(57)【要約】【課題】非磁性支持体が機械強度の弱い安価なＰＥＴでありその厚みを薄くしても十分な機械強度を保つことができ、ＲＦ当りやエラーレートの悪化を改善し、大容量で高性能・高信頼性の磁気記録媒体を提供する。【解決手段】厚さ７μｍ未満、幅８ｍｍの非磁性支持体１の一方の面上に、強磁性金属材料からなる磁性層３を有し、他方の面上に強化層２を有する磁気記録媒体１００であって、該磁気記録媒体１００の曲げ剛性値ＥＩを下記式により算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3g・cm)であることを特徴とする。      ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5      （Ｗは、前記磁気記録媒体からなる磁気シートを裁断して作成した半径ａｃｍ、幅ｂｃｍの輪状試験片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重である。）【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ７μｍ未満、幅８ｍｍの非磁性支持体の一方の面上に、強磁性金属材料からなる磁性層を有し、他方の面上に強化層を有する磁気記録媒体であって、
該磁気記録媒体の曲げ剛性値ＥＩを下記式により算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3g・cm)であることを特徴とする磁気記録媒体。
ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5
（Ｗは、前記磁気記録媒体からなる磁気シートを裁断して作成した半径ａｃｍ、幅ｂｃｍの輪状試験片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重である。）
【請求項２】
前記強化層は、金属、半金属及び合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
強化層の厚さが、２０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性層の上にカーボン保護膜層を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記カーボン保護膜層の厚さが、４〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄膜型記録層を有する磁気記録媒体に係わり、特に長時間記録用のビデオテープ、あるいは大容量のテープストリーマーとして好適な高密度磁気記録用の薄物金属薄膜型磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、オーディオテープ、ビデオテープ等の磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に、酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の磁性粉末を、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の各種結合剤中に分散させて作製した磁性塗料を塗布し、乾燥させることにより得られる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く知られている。
【０００３】
これに対し、近年の高密度記録化への要求の高まりと共に、Ｃｏ-Ｎｉ系合金、Ｃｏ-Ｃｒ系合金、Ｃｏ-Ｏ等の金属磁性材料を、メッキや真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空薄膜形成技術によって、直接非磁性支持体上に、あるいは極めて薄層の接着層を介して磁性層を形成する、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体が提案されている。
【０００４】
このような金属薄膜型磁気記録媒体は、保磁力や角形比に優れ、また、磁性層を極めて薄層に形成できることから、短波長領域での電磁変換特性に優れ、また、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく、更には塗布型の磁気記録媒体と異なり、磁性層中に非磁性材料であるバインダーが混入されないので、強磁性金属粒子の充填密度を高めることができる等、種々の利点を有している。
【０００５】
また、電磁変換特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるようにするために、磁性層を斜めに蒸着するいわゆる斜方蒸着によって形成する方法が提案され、実用化されている。
【０００６】
上述したような、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体においては、耐久性や走行性等を向上させるために、磁性層上に保護膜層を形成したり、磁性層形成面とは反対側の主面に、バック層を形成したりすることが通常行われている。
【０００７】
また、金属薄膜型磁気記録媒体においては、高密度記録化に対応してスペーシングロスの低減化を図るために、表面が一層平滑化される方向にある。
しかし、磁性層の表面が平滑になると、磁気ヘッドに対する接触面積が大きくなるため、摩擦力が増大し、磁性層に生じるせん断応力が大きくなる。このような厳しい摺動条件から磁性層を保護するために、磁性層上には、保護膜層を形成することが重要である。
【０００８】
また、バック層は、非磁性支持体表面の誘電率を下げ、帯電による走行不良を防止したり、非磁性支持体の耐久性を向上させ、走行中のヘッドとの摩擦による傷の発生から保護したり、磁気テープ間の摩擦から保護したりする機能を有するものである。
【０００９】
また、従来から金属薄膜型磁気記録媒体の支持体としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが主として用いられている。特に、ホームビデオカセットテープ、例えば８ｍｍテープの支持体としては、７〜１０μｍ程度のポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられ、コンピュータのデータバックアップ用のテープストリーマーには５〜７μｍ程度のポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられている。
【００１０】
ところで、近年ビデオカセット用の磁気記録媒体は、ビデオカセットの小型化に伴い、より一層のコンパクト化と長時間記録化が望まれている。また昨今の情報量の増大化に伴い、テープストリーマーにおいても大容量化が望まれており、これらの要求に応えるために、磁気記録媒体の厚さを薄くすることが検討されている。とくにテープストリーマーにおいては、２〜３年おきに容量が倍密度化され、大容量化に対応するため、益々磁気記録媒体の薄物化が望まれる。
【００１１】
磁気記録媒体の厚さを薄くするためには、支持体の厚さを薄くすることが容易に考えられる。しかしながら、支持体としてポリエチレンテレフタレートフィルムを用いている場合、その厚みを薄くすると、長さ方向あるいは幅方向の強度が低下する。そして、磁気記録媒体は、長さ方向の強度が低下すると、ビデオテープレコーダまたはドライブでの走行時に変形しやすくなる。
【００１２】
また、磁気記録媒体は、幅方向の強度が低下すると、シワや折れが発生し易くなり、さらにはヘッドとの接触不良を生じやすくなる等の問題点があった。そこで、磁気記録媒体用の支持体としてポリエチレンナフタレートフィルムあるいはポリアミドフィルムを用いることが検討され、実用化されてきている。
【００１３】
ポリエチレンナフタレートフィルムあるいはポリアミドフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムに比べヤング率と耐熱性が優れている特徴を有する。従ってこのポリエチレンナフタレートフィルムあるいはポリアミドフィルムを支持体として用いた磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレートフィルムに比較してヤング率が大きいことから、支持体の厚さを薄くすることが可能であり、ビデオカセットテープの長時間記録化、テープストリーマーの大容量化に対応した磁気記録媒体として注目されている。
【００１４】
しかしながら、スティフネスは厚さの３乗に比例するため、例えば、支持体の厚さを半分にして同一スティフネスを得るためには、支持体の材料のヤング率を８倍にしなければならない。従って、単に支持体の厚みを薄くしただけでは、機械的強度が不十分である。
【００１５】
非磁性支持体の薄物化に伴う、スティフネスの減少に対する方策としては非磁性支持体のバック面側に強化層を有する金属薄膜型磁気記録媒体などが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
これらの提案によれば、裏地層としての金属薄膜により、媒体のヤング率が向上し、走行性、カール、機械的強度等は改善される。
【００１６】
しかし、上記諸公報記載の技術では、最適ヤング率設計がなされるに至っておらず、ヘッドタッチ不良から発生する出力低下、エンベロープ不良等が発生し、またエッジ折れや片伸び等のテープダメージが発生し、さらには保存によっていわゆるスキューが発生した。あるいは、走行により、磁性層にクラックや磁性層ケズレが生じたり、ヘッド摩耗量が増大したり、ドロップアウトが増加した。
【００１７】
そこで最近では、８ｍｍビデオテープにおいて、曲げ剛性値ＥＩを所定の範囲に規制することにより、走行安定性がきわめて高く、ヘッドタッチが良好で、出力低下やエンベロープ不良がきわめて少ない旨の提案がなされている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１８】
【特許文献１】特開昭５６−１６９３９号公報
【特許文献２】特開昭５８−９７１３１号公報
【特許文献３】特開昭５７−７８６２７号公報
【特許文献４】特開昭５７−３７７３７号公報
【特許文献５】特公平０７−６０５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記発明は８ｍｍビデオ用に使用される事を前提になされており、この前提条件を外れる場合にはヘッドタッチに問題が生じることがあった。とくに、近年のテープストリーマーにおける大容量化の要求により磁気記録媒体をさらに薄くすることが進められるとともに、当時は想定しなかった厚さのテープを走行させる事ができるようにテープに合わせドライブのセッティングが変わってきており、上記発明では現在のシステムにマッチしない事がはっきりしてきた。
【００２０】
また、今後の使用が予定される磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を使用したシステムにおいてはヘッドのデプスが小さいため、従来使用されているインダクティブ型のヘッドと比べ許容できるヘッド摩耗量が小さくなることから従来の技術では対応できず、新しいシステムに合わせた構成の磁気記録媒体が必須となっている。
【００２１】
また、特許文献５では、磁気記録媒体の構成要素にカーボン保護膜層を構成要素として勘案していないため、カーボン保護膜層がある場合とない場合の挙動、特に今後ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッドを使用していくに当り重要な要素となるヘッド摩耗については十分な考慮がなされていなかった。さらに、ヘッド摩耗について主要なパラメータとなるべき表面粗さについての要件を考慮していないため、現在の技術で捕らえると有効な発明とはいいがたいものがあった。また、当り特性についても、当時は自己録再についてのみ考慮されていたが、実際に使う上では既に市販されているテープとの混在使用を行った時の特性も重要である。しかし、そのような検証はなされておらず、このようにテープを混在して使用する観点からも現在の技術に合わせた提案がなされなければならない。
【００２２】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、薄手フィルム支持体を用いた８ｍｍ幅の金属薄膜型の磁気記録媒体において、所定の強化層を設けることにより媒体の機械的強度、特に曲げ剛性、ヤング率を最適なものとし、ヘッドタッチを向上し、出力低下やエンベロープ不良を解消し、エッジ折れや片伸び等のテープダメージを解消し、保存によるスキューの発生を解消し、さらには、走行による磁性層のクラックやケズレを解消し、ヘッド摩耗量を減少し、エラーレートの劣化を減少する磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
発明者らは、特許文献５当時の技術ではカバーしきれない問題点を明確にし、新たに必要な磁気テープの構成要件を検討した。具体的には、非磁性支持体の薄層化を達成して単位体積当たりの記録密度の向上を図りつつ、非磁性支持体の裏面に磁気テープの最適な機械的な強度を低コストで実現する強化層を設けることにより上記課題を解決する金属薄膜型磁気記録媒体を検討した。また、その際にヘッド摩耗に関する特性について表面粗さ、保護膜厚さ、機械強度の組み合わせとの関係についても着目し、鋭意検討を行った結果、本発明を成すに至った。
【００２４】
前記課題を解決するために提供する本発明は、厚さ７μｍ未満、幅８ｍｍの非磁性支持体の一方の面上に、強磁性金属材料からなる磁性層を有し、他方の面上に強化層を有する磁気記録媒体であって、該磁気記録媒体の曲げ剛性値ＥＩを下記式により算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3g・cm)であることを特徴とする磁気記録媒体である（請求項１）。
【００２５】
ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5
（Ｗは、前記磁気記録媒体からなる磁気シートを裁断して作成した半径ａｃｍ、幅ｂｃｍの輪状試験片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重である。）。
【００２６】
ここで、前記強化層は、金属、半金属及び合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなることが好ましい。
また、強化層の厚さが、２０〜３００ｎｍであることが好適である。
【００２７】
また、前記磁性層の上にカーボン保護膜層を有することが好ましい。
とくに、前記カーボン保護膜層の厚さが、４〜２５ｎｍであることが好適である。
