JP2001084554A

JP2001084554A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001084554A
Application number: JP26017299A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Katayama; 和俊片山; Kazuyuki Usuki; 一幸臼杵
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-03-30
Also published as: US6391419B1

Abstract

(57)【要約】【課題】高速走行において耐久性が大きなフロッピー
ディスク型の磁気記録媒体を得る。【解決手段】非磁性基板の少なくとも一方の面に真空
成膜による表面に微小突起を有する強磁性金属薄膜より
成る磁性層とその上に炭素保護層、潤滑剤を有する磁気
記録媒体において、先端稜角９０度、先端曲率半径３５
〜５０ｎｍの三角錘型ダイヤモンド圧子の中心軸を、非
磁性基板面に直角に炭素保護層に接して加圧し、圧子の
もぐり込み深さが１０〜２５ｎｍである際に得られる荷
重を、圧子の接触部の投影面積で除した得られた微小硬
度が１０ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下の範囲である磁気記
録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は走行耐久性を高めた
超高密度記録用磁気記録媒体に関するものである。特に
強磁性薄膜を有した高速回転で使用可能な超高密度記録
フロッピーディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大量のデジタル情報を記録するた
めに、記録密度の高密度化の要請が年々高くなってきて
おり、スパッタリング法や蒸着法等の真空成膜法によっ
て作製した強磁性金属薄膜を記録層とする蒸着テープや
薄膜型ハードディスク（ＨＤ）等の磁気記録媒体が実用
化されている、このような磁気記録媒体では、高い磁気
エネルギーが容易に得られ、さらに非磁性基板の表面を
平滑にすることによって平滑な表面性を容易に達成でき
るためスペーシングロスが少なく、高い電磁変換特性が
得られるために高密度記録材料に適している。

【０００３】一方、可撓性支持体を用いたフロッピーデ
ィスク型の磁気記録媒体は、対衝撃性に優れ、低コスト
であるために塗布法で作製される２ＨＤクラスを中心に
広く使用されており、さらに最近は薄層塗布技術を用い
たＺｉｐ（アイオメガ社）に代表されるような高密度磁
気記録媒体も用いられている。このような磁気記録媒体
では３０００ｒｐｍ程度の高速で記録再生を行うことに
よって、ハードディスク並の転送速度を達成している。
しかしながら、その記録密度は未だハードディスクの１
／１０以下である。これはハードディスクのように磁性
層をスパッタリング法で作製したフロッピーディスク型
の磁気記録媒体が、未だ実用化には至っていないことが
大きな要因である。

【０００４】これには様々な理由があるが、その理由の
一つにスパッタリング法で作製されたフロッピーディス
クでは十分な走行耐久性を確保し、実用信頼性を得るこ
とが困難であることが挙げられる。スパッタリング法で
作製するフロッピーディスクが塗布法で作製されるフロ
ッピーディスクよりも耐久性を確保するのが困難である
理由は、塗布法で作製されるフロッピーディスクの磁性
層が有機物バインダーでくるまれた磁性粒子、無機粒子
等からなり最表層が有機物バインダーであること、粒子
間に空隙があること、磁性層中に潤滑剤を含有している
こと等により耐摩耗性、耐衝撃性と潤滑性に優れるのに
対し、スパッタリング法で作製されるフロッピーディス
クの場合は磁性層が摩耗しやすい金属薄膜であるためで
ある。

【０００５】そこで、ハードディスクと同様に磁性層の
上に固体保護層を設けることで走行耐久性を改善する検
討が行われている。なかでも炭素保護層が耐久性に優れ
ていることが知られている。しかしながら、フロッピー
ディスクにハードディスクと同様な炭素保護層を設けて
も、走行耐久性を向上させる効果はあるものの必ずしも
十分な実用信頼性を得ることができていない。これはハ
ードディスクではディスクの回転数の増加と共にヘッド
に働く浮上力の効果でヘッドが浮上し、ヘッドとディス
クが接触しない状態で使用されるのに対し、フロッピー
ディスクではディスクの回転数を増加させてもディスク
の振動（面ぶれ）が大きいため、ヘッドが安定に浮上す
ることができず、高速回転時においてもヘッドとディス
クが頻繁に接触、衝突してしまうためである。

