JP2008033996A - Magnetic recording medium - Google Patents

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Naoki Ikeda
直樹 池田
Hidetoshi Honda
秀利 本多
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium satisfying running durability and having effective corrosion resistance in a long term preservation even if the thickness of a protective layer is thin. <P>SOLUTION: In the magnetic recording medium 100 of a metal thin film type having a magnetic layer 2, a protective layer 3 mainly made of carbon and a lubricant layer 4 comprising a lubricant having a polar group on a non-magnetic supporting body 1, the protective layer 3 contains 0.5 to 50 at% metal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、非磁性支持体上に金属磁性薄膜と保護層とが形成された、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体に関するものであり、特に、カーボン保護層の構成に関する。   The present invention relates to a so-called metal thin film type magnetic recording medium in which a metal magnetic thin film and a protective layer are formed on a nonmagnetic support, and more particularly to the structure of a carbon protective layer.

従来から、磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の粉末磁性材料を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機結合剤中に分散させた磁性塗料を塗布、乾燥させて作製される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く知られている。   Conventionally, as a magnetic recording medium, a powder magnetic material such as an oxide magnetic powder or an alloy magnetic powder is placed on a nonmagnetic support in an organic binder such as a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, a polyester resin, or a polyurethane resin. A so-called coating type magnetic recording medium is widely known, which is produced by applying and drying a magnetic coating material dispersed in a magnetic material.

これに対して、高密度記録化への要求から、金属あるいはCo−Ni等の合金からなる強磁性材料を、真空薄膜形成手段(真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等)によって非磁性支持体上に直接被着せしめて強磁性金属薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体が実用化されている。   On the other hand, a ferromagnetic material made of metal or an alloy such as Co—Ni is made non-magnetic by vacuum thin film forming means (vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method, etc.) due to the demand for high density recording. A magnetic recording medium having a magnetic layer made of a ferromagnetic metal thin film directly deposited on a support has been put into practical use.

このような、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保磁力、残留磁化、角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みをきわめて薄く形成できるため、記録減磁や再生時の厚み損失が小さいこと、磁性層中に非磁性材である結合剤を混入する必要がないため、磁性材料の充填密度を高め、大きな磁化を得ることができる等、数々の利点を有している。   Such a so-called metal magnetic thin film type magnetic recording medium is excellent in coercive force, remanent magnetization, squareness ratio, etc., and not only has excellent electromagnetic conversion characteristics at a short wavelength, but also can be formed with a very thin magnetic layer. Since there is little thickness loss at the time of recording demagnetization and reproduction, it is not necessary to mix a binder which is a nonmagnetic material in the magnetic layer, so that the packing density of the magnetic material can be increased, and a large magnetization can be obtained. Has a number of advantages.

さらに、この種の磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるようにするため、図2に示すような蒸着装置100などによる斜方蒸着法が提案され、現在の蒸着磁気テープの主流となっている。この蒸着磁気テープは、高画質VTR用、デジタルVTR用、データストレージ用等の磁気テープとして実用化されている。   Furthermore, in order to improve the electromagnetic conversion characteristics of this type of magnetic recording medium and obtain a larger output, an oblique vapor deposition method using a vapor deposition apparatus 100 as shown in FIG. The mainstream of vapor-deposited magnetic tape. This evaporated magnetic tape has been put to practical use as a magnetic tape for high-quality VTR, digital VTR, data storage and the like.

ところで、これらの磁気記録媒体では、磁性層表面に硬質の保護層を形成し、これによって、磁気ヘッド等との摺動に対する耐久性を確保している。この硬質の保護層としては、カーボン膜、石英(SiO2)膜、ジルコニア(ZrO2)膜等が挙げられ、なかでもダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜は、硬度が高く、保護効果に優れることから、蒸着テープ保護層の主流になっている。このようなDLC膜を成膜する方法には、スパッタリング法やCVD法がある。 By the way, in these magnetic recording media, a hard protective layer is formed on the surface of the magnetic layer, thereby ensuring durability against sliding with a magnetic head or the like. Examples of the hard protective layer include a carbon film, a quartz (SiO 2 ) film, a zirconia (ZrO 2 ) film, etc. Among them, a diamond-like carbon (DLC) film has high hardness and excellent protective effect. The deposition tape protective layer has become the mainstream. As a method for forming such a DLC film, there are a sputtering method and a CVD method.

スパッタリング法では、電場や磁場を利用してAr等の不活性ガスを電離(プラズマ化)させ、生じたアルゴンイオンを加速してターゲットに衝突させる。その結果、アルゴンイオンの運動エネルギーによってターゲットの原子がはじき出され、そのはじき出された原子が、ターゲットと対向する基板上に堆積することで薄膜が成膜される。   In the sputtering method, an inert gas such as Ar is ionized (plasmaized) using an electric field or a magnetic field, and the generated argon ions are accelerated to collide with a target. As a result, the atoms of the target are ejected by the kinetic energy of the argon ions, and the ejected atoms are deposited on the substrate facing the target to form a thin film.

CVD法(化学気相成長法)は、電場や磁場を用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用して、原料ガスに分解、合成等の化学反応を起こさせ、この化学反応の結果生じた反応生成物を基体上に堆積させることで薄膜を成膜する方法である。   The CVD method (chemical vapor deposition method) uses the energy of plasma generated using an electric or magnetic field to cause a chemical reaction such as decomposition or synthesis to a raw material gas, and the reaction resulting from this chemical reaction. In this method, a thin film is formed by depositing a product on a substrate.

一般に、磁気記録媒体の電磁変換特性は、「出力」と「媒体ノイズ」の差分である“CNR”で評価され、高出力かつ低ノイズ状態が好ましい。このうち、高出力化のためには、金属磁性薄膜と、記録ヘッドや再生ヘッドの距離(スペーシング)を小さくすることが非常に重要である。スペーシングによる記録再生の損失は「スペーシング損失」と呼ばれ、次式(式1)のように示される。記録密度向上のために記録再生における波長を短くするほど、スペーシング損失は顕著になる。   In general, the electromagnetic conversion characteristics of a magnetic recording medium are evaluated by “CNR” which is the difference between “output” and “medium noise”, and a high output and low noise state is preferable. Among these, in order to increase the output, it is very important to reduce the distance (spacing) between the metal magnetic thin film and the recording head or reproducing head. The loss of recording / reproduction due to the spacing is called “spacing loss” and is expressed by the following equation (Equation 1). As the wavelength in recording / reproduction is shortened to improve the recording density, the spacing loss becomes more prominent.

(スペーシング損失)[dB]=(スペーシング損失係数)×(スペーシング)÷(記録再生波長) ・・・ (式1)       (Spacing loss) [dB] = (spacing loss coefficient) × (spacing) ÷ (recording / reproducing wavelength) (Equation 1)

蒸着磁気テープにおけるスペーシング損失係数は、発明者らの検討において90〜130程度であることが明らかになっており、仮にAIT(Advanced Intelligent Tape)フォーマットのうち、AIT3の最短波長0.286μmの場合、計算ではつぎのような出力変化が予想される。
・2nmのスペーシングで0.6〜0.9dB
・4nmのスペーシングで1.3〜1.8dB
・6nmのスペーシングで1.9〜2.7dB
The spacing loss coefficient in the vapor-deposited magnetic tape has been found to be about 90 to 130 by the inventors' investigation, and tentatively in the case of the shortest wavelength of 0.286 μm of AIT3 in the AIT (Advanced Intelligent Tape) format In the calculation, the following output change is expected.
・ 0.6-0.9dB with 2nm spacing
-1.3-1.8 dB with 4 nm spacing
・ 1.9-2.7 dB with 6 nm spacing

したがってスペーシングを抑制することは、高出力化のための有効な手段であり、また高CNR化に対しても有効な手段である。   Therefore, suppressing the spacing is an effective means for increasing the output and also an effective means for increasing the CNR.

