JP2005353139A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量磁気記録媒体を提供すること。
【解決手段】 非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、ＶＳＭヒステリシス曲線から求められる角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの角度依存性評価において、磁場印加の方向として、面内方向を０°、基板に対し垂直方向を９０°とし、ＳＱおよびＨｃを０°から１０°毎に測定した場合、０°におけるＳＱおよびＨｃと、７０°から９０°の範囲内におけるＳＱおよびＨｃの最小値とが、下式（１）および（２）の両方を満たすとともに、ＳＱおよびＨｃの最大値が０°から３０°の範囲内にあることを特徴とする。角型比ＳＱ（０°）／角型比ＳＱ（最小値）≧１．３・・（１）、保磁力Ｈｃ（０°）／保磁力Ｈｃ（最小値）≧１．３・・（２）
【選択図】 なし

Description

本発明は、磁気記録媒体に関する。

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。

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１０ｎｍ〜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下地層が用いられており、２００℃〜５００℃の高温にすることで、Ｃｒ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、ＣｏＰｔＣｒ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。

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、使用することが困難である。

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。

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り、接触記録可能な媒体であるため可換性に優れており、安価に生産できるが、現在市販されているフレキシブルディスクは記録膜が磁性体を高分子バインダーや研磨剤とともに高分子フィルム上に塗布した構造であるため、スパッタ法で磁性膜を形成しているハードディスクと比較すると、磁性層の高密度記録特性が悪く、ハードディスクの１／１０以下の記録密度しか達成できていない。
そこで記録膜をハードディスクと同様のスパッタ法で形成する強磁性金属薄膜型のフレキシブルディスクも提案されているが、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磁性層とＲｕ系下地層とを組み合わせて用いた場合、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ＣｏＰｔＣｒ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（特許文献１及び２参照）。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磁性層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、特許文献３や特許文献４に記載されているものが使用できる。しかし、これら文献に記載されている磁性層を、面内磁気記録媒体として用いる際に必要な各種磁気特性の方位性については、充分評価できておらず、さらなる高密度記録再生時において、いまだ充分なＳ／Ｎ特性が得られているとは言えない。特許文献５において、グラニュラ構造を有する磁性層を有し、面内配向性を強化した媒体が記載されているが、該文献に記載されているシード層、下地層、磁性層を高分子フィルム基板上に形成した場合、フィルムからの放出ガスにより、結晶性、面内配向性とも充分ではなく、高密度面内磁気記録媒体として充分とは言えない。

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の使用を考えると、未だ十分な性能とはいえない。

特開２００１−２９１２３０号公報 特開２００３−９９９１８号公報 特開平５−７３８８０号公報 特開平７−３１１９２９号公報 特開２００３−１２３２４０号公報

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。

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、非磁性基板上に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体において、高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量磁気記録媒体を提供することにある。

前記目的を達成するための手段は以下の通りである。
１．非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、ＶＳＭヒステリシス曲線から求められる角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの角度依存性評価において、磁場印加の方向として、面内方向を０°、基板に対し垂直方向を９０°とし、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃを０°から１０°毎に測定した場合、０°における角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃと、７０°から９０°の範囲内における角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最小値とが、下式（１）および（２）の両方を満たすとともに、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最大値が０°から３０°の範囲内にあることを特徴とする磁気記録媒体。
角型比ＳＱ（０°）／角型比ＳＱ（最小値）≧１．３ （１）
保磁力Ｈｃ（０°）／保磁力Ｈｃ（最小値）≧１．３ （２）
２．前記非磁性基板が、可とう性高分子基板であることを特徴とする前記１．に記載の磁気記録媒体。
３．前記角型比ＳＱが面内方向（０°）で０．６以上０．８以下であり、かつ前記７０°から９０°の範囲内における角型比ＳＱの最小値が０．０５以上０．５以下であることを特徴とする前記１．または２．に記載の磁気記録媒体。
４．前記保磁力Ｈｃが面内方向（０°）で２３０ｋＡ／ｍ以上４００ｋＡ／ｍ以下であり、かつ垂直方向（９０°）で５０ｋＡ／ｍ以上２００ｋＡ／ｍ以下であることを特徴とする前記１．〜３．のいずれかに記載の磁気記録媒体。

