JPH0152818B2

JPH0152818B2 -

Info

Publication number: JPH0152818B2
Application number: JP56000009A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shiozaki; Tomio Adachi; Takashi Tomie
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1981-01-05
Filing date: 1981-01-05
Publication date: 1989-11-10
Also published as: JPS57113418A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高密度磁気記録用媒体に関するもので
ある。更に詳しくは、雑音レベルが少なく、かつ
データ読取における信号対雑音比の良い、特に高
密度記録での再生時のノイズレベルの少ない、薄
膜磁気記録媒体に係るものである。

現用の磁気記録における普通の記録媒体は、適
当な基材例えば厚さ数μｍ〜数10μｍの可撓性高
分子フイルム（ポリエステルフイルム等）の表面
上にγ−Fe₂O₃、Co−ドープ処理されたγ−
Fe₂O₃、CrO₂又はFe等の強磁性体粉末が有機結
合剤の中に分散したものを数μｍから約10μｍ程
度までの厚さとなるように塗布して磁気記録層を
形成せしめた積層体が実用に供されている。

磁気記録技術に要求される改良として、所定面
積当りの記録密度を増加させることが要求されて
いる。デイスク、ドラムまたはテープの記録装置
に使用される磁気メモリー素子において、記録密
度の限界は、フイルム保磁界に対する減磁界の比
率によつてきまる。また減磁界の強さは記録媒体
の飽和磁化および厚さに関係している。そして、
信号対雑音比の許容水準達成のためには、充分な
出力信号を得ることのできる薄い記録媒体層を得
ることが必要である。記録媒体のＢ−Ｈカーブの
飽和磁束密度および角形比が高くなるにつれて達
成が容易となる。かかる意味において本発明の目
的は、高い保磁力を有し、角形比の良いヒステリ
シスループをもち、かつ記録媒体層が薄く、しか
も高い残留磁気モーメントを有する磁気記録媒体
を提供しようとするもので、とりわけ雑音レベル
が低く、かつデータ読取時の信号対雑音比が良
く、特に高密度記録での再生時のノイズレベルの
少ない金属薄膜磁気記録媒体を提供しようとする
ものである。

近年高密度磁気記録媒体として、バインダーを
用いず、磁気記録層として金属薄膜を真空蒸着や
スパツタリングの如き真空沈着法又はメツキ法に
よつて非磁性支持体上に形成して、この強磁性金
属を薄膜磁気記録材としたものが提案されてい
る。例えばCoの蒸着テープ（特開昭54−147010
号公報）、Co−Cr合金からなる垂直磁化膜（特開
昭52−134706号公報）等が開示されている。この
ような蒸着、スパツタ又はイオンプレーテイング
等の薄膜形成手段によつて形成される金属薄膜
は、厚みが1.5μｍ以下で、磁性層の厚みが3μｍ以
上である従来の塗布型記録媒体と同等の性能が得
られる。ところで静的特性である保磁力Hc、ま
たはヒステリシスループの角形比のような磁気特
性は、用いられる非磁性支持体の表面状態あまり
依存しないと考えられる。このような考えによつ
たものの例として米国特許3787327号明細書に開
示されたような真空蒸着によるCo−Crの多層構
造の例が挙げられる。しかしながら形成される金
属薄膜厚さが薄く、非磁性支持体の表面状態（表
面凹凸）がそのまま磁性膜の凹凸として発現し、
それらが雑音の原因となることが欠点とされてい
た。

雑音の観点からは、非磁性支持体の表面状態が
出来るだけ平滑であることが好ましい。一方フイ
ルム巻取、巻出しといつたハンドリングの観点か
ら、フイルム表面が平滑であると、フイルム−フ
イルム相互の滑り性が悪くブロツキング現象や発
生し、製品にはなり得ず、また金属薄膜テープと
した時、磁気記録ヘツドとテープ相互の滑りが悪
く、再生出力電圧の変動が大きくまたテープが摩
耗し易くなるためベースフイルム表面が粗である
ことが要求される。