蒸着磁気テープでは、磁性層表面に硬質のカーボン保護層を形成し、これによって、磁気ヘッド等との摺動に対する耐久性を確保しており、スペーシング損失の観点からは、薄いほど好ましい。しかしながら、保護層が薄い場合、充分な摺動耐久性が確保できない。薄層保護層の場合、摺動によって低摩擦・高強度なカーボン保護層が摩耗し、高摩擦で強度の低い磁性層が露出するまでの時間(摺動回数)が早まることが原因である。また、保護層を薄層化すると、表面被覆率の低下、ガス透過の増大などの理由により、腐蝕ガスに対する耐蝕性が劣化することも、長期間保存を要求されるデータストレージ用途などにとっては大きな課題である。   In the vapor-deposited magnetic tape, a hard carbon protective layer is formed on the surface of the magnetic layer, thereby ensuring durability against sliding with a magnetic head or the like. From the viewpoint of spacing loss, the thinner is preferable. However, when the protective layer is thin, sufficient sliding durability cannot be ensured. In the case of a thin protective layer, the low friction and high strength carbon protective layer is worn by sliding, and the time until the magnetic layer with high friction and low strength is exposed (sliding frequency) is accelerated. In addition, when the protective layer is made thinner, the corrosion resistance against the corrosive gas is deteriorated due to a decrease in surface coverage and an increase in gas permeation, which is also significant for data storage applications that require long-term storage. It is a problem.

前記問題のうち腐食問題に対しては、磁性層上に耐食性保護層と耐久性保護層とを積層形成して、その改善を図る技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。これにより、磁性層である金属磁性薄膜の腐食は抑制されエラーレートを改善することが可能となるが、スペーシング損失に関してはその改善は十分とはいえなかった。   Among the above-mentioned problems, a technique has been proposed for improving the corrosion problem by laminating a corrosion-resistant protective layer and a durable protective layer on the magnetic layer (see, for example, Patent Document 1). As a result, corrosion of the metal magnetic thin film as the magnetic layer is suppressed and the error rate can be improved, but the improvement in spacing loss is not sufficient.

特開平5−234059号公報JP-A-5-234059

本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、保護層が薄く、その膜厚が14nm以下であっても、走行耐久性を満足し、かつ長期保存における耐蝕性に有効な磁気記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and even if the protective layer is thin and the film thickness is 14 nm or less, it satisfies running durability and is effective for corrosion resistance in long-term storage. An object of the present invention is to provide a simple magnetic recording medium.

前記課題を解決するために提供する本発明は、非磁性支持体上に磁性層と、カーボンを主体とした保護層と、極性基を有する潤滑剤からなる潤滑層とを有する金属薄膜型の磁気記録媒体であって、前記保護層は、金属が0.5at%〜50at%含有されてなることを特徴とする磁気記録媒体である。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a metal thin film type magnetism having a magnetic layer, a protective layer mainly composed of carbon, and a lubricating layer made of a lubricant having a polar group on a nonmagnetic support. A recording medium, wherein the protective layer contains 0.5 at% to 50 at% of a metal.

ここで、前記非磁性金属は、Ti、W、Cuいずれかの単金属またはこれらの金属群から選ばれる1または2以上の金属を含む合金からなることが好ましい。   Here, the nonmagnetic metal is preferably made of a single metal of Ti, W, or Cu or an alloy containing one or more metals selected from these metal groups.

また、前記保護層の膜厚が2〜14nmであることが好適である。   The protective layer preferably has a thickness of 2 to 14 nm.

また、前記磁性層の膜厚が20〜300nmであることが好ましい。   The thickness of the magnetic layer is preferably 20 to 300 nm.

また、前記潤滑層は、フッ素を含む潤滑剤が塗布されてなることが好適である。   The lubricating layer is preferably coated with a fluorine-containing lubricant.

また、前記非磁性支持体の磁性層形成面とは反対面にバックコート層を有するとよい。   Moreover, it is good to have a backcoat layer on the surface opposite to the magnetic layer forming surface of the nonmagnetic support.

本発明の磁気記録媒体によれば、カーボンを主体とする保護層に所定の金属を含有させることで、潤滑層を構成する潤滑剤、例えばフッ素系潤滑剤の保持効果が高まり、繰り返し摺動によるフッ素系潤滑剤の減少・枯渇が抑制され、シャトル摺動耐久性が向上する。これにより、保護層を薄くすることが可能になり、より高記録密度に対応した磁気記録媒体の提供が可能になる。また、保護層に腐蝕しにくい貴金属を含有させることで磁性層の腐蝕を抑制した磁気記録媒体の提供が可能になる。   According to the magnetic recording medium of the present invention, by containing a predetermined metal in the protective layer mainly composed of carbon, the retention effect of the lubricant that constitutes the lubricating layer, for example, a fluorine-based lubricant is increased, and it is caused by repeated sliding. Reduction and depletion of fluorine-based lubricant is suppressed, and shuttle sliding durability is improved. As a result, the protective layer can be made thin, and a magnetic recording medium corresponding to a higher recording density can be provided. In addition, it is possible to provide a magnetic recording medium in which corrosion of the magnetic layer is suppressed by containing a noble metal that does not easily corrode in the protective layer.

以下に、本発明に係る磁気記録媒体の構成について説明する。
図1に本発明により作成された磁気記録媒体の略式断面図を示す。
この磁気記録媒体100は、長尺形状の非磁性支持体1の一主面に、真空薄膜形成技術により作製した磁性層2を有し、磁性層2上にカーボンを主体とする保護層3が形成され、保護層3上に極性基を有する潤滑剤からなる潤滑層4が形成された構成を有するものである。以下、詳細に説明する。
The configuration of the magnetic recording medium according to the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a magnetic recording medium prepared according to the present invention.
This magnetic recording medium 100 has a magnetic layer 2 produced by a vacuum thin film forming technique on one main surface of a long nonmagnetic support 1, and a protective layer 3 mainly composed of carbon is formed on the magnetic layer 2. The lubricant layer 4 formed of the lubricant having a polar group is formed on the protective layer 3. Details will be described below.

非磁性支持体1としては、従来より金属磁性薄膜型の磁気記録媒体で用いられているものがいずれも使用可能である。例えば、ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルローストリアセテート等のセルロース誘導体、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等の高分子物質が使用可能である。また、これら非磁性支持体上には、磁性薄膜を形成するのに先立ち、易接着化、表面性改良、着色、帯電防止、耐磨耗性付与等の目的で表面処理や前処理を行うようにしてもよい。   As the nonmagnetic support 1, any of those conventionally used in metal magnetic thin film type magnetic recording media can be used. For example, polymer materials such as polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefin resins, cellulose derivatives such as cellulose triacetate, polycarbonate resins, polyvinyl chloride resins, and polyamide resins can be used. In addition, prior to the formation of the magnetic thin film on these nonmagnetic supports, surface treatment and pretreatment should be performed for the purpose of facilitating adhesion, improving surface properties, coloring, antistatic, and imparting abrasion resistance. It may be.

磁性層2を形成する金属磁性材料としては、通常の蒸着テープに使用されるものであれば如何なるものであってもよいが、例示すればFe、Co、Niなどの強磁性金属、Fe−Co、Co−Ni、Co−Cr、Co−Cr−Ta、Co−Cr−Pt、Co−Ni−Pt、Fe−Co−Ni、Fe−Co−B、Fe−Ni−B、Fe−Co−Ni−Cr等の強磁性合金が挙げられる。   The metal magnetic material for forming the magnetic layer 2 may be any material as long as it is used for ordinary vapor deposition tapes. For example, a ferromagnetic metal such as Fe, Co, Ni, Fe—Co, etc. Co-Ni, Co-Cr, Co-Cr-Ta, Co-Cr-Pt, Co-Ni-Pt, Fe-Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Ni-B, Fe-Co-Ni -Ferromagnetic alloys such as Cr.

磁性層2は、真空中で金属磁性材料を加熱蒸発させ、非磁性支持体1に蒸着させる真空蒸着法や、金属磁性材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、アルゴンイオンでターゲット表面の原子を叩き出すスパッタ法などのいわゆるPVD技術によって形成された薄膜であり、その膜厚は20nm〜300nmであることが好ましい。   The magnetic layer 2 is mainly composed of argon, a vacuum deposition method in which a metal magnetic material is heated and evaporated in vacuum and deposited on the nonmagnetic support 1, an ion plating method in which the metal magnetic material is evaporated in a discharge, and argon. It is a thin film formed by a so-called PVD technique such as a sputtering method in which glow discharge is caused in an atmosphere and atoms on the target surface are beaten with argon ions, and the film thickness is preferably 20 nm to 300 nm.

