JPH05151549A

JPH05151549A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH05151549A
Application number: JP33802591A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Ebine; 義人海老根; Jota Ito; 条太伊藤; Toshiharu Uchiumi; 俊治内海; Hiroyuki Sagawa; 広行佐川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】短波長域における電磁変換特性を確保しつ
つ、走行耐久性の向上を図る。【構成】非磁性支持体の表面に内径５００〜５０００
Å、深さ５０〜５００Åなる微小孔が５０００個／ｍｍ
²以上形成され、この非磁性支持体上に金属磁性薄膜よ
りなる磁性層が形成される。この磁性層の表面には、上
記非磁性支持体の表面形状からの層状作用により多数の
微細な窪み部が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性支持体上に磁性
層として金属磁性薄膜を有する所謂金属磁性薄膜型の磁
気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
等の分野においては、高画質化を図るために、高密度記
録化が一層強く要求されており、これに対応する磁気記
録媒体として、金属あるいはＣｏ−Ｎｉ等の合金からな
る磁性材料をメッキや真空薄膜形成技術（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）により
直接非磁性支持体上に被着せしめて磁性層を形成する、
所謂金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案されている。

【０００３】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保
磁力、角形比及び短波長域における電磁変換特性に優れ
るばかりでなく、磁性層の薄膜化が可能であるために記
録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいことや、磁性
層中に非磁性材料である結合剤等を混入する必要がない
ために磁性材料の充填密度を高くできること等、数々の
利点を有している。

【０００４】このような磁気記録媒体においては、高記
録密度化に伴って磁気記録媒体のトラック密度や記録密
度の増加が図られているが、記録密度が高くなると、ス
ペーシングロスが大きくなるので、その悪影響を防止す
るために磁気記録媒体の表面は平滑化される傾向にあ
る。ところが、磁気記録媒体の表面が平滑すぎると、磁
気ヘッドと媒体が吸着を引起し、摩擦力が増大する。こ
のため、媒体に生じる剪断力が大きくなり、磁気記録媒
体が大きな損傷を受けてしまう。

【０００５】そこで、走行耐久性を確保するために、従
来より例えば非磁性支持体の表面に高分子性の微粒子を
塗布したり、非磁性支持体内にフィラーを内添すること
によって非磁性支持体上に微小な突起を形成し、この非
磁性支持体の表面からの層状作用により該非磁性支持体
上に積層形成される磁性層、保護膜等の表面に適当な粗
度を付与し、磁気記録媒体の表面性を制御しようとする
方法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すように、上述のように非磁性支持体５１の表面に
微小な突起５２が形成されている場合には、上記非磁性
支持体５１上に積層される磁性層５３に対して磁気ヘッ
ド５４を摺接させた際に、突起を有しない領域の磁性層
５３の表面５３ａと上記磁気ヘッド５４間のスペーシン
グロスが大きくなってしまう。このため、短波長域にお
ける電磁変換特性が劣化し、上記磁気記録媒体が備えて
いる利点を十分に発揮することができなくなる。

【０００７】従って、金属磁性薄膜型の磁気記録媒体に
おいて、表面設計を行う際には、走行耐久性を確保する
ために、短波長域での電磁変換特性をある程度犠牲にせ
ざるを得ないのが実情である。そこで本発明は、上述の
従来の実情に鑑みて提案されたものであり、良好な短波
長域における電磁変換特性を確保しつつ、走行耐久性の
向上を図ることが可能な磁気記録媒体を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、非磁性支持体の表
面に所定の大きさを有する微小孔を多数設けることによ
り、走行耐久性と短波長域での電磁変換特性とを確保す
ることが可能となることを見出し、本発明を完成するに
到った。

【０００９】即ち、本発明は、非磁性支持体上に金属磁
性薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体において、
上記非磁性支持体の表面に内径５００〜５０００Å、深
さ５０〜５００Åなる微小孔が５０００個／ｍｍ²以上
形成されていることを特徴とするものである。

【００１０】本発明の磁気記録媒体においては、磁性層
が被着形成される非磁性支持体の表面に微小孔が多数形
成される。これにより、この非磁性支持体の表面形状に
応じて上記磁性層の表面に微細な窪みが多数形成される
ので、磁気ヘッドとの摺接がなされた時に、磁気ヘッド
との接触面積が適度に抑えられ、良好な走行耐久性が確
保できる。また、磁性層の表面を磁気ヘッドが走行する
際にスペーシングが問題になるのは、磁気ギャップ部が
上記窪み部の上にある時のみであり、他の大部分の位置
では、磁性層の表面と摺接するかたちになるので、スペ
ーシングが低減され、電磁変換特性の劣化が抑えられ
る。

