JPH09305949A - 金属磁性薄膜型磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属磁性薄膜型磁気記録媒体の高出力化を図
る。 【解決手段】 蒸着により、磁性層を、非磁性支持体２
の上に形成させる金属磁性薄膜型磁気記録媒体であっ
て、その磁性層を、第１の磁性層１１と、第１の磁性層
上の形成させる第２の磁性層１２とからなる２層構造と
し、第２の磁性層の保磁力Ｈｃ₂ 値が、第１の磁性層１
１の保磁力Ｈｃ₁ 値の１．１〜１．４７倍であり、第１
の磁性層１１と、第２の磁性層１２とからなる磁性層全
体での保磁力の値が、７９〔ｋＡ／ｍ〕〜２３８〔ｋＡ
／ｍ〕とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性薄膜型磁
気記録媒体に係わる。

【０００２】

【従来の技術】民生用ビデオテープレコーダーや、今後
商品化されようとしている民生用、業務用デジタルビデ
オテープレコーダー等の分野においては、高画質化を図
るために、高記録密度化が一層強く要求されており、こ
れに対する磁気記録媒体として、鉄、コバルト、ニッケ
ルまたはこれらを主成分とする合金等の磁性材料や鍍金
や真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法等の真空薄膜形成技術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いわゆる金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体が生産されている。

【０００３】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、保
磁力、角形比、および短波長域における電磁変換特性に
優れているばかりでなく、磁性層の薄膜化が可能である
ため、磁性材料の充填密度を高くすることができる等の
種々の利点を有している。

【０００４】なかでも、真空蒸着法によって磁性層を形
成した磁気記録媒体は、高生産効率と、安定した磁気特
性を有するが、特に、磁性層を二層構造とした金属磁性
薄膜型の磁気記録媒体は高出力、低ノイズ性能という点
で注目されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】真空蒸着法によって磁
性層を二層形成する二層構造の金属磁性薄膜型の磁気記
録媒体は、高記録密度用の磁気記録媒体として有望であ
り、高生産効率と、安定した磁気特性を有し、高出力性
能、低ノイズ性能という点で優れているが、今後のさら
なる出力の向上、ノイズの低減が求められいる。

【０００６】一般に、金属磁性薄膜型の磁気記録媒体に
おいては、磁性層の保磁力を向上させるためには、磁性
層を蒸着により形成させる際に、酸素ガスを導入する方
法がとられている。

【０００７】本発明は、真空蒸着法によって磁性層を二
層形成する二層構造の金属磁性薄膜型の磁気記録媒体に
おいて、種々の実験、考察を行った結果、上記二層構造
の磁性層の、各々の層を蒸着形成する際に、酸素導入量
を調整し、磁性層の保磁力を調整することにより、優れ
た磁気特性を有し、出力の向上、ノイズの低減を図った
金属磁性薄膜型磁気記録媒体を作製することができるこ
とを見出した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、蒸着
により磁性層を非磁性支持体上に形成させる金属磁性薄
膜型磁気記録媒体であって、その磁性層を、第１の磁性
層と、第１の磁性層上に形成させる第２の磁性層とから
なる２層構造とし、第２の磁性層の保磁力Ｈｃ ₂ 値が、
第１の磁性層の保磁力Ｈｃ₁ 値の１．１〜１．４７倍と
し、第１の磁性層と第２の磁性層とからなる磁性層全体
での保磁力の値を、７９〔ｋＡ／ｍ〕〜２３８〔ｋＡ／
ｍ〕とする。

【０００９】本発明によれば、金属薄膜型磁気記録媒体
において、より一層の出力の向上を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明はこの例に限定されるものではな
い。

【００１１】図２に、非磁性支持体上に金属磁性材料を
蒸着し、磁性層を形成する蒸着装置の概略図を示す。

【００１２】図２に示す装置においては、真空室１内
は、排気口（図示せず）により排気され、例えば７×１
０^-2Ｐａの略真空状態とされている。真空室１内には、
送りロール３と、巻き取りロール４とが設けられ、これ
ら送りロール３から巻き取りロール４にテープ状の、例
えばポリエチレンテレフタレートよりなる非磁性支持体
２が順次走行するようになされている。

【００１３】これらの送りロール３から巻き取りロール
４に非磁性支持体２が走行する途中には、冷却キャン５
が設けられている。この冷却キャン５には、冷却装置
（図示せず）が設けられており、非磁性支持体２の温度
上昇による変形等を抑制している。