なお、磁性層2は上記方法によって成膜される金属磁性薄膜の単層膜であってもよいし多層膜であってもよい。さらには、非磁性支持体1と磁性層2との間、さらには磁性層2が多層膜の場合には、各層間の付着力向上、並びに抗磁力の制御等のため、下地層、又は、中間層を設けてもよい。また、例えば磁性層表面近傍が耐蝕性改善等のために酸化物となっていてもよい。   The magnetic layer 2 may be a single-layer metal magnetic thin film formed by the above method or a multilayer film. Further, when the magnetic layer 2 is a multilayer film between the nonmagnetic support 1 and the magnetic layer 2, in order to improve the adhesion between each layer and control the coercive force, or the like, or An intermediate layer may be provided. Further, for example, the vicinity of the surface of the magnetic layer may be an oxide for improving the corrosion resistance.

図2に磁性層2の成膜を行う蒸着装置200の一例の概略構成図を示す。本実施例においては、図2の蒸着装置200において、10-2Paに排気した蒸着室202内で、ルツボ210内に配した金属磁性材料211であるコバルト塊を、電子銃212からの電子ビームで加熱溶解して、幅620mmの非磁性支持体1に、コバルト金属磁性薄膜を蒸着した。この蒸着装置200においては、排気口203から排気されて真空状態となされた真空槽201内に、送りロール204と巻取りロール205とが設けられており、これらの間に非磁性支持体1が順次走行するようになされている。 FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of an example of a vapor deposition apparatus 200 for forming the magnetic layer 2. In the present embodiment, in the vapor deposition apparatus 200 of FIG. 2, in the vapor deposition chamber 202 evacuated to 10 −2 Pa, the cobalt mass, which is the metal magnetic material 211 disposed in the crucible 210, is converted into an electron beam from the electron gun 212. Then, a cobalt metal magnetic thin film was deposited on the nonmagnetic support 1 having a width of 620 mm. In this vapor deposition apparatus 200, a feed roll 204 and a take-up roll 205 are provided in a vacuum chamber 201 that is evacuated from an exhaust port 203 to be in a vacuum state, and the nonmagnetic support 1 is interposed therebetween. It is designed to run sequentially.

これら送りロール204と巻取りロール205との間に、上記非磁性支持体1が走行する中途部には、冷却キャン206が設けられている。この冷却キャン206には、冷却装置が設けられ、非磁性支持体1の温度上昇による熱変形などを抑制している。   A cooling can 206 is provided between the feed roll 204 and the take-up roll 205 in the middle of the travel of the nonmagnetic support 1. The cooling can 206 is provided with a cooling device to suppress thermal deformation caused by a temperature rise of the nonmagnetic support 1.

非磁性支持体1は、送りロール204から順次送り出され、さらに上記冷却キャン206の周面を通過し、巻取りロール205に巻取られていくようになされている。尚、上記送りロール204と冷却キャン206との間及び冷却キャン206と巻取りロール205との問にはそれぞれガイドロール207、208が配設され、上記送りロール204から冷却キャン206及び該冷却キャン206から巻取りロール205にわたって走行する非磁性支持体1に所定のテンションをかけ、該非磁性支持体1が円滑に走行するようになされている。   The nonmagnetic support 1 is sequentially fed from the feed roll 204, further passes through the peripheral surface of the cooling can 206, and is taken up by the take-up roll 205. Guide rolls 207 and 208 are provided between the feed roll 204 and the cooling can 206 and between the cooling can 206 and the take-up roll 205, respectively. A predetermined tension is applied to the nonmagnetic support 1 that runs from 206 to the take-up roll 205 so that the nonmagnetic support 1 runs smoothly.

蒸着室202は隔壁209によって隔てられており、ルツボ210から蒸発した金属粒子や反射、散乱する電子ビームの流入を抑制している。上記冷却キャン206の下方にルツボ210が設けられ、このルツボ210に金属磁性材料211が充填されている。このルツボ210は、冷却キャン206の幅と略同一の幅を有してなる。   The vapor deposition chamber 202 is separated by a partition wall 209, and suppresses inflow of metal particles evaporated from the crucible 210 and an electron beam that is reflected and scattered. A crucible 210 is provided below the cooling can 206, and the crucible 210 is filled with a metal magnetic material 211. The crucible 210 has substantially the same width as the cooling can 206.

一方、蒸着装置200の側壁部には、上記ルツボ210内に充填された金属磁性材料211を加熱蒸発させるための電子銃212が取り付けられる。この電子銃212は、当該電子銃212より放出される電子ビームが上記ルツボ210内の金属磁性材料211に照射されるような位置に配設される。そして、この電子線によって蒸発した金属磁性材料211が上記冷却キャン206の周面を定速走行する非磁性支持体1上に磁性層2として被着形成されるようになっている。   On the other hand, an electron gun 212 for heating and evaporating the metal magnetic material 211 filled in the crucible 210 is attached to the side wall of the vapor deposition apparatus 200. The electron gun 212 is disposed at such a position that the electron beam emitted from the electron gun 212 is applied to the metal magnetic material 211 in the crucible 210. The metal magnetic material 211 evaporated by the electron beam is deposited as a magnetic layer 2 on the nonmagnetic support 1 that travels at a constant speed on the peripheral surface of the cooling can 206.

また、上記冷却キャン206とルツボ210との間であって、冷却キャン206の近傍には、シャッタ213が配設されている。このシャッタ213は、上記冷却キャン206の周面を定速走行する非磁性支持体1の所定領域を覆う形で形成され、このシャッタ213により上記蒸発せしめられた金属磁性材料211が上記非磁性支持体1に対して所定の角度範囲で斜めに蒸着されるようになっている。さらに、このような蒸着に際し、上記蒸着装置200側壁部を貫通して設けられる酸素ガス導入口214を介して非磁性支持体1の表面に酸素ガスが供給され、磁気特性、耐久性及び耐蝕性の向上が図られている。蒸着の入射角は、非磁性支持体1の法線方向から90度〜45度までとし、非磁性支持体1の送り速度を変化させ、蒸着層の厚さを制御する。また、蒸着中は磁気特性を制御するために、酸素ガス導入管214から酸素ガスを導入しながら成膜を行う。   A shutter 213 is disposed between the cooling can 206 and the crucible 210 and in the vicinity of the cooling can 206. The shutter 213 is formed so as to cover a predetermined area of the nonmagnetic support 1 that travels at a constant speed on the peripheral surface of the cooling can 206, and the metal magnetic material 211 evaporated by the shutter 213 is the nonmagnetic support. The body 1 is vapor-deposited obliquely within a predetermined angle range. Further, in the case of such vapor deposition, oxygen gas is supplied to the surface of the nonmagnetic support 1 through the oxygen gas inlet 214 provided through the side wall of the vapor deposition apparatus 200, and magnetic characteristics, durability and corrosion resistance are provided. Improvements are being made. The incident angle of vapor deposition is 90 to 45 degrees from the normal direction of the nonmagnetic support 1, and the feed rate of the nonmagnetic support 1 is changed to control the thickness of the vapor deposition layer. During vapor deposition, film formation is performed while oxygen gas is introduced from the oxygen gas introduction pipe 214 in order to control magnetic characteristics.

保護層3は、カーボンを主体とし、金属が0.5at%以上、50at%以下含有されてなるものである。この保護層3の膜厚は、2〜14nmであることが好ましい。   The protective layer 3 is mainly composed of carbon and contains 0.5 at% or more and 50 at% or less of metal. The thickness of the protective layer 3 is preferably 2 to 14 nm.