【００１１】上記微小孔の大きさは、内径５００〜５０
００Å、深さ５０〜５００Åとする。ここで、図２に示
すように、微小孔１２の内径Ｒは該微小孔１２を円近似
したときの直径とし、微小孔の深さｄは非磁性支持体１
１の主面（基準面）１１ａから微小孔の最下点までの長
さとする。これら内径Ｒ及び深さｄが上記範囲を越える
と、磁気ヘッドから上記微小孔の最下点までの距離が長
くなるため、スペーシングロスによる悪影響が顕著とな
ってしまう。逆に、内径Ｒ及び深さｄが上記範囲よりも
小さいと、磁気記録媒体の表面の摩擦係数を十分に抑え
ることができず、走行耐久性の向上が期待できない。

【００１２】このような微小孔が設けられた非磁性支持
体の表面性を分析する手法としては、例えば原子間顕微
鏡（ＡＦＭ）等を用いる方法がある。

【００１３】この非磁性支持体の表面に上記微小孔を形
成する方法としては、例えば図３に示すように、非磁性
支持体２１の表面２１ａにニトロセルロースを主成分と
するバインダー層２２を形成し、一方上記非磁性支持体
２１の裏面２１ｂに所定の粒径を有する微粒子２３を内
添する。そして、この非磁性支持体２１をロールに巻き
取り、図４に示すように、巻回された状態で温度４０〜
１５０℃の環境下にて所定の期間保存して、上記非磁性
支持体２１の裏面２１ｂの形状を上記バインダー層２２
の表面に転写する方法が挙げられる。

【００１４】この際に使用される微粒子としては、例え
ばＳｉＯ₂粒子、Ａｌ₂Ｏ₃粒子等が挙げられ、その大
きさは上記非磁性支持体の表面に形成される微小孔の大
きさに対応するべく粒径５００〜５０００Åとされる。
また、上記非磁性支持体としては、プラスチックフィル
ム等が使用可能である。

【００１５】上記磁性層である金属磁性薄膜を構成する
金属材料としては、特に限定されるものではなく、例え
ばＣｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ、
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の従来公知の強磁性金属材料が何れ
も使用可能である。これら金属磁性薄膜の成膜方法とし
ては、従来より使用される何れの方法も適用することが
でき、例えばメッキ法、蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等が挙げられる。

【００１６】更に、本発明においては、必要に応じて、
上記非磁性支持体上に下塗り膜を形成する工程やバック
コート層、トップコート層等を形成する工程、また上記
磁性層上に保護膜を形成する工程等を加えても良い。こ
の場合、下塗り膜、バックコート層、トップコート層、
保護膜等の成膜条件は、通常この種の磁気記録媒体の製
造方法に適用される方法であれば良く、特に限定されな
い。

【００１７】

【作用】図１に示すように、非磁性支持体１の表面に所
定の大きさを有する微小孔２を多数設けることにより、
この非磁性支持体１の表面からの層状作用により該非磁
性支持体１上に積層形成される磁性層３の表面に微細な
窪み５が形成される。この時、上記磁性層３は金属磁性
薄膜からなるので、上記微小孔２が内径５００〜５００
０Å、深さ５０〜５００Åと非常に微細なサイズであっ
ても、その表面形状が確実に上記磁性層３の表面に反映
される。このため、上記磁性層３の表面に対して磁気ヘ
ッド４を摺接させた際に、磁性層２３の表面の摩擦係数
が低下し、走行耐久性が向上する。

【００１８】また、本発明においては、電磁変換特性の
劣化も抑えられるが、これは次のような理由によるもの
と考えられる。即ち、上記磁性層３の表面を磁気ヘッド
４が走行する際にスペーシングが問題になるのは、磁気
ギャップ部が上記磁性層３の窪み５部の上にある時のみ
であり、他の大部分の位置では、磁性層３の表面と摺接
するかたちになり、スペーシングによる電磁変換特性の
劣化は殆ど問題にならない。

【００１９】これに対して、磁性層表面上に突起が形成
されている場合には、磁気ヘッドは上記突起の頂点と摺
接するかたちになり、磁気ギャップ部が常に磁性層表面
とは距離をもって走行されることになり、スペーシング
の電磁変換特性への影響が大きい。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例を実
験結果に基づいて説明する。実験１非磁性支持体の表面に下記の表１に示すように粒径が異
なる微小孔を個数を変化させて形成した後、これら非磁
性支持体上に金属磁性薄膜を形成して磁気テープを作製
した。

【００２１】得られた磁気テープについて、Ｙ−Ｃ／
Ｎ、摩擦係数及び走行性をそれぞれ測定し、比較として
非磁性支持体の表面に表１に示す粒径及び個数の突起を
形成した場合及び何ら表面処理を施さなかった場合にお
ける結果と併せて表１に記した。

【００２２】なお、Ｙ−Ｃ／Ｎは、周速３．７７ｍとし
てテープ走行させた時の６ＭＨｚのノイズレベルに対す
る７ＭＨｚの出力レベルの比を固定ヘッド電磁変換特性
測定機（薄膜磁気ヘッド使用：ギャップ長０．０２μ
ｍ、トラック幅２０．５μｍ）により測定した値を表
す。また、摩擦係数は、ラップ角９０°で直径２ｍｍ、
面粗度０．２ＳのＳＵＳピンに対する温度４０℃、相対
湿度８０％の環境下での磁性面における摩擦係数を表
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より、本発明を適用した場合では、良
好なＹ−Ｃ／Ｎを得られるとともに、摩擦係数が抑えら
れ、走行性が改善されることが判った。

