JP3108156B2 - 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、強磁性薄膜を有する磁
気記録媒体およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】強磁性薄膜を磁性層とする連続薄膜型の
磁気記録媒体が種々実用化されている。

【０００３】このうち、計算機等に用いられるハードタ
イプの磁気ディスクでは、剛性基板上に強磁性薄膜を設
層している。ハードタイプの磁気ディスクに記録再生を
行なう磁気ヘッドとしては、各種浮上型磁気ヘッドが用
いられている。

【０００４】このような場合には、コンタクト・スター
ト・ストップ（ＣＳＳ）時に、磁気ディスクは磁気ヘッ
ドにより損傷を受ける。また、記録密度を高めるために
は、磁気ヘッドの浮上量をできるだけ小さくしようとい
う要請が強いが、このときＣＳＳ時のディスクの損傷は
より一層大きくなる。

【０００５】このような耐久性を高めるためには、ディ
スク表面に各種固体潤滑剤を用いたトップコート膜を設
ける必要がある。例えば、特開平２−１６１６１２号で
は、磁性層上に、Ａｒ圧を調節して、２層のカーボンス
パッタトップコート膜を設ける旨が提案されている。し
かし、スパッタ時のＡｒ圧を下げて、成膜しても、潤滑
性が十分でない。

【０００６】一方、磁気記録媒体用の固体トップコート
膜としては、各種プラズマ重合膜が知られている。例え
ば、米国特許第３４８，８８３号明細書では、磁性層上
に、炭化水素を用いたプラズマ重合膜上にフッ素を含む
有機材料を用いたプラズマ重合膜を積層したトップコー
ト膜を形成している。しかし、従来のプラズマ重合膜ト
ップコートは、いずれもハードディスク用としては耐久
性や摩擦特性の点で十分でない。

【０００７】また、強磁性薄膜を磁性層とする磁気記録
媒体の１つとして磁気テープがある。近年磁気テープは
ますます高密度化しており、中でもＣｏを主体としＮｉ
等を添加した強磁性金属薄膜を用いた磁気テープは、飽
和磁束密度が大きくしかも保磁力が高いので、盛んに研
究されている。

【０００８】この型の磁気テープは種々の方法で製造さ
れるが、特に優れた方法としては、非磁性基体上に斜め
蒸着法により強磁性金属薄膜を単層膜として形成した
り、２層以上積層して多層構造としたりすることが提案
されている。

【０００９】磁気テープの非磁性基体としては、通常、
ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムが用いら
れている。

【００１０】このような樹脂フィルム上に蒸着により磁
性層を形成すると、樹脂フィルムを通して水分や空気が
侵入し、磁性層が腐食して記録・再生時の電磁変換特性
等が劣化する。また、耐久性の点でも不十分である。

【００１１】このようなことから、樹脂フィルムと磁性
層との間に下地膜を、また磁性層上にトップコート膜を
設ける旨の提案が種々なされている。この場合の下地膜
には各種金属膜やプラズマ重合膜、またトップコート膜
にはプラズマ重合膜が用いられている。しかし、このよ
うな下地膜やトップコート膜では、水や酸素等を遮断す
る効果は、ある程度、得られるものの、潤滑性が十分で
ない。

【００１２】また、磁気記録媒体の潤滑保護膜に、両親
媒性の物質を用いて形成した累積膜（ＬＢ膜）を用いる
旨の提案もなされている。（特開平１−１０３６８１号
等）。しかし、このものでは、両親媒性の物質をフッ素
系化合物等とすることによって、ある程度の潤滑性は得
られるものの、耐久性に乏しく、応力や摺動により剥離
してしまう。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、摩擦
特性に優れ、かつ耐久性が高い磁気記録媒体およびその
製造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（４）の本発明により達成される。 （１） 基体上に強磁性薄膜を有し、この強磁性薄膜上
にプラズマ重合膜を有する磁気記録媒体を製造する際、
プラズマ重合膜表面をバイアス電圧を印加しながらプラ
ズマ処理して活性化し、この活性化したプラズマ重合膜
表面に、末端に二重結合を有するフッ素系モノマーをグ
ラフト重合したことを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。 （２） 前記プラズマ処理後における前記プラズマ重合
膜表面の活性点の数が１０¹³〜１０¹⁸個／cm³ である請
求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。 （３） 前記グラフト重合用フッ素系モノマーは、分子
量が１００〜３００である請求項１または２に記載の磁
気記録媒体の製造方法。 （４） 基体上に強磁性薄膜を有する磁気記録媒体にお
いて、強磁性薄膜表面がプラズマ処理されており、この
プラズマ処理により発生したラジカルを活性点として、
末端に二重結合を有するフッ素系モノマーがグラフト重
合されている磁気記録媒体。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【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。

【００２２】本発明の磁気記録媒体では、磁性層である
強磁性薄膜表面を、または強磁性薄膜上にプラズマ重合
膜をトップコート膜として有するときはプラズマ重合膜
表面を、プラズマ処理して活性化し、この活性化した表
面に、末端に二重結合を有するフッ素系モノマーをグラ
フト重合している。