保護層3に含有される金属は、例えば、Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Zn、Ge、Zr、Nb、Mo、Sn、Ta、W、Pb、Biの単金属またはこれらの金属群から選ばれる1または2以上の金属を含む合金が挙げられる。あるいは、耐食性向上の観点から、Cu、Ag、Au、Ptの単金属またはこれらの金属群から選ばれる1または2以上の金属を含む合金が挙げられる。また、これらのうち、Ti、W、Cuいずれかの単金属またはこれらの金属群から選ばれる1または2以上の金属を含む合金からなることが好ましく、非磁性金属であることがより好ましい。   The metal contained in the protective layer 3 is, for example, a single metal of Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Zn, Ge, Zr, Nb, Mo, Sn, Ta, W, Pb, Bi Or the alloy containing the metal of 1 or 2 or more chosen from these metal groups is mentioned. Alternatively, from the viewpoint of improving corrosion resistance, a single metal of Cu, Ag, Au, or Pt or an alloy containing one or more metals selected from these metal groups can be used. Of these, a single metal of Ti, W, or Cu or an alloy containing one or more metals selected from these metal groups is preferable, and a nonmagnetic metal is more preferable.

以下、保護層3を作成するためのスパッタリング装置(図3)とCVD(化学気相成長法)装置(図4)の説明をするが、保護層成膜装置はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, a sputtering apparatus (FIG. 3) and a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus (FIG. 4) for forming the protective layer 3 will be described. However, the protective layer film forming apparatus is not limited to this. .

図3に保護層3の成膜装置として、マグネトロンスパッタ装置300の略式構成図を示す。
この装置300においては、頭部に設けられた排気口303によって内部が高真空状態となされた真空槽301内に、定速回転する送りロール304と、巻取りロール305とが設けられ、これら送りロール304から巻取りロール305に、非磁性支持体1の上に磁性層が蒸着された被処理体501が、順次走行するようになされている。
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of a magnetron sputtering apparatus 300 as a film forming apparatus for the protective layer 3.
In this apparatus 300, a feed roll 304 that rotates at a constant speed and a take-up roll 305 are provided in a vacuum chamber 301 in which the inside is brought into a high vacuum state by an exhaust port 303 provided in the head. An object to be processed 501 in which a magnetic layer is deposited on the nonmagnetic support 1 is sequentially moved from the roll 304 to the take-up roll 305.

これら送りロール304から巻取りロール305側に被処理体501が走行する中途部には、キャン306が設けられている。このキャン306は、被処理体501を図中下方に引き出すように設けられ、図中の時計回り方向に定速回転する構成で示してある。また、これら送りロール304から巻取りロール305側に被処理体501が走行する中途部には、ガイドロール307やガイドロール308が配設され、被処理体501に所定のテンションをかけ、被処理体501が円滑に走行するようになされている。   A can 306 is provided in the middle of the object 501 traveling from the feed roll 304 to the take-up roll 305 side. The can 306 is provided so as to pull out the workpiece 501 downward in the drawing, and is configured to rotate at a constant speed in the clockwise direction in the drawing. In addition, a guide roll 307 and a guide roll 308 are disposed in the middle of the object to be processed 501 traveling from the feed roll 304 to the take-up roll 305, and a predetermined tension is applied to the object to be processed 501. The body 501 travels smoothly.

成膜室302は隔壁309によって隔てられており、スパッタリングの際の飛散粒子の抑制やガス圧力を制御している。   The film formation chamber 302 is separated by a partition wall 309, and controls scattering particles and gas pressure during sputtering.

冷却キャン306と対向する位置には、ターゲット310が設けられている。ターゲット310は、前記金属を含有したカーボンからなるものであり、例えば、Ti、W、Cu等の少なくとも1種類の金属を混合した、あるいは当該金属チップとして埋め込んだカーボンターゲットが用いられる。これらターゲット310は、カソード電極を構成するバッキングプレート311に支持されている。そして、バッキングプレート311の裏面には、磁場を形成するマグネット312が配設されている。このマグネトロンスパッタ装置300において、金属が含有されたカーボン保護層3を成膜する場合には、成膜室302内を約1×10−4〔Pa〕程度に減圧した後、ガス導入管314からArガスを導入して真空度を例えば約0.5〔Pa〕とする。 A target 310 is provided at a position facing the cooling can 306. The target 310 is made of carbon containing the metal. For example, a carbon target in which at least one kind of metal such as Ti, W, or Cu is mixed or embedded as the metal chip is used. These targets 310 are supported by a backing plate 311 constituting a cathode electrode. A magnet 312 that forms a magnetic field is disposed on the back surface of the backing plate 311. In the magnetron sputtering apparatus 300, when forming the carbon protective layer 3 containing metal, the inside of the film forming chamber 302 is depressurized to about 1 × 10 −4 [Pa], and then the gas introduction pipe 314 is used. Ar gas is introduced to set the degree of vacuum to about 0.5 [Pa], for example.

そして、ガス導入管314からArガスを導入するとともに、冷却キャン306をアノード、バッキングプレート311をカソードとして、電源313を用いて約600Vの電圧を印加し、約40Aの電流が流れる状態を保持する。そして、この電圧の印加により、Arガスがプラズマ化し、電離されたイオンがターゲット310に衝突することにより、ターゲットからカーボンと金属原子がはじき出される。   Then, while introducing Ar gas from the gas introduction pipe 314, the cooling can 306 is used as an anode, the backing plate 311 is used as a cathode, a voltage of about 600 V is applied using a power source 313, and a state where a current of about 40 A flows is maintained. . When this voltage is applied, the Ar gas is turned into plasma, and the ionized ions collide with the target 310, so that carbon and metal atoms are ejected from the target.

このとき、バッキングプレート311の裏面に配置されたマグネット312より、ターゲット310近傍には、磁場が形成されるので、電離されたイオンは、ターゲット310の近傍に集中されることとなる。そして、これらのターゲット310からはじき出された原子は、冷却キャン306の外周面に沿って走行する被処理体501に付着する。このようにして、金属が含有されたカーボン保護層3が成膜された被処理体502は、巻き取りロール305に巻き取られる。   At this time, since a magnetic field is formed in the vicinity of the target 310 by the magnet 312 disposed on the back surface of the backing plate 311, the ionized ions are concentrated in the vicinity of the target 310. The atoms ejected from these targets 310 adhere to the object 501 that travels along the outer peripheral surface of the cooling can 306. Thus, the to-be-processed object 502 in which the carbon protective layer 3 containing a metal was formed is wound around the winding roll 305.

ターゲットには、保護層として成膜後に希望の濃度比率になるよう、カーボンターゲット上に金属のチップを配置してもよいし、初めからカーボンに金属を混入させたものを用いてもよい。   As the target, a metal chip may be disposed on the carbon target so that a desired concentration ratio is obtained as a protective layer after film formation, or a carbon in which metal is mixed from the beginning may be used.

図4に保護層3の成膜装置として、プラズマCVD装置400の略式構成図を示す。
この装置400においては、頭部に設けられた排気口403によって内部が高真空状態となされた真空槽401内に、定速回転する送りロール404と、巻取りロール405とが設けられ、これら送りロール404から巻取りロール405に、非磁性支持体1の上に磁性層が蒸着された被処理体501が、順次走行するようになされている。
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus 400 as a film forming apparatus for the protective layer 3.
In this apparatus 400, a feed roll 404 that rotates at a constant speed and a take-up roll 405 are provided in a vacuum chamber 401 whose inside is brought into a high vacuum state by an exhaust port 403 provided in the head. An object to be processed 501 in which a magnetic layer is deposited on the nonmagnetic support 1 is sequentially moved from the roll 404 to the take-up roll 405.

これら送りロール404から巻取りロール405側に被処理体501が走行する中途部には、キャン406が設けられている。このキャン406は、被処理体501を図中下方に引き出すように設けられ、図中の時計回り方向に定速回転する構成で示してある。また、これら送りロール404から巻取りロール405側に被処理体501が走行する中途部には、ガイドロール407,408が配設され、被処理体501に所定のテンションをかけ、被処理体501が円滑に走行するようになされている。   A can 406 is provided in the middle of the object 501 traveling from the feed roll 404 to the take-up roll 405 side. The can 406 is provided so as to pull out the workpiece 501 downward in the figure, and is configured to rotate at a constant speed in the clockwise direction in the figure. In addition, guide rolls 407 and 408 are arranged in the middle of the object to be processed 501 traveling from the feed roll 404 to the take-up roll 405 side, and a predetermined tension is applied to the object to be processed 501 so as to be processed 501. Is designed to run smoothly.

