【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コバルト含有マグヘマイト薄膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体に関するものであり、優れた磁気特性と再生特性を有し、かつ走行安定性および耐久性に優れた高記録密度型の磁気記録媒体を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録媒体には高記録密度化が益々要求されるようになってきており、特に最近においては、さらなる高記録密度を達成するために、記録信号の再生用磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）や巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）が適用されるようになってきており、その用途としては、ハードディスクのみならず、磁気テープにも拡大してきている。
【０００３】
このような高感度磁気ヘッドに対しては、記録層をスパッタ法や真空蒸着法等の気相成膜法により形成した磁気記録媒体が適用されるが、上述したような高感度の磁気ヘッドを用いて記録密度を向上させるためには、磁性層を薄膜化し、更なる高保磁力化、低ノイズ化を図ることが必要となってきている。
また、高密度記録化とともに、長期に亘って信号品質の劣化を起こすことなく保存が可能な、いわゆるアーカイブ性に対する要求も厳しくなってきている。
【０００４】
上記のような磁気記録媒体に対する種々の要求を満足するものとして、コバルト含有マグヘマイト薄膜の磁性層を形成した構成のハードディスク用の磁気記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。これらに開示されているフェライト膜は、メタルパウダーを使用したいわゆる塗布型の磁気テープや、Ｃｏ／ＣｏＯ蒸着テープ等に比べて耐食性に優れているため、長期保存においても磁気特性が安定しているという利点を有している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１１０７３１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５０２１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらコバルト含有マグヘマイト薄膜を磁気テープの記録層として適用する場合、記録信号再生の際には磁気ヘッドと磁気テープとが直接摺接して走行するため、これらの間の摩擦が問題となり、特に非磁性支持体や磁性層の表面性に関しての検討が必要になってくる。
【０００７】
そこで本発明においては、上述した問題に鑑みて、コバルト含有マグヘマイト薄膜よりなる磁性層の利点を生かしつつ、プラスチックフィルムの基体上に磁性層が形成された構成の、特にテープ型の磁気記録媒体について、アーカイブ性や記録信号の安定性、低ノイズ化を図りつつ、同時に走行安定性、耐久性等の信頼性の観点からも解決を図ることを目的とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体は、長尺状の非磁性支持体上に、スパッタ法により形成されてなるコバルト含有マグヘマイト薄膜よりなる磁性層が形成された構成を有するものであり、非磁性支持体は、厚さが３〜１０μｍ、磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚが５〜３０ｎｍ、２５〜３００℃の温度範囲における熱収縮率が１％以下のアラミドフィルムであるものとし、磁性層は、膜厚が１０〜５０ｎｍ、表面の中心面平均粗さＳＲａが０．１〜３．０ｎｍ、保磁力Ｈｃが２０００〜４０００Ｏｅ（１５８〜３１６ｋＡ／ｍ）であるものとする。
【０００９】
本発明によれば、電磁変換特性、アーカイブ性に優れ、かつ磁気ヘッドとの摺接による出力の低下が回避され、走行耐久性、安定性に優れた高い信頼性を有する磁気テープ媒体が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体について、具体的な実施形態を図を参照して説明するが、本発明の磁気記録媒体は以下の例に限定されるものではない。
【００１１】
本発明の磁気記録媒体の一例の概略断面図を図１に示す。
本発明の磁気記録媒体１０は、非磁性支持体１上に磁性層２が形成されてなり、この磁性層２上に保護層３および潤滑剤層４が順次形成された構成を有している。
本発明の磁気記録媒体１０は、高感度再生用磁気ヘッドである磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）や巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）に好適なものとする。
以下、各層について詳細に説明する。
【００１２】
非磁性支持体１は、アラミドフィルムすなわち芳香族ポリアミドフィルムよりなるものとし、後述する磁性層成膜工程における加熱酸化処理によって熱変形が生じない耐熱性を有する材料によって形成する。非磁性支持体１は、単層であっても二層以上の積層フィルムであってもよい。
また、非磁性支持体１上には、層構成に応じて所定の下地層あるいは中間層（図示せず）を設けてもよい。
例えば、他の層間の結合（付着力）を強固にする接着層、応力を緩和する機能層、あるいは表面の粗度を調整する層、磁気特性を向上させるための層等を設けてもよい。
また、磁気記録媒体１０の耐久性や安定性、および製膜工程時のハンドリングの向上を図るために所定の微粒子を内在させてもよい。この微粒子としては、例えば炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等が挙げられる。
【００１３】
