JPS6331023A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - 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】 ［Ｊ”Ｅ業上の利用分＋Ｊｆコ 本発明は磁気記録媒体およびその製造方法に関する。史
に詳細には、本発明は耐摺動性、耐久性及び磁気特性が
改良された磁気記録媒体およびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 高密度磁気記録媒体として、真空蒸着法やスパッタリン
グ法等の物理蒸着法により強磁性体金属薄膜を基体上に
形成した磁気記録媒体が注目を集めている。

この形式の媒体としては、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜をはじめ
として、Ｃｏ−Ｎｉ１Ｃｏ−Ｒｕ１Ｃ。

−０等が中心に検討され、高密度記録が実現できるよう
になった。

しかし、これら金属薄膜型媒体を実現化するにには、未
だ解決すべき重要な問題点が残されている。

まず第一に、バインダーを含む従来の塗布型媒体に比べ
、磁気ヘッドの摺動に対し損傷を生じ易く、機械的耐久
性が低いこと、第二に、有機高分子フィルム等の可とう
性に富んだ基体上に前記のような金属薄膜を積■させる
と、記録媒体の可とう性は乏しくなり、磁気ヘッドと記
録媒体表面の安定接触が困難になることである。

これらの問題点を避ける為に、有機バインダー中にＢａ
フェライト微粒子を分散させ、得られた分散体を非磁性
基体の表面上に塗布し、垂直磁気記録層を形成する試み
がなされた。

しかし、この方法では磁性粉酸化物である為、飽和磁化
が小さいことや、磁性粉の分散性の制限から、磁性層中
の磁性粉の充填率を十分に上げられない等の問題がある
。その結果、前記金属薄膜型媒体に比べ、再生出力が著
しく低いという欠点があった。

特公昭５７−３１３７吋公報には支持体上にペーパーデ
ポジション法により強磁性体とポリマーを同時析出させ
、それによって磁気記録層を形成することからなる磁気
記録媒体の製造方法が開示されている。この方法により
得られた媒体は従来　′の塗布型の媒体に比べて電磁変
換特性について高出力が得られる。しかし、ポリマー中
に埋め込まれた強磁性体層γ〜の磁気的絶縁性が劣る欠
点を有している。この傾向は強磁性体粒子の含有率が高
まるにつれて顕著になる。

［発明か解決しようとする問題点コ この本発明は、ト記従来技術が有していた機械的耐久性
の悪さ及び磁気ヘッドとの接触の悪さを解消するととも
に、磁気的に高度に絶縁され、電磁変換特性に優れた磁
気記録媒体およびその製造方法を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ 前記問題点は、非磁性基体と、該非磁性基体面から垂直
もしくは、ある角度方向に立設された強磁性体表面拉ｒ
およびポリマーから成る記録磁性層とから成る磁気記録
媒体に於いて、１盲記強磁性体粒子層の柱状表面部分は
、強磁性体と固溶しない非磁性金属層により波頂されて
おり、この非磁性金属層を仔する強磁性体表面層の周囲
をポリマー層が包囲していることを特徴とする磁気記録
媒体により解決される。

史に、この新規な磁気記録媒体は、強磁性体と固溶しな
い非磁性金属を物理蒸着方法により非磁性基体−１ユに
析出させて下地層を形成させ、次いで、この下地層の−
Ｌにポリマーと強磁性体を物理蒸着方法により同時に析
出させ、その後、下地層を形成している非磁性金属の一
部または全部を強磁性体層の表面に移行させることによ
り製造できる。

下地層を形成している非磁性金属は加熱等の手段により
強磁性体層の表面に移行させることができる。加熱以外
の手段も使用できる。加熱温度および加熱時間を制御す
ることにより下地層の強磁性体表面への移行量を調節で
きる。加熱温度は使用されている非磁性金属の融点に応
じて変化される。