【００１４】非磁性支持体２は、送りロール３から順次
送り出され、冷却キャン５の周面を通過し、巻き取りロ
ール４に定線速度で巻き取られていく。

【００１５】なお、送りロール３と冷却キャン５との
間、および冷却キャン５と巻き取りロール４との間に
は、それぞれガイドロール６および７が配置され、送り
ロール３から冷却キャン５および冷却キャン５から巻き
取りロール４に渡って走行する非磁性支持体２に所定の
テンションをかけ、非磁性支持体２が円滑に走行するよ
うになされている。

【００１６】また、真空室１内には、冷却キャン５の下
方にルツボ８が設けられており、ルツボ８内には、非磁
性支持体２上に金属磁性薄膜よりなる磁性層を形成する
ための金属磁性材料９、例えばコバルトを充填する。

【００１７】一方、真空室１の側壁部には、ルツボ８内
に配置された金属磁性材料９を加熱蒸発させるための電
子線Ｂの照射を行う電子銃１０が配置されている。電子
銃１０は、これより放出される電子線Ｂがルツボ８内の
金属磁性材料９に照射されるような位置に配置される。

【００１８】そして、電子線Ｂが金属磁性材料９に照射
されると、金属磁性材料９は溶融する。そして、溶融し
た金属磁性材料９が冷却キャン５の周面に定速で走行す
る非磁性支持体２上に蒸着し、磁性金属の薄膜を形成す
る。

【００１９】また、冷却キャン５と、ルツボ８との間で
あって、冷却キャン５の近傍には、シャッター１３が配
置されている。これは冷却キャン５の周面を定速で走行
する非磁性支持体２の所要領域を覆うように配置され、
上述したように蒸発せしめられた金属磁性材料９を非磁
性支持体２に対し、所定の角度範囲、例えば４５°〜９
０°の角度で蒸着させる役割を担っている。

【００２０】更に、このような蒸着に際し、真空室１の
側壁部を貫通して設けられている酸素ガス導入管１４を
通じて非磁性支持体２の表面に酸素ガスを導入供給し、
保磁力Ｈｃ値を調整し、磁気特性の向上を図っている。

【００２１】なお、本発明においては、図１に示すよう
に、磁性層は２層構造からなり、例えば膜厚が１００ｎ
ｍの第１の磁性層１１を被着形成した後、非磁性支持体
２の巻き直しを行い、第１の磁性層１１と同様の条件に
より例えば膜厚が１００ｎｍの第２の磁性層１２を形成
し、全体の厚さが例えば２００ｎｍの磁性層を形成す
る。このとき、第１の磁性層１１と第２の磁性層１２を
それぞれ蒸着させる際の、酸素導入量を調節し、第１の
磁性層１１の保磁力Ｈｃ₁ 値と、第２の磁性層１２の保
磁力Ｈｃ₂ 値について、第２の磁性層１２の保磁力Ｈｃ
₂ 値が、第１の磁性層１１の保磁力Ｈｃ₁ 値の１．１〜
１．４７倍であり、第１の磁性層１１と第２の磁性層１
２とからなる磁性層全体での保磁力Ｈｃの値が、７９
〔ｋＡ／ｍ〕〜２３８〔ｋＡ／ｍ〕であるようにする。

【００２２】上述したように磁性層を形成した後、従来
使用されている方法により、バックコート層、トップコ
ート層を形成し、所定の幅に裁断して金属薄膜型磁気記
録媒体を作製する。

【００２３】次に、〔実施例１〜７〕と、〔比較例１〜
５〕とを挙げて説明する。これらの〔実施例１〜７〕
と、〔比較例１〜５〕におけるサンプルテープの主な作
製条件を以下に示す。ここで、〔実施例１〜４〕、〔比
較例１〜３〕においては、第１の磁性層１１の保磁力Ｈ
ｃ₁ 値と第２の磁性層１２の保磁力Ｈｃ₂ 値との比（Ｈ
ｃ₂ ／Ｈｃ₁）の値を変化させたサンプルテープを作製
し、〔実施例５〜７〕、〔比較例４、５〕においては、
（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値を１．１〜１．４７の一の値に
固定し、第１の磁性層１１と第２の磁性層１２とからな
る磁性層全体での保磁力Ｈｃの値を変化させたサンプル
テープを作製した。

