JPH01229419A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は　磁気記録媒体に関するものであり、特に強磁
性金属、すなわち強磁性の単一金属あるいは合金からな
る薄膜の磁性層を有し、その走行性及び耐久性が改良さ
れた磁気記録媒体に関するものである。

〔従来技術］ 従来、磁気記録媒体としては　非磁性支持体上に例えば
ｒＦｅ２Ｏ３、ＣＯをドープしたγ−Ｆ　ｅ　２０３、
Ｆｅ３Ｏ４、ＣｏをドープしたＦｅ３Ｏ４、Ｉ　　Ｆｅ
２Ｏ３のベルトライド化合物、Ｆｅ３Ｏ４のベルトライ
ド化合物、Ｃｒ　Ｏ２などの各種強磁性体の微粉末を、
例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブ
タジェン共重合体、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等
の各種合成樹脂からなる結合剤中に分散してなる磁性層
が設けられた、所謂”塗布型磁気記録媒体”が広く使用
されている。さらに最近では　記録媒体に対して形態の
小型化と記録の大容量化が要求されており、磁気記録媒
体の記録密度の向上が重要な課題となっている。そのた
め、磁性層として真空萎着、スパッタリング、イオンブ
レーティング等のごとき支持体上に金属蒸気を堆積させ
て磁性層を形成させるペーパーデポジション法あるいは
電気メンキ法、無電解メツキ法等により形成される強磁
性体金属薄膜からなる磁性層とする、所謂”金属薄膜型
磁気記録媒体”が注目されており、当業界において　そ
の実用化への努力が鋭意行われている。

この金属薄膜型磁気記録媒体では　磁性層中に合成樹脂
結合剤を使用しないので、強磁性体微粉末の充填密度が
高く、磁性層の厚さを塗布型媒体に比べてはるかに小さ
くすることができる。そのため、前述した”記録密度の
高い磁気記録媒体”を実現できるものとして大きな期待
がかけられているのである。

支持体上に金属薄膜磁性層を形成させる方法の中で、真
空痕着法は　膜の堆積速度の点で他の方法より優れてい
るので、磁気テープのような大面積の原反フィルムを用
いて製造する場合に有利である。真空蒸着によって磁気
記録媒体に望ましい抗磁力及び角型比を有する磁性層を
形成させる方法としては　米国特許筒３，３４２．６３
２号、　同第３．３４２，６３３号等に記載されている
”斜め葵着法”が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この金属薄膜型磁気記録媒体では　より
優れた電磁変換特性を得るためきわめて平滑な表面をも
つ支持体を用いるので、この平滑な表面によって磁性層
と記録再生機器における磁気へノドあるいは走行部材と
の実質的な接触面積（部分）が大きくなり、その摩擦係
数が増大し、その耐久性や走行性を向上させることがで
きない原因となっていた。

この問題に対し、例えば特開昭５９−４２８２５号公報
に記載されているように　支持体にシリカ等の微粉末を
適当な密度で付着させ、その凹凸のある表面に強磁性金
属を斜め蒸着し、上記の微粉末を磁性層の突起形成の核
として利用することが提案された。しかしながらこのよ
うにして形成した磁性層上の突起は　磁気記録媒体のノ
イズを上げる原因ともなっていた。

（問題点を解決するための手段及び作用〕本発明者らは
　上述した従来技術における問題点を解決するため、鋭
意研究を進めた結果、記録媒体のノイズを上げることな
く、走行性や耐久性が改善されてなる優れた金属薄膜型
磁気記録媒体を発明するに至ったものである。すなわち
本発明は　非磁性支持体上に、強磁性金属からなる薄膜
磁性層が設けられ、さらに該層上に記録トラックの方向
と実質的に同一な方向に沿って点状または線状の凸部及
び／または凹部が設けられている磁気記録媒体において
、該凸部及び／または凹部の高さまたは深さは　５〜２
００ｎｍであり、そのピッチＰは　０．１〜１であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体（但し、Ｐ＝ｇ／Ｗ、式中
、Ｐは　ピッチ、Ｗは　トラック幅、ｇは　隣り合う凹
凸の平均間隔である。〕である。

