JPH09204628A

JPH09204628A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH09204628A
Application number: JP1412696A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kitaori; 典之北折; Junko Ishikawa; 准子石川; Katsumi Sasaki; 克己佐々木; Katsumi Endo; 克巳遠藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】低域から高域にわたって出力特性が良好で、
しかもオーバーライト特性も良好な磁気記録媒体を提供
する。【解決手段】支持体から最も遠い磁性層ほど保磁力が
低くなるように支持体上に少なくとも二層の磁性層を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に関
する。より詳しくは、低域信号から高域信号にわたる広
い範囲での出力特性に優れ、且つオーバーライト特性に
も優れた多層構造の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体、例えば磁気テープ、磁気
ディスク等には、非磁性支持体であるフィルム上に磁性
粉をバインダーに分散させた磁性塗料を塗布してなる塗
布型テープと、フィルム上に真空中で磁性金属を蒸着す
る真空蒸着法等を用いてバインダーを全く含まない金属
薄膜の磁性層を非磁性支持体上に付着させる金属薄膜型
テープとがある。今日、磁気記録媒体においては、更な
る高密度記録に対する要求が高まっており、これに対応
すべく、塗布型の磁気記録媒体では、飽和磁化、保磁力
の高い強磁性金属粉末（メタル粉）や、垂直記録方式に
適した磁性粉である六方晶フェライトを用いることが提
案されている。

【０００３】一方、金属薄膜型の磁気記録媒体は、磁性
層にバインダーを含まないことから磁性材料の密度を高
められるため、高密度記録に有望であるとされており、
種々の金属薄膜型の磁気記録媒体について検討が進めら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メタル
粉は耐酸化性やノイズ特性が十分でなく、しかもコスト
が高いという問題点があり、また、六方晶フェライトは
残留磁束密度が低く低域での出力が低いという問題があ
る。そこで、この問題を解決するために、従来主流であ
った、単層構造の磁性層を二層以上の多層構造として出
力特性を向上させることが試みられているが、これによ
っては低域出力から高域出力にわたる広い範囲で十分な
出力特性を示す磁気記録媒体は得られていない。金属薄
膜型の磁気記録媒体についても、蒸着金属の種類、磁性
層の厚さ、付着金属のコラム構造などの面から出力特性
を向上させることが試みられているが、塗布型の磁気記
録媒体と同様、低域から高域にかけての広い範囲で十分
な出力特性を示す磁気記録媒体は未だ得られていない。

【０００５】また、磁気記録媒体においては、上記のよ
うに出力特性が良好であることに加えて、記録・再生を
繰り返し行うという特性を十分生かすためには、追記し
た際に、前に記録した信号の出力が低い、即ち、オーバ
ーライト特性が良好であることも要求される。従来は、
磁性層（或いは磁性粉）の保磁力を高くし、且つ残留磁
束密度を大きくすることにより、磁気エネルギーを大き
くして出力特性を向上させることが行われているが、保
磁力を高めると、オーバーライト特性はむしろ低下する
傾向にあり、出力特性とオーバーライト特性の両方を同
時に向上させることは非常に困難であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況に鑑み、出力特性、特に低域から高域の幅広い
範囲に渡って良好な出力特性を示し、且つオーバーライ
ト特性も良好な磁気記録媒体を提供すべく鋭意研究した
結果、多層構造の磁性層を有する磁気記録媒体におい
て、各磁性層の保磁力を、支持体から離れる（遠ざか
る）に従い低下させることにより、前記の目的を達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明は、支持体と、該支持体上
に形成された磁性層を少なくとも二層有する磁気記録媒
体であって、各磁性層の保磁力（Hc）が、前記支持体か
ら遠い磁性層ほど低いことを特徴とする磁気記録媒体を
提供するものである。

【０００８】本発明の磁気記録媒体は、少なくとも二層
の磁性層を有するが、各磁性層の保磁力（Hc）が最表層
（最も支持体から遠い）の磁性層ほど低く、支持体に近
づくにつれて、順次磁性層のHcが高くなっていることを
特徴とするものである。