【００２３】このときのフッ素系モノマーは、化１に示
されるものであることが好ましい。

【００２４】

【化１】

【００２５】化１において、Ｒは、各々、フッ素または
ペルフルオロカーボン基を表し、それぞれのＲは、同一
でも異なっていてもよく、特に一方のＲはＦであること
が好ましい。

【００２６】Ｒで表されるペルフルオロカーボン基とし
ては、具体的に、以下のものが挙げられる。 １）Ｆ−（ＣＦ₂ ）_n − （ｎ＝１、２、３） ２）Ｆ−（ＣＦ＝ＣＦ）_n − （ｎ＝１、２） ３）Ｆ−（ＣＦ₂ −ＣＦ＝ＣＦ）_n − （ｎ＝１） ４）上記１）と上記２）とが適当な割合で混合した基
［ただし、上記３）で表される基を除く。］ ５）ペルフルオロポリエン系の基［ただし、上記２）、
３）、４）で表される基を除く。］

【００２７】なお、Ｒの分子量は１８〜２１９とするこ
とが好ましく、本発明におけるフッ素系モノマーは、分
子量は１００〜３００であることが好ましい。

【００２８】このようなフッ素系モノマーの具体例とし
ては、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロプロペ
ン、ペルフルオロブテン、ペルフルオロブタジエン、ペ
ルフルオロイソブテン、ペルフルオロペンテン等が挙げ
られ、常温、常圧で気体または液体であるものが好まし
い。

【００２９】このようなフッ素系モノマーを用いること
により、グラフト重合を有効に行なうことができる。な
かでも、常温、常圧で気体であるものが、取扱い上便利
であり、分子運動が活発となるため重合度も高くなる。

【００３０】特に、テトラフルオロエチレン、ペルフル
オロプロペン等の使用が好ましい。

【００３１】本発明において、グラフト重合を行なうに
際し、まず基体に磁性層として強磁性薄膜を有するも
の、あるいはこの強磁性薄膜上にさらにプラズマ重合膜
を設けたものを基材とし、磁性層表面あるいはプラズマ
重合膜表面、すなわち基材表面にプラズマガスを作用さ
せてプラズマ処理を行ない、基材表面を活性化する。す
なわち、プラズマ処理によって基材表面にラジカルを発
生させる。

【００３２】このラジカルは、グラフト重合を行なう上
での活性点となるもので、基材表面における活性点の数
は、プラズマ処理後において１０¹³〜１０¹⁸個／cm³ 、
好ましくは１０¹⁵〜１０¹⁸個／cm³ とすればよい。

【００３３】すなわち、この活性点は１個以上の不対電
子をもつ分子または原子であるラジカルに由来するもの
であり、分子または原子内の不対電子数というべきもの
である。

【００３４】従って、活性点の数は、電子スピン共鳴
（ＥＳＲ）スペクトルの解析によって求めることができ
る。

【００３５】活性点の数を、このような範囲とすること
によって、本発明の効果を得るに十分なグラフト重合を
行なうことができる。１０¹³個／cm³ 未満では活性点が
不足して十分なグラフト重合を行なうことができず、ま
た１０¹⁸個／cm³ をこえると磁性層に与えるダメージが
大きくなって磁気記録媒体としたときの出力が低下して
しまう。

【００３６】プラズマ処理は、発生したラジカルを逃す
ことがないような所定の容器を用いて行なえばよく、Ａ
ｒ、Ｏ₂ 、Ｎ₂ 、Ｈｅ、Ｈ₂ 等の無機ガスを処理ガスと
して用いる。すなわち、系内を１０^-5Torrにまで排気し
た後、処理ガスにて置換し圧力を０．１Pa〜５Paとし、
プラズマ出力を５０〜５００W 、プラズマ周波数ＤＣ〜
１３．５６MHz で、プラズマを発生させる。また、この
ときに基材にバイアス電圧を印加するこにより、ラジカ
ル発生の効率が良化し、さらに効果が増大する。プラズ
マ処理時間は５〜１０分程度で行なう。

【００３７】グラフト重合は、上記の処理後、一旦処理
ガスを排気した後、モノマーを導入する。モノマーは純
ガス、または特級以上のものを用いると不純物による活
性点の失活がない。モノマーはガス状態であれば、圧力
１〜１００Pa程度にまで導入し、所定時間重合を行な
う。

【００３８】一方、液状のモノマーであれば、減圧下モ
ノマーをベーキングシステム（液体供給装置）より導入
するか、ディップによるか、または注入口より液体をシ
リンダーより供給するかすればよい。

【００３９】なお、このようなグラフト重合体の生成
は、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）、接触角変化により
確認することができる。