以下　本発明の詳細な説明する。

本発明の磁気記録媒体は　基本的には非磁性支持体とそ
の上に設けられた強磁性金属、すなわち強磁性体単一金
属及び／または強磁性合金からなる薄膜状の磁性層及び
その上の凹凸からなる。なお、以下　本発明において、
「強磁性金属」とは強磁性単一金属及び／または強磁性
合金をいう。

まず非磁性支持体としては　ポリエチレンテレフタレー
トやポリエチレン−２，６−ナックレートのごときポリ
エステル、ポリエチレンやポリプロピレンのごときポリ
オレフィン樹脂、三酢酸セルローズや二酢酸セルローズ
、酢酸酪酸セルローズのごときセルローズ誘導体、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンのごときビニル系樹脂
、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリ
スルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂などの各種プ
ラスチックあるいはプラス千ツク組成物のフィルム状体
、板状体など、アルミニム、銅、ステンレス鋼、亜鉛な
どの金属材料、ガラス、磁器、陶器などのセラミック等
の板状体あるいは上記材料の複合体などがある。支持体
の厚さは２．５〜１００μｍが好ましい。これらの支持
体には　その上に形成された強磁性薄膜の密着向上、磁
気特性の改良のために、あらかじめコロナ放電処理、プ
ラズマ処理、下塗処理、熱処理、金属蒸着処理、アルカ
リ処理など各種の前処理が施されていてもよい。これら
の支持体には　あらかじめ磁性層やバンク層を形成させ
た後、例えば裁断などによりテープ状に成形する。

他方、薄膜型磁性層を形成する強磁性金属は例えばＦｅ
、Ｃｏ、Ｎｉ、その他の強磁性金属、あるいはＦｅ−Ｃ
ｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｒｈ。

Ｃｏ−Ｐ、、Ｇｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ’。

Ｃｏ−Ｃｅ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｇｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−３ｍ、Ｃ
ｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ、Ｃｏ−
Ｎ１−Ｂ、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ａｇ。

Ｃｏ−Ｎｉ−Ｎｄ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｅ、、Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｚｎ５Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｗ。

Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ等の強磁性合金等であり、これらには
さらに０、Ｎ、Ｃｒ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｒ。

Ｚｒ、、Ｎｂ、Ｍｏ、、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｂ。

Ｔｅ、、Ｐｍ、ＲｅＸＯｓ、Ｉｒ、、Ａｕ、　　Ｈｇ。

Ｐｂ、Ｂｉ等を含んでいてもよいふ特に酸素を含ませた
場合、電磁変換特性や耐久性の優れたものとなる。

薄膜型磁性層を形成するには　上記の素材を電気メツキ
、無電解メツキ、気相メツキ、真空蒸着、イオンブレー
ティング、スパッタリング等の方法による。

上記の電気メツキは　メツキしようとする金属あるいは
不溶性金属を陽極とし、その金属塩を電解質とする水溶
液中で直流によって陰極としての物品に金属を析出し、
これを被覆するものであり、無電解メツキは　電気メツ
キのごと（電気エネルギーを用いずに金属相互の化学的
置換及び還元作用を利用して物品の表面に金属を析出し
、これを被覆するものである。また真空蒸着法は　真空
度１０−７〜１０−”Ｔｏｒｒの真空下で前記の強磁性
金属または強磁性合金（蒸着りを抵抗加熱、高周波加熱
、電子ビーム加熱等により蒸発させ、非磁性支持体上に
蒸発した金属や合金を堆積させるものであり、その手法
により斜方薄着法と垂直蒸着法がある。斜方薄着法は　
高い抗磁力を得るために非磁性支持体に対して蒸着源を
斜めに蒸着するものであり、所望により酸素ガス雰囲気
中で実施することもある。他方、垂直蒸着法は　蒸着効
率や生産性を向上し、かつ高い抗磁力を得るために非磁
性支持体上にあらかじめＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ。

Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ５Ｃｄ、Ｃｅ、Ｓｉ、ＴＩ等の下地金
属層を形成させておき、この下地金属層上に蒸着源を垂
直に蒸着するというものである。

上記のイオンブレーティング法も真空蒸着の１種であり
、真空度１０−’〜１０−’Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲
気中でＤＣグロー放電、ＲＦグロー放電を起こし、金属
蓋気流の一部をイオン化し、非磁性支持体上に堆積させ
るものである。

上記のスパッタリング法は　真空度１０−３〜１０−’
Ｔｏｒｒのアルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロ
ー放電を起こし、生じたアルゴンガスイオンでターゲッ
ト表面の原子を叩き出し、それを支持体に堆積させるも
のであり、グロー放電の方法により直流２極スパンタ法
、直流３極、スパッタ法、高周波スパッタ法、またマグ
ネトロンを利用したマグネトロンスパッタ法等がある。

これらの方法により形成した磁性層の膜厚は０．０２〜
２ａｍの範囲内であり、特に０．０５〜０．４　ｕｍの
範囲内であることが望ましい。上記の磁性層の表面形状
は　特に規定されないが、特に１Ｏ−Ｌ０００人の高さ
の突起を有している場合は　走行性、耐久性に優れてい
る。　本発明の磁気記録媒体は上記のごとく形成された
支持体上の金属薄膜磁性層に、さらにこの層上に記録ト
ラックの方向と実質的に同一な方向に沿って点状または
線状の凸部が設けられ、かつ該凸部の高さは　５〜２０
０ｎｍであり、そのピッチＰは　０．１〜１であること
を特徴とする磁気記録媒体〔但し、Ｐ−ｇ／Ｗ、式中、
Ｐは　ピッチ、Ｗは　トラック幅、ｇは隣り合う凹凸の
平均間隔である。〕である。

第１図は　本発明の磁気記録媒体の実施態様例を示すそ
の一部分の断面図、第２図（ａ）、（ｂ）。〔ｃ）は　
本発明の磁気記録媒体の磁性層表面上に設けられる凸部
の形状の実施態様例を示すその一部分の上面図である。

第１図において本発明の磁気記録媒体は　非磁性支持体
１上に強磁性金属薄膜層２、さらにその上に凸部３が設
けられ、非磁性支持体１の裏面には　バンク層４が設け
られた断面を呈する。しかし、第１図は　各々の層の設
けられる関係を示すものであって、各々の層の厚さの比
を示すものではない。第１図に例示した強磁性金属薄膜
層２上に設けられる凸部３は　第２図の各図に示されて
いるごとき形状を呈する。すなわち磁性Ｎ２の表面には
　記録トランクの方向と実質的に同一な方向（矢印ａ）
Ｏ沿って　第２図（ａ）に示されているごとく点状に、
同（ｂ）に示されているごとく鎖線状に、さらに同（ｃ
）に示されているごとく線状に、しかもそれぞれ高さが
　５〜２００ｎｍ、好ましくは１０〜１１００ｎ、ピッ
チＰが　０．１〜１．０であるように”凸部”３が設け
られるのである。ここで、ピッチＰは　トラック幅をＷ
、隣り合う凹凸の平均間隔をｇとすると Ｐ＝ｇ／Ｗ である。

このような凸部３を形成する方法としては　支持体状に
形成した金属薄膜磁性層上に収束したレーザー光を照射
し、磁性層を構成している粒子の一部を溶解させると共
にその熱による基体の変形を利用する方法、楔状の断面
を持つ突起を付けたロールに金属薄膜磁性層を押しつけ
て磁性層を変形させる方法、酸化物、窒化物等の硬質皮
膜を金属薄膜上に設けた後、硬質皮膜の一部を化学的あ
るいは物理的にエツチングする方法などがある。