成膜室402内には、上記キャン406の下方にパイレックス(登録商標)ガラス,プラスチック等よりなる反応管410が設けられている。この反応管410は、一方の端部が成膜室402の底部を貫通しており、このガス導入管411から成膜ガスが当該反応管410内に導入されるようになっている。また、この反応管410内の中途部には、金属メッシュ等よりなる電極413が取り付けられている。この電極413は、外部に配設された電源412と接続されており、0〜3000Vの電圧が印加されるようになっている。   In the film forming chamber 402, a reaction tube 410 made of Pyrex (registered trademark) glass, plastic, or the like is provided below the can 406. One end of the reaction tube 410 passes through the bottom of the film formation chamber 402, and a film formation gas is introduced into the reaction tube 410 from the gas introduction tube 411. In addition, an electrode 413 made of a metal mesh or the like is attached to the middle portion of the reaction tube 410. The electrode 413 is connected to a power source 412 provided outside, and a voltage of 0 to 3000 V is applied thereto.

このCVD装置では、この電極413に電圧が印加されることで、当該電極413とキャン406との間にグロー放電が生じる。そして、反応管410内に導入された成膜ガスは、この生じたグロー放電によって分解し、被処理体501上に被着され、保護層3が形成される。   In this CVD apparatus, a glow discharge is generated between the electrode 413 and the can 406 by applying a voltage to the electrode 413. Then, the film forming gas introduced into the reaction tube 410 is decomposed by the generated glow discharge, and is deposited on the object to be processed 501 to form the protective layer 3.

保護層3の形成に適用する成膜ガスとしては炭化水素系、ケトン系、アルコール系など、従来公知の材料をいずれも使用できる。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、Hなどが導入されていてもよい。その他、ダイヤモンドライクカーボンの膜硬度、耐蝕性の向上を図るため、カーボンが窒素、フッ素と反応した状態でもよく、ダイヤモンドライクカーボン膜は単層であっても多層であってもよい。また、プラズマ生成時には炭素化合物の他、N、CHF、CH等のガスを単独あるいは適宜混合した状態で成膜することもできる。 As the film forming gas applied to the formation of the protective layer 3, any conventionally known material such as hydrocarbon, ketone, and alcohol can be used. Further, Ar, H 2 or the like may be introduced as a gas for promoting the decomposition of the carbon compound during plasma generation. In addition, in order to improve the film hardness and corrosion resistance of diamond-like carbon, carbon may react with nitrogen and fluorine, and the diamond-like carbon film may be a single layer or a multilayer. In addition, when generating plasma, a film such as N 2 , CHF 3 , CH 2 F 2, or the like, in addition to a carbon compound, may be used alone or in an appropriately mixed state.

上記カーボン系ガスに対し、下記に示すような原料を用いて金属含有ガスをカーボン系ガスと混合させ、これを用いてCVDすることで金属が含有された保護層3が成膜される。   The protective layer 3 containing a metal is formed by mixing a metal-containing gas with a carbon-based gas using the raw materials shown below with respect to the carbon-based gas and performing CVD using the mixed gas.

金属含有ガスを生成する原料として、TiClやWFのハロゲン系金属材料、さらにCa(DPM)、Ca(DPM)、Ti(Oi―Pr)(DPM)、Ti(Ot―Am)(TMOD)、TiO(DPM)、Cr(DPM)、Mn(DPM)、Zn(DPM)、Zr(DPM)、Zr(DIBM)、Nb(OEt)(DPM)、Ta(OEt)(DPM)、Pb(DPM)、Bi(O―Tol)、Cu(DPM)、Cu(IBPM)、Cu(DIBM)などが使用できるが、これに限定されるものではない。 As raw materials for generating metal-containing gas, halogen-based metal materials such as TiCl 4 and WF 6 , Ca (DPM) 2 , Ca (DPM) 2 , Ti (Oi-Pr) 2 (DPM) 2 , Ti (Ot-Am ) 2 (TMOD) 2 , TiO (DPM) 2 , Cr (DPM) 3 , Mn (DPM) 3 , Zn (DPM) 2 , Zr (DPM) 4 , Zr (DIBM) 4 , Nb (OEt) 4 (DPM) ), Ta (OEt) 4 (DPM), Pb (DPM) 2 , Bi (O-Tol) 3 , Cu (DPM) 2 , Cu (IBPM) 2 , Cu (DIBM) 2, etc. can be used. It is not limited.

金属が含有された保護層3は厚く形成しすぎるとスペーシングによる損失が増加し、薄すぎると耐久性、耐蝕性が低下するため、2nm〜14nmの厚さに形成することが好ましい。   When the protective layer 3 containing the metal is formed too thick, the loss due to spacing increases. When the protective layer 3 is too thin, the durability and the corrosion resistance decrease. Therefore, the protective layer 3 is preferably formed to a thickness of 2 nm to 14 nm.

潤滑層4は、ガイドロール、回転ドラム、ヘッド等との摩擦を低減させるために、極性基を有する潤滑剤が保護層3上に塗布されてなるものである。潤滑剤としては、従来公知の材料を用いることができるが、特にフッ素系の潤滑剤であることが好ましい。   The lubricant layer 4 is formed by applying a lubricant having a polar group on the protective layer 3 in order to reduce friction with a guide roll, a rotating drum, a head, and the like. A conventionally known material can be used as the lubricant, but a fluorine-based lubricant is particularly preferable.

本発明の磁気記録媒体100においては、必要に応じて非磁性支持体1の磁性層2の形成面側とは反対側に厚さ0.1〜0.7μmのバックコート層5を形成してもよい。この場合、バックコート層5形成用材料としては、非磁性顔料、樹脂結合剤等、従来公知の材料を適宜用いることができる。また、本発明の磁気記録媒体100は、ヘリカル・スキャン記録再生システムに用いられることを想定しているが、このシステムに限定されるものではない。   In the magnetic recording medium 100 of the present invention, a backcoat layer 5 having a thickness of 0.1 to 0.7 μm is formed on the side of the nonmagnetic support 1 opposite to the surface on which the magnetic layer 2 is formed as necessary. Also good. In this case, as the material for forming the backcoat layer 5, conventionally known materials such as nonmagnetic pigments and resin binders can be appropriately used. The magnetic recording medium 100 of the present invention is assumed to be used in a helical scan recording / reproducing system, but is not limited to this system.

次に、本発明の磁気記録媒体100について、具体的な例を挙げて説明するが、本発明の磁気記録媒体は、以下の例に限定されるものではない。
<実施例1>
(1)サンプル作製
図1に示した磁気記録媒体100の非磁性支持体1として、厚さ6μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、この非磁性支持体1上に磁性層2を図2に示した蒸着装置200を用いて以下の条件で作成した。
(蒸着条件)
・成膜材料:Co100wt%
・入射角:45°〜90°
・導入ガス:酸素ガス
・磁性層の膜厚:150nm
Next, the magnetic recording medium 100 of the present invention will be described with specific examples. However, the magnetic recording medium of the present invention is not limited to the following examples.
<Example 1>
(1) Sample Preparation A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 6 μm is prepared as the nonmagnetic support 1 of the magnetic recording medium 100 shown in FIG. 1, and the magnetic layer 2 is formed on the nonmagnetic support 1 as shown in FIG. It was created under the following conditions using the vapor deposition apparatus 200 shown in FIG.
(Deposition conditions)
-Film forming material: Co 100 wt%
-Incident angle: 45 ° to 90 °
-Introducing gas: oxygen gas-Magnetic layer thickness: 150 nm

次に、以下の条件により図4に示したプラズマCVD装置400を用いて金属が含有された保護層3を形成した。
(CVD条件)
・導入ガス:エチレン/アルゴン/TiCl混合ガス
・TiCl流量:2sccm
・反応管内圧力:30Pa
・投入電圧:+1.2kV
・保護層の膜厚:8nm
Next, the protective layer 3 containing metal was formed using the plasma CVD apparatus 400 shown in FIG. 4 under the following conditions.
(CVD conditions)
Introducing gas: Ethylene / argon / TiCl 4 mixed gasTiCl 4 flow rate: 2 sccm
・ Reaction tube pressure: 30 Pa
-Input voltage: + 1.2kV
-Film thickness of protective layer: 8nm

次に、フッ素系潤滑剤を用いて潤滑剤層4を形成し、カーボン系のバックコート層5を形成し、最後に8mm幅に裁断してテープ状の磁気記録媒体100のサンプルを得た。   Next, the lubricant layer 4 was formed using a fluorine-based lubricant, the carbon-based backcoat layer 5 was formed, and finally, the sample was cut into a width of 8 mm to obtain a sample of the tape-like magnetic recording medium 100.

