JP2532683B2 - 記録媒体の製造方法 - Google Patents

記録媒体の製造方法

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録媒体及びその製造方法に関し、特に記
録媒体の保護膜とその製造方法に関するものである。
従来の技術 従来より、記録媒体には、大きく分けて塗布型と蒸着
型がある。
発明が解決しようとする課題 塗布型の記録媒体は、例えば磁気記録媒体の場合、一
般にFe2O3やCoを添加したγ−Fe2O2等の磁性粉末をポリ
ビニール・ブチラール、トルエン、メチルイソブチル等
のに混合物に混合分散して塗料化し、媒体基体表面に4
〜5μmの厚みで塗布する方法であるが、この方法では
製造が容易である反面、磁性粉末を小さくすることに限
界があり、高密度記録用としては性能が不十分であっ
た。
一方、蒸着型の記録媒体では、記録密度は塗布型に比
べ良くなるが、例えば磁気記録媒体の場合、磁性金属層
が表面に出ているため耐久性に問題がある。そこで、10
00〜2000Aの磁性金属を電子ビームやスパッタ法で蒸着
した上へ、オーバーコートを行い、さらに磁気記録媒体
表面に潤滑性を与えるために滑剤を塗布しているが、ま
だ十分な耐久性が得られていない現状である。さらに、
オーバーコートや滑剤の塗布を薄く均一に行えないた
め、記録用磁気ヘッドと記録層のギャップが大きくな
り、蒸着型本来の高密度記録が十分発揮できないで、5.
25インチ基板で20Mビット程度の記録密度に留まってい
る。
これらの欠点は、他の記録媒体についてもほぼ同様で
あり、例えば光記録の場合でもオーバーコート層の厚み
が問題になっている。
本発明の目的は、以上述べてきた従来法の欠点に鑑
み、オーバーコートや滑剤を、より薄く、均一に、且つ
ピンホール無く行う方法を提供し、記録媒体の信頼性を
向上させると共に、高密度記録を実現することにある。
課題を解決するための手段 本発明は、任意の媒体基体上に形成された記録層表面
に、オゾンガスを含む雰囲気中に曝された金属膜、金属
酸化膜、半導体膜あるいは半導体酸化膜よりなる保護膜
を介して、シラン界面活性剤よりなる単分子膜が、化学
結合して単層または複数層形成されていることを特徴と
した記録媒体及び、その保護膜を形成する製造方法であ
る。
作用 金属膜、金属酸化膜、半導体膜あるいは半導体酸化膜
の何れか1種の保護膜を、オゾンガスに曝すことで、保
護膜表面により完全な酸化膜が形成できることにより、
後工程であるシラン系界面活性剤の化学吸着の完成度と
吸着分子密度とを向上できる。
実施例 本発明の記録媒体で用いられる保護膜材料としては、
炭素の他に、例えばCr、Mn、W、Mo、Ti等の金属膜、Cr
2O3、MnO2、WO3、Mo2O3、Ti2O3等の金属酸化膜、Si、Si
C等の半導体膜、あるいはSiO2等の半導体酸化膜が供さ
れる。なお上記保護膜の形成方法としてはスパッタもし
くは蒸着等によって成膜できる。ただしSiO2の場合に
は、上記手法以外にも、例えば塗布ガラスである有機Si
化合物を用いて塗布した後、熱処理によりSiO2膜を作成
してもよい。
本発明のシラン界面活性剤とは−Si−Cl3結合を有す
る材料で、具体的にはCH3−(CH2−SiCl3あるいはC
H2=CH−(CH2)n−SiCl3(但しnは整数)で代表され
る飽和あるいは不飽和脂肪族シラン界面活性剤が挙げら
れる。これらの内でnの数が10〜20程度が最も扱い易
い。
これら脂肪族シラン界面活性剤を、さらにN2もしくは
O2を含むガス中で、エネルギ線もしくはプラズマ処理を
施すことにより、シラン界面活性剤の官能基を変性し、
この上にシラン界面活性剤を積層できる。この工程によ
り複数層のシラン界面活性剤の単分子膜が保護層として
形成でき、より強固な保護膜が形成できる。
なお上記エネルギ線には、光、電子ビーム、X線、γ
線もしくはイオンビーム線等が挙げられる。
またシラン界面活性剤に、CF3−(CF2−(CH2