本発明の磁気記録媒体で使用できる非磁性金属は例えば
、Ｂｉｔ　Ｐｂｓ　Ｓｂｓ　Ｚｎ等である。非磁性金属
は蒸ｉｆ　７Ｍ度に依存して選択される。例えば、蒸着
温度の１−限が５００℃程度であれば、非磁性金属とし
ては融点が８５０　’Ｃ以下のものを使用しなければな
らない。融点が８５０　’Ｃよりも高いと、５００”Ｃ
程度の蒸着温度では非磁性金属を蒸着させることが不可
能となるからである。換言すれば、蒸着温度の−Ｌ限が
７ヒ昇すれば、−層高融点の非磁性金属も使用できる。

非磁性金属下地層の析出厚み自体は本発明の要件ではな
い。−下地層が薄すぎると強磁性体粒子層の表面に非磁
性金属層を十分に形成させることが困難になる。一方、
あまり下地層が厚すぎると強磁性体層表面に移行させた
後にも相当な厚みの下地層が残ることとなり、記録媒体
の柔軟性が失われたり、ヘッドタッチが悪化する。単な
るガイドラインとして、約０．０１ｍ−０，１ｍ程度の
範囲内の膜厚を有する下地層を析出させることができる
。

本発明の記録媒体において使用できる強磁性体はＦｅｓ
　Ｃｏ、Ｎ１％あるいは、これら３ｃｌ移金属との種々
の元素との合金、あるいは、γ−Ｆｅ２０ａを始めとす
る酸化物、あるいは、窒化物等である。特に、Ｃｒ、Ｖ
＋　Ｍｏ＋　Ｒｕ＋　　Ｒｈ。

Ｔ　ａ　＋　Ｗ、Ｒｅ　＋　およびＯｓからなる群から
選択される一種類の金属とＣｏとの合金が好ましい。

記録磁性層中に含まれる強磁性体金属の比率は大体、４
５ｖｏ１％−９５ｖｏ１％の範囲内である。

強磁性金属の含有率が４５ｖｏ１％未満になると高密度
記録においてドロップ・アウトが増し、またＳ／Ｎ的に
も低下する。

逆に強磁性体金属の比率が９５ｖｏ１％を超えると、磁
性層の剛性は、通常の薄膜金属とほぼ同じになり、磁気
ヘッドの摺動により傷がつきやすくなるなどの問題が起
こる。

また本発明の記録媒体で使用できるポリマーは例えば、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリブタジェン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール、ポリウ
レタン、テフロン等である。

これらは、磁性複合膜中において完全な高分子を構成す
る必要は必ずしもない。従って、モノマー、オリゴマー
、テロマー専として膜中に混在することもできる。

また、ポリマーは最初から重合体の形のものを使用する
こともできるが、別法として、例えば、非磁性金属層に
ポリマーを形成できるモノマーガスを吹き付けながら、
強磁性体を物理蒸着法により析出させ、複合膜の形成中
または形成後に、複合膜の表面に電子線、電磁線あるい
は電離線を照射し、前記モノマーを重合化させポリマー
とすることもできる。

本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性基板としては
、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等の高分子
フィルム、ガラス類、セラミック。

アルミ、陽極酸化アルミ、黄銅などの金属板、Ｓｉ単結
晶板９表面を熱酸化処理したＳｉ単結晶板などがある。

本発明の記録媒体の製造に使用される物理蒸着法として
は、真空蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリ
ング法、イオンビームデポジション法および化学気相成
長／Ａ（ＣＶＤ法）などがある。これらの何れの方法も
本発明で使用できる。

［作用コ 前記のように、本発明は物理蒸着法により、強磁性体と
固溶しない非磁性金属を下地層として、非磁性基体表向
上に析出させている。

次いで物理７４着法によってポリマーと強磁性体を前記
下地層上に同時析出させることで、強磁性体針状粒子が
膜面に垂直、もしくは、ある角度を持ってポリマー中に
分散・配向するようにしている。

そしてこれらポリマーと強磁性体の同時析出後に、下地
層の非磁性金属成分を強磁性体針状粒子の柱杖部分の表
面に移行させ、ポリマー層と強磁性体層との間に非磁性
層を形成するようにしている。