本発明によれば、高密度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、低ノイズでかつ、高信頼性を有する磁気記録媒体を安価に提供することができる。

本発明の磁気記録媒体は、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を備えているので、室温成膜した場合においてもハードディスクのような高密度記録が可能となり、高容量化が可能となる。また強磁性体間の相互作用も小さい。

さらに本発明の磁気記録媒体は、ＶＳＭ（振動試料型磁束計）ヒステリシス曲線から求められる角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの角度依存性評価において、磁場印加の方向として、面内方向を０°、基板に対し垂直方向を９０°とし、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃを０°から１０°毎に測定した場合、０°における角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃと、７０°から９０°の範囲内における角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最小値とが、下式（１）および（２）の両方を満たすとともに、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最大値が０°から３０°の範囲内にあることを特徴としている。

角型比ＳＱ（０°）／角型比ＳＱ（最小値）≧１．３ （１）
保磁力Ｈｃ（０°）／保磁力Ｈｃ（最小値）≧１．３ （２）

ここで本明細書でいうＶＳＭヒステリシス曲線は、下記の測定条件によって求められたものを意味する。
使用機器：東英工業社製、商品名高感度ＶＳＭ（ＶＳＭ−Ｃ７−１０Ｖ）
試料振動数：８０Ｈｚ
印加磁場：１０ｋＯｅ（７９５ｋＡ／ｍ）
測定温度：２３．４℃

本発明においては、上記式（１）および（２）の両方を満たすとともに、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最大値は、０°から３０°の範囲内、好ましくは０から２０°の範囲内に存在するように制御することが好ましい。
角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最大値を上記範囲内にするためには、磁性層に含まれる磁性粒子の磁化容易軸を面内方向に向くように制御すればよい。これにより、面内媒体として磁気ヘッドで記録再生した際、高出力、低ノイズ化され高密度記録再生に好適となる。

磁化容易軸の面内方向制御は、磁性層組成や成膜条件の制御、必要に応じて設けられる下地層の結晶構造や膜厚、成膜条件等の制御、および基板と下地層の間に必要に応じて形成するシード層の結晶構造や膜厚、成膜条件等の制御により可能となる。

また本発明において、角型比ＳＱが面内方向（０°）で０．６以上０．８以下であり、かつ前記７０°から９０°の範囲内における角型比ＳＱの最小値が０．０５以上０．５以下であるのがよい。
また、保磁力Ｈｃが面内方向（０°）で２３０ｋＡ／ｍ以上４００ｋＡ／ｍ以下であり、かつ垂直方向（９０°）で５０ｋＡ／ｍ以上２００ｋＡ／ｍ以下であるのがよい。これらのＨｃ、ＳＱの範囲であれば、磁性粒子が面内に配向しているため、面内媒体として高出力、低ノイズが期待できる。さらに、ヘッドで記録再生した際の信号波形において、歪みが低減できるため、高密度記録に適した磁気記録媒体を得ることができる。

このような磁性層、下地層等を使用することによって、従来のような基板加熱が不要となり、基板温度が室温であっても、良好なＳ／Ｎ特性を有する面内磁気記録媒体を得ることが可能となる。すなわち、基板がガラス基板やＡｌ基板だけでなく、基板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く、接触記録に耐性のある、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。

本発明における非磁性基板は、Ａｌ基板、ガラス基板を用いることもできるが、可とう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。本発明の磁気記録媒体は、テープ形状でもフレキシブルディスク形状でもよい。可とう性高分子フィルム基板を用いた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。

以下、フレキシブルディスクについて説明するが、その内容はＡｌ基板、ガラス基板を用いたハードディスク、可とう性高分子フィルムを用いた磁気テープについても適用可能である。
フレキシブルディスクは可とう性高分子フィルムからなるディスク状基板の両面の各々に、下地層、磁性層を有するものであるが、さらに、表面性とガスバリヤ性を改善する下塗り層、密着性・ガスバリヤ性・下地層の結晶配向性制御等の機能を有するシード層、磁性層の結晶配向性を制御するための下地層、磁性層、磁性層を腐食や磨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。

