JP2532209B2

JP2532209B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2532209B2
Application number: JP61077735A
Authority: JP
Inventors: 研二横山; 正俊中山; 文生丸田; 国博上田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: US4816334A; JPS62234229A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ発明の背景技術分野本発明は、磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは、い
わゆるハードタイプの磁気ディスク、磁気ドラム等が有
する磁性層の保護層の改良に関するものである。

先行技術とその問題点磁気ディスク装置に用いられる磁気記録媒体は、一般
に磁気ディスク、またはディスク媒体と呼ばれ、その基
体構造はドーナツ状の基板と通常その両面に設層された
磁性層を有している。

このような記録媒体の基板材質は、例えばアルミ合金
等のハード材と、磁気テープ媒体と同じマイラーなどの
プラスチック材の二種類があり、一般に前者をハードタ
イプの磁気ディスク、後者をフレキシブルディスクと呼
んでいる。

ところで、磁気ディスク装置、磁気ドラム装置におけ
る磁気記録媒体、特にハードタイプの磁気ディスクで
は、磁気ヘッドとの機械的接触に対する耐久性、耐摩耗
性等の点で問題があり、そのため通常これらの磁気記録
媒体には保護膜が施される。このような媒体の保護膜と
して、従来無機保護膜あるいは固体潤滑剤等の潤滑膜を
設けることが知られている。

無機保護膜としては、Rh、Cr（特公昭52−18001号公
報）、Ni−Ｐ（特公昭54−33726号公報）、そのほか、R
e、Os、Ru、Ag、Au、Cu、Pt、Pd（特公昭57−6177号公
報）、Ni−Cr（特公昭57−17292号公報）等が用いら
れ、他方、固体潤滑剤としては、無機ないし有機の潤滑
剤、例えば、珪素化合物、例えばSiO₂、SiO、Si₃N₄等
（特公昭54−33726号公報）、ポリ珪酸もしくはシラン
カップリング剤、例えばテトラヒドロキシシラン、ポリ
アミノシラン等（特公昭59−39809号公報）およびカー
ボン等が使用されている。

しかしながら、磁性層上に設けられるこれらの従来の
保護膜の材質および構造では、媒体の耐久性、耐摩耗
性、耐候性、耐食性等が十分高く、しかもヘッドが媒体
表面にはりついてしまういわゆる吸着と呼ばれる現象も
発生しないものは実現していない。

II 発明の目的本発明の目的は、媒体の耐久性、耐摩耗性、耐候性、
耐食性等に優れ、ヘッド吸着もなく、実用に際してきわ
めて高い信頼性を有する磁気記録媒体を提供することに
ある。

III 発明の開示このような目的は、下記の本発明によって達成され
る。

すなわち本発明は、剛性基体上に、下地層を有し、こ
の下地層の表面に凹凸を有し、この下地層上に金属薄膜
磁性層を有し、さらに、この磁性層上にカーボン保護膜を有し、この保護膜の
表面がプラズマ処理されており、この保護膜上に、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示される有機
フッ素化合物の少なくとも１種を気相成膜したトップコ
ート層を有することを特徴とする磁気記録媒体。

（Ａ）下記式（Ｉ）で示されるカルボキシパーフルオロ
ポリエーテルまたはその塩またはそのエステル式（Ｉ） RfRf′Ｏ_nRf″COOR₁ （上記式（Ｉ）において、Rfはフッ素原子もしくはパー
フルオロアルキル基またはCOOZもしくは−ORf″COOZを
表わす。また、Rf′およびRf″は、それぞれ二価のパー
フルオロアルキレン基を表わし、これらは同一でも異な
っていてもよい。ｎは正の整数を表わし、ｎが２以上の
場合Rf′はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R₁は
水素、一価のカチオンまたは置換もしくは非置換のアル
キル基を表わす。ＺはR₁と同義であり、ＺとR₁は同一で
も異なっていてもよい。）（Ｂ）下記式（II）で示されるパーフルオロポリエーテ
ル式（II） R₂fR₂f′Ｏ_nR₂f″ （上記式（II）において、R₂fはフッ素原子またはパー
フルオロアルキル基を表わす。R₂f′はパーフルオロア
ルキレン基を表わす。R₂f″はパーフルオロアルキル基
を表わす。R₂fがパーフルオロアルキル基を表わす場
合、R₂fとR₂f″とは同一でも異なっていてもよい。ｎは
正の整数を表わし、ｎが２以上の場合、R₂f′はそれぞ
れ同一でも異なっていてもよい。）（Ｃ）テトラフルオロエチレンポリマー（Ｄ）ポリビニリデンフルオライド（PVdF）、ポリビニ
ルフルオライド（PVF）、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体（FEP）、テトラフル
オロエチレン−エチレン共重合体（ETFE）、テトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体（PFA）およびクロロトリフルオロエチレン−エ
チレン共重合体（ECTFE）の少なくとも１種。

IV 発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
第１図には本発明の磁気記録媒体の一実施例が示され
る。

本発明の磁気記録媒体１は、非磁性基体２上に一般に
下地層３を有し、この下地層３の上には通常、非磁性金
属中間層４を有し、この上に金属薄膜磁性層５を有し、
さらに磁性層５の上にカーボン保護膜７を有し、この保
護膜７の上にトップコート層８を有して構成される。

