(57)【要約】【課題】ハードディスクの記録層として適用されていた磁性層を磁気テープ媒体に応用する。【解決手段】長尺状の高分子フィルムよりなる非磁性支持体１上に、スパッタ法により成膜されたＲｕ膜からなる非磁性下地層３を有し、非磁性下地層３上に、スパッタ法により成膜されたＣｏＮｉＰｔＯ系金属膜よりなる磁性層４を有する磁気記録媒体を提供する。【選択図】図１
2005063507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の高分子フィルムよりなる非磁性支持体上に、スパッタ法により成膜されたＲｕ膜からなる非磁性下地層を有し、
上記非磁性下地層上に、スパッタ法により成膜されたＣｏＮｉＰｔＯ系金属膜よりなる磁性層を有していることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
上記磁性層を構成するＣｏＮｉＰｔＯ系の金属膜には、
Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｐのうちの、少なくともいずれか一種の元素が含有されてい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】
上記磁性層を構成するＣｏＮｉＰｔＯ系の金属膜に含有されるＷ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｐのうちの、少なくともいずれか一種の元素の添加量が、１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
上記非磁性支持体と、上記非磁性下地層の間に、ＴｉＷ膜よりなる中間層が介在されてい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】
上記磁性層上に、ダイヤモンドライクカーボン、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン、ＷＣ、ＷＭｏＣ、ＺｒＮ、ＢＮ、Ｂ4Ｃ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2のうちの少なくとも一種により形成されてなる保護層を有し、
上記保護層上に、炭化水素系もしくはフッ素系の潤滑剤からなる潤滑剤層とを有することを特徴とする請求項１に記載された磁気記録媒体。
【請求項６】
上記磁性層は、アルゴンガス中に酸素が２％以下導入されたガス雰囲気下において、スパッタ法により成膜されてなるもの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７】
上記非磁性支持体の、上記磁性層形成面の表面粗度ＳＲａは、０．５〜３．０ｎｍ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高密度磁気記録媒体に関するものであり、特に、再生用磁気ヘッドとして巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いたシステムに好適な磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録媒体においては、大容量のデータを取り扱うために、高密度記録化への要求が益々高まってきている。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、高感度型の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、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】
このような高密度記録型の磁気記録媒体としては、従来、真空蒸着法によって磁気記録層が形成された、いわゆるＣｏＯ−Ｏ蒸着テープが主に知られているが、さらなる高密度記録化への要望に応じるべく、磁気記録媒体の薄層化が進んでいるが、同時に良好な磁気特性をも確保しなければならず、これらの両立は、技術的に限界に近づいていると言える。
【０００４】
一方、基板上にＣｏＰｔ系やＣｏＣｒ系の金属薄膜をスパッタリング法によって形成した構成を有するハードディスクにおいても、飛躍的な高密度記録化が進んでいるが、このようなハードディスクの記録層の構成（例えば、特許文献１〜３参照。）を、磁気テープに応用させるという検討がなされてきた。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−５７２３６号公報
【特許文献２】特開平７−７３４３３号公報