【０００６】したがって、フロッピーディスクで走行耐
久性を高め、実用信頼性を確保するためには（１）潤滑性に優れる潤滑層（２）耐摩耗性に優れる保護層（３）ヘッドとディスクが擦触しても高い摩擦力を発生
させない制御された表面粗さ（４）ヘッドとディスクが接触しても剥離、破壊を生じ
させない制御された表面硬さ（５）接触の頻度を少なくするための少ない面ぶれが必要となる。特に、基本的に非接触状態での走行を前
提としたハードディスクとは異なり、走行時にヘッドと
ディスクが接触することを考慮した磁気記録媒体の設計
が必要となる。

【０００７】耐摩耗性に優れる保護層としてはハードデ
ィスクや蒸着型ビデオテープの保護層として使用されて
いるダイヤモンドライクカーボン（いわゆるＤＬＣ）と
呼ばれる炭素と水素からなる非晶質炭素膜が最も一般的
である。ＤＬＣは作製が比較的容易であり、硬質かつ摩
擦力が低く、焼き付きを生じにくい等の優れた特徴を有
している。

【０００８】しかしながら一般的なＤＬＣをフロッピー
ディスク用の保護層として用いても十分な耐久性が得ら
れないことがわかった。これは硬いＤＬＣを保護層とし
た場合、耐摩耗性では良い特性が得られるものの耐衝撃
性を満足できず、ヘッドとディスクが繰り返し接触する
ことによってＤＬＣ膜の破壊または磁性層の破壊が発生
し、逆に軟らかいＤＬＣでは耐摩耗性を満足できないと
いう間題である。潤滑剤に関してもスパッタリング法に
よって作製したフロッピーディスクの走行耐久性を十分
に改善することはできなかった。

【０００９】非磁性基板上に真空成膜法により設けられ
る強磁性金属薄膜を磁性層とし、更に磁性層上に保護層
を設けた強磁性金属薄膜型磁気記録媒体としては、例え
ば、無機絶縁性非晶質物質を薄膜磁気記録媒体上に被覆
した薄膜磁気記憶体が特公昭５２−１８００１号公報に
記載されている。また、磁気記録媒体上に形成する炭素
保護層の生成条件を規定したものが、特開昭６１−４５
４１２号公報、特開昭６２−２９８９２３号公報、特開
平６−１９５６９５号公報等に記載されているが、保護
膜の特性を直接に規定したものはなかった。