本発明において、媒体表面に設けられるトップコート
層８は、有機フッ素化合物を含有する。

この有機フッ素化合物は、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示さ
れる有機フッ素化合物の少なくとも１種である。

（Ａ）カルボキシパーフルオロポリエーテルまたはその
塩またはそのエステルこのようなものとしては、下記式（Ｉ）で示される化
合物が挙げられる。

式（Ｉ） RfRf′Ｏ_nRf″COOR₁ 上記式（Ｉ）において、Rfはフッ素原子もしくはパー
フルオロアルキル基またはCOOZもしくは−ORf″COOZを
表わす。

Rf′およびRf″は、それぞれ二価のパーフルオロアル
キレン基を表わし、これらは同一でも異なっていてもよ
い。ｎは正の整数を表わし、ｎが２以上の場合Rf′はそ
れぞれ同一でも異なっていてもよい。

R₁は水素、一価のカチオンまたは置換もしくは非置換
のアルキル基をあらわす。アルキル基の炭素数は１〜５
であって、しかも非置換のアルキル基が好ましい。

カチオンとしては、Na⁺、K⁺、Li⁺などのアルカリ金属
イオンやNH₄ ⁺等が好ましい。

R₁で表わされる置換もしくは非置換のアルキル基とし
ては−CH₃、−C₂H₅、−C₃H₇、ｉ−C₃H₇、−C₄H₉、−C₅H
₁₁などが挙げられる。

これらの中でも−CH₃、−C₂H₅などが好ましい。

ＺはR₁と同義であるが、これらＺとR₁は同一でも異な
っていてもよい。

Rfは表わされるパーフルオロアルキル基としては、−
CF₃、−C₂F₅、−C₃F₇などが挙げられる。

Rf′およびRf″としては、−CF₂−、−CF₂CF₂−、などが挙げられ、好ましくは−CF₂−、−CF₂CF₂−、−C
FCF₃−CF₂−である。

なお、Rfの好ましい例は、−Ｆ、−COOCH₃、−COOH、
−COOC₂H₅、−COOC₃H₇などが挙げられる。

ｎとしては10〜100程度であり、好ましくは30〜70で
ある。

なお、Rf′が複数ある場合、それらは互いに同一であ
っても異なってもよい。

また、上記式（Ｉ）で表わされる化合物がエステルで
ある場合、カルボン酸のモノまたはジエステルのいずれ
であってもよい。

上記式（Ｉ）で表わされるもののなかでも下記式（Ｉ
−１）〜（Ｉ−４）で示される化合物が好ましいものと
して挙げられる。

式（Ｉ−１） ZOCOCF₂（Ｏ−CF₂−CF₂）_Ｎ −（Ｏ−CF₂）_ＭOCF₂COOR₁ 上記式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）において、Ｚおよ
びR₁は式（Ｉ）におけるものと同義である。

ＺおよびR₁の好ましいものとしては、−Ｈ、−CH₃、
などが挙げられる。

ＮおよびＭの和は、上記のｎと同一であり、これらは
それぞれ５〜50であり、好ましくは５〜20である。

上記式（Ｉ−３）および（Ｉ−４）において、R₁およ
びｎは（Ｉ）におけるものと同義である。

R₁の好ましいものとしては、−Ｈ、−CH₃、−C₂H₅等
があげられる。

ｎとしては10〜100であり、好ましくは30〜70であ
る。

このような化合物は、分子量1000〜10000程度であ
る。

これらの化合物は公知の方法に従い合成すればよい
が、市販のものを用いることもできる。

具体的には、商品名を挙げると、デュポン社製KRYTOX
157FS、モンテフルオス社製Fomblin Ｚ DIAC、Fombli
n Ｚ DEALなどがある。

KRYTOX157FSは式（Ｉ−３）で示される化合物のなか
のR₁＝Ｈ、ｎ＝11〜49の場合のものである。また、Fomb
lin Ｚ DIACは式（Ｉ−２）で示される化合物であ
る。

Fomblin Ｚ DEALは式（Ｉ−１）で示される化合物
のなかのＮおよびＭがそれぞれ11〜49、Ｚ＝R₁＝CH₃の
場合のものである。

これらの固形成分を気相成膜用の材料として利用でき
る。

（Ｂ）パーフルオロポリエーテルこのような化合物としては下記式（II）で示されるも
のが挙げられる。

式（II） R₂fR₂f′Ｏ_nR₂f″ 上記式（II）において、R₂fはフッ素原子またはパー
フルオロアルキル基を表わす。

R₂f′はパーフルオロアルキレン基を表わす。

R₂f″はパーフルオロアルキル基を表わす。

R₂fがパーフルオロアルキル基を表わす場合、R₂fとR₂
f″とは同一でも異なっていてもよい。ｎは正の整数を
表わし、ｎが２以上の場合、R₂f′はそれぞれ同一でも
異なっていてもよい。