磁性層は、グラニュラ構造を有するものであり、これをグラニュラ磁性層とも言う。グラニュラ磁性層は、強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる。グラニュラ構造は、強磁性金属合金と非磁性酸化物がマクロ的には混合されているが、ミクロ的には強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となっている。

強磁性金属合金としてはＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、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、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｒｕ−Ｃｒ等が特に好ましい。

非磁性酸化物としてはＳｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌａ、Ｉｎ、Ｐｂ等の酸化物が使用できるが、記録特性を考慮するとＳｉＯｘが最も好ましい。

強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合比（モル比）は、強磁性金属合金：非磁性酸化物＝９５：５〜８０：２０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。該混合比を上記のように調整することにより、磁性粒子間の分離が充分となり、磁化量および信号出力が確保される。

グラニュラ磁性層の厚みとしては好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍ、さらに好ましくは５ｎｍ〜２５ｎｍである。この範囲とすることにより、磁性粒子間の相互作用低減が可能となり、磁性粒子サイズ低減、すなわち低ノイズ媒体を得ることが可能となる。

グラニュラ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、ＤＣパルススパッタ法等が使用可能である。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できる。

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。また磁性粒子の凝集を避けるために微量の酸素ガスを導入してもかまわない。

スパッタ法でグラニュラ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、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。

スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成する際、磁性層の面内磁気異方性を確保するためには、成膜時Ａｒ圧や投入電力の制御が効果的である。

成膜時Ａｒ圧としては、０．４Ｐａ以上１０Ｐａ以下が好ましく、１．０Ｐａ以上７Ｐａ以下が特に好ましい。この範囲とすることで、スパッタされた粒子が下地層の結晶配向性に対し、エピタキシャル成長による面内磁気異方性を発現できるとともに、隣接する磁性粒子との凝集が緩和され、低ノイズ媒体を作製可能となる。０．４Ｐａより成膜時Ａｒ圧が低い場合、スパッタされた粒子が高いエネルギーを有するため、隣接する磁性粒子との凝集が促進され、磁性粒子サイズが増大するため、高ノイズ媒体となるだけでなく、形成された磁性層の膜応力が大きすぎることによるクラック発生等、信頼性の低い媒体となる。一方、１０Ｐａより成膜時Ａｒ圧が高い場合、下地層の結晶配向性に対し、エピタキシャル成長が阻害されるだけでなく、膜の密着性、膜強度が低下するため、充分な磁気特性が得られないばかりか、信頼性の低い媒体となる。

スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成する際の投入電力としては、１Ｗ／ｃｍ²以上１００Ｗ／ｃｍ²以下が好ましく、２Ｗ／ｃｍ²以上５０Ｗ／ｃｍ²が特に好ましく、結晶性及び膜の密着性が確保されるとともに基板変形やスパッタ膜へのクラック発生を防止することができる。

下地層は磁性層の結晶配向性を制御する目的、磁性層中の磁性粒子サイズや分散状態を制御する目的で設けることが望ましい。そのような下地層としては、Ｒｕ、Ｒｕ系合金、Ｃｒ、Ｃｒ系合金、Ｔｉ、Ｔｉ系合金等を用いることができるが、その他の元素を含む合金も用いることができる。中でも、Ｒｕ、Ｒｕ系合金を用いることが結晶配向性制御の観点から、特に好ましい。この様な下地層を用いることによって、磁性層の配向性を改善できるため、記録特性が向上する。

下地層の厚みは５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍが特に好ましい。この範囲とすると、磁気特性の向上と生産性確保を両立できるとともに結晶粒の肥大化が抑制され、直上に形成される磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。また、ヘッド-メディア接触時にかかる応力に対する耐性が確保されるため、走行耐久性が確保される。

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、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、可とう性高分子フィルムを基板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。

