JPH01282724A - 垂直磁気記録媒体 - 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、高密度記録に対応する垂直磁気記録媒体に関
するものであり、特にＣｏ−０基磁性層を垂直磁化膜と
する垂直磁気記録媒体に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、Ｃｏ−０基磁性層を垂直磁化膜とする垂直磁
気記録媒体において、非磁性支持体の機械的強度や表面
性等を所定の範囲に規定することにより、クラックの発
生や記録再生時のスペーシングロスを抑え、良好な電磁
変換特性を有する垂直磁気記録媒体を提供しようとする
ものである。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録における短波長化と狭トラツク化による
記録密度の向上は目覚ましく、光記録に匹敵する面記録
密度の達成がいわゆる垂直磁化膜を利用した垂直磁気記
録媒体を用いることで期待されている。このような状況
にあって、成膜の容易さ等の観点から、例えば特開昭６
０−１９３１２３号公報に記載されるように垂直磁化膜
としてＣｏ−０系垂直磁化膜を用いた垂直磁気記録媒体
が提案されている。

このＣｏ−０系垂直磁化膜は、通常真空雰囲気中に若干
の酸素ガスを導入し、Ｇｏを蒸発源として真空蒸着する
ことで非磁性支持体上に成膜されるものであって、磁気
特性、成膜性１機械的強度等の点で数々の優れた特徴を
有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、Ｃｏ−０系垂直磁気記録媒体を作成するに際
し、例えば連続巻取蒸着機を使用する場合、非磁性支持
体には主にポリエステル系のベースフィルムが使用され
る。この場合、Ｃｏ−０系垂直磁化膜成膜時あるいは成
膜後の巻取り時等に、ベースフィルムに対して張力とそ
の解放という応力サイクルを与えることになる。

このとき、Ｃｏ−０系垂直磁化膜が緻密な膜構造を有す
ることから、外部応力を緩和することができずクランク
を生し易い。

一般に、ポリエステル系のベースフィルムは、そのヤン
グ率が４００ｋｇ／ｕ”程度と小さく、張力に対して伸
び率が大きいことから変形量が大きい。

その結果、ベースフィルム上の磁性層（Ｃｏ−０系垂直
磁化膜）が当該ベースフィルムから受ける外部応力が大
きなものとなり、磁性層にクランクが生ずるものと考え
られる。

一方、ＣＯ−○光垂直磁気記録媒体では、記録再生時の
スペーシングロスが電磁変換特性上大きな影響を与える
。特に高密度記録を達成するために短波長域において高
出力を得るには、前記スペーシングロスを極力小さくす
ることが要求される。

そこで本発明は、かかる従来の実情に迄みて提案された
ものであって、クランクやスペーシングロスを解消可能
となし、高信頼性、高生産性を有し且つ電磁変換特性に
優れた垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明は、非Ｅｉｌ性支
持体上にＣｏ−０系垂直磁化膜が形成されてなる垂直磁
気記録媒体において、上記非磁性支持体はヤング率６０
０〜１３００ｋｇ／　＊鳳”、表面粗さＲａ　３〜４０
Å、フィラー密度５００００〜５０００００個／−１２
であることを特徴とするものである。

ＣＯ〜０系垂直磁化膜は、非磁性支持体表面に成膜する
ことで垂直磁気記録媒体とされるが、ここで使用する非
磁性支持体には、ヤング率が６００〜１３００ｋｔ／１
ｍ”であることが必要である。

非磁性支持体のヤング率が６００　ｋｇ　／　鶴”未満
であると、当該非磁性支持体の伸び率が大きく、磁性層
であるＣｏ−０系垂直磁化膜のクランクを解消すること
は難しい。逆に非磁性支持体のヤング率が１３００　ｋ
ｇ　／　ｓｍ　”を越えると、いわゆる腰の強さ（ステ
ィフネス）が強（なりすぎ、磁気ヘッドに対する当り特
性が悪くなる。なお、ヤング率は非磁性支持体の少なく
とも流延方向（ＭＤ方方向０常常磁気記録媒体の走行方
向に相当する。）での値が前述の範囲であればよ（、こ
れと直交する方向（ＴＤ力方向のヤング率は任意である
。

かかる特性を満たす非磁性支持体としては、芳香族ポリ
アミドフィルム、ポリエチレン−２，６−ナフタレート
フィルム、さらにはポリエチレンテレフタレートを超延
伸したフィルム等のように機械的特性に優れた各種超延
伸フィルム等が使用可能である。

例えば、芳香族ポリアミドフィルムは、（ここで、Ｘは
水素又はハロゲン、ニトロ、炭素数１〜２０のアルキル
、フェニルの何れかを表し、ｍ、　　ｎは０〜３の整数
を表す。） で示される基本構成単位を５０モル％以上含む構造を有
するもので、特にその結合がパラ−パラ結合、パラ−メ
タ結合、メタ−パラ結合、メタ−メタ結合のいずれかで
ある全芳香族ポリアミド、またはクロル置換全芳香族ポ
リアミドを５０モル％以上含む構造を有するフィルムま
たはシートが好適である。