R₂fで表わされるパーフルオロアルキル基としては−C
F₃、−C₂F₅等が挙げられる。

R₂fの好ましいものとしては、−Ｆ、−CF₃である。

R₂f′の好ましいものとしては、−CF₂−CF₂CF₂−、等が挙げられる。

R₂f″としては、−CF₃、−C₂F₅等が挙げられる。

ｎは10〜100であり、特に10〜50が好ましい。

式（II）で表わされる化合物のなかでも、下記式（II
−１）、（II−２）で表わされるものが好ましい。

式（II−１） CF₃−｛（−Ｏ−CF₂−CF₂）_Ｎ−（Ｏ−CF₂）_Ｍ］−OCF₃ 上記式（II−１）、（II−２）において、ＮとＭの和
は10〜100程度である。

Ｎとしては５〜50であり、好ましくは５〜30である。
またＭとしては５〜50であり、好ましくは５〜30であ
る。

また、下記式（II−３）で表わされるものも好まし
い。

上記式（II−３）において、ｎは式（II）におけるも
のと同義である。

ｎは10〜100であり、好ましくは30〜70である。

このような化合物は、平均分子量1000〜10000程度で
ある。

これら化合物は、公知の方法に従い合成できる。

また、市販のものを用いてもよい。

具体的に商品名を挙げると、モンテフルオス社製FOMB
LIN YO4,YO6,Y25,Y45,YR;FOMBLIN Ｙ−LVACO616,Y−
Ｌ−VAC14/6,Y−Ｌ−VAC16/6,Y−Ｌ−VAC25/6;FOMBLIN
Ｙ−Ｈ−VAC18/8,Y−Ｈ−VAC25/9,Y−Ｈ−VAC40/11,Y
−Ｈ−VAC140/13;FOMBLIN Z;デュポン社製KRYTOX143C
Z、143AZ、143AA、143AY、143AB、143AC、143AD;KRYTOX
1502、1504、1506、1509、1514、1516、1525、1618、16
25、1645、1680、1614などである。

このなかで、KRYTOX143CZは、式（II−３）で示され
る化合物でｎ＝11〜49のものである。

また、FOMBLIN Ｙは式（II−２）、FOMBLIN Ｚは式
（II−１）で示されるものである。

これらの固形成分を気相成膜用の材料として利用でき
る。

（Ｃ）テトラフルオロエチレンポリマーこのような化合物の分子量は1000〜10000であること
が好ましい。

なおポリマー軟化点（ASTM Ｅ−28−58T）は200〜30
0℃程度、融点は200〜350℃程度であることが好まし
い。

これらの化合物は、公知の方法に従い合成できる。ま
た、市販のものを用いてもよい。

このようなテトラフルオロエチレンポリマーとして
は、市販のものとして、デュポン社製Vydax A12、510
0、550、525、旭硝子社製AG−LUB等がある。

これらの固形成分を気相成膜用の材料として利用でき
る。

（Ｄ）その他、本発明で用いられるフッ素樹脂として
は、ポリビニリデンフルオライド（PVdF）、ポリビニル
フルオライド（PVF）、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（FEP）、テトラフルオ
ロエチレン−エチレン共重合体（ETFE）、テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体（PFA）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン
共重合体（ECTFE）などが挙げられる。この中でも特
に、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体（FEP）、テトラフルオロエチレン−エチレ
ン共重合体（ETFE）が通常よく用いられる。

そして、これらのフッ素樹脂の平均重合度は700〜300
0程度であることが好ましい。

これらの固形成分の気相成膜用の材料として利用でき
る。

上述してきたように（Ａ）〜（Ｄ）に示される化合物
は、トップコート層８中に、二種以上含有されていても
よい。

本発明において、このようなトップコート層８は気相
成膜法によって形成される。

気相成膜法によらず、塗布によるときには、膜厚をう
すくして、しかも均一な厚さで設層することがむずかし
いという不都合が生じる。

しかも気相成膜法ではトップコート層に有機溶剤が残
存しないことが特徴である。

このように気相成膜法で設層したトップコート層はそ
の膜厚が均一であり、しかも膜中に溶剤が残有しないた
め、実用に際してヘッドが吸着しにくく摩擦が低いとい
う長所がある。

気相成膜法としては、蒸着法、スパッタ法、イオンプ
レーディング法等がある。

本発明においては、上記のいずれの方法を用いてもよ
い。

真空蒸着法は蒸発源を10^-3Torr以下程度の高真空中
で、エレクトロンビーム法、抵抗加熱法等により蒸発源
を加熱して融解、蒸発させて、その蒸気を例えば基板表
面に薄膜として蒸着させる方法である。この蒸発時に蒸
発粒子が得る運動エネルギーは0.1eV〜1eV程度である。

スパッタ法は作業を行う領域によって、さらにプラズ
マ法とイオンビーム法の２つに大別することができる。

プラズマ法によるスパッタ法では、Ar等の不活性ガス
雰囲気中で異常グロー放電を発生させ、Arイオンによっ
てターゲット（蒸着物質）のスパッタを行い基板に蒸着
させる。