【０００９】本発明の磁気記録媒体において、各磁性層
のHcは、Hcが最も低い最表層の磁性層で1000（Oe）以
上、好ましくは1000〜1500（Oe）、より好ましくは1200
〜1300（Oe）であることが望ましい。また、最表層の磁
性層以外の磁性層のHc範囲については限定しないが、16
00（Oe）以上であるのが好ましい。

【００１０】また、本発明の磁気記録媒体において、各
磁性層の飽和磁束密度（Bs）は、Hcとは逆に、最表層の
磁性層ほど高く、支持体に近づくにつれて順次磁性層の
Bsが低くなっていることが望ましい。これは、磁気エネ
ルギーを高め、十分な出力特性を得るためである。最表
層の磁性層におけるBsは、4000〜12000 (G) 、好ましく
は5000〜8000(G) であり、それ以外の磁性層におけるBs
は3000〜8000(G) 、好ましくは3500〜7000(G) である。

【００１１】更に、本発明の磁気記録媒体においては、
各磁性層の厚さは、最表層の磁性層ほど厚く、支持体に
近づくにつれて順次磁性層の膜厚が薄くなっていること
が望ましい。これは、十分なオーバーライト特性を得る
ためである。具体的には、最表層の磁性層の厚さは 800
Å以上であることが好ましく、特に 800〜1500Åである
ことが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明では、磁性層は塗布型、金
属薄膜の何れであってもよい。塗布型の磁性層は通常の
方法に従って形成できるが、特に磁性粉として、強磁性
金属粉末を用いるのが好ましい。強磁性金属粉末として
は、針状形の微細なγ−Fe₂O₃, Fe₃O₄, CrO₂のような金
属酸化物、またCo被着γ−Fe₂O₃, Co ドープγ−Fe₂O₃
のような加工処理を施したγ−Fe₂O₃ 、鉄メタル粉等が
挙げられる。これらのうち鉄メタル粉、微小板状のバリ
ウムフェライト及びそのFe原子の一部がTi, Co, Zn, V,
Nb 等の１種又は２種以上で置換された磁性粉、Co, Fe
-Co, Fe-Ni等の金属又は合金の超微粉を、ニッケル、コ
バルト、チタン、ケイ素、アルミニウムなどを金属原
子、塩及び酸化物の形で少量加えたり表面処理したりし
て得られた磁性粉を用いることもできる。また、鉄メタ
ル粉はその安定化のため弱い酸化性雰囲気の中で表面に
薄い酸化被膜を作らせることがあるが、このように処理
されたメタル粉を用いることもできる。

【００１３】また、磁性層の結合剤としては、ポリウレ
タン樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂など、公知の結合剤を
用いることができる。ポリウレタン樹脂及びポリ塩化ビ
ニル系共重合体としては、通常この分野で用いられるも
のであればいずれも使用可能である。また、これらの樹
脂の分子量は特に限定されない。ポリ塩化ビニル系共重
合体としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニル酢酸ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸
ビニル無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。また、
極性基を有するポリウレタン樹脂と極性基を有するポリ
塩化ビニル系共重合体を使用することもできる。極性基
としてはスルホン酸のアルカリ金属塩基が好ましい。

【００１４】また、本発明において、金属薄膜型の磁性
層を形成する磁性材料としては、通常の金属薄膜型の磁
気記録媒体の製造に用いられる強磁性金属材料が挙げら
れ、例えばCo，Ni，Fe等の強磁性金属、また、Fe−Co、
Fe−Ni、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Fh、Fe−Cu、Co−C
u、Co−Au、Co−Y 、Co−La、Co−Pr、Co−Gd、Co−S
m、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−Bi、Mn−Sb、Mn−Al、Fe−C
r、Co−Cr、Ni−Cr、Fe−Co−Cr、Ni−Co−Cr等の強磁
性合金が挙げられる。磁性層としては鉄の薄膜或いは鉄
を主体とする強磁性合金の薄膜が好ましく、特に、鉄、
コバルト、ニッケルを主体とする強磁性合金及びこれら
の窒化物もしくは炭化物から選ばれる少なくとも１種が
好ましい。高密度記録のためには磁気記録媒体の磁性層
は、斜め蒸着により基材上に形成することが好ましい。
斜め蒸着の方法は特に限定されず、従来公知の方法に準
ずる。蒸着の際の真空度は10^-4〜10^-7Torr程度である。

