JPS6356813A - 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】 ［産業上の利用分野コ 木゛発明は磁気記録媒体に関する。更に詳細には、本発
明は、その記録磁性層の改良に関する。また、本発明は
該磁気記録媒体の製造方法にも関する。

［従来の技術］ 最近高密度記録への要求の高まりと共に、バインダーを
使用しない強磁性薄膜型媒体が、磁気記録用媒体として
実用化されるか、もしくは実用化に向けて研究がなされ
ている。

しかし、この強磁性薄膜としては、ＣｏＮｉ。

ＣｏＣｒ、ＣｏＮ１Ｐなどの強磁性金属薄膜もしくはγ
酸化鉄＋Ｂａフェライトなどのフェライト薄膜が用いら
れるため、記録磁性層の剛性はバインダーを使用したも
のに比べはるかに人きい。

そのため、高分子フィルム上に高剛性記録磁性層を積層
させたフロッピーディスク、蒸着テープなどにおいては
耐摺動性がバインダー型媒体に比べて著しく劣る。また
、リジッド・ディスクにおいてはヘッドの姿勢変動、ｃ
ｓｓ　ｃコンタクト・スタートΦストップ）等により、
媒体に傷がつくことがある。この傷は、バインダー型媒
体の傷に比べ、はるかに固いため、この傷によりヘッド
クラッシュを起こすという問題点があった。

この問題を避けるため、強磁性薄膜による磁気記録層の
上に、潤滑材を塗布したり、５ｉ０２やＣによる保護膜
を設ける方法もある。しかし、この方法ではスペーシン
グ損失が、人きくなってしまう。また、このスペーシン
グ損失を抑えるために保：Ｖｉ膜の膜厚を薄（すると、
保護膜自体の耐久性が問題となる。

そこで、強磁性体を非磁性基板−Ｌに柱状に成長させ、
そのすき間をイｒ機物で埋めた複合膜を記録磁性層とし
て用いることが研究されている。この複合膜を記録磁性
層として用いたものは、ポリマーの存在により記録膜自
体の可とう性が向−１−Ｌ、以前の強磁性薄膜だけで記
録磁性層を形成した媒体に比べ、ヘッドの摺動に対する
耐久性は著しく改りされる。

しかし、この複合膜において高密度記録時に再生出力を
大きくするとともに、ドロップアウトを極力少なくする
ためには、記録磁性層中の強磁性粒子の充てん率を４０
ｖｏ１％以上とし、しかも、該強磁性粒子を均一に分散
させなければならない。

このような複合膜をつくるためには、バインダー中に強
磁性粒子を分散させ塗布したものでは１−記条件を満足
できないので、ペーパー・デボシフタン法により、強磁
性粒子と、杓機物を同時に析出させる方法をとらねばな
らない。

しかし、この強磁性粒子と４１機物をペーパー・デボジ
／：？ン法により同時に析出させる方法では、１Ｎ空槽
中の何機物の影響により強磁性粒子の配向度が悪（なり
、かつ、配向度のバラつきも相当大きくなる。

このため、ペーパー・デボシフタン法で形成された複合
膜は、使用中に磁性が劣下する欠点があった。また、こ
の複合膜より媒体を製造し、実際に記録再生を行うと、
配向度のバラつきから、記録再生特性が低ドするという
問題があった。

［発明が解決しようとする問題点コ この発明は、１−記従来技術が有していた記録磁性層中
の強磁性粒子の配向度の劣下という欠点を解決し、以て
記録再生特性に優れた磁気記録媒体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コ 前記問題点は、非磁性基板１・、に配向制御層を積層さ
せ、該配向制御層１−に、何機物と強磁性粒子とからな
る記録磁性層を、強磁性粒子が配向制御層と直接接触す
るように積層させることにより解決される。

本発明者らが長年に（，１，り広範な試作と研究を続け
た結果、非磁性基板と記録磁性層との間に配向制御層を
介在させることにより、記録磁性層中の強磁性粒子の配
向度を改占し、かつ、均一・化させることができること
を発見し、この知見に基づき本発明を完成させることに
成功した。

配向制御層が、その１−に生長する強磁性粒子の配向度
を改占し、しかも、均一化させる作用の市確なメカニズ
ムは未だ解明されていない。

この配向制御層としては、その上に成長する強磁性粒子
がなるべくエピタキシャル的に成長ずれば、結晶の配向
度がよくなることがら配向制御層に用いた物質の表面の
格子定数が、その−Ｌに成長する強磁性粒子の生長前の
格子定数とほぼ一致していればよい。

このとき、配向制御層の格子定数と強磁性粉ｒの格子定
数さの差が２０％以内であることが望ましい。格子定数
の差が２０％よりも大きい場合は、強磁性粒子のエピタ
キシャル的な生長が望めなくなるので前記のような配向
度の改占効宋は期待できない。