非磁性支持体１は厚さが３〜１０μｍであるものとする。これは、磁気テープに適用し、装置の小型化と大容量化を両立させるためには、１０μｍ以下の薄層であることが望ましく、また再生用磁気ヘッドとの当たりを確保するためには、３μｍ以上の膜厚が必要だからである。
【００１４】
非磁性支持体１の磁性層形成面１ａの十点平均粗さＳＲｚは、５〜３０ｎｍであるものとする。再生用磁気ヘッドの良好な走行性を確保するためには、ＳＲｚは５ｎｍ以上であることが望ましく、また、ＳＲｚが３０ｎｍを越えると磁気ヘッドと磁気記録媒体１０との間のスペーシングが大きくなり、記録再生が充分に得られず、エラーレートが増加するためである。
【００１５】
また、非磁性支持体１は、特に２５〜３００℃の温度範囲における熱収縮率が１％以下であるものを選定する。
これにより、スパッタ工程や加熱酸化処理工程における成膜時の熱変形が抑制され、歩留まり良く磁気記録媒体を作製することができる。
【００１６】
磁性層２は、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ２Ｏ３の磁性薄膜からなるものとし、Ｃｏの添加量は、Ｆｅに対して１〜１０重量％であるものが好適である。Ｃｏの添加量を増加させると、磁性層２の保磁力Ｈｃを高くできるが、１０重量％を越えると経時安定性が低下する。また実用上充分な保磁力Ｈｃを確保するためにはＣｏを１重量％以上添加することが必要であるので、Ｃｏの添加量はＦｅに対して１〜１０重量％であるものとする。
【００１７】
磁性層２の形成方法を以下に説明する。
先ず、従来公知の薄膜形成装置を用いて、スパッタ法等によって基体上にＣｏ含有Ｆｅ３Ｏ４膜を形成する。Ｃｏ含有Ｆｅ３Ｏ４膜は、例えばターゲットとしてＦｅＣｏ金属合金を用い、雰囲気ガスとして、それぞれＡｒガス、または水素ガス、あるいは酸素ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いてスパッタリングを行うことにより形成される。
次に、上述のようにして形成したＣｏ含有Ｆｅ３Ｏ４膜に対し、加熱酸化処理を行う。具体的には、大気中や酸素過剰ガス雰囲気下において、温度１５０℃〜３００℃程度で加熱酸化し、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ２Ｏ３薄膜磁性層を形成する。
【００１８】
なお、磁性層形成工程においては、各種スパッタリング法（スパッタ法）が適用でき、例えばマグネトロンスパッタ法、高周波スパッタ法、ＤＣスパッタ法、ＥＣＲスパッタ法等が挙げられる。特にマグネトロンスパッタ法は高速成膜が可能である。また、スパッタ装置としては、特に制限はなく従来汎用されている装置をいずれも使用できる。
【００１９】
磁性層２を構成するＣｏ含有マグヘマイト薄膜の面内方向の保磁力Ｈｃは、低ノイズ化を図り、かつ高分解能を実現するために、２０００Ｏｅ（１５８ｋＡ／ｍ）以上であるものとする。一方、保磁力Ｈｃが４０００Ｏｅ（３１６ｋＡ／ｍ）を越えると、充分な信号記録ができなくなり再生出力が低下するため保磁力Ｈｃは２０００〜４０００Ｏｅ（１５８〜３１６ｋＡ／ｍ）であるものとする。
【００２０】
磁性層２の膜厚は１０〜５０ｎｍであるものとする。磁性層２を１０ｎｍよりも薄く形成すると、充分な保磁力Ｈｃが確保できなくなり、一方において５０ｎｍよりも厚く形成すると、磁性層を構成する金属磁性粒子の粒径が大きくなり、ノイズの増加を招来し、また再生用磁気ヘッドの飽和により再生出力に歪みが生じるためである。
【００２１】
磁性層２の磁気ヘッド摺接面の中心面表面粗さＳＲａは、０．１〜３．０ｎｍであるものとする。
中心面表面粗さＳＲａが０．１ｎｍよりも小さいと表面が平滑過ぎ、磁気ヘッドと磁気記録媒体１０との摩擦により走行不良を生じ、エラーレートの増加の原因となり、また再生用磁気ヘッドの感磁部が磨耗により破損するおそれがあり、一方、中心面表面粗さＳＲａが３．０ｎｍよりも大きくなると、磁気ヘッドと磁性層２との間のスペーシングが大きくなりすぎ、記録再生が不充分となり、エラーレートの増加の原因となるためである。
【００２２】
磁性層２上には、再生用磁気ヘッドの摺動による磨耗や損傷等、外部からのストレスに対して保護するために保護層３を設けてもよい。
保護層３形成用材料としては、通常の薄膜磁性記録媒体用として使用されている材料をいずれも適用できるが、例えば高硬度のカーボン（Ｃ）等を主体とする薄膜材料が好適である。
但し、保護層３は磁気記録媒体１０のスペーシングや磁気テープとしての特性を好適に維持するために、６〜１０ｎｍ程度の薄膜に形成することが望ましい。
【００２３】
保護層３上には、潤滑剤層４を形成することにより磁気記録媒体の表面の摩擦係数を低減し、走行性や耐久性を向上させることができる。
潤滑剤としては、通常の薄膜磁性記録媒体用として使用されているものをいずれも適用できるが、特にパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤が好適である。
【００２４】
非磁性支持体１の磁性層形成面とは反対の面にはバックコート層（図示せず）を設けても良い。バックコート層はカーボンを主成分とするもので、ウエットプロセスあるいはドライプロセスなど既知の方法により形成することができる。
【００２５】
上述のようにして作製される磁気記録媒体１０の表面電気抵抗は、５０〜３０００ＭΩが好ましく、さらには０．１〜１０ＭΩ程度であることがより望ましい。
なお、表面電気抵抗は、磁性層形成工程におけるスパッタ時において、酸素供給量を調節したり、下地層としてＣｕ、Ｃｒ、Ａｌ等の金属あるいは合金の薄膜を形成したりすることによって所望の値に制御することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の磁気記録媒体について、具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２７】
〔実施例１〕