すでに第１図において説明したように、特にプラスチン
クフィルムを支持体とするテープ状体（磁気テープ）の
場合には　その裏面に適宜所望の組成によるハック層が
形成されていることが望ましい。バンク層形成用塗布液
の成分としては従来磁性層形成用結合剤として知られて
いる結合剤、有機溶剤あるいは無機顔料があり、それら
を適宜選択して構成させることができる。無機顔料は　
微細な粉末であり、その平均粒径は　０．８μｍ以下で
あり、特に好ましくは０．４μｍ以下である。バンク層
における結合剤と無機顔料との混合比率はｉ：ｏ、ｔ〜
１：４　（重量比）の範囲内の比率である。そして磁性
層を形成させる場合と同様に　結合剤の有機溶剤中に潤
滑剤である無機顔料の微細な粉末を均一に分散させてバ
ック層形成用塗布液とする。そしてこの塗布液を前記の
磁性層を形成させたあるいは形成させるべき面の裏面に
塗布し、乾燥させてバック層を形成させる。なお、バッ
ク層の厚さは　好ましくは０．３〜１．５μｍ程度とす
る。これらバック層の形成は　従来技術を利用しあるい
は応用することができる。

〔実施例］ 以下　本発明をその実施例及び比較例に基づいて具体的
かつ詳細に説明する。なお、各別における試料の測定結
果については　末尾にまとめて説明する。

叉旌史 第３図（ａ）にその部材の配置を概略示した巻取式真空
草着装置を用い、２　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒの真空度の下
に、かつ図中３５及び３６の位置からそれぞれＩＮ／分
及び１６１／分の速度で酸素ガスを導入しながら、Ｃｏ
−Ｎｉ合金（蒸着ａ）３３に電子ビーム３４を照射し、
斜め入射角θ１．．を３５度として真空蒸着しく図中、
３７は邪魔板）、ドラム３１に懸架された厚さ１３μｍ
のポリエチレンテレフタレートフィルム３２上に膜厚１
６０ｎｍの磁性層（Ｎｉ＝２０ａｔ％）を形成させた。

またその裏面にはカーボンブラックと結合剤を含む液を
塗布し、バンク層を形成させた。

このようにして得られた原反を幅８ｍｍのテープ状（８
ｍｍのトランク幅は　２０μｍである。）に裁断した後
、第３図（ｂ）に図示したように、該テープ３８を磁性
層が表になるようにドラム３９に懸架し、巻き取りなが
ら磁性層の表面にテープ３８の長さ方向（矢印ａ）にレ
ーザー光照射装置４０からパルス状のレーザー光ビーム
を走査すると共にチー１３８の幅方向（矢印ｂ）に掃引
して磁性層上に凸部４１を形成させた。この時、レーザ
ー光照射装置４０の出力を５Ｘ１０”〜ｌＸ１０５Ｊ／
ＩＴｆの範囲で変量し、かつパルスのデユーティサイク
ル、テープの長さ方向の走査速度、同幅方向の掃引速度
を変量することにより金属磁性層上に形成される凸部の
高さ及びピッチを変えた。凸部と凹部の高さやピッチは
　触針式表面粗さ計”α−３ＴＥＰ”　（Ｔｅｎｃｏｒ
社製）により記録トラックと直交する方向に触針し、求
めた。その後、金属薄膜磁性層面に弗素系潤滑剤を含む
保護層を形成した。これらの６０分長の磁気記録テープ
を”試料１〜１７”及び”比較試料ａ　−ｅ”とする。