【００４０】本発明におけるプラズマ処理およびグラフ
ト重合の処理方式は、反応系に基材全体を設置して処理
するバッチ式としても、基材を反応系に順次通過させて
処理する連続方式としてもよい。連続方式は、磁気テー
プ等の長尺なものを対象するときに適用される。

【００４１】本発明では、このようにして磁性層あるい
はプラズマ重合膜上にグラフト重合体を形成することに
より、フッ素系化合物に由来する潤滑性が磁気記録媒体
表面に付与される。すなわち、潤滑保護膜としての役割
を果たす。すなわち、摩擦力は、接触部におけるせん断
応力と真実接触面積とに比例して大きくなるが、本発明
では、せん断応力を小さくすることにより摩擦力を減少
しようとするものである。

【００４２】また、グラフト重合を行なっているので、
潤滑保護膜としての耐久性も十分である。

【００４３】さらに、潤滑性のみならず、磁性層の表面
を被覆することになるので、磁性層上における化学反応
も防止することができ、磁気記録媒体の劣化を防止する
ことができる。

【００４４】本発明の磁気記録媒体の好適例の１つとし
て、ハードタイプの磁気ディスクがあり、まず、これに
ついて説明する。

【００４５】＜基体＞本発明の磁気ディスクで用いる基
体は、非磁性の剛性材質であれば特に制限はなく、強磁
性薄膜蒸着時の熱に耐える各種樹脂、金属、セラミック
ス等はいずれも使用可能である。この場合、剛性基板と
しては、特に樹脂製の剛性基板であることが好ましい。
樹脂製の基板では耐久性が低下するので、本発明の効果
は増大する。なお、基板が剛性であるとは、いわゆるフ
ロッピーディスク用のフレキシブルな基板を排除する意
である。このため、基板のヤング率をＥ、厚さをｔとし
たとき、Ｅ・ｔ³ ≧１×１０⁷ dyn・cm、より好ましくは
Ｅ・ｔ³ ≧３×１０⁷ dyn・cmであることが好ましい。

【００４６】用いる樹脂には特に制限がなく、熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等何れの樹脂を
使用してもよい。

【００４７】この場合、基板をキャスティング法で成型
する場合は、例えば、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、ポリスチレン、ポリアミド、シリコーン樹
脂、ポリエステルおよびこれらの変性体等が使用でき
る。

【００４８】インジェクション法で成型する場合は、例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ポリ
スチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリ
ル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、、ポリアセタ
ール、ポリエステル、ポリサルホン、ポリオキシベンジ
レン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリケトンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド
イミド、ポリアクリルイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リオレフィン、アモルファスポリオレフィンおよびこれ
らの変性体等が使用できる。

【００４９】樹脂基板の寸法は目的に応じて選定すれば
よいが、通常、厚さ０．８〜１．９mm程度、直径６０〜
１３０mm程度である。

【００５０】なお、剛性の基板としては、前記のとお
り、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金
属、ガラス、セラミックス等も使用可能である。また、
基板上には、下地層が設けられていてもよい。下地層の
材質には特に制限がなく、各種の無機材料、有機材料、
金属ないし合金等を用いればよく、成膜方法や膜厚等も
目的や用途等に応じて適宜選択すればよい。このような
下地層のうち、金属下地層には例えばＮｉ−Ｐメッキ下
地層、Ｃｒスパッタ下地層等がある。

【００５１】＜磁性層＞必要に応じて下地層を設けた基
板上には、直接あるいは中間層を介して磁性層が形成さ
れる。

【００５２】本発明の磁性層は、強磁性薄膜である。薄
膜の材質には特に制限がなく、例えば、Ｆｅ、Ｃｏおよ
びＮｉから選ばれる１種以上を含有する強磁性金属の連
続薄膜、特にＣｏ系の連続薄膜で構成すればよい。

【００５３】磁性層の組成の具体例としては、Ｃｏ−Ｎ
ｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｎ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｍｎ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓ
ｉ−Ａｌ合金、Ｃｏ−Ｖ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金、Ｃ
ｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合
金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｍｎ−Ｒｅ−Ｐ合金等が挙げられる。なお、これら
合金には、必要に応じ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａ
ｒ等の元素が０．１重量％程度以下含有されていてもよ
い。この他、γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の強磁性の酸化物薄膜で
あってもよい。磁性層の膜厚は、３００〜１０００A が
好ましい。３００A 未満では、記録再生時における出力
が不十分であり、１０００A をこえると出力は十分であ
るが、記録密度が低下するため、不利である。

【００５４】下地層と、磁性層との間には、必要に応じ
て、非磁性中間層が設けられる。例えば、磁性層をＣｏ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｔａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｍｎ−Ｒｅ−Ｐ等にて構成する場合、非磁性中間層を設
けることにより、磁性層のエピタキシャル成長を良好に
行なうことができ、磁気特性が向上する。非磁性中間層
は、例えば、ＣｒおよびＷから選ばれる１種以上、特に
Ｃｒおよび／またはＷを含有する連続薄膜にて構成すれ
ばよい。この場合、用いる金属は単体でも合金でもよい
が、合金の場合、前記金属を８０重量％以上含有するこ
とが好ましい。

