JPS63197028A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、垂直磁気記録媒体に関し、支持基体上に下地
層、記録層、保護膜層及び潤滑層を順次積層してなる垂
直磁気記録媒体において、前記支持基体、下地層、記録
層、保護層及び潤滑層の条件を特定することにより、記
録密度が高く、高再生出力が得られ、耐久性に優れ、ヘ
ッドタッチが良好て、しかも生産性にも優れ、実用性の
高い高密度記録対応の垂直磁気記録媒体が得られるよう
にしたものである。

従来の技術 垂直磁気記録媒体は、記録層を垂直に磁化して磁気記録
する媒体であり、記録密度を増す上に減磁作用という原
理上の制限はない。このため、従来より周知の面内記録
方式の磁気記録媒体より著しく高密度の磁気記録が可能
である。従来の垂直磁気記録媒体としては、ポリエチレ
ン、テレフタレート等の高分子フィルムてなる支持基体
上に、パーマロイ等の軟磁性膜でなる下地層を形成する
と共に、この下地層の上にＧｏ−Ｃｒ合金膜でなる記録
層を形成したものが最も良く知られている。下地層及び
記録層はスパッタ法或いは蒸着法によって形成するのが
一般的である。更に、記録層の上に保護膜層や潤滑層を
設けたもの等も提案されている。

発明が解決しようとする問題点 上述のように、垂直磁気記録媒体は、原理的に、高密度
記録に好適なものである。しかしながら、実用化を考え
た場合、高密度記録と共に、高速記録読出下でのへラド
タッチが良好であること、耐久性に優れていること、高
再生出力が得られること、モジュレーションの発生かな
いこと、生産性か良いこと等、総合的に特性改善を行な
わなけれはならない。従来、これらの諸特性を個別的に
改善することを目的としたものは提案されているか、こ
れらの諸特性は相互に関連し合っていて、一方の特性を
改善したために、他方の特性が却って悪化する場合もあ
り、これらの諸特性を総合的に改善し、実用レベルにま
で引上げるのは非常に困難であった。

問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため、本発明に係る垂
直磁気記録媒体は、第１図に示すように、支持基体１上
に下地層２、記録層３、保護膜層４及び潤滑層５を順次
形成してなる垂直磁気記録媒体において、支持基体１、
下地層２、記録層３、保護層４及び潤滑層５が次の条件
を満たすようにしたものである。なお、下地層２、記録
層３、保護層４及び潤滑層５は支持基体１の両面に形成
するのが望ましい。

（ａ）支持基体１ ヤング率；　３００〜１００１００Ｏ／ｍｍ２表面粗さ
Ｒｍａｘ≦０．０２μｍ フィラー充填密度〉１０４個／ｍｍ２ の高分子フィルムでなること。

（ｂ）下地層２ 面方向保磁力；８〜２０（Ｏｅ） 膜厚：０．３〜０．５μｍ のパーマロイ膜でなること。

（ｃ）記録層３ 月莫厚≦０．２　μ　ｍ 垂直方向保磁力≧４００　（Ｏｅ） のＣｏ−Ｃｒ合金膜でなること。

（ｄ）保護層４ ビッカース硬度≧７００ 膜厚≦０．０２μｍ の無機酸化物膜でなること。

（ｅ）潤滑層５ 極性基を持つフロロカーボンでなること。

作用 〈支持基体の作用〉 支持基体のヤング率を３００〜１０００にｇｆ／ｍｍ２
の範囲に選定すると、耐久性が向上すると共にヘッドタ
ッチが良好になる。支持基体のヤング率が３００　Ｋｇ
ｆ／ｍｍ２より小さくなると、ヘッドタッチは良くなる
が、耐久性が低下する。ヤング率が１００１００Ｏ／ｍ
ｍ２を超えると、耐久性は向上するが、ヘッドタッチが
悪くなる。

また支持基体の表面粗さＲｍａｘ≦０．０２μｍの範囲
に選定すると、ヘッドタッチが良くなり、記録密度あが
る。表面粗さＲ＋ｌ１ａｘがＲｍａｘ　＞　（１，（１
２μｍになると、記録密度が実用レベルに達しない。

更に、支持基体のフィラー充填密度を１０’個／ｍｍ’
以上に選定すると摩擦係数が低くなるが、１０’個／ｍ
ｍ２より低い値に選定すると、摩擦係数が高くなり実用
性が損なわれる。

