JP2871983B2 - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属薄膜型の磁気記録
媒体およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅまたはそれらを主成分
とする合金を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン
プレーティング法等の真空中での成膜法により非磁性基
体上に強磁性金属薄膜を形成するいわゆる金属薄膜型磁
気記録媒体は、従来の塗布型の磁気記録媒体に比して記
録密度を飛躍的に向上させることが可能である。

【０００３】従来の塗布型の磁気記録媒体では高密度記
録のために自己減磁や厚味損失に配慮して磁気記録層を
薄型化すると、強磁性粉末自体の磁気特性が充分でない
ので信号出力の低下をもたらすという限界があった。且
つ、その製造工程も複雑で、溶剤回収あるいは公害防止
のための大きな付帯設備を要するという欠点を有してい
る。

【０００４】金属薄膜型磁気記録媒体のような有機バイ
ンダーを使用しない磁気記録媒体では、バインダーの如
き非磁性物質を含有しない状態で薄膜として形成でき、
磁気特性を優れたものとなし、しかも超薄型にできるの
で、高密度記録化のために有利であり、その製造工程は
簡単である。ところが金属薄膜型磁気記録媒体は磁性層
が金属から構成されるために磁気ヘッドとの摺動による
摩擦が大きく、腐食及び摩耗に対する強度、走行安定
性、信頼性に問題があった。この磁性層の耐候性、スチ
ル耐久性、走行耐久性等の耐久性を向上させる方法とし
て保護膜を設けることが検討されており、その保護膜形
成法には、塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などが知
られている。その中でもプラズマＣＶＤ法による各種ガ
スをプラズマ中で活性な状態に励起させ、磁性層である
金属に通電ローラから通電してダイヤモンド状炭素膜を
形成する方法が有力になってきている。通電ローラは、
プラズマガスをさらに金属薄膜へ加速させて強い該保護
膜を形成させたり、また成膜ローラとの密着を高め金属
薄膜に生ずる熱を成膜ローラへ逃がす役目を持ってい
る。

【０００５】ダイヤモンド状炭素膜を保護膜として金属
薄膜型媒体に設けることは、例えば特開昭６１−２１０
５１８号公報があり、プラズマＣＶＤ法によるダイヤモ
ンド状炭素膜の作成方法としては、例えば特開昭６１−
１３０４８７号公報、特開昭６１−１３６６７８号公報
等があり、このプラズマＣＶＤ法によるダイヤモンド状
炭素膜を磁気記録媒体として適用する方法としては、例
えば特開昭６３−２７９４２６号公報がある。

【０００６】これら公報には、電位ローラと直流電源と
の間に可変抵抗を介し、電位ローラとプラズマ発生部の
アノード電極との間に電位差を発生せしめ、プラズマ発
生部で生じたプラズマを強磁性金属薄膜に接触させてダ
イヤモンド状炭素膜を形成する方法を開示し、この炭素
膜の硬度が該電位差で決定できるとしている。しかし、
これら先行技術には、通電ローラに印加する電圧と強磁
性金属薄膜の耐久性とが相関する記載はなく、またＸ線
電子分光法によるＣ−１ｓスペクトルの損失エネルギー
と強磁性金属薄膜の耐久性とが相関する記載はない。

【０００７】また、確かにこれら先行技術の方法は、保
護膜の厚さを１００〜２００Åと厚くすれば、スチル耐
久性が向上する。しかし、ダイヤモンド状炭素膜からな
る保護膜の膜厚を、スペーシングによる出力の低下を防
ぐ為に１００Å以下に薄くすると、低温低湿におけるス
チル耐久性が急速に劣化するという問題が生じた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、保
護膜の膜厚が１００Å以下に薄くなっても、低温低湿に
おけるスチル耐久性に優れる磁気記録媒体、および、そ
の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、 非
磁性基体上に強磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体にお
いて、該強磁性金属薄膜上にはダイヤモンド状の炭素膜
が形成されており、該炭素膜のＸ線光電子分光法による
Ｃ−１ｓスペクトルの損失エネルギーが２６±１．０
（ｅＶ）であることを特徴とする磁気記録媒体、および
非磁性基体上に形成された強磁性金属薄膜上に−２
５０〜−６００Ｖの電圧を印加しつつプラズマ発生装置
から皮膜形成性のガスを前記強磁性金属膜上に吹き付け
ることを特徴とする前記記載の磁気記録媒体の製造方
法により達成できる。