非磁性支持体１として、膜厚７μｍ、磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚ１５ｎｍ、２５℃〜３００℃における熱収縮率が０．５％の連続アラミドフィルム（アラミドフィルムＡ：旭化成社製 アラミカ）を適用した。
非磁性支持体１をスパッタ装置を用いて１０ｍ／ｍｉｎの送り速度で搬送させ、温度制御されたキャンロールの周面に走行させ、１５０℃で酸素分圧０．１Ｐａ、全圧０．４Ｐａでアルゴンと酸素からなる雰囲気中で、反応スパッタ法により、Ｎｉ金属ターゲットをスパッタリングすることによりＮｉＯ膜を膜厚５０ｎｍに形成した。
次に、１５０℃で酸素分圧０．０７Ｐａ、全圧０．５Ｐａで、アルゴンと酸素からなる雰囲気中で、Ｆｅ＋４ｗｔ％Ｃｏ金属合金ターゲットをスパッタリングして、Ｃｏ含有マグネタイト膜を膜厚３０ｎｍに形成した。
次に、大気中で３００℃の加熱条件下、上記Ｃｏ含有マグネタイト膜を、５ｍ／ｍｉｎの送り速度で搬送させ熱処理を施しＣｏ含有マグヘマイト膜よりなる磁性層２を形成した。
次に、磁性層２上にカーボン保護層、パーフルオロポリエーテル潤滑剤層を順次形成し、最後に８ｍｍ幅にスリットしてサンプル磁気テープを得た。
磁性層２の中心面平均粗さＳＲａは１．０ｎｍであり、磁性層の保磁力Ｈｃは２５００Ｏｅ（１９７．５ｋＡ／ｍ）であった。
【００２８】
〔実施例２〕
非磁性支持体１として、２５℃〜３００℃における熱収縮率が１．０％のアラミドフィルムＡを適用した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００２９】
〔実施例３〕
非磁性支持体１として、膜厚３μｍのアラミドフィルムＡを適用した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３０】
〔実施例４〕
非磁性支持体１の磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚを３０ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３１】
〔実施例５〕
磁性層２の膜厚を１０ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３２】
〔実施例６〕
磁性層２の膜厚を５０ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３３】
〔実施例７〕
磁性層２の保磁力Ｈｃを２０００Ｏｅ（１５８ｋＡ／ｍ）とした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３４】
〔実施例８〕
磁性層２の保磁力Ｈｃを４０００Ｏｅ（３１６ｋＡ／ｍ）とした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３５】
〔実施例９〕
磁性層２成膜時のガス圧を０．６Ｐａに制御し、中心面平均粗さＳＲａを３．０ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３６】
〔実施例１０〕
Ｃｏ含有マグネタイト膜を、酸素過剰雰囲気下でスパッタ処理することにより、Ｃｏ含有マグヘマイト膜よりなる磁性層２を形成した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３７】
〔実施例１１〕
非磁性支持体１として、膜厚１０μｍのアラミドフィルムＡを適用した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３８】
〔実施例１２〕
非磁性支持体１の磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚを５ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００３９】
〔実施例１３〕
磁性層２成膜時のガス圧を制御し、表面粗度ＳＲａを０．１ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４０】
〔比較例１〕
非磁性支持体１としてアラミドフィルムＢ（東レ社製 ミクトロン）を適用した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４１】
〔比較例２〕
非磁性支持体１として、膜厚２μｍのアラミドフィルムＡを適用した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４２】
〔比較例３〕
非磁性支持体１の磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚを４ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４３】
〔比較例４〕
磁性層２の膜厚を８ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４４】
〔比較例５〕
磁性層成膜時におけるＦｅＣｏターゲットのＣｏ含有量を増加させ、保磁力Ｈｃが５０００Ｏｅ（３９５ｋＡ／ｍ）の磁性層２を形成した。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４５】
〔比較例６〕
磁性層２の膜厚を６０ｎｍとした。その他の条件は実施例１と同様として磁気テープを作製した。
【００４６】
〔比較例７〕
保存安定性の比較用として、市販のＡＩＴ２用蒸着テープ、（ＳＯＮＹ製 ＳＤＸ２−５０Ｃ）を適用した。
【００４７】
〔比較例８〕
保存安定性の比較用として、市販のＤＤＳ４用塗布型テープ（ＳＯＮＹ製 ＤＧＤ１５０Ｐ）を適用した。
【００４８】
上述した〔実施例１〜１３〕および〔比較例１〜８〕の各サンプル磁気テープについて、電磁変換特性の測定および保存特性の評価を行った。
なお、保存特性の評価においては、磁性層表面に保護層および潤滑剤層を形成しないものを適用した。
【００４９】