【００１５】金属薄膜型の磁性層の場合、最表層の磁性
層上に保護層を設けてもよい。保護層は、炭素或いは炭
化物、窒化物、酸化物、特にダイヤモンドライクカーボ
ン、ダイヤモンド、炭化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ホウ
素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等を磁
性層上に付着して成膜することにより形成されるのが好
ましく、中でもダイヤモンドライクカーボンからなる保
護層を形成するのが最も望ましい。これらの保護層は、
マイクロ波を用いたECR 法や、高周波 (RF) を用いた方
法により真空中で形成するのがよい。保護層の厚さは特
に限定しないが、10〜300 Å、好ましくは30〜150 Å程
度が適当である。金属薄膜型の磁性層の場合、最表層の
磁性層或いは保護層の上に潤滑剤層を形成してもよい。
潤滑剤層は常法により適当な潤滑剤を溶剤に溶かして大
気中で塗布しても良いし、真空中で潤滑剤を噴霧しても
よい。また、ベースフィルムの磁性層が形成される面と
反対の面にバックコート層を形成してもよい。バックコ
ート層は、カーボンブラック等を適当な溶剤に分散させ
た液を塗布してもよいし、金属又は半金属を物理的蒸着
法(PVD) 、特に熱蒸発法、スパッタリング法により蒸着
させて形成させてもよい。これらの潤滑剤層、バックコ
ート層の厚さは限定されない。

【００１６】本発明の磁気記録媒体の支持体の材料とし
ては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレートのようなポリエステル；ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン; セルローストリアセテー
ト、セルロースジアセテート等のセルロース誘導体；ポ
リカーボネート；ポリ塩化ビニル；ポリイミド；芳香族
ポリアミド等のプラスチック等が使用される。これらの
基材の厚さは３〜50μｍ程度である。

【００１７】金属薄膜型の磁気記録媒体の場合、蒸着、
スパッタ等公知の方法により、少なくとも二層の磁性層
を有する磁気記録媒体を製造する。多層の磁性層の形成
は、バッチ式でも連続式でもよい。その際、各磁性層の
保磁力が、支持体から遠くなるにつれて低くなるよう
に、金属の種類や膜厚を調節する必要がある。この関係
を満たしていれば、磁気記録媒体全体のHc、Bs、膜厚は
問わない。塗布型の場合も同様である。磁性層を形成す
る工程以外の工程も、通常の金属薄膜型或いは塗布型の
磁気記録媒体の製造方法に準して行えばよい。

【００１８】例えば、本発明が二層の磁性層を有する場
合、上層の磁性層の保磁力Hc₁と、下層の磁性層の保磁
力Hc₂は、 Hc₁＜Hc₂の関係にある。そして、上層の残
留磁束密度Bs₁及び膜厚σ₁と、下層の磁性層の残留磁
束密度Bs₂及び膜厚σ₂の関係は、以下の(1) 、(2) の
何れかを満たすことが好ましく、より好ましくは(1)、
(2) の両方を満たすことである。 (1) Bs₁＞Bs₂ (2) σ₁＞σ₂ また、本発明が三層の磁性層を有する場合、上層の磁性
層の保磁力Hc₁と、中間の磁性層の保磁力Hc₂と、下層
の磁性層の保磁力Hc₃は、Hc₁＜Hc₂＜Hc₃の関係にあ
る。そして、上層の残留磁束密度Bs₁及び膜厚σ₁と、
中間の磁性層の残留磁束密度Bs₂及び膜厚σ₂と、下層
の磁性層の残留磁束密度Bs₃及び膜厚σ_３の関係は、以
下の（１）、(2) の何れかを満たすことが好ましく、
より好ましくは(1) 、(2) の両方を満たすことである。 (1) Bs₁＞Bs₂＞Bs₃ (2) σ₁＞σ₂＞σ₃