【００１０】

【作用】本発明は、プラズマＣＶＤ法により成膜された
ダイヤモンド状の炭素膜の改善に関し、該炭素膜の性能
がＸ線光電子分光法によるＣ−１ｓスペクトルの損失エ
ネルギーにより評価でき、かつその損失エネルギーを特
定範囲に設定すれば、炭素膜の膜厚を１００Å以下とし
ても低温低湿下で良好な走行耐久性を発揮できることを
見出したものである。

【００１１】該炭素膜は、ダイヤモンド結合とグラファ
イト結合が混在した高硬度非晶質構造をとると考えられ
ている。従って、本発明の該炭素膜の構成炭素の１ｓ軌
道が特定の構造を示す結果、上記スペクトルが発生する
のであるから、本発明の炭素膜はその非晶質構造におい
て特定の構造を形成していると結論でき、その構造の詳
細は不明であるが、強磁性金属薄膜上に設けられると上
記機能が発揮できることが判明している。

【００１２】この炭素膜の形成法は、特に制限はない
が、好ましくは上記記載の方法が望ましい。即ち、本
発明の製造方法は、プラズマＣＶＤ法において、強磁性
金属薄膜上に上記特定範囲の電圧を印加することを特徴
とするものであり、これにより上記特性を有する磁気記
録媒体が得られる。また、本発明の製造方法は、強磁性
金属薄膜に−２５０〜−６００Ｖの電圧を印加するもの
であり、従来の、電位ローラとプラズマ発生部のアノー
ド電極との間の電位差を制御する方法とは異なり、本発
明では該電位差は決定的な要因ではなく、強磁性金属薄
膜上に印加する電圧〔即ち、電位ローラ（通電ローラと
もいう）に印加する電圧〕が決定因子であることを発見
し、本発明をなすに至ったものである。そして、該電圧
と強磁性金属薄膜上に生成した炭素膜の性能との間に相
関があり、ひいては上記スペクトルの損失エネルギーと
も相関するものである。

【００１３】そして、本発明の方法では、保護膜の膜厚
が１００Å以下に薄くなっても、低温低湿におけるスチ
ル耐久性に優れる磁気記録媒体が得られる。Ｘ線光電子
分光法によるＣ−１ｓスペクトルの損失エネルギーは、
ダイヤモンド状炭素膜の電子密度、電子状態、結合状態
と関連する。また、ラマン分光分析法も炭素膜の構造の
知見を与えるものである。ラマンスペクトルにおけるラ
マンバンドが１５５０ｃｍ^-1付近のラマンバンドと１４
００ｃｍ^-1付近のラマンバンドの相対強度比で潤滑性お
よび硬度が変化することが記載されている（特開平４−
１３４６２３号公報）。

【００１４】一方、炭素膜の性能が異なる磁気記録媒体
において、このラマンバンドの相対強度が全て同じであ
るにもかかわらず、Ｘ線光電子分光法のＣ−１ｓスペク
トルの損失エネルギーは変化することを本発明者は見出
している。そして、本発明においては、この損失エネル
ギーとスチル耐久性とが非常に良く相関するのである。

【００１５】本発明における損失エネルギーは、炭素膜
にＸ線を照射して測定されるＣ−１ｓスペクトルのメイ
ンピークから、プラズモン損失により生ずるピークのズ
レを例えば、Ｘ線光電子分光装置（パーキンエルマー社
製、ＰＨＩ−５６０）により測定できる。本発明におい
ては、該損失エネルギーは、２６±１．０（ｅＶ）、好
ましくは２６±０．７（ｅＶ）、最も好ましくは２６±
０．４（ｅＶ）の範囲である。

【００１６】本発明の炭素膜は、従来のダイヤモンド状
保護膜に比して薄くても保護効果が大きいことが利点で
あり、保護膜の厚さは１００Å以下であっても充分に耐
久性を確保でき、好ましくは３０〜８０Å、特に好まし
くは３０〜５０Åの範囲まで可能である。この炭素膜の
厚さが１００Åより大きいと、磁気ヘッドでの記録再生
時に厚み損失を生ずるので、好ましくない。

【００１７】本発明の製造において、強磁性金属薄膜上
に印加される電圧は、−２５０〜−６００ボルト、好ま
しくは−３００〜−５００ボルト、特に好ましくは−３
５０〜−４５０ボルトの範囲である。本発明の磁気記録
媒体の製造方法においては、強磁性金属薄膜上に所定の
電圧を印加する手段は特に制限はないが、該電圧は通
常、通電ローラを介して強磁性金属薄膜に印加される。
一方、プラズマ発生部のアノードに印加する電圧は、特
に制限はないが、通常１００〜１０００ボルト、好まし
くは４００〜６００ボルトの範囲である。また、強磁性
金属薄膜とアノードとの電位差は、通常、４００〜１５
００ボルト、好ましくは１００〜７００ボルトの範囲で
ある。

