説明

磁気記録媒体

【課題】 摩擦係数が低く、走行性が良く、かつ、耐久性に富むカーボン系保護膜を有する磁気記録媒体を提供することである。
【解決手段】 支持体と磁性膜と保護膜とを有する磁気記録媒体において、保護膜のラマンスペクトルは800cm-1〜2000cm-1の領域にピークを有し、ピークをガウス関数により誤差最小となるように二つのピークにピーク分離した時、0.9<S1 /S2 <1.65但し、S1 は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの面積強度、S2 は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの面積強度、を満足し、又0.4<Ib /Ig <0.55但し、Ib は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピーク位置における蛍光線バックグラウンド、Ig は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークのピーク強度、を満足するようにする。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】磁気テープにおいては、高密度記録化の要請から、支持体上に設けられる磁性層として、バインダ樹脂を用いた塗布型のものではなく、バインダ樹脂を用いない金属薄膜型のものが提案されている。すなわち、無電解メッキ等の湿式メッキ手段、真空蒸着やスパッタリングあるいはイオンプレーティング等の乾式メッキ手段により磁性層を形成した磁気テープが提案されている。そして、この種の磁気テープは磁性体の充填密度が高く、高密度記録に適したものである。
【0003】この磁気テープの金属磁性膜を保護する為に、各種の保護膜を表面に設けることが提案されている。例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜もこれらの提案の一つである。尚、ダイヤモンドライクカーボン膜は、例えば熱フィラメントCVD装置、光CVD装置、RFプラズマCVD装置、マイクロ波プラズマCVD装置、ECRマイクロ波プラズマCVD装置などのCVD(ケミカルベーパーデポジション)装置によって設けられている。
【0004】しかし、これまでのダイヤモンドライクカーボン膜では、充分に満足できるものでないことが判って来た。すなわち、ダイヤモンドライクカーボン膜は、高硬度なものではあるが、摩擦などのトライポロジー性に劣り、潤滑剤などが必要となる。しかし、不活性なダイヤモンドライクカーボン膜上に潤滑剤を塗布により設けていても、潤滑剤は失われ易い。
【0005】従って、本発明が解決しようとする課題は、摩擦係数が低く、走行性が良く、かつ、耐久性に富むカーボン系保護膜を有する磁気記録媒体を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記本発明の課題は、支持体と磁性膜と保護膜とを有する磁気記録媒体において、前記保護膜が下記の条件(1),(2),(3),(4)を満たすものであることを特徴とする磁気記録媒体によって解決される。
【0007】条件(1)
保護膜のラマンスペクトルは800cm-1〜2000cm-1の領域にピークを有する。
条件(2)
前記ピークをガウス関数により誤差最小となるように二つのピークにピーク分離した時、下記の条件(3),(4)を満足する。
【0008】条件(3)
0.9<S1 /S2 <1.65但し、S1 は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの面積強度S2 は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの面積強度条件(4)
0.4<Ib /Ig <0.55但し、Ib は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピーク位置における蛍光線バックグラウンドIg は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークのピーク強度尚、0.90≦S1 /S2 ≦1.5を満たすのが好ましい。又、0.40≦Ib /Ig ≦0.52を満たすのが好ましい。
【0009】又、ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの半値幅W1 が100cm-1〜400cm-1(特に、150cm-1〜350cm-1)であり、ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの半値幅W2 が40cm-1〜200cm-1(特に、60cm-1〜180cm-1)であるものが好ましい。すなわち、上記のような条件を満たした保護膜、特にカーボン系の保護膜は、靱性が高く、電気抵抗は比較的低く、摩擦係数が低くて、走行性及び耐久性に優れたものであった。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、支持体と磁性膜と保護膜とを有する磁気記録媒体において、前記保護膜が下記の条件(1),(2),(3),(4)を満たすものである。
条件(1)
保護膜のラマンスペクトルは800cm-1〜2000cm-1の領域にピークを有する。
【0011】条件(2)
前記ピークをガウス関数により誤差最小となるように二つのピークにピーク分離した時、下記の条件(3),(4)を満足する。
条件(3)
