JP2597684B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2597684B2
JP2597684B2 JP27980188A JP27980188A JP2597684B2 JP 2597684 B2 JP2597684 B2 JP 2597684B2 JP 27980188 A JP27980188 A JP 27980188A JP 27980188 A JP27980188 A JP 27980188A JP 2597684 B2 JP2597684 B2 JP 2597684B2
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邦男 日比野
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高密度磁気記録媒体に適する強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体に関するものであり、詳しくは、磁気
テープ、磁気ディスク、磁気シートなど強磁性金属薄膜
を磁気記録層とする磁気記録媒体に関するものである。
従来の技術 磁気記録分野においては、近年デジタル化、小型化、
長時間化などの高性能化が進んでいるが、それにともな
って高密度磁気記録媒体の要求が高まり、磁気記録層を
強磁性金属薄膜で構成した磁気記録媒体が、短波長記録
に極めて有利なことから、盛んに検討されている。
しかしながら、強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体で
は、磁性層表面は極めて良好な表面性を持つために、磁
気信号の記録、再生過程における磁気ヘッドとの高速摺
動下での摩擦、摩耗により、耐久性、走行性、耐蝕性な
どは大きな影響を受けており、その改善は大きな問題と
なっている。
そこで、磁性層表面にトップコート層を設け、上記耐
久性や走行性、耐蝕性の改善が試みられている。たとえ
ば、脂肪酸金属塩の蒸着膜の形成(特開昭54−113303号
公報)、イミド基を有する高分子のスパッタ膜の形成
(特開昭57−116771号公報)、高分子をターゲットとし
てスパッタ膜、カーボンやBN,MoS2,SiO2などをスパッタ
や蒸着により薄膜化したダイヤモンド状硬質炭素膜の形
成(日本応用磁気学会、第46回研究会資料)、脂肪酸、
脂肪酸アミドなどの潤滑層の形成(たとえば、特公昭56
−30609号公報)など、数多く試みられている。
しかしながら、上記した例では、耐久性、走行性、耐
蝕性などを十分には満足することができないため、積層
化してそれぞれの役割を分担する考え方が増加してきて
いる。
脂肪酸金属塩の吸着層上にフルオロカーボン系の潤滑
層を形成したもの(特開昭61−120331号公報)、硬質カ
ーボン層の上に含フッ素潤滑油を配したもの(特開昭61
−126627号公報)、Si−N−O系薄膜上に潤滑層を形成
したもの(特開昭61−131231号公報)などがある。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記した構成においても、磁気記録媒
体の耐久性に関する要求は厳しく、十分な特性であると
はいえず、なお一層の改善が望まれている。
本発明は、上記問題を解決するもので、耐久性に優
れ、極めて高い信頼性の磁気記録媒体を提供することを
目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体
は、強磁性金属膜上に硬質炭素膜、含窒素プラズマ重合
膜、含フッ素カルボン酸を含む潤滑剤層を順次形成した
ものである。
作用 上記構成により、含フッ素カルボン酸を含む潤滑剤層
が、含窒素プラズマ重合膜を介して均一にかつ強固に硬
質炭素膜を被覆することができるため、少ない滑剤量で
十分な潤滑効果を発揮し、かつ硬質炭素膜も薄くでき
る。これらによって、重大なスペーシング損失を蒙るこ
となしに、優れた耐久性を得ることができ、極めて高い
信頼性を確保することができるものである。
実施例 以下、本発明の一実施例の磁気記録媒体について、図
面を参照しながら説明する。
第1図は本発明に係る磁気記録媒体の一実施例である
磁気テープの構成を示す断面図である。第1図におい
て、1は非磁性支持板としての基板、2は基板1の上に
形成された強磁性金属薄膜である。3は硬質炭素膜、4
は含窒素プラズマ重合膜、5は含フッ素カルボン酸を含
む潤滑剤層で、強磁性金属薄膜2の上に順次形成されて
いる。
基板1は、ポリエチレンテレフタレートフィルムがよ
く用いられるが、他のポリエステル類、ポリプロピレン
などのポリオレフィン類、セルロースアセテートなどの
セルロース誘導体、ポリアミド、ポリイミドなどのプラ