このような構造にすることにより、各強磁性体針状粒子
は、粒子表面の非磁性金属層及びポリマー層の存在によ
り、磁気的に高度に絶縁される。

その結果、強磁性体粒子の充填率が高（でも、各粒子は
、十分に１１１＠区粒子的挙動を示し、優れた磁気特性
を示す。

また、強磁性体針状粒子をポリマーが取り囲む構造にな
っている為、磁気記録媒体表面を磁気へノドが摺動した
場合、強磁性体針状粒子は記録層の機械的強度を保ち、
針状粒子を取り囲むポリマーは、磁気ヘッドの摺動によ
り針状粒子が受ける応力を緩和するので、結果的に記録
層の機械的耐久性、特に耐摺動性は極めて優れたものと
なる。

［実施例コ 以Ｆ１図面を参照しながら本発明の一実施例について更
に詳細に説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の製造に使用される真空
蒸着装置の概要図、第２図は本発明の磁気記録媒体の部
分概要図、第３図は非磁性金属であるＢｉの添加量と保
磁力の関係を示すグラフである。

フィルム厚１２μｍのポリイミドフィルム基板１−にＣ
ｏ５ｏＣｒ２０　　（ｖｔ％）−Ｂｉ−テフロン複合膜
を第１図の真空蒸着装置により、基板温度１５０℃１テ
フロン含ｆｆ率２５ｖｏ１％で作成した。

ます、非磁性金属であるＢｉ下地層の形成であるが、ロ
ール１から供給され、所定の温度に保たれたキャン３に
より加熱されたベースフィルム８Ｌに、ハース５に入れ
られ電子ビームにより加熱されたＢｉが蒸着される。

Ｂｉ下地層堆積後、フィルムはロール２により巻き取ら
れる。

次にＣｏ＠Ｃｒの蒸着はＣｏ拳Ｃｒ合金をハース４に入
れ電子ビームにより、またテフロンの蒸着はテフロンを
ボート６に入れ抵抗加熱により、同時に行う。

この時、−旦ロール２に巻き取られたフィルムは巻き戻
され、所定温度に保たれたキャン３で再び加熱され、Ｃ
Ｏ・Ｃｒとテフロンの同時蒸着を受ける。成膜速度は５
００人／秒であり、膜厚は０．２５μｍであった。

その際、Ｃｏ＠Ｃｒ蒸気の入射角が２０度に、また出側
角が２０度になるようマスク７の位置を調整する。

更に下地層のＢｉをＣｏｍＣｒ針状粒子の柱状表面部分
に移行させるために、蒸着終了後に２０Ｏ′Ｃで６０分
間の加熱処理を加える。

この条件で磁性層中のＢｉ量配合をＯ，ｌ、２゜３、　
４ｗｔ％に変化させ本発明の磁気記録媒体をそれぞれ作
成する。

以りのようにして形成されたＣＯ・Ｃｒ−Ｂ１−テフロ
ン複合膜の構造を第２図に示す。

ベースフィルム８上にＢｉ下地層９があり、このヒに成
長したＣＯ・Ｃｒ針状粒子１０とテフロン１１の析出層
がある。

Ｃｏ＠Ｃｒ層の柱状部分表面には、これらと固溶しない
Ｂｉが下地層より移行して析出し、Ｂｉ絶縁層を形成し
ている。これによりＣＯ・Ｃｒ針状粒子間は磁気的に絶
縁される。

そしてこれらの絶縁ＣｏｍＣｒ針状粒子をテフロン１１
が取り囲んでいるが、テフロンはＢｉ同様、ＣＯ・Ｃｒ
針状粒子間を磁気的に絶縁すると同時に、磁気へノド摺
動時の応力を緩和し、媒体の耐久性や耐摺動性をンしく
向１・、させる。

第３図はＣｏ５ｏＣｒ２０−Ｂｉ−テフロン複合膜（テ
フロン含有率２５ＶＯ１％、基板温度１５０℃）におけ
る、Ｂｉ添加量と垂直保磁力（Ｈｅ）との関係を示した
ものである。