【００１９】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２０】実施例１〜３及び比較例１ (1) 磁気記録媒体の製造図１に示す蒸着装置を用いて、コバルトからなる二層の
磁性層を有する磁気記録媒体を製造した（実施例１）即
ち、厚さ6.5 μｍのPET フィルム１を図１の装置にセッ
トし、キャンロールＡ（直径25cm）において、該フィル
ム１上にコバルトからなる厚さ800 Åの下層の磁性層を
形成した。この時の蒸着条件は、酸素ノズル４からの酸
素ガス通気量は30SCCM、電子銃６のパワーは８kW、フィ
ルムの走行速度は２ｍ／分とした。下層の磁性層の磁気
特性は、Hc＝1500（Oe）、Bs＝5000(G) であった。次い
で、キャンロールＢ（直径50cm）において、前記下層の
磁性層上に、コバルトからなる厚さ1200Åの上層磁性層
を形成した。この時の蒸着条件は、酸素ノズル４’から
の酸素ガス通気量は20SCCM、電子銃６’のパワーは14kW
とした。上層の磁性層の磁気特性は、Hc＝1250（Oe）、
Bs＝6800(G) であった。

【００２１】なお、図１中、２は巻出ロール、３は巻取
ロール、５、５’はルツボであり、図１の各要素は、図
示しない真空手段により内部が２×10^-5程度の真空度に
保たれた図示しないチャンバ内に収容されている。

【００２２】上層、下層の磁性層を形成した後、常法に
より厚さ5000Åのカーボンブラック及び塩化ビニル系樹
脂とウレタンプレポリマーとからなるバインダ樹脂から
なるバックコート剤をベースフィルムの磁性層と反対の
面に形成した。その後、上層のFe−N −O 系磁性層上
に、ECR プラズマCVD 法により厚さ100Åのダイヤモン
ドライクカーボン薄膜からなる保護層を形成した。更
に、保護層及びバックコート層上に、パーフルオロポリ
エーテル(FOMBLIN ZDOL、アウジモント社製）をフッ素
系不活性液体（フロリナート FC-77、住友スリーエム株
式会社製）に0.05重量％となるように希釈、分散させた
塗料をダイコーティング方式により、乾燥膜厚が20Åと
なるようにそれぞれ塗布し、100 ℃で乾燥させて潤滑層
を形成した。電子銃パワーや酸素ガス通気量を調節して
表１に示すHc、Bs、膜厚を有する各種磁気フィルムを得
た。

【００２３】(2) 特性評価得られたフィルムを８ｍｍ巾に裁断し、カセットケース
にローディングし８ｍｍカセットテープを得た。この８
ｍｍカセットテープを市販の８mmVTR を改造した電磁変
換特性評価装置を用いて、表１に示す各周波数の正弦波
信号を８mmビデオテープに記録した後、輝度出力を測定
した。また、オーバーライト特性は、まず、10MHz の正
弦波を入力してその出力を測定し、次いで20MHz の信号
を記録してから10MHz の残存出力を測定し、これを最初
に測定した出力と比較して差をとることによって評価し
た。なお、出力特性もオーバーライト特性も、比較例１
を基準（０dB）とする相対値である。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、広域にわたって出力特
性が良好で、且つオーバーライト特性が良好な磁気記録
媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体を製造する蒸着装置の一
例を示す略図

【符号の説明】

１フィルム２巻出ロール３巻取ロール 4,4' 酸素ノズル 5,5' ルツボ 6,6' 電子銃Ａ，Ｂキャンロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤克巳栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体上に形成された磁性
層を少なくとも二層有する磁気記録媒体であって、各磁
性層の保磁力が、前記支持体から遠い磁性層ほど低いこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記支持体から最も遠い磁性層の保磁力
が、1000〜1500（Oe）である請求項１記載の磁気記録媒
体。
【請求項３】前記各磁性層の残留磁束密度が、前記支
持体から遠い磁性層ほど高い請求項１又は２記載の磁気
記録媒体。
【請求項４】前記各磁性層の膜厚が、前記支持体から
遠い磁性層ほど厚く、且つ磁性層が真空中で成膜された
ものである請求項１〜３の何れか１項記載の磁気記録媒
体。
【請求項５】前記支持体から最も遠い磁性層の膜厚
が、1500Å以下である請求項１〜４の何れか１項記載の
磁気記録媒体。
【請求項６】前記支持体から最も遠い磁性層の膜厚
が、800 〜1500Åである請求項５記載の磁気記録媒体。