ターゲットに数KVの直流電圧を印加する直流スパッタ
リング、数百〜数KVの高周波数電力を印加する周波数ス
パッタリングのいずれであってもよい。

また、２極から３極、４極スパッタ装置と多極化した
ほか、直行電磁界を加えてプラズマ中の電子にマグネト
ロンと同様サイクロイド運動を与え、高密度プラズマを
作るとともに、印加電圧を低くし、スパッタを高能率化
したマグネトロン系スパッタリングを用いてもよい。

また、必要に応じ、Arなど純粋な不活性ガスのみを用
いる代りにO₂、N₂等を用いた反応性ないし化学スパッタ
リングを用いても良い。

イオンビーム法では、適当なイオン源を用いてArなど
をイオン化し、引出し、電極に印加した負高電圧によっ
て高真空側にイオンビームとして引き出し、ターゲット
表面に照射してスパッタしたターゲット物質を基板に蒸
着させる。動作圧はいずれの場合も10^-2〜10^-3Torr程度
とする。

また、スパッタ法における被着粒子の運動エネルギー
は約数eV〜100eVであり、例えば蒸着法のそれ（約0.1eV
〜1eV）と比べてきわめて大きい。

イオンプレーティング法は、被膜形成の前および被膜
形成中、十分な運動エネルギーをもって基板表面に蒸着
物質を射突させる原子論的被膜形成法である。

その基本機能には、射突イオンによる基板のスパッ
タ、加熱、イオン注入などの効果があり、これらが付着
力、蒸着膜の核形成、膜成長に影響を及ぼす。このイオ
ンプレーティング法は、作業を行う領域から、さらにプ
ラズマ法とイオンビーム法の２つに大別される。

プラズマ法では、直流グロー放電によって基板（負電
位）をAr⁺の衝撃で洗浄化した後、蒸発源を加熱し蒸着
物質を蒸気化させると、プラズマ中でイオン化し、基板
を取り巻くグロー放電の陰極暗部の強い電解により加速
され、高いエネルギーをもって基板に射突し蒸着する。

直流印加方式、高周波励起方式およびその併用形と蒸
発源の各種加熱方式との組み合せなど多くの形式はいず
れも使用でき、中空陰極プラズマ電子銃を用いるプラズ
マ電子ビーム法を用いてもよい。

イオンビーム法では、スパッタ形、電子衝撃形あるい
はデュオプラズマトロンの改良形などの、イオン源で生
成した蒸着物質イオンを高真空領域に引き出し、加速電
圧を調節して基板表面の清浄化と蒸着を引き続いて行
う。クラスタイオンビーム技術（蒸着と結晶成長）で
は、るつぼの噴射ノズルから高真空中に蒸着物質を噴出
させ、断熱膨張による過冷却現象を利用して10²〜10³個
の原子が互いに緩く結合した塊状原子集団（クラスタ）
を作り、イオン化して用いる。

また、イオンプレーティングにおけるイオンの運動エ
ネルギーは、約数＋eV〜5keV程度で他の成膜方法、例え
ば蒸着法（約0.1eV〜1eV）、スパッタ法（約数eV〜100e
V）などに比べて非常に大きい。そのため、この方法に
よって形成された付着膜は、付着強度がきわめて高い。
また付着速度もきわめて大きいため、短時間で膜形成が
できる。

また、近年、新技術として開発された熱電子によって
イオン化を行うアーク放電イオンプレーティングを用い
てもよい。アーク放電イオンプレーティング法は、蒸発
源を加熱し蒸発してえられた蒸気流に対し、蒸発源近傍
の蒸気流の密度が比較的高いところで、熱電子放出源か
ら放出した熱電子を衝突させて蒸気流のイオン化を生じ
させこのイオン化された蒸気流を電波や磁場により被着
体に垂直方向に集束させて成膜するものである。

これら気相成膜法における下地温度、被着距離等は通
常の条件でよい。

これら気相成膜法のうちでは、真空蒸着法またはスパ
ッタリングを用いることが好ましい。

真空蒸着法の条件について述べるならば、一般に、被
着体の温度は、10〜100℃程度、被着体−蒸発源距離は
１〜20cm程度、動作圧は５×10^-1〜10^-4Pa程度、成膜速
度は１Å〜100Å/sec程度が好ましい。

また、スパッタリングでは、被着体の温度は10〜100
℃程度、被着体−蒸発源距離は１〜20cm程度、動作圧は
10^-1〜10Pa程度、成膜速度は５〜1000Å/min程度が好ま
しい。

このようにして形成されるトップコート層８の厚さは
３〜300Å、好ましくは５〜150Åとする。

３Å未満では十分な本発明の効果が得られず特に耐久
性が劣り、300Åをこえると吸着が発生し、いわゆるヘ
ッドクラッシュを起すからである。

このようなトップコート層８は、下記のカーボン保護
膜７を介して設層する。

カーボン保護膜７を設けることによって耐久性、耐候
性はさらに優れたものになる。

カーボン保護膜７は、その組成としてＣ単独からなる
が、他の元素を5wt％未満含有するものであってよい。

カーボン保護膜７は、スパッタ法、イオンプレーティ
ング法、蒸着法、CVD等の各種気相成膜法で形成可能で
あるが、中でも特にスパッタ法によるのが好ましい。こ
の場合には、形成された膜がきわめて緻密となり、一段
と耐久性、耐候性に優れた効果を有する。