【００２４】 非磁性支持体 ポリエチレンテレフタレート（厚さ１０μｍ、幅１ ５０ｍｍ） 下塗り アクリルエステルを主成分とする水溶性ラテックス を塗布（粒子密度１０００万個／ｍｍ² 程度） 非磁性支持体の送り速度 ０．１７ｍ／ｓｅｃ 金属磁性材料 Ｃｏ８０重量％Ｎｉ２０重量％ 形成する磁性層の厚さ ２００ｎｍ（第１の磁性層の厚さが１００ｎｍ、第 ２の磁性層の厚さが１００ｎｍ） 蒸着蒸気の入射角 ４５°〜９０° 酸素ガス導入量 第１の磁性層 ３．３×１０^-6〜３．６×１０^-6ｍ³ ／ｓｅｃ 第２の磁性層 ３．４×１０^-6〜４．０×１０^-6ｍ³ ／ｓｅｃ 蒸着真空度 ７×１０^-2Ｐａ バックコート層 厚さ ０．６μｍ 顔料 カーボン 結合剤 ポリウレタン トップコート層 パーフルオロポリエーテル

【００２５】以上のような条件で作製した〔実施例１〜
４〕と、〔比較例１〜３〕における各サンプルテープの
第１の磁性層の保磁力Ｈｃ₁ と第２の磁性層の保磁力Ｈ
ｃ₂との比（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）、磁性層全体での保磁力
Ｈｃ〔ｋＡ／ｍ〕値、再生出力〔ｄＢ〕について測定を
行った結果を（表１）に示す。なお、再生出力は、相対
値で表し、記録波長は、０．３６〔μｍ〕、０．５４
〔μｍ〕、０．９９〔μｍ〕の３種類とした。

【００２６】

【表１】

【００２７】また、（表１）に示した上記サンプルテー
プの再生出力の測定結果を、記録波長ごとに図に表す
と、図３のようになった。

【００２８】ここで、図３において、破線３１は記録波
長を０．３６〔μｍ〕とした場合の再生出力値〔ｄＢ〕
を示し、実線３２は記録波長を０．５４〔μｍ〕とした
場合の再生出力値〔ｄＢ〕を示し、破線３３は記録波長
を０．９９〔μｍ〕とした場合の再生出力値〔ｄＢ〕を
示している。

【００２９】（表１）および図３において、〔実施例１
〜４〕に示すように、（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値が、１．
１〜１．４７の範囲（図３中、直線ａ₁ およびａ₂ 間の
範囲）においては、再生出力が高い値になることがわか
る。

【００３０】一方、〔比較例１〜３〕に示すように（Ｈ
ｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値が、１．１未満、および１．４７よ
り大きい場合においては、再生出力が低下することがわ
かる。

【００３１】また、〔実施例５〜７〕および〔比較例
４、５〕においては、（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値を１．２
に固定し、かつ磁性層全体での保磁力Ｈｃ〔ｋＡ／ｍ〕
値を変化させて、上述したものと同様の方法で、サンプ
ルテープを作製した。これらについて、再生出力〔ｄ
Ｂ〕について測定を行った結果を（表２）に示す。な
お、再生出力は、相対値で表し、記録波長は、０．３６
〔μｍ〕、０．５４〔μｍ〕、０．９９〔μｍ〕の３種
類とした。

【００３２】

【表２】

【００３３】また、（表２）に示した上記サンプルテー
プの再生出力の測定結果を、記録波長ごとに図に表す
と、図４のようになった。

【００３４】ここで、図４において、実線４１は記録波
長を０．３６〔μｍ〕とした場合の再生出力値〔ｄＢ〕
を示し、実線４２は記録波長を０．５４〔μｍ〕とした
場合の再生出力値〔ｄＢ〕を示し、実線４３は記録波長
を０．９９〔μｍ〕とした場合の再生出力値〔ｄＢ〕を
示している。

【００３５】この（表２）および図４において、〔実施
例５〜７〕に示すように、（Ｈｃ₂／Ｈｃ₁ ）の値を
１．２に固定し、磁性層全体での保磁力Ｈｃ〔ｋＡ／
ｍ〕値を７９〜２３８〔ｋＡ／ｍ〕の範囲（図４中、直
線ｂ₁ およびｂ₂ 間の範囲）とした場合には、再生出力
が高い値を示すことがわかる。

