JPH11250437A

JPH11250437A - 磁気記録媒体及び磁気記録・再生システム

Info

Publication number: JPH11250437A
Application number: JP5208398A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kitaori; 典之北折; Osamu Yoshida; 修吉田; Katsumi Endo; 克巳遠藤; Takeshi Miyamura; 猛史宮村; Satoshi Nagai; 智永井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1999-09-17
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JP2999446B2

Abstract

(57)【要約】【課題】特に２０ＭＨｚを超える記録周波数を用いる
磁気記録・再生システムにおいて優れたＣ／Ｎ特性を示
す金属薄膜型の磁気記録媒体を提供する。【解決手段】支持体と、該支持体上に真空成膜法によ
り形成された金属薄膜型の磁性層とを有し、長手方向の
ＳＦＤ(switching field distribution)値が０．８以下
である磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波を用いた磁
気記録・再生システムと該システムに適した磁気記録媒
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体として、支持体上に真空蒸
着法等により形成した強磁性金属薄膜からなる磁性層を
形成したいわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体が知られて
いる。このタイプの磁気記録媒体は、磁性層にバインダ
ーを含まないことから、単位体積当たりの磁性体の量が
多い（すなわち磁性材料の密度が高い）ため、高密度記
録に有望であるとされている。このような金属薄膜を形
成する磁性材料としては、Ｃｏ系、Ｃｏ−Ｎｉ系、Ｃｏ
−Ｃｒ系等の強磁性金属（合金）が用いられている。

【０００３】今日研究が進められている高精度テレビジ
ョン方式（いわゆるハイビジョン方式）は、従来の方式
に比べて非常に高画質であり、これを鮮明に記録するた
めには更なる高密度化が要求されるが、蒸着型の磁気記
録媒体はハイビジョン方式に対応する高密度記録に有望
であるとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高密度記録を達成する
ためには、高周波、例えば２０ＭＨｚ以上の周波数を用
い、高いＣ／Ｎを達成することが必要であり、従来の蒸
着型の磁気記録媒体では磁性層を多層にしてそれに対処
していた。しかしながら、このような方法では十分満足
の行く性能が得られない上に、高価な磁性金属の消費量
が増え、歩留りが低下するという問題がある。その他に
も磁性材料や磁性層の厚さなど種々の観点から高周波記
録に対応し得る蒸着型の磁気記録媒体が検討されている
が、未だ十分なものは見出されていない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況に鑑み鋭意研究した結果、磁性層における保磁
力のばらつきの程度を示すＳＦＤ(switching field dis
tribution)値がＣ／Ｎ特性に大きな影響を及ぼすという
知見を得、更にＳＦＤ値のうち媒体長手方向のＳＦＤ値
が特定値以下のときにより望ましいＣ／Ｎ特性が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明は、支持体と、該支持体上
に真空成膜法により形成された金属薄膜型の磁性層とを
有する磁気記録媒体であって、長手方向のＳＦＤ(switc
hingfield distribution)値が０．８以下であること特
徴とする磁気記録媒体と、該磁気記録媒体と２０ＭＨｚ
以上の記録周波数を用いる磁気記録・再生システムを提
供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、長手方
向のＳＦＤ値が０．８以下であり、０．７以下が好まし
い。このＳＦＤ値は、図１のような磁気ヒステリシスＢ
Ｈループにおいて、微分曲線の半値幅ΔＨを微分曲線の
ピークにおける磁界（Ｈｐ）で割ったもの（ＳＦＤ＝Δ
Ｈ／Ｈｐ）である。

【０００８】本発明のように、長手方向のＳＦＤ値が
０．８以下であると高いＣ／Ｎが得られる理由は明らか
でないが、次のように考えられる。すなわち、長手方向
のＳＦＤ値が０．８以下であると、保磁力のばらつきが
小さく、ノイズが低下すると共に、出力を阻害する因子
が低くなるため出力も増加し、結果としてＣ／Ｎが高く
なったためである。

【０００９】本発明の磁気記録媒体において、垂直方向
のＳＦＤ値が２．５以下、特に２．３以下であり、更に
長手方向のＳＦＤ値（ａ）と垂直方向のＳＦＤ値（ｂ）
の比（ａ）／（ｂ）が０．２５以上、特に０．３以上で
あると、２０ＭＨｚを超える記録周波数を用い、更には
ヘッドギャップ長が０．２μｍ未満の再生ヘッドを用い
る磁気記録・再生システムにおいてより良好なＣ／Ｎ特
性が得られる。なお、媒体の長手方向、垂直方向を、磁
気テープを例に図２に示した。