電磁変換特性の測定においては、ＡＩＴドライブを改造したものを用い、各サンプル磁気テープに記録波長０．５μｍで情報信号を記録し、ヨーク型のＧＭＲヘッドにより再生出力、ノイズレベル（キャリア信号から１ＭＨｚ下がった周波数での値）、およびエラーレートの測定を行った。
再生出力は実施例１における値を基準とし、これに対して２．０ｄＢ以上低い値であった場合を×とし、それ以外を○とした。
ノイズレベルについても実施例１における値を基準とし、これに対して１ｄＢ以上低い場合を×とし、それ以外を○とした。
エラーレートについては、１．０×１０−４未満を○とし、１．０×１０−４以上であったものを×とした。
保存安定性の評価は、４０℃で湿度８０％の雰囲気中に、サンプル磁気テープを１週間放置した後、飽和磁化量が３％以上減少したものを×とし、減少量が３％未満であったものを○とした。
また、各サンプル磁気テープの形状について、カールによって磁気ヘッド当たりが悪化したものを×、実用上充分なヘッド当たりが確保されたものを○とした。
各サンプル磁気テープの構成、電磁変換特性の測定結果、保存安定性、およびテープ形状の各評価結果について下記表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上記表１に示すように、非磁性支持体として耐熱性の高いアラミドフィルムＡを適用し、非磁性支持体の厚さを３〜１０μｍ、磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚを５〜３０ｎｍ、２５〜３００℃の温度範囲における熱収縮率を１％以下とし、磁性層の膜厚を１０〜５０ｎｍ、表面粗度ＳＲａを０．１〜３．０ｎｍ、保磁力Ｈｃを２０００〜４０００Ｏｅ（１５８〜３１６ｋＡ／ｍ）であるものとした実施例１〜１３においては、いずれも再生出力、ノイズレベル、およびエラーレートについて優れた測定結果が得られ、かつ従来例（比較例７、８）よりも保存安定性に優れ、高い信頼性を有する磁気テープ媒体が得られた。
【００５２】
一方、比較例１に示すように、非磁性支持体１として耐熱性の比較的低いアラミドフィルムＢを適用した場合には、フィルムの耐熱温度が２５０℃程度であるため、成膜工程において熱変形や材料の変質を来たした。
【００５３】
比較例２においては、非磁性支持体１の膜厚が２μｍと薄く、磁気ヘッドとの当たりを充分に確保できず、再生出力が低下した。
【００５４】
比較例３においては、非磁性支持体１の磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚが４ｎｍと小さく、摩擦により磁気テープ表面が磨耗し、走行性が悪化し、エラーレートの増加を来たした。
【００５５】
比較例４においては、磁性層２の膜厚が８ｎｍと薄く、充分な保磁力Ｈｃが得られずノイズレベルが高くなった。
【００５６】
比較例５においては、磁性層２の保磁力Ｈｃが５０００Ｏｅと高すぎ、記録信号に歪みが生じた。
【００５７】
比較例６においては、磁性層２の膜厚を６０ｎｍと厚く、再生用磁気ヘッドが飽和してしまい、信号再生が不可能となった。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、非磁性支持体として耐熱性の高いアラミドフィルムを選定し、この非磁性支持体の厚さを３〜１０μｍ、磁性層形成面の十点平均粗さＳＲｚを５〜３０ｎｍ、２５〜３００℃の温度範囲における熱収縮率を１％以下に特定し、さらには磁性層の膜厚を１０〜５０ｎｍ、表面粗度ＳＲａを０．１〜３．０ｎｍ、保磁力Ｈｃを２０００〜４０００Ｏｅ（１５８〜３１６ｋＡ／ｍ）であるものに特定したことにより、優れた再生出力、ノイズレベル、およびエラーレートが実現でき、かつ従来汎用されている磁気テープに比較して飛躍的に保存安定性に優れた高い信頼性を有する高密度記録型の磁気記録媒体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の概略断面図を示す。
【符号の説明】
１……非磁性支持体、１ａ……磁性層形成面、２……磁性層、３……保護層、４……潤滑剤層、１０……磁気記録媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium having a magnetic layer composed of a cobalt-containing maghemite thin film, and has a high recording density type magnetic recording having excellent magnetic characteristics and reproducing characteristics, and excellent running stability and durability. It provides a medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, higher recording densities have been increasingly required of magnetic recording media. In particular, in order to achieve even higher recording densities, in particular, in order to achieve higher recording densities, a magnetic head for reproducing recorded signals has been required. Type magnetic heads (MR heads) and giant magnetoresistive effect type magnetic heads (GMR heads) have been applied, and their applications are expanding not only to hard disks but also to magnetic tapes.
