JP2005063508A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芳香族ポリアミドフィルムよりなる非磁性支持体1上に金属磁性薄膜よりなる磁性層22が形成された構成を有し、保磁力Hcが120kA/m〜235kA/m、角形比Rsが0.69以上である磁気記録媒体20を提供する。
【選択図】図2
Description
また、ビデオテープに使用される磁気記録媒体の記録時間を延長するための方法としては、例えば、非磁性支持体としてポリエステルを主成分とする材料、具体的には、ポリエチレンナフタレートを用いるのが望ましいとされている(例えば、特許文献1参照。)。
このAIT4規格においては、トラックピッチを従来よりも狭め、記録波長を短くし、再生用磁気ヘッドとして、従来の誘導型再生用磁気ヘッドに比して高感度の磁気抵抗効果型ヘッド(以下、AMRヘッド)や巨大磁気抵抗効果型ヘッド(以下、GMRヘッド)を適用することにより2倍の高容量化を実現しているものであるが、これに伴い、より高S/N比(信号雑音比)のテープが求められることになった。
図1中、非磁性支持体1は、巻き出しロール2から供給され、冷却キャン6の周面を走行し、巻き取りロール7に巻き取られるようになされている。酸素導入管4から供給される微量の酸素の存在下、ルツボ5内の金属磁性体3に電子銃8から電子ビームが照射され、金属磁性体が非磁性支持体1の表面に蒸着して金属磁性薄膜が形成される。
このように成膜工程において酸素を導入することにより、蒸着時に成長するCo結晶が微細化され、またCo−OによりCo結晶の磁気的分離が進み、残留磁束密度が向上し、高出力化、低ノイズ化が実現される。
一方、導入酸素量が多すぎると、微細化が進み低ノイズとなるとともに保磁力Hcの上昇によって短波長では自己減磁、記録減磁が減少して高出力が得られるが、その出力増加には極大値があり、高出力化の限界がある。出力の極大値に対応する酸素量以上に導入量を増加させて保磁力Hcを大きくさせると、逆に残留磁化Mrが低下し、長波長の出力が著しく低下する。従って使用帯域全体でみればS/N比は低下してしまうという問題がある。
また、磁性層の表面酸化層が薄くなるため、ブロックエラーレートの低減化が図られる。
以下、図2に磁気記録媒体20の構成例、図3に磁気記録媒体の概略製造工程フローを示して本発明について説明する。
なお、本発明の磁気記録媒体は、テープストレージの主要規格の一つであるAIT(Advanced Intelligent Tape)におけるAIT4(記録容量200GB/巻)に好適なものであるとし、再生用磁気ヘッドとしては、MRヘッドやGMRヘッドを適用するものである。
先ず、後述するハイレート蒸着法によってポリアミドフィルム(東レ製)の一主面に蒸着膜を形成した後、蒸着膜の上にCVD法によってカーボン保護層を形成する。次に磁性層形成面とは反対側の主面にバックコート層を塗布形成する。その後、ホットロール処理を行い、反りを補正した後、保護層の表面に潤滑剤を塗布した。
このようにして作製した磁気テープを8mm幅に裁断した後、VSMにより磁気特性を測定し、また、AIT4試作機でブロックエラーレートを測定評価した。
以下に、各工程について順に詳しく述べる。
酸素ガスの導入下で強磁性金属の蒸着を行う真空蒸着プロセスを適用して連続的に走行させながら非磁性支持体1上に磁性層22を成膜するに際して、非磁性支持体1の走行速度を適正な範囲に制御することとし、これを130m/分〜230m/分に規定した。
磁性層の成膜工程について図1に示した連続巻き取り式真空蒸着装置10を用いて蒸着する場合を例として説明する。
非磁性支持体1は、巻き出しロール2から供給され冷却キャン6の外周表面に沿って走行し、巻き取りロール7に連続的に巻き取られるようになされている。
この連続走行の際、電子銃8から放射された電子Eによって加熱されたルツボ5内の金属磁性体3、例えばCoが蒸発して非磁性支持体1上に付着し、磁性層22が形成される。この磁性層22の形成の際に酸素導入管4から導入された酸素によって適度に酸化され、磁性金属結晶(Co結晶)の微細化が行われる。
すなわち従来よりも高速度で蒸着を行い、かつ膜酸化度を抑制し、磁性層の高い出力を得る方法、いわゆる「ハイレート蒸着法」によって本発明の磁気記録媒体が得られる。
次に、図4に示すCVD装置30を用いて、磁性層22を形成した被処理体上に、エチレンガス(C2H4)を原料とし、エチレンとアルゴンガスの混合比を4:1としたガス雰囲気下で、反応管電圧をDC1.6kVに制御し、カーボン膜よりなる保護層23を膜厚10nmに形成した。
原料ガスをプラズマ中で分解して成膜するCVD法は、耐磨耗性、耐蝕性、表面被覆率に優れ、平滑な表面形状と高い電気抵抗率をもつダイヤモンドライクカーボン膜を、極めて薄層に安定して成膜することができる。使用する原料ガスとなる炭化水素ガスは、単体、または複合状態で用いてもよく、また、プラズマ生成時には、炭素化合物の分解を促進するためのガスとして、Ar、N2 等の非炭化水素ガスが導入されていてもよい。