また、１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、非磁性支持体に強化層を形成することにより、媒体の機械的強度、特に曲げ剛性、ヤング率を最適なものとし、非磁性支持体が機械強度の弱い安価なＰＥＴでありその厚みを薄くしても十分な機械強度を保つことができ、ＲＦ当りやエラーレートの悪化を改善し、大容量で高性能・高信頼性の磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る磁気記録媒体の構成について説明する。
図１は、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の概略断面図である。
金属薄膜型磁気記録媒体１００は、非磁性支持体１の一方の主面上に真空薄膜形成技術により形成した金属、半金属及び合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなる強化層２を有し、強化層２上にウェットコーティングプロセス技術により形成したバックコート層５を有する。また、非磁性支持体１の他方の主面上に強磁性金属あるいはその合金を用いて真空薄膜形成技術により形成した磁性層３を有し、該磁性層３の上面に真空薄膜形成技術により形成されたカーボン保護膜層４を有し、さらに該カーボン保護膜層４の上層にはウェットプロセスにより形成された潤滑剤層６を有する。
【００３０】
以下、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体１００を構成する各層について、詳細に説明する。
【００３１】
非磁性支持体１は、長尺形状を呈しており、通常、磁気テープの基体として用いられている公知の材料をいずれも適用できる。例えば、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）、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ-１，４-シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６-ナフタリンジカルボキシレート、ポリエチレン-ｐ-オキシベンゾエート、ポリアミド（ＰＡ）等を挙げることができる。特に、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）が、材料の入手し易さや加工性の良好さの点から好適である。また、これらのポリエステルは、ホモポリエステルであっても、コポリエステルであってもよい。
【００３２】
従来の磁気テープでは、非磁性支持体を通常５〜１５μｍの厚さとして機械的な強度を保持し、走行安定性を確保しているが、非磁性支持体自体の強度を向上させる以外の方法によって、磁気記録媒体の走行時における機械的な強度が得られれば、非磁性支持体をさらに薄型にすることもできる。この観点から金属薄膜型磁気記録媒体１００においては、非磁性支持体１は７μｍ未満、例えば、４μｍとすることができる。
【００３３】
一方において、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルムを、７μｍ以上とすると、強化層２による曲げ剛性を向上させる効果は少なくなる。これは、一般に、厚さの３乗に比例することから、ポリエステル系フィルムすなわち非磁性支持体１が厚くなると、非磁性支持体１自体の剛性そのものが向上し、強化層２による剛性の向上率が相対的に減少してしまうためである。
【００３４】
また、２μｍ未満の厚さのポリエステル系フィルムは、基本的に、フィルム自体の曲げ剛性が低すぎるため、強化層２による剛性の向上が加味されていても、金属薄膜型磁気記録媒体１００を構成する非磁性支持体としての実用的に充分な剛性が得られない。
上述したことから、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体１００を構成する非磁性支持体１の厚さは、２μｍ以上、７μｍ未満であることが好適である。
【００３５】
強化層２は、非磁性支持体１の主面の１面に、真空薄膜形成技術により成膜されるものであり、金属、半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料により形成される。
【００３６】
強化層２を構成する材料は、Ａｌの他、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ等の金属、Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｃ，Ｓｂ等の半金属、及びそれらの酸化物を適用できる。また、これらの金属及び半金属の合金としては、Ｆｅ-Ｃｏ，Ｆｅ-Ｎｉ，Ｃｏ-Ｎｉ，Ｆｅ-Ｃｕ，Ｃｏ-Ｃｕ，Ｃｏ-Ａｕ，Ｃｏ-Ｙ，Ｃｏ-Ｌａ，Ｃｏ-Ｐｒ，Ｃｏ-Ｇｄ，Ｃｏ-Ｓｍ，Ｃｏ-Ｐｔ，Ｎｉ-Ｃｕ，Ｍｎ-Ｂｉ，Ｍｎ-Ｓｂ，Ｍｎ-Ａｌ，Ｆｅ-Ｃｒ，Ｃｏ-Ｃｒ，Ｎｉ-Ｃｒ，Ｆｅ-Ｃｏ-Ｃｒ，Ｎｉ-Ｃｏ-Ｃｒ等が挙げられ、これらの金属、半金属及び合金の酸化物は、例えば蒸着時に酸素ガスを導入することで容易に得られる。また、これらの金属、半金属及び合金の複合物としては、Ｆｅ-Ｓｉ-Ｏ，Ｓｉ-Ｃ，Ｓｉ-Ｎ，Ｃｕ-Ａｌ-Ｏ，Ｓｉ-Ｎ-Ｏ，Ｓｉ-Ｃ-Ｏ等が挙げられる。
【００３７】
強化層２の厚さは、生産性を鑑み２０〜３００ｎｍとすることが好ましく、例えば１００ｎｍの厚さに成膜するとよい。
【００３８】
図２に、金属薄膜型磁気記録媒体１００の強化層２を成膜する蒸着装置１０の一例の概略図を示す。
この蒸着装置１０においては、排気口２１、２２から排気されて真空状態となされた真空室１１内に、送りロール１３と巻取りロール１４とが設けられており、これらの間に非磁性支持体１が順次走行するようになされている。
【００３９】
これら送りロール１３と巻取りロール１４との間において、上記非磁性支持体１が走行する途中には、冷却キャン１５が設けられている。この冷却キャン１５には、冷却装置（図示せず）が設けられ、周面を走行する非磁性支持体１の温度上昇による熱変形等を抑制している。
【００４０】
非磁性支持体１は、送りロール１３から順次送り出され、さらに冷却キャン１５周面を通過して巻き取りロール１４に巻き取られていくようになされている。
なお、ガイドロール１６および１７により非磁性支持体１には、所定のテンションがかけられ、円滑に走行するようになされている。
【００４１】
真空室１１内には、冷却キャン１５の下方にルツボ１８が設けられており、ルツボ内には、成膜材料１９が充填されている。一方、真空室１１の側壁部には、ルツボ１８内に充填された成膜材料１９を加熱蒸発させるための電子銃２０が設けられている。この電子銃２０は、これより放出される電子線Ｂが、ルツボ内１８内の成膜材料１９に照射されるような位置に配置されている。そして、この電子線Ｂの照射によって蒸発した成膜材料１９が非磁性支持体１の表面に被着して、強化層２の形成がなされる。
【００４２】
強化層２は、上記真空蒸着法の他、成膜材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法や、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こして生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子をたたき出すスパッタ法等、いわゆるＰＶＤ技術によって形成することができる。また、ウェットコーティングプロセス技術により形成することもできる。
【００４３】
磁性層３は、非磁性支持体１の強化層２とは反対の主面上に強磁性金属材料を直接被着することによって形成することができるが、この強磁性金属材料としては、従来公知の金属、合金をいずれも使用することができる。例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属、ＣｏＮｉ，ＦｅＣｏ，ＦｅＣｏＮｉ，ＦｅＣｕ，ＣｏＣｕ，ＣｏＡｕ，ＣｏＰｔ，ＭｎＢｉ，ＭｎＡｌ，ＦｅＣｒ，ＣｏＣｒ，ＮｉＣｒ，ＦｅＣｏＣｒ，ＣｏＮｉＣｒ，ＦｅＣｏＮｉＣｒ等の強磁性合金が挙げられる。また、磁性層３は、上記強磁性金属材料の単層膜であっても多層膜であってもよい。
【００４４】
さらには、非磁性支持体１と磁性層３との間や、多層膜とした場合の金属磁性薄膜間には、各層間の付着力の向上や保磁力の制御等のため、Ｃｒ等により中間層を形成してもよい。
また、磁性層３の表面近傍は、耐蝕性等を向上させるために酸化物となっていてもよい。
【００４５】
磁性層３の膜厚は、２０ｎｍ以上、９０ｎｍ以下であることが好ましく、再生磁気ヘッド（ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド）に応じて設定するとよい。
【００４６】
また、磁性層３は、図２に示した蒸着装置で成膜するとよい。この場合、ツルボ１８内に成膜材料１９に代えて、上記強磁性金属材料を充填する。そして、この電子線Ｂの照射によって蒸発した強磁性金属材料が非磁性支持体１の表面に被着して、磁性層３の形成がなされる。
【００４７】
また、冷却キャン１５とルツボ１８との間であって、冷却キャン１５の近傍には、シャッター２３が、冷却キャン１５の周面を走行する非磁性支持体１の所定領域を覆う形で配置されており、このシャッター２３により、蒸発した強磁性金属材料が非磁性支持体１に対して所定の入射角度範囲で斜めに蒸着するようになされている。
【００４８】
さらに、磁性層３の蒸着に際し、真空室１１の側壁部を貫通して設けられている酸素ガス導入管２４により、非磁性支持体１の表面に酸素ガスが供給されるようになされ、磁性層３の磁気特性、耐久性、および耐候性の向上を図っている。
【００４９】
磁性層３の上には、通常、良好な耐蝕性および走行耐久性を確保するために保護膜層４が形成されて成る。
保護膜層４を形成する材料としては、金属磁性薄膜用の保護膜層として、一般に使用されている従来公知の材料をいずれも適用することができる。例えばカーボン、ＣｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｏ4 、ＳｉＮX 、ＳｉＣ、ＳｉＮX -ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、ＴｉＣ、ＭｏＳ等を挙げることができる。これらの単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。特に、カーボン保護膜からなる保護膜層４は、耐久性、耐蝕性および生産性に優れている。
【００５０】
保護膜層４は、厚く形成し過ぎると、スペーシングによる損失が増加し、薄過ぎると、耐磨耗性および耐蝕性が劣化してしまうので、４〜２５ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。
【００５１】
保護膜層４は、公知の真空成膜技術により形成することができ、例えば、図３に示すプラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００を用いて、ＣＶＤ法によって形成することができる。
【００５２】
図３に示すプラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００は、排気系３３０から排気されて真空状態となされた真空室３３１内に送りロール３３３と、巻き取りロール３３４とが設けられ、非磁性支持体１上に強化層２及び磁性層３が形成された被処理体３４０は送りロール３３３から順次送り出され、円筒状の回転可能な対向電極用キャン３３５の周面を通過し、巻き取りロール３３４に巻き取られていくようになされている。なお、送りロール３３３と対向電極用キャン３３５との間、および対向電極３３５と巻き取りロール３３４との間には、それぞれガイドロール３３６が配置され、被処理体３４０に所定のテンションをかけ、被処理体３４０が円滑に走行するようになされている。
【００５３】
また、対向電極用キャン３３５の下方には、例えばパイレックス（登録商標）ガラス、プラスチック等よりなる反応管３３７が設けられている。
また、反応管３３７の内には該反応管３３７の底部を貫通して一方の端部が挿入され、他方の端部が真空室３３１外に導出されたガス導入管３４１が設けられ、この放電ガス導入口３４１から成膜用ガスが反応管３３７内に導入されるようになされている。
また、反応管３３７内には、金属メッシュ等よりなる放電電極３３８が組み込まれている。この放電電極３３８には、外部に配設された電源３３９により所定の電位、例えば５００〜２０００Ｖの電圧が印加されるようになされている。
【００５４】
上述した構成のプラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００においては、電極３３８に電圧が印加されることで、電極３３８と対向電極用キャン３３５との間にグロー放電が生じる。そして、反応管３３７内に導入された成膜用ガスは、生じたグロー放電によって分解し、被処理体３４０上に被着される。
【００５５】
成膜用ガスとして炭素化合物ガスを導入し、本ＣＶＤ法によりプラズマ中で分解して成膜すると、耐磨耗性、耐蝕性、表面被覆率に優れ、平滑な表面形状と高い誘電率をもつダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質カーボンを、１０ｎｍ以下の厚さに安定して成膜することができる。
【００５６】
この場合、炭素化合物としては、炭化水素系、ケトン系、アルコール系等、従来公知の材料をいずれも使用することができる。また、プラズマ中で分解するために、高周波のバイアス電圧を用いる。また、プラズマ精製時には、炭素化合物の分解を促進するためのガスとして、Ａｒ，Ｈ2 等が導入されていてもよい。
【００５７】
その他、ダイヤモンドライクカーボンの膜硬度、耐蝕性の向上を図るため、カーボンが窒素、フッ素と反応した状態であってもよく、ダイヤモンドライクカーボン膜は単層であっても多層であってもよい。また、プラズマ生成時に、炭素化合物の他、Ｎ2 、ＣＨＦ3 、ＣＨ2Ｆ2 等のガスを単独あるいは適宜混合した状態で成膜することもできる。
【００５８】
また、保護膜層４は、図４に示すマグネトロンスパッタ装置４００を適用して成膜してもよい。
図４に示すマグネトロンスパッタ装置４００においては、真空ポンプ４３２によって真空状態となされたチャンバー４３１内に、供給ロール４３９と、巻き取りロール４４０とが設けられ、これら供給ロール４３９と巻き取りロール４４０に、非磁性支持体１上に強化層２及び磁性層３が形成された被処理体４５０が順次走行するようになされている。