[0003]
For such a high-sensitivity magnetic head, a magnetic recording medium in which the recording layer is formed by a vapor deposition method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method is applied. In order to improve the recording density by using the magnetic layer, it is necessary to reduce the thickness of the magnetic layer to achieve higher coercive force and lower noise.
In addition, with the increase in recording density, demands for so-called archiving properties, which enable storage for a long period of time without deteriorating signal quality, have become strict.
[0004]
In order to satisfy various requirements for the magnetic recording medium as described above, a magnetic recording medium for a hard disk having a configuration in which a magnetic layer of a cobalt-containing maghemite thin film is formed has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2). ). The ferrite films disclosed therein have excellent corrosion resistance as compared with so-called coated magnetic tapes using metal powder, Co / CoO evaporated tapes, and the like, and thus have stable magnetic properties even during long-term storage. It has the advantage that.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-110732 [Patent Document 2]
JP 2001-250216 A
[Problems to be solved by the invention]
However, when using a cobalt-containing maghemite thin film as the recording layer of a magnetic tape, the magnetic head and the magnetic tape run in direct sliding contact with each other when reproducing a recorded signal, so friction between them becomes a problem, and especially non-magnetic It is necessary to study the surface properties of the support and the magnetic layer.
[0007]
Therefore, in the present invention, in view of the above-mentioned problem, while taking advantage of the magnetic layer made of the cobalt-containing maghemite thin film, a magnetic recording medium having a configuration in which a magnetic layer is formed on a base of a plastic film, particularly a tape-type magnetic recording medium Another object of the present invention is to solve the problem from the viewpoints of reliability such as running stability and durability, while improving archiving properties, stability of recording signals, and low noise.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The magnetic recording medium of the present invention has a configuration in which a magnetic layer made of a cobalt-containing maghemite thin film formed by a sputtering method is formed on a long non-magnetic support, and the non-magnetic support is The thickness of the magnetic layer is 3 to 10 μm, the ten-point average roughness SRz of the magnetic layer forming surface is 5 to 30 nm, and the thermal shrinkage in the temperature range of 25 to 300 ° C. is 1% or less. It is assumed that the film thickness is 10 to 50 nm, the surface center surface average roughness SRa is 0.1 to 3.0 nm, and the coercive force Hc is 2000 to 4000 Oe (158 to 316 kA / m).
[0009]
According to the present invention, it is possible to obtain a highly reliable magnetic tape medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and archiving properties, avoiding a decrease in output due to sliding contact with a magnetic head, and having excellent running durability and stability. .
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Specific embodiments of the magnetic recording medium of the present invention will be described with reference to the drawings, but the magnetic recording medium of the present invention is not limited to the following examples.
[0011]
FIG. 1 shows a schematic sectional view of an example of the magnetic recording medium of the present invention.
The magnetic recording medium 10 of the present invention has a configuration in which a magnetic layer 2 is formed on a nonmagnetic support 1, and a protective layer 3 and a lubricant layer 4 are sequentially formed on the magnetic layer 2. .
The magnetic recording medium 10 of the present invention is suitable for a magnetoresistive magnetic head (MR head) or a giant magnetoresistive magnetic head (GMR head) that is a magnetic head for high-sensitivity reproduction.
Hereinafter, each layer will be described in detail.
[0012]
The non-magnetic support 1 is made of an aramid film, that is, an aromatic polyamide film, and is formed of a heat-resistant material that does not undergo thermal deformation due to heat oxidation treatment in a magnetic layer forming step described later. The nonmagnetic support 1 may be a single layer or a laminated film of two or more layers.
Further, a predetermined underlayer or an intermediate layer (not shown) may be provided on the nonmagnetic support 1 according to the layer configuration.
For example, an adhesive layer for strengthening the bond (adhesive force) between other layers, a functional layer for relaxing stress, a layer for adjusting the surface roughness, a layer for improving magnetic properties, and the like may be provided.
Further, predetermined fine particles may be included in the magnetic recording medium 10 in order to improve the durability and stability and the handling during the film forming process. Examples of the fine particles include calcium carbonate, silica, and alumina.