前記非磁性支持体の表面状態であるが、先ず表面粗さに
関しては、中心線平均粗さＲａで３〜４０人の範囲内と
する必要がある。

表面粗さＲａが３人未満であると、実質的な接触面積が
増大して貼り付きを生ずる等、走行性に重大な支障をき
たす虞れがある。逆に、表面粗さＲａが４０人を越える
と、表面性が悪くなり過ぎ、この表面性の悪さに起因し
てスペーシングロスが増大する虞れがある。特に、表面
粗さＲａを１０〜３０人とすることがより好ましい。

前述の表面粗さを制御するには、通常非磁性支持体中に
非磁性粉末（フィラー）を混入するか、あるいはフィラ
ーを含む下塗層を非磁性支持体表面に設ける等の手法が
採られるが、ここで非磁性支持体表面に突出するフィラ
ーの数（フィラー密度）がやはり走行性に影響を及ぼす
。

本発明では、このフィラー密度を５００００〜５０００
００個／■■ｉとする。これは、フィラー密度がこの範
囲を外れると、いずれの場合にも電磁変換特性が低下す
るためである。

表面性のコントロールに使用されるフィラーとしては、
磁気記録媒体の分野で使用されるものであればいずれも
使用可能であり、例えばアクリル樹脂等の有機超微粒子
やシリカ、アルミナ、金属粉、炭酸カルシウム等の無機
微粒子等が例示される。

一方、Ｇｏ−０系垂直磁化膜を成膜する際に適用される
真空蒸着法としては、抵抗加熱蒸着、誘導加熱蒸着、電
子ビーム蒸着、イオンビーム蒸着、イオンブレーティン
グ、レーザービーム薄着、アーク放電蒸着等の真空Ｎ着
のいずれもが実施可能であるが、磁気特性や生産性等の
観点がらは、電子ビーム蒸着法が適している。

また、真空蒸着に際して酸素を導入するが、この酸素の
導入は、非磁性支持体の走行方向の上流側から行うこと
が好ましい。これにより、Ｃｏ−０系垂直磁化膜と非磁
性支持体との剥離強度を高めることができ、また当該Ｃ
ｏ−０系垂直磁化膜表面の強度を高めることができる。

なお、導入される酸素の非磁性支持体に対する入射角で
あるが、特にＯ〜４５″の範囲とすることが好ましい。

この入射角が４５°を越えると、Ｃｏ　−０系垂直磁化
膜の垂直磁気異方性が乱れ易く、電磁変換特性の低下を
招く虞れがある。

さらに、蒸着源から差し向けられる蒸気流の方向は、通
常は非磁性支持体に対して垂直方向とされるが、耐久性
等の観点から非磁性支持体の走行方向の下流側から差し
向けるようにしてもよい。

この場合、蒸気流の入射角は、６０°以下に抑えること
が好ましい。

〔作用〕

Ｃｏ−０系垂直磁気記録媒体において、非磁性支持体の
ヤング率を６００　ｋｇ　／　ｓ＊　”以上とすること
で、張力に対する伸び率が抑えられ、Ｃｏ−０系垂直磁
化膜が受ける応力が抑えられる。

また、非磁性支持体のヤング率を１３００ｋｇ／ｍ■２
以下に規制することで、磁気ヘッドに対する当り特性が
確保される。

一方、非磁性支持体の表面粗さやフィラー密度は、磁気
記録媒体の走行性等に大きく影響を与えるものであり、
これらを最適化することで、特に垂直磁気記録媒体にお
いて重要な要素である記録再生時のスペーシングロスが
大幅に軽減される。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明す
る。

先ず、これら実施例の説明に先立って、Ｃｏ−０系垂直
磁化膜を成膜するに使用される電子ビーム蒸着装置の構
成について説明する。

電子ビーム蒸着装置は、第１図に示すように、排気系（
５）と電子銃（８）を備えた真空チャンバ（６）内に非
磁性支持体（９）の供給ローラ（２）、冷却キャン（１
）、Ｓき取りローラ（３）からなる長尺状非磁性支持体
（９）の走行系と、Ｃｏを蒸発源として収納したルツボ
（４）、酸素ガス導入管（７）からなる蒸着系とを備え
てなるものである。

ここで、Ｃｏ−０系垂直磁化膜が蒸着形成される非磁性
支持体（９）は、供給ローラ（２）から供給され、冷却
キャン（１）上でＣｏ−０系垂直磁化膜が形成された後
、巻き取りローラ（３）によって巻き取られる。なお、
Ｃｏ−０系垂直磁化膜を蒸着形成する冷却キャン（１）
は、その表面温度が０℃付近に制御されるように回示し
ない冷却機能を有している。

そして、上記冷却キャン（１）とルツボ（４）との間に
は、遮蔽板（１０）　、　（１０）が配設され、ルツボ
（４）からのＣｏ蒸気流の蒸着状態や酸素ガス導入管（
７）からの酸素ガスの導入状態を制御するようになって
いる。