【００１０】また、特公平５−５６５６７号公報には、
強磁性金属薄膜上に形成した炭素保護層のビッカース硬
度を特定した磁気記録媒体が記載されているが、ビッカ
ース硬度では、薄膜の特性を正確に評価することはでき
なかった。また、特開平６−３４９０５５号公報には、
炭素保護層の中心線平均粗さを規定した磁気記録媒体が
記載されているが、微小硬度の測定結果で規定されてい
るものの評価方法としては不充分なものであった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は走行耐久性を
高めた高密度記録用強磁性金属薄膜型磁気記録媒体を提
供するものであり、特に高速回転での高密度記録が可能
なフロッピーディスクを供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性基板の
少なくとも一方の面に真空成膜による表面に微小突起を
有する強磁性金属薄膜より成る磁性層とその上に炭素保
護層、潤滑剤を有する磁気記録媒体において、先端稜角
９０度、先端曲率半径３５〜５０ｎｍの三角錘型ダイヤ
モンド圧子の中心軸を、非磁性基板面に直角に炭素保護
層に接して加圧し、圧子のもぐり込み深さが１０〜２５
ｎｍである際に得られる荷重を、圧子の接触部の投影面
積で除して得られた微小硬度が１０ＧＰａ以上３０ＧＰ
ａ以下の範囲としたものによって上記課題を解決したも
のである。また、前記非磁性基板が可撓性プラスチック
基板であり、且つ磁気記録媒体がディスク状磁気記録媒
体である前記の磁気記録媒体である。炭素保護層の厚み
が２．５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である前記の磁気記録媒
体である。炭素保護層が原料気体としてエチレンを使用
して成膜した前記の磁気記録媒体である。非磁性基板が
アラミドフィルムもしくはポリイミドフィルムである前
記の磁気記録媒体である。非磁性基板上にポリイミド樹
脂もしくはオルガノポリシロキサンからなる下塗り膜を
形成した前記の磁気記録媒体である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明者は鋭意検討を重ねた結
果、耐久性が向上した強磁性金属薄膜型磁気記録媒体の
特性は、表面微小弾性塑性変形特性を特定の条件下で測
定した値による評価が可能であり、特定の値の表面物性
を有する磁気記録媒体を製造することにより特性の優れ
た磁気記録媒体が得られることを見いだしたものであ
る。また、特に限られた構成の可撓性基材を支持体とし
た磁気記録媒体においては、高密度記録が良好で耐久性
が大きな磁気記録媒体が得られることを見いだし本発明
に至った。

【００１４】本発明における微小硬度の測定方法を以下
に説明する。微小硬度の測定は、先端稜角９０度、先端
曲率半径３５〜５０ｎｍの三角錘型ダイヤモンド圧子
を、磁気記録媒体の基板面に垂直に炭素保護層に押し当
て、圧子の炭素保護層へのもぐり込み深さが１０〜２５
ｎｍの大きさとなる最大荷重を印加し、荷重を０にまで
徐々に戻す操作を行い、この時の最大荷重Ｐを圧子接触
部の投影面積Ａで除した値Ｐ／Ａを硬さとするものであ
る。圧子による荷重および変位の測定は、２枚の電極間
に圧子に結合したピックアップ電極を取り付け、ピック
アップ電極の動きに伴う静電容量の変化を測定すること
によって、荷重と変位を精密に測定することができる。

【００１５】具体的には、圧子接触部の投影面積Ａは、
押し込み試験によって得られた深さ−荷重曲線のうち、
徐荷曲線の初期３０％を直線に近似して外挿し、深さ軸
と交差する点を圧子接触部の接触深さｄとし、圧子の形
状よりｄの関数として求められる。なお、測定装置の較
正は、標準試料として溶融石英に押し込んだ結果得られ
る硬さが９〜１０ＧＰａとなるようにすることによって
行うことができる。以上のような測定方法によって、圧
子のもぐり込み深さが１０〜２５ｎｍである時に得られ
る微小硬度が１０ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下の範囲であ
る場合に充分な耐久性が得られることを見いだしたもの
である。

【００１６】特にフロッピーディスクのような可撓性支
持体を用いたものにおいては、ディスクの回転数が増加
した状態でも、ヘッドとディスクが高速で接触するた
め、十分な耐摩耗性を確保するためには表面の硬度が重
要である。走行時にヘッドと接触する表面が軟らかい
と、耐摩耗性が不足し、十分な走行耐久性を確保できな
い。一方、表面が硬いほど同一条件下での摩耗量は減少
するが、磁気記録媒体の変形変形量が大きい場合には磁
気記録媒体の変形に追従できず、また、過大な力でヘッ
ドと接触した場合にはその衝撃に耐えられずに炭素保護
膜あるいは磁性膜の剥離、クラック等が発生する。

【００１７】このような理由から、磁気記録媒体の表面
硬度には最適な硬度範囲が存在し、本発明の測定方法に
よって測定した圧子のもぐり込み深さが１０〜２５ｎｍ
である時の硬さで１０〜３０ＧＰａの範囲である。表面
硬度がこれ以下では削れが生じ、これ以上では炭素保護
膜あるいは磁性膜の剥離、クラックを生じやすくなる。
より好ましくは硬さは１５〜２５ＧＰａである。また、
フロッピーディスクの表面硬度は、保護膜、磁性層、非
磁性下層、非磁性基板によって変化する。このため、保
護膜、磁性膜、下塗り膜、非磁性基板を適切に組み合わ
せて磁気記録媒体を設計する必要がある。