【００５５】非磁性中間層の膜厚は、５００〜５０００
A が好ましい。５００A 未満では、コバルト合金のエピ
タキシャル成長が十分に行なわれないため良好な磁気特
性が得られない。５０００A をこえると、磁気特性が、
ほぼ一定値に収束してくるため、磁気特性上意味がな
く、量産上不利である。

【００５６】このような非磁性中間層や前記磁性層は、
それぞれ、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティン
グ、ＣＶＤ等の各種気相成膜法にて成膜すればよく、特
にスパッタリングにて成膜することが好ましい。

【００５７】＜トップコート膜＞このような磁性層上に
は、トップコート膜を設けてもよく、トップコート膜
は、プラズマ重合膜とすればよい。

【００５８】プラズマ重合膜としては、炭素および水素
を含むプラズマ重合膜が好ましい。このようなプラズマ
重合膜を形成する原料ソースとしては、炭素および水素
を含有する種々のものを用いることができるが、通常操
作性の良いことから、常温で気体のメタン、エタン、プ
ロパン、ブタン、ペンタン、エチレン、プロピレン、ブ
テン、ブタジエン、アセチレン、メチルアセチレン、そ
の他の飽和ないし不飽和の炭化水素の１種以上を、Ｃお
よびＨ源として用いる。また必要に応じて常温で液体の
炭化水素を原料としてもよい。

【００５９】このような原料を用いて形成されるプラズ
マ重合膜の膜厚は、５０〜４００A、より好ましくは１
００〜３００A とすることが好ましい。膜厚が４００A
をこえると、スペーシングロスが増大し、また、この５
０A 未満となると耐久性が低下する。なお、膜厚の測定
はエリプソメーター等を用いればよい。このような膜厚
の制御は、プラズマ重合膜形成時の反応時間、原料ガス
流量等を制御すればよい。

【００６０】膜中のＣの含有量は３０at％以上、特に６
０〜９０at％とするのが好ましい。また、膜中のＨの含
有量は４０at％以下、特に１０〜４０at％とすることが
好ましい。このような組成とすることにより、耐久性が
向上する。これらの含有量は、オージェ分光分析（ＡＥ
Ｓ）、ＳＩＭＳおよびＣＨＮコーダーにて求めればよ
い。

【００６１】プラズマ重合膜は公知の方法に従い、前述
の原料ガスの放電プラズマを基体に接触させることによ
り重合膜を形成するものである。電極配置、印加電流、
処理時間、動作圧力等は通常の条件とすればよい。

【００６２】また処理条件はＷ／（Ｆ・Ｍ）［ここで、
Ｗはプラズマ投入電力(Joule/sec)であり、Ｆは有機原
料ガス流量、Ｍは原料ガス分子量でＦ・Ｍの単位はkg/s
ec］値が１０⁸Joule/kg 以上、特に５×１０⁸ 〜１×１
０¹⁰Joule/kgで行なわれることが好ましい。この値が１
０⁸Joule/kg 未満であると、プラズマ重合膜の緻密さが
不十分となる。なお、キャリアガスとして、Ａｒ、Ｎ
₂ 、Ｈｅ、Ｈ₂ などを使用してもよい。プラズマ発生源
としては、高周波放電の他に、マイクロ波放電、直流放
電、交流放電等いずれでも利用できる。

【００６３】また、各種シランないしシロキサンなどの
有機ケイ素化合物を原料ソースとして用いてプラズマ重
合膜を形成してもよい。

【００６４】＜潤滑保護膜＞磁性層表面あるいはプラズ
マ重合膜をトップコート膜として設けるときにはトップ
コート膜表面に前記のようにグラフト重合体を形成し、
潤滑保護膜として用いる。これにより、十分な潤滑性が
付与される。

【００６５】なお、従来、潤滑性を増すために、トップ
コート膜上に液体潤滑層を設層することが行なわれてい
たが、本発明の潤滑保護膜を用いることによって液体潤
滑層をさらに設層する必要はなくなる。

【００６６】＜媒体構造＞本発明の磁気記録媒体におい
ては基板には、溝を形成することが好ましい。溝の形
状、パターン、寸法等には特に制限がないが、溝をディ
スクの周方向に形成することが好ましい。溝は、基板を
回転させながら研磨テープ等を作用させ、基板表面に、
同心円状等に不規則に形成したいわゆるテクスチャー加
工による溝であっても、基板表面に成形時に同心円状、
渦巻状等に規則的に形成した溝であっても、あるいは、
両者であってもよい。規則的な溝は、トラッキング用の
グルーブとして使用することができ、記録密度が向上す
る。

【００６７】このような場合の溝の寸法や溝配置間隔
は、溝の幅が０．１〜１０μm 、特に０．５〜２μm 程
度、溝間間隙が０．１〜１０μm 、特に０．５〜２μm
程度、溝の深さが１００〜５０００A 、特に５００〜１
０００A 程度が好ましい。