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の目的で、微量の酸素ガスを導入してもかまわない。

スパッタ法で下地層を形成する際のＡｒ圧としては、０．４Ｐａ以上１０Ｐａ以下が好ましく、１．０Ｐａ以上７Ｐａ以下が特に好ましい。成膜時Ａｒ圧をこの範囲とすることで、下地層の面内結晶配向性が向上するとともに、膜の密着性・膜強度が確保される。すなわち、直上の磁性層の特性向上および信頼性の高い媒体を作製可能となる。成膜時Ａｒ圧が１０Ｐａを超えると、スパッタ粒子の結晶性および膜の密着性、膜強度が低下するため、直上の磁性層の特性向上が得られないばかりか、信頼性の低い媒体となる。一方、成膜時Ａｒ圧が０．４Ｐａ以下となると、面内結晶配向性が低下するとともに、形成された下地層の膜応力が大きすぎることによるクラック発生等、信頼性の低い媒体となる。

下地層の結晶配向性向上・下地層結晶粒子サイズおよび分散性の制御、導電性付与、ガスバリヤ性等の目的で下地層の真下にシード層を設けても構わない。

このようなシード層としては、非金属元素単体かその混合物、もしくはＴｉと非金属元素の化合物からなるものを用いることが望ましいが、それ以外の合金を用いても構わない。

シード層の厚みは、１ｎｍから３０ｎｍが好ましい。この範囲とすることにより生産性が確保されるとともに、結晶粒の肥大化が抑制されることにより、下地層ひいては磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。また、特に基板に高分子フィルムを用いるフレキシブルディスクの場合、スパッタ時に高分子フィルムに含まれるガスが放出されるため、該シード層を設けることで、高分子フィルムからのガスを遮蔽することができるため、下地層の結晶性を向上させる効果を得ることができる。

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。

前記のように基板は、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とう性高分子フィルムで構成されるのが好ましい。このような高分子フィルムとしては、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。

また、基板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、基板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。

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、ＵＶ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。

基板の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは２０μｍ〜１５０μｍ、さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。基板の厚みが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、基板の厚みが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。

下記式で表される基板の腰の強さは、ｂ＝１０ｍｍでの値が０．５ｋｇｆ／ｍｍ²〜２．０ｋｇｆ／ｍｍ²（４．９〜１９．６ＭＰａ）の範囲にあることが好ましく、０．７ｋｇｆ／ｍｍ²〜１．５ｋｇｆ／ｍｍ²（６．８６〜１４．７ＭＰａ）がより好ましい。
基板の腰の強さ＝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。

基板の表面は、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。基板表面の凹凸は、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平均中心線粗さＲａ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、光学式の表面粗さ計で測定した表面粗さが平均中心線粗さＲａ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。

基板表面には、平面性の改善とガスバリヤ性を目的として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。基板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。

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「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、モノマーの状態で基板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基板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。

熱硬化性シリコン樹脂としては、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ン樹脂が好適に用いられる。このシリコン樹脂は、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、可とう性高分子からなる基板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基板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ン樹脂はガスバリヤ性に優れており、磁性層形成時に基板から発生する磁性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ヤ性が高く、特に好適である。

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、基板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。

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、１〜１０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。

また、バインダーを用いて微小突起を基板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。
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、テタニア、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。

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法やイオンビーム法、ＥＣＲスパッタ法、ＥＣＲ−ＣＶＤ法等で作製される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。

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、磁性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。

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。
保護層の厚さは、３ｎｍから８ｎｍが好ましい。

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。

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）ＣＦ₂Ｏ）_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。

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。

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。

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、０．１〜１０ｍｇ／ｍ²が好ましく、０．５〜５ｍｇ／ｍ²が特に好ましい。

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記の例によって制限されるものではない。

実施例１
基板として厚み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、１００℃で乾燥と硬化を行い、厚み１．０μｍのシリコ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。この下塗り層は基板両面に形成した。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、Ｃからなるシード層を２０ｎｍの厚みで形成し、Ｒｕからなる下地層をＡｒ圧：３．０Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成し、（Ｃｏ₇₀−Ｐｔ₂₀−Ｃｒ₁₀）₈₈−（ＳｉＯ₂）₁₂からなる磁性層をＡｒ圧：３．５Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成した。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。次にこの原反をウェブ式の保護層成膜装置に設置し、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イオンビームデポジション法でＣ：Ｈ：Ｎ＝６２：２９：７ｍｏｌ比からなる窒素添加ＤＬＣ保護膜を５ｎｍの厚みで形成した。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（アウジモント社製ＦＯＭＢＬＩＮ Ｚ−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。