[0013]
The nonmagnetic support 1 has a thickness of 3 to 10 μm. This is applied to a magnetic tape, and it is preferable that the thin layer has a thickness of 10 μm or less in order to achieve both miniaturization and large capacity of the apparatus, and in order to secure the contact with the reproducing magnetic head, This is because a film thickness of 3 μm or more is required.
[0014]
The ten-point average roughness SRz of the magnetic layer forming surface 1a of the nonmagnetic support 1 is 5 to 30 nm. In order to ensure good running performance of the reproducing magnetic head, SRz is desirably 5 nm or more. When SRz exceeds 30 nm, the spacing between the magnetic head and the magnetic recording medium 10 increases. This is because sufficient recording / reproduction cannot be obtained and the error rate increases.
[0015]
The non-magnetic support 1 is selected to have a heat shrinkage of 1% or less in a temperature range of 25 to 300 ° C.
Thereby, thermal deformation during film formation in the sputtering step or the heat oxidation processing step is suppressed, and a magnetic recording medium can be manufactured with high yield.
[0016]
The magnetic layer 2 is made of a magnetic thin film of Co-containing γ-Fe 2 O 3 , and the amount of Co added is preferably 1 to 10% by weight based on Fe. By increasing the amount of Co added, the coercive force Hc of the magnetic layer 2 can be increased. However, if it exceeds 10% by weight, the stability over time decreases. Further, in order to secure a practically sufficient coercive force Hc, it is necessary to add Co by 1% by weight or more. Therefore, the amount of Co to be added is 1 to 10% by weight based on Fe.
[0017]
The method for forming the magnetic layer 2 will be described below.
First, a Co-containing Fe 3 O 4 film is formed on a substrate by a sputtering method or the like using a conventionally known thin film forming apparatus. The Co-containing Fe 3 O 4 film is formed by, for example, performing sputtering using an FeCo metal alloy as a target and using an Ar gas, a hydrogen gas, or a mixed gas of an oxygen gas and an Ar gas as an atmosphere gas. You.
Next, a thermal oxidation treatment is performed on the Co-containing Fe 3 O 4 film formed as described above. Specifically, it is heated and oxidized at a temperature of about 150 ° C. to 300 ° C. in the air or in an oxygen-excess gas atmosphere to form a Co-containing γ-Fe 2 O 3 thin-film magnetic layer.
[0018]
In the magnetic layer forming step, various sputtering methods (sputtering methods) can be applied, and examples thereof include a magnetron sputtering method, a high-frequency sputtering method, a DC sputtering method, and an ECR sputtering method. Particularly, the magnetron sputtering method enables high-speed film formation. The sputtering apparatus is not particularly limited, and any apparatus conventionally used widely can be used.
[0019]
The coercive force Hc in the in-plane direction of the Co-containing maghemite thin film constituting the magnetic layer 2 is 2,000 Oe (158 kA / m) or more in order to reduce noise and realize high resolution. On the other hand, if the coercive force Hc exceeds 4000 Oe (316 kA / m), sufficient signal recording cannot be performed and the reproduction output decreases, so the coercive force Hc is assumed to be 2000 to 4000 Oe (158 to 316 kA / m).
[0020]
The thickness of the magnetic layer 2 is 10 to 50 nm. If the magnetic layer 2 is formed thinner than 10 nm, a sufficient coercive force Hc cannot be ensured. On the other hand, if the magnetic layer 2 is formed thicker than 50 nm, the particle size of the metal magnetic particles constituting the magnetic layer becomes large, resulting in an increase in noise. In addition, this is because the reproduction output is distorted due to saturation of the reproduction magnetic head.
[0021]
The center surface roughness SRa of the magnetic head sliding contact surface of the magnetic layer 2 is 0.1 to 3.0 nm.
If the center plane surface roughness SRa is smaller than 0.1 nm, the surface is too smooth, which causes a running failure due to friction between the magnetic head and the magnetic recording medium 10, which causes an increase in an error rate and a feeling of the reproducing magnetic head. The magnetic portion may be damaged by abrasion. On the other hand, if the center plane surface roughness SRa is larger than 3.0 nm, the spacing between the magnetic head and the magnetic layer 2 becomes too large, resulting in insufficient recording / reproducing. This causes the error rate to increase.
[0022]
A protective layer 3 may be provided on the magnetic layer 2 to protect against external stress such as abrasion or damage due to sliding of the reproducing magnetic head.
As the material for forming the protective layer 3, any material used for ordinary thin-film magnetic recording media can be used. For example, a thin-film material mainly composed of high-hardness carbon (C) or the like is preferable.
However, it is desirable that the protective layer 3 is formed as a thin film having a thickness of about 6 to 10 nm in order to maintain the spacing of the magnetic recording medium 10 and the characteristics of the magnetic tape suitably.
[0023]
By forming the lubricant layer 4 on the protective layer 3, the friction coefficient of the surface of the magnetic recording medium can be reduced, and the running property and durability can be improved.