【００２５】実験２次に、非磁性支持体の表面に形成される微小孔（密度１
０００×１０⁴個／ｍｍ²）の内径を広範囲で変化させ
た時のＣ／Ｎ及び摩擦係数を調べた。なお、Ｃ／Ｎは非
磁性支持体の表面に微細な突起を形成した場合における
Ｃ／Ｎを０ｄＢとした時の相対値であり、摩擦係数はＳ
ＵＳピンに対する温度４０℃、相対湿度８０％の環境下
での測定値を表す。

【００２６】この結果、図５に示すように、Ｃ／Ｎは微
小孔の内径の増大に比例して減少する傾向が見られた。
これは、微小孔の内径が大きくなるにつれて、スペーシ
ングロスが大きくなり、電磁変換特性が劣化するためと
考えられる。また、図６に示すように、比較的良好なＣ
／Ｎが得られた微小孔の内径が３０００Å以下である範
囲に関して摩擦係数を調べたところ、内径が５００Åよ
りも小さい範囲では、摩擦係数が著しく増加した。

【００２７】従って、電磁変換特性と走行耐久性の両者
を向上させるためには、微小孔の内径が５００〜５００
０Åとされることが必要であると言ええる。

【００２８】実験３そこで、上記微小孔の内径を２０００Åとし、密度１０
００×１０⁴個／ｍｍ²となるように形成した場合にお
ける該微小孔の深さとＣ／Ｎ及び摩擦係数の関係を調べ
た。なお、Ｃ／Ｎは非磁性支持体の表面に微細な突起を
形成した場合におけるＣ／Ｎを０ｄＢとした時の相対値
であり、摩擦係数はＳＵＳピンに対する温度４０℃、相
対湿度８０％の環境下での測定値を表す。

【００２９】この結果、図７及び図８に示すように、微
小孔の深さが大きくなるにつれて、Ｃ／Ｎが増大する傾
向が見られ、また微小孔の深さが５０Åよりも小さい範
囲では摩擦係数が著しく増加することが明らかとなっ
た。従って、電磁変換特性と走行耐久性の両者を向上さ
せるためには、微小孔の深さが５０〜５００Åとされる
ことが必要であることが判った。

【００３０】またこの時、上記微小孔の深さと非磁性支
持体に対する磁性層の接着強度について検討したとこ
ろ、下記の表２に示すような結果が得られた。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２より、上記微小孔の深さが大きくなり
過ぎると、非磁性支持体に対する磁性層の接着強度を十
分に確保することが困難となることが判った。このこと
からも、微小孔の深さを５０〜５００Åとすることによ
り、良好な結果が得られることが判った。

【００３３】実験４更に、非磁性支持体の表面に形成される微小孔（内径５
０００Å、深さ５００Å）の密度を広範囲で変化させた
時の摩擦係数を調べたところ、図９に示す結果が得られ
た。図９から、微小孔の個数が５０００個／ｍｍ²以上
である範囲では、摩擦係数が極めて小さく、良好な走行
性が期待できることが判った。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、微小孔を非磁性支持体の表面に多数設けている
ので、摩擦係数の低減化による走行耐久性の向上が図ら
れるとともに、スペーシングロスが抑えられ、良好な電
磁変換特性を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体に対して磁気ヘッドが摺
接された状態を示す断面図である。

【図２】非磁性支持体の表面に形成された微小孔の内径
と深さを説明するための構成を示す断面図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体の製造工程の一例のうち
非磁性支持体の表面にバインダー層を形成した工程を示
す断面図である。

【図４】バインダー層の表面に微小孔を形成するための
転写工程を示す断面図である。

【図５】非磁性支持体の表面に形成される微小孔の内径
とＣ／Ｎの関係を表す特性図である。

【図６】非磁性支持体の表面に形成される微小孔の内径
と磁性層の摩擦係数の関係を表す特性図である。

【図７】非磁性支持体の表面に形成される微小孔の深さ
とＣ／Ｎの関係を表す特性図である。

【図８】非磁性支持体の表面に形成される微小孔の深さ
と磁性層の摩擦係数の関係を表す特性図である。

【図９】非磁性支持体の表面に形成される微小孔の密度
と磁性層の摩擦係数の関係を表す特性図である。

【図１０】非磁性支持体の表面に微細な突起が形成され
た磁気記録媒体に対して磁気ヘッドが摺接された状態を
示す断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐川広行東京都品川区北品川６丁目５番６号ソニー・マグネ・プロダクツ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に金属磁性薄膜よりなる
磁性層を有する磁気記録媒体において、上記非磁性支持体の表面に内径５００〜５０００Å、深
さ５０〜５００Åなる微小孔が５０００個／ｍｍ²以上
形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。