【００３６】一方、〔比較例４、５〕に示すように（Ｈ
ｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値を、１．２に固定し、磁性層全体で
の保磁力Ｈｃ〔ｋＡ／ｍ〕値が７９〔ｋＡ／ｍ〕未満、
２３８〔ｋＡ／ｍ〕より大きい場合には、高い再生出力
が得られないことがわかる。

【００３７】上述したように、磁性層全体での保磁力Ｈ
ｃ〔ｋＡ／ｍ〕値を、７９〔ｋＡ／ｍ〕未満とすると、
保磁力Ｈｃが小さいため、反磁界の影響が大きくなり、
出力自体が得られなくなり、その結果、特に短波長領域
において、高い再生出力が得られない。

【００３８】一方、磁性層全体での保磁力Ｈｃ〔ｋＡ／
ｍ〕値を、２３８〔ｋＡ／ｍ〕よりも大きい値とする
と、保磁力Ｈｃが高くなり過ぎて、磁気ヘッドによるが
記録自体が不充分となって、その結果再生出力が低下す
る。

【００３９】よって、上述した結果から、蒸着により磁
性層を非磁性支持体上に形成させる金属磁性薄膜型磁気
記録媒体であって、第１の磁性層１１と、第１の磁性層
１１上に形成させる第２の磁性層１２とからなる２層構
造とし、第２の磁性層１２の保磁力Ｈｃ₂ 値が、第１の
磁性層１１の保磁力Ｈｃ₁ 値の１．１〜１．４７倍と
し、第１の磁性層１１と第２の磁性層１２とからなる磁
性層全体での保磁力の値を、７９〔ｋＡ／ｍ〕〜２３８
〔ｋＡ／ｍ〕とする本発明構成によれば、より一層の出
力の向上を図ることができることがわかった。

【００４０】上述した本発明の実施例においては、金属
磁性材料として、Ｃｏ８０重量％Ｎｉ２０重量％合金を
使用したが、本発明は、この例に限定されることなく、
Ｃｏ、Ｎｉ等の金属や、Ｃｏ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｐｔ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｂ系合金等従来使用されているもののが使用可能であ
る。

【００４１】本発明においては、バックコート層用の塗
料中に分散させる非磁性顔料として、上述の実施例にお
いて使用したカーボンの他に、必要に応じて、ヘマタイ
ト、雲母、シリカゲル、酸化マクネシウム、硫化亜鉛、
炭化タングステン、炭酸バリウム、酸化チタン、硫酸
鉛、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリエチレン粉
末、ポリ塩化ビニル粉末、金属粉末等を併用いしてもよ
い。

【００４２】バックコート層は、上述の非磁性顔料を結
合剤および有機溶剤とともに混練することによってバッ
クコート層用塗料を調整し、これを非磁性支持体の磁性
層とは反対側の主面に塗布することにより形成される
が、このとき使用される結合剤や有機溶剤は、いずれも
従来公知のものが使用可能である。

【００４３】結合剤としては、例えば上述の実施例にお
いて使用したポリウレタンの他に、従来使用されてきた
ものとして、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、塩化
ビニルと酢酸ビニルとビニルアルコールの共重合体、塩
化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸の共重合体、塩化ビ
ニルと塩化ビニリデンの共重合体、塩化ビニルとアクリ
ロニトリルの共重合体、アクリル酸エステルとアクリロ
ニトリルの共重合体、アクリル酸エステルと塩化ビニリ
デンの共重合体、メタクリル酸エステルとスチレンの共
重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリフッ化ビニル、塩化ビニリデンとアクリロニトリル
の共重合体、ブタジエンとアクリロニトリルとメタクリ
ル酸の共重合体、スチレンとブタジエンの共重合体、セ
ルロース誘導体、スチレンとブタジエンの共重合体、ポ
リエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬
化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アル
キド樹脂、尿素とホルムアルデヒドの樹脂、またはこれ
らの混合物が挙げられる。これらはイソシアネート化合
物を架橋剤として使用し、より耐久性を向上させたり、
適当な極性基を導入したものであってもよい。

【００４４】溶剤としては、例えばアセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶
剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステル系
溶剤、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエ
チルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系溶
剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
系溶剤、メチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホル
ム、エチレンクロルヒドリン、ジクロロベンゼン等の有
機塩素化合物系溶剤が挙げられる。