−OCO−(CH2−SiCl3もしくはCF3−(CF2
(CH2−O−(CH2−SiCl3(n、m、1は整
数)等のフッ素を含むシラン界面活性剤である場合に
は、表面にフッ素が表れることにより、より潤滑性が増
すため好ましい。なおフッ素を含むシラン界面活性剤を
使用する場合で、シラン界面活性剤を積層する場合に
は、少なくとも最上層にフッ素含有のシラン界面活性剤
を処理することは勿論である。またフッ素含有シラン界
面活性剤の上記構造式で、n+m+1は10〜20程度が最
も使い易い。
本発明のシラン界面活性剤は、酸化処理された保護膜
上に化学吸着法により結合できる。つまり−Si−Cl3
合が、保護膜表面の酸素と反応して、 の強固な結合が生成され、酸化された保護膜全体にわた
って均一に吸着できる。
以下、具体的な実施例を、第1〜7図を用いて説明す
る。
実施例1 第1図に示すように、媒体基体1として例えば磁気記
録用ディスク基板を用い、媒体基板1上にスッパタ法等
によりFe−Niの磁気記録層2を1000A形成した。
その後、保護膜として炭素(C)をスパッタ蒸着法に
て200A程度蒸着形成した後、酸素を含むプラズマガス雰
囲気、あるいはオゾン発生器よりとりだした10%程度の
オゾンを含むガス雰囲気中に10分程度曝する。このと
き、オゾンガスに保護膜3が曝されることにより、炭素
の保護膜3表面は完全に酸化されて親水性となり、後工
程の化学吸着が完全に行えるようになった。
次にCH2=CH−(CH217−SiCl3を、2×10-3〜5×1
0-2Mol/l程度の濃度で溶かした80%n−ヘキサン、12%
四塩化炭素、8%クロロホルム溶液を調整し、前記磁気
記録層2の形成された媒体基体を浸漬すると、保護膜3
表面には酸化膜が形成されているので表面で の結合が生成され、シラン界面活性剤層9すなわち第2
図に示すようにシラン界面活性剤による単分子吸着膜4
が、一層酸素原子を介して保護膜と化学結合した形で
(20〜30Aの厚み)形成された。
実施例2 実施例1のシラン界面活性剤を吸着させた後、酸素あ
るいはN2を含んだ雰囲気中で(空気中でもよい)第2図
に示したようなビニル基5(CH2=CH−)をX線照射
し、ビニル基5に、酸素の場合単分子吸着膜4−1中に
水酸基6(第3図)あるいは窒素の場合単分子吸着膜4
−2中にアミノ基7(第4図)を付加させた。なお、こ
れらの官能基がビニル基5に付加することはFTIR分析に
より確認された。
以下、同じ反応液を用い化学吸着工程および水酸基6
あるいはアミノ基7の付加工程を繰り返すことにより、
磁気記録媒体等の表面に複数層の単分子膜が、互いに層
間で化学結合した状態の高密度の単分子累積膜8を得る
ことができる。(第5図及び第6図) 実施例2ではX線照射をしたが、他の電子線、γ線、
紫外線もしくはイオン線等のエネルギ線でも、またO2
N2を含んだプラズマ中で処理する方法でも−OH基や−NH
2基の付加を行うことができる。
実施例3 実施例2の多層化シラン界面活性剤の最終層に、以下
の要領でFを含んだ単分子膜を形成した。
最終の吸着工程で試薬としてCF3−CF2−(CH216−S
iCl3シラン界面活性剤を用いて化学吸着を行い、或は成
膜を終えた後、さらに最表面の単分子膜をフッ素を含む
ガス中でプラズマ処理することにより表面にFを含む単
分子累積膜を形成できた。
なお、上記実施例では何れも、保護膜として炭素をス
パッタした例を示したが、炭素をスパッタした後オゾン
ガスに曝したものと曝さないものではシラン界面活性剤
の吸着量に大きな差が生じた。すなわちFTIRによる分析
結果を第7図に示す。ここで、吸着時間が同じ30分でも
オゾンに曝したもの(a)は曝さなかったもの(b)に
比べ約8倍吸着密度が高いことが2930および2860cm-1
炭化水素の吸収より明かとなった。
なお上述の実施例の保護膜として炭素を用いたが、保
護膜材料としてはこれに限定されるものではなく、金属
膜、金属酸化膜、半導体膜あるいは半導体酸化膜等が使