これら供給ロール４３９から巻き取りロール４４０に被処理体４５０が走行する途中には、円筒状の回転可能な対向電極用の冷却キャン４３５が設けられている。
【００５９】
なお、供給ロール４３９と冷却キャン４３５との間、および冷却キャン４３５と巻き取りロール４４０との間には、それぞれガイドロール４４１が配置され、被処理体４５０に所定のテンションをかけ、被処理体４５０が円滑に走行するようになされている。
【００６０】
また、チャンバー４３１内には、冷却キャン４３５と対向する位置には、ターゲット４３６が設けられている。
ターゲット４３６は、保護膜層４の材料となるものであり、例えば、カーボンが用いられる。
【００６１】
これらターゲット４３６は、カソード電極を構成するバッキングプレート４３７に支持されている。
そして、バッキングプレート４３７の裏面には、磁場を形成するマグネット４３８が配設されている。
【００６２】
このマグネトロンスパッタ装置４００において、保護膜層４を成膜する場合には、チャンバー４３１内を真空ポンプ４３２によって約１０-4Ｐａ程度に減圧した後、真空ポンプ４３２側に排気するバルブ４３３を調節して排気速度を制御する。一方においてガス導入管４３４からＡｒガスを導入して真空度を例えば約０．８Ｐａとする。
【００６３】
そして、ガス導入管４３４からＡｒガスを導入するとともに、冷却キャン４３５をアノード、バッキングプレート４３７をカソードとして、約３０００Ｖの電圧を印加し、約１．４Ａの電流が流れる状態を保持する。そして、この電圧の印加により、Ａｒガスがプラズマ化し、電離されたイオンがターゲット４３６に衝突することにより、それぞれの材料から原子がはじき出される。
【００６４】
このとき、バッキングプレート４３７の裏面に配置されたマグネット４３８により、ターゲット４３６近傍には、磁場が形成されるので、電離されたイオンは、ターゲット４３６の近傍に集中されることとなる。
【００６５】
そして、これらのターゲット４３６からはじき出された原子は、磁気テープロールから図示矢印方向に繰り出されて、冷却キャン４３５の外周面に沿って走行する被処理体４５０の磁性層３上に付着する。このようにして、保護膜層４が成膜された被処理体４５０は、巻き取りロール４４０に巻き取られる。
【００６６】
バックコート層５は、磁性面３を配してなる面とは逆側の強化層２上に走行安定性を付与する目的で形成されるものである。この材料としては、一般に使用されるものであれば如何なるものであってもよい。例えば、カーボン、CrO2、Al2O3、BN、Co酸化物、MgO、SiO2、Si3O4、SiN4、SiC、SiN4、SiO2、ZrO2、TiO2、TiC等が挙げられる。また、バックコート層５は、これらの単層膜であってもよいし多層膜であってもよい。さらに通常は有機バインダーとともに混合し、塗布することで成膜するものであるが、そのバインダーは如何なるものであってもよい。
【００６７】
また、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体１００においては、磁性層３形成面側の最表層に、潤滑剤や防錆剤をコーティングして潤滑剤層６を形成することが望ましい。このとき、使用する潤滑剤は、磁気記録媒体の用途として一般に使用されるものであればいずれも使用することができる。特に、主骨格がフルオロカーボン系、アルキルアミン、アルキルエステル等が好適である。なお、この潤滑剤層はバックコート層５形成面側の最外層に形成してもよい。
【００６８】
このような構成の磁気記録媒体１００の曲げ剛性値ＥＩを下記の手順で算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩは5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3g・cm)となる。この曲げ剛性値ＥＩは非磁性支持体１の構成材料の種類や厚み、強化層２の構成材料の種類や厚み等によりコントロールすることができる。
【００６９】
＜曲げ剛性値ＥＩの算出方法＞
測定は、ループ押込みによるｙ方向荷重ｗ（ｇ）と直径変化による。すなわち、本発明の磁気記録媒体より、リボン状の試験片を切り出し、磁性面を内側にして、半径ａ、幅ｂの輪を作る。この場合、ａは０．５〜５ｍｍ、ｂは３〜８ｍｍ程度とする。
【００７０】
この輪状試験片５０２を、図５に示すように、平板状プレート５０１,５０３間にはさみ（図５（ａ））、一定のスピード、特に５ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、変位ｄ＝０．２πａを生じたときの荷重ｗ（ｇ）から下式により曲げ剛性値ＥＩを算出する。
【００７１】
ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5
＝0.149Ｗ・a3・ａ・ｂ×9.8×10-5        ・・・  （１）
【００７２】
なお、曲げ剛性値ＥＩは、一般に、磁性層塗布前のロールに巻かれた非磁性支持体１の長手方向と幅方向とで異なるものであり、通常、長手方向で最大となる。そして、この曲げ剛性値ＥＩは非磁性支持体１のテープ長手方向の値である。
【００７３】
このような曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8N・m (6.0×10-4g・cm)未満になると、走行安定性が低下し、ヘッドタッチ不良が生じ、出力低下やエンベロープ不良が生じる。また、エッジ折れ、片伸び等のテープダメージが生じる。そして走行ナキやジッターが増大する。
また、曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7N・m (1.3×10-3g・cm)をこえると、ＲＦ当り不良が発生し、エラーレートが劣化する。また、ヘッド摩耗量が増大する。
【００７４】
なお、特許文献５においては、保存によるスキューが機械強度との関連が見られる旨の記載があったが、再度確認した結果スキュー（オフトラック）はバックを塗布するウェットプロセスを通過する時のドライヤー温度とテンションとの関連で機械強度とは無関係とは言えないもののプロセスコントロールを行うことにより制御できることが分かったため本質的とは言えない事がはっきりした。これらの関係を図６に示す。ここではドライヤー温度を８０〜１１０℃とした。
【００７５】
また、磁気記録媒体１００の１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍ以下であることがより好ましい。
この表面粗さの制御は、例えば特開平６−３３８０４９号公報に開示されているように、非磁性支持体１の表面に大きな粒子を配置することにより磁気記録媒体１００の表面粗さを制御する手法によればよい。また、設計で非磁性支持体１の表面に意図しない粗大な粒子をなくすことにより、磁気記録媒体１００の表面粗さを制御してもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の金属薄膜型の磁気記録媒体１００について、具体的に実施例および比較例を挙げて説明するが、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。
【００７７】
〔実施例１〕
主要なパラメータのひとつである摩耗特性を決定するために、保護膜層厚みと表面粗さの最適化をおこなった。
（１）サンプル作製
非磁性支持体１として、厚みが６．３μｍのＰＥＴフィルムを用意し、以下の条件で図１に示した金属薄膜型磁気記録媒体１００においてを強化層２を省略した構成のものをサンプルとして作製した。
【００７８】
図２に示した蒸着装置１０を用いて、以下の蒸着条件で非磁性支持体１の主面に磁性層３を形成した。
（蒸着条件）
・金属磁性材料：Ｃｏ１００ｗｔ％
・入射角      ：４５°〜１０°
・導入ガス    ：酸素ガス
・酸素導入量  ：３．３×１０-6ｍ3 ／ｓｅｃ
・蒸着時真空度：２．０×１０-2Ｐａ
・磁性層３膜厚：１８０ｎｍ
【００７９】
次に、磁性層３上に、保護膜層４を形成した。
保護膜層４としては、プラズマＣＶＤ法によって、以下の条件により膜厚を変化させて、ダイヤモンド状カーボン保護膜層を形成した。
（保護膜層成膜条件）
・反応ガス    ：トルエン
・反応ガス圧  ：１０Ｐａ
・導入電力    ：直流（ＤＣ）１．５ｋＶ
・保護膜層４膜厚：０〜５０ｎｍ
なお、保護膜厚については透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の直接観測により測定した。
【００８０】
次に、磁性層３を配してなる面とは逆側の表層上に走行安定性を付与する目的でバックコート層５を形成した。ここでは、カーボンを有機バインダーとともに混合し、塗布することで厚み０．４μｍのバックコート層５を形成した。
【００８１】
（２）評価方法
（ｉ）スティル耐久性
ソニー製ＡＩＴドライブ  ＳＤＸ−５００Ｃを改造し同じトラックに停止する機構を組み込んだ装置を用い、該装置においてそれぞれのサンプルについてリードアフターライトを行い、スティル開始時に１回だけ書き込み、その再生出力を初期値とし、初期値から３ｄＢ出力が低下するまでの時間をスティル時間と定義し、測定した。
（ii）ヘッド摩耗量の測定
ソニー製ＡＩＴドライブ  ＳＤＸ−５００Ｃを用い、該装置のヘッド（インダクティブヘッド）の一部に三角錐状の圧痕をつけ、上記サンプルを走行させながら連続再生を行い、その圧痕の形状を１０時間毎に光学顕微鏡を使用し観察し、観察寸法の変化量からヘッド摩耗量を特定した。光学顕微鏡は試験片により寸法測定値を校正して使用しており機器メーカは不問であるが、ニコン製ＭＩＣＲＯＰＨＯＴ-ＦＸＬシリーズの機器を使用した。
（iii）耐食性評価
６５℃、９０％ＲＨ環境下で上記サンプルを１４４時間保存し、その保存前後のサンプルの残留磁束密度（Ｍｒ）を測定し、劣化量（１−Ｍｒ（保存後）/Ｍｒ（保存前））×１００［％］）を求めた。なお、残留磁束密度ＭｒはＶＳＭ(Vibrating sample magnetometer)（東英工業製のＶＳＭ−Ｃ７型）を使用して測定した。
（iv）エラーレート
ソニー製ＡＩＴドライブ  ＳＤＸ−５００Ｃを用い、サンプルを走行させ、ブロックエラーレートを測定した。
【００８２】
スティル耐久性を評価した結果を図７に、ヘッド摩耗量の測定結果を図８に、耐食性評価結果を図９に示す。
これらの結果から分かる通り、保護膜厚さが４ｎｍ未満の場合にはスティル耐久性、耐食性・耐摩耗性の観点から使用できない事がわかる。特に保護膜層４を形成する場合は、全く保護膜層を形成しない状態（膜厚０ｎｍ）よりも保護膜を２ｎｍ程形成した方が耐食性は劣ってしまうため、実用上問題のない範囲に耐食性を抑えるためにも４ｎｍ以上の保護膜厚が必要となる。
【００８３】
つぎに、保護膜厚さとエラーレートの関係を図１０に示す。２５ｎｍ以上の保護膜厚さの場合はエラーレートがＮＧレベルとなり、使用できない事がわかる。また、保護膜厚さは望ましくは１５ｎｍ以下にすべきと言うこともわかる。
【００８４】
つぎに、図８において摩耗特性に差が見られなくなったカーボン保護膜厚１０ｎｍの膜厚に設定し、１０点平均粗さＳＲｚを変化させたサンプルを作製し、インダクティブヘッド並びにＭＲヘッドの摩耗量への影響を調査した。それぞれのヘッド摩耗量の結果を図１１，図１２に示す。
【００８５】
図１１では表面粗さとヘッド摩耗量には関連が見られ、フェライトをガード材としたインダクティブヘッドを使用するにあたって、ヘッド摩耗量を使用限界以内で使えるように設定するためには１０点平均粗さＳＲｚを９０ｎｍ以下にする必要がある。また、望ましくはＳＲｚを６０ｎｍ以下にする必要がある。
【００８６】
ＭＲヘッドを使用した場合においては、ヘッドデプスが３μｍとインダクティブヘッドの３〜４分の１程度のため、許容できるヘッド摩耗量は１μｍまである。ヘッドのガード材がＡｌＴｉＣと変わるためインダクティブヘッドとＭＲヘッドでは若干挙動が異なるものの図１２に見られるとおり、１０点平均粗さＳＲｚに対する応答は同じであり、限界摩耗量（１μｍ）を維持するためには磁気記録媒体の１０点平均粗さＳＲｚを９０ｎｍ以下にする必要がある。また、望ましくはＳＲｚを６０ｎｍ以下にする必要がある。
【００８７】
このように、カーボン保護膜厚と１０点平均粗さＳＲｚが機械強度以外でキーになるファクターである事がはっきりしたため、カーボン保護膜厚を１０±１ｎｍ、表面粗さＳＲｚを４０ｎｍ〜５０ｎｍに固定して曲げ剛性値ＥＩの異なるサンプルを試作して特性の確認をおこなった。
【００８８】
なお、カーボン保護膜層と表面粗さが摩耗特性に影響を与えているという事に関しては本願と同一の出願人により出願されている特開２００３−８５７１６号公報中でクリーニングテープ用として言及しており、公知の事実ではある。しかしながら、本発明では機械強度とも関係が認められるため保護膜厚と表面粗さについての規定を本発明の構成に加えている。
【００８９】
〔実施例２〕
（実施例２−１）
非磁性支持体１として、厚みが４．５μｍで幅１５０ｍｍのＰＥＴフィルムを用意し、以下の条件で図１に示した金属薄膜型磁気記録媒体１００を作製した。
【００９０】
非磁性支持体１の主面の一方に、強化層２を形成した。
強化層２は、図２に示した蒸着装置１０を用いて、真空蒸着法によって以下の蒸着条件で成膜した。成膜材料１９にはＣｕを使用した。
（蒸着条件）
・成膜材料    ：Ｃｕ１００ｗｔ％
・入射角      ：４５°〜１０°
・蒸着時真空度：２．０×１０-2Ｐａ
・強化層２膜厚：２０ｎｍ
【００９１】
次に、図２に示した蒸着装置１０を用いて、以下の蒸着条件で非磁性支持体１の主面の他方に磁性層３を形成した。
（蒸着条件）
・金属磁性材料：Ｃｏ１００ｗｔ％
・入射角      ：４５°〜１０°
・導入ガス    ：酸素ガス
・酸素導入量  ：３．３×１０-6ｍ3 ／ｓｅｃ
・蒸着時真空度：２．０×１０-2Ｐａ
・磁性層３膜厚：１８０ｎｍ
【００９２】
次に、磁性層３上に、保護膜層４を形成した。
保護膜層４としては、プラズマＣＶＤ法によって、以下の条件により、ダイヤモンド状カーボン保護膜層を形成した。
（保護膜層成膜条件）
・反応ガス    ：トルエン
・反応ガス圧  ：１０Ｐａ
・導入電力    ：直流（ＤＣ）１．５ｋＶ
・保護膜層４膜厚：１０ｎｍ
【００９３】
強化層と磁性層、カーボン保護膜層を成膜する順番は上記に限る必要はなく、例えば、磁性層３を成膜し、その後、保護膜層４を成膜し、その後、強化層２を成膜しても良い。
【００９４】
次に、磁性層３を配してなる面とは逆側の表層（強化層２）上に走行安定性を付与する目的でバックコート層５を形成した。ここでは、カーボンを有機バインダーとともに混合し、塗布することで厚み０．４μｍのバックコート層５を形成した。
【００９５】