なお、ルツボ（４）は電子銃（８）からの電子ビームに
よって加熱され、蒸発するＣｏの蒸着速度を任意に制御
して蒸着させることができるようになっている。また、
酸素ガス導入管（７）には酸素ガスの導入量を制御する
機構が設けられており、例えばＣｏ−０系垂直磁化膜の
酸素濃度に濃度勾配を持たせることが可能となっている
。

１隻斑上 前述の電子ビーム蒸着装置を使用して垂直磁気記録媒体
を作成した。

このとき、ルツボ（４）には純度９９．９％のＣＯを入
れ、蒸着速度３５００Å、非磁性支持体（９）の走行速
度１６ｍ／分とし、膜厚２０００人となるようにＣ。

−〇系垂直磁化膜を成膜した。

酸素ガス導入管（７）は、非（■性支持体（９）移動方
向の上流側に設置し、導入酸素ガスの入射角ψを３０″
、酸素ガス流量を３００ｃｃ／分に設定した。また蒸着
中の雰囲気ガス圧は２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒであった
。

一方、使用した非磁性支持体くベースフィルム）は、ヤ
ング率１０００に＋ｒ／ｍｓ”、表面粗さＲａ２０Å、
フィラー密度２５００００個／　ｍｌ　”であった。

以上によりサンプルテープを作成した。

止較桝上 非磁性支持体（ベースフィルム）のヤング率を４００ｋ
ｇ／ｍ”、表面粗さＲａを１３Å、フィラー密度を６０
０００個／鶴：とし、他は実施例１に準じてサンプルテ
ープを作成した。

止較且ｌ 非磁性支持体（ベースフィルム）のヤング率を１０５０
ｋｇ／鶴−表面粗さＲａを５０Å、フィラー密度を３０
００００個／鶴！とじ、他は実施例１に準じてサンプル
テープを作成した。

几較■主 非磁性支持体（ベースフィルム）のヤング率を１１００
ｋｇ／ｎ”、表面粗さＲａを１７Å、フィラー密度を６
０００００個／謳寵２とし、他は実施例１に準じてサン
プルテープを作成した。

これら実施例及び比較例で得られた各サンプルテープに
ついて、磁気特性並びに磁性層の表面状態を調べた。磁
気特性としては、飽和磁束密度Ｂ垂直方向保磁力ＨＣ５
異方性磁界Ｈｋを測定したなお、磁気特性の測定に際し
ては、Ｇｏ−０系垂直磁化膜表面にリン酸エステル潤滑
剤を塗布してサンプルとした。

また、磁性層の表面状態は、目視観察によりクランクの
発生があるか否かを調べた。

結果を次表に示す。

この表より、ヤング率の小さいベースフィルムを非磁性
支持体とした比較例１で、磁性層表面にクランクが発生
していることがわかる。

そこで、クランクの発生のない実施例１．比較例２及び
比較例３の各サンプルテープの再生出力の記録波長依存
性を調べた６その結果を第２図に示す。

この第２図を見ると、表面粗さＲａが３０人を越えたり
フィラー密度が５０００００個／　ｉｓ　”を越えたも
の（比較例２．比較例３）では、再生出力が大きく低下
していることがわかる。

これに対して、本発明を適用した実施例１では、磁気特
性、磁性層の表面状態、電磁変換特性のいずれもが良好
で、優れた垂直磁気記録媒体となっていることがわかる
。

（発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明の垂直磁気記
録媒体においては、非磁性支持体のヤング率を所定の範
囲に設定しているので、張力に対する伸び率、変形量を
抑えることができ、Ｃｏ−０系垂直磁化膜が受ける応力
を抑えてクランクを解消することができる。

さらに、本発明の垂直磁気記録媒体においては、非磁性
支持体の表面状態（表面粗さ及びフィラー密度）を規定
しており、記録再生時のスペーシングロスを軽減するこ
とが可能で、特に電磁変換特性上短波長域において高出
力を得ることが可能である。

したがって、本発明によれば、生産性や信顛性に優れ、
しかも磁気特性、？Ｓ電磁変換特性優れた垂直磁気記録
媒体を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子ビーム真空薄着装置の構成例を示す概略正
面図である。 第２図は本発明を適用して作製した垂直磁気記録媒体の
再生出力の記録波長依存性を比較例のそれと比べて示す
特性図である。 １・・・冷却キャン ４・・・ルツボ ７・・・酸素ガス導入管 ８・・・電子銃 ９・・・非磁性支持体 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上にＣｏ−Ｏ系垂直磁化膜が形成されてな
   る垂直磁気記録媒体において、 上記非磁性支持体はヤング率６００〜１３００ｋｇ／ｍ
   ｍ＾２、表面粗さＲａ３〜４０Å、フィラー密度５００
   ００〜５０００００個／ｍｍ＾２であることを特徴とす
   る垂直磁気記録媒体。