〈下地層の作用〉 下地層を面方向保磁力Ｈｃが８〜２０（Ｏｅ）のパーマ
ロイ膜によって形成すると、高再生出力が得られると共
に、モジュレーションが２０％以下に低下する。面方向
保磁力Ｈｅが８　（Ｏｅ）より低くなると、再生出力は
高くなるが、モジュレーションが２０％以上になり、ま
た、２０　（Ｏｅ）を超えるとモジュレーションは２０
％以下になるが、再生出力が低下し、何れの場合も実用
レベルを満たすことができない。

また、下地層の膜厚を０．３〜０．５μｍの範囲に選定
すると、高再生出力が得られると共に、スパッタ法によ
る膜形成が容易になり、生産性が上がる。下地層の膜厚
を０．３μｍより薄くすると、生産性は良くなるが、再
生出力が実用レベル以下に落込む。反対に、０．５μｍ
を超えると、再生出力は高くなるが、スパッタ成膜に長
時間が必要になり生産性が低下する。

〈記録層の作用〉 記録層を膜厚が０．２μｍ以下のＧｏ−Ｃｒ合金膜とし
て形成すると、記録密度（Ｄｓ。）が１００　ＫＦＲＰ
Ｉ以上となるが、０．２μｍを超えると記録密度（Ｄ３
゜）が１００にＦＲＰＩに達しない。

また、垂直方向保磁力が４００　（Ｏｅ）以上の場合、
高い再生出力が得られるが、４００（Ｏｅ）より低いと
実用上要求される再生出力レベルが得られない。

く保護層の作用〉 保護膜４をビッカース硬度≧７００の無機酸化物膜で形
成すると、充分な耐久性が得られるが、ビッカース硬度
が７００より低いと、耐久性が著しく低下してしまう。

また、膜厚が０．０２μｍを超えると、スペーシングロ
スが増え、記録密度が低下する。

〈潤滑層の作用〉 潤滑層を極性基を持つフロロカーボンで形成すると、耐
久性が高くなる。潤滑層を持たない場合は耐久性が低く
なる。またフロロカーボンでなる潤滑層の場合でも、極
性基を持たない場合は、充分な耐久性を確保できない。

実施例 厚さ４０〜１００　μｍ　、ヤング率、　３００〜１０
００にｇｆ／＋＋＋ｍ２、表面粗さＲｍａｘ≦０．０２
μｍ　、フィラー充填密度〉１０４個／ｍｍ２のポリエ
チレン、テレフタレートでなる支持基体に対し、スパッ
タ法によりＮｉ　−２０Ｆｅ合金膜でなる下地層を形成
した。下地層は、面方向保磁力；８〜２０（Ｏｅ）、膜
厚；０．３〜０．５μｍの範囲に設定した。

次に下地層の上に、スパッタ法により、膜厚５０．２μ
ｍ１垂直方向保磁力≧４００　（Ｏｅ）となるように、
Ｃｏ−Ｃｒ合金膜でなる記録層を形成した。Ｃｏ−Ｃｒ
合金膜は１２Ｃｒ〜１６Ｃｒで形成した。

次に記録層の上に、スパッタ法により、膜厚≦０．０２
μｍのＡｌ２Ｏ３でなる保護層を形成した。これにより
ビッカース硬度≧７００の無機酸化物膜でなる保護膜が
得られる。Ａｌ２Ｏ３の他に、Ｓｉ３Ｎ４　＋Ａｌ２Ｏ
３，５ｔ０２等の無機酸化物膜によって形成してもよい
。

次に、保護層の上に、ＯＨ，Ｃ００ＣＨｓ、Ｃ０ＯＨ等
の極性基を持つフロロカーボン膜（液体）を塗布して、
潤滑層とした。

比較例１ 表面粗さＲｍａｘ及びフィラー充填密度は実施例と同じ
であるが、ヤング率が３００にｇｆ／ｍｍ２より小さい
支持基体を使用し、他は実施例と同様にして、垂直磁気
記録媒体を製造した。

比較例２ 表面粗さ及びフィラー充填密度は実施例と同じであるが
、ヤング率が１００１００Ｏ／ｍｍ２を超える支持基体
を使用し、他は実施例と同様にして、垂直磁気記録媒体
を製造した。

比較例３ ヤング率及びフィラー充填密度は実施例と同じであるが
、表面粗さＲｍａｘが０．０２μｍ超える支持基体を使
用し、他は実施例と同様にして垂直磁気記録媒体を製造
した。

