JPS59144038A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS59144038A
JPS59144038A JP58017405A JP1740583A JPS59144038A JP S59144038 A JPS59144038 A JP S59144038A JP 58017405 A JP58017405 A JP 58017405A JP 1740583 A JP1740583 A JP 1740583A JP S59144038 A JPS59144038 A JP S59144038A
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JP
Japan
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magnetic
layer
magnetic layer
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nitride
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JP58017405A
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Haruyuki Morita
治幸 森田
Yasumichi Tokuoka
保導 徳岡
Masataka Miyashita
正孝 宮下
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TDK Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/706Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
    • G11B5/70626Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances

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  • Paints Or Removers (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

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】 本発明は、非磁性基体上に磁性層を多層形成して成る多
層構造の磁気記録媒体に関するものであり、特にはその
最上層磁性層の構成に関するものである。
近年、磁気記録の進歩により記録がますます高密度化さ
れるに伴い、それに使用される磁気記録媒体にも、より
高密度特性を持ちまたより高忠実性のものが要求される
ようになっている。即ち、磁気記録媒体に記録される信
号は、長波長から短波長まで一層広い周波数領域にわた
って記録されるようになり、特に短波長領域で十分な出
力が得られることが必要となってきている。
磁気記録の原理によれば、記録波長の長い場合には磁気
ヘッドから出る磁界により磁性層は膜が厚くても十分奥
まで磁化され、その結果磁性層全体の磁化が再生出力に
寄与して十分なる出力を与えるが、他方記録波長が短く
なると磁性層のごく表面部分しか磁化されず、この表面
部分のみの磁化が再生出力に寄与するようになる。また
、短波長記録においては、磁性層の保磁力を大きくして
、自己減磁作用を抑えることが、出力増大のために必要
となる。
上記の考慮に基づき、長波長でも短波長でも高い出力が
とれる周波数特性の優れた磁気記録媒体を得るために、
2層構造の磁気記録媒体が従来より提案されている。こ
れは基本的には、下層には比較的保磁力の小さな磁性層
を厚く形成し、そして上層には比較的保磁力の大きな磁
性層を薄く形成し、上層で短波長域の記録を下層で長波
長域の記録を分担させんとするものである。このような
例として、下層と上層との組合せで、r−FelOlと
Crag、低保磁力Co含有f−FelO8と高保磁力
Co含有r−FelOH等が挙げられ、それぞれバイン
ダー中に分散させ基体上に塗布するものである。この他
3層構造の提案もある。
2層構造とするもう一つの目的は、上層によって下層を
保護することである。この例として、Fe104をバイ
ンダー中に分散させた塗料を基体上に塗布して下層を形
成し、その上に7−FelOB  をバインダー中に分
散させた塗料を塗布した上層を具備する磁気記録媒体が
ある。これは、下層中のFe3O3が酸化して経時変化
するのを上層の安定なr−FelOB  層により防止