電磁変換特性という観点からは非磁性支持体の
表面が平滑であることが要求され、ハンドリング
性、走行性の観点からは粗であることが要求され
る。これら両者の二律相反する性質を同時に満足
する非磁性支持体からなる磁気記録媒体について
鋭意検討した結果本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、非磁性支持体であつて、当該支持体の表面粗さ
〔CLA（単位・μｍ）〕及び突起物の突起高さ〔ｈ
（単位・μｍ）〕の個数〔単位：個／mm²〕が以下の
式 0.005≦CLA≦0.051 ……(1) 0.27≦ｈ≦0.54……10個／mm²以下 ……(2) で示される範囲にある支持体表面に強磁性体金属
を真空沈着又はメツキしてなる非磁性支持体上に
磁気薄膜を担持した磁気記録媒体である。

本発明に云う非磁性支持体とは、非磁性プラス
チツク材であり、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフイン、ナイロン６等のポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
−２，６−ナフタレート等のポリエステルその他
熱可塑性樹脂一般が挙げられる。熱可塑性樹脂の
中では真空蒸着、スパツター、イオンプレーテイ
ング等の手段で金属薄膜を形成する場合には、耐
熱性が要求されるのでポリエステルが好ましい。

磁性薄膜形成の手段は従来公知のすべての方法
が用いられるが、殊に真空蒸着法、イオンプレー
テイング法、スパツタ法、無電解メツキ法が好ま
しく使用できる。

真空蒸着法の場合には、10^-4〜10^-6Torrの真
空下でタングステンボートやアルミナハース中の
蒸着金属を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビーム加
熱等により蒸発させ、上記支持体上に沈着せしめ
る。蒸着金属としてはFe、Ni、Co及びそれらの
合金が通常用いられる。また、本発明には、O₂
雰囲気中でFeを蒸着させ酸化鉄薄膜を得る反応
蒸着法も適用できる。イオンプレーテイン法で
は、10^-4〜10^-3Torrの不活性ガスを主成分とす
る雰囲気中でDCグロー放電、RFグロー放電を起
し、その放電中で金属を蒸発さす。不活性ガスと
しては通常Arが用いられる。スパツタ法では
10^-3〜10^-1TorrのArを主成分とする雰囲気中で
グロー放電を起し、生じたArイオンでターゲツ
ト表面の原子をたたき出す。グロー放電を起す方
法として直流２極、３極スパツタ法及び高周波ス
パツタ法がある。又、マグネトロン放電を利用し
たマグネトロンスパツタ法もある。無電解メツキ
法ではCo−Ｐ、Co−Ni−Ｐメツキ膜がある。

本発明による磁気薄膜の厚さは高密度磁気記録
媒体として充分な信号出力を提供するものでなけ
ればならない。従つて磁気薄膜の厚さは薄膜形成
法、用途によつて異なるが、一般に0.02〜1.5μｍ
（200〜15000Å）の間にあることが好ましい。

オーデイオ、ビデオ、コンピユーター等の長手
記録用磁気薄膜の形成法としては、蒸着（熱蒸
着、電子ビーム蒸着法）、スパツタリング（２極
直流スパツタリング、高周波スパツタリング等）
等の方法が挙げられる。蒸着の場合磁化容易軸を
テープ水平方向に発現するようCo等の強磁性体
金属を非磁性プラスチツク支持体に対し連続的に
斜方蒸着を行い、繰り返し積層することで、結晶
磁気異方性、形状異方性をテープ水平方向に発現
させるものである。従つてトータルとしての金属
薄膜厚さは、0.02〜0.5μｍ（200〜5000Å）程度
であることが良い。また、上述の如きオーデイ
オ、ビデオ、コンピユーター等の長手記録用の他
に、高密度デジタル記録が可能な方法として
PCM、フレキシブルデイスク用に、磁化容易軸
を非磁性支持体の垂直方向に発現するよう、例え
ばCoにCrを適当量混入（10〜20％）して、発生
する減磁界を抑えて垂直方向に磁化容易軸を発現
させ、基礎面に対し垂直方向に記録を行う垂直磁
気記録法も適用できる。

通常スパツタ法で0.2〜1.5μ厚みのCo〜Cr合金
が用いられる。この時非磁性支持体と、垂直方向
に磁化容易軸を有する磁気記録層の間にパーマロ
イ（Fe−Ni）、スーパーマロイ等の高透磁率材料
からなる磁束集束体薄膜を配することができる。
磁束集束体としての高透磁率材料はスパツタリン
グによつて形成され、膜厚は0.1〜1μｍ（1000〜
10000Å）の低保磁力（50Oe以下）薄膜層であ
る。このときの磁気記録層のCo−Cr膜厚は、0.2
〜1.5μｍ（2000〜15000Å）程度に形成するとよ
い。