前記の要件を満たし、本発明の磁気記録媒体における配
向制御層の構成材料として使用できるものは、強磁性物
質がＣｏＣｒのときはＧ　ｅ　＋　Ｓ　ｉ　＊Ｔ　ｌ　
＋　Ｔ　ａ等であり、ＢａフェライトではＭｎＺｎフェ
ライト等である。

また、配向制御層の厚さは５０人−５００人の範囲内で
あることが好ましい。配向制御層の厚みが５０人未膚の
場合には配向度の改善効果が不十分である。一方、厚み
が５００人よりも高い場合は、配向制御層表面が多結晶
的になり、その上に生長する強磁性粒子の成長が逆に乱
され、配向度が悪くなる。

本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に、真空蒸着法
、イオン・ブレーティング法、高周波イオン・ブレーテ
ィング法、イオン・クラスタービーム法、スパッタ法な
どのいわゆるベーパー・デポジション法により配向制御
層を積層させ、次いで、該配向制御層上に連続して、同
じ（ベーパー・デポジション法により、有機物と強磁性
粒子を同時に析出させて記録磁性層を積層させることに
より製造できる。

」−記の方法で、有機物を析出させるとき、蒸着有機物
の付着力を高め、かつ、機械的耐久性を高めるため、プ
ラズマ中に有機物蒸気流を通したり、また、イ「機物析
出中または析出後、電子線や、α線、β線などの電離線
、または、マイクロ波、紫外線、Ｘ線、γ線などの電磁
線、または、陽子線。

中性子線を照射し、有機物の重合を促進させることが好
ましい。

また、有機物は、ガス状の形で真空槽の外部から真空槽
内に導入することもできるし、あるいは、液体または固
体状の形でペーパー働デポジション反応装置内に配置し
、抵抗加熱または加熱スパッター等の慣用手段で気化９
分解あるいはＶｒ　Ｐさせることもできる。

本発明に使用できる強磁性物質としては、Ｆｅ。

Ｃｏ、Ｎｉあるいは、３ｄ遷移金属と種々の元素との合
金、及びＢａフェライト、γＦ　ｅ　２０３　＋Ｆｅａ
Ｏｑ等のフェライト類等がある。

また、本発明の磁気記録媒体の製造に使用される有機物
はポリマー、オリゴマーまたはモノマーの何れでもよい
。具体的には、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、ポリテトラフロ
ロエチレン、ポリブタジェン、ポリカーボネイト、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、ポリウレタンなどの有機高分子、及び、それらを構成
する単量体及び、ｊＩｊ−ｆｆｉ体から誘導される低分
子晴のものである。これら以外の化合物類も当然使用で
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　！
ｔｉ結晶板１表面を熱酸化処理した５ｉＱｊ−結晶板な
どがある。

記録磁性層中に含まれる強磁性金属の比率は大体、４５
ｖｏ１％−９５ｖｏ１％の範囲内である。

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

逆に強磁性金属の比率が９５ｖｏｌ″Ａを超えるさ、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。

［作用コ 前記のように、非磁性基板と記録磁性層との間に配向制
御層を介在させることにより、記録磁性層中の強磁性粒
子の配向度が改暦され、これにより、−層優れた記録再
生特性が得られる。

［実施例コ 以下、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を製造するのに使用され
る１″〔空蒸７を装置の概安図、第２図は本発明の磁気
記録媒体の断面図、第３図は本発明の磁気記録媒体と従
来の磁気記録媒体の記録密度特性を比較したグラフであ
る。

第１図に示される１°〔空蒸着装置を使用し、下記の条
件で本発明の磁気記録媒体を製造した。

１、非磁性基体：ポリイミド・フィルム（フィルム厚４
０μｍ） ２、強磁性金属：Ｃｏ−Ｃｒ（ＣｒＣ度７ｗｔ％）（配
合量８０ｖｏ１％） ３、配向制御層構成物質：Ｇｅ ４、有機物：ポリエチレン ５、基板温度：１００℃ ６、蒸着速度：Ｇｅ　　５人／ｓｅｃ、ＣｏＣｒ５０人
／ｓｅｃ、　　ポリエチレン ３０人／　ｓ　ｅ　ｃ 第１図に示す装置において、排気系８により真空槽７内
を所定の真空度（５ｘ　１０−７Ｔｏ　ｒ　ｒ）になる
まで排気する。所定の真空度に達したら、基板加熱用ヒ
ーター６に通電し、基板ホルダー５に保持されたポリイ
ミドフィルム４を加熱する。

配向制御物質用坩堝ｌに収容されたＧｅを電子線加熱法
によりポリイミドフィルム、４−１−に２００Ａの厚み
になるまで析出させ、配向制御層を生成する。次に、ｆ
ｒ機物用坩堝２に収容されたポリエチレンを抵抗加熱法
により蒸発させ、同時に、強磁性金属用坩堝３に収容さ
れたＣｏ−Ｃｒを電子線加熱法により蒸発させ、前記配
向制御層−にに約０゜２μｍの厚みの記録磁性層を形成
させる。

