(57)【要約】【課題】再生出力やノイズレベル、エラーレートともに良好な値が得られ、保存安定性についても優れた磁気記録媒体を得る。【解決手段】芳香族ポリイミドよりなる長尺状の基体１上に、コバルト含有マグヘマイト薄膜よりなる磁性層３が形成された構成を有し、基体１は膜厚３〜１０μｍであり、磁性層３形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５〜３０ｎｍであり、磁性層３は、膜厚１０〜５０ｎｍであり中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．１〜３．０ｎｍであり、面内方向の保磁力が２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）であるものとした磁気記録媒体１０を作製する。【選択図】　　　図１
2004047009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ポリイミドよりなる長尺状の基体上に、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磁気記録媒体であって、
上記基体は、膜厚３〜１０μｍであり、上記磁性層形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５〜３０ｎｍであり、
上記磁性層は、膜厚１０〜５０ｎｍであり、中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．１〜３．０ｎｍであり、面内方向の保磁力が２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを用いて記録信号の再生がなされ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】
膜厚３〜１０μｍで磁性層形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５〜３０ｎｍである芳香族ポリイミドよりなる基体を搬送支持し、
上記基体上に、下地層と、コバルト含有マグヘマイト薄膜よりなる磁性層とを、順次連続して成膜し、
上記磁性層の膜厚を１０〜５０ｎｍとし、中心面平均粗さ（ＳＲａ）を０．１〜３．０ｎｍとし、面内方向の保磁力を２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高密度磁気記録媒体に関するものであり、特に、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）を用いたシステムにおいて、保存安定性に優れた磁気記録媒体に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録媒体においては、高密度記録化が益々要求されるようになってきている。特に最近では、さらなる高密度記録化を達成するために、記録信号の再生を行う際に用いる磁気ヘッドについて、従来の誘導型ヘッドに代わり磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）が適用されるようになってきており、ハードディスクだけではなく、いわゆる磁気テープに対しても適用されるようになってきている。
【０００３】
このような磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）によって記録再生を行う磁気記録媒体としては、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体が適用されており、上述したような高密度記録化の要請に従い、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、特開平１１−１１０７３１号公報、特開２００１−２５０２１６号公報には、コバルト含有マグヘマイト薄膜によって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。
上記各公報において提案されているフェライト膜による磁性層を有する磁気記録媒体は、磁性粉をバインダーに分散させた磁性塗料によって磁性層を形成するいわゆる塗布型の磁気記録媒体や、Ｃｏ／ＣｏＯ蒸着型の磁気記録媒体等に比べて安定であり、腐蝕しにくく長期保存性に優れているという利点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなフェライト膜による磁性層を磁気テープに応用する場合においては、磁性層の保磁力Ｈｃ等、磁気特性の向上を図るばかりでなく、ＭＲヘッドと磁気テープとの接触による表面の磨耗が問題となってくるため、磁気記録媒体の表面性をコントロールすることが重要になってくる。
【０００６】
そこで本発明においては、上述した問題に鑑みて、特に磁気テープ型の磁気記録媒体の表面性について検討を行い、適度な粗度を有し、かつ化学的安定性、磁気特性、走行安定性、走行耐久性の種々の特性の向上を図った磁気記録媒体を提供することとした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体は、芳香族ポリイミドよりなる長尺状の基体上に、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てなる構成を有するものとし、基体は膜厚３〜１０μｍであり、磁性層形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５〜３０ｎｍであり、磁性層は膜厚１０〜５０ｎｍであり、中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．１〜３．０ｎｍであり、面内方向の保磁力が２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）であるものとする。