また、反応管41〜43には、平板状の放電電極44〜46が組み込まれている。この放電電極44〜46には、外部に配設された直流電源47〜49により、例えば500〜2000Vの電位が印加されるようになされている。
次に、磁性層22形成面とは反対側の主面に、バックコート層24を形成する。
例えば、カーボンブラック、ポリエステルポリウレタン、有機溶剤を混合してバックコート層用塗料を調整し、これを非磁性支持体の金属磁性膜が成膜された面とは反対側の面に塗布乾燥することでバックコート層24を形成する。
バックコート層24を形成した後、図5に概略構成を示すようなホットロール装置60によって、テープの反り(カッピング)を補正する熱処理、すなわちホットロール処理を行う。図5において、ヒートロール64は内部に加熱手段、例えば加熱誘導コイル等を備えた直径が250mm程度の金属製の円筒状ロールであり、所定の温度範囲でロールの表面温度を自由にコントロールできるようにしてある。なお、温度範囲は100℃〜300℃程度に制御する。巻き出しロール65から供給された被処理体61は、回転するヒートロール64の表面に磁性層形成面側を接触させつつ走行するようにし、反り補正を行い、巻き取りロール66に巻き取られる。
反り補正を行った後、保護層23表面に、潤滑剤としてパーフルオロポリエーテルを約10nmの膜厚に塗布した。これにより走行性、耐磨耗性、耐久性等を付与することができる。
図2に示す層構成の磁気記録媒体を、図3に示した製造工程フローに従い作製した。
非磁性支持体1として、幅1m、長さ10000mの東レ製ポリアミドフィルムを用い、図1に示したような連続巻き取り式の蒸着装置にセッティングした。
蒸着装置10内部を10−3Pa程度の真空状態に排気し、下記表1に示すように、非磁性支持体1の走行速度、及び酸素導入量をサンプルごとに制御して、それぞれ非磁性支持体1上に連続真空斜め蒸着法によりCo金属磁性膜を形成した。
なお、非磁性支持体1の走行速度が230m/分を超える場合には、装置の性能上の限界により安定した走行ができなくなるため、これ以上の高速度での実験は行わなかった。
(バックコート層形成用塗料組成)
カーボンブラック(旭社製 #50) 100重量部
ポリエステルポリウレタン 100重量部
(ニッポラン社製 商品名N−2304)
溶剤:メチルエチルケトン 500重量部
トルエン 500重量部
上述のようにして作製した磁気テープの原反を8mm幅に裁断してサンプル磁気テープとし、AITカセットに組み込み、AIT4ドライブを用いて、ブロックエラーレートの測定を行った。また、VSM(振動試料型磁力計)により磁気特性を測定した。
各サンプル磁気テープの磁性層成膜条件、保磁力Hc、角形比Rs、及びエラーレートの測定結果について表2に示す。なお、表2においては表1に記載した蒸着時の非磁性支持体の走行速度を併記した。
AIT4フォーマットにおいては、ブロックエラーレートが実用上、1×10-4以下であることが必要であるが、この条件を満たすものは、蒸着時における非磁性支持体1の走行速度を、従来の蒸着時走行速度(80m/分)よりも高速の130m/分〜230m/分とし、かつ保磁力Hcが120kA/m〜235kA/mになる、すなわち図6中、点a〜dに囲まれた領域中の11個のサンプル(実施例1〜11に相当)であることが分かった。
図7中、一点鎖線L1、L2は、図6において選定したHcの下限(120kA/m)と上限(235kA/m)を示す。
図6においてブロックエラーレートが1×10-4以下となった、図6中の点a〜dに囲まれた領域中にある11個のサンプルは、図7においては、角形比Rsが0.69以上の領域にあることが分かった。
Claims (4)
- 芳香族ポリアミドフィルムよりなる非磁性支持体上に、金属磁性薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体であって、
上記磁性層の保磁力Hcが、120kA/m〜235kA/mであり、
角形比Rsが、0.69以上であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 磁気記録システムのAIT4フォーマットに対応していることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
- AMRヘッド、あるいはGMRヘッドを用いて信号の再生を行うことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 非磁性支持体を連続的に走行させ、酸素ガスの導入下において、真空蒸着法により磁性層を形成する工程において、上記非磁性支持体の走行速度を130m/分〜230m/分とし、
上記磁性層の保磁力Hcを120kA/m〜235kA/mとし、かつ角形比Rsを0.69以上とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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