【００６８】なお、グルーブには情報が記録されないた
め、グルーブは磁気ヘッドの位置に関係なくガードバン
ドとなる。このため、基板に、グルーブを設ければ、ト
ラッキングサーボの精度が比較的低くて済み、サーボ信
号に使用される記録面の面積を少なくできる。また、隣
接トラックからのクロストークが著しく減少する。

【００６９】また、連続薄膜型の磁性層の場合、ディス
ク周方向に、前記寸法の溝を特に規則的に形成するとき
には、磁性層のクラック発生がより一層防止され、ディ
スク周方向の配向性が向上し、ディスク周方向の保磁力
が向上する。

【００７０】また、以上では、主に片面記録型磁気ディ
スクを説明してきたが、本発明は、両面記録型の磁気デ
ィスクであってもよい。

【００７１】＜記録再生＞このような磁気ディスク媒体
と組合わせて用いられる磁気ヘッドは、浮上型磁気ヘッ
ドである。浮上型磁気ヘッドとしては、メタル・イン・
ギャップ（ＭＩＧ）型の磁気ヘッドまたは薄膜型の磁気
ヘッドが好適である。

【００７２】ＭＩＧ型磁気ヘッドは、一対のコアの少な
くとも一方のギャップ部対向面に、これらのコアよりも
飽和磁束密度の高い軟磁性薄膜を有する磁気ヘッドであ
る。ＭＩＧ型磁気ヘッドでは、軟磁性薄膜から強力な磁
束を磁性層に印加できるため、高い保磁力を有する磁性
層に有効な記録を行なうことができる。また、本発明で
は、ＭＩＧ型の磁気ヘッドの１種であるいわゆるエンハ
ンスト・デュアルギャップ・レングス（ＥＤＧ）型の磁
気ヘッドを用いてもよい。

【００７３】ＭＩＧ型ヘッドは、スライダ本体とコアが
一体となっているモノリシックヘッドであっても、非極
性のスライダ本体の一部にフェライトコアを埋め込んだ
コンポジットヘッドであってもよい。モノリシックヘッ
ドにあっては、エアベアリング面はコア材質であるＭｎ
−Ｚｎフェライト等のフェライトから構成される。ま
た、コンポジットヘッドのスライダは、一般にＣａＴｉ
Ｏ₃ 等から構成される。

【００７４】さらに、薄膜ヘッドのスライダ本体は、一
般にＡｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣ等から形成される。

【００７５】このような浮上型ヘッドの浮上量は、スラ
イダの形状変更、ジンバル、サスペンション等の荷重変
更、磁気ディスクの回転数の変更などにより種々の値に
設定することができる。本発明では通常、デジタル信号
を記録するので、飽和記録を行なう。また、飽和記録を
行なうので、オーバーライト記録が可能である。

【００７６】また、本発明の磁気記録媒体の他の好適例
としては、磁気テープがあり、次に、これについて説明
する。

【００７７】＜非磁性基体＞本発明の磁気テープで用い
る非磁性基体の材質に特に制限はなく、強磁性金属薄膜
蒸着時の熱に耐える各種フィルム、例えばポリエチレン
テレフタレート等を用いることができる。また特開昭６
３−１０３１５号公報に記載の各材料が使用可能であ
る。

【００７８】＜下地膜＞下地膜はプラズマ重合膜または
酸化物蒸着膜から形成されることが好ましい。プラズマ
重合膜は、炭素、あるいは炭素および水素を含むものが
好ましい。このようなプラズマ重合膜を形成する原料ソ
ースとしては、炭素または炭素および水素を含有する種
々のものを用いることができるが、通常操作性の良いこ
とから、常温で気体のメタン、エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジ
エン、アセチレン、メチルアセチレン、その他の飽和な
いし不飽和の炭化水素の１種以上を、ＣおよびＨ源とし
て用いる。また必要に応じて常温で液体の炭化水素を原
料としてもよい。さらに、各種シランないしシロキサン
など有機系化合物を用いて、炭素と、ケイ素と、水素や
酸素を含むプラズマ重合膜としてもよい。

【００７９】このような原料を用いて形成されるプラズ
マ重合膜の膜厚は、５０〜１０００A 、より好ましくは
５００〜８００A 程度とする。膜厚が厚すぎると量産上
不利であり、またこの５０A 未満となると下地膜として
の実効が低下する。なお、膜厚の測定はエリプソメータ
ー等を用いればよい。このような膜厚の制御は、プラズ
マ重合膜形成時の反応時間、原料ガス流量等を制限すれ
ばよい。

【００８０】膜中のＣの含有量は３０〜１００at％とす
るのが好ましい。また、膜中のＨの含有量は４０at％以
下とすることが好ましい。さらにＳｉ含有量は、７０at
％以下とすることが好ましい。