このように蒸着、スパツター等の手段で形成さ
れる金属薄膜厚さは最大1.5μｍと薄く、非磁性プ
ラスチツク支持体の表面状態がそのまま磁性膜の
凹凸として発現し、雑音の原因となる。雑音の観
点から非磁性プラスチツク支持体の表面が平滑で
あることが好ましく、当該支持体の平均的表面粗
さCLA（単位・μｍ）が0.015μｍ以下で同時に突
起物の突起高さ〔ｈ（単位・μｍ）〕0.27＜ｈ≦
0.54の個数が10個／mm²以下であることを満足する
ことが必要となる。好ましくは、 0.005≦CLA≦0.010 0.27＜ｈ≦0.54……５個／mm²以下、である。

また、更に好ましくは0.27＜ｈ≦0.54の範囲の
突起は無い（０個／mm²）ことである。

しかし、フイルムハンドリングの観点およびテ
ープ走行性の観点から中心線平均粗さCLAが
0.005μｍ以上である必要がある。

かかるフイルム表面特性を付与するためには、
例えばフイルム原料に用いる高分子中に不活性無
機化合物を添加したり、不溶性触媒残渣を生成せ
しめたり、機械的、化学的な粗面化処理を施す等
の方法がある。

不活性無機化合物とは、熱可塑性樹脂に対し不
溶性であり、かつ反応しない物質が含まれる。配
合される物質として、例えばMgO、ZnO、
MgCO₃、CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、Al₂O₃、
SiO₂、TiO₂、例えば代表例としてシリカ、カオ
リン、陶土、珪藻土、炭酸カルシウム、アルミノ
珪酸塩およびその水和物、テレフタール酸カルシ
ウム、その他カーボンブラツク、燐酸カルシウム
等が挙げられる。

所望とする表面特性は、添加する不活性化合物
の粒度、添加量、製膜条件を適宜組合せることで
得ることができる。粒度は、添加剤の粉砕および
混合操作を含むこの分野に精通した人々により行
うことのできる種々の方法で得ることができる。
例えば炭酸カルシウムの場合は、エチレングリコ
ールのスラリーとして、分級装置（例えば巴工業
社製Ｐ−660スーパーデカンター）等を用いて分
級すると得られる。テレフタール酸カルシウムの
場合は、せん断、圧縮、衝撃等の荷重を加えるこ
とにより適当な大きさの塊状粒子を得、分級する
ことによつて得られる。燐酸カルシウムの場合
は、市販の燐酸塩の分散液を調製し、サンド・ミ
ル中で分散燐酸塩を粉砕する。分散液は粉砕操作
を一回、又はそれ以上の回数反復してスラリー中
の添加剤の粒度を所望の粒度まで下げることによ
り得ることができる。

不活性無機化合物の添加量は、粒径分布に依存
し、一義的に決められないが、通常0.01〜2wt％
が良い。好ましくは0.1〜1wt％が良い。

不活性無機化合物の粒径分布の好ましい範囲
は、粒径〔ｄ（単位・μｍ）〕比率が以下の式ｄ＞1.5……… 0％ 1.5≧ｄ＞0.5……… 0〜15％ 0.5≧ｄ＞0.2………20〜50％ 0.2≧ｄ……35〜80％で示される範囲にあることが好ましい。

不溶性触媒残渣は、例えばポリエステルにおい
てエステル交換触媒と安定剤との適当量の組合せ
によつて不溶性触媒残渣を形成し、ポリエステル
フイルム表面に凹凸を形成し、表面特性を制御す
るものである。