することを意図するものである。
いずれにせよ、多層構造の磁気記録媒体における最上層
は、短波長記録特性の改善及び下層の経時変化の防止の
少くとも一方を実現するために設けられるということが
できる。
近時、酸化物系磁性粉に代って強磁性金属乃至合金粉を
使用する磁性層を備える磁気記録媒体、或いは蒸着法や
スパッタ法iにより金属磁性層を支持体上に成層した所
謂番属薄膜磁気記録媒体が高密度化に伴い脚光をあびて
いるが、これらは、酸化による経時変化を受けやすく、
その性能維持のためにも経時変化防止は一層重大な問題
となっている。経時変化防止目的のみならば、トップコ
ートによって磁性層を保軸することも一応考慮しうるが
、非磁性トップコート層を防止目的に充分厚くするとス
ペーシングロスによる出力低下の問題が生じ好ましくな
い。
従来から採用されてきた多層構造の磁気記録媒体におけ
る最上磁性層は、安定性に欠けまた金属粉末磁性層或い
は金属薄膜磁性層との共存適合性を必ずしも満さない。
こうした状況に鑑み、本発明は、従来より一層経時変化
が少なくそして(或いは)従来と少くとも同等の短波長
記録特性に優れた磁気記録媒体を提供するべく、新規な
最上層を具備する多層構造磁気記録媒体に関係する。
具体的に述べると、本発明の目的の一つは、化学的に従
来より安定性の高い磁性粒子を含む磁性層を最上層の磁
性層として形成することにより最上層より下の層の経時
変化を押えることである。
これにより、前述した通り、針状金属磁性粒子をバイン
ダー中に分散させた塗料を基体上に塗布してなる磁気記
録媒体または鉄族元素乃至その合金を代表とする強磁性
金属を真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティン
グ、イオンビーム蒸着電気化学的めっき等の方法で基体
上に薄膜として形成した金属薄膜磁気記録媒体では、酸
化による経時変化が生じやすいのを、その上に化学的に
きわめて安定な磁性粒子を含む磁性層を形成することに
より、スペーシングロスによる出力低下なくその経時変
化を抑制することが可能となる。
本発明の第2の目的は、従来より安定性が高く且つ下層
より高い保磁力を有する最上層を設けることにより、長
波長から短波長にわたって高い出力が長期間にわたって
持続されうる周波数特性の優れた磁気記録媒体を提供す
ることである。
本発明の第3の目的は、安定性の高い磁性粒子を含み且
つ下層より高い保磁力を有する磁性層を設けることによ
り、長波長から短波長まで長期安定して周波数特性に優
れ、しかも下層磁性層の経時変化を防止しうる磁気記録
媒体の提供にある。
加えて、最上層が金属磁性粒子を含む磁性層及び金属薄
膜磁性層との組合下でも使用しうるものとすることも重
要な目的である。
斯うした目的に対して、金属窒化物を含む磁性層を最上
層とするのが好適であることが見出された。金属窒化物
は、非常に硬質であり、下層よりも高い保磁力をとるこ
とができ、また長期安定性に優れるので上記目的に適う
最上磁性層用磁性粒子として好適であり、L i−も最
上層に耐摩耗性を賦与しうる点でも有益である。
斯くして、本発明は、非磁性基体上に少くとも2層の磁
性層を形成して成る磁気記録媒体において、最上層の磁
性層が金属窒化物を含む磁性層であることを特徴とする
磁気記録媒体を提供する。
本発明における金属窒化物粒子は、全体が金属窒化物か
ら成る粒子及び粒子表面のみが金属窒化物である粒子い
ずれをも含むものである。
金属窒化物における金属とは、強磁性金属であるFe、
Co、Niの単体及びこれらの合金(F a −Co 
、 F a −N i SCo −N i 。
Fe−Co−Ni )並びにこれら単体或いは合金にC
r、Mn、ZnX0nXZr、AI、Ti5pt等の金
属を添加したもの、更にはB、C,81゜P等の非金属
元素を少量添加したものを包括する。
Fe、CoXNi及びその合金と窒素とは、窒素が母体
格子間隙に侵入して侵入型窒化物を生成する。F・が選
択された場合、金属窒化物としてPs@ N、 Fe4
 N、 Fez N、 F@! N が使用できる。
この中で、F・、Nは非常に安定な相で容易に作製でき
るため、本発明においてもつとも有用である。
003 N、 C03N、 、Co Nのような窒化コ
バルト、Nl、 N% Ni、 N、  のような窒化
ニッケルも使用できる。
金属窒化物を含む磁性層を形成する方法としては、金属
窒化物を母合金として真空蒸着、スパッタリング等によ
り直接形成する方法と、金属窒化物を含む磁性粉末をバ
インダー中に分散させた磁性塗料を塗布して形成する方
法とがある。前者の方法は現在の技術段階では量産性に
乏しいため、後者の方法の使用が好ましい。