【００１８】本発明の製造法においては、炭素膜はプラ
ズマ発生装置から被膜形成性のガスを強磁性金属薄膜上
に吹き付けることにより形成されるが、この被膜形成性
のガスはプラズマ発生装置によりプラズマ化されて強磁
性金属薄膜上に気圧差、および電位差により強磁性金属
薄膜上に吹き付けられる。この炭素膜の材料となるプラ
ズマ化される被膜形成性のガスは、特に制限されるもの
ではないが、ＣＨ系、ケトン系、アルコール系などが挙
げられる。これら被膜形成性のガスは、一般に０．１〜
０．００１Ｔｏｒｒ、好ましくは、０．００５〜０．０
２Ｔｏｒｒの分圧でプラズマ発生装置内に導入される。
導入ガスとしては、炭化水素ガス（ＣＨ₄）とアルゴン
ガス（Ａｒ）が望ましい。さらに、そのガスの混合の割
合として、一般に炭化水素ガス：アルゴンガス＝６：１
〜２：１が望ましい。

【００１９】また形成された炭素膜は、そのさらに上に
フッ素系潤滑剤等の滑剤層を形成すると滑剤により摺動
抵抗が小さくなるので、走行安定性に望ましく、非磁性
基体の裏面に樹脂とカーボン等の混合体からなるバック
コート層を形成しても良い。以下、添付した図面に基づ
き、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施態様につ
いて説明する。

【００２０】図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法
を実施するためのプラズマＣＶＤ法の装置構成の概要図
を示す。図１において、プラズマＣＶＤ装置１は、真空
槽２とプラズマ発生装置３と電圧印加手段４から構成さ
れている。真空槽２中の炭素膜形成前の磁気記録媒体５
は、送出ローラ６に巻かれており、送出ローラ６から炭
素膜形成前の磁気記録媒体５の張力を制御して送り出さ
れ、通電ローラ７、キャン８、ローラ９を駆動して巻取
ローラ１０に巻取られる走行系により搬送される。尚、
磁気記録媒体４は、後に述べる図２の強磁性金属薄膜蒸
着室と連続工程で搬送されても何ら本発明の目的を損な
うものではない。強磁性金属薄膜の面は通電ローラ７
に、非磁性基体の面はキャン８に接触するように搬送さ
れる。

【００２１】プラズマ発生装置３は、放電管１１と、ガ
ス導入管１２と、ＲＦ（高周波）電源１３に連絡した励
起コイル１４とから構成され、ガス導入管１２から入る
被膜形成性のガスを放電管１１の外側にある励起コイル
１４にかかる高周波電源１３でプラズマ化する。電圧印
加手段４は、通電ローラ７と、アノード電極１５と、そ
れらに電圧を印加するＤＣ（直流）電源１６から構成さ
れ、通電ローラ７とアノード電極１５に電圧を印加する
ことにより、プラズマ発生装置３で生成されたプラズマ
ガスは強磁性金属薄膜の上に加速され、炭素膜が形成さ
れる。

【００２２】本発明においては、ＤＣ電源１６から直流
電圧を通電ローラに−２５０〜−６００Ｖを印加するこ
とが重要であり、アノード電極１５には通常プラス電圧
を印加する。放電管１１はキャン８に対向するように通
常９〜１１ｍｍ間隔で設置される。この間隔によりプラ
ズマガスは圧力を均一にでき、放電管１１の先端がノズ
ル状に絞られると圧力の均一化にさらに良い。放電管１
１の内部には板状またはメッシュ状のアノード電極１５
が設置され、強磁性金属薄膜との間に電位差を生ずる。
強磁性金属薄膜は普通接地電位となっているが、シワ、
カール、非磁性基体の熱損傷等を防止することを目的と
してキャン８と非磁性基体との密着を高めるために、非
磁性基体とキャン８との間に電位差を設定する場合があ
る。また非磁性基体の熱損傷を防止するため、キャン８
の中に冷却回路を設け、熱発生を吸収する方法も取るこ
とができる。