【００８１】なお、プラズマ重合膜は、前記と同様にし
て形成すればよい。

【００８２】このようなプラズマ重合膜は、基体上、特
にプラズマ処理された基体上に形成されることが好まし
い。基体表面をプラズマ処理することによって、基体と
の接着力が向上し、ひいてはこの基体とプラズマ重合膜
との接着力が向上する。基体表面のプラズマ処理は、原
則として、無機ガスを処理ガスとして用いる点を除い
て、プラズマ重合膜を形成するときと同様に行なえばよ
い。

【００８３】このように、より好ましい態様としてプラ
ズマ処理された基体上には、前述のプラズマ重合膜が形
成され、さらにこのプラズマ重合膜上には直接あるいは
下地膜を介して磁性層が形成される。

【００８４】本発明の磁気記録媒体で用いる下地膜の他
の例は酸化物の連続薄膜である。

【００８５】酸化物の連続薄膜の組成には、特に制限は
なく、公知のいずれのものも使用できるが、磁性層のク
ラック防止能や耐久性がより一層向上する点で、ＳｉＯ
_x （１≦ｘ≦２）、ＺｒＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、
Ｔａ₂ Ｏ₅ 、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系化合物、Ｌａ−Ｓｉ
−Ｏ−Ｎ系化合物等が好適である。

【００８６】酸化物の膜厚は５０〜１０００A 、特に５
００〜８００A程度が好ましい。５０A 未満では磁性層
のクラックを防止できず、１０００A をこえると基体の
損傷をもたらすことがあり量産上も不利である。

【００８７】酸化物蒸着膜は、蒸着、スパッタリング、
イオンプレーティング、ＣＶＤ等の各種気相成膜法にて
成膜すればよいが、特に蒸着にて成膜することが好まし
い。

【００８８】＜磁性層＞Ｃｏを主成分とし、斜め蒸着法
により形成される１層または２層以上の強磁性金属薄膜
から構成されることが好ましい。

【００８９】斜め蒸着法は、例えば、供給ロールから繰
り出された長尺フィルム状の非磁性基体を回転する冷却
ドラムの表面に添わせて送りながら、一個以上の定置金
属源から斜め蒸着をし、巻き取りロールに巻き取るもの
である。

【００９０】この際、成膜時の強磁性金属成分の入射角
と基体法線との角度をθとしたとき、θは変化し、初期
のθmax から、最終のθmin の範囲で蒸着が行なわれ
る。そして、強磁性薄膜蒸着時のθmax は８０〜９０度
であることが好ましく、θminは１０〜６０度であるこ
とが好ましい。

【００９１】磁性層を構成する各強磁性金属薄膜は、Ｎ
ｉを含有するＣｏ−Ｎｉ合金であることが好ましく、特
にモル比でＣｏを約８０％、Ｎｉを約２０％含有する合
金が好適である。

【００９２】また、必要に応じてＣｒを１０％以下含有
していてもよく、特開昭６３−１０３１５号公報等に記
載されている各種金属やその他の金属成分を含有してい
てもよい。

【００９３】さらに、必要に応じて少量の酸素を各層の
表面層に含有させたり、この他非磁性層を介在させたり
して、耐食性等を向上させることができる。

【００９４】磁性層全体の厚さは、１２００〜３０００
A 程度であることが好ましい。このとき出力を十分に大
きくすることができる。

【００９５】蒸着金属粒子の入射角は蒸着初期のθmax
から最終のθmin まで連続的に変化し、非磁性基体表面
にＣｏを主成分とする強磁性金属の柱状結晶粒子を弧状
一方向に成長させ、整列させるものである。磁性層を多
層構成とする場合は、この工程を繰り返し行なう。

【００９６】＜トップコート膜＞このような磁性層上に
は、必要に応じトップコート膜が設けられる。トップコ
ート膜はプラズマ重合膜であることが好ましく、その成
膜法、膜材質等は下地層の場合に準ずればよい。

【００９７】このようなトップコート膜の膜厚は１０〜
５０A 、特に２０〜３０A とするのが好ましい。膜厚が
５０A をこえるとスペーシングスロスが増大する。１０
A 未満ではトップコート膜としての実効が少なくなる。
膜厚の測定法、制御方法は前述の方法に準拠すればよ
い。

【００９８】＜潤滑保護膜＞磁性層表面あるいはプラズ
マ重合膜をトップコート膜として設けるときにはトップ
コート膜表面に前記のようにグラフト重合体を形成、潤
滑保護膜として用いる。これにより十分な潤滑性が付与
される。

【００９９】なお、磁気テープでは、スペーシングロス
の点でトップコート膜を設けないほうが有利なことが多
い。このようなとき、磁性層上に直接グラフト重合体を
形成する方法を採用することは、磁性層を保護する上で
も好ましい。

【０１００】磁気テープでは、このほか、バックコート
層や中間層など種々の構成層を付加することもできる。

【０１０１】本発明の磁気記録媒体は、上記例に限ら
ず、強磁性薄膜を磁性層とし、トップコート膜を設ける
ときにはプラズマ重合膜とするような構成のものであれ
ば、いずれであってもよい。