【００１０】ＳＦＤ値は、対象となる磁気記録媒体の磁
気ヒステリシスＢＨループ（長手方向もしくは垂直方向
のもの）から容易に算出することができる。本発明にお
いて、ＳＦＤ値を上記範囲とするには、いろいろな方法
が挙げられるが、いくつか例を挙げると、１．真空蒸着法において、金属蒸気流の乱れを防ぐよう
コントロールする２．スパッタ法において、フィルム（基材）を大きく傾
斜し、付着量をコントロールするなどが挙げられる。現在市販されているＨｉ−８用蒸着
テープ、ＤＶＣ用蒸着テープ、データストレッチ用蒸着
テープなどの蒸着型磁気テープのＳＦＤ値は、長手方向
で０．９５以上、垂直方向で２．７以上であり、これら
の値が適正値でないため、高域での高いＣ／Ｎが得られ
ていない。

【００１１】本発明の磁気記録媒体の磁性層は強磁性金
属薄膜型のものであり、通常の蒸着やスパッタ等の真空
成膜法により形成されるが、ＳＦＤ値が本発明の範囲と
なるように成膜条件を調節する必要がある。金属薄膜型
の磁性層を形成する磁性材料としては、通常の金属薄膜
型の磁気記録媒体の製造に用いられる強磁性金属材料が
挙げられ、例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等の強磁性金属、ま
た、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−
Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｐｒ、Ｃｏ−Ｇｄ、Ｃｏ−Ｓ
ｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ｓ
ｂ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃ
ｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ等の強磁性合
金が挙げられる。また、蒸着中に酸素、窒素、二酸化炭
素等のガスやこれらの混合ガスをイオン化して照射す
る、いわゆるイオンアシストによる蒸着法により酸化物
系、窒素化物系、炭化物系の磁性膜を形成してもよい。

【００１２】高密度記録のためには磁性層は、斜め蒸着
又はスパッタにより支持体上に形成することが好まし
い。斜め蒸着の方法は特に限定されず、従来公知の方法
に準ずる。蒸着の際の真空度は１０^-4〜１０^-7Ｔｏｒｒ
程度である。また、スパッタ法を用いる場合の真空度は
１０^-2〜１０^-5Ｔｏｒｒ程度である。蒸着による磁性層
は単層構造でも多層構造の何れでも良く、特に、酸素な
どの酸化性ガスを導入して磁性層表面に酸化物を形成す
ることにより、耐久性の向上を図ることができる。磁性
層の厚さは限定しないが、５０〜５００ｎｍが好まし
く、特に８０〜３００ｎｍが好ましい。また磁性層は一
層でも多層構造でもよい。

【００１３】磁性層上には厚さが１〜５０ｎｍの保護膜
が設けられる。保護膜を構成する材料として、炭素系薄
膜、Ａｌ等の金属の酸化物、窒化物、あるいは炭化物な
どの他、ＳｉＣ等、及びそれを含む化合物などが考えら
れる。特に、ダイヤモンドライクカーボンからなる保護
膜が好ましい。

【００１４】磁性層もしくは保護膜の表面には、潤滑
剤、特にパーフルオロポリエーテル等のフッ素系潤滑剤
からなる厚さが０．５〜５ｎｍの潤滑層が設けられる。
潤滑剤としては、例えばカルボキシル基変性パーフルオ
ロポリエーテル、アルコール変性パーフルオロポリエー
テルが挙げられ、その分子量は５００〜５００００のも
のが好ましい。具体的には、モンテカチーニ社の商品名
ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＩＡＣやＦＯＭＢＬＩＮＺ
ＤＯＬ、ダイキン工業社の商品名デムナムＳＡ等があ
る。更に、フッ化アルキル基とアルキル基もしくはアル
ケニル基とを有する化合物なども使用できる。本発明の
磁気記録媒体を構成する支持体は、磁性あるいは非磁性
いずれのものでも良い。一般的には非磁性である。支持
体としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステ
ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリカ
ーボネート、ポリプロピレン等のオレフィン系の樹脂、
セルロース系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂等の有機材料
（樹脂）が用いられる。支持体の厚さとしては１〜３０
０μｍ、特に１〜１０μｍが好ましい。尚、支持体の表
面には、磁性層との密着性を向上させる為のアンダーコ
ート層が適宜設けられる。

【００１５】支持体の他面（裏面）には、バックコート
膜が設けられる。例えば、蒸着法、直流スパッタ法、交
流スパッタ法、高周波スパッタ法、直流マグネトロンス
パッタ法、高周波マグネトロンスパッタ法、イオンビー
ムスパッタ法などのメッキ手段によりバックコート膜が
設けられる。又、カーボンブラック及びバインダを含有
する塗料を塗布することによってバックコート膜を設け
ることもできる。

【００１６】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００１７】実施例１（１）磁気テープの製造Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ（８２：５：５：３、原子
比）のターゲットを用い、ＲＦマグネトロンスパッタ装
置を用い、アルゴンと窒素（９０：１０、体積比）の混
合ガス中で、真空度５×１０^-3Ｔｏｒｒで、厚さ４．３
μｍのポリアミドフィルム上に、厚さ０．１５μｍの磁
性層を連続的に成膜した。フィルムの走行速度は２．５
ｍ／分、スパッタ出力４ｋＷとし、フィルムはターゲッ
トに対して、走行方向を基準に、２３°傾斜させた。