次に、磁性層形成面側およびバックコート層形成面側それぞれに潤滑剤を塗布した。
このとき、使用する潤滑剤は、フルオロカーボンを主骨格とし、第３アミンにより変成したものを使用した。フルオロカーボンとしては、ダイキン工業社製商品名「デムナム」を使用し、第３アミンとしてはジメチルデシルアミンを使用して塩構造をとるように合成した。
【００９６】
最後に、８ｍｍ幅に裁断し、磁気記録媒体のサンプルとした。
【００９７】
（実施例２−２〜２−５）
実施例２−１において、強化層２の膜厚をそれぞれ５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、３００ｎｍとし、それ以外は実施例２−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００９８】
（実施例２−６〜２−９〕
実施例２−１において、非磁性支持体１の厚みを４．１μｍとし、強化層２の膜厚をそれぞれ１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍとして、それ以外は実施例２−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００９９】
（実施例２−１０）
実施例２−１において、非磁性支持体１の厚みを６．３μｍとし、それ以外は実施例２−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１００】
（比較例２−１）
実施例２−１において、強化層２を省略し、それ以外は実施例２−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１０１】
（比較例２−２，２−３）
実施例２−１において、非磁性支持体１の厚みを６．３μｍとし、強化層２の膜厚をそれぞれ５０ｎｍ、１００ｎｍとして、それ以外は実施例２−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１０２】
（比較例２−４〜２−６）
実施例２−１において、非磁性支持体１の厚みを７．０μｍとし、強化層２の材料をＡｌに変え、その膜厚をそれぞれ２００、７００ｎｍ、１０００ｎｍとして、それ以外は実施例２−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１０３】
上記のようにして作製したサンプルについて、以下に示す方法により測定を行い評価した。なお、ＲＦ当り特性、ＲＦ当り互換特性、エラーレート、エッジダメージ、ヘッド摩耗量については、ソニー株式会社製のＡＩＴドライブＳＤＸ-５００Ｃを改造した装置を用いて行った。
【０１０４】
（１）曲げ剛性値ＥＩ
８ｍｍ幅、４ｍｍ長のサンプルを用いてループを図５に示すように形成し、前述の曲げ剛性値ＥＩの算出方法に基づいて、曲げ剛性値ＥＩを算出した。
【０１０５】
（２）ヘッド摩耗量
インダクティブヘッド表面に三角錐状の圧痕をつけ、上記サンプルを走行させながら１００時間連続再生を行い、１００時間走行前後の圧痕の寸法変化からヘッド摩耗量を測定し、５００時間当りのヘッド摩耗量を換算して求めた。また、再生ヘッドとしてＡｌＴｉＣガード材を使用したＭＲヘッドに載せ換えて同様の測定を行い、ヘッド摩耗量を求めた。
【０１０６】
（３）エッジダメージ（ＡＩＴデッキ）
サンプルを１００時間走行させ、走行後のサンプルのエッジを光学顕微鏡（ｘ５０，ｘ１００，ｘ４００）にて観察し、エッジダメージあり（記号０）、エッジダメージなし（記号１）を判定した。
【０１０７】
（４）ＲＦ当り特性（ＡＩＴデッキ）
サンプルを走行させながらサンプルに１４．３ＭＨｚ信号を記録した後、ヘッド再生によるＲＦ信号のエンベロープ特性についてオシロスコープでモニタした。ここでは、ＲＦ当り特性を正常なＲＦ信号の幅（Ａ）に対する劣化したＲＦ信号の幅（Ｂ）の比率とし、次式により算出した。なお、劣化したＲＦ信号の幅（Ｂ）はトラック長の入り口と出口のうち、いずれか悪い値を用いた。評価に当っては、ＲＦ当り特性８０％以上の場合を良好とした。
（ＲＦ当り特性）＝Ｂ／Ａ×１００（％）
【０１０８】
（５）ＲＦ当り互換特性（ＡＩＴデッキ）
サンプルを５回走行させてヘッド形状を該サンプルに馴染ませた後、すでにＡＩＴ用として発売されている磁気記録媒体テープを用いて上記ＲＦ当り特性を測定した。
【０１０９】
（６）エラーレート（ＡＩＴデッキ）
サンプルを走行させ、ブロックエラーレートを測定した。
【０１１０】
以上の結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
2006221782.tif 000003
【０１１２】
図１３に、機械強度である曲げ剛性値ＥＩとインダクティブヘッド摩耗量との関係を示す。表１及び図１３を見ても明らかなように、ＡＩＴドライブシステムにおいて使用する場合は曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7 Ｎ・ｍを超えるとヘッド摩耗量が許容限度を超えてしまう。
【０１１３】
また、図１４に、同じく同等システムにＡＬＴｉＣガード材を使用したＭＲヘッドに載せ換えたものでヘッド摩耗量を測定した結果を示す。ＭＲヘッドはヘッドの構造及びシステムへの影響度が大きいと言う事からインダクティブヘッド以上に摩耗量に対するマージンが小さいためヘッド摩耗量は１μｍ以下に抑えることが望ましいが、同じく曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7 Ｎ・ｍ程度の所に許容限度が存在する。
【０１１４】
次に、図１５に、曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り特性との関係を示す。図を見て明らかなように曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8 Ｎ・ｍ未満になると十分なＲＦ当り出力が取れないため実使用に耐えない事がわかる。一方、曲げ剛性値ＥＩが大きい所では徐徐にＲＦ当り特性が低下してくるものの、曲げ剛性値ＥＩが8×10-7 Ｎ・ｍ程度でも使用可能な領域となっている。上限は存在すると思われるが、摩耗特性に問題がある領域になってしまうことと、次に述べるＲＦ当り互換特性の点で問題の発生する領域に入るためこれ以上の検討はおこなっていない。
【０１１５】
図１６に、曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り互換特性を調査した結果を示す。
この図を見て分かる通り曲げ剛性値ＥＩが大きくなると、ＲＦ当り互換特性が急激に劣化している様子がわかる。とくに、曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7 Ｎ・ｍを超えると急激に劣化し、実質的に実用限界と思われる出力３ｄＢ落ち（70％）を割っている様子がわかる。
【０１１６】
次に、図１７に、曲げ剛性値ＥＩとエラーレートとの関係を示す。
エラーレートは、ＲＦ出力と強い関係があるため、図１５で示した5.9×10-8 Ｎ・ｍ未満の領域で急激に悪化する様子が分かる。
また、図１８に、曲げ剛性値ＥＩとエッジダメージの発生状況の関係を示す。
図からも明らかなように、曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8 Ｎ・ｍ未満のところでのみエッジダメージが発生している。
【０１１７】
〔実施例３〕
強化層２の構成材料と曲げ剛性値ＥＩとの関係を調査した。
具体的には、実施例２−１〜２−５において、強化層２の材料をそれぞれＡｌ並びにＡｌ酸化物に変えて曲げ剛性値ＥＩを求めた。その結果を図１９に示す。
図から分かる通り、ベースとなる非磁性支持体１による強度は一定なので、強化層２の厚みによる曲げ剛性値ＥＩの持ち上げ分が強化層２の効果となる。材料がＣｕの場合と比較して、Ａｌは約０．７倍の補強効果を持つ。また、Ａｌ酸化物は同じくＣｕと比較して約０．５０倍の曲げ剛性値ＥＩを持つ事がわかった。
【０１１８】
Ａｌ酸化物の方が他の材料よりも物質としての硬度が大きいため、強化層厚みに対する補強効果は大きいと予想していたが、実際にはＡｌ2Ｏ3多結晶となってしまうため金属で形成するよりも補強効果は小さくなってしまったものと思われる。Ａｌ2Ｏ3単結晶の補強膜を形成する事が可能であればもっと補強効果を大きくできる可能性がある。また、酸化物であっても酸化物と金属の存在比率によっては、今回のデータとは別の曲げ剛性値ＥＩを示す可能性が高い。理想的にはＡｌとＯの原子の存在比は４０：６０になる事が望ましいが今回の実験ではＡＥＳ（オージェ電子線分析）による元素の存在比は約５０％であったため一部金属状態のＡｌも含まれていたものと思われる。本データは本発明の効果の一例を示すものであり、強化層自体の厚さ等を規定するものではない参考データである。
なお、Ａｌ2Ｏ3単結晶膜の形成は該設備を使用した限りでは実現できなかった。
【０１１９】
本実施例のサンプルについて、実施例２と同様の評価を行った。その結果を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
2006221782.tif 000004
【０１２１】
〔実施例４〕
ＭＲヘッド用の磁気記録媒体としては、例えば特開平１０−００１１３６号公報に示される通り、残留磁化量Ｍｒと膜厚δの積Ｍｒ・δの値が１〜５ｍｅｍｕ／ｃｍ2、即ちＳＩ単位系での表示としては１０〜５０ｍＡ、またはＧＭＲヘッド用の磁気記録媒体としては、例えば特開平１１−１９０６９２号公報に示されるように、Ｍｒ・δの値が０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ2、即ちＳＩ単位系での表示としては５〜１５ｍＡとされる。そのため、ＭＲヘッド用あるいはＧＭＲヘッド用の磁気記録媒体としては積Ｍｒ・δは概ね５〜５０ｍＡの範囲にあれば良い。
【０１２２】
これを実現するための磁性層３の膜厚としては、例えば特開平１０−００１１３６号公報では膜厚δが３０〜１２０ｎｍ、特開平１１−１９０６９２号公報では１５〜６０ｎｍとされており、概ね磁性層厚みは１５〜１２０ｎｍ程度あれば良い。
【０１２３】
そこで、磁性層３の膜厚を３５，５０，９０，１２０ｎｍと変化させたサンプルを作製して、それぞれの保磁力（Ｈｃ）を評価したところ、磁性層３の膜厚４０ｎｍ以下の領域で保磁力Ｈｃの低下が顕著であった。この膜厚領域では、Ｃｏ−Ｏ膜等の下地層を形成しないとＧＭＲヘッド用に使用する磁性層として実用的な保磁力Ｈｃ≧１００ｋＡ／ｍを実現できなかったため、磁性層３の膜厚として４０ｎｍを下限として規定した。なお、このときのＭｒ・δは８ｍＡであった。
【０１２４】
上記結果に基づき、図２０に、磁性層膜厚と曲げ剛性値ＥＩとの関係を示す。ここでは、実施例２−１において、強化層２及び磁性層３の各膜厚を変化させている。
図中、４本の線は強化層２の膜厚ごと（なし（０ｎｍ）、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ）の各点を結んだものである。強化層２の膜厚に比例して曲げ剛性値ＥＩが高くなる傾向が認められた。
【０１２５】
以上の結果から、８ｍｍのテープ幅を持つシステムに使用する場合は、厚さ７μｍ未満、幅８ｍｍのプラスチックフィルムの一方の面上に、Ｏを含むＣｏの強磁性金属薄膜である磁性層を有し、他方の面上に強化層を有し、さらにバックコート層を有する磁気記録媒体であり、またカーボン保護膜層の厚さが４ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることを特徴とし、１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下である事を特徴とする磁気記録媒体においては、該磁気記録媒体の曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7Ｎ・ｍ (6.0×10-4〜1.3×10-3g・cm)であるときにＲＦ当りやエラーレートの悪化を改善し、大容量で高性能・高信頼性の磁気記録媒体を提供することができることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す概略図である。
【図２】蒸着装置の概念図である。
【図３】プラズマＣＶＤ連続膜形成装置の概念図である。
【図４】マグネトロンスパッタ装置の概念図である。
【図５】曲げ剛性値ＥＩの測定法の説明図である。
【図６】磁気記録媒体作製時のドライヤーテンションとオフトラック量との関係を示す図である。
【図７】保護膜厚とスティル耐久性との関係を示す特性図である。
【図８】保護膜厚とヘッド摩耗量との関係を示す特性図である。
【図９】保護膜厚と磁気特性劣化量との関係を示す特性図である。
【図１０】保護膜厚とエラーレートとの関係を示す特性図である。
【図１１】１０点平均表面粗さＳＲｚとインダクティブヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１２】１０点平均表面粗さＳＲｚとＭＲヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１３】曲げ剛性値ＥＩとインダクティブヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１４】曲げ剛性値ＥＩとＭＲヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１５】曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り特性との関係を示す特性図である。
【図１６】曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り互換特性との関係を示す特性図である。
【図１７】曲げ剛性値ＥＩとエラーレート特性との関係を示す特性図である。
【図１８】曲げ剛性値ＥＩとエッジダメージとの関係を示す特性図である。
【図１９】強化層の構成材料と曲げ剛性値ＥＩとの関係を示す特性図である。