実施例２
実施例１において、下地層、磁性層をＡｒ圧：５．０Ｐａ条件下、各２５ｎｍ、２０ｎｍの厚みで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。

実施例３
実施例１において下地層としてＲｕ₈₀Ｃｒ₂₀合金を用いた以外は実施例１と同様にフレキシブルディスクを作製した。

実施例４
実施例１において、Ｃからなるシード層に代えて、ＳｉＮシード層を厚み２０ｎｍで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。

実施例５
実施例１において基板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と同様に操作を行い、ハードディスクを形成した。但し、下塗り層は付与せず、カートリッジにも組み込まなかった。また、スパッタ膜形成装置としては、枚様式スパッタリング装置を用いた。

比較例１
実施例１において下地層、磁性層をＡｒ圧：０．１Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで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。

比較例２
実施例１においてシード層を設けなかった以外は実施例１と同様にフレキシブルディスクを作製した。

評価
前記で得られた各種磁気記録媒体について、下記の評価を行った。
（１）ＶＳＭによるＳＱおよびＨｃの角度依存性評価
上記実施例および比較例サンプル、それらのバックグラウンドとして各サンプルの磁性層を取り除いたブランクサンプル、Ｎｉ標準試料を磁場印加方向に対し、０°から９０°に１０°ずつ変化させた場合のＶＳＭヒステリシス曲線測定を行った。各サンプルデータからブランクサンプルデータを差し引いた後、Ｎｉ標準試料で得られた反磁界補正係数でデータ補正し、０°から９０°のＳＱ、Ｈｃを求めた。結果を図１および表１〜２に示す。
（２）記録再生特性
再生トラック幅０．２５μｍ、再生ギャップ０．０９μｍのＧＭＲヘッドを用いて、線記録密度４００ｋＦＣＩの記録再生を行い、再生信号／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比を測定した。なおこのとき回転数は４２００ｒｐｍ、半径位置は３５ｍｍとした。なお、Ｓ／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。結果を表３に示す。

前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およびハードディスクは、媒体の面内磁気異方性の向上により、高密度記録再生時において高Ｓ／Ｎ特性を達成していることがわかる。それに対し、比較例１、２では充分な面内磁気異方性が得られておらず、記録再生特性として充分なＳ／Ｎ特性が得られていない。

本発明の実施例および比較例で製造した磁気記録媒体のＨｃの角度依存性評価を説明するための図である。 本発明の実施例および比較例で製造した磁気記録媒体のＳＱの角度依存性評価を説明するための図である。

Claims (4)

1. 非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、ＶＳＭヒステリシス曲線から求められる角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの角度依存性評価において、磁場印加の方向として、面内方向を０°、基板に対し垂直方向を９０°とし、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃを０°から１０°毎に測定した場合、０°における角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃと、７０°から９０°の範囲内における角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最小値とが、下式（１）および（２）の両方を満たすとともに、角型比ＳＱおよび保磁力Ｈｃの最大値が０°から３０°の範囲内にあることを特徴とする磁気記録媒体。
   角型比ＳＱ（０°）／角型比ＳＱ（最小値）≧１．３ （１）
   保磁力Ｈｃ（０°）／保磁力Ｈｃ（最小値）≧１．３ （２）
2. 前記非磁性基板が、可とう性高分子基板であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記角型比ＳＱが面内方向（０°）で０．６以上０．８以下であり、かつ前記７０°から９０°の範囲内における角型比ＳＱの最小値が０．０５以上０．５以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記保磁力Ｈｃが面内方向（０°）で２３０ｋＡ／ｍ以上４００ｋＡ／ｍ以下であり、かつ垂直方向（９０°）で５０ｋＡ／ｍ以上２００ｋＡ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体。

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