以下、不活性無機化合物の粒径構成比、その測
定法及びフイルム表面特性の測定法を示す。

１不活性物質の粒径構成比島津遠心沈降式粒度分布測定装置CP−50を
用いてストークス（Stokes）の式Ｔ＝18ηh／Ｇ（ρ_p−ρ_p）×d² 〔但し、式中Ｔ：沈降時間（sec） η：媒質の粘度（ｇ/cm・sec＝
poise）ｈ：沈降距離（cm）Ｇ：重力の加速度（980cm/sec²） ρ_p：不活性物質の密度（ｇ/cm³） ρ_p：媒質の密度（ｇ/cm³）ｄ：不活性物質の粒径（直径・cm）〕を用いて夫々の粒径に相当する沈降時間を算出
し、夫々の粒径の範囲に相当する沈降時間範囲
を求め、その沈降時間範囲内での不活性物質の
重量を求めて全不活性物質重量に対する割合を
％で表わし構成比とする。

２ CLA〔センター・ライン・アベレツジ
（Center Line Average・中心線平均粗さ）〕
JIS B0601に準じ、東京精密社(株)製の触針式表
面粗さ計（SURFCOM 3B）を使用して、針
の半径2μｍ、荷重0.07ｇの条件下にチヤートを
かかせ、フイルム表面粗さ曲線からその中心線
の方向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜
き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ
軸として、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘ）で表わした
時、次の式で得られた値をμｍ単位で表わす。

ＲCLA＝１／Ｌ∫^L ₀｜ｆ（ｘ）｜dx この測定は基準長を0.25mmとして８個測定
し、値の大きい方から３個除いた５個の平均値
で表わす。

３表面般起数表面を観察せんとするフイルム表面に400〜
500Å乃至それ以下の厚みにアルミニウムを均
一に真空蒸着し、反対の非蒸着面（フイルム
面）にコロジオン貼付けし、乾燥して後、可視
単色光多重干渉反射式顕微鏡（例えば、Carl
Zeiss JENA社製）を用い100倍で任意の10カ
所を撮り、各写真中の突起物の突起高さに対応
する突起数を求め１mm²当りに換算する。この時
写真10枚の視野は1.55mm²である。

以下に実施例で説明するが、如何なる理由でも
これらの方法に限定されるものではない。

実施例１〜４及び比較例１〜２実施例１〜３、比較例１〜２は、ジメチルテレ
フタレートに対し、触媒として酢酸マンガン40ミ
リモル％、三酸化アンチモン20ミリモル％、亜リ
ン酸40ミリモル％を加えてエステル交換反応さ
せ、次いで表１に記載した粒径および構成比を有
する所定の不活性物質を所定量（表１参照、但し
比較例１は添加剤なし）添加して重縮合反応さ
せ、〔η〕0.65（ｏ−クロロフエノールを溶媒とし
て用い25℃で測定した値）のポリエチレンテレフ
タレートを得た。

実施例４はエステル交換触媒として、酢酸ウル
シウム100ミリモル％、重合触媒として三酸化ア
ンチモン30ミリモル％、安定剤としてトリメチル
ホスフエート350ミリモル％を用い、リチウムグ
リコレート600ミリモル％を添加し、重縮合反応
させ、〔η〕0.65のポリエチレンテレフタレート
を得た。

このポリエチレンテレフタレートを160℃で乾
燥し、280℃で溶融押出し、40℃に保持したキヤ
ステイングドラム上に急冷固化せしめて、厚さ
130μｍの未延伸フイルムを得た。

該未延伸フイルムを縦延伸温度90℃、縦延伸倍
率3.5倍、横延伸温度120℃、横延伸倍率3.8倍で
逐次二軸延伸し、205℃で10秒間熱固定し、厚さ
10μのフイルムを得た。

このようにして得られたフイルム上に○

Claims

【特許請求の範囲】１非磁性支持体であつて、当該支持体の表面粗
さ〔CLA（単位μｍ）〕及び突起物の突起高さ
〔ｈ（単位μｍ）〕の個数〔単位：個／mm²〕が以下
の式 0.005≦CLA≦0.015 ……(1) 0.27＜ｈ≦0.54…10個／mm²以下 …(2) で示される範囲にある支持体表面に強磁性体金属
を真空沈着又はメツキしてなる非磁性支持体上に
磁気薄膜を担持した磁気記録媒体。２当該支持体の表面粗さ及び突起物の突起高さ
の個数が以下の式 0.005≦CLA≦0.010 ……（1′） 0.27＜ｈ≦0.54…０〜５個／mm² …（2′）で示される範囲にあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。３当該磁性薄膜の磁気薄膜厚みが1.5μｍ以下で
ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
磁気記録媒体。