As the lubricant, any of those used for ordinary thin-film magnetic recording media can be applied, but a perfluoropolyether-based lubricant is particularly preferable.
[0024]
A back coat layer (not shown) may be provided on the surface of the non-magnetic support 1 opposite to the surface on which the magnetic layer is formed. The back coat layer contains carbon as a main component and can be formed by a known method such as a wet process or a dry process.
[0025]
The surface electric resistance of the magnetic recording medium 10 manufactured as described above is preferably 50 to 3000 MΩ, and more preferably about 0.1 to 10 MΩ.
The surface electric resistance is adjusted to a desired value by adjusting the oxygen supply amount or forming a thin film of a metal or alloy such as Cu, Cr, or Al as an underlayer during sputtering in the magnetic layer forming step. Can be controlled.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the magnetic recording medium of the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[0027]
[Example 1]
As the nonmagnetic support 1, a continuous aramid film having a film thickness of 7 μm, a ten-point average roughness SRz of 15 nm on the surface on which the magnetic layer is formed, and a heat shrinkage of 0.5% at 25 ° C. to 300 ° C. (Aramid film A: Aramika manufactured by Asahi Kasei Corporation) ) Was applied.
The non-magnetic support 1 is transported at a feed rate of 10 m / min using a sputtering apparatus, and is run on the peripheral surface of a temperature-controlled can roll. An NiO film was formed to a thickness of 50 nm by sputtering a Ni metal target in an atmosphere consisting of argon and oxygen by a reactive sputtering method.
Next, an Fe + 4 wt% Co metal alloy target is sputtered at 150 ° C. at an oxygen partial pressure of 0.07 Pa and a total pressure of 0.5 Pa in an atmosphere composed of argon and oxygen to form a Co-containing magnetite film to a thickness of 30 nm. did.
Next, the Co-containing magnetite film was conveyed at a feed rate of 5 m / min under a heating condition of 300 ° C. in the air, and heat-treated to form a magnetic layer 2 composed of a Co-containing maghemite film.
Next, a carbon protective layer and a perfluoropolyether lubricant layer were sequentially formed on the magnetic layer 2 and finally slit to a width of 8 mm to obtain a sample magnetic tape.
The center plane average roughness SRa of the magnetic layer 2 was 1.0 nm, and the coercive force Hc of the magnetic layer was 2500 Oe (197.5 kA / m).
[0028]
[Example 2]
As the non-magnetic support 1, an aramid film A having a heat shrinkage of 1.0% at 25 ° C. to 300 ° C. was used. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0029]
[Example 3]
As the non-magnetic support 1, an aramid film A having a thickness of 3 μm was applied. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0030]
[Example 4]
The ten-point average roughness SRz of the magnetic layer forming surface of the nonmagnetic support 1 was set to 30 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0031]
[Example 5]
The thickness of the magnetic layer 2 was set to 10 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0032]
[Example 6]
The thickness of the magnetic layer 2 was set to 50 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0033]
[Example 7]
The coercive force Hc of the magnetic layer 2 was set to 2000 Oe (158 kA / m). Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0034]
Example 8
The coercive force Hc of the magnetic layer 2 was set to 4000 Oe (316 kA / m). Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0035]
[Example 9]
The gas pressure at the time of forming the magnetic layer 2 was controlled to 0.6 Pa, and the center plane average roughness SRa was set to 3.0 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0036]
[Example 10]
The Co-containing magnetite film was sputtered in an oxygen-excess atmosphere to form a magnetic layer 2 composed of a Co-containing maghemite film. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0037]
[Example 11]
As the nonmagnetic support 1, an aramid film A having a thickness of 10 μm was applied. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0038]
[Example 12]
The ten-point average roughness SRz of the magnetic layer forming surface of the nonmagnetic support 1 was set to 5 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0039]
[Example 13]
The gas pressure at the time of forming the magnetic layer 2 was controlled to set the surface roughness SRa to 0.1 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0040]
[Comparative Example 1]
Aramid film B (Microtron manufactured by Toray Industries, Inc.) was applied as the nonmagnetic support 1. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0041]
[Comparative Example 2]
As the non-magnetic support 1, an aramid film A having a thickness of 2 μm was applied. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0042]
[Comparative Example 3]
The ten-point average roughness SRz of the magnetic layer forming surface of the nonmagnetic support 1 was set to 4 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0043]
[Comparative Example 4]
The thickness of the magnetic layer 2 was 8 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0044]
[Comparative Example 5]
The Co content of the FeCo target during the formation of the magnetic layer was increased to form a magnetic layer 2 having a coercive force Hc of 5000 Oe (395 kA / m). Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0045]
[Comparative Example 6]
The thickness of the magnetic layer 2 was 60 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a magnetic tape.
[0046]
[Comparative Example 7]
For comparison of storage stability, a commercially available vapor deposited tape for AIT2 (SDX2-50C manufactured by SONY) was applied.