0.9<S1 /S2 <1.65但し、S1 は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの面積強度S2 は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの面積強度条件(4)
0.4<Ib /Ig <0.55但し、Ib は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピーク位置における蛍光線バックグラウンドIg は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークのピーク強度特に、0.90≦S1 /S2 ≦1.5であり、0.40≦Ib /Ig ≦0.52である。又、ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの半値幅W1 が100cm-1〜400cm-1(特に、150cm-1〜350cm-1)であり、ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの半値幅W2 が40cm-1〜200cm-1(特に、60cm-1〜180cm-1)である。
【0012】以下、更に説明する。図1は、本発明になる磁気記録媒体の概略図である。図1中、1は支持体である。この支持体1は、磁性を有するものでも、非磁性のものでも良い。代表的なものとして、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンビスフェノキシカルボキシレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート等の非磁性のプラスチック材料が挙げられる。勿論、これらに限定されるものではない。又、各種の処理が行われることが有る。例えば、コロナ放電、あるいはその他適宜な手段による表面処理がなされる。又、接着性向上の為のポリエステルやポリウレタンあるいはオリゴマー等が塗布されても良い。
【0013】支持体1上に、蒸着やスパッタ等の乾式メッキ手段によって金属磁性膜2が500〜5000Å厚さ設けられる。金属磁性膜を形成する磁性粒子の材料としては、例えばFe,Co,Ni等の金属の他に、Co−Ni合金、Co−Pt合金、Co−Ni−Pt合金、Fe−Co合金、Fe−Ni合金、Fe−Co−Ni合金、Fe−Co−B合金、Co−Ni−Fe−B合金、Co−Cr合金、あるいはこれらに異種の金属を含有させた合金が用いられる。尚、金属磁性膜としては、前記材料の窒化物(例えば、Fe−N,Fe−N−O)や炭化物(例えば、Fe−C,Fe−C−O)等も挙げられる。
【0014】金属磁性膜2上に10〜500Å、特に30〜200Å程度の保護膜3が設けられる。この保護膜3は上記特徴を有するものである。このような保護膜3は、例えばスパッタ装置やECRマイクロ波プラズマCVD装置を用いて成膜できる。但し、保護膜3の成膜条件として、例えば下記の条件を満たすことが大事である。
【0015】ECRマイクロ波プラズマCVD装置を用いた場合真空排気度;1.0×10-6〜1.0×10-4Torr原料;メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼン等の炭化水素系のガス特に、エチレンやアセチレン等の二重結合あるいは三重結合を持つ鎖状の不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、安息香酸、ベンズアルデヒド等の環式の不飽和炭化水素(芳香族炭化水素)、又はナフタレンやアントラセン等をベンゼンやトルエンに希釈したもの等のように不飽和結合を有する炭化水素系の化合物原料供給量;真空度により規定1.2×10-1〜1.2×10-5Torrキャンロール温度;−20℃〜40℃μ波振動周波数;2.45GHzμ波出力;50〜1000W共鳴点磁場;875Gaussスパッタ装置を用いた場合ターゲット;ポリグラファイト真空排気度;<1.0×10-4Torr混合比;Ar:H2 (CH4 )=2:8〜8:2流量;真空度により規定1.2×10-1〜1.2×10-5Torrキャンロール温度;−20℃〜40℃スパッタ電圧;200〜600Vスパッタ出力;0.5〜6kWこのようにして得られた保護膜3のラマンスペクトルは次のようにして求められる。
【0016】測定装置としては、スペックス社のトリプルスペクトロメータを用いる。光源は、300mW出力の波長が488nmのArレーザである。そして、サンプルSに488nmのArレーザをθ(ArレーザとサンプルSとの成す角度)が25°の角度で照射し、サンプルSからの散乱光のうち照射光線と90°方向の散乱光を測定器(トリプルスペクトロメータ)で分光測定する。測定時間(積算時間)は10分とし、少なくとも三点以上測定し、平均値を求める。ピーク強度を求める為には、先ず、ブランクレベルを調べる。すなわち、トリプルスペクトロメータにサンプルSをセットせず、10分間トリプルスペクトロメータを作動させ、トリプルスペクトロメータのブランクレベルを調べる。この後、トリプルスペクトロメータにサンプルSをセットし、10分間トリプルスペクトロメータを作動させ、ラマン分光スペクトルを得、前記ブランクレベルを基準として各領域におけるピーク点の強度(ピーク点におけるブランクレベルからピーク値までの高さ)を求める。これについて三点以上測定し、平均値を求める。
【0017】そして、得られたラマンスペクトルのピークをガウス関数(最小二乗法)により二つのピークにピーク分離する。この結果、保護膜が上記条件(1),(2),(3),(4)を満たしているか否かを調べる。特に、上記条件以外の成膜条件で本発明の保護膜を成膜しようとする場合には、一度、特定の条件下でカーボン膜を成膜し、このカーボン膜が上記条件(1),(2),(3),(4)を満たしているか否かを調べ、満たしている場合には、以後、その条件で行う。満たしていない場合には、設定条件の幾つかを変更し、上記条件(1),(2),(3),(4)を満たしているか否かを調べ、満たすまで繰り返して試験すれば、成膜条件を見出すことが出来る。
