、下地層または記録層の各々の層が成膜され
る。次に、記録層が形成された面を第２の成膜ロールに
沿わせた状態で、上記と同様に各々の層が成膜される。

【００６３】以上の工程によって、可撓性高分子支持体
の両面に記録層が形成されて、巻き取りロールによって
巻き取られる。また、以上の説明では、可撓性高分子支
持体の両面に記録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。記録層を形成した後に、記録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。

【００６４】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。記録層を形成した可
撓性高分子支持体は、ロールから巻き出され、パスロー
ラによってバイアス電源からバイアス電圧が記録層に給
電され成膜ロールに沿わせた状態で搬送される。一方、
炭化水素、窒素、希ガス等を含有する原料気体は、高周
波電源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、成膜ロール上の記録層上に窒素、希ガスを含有
した炭素保護膜が形成され、巻き取りロールに巻き取ら
れる。また、炭素保護膜の作製の前に記録層表面を希ガ
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、記録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。

【００６５】

【実施例】以下に本発明の具体的実施例について説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。（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支持体上に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、１００℃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作成した。
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。この下塗り層は支持体フィルムの両
面に形成した。次にウェブスパッタ装置にこの原反を設
置し、水冷したキャン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法で、
｛（Ｃｏ：Ｐｔ：Ｃｒ＝７０：２０：１０原子比）：Ｓ
ｉＯ₂＝８８：１２（原子比）、即ち（Ｃｏ₇₀Ｐｔ₂₀Ｃ
ｒ₁₀）₈₈−（ＳｉＯ₂）₁₂と記す｝からなる記録層を２
５ｎｍの厚みで形成した。この記録層はフィルムの両面
に成膜した。次にこの原反をウェブ式のＣＶＤ装置に設
置し、エチレンガス、窒素ガス、アルゴンガスを反応ガ
スとして用いたＲＦプラズマＣＶＤ法でＣ：Ｈ：Ｎ＝６
２：２９：７ｍｏｌ比からなる窒素添加ＤＬＣ保護膜を
１０ｎｍの厚みで形成した。なおこのとき記録層には−
５００Ｖのバイアスを印加した。この保護層もフィルム
の両面に成膜した。次にこの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（モン
テフルオス社製ＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬ）をフッ素
系潤滑剤（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。この潤滑層もフィルムの両面に形成
した。次にこの原反から３．７ｉｎｃｈサイズのディス
クを打ち抜き、これをテープバーニッシュした後、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。

【００６６】（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１３０ｍｍ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装置を用いて、実施例１と同一組
成の記録層を両面に形成し、さらにＣＶＤ装置で保護膜
を形成した。このシート状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３．
７ｉｎｃｈサイズのディスクを打ち抜き、これをテープ
バーニッシュした後、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。

【００６７】（実施例３−２４）実施例１において下塗
り層と記録層の間に、下記の表１に示すＲｕ合金下地層
を形成した以外は実施例１と同様にフレキシブルディス
クを作製した。

【００６８】

【表１】

【００６９】（実施例２５−４７）実施例１において下
塗り層と記録層の間に、下記の表２に示すＴｉ合金下地
層を形成した以外は実施例１と同様にフレキシブルディ
スクを作製した。

【００７０】

【表２】

【００７１】（実施例４８）実施例３において下塗り層
と下地層の間にＦｅ−Ｔａ−Ｃからなる軟磁性層を導入
した以外は実施例３と同様にフレキシブルディスクを作
製した。

【００７２】（実施例４９−６８）実施例４８において
軟磁性層と下地層の間に下表に示す中間層を導入した以
外は実施例４８と同様にフレキシブルディスクを作製し
た。

【００７３】

【表３】

【００７４】（実施例６９）実施例１において支持体と
して鏡面研磨した３．７ｉｎｃｈ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。但
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。

【００７５】（比較例１）実施例１において記録層の組
成（Ｃｏ₇₀Ｐｔ₂₀Ｃｒ₁₀）₈₈−（ＳｉＯ₂）₁₂をＣｏ₇₀
Ｐｔ₂₀Ｃｒ₁₀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。

【００７６】（比較例２）比較例１において、Ｃｒから
なる下地層を記録層の下に設けた以外は比較例１と同様
にフレキシブルディスクを作製した。

【００７７】（比較例３）比較例１において、ＦｅＴａ
Ｃからなる軟磁性層を記録層の下に設けた以外は比較例
１と同様にフレキシブルディスクを作製した。

【００７８】得られた上記試料を以下により評価した。
結果を表４及び５に示す。（評価）磁気特性垂直方向の保磁力Ｈｃ⊥をＶＳＭで測定した。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、半径位置３５ｍｍの位置における面
ぶれをレーザー変位計で測定した。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、半径位置は
３５ｍｍ、ヘッド加重は３ｇｆとした。なお、Ｃ／Ｎ値
は実施例１での値を基準として、その値からの増減を示
した。モジュレーション（ＭＤＮ）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（エンベロープ）し、この出力のＭｉｎ／Ｍａｘ比
を計測した。

【００７９】

【表４】

【００８０】

【表５】

【００８１】上記結果からわかるように本発明のフレキ
シブルディスクは記録再生特性が非常に優れていること
がわかる。特に、下地層を導入することで高Ｈｃ化が達
成できているとともに、軟磁性層によるノイズ低減も得
られることがわかった。一方、記録層に非磁性酸化物
（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。これは、室温成膜した
場合Ｃｒの偏析が起こらないために、記録層中の磁気的
分離が不充分であったと考えられる。基板にガラス基板
を用いた実施例６９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。

【００８２】

【発明の効果】本発明によると、高密度垂直磁気記録装
置に用いて好適な、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安価に生産すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】記録層の一例を面内に平行に切断した時の切断
面の一部を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１記録層、２非磁性酸化物、３磁性金属合金微粒
子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体の少なくとも一方の面に、Ｃｏを
含有する強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる記録層
を形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。