【０００８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、搬送支持されてなる膜厚３〜１０μｍで、磁性層形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５〜３０ｎｍである長尺状の芳香族ポリイミドよりなる基体上に、下地層と、コバルト含有マグヘマイト薄膜よりなる磁性層とを、順次連続して成膜し、磁性層の膜厚を１０〜５０ｎｍとし、中心面平均粗さ（ＳＲａ）を０．１〜３．０ｎｍとし、面内方向の保磁力を２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）とするものとする。
【０００９】
本発明によれば、高密度用磁気記録媒体として要求される再生出力やノイズレベル、エラーレートともに良好な値が得られ、保存安定性についても既存の磁気テープに比較して遥かに優れた磁気記録媒体が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体の具体的な実施形態について説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
本発明の磁気記録媒体１０の一例の概略断面図を図１に示す。
磁気記録媒体１０は、長尺形状で非磁性の基体１上に、下地層２、磁性層３、および保護層４が順次形成されてなる構成を有している。
【００１１】
基体１は、特に芳香族ポリイミドによって形成されているものとする。
基体１は、磁気テープとしての用途を考慮して長尺状で膜厚が１０μｍ以下であるものが好適である。また、磁気ヘッドとの当たりを充分に確保するためには、３μｍ以上であることが必要である。
基体１は単層構造でも２層以上を積層させた多層構造であってもよい。さらに基体１の表面に任意の接着層を設けて後述する下地層２や、バックコート層６との接着性を高めるようにしてもよい。
【００１２】
最終的に得られる磁気記録媒体１０の耐久性や走行性、および磁気テープ成膜時のハンドリングを向上させるために、芳香族ポリイミドの基体１中に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、アルミナ等を適用できる。
また、磁気記録媒体１０の磁気ヘッドとの接触による削れの発生を回避するために、芳香族ポリイミド基体１の磁性層形成面側の、十点平均粗さ（ＳＲｚ）は５ｎｍ以上とする。但し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増加し、記録再生特性が劣化しエラーレートが増加するため、芳香族ポリイミド基体１の磁性層形成面側の、十点平均粗さ（ＳＲｚ）は５ｎｍ〜３０ｎｍとすることが望ましい。
【００１３】
下地層２は例えは反応スパッタ法により、酸素、アルゴン雰囲気下で、Ｎｉ金属をターゲットとしてスパッタリングして、基体１上にＮｉＯ膜を被着させることによって形成できる。
【００１４】
磁性層３は、上述のようにして下地層２を形成した後に、酸素、アルゴン雰囲気下で、Ｃｏ含有磁性金属合金をターゲットとしてスパッタリングし、Ｃｏを含有するマグネタイト膜を形成し、その後熱処理を行いＣｏ含有マグヘマイト膜とすることによって形成することができる。
磁性層３を、例えばＦｅとＣｏの合金をターゲットとして成膜した場合には、Ｃｏ含有マグヘマイト膜中のＣｏの添加量はＦｅに対して１〜１０重量％とすることが好適である。Ｃｏ添加量を増加させると磁気記録媒体１０の保磁力を高くすることができるが、Ｃｏ添加量が１０重量％を越えると磁気記録媒体１０の経時的安定性が低下する。
【００１５】
磁性層３を構成するＣｏ含有マグヘマイト膜の面内方向の保磁力は、２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）であることが好ましい。磁気記録媒体の低ノイズ、高分解能を実現するためには２０００Ｏｅ（１５８０００Ａ／ｍ）以上であることが必要であり、一方において面内方向の保磁力が４０００Ｏｅ（３１６０００Ａ／ｍ）を越えると充分な記録を行うことができなくなり、再生出力が低下するからである。
【００１６】
磁性層３の膜厚は１０〜５０ｎｍが好適である。磁性層の膜厚を１０ｎｍ未満とすると、充分な保磁力を得ることができない場合があり、一方５０ｎｍよりも厚く形成すると、保磁力が高くなるが、膜を形成する粒子が大きくなってしまうため、ノイズが増加し、さらにはＭＲヘッドが飽和してしまい、再生出力に歪が生じるという問題があるためである。
【００１７】
また、磁性層３の中心面平均粗さ（ＳＲａ）は０．１〜３．０ｎｍとする。中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．１ｎｍ未満として磁性層３表面を平滑化すると、磁気記録媒体１０と磁気ヘッドとの摩擦による削れの発生によってエラーレートの増加の原因となり、また磁気ヘッドの磨耗が増加するという問題がある。一方において中心面平均粗さ（ＳＲａ）が３．０ｎｍを越えて磁性層３表面を粗くすると、磁気記録媒体１０と磁気ヘッドとの間のスペーシングが増加し充分な記録再生特性が得られずエラーレートが増加するという問題がある。