【００１８】本発明の磁気記録媒体に用いる非磁性基板
としては可撓性基板が挙げられ、好ましくは、プラスチ
ック製基板が挙げらる。プラスチック製基板としては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ
ベンゾキシアゾール等が挙げられる。なかでも、好まし
くはポリイミド、ポリアミドがあげられ、特に好ましく
は、これらの基板の中でもヤング率が高いポリアミドが
挙げられる。表面硬度は支持体の影響も受けるため、ヤ
ング率の高いポリアミドを用いることによって表面硬度
を高めることができ、耐久性の面でもポリアミドが優れ
る。

【００１９】これらのプラスチック製基板の厚さは、２
０〜２００μｍであり、好ましくは３０〜９０μｍであ
る。プラスチック製基板の厚みはディスク径が１．８イ
ンチのように比較的小さい場合には３０〜５０μｍ、デ
ィスク径が３．５インチの様に比較的大きい場合には５
０〜９０μｍものが好ましい。カール量はディスクの大
きさにも依存するが、たとえは３．５インチ型のフロッ
ピーディスクの場合には２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ
である。また、高い電磁変換特性を確保するために磁性
膜面の表面粗さはＲａで２ｎｍ以下であり最大表面粗さ
Ｒ_maxは６０ｎｍ以下が好ましい。

【００２０】また、ポリイミドフィルムまたはポリアミ
ドフィルムの磁性膜面の表面性がポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート等のフィルムほど平
滑でない場合はフィルムの磁性層面にまず平滑化を目的
とした下塗り層を形成しても良い。下塗り層の厚みとし
ては０．１〜３μｍが好ましい。

【００２１】この下塗り層によっても表面硬度は変化す
る。下塗り層に使用できる下塗り材としては磁気記録媒
体の下塗り層として一般に使用されているポリエステル
樹脂を使用することができるが、表面硬度の観点からポ
リアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリシロキ
サン等の熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂は、例
えば熱硬化イミド樹脂は分子内にイミド構造と重合可能
な末端基を有するモノマーを塗布し、加熱によって重合
しポリイミド構造を形成させる方法によって作製でき
る。この様な化合物は特開昭５９−８０６６２号公報、
特開昭６０−１７８８６２号公報、特開昭６１−１８７
６１号公報、特開昭６３−１７０３５８号公報、特開平
７−５３５１６号公報などに記載されている方法で合成
された化合物を使用することができる。この様な化合物
は丸善石油化学社からＢＡＮＩシリーズ、ＡＮＩシリー
ズとして市販されている。また、エポキシ基を有するシ
ランカップリング剤を含有するモノマーを塗布した後熱
硬化させる方法により熱硬化性シリコーン樹脂を使用す
ることもできる。

【００２２】また、合成樹脂製基板の表面または下塗り
膜表面に、ヘッドなどの摺動部材との摩擦係数を減少さ
せることを目的として微小な突起を設けることが好まし
く、例えばＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等又は有機物の
微粒子を上記のような樹脂結合剤と共に基板上または下
塗り層上に塗布することにより該突起を設けることがで
きる。この様な有機物微粒子による微小突起構造を作製
する方法としては球状シリカ粒子を塗布する方法、エマ
ルジョンを塗布して有機物の突起を形成する方法などが
使用できるが、耐熱性を確保するためシリカ粒子が好ま
しい。また突起をフィルム表面に固定するためにバイン
ダーを用いることも可能であるが、耐熱性を確保するた
め、十分な耐熱性を有する樹脂が好ましく、このような
素材としては熱硬化性イミドや熱硬化性シリコーン樹脂
を用いることが特に好ましい。微小突起の高さは５〜６
０ｎｍ、好ましくは１０〜３０ｎｍであり、その密度は
０．１〜１００個／μｍ²、好ましくは１〜３０個／μ
ｍ²である。微小突起の高さが高すぎると記録再生ヘッ
ドと媒体のスペーシングによって電磁変換特性が劣化
し、微小突起が低すぎると摺動特性の改善効果が少なく
なる。微小突起の密度が少なすぎる場合は摺動特性の改
善効果が少なくなり、多すぎると凝集粒子の増加によっ
て高い突起が増加して電磁変換特性が劣化する。またバ
インダーの塗膜厚みは２０ｎｍ以下が好ましい。バイン
ダーが厚すぎると乾燥後に重ねて保存すると基板の裏面
と接着するブロッキングを生じる場合がある。