このようにより好ましい態様として形成されるカーボ
ン保護膜７の膜厚は100〜800Å、特に150〜400Åが好ま
しい。

さらにカーボン保護膜７の表面はプラズマ処理されて
いる。こうすることによりカーボン保護膜表面を化学的
に活性化し、上述したトップコート層８を密着性良く設
層することができる。従って接着強度が向上する。

プラズマ処理は公知の方法によって行えばよく、Ar、
Ne、He、N₂、H₂等の１種ないし２種以上の処理ガスを用
い、電源の周波数50KHz〜2.45GHz程度、印加電流、処理
時間等は通常の条件とすればよい。

さらにこのようなカーボン保護膜７と後述する金属薄
膜磁性層５との間に非磁性金属保護膜６を設けることが
好ましい。このものを設けることによって耐久性、耐候
性は一段と向上する。

そして、この非磁性金属保護膜６は通常Crから形成さ
れるのが最も好ましいが、Cr含有量は99wt％以上であれ
ばよい。

そして、この非磁性金属保護膜６は種々の公知の気相
成膜法で形成可能であるが、通常、スパッタ法で成膜す
ることが好ましい。

このような非磁性金属保護膜６の膜厚は30〜300Å、
特に50〜200Åが好ましい。

本発明における金属薄膜磁性層５は、CoまたはCoとN
i、Cr、Ｐのうちの１種以上を主成分とする。

このものの組成の具体例としては、Co−Ni、Co−Ni−
Cr、Co−Cr、Co−Ni−Ｐ、Co−Zn−Ｐ、Co−Ni−Mn−Re
−Ｐ等がある。これらの中では特にCo−Ni、Co−Ni−C
r、Co−Cr、Co−Ni−Ｐ等が好ましく、これらの合金の
好適組成比は重量比で、Co:Ni＝1:1〜9:1、（Co_xNi_y）_A
Cr_Bにおいてx:y＝1:1〜9:1、A:B＝99.9:0.1〜75:25、 Co:cr＝7:3〜9:1、（Co_xNi_y）_AP_Bにおいて x:y＝1:0〜1:9、A:B＝99.9:0.1〜85:15である。これ
らの範囲をはずれると記録特性が低下する。

このような金属薄膜磁性層５は気相もしくは液相の種
々のメッキ法で設層可能であるが、中でも特に上述した
気相法の１種であるスパッタ法が好ましい。スパッタ法
を用いることによって磁気特性の良好な磁性層が得られ
る。

ターゲットの材質としては、目的とする金属薄膜磁性
層５の組成に対応する合金等を用いればよい。

ところで、金属薄膜磁性層５の組成をCoPないしCoNiP
とする場合には、液相メッキ法、特に無電解メッキ法で
設層してもよい。そしてその磁性層は蒸気スパッタ法と
同様に良好な磁気特性を示す。

無電解メッキに用いるメッキ浴組成、メッキ条件等と
しては公知の種々のものが適用可能であり、例えば、特
公昭第54−9136号公報、特公昭第55−14865号公報等に
記載のものはいずれも使用可能である。

上述してきたような金属薄膜磁性層５の膜厚は200〜5
000Å、特に500〜1000Åが好ましい。

このような金属薄膜磁性層５を前述したようなスパッ
タ法で設層する場合には、後述する下地層３と磁性層５
との間にCrを含む非磁性金属中間層４を設けることが好
ましい。この非磁性金属中間層４を設けることによっ
て、媒体の磁気特性が向上し、記録特性の信頼性の向上
をも図ることができる。

そしてこの非磁性金属中間層４は通常Crから形成され
るのが最も好ましいが、Cr含有量は99％wt％以上であれ
ばよい。

そしてこの中間層４は、種々の公知の気相成膜法で形
成可能であるが、通常、上述した金属薄膜磁性層５と同
様にスパッタ法で成膜することが好ましい。このような
非磁性金属中間層４の膜厚は用いる金属薄膜磁性層５の
種類によって適宜決定すべきであるが、通常500〜4000
Å程度である。

本発明で使用される剛性基体２は、例えば、アルミニ
ウム、アルミニウム合金等の金属、ガラス、セラミック
ス、エンジニアリングプラスチック等が挙げられる。そ
して、これらの中でも、機械的合成、加工性等が良好で
しかも後述する下地層が容易に設層できるアルミニウ
ム、アルミニウム合金等を用いるのが好ましい。

このような剛性基体２の厚さは1.2〜1.9mm程度であ
り、この形状は通常、ディスク状、ドラム状等特に制限
はない。

このような剛性基体２の材質としては、特にAl等の金
属基体を用いるときには、この基体上に下地層３を設け
ることが好ましい。この下地層３は、Ni−Ｐ、Ni−Cu−
Ｐ、Ni−Ｗ−Ｐ、Ni−Ｂ等のいずれかの組成を含有して
形成される。このものは、液相メッキ法、特に無電解メ
ッキ法で成膜させることが好ましい。無電解メッキ法に
よれば、きわめて緻密な膜が形成でき、機械的剛性、硬
度、加工性を上げることができる。