金属窒化物を含む磁性粉末とは、金属磁性粒子と、金属
窒化物粒子或いは金属磁性粒子の表面を金属窒化物とし
た粒子或いは両者の混在したものとの混合粉末とするこ
とが望ましい。金属磁性粒子と金属窒化物粒子(全体乃
至表面が金属窒化物であるもの及び両者の混在したもの
の総計)との混合比は重量比で表わして9:1〜2:8
の範囲とするのが好ましい。混合比を最小限9:1とす
ることにより金属窒化物を含む磁性層の耐酸化特性が向
上し、その結果下層の経時変化を抑制する効果が生じる
。この効果は、金属窒化物混合量が増えるけど向上する
が、あまり多くしすぎると磁気ヘッドの面あむ及び摩耗
の問題が生じ、混合割合は重量比で2:8が限度である
。即ち、金属窒化物は硬度が高いという固有の性質を持
つため、その量が多すぎると磁気ヘッドの面あれ及び摩
耗量が多くなりかえって不適切となるのである。
本発明においては、非磁性基体上に目的に応じて選定さ
れた磁性層が少くとも一層形成される。
磁性層は、酸化物系塗布型磁性層、金属系塗布型磁性層
或いは金属薄膜型磁性層いずれでもよい。
磁性層形成後、本発明に従う金属窒化物を含む磁性層が
最上層として形成される。最上層の保磁力は、下層の経
時変化を防止することが専らの目的である場合には任意
でかまわないが、短波長領域での出力増を考慮する時に
は下層の保磁力より高いように選択される。最後に、走
行性の改善その他の目的のためのトップコートを必要な
ら施してもよい。
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明
する。
実施例1〜16 下記の組成(重量部)の磁性塗料を調製した。
磁性粉は表1に示されるように針状F・粉末と針−状F
e4N  粉末との混合物(実施例1〜8)或いは針状
F・粉末とF・4Nを表面層とする針状F・粉末との混
合物(実施例9〜16)とした。
磁性粉(表1)           100部塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体   15部ポリウレタン樹
脂          10部カーボンブラック   
        5部界面活性剤          
    1部メチルエチルケトン        15
0部メチルイソブチルケトン      150部潤滑
剤                3部表  1 混合割合(重量比) ここで上記針状F・粉末は、針状α−FeOOHを水素
還元して得られたもので、平均粒子長α3μm1軸比8
、保磁力Ho −13500@ 、飽和磁化σB −1
62emu/ 1/の粉末である。
針状Fa4N  粉末は、針状α−FeOOHを水素還
元して得られた針状F・粉末(平均粒子長0.3pm、
軸比10、保磁力Hea=15500e、飽和磁比σ!
+ −160emu /fi )をNT(、と■、の混
合ガス(混合比率7:3)雰囲気中で400℃において
2時間加熱して得られた。得られたものはXIJ回折に
よりFe4.Nであることが確認された。
この針状Fa4N  粉末は元の針状F・粉末と形状の
変化はなく、また保磁力H・−15800・、飽和磁化
σ、−125emu/gであった。
針状F・粒子の表面層をFe2Nとした粉末は、針状α
−FeOOHを水素還元して得られた針状F・粉末(平
均粒子長0.3μm1軸比9、保磁力He−14500
e、飽和磁化σ、 −160emu/g)をNH,とH
3の混合ガス(混合比率1:1)雰囲気中で400℃に
おいて1時間加熱して得られた。得られたものはX@回
折によりF@4N′どFeの混晶′であることが確認さ
れた。
またこの粉末をxpsにより深さ方向でのF・イオン、
Nイオンの分布を調べたところ、表面からのエツチング
が進むにつれてF・イオンは増加し、Nイオンは減少し
た。これらのことより、ここで得られた粉末は針状F・
粒子の表面層がF@4Nとなった粉末であると判断でき
る。
この針状Fの粒子の表面層をF・4Nとした粉末は、元
の針状F・粉末と形状の変化はなく、また保磁力H*m
13300e、飽和磁化σ、−m140emu/I  
であった。
上記組成物をボールミル中で24時間混練した塗料を、
あらかじめ針状F・粒子をバインダー中に分散させた塗
料をポリエステルベース上に塗布して作製しておいたメ
タルテープ(保磁力11000s)の上に1μmの厚さ
で塗布し、乾燥及び鏡面仕上げの後、ビデオテープ寸法
の磁気テープを作製した。得られた磁気テープについて
、磁気特性、耐酸化特性、ヘッド面あれ、ヘッド摩耗及
びC/N(4MH,)について測定を行なった。結果を
表3に示す。
尚、磁気特性は振動試料型磁束計で測定した。