【００２３】本発明の磁気記録媒体において磁性層の強
磁性金属薄膜は真空蒸着膜、スパッタリング膜が使用で
きる。磁性層の厚みは、好ましくは、１０〜３００ｎｍ
で、特に好ましくは１５〜６０ｎｍである。本発明の磁
気記録媒体は、磁性層の下層に非磁性の下地層を設ける
ことができる。下地層と磁性層は真空成膜法で設けるこ
とが好ましい。特にスパッタリングは、材料となる物質
の元素の組成比を変えることなく成膜できるため好まし
い。

【００２４】磁性層の組成としてはコバルトを主体とし
た金属または合金が挙げられ、具体的にはＣｏ−Ｃｒ、
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐ
ｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｓ
ｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ等が使用できる。特に電磁変
換特性を改善するためにＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｐｔ−Ｔａが好ましい。

【００２５】また、強磁性金属薄膜は電磁変換特性を改
善するため重層構成としたり、非磁性下地層、さらに下
地層の結晶性を改善するためのシード層やこれらの中間
層を有していても良い。非磁性下地層の材料としては、
Ｃｒ、Ｃｒ合金、例えば、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔａ、
Ｂ、ＳｉおよびＭｏとの合金あるいは、またＭｏと上記
元素との合金等が好ましい。膜厚は、５〜５００ｎｍが
好ましく、特に好ましいのは１０〜１５０ｎｍである。

【００２６】炭素保護層は、膜厚が厚いと電磁変換特性
の悪化や磁性層に対する密着性の低下が生じ、膜厚が薄
いと耐摩耗性が不足するために、膜厚２．５〜３０ｎｍ
が好ましく、とくに好ましくは５〜２０ｎｍである。ま
た、この炭素保護層上に付与する潤滑剤との密着をさら
に向上させる目的で炭素保護層表面を酸化性もしくは不
活性気体によって表面処理しても良い。また磁性膜表面
にシリコン中間層を作製すると密着性をさらに高めるこ
とができる。炭素保護層の製造方法は、ＣＶＤ法、例え
ば、微量の炭化水素が存在する雰囲気下でプラズマを発
生することにより炭化水素を分解し、発生した活性種に
バイアス電圧を印加することによって基材上に堆積させ
る方法が有効である。原料となる炭化水素としては、メ
タン、エタン、プロパン、ブタン等のアルカン、あるい
はエチレン、プロピレン等のアルケン、またはアセチレ
ン等のアルキン等が挙げられるが、中でもエチレン、メ
タン、エタン等が好ましい。またこれらの炭化水素ガス
と同時にキャリアーガスとしてアルゴン、キセノン、ヘ
リウム等の希ガス類を導入することが好ましい。また炭
素保護層を改質するためプラズマ中に窒素や水素を導入
することができる。たとえは水素を導入すると成膜中の
エッチング効果が高くなるため、高硬度の炭素保護層を
得ることができる。また窒素を導入すると硬度は若干低
減するが、内部応力を減少させ、かつ摩擦係数を低減す
ることができる。