【００２３】具体的には、放電管１１のガス導入管１１
から導入されるＨ₂、Ａｒ、ＣＨ系の被膜形成性のガス
は、ＲＦ電源１３から整合器（図示せず）を介して励起
コイル１４に印加される、例えば、１３．５６ＭＨｚの
高周波出力３００〜６００Ｗによりプラズマ化される。
プラズマ化の手段としては強磁性金属薄膜と非磁性基体
の温度を上昇させにくい高周波加熱が望ましい。真空槽
２は先に真空ポンプ（図示せず）により導管１７から矢
印の方向へ排気して（例えば０．０１Ｔｏｒｒ）真空度
が保たれている。

【００２４】プラズマ中のイオンは、強磁性金属薄膜と
アノード電極１５との間の電位差により強磁性金属薄膜
方向に加速され、さらに放電管１１と真空槽２との間の
圧力差により加速されたイオンと共に強磁性金属薄膜に
吹き付けられ、炭素膜が合成される。通電ローラ７は、
強磁性金属薄膜に導通すれば良いので、炭素膜形成前で
あれば強磁性金属薄膜のどの位置で接触しても良く、そ
の形状、回転方法に特に制限を受けるものではないが、
望ましくは回転自在に軸支され、非磁性基体の搬送速度
と同一の周速で回転させていれば、強磁性金属薄膜の表
面のキズ防止に効果がある。

【００２５】また通電ローラの材質としては、一般に導
電性のある材料であれば良く、特開平１−１６６３２９
号広報で開示された半導体材料でも良く、望ましくは耐
摩耗性のある材料で、更に望ましくは硬質クロムメッキ
の材料である。本発明の磁気記録媒体の製造方法におい
て、非磁性基体上に形成される強磁性金属薄膜として
は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティ
ング法等の各種気相法により真空中で成膜すれば良く、
斜方真空蒸着法が望ましい。また強磁性金属薄膜の総厚
は、磁気記録媒体として充分な出力を与え得る厚さ及び
高密度記録の充分行える薄さを必要とすることから、一
般には２００〜２０，０００オングストローム、望まし
くは５００〜２，５００オングストロームである。強磁
性金属薄膜の材質としては、Ｃｏ−Ｎｉ合金が望まし
く、特に望ましいのはＣｏあるいはＣｏを８０重量％含
有するような合金である。

【００２６】本発明の磁気記録媒体の製造方法におい
て、非磁性基体上に形成される強磁性金属薄膜に用いら
れる磁性体蒸発源としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金
属、あるいはＦｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆ
ｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ等の強
磁性合金である。

【００２７】上記の強磁性金属薄膜は、他にO 、N 、C
r、Ga、As、St、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Sn、Sb、Te、P
m、Re、Os、Ir、Au、Hg、Pb、Mg、Bi等を含んでいても
よい。本発明の磁気記録媒体の強磁性金属薄膜の層構成
は、単層でも２層以上の複層でもよい。例えば、該強磁
性金属薄膜を下層及び上層の２層で構成する場合は、各
層を構成する柱状結晶粒子の非磁性支持体に対する傾き
の方向が互いに平行になるように設けられることが好ま
しい。

【００２８】柱状結晶粒子は、斜め蒸着法により形成さ
れるが、この斜め蒸着法は、従来公知の方法が適用でき
る。具体的には、円筒状キャンに沿って移動する非磁性
支持体に対して蒸発源からそれらの金属の蒸発原子を最
大入射角（θmax ）から最小入射角（θmin ）へと連続
的に変化させながら非磁性支持体上に蒸着させることに
より非磁性支持体上に対して斜めに傾いた柱状結晶粒子
から構成される強磁性金属薄膜を形成する真空蒸着方法
が挙げられる。

【００２９】上記の強磁性金属薄膜の表面形状は、特に
規定されないが、１〜５０ｎｍ、好ましくは１〜３０ｎ
ｍの高さの突起を有している場合、特に走行性・耐久性
及び電磁変換特性に優れる。突起部分を除く磁性層の厚
さは、５０〜３００ｎｍ、好ましくは１２０〜２５０ｎ
ｍの範囲である。本発明の方法における磁気記録媒体の
強磁性金属薄膜は、好ましくは真空蒸着法、スパッタリ
ング法などの真空成膜法によって非磁性基体上に成膜さ
れる。強磁性金属薄膜中に酸素を所定量含有させるため
に、成膜室内には、同時に酸素が導入されることが好ま
しい。