スチックフィルムであってもよいし、非磁性金属基板で
あってもよい。
また、強磁性金属薄膜2は、電子ビーム蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法、無電界メッキ
法で形成した鉄、コバルト、ニッケルまたはそれらを主
成分とする合金、あるいはそれらの部分酸化膜、部分窒
化膜などを用いることができる。
また、硬質炭素膜3は、炭化水素ガスのプラズマや、
カーボンまたはグラファイトを不活性ガスまたは不活性
ガスと炭化水素ガスの雰囲気中でスパッタによって形成
することができる。
硬質炭素膜3を炭化水素ガスのプラズマによって形成
する場合には、真空容器中に炭化水素ガスまたは炭化水
素ガスと不活性ガスの混合ガスを導入し、0.001〜1Torr
の圧力を保持した状態で真空容器内部に放電させて、炭
化水素のプラズマを発生させ、基体1の表面に硬質炭素
膜3を形成する。放電形式としては、外部電極方式、内
部電極方式の何れの方式でもよく、放電周波数について
は、実験的に決めることができる。また、基体1側の電
極に0〜−3KVの電圧を印加することによって、膜の硬
度の増大および密着性を向上させることができる。炭化
水素としては、メタン、エタン、プロパン、ブタンなど
をもちいることができる。
また、硬質炭素膜を形成するには、できるだけ放電エ
ネルギーを大きくすることが好ましい。また、基体1の
温度もできるだけ高くすることが望ましい。
一方、スパッタの方法には、直流スパッタ、交流スパ
ッタ、高周波スパッタ、マグネトロンスパッタ、イオン
ビームスパッタなどがあるが、何れでもよい。硬質の膜
を形成するには、圧力は0.01Torr如何好ましく、また、
エネルギー密度は高くするのがよく、たとえば、高周波
マグネトロンスパッタではターゲット面積当り1W/cm2
上が好ましく、また基体1を保持する側の電極に0〜−
3KVの電圧を印加しつつ、スパッタすることによって、
プラズマと同様に膜の硬度の増大および密着性を向上さ
せることができる。
含窒素プラズマ重合膜4は、真空容器中に窒素化合物
を導入し、0.001〜1Torrの圧力を保持した状態で真空容
器内部に放電させて、プラズマを発生させて形成する。
放電形式としては、外部電極方式、内部電極方式の何れ
の方式でもよく、放電周波数については実験的に決める
ことができる。この含窒素プラズマ重合膜4の膜厚は10
0Å以下が好ましく、50Å以下がより好ましい。
窒素化合物としては、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピ
ルアミン、n−ブチルアミン、ピリジン、アニリン、ジ
メチルアニリン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド
などを用いることができる。
含フッ素カルボン酸は、一般式RfCOOH(ただし、式中
Rfはパーフルオロフェニル基、直鎖状または分岐状のパ
ーフルオロアルキル基、または部分フッ化アルキル基)
で表されるモノカルボン酸、または一般式RfOOCRCOOH
(ただし、式中Rfはパーフルオロフェニル基、直鎖状ま
たは分岐状のパーフルオロアルキル基、または部分フッ
化アルキル基)で表されるカルボン酸部分エステル、ま
たは末端にカルボン酸基を持つパーフルオロポリエーテ
ルなどを用いることができる。これら含フッ素カルボン
酸は、単独で潤滑剤として用いてもよいが、他の潤滑剤
と混合して用いてもよい。
さらに、潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、
脂肪族アルコールまたはそのアルコキシド、多価アルコ
ール、またはそのエステル、硫黄化脂肪酸、脂肪族メル
カプタン、変性シリコーンオイル、パーフルオロポリエ
ーテル類、高級アルキルスルホン酸、パーフルオロアル
キルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸エス
テル、カルボン酸パーフルオロアルキルエステルなどか
ら一種またはそれ以上が可能である。
上記含フッ素カルボン酸を含有する潤滑剤層5を含窒
素プラズマ重合膜4の上に形成する方法としては、上記
潤滑剤を溶解した溶液を、通常のコーティング法による
か、もしくは噴霧するか、あるいはこの溶液中に浸せき
し乾燥することによって得られる。
また、塗工量としては、0.1〜20mg/m2が好ましい。塗
工量があまり少なすぎると、摩擦係数の低下、耐久性、
耐摩耗性の向上の効果が現われず、あまり多過ぎると、
摺動部材の磁気記録媒体との間ではりつき現象が起こ
り、却って走行性が悪くなる。
次に本発明をさらに具体的に、実施例と比較例とを対
比しながら説明する。