【００２７】プラズマの発生方法は、高周波を用いる方
法、ＥＣＲを用いる方法、熱フィラメントを用いる方法
等が使用できる。このとき成膜する磁性層に好ましくは
−２００〜−７００Ｖ、更に好ましくは−４００〜−６
００Ｖの電圧を印加しながら、炭素膜を成膜することに
よって緻密かつ高硬度の炭素保護層を作製できる。上述
のようにして得られる炭素保護層における炭素の構造
は、アモルファス構造、グラファイト構造、ダイヤモン
ド構造、もしくはこれらの混合等が挙げらる。炭素保護
層としては、特に好ましくは一般にダイヤモンドライク
カーボンと呼ばれる非晶質の硬質カーボン膜である。

【００２８】保護層を設ける磁性層表面をあらかじめ成
膜時とは逆極性とした逆スパッタリング等によってエッ
チングしておくことができる。エッチングは、磁性層の
表面がプラズマで容易に分解又は離脱するものを少なく
しておくことが好ましい。エッチングに使用される気体
としては、アルゴン等の不活性気体や水素、酸素の反応
性気体を用いることが好ましい。このようにして得られ
た炭素膜を用いるとともに、炭素膜の硬度を本発明の表
面硬度となるように選択することによって耐久性にすぐ
れた磁気ディスクを作製することができる。

【００２９】本発明の磁気記録媒体においては、走行耐
久性および耐食性を改善するため、保護膜上に潤滑剤を
付与することが好ましく、更に防錆剤を付与することが
好ましい。潤滑剤としては炭化水素系潤滑剤、フッ素系
潤滑剤、極圧添加剤などが使用できる。炭化水素系潤滑
剤としてはステアリン酸、オレイン酸等のカルボン酸
類、ステアリン酸ブチル等のエステル類、オクタデシル
スルホン酸等のスルホン酸類、リン酸モノオクタデシル
等のリン酸エステル類、ステアリルアルコール、オレイ
ルアルコール等のアルコール類、ステアリン酸アミド等
のカルボン酸アミド類、ステアリルアミン等のアミン類
などが挙げられる。

【００３０】フッ素系潤滑剤としては上記炭化水素系潤
滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキル
基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤滑
剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては
パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオロエ
チレンオキシド重合体、パーフルオロ−ｎ−プロピレン
オキシド重合体（ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）_n、パーフルオロ
イソプロピレンオキシド重合体（ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ
₂Ｏ）_nまたはこれらの共重合体等である。

【００３１】極圧添加剤としてはリン酸トリラウリル等
のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リン
酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチオ
亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジベ
ンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。上記潤滑剤
は単独もしくは複数を併用して使用される。これらの潤
滑剤を磁性層もしくは炭素保護層上に付与する方法とし
ては潤滑剤を有機溶剤に溶解し、ワイヤーバー法、グラ
ビア法、スピンコート法、ディップコート法等で塗布す
るか、真空蒸着法によって付着させればよい。潤滑剤の
塗布量としては１〜３０ｍｇ／ｍ²が好ましく、２〜２
０ｍｇ／ｍ²が特に好ましい。

【００３２】本発明で使用できる防錆剤としてはベンゾ
トリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジ
ン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル
側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、２−メル
カプトベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合物、
チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環類お
よびこの誘導体等が挙げられる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明する。実施例１〜５、比較例１〜５厚み５０μｍのアラミドフィルムの両面にポリイミド樹
脂からなる厚み１μｍの下塗り膜を作製し、さらにこの
上に粒子径１８ｎｍの球状シリカ微粒子をシクロヘキサ
ノンに分散した粒子径１８ｎｍのオルガノシリカゾルを
ディップコート法で塗布した後、２５０℃で１時間乾燥
して、下塗り膜表面に微小突起を形成した。形成された
微小突起の密度は１０個／μｍ² であった。