【図２０】磁性層の膜厚と曲げ剛性値ＥＩとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１・・・非磁性支持体、２・・・強化層、３・・・磁性層、４・・・保護膜層、５・・・バックコート層、１０・・・蒸着装置、１１・・・真空室、１３・・・送りロール、１４・・・巻き取りロール、１５・・・冷却キャン、１６，１７・・・ガイドロール、１８・・・ルツボ、１９・・・成膜材料、２０・・・電子銃、２１，２２・・・排気口、２３・・・シャッター、２４・・・酸素ガス導入管、１００，２００・・・金属薄膜型磁気記録媒体、３００・・・プラズマＣＶＤ連続膜形成装置、３３０・・・排気系、３３１・・・真空室、３３３・・・送りロール、３３４・・・巻き取りロール、３３５・・・対向電極、３３６・・・ガイドロール、３３７・・・反応管、３３８・・・電極、３３９・・・直流電源、３４０・・・被処理体、３４１・・・放電ガス導入口、４００・・・マグネトロンスパッタ装置、４３１・・・チャンバー、４３２・・・真空ポンプ、４３３・・・バルブ、４３５・・・冷却キャン、４３６，４６６・・・ターゲット、４３７，４６７・・・バッキングプレート、４３８，４６８・・・マグネット、４３９・・・供給ロール、４４０・・・巻き取りロール、４４１・・・ガイドロール、４５０・・・被処理体、５０１，５０３・・・平板状プレート、５０２・・・輪状試験片
【図１】
2006221782.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ４．５μｍ以下、幅８ｍｍの非磁性支持体の一方の面上に、強磁性金属材料からなる磁性層およびカーボン保護膜層をこの順序で有し、他方の面上に強化層を有する磁気記録媒体であって、
前記磁気記録媒体の曲げ剛性値ＥＩを下記式により算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3gf・cm)であることを特徴とする磁気記録媒体。
ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5
（Ｗは、前記磁気記録媒体からなる磁気シートを裁断して作成した半径ａｃｍ、幅ｂｃｍの輪状試験片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重である。）
【請求項２】
前記強化層は、金属、半金属及び合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
強化層の厚さが、２０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記カーボン保護膜層の厚さが、４〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記カーボン保護膜層の１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄膜型記録層を有する磁気記録媒体に係わり、特に長時間記録用のビデオテープ、あるいは大容量のテープストリーマーとして好適な高密度磁気記録用の薄物金属薄膜型磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、オーディオテープ、ビデオテープ等の磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に、酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の磁性粉末を、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等の各種結合剤中に分散させて作製した磁性塗料を塗布し、乾燥させることにより得られる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く知られている。
【０００３】
これに対し、近年の高密度記録化への要求の高まりと共に、Ｃｏ-Ｎｉ系合金、Ｃｏ-Ｃｒ系合金、Ｃｏ-Ｏ等の金属磁性材料を、メッキや真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空薄膜形成技術によって、直接非磁性支持体上に、あるいは極めて薄層の接着層を介して磁性層を形成する、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体が提案されている。
【０００４】
このような金属薄膜型磁気記録媒体は、保磁力や角形比に優れ、また、磁性層を極めて薄層に形成できることから、短波長領域での電磁変換特性に優れ、また、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく、更には塗布型の磁気記録媒体と異なり、磁性層中に非磁性材料であるバインダーが混入されないので、強磁性金属粒子の充填密度を高めることができる等、種々の利点を有している。
【０００５】
また、電磁変換特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるようにするために、磁性層を斜めに蒸着するいわゆる斜方蒸着によって形成する方法が提案され、実用化されている。
【０００６】
上述したような、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体においては、耐久性や走行性等を向上させるために、磁性層上に保護膜層を形成したり、磁性層形成面とは反対側の主面に、バック層を形成したりすることが通常行われている。
【０００７】
また、金属薄膜型磁気記録媒体においては、高密度記録化に対応してスペーシングロスの低減化を図るために、表面が一層平滑化される方向にある。
しかし、磁性層の表面が平滑になると、磁気ヘッドに対する接触面積が大きくなるため、摩擦力が増大し、磁性層に生じるせん断応力が大きくなる。このような厳しい摺動条件から磁性層を保護するために、磁性層上には、保護膜層を形成することが重要である。
【０００８】
また、バック層は、非磁性支持体表面の誘電率を下げ、帯電による走行不良を防止したり、非磁性支持体の耐久性を向上させ、走行中のヘッドとの摩擦による傷の発生から保護したり、磁気テープ間の摩擦から保護したりする機能を有するものである。
【０００９】
また、従来から金属薄膜型磁気記録媒体の支持体としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが主として用いられている。特に、ホームビデオカセットテープ、例えば８ｍｍテープの支持体としては、７〜１０μｍ程度のポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられ、コンピュータのデータバックアップ用のテープストリーマーには５〜７μｍ程度のポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられている。
【００１０】
ところで、近年ビデオカセット用の磁気記録媒体は、ビデオカセットの小型化に伴い、より一層のコンパクト化と長時間記録化が望まれている。また昨今の情報量の増大化に伴い、テープストリーマーにおいても大容量化が望まれており、これらの要求に応えるために、磁気記録媒体の厚さを薄くすることが検討されている。とくにテープストリーマーにおいては、２〜３年おきに容量が倍密度化され、大容量化に対応するため、益々磁気記録媒体の薄物化が望まれる。
【００１１】
磁気記録媒体の厚さを薄くするためには、支持体の厚さを薄くすることが容易に考えられる。しかしながら、支持体としてポリエチレンテレフタレートフィルムを用いている場合、その厚みを薄くすると、長さ方向あるいは幅方向の強度が低下する。そして、磁気記録媒体は、長さ方向の強度が低下すると、ビデオテープレコーダまたはドライブでの走行時に変形しやすくなる。
【００１２】
また、磁気記録媒体は、幅方向の強度が低下すると、シワや折れが発生し易くなり、さらにはヘッドとの接触不良を生じやすくなる等の問題点があった。そこで、磁気記録媒体用の支持体としてポリエチレンナフタレートフィルムあるいはポリアミドフィルムを用いることが検討され、実用化されてきている。
【００１３】
ポリエチレンナフタレートフィルムあるいはポリアミドフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムに比べヤング率と耐熱性が優れている特徴を有する。従ってこのポリエチレンナフタレートフィルムあるいはポリアミドフィルムを支持体として用いた磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレートフィルムに比較してヤング率が大きいことから、支持体の厚さを薄くすることが可能であり、ビデオカセットテープの長時間記録化、テープストリーマーの大容量化に対応した磁気記録媒体として注目されている。
【００１４】
しかしながら、スティフネスは厚さの３乗に比例するため、例えば、支持体の厚さを半分にして同一スティフネスを得るためには、支持体の材料のヤング率を８倍にしなければならない。従って、単に支持体の厚みを薄くしただけでは、機械的強度が不十分である。
【００１５】
非磁性支持体の薄物化に伴う、スティフネスの減少に対する方策としては非磁性支持体のバック面側に強化層を有する金属薄膜型磁気記録媒体などが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
これらの提案によれば、裏地層としての金属薄膜により、媒体のヤング率が向上し、走行性、カール、機械的強度等は改善される。
【００１６】
しかし、上記諸公報記載の技術では、最適ヤング率設計がなされるに至っておらず、ヘッドタッチ不良から発生する出力低下、エンベロープ不良等が発生し、またエッジ折れや片伸び等のテープダメージが発生し、さらには保存によっていわゆるスキューが発生した。あるいは、走行により、磁性層にクラックや磁性層ケズレが生じたり、ヘッド摩耗量が増大したり、ドロップアウトが増加した。
【００１７】
そこで最近では、８ｍｍビデオテープにおいて、曲げ剛性値ＥＩを所定の範囲に規制することにより、走行安定性がきわめて高く、ヘッドタッチが良好で、出力低下やエンベロープ不良がきわめて少ない旨の提案がなされている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１８】
【特許文献１】特開昭５６−１６９３９号公報
【特許文献２】特開昭５８−９７１３１号公報
【特許文献３】特開昭５７−７８６２７号公報
【特許文献４】特開昭５７−３７７３７号公報
【特許文献５】特公平０７−６０５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記発明は８ｍｍビデオ用に使用される事を前提になされており、この前提条件を外れる場合にはヘッドタッチに問題が生じることがあった。とくに、近年のテープストリーマーにおける大容量化の要求により磁気記録媒体をさらに薄くすることが進められるとともに、当時は想定しなかった厚さのテープを走行させる事ができるようにテープに合わせドライブのセッティングが変わってきており、上記発明では現在のシステムにマッチしない事がはっきりしてきた。
【００２０】
また、今後の使用が予定される磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を使用したシステムにおいてはヘッドのデプスが小さいため、従来使用されているインダクティブ型のヘッドと比べ許容できるヘッド摩耗量が小さくなることから従来の技術では対応できず、新しいシステムに合わせた構成の磁気記録媒体が必須となっている。
【００２１】
また、特許文献５では、磁気記録媒体の構成要素にカーボン保護膜層を構成要素として勘案していないため、カーボン保護膜層がある場合とない場合の挙動、特に今後ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッドを使用していくに当り重要な要素となるヘッド摩耗については十分な考慮がなされていなかった。さらに、ヘッド摩耗について主要なパラメータとなるべき表面粗さについての要件を考慮していないため、現在の技術で捕らえると有効な発明とはいいがたいものがあった。また、当り特性についても、当時は自己録再についてのみ考慮されていたが、実際に使う上では既に市販されているテープとの混在使用を行った時の特性も重要である。しかし、そのような検証はなされておらず、このようにテープを混在して使用する観点からも現在の技術に合わせた提案がなされなければならない。
【００２２】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、薄手フィルム支持体を用いた８ｍｍ幅の金属薄膜型の磁気記録媒体において、所定の強化層を設けることにより媒体の機械的強度、特に曲げ剛性、ヤング率を最適なものとし、ヘッドタッチを向上し、出力低下やエンベロープ不良を解消し、エッジ折れや片伸び等のテープダメージを解消し、保存によるスキューの発生を解消し、さらには、走行による磁性層のクラックやケズレを解消し、ヘッド摩耗量を減少し、エラーレートの劣化を減少する磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
発明者らは、特許文献５当時の技術ではカバーしきれない問題点を明確にし、新たに必要な磁気テープの構成要件を検討した。具体的には、非磁性支持体の薄層化を達成して単位体積当たりの記録密度の向上を図りつつ、非磁性支持体の裏面に磁気テープの最適な機械的な強度を低コストで実現する強化層を設けることにより上記課題を解決する金属薄膜型磁気記録媒体を検討した。また、その際にヘッド摩耗に関する特性について表面粗さ、保護膜厚さ、機械強度の組み合わせとの関係についても着目し、鋭意検討を行った結果、本発明を成すに至った。
【００２４】
前記課題を解決するために提供する本発明は、厚さ４．５μｍ以下、幅８ｍｍの非磁性支持体の一方の面上に、強磁性金属材料からなる磁性層およびカーボン保護膜層をこの順序で有し、他方の面上に強化層を有する磁気記録媒体であって、
前記磁気記録媒体の曲げ剛性値ＥＩを下記式により算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3gf・cm)であることを特徴とする磁気記録媒体である（請求項１）。
【００２５】
ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5
（Ｗは、前記磁気記録媒体からなる磁気シートを裁断して作成した半径ａｃｍ、幅ｂｃｍの輪状試験片に対し、径方向変位ｄ＝0.2πａを生じる荷重である。）。
【００２６】
ここで、前記強化層は、金属、半金属及び合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなることが好ましい。
また、強化層の厚さが、２０〜３００ｎｍであることが好適である。
【００２７】
とくに、前記カーボン保護膜層の厚さが、４〜２５ｎｍであることが好適である。