【００１８】次いで、磁性層上にＥＣＲプラズマＣＶＤ
法により厚さが０．０１μｍ、ダイヤモンドライクカー
ボン薄膜からなる保護層を形成した。更に、この保護層
上にパーフルオロポリエーテル〔商品名デムナムＳＡ：
ダイキン工業製〕を厚さが０．００２μｍとなるように
付着して潤滑層を形成した。また、このフィルムの磁性
層形成面と反対の面に、カーボンブラックと結合剤を含
有する塗料を厚さ０．５μｍ（乾燥厚）となるように塗
布してバックコート層を形成した。

【００１９】上記により得られた、磁性層、保護層、潤
滑層及びバックコート層が形成されたフィルムを８ｍｍ
巾に裁断し、カセットケースにローディングしＨｉ−８
型のビデオテープを得た。

【００２０】（２）性能評価上記で得られたビデオテープについて、ＳＦＤ値、Ｃ／
Ｎ特性を以下の方法で評価した。また、その結果を表１
に示す。

【００２１】・ＳＦＤ値の測定法ビデオテープの長手方向、垂直方向のＳＦＤ値を、試料
振動型磁力計〔理研電子株式会社製、ｍｏｄｅｌＢＨ
Ｖ−５０（ＶＳＭ−ＭＨ測定システム、微分演算機能付
き）〕を用いて算出した。最大外部磁界は１０ｋＯｅ印
加して測定を行った。

【００２２】・Ｃ／Ｎの測定法市販のＨｉ８ＶＴＲドライブを改造した評価機を用いて
発信器から正弦波信号を２ＭＨｚから３０ＭＨｚまで表
１のように入力し、次いでスペクトルアナライザーを用
いて、表１に示す各ヘッドギャップ長の再生ヘッドで再
生したときの出力を測定し、これをＣとする。次いで、
測定した出力Ｃに対して、１ＭＨｚ低い周波数のノイズ
レベルを測定し、これをＮとする。Ｃ／Ｎはこの比であ
る。表１には、比較例１のＣ／Ｎを基準（０ｄＢ）とす
る相対値を示した。

【００２３】実施例２実施例１において、スパッタ出力を２．８ｋＷ、真空度
を９×１０^-3Ｔｏｒｒとし、フィルムはターゲットに対
して、走行方向を基準に、１３°傾斜させた。それ以外
は実施例１と同様にしてビデオテープを作製し、実施例
１と同様の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２４】比較例１実施例１において、フィルムを−４０℃に冷却し、スパ
ッタ出力を１．６ｋＷ、真空度を３×１０^-2Ｔｏｒｒと
し、フィルムはターゲットに対して、走行方向を基準
に、４°傾斜させた。それ以外は実施例１と同様にして
ビデオテープを作製し、実施例１と同様の評価を行なっ
た。その結果を表１に示す。

【００２５】実施例３真空蒸着法により、厚さ６．３μｍのＰＥＴフィルム上
に厚さ１５０ｎｍの強磁性金属薄膜型の磁性層を形成し
た。このときの蒸着源はＣｏ、Ｃｒ、Ｓｉであり、３つ
の電子銃を用いて酸素を通気しながら４５０ｎｍ／分の
成膜レートで蒸着した。また、成膜時にはフィルムを−
３℃に冷却した。磁性層の組成をオージェ電子分光法に
より測定したところ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｏの比率は、
それぞれ、６０原子％、１６原子％、３原子％、１１原
子％であった。次いで、実施例１と同様に保護層、潤滑
層、バックコート層を形成し、ビデオテープを得、実施
例１と同様の評価を行なった。その結果を表１に示す
が、評価は比較例２を基準（０ｄＢ）とする相対値で示
した。

【００２６】比較例２実施例３において、フィルムの冷却温度を−３５℃とし
た以外は同様にしてビデオテープを得、実施例１と同様
の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、特に２０ＭＨｚを超え
る記録周波数を用いる磁気記録・再生システムにおいて
優れたＣ／Ｎ特性を示す金属薄膜型の磁気記録媒体が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＦＤ値の測定方法を示す概念図である。

【図２】磁気テープの長手方向、垂直方向を示す概略図
である。

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮村猛史栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者永井智栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体上に真空成膜法によ
り形成された金属薄膜型の磁性層とを有する磁気記録媒
体であって、長手方向のＳＦＤ(switching field distr
ibution)値が０．８以下であること特徴とする磁気記録
媒体。
【請求項２】垂直方向のＳＦＤ値が２．５以下である
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】長手方向のＳＦＤ値（ａ）と垂直方向の
ＳＦＤ値（ｂ）の比（ａ）／（ｂ）が０．２５以上であ
る請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】真空成膜法が真空蒸着法である請求項１
〜３の何れか１項記載の磁気記録媒体。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項記載の磁気記
録媒体と、２０ＭＨｚ以上の記録周波数を用いる磁気記
録・再生システム。
【請求項６】前記システムの再生ヘッドのヘッドギャ
ップ長が０．２μｍ未満である請求項５記載の磁気記録
・再生システム。