【００３４】次いで、この支持体をホルダーに挟み込ん
だ状態で磁性膜形成用のスパッタリング装置に設置し、
支持体を２００℃に加熱した後、ＤＣマグネトロンスパ
ッタリング法で、Ｃｒ−Ｔｉ（８０：２０）下地層を６
０ｎｍ成膜し、引き続きＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ（６８：１
２：２０）磁性膜を３０ｎｍ成膜した。この下地膜、磁
性膜は支持体の両面に対して成膜した。さらにこの磁性
膜表面をアルゴングローによってクリーニングした後、
エチレン９０ｃｃｍ、窒素６０ｃｃｍ、アルゴン３００
ｃｃｍの流量で導入し、基板バイアス電圧−５００Ｖ、
周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力５００Ｗの条件
で、高周波プラズマＣＶＤ法によって厚み２０ｎｍの窒
素含有ダイヤモンドライク炭素保護膜を形成した。この
保護膜表面にフッ素系溶剤に溶解したパーフルオロポリ
エーテル系潤滑剤（アウジモント製ＦＯＭＢＬＩＮＺ
−ＤＯＬ）を塗布、乾燥し、厚み１ｎｍの潤滑膜を形成
した。この試料をディスク形状に打ち抜き、Ｚｉｐ用の
シェルに組み込んで試験用のフロッピーディスクを作製
した。

【００３５】実施例２実施例１においてダイヤモンドライク炭素保護層を形成
する際、窒素を導入せず、エチレンとアルゴンを原料と
してダイヤモンドライク炭素保護層を形成した以外は実
施例１と同様に試料を作製した。

【００３６】実施例３実施例１において非磁性基板を厚み５０μｍのポリイミ
ドフィルムに変更した以外は実施例１と同様に試料を作
製した。

【００３７】実施例４実施例１において下塗り膜の作製方法を変更してフェニ
ルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン（重量比１：１）、塩酸をエタノールに
溶解した後、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセテ
ートを添加して塗布液を作製した。この溶液をグラビア
コート法で塗布した後、１００℃で乾燥して塗膜を作製
し、次に塗膜を１７０℃で２０秒間加熱し、硬化と脱溶
剤処理を行うことにより、厚み０．３μｍのオルガノポ
リシロキサンからなる下塗り膜を用いた以外は実施例１
と同様に試料を作製した。

【００３８】実施例５実施例４において非磁性基板を厚み５０μｍのポリイミ
ドフィルムに変更した以外は実施例４と同様に試料を作
製した。

【００３９】比較例１実施例１において炭素保護膜作製時にバイアス電圧を印
可せずに成膜を行った以外は実施例１と同様に試料を作
製した。

【００４０】比較例２実施例１において保護膜をグラファイトをターゲットし
た直流マグネトロンスパッタリング法で作製し、厚み２
０ｎｍの炭素保護層を作製した以外は実施例１と同様に
試料を作製した。

【００４１】比較例３非磁性基材として厚み５０μｍのポリエチレンテレフタ
レートを用いた以外は実施例１と同様に試料を作製し
た。

【００４２】比較例４実施例１において下塗り膜の作製方法を変更してテトラ
エトキシシラン、メチルトリエトキシシラン（重量比
１：１）、塩酸をエタノールに溶解した後、硬化剤とし
てアルミニウムアセチルアセテートを添加して塗布液を
作製した。この溶液をグラビアコート法で塗布した後、
１００℃で乾燥して塗膜を作製し、次に塗膜を１７０℃
で２０秒間加熱し、硬化と脱溶剤処理を行うことによ
り、厚み０．３μｍのオルガノポリシロキサンからなる
下塗り膜を用いた以外は実施例１と同様に試料を作製し
た。