【０１０２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【０１０３】実施例１ 外径φ３．５インチ、厚さ１．２７mmのポリカーボネー
ト製のディスク状剛性基板を射出成形により製造した。
この基板表面にはグルーブを形成した。

【０１０４】グルーブは、ディスクの周方向に形成し、
断面はほぼ矩形とし、その寸法は幅０．８μm 、ランド
部幅０．８μm 、深さ４００〜７００A とした。この基
板上に、ＣＨ₄ を原料ガスとして用いて、膜厚２００A
のプラズマ重合膜の下地層を形成した。この下地層上に
膜厚５００A のＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ磁性層を成膜した。磁
性層の成膜は、ＤＣ−マグネトロンスパッタにて行っ
た。スパッタ条件は動作圧力を１Ｐａとし、Ａｒ雰囲気
中で行なった。なお、ターゲットは、Ｃｏ₇₀Ｎｉ₂₀Ｃｒ
₁₀を用いた。これを磁気ディスクサンプルNo. １とす
る。

【０１０５】磁気ディスクサンプルNo. １において、特
開平２−１６１６１２号公報に記載の方法に準じて、カ
ーボンスパッタ膜を磁性層上に形成するほかは、同様に
して磁気ディスクサンプルNo. ２を作製した。

【０１０６】また、磁気ディスクサンプルNo. １におい
て、特開昭１−１０３６８１号実施例に記載のサンプル
No. １に準じて、Ｃ₄ Ｆ₉ （ＣＨ₂ ）₁₆ＣＯＯＨのＬＢ
膜（累積数：３）を磁性層上に形成するほかは、同様に
して磁気ディスクサンプルNo.３を作製した。

【０１０７】また、磁気ディスクサンプルNo. １におい
て、ＣＨ₄ を原料ガスとして下記の条件でプラズマ重合
膜を磁性層上に形成するほかは、同様にして磁気ディス
クサンプルNo. ４を作製した。

【０１０８】プラズマ重合条件 W/(F・M) ： １．０５×１０⁹ Joule/kg ＣＨ₄ の流量： ４０ SCCM 動作圧力： ０．１ Torr プラズマ出力： ５００ W プラズマ周波数： １３．５６ MHz

【０１０９】このときのプラズマ重合膜の膜厚は２００
A とした。

【０１１０】さらに、磁気ディスクサンプルNo. １にお
いて、磁性層表面に、表１に示すように、プラズマ処理
を行ない、磁性層表面を活性化し、フッ素系モノマーを
グラフト重合するほかは、同様にして磁気ディスクサン
プルNo. ５〜No. ９を作製した。

【０１１１】また、磁気ディスクサンプルNo. ４におい
て、プラズマ重合膜表面に、表１に示すように、プラズ
マ処理を行ない、プラズマ重合膜表面を活性化し、フッ
素系モノマーをグラフト重合するほかは、同様にして磁
気ディスクサンプルNo. １０〜No. １２を作製した。な
お、磁気ディスクサンプルNo. ６、No. １１では、プラ
ズマ処理の際に、バイアス電圧を印加したものである。
また、プラズマ処理時間は、５〜１０分程度の範囲内の
時間とし、適宜選択して行なった。

【０１１２】このような磁気ディスクサンプルNo. １〜
No. １２について、Ｍｎ−Ｚｎフェライトモノリシック
ＭＩＧヘッドを用いて以下の評価を行なった。

【０１１３】（１）摩擦係数μ ５mm/secの速度でディスクを回転し、ひずみ計でヘッド
にかかる応力を測定し、これからμを算出した。荷重は
１０g とした。

【０１１４】（２）摩擦係数μ’ １００rpm （５０cm/secの相対速度）でディスクを回転
し、ヘッドにかかる応力を測定し、これからμ’を算出
した。荷重は１０g とした。

【０１１５】（３）Δμ’（％） 時間０のときの摩擦係数μ’を基準とし、３０分摺動後
の摩擦係数の変化率Δμ’（％）を求めた。

【０１１６】（４）ＣＳＳ特性 プラス社製３．５”磁気ディスクドライブを用い、ＣＳ
Ｓの１パスを、静止時間１０秒→立ち上がり時間５秒→
定常回転の時間１０秒→立ち下がり時間３０秒と定義
し、定常状態のディスクの回転数を３６００rpm とし、
ディスク中心から２２mmの位置で、ディスクの摩擦係数
が１．０以上になったとき、または、磁性層に傷が発生
したときのパス回数を求めた。

【０１１７】結果を表１に示す。なお、表１にはＥＳＲ
スペクトルより求めた活性点の数等も併記している。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】表１から、本発明の効果は明らかである。
活性点の数が少なくなると、グラフト重合体の生成量が
十分でないためか本発明の効果は小さくなる（サンプル
No.９、No. １２）。