【特許文献３】特開平９−１９８６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ハードディスクにおいて、記録層をスパッタリング法によって基板上に成膜する工程においては、３００℃以上の加熱処理を施すため、基板は極めて高い耐熱性を有する材料を適用することが必要とされている。
【０００７】
すなわち、従来のハードディスクの構成を磁気テープに応用することを考えると、上記加熱処理工程に耐えられる材料として、ポリイミド等の極めて耐熱性に優れた材料が用いることが必要となるが、これ以外の、いわゆる汎用性の高いプラスチックフィルムを適用できないため、実用上コスト高になり現実的ではないと考えられてきた。
【０００８】
そこで本発明においては、従来のような高温による加熱処理工程を必要とせず、磁性層としてＣｏＮｉＰｔＯ系の、従来ハードディスクの記録層として形成されていた材料を適用し、かつ面記録密度１０〔Gbpsi〕を超える高密度記録磁気テープ媒体を作製することとした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明においては、長尺状の高分子フィルムよりなる非磁性支持体上に、スパッタ法により成膜されたＲｕ膜からなる非磁性下地層を有し、非磁性下地層上に、スパッタ法により成膜されたＣｏＮｉＰｔＯ系金属膜よりなる磁性層を有する磁気記録媒体を提供する。
【００１０】
本発明構成によれば、磁性層形成面に、Ｒｕ膜からなる非磁性下地層を形成したことにより、磁性層の成膜工程において高温加熱処理行わなくても、面内配向膜を形成することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スパッタ法により成膜されるＣｏＮｉＰｔＯ系金属膜の下層として、Ｒｕ膜よりなる非磁性下地層３を形成したことにより、従来、ハードディスクの記録層として適用されていた磁性層を磁気テープ媒体に応用することが可能となり、極めて高密度記録の磁気テープを、安価に提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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、長尺形状の非磁性支持体１上に、中間層２、非磁性下地層３、磁性層４、及び保護層５が順次形成された構成を有している。以下、各層について説明する。
【００１３】
非磁性支持体１としては、例えば厚さ３μｍ〜１０μｍの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）、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等からなる高分子フィルムを適用することができる。
非磁性支持体１の磁性層形成面の表面粗さＳＲａは、０．５〜３．０ｎｍとすることが好ましく、更には０．５〜１．５ｎｍ程度が望ましい。これは、表面粗度ＳＲａが０．５ｎｍ未満とすると、表面が平滑過ぎ、磁気ヘッドと接触走行させた際に磁気テープの表面が削れやすくなり、一方、３．０ｎｍを超えると表面突起高さのスペーシングロスのために出力が低下するためである。
【００１４】
非磁性支持体１の磁性層形成面に所望の粗さを付与する方法としては、例えば内部又は表面に所定の粒径を有する微粒子を含有させて凹凸を形成する方法が挙げられる。微粒子としては、例えばシリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタン、アルミナ、カオリン、タルク、グラファイト、長石、二酸化モリブデン、カーボンブラック、硝酸バリウム等の無機質系粒子、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート共重合体の架橋体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルデンフルオライド、ポリアクリロニトリル、ベンゾグアナミン樹脂等の有機質系粒子等が挙げられるが、特に真球状粒子が得やすいコロイダルシリカや架橋高分子による粒子が好適である。また、水溶性高分子と微小粒子を主体とする連続被膜を設けることにより形成してもよい。
【００１５】
中間層２は、ＴｉＷ膜からなるものとし、非磁性支持体１と後述する非磁性下地層３との接着性を高めるために形成する。
中間層２の膜厚は、５〜１００ｎｍとすることが好ましく、さらには１０〜５０ｎｍとすることが望ましい。中間層２の膜厚が５ｎｍ未満とすると充分な接着効果が得られなくなり、一方、１００ｎｍを超えると結晶成長が過度になり、最終的に得られる磁気テープの表面粗度が大きくなってしまい、ノイズの原因になるからである。