(2)サンプル評価
得られたサンプルについて、以下の評価を行った。
(i)保護層中の金属含有量
保護層3中の金属の含有量を、X線光電子分光分析装置(ESCA、SHIMAZU製)により測定した。具体的には、カーボン(炭素)100%の標準試料における光電子の検出強度(A)と、含有金属(例えばTi)100%の標準試料における光電子の検出強度(B)を測定しておき、測定対象サンプルの光電子の検出強度(炭素:a、Ti:b)から、炭素存在比率(a/A)、Ti存在比率(b/B)をそれぞれ求めることによって測定対象サンプルの相対的な保護層中の金属含有量を算出した。
(2) Sample evaluation The following evaluation was performed about the obtained sample.
(I) Metal content in the protective layer The metal content in the protective layer 3 was measured with an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA, manufactured by SHIMAZU). Specifically, the photoelectron detection intensity (A) in a standard sample of 100% carbon (carbon) and the photoelectron detection intensity (B) in a standard sample of 100% contained metal (for example, Ti) are measured and measured. In the relative protective layer of the sample to be measured by obtaining the carbon abundance ratio (a / A) and the Ti abundance ratio (b / B) from the photoelectron detection intensity (carbon: a, Ti: b) of the target sample, respectively. The metal content of was calculated.

(ii)シャトル耐久性(シャトル回数)
サンプルの摺動耐久性評価のため、恒温槽内の雰囲気を温度25℃、相対湿度50%に制御して、この恒温槽内で市販のAIT3デッキ(ソニー株式会社製;商品名SDX―700C)を用い、繰り返し摺動(シャトル)を行った。再生出力が初期出力から3dB落ちた時点を摺動終了回数とした。なお、シャトル耐久性の判断だが、およそシャトル回数30000パスを超えれば製品として問題無いレベル、50000パスを超えればさらに保護膜を薄くできる可能性があるため、次世代の製品に有望なレベルである。
(Ii) Shuttle durability (number of shuttles)
In order to evaluate the sliding durability of the sample, the atmosphere in the thermostatic chamber was controlled at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%, and a commercially available AIT3 deck (manufactured by Sony Corporation; trade name SDX-700C) Were repeatedly slid (shuttle). The time when the reproduction output fell 3 dB from the initial output was defined as the number of sliding ends. Although the shuttle durability is judged, if the number of shuttle times exceeds 30000 passes, there is no problem as a product, and if it exceeds 50000 passes, the protective film may be further thinned, which is a promising level for next-generation products. .

(iii)インダクティブヘッド再生の電磁変換特性
市販のAIT3デッキ(ソニー株式会社製;商品名SDX―700C)を使用し、各サンプル磁気テープに、記録波長0.286μmで、情報信号を記録した後、インダクティブヘッドにより再生し、出力レベルとCNRを測定した。なお、CNRレベルは、後述する比較例1の磁気テープをリファレンス(基準値(±0dB))とした場合、リファレンスに比較して−1.5dB以下であると、実用上充分な記録再生特性が得られない。
(Iii) Electromagnetic conversion characteristics of inductive head reproduction After recording an information signal at a recording wavelength of 0.286 μm on each sample magnetic tape using a commercially available AIT3 deck (manufactured by Sony Corporation; product name SDX-700C), Reproduction was performed with an inductive head, and the output level and CNR were measured. When the magnetic tape of Comparative Example 1 described later is used as a reference (reference value (± 0 dB)), the CNR level is −1.5 dB or less compared to the reference, so that practically sufficient recording / reproduction characteristics can be obtained. I can't get it.

(iv)摺動による潤滑剤の残存量
まず作成した初期状態のサンプルの潤滑剤量をX線光電子分光分析装置(ESCA、SHIMAZU製)を用いて測定し、このテープをφ2mmのSUSピンに90゜の角度で巻きつけ、10gfの荷重で繰り返し行き来させる摩擦摺動試験を1000パス実施した。
摩擦試験終了後、再度テープの潤滑剤量をX線光電子分光分析装置(ESCA、SHIMAZU製)を用いて測定し、次の式により潤滑剤の残存量を求めた。
(残存量)(%)=(摺動後の潤滑剤量) ÷ (初期状態の潤滑剤量)
(Iv) Remaining amount of lubricant due to sliding First, the amount of lubricant in the sample in the initial state was measured using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA, manufactured by SHIMAZU), and this tape was applied to a SUS pin with a diameter of 90 mm. A frictional sliding test was performed for 1000 passes by winding at an angle of ° and repeatedly going back and forth with a load of 10 gf.
After completion of the friction test, the amount of lubricant on the tape was again measured using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA, manufactured by SHIMAZU), and the remaining amount of lubricant was determined by the following equation.
(Remaining amount) (%) = (Lubricant amount after sliding) ÷ (Lubricant amount in the initial state)

<実施例2〜9>
実施例1において、TiCl流量をそれぞれ4sccm(実施例2),8sccm(実施例3),20sccm(実施例4),40sccm(実施例5),80sccm(実施例6),120sccm(実施例7),160sccm(実施例8),200sccm(実施例9)とし、それ以外は実施例1と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
<Examples 2 to 9>
In Example 1, the TiCl 4 flow rates were 4 sccm (Example 2), 8 sccm (Example 3), 20 sccm (Example 4), 40 sccm (Example 5), 80 sccm (Example 6), and 120 sccm (Example 7), respectively. ), 160 sccm (Example 8), 200 sccm (Example 9), and otherwise, a sample of the magnetic recording medium 100 was obtained in the same manner as in Example 1.

<比較例1〜4>
実施例1において、TiCl流量をそれぞれ0sccm(比較例1)、1sccm(比較例2)、240sccm(比較例3)、280sccm(比較例4)とし、それ以外は実施例1と同様にして磁気記録媒体のサンプルを得た。
<Comparative Examples 1-4>
In Example 1, the flow rate of TiCl 4 was set to 0 sccm (Comparative Example 1), 1 sccm (Comparative Example 2), 240 sccm (Comparative Example 3), and 280 sccm (Comparative Example 4), respectively. A sample of the recording medium was obtained.

<比較例5,6>
比較例1において、保護層の膜厚をそれぞれ4nm(比較例5)、6nm(比較例6)とし、それ以外は比較例1と同様にして磁気記録媒体のサンプルを得た。
<Comparative Examples 5 and 6>
In Comparative Example 1, the thickness of the protective layer was 4 nm (Comparative Example 5) and 6 nm (Comparative Example 6), respectively. Otherwise, a sample of the magnetic recording medium was obtained in the same manner as Comparative Example 1.

以上のサンプルの評価結果を表1に示す。なお、摺動による潤滑剤の残存量は、実施例4、比較例1について測定した。   Table 1 shows the evaluation results of the above samples. The amount of lubricant remaining after sliding was measured for Example 4 and Comparative Example 1.

Figure 2008033996
Figure 2008033996

(保護層膜厚の影響)
<実施例10〜15>
実施例4において、保護層3の膜厚がそれぞれ2nm(実施例10),4nm(実施例11),6nm(実施例12),10nm(実施例13),12nm(実施例14),14nm(実施例15)となるように成膜速度を変化させて、それ以外は実施例4と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
(Influence of protective layer thickness)
<Examples 10 to 15>
In Example 4, the thickness of the protective layer 3 is 2 nm (Example 10), 4 nm (Example 11), 6 nm (Example 12), 10 nm (Example 13), 12 nm (Example 14), 14 nm ( A sample of the magnetic recording medium 100 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the film formation rate was changed so that Example 15) was obtained.