比較例４ ヤング率及び表面粗さＲｍａｘは実施例と同じであるが
フィラー充填密度が１０４個／ｍｍ２より低い支持基体
を使用し、他は実施例と同様にして、垂直磁気記録媒体
を製造した。

比較例５ 実施例と同し支持基体に、厚さは実施例と同しであるが
、面方向保磁力が８　（Ｏｅ）より低くなるように、下
地層を形成し、この上に実施例と同じ記録層、保護層及
び潤滑層を形成して、垂直磁気記録媒体とした。

比較例６ 実施例と同じ支持基体に、厚さは実施例と同じであるが
、面方向保磁力が２０（Ｏｅ）を超える下地層を形成し
、この上に実施例と同じ記録層、保護層及び潤滑層を形
成して、垂直磁気記録媒体とした。

比較例７ 実施例と同じ支持基体に、面方向保磁力は実施例と同じ
であるが、膜厚が０．３μｍより薄い下地層を、実施例
と同じ手段で形成し、この上に実施例と同じ記録層、保
護層及び潤滑層を形成して、垂直磁気記録媒体とした。

比較例８ 実施例と同じ支持基体に、面方向保磁力は実施例と同し
であるが、膜厚が０．５μｍを超える下地層を、実施例
と同し手段て形成し、この上に実施例と同し記録層、保
護層及び潤滑層を形成して、垂直磁気記録媒体とした。

比較例９ 実施例と同し支持基体及び下地層の上に、実施例と同し
垂直方向保磁力を有するが、膜厚か０２μｍを超える記
録層を、実施例と同し手段で形成し、この上に実施例と
同じ保護層及び潤滑層を形成して、垂直磁気記録媒体と
した。

比較例１０ 実施例と同じ支持基体及び下地層の上に、実施例と同じ
膜厚を有するが、垂直方向保磁力が４００　（Ｏｅ）よ
りも低い記録層を、実施例と同じ手段で形成し、この上
に実施例と同じ保護層及び潤滑層を形成して、垂直磁気
記録媒体とした。

比較例１１ 実施例と同じ支持基体、下地層及び記録層の上に、実施
例と同じ膜厚を有するが、ビッカース硬度か７００より
低い保護層を形成し、その上に実施例と同様の潤滑層を
形成して、垂直磁気記録媒体とした。

比較例１２ 実施例と同じ支持基体上に、実施例と同様の下地層及び
記録層を形成し、記録層の上に、実施例と同じビッカー
ス硬度を有するか、膜厚か０．０２μｍよりも厚い保護
層を形成し、その上に実施例と同じ潤滑層を形成して、
垂直磁気記録媒体とした。

比較例１３ 実施例と同じ支持基体上に、実施例と同じ下地層、記録
層及び保護層を形成した後、潤滑層を設けないで、垂直
磁気記録媒体とした。

比較例１４ 実施例と同じ支持基体上に、実施例と同じ下地層、記録
層及び保護層を形成した後、保護層の上に極性基を持た
ないフロロカーボンを塗布して、磁気記録媒体とした。

上記実施例によって得られた垂直磁気記録媒体の特性と
、比較例１〜１４によって得られた垂直磁気記録媒体の
特性とを、表１〜表１０に比較して示しである。

（支持基体）　　表　　１ （支持基体）　　表　　２ （支持基体）　　表　　３ （下地層）　　　表　　４ （下地層）　　　表　　５ （記録層）　　　表　　６ （記録層）　　　表　　７ （保護層）　　　表　　８ （保護Ｎ）　　　　表　　９ （潤滑層）　　　表　　１０ 表１に示すように、支持基体のヤング率を３００〜１０
００にｇｆ／ｍｍ２の範囲に選定した実施例では、耐久
性が向上すると共にヘッドタッチが良好になるが、支持
基体のヤング率が３００　Ｋｇｆ／ｍｍ２より小さい比
較例１では、ヘッドタッチは良くなるもののが、耐久性
が低下する。ヤング率が１０００Ｋｇｆ／ｍｍ２を超え
る比較例２では、耐久性は向上するが、ヘッドタッチは
悪くなる。

表２に示すように、支持基体の表面粗さＲｍａｘ≦０．
０２μｍの範囲に選定した実施例では、１００　ＫＦＲ
ＰＩ以上の高記録密度が得られるが、表面粗さＲｍａｘ
　＞　０．０２μｍの比較例３では、記録密度（Ｄ　５
０）が１００　ＫＦＲＰＩ以下になり、実用レベルに達
しない。