【0018】4はバックコート膜である。5は、必要に応じて、浸漬あるいは超音波噴霧などの手段により20〜70Å程度の厚さ設けられた潤滑剤の膜である。尚、保護膜上に潤滑剤が設けられたものについてトリプルスペクトロメータでラマン分光スペクトルを調べると、潤滑剤のC−C,C−H,C−F結合に起因するピークが認められることも有る。このような場合には、この潤滑剤のC−C,C−H,C−F結合に起因するピークを除去した状態におけるピークを求める。あるいは、潤滑剤を予め除去し、これについてトリプルスペクトロメータでラマン分光スペクトルを調べる。潤滑剤の除去は、パーフルオロポリエーテル等の希釈剤による洗浄や、Arプラズマを用いたプラズマエッチング(例えば、反応ガス;Ar。反応ガス流量;9.0×10-6Torrの真空度から20×10-3Torrに。μ波出力;300W。搬送速度;1m/minの条件下でのECR−CVD)を行うことにより可能である。
【0019】
【実施例1】バックコート膜及び2000Å厚のCo金属磁性膜が設けられたPETフィルム(厚さ6μm)をスパッタ装置に装填し、Co金属磁性膜上に120Å厚のカーボン系保護膜を成膜し、8mmVTR用磁気テープを得た。保護膜成膜条件は次の通りである。
【0020】ターゲット:ポリグラファイトスパッタガス:Ar+H2 (5:5)
スパッタガス供給量:3.0×10-5Torrの真空排気度のものが4.0×10-4Torrになるよう供給スパッタ電圧:430vスパッタ出力:2kWキャンロール温度:5℃
【0021】
【実施例2】実施例1において、保護膜成膜条件を下記の通りにした以外は実施例1に準じて行った。
ターゲット:ポリグラファイトスパッタガス:Ar+H2 (6:4)
スパッタガス供給量:3.0×10-5Torrの真空排気度のものが6.0×10-4Torrになるよう供給スパッタ電圧:430vスパッタ出力:2kWキャンロール温度:5℃
【0022】
【実施例3】実施例1において、保護膜成膜条件を下記の通りにした以外は実施例1に準じて行った。成膜装置はECRマイクロ波プラズマCVD装置である。
保護膜構成原料:C6 6 (ベンゼン)
保護膜構成原料の供給量;1.0×10-5Torrの真空排気度のものが4.0×10-4Torrになるよう供給μ波振動周波数:2.45GHzμ波出力:600W共鳴点磁場(ECR−Point磁場);875Gaussキャンロール温度:5℃
【0023】
【実施例4】実施例3において、保護膜成膜条件を下記の通りにした以外は実施例3に準じて行った。保護膜構成原料の供給量;1.0×10-5Torrの真空排気度のものが2.0×10-4Torrになるよう供給μ波振動周波数:2.45GHzμ波出力:900W共鳴点磁場(ECR−Point磁場);875Gaussキャンロール温度:5℃
【0024】
【比較例1】実施例1において、保護膜成膜条件を下記の通りにした以外は実施例1に準じて行った。
ターゲット:グラファイトスパッタガス:Ar+H2 (9:1)
スパッタガス供給量:3.0×10-5Torrの真空排気度のものが9.0×10-4Torrになるよう供給スパッタ電圧:430vスパッタ出力:2kWキャンロール温度:5℃
【0025】
【比較例2】実施例1において、保護膜成膜条件を下記の通りにした以外は実施例1に準じて行った。
ターゲット:グラファイトスパッタガス:Ar+H2 (1:9)
スパッタガス供給量:3.0×10-5Torrの真空排気度のものが1.2×10-4Torrになるよう供給スパッタ電圧:430vスパッタ出力:2kWキャンロール温度:5℃
【0026】
【比較例3】実施例3において、保護膜成膜条件を下記の通りにした以外は実施例3に準じて行った。
保護膜構成原料:CH4保護膜構成原料の供給量;1.0×10-4Torrの真空排気度のものが2.0×10-4Torrになるよう供給μ波振動周波数:2.45GHzμ波出力:600W共鳴点磁場(ECR−Point磁場);875Gaussキャンロール温度:5℃
【0027】
【特性】上記各例で得た8mmVTR用磁気テープについて、その保護膜のラマンスペクトルを求めたので、図2R>2,3,4(実施例1のもの)、図5,6,7(実施例2のもの)、図8,9,10(実施例3のもの)、図11R>1,12,13(実施例4のもの)、図14,15,16(比較例1のもの)、図17,18,19(比較例2のもの)、図20,21,22(比較例3のもの)に示す。
【0028】そして、S1 /S2 ,Ib /Ig ,W1 ,W2 を求めたので、その結果を表−1に示す。更に、上記各例で得た8mmVTR用磁気テープの摩擦係数μを調べたので、それを表−1に示す。又、ジッター及びスチル耐久性(20℃、50%RHの雰囲気下でスチル再生を行い、出力が3dB低下するに要した時間)についても調べたので、その結果を併せて表−1に示す。
【0029】
表−1 S1/S2 Ib /Ig 1 2 μ ジッター スチル耐久性 (cm-1) (cm-1) (nsec) (hr)実施例1 0.97 0.42 200 92 0.16 48 6.2実施例2 1.33 0.47 220 90 0.14 44 6.4実施例3 0.94 0.43 200 90 0.16 48 5.8実施例4 1.41 0.45 300 92 0.15 42 6.0比較例1 3.39 0.27 300 92 0.16 48 1.2比較例2 0.67 0.62 180 94 0.22 62 5.2比較例3 1.78 0.14 300 82 0.18 54 1.0この結果から、磁気テープの金属磁性膜上に設けられる保護膜が本発明になるものの場合、滑性に富み、摩擦係数が小さく、耐久性に優れたものである。更には、ジッターが少なく、記録再生特性にも優れたものである。