[0047]
[Comparative Example 8]
For comparison of storage stability, a commercially available coating type tape for DDS4 (DGD150P manufactured by SONY) was applied.
[0048]
For each of the sample magnetic tapes of [Examples 1 to 13] and [Comparative Examples 1 to 8], the electromagnetic conversion characteristics were measured and the storage characteristics were evaluated.
In the evaluation of storage characteristics, a magnetic layer having no protective layer and no lubricant layer formed on the surface was used.
[0049]
In the measurement of the electromagnetic conversion characteristics, a modified AIT drive was used to record an information signal at a recording wavelength of 0.5 μm on each sample magnetic tape, and a read output and a noise level (1 MHz from the carrier signal) were recorded by a yoke type GMR head. And the error rate were measured.
With respect to the reproduction output, the value in Example 1 was used as a reference. When the value was 2.0 dB or more lower than this value, it was evaluated as x, and otherwise, it was evaluated as ○.
With respect to the noise level, the value in Example 1 was used as a reference. When the noise level was lower by 1 dB or more, it was evaluated as x, and otherwise, it was evaluated as ○.
Regarding the error rate, it was evaluated as ○ when the error rate was less than 1.0 × 10 −4 and as X when the error rate was 1.0 × 10 −4 or more.
For the evaluation of storage stability, the sample magnetic tape was allowed to stand for 1 week in an atmosphere at 40 ° C. and a humidity of 80%, and a sample in which the saturation magnetization was reduced by 3% or more was evaluated as x, and the reduction was less than 3%. Was evaluated as ○.
Regarding the shape of each sample magnetic tape, x indicates that the magnetic head contact was deteriorated due to curling, and x indicates that the magnetic head had sufficient contact for practical use.
Table 1 below shows the configuration of each sample magnetic tape, measurement results of electromagnetic conversion characteristics, storage stability, and evaluation results of the tape shape.
[0050]
[Table 1]
[0051]
As shown in Table 1 above, an aramid film A having high heat resistance was applied as the nonmagnetic support, the thickness of the nonmagnetic support was 3 to 10 μm, and the ten-point average roughness SRz of the magnetic layer formation surface was 5 to 5. The thickness of the magnetic layer is 10 to 50 nm, the surface roughness SRa is 0.1 to 3.0 nm, and the coercive force Hc is 2000 to 4000 Oe (30 nm, the heat shrinkage in the temperature range of 25 to 300 ° C. is 1% or less). 158 to 316 kA / m), excellent measurement results were obtained for the reproduction output, the noise level, and the error rate in each of Examples 1 to 13, and the results were smaller than those of the conventional examples (Comparative Examples 7 and 8). Thus, a magnetic tape medium having excellent storage stability and high reliability was obtained.
[0052]
On the other hand, as shown in Comparative Example 1, when an aramid film B having relatively low heat resistance is applied as the nonmagnetic support 1, the heat resistance temperature of the film is about 250 ° C. And came the deterioration of the material.
[0053]
In Comparative Example 2, the thickness of the nonmagnetic support 1 was as thin as 2 μm, the contact with the magnetic head could not be sufficiently secured, and the reproduction output was reduced.
[0054]
In Comparative Example 3, the ten-point average roughness SRz of the magnetic layer forming surface of the nonmagnetic support 1 was as small as 4 nm, the surface of the magnetic tape was worn by friction, the running property was deteriorated, and the error rate was increased. did.
[0055]
In Comparative Example 4, the thickness of the magnetic layer 2 was as thin as 8 nm, a sufficient coercive force Hc was not obtained, and the noise level was high.
[0056]
In Comparative Example 5, the coercive force Hc of the magnetic layer 2 was too high, 5000 Oe, and the recording signal was distorted.
[0057]
In Comparative Example 6, the thickness of the magnetic layer 2 was as thick as 60 nm, and the magnetic head for reproduction was saturated, and signal reproduction was impossible.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an aramid film having high heat resistance is selected as the non-magnetic support, the thickness of the non-magnetic support is 3 to 10 μm, and the ten-point average roughness SRz of the surface on which the magnetic layer is formed. Is specified as 5% to 30 nm, the heat shrinkage in the temperature range of 25 to 300 ° C. is 1% or less, and the thickness of the magnetic layer is 10 to 50 nm and the surface roughness SRa is 0.1 to 3.0 nm. By specifying the magnetic force Hc to be 2000 to 4000 Oe (158 to 316 kA / m), an excellent reproduction output, a noise level, and an error rate can be realized, and a leap as compared with a magnetic tape generally used conventionally. Thus, a high-density recording type magnetic recording medium having excellent storage stability and high reliability was obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a magnetic recording medium of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmagnetic support, 1a ... Magnetic layer formation surface 2, ... Magnetic layer, 3 ... Protective layer, 4 ... Lubricant layer, 10 ... Magnetic recording medium