<比較例7,8>
実施例4において、保護層3の膜厚がそれぞれ1nm(比較例7),16nm(比較例8)となるように成膜速度を変化させて、それ以外は実施例4と同様にして磁気記録媒体のサンプルを得た。
<Comparative Examples 7 and 8>
In Example 4, the film formation rate was changed so that the thickness of the protective layer 3 was 1 nm (Comparative Example 7) and 16 nm (Comparative Example 8), respectively. Otherwise, the magnetic recording was performed in the same manner as in Example 4. A media sample was obtained.

以上のサンプルについて、保護層中の金属含有量、シャトル耐久性(シャトル回数)、インダクティブヘッド再生の電磁変換特性を評価した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of evaluating the metal content in the protective layer, shuttle durability (shuttle frequency), and electromagnetic conversion characteristics of inductive head regeneration for the above samples.

Figure 2008033996
Figure 2008033996

(磁性層膜厚の影響)
<実施例16〜21>
実施例4において、磁性層2の膜厚をそれぞれ20nm(実施例16)、35nm(実施例17)、50nm(実施例18)、100nm(実施例19)、150nm(実施例20)、200nm(実施例21)、300nm(実施例21)となるように蒸着成膜速度を変化させ、それ以外は実施例4と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
(Influence of magnetic layer thickness)
<Examples 16 to 21>
In Example 4, the thickness of the magnetic layer 2 was 20 nm (Example 16), 35 nm (Example 17), 50 nm (Example 18), 100 nm (Example 19), 150 nm (Example 20), 200 nm ( A sample of the magnetic recording medium 100 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the vapor deposition film formation rate was changed to be Example 21) and 300 nm (Example 21).

<比較例9,10>
実施例4において、磁性層2の膜厚をそれぞれ15nm(比較例9)、400nm(比較例10)となるように蒸着成膜速度を変化させ、それ以外は実施例4と同様にして磁気記録媒体のサンプルを得た。
<Comparative Examples 9 and 10>
In Example 4, the vapor deposition rate was changed so that the film thickness of the magnetic layer 2 was 15 nm (Comparative Example 9) and 400 nm (Comparative Example 10), respectively. Otherwise, the magnetic recording was performed in the same manner as in Example 4. A media sample was obtained.

以上のサンプルについて、保護層中の金属含有量、シャトル耐久性(シャトル回数)、インダクティブヘッド再生の電磁変換特性、異方性磁気抵抗効果型ヘッド(AMRヘッド)再生の電磁変換特性を評価した。なお、AMRヘッド再生の電磁変換特性の評価は次のように行った。
(AMRヘッド再生の電磁変換特性)
市販のデジタルビデオカメラレコーダー「MicroMV」(ソニー株式会社製;商品名DCR−IP7)用のAMRヘッドをAIT3デッキ(ソニー株式会社製;商品名SDX−700C)に搭載させ、各サンプル磁気テープに、記録波長0.22μmで、情報信号を記録した後、AMRヘッドにより再生し、出力レベルとCNRを測定した。ここで、CNRレベルは、比較例1の磁気テープをリファレンス(基準値(±0dB))とした場合、リファレンスに比較して−1.5dB以下であると、実用上充分な記録再生特性が得られない。また、インダクティブヘッドと、AMRヘッドやGMRヘッドなどの磁気抵抗効果を利用したヘッドは、最適な磁性層厚み範囲が異なっており、両方の再生ヘッドで優れたCNRを満たす必要はない。
With respect to the above samples, the metal content in the protective layer, shuttle durability (shuttle frequency), electromagnetic conversion characteristics of inductive head reproduction, and electromagnetic conversion characteristics of anisotropic magnetoresistive head (AMR head) reproduction were evaluated. The electromagnetic conversion characteristics of AMR head reproduction were evaluated as follows.
(Electromagnetic conversion characteristics of AMR head playback)
An AMR head for a commercially available digital video camera recorder “MicroMV” (manufactured by Sony Corporation; product name DCR-IP7) is mounted on an AIT3 deck (manufactured by Sony Corporation; product name SDX-700C). After recording an information signal at a recording wavelength of 0.22 μm, it was reproduced by an AMR head and the output level and CNR were measured. Here, when the CNR level is −1.5 dB or less compared to the reference when the magnetic tape of Comparative Example 1 is used as a reference (reference value (± 0 dB)), practically sufficient recording / reproduction characteristics are obtained. I can't. Further, the inductive head and the head using the magnetoresistive effect such as the AMR head and the GMR head have different optimum magnetic layer thickness ranges, and it is not necessary to satisfy the excellent CNR in both reproducing heads.

以上の評価結果を表3に示す   The above evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2008033996
Figure 2008033996

次に、スパッタリング法により含有金属をCu,Ti,W,Ti−Wにして保護層3を成膜した場合の実施例を以下に示す。
<実施例22>
図1に示した磁気記録媒体100の非磁性支持体1として、厚さ6μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、この非磁性支持体1上に磁性層2を図2に示した蒸着装置200を用いて以下の条件で作成した。
(蒸着条件)
・成膜材料:Co100wt%
・入射角:45°〜90°
・導入ガス:酸素ガス
・磁性層の膜厚:150nm
Next, examples in which the protective layer 3 is formed by using Cu, Ti, W, Ti—W as the contained metal by sputtering will be described below.
<Example 22>
A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 6 μm is prepared as the nonmagnetic support 1 of the magnetic recording medium 100 shown in FIG. 1, and the magnetic layer 2 is formed on the nonmagnetic support 1 by the vapor deposition apparatus shown in FIG. 200 was used under the following conditions.
(Deposition conditions)
-Film forming material: Co 100 wt%
-Incident angle: 45 ° to 90 °
-Introducing gas: oxygen gas-Magnetic layer thickness: 150 nm

次に、以下の条件により図3に示したマグネトロンスパッタ装置300を用いて金属が含有された保護層3を形成した。ここで、ターゲットは矩形のカーボンターゲットの表面に縦5mm×横5mm×厚さ1mmの金属からなるチップを所定個数埋め込んだものを使用した。
(スパッタリング条件)
・導入ガス:アルゴン
・ターゲット:カーボン+Cuチップ
・・Cuチップ数:2個
・投入電圧:500V
・カーボン保護層の膜厚:8nm
Next, the protective layer 3 containing metal was formed using the magnetron sputtering apparatus 300 shown in FIG. 3 under the following conditions. Here, a target in which a predetermined number of chips made of metal having a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 1 mm were embedded in the surface of a rectangular carbon target was used.
(Sputtering conditions)
・ Introduction gas: Argon ・ Target: Carbon + Cu chips ・ Number of Cu chips: 2 ・ Input voltage: 500 V
-Carbon protective layer thickness: 8nm

次に、フッ素系潤滑剤を用いて潤滑剤層4を形成し、カーボン系のバックコート層5を形成し、最後に8mm幅に裁断してテープ状の磁気記録媒体100のサンプルを得た。   Next, the lubricant layer 4 was formed using a fluorine-based lubricant, the carbon-based backcoat layer 5 was formed, and finally, the sample was cut into a width of 8 mm to obtain a sample of the tape-like magnetic recording medium 100.

<実施例23〜30>
実施例22において、カーボンターゲットに埋め込むCuチップ数をそれぞれ4個(実施例23)、8個(実施例24)、20個(実施例25)、40個(実施例26)、80個(実施例27)、120個(実施例28)、160個(実施例29)、200個(実施例30)とし、それ以外は実施例22と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
<Examples 23 to 30>
In Example 22, the number of Cu chips embedded in the carbon target was 4 (Example 23), 8 (Example 24), 20 (Example 25), 40 (Example 26), and 80 (Example). Example 27), 120 pieces (Example 28), 160 pieces (Example 29), 200 pieces (Example 30), and the sample of the magnetic recording medium 100 was obtained in the same manner as in Example 22 except that.