表３に示すように、支持基体のフィラー充填密度を１０
’個／ｍＩＩ＋２以上に選定した実施例では、低摩擦係
数であるが、１０４個／ｍｍ２より低い充填密度の比較
例４では、摩擦係数が高くなり、実用性が損なわれる。

表４に示すように下地層の面方向保磁力Ｈｃが８〜２０
（Ｏｅ）の実施例では、高再生出力が得られると共に、
モジュレーションが２０％以下に低下する。これに対し
て、面方向保磁力Ｈｃが８　（Ｏｅ）より低い比較例５
では再生出力は高くなるものの、モジュレーションが２
０％以上になり、また、２０（Ｏｅ）を超える比較例６
ではモジュレーションは２０％以下になるものの、再生
出力が低下し、何れの場合も実用レベルを満たすことが
できない。

表５に示すように、下地層の膜厚を０．３〜０．５μｍ
の範囲に選定した実施例では、高再生出力が得られると
共に、スパッタ法による膜形成が容易になり、生産性が
上がる。これに対して、下地層の膜厚を０．３μｍより
薄くした比較例７では、生産性は良くなるが、再生出力
が実用レベル以下に落込む。０．５μｍを超える比較例
８では、再生出力は高くなるが、スパッタ成膜に長時間
が必要になり生産性が低下する。

表６に示すように、記録層の膜厚が０．２μｍ以下であ
る実施例では、１００　ＫＦＲＰＩ以上の高記録密度が
得られるが、０．２μｍを超える比較例９では、記録密
度（ＤＳＯ）が１００　ＫＦＲＰＩに達しない。

表７に示すように、垂直方向保磁力が４００　（Ｏｅ）
以上の実施例では、高い再生出力が得られるが、４００
　（Ｏｅ）より低い比較例１０では実用上要求される再
生出力レベルが得られない。

表８に示すように、保護膜をビッカース硬度≧７００の
無機酸化物膜で形成した実施例では、充分な耐久性が得
られているが、ビッカース硬度が７００より低い比較例
１１では、耐久性が著しく低下してしまう。

表９に示すように、保護層の膜厚≦０．０２μ狐の実施
例では、１００　ＫＦＲＰＩの高記録密度（Ｄ５゜）が
得られているが、膜厚〉１００μｍの比較例１２では記
録密度が１００　ＫＦＲＰＩに達しない。

表１０に示すように、極性基を持つフロロカーボンでな
る潤滑層を形成した実施例では、耐久性の優れたものが
得られるが、潤滑層を持たない比較例１３及び極性基を
持たないフロロカーボンの潤滑層を形成した比較例１４
ては、耐久性か低くなる。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、支持基体上に下地層、記
録層、保護膜層及び潤滑層を順次積層してなる垂直磁気
記録媒体において、支持基体、下地層、記録層、保護層
及び潤滑層の条件特定により、記録密度が高く、高再生
出力か得られ、耐久性に優れ、ヘッドタッチが良好て、
しかも生産性にも優れ、実用性の高い高密度記録対応の
垂直磁気記録媒体を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る垂直磁気記録媒体の膜構成をモデ
ル化して示す図である。 １・・・支持基体　　　　２・・・下地層３・・・記録
Ｎ　　　　　４・・・保護膜層５・・・潤滑層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持基体上に下地層、記録層、保護膜層及び潤滑
   層を順次形成してなる垂直磁気記録媒体であって、前記
   支持基体、下地層、記録層、保護層及び潤滑層が次の条
   件を満たすことを特徴とする垂直磁気記録媒体。 （ａ）支持基体 ヤング率；３００〜１０００Ｋｇｆ／ｍｍ＾２表面粗さ
   Ｒｍａｘ≦０．０２μｍ フィラー充填密度＞１０＾４個／ｍｍ＾２ の高分子フィルムでなること。 （ｂ）下地層 面方向保磁力；８〜２０（Ｏｅ） 膜厚；０．３〜０．５μｍ のパーマロイ膜でなること。 （ｃ）記録層 膜厚≦０．２μｍ 垂直方向保磁力≧４００（Ｏｅ） のＣｏ−Ｃｒ合金膜でなること。 （ｄ）保護層 ビッカース硬度≧７００ 膜厚≦０．０２μｍ の無機酸化物膜でなること。 （ｅ）潤滑層 極性基を持つフロロカーボンでなること。