【００３０】本発明においては、強磁性金属薄膜中の酸
素含有量は１５ａｔ％（原子％）以上、望ましくは２０
ａｔ％以上であると効果的である。また、酸素含有量が
３０ａｔ％を越えるようになると非磁性成分が増大して
強磁性金属薄膜の電磁変換特性が低下するので好ましく
ない。更に、強磁性金属薄膜中の酸素分布を、強磁性金
属薄膜の厚さ方向でみた時、非磁性支持体近傍並びに磁
性層表面近傍における酸素含有量の方が、中央部近傍よ
り多い方が望ましい。

【００３１】更に、強磁性金属薄膜の表面近傍の酸素含
有量及び非磁性支持体近傍の酸素含有量は５ａｔ％以
上、中央部の酸素含有量は３〜４ａｔ％であることが望
ましい。本発明において、非磁性基体上に強磁性金属薄
膜を斜方蒸着法により形成するための真空蒸着装置の一
例を図２を用いて説明する。

【００３２】図２に本発明の製造に使用しうる真空蒸着
装置例の概略を示した。この装置は図示しない真空ポン
プによって所定の真空度、例えば、１×１０^-4Ｔｏｒｒ
以下にする。酸素ガスを導入して磁性膜を形成する時は
圧力を１×１０^-3Ｔｏｒｒ以下にする。また、所望によ
り非磁性層を金属酸化物で形成する時は１×１０^-3Ｔｏ
ｒｒ以上にする。真空槽１８の内部に、２０ＫｅＶ程度
の電子ビーム加熱装置１９等の加熱手段によって加熱さ
れる蒸発源２０、蒸着原子の入射角θmin を規制するた
めの遮蔽板２１、冷却用の円筒状キャン２２、非磁性基
体２３の表面洗浄及び帯電除去に使用されるグロー放電
処理室２４、酸素等ガスのガス導入部２５、２６、巻き
出しロール２７及び巻き取りロール２８などが配置され
ている。巻き出しロール２７より供給される非磁性基体
２３を上記キャン２２に沿わせて連続的に走行させなが
ら、上記蒸発源２０からの蒸発原子を上記基体に被着さ
せ、この蒸発原子の連続膜を強磁性金属薄膜磁性層また
は非磁性層として形成する。

【００３３】従って、上記の真空蒸着法を使用して、同
一装置にて複数回繰り返し蒸着することによって強磁性
金属薄膜が複層構造の磁気記録媒体を得ることができ
る。この場合、蒸発源２０の金属種は交換してもしなく
ともよい。また、前述したように図１の真空槽２と図３
の真空槽１８とを連絡した構成とし、強磁性金属薄膜の
形成と保護膜の形成とが連続工程で可能なように設計し
てもよい。

【００３４】本発明の磁気記録媒体は、磁性層上、即ち
強磁性金属薄膜上に保護・潤滑層を設けることが好まし
い。ここで、保護・潤滑層は、保護層および潤滑層の少
なくともいずれか一つからなる層である。本発明におい
ては、磁性層表面に設けることのできる保護・潤滑層に
任意の潤滑剤が使用できるが、特に好ましくは、パーフ
ルオロポリエーテルであって、分子内に極性基を有する
弗素系化合物（以下、極性基含有パーフルオロポリエー
テルと言う）もしくは分子の少なくとも片末端がパーフ
ルオロアルキル基であって、分子内に極性基を有する弗
素系化合物（以下、弗素系化合物と言う）が挙げられ、
これらは単独もしくは組み合わせて使用できる。極性基
含有パーフルオロポリエーテルと該弗素系化合物とは同
じ化合物を互いに包含する場合もあるが、前者では結合
水素原子が基本骨格には存在しないが、後者では、Ｆ原
子を少なくとも有する必要があるが、炭素原子へのＨの
結合が保持された有機化合物をも包含するものである。

【００３５】本発明における極性基含有パーフルオロポ
リエーテルまたは弗素系化合物の極性基は、特に限定さ
れるものではなく、例えば、オキソ酸基、スルホン酸
基、スルホキシド基、ジフェニルエーテル基、エポキシ
基、アルコール水酸基、エステル基、シランカップリン
グ基、アルケン基、キレート基、ヘテロ環基等が挙げら
れる。

【００３６】そのうち好ましい極性基としては、オキソ
基、スルホン基、スルホキシド基及びジフェニルエーテ
ル基等である。中でも特に好ましいのは、オキソ基であ
る。本発明でいうオキソ酸基とは、カルボキシル基等の
オキソ酸誘導体や硫酸エステル等のオキソ酸エステルま
でも含めている。