また、前記カーボン保護膜層の１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、非磁性支持体に強化層を形成することにより、媒体の機械的強度、特に曲げ剛性、ヤング率を最適なものとし、非磁性支持体が機械強度の弱い安価なＰＥＴでありその厚みを薄くしても十分な機械強度を保つことができ、ＲＦ当りやエラーレートの悪化を改善し、大容量で高性能・高信頼性の磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る磁気記録媒体の構成について説明する。
図１は、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の概略断面図である。
金属薄膜型磁気記録媒体１００は、非磁性支持体１の一方の主面上に真空薄膜形成技術により形成した金属、半金属及び合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなる強化層２を有し、強化層２上にウェットコーティングプロセス技術により形成したバックコート層５を有する。また、非磁性支持体１の他方の主面上に強磁性金属あるいはその合金を用いて真空薄膜形成技術により形成した磁性層３を有し、該磁性層３の上面に真空薄膜形成技術により形成されたカーボン保護膜層４を有し、さらに該カーボン保護膜層４の上層にはウェットプロセスにより形成された潤滑剤層６を有する。
【００３０】
以下、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体１００を構成する各層について、詳細に説明する。
【００３１】
非磁性支持体１は、長尺形状を呈しており、通常、磁気テープの基体として用いられている公知の材料をいずれも適用できる。例えば、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）、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ-１，４-シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６-ナフタリンジカルボキシレート、ポリエチレン-ｐ-オキシベンゾエート、ポリアミド（ＰＡ）等を挙げることができる。特に、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）が、材料の入手し易さや加工性の良好さの点から好適である。また、これらのポリエステルは、ホモポリエステルであっても、コポリエステルであってもよい。
【００３２】
従来の磁気テープでは、非磁性支持体を通常５〜１５μｍの厚さとして機械的な強度を保持し、走行安定性を確保しているが、非磁性支持体自体の強度を向上させる以外の方法によって、磁気記録媒体の走行時における機械的な強度が得られれば、非磁性支持体をさらに薄型にすることもできる。この観点から金属薄膜型磁気記録媒体１００においては、非磁性支持体１は７μｍ未満、例えば、４μｍとすることができる。
【００３３】
一方において、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルムを、７μｍ以上とすると、強化層２による曲げ剛性を向上させる効果は少なくなる。これは、一般に、厚さの３乗に比例することから、ポリエステル系フィルムすなわち非磁性支持体１が厚くなると、非磁性支持体１自体の剛性そのものが向上し、強化層２による剛性の向上率が相対的に減少してしまうためである。
【００３４】
また、２μｍ未満の厚さのポリエステル系フィルムは、基本的に、フィルム自体の曲げ剛性が低すぎるため、強化層２による剛性の向上が加味されていても、金属薄膜型磁気記録媒体１００を構成する非磁性支持体としての実用的に充分な剛性が得られない。
上述したことから、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体１００を構成する非磁性支持体１の厚さは、２μｍ以上、７μｍ未満であることが好適である。
【００３５】
強化層２は、非磁性支持体１の主面の１面に、真空薄膜形成技術により成膜されるものであり、金属、半金属及び合金並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料により形成される。
【００３６】
強化層２を構成する材料は、Ａｌの他、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ等の金属、Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｃ，Ｓｂ等の半金属、及びそれらの酸化物を適用できる。また、これらの金属及び半金属の合金としては、Ｆｅ-Ｃｏ，Ｆｅ-Ｎｉ，Ｃｏ-Ｎｉ，Ｆｅ-Ｃｕ，Ｃｏ-Ｃｕ，Ｃｏ-Ａｕ，Ｃｏ-Ｙ，Ｃｏ-Ｌａ，Ｃｏ-Ｐｒ，Ｃｏ-Ｇｄ，Ｃｏ-Ｓｍ，Ｃｏ-Ｐｔ，Ｎｉ-Ｃｕ，Ｍｎ-Ｂｉ，Ｍｎ-Ｓｂ，Ｍｎ-Ａｌ，Ｆｅ-Ｃｒ，Ｃｏ-Ｃｒ，Ｎｉ-Ｃｒ，Ｆｅ-Ｃｏ-Ｃｒ，Ｎｉ-Ｃｏ-Ｃｒ等が挙げられ、これらの金属、半金属及び合金の酸化物は、例えば蒸着時に酸素ガスを導入することで容易に得られる。また、これらの金属、半金属及び合金の複合物としては、Ｆｅ-Ｓｉ-Ｏ，Ｓｉ-Ｃ，Ｓｉ-Ｎ，Ｃｕ-Ａｌ-Ｏ，Ｓｉ-Ｎ-Ｏ，Ｓｉ-Ｃ-Ｏ等が挙げられる。
【００３７】
強化層２の厚さは、生産性を鑑み２０〜３００ｎｍとすることが好ましく、例えば１００ｎｍの厚さに成膜するとよい。
【００３８】
図２に、金属薄膜型磁気記録媒体１００の強化層２を成膜する蒸着装置１０の一例の概略図を示す。
この蒸着装置１０においては、排気口２１、２２から排気されて真空状態となされた真空室１１内に、送りロール１３と巻取りロール１４とが設けられており、これらの間に非磁性支持体１が順次走行するようになされている。
【００３９】
これら送りロール１３と巻取りロール１４との間において、上記非磁性支持体１が走行する途中には、冷却キャン１５が設けられている。この冷却キャン１５には、冷却装置（図示せず）が設けられ、周面を走行する非磁性支持体１の温度上昇による熱変形等を抑制している。
【００４０】
非磁性支持体１は、送りロール１３から順次送り出され、さらに冷却キャン１５周面を通過して巻き取りロール１４に巻き取られていくようになされている。
なお、ガイドロール１６および１７により非磁性支持体１には、所定のテンションがかけられ、円滑に走行するようになされている。
【００４１】
真空室１１内には、冷却キャン１５の下方にルツボ１８が設けられており、ルツボ内には、成膜材料１９が充填されている。一方、真空室１１の側壁部には、ルツボ１８内に充填された成膜材料１９を加熱蒸発させるための電子銃２０が設けられている。この電子銃２０は、これより放出される電子線Ｂが、ルツボ内１８内の成膜材料１９に照射されるような位置に配置されている。そして、この電子線Ｂの照射によって蒸発した成膜材料１９が非磁性支持体１の表面に被着して、強化層２の形成がなされる。
【００４２】
強化層２は、上記真空蒸着法の他、成膜材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法や、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こして生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子をたたき出すスパッタ法等、いわゆるＰＶＤ技術によって形成することができる。また、ウェットコーティングプロセス技術により形成することもできる。
【００４３】
磁性層３は、非磁性支持体１の強化層２とは反対の主面上に強磁性金属材料を直接被着することによって形成することができるが、この強磁性金属材料としては、従来公知の金属、合金をいずれも使用することができる。例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属、ＣｏＮｉ，ＦｅＣｏ，ＦｅＣｏＮｉ，ＦｅＣｕ，ＣｏＣｕ，ＣｏＡｕ，ＣｏＰｔ，ＭｎＢｉ，ＭｎＡｌ，ＦｅＣｒ，ＣｏＣｒ，ＮｉＣｒ，ＦｅＣｏＣｒ，ＣｏＮｉＣｒ，ＦｅＣｏＮｉＣｒ等の強磁性合金が挙げられる。また、磁性層３は、上記強磁性金属材料の単層膜であっても多層膜であってもよい。
【００４４】
さらには、非磁性支持体１と磁性層３との間や、多層膜とした場合の金属磁性薄膜間には、各層間の付着力の向上や保磁力の制御等のため、Ｃｒ等により中間層を形成してもよい。
また、磁性層３の表面近傍は、耐蝕性等を向上させるために酸化物となっていてもよい。
【００４５】
磁性層３の膜厚は、２０ｎｍ以上、９０ｎｍ以下であることが好ましく、再生磁気ヘッド（ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド）に応じて設定するとよい。
【００４６】
また、磁性層３は、図２に示した蒸着装置で成膜するとよい。この場合、ツルボ１８内に成膜材料１９に代えて、上記強磁性金属材料を充填する。そして、この電子線Ｂの照射によって蒸発した強磁性金属材料が非磁性支持体１の表面に被着して、磁性層３の形成がなされる。
【００４７】
また、冷却キャン１５とルツボ１８との間であって、冷却キャン１５の近傍には、シャッター２３が、冷却キャン１５の周面を走行する非磁性支持体１の所定領域を覆う形で配置されており、このシャッター２３により、蒸発した強磁性金属材料が非磁性支持体１に対して所定の入射角度範囲で斜めに蒸着するようになされている。
【００４８】
さらに、磁性層３の蒸着に際し、真空室１１の側壁部を貫通して設けられている酸素ガス導入管２４により、非磁性支持体１の表面に酸素ガスが供給されるようになされ、磁性層３の磁気特性、耐久性、および耐候性の向上を図っている。
【００４９】
磁性層３の上には、通常、良好な耐蝕性および走行耐久性を確保するために保護膜層４が形成されて成る。
保護膜層４を形成する材料としては、金属磁性薄膜用の保護膜層として、一般に使用されている従来公知の材料をいずれも適用することができる。例えばカーボン、ＣｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢＮ、Ｃｏ酸化物、ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｏ4 、ＳｉＮX 、ＳｉＣ、ＳｉＮX -ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、ＴｉＣ、ＭｏＳ等を挙げることができる。これらの単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。特に、カーボン保護膜からなる保護膜層４は、耐久性、耐蝕性および生産性に優れている。
【００５０】
保護膜層４は、厚く形成し過ぎると、スペーシングによる損失が増加し、薄過ぎると、耐磨耗性および耐蝕性が劣化してしまうので、４〜２５ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。
【００５１】
保護膜層４は、公知の真空成膜技術により形成することができ、例えば、図３に示すプラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００を用いて、ＣＶＤ法によって形成することができる。
【００５２】
図３に示すプラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００は、排気系３３０から排気されて真空状態となされた真空室３３１内に送りロール３３３と、巻き取りロール３３４とが設けられ、非磁性支持体１上に強化層２及び磁性層３が形成された被処理体３４０は送りロール３３３から順次送り出され、円筒状の回転可能な対向電極用キャン３３５の周面を通過し、巻き取りロール３３４に巻き取られていくようになされている。なお、送りロール３３３と対向電極用キャン３３５との間、および対向電極３３５と巻き取りロール３３４との間には、それぞれガイドロール３３６が配置され、被処理体３４０に所定のテンションをかけ、被処理体３４０が円滑に走行するようになされている。
【００５３】
また、対向電極用キャン３３５の側方には、例えばパイレックス（登録商標）ガラス、プラスチック等よりなる反応管３３７が設けられている。
また、反応管３３７の内には該反応管３３７の底部を貫通して一方の端部が挿入され、他方の端部が真空室３３１外に導出されたガス導入管３４１が設けられ、この放電ガス導入口３４１から成膜用ガスが反応管３３７内に導入されるようになされている。
また、反応管３３７内には、金属メッシュ等よりなる放電電極３３８が組み込まれている。この放電電極３３８には、外部に配設された電源３３９により所定の電位、例えば５００〜２０００Ｖの電圧が印加されるようになされている。
【００５４】
上述した構成のプラズマＣＶＤ連続膜形成装置３００においては、電極３３８に電圧が印加されることで、電極３３８と対向電極用キャン３３５との間にグロー放電が生じる。そして、反応管３３７内に導入された成膜用ガスは、生じたグロー放電によって分解し、被処理体３４０上に被着される。
【００５５】
成膜用ガスとして炭素化合物ガスを導入し、本ＣＶＤ法によりプラズマ中で分解して成膜すると、耐磨耗性、耐蝕性、表面被覆率に優れ、平滑な表面形状と高い誘電率をもつダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質カーボンを、１０ｎｍ以下の厚さに安定して成膜することができる。
【００５６】
この場合、炭素化合物としては、炭化水素系、ケトン系、アルコール系等、従来公知の材料をいずれも使用することができる。また、プラズマ中で分解するために、高周波のバイアス電圧を用いる。また、プラズマ精製時には、炭素化合物の分解を促進するためのガスとして、Ａｒ，Ｈ2 等が導入されていてもよい。
【００５７】
その他、ダイヤモンドライクカーボンの膜硬度、耐蝕性の向上を図るため、カーボンが窒素、フッ素と反応した状態であってもよく、ダイヤモンドライクカーボン膜は単層であっても多層であってもよい。また、プラズマ生成時に、炭素化合物の他、Ｎ2 、ＣＨＦ3 、ＣＨ2Ｆ2 等のガスを単独あるいは適宜混合した状態で成膜することもできる。
【００５８】
また、保護膜層４は、図４に示すマグネトロンスパッタ装置４００を適用して成膜してもよい。
図４に示すマグネトロンスパッタ装置４００においては、真空ポンプ４３２によって真空状態となされたチャンバー４３１内に、供給ロール４３９と、巻き取りロール４４０とが設けられ、これら供給ロール４３９と巻き取りロール４４０に、非磁性支持体１上に強化層２及び磁性層３が形成された被処理体４５０が順次走行するようになされている。
これら供給ロール４３９から巻き取りロール４４０に被処理体４５０が走行する途中には、円筒状の回転可能な対向電極用の冷却キャン４３５が設けられている。