【０１２０】なお、サンプルNo. ５およびNo. １０にお
いて、それぞれ、ＲＦを大きくするなどして、活性点の
数を１０¹⁸個／cm³ をこえるものとするほかは、同様に
してサンプルNo. １３およびNo. １４を作製した。これ
らのものについて、前記と同様に特性を評価したとこ
ろ、潤滑性や耐久性の点では十分なものの、高エネルギ
ーのプラズマを照射するため磁性層に与えるダメージが
大となり出力が低下してしまうことがわかった。

【０１２１】実施例２ 供給ロールから厚さ７μm のポリエチレンテレフタレー
トフィルムを繰り出して、回転する円筒状冷却ドラムの
周囲に添わせて移動させ、、１０^-4Paの真空に引いた
後、ＣＨ₄ を原料ガスとして下記の条件にてプラズマ重
合を行ない、下地膜として、プラズマ重合膜を形成し
た。

【０１２２】プラズマ重合条件 W/(F・M) ： １．０５×１０⁹ Joule/kg ＣＨ₄ の流量： ４０ SCCM 動作圧力： ０．１ Torr プラズマ出力： ５００ W プラズマ周波数： １３．５６ MHz

【０１２３】得られた下地膜の膜厚は６００A であっ
た。なお、プラズマ重合膜はエリプソメータにて測定し
た。

【０１２４】この下地膜を成膜したポリエチレンテレフ
タレートフィルムを、１０^-4PaのＡｒ雰囲気で、供給ロ
ールから繰り出して、回転する円筒状冷却ドラムの周囲
に添わせて移動させ２０at％Ｎｉ−Ｃｏ合金を斜め蒸着
して強磁性金属薄膜を形成し、巻き取りロールに巻き取
った。

【０１２５】次いで、この巻き取りロールを供給ロール
とし、ＰＥＴフィルム表面の法線方向を挟んで上記斜め
蒸着時の入射方向と交差する入射方向にて強磁性金属を
斜め蒸着して、２層構成の磁性層を有する磁気テープサ
ンプルＮｏ．２１を得た。

【０１２６】また、実施例１に準じてＬＢ膜を磁性層上
に形成した磁気テープサンプルNo.２２を作製した。

【０１２７】また、下地膜と同条件で膜厚を２５A をす
るほかは同様にしてプラズマ重合膜を磁性層上に形成し
て磁気テープサンプルNo. ２３を作製した。

【０１２８】さらに、磁気テープサンプルNo. ２１にお
いて、磁性層表面に、表２に示すように、プラズマ処理
を行なってフッ素系モノマーをグラフト重合するほか
は、同様にして磁気テープサンプルNo. ２４〜No. ２８
を作製した。

【０１２９】また、磁気テープサンプルNo. ２３におい
て、プラズマ重合膜表面に、表２に示すように、プラズ
マ処理を行なってフッ素系モノマーをグラフト重合する
ほかは、同様にして磁気テープサンプルNo. ２９〜No.
３１を作製した。なお、磁気テープサンプルNo. ２５、
No. ３０では、プラズマ処理の際に、バイアス電圧を印
加したものである。また、プラズマ処理時間は、５〜１
０分程度の範囲内の時間とし、適宜選択して行なった。

【０１３０】このような磁気テープサンプルNo. ２１〜
No. ３１について、８mmビデオデッキ（ソニー社製Ｓ９
００）に装填し、下記の評価を行なった。

【０１３１】（１）動摩擦係数μ 初期の動摩擦係数と４０℃、８０％ＲＨにて１週間保存
後の動摩擦係数を測定した。

【０１３２】（２）動摩擦係数増加率Δμ（％） １００パス後の動摩擦係数μを想定し、初期のμに対す
る増加率Δμ（％）を求めた。

【０１３３】（３）摺動テスト ＃１０００の研磨テープを貼りつけたドラムにテープを
１８０度ひっかけていったんを固定し、他端に１００g
の重りをのせ、ドラムを回転して磁性層がなくなるまで
の時間を測定した。

【０１３４】結果を表２に示す。表２には、ＥＳＲスペ
クトルより求めた活性点の数等も併記している。

【０１３５】

【表２】

【０１３６】表１から、本発明の効果は明らかである。
活性点の数が少なくなると、グラフト重合体の生成量が
十分でないためか本発明の効果は小さくなる（サンプル
No.２８、No. ３１）。

【０１３７】なお、サンプルNo. ２４およびNo. ２９に
おいて、それぞれ、ＲＦを大きくするなどして、活性点
の数を１０¹⁸個／cm³ をこえるものとするほかは、同様
にして、サンプルNo.３２およびNo. ３３を作製した。
これらのものについて、前記と同様に特性を評価したと
ころ、潤滑性や耐久性の点では十分なものの、高エネル
ギーのプラズマを照射するため磁性層に与えるダメージ
が大となり出力が低下してしまうことがわかった。

【０１３８】

【発明の効果】