【００３７】パーフルオロポリエーテルの分子鎖は、直
鎖であることが望ましいが、分岐があっても構わない。
分岐を有する場合、その大きさは、分岐の炭素数が２以
下であることが望ましい。本発明の磁気記録媒体の強磁
性金属薄膜表面に付与する極性基含有パーフルオロポリ
エーテルは、４．０〜４０ｍｇ／ｍ² 、好ましくは１０
〜３０であり、（塗布量／塗布吸着量）の重量比率が１
〜３が好ましい。

【００３８】ここでいう塗布量は、塗布後のサンプルを
蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所製、ＳＸＦ−１０００）
で、磁気記録媒体の強磁性金属薄膜上の弗素を定量して
求めた値である。強磁性金属薄膜表面に付与される極性
基含有パーフルオロポリエーテルの量が少ないと、表面
に形成する保護・潤滑層の形成が強固で緻密なものとな
らず、耐蝕性、特に塩害に対処できずまた耐久性も不充
分である。

【００３９】また、多すぎると特に低速走行時の摩擦係
数が大きくなって貼付きなどを起こし易くなる。また、
弗素系化合物の塗布量は、単独で使用する場合は、１〜
４０ｍｇ／ｍ²、好ましくは５〜２０ｍｇ／ｍ² であ
り、極性基含有パーフルオロポリエーテルと併用する場
合は、上記範囲を考慮して適宜きめることができる。

【００４０】上記極性基含有パーフルオロポリエーテ
ル、弗素系化合物は、他の潤滑剤と混合して使用しても
良い。他の潤滑剤としては、脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸
アミド、脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール、モノ
アルキルフォスフェート、ジアルキルフォスフェート、
トリアルキルフォスフェート、パラフィン類、シリコー
ンオイル、動植物油、鉱油、高級脂肪族アミン；グラフ
ァイト、シリカ、ニ硫化モリブデン、ニ硫化タングステ
ン等の無機微粉末；ポリエチレン、ポリプリピレン、ポ
リ塩化ビニル、エチエン−塩化ビニル共重合体、ポリテ
トラフルオロエチレン等の樹脂微粉末；αオレフィン重
合体；常温で液体の不飽和脂肪族炭化水素等が挙げられ
る。これら他の潤滑剤は、極性基含有パーフルオロポリ
エーテルとの併用でなく単独で使用してもかまわない。

【００４１】本発明において、保護・潤滑層は、１層で
もよいし複数の層からなっていても良い。保護・潤滑層
を形成する方法としては、樹脂からなる保護層を磁性層
上に形成した後潤滑層を形成する方法、樹脂及び潤滑剤
を混合して保護・潤滑層を形成する方法、潤滑層のみを
形成する方法等が挙げられる。具体的には、上記潤滑
剤、樹脂、等の材料を有機溶媒で溶解して層上に塗布あ
るいは噴霧した後乾燥する方法、材料を含浸した物体を
層上に摩擦して塗着させる方法、有機溶剤に材料を溶解
した溶液に磁気記録媒体を浸漬して材料を層表面に吸着
させる方法、ラングミュアーブロジェット法などにより
層表面に材料の単分子膜を形成する方法等が挙げられ
る。

【００４２】また、本発明において、保護・潤滑層の下
地金属薄膜との密着を向上させるために、ＵＶ照射グロ
ー、プラズマ等の方法で強磁性金属薄膜表面を改質して
おくこともできる。また、本発明においては、強磁性金
属薄膜に所望の特性を与えるために強磁性金属薄膜中お
よび強磁性金属薄膜と非磁性支持体の間の何れかまたは
両方に下塗り層とは別の機能を有する非磁性中間層を独
立に設けることもできる。例えば、この非磁性中間層に
保護・潤滑層に使用する前記潤滑剤等を含有させて潤滑
性の制御をより確実にする、磁性層の力学特性を更に改
善する等が挙げられる。

【００４３】該非磁性中間層は、金属または金属酸化物
から成る層、樹脂および／または無機または有機のフィ
ラー等から成る層等が例示され、非磁性支持体面に塗設
される下塗り層と同じ素材を使用しても構わない。非磁
性中間層の厚さは、２〜５０ｎｍ、好ましくは５〜３０
ｎｍの範囲である。本発明の磁気記録媒体に用いられる
非磁性基体とは、ポリエチレンテレフタレート、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネイ
ト、ポリエチレンナフタレートのような絶縁性プラスチ
ックベースが望ましい。非磁性基体の厚みとしては、一
般には３〜２０μｍ、望ましくは３〜１０μｍである。
また非磁性基体の表面電気抵抗率（ＪＩＳ Ｋ６９１１
の試験法による）は、一般には１０¹⁶Ω以上である。