実施例1 厚み10μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上
に、電子ビーム法で斜め蒸着し、膜厚1500ÅのCo−Ni−
O膜を形成した。次いで、150Åの硬質炭素膜の形成を
次のスパッタ条件で行った。その条件は、カーボンをタ
ーゲットとして、Ar雰囲気中で高周波マグネトロンスパ
ッタによりスパッタし、硬質炭素膜を形成した。Arのガ
ス圧は0.003Torr、投入電力密度2.5W/cm2である。
次いで、ジエチルアミンを導入しながら、0.2Torrの
圧力で、周波数3KHz、電力100Wの条件で30Åの膜厚の含
窒素プラズマ重合膜を形成した。
さらに、この含窒素プラズマ重合膜の上にバーコーテ
ィング法によって、C7F15CH2OOC(CH22COOHで表され
る含フッ素カルボン酸部分エステルを5mg/m2の塗工量で
塗工し、8mm幅に裁断し、磁気テープを作成した。
実施例2 潤滑剤として、ペンタデカフルオロオクタン酸を塗工
量4mg/m2の条件で塗工した以外は、実施例1と同様にし
て、磁気テープを作成した。
実施例3 潤滑剤として、C9F19CH2OOC(CH22COOHで表される
含フッ素カルボン酸部分エステルを塗工量6mg/m2の条件
で塗工した以外は、実施例1と同様にして、磁気テープ
を作成した。
実施例4 潤滑剤として、ノナデカフルオロデカン酸を塗工量3m
g/m2の条件で塗工した以外は、実施例1と同様にして、
磁気テープを作成した。
実施例5 潤滑剤として、末端にカルボン酸を有するパーフルオ
ロポリエーテルを塗工量3mg/m2の条件で塗工した以外
は、実施例1と同様にして、磁気テープを作成した。
比較例1 含窒素プラズマ重合層を設けない以外は、実施例1と
同様にして、磁気テープを作成した。
比較例2 潤滑剤として、ペンタデカフルオロオクタン酸オクチ
ルを塗工量6mg/m2の条件で塗工した以外は、実施例1と
同様にして、磁気テープを作成した。
比較例3 硬質炭素膜をもうけない以外は、実施例1と同様にし
て、磁気テープを作成した。
以上より得られた磁気テープを市販の8mmVTRと同等の
機能有する試験機にて、40℃,5%RHおよび5℃,80%RH
の環境下で、スチル耐久性試験を行い、再生出力が初期
3dB低下するまでの時間を測定した。また、繰り返し再
生による走行耐久性試験を行い、200パス走行後の再生
出力の低下を測定した。
これらの結果を第1表に示す。
第1表からわかるように、各実施例において、スチル
耐久性および走行耐久性は極めて良好で、200パス走行
後もテープ表面の損傷は全く見られなかった。これに対
して、各比較例のテープはスチル耐久性も短く、走行耐
久後の出力低下も大きく、実用信頼性の低いものであっ
た。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、強磁性金属薄膜上に
硬質炭素膜、含窒素プラズマ重合膜、含フッ素カルボン
酸を含む潤滑層を順次形成することによって、強磁性金
属薄膜型磁気記録媒体の実用信頼性を飛躍的に向上する
ことができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る磁気記録媒体の一実施例である磁
気テープの構成を示す断面図である。 1……基板、2……強磁性金属薄膜、3……硬質炭素
膜、4……含窒素プラズマ重合膜、6……潤滑剤層。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に形成された強磁性金属薄
    膜と、上記強磁性金属薄膜上に順次形成された硬質炭素
    膜と、含窒素プラズマ重合膜と、含フッ素カルボン酸を
    含む潤滑剤層とからなる磁気記録媒体。
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US5589263A (en) * 1993-12-28 1996-12-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic recording medium having a ferromagnetic metal thin film, a dry etched layer, a carbonaceous film, and a lubricant film
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CN1115394C (zh) * 1997-07-16 2003-07-23 松下电器产业株式会社 润滑剂组合物、磁性记录媒体及磁性记录媒体的制作方法
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