【００１６】
非磁性下地層３は、Ｒｕ膜からなるものとし、この上に形成される磁性層を構成する六方晶Ｃｏ合金薄膜のｃ軸を膜面内に向け、面内配向を高めるために形成する。
非磁性下地層３の膜厚は、５〜１００ｎｍであるものとし、より好ましくは１０〜５０ｎｍとする。膜厚を５ｎｍ未満とすると、Ｒｕ膜自体の結晶成長が不充分となり、磁性層４の面内配向を高める機能を発揮することができず、一方、膜厚が１００ｎｍを超えると結晶成長が過度になり、最終的に得られる磁気テープの表面粗度が大きくなってしまい、ノイズの発生や、面内保磁力の低下の原因になるからである。
【００１７】
磁性層４は、ＣｏＮｉＰｔＯ系の金属膜よりなるものとする。
ＣｏＮｉＰｔＯ系の金属膜には、高保磁力化、低ノイズ化を図るため、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｐ等のうちの少なくとも一種を１ｗｔ％〜１０ｗｔ％含有させることが好ましいが、特にＷ、Ｃｒから選択することが望ましい。
磁性層４の膜厚は、磁気記録媒体の目的、用途に応じて適宜選択すればよいが、１０ｎｍ未満とすると、保磁力Ｈｃが著しく劣化し、一方、１００ｎｍを超えると結晶成長が過度になりノイズの原因となるため、１０〜１００ｎｍとすることが望ましい。
【００１８】
保護層５は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、グラファイトライクカーボン、アモルファスカーボン、ＷＣ、ＷＭｏＣ、ＺｒＮｂＮ、Ｂ4Ｃ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2等により形成することができるが、ダイヤモンドライクカーボンが特に好ましい。保護層５は公知のＣＶＤ法、ＰＶＤ法などにより形成することができる。保護層５の膜厚は２〜３０ｎｍとし、より好ましくは５〜１０ｎｍであるものとする。膜厚が２ｎｍ未満とすると充分な表面保護機能が得られなくなり、一方、膜厚が２０ｎｍを超えるとスペーシングロスにより出力低下の原因となるからである。
【００１９】
保護層５の表面に、例えば炭化水素系もしくはフッ素系の潤滑剤からなる潤滑剤を塗布することにより、磁気記録媒体の走行性の向上を図ることができる。
また、磁性層形成面とは反対側の面に、バックコート層を設けても良い。バックコート層は、例えばカーボンを主成分とするものとすることができ、ウエットプロセスあるいはドライプロセス等の公知の方法により形成することができる。
【００２０】
上述のようにして作製される本実施形態の磁気記録媒体１０は、特にＧＭＲヘッドのような高感度型の再生用磁気ヘッドを搭載した磁気記録テープシステム用の磁気記録媒体として好適である。
【実施例】
【００２１】
本発明の磁気記録媒体の具体的な実施例について、具体的な実験結果に基づいて説明するが、本発明は以下に示す例に限定されるものではない。
【００２２】
〔試験例１〕
非磁性支持体１として、幅１２７ｍｍ、長さ５００ｍ、膜厚６．４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。
非磁性支持体１の表面粗度ＳＲａ（磁性層形成面における中心面平均粗さ）を、デジタルインスツルメンタル社製「Nanoscope III」を用いて、５μｍ×５μｍのエリアを測定することにより求めたところ、ＳＲａ＝１．０ｎｍであった。
次に、公知のスパッタ装置を用いて非磁性支持体１を速度１ｍ／ｍｉｎで搬送させ、中間層２、非磁性下地層３、及び磁性層４を順次形成し、次に、ＣＶＤ装置を用いて保護層５を形成した。
【００２３】
中間層（ＴｉＷ膜）：ＴｉＷ金属ターゲットのカソードに直流スパッタリング電源より１０Ｗ／ｃｍ2の投入電力を印加し、ガス圧はアルゴン１００％の雰囲気中４mTorrとした。この条件でスパッタ成膜を行い、ＴｉＷ膜よりなる中間層２を膜厚５ｎｍに形成した。
【００２４】
非磁性下地層（Ｒｕ膜）：Ｒｕ金属ターゲットのカソードに直流スパッタリング電源より１０Ｗ／ｃｍ2の投入電力を印加し、ガス圧はアルゴン雰囲気中４mTorrとした。この条件でスパッタ成膜を行い、Ｒｕ膜よりなる非磁性下地層３を膜厚１０ｎｍに形成した。
【００２５】
磁性層（ＣｏＮｉＰｔＯ系金属膜）：Ｃｏ75Ｎｉ12Ｐｔ9Ｗ4金属ターゲットのカソードに直流スパッタリング電源より１５Ｗ／ｃｍ2の投入電力を印加し、ガス圧は酸素濃度１％のアルゴン雰囲気中４mTorrとした。この条件でスパッタ成膜を行い、Ｃｏ75Ｎｉ12Ｐｔ9Ｗ4−Ｏ膜よりなる磁性層４を膜厚２０ｎｍに形成した。