【００４３】比較例５実施例１において保護膜の厚みを３ｎｍに変更して試料
を作製した。

【００４４】以上の実施例および比較例で得られた試料
について、以下の評価方法によって評価を行いその結果
を表１に示した。（評価方法）（１）硬さ測定方法微小硬度測定装置：ＴＲＩＢＯＳＣＯＰＥ（ＨＹＳＩＴ
ＲＯＮ社）を用いて、圧子：ダイヤモンド製圧子先端稜角９０°、先端曲率半径３５〜５０ｎｍ（型番：
Ｔ１−０３７）最大荷重：１５μＮ測定時間：５秒間の条件で、測定試料を１ｃｍ角に切り出し、金属板上に
両面粘着テープで貼り付け、測定試料を取り付けた金属
板を測定装置に取り付けて最大荷重を印加し、荷重を０
にまで徐々に戻す操作を行い、この時の、もぐり込み量
を原子間力顕微鏡（ディジタルインスツルメンツ社Ｎ
ａｎｏＳｃｏｐｅＩＩ）で測定するとともに、最大荷重
Ｐを圧子接触部の投影面積Ａで除した値Ｐ／Ａを硬度と
し、測定結果を表１に示した。

【００４５】（２）走行耐久試験作製したＺｉｐ用磁気記録媒体を、Ｚｉｐドライブ装置
（富士写真フイルム製Ｚｉｐ−１００）によって、ヘッ
ドが同一トラックを繰り返し走行するように設定し、周
波数８ＭＨｚの信号を記録再生した。再生出力が当初の
−３ｄＢとなるまでの時間を測定した。試験環境は２５
℃、５０％とした。次いで、走行耐久試験終了後の試料
表面を、微分干渉顕微鏡で１００倍の倍率で５視野観察
し、３視野以上で著しい傷が観察されるもの不可３視野以上で軽度な傷が観察される不良１〜２視野で軽度な傷が観察される良好全く損傷は観察されない優良を目安に、４段階で目視で評価した。

【００４６】

【表１】硬さもぐり込み深さ走行時間外観試験ＧＰａｎｍ（時）実施例１１７．０１３３００以上優良実施例２２７．２１０２８８良好実施例３１０．８１４１９６良好実施例４２２．１１１３００以上優良実施例５１４．４１２２０１良好比較例１１．９２５１以下不可比較例２９．７１４３０不可比較例３８．０１５１３２不良比較例４３０．５１０１６５不良比較例５３．１２３６不可

【００４７】表１より、硬さの値が１０ＧＰａ以上３０
ＧＰａ以下の実施例は、硬さＨの値が本発明範囲外の比
較例に比して極めて走行耐久性が優れていることが分か
る。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、非磁性基板の少なくとも片側
に真空成膜による強磁性金属薄膜磁性層とその上に炭素
保護層、潤滑剤を有する磁気記録媒体において、炭素保
護層、磁性層、非磁性下地層、基板の構成を反映した、
媒体の極微小圧子に対する表面微小弾性塑性変形特性を
特定範囲に規定したことにより、耐久性が向上するこ
と、とくに超高密度記録フロッピーディスクは高速回転
において良好な耐久性を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板の少なくとも一方の面に真空
成膜による表面に微小突起を有する強磁性金属薄膜より
成る磁性層とその上に炭素保護層、潤滑剤を有する磁気
記録媒体において、先端稜角９０度、先端曲率半径３５
〜５０ｎｍの三角錘型ダイヤモンド圧子の中心軸を、非
磁性基板面に直角に炭素保護層に接して加圧し、圧子の
もぐり込み深さが１０〜２５ｎｍである際に得られる荷
重を、圧子の接触部の投影面積で除して得られた微小硬
度が１０ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下の範囲であることを
特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記非磁性基板が可撓性プラスチック基
板であり、且つ磁気記録媒体がディスク状磁気記録媒体
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３】炭素保護層の厚みが２．５ｎｍ以上３０
ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載
の磁気記録媒体。
【請求項４】炭素保護層が原料気体としてエチレンを
使用して成膜したものであることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性基板がアラミドフィルムもしくは
ポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項１な
いし４のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
【請求項６】非磁性基板上にポリイミド樹脂もしくは
オルガノポリシロキサンからなる下塗り膜を形成したこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の
磁気記録媒体。