耐酸化特性は磁気テープを湿度98%、温度60℃に7
日間保持した後磁気測定を行ない、最初の状態からの残
留磁束密度Brの減少率ΔBrで示した。ヘッド面あれ
は、センダスト磁気ヘッドを使用したVHSデツキで2
0時間実験室内で磁気テープを走行(相対速度5.8 
m / l @ e )させた後、顕微鏡により観察し
た。その評価は次の通りである: ヘッド面あれ   O:面あれ無し △:多少面あれ有り ×:面あれがひどい ヘッド摩耗は、センダスト磁気ヘッドを使用したVHS
デツキで200時間実験室内で磁気テープを走行(相対
速度5.8 m / s e e  )させた後のヘッ
ド摩耗量である。またC/Nは、4MH,におけるキャ
リアー出力と3MI(、におけるノイズの比であり、下
層として使用したメタルテープのC/ NをOdBとし
て示した。
比較例1 下層として使用したメタルテープに上層塗布せずそのま
まで実施例1〜16と同じ測定を行なった。結果を表3
に示す。
比較例2 実施例1〜16における磁性塗料中、磁性粉を100%
針状Fe粉から成るものに変更した以外は同一の態様で
作製した磁気テープについて同様の測定を行った。結果
を表3に示す。
参考例1〜4 実施例1〜16における磁性塗料中、磁性粉を表2のよ
うに変更した以外は実施例1〜16と同一にて作成した
磁気テープについて、同じ測定を行った。結果を表3に
示す。
表2 表3 上層He  ΔBr  ヘッド ヘット輩 C/N(O
s)   (%)  面あれ 耗(/#l)   (d
B)比較例 1 − 19 0  20 比較例 2 1240  15  0   2   +
2.4実施例 1 1230  8   Q    2
   +2.4#    2  1240   7  
  Q     5    +2.5#    312
30    7     Q     3    +2
.5p    4  1210   5   0   
3    +2.4表3から明らかなように、上層塗布
のない場合及び上層磁性粉が針状Fe粉末のみから成る
場合(比較例1.2)に比べて、針状Fe、N  粉末
または針状Fe粒子の表面層をF@4N  とした粉末
を針状F@粒粉末混入させた最上層を備える本発明の実
施例の磁気テープ(実施例1〜16)は酸化特性が改善
されることが分る。針状Fe4N  粉末または針状F
・粒子の表面層をFe4 N  とした粉末の混合割合
が少ない程酸化特性の改善の程度が低く、多過ぎるとヘ
ッドの面あれ及びヘッド摩耗が大きくなる(参考例1〜
4)。しかし、ヘッド材質その他状況が許せば使用しう
る。混合割合は9:1〜2:8の範囲内に定めることが
望ましい。また、二層構造にしたことの特徴はC/N(
4MH,)によく現われている。
以上のように、本発明は非磁性基体上に少くとも2層の
磁性層を形成してなる磁気記録媒体において最上層の磁
性層が金属窒化物を含む磁性層であることを特徴とする
磁気記録媒体であり、経時変化の少ない安定なそして必
要なら短波長記録特性にもすぐれた磁気記録媒体を提供
することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)非磁性基体上に少くとも2層の磁性層を具備する磁
    気記録媒体において、最上層の磁性層が強磁性金属窒化
    物を含む磁性層であることを特徴とする磁気記録媒体。 2)最上層の磁性層の保磁力が下層の磁性層の保磁力よ
    り大きい特許請求の範囲第1項記載の磁気記録媒体。 3)金属窒化物がFe2N  である特許請求の範囲第
    1項記載の磁気記録媒体。 4)金属窒化物を含む磁性層が、金属磁性粒子と、金属
    窒化物粒子及び(或いは)金属磁性粒子の表面を金属窒
    化物とした粒子との混合粉末をバインダー中に分散させ
    た磁性塗料を塗布してなる磁性層である特許請求の範囲
    第1項或いは3項記載の磁気記録媒体。 5)金属磁性粒子と金属窒化物粒子及び(或いは)金属
    磁性粒子の表面を金属窒化物とした粒子との混合割合が
    重量比で9:1〜2:8である特許請求の範囲第4項記
    載の磁気記録媒体。
JP58017405A 1983-02-07 1983-02-07 磁気記録媒体 Granted JPS59144038A (ja)

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JPS58159240A (ja) * 1982-03-17 1983-09-21 Columbia Magune Prod Kk 磁気記録媒体

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