なお、上記組成からなる下地層の組成比較（wt）は、
以下のとおりである。

すなわち、（NixCuy）_AP_B （NixWy）_AP_B これらの場合においては、 x:y＝100:0〜10:90、A:B＝97:3〜85:15である。

NixByの場合にはx:y＝97:3〜90:3である。

この無電解メッキ法のプロセスの一例を簡単にのべる
と、まず、アルカリ性脱脂および酸性脱脂を行った後、
数回のジンケート処理をくり返して行い、さらに重炭酸
ナトリウム等で表面調製したのちpH4.0〜6.0のニッケル
・メッキ浴中で約80〜95℃、約0.5〜３時間メッキ処理
すればよい。

これらメッキ処理は、例えば特公昭第48−18842号公
報、特公昭第50−1438号公報等に記載されている。

このような下地層３の膜厚は３〜50μｍ、特に５〜20
μｍが好ましい。

さらに下地層３の表面には凹凸部が設けられる。

凹凸部をつくるには、例えば、下地層３が設層された
円板状の剛性基体２を回転させながら、研磨剤等を作用
させ、下地層３の表面に同心円状に不規則な溝を設け
る。

なお凹凸部は、下地層３上にランダムに設けてもよ
い。

このような凹凸部を設けることによって、吸着特性お
よび耐久性が向上する。

なお、下地層３を基体２上に設けない場合には、直後
基体２上に上記の凹凸を設ければよい。

さらにこのような下地層３を有することのある基体上
には上述したように必要に応じ中間層４が設けられ、さ
らにこの上に金属薄膜磁性層５が設層される。

上述してきたような磁気記録媒体１は、第１図に示さ
れるように片面記録の媒体としてもよいが、基体２の両
面側に磁性層等を第１図と同様に設けた、いわゆる両面
記録の媒体としてもよい。

Ｖ発明の具体的作用効果本発明によれば、金属薄膜磁性層上にカーボン保護膜
を有し、この保護膜層上に所定の潤滑剤を含むトップコ
ート層を有するために、得られた媒体は、耐久性、耐摩
耗性、耐候性、耐食性等に優れ、ヘッド吸着も少なく、
実用に際してきわめて高い信頼性を有する。

VI 発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに
詳細に説明する。

（実施例１） Φ13cm、厚さ1.9mmのディスク状のAl基体上に、厚さ2
0μｍのNiPの下地層を無電解メッキ法で設けた。なお、
無電解メッキ法は下記のプロセスおよび製造条件で行っ
た。

（NiP無電解メッキ）なお、下地層の組成はNi:P＝85:15（重量比）、厚さ
は20μｍとした。

このようなNiPの下地層を有するAl基体の他に、表１
に示されるような、Al、ガラス（コーニング社製）、プ
ラスチック（ポリエーテルイミド樹脂）の種々の材質の
基体も用いた。

次いで、上記の各種基体表面（基体表面上に下地層を
有するものは、その下地層の表面）を下記の条件にて研
磨処理した。

＜表面研磨処理＞磁気ディスク用ラッピングマシを用い、上記基体を回
転させながら、不二見研磨（株）の研磨液、メディポー
ルNo.8（50％希釈液）を用い、100gの加重をかけながら
10分間研磨を行った。

その後、ディスク基板洗浄装置を用いて洗浄した。工
程は以下に示すとおりである。

＜洗浄工程＞ 1.中性洗剤溶液、浸漬、超音波 2.超純水、スクラブ 3.超純水、スクラブ 4.超純水、浸漬、超音波 5.超純水、浸漬 6.フロン／エタノール混合液、浸漬、超音波 7.フロン／エタノール混合液、浸漬 8.フロン／エタノール、蒸気（→乾燥）このような洗浄工程後、基体表面（基体表面上に下地
層を有するものは、その下地層の表面）に凹凸部を下記
のようにして設けた（以下、テクスチャリング工程とい
う）。すなわち、テープポリッシングマシンを用い、基
体を回転させながら、基体表面に同心円状の不規則な溝
を設けた。工程条件は、ポリッシングテープ番手＃400
0、コンタクト圧力1.2Kg/cm²、オシレーション50回／
分、ワーク回転数150回／分とした。

その後、さらに前記と同様な洗浄を行った後、Crから
成る非磁性磁性金属中間層をスパッタで膜厚2000Åに設
層した。

設層条件は、Ar圧力2.0Pa、DC8KWとした。なお、この
中間層形成前にArガス圧0.2Pa、RF400Wの条件でエッチ
ング処理を行った。

その後、この上に連続して以下に示すような各種金属
薄膜磁性層を設層した。なお、無電解メッキ法で磁性層
を設層する場合には、上記のエッチング処理は行わず、
しかもCrからなる非磁性金属中間層も設けなかった。

＜金属薄膜磁性層の形成＞磁性層 No.1 CoNi磁性層をスパッタ法を用いて形成した。成膜条件
はArガス圧2.0Pa、DC8KWとした。CoNi組成重量比はCo/N
i＝80/20、膜厚は600Åとした。