【００４４】また、非磁性基体の下塗り層形成側の表面
は、下塗り層を形成する前に非磁性支持体表面にフィラ
ーにより微小突起を設けておくことが、結果的に下塗り
層の機能を更に高めることができ、かつ磁性層表面に適
度な凹凸を設けることになり効果的である。微小突起の
存在密度は２×１０⁶ 〜２×１０⁸ 個／mm² で、一つの
突起の高さは１〜５０ｎｍのものが好ましい。又、フィ
ラーの平均粒径は、５〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜
３０ｎｍの範囲から選択される。

【００４５】磁気記録媒体の形状は、テープ、シート、
カード、ディスク等いずれでもよいが、特に好ましいの
はテープ状、ディスク状である。本発明の磁気記録媒体
の走行耐久性を更に高めるため磁性層がある面とは反対
側の面にカーボンブラック等の非磁性粒子と結合剤樹脂
とを主体とする塗膜より成るバック層を設けることもで
きる。

【００４６】

【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明する。ここに示す成分、割合、操作順序等は本発明の
精神から逸脱しない範囲において変更しうるものである
ことは本業界に携わるものにとっては容易に理解される
ことである。従って、本発明は下記の実施例に制限され
るべきではない。

【００４７】実施例及び比較例 表面粗さのコントロールされた１５０ｍｍ幅のポリエチ
レンテレフタレートフィルム（表面最大粗さが７０Å〜
１００Å、中心線平均粗さが３０〜５０Åで、山状突起
の密度１ｍｍ²当り１０⁵〜１０¹⁰個）上に、斜方真空蒸
着法により酸素を導入しながらＣｏ₈₀−Ｎｉ₂₀の合金強
磁性金属薄膜を膜厚２，０００オングストローム形成し
た。

【００４８】次に図１に示したようなプラズマＣＶＤ装
置を用いて炭素膜を強磁性金属薄膜上に５０Å形成し
た。この時、アノード印加電圧と、通電ローラー印加電
圧をそれぞれ表１に記載の通り変化させた。その他の成
膜条件は、メタンを１５０ｓｃｃｍ、アルゴンを５０ｓ
ｃｃｍとし、キャンと放電管とのギャップは１０ｍｍ、
真空槽内の真空度０．００００１Ｔｏｒｒ、放電管内の
真空度０．０１５Ｔｏｒｒ、プラズマ励起は１３．５６
ＭＨｚの高周波電力６００Ｗである。

【００４９】作成した炭素膜の構造をラマン分光分析法
にて行い、実施例１〜８、比較例１〜９の全ての試料に
ついて、１５２０ｃｍ^-1〜１５６０ｃｍ^-1にブロードな
ピークが検出され、ダイヤモンド状炭素膜であることを
確認した。また、得られた各試料を以下の方法により評
価し、その結果を表１及び図３〜６に示した。

【００５０】スチル耐久性 作成したテープを８ｍｍ幅にスリットし、５℃、１０％
ＲＨの環境で、市販の８ｍｍＶＴＲ（富士写真フィルム
製、ＦＨ１２５ＳＷ）を改造し、テープテンションを２
０ｇとし、スチル再生を制限する機能を取り去って、自
己録画再生し、再生出力が初期再生出力に対して−３ｄ
Ｂとなるまでの時間を測定して評価した。但し、最大
は、１２０分で打ち切った。

【００５１】損失エネルギー Ｘ線光電子分光装置（パーキンエルマー社製、ＰＨＩ−
５６０）を用いて、ダイヤモンド状炭素膜のＣ−１ｓス
ペクトルを測定し、Ｃ−１ｓの光電子によるピークから
プラズモン損失により生ずるピークのズレを損失エエナ
ルギーとして測定した。

【００５２】その他の測定条件としては、試料とＸ線源
との距離５ｍｍ、Ｘ線パワー６００Ｗ、Ｍｇアノード、
パスエネルギー２５ｅＶである。

【００５３】

【表１】

【００５４】図３は、通電ローラ印加電圧とＸ線光電子
分光法のＣ−１ｓスペクトルの損失エネルギーとの関係
を示す。通電ローラ印加電圧と該損失エネルギーとは非
常によい相関関係が見られることがわかる。図４は、該
損失エネルギーとスチル耐久性との関係を示した。損失
エネルギーとスチル耐久性とは関係があり、この損失エ
ネルギーが２６ｅＶ±１．０ｅＶでスチル耐久性が向上
し、さらには２６ｅＶ±０．４ｅＶでは飛躍的に向上す
ることがわかる。