比較試料として　平均粒径３０ｎｍのシリカ微粉末５Ｘ
１０６個／ｍｍ”を付着させたフィルムを用い、同様に
磁性層、潤滑層、バンク層を形成した磁気記録テープを
製造した。この場合のピッチは　トラックに直交する方
向にみたときの平均の粒子間隔をトラック幅で割った等
価的ピッチである。この磁気記録テープを”比較試料ｆ
”とし、また凸部を設けない磁気記録テープを”比較試
料ｇ”とする。

このようにして得られた試料について　下記の通り”繰
り返し走行パス数”、”スチル寿命”及び”Ｓ／Ｎ”を
評価した。

”操　゛　し　〒バス　”の評価 温度４０°Ｃ１相対湿度８０％の環境下において　試料
を８ｍｍ型ＶＴＲ’ＦＵＪ　ｌＸ−８・Ｄ　３００”（
商品名、富士写真フィルム株製）にかけて繰り返し走行
させ、試料の初期　の出力に対して出力が３ｄＢ低下す
るまでのパス回数（５０回で打ち切り）で評価した。

”スチル寿　”のｉ 温度２３°Ｃ１相対湿度１５％の環境下において　試料
を８ｍｍ型ＶＴＲ”ＦＵＪ　ｌＸ−８・Ｄ　３００”（
上記）にかけ、スチルモードでの再生を行ったとき、画
像が出なくなるまでの時間（３０分で打ち切り）で評価
した。

二盈／■二二圧仮 試料について　ＮＴＳＣ信号（５０％ホワイト／カラー
バースト−ｏｎ）を記録、再生したとき、Ｓ／Ｎメータ
ー″９２５　Ｒ／１　　″（商品名ニジバック味製）を
用いて測定し、　市販のメタルテープ”比較試料１２”
の測定値を”ＯｄＢ”として評価した。

各評価により得られた評価結果は　第１表に掲げられた
通りである。

第１表 第１表に示された結果から、本発明による試料は　優れ
たＳ／Ｎを保った上で、走行性、耐久性が改善されてい
ることが明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば　磁性層表面に磁気ヘッドの走行方向に
概ね平行に一定のピッチで凸部及び／または凹部が形成
されているため、ノイズの増加をもたらすことなく、Ｓ
／Ｎを良好に保ったまま磁気ヘッドとの摩擦抵抗が低減
される結果、走行耐久性に優れた磁気記録媒体を得るこ
とができるので、本発明は　きわめて優れた発明である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は　本発明による磁気記録媒体の実施例の一部分
の断面図、第２図（ａ）。〔ｂ）及び（ｃ）は　本発明
による磁気記録テープの磁性層表面上に設けられた凸部
の形状の実施例を示す、その一部分の上面回、第３図（
ａ）は　同実施例において用いられた真空蒸着装置の主
要部の概要を示す説明図、第３図（ｂ）は　同実施例に
おいて用いられた凸部形成装置の主要部の概要を示す説
明図である。 図中、１は　非磁性支持体、２は　強磁性金属薄膜層、
３は　凸部３．４は　バンク層、矢印ａは　記録トラッ
クの方向、矢印すは　記録トラックの幅、３１は　原反
３２を懸架するドラム、３２は原反、３３は　藤着源、
３４は　熱源電子ビーム、３５及び３６は　酸素ガス供
給装置、３７は　邪魔板、θは　上記が飛行するドラム
３１の表面に対する傾斜三ト。 古 第１図 第　　２　　図 （ａ）　　　　　　（ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に、強磁性金属からなる薄膜磁性層が設
   けられ、さらに該層上に記録トラックの方向と実質的に
   同一な方向に沿って点状または線状の凸部及び／または
   凹部が設けられている磁気記録媒体において、該凸部及
   び／または凹部の高さまたは深さは５〜２００ｎｍであ
   り、そのピッチＰは０．１〜１であることを特徴とする
   磁気記録媒体。〔但しＰ＝ｇ／Ｗ、式中、Ｐはピッチ、
   Ｗはトラック幅、ｇは隣り合う凹凸の平均間隔である。 〕