磁性層 No.2 CoNiCr磁性層をスパッタ法を用いて形成した。成膜条
件はArガス圧2.0Pa、DC8KWとした。

CoNiCr組成重量比は62.5:30:7.5とし、膜厚は600Åと
した。

磁性層 No.3 CoCr磁性層をスパッタ法を用いて形成した。成膜条件
はArガス圧2.0Pa、DC8KWとした。

CoCrの組成重量比はCo/cr＝87/13、膜厚は1000Åとし
た。

磁性層 No.4 CoNiP磁性層を無電解メッキ法を用いて形成した。CoN
iPの形成重量比はCo:Ni:P＝6:4:1、膜厚は1000Åとし
た。

無電解メッキプロセスおよび製造条件は以下のとおり
とした。

このようにして設層された種々の金属薄膜磁性層上に
Crから成る非磁性金属保護膜を形成した。成膜はスパッ
タ法で行ない、その条件は、Arガス圧2.0Pa、DC8KWと
し、膜厚は200Åとした。

さらにこの非磁性金属保護膜の上に、表１に示される
ようにカーボン保護膜をスパッタ法で、厚さ400Åに設
けた。なお、スパッタ条件はArガス圧0.2Pa、DC8KWとし
た。

ただし、金属薄膜磁性層５として前述した磁性層No.1
〜４のうち磁性層No.4の材料を用いた場合に限り、非磁
性金属層を形成する直前に、金属薄膜磁性層表面をArガ
ス圧0.2Pa、RF400Wの条件でエッチング処理を施した。

このカーボン保護膜の表面を表１に示すように必要に
応じてプラズマ処理を行った。なお、プラズマ条件は処
理ガスN₂、圧力5Pa、電源は13.56MHzの高周波とし、投
入電力は3KWとした。

その上に下記に示すような種々の有機フッ素化合物お
よび設層方法によってトップコート層を設層した。

膜厚は表１に示されるとおりとした。

＜トップコート層の設層＞トップコート層１（本発明）トップコート層組成としては以下に示される構造式か
らなるKRYTOX157FS（デュポン社製）の固形成分を蒸発源とし、蒸着法によってトップコート
層を設層した。

なお、蒸着に際して雰囲気圧力P Arは１×10^-2Pa、蒸
発源−被着体距離は5cmとした。

トップコート層２（本発明）トップコート層組成としてフォンブリンY25（モンテ
フルオス社製、分子量3000）の固形成分を蒸発源とし、
蒸着法によってトップコート層を設層した。

なお、蒸着に際して、雰囲気圧力P Ar等はトップコー
ト層１の場合と同様にした。

トップコート層３（本発明）トップコート層組成として、以下に示される構造式か
らなるクライトックス143AZ（デュポン社製、分子量200
0）の固形成分を蒸発源とし、蒸着法によってトップコート
層を設層した。

トップコート層４（本発明）テトラフルオロエチレンポリマーバイダックス525
［分子量3700の固形成分2.5重量％含有、粘度6cps（25
℃）（デュポン社製）］の固形成分を蒸発源とし、蒸着法によってトップコート
層を設層した。

なお、蒸着に際して雰囲気圧力P Ar等はトップコート
層１の場合と同様にした。

トップコート層５（本発明）トップコート層組成としてKRYTOX157FSをプレート上
に塗布し、溶剤を蒸発させた固形成分の板状物をターゲ
ットとし、スパッタ法によってトップコート層を設層し
た。

スパッタ条件は、スパッタ電力3KW、動作圧力1Pa、タ
ーゲット−被着体距離10cmの範囲で行なった。

なお、スパッタのターゲットとして用いた樹脂の大き
さは約15×30cm程度のものである。

スパッタにおける不活性ガスはアルゴンを用いた。

トップコート層６（比較）潤滑剤として、以下に示される構造式からなるフッ素
オイル（ダイフロイル＃50、分子量700、ダイキン工業
社製）を上記組成１で用いた溶媒中に混合し、潤滑剤含有塗布
液濃度を0.05wt％に調製した。そして、このものをトッ
プコート層として塗設した。

トップコート層７（比較）潤滑剤をシリコーンオイル（東芝シリコーンTSF451、
粘度1000CPS）にかえた以外は、上記の組成６と同様に
した。

トップコート層８（比較）特開昭60−38730号公報の実施例１と同様に、エトキ
シシランを有するパーフロロアルキルポリエーテル（ｎ
＝50）を用いた。ただし、この化合物の固形分を蒸発源
とし、蒸着法によってトップコート層を設層した。な
お、蒸着に際して、雰囲気圧力等はトップコート層１の
場合と同様とした。

トップコート層９（比較）特開昭60−38730号公報の実施例４と同様に、シラノ
ールを有するパーフロロアルキポリエーテル（ｎ＝20）
を用いた。ただし、この化合物の固形分を蒸発源とし、
蒸着法によってトップコート層を設層した。なお、蒸着
に際して、雰囲気圧力等はトップコート層１の場合と同
様とした。

トップコート層10（比較）トップコート層１と同じ有機フッ素化合物を用いた。
ただし、この化合物の溶液を塗布してトップコート層を
設層した。

トップコート層11（本発明）分子量2000のテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体（FEP）をターゲットとして、ス
パッタ法によりトップコート層を設層した。