【００５９】
なお、供給ロール４３９と冷却キャン４３５との間、および冷却キャン４３５と巻き取りロール４４０との間には、それぞれガイドロール４４１が配置され、被処理体４５０に所定のテンションをかけ、被処理体４５０が円滑に走行するようになされている。
【００６０】
また、チャンバー４３１内には、冷却キャン４３５と対向する位置には、ターゲット４３６が設けられている。
ターゲット４３６は、保護膜層４の材料となるものであり、例えば、カーボンが用いられる。
【００６１】
これらターゲット４３６は、カソード電極を構成するバッキングプレート４３７に支持されている。
そして、バッキングプレート４３７の裏面には、磁場を形成するマグネット４３８が配設されている。
【００６２】
このマグネトロンスパッタ装置４００において、保護膜層４を成膜する場合には、チャンバー４３１内を真空ポンプ４３２によって約１０-4Ｐａ程度に減圧した後、真空ポンプ４３２側に排気するバルブ４３３を調節して排気速度を制御する。一方においてガス導入管４３４からＡｒガスを導入して真空度を例えば約０．８Ｐａとする。
【００６３】
そして、ガス導入管４３４からＡｒガスを導入するとともに、冷却キャン４３５をアノード、バッキングプレート４３７をカソードとして、約３０００Ｖの電圧を印加し、約１．４Ａの電流が流れる状態を保持する。そして、この電圧の印加により、Ａｒガスがプラズマ化し、電離されたイオンがターゲット４３６に衝突することにより、それぞれの材料から原子がはじき出される。
【００６４】
このとき、バッキングプレート４３７の裏面に配置されたマグネット４３８により、ターゲット４３６近傍には、磁場が形成されるので、電離されたイオンは、ターゲット４３６の近傍に集中されることとなる。
【００６５】
そして、これらのターゲット４３６からはじき出された原子は、磁気テープロールから図示矢印方向に繰り出されて、冷却キャン４３５の外周面に沿って走行する被処理体４５０の磁性層３上に付着する。このようにして、保護膜層４が成膜された被処理体４５０は、巻き取りロール４４０に巻き取られる。
【００６６】
バックコート層５は、磁性面３を配してなる面とは逆側の強化層２上に走行安定性を付与する目的で形成されるものである。この材料としては、一般に使用されるものであれば如何なるものであってもよい。例えば、カーボン、CrO2、Al2O3、BN、Co酸化物、MgO、SiO2、Si3O4、SiN4、SiC、ZrO2、TiO2、TiC等が挙げられる。また、バックコート層５は、これらの単層膜であってもよいし多層膜であってもよい。さらに通常は有機バインダーとともに混合し、塗布することで成膜するものであるが、そのバインダーは如何なるものであってもよい。
【００６７】
また、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体１００においては、磁性層３形成面側の最表層に、潤滑剤や防錆剤をコーティングして潤滑剤層６を形成することが望ましい。このとき、使用する潤滑剤は、磁気記録媒体の用途として一般に使用されるものであればいずれも使用することができる。特に、主骨格がフルオロカーボン系、アルキルアミン、アルキルエステル等が好適である。なお、この潤滑剤層はバックコート層５形成面側の最外層に形成してもよい。
【００６８】
このような構成の磁気記録媒体１００の曲げ剛性値ＥＩを下記の手順で算出したとき、該曲げ剛性値ＥＩは5.9×10-8〜1.3×10-7N・m (6.0×10-4〜1.3×10-3gf・cm)となる。この曲げ剛性値ＥＩは非磁性支持体１の構成材料の種類や厚み、強化層２の構成材料の種類や厚み等によりコントロールすることができる。
【００６９】
＜曲げ剛性値ＥＩの算出方法＞
測定は、ループ押込みによるｙ方向荷重ｗ（ｇ）と直径変化による。すなわち、本発明の磁気記録媒体より、リボン状の試験片を切り出し、磁性面を内側にして、半径ａ、幅ｂの輪を作る。この場合、ａは０．５〜５ｍｍ、ｂは３〜８ｍｍ程度とする。
【００７０】
この輪状試験片５０２を、図５に示すように、平板状プレート５０１,５０３間にはさみ（図５（ａ））、一定のスピード、特に５ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、変位ｄ＝０．２πａを生じたときの荷重ｗ（ｇ）から下式により曲げ剛性値ＥＩを算出する。
【００７１】
ＥＩ＝（π/4−2/π）・Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5
＝0.149Ｗ・a3/d・ｂ×9.8×10-5        ・・・  （１）
【００７２】
なお、曲げ剛性値ＥＩは、一般に、磁性層塗布前のロールに巻かれた非磁性支持体１の長手方向と幅方向とで異なるものであり、通常、長手方向で最大となる。そして、この曲げ剛性値ＥＩは非磁性支持体１のテープ長手方向の値である。
【００７３】
このような曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8N・m (6.0×10-4gf・cm)未満になると、走行安定性が低下し、ヘッドタッチ不良が生じ、出力低下やエンベロープ不良が生じる。また、エッジ折れ、片伸び等のテープダメージが生じる。そして走行ナキやジッターが増大する。
また、曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7N・m (1.3×10-3gf・cm)をこえると、ＲＦ当り不良が発生し、エラーレートが劣化する。また、ヘッド摩耗量が増大する。
【００７４】
なお、特許文献５においては、保存によるスキューが機械強度との関連が見られる旨の記載があったが、再度確認した結果スキュー（オフトラック）はバックを塗布するウェットプロセスを通過する時のドライヤー温度とテンションとの関連で機械強度とは無関係とは言えないもののプロセスコントロールを行うことにより制御できることが分かったため本質的とは言えない事がはっきりした。これらの関係を図６に示す。ここではドライヤー温度を８０〜１１０℃とした。
【００７５】
また、磁気記録媒体１００の１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍ以下であることがより好ましい。
この表面粗さの制御は、例えば特開平６−３３８０４９号公報に開示されているように、非磁性支持体１の表面に大きな粒子を配置することにより磁気記録媒体１００の表面粗さを制御する手法によればよい。また、設計で非磁性支持体１の表面に意図しない粗大な粒子をなくすことにより、磁気記録媒体１００の表面粗さを制御してもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の金属薄膜型の磁気記録媒体１００について、具体的に実施例および比較例を挙げて説明するが、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。
【００７７】
〔実験例〕
主要なパラメータのひとつである摩耗特性を決定するために、保護膜層厚みと表面粗さの最適化をおこなった。
（１）サンプル作製
非磁性支持体１として、厚みが６．３μｍのＰＥＴフィルムを用意し、以下の条件で図１に示した金属薄膜型磁気記録媒体１００においてを強化層２を省略した構成のものをサンプルとして作製した。
【００７８】
図２に示した蒸着装置１０を用いて、以下の蒸着条件で非磁性支持体１の主面に磁性層３を形成した。
（蒸着条件）
・金属磁性材料：Ｃｏ１００ｗｔ％
・入射角      ：４５°〜１０°
・導入ガス    ：酸素ガス
・酸素導入量  ：３．３×１０-6ｍ3 ／ｓｅｃ
・蒸着時真空度：２．０×１０-2Ｐａ
・磁性層３膜厚：１８０ｎｍ
【００７９】
次に、磁性層３上に、保護膜層４を形成した。
保護膜層４としては、プラズマＣＶＤ法によって、以下の条件により膜厚を変化させて、ダイヤモンド状カーボン保護膜層を形成した。
（保護膜層成膜条件）
・反応ガス    ：トルエン
・反応ガス圧  ：１０Ｐａ
・導入電力    ：直流（ＤＣ）１．５ｋＶ
・保護膜層４膜厚：０〜５０ｎｍ
なお、保護膜厚については透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の直接観測により測定した。
【００８０】
次に、磁性層３を配してなる面とは逆側の表層上に走行安定性を付与する目的でバックコート層５を形成した。ここでは、カーボンを有機バインダーとともに混合し、塗布することで厚み０．４μｍのバックコート層５を形成した。
【００８１】
（２）評価方法
（ｉ）スティル耐久性
ソニー製ＡＩＴドライブ  ＳＤＸ−５００Ｃを改造し同じトラックに停止する機構を組み込んだ装置を用い、該装置においてそれぞれのサンプルについてリードアフターライトを行い、スティル開始時に１回だけ書き込み、その再生出力を初期値とし、初期値から３ｄＢ出力が低下するまでの時間をスティル時間と定義し、測定した。
（ii）ヘッド摩耗量の測定
ソニー製ＡＩＴドライブ  ＳＤＸ−５００Ｃを用い、該装置のヘッド（インダクティブヘッド）の一部に三角錐状の圧痕をつけ、上記サンプルを走行させながら連続再生を行い、その圧痕の形状を１０時間毎に光学顕微鏡を使用し観察し、観察寸法の変化量からヘッド摩耗量を特定した。光学顕微鏡は試験片により寸法測定値を校正して使用しており機器メーカは不問であるが、ニコン製ＭＩＣＲＯＰＨＯＴ-ＦＸＬシリーズの機器を使用した。
（iii）耐食性評価
６５℃、９０％ＲＨ環境下で上記サンプルを１４４時間保存し、その保存前後のサンプルの残留磁束密度（Ｍｒ）を測定し、劣化量（１−Ｍｒ（保存後）/Ｍｒ（保存前））×１００［％］）を求めた。なお、残留磁束密度ＭｒはＶＳＭ(Vibrating sample magnetometer)（東英工業製のＶＳＭ−Ｃ７型）を使用して測定した。
（iv）エラーレート
ソニー製ＡＩＴドライブ  ＳＤＸ−５００Ｃを用い、サンプルを走行させ、ブロックエラーレートを測定した。
【００８２】
スティル耐久性を評価した結果を図７に、ヘッド摩耗量の測定結果を図８に、耐食性評価結果を図９に示す。
これらの結果から分かる通り、保護膜厚さが４ｎｍ未満の場合にはスティル耐久性、耐食性・耐摩耗性の観点から使用できない事がわかる。特に保護膜層４を形成する場合は、全く保護膜層を形成しない状態（膜厚０ｎｍ）よりも保護膜を２ｎｍ程形成した方が耐食性は劣ってしまうため、実用上問題のない範囲に耐食性を抑えるためにも４ｎｍ以上の保護膜厚が必要となる。
【００８３】
つぎに、保護膜厚さとエラーレートの関係を図１０に示す。２５ｎｍ以上の保護膜厚さの場合はエラーレートがＮＧレベルとなり、使用できない事がわかる。また、保護膜厚さは望ましくは１５ｎｍ以下にすべきと言うこともわかる。
【００８４】
つぎに、図８において摩耗特性に差が見られなくなったカーボン保護膜厚１０ｎｍの膜厚に設定し、１０点平均粗さＳＲｚを変化させたサンプルを作製し、インダクティブヘッド並びにＭＲヘッドの摩耗量への影響を調査した。それぞれのヘッド摩耗量の結果を図１１，図１２に示す。
【００８５】
図１１では表面粗さとヘッド摩耗量には関連が見られ、フェライトをガード材としたインダクティブヘッドを使用するにあたって、ヘッド摩耗量を使用限界以内で使えるように設定するためには１０点平均粗さＳＲｚを９０ｎｍ以下にする必要がある。また、望ましくはＳＲｚを６０ｎｍ以下にする必要がある。
【００８６】
ＭＲヘッドを使用した場合においては、ヘッドデプスが３μｍとインダクティブヘッドの３〜４分の１程度のため、許容できるヘッド摩耗量は１μｍまである。ヘッドのガード材がＡｌＴｉＣと変わるためインダクティブヘッドとＭＲヘッドでは若干挙動が異なるものの図１２に見られるとおり、１０点平均粗さＳＲｚに対する応答は同じであり、限界摩耗量（１μｍ）を維持するためには磁気記録媒体の１０点平均粗さＳＲｚを９０ｎｍ以下にする必要がある。また、望ましくはＳＲｚを６０ｎｍ以下にする必要がある。
【００８７】
このように、カーボン保護膜厚と１０点平均粗さＳＲｚが機械強度以外でキーになるファクターである事がはっきりしたため、カーボン保護膜厚を１０±１ｎｍ、表面粗さＳＲｚを４０ｎｍ〜５０ｎｍに固定して曲げ剛性値ＥＩの異なるサンプルを試作して特性の確認をおこなった。
【００８８】
なお、カーボン保護膜層と表面粗さが摩耗特性に影響を与えているという事に関しては本願と同一の出願人により出願されている特開２００３−８５７１６号公報中でクリーニングテープ用として言及しており、公知の事実ではある。しかしながら、本発明では機械強度とも関係が認められるため保護膜厚と表面粗さについての規定を本発明の構成に加えている。
【００８９】
〔実施例１〕
（実施例１−１）
非磁性支持体１として、厚みが４．５μｍで幅１５０ｍｍのＰＥＴフィルムを用意し、以下の条件で図１に示した金属薄膜型磁気記録媒体１００を作製した。
【００９０】
非磁性支持体１の主面の一方に、強化層２を形成した。
強化層２は、図２に示した蒸着装置１０を用いて、真空蒸着法によって以下の蒸着条件で成膜した。成膜材料１９にはＣｕを使用した。
（蒸着条件）
・成膜材料    ：Ｃｕ１００ｗｔ％
・入射角      ：４５°〜１０°
・蒸着時真空度：２．０×１０-2Ｐａ
・強化層２膜厚：２０ｎｍ
【００９１】
次に、図２に示した蒸着装置１０を用いて、以下の蒸着条件で非磁性支持体１の主面の他方に磁性層３を形成した。
（蒸着条件）
・金属磁性材料：Ｃｏ１００ｗｔ％
・入射角      ：４５°〜１０°
・導入ガス    ：酸素ガス
・酸素導入量  ：３．３×１０-6ｍ3 ／ｓｅｃ
・蒸着時真空度：２．０×１０-2Ｐａ
・磁性層３膜厚：１８０ｎｍ
【００９２】
次に、磁性層３上に、保護膜層４を形成した。
保護膜層４としては、プラズマＣＶＤ法によって、以下の条件により、ダイヤモンド状カーボン保護膜層を形成した。
（保護膜層成膜条件）
・反応ガス    ：トルエン
・反応ガス圧  ：１０Ｐａ
・導入電力    ：直流（ＤＣ）１．５ｋＶ
・保護膜層４膜厚：１０ｎｍ
【００９３】
強化層と磁性層、カーボン保護膜層を成膜する順番は上記に限る必要はなく、例えば、磁性層３を成膜し、その後、保護膜層４を成膜し、その後、強化層２を成膜しても良い。
【００９４】
次に、磁性層３を配してなる面とは逆側の表層（強化層２）上に走行安定性を付与する目的でバックコート層５を形成した。ここでは、カーボンを有機バインダーとともに混合し、塗布することで厚み０．４μｍのバックコート層５を形成した。
【００９５】
次に、磁性層形成面側およびバックコート層形成面側それぞれに潤滑剤を塗布した。