【００４５】さらに、非磁性支持体と金属磁性薄膜、あ
るいは磁性層間の付着力向上、ならびに保磁力の制御の
ため、下地層、あるいは中間層を設けてもよい。

【００４６】また、上記非磁性支持体上に形成された磁
性層上には、保護膜層が形成されていてもよい。この材
料としては、通常の金属磁性薄膜用の保護膜として一般
に使用されるものであればいかなるものであってもよ
い。例えばカーボン、ＣｒＯ₂、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＢＮ、Ｃ
ｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ₃ Ｏ₄ 、ＳｉＮ_x −
ＳｉＯ₂ 、ＺｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、ＴｉＣ等が挙げられ
る。これらの単層膜であってもよいし、多層膜、あるい
は複合膜であってもよい。

【００４７】また、非磁性支持体としては、やはり従来
公知のものがいずれも使用することができる。例えばポ
リエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロ
ーストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロ
ースアセテートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポ
リカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミド
イミド等のプラスチック、紙、アルミニウム、銅等の金
属、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、セラミ
ックス単結晶シリコン等である。

【００４８】なお、上記非磁性支持体の形態としては、
フィルム、テープ、シート、ディスク、カード、ドラム
等のいずれにも適用することができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、蒸着により磁性層を非
磁性支持体上に形成させる金属磁性薄膜型磁気記録媒体
であって、磁性層を、第１の磁性層と、第１の磁性層上
に形成させる第２の磁性層とからなる２層構造とし、第
２の磁性層の保磁力Ｈｃ₂ 値が、第１の磁性層の保磁力
Ｈｃ₁ 値の１．１〜１．４７倍とし、第１の磁性層と第
２の磁性層とからなる磁性層全体での保磁力の値を、７
９〔ｋＡ／ｍ〕〜２３８〔ｋＡ／ｍ〕としたことによ
り、従来における２層構造の磁性層を有する金属薄膜型
磁気記録媒体に比べ、より一層の出力の向上を図ること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による金属磁性薄膜型磁気記録媒体の概
略図を示す。

【図２】本発明による連続巻き取り式蒸着装置の一例の
概略図を示す。

【図３】（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値と、相対再生出力との
関係を表す図を示す。

【図４】（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値を１．２に固定した場
合における磁性層全体の保磁力の値と、相対再生出力と
の関係を表す図を示す。

【符号の説明】

１ 真空室、２ 非磁性支持体、３ 送りロール、４
巻き取りロール、５ 冷却キャン、６、７ ガイドロー
ル、８ ルツボ、９ 金属磁性材料、１０ 電子銃、１
１ 第１の磁性層、１２ 第２の磁性層、１３ シャッ
ター、１４ 酸素ガス導入管、２０ 表面酸化層、２１
中間酸化層 ３１ 記録波長を０．３６〔μｍ〕とした場合の（Ｈｃ
₂ ／Ｈｃ₁ ）の値と、相対再生出力との関係、３２ 記
録波長を０．５４〔μｍ〕とした場合の（Ｈｃ₂／Ｈｃ
₁ ）の値と、相対再生出力との関係、３３ 記録波長を
０．９９〔μｍ〕とした場合の（Ｈｃ₂ ／Ｈｃ₁ ）の値
と、相対再生出力との関係、４１ 記録波長を０．３６
〔μｍ〕とした場合の磁性層全体の保磁力の値と、相対
再生出力との関係、４２ 記録波長を０．５４〔μｍ〕
とした場合の磁性層全体の保磁力の値と、相対再生出力
との関係、４３ 記録波長を０．９９〔μｍ〕とした場
合の磁性層全体の保磁力の値と、相対再生出力との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸着により、磁性層を、非磁性支持体の
   上に形成させる金属磁性薄膜型磁気記録媒体であって、 上記磁性層を、第１の磁性層と、第１の磁性層上の形成
   させる第２の磁性層とからなる２層構造とし、 第２の磁性層の保磁力Ｈｃ₂ 値が、第１の磁性層の保磁
   力Ｈｃ₁ 値の１．１〜１．４７倍であり、 第１の磁性層と、第２の磁性層とからなる磁性層全体で
   の保磁力Ｈｃの値が、７９〔ｋＡ／ｍ〕〜２３８〔ｋＡ
   ／ｍ〕であることを特徴とする金属磁性薄膜型磁気記録
   媒体。