このようして、下記表１に示される種々の磁気ディス
クサンプルを作成し、下記に示すような特性を測定し
た。

なお、サンプルNo.23〜25については表１に示される
ようにカーボン保護膜は設けなかった。

また、サンプルNo.21および22については下地層のテ
クスチャリング処理を行なわなかった。

（１）耐CSS特性磁気ディスクサンプルの作成直後およびCSS（コンタ
クト・スタート・アンド・ストップ）３万回後のディス
ク記録面当りのエラー数を測定し、CSS前後でのエラー
数（ミッシングパルス数）の増加を表示した［単位：ビ
ット／面］。

なお、ディスク記録面当りのエラー数は、磁気ディス
ク用サーディファイヤーにて測定し、設定条件は、ミッ
シングパルスのスライスレベルを65％とした。

（２）耐久摩擦 CSS（コンタクト・スタート・アンド・ストップ）３
万回後、磁気ディスク用摩擦試験機を用いて磁気ディス
クサンプル磁性層表面の摩擦係数を測定した。

（３）吸着 20℃、60％RH、72時間の条件下で、Mn−Znフェライト
ヘッドを磁気ディスクサンプル表面上に静置しておき、
急にサンプルを回転させたときの初期摩擦係数を測定し
た。

これらの結果を表１に示す。

表１の結果より、本発明の効果があきらかである。

すなわち、本発明にしたがってカーボン保護膜上に所
定組成の有機フッ素化合物を気相成膜してトップコート
層を形成したサンプルでは、耐CSS特性、耐久摩擦、吸
着がいずれも良好である。これに対し、トップコート層
を塗布により形成した比較サンプルNo.28、気相成膜で
はあるが有機フッ素化合物として特開昭60−38730号公
報記載のものを用いたサンプルNo.26、27では、トップ
コート層以外の構成がこれらの比較サンプルと同じサン
プルNo.18に比べ、耐CSS特性、耐久摩擦、吸着のいずれ
もが劣っている。また、カーボン保護膜を有しない比較
サンプルNo.23では、カーボン保護膜を有する以外はこ
のサンプルと同構成のサンプルNo.1に比べ、耐CSS特性
が劣っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気記録媒体の断面図を示す。符号の簡単な説明１……磁気記録媒体、２……剛性基体、３……下地層、４……非磁性金属中間層、５……金属薄膜磁性層、６……非磁性金属保護層、７……カーボン保護膜、８……トップコート層

フロントページの続き (72)発明者上田国博東京都中央区日本橋１丁目13番１号テイーデイーケイ株式会社内 (56)参考文献特開昭60−38730（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−227230（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】剛性基体上に、下地層を有し、この下地層
の表面に凹凸を有し、この下地層上に金属薄膜磁性層を
有し、さらに、この磁性層上にカーボン保護膜を有し、この保護膜の表
面がプラズマ処理されており、この保護膜上に、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示される有機フ
ッ素化合物の少なくとも１種を気相成膜したトップコー
ト層を有することを特徴とする磁気記録媒体。（Ａ）下記式（Ｉ）で示されるカルボキシパーフルオロ
ポリエーテルまたはその塩またはそのエステル式（Ｉ） RfRf′Ｏ_nRf″COOR₁ （上記式（Ｉ）において、Rfはフッ素原子もしくはパー
フルオロアルキル基またはCOOZもしくは−ORf″COOZを
表わす。また、Rf′およびRf″は、それぞれ二価のパー
フルオロアルキレン基を表わし、これらは同一でも異な
っていてもよい。ｎは正の整数を表わし、ｎが２以上の
場合Rf′はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R₁は
水素、一価のカチオンまたは置換もしくは非置換のアル
キル基を表わす。ＺはR₁と同義であり、ＺとR₁は同一で
も異なっていてもよい。）（Ｂ）下記式（II）で示されるパーフルオロポリエーテ
ル式（II） R₂fR₂f′Ｏ_nR₂f″ （上記式（II）において、R₂fはフッ素原子またはパー
フルオロアルキル基を表わす。R₂f′はパーフルオロア
ルキレン基を表わす。R₂f″はパーフルオロアルキル基
を表わす。R₂fがパーフルオロアルキル基を表わす場
合、R₂fとR₂f″とは同一でも異なっていてもよい。ｎは
正の整数を表わし、ｎが２以上の場合、R₂f′はそれぞ
れ同一でも異なっていてもよい。）（Ｃ）テトラフルオロエチレンポリマー（Ｄ）ポリビニリデンフルオライド（PVdF）、ポリビニ
ルフルオライド（PVF）、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体（FEP）、テトラフル
オロエチレン−エチレン共重合体（ETFE）、テトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体（PFA）およびクロロトリフルオロエチレン−エ
チレン共重合体（ECTFE）の少なくとも１種。
【請求項２】金属薄膜磁性層がCoまたはCoとNi、Cr、Ｐ
のうちの１種以上を主成分とする特許請求の範囲第１項
に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】ディスク状の形状をもつ特許請求の範囲第
１項または第２項に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】トップコート層の厚さが３〜300Åである
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
磁気記録媒体。
【請求項５】金属薄膜磁性層の基体側に磁性層に接して
非磁性金属中間層を有する特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれかに記載の磁気記録媒体。