【0030】
【発明の効果】走行性、及び耐久性に優れ、記録再生特性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気記録媒体の概略断面図
【図2】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図3】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図4】ピーク分離したラマンスペクトル
【図5】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図6】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図7】ピーク分離したラマンスペクトル
【図8】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図9】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図10】ピーク分離したラマンスペクトル
【図11】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図12】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図13】ピーク分離したラマンスペクトル
【図14】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図15】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図16】ピーク分離したラマンスペクトル
【図17】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図18】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図19】ピーク分離したラマンスペクトル
【図20】ブランクレベル補正前のラマンスペクトル
【図21】ブランクレベル補正後のラマンスペクトル
【図22】ピーク分離したラマンスペクトル
【符号の説明】
1 支持体
2 金属磁性膜
3 保護膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】 支持体と磁性膜と保護膜とを有する磁気記録媒体において、前記保護膜が下記の条件(1),(2),(3),(4)を満たすものであることを特徴とする磁気記録媒体。
条件(1)
保護膜のラマンスペクトルは800cm-1〜2000cm-1の領域にピークを有する。
条件(2)
前記ピークをガウス関数により誤差最小となるように二つのピークにピーク分離した時、下記の条件(3),(4)を満足する。
条件(3)
0.9<S1 /S2 <1.65但し、S1 は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの面積強度S2 は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの面積強度条件(4)
0.4<Ib /Ig <0.55但し、Ib は前記ピーク分離されたピークのうち低波数側ピーク位置における蛍光線バックグラウンドIg は前記ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークのピーク強度
【請求項2】 ピーク分離されたピークのうち低波数側ピークの半値幅W1が100cm-1〜400cm-1であり、ピーク分離されたピークのうち高波数側ピークの半値幅W2 が40cm-1〜200cm-1であることを特徴とする請求項1の磁気記録媒体。
【請求項3】 保護膜がカーボン膜であることを特徴とする請求項1の磁気記録媒体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図6】
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【図5】
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【図7】
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【図8】
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【図10】
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【図9】
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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22】
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【図20】
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【図21】
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