【００１８】
保護層４は、スパッタ等のＰＶＤ法あるいはＣＶＤ法により形成することができる。
ＣＶＤ法によって形成する場合には、真空容器中に炭化水素ガス、あるいは炭化水素ガスと不活性ガスの混合ガスを導入し、１０〜１００〔Ｐａ〕程度の圧力に保持した状態で、真空容器中で放電させて、炭化水素ガスのプラズマを発生させ、磁性層３上にカーボンの薄膜を形成する。放電形式としては、外部電極方式、内部電極方式のいずれでもよく、放電周波数については、実験的に決定される。
また、基体側の電極に０〜−３〔ｋＶ〕の電圧を印加することにより、カーボン保護層３の硬度の増大及び密着性を向上させることができる。
上記炭化水素ガスとしては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、エチレン、アセチレン、プロペン、ブテン、ペンテン、ベンゼン等を適用できる。
保護層４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に影響を与えないように、膜厚６〜１０ｎｍ程度に形成することが望ましい。
【００１９】
上記保護層４上には、走行性を良好ならしめるために、例えば任意のパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布して潤滑剤層５を形成してもよい。
また、磁性層３形成面側とは反対側に、任意のバックコート層６を形成してもよい。
【００２０】
上述したような磁気記録媒体１０の表面の電気抵抗は、５０〜３０００ＭΩであることが好ましく、更には０．１〜１０ＭΩであることが望ましい。
磁気記録媒体１０の表面の電気抵抗は、磁性層３形成の際のスパッタ時の酸素供給量を調整したり、Ｃｕ、Ｃｒ，Ａｌ等を用いて任意の下地層を形成したりすることにより、所望の値に制御することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の磁気記録媒体の具体的な実施例について実験結果に基づいて説明する。
〔実施例１〕
先ず、基体１上に下地層２を形成する。
基体１として膜厚７μｍの連続ポリイミドフィルムを用意し、加熱手段を具備するキャンロールの周面に接触させて１５０℃に加熱し、さらに１０ｍ／ｍｉｎの速度で搬送させ、酸素分圧を０．１Ｐａとし全圧を０．４Ｐａとした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って、Ｎｉ金属ターゲットをスパッタリングしてＮｉＯ膜を厚さ５０ｎｍに形成した。
【００２２】
次に、下地層２上に磁性層３を形成する。
上述のようにして下地層２（ＮｉＯ膜）を形成した基体１上に、１５０℃の温度条件下、酸素分圧を０．０７Ｐａとし全圧を０．５Ｐａとしたアルゴンと酸素からなる雰囲気中で、Ｆｅ＋４（ｗｔ％）Ｃｏ金属合金をターゲットとしてスパッタリングすることによって、Ｃｏを含有するマグネタイト膜を厚さ３０ｎｍに形成した。
次に、大気中で３００℃に加熱したオーブン中で、上記のようにしてマグネタイト膜を形成した基体１を５ｍ／ｍｉｎの送り速度で搬送させて熱処理を行うことによって、Ｃｏ含有マグヘマイト膜よりなる磁性層３を形成した。
【００２３】
次に、上述のようにして形成した磁性層３上に、ダイヤモンドライクカーボン膜よりなる保護層４を形成し、保護層４上にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を塗布して潤滑剤層５を形成して目的とする磁気記録媒体１０を作製した。
さらにこれを８ｍｍ幅に裁断してサンプルの磁気テープを得た。
【００２４】
次に、磁気記録媒体の作製条件のうち、所定の条件を下記のように変更し、その他の製造条件は上記実施例１と同様にして、実施例２〜実施例９、比較例１〜比較例５のサンプルの磁気テープを作製した。
また、比較例６、７として市販の磁気テープを適用した。
【００２５】
〔実施例２〕
芳香族ポリイミドよりなる基体１の膜厚を３μｍとした。
〔実施例３〕
芳香族ポリイミドよりなる基体１の磁性層形成面側の、十点平均粗さ（ＳＲｚ）を３０ｎｍとした。
〔実施例４〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の膜厚を１０μｍとした。
〔実施例５〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の膜厚を５０μｍとした。
〔実施例６〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の保磁力を２０００Ｏｅ（１５８０００Ａ／ｍ）とした。
〔実施例７〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の保磁力を４０００Ｏｅ（３１６０００Ａ／ｍ）とした。
〔実施例８〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の成膜時のガス圧を０．６Ｐａとし、磁性層３の中心面平均粗さ（ＳＲａ）を３．０ｎｍとした。
〔実施例９〕
上記実施例１における大気中での加熱処理に替えて、酸素過剰雰囲気下でスパッタ処理を行い、これにより中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．６ｎｍのマグヘマイト膜よりなる磁性層３を形成した。