Ｂｉが添加されていない場合は、東面保磁力は約２００
　（Ｏｅ）であるが、ＢＩを添加することによりＩＴ［
直伝磁力を高めることができる。特に、第３図のグラフ
から明らかなように、Ｃ０ｅＣｒ針状粒子の含有率が７
５ｗｔ％を超える媒体でも、Ｂｉが２．５ｗｔ％配合さ
れると垂直保磁力が配合されていない場合に比べてほぼ
２倍になる。

この媒体の耐久性を球面摺動試験により評価したところ
、ポリマーを含まない場合には百にパス以下しか無かっ
た耐久性が、ポリマーを５ｖｏ１％以上配合することに
より、千にパス以上の耐久性を有するようになった。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明は物理７４着法により、強
磁性体と固溶しない非磁性金属を下地層として、非磁性
基体表面上に析出させている。

次いで物理蒸着法によってポリマーと強磁性体を前記下
地層」−に同時析出させることで、強磁性体計状粒子が
膜面に垂直、もしくは、ある角度を持ってポリマー中に
分散・配向するようにしている。

そしてこれらポリマーと強磁性体の同時析出後に、下地
層の非磁性金属成分を強磁性体針状粒子の柱状部分の表
面に移行させ、ポリマー層と強磁性体層との間に非磁性
層を形成するようにしている。

このような構造にすることにより、各強磁性体針状粒子
は、粒子表面の非磁性金属層及びポリマー層の存在によ
り磁気的に高度に絶縁される。

その結果、強磁性体粒子の充填率が高くても、各粒子は
、！−・分に単磁区粒子的挙動を示し、優れた磁気特性
示す。

また、強磁性体針状粒子をポリマーが取り囲む構造にな
っている為、磁気記録媒体表面を磁気ヘッドが摺動した
場合、強磁性体針状粒子は記録層の機械的強度を保ち、
針状粒子を取り囲むポリマーは、磁気ヘッドの摺動によ
り針状粒子が受ける応力を緩和するので、結果的に記録
層の機械的耐久性、特に耐摺動性は極めて優れたものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の製造に使用される１°
を空蒸着装置の概安図、第２図は本発明の磁気記録媒体
の部分Ｗ１要図、第３図は非磁性金属であるＢｉの添加
酸と保磁力の関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）非磁性基体と、該非磁性基体面から垂直もしくは
   、ある角度方向に立設された強磁性体針状粒子およびポ
   リマーから成る記録磁性層とから成る磁気記録媒体に於
   いて、前記強磁性体粒子層の柱状表面部分は、強磁性体
   と固溶しない非磁性金属層により被覆されており、この
   非磁性金属層を有する強磁性体粒子層の周囲をポリマー
   層が包囲していることを特徴とする磁気記録媒体。 （２）特許請求の範囲第１項の記載において、非磁性金
   属は融点が６５０℃以下の金属であることを特徴とする
   磁気記録媒体。 （３）特許請求の範囲第１項の記載において、非磁性金
   属はＢｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｚｎからなる群から選択される
   ことを特徴とする磁気記録媒体。 （４）非磁性基体と、強磁性体針状粒子および、この粒
   子を包囲するポリマーを有する記録磁性層とから成る磁
   気記録媒体の製造方法において、強磁性体と固溶しない
   非磁性金属を物理蒸着方法により非磁性基体上に析出さ
   せて下地層を形成させ、次いで、この下地層の上にポリ
   マーと強磁性体を物理蒸着方法により同時に析出させ、
   その後、下地層を形成している非磁性金属の一部または
   全部を強磁性体層の表面に移行させることを特徴とする
   磁記録媒体の製造方法。 （５）特許請求の範囲第４項の記載において、非磁性金
   属は融点が６５０℃以下の金属であることを特徴とする
   磁気記録媒体の製造方法。 （６）特許請求の範囲第４項の記載において、非磁性金
   属はＢｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｚｎからなる群から選択される
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 （５）特許請求の範囲第４項の記載において、加熱する
   ことにより、下地層を形成している非磁性金属の一部ま
   たは全部を強磁性体層の表面に移行させることを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法。