【００５５】図５は、アノード印加電圧と損失エネルギ
ーとの関係を示したものであるが、それらの相関関係は
見られないことがわかる。図６は、電位差と損失エネル
ギーとの関係を示したものであるが、それらの相関関係
は見られないことがわかる。 比較例１２ 実施例１と同様に強磁性金属薄膜を形成した後、下記従
来法の製造条件により、種々の炭素膜厚の磁気記録媒体
を作成し、上記と同条件でスチル耐久性を評価した。そ
の結果を図７に示した。

【００５６】従来法の製造条件 通電ローラへの印加電圧：−２００ボルト アノード印加電圧 ：４００ボルト 電位差 ：６００ボルト 高周波電力 ：４００〜１５００Ｗ 尚、作成した炭素膜の構造をラマン分光分析法にて行
い、全ての試料について、１５２０ｃｍ^-1〜１５６０ｃ
ｍ^-1にブロードなピークが検出され、ダイヤモンド状炭
素膜であることを確認した。

【００５７】図７より、膜厚が１００Å以下に薄くなる
と急激にスチル耐久性が劣化することがわかる。表１お
よび図３〜７より、本発明の磁気記録媒体は炭素膜が５
０Åと薄くとも低温低湿下でのスチル耐久性が満足され
ることがわかる。また、スチル耐久性の向上は、アノー
ド印加電圧、電位差では決まらず、通電ローラ印加電圧
により決定されることも分かる。

【００５８】

【発明の効果】本発明は、強磁性金属薄膜上に設けられ
る炭素膜のＸ線光電子分光法によるＣ−１ｓスペクトル
の損失エネルギーを２６±１．０（ｅＶ）に制御したこ
とにより、高出力および優れた走行耐久性を有するする
磁気記録媒体を提供でき、また、この製法として、強磁
性金属薄膜上に−２５０〜−６００Ｖの電圧を印加しつ
つプラズマ発生装置から皮膜形成性のガスを前記強磁性
金属膜上に吹き付ける方法を採用できるため、特殊は装
置等も必要がなく、既存の装置がそのまま使用できるの
で、非常に経済的でもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法に使用される
プラズマＣＶＤ装置の構成の一例を説明するための概略
断面図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の強磁性金属薄膜を形成
するために使用される斜方真空蒸着装置の一例を説明す
るための概略断面図である。

【図３】通電ローラ印加電圧と損失エネルギーとの関係
を示すグラフである。

【図４】損失エネルギーとスチル耐久性との関係を示す
グラフである。

【図５】アノード印加電圧と損失エネルギーとの関係を
示すグラフである。

【図６】電位差と損失エネルギーとの関係を示すグラフ
である。

【図７】従来法による、炭素膜の厚味とスチル耐久性と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ プラズマＣＶＤ装置 ２ 真空槽 ３ プラズマ発生装置 ４ 電圧印加手段 ５ 磁気記録媒体 ６ 送出ローラ ７ 通電ローラ ８ キャン ９ ローラ １０ 巻取ローラ １１ 放電管 １２ ガス導入管 １３ ＲＦ電源 １４ 励起コイル １５ アノード電極 １６ ＤＣ電源 １７ 導管 １８ 真空槽 １９ 電子ビーム加熱装置 ２０ 蒸発源 ２１ 遮蔽板 ２２ 円筒状キャン ２３ 非磁性基体 ２４ グロー放電処理室 ２５ ガス導入部 ２６ ガス導入部 ２７ 巻き出しロール ２８ 巻き取りロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−126422（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113824（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/72 G11B 5/84

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基体上に強磁性金属薄膜を有する
   磁気記録媒体において、該強磁性金属薄膜上にはダイヤ
   モンド状の炭素膜が形成されており、該炭素膜のＸ線光
   電子分光法によるＣ−１ｓスペクトルの損失エネルギー
   が２６±１．０（ｅＶ）であることを特徴とする磁気記
   録媒体。
2. 【請求項２】 非磁性基体上に形成された強磁性金属薄
   膜上に−２５０〜−６００Ｖの電圧を印加しつつプラズ
   マ発生装置から皮膜形成性のガスを前記強磁性金属膜上
   に吹き付けることを特徴とする請求項１記載の磁気記録
   媒体の製造方法。