このとき、使用する潤滑剤は、フルオロカーボンを主骨格とし、第３アミンにより変成したものを使用した。フルオロカーボンとしては、ダイキン工業社製商品名「デムナム」を使用し、第３アミンとしてはジメチルデシルアミンを使用して塩構造をとるように合成した。
【００９６】
最後に、８ｍｍ幅に裁断し、磁気記録媒体のサンプルとした。
【００９７】
（実施例１−２〜１−５）
実施例１−１において、強化層２の膜厚をそれぞれ５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、３００ｎｍとし、それ以外は実施例１−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００９８】
（実施例１−６〜１−９〕
実施例１−１において、非磁性支持体１の厚みを４．１μｍとし、強化層２の膜厚をそれぞれ１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍとして、それ以外は実施例１−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００９９】
（参考例）
実施例１−１において、非磁性支持体１の厚みを６．３μｍとし、それ以外は実施例１−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１００】
（比較例１−１）
実施例１−１において、強化層２を省略し、それ以外は実施例１−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１０１】
（比較例１−２，１−３）
実施例１−１において、非磁性支持体１の厚みを６．３μｍとし、強化層２の膜厚をそれぞれ５０ｎｍ、１００ｎｍとして、それ以外は実施例１−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１０２】
（比較例１−４〜１−６）
実施例１−１において、非磁性支持体１の厚みを７．０μｍとし、強化層２の材料をＡｌに変え、その膜厚をそれぞれ２００、７００ｎｍ、１０００ｎｍとして、それ以外は実施例１−１と同じ条件でサンプルを作製した。
【０１０３】
上記のようにして作製したサンプルについて、以下に示す方法により測定を行い評価した。なお、ＲＦ当り特性、ＲＦ当り互換特性、エラーレート、エッジダメージ、ヘッド摩耗量については、ソニー株式会社製のＡＩＴドライブＳＤＸ-５００Ｃを改造した装置を用いて行った。
【０１０４】
（１）曲げ剛性値ＥＩ
８ｍｍ幅、４ｍｍ長のサンプルを用いてループを図５に示すように形成し、前述の曲げ剛性値ＥＩの算出方法に基づいて、曲げ剛性値ＥＩを算出した。
【０１０５】
（２）ヘッド摩耗量
インダクティブヘッド表面に三角錐状の圧痕をつけ、上記サンプルを走行させながら１００時間連続再生を行い、１００時間走行前後の圧痕の寸法変化からヘッド摩耗量を測定し、５００時間当りのヘッド摩耗量を換算して求めた。また、再生ヘッドとしてＡｌＴｉＣガード材を使用したＭＲヘッドに載せ換えて同様の測定を行い、ヘッド摩耗量を求めた。
【０１０６】
（３）エッジダメージ（ＡＩＴデッキ）
サンプルを１００時間走行させ、走行後のサンプルのエッジを光学顕微鏡（ｘ５０，ｘ１００，ｘ４００）にて観察し、エッジダメージあり（記号０）、エッジダメージなし（記号１）を判定した。
【０１０７】
（４）ＲＦ当り特性（ＡＩＴデッキ）
サンプルを走行させながらサンプルに１４．３ＭＨｚ信号を記録した後、ヘッド再生によるＲＦ信号のエンベロープ特性についてオシロスコープでモニタした。ここでは、ＲＦ当り特性を正常なＲＦ信号の幅（Ａ）に対する劣化したＲＦ信号の幅（Ｂ）の比率とし、次式により算出した。なお、劣化したＲＦ信号の幅（Ｂ）はトラック長の入り口と出口のうち、いずれか悪い値を用いた。評価に当っては、ＲＦ当り特性８０％以上の場合を良好とした。
（ＲＦ当り特性）＝Ｂ／Ａ×１００（％）
【０１０８】
（５）ＲＦ当り互換特性（ＡＩＴデッキ）
サンプルを５回走行させてヘッド形状を該サンプルに馴染ませた後、すでにＡＩＴ用として発売されている磁気記録媒体テープを用いて上記ＲＦ当り特性を測定した。
【０１０９】
（６）エラーレート（ＡＩＴデッキ）
サンプルを走行させ、ブロックエラーレートを測定した。
【０１１０】
以上の結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
2006221782.tif 000025
【０１１２】
図１３に、機械強度である曲げ剛性値ＥＩとインダクティブヘッド摩耗量との関係を示す。表１及び図１３を見ても明らかなように、ＡＩＴドライブシステムにおいて使用する場合は曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7 Ｎ・ｍを超えるとヘッド摩耗量が許容限度を超えてしまう。
【０１１３】
また、図１４に、同じく同等システムにＡＬＴｉＣガード材を使用したＭＲヘッドに載せ換えたものでヘッド摩耗量を測定した結果を示す。ＭＲヘッドはヘッドの構造及びシステムへの影響度が大きいと言う事からインダクティブヘッド以上に摩耗量に対するマージンが小さいためヘッド摩耗量は１μｍ以下に抑えることが望ましいが、同じく曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7 Ｎ・ｍ程度の所に許容限度が存在する。
【０１１４】
次に、図１５に、曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り特性との関係を示す。図を見て明らかなように曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8 Ｎ・ｍ未満になると十分なＲＦ当り出力が取れないため実使用に耐えない事がわかる。一方、曲げ剛性値ＥＩが大きい所では徐徐にＲＦ当り特性が低下してくるものの、曲げ剛性値ＥＩが8×10-7 Ｎ・ｍ程度でも使用可能な領域となっている。上限は存在すると思われるが、摩耗特性に問題がある領域になってしまうことと、次に述べるＲＦ当り互換特性の点で問題の発生する領域に入るためこれ以上の検討はおこなっていない。
【０１１５】
図１６に、曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り互換特性を調査した結果を示す。
この図を見て分かる通り曲げ剛性値ＥＩが大きくなると、ＲＦ当り互換特性が急激に劣化している様子がわかる。とくに、曲げ剛性値ＥＩが1.3×10-7 Ｎ・ｍを超えると急激に劣化し、実質的に実用限界と思われる出力３ｄＢ落ち（70％）を割っている様子がわかる。
【０１１６】
次に、図１７に、曲げ剛性値ＥＩとエラーレートとの関係を示す。
エラーレートは、ＲＦ出力と強い関係があるため、図１５で示した5.9×10-8 Ｎ・ｍ未満の領域で急激に悪化する様子が分かる。
また、図１８に、曲げ剛性値ＥＩとエッジダメージの発生状況の関係を示す。
図からも明らかなように、曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8 Ｎ・ｍ未満のところでのみエッジダメージが発生している。
【０１１７】
〔実施例２〕
強化層２の構成材料と曲げ剛性値ＥＩとの関係を調査した。
具体的には、実施例１−１〜１−５において、強化層２の材料をそれぞれＡｌ並びにＡｌ酸化物に変えて曲げ剛性値ＥＩを求めた。その結果を図１９に示す。
図から分かる通り、ベースとなる非磁性支持体１による強度は一定なので、強化層２の厚みによる曲げ剛性値ＥＩの持ち上げ分が強化層２の効果となる。材料がＣｕの場合と比較して、Ａｌは約０．７倍の補強効果を持つ。また、Ａｌ酸化物は同じくＣｕと比較して約０．５０倍の曲げ剛性値ＥＩを持つ事がわかった。
【０１１８】
Ａｌ酸化物の方が他の材料よりも物質としての硬度が大きいため、強化層厚みに対する補強効果は大きいと予想していたが、実際にはＡｌ2Ｏ3多結晶となってしまうため金属で形成するよりも補強効果は小さくなってしまったものと思われる。Ａｌ2Ｏ3単結晶の補強膜を形成する事が可能であればもっと補強効果を大きくできる可能性がある。また、酸化物であっても酸化物と金属の存在比率によっては、今回のデータとは別の曲げ剛性値ＥＩを示す可能性が高い。理想的にはＡｌとＯの原子の存在比は４０：６０になる事が望ましいが今回の実験ではＡＥＳ（オージェ電子線分析）による元素の存在比は約５０％であったため一部金属状態のＡｌも含まれていたものと思われる。本データは本発明の効果の一例を示すものであり、強化層自体の厚さ等を規定するものではない参考データである。
なお、Ａｌ2Ｏ3単結晶膜の形成は該設備を使用した限りでは実現できなかった。
【０１１９】
本実施例のサンプルについて、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
2006221782.tif 000026
【０１２１】
〔実施例３〕
ＭＲヘッド用の磁気記録媒体としては、例えば特開平１０−００１１３６号公報に示される通り、残留磁化量Ｍｒと膜厚δの積Ｍｒ・δの値が１〜５ｍｅｍｕ／ｃｍ2、即ちＳＩ単位系での表示としては１０〜５０ｍＡ、またはＧＭＲヘッド用の磁気記録媒体としては、例えば特開平１１−１９０６９２号公報に示されるように、Ｍｒ・δの値が０．５〜１．５ｍｅｍｕ／ｃｍ2、即ちＳＩ単位系での表示としては５〜１５ｍＡとされる。そのため、ＭＲヘッド用あるいはＧＭＲヘッド用の磁気記録媒体としては積Ｍｒ・δは概ね５〜５０ｍＡの範囲にあれば良い。
【０１２２】
これを実現するための磁性層３の膜厚としては、例えば特開平１０−００１１３６号公報では膜厚δが３０〜１２０ｎｍ、特開平１１−１９０６９２号公報では１５〜６０ｎｍとされており、概ね磁性層厚みは１５〜１２０ｎｍ程度あれば良い。
【０１２３】
そこで、磁性層３の膜厚を３５，５０，９０，１２０ｎｍと変化させたサンプルを作製して、それぞれの保磁力（Ｈｃ）を評価したところ、磁性層３の膜厚４０ｎｍ以下の領域で保磁力Ｈｃの低下が顕著であった。この膜厚領域では、Ｃｏ−Ｏ膜等の下地層を形成しないとＧＭＲヘッド用に使用する磁性層として実用的な保磁力Ｈｃ≧１００ｋＡ／ｍを実現できなかったため、磁性層３の膜厚として４０ｎｍを下限として規定した。なお、このときのＭｒ・δは８ｍＡであった。
【０１２４】
上記結果に基づき、図２０に、磁性層膜厚と曲げ剛性値ＥＩとの関係を示す。ここでは、実施例１−１において、強化層２及び磁性層３の各膜厚を変化させている。
図中、４本の線は強化層２の膜厚ごと（なし（０ｎｍ）、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ）の各点を結んだものである。強化層２の膜厚に比例して曲げ剛性値ＥＩが高くなる傾向が認められた。
【０１２５】
以上の結果から、８ｍｍのテープ幅を持つシステムに使用する場合は、厚さ７μｍ未満、幅８ｍｍのプラスチックフィルムの一方の面上に、Ｏを含むＣｏの強磁性金属薄膜である磁性層を有し、他方の面上に強化層を有し、さらにバックコート層を有する磁気記録媒体であり、またカーボン保護膜層の厚さが４ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることを特徴とし、１０点平均表面粗さＳＲｚが９０ｎｍ以下である事を特徴とする磁気記録媒体においては、該磁気記録媒体の曲げ剛性値ＥＩが5.9×10-8〜1.3×10-7Ｎ・ｍ (6.0×10-4〜1.3×10-3gf・cm)であるときにＲＦ当りやエラーレートの悪化を改善し、大容量で高性能・高信頼性の磁気記録媒体を提供することができることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す概略図である。
【図２】蒸着装置の概念図である。
【図３】プラズマＣＶＤ連続膜形成装置の概念図である。
【図４】マグネトロンスパッタ装置の概念図である。
【図５】曲げ剛性値ＥＩの測定法の説明図である。
【図６】磁気記録媒体作製時のドライヤーテンションとオフトラック量との関係を示す図である。
【図７】保護膜厚とスティル耐久性との関係を示す特性図である。
【図８】保護膜厚とヘッド摩耗量との関係を示す特性図である。
【図９】保護膜厚と磁気特性劣化量との関係を示す特性図である。
【図１０】保護膜厚とエラーレートとの関係を示す特性図である。
【図１１】１０点平均表面粗さＳＲｚとインダクティブヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１２】１０点平均表面粗さＳＲｚとＭＲヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１３】曲げ剛性値ＥＩとインダクティブヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１４】曲げ剛性値ＥＩとＭＲヘッドの摩耗量との関係を示す特性図である。
【図１５】曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り特性との関係を示す特性図である。
【図１６】曲げ剛性値ＥＩとＲＦ当り互換特性との関係を示す特性図である。
【図１７】曲げ剛性値ＥＩとエラーレート特性との関係を示す特性図である。
【図１８】曲げ剛性値ＥＩとエッジダメージとの関係を示す特性図である。
【図１９】強化層の構成材料と曲げ剛性値ＥＩとの関係を示す特性図である。
【図２０】磁性層の膜厚と曲げ剛性値ＥＩとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１・・・非磁性支持体、２・・・強化層、３・・・磁性層、４・・・保護膜層、５・・・バックコート層、１０・・・蒸着装置、１１・・・真空室、１３・・・送りロール、１４・・・巻き取りロール、１５・・・冷却キャン、１６，１７・・・ガイドロール、１８・・・ルツボ、１９・・・成膜材料、２０・・・電子銃、２１，２２・・・排気口、２３・・・シャッター、２４・・・酸素ガス導入管、１００，２００・・・金属薄膜型磁気記録媒体、３００・・・プラズマＣＶＤ連続膜形成装置、３３０・・・排気系、３３１・・・真空室、３３３・・・送りロール、３３４・・・巻き取りロール、３３５・・・対向電極、３３６・・・ガイドロール、３３７・・・反応管、３３８・・・電極、３３９・・・直流電源、３４０・・・被処理体、３４１・・・放電ガス導入口、４００・・・マグネトロンスパッタ装置、４３１・・・チャンバー、４３２・・・真空ポンプ、４３３・・・バルブ、４３５・・・冷却キャン、４３６，４６６・・・ターゲット、４３７，４６７・・・バッキングプレート、４３８，４６８・・・マグネット、４３９・・・供給ロール、４４０・・・巻き取りロール、４４１・・・ガイドロール、４５０・・・被処理体、５０１，５０３・・・平板状プレート、５０２・・・輪状試験片