本発明の磁気記録媒体の結晶配向度および記録＋ｌＴ生
特性を比較するため、配向制御層を有しない媒体を、Ｇ
ｅを使用しないこと以外は前記と全く同一の条件で製造
した。

］］；■記のようにして製造された本発明の磁気記録媒
体は第２図に示されるような断面構造をイｒする。

第２図に示されるように、本発明の磁気記録媒体１０は
ポリイミドフィルム基板４と記録磁性層５との間にＧｅ
配向制御層６を有する。

記録磁性層５において、柱杖のＣｏ−ＣｒＷ７は配向制
御層６と直接接触し、該層に対してほぼ垂直に配向して
いる。Ｃｏ−Ｃｒ層７はポリエチレン層８により互いに
隔離されている。

配向制御層を打する本発明の磁気記録媒体の強磁性粒子
の配向度および記録ｒ＋Ｔ生特性を、配向制御層を打し
ない従来の磁気記録媒体の配向度および１１１生特性と
比較するため試験を行った。

結晶配向度は、Ｘ線回折でＣｏ−Ｃｒの（００２）而の
ロッキング曲線のコ１′値［１」△Ｏ５ｏにより１；・
ト価し、また記録＋ｒｆ生特性は、−に記２種類の媒体
から実際に３．５インチのフロッピーディスクを作り記
録密度特性を、Ｅべ１−・１価した。この時使用したヘ
ッドはアモルファスＣｏＮｂＺｒをＭｎＺｎフェライト
で挾み込んだリング型ヘッド（ギヤツブ土＋ｏ、３μｍ
）である。

Ｇｅ配向制御層を有する本発明の媒体と、該制御層を自
゛しない従来の媒体の△θＳθ、飽和磁束密度Ｍｓ及び
垂直方向の保磁力Ｈｃよ、垂直及び水平方向の角形比Ｍ
　ｒ　Ａ　／　Ｍ　Ｓ　ＪＬ　９Ｍ　ｒ　／　／　Ｍ　
ｓ７をド記の表１に示す。

表１ 表１に示されたデータから明らかなようにＧｅ配向制御
層を有する本発明の磁気記録媒体のほうが、配向制御層
を何しない従来の対！；（１記録媒体よりも乙に磁気特
性がすぐれている。

第４図はＧｅ配向制御層を有する本発明の磁気記録媒体
の記録密度特性と配向制御層を佇しない従来の記録媒体
の記録密度特性とを比較したグラフである。

第４図から明らかなようにｓＧｅ配向制御層を何する本
発明の記録媒体のほうが、配向制御層を有しない従来の
記録媒体よりも、Ｄｓｏ値が高く、また、低密度側での
出力Ｅ／にも優れている。

［発明の効果コ 以り説明したように、本発明の磁気記録媒体は非磁性基
板と記録磁性層との間に配向制御層を有する。

この配向制御層の存在により記録磁性層を構成する強磁
性粒子の配向度が改善され、均一な配向度が得られる。

その結果、記録＋１ｒ生特性にすぐれ、かつ、ヘンドに
よる摺動等に対する耐久性が飛躍的に向上した優れた磁
気記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体を製造するのに使用され
る真空蒸着装置の概要図、第２図は本発明の磁気記録媒
体の断面図、第３図は本発明の磁気記録媒体と従来の磁
気記録媒体の記録密度特性を比較したグラフである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基板上に配向制御層を積層させ、該配向制
   御層上に、有機物と強磁性粒子とからなる記録磁性層を
   、強磁性粒子が配向制御層と直接接触するように積層さ
   せたことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）特許請求範囲第１項記載の磁気記録媒体において
   、配向制御層と、該配向制御層上の記録磁性層中の磁性
   粒子との格子定数の差が２０％以内であることを特徴と
   する磁気記録媒体。
3. （３）特許請求範囲第１項記載の磁気記録媒体において
   、配向制御層はＧｅにより構成されていることを特徴と
   する磁気記録媒体。
4. （４）特許請求範囲第１項記載の磁気記録媒体において
   、配向制御層の膜厚が５０Å−５００Åの範囲内である
   ことを特徴とする磁気記録媒体。
5. （５）特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体におい
   て、記録磁性層中に含まれる強磁性粒子の形状が柱状で
   、かつ、その配向方向が非磁牲基板面に対してほぼ垂直
   であることを特徴とする磁気記録媒体。
6. （６）非磁性基板上に配向制御層をベーパー・デポジシ
   ョン法により積層させ、該配向制御層上に有機物と強磁
   性物質とをベーパー・デポジション法により同時に析出
   させて記録磁性層を形成させることを特徴とする磁気記
   録媒体の製造方法。