【００２６】
〔比較例１〕
基体１として、膜厚２μｍの芳香族ポリイミドフィルムを適用した。
〔比較例２〕
芳香族ポリイミドフィルムよりなる基体１の磁性層形成面側の、十点平均粗さ（ＳＲｚ）を４ｎｍとした。
〔比較例３〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の膜厚を８μｍとした。
〔比較例４〕
磁性層３成膜時におけるＦｅＣｏターゲットのコバルト含有量を増加することにより、コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の保磁力を５０００Ｏｅ（３９５０００Ａ／ｍ）とした。
〔比較例５〕
コバルトフェライト薄膜よりなる磁性層３の膜厚を６０μｍとした。
【００２７】
〔比較例６〕
保存安定性の比較のため、市販のＡＩＴ２用蒸着テープ、ＳＤＸ２−５０Ｃを適用した。
〔比較例７〕
保存安定性の比較のため、市販のＤＤＳ４用蒸着テープ、ＤＧＤ１５０Ｐを適用した。
なお、上記比較例６、７の蒸着テープは、コバルト含有マグヘマイト膜上に保護層および潤滑剤層を形成していないものとした。
【００２８】
上述のようにして作製した各サンプル磁気テープに対して、電磁変換特性の測定を行い、評価を行った。
具体的には、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にて情報信号を記録した後、ヨーク型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）、エラーレートの測定をそれぞれ行った。
【００２９】
再生出力は、評価基準として実施例１の測定値を基準値とし、これに対して２ｄＢ以上低い場合を×と評価した。
ノイズレベルについては、実施例１の値を基準値とし、これに対して１ｄＢ以上低い場合を×と評価した。
エラーレートについては、１．０×１０−４未満の場合を○、１．０×１０−４以上の場合を×と評価した。
保存安定性については、４０℃、湿度８０％雰囲気中に１週間放置し、飽和磁化量が３％以上減少したものを×、減少量が３％未満のものを○として評価した。
なお比較例６、７のサンプル磁気テープは、保存安定性についてのみ評価した。
各サンプル磁気テープの構成について下記表１に示し、上記各評価結果を下記表２に示す。
【００３０】
【表１】
2004047009.tif 000003
【００３１】
【表２】
2004047009.tif 000004
【００３２】
上記表１、表２から明らかなように、膜厚３〜１０μｍで磁性層形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５〜３０ｎｍである芳香族ポリイミドよりなる基体上に、膜厚が１０〜５０ｎｍで、中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．１〜３．０ｎｍで、面内方向の保磁力が２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）であ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実施例１〜９の磁気テープは、高密度用磁気記録媒体として要求される再生出力やノイズレベル、エラーレートともに優れた結果が得られ、かつ保存安定性についても、既存の磁気テープ（比較例６、７）に比較して優れた結果が得られた。
【００３３】
一方、芳香族ポリイミドよりなる基体１の厚さを２μｍとした比較例１の磁気テープにおいては、磁気ヘッドとの当たりが充分に得られず、再生出力が低下した。
芳香族ポリイミドフィルムよりなる基体１の磁性層形成面側の、十点平均粗さ（ＳＲｚ）が５ｎｍ未満である比較例２の磁気テープにおいては、充分な耐久性が確保できず、再生出力が低下した。
磁性層３の膜厚が１０μｍ未満である比較例３の磁気テープにおいては、保磁力が低く、ノイズレベルが高くなった。
磁性層３の保磁力を５０００Ｏｅ（３９５０００Ａ／ｍ）とした比較例４の磁気テープにおいては、記録信号に歪を生じてしまい、再生出力が得られなかった。磁性層３の膜厚を６０ｎｍとした比較例５の磁気テープにおいては、再生用ＭＲヘッドが飽和してしまい、再生を行うことが出来なかった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、芳香族ポリイミドよりなる長尺状の基体上に、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の磁気記録媒体において、基体の膜厚を３〜１０μｍとし、磁性層形成面の十点平均粗さ（ＳＲｚ）を５〜３０ｎｍとし、磁性層の膜厚を１０〜５０ｎｍとし、中心面平均粗さ（ＳＲａ）を０．１〜３．０ｎｍとし、面内方向の保磁力を２０００〜４０００Ｏｅ（１５８０００〜３１６０００Ａ／ｍ）とした構成に特定したことにより、高密度用磁気記録媒体として要求される再生出力やノイズレベル、エラーレートともに優れた結果が得られ、かつ保存安定性、耐蝕性についても、既存の磁気テープに比較して遥かに優れたものとすることができた。
【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……基体、２……下地層、３……磁性層、４……保護層、５……潤滑剤層、６……バックコート層、１０……磁気記録媒体
【図１】
2004047009.tif 000005