用でき、これら何れを用いても本発明の効果には差がな
かった。
また上述の実施例では、不飽和脂肪族シラン界面活性
剤を用いたが、飽和脂肪族シラン界面活性剤でも本発明
の効果に何等差は認められなかった。
さらに上記実施例では磁気ディスクを例にして説明し
たが、磁気テープ、磁気カード、さらに媒体基体にPMMA
等の透明体を用いれば光磁気記録媒体へ応用できること
も言うまでもない。
また、本方法は、磁気記録媒体の保護膜形成以外に
も、光記録媒体や半導体素子の保護膜としても応用可能
である。
発明の効果 本発明は媒体基体上に形成した記録層表面に形成され
た保護膜を介して、オゾンガスを含む雰囲気中で保護膜
表面を酸化処理し、シラン界面活性剤の単分子膜を化学
結合した記録媒体及びその製造方法により、オゾンガス
を含む雰囲気中に曝された金属膜、金属酸化膜、半導体
膜あるいは半導体酸化膜よりなる保護膜を介して記録媒
体等の表面にシラン界面活性剤よりなる単分子膜を高密
度でピンホールなく形成できる。
なお、複数層の単分子保護膜では、互いに層間で化学
結合した状態の高密度の有機薄膜を均一な厚みで、非常
に薄く形成できる。従って、基体が例えば磁気記録媒体
等の場合、記録再生ヘッドの効率が向上し、ノイズも減
少でき、効果大なるものである。
すなわち、本発明の方法により基体表面に単分子膜或
は複数層の単分子膜よりなる超薄膜を化学吸着すること
により、ピンホールフリーで均一な膜厚の高密度有機保
護膜が得られる。
さらに有機薄膜表面にFを含ませることにより、保護
膜に滑性を持たせることができ、ヘッドの滑り性が向上
される。従って、耐摩耗性向上効果大なるものである。
本明細書では、基体として磁気記録媒体を用い、保護
膜として炭素のスパッタ蒸着膜を用いて説明してきた
が、本発明は磁気記録に限定されるものではなく、光デ
ィスク、レコード等耐摩耗性を向上したり、表面保護を
目的とする全てのものに使用できることは明かである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するための磁気記録媒
体断面概念図、第2図〜第6図はそれぞれ第1図中○印
A部を分子レベルまで拡大した工程断面図、第7図はシ
ラン界面活性剤の吸着密度を示すFTIR吸収特性図であ
る。 1……媒体基体、2……磁気記録層、3……保護膜、
4、4−1、4−2……単分子吸着膜、5……ビニル
基、6……水酸基、7……アミノ基、8……単分子累積
膜、9……シラン界面活性剤層。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】媒体基体表面に記録層を形成する工程と、
    炭素、金属膜、金属酸化膜、半導体膜あるいは半導体酸
    化膜よりなる保護膜を形成する工程と、前記記録層上に
    形成した前記保護膜に、オゾンガスを含む雰囲気中に曝
    した後、一端にビニル基他の一端にクロロシリル基を含
    むシラン界面活性剤Aを化学吸着させ、前記活性剤Aの
    シリコンと前記保護膜表面の酸素とを化学結合させ単分
    子膜を少なくとも一層形成する工程の後、N2若しくはO2
    を含むガス雰囲気中で高エネルギービーム照射するか、
    又はプラズマ処理し、一端にCF3基他の一端にクロロシ
    リル基を含むシラン界面活性剤Bを化学吸着させる工程
    を、複数回繰り返すことを特徴とした記録媒体の製造方
    法。
  2. 【請求項2】シラン界面活性剤Aとして、CH2=CH−(C
    H2−SiCl3(n:整数)で表される化学物質を用いる
    ことを特徴とした請求項1記載の記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】媒体基体として、光学的に透明な材料を用
    いたことを特徴とした、請求項1又は2に記載の記録媒
    体の製造方法。
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