<比較例11〜14>
実施例22において、カーボンターゲットに埋め込むCuチップ数をそれぞれ0個(比較例11)、1個(比較例12)、240個(比較例13)、280個(比較例14)とし、それ以外は実施例22と同様にして磁気記録媒体のサンプルを得た。
<Comparative Examples 11-14>
In Example 22, the number of Cu chips embedded in the carbon target was 0 (Comparative Example 11), 1 (Comparative Example 12), 240 (Comparative Example 13), and 280 (Comparative Example 14), respectively. A magnetic recording medium sample was obtained in the same manner as in Example 22.

<実施例31>
実施例22において、カーボンターゲットに埋め込むチップをTiチップ(縦5mm×横5mm×厚さ1mm)とし、該Tiチップ数を30個として、それ以外は実施例22と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
<Example 31>
In Example 22, the chip embedded in the carbon target was a Ti chip (vertical 5 mm × horizontal 5 mm × thickness 1 mm), the number of Ti chips was 30, and the rest of the magnetic recording medium 100 was performed in the same manner as in Example 22. A sample was obtained.

<実施例32>
実施例22において、カーボンターゲットに埋め込むチップをWチップ(縦5mm×横5mm×厚さ1mm)とし、該Wチップ数を50個として、それ以外は実施例22と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
<Example 32>
In Example 22, the chip embedded in the carbon target is a W chip (vertical 5 mm × horizontal 5 mm × thickness 1 mm), the number of W chips is 50, and other than that, the magnetic recording medium 100 is the same as in Example 22. A sample was obtained.

<実施例33>
実施例22において、カーボンターゲットに埋め込むチップをTiWチップ(縦5mm×横5mm×厚さ1mm)とし、該TiWチップ数を40個として、それ以外は実施例22と同様にして磁気記録媒体100のサンプルを得た。
<Example 33>
In Example 22, the chip embedded in the carbon target is a TiW chip (vertical 5 mm × horizontal 5 mm × thickness 1 mm), the number of TiW chips is 40, and other than that, the magnetic recording medium 100 is the same as in Example 22. A sample was obtained.

以上のサンプルについて、保護層中の金属含有量、シャトル耐久性(シャトル回数)、インダクティブヘッド再生の電磁変換特性、SO耐食性を評価した。なお、SO耐食性の評価は実施例22〜30、比較例11〜14について次のように行った。
(SO耐食性)
SOガス環境の磁化劣化評価として、ガス試験装置(SOガス濃度=0.5ppm、30℃・80%RH)の環境で、50時間保存したサンプルの磁化量変化を測定した。VSMを用いてサンプルの飽和磁化を測定し、以下の式(式2)を用いて磁化劣化率を算出した。式2においてSOガス環境保存後のCo磁性層の磁化量が半分に減少すれば磁化劣化率50%、保存後の磁化率がゼロまで減少すれば磁化劣化率は100%になる。ここでは、磁化劣化率が20%未満のものを良好と評価し、20%以上のものを不可と評価した。
(磁化劣化率φs)(%)=((保存前の磁化量)−(保存後の磁化量))/(保存前の磁化量) ・・・ (式2)
For the above samples, the metal content in the protective layer, shuttle durability (number of shuttles), electromagnetic conversion characteristics of inductive head regeneration, and SO 2 corrosion resistance were evaluated. Incidentally, SO 2 Evaluation of corrosion resistance Example 22-30 were performed for Comparative Example 11 to 14 as follows.
(SO 2 corrosion resistance)
As an evaluation of the magnetization deterioration in the SO 2 gas environment, the change in the amount of magnetization of a sample stored for 50 hours in an environment of a gas test apparatus (SO 2 gas concentration = 0.5 ppm, 30 ° C., 80% RH) was measured. The saturation magnetization of the sample was measured using VSM, and the magnetization deterioration rate was calculated using the following formula (Formula 2). In Equation 2, the magnetization deterioration rate is 50% when the amount of magnetization of the Co magnetic layer after storage in the SO 2 gas environment is reduced by half, and the magnetization deterioration rate is 100% when the magnetization rate after storage is reduced to zero. Here, those with a magnetization deterioration rate of less than 20% were evaluated as good, and those with 20% or more were evaluated as impossible.
(Magnetic deterioration rate φs) (%) = ((magnetization amount before storage) − (magnetization amount after storage)) / (magnetization amount before storage) (Equation 2)

以上の評価結果を表4に示す   The above evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2008033996
Figure 2008033996

本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the magnetic-recording medium based on this invention. 本発明の磁気記録媒体の製造に用いる蒸着装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the vapor deposition apparatus used for manufacture of the magnetic-recording medium of this invention. 本発明の磁気記録媒体の製造に用いるマグネトロンスパッタ装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the magnetron sputtering apparatus used for manufacture of the magnetic-recording medium of this invention. 本発明の磁気記録媒体の製造に用いるプラズマCVD装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the plasma CVD apparatus used for manufacture of the magnetic recording medium of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・非磁性支持体、2・・・磁性層、3・・・保護層、4・・・潤滑層、5・・・バックコート層、100・・・磁気記録媒体、200・・・蒸着装置、201,301,401・・・真空槽、202・・・蒸着室、203,303,403・・・排気口、204,304,404・・・送りロール、205,305,405・・・巻取りロール、206,306,406・・・冷却キャン、207,208,307,308,407,408・・・ガイドロール、209,309,409・・・隔壁、210・・・ルツボ、211・・・金属磁性材料、212・・・電子銃、213・・・シャッター、214・・・酸素ガス導入管、300・・・マグネトロンスパッタ装置、302,402・・・成膜室、310・・・ターゲット、311・・・バッキングプレート、312・・・マグネット、313,412・・・電源、314,411・・・ガス導入管、400・・・プラズマCVD装置、410・・・反応管、413・・・放電電極、501,502・・・被処理体、502
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmagnetic support body, 2 ... Magnetic layer, 3 ... Protective layer, 4 ... Lubrication layer, 5 ... Backcoat layer, 100 ... Magnetic recording medium, 200 ... Vapor deposition apparatus, 201, 301, 401 ... vacuum chamber, 202 ... vapor deposition chamber, 203, 303, 403 ... exhaust port, 204, 304, 404 ... feed roll, 205, 305, 405 ... Winding roll, 206, 306, 406 ... cooling can, 207, 208, 307, 308, 407, 408 ... guide roll, 209, 309, 409 ... partition, 210 ... crucible, 211 ... Metal magnetic material, 212 ... Electron gun, 213 ... Shutter, 214 ... Oxygen gas introduction pipe, 300 ... Magnetron sputtering apparatus, 302, 402 ... Deposition chamber, 310 ...・ Target 3 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Backing plate, 312 ... Magnet, 313, 412 ... Power source, 314, 411 ... Gas introduction pipe, 400 ... Plasma CVD apparatus, 410 ... Reaction tube, 413 ... Discharge electrode, 501, 502... Target object, 502

Claims (6)

非磁性支持体上に磁性層と、カーボンを主体とした保護層と、極性基を有する潤滑剤からなる潤滑層とを有する金属薄膜型の磁気記録媒体であって、
前記保護層は、金属が0.5at%〜50at%含有されてなることを特徴とする磁気記録媒体。
A metal thin film type magnetic recording medium having a magnetic layer, a protective layer mainly composed of carbon, and a lubricating layer made of a lubricant having a polar group on a nonmagnetic support,
The magnetic recording medium, wherein the protective layer contains 0.5 at% to 50 at% of metal.
前記金属は、Ti、W、Cuいずれかの単金属またはこれらの金属群から選ばれる1または2以上の金属を含む合金からなることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。   2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the metal is a single metal of Ti, W, or Cu or an alloy containing one or more metals selected from these metal groups. 前記保護層の膜厚が2〜14nm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。   The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the protective layer has a thickness of 2 to 14 nm. 前記磁性層の膜厚が20〜300nm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。   The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic layer has a thickness of 20 to 300 nm. 前記潤滑層は、フッ素を含む潤滑剤が塗布されてなることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the lubricant layer is coated with a lubricant containing fluorine. 前記非磁性支持体の磁性層形成面とは反対面にバックコート層を有することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 1, further comprising a backcoat layer on a surface opposite to the magnetic layer forming surface of the nonmagnetic support.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022163509A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 富士フイルム株式会社 Magnetic tape, magnetic tape cartridge, and magnetic tape device

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