【００２６】
保護層（ＤＬＣ膜）：反応ガスをトルエン、反応ガス圧を１０Ｐａとし、電力１．５ｋＶの条件で、ＣＶＤ法によりダイヤモンドライクカーボン膜よりなる保護層５を膜厚１０ｎｍに形成した。
【００２７】
磁性層形成面とは反対側の面にカーボンとウレタン樹脂を主成分とする塗料を塗布して膜厚０．６μｍのバックコート層を形成した。
その後、８ｍｍ幅に裁断し、磁性層形成面側にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を塗布しサンプルの磁気テープを作製した。
【００２８】
〔試験例２〜１４〕
非磁性支持体１の磁性層形成面の表面粗度ＳＲａ、中間層２（ＴｉＷ膜）の膜厚、非磁性下地層３（Ｒｕ膜）の膜厚、磁性層４を形成する材料の組成、及び磁性層４の成膜時におけるアルゴンガス中の酸素濃度を変化させ、それぞれサンプル磁気テープを作製した。試験例１〜１４のサンプル磁気テープの作製条件を下記表１に示す。
【００２９】
【表１】
2005063507.tif 000003
【００３０】
上述のようにして作製したサンプル磁気テープについて、保磁力Ｈｃ、Ｃ／Ｎ、及び動摩擦係数についてそれぞれ評価を行った。評価結果を下記表２に示す。
【００３１】
〔保磁力Ｈｃ〕
磁気テープの磁気特性は「振動試料型磁力計  ＶＳＭ」を用いて測定した。このとき最大印加磁界を１５ｋＯｅとした。保磁力Ｈｃは２０００Ｏｅ（１５８ｋA/m）以上を許容とした。
【００３２】
〔Ｃ／Ｎ〕
８ｍｍＶＴＲ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０．３μｍにて情報信号を記録した後、ＭＲヘッドにより再生出力とテープノイズを測定してＣ／Ｎを算出した。
なお、Ｃ／Ｎの値は、試験例１の磁気テープの値を基準値（０ｄＢ）とし、これとの相対値で表した。基準値と比較して−０．９ｄＢ以上であれば許容とした。
【００３３】
〔動摩擦係数〕
動摩擦係数は、サンプル磁気テープを直径２．０ｍｍのＳＵＳ製のガイドに対して抱き角９０°で１００回摺動させたときの、摺動１００回目における値を測定した。
【００３４】
【表２】
2005063507.tif 000004
【００３５】
上記表１、及び表２に示すように、表面粗度ＳＲａが０．５〜３．０ｎｍである非磁性支持体上に、膜厚５〜１０ｎｍのＴｉＷ膜を介して、膜厚５〜１０ｎｍのＲｕ膜からなる非磁性下地層が形成されてなり、この非磁性下地層上に、アルゴンガス中に酸素が２％以下導入されたガス雰囲気下においてスパッタ法により成膜されたＣｏＮｉＰｔＯ系金属膜よりなる磁性層を有する構成の試験例１〜６の磁気テープにおいては、いずれも実用上充分な面内保磁力Ｈｃと、優れた出力特性（Ｃ／Ｎ）が得られた。
【００３６】
一方、試験例７の磁気テープにおいては、磁性層成膜時における酸素導入量が多すぎたため、磁性層４が過度に酸化してしまい、保磁力Ｈｃが低下した。
【００３７】
試験例８の磁気テープにおいては、非磁性下地層３が厚すぎるため、結晶成長により表面の粗度が大きくなりすぎ、Ｃ／Ｎ特性が劣化した。
【００３８】
試験例９の磁気テープにおいては、非磁性支持体１の表面粗度が大きすぎるため、Ｃ／Ｎ特性が劣化した。
【００３９】
試験例１０の磁気テープにおいては、磁性層の組成が本発明によるものではないため、実用上充分な面内保磁力Ｈｃが得られず、出力特性（Ｃ／Ｎ）も劣化した。
【００４０】
試験例１１の磁気テープにおいては、非磁性支持体１の表面が平滑過ぎるため、長時間走行を行った際に磁気ヘッドの貼り付きが生じ、安定した走行性が確保できなかった。
【００４１】
試験例１２の磁気テープにおいては、中間層（ＴｉＷ膜）を形成しなかったため、非磁性下地層３と非磁性支持体１との充分な接着性が確保できず、長時間走行を行った際に、膜の剥離を生じた。
【００４２】
試験例１３の磁気テープにおいては、非磁性下地層（Ｒｕ膜）を形成しなかったため、実用上充分な面内保磁力Ｈｃが得られず、出力特性（Ｃ／Ｎ）も劣化した。
【００４３】
試験例１４の磁気テープにおいては、磁性層の組成が本発明によるものではないため、実用上充分な面内保磁力Ｈｃが得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【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】
【００４５】
１……非磁性支持体、２……中間層、３……非磁性下地層、４……磁性層、５……保護層、１０……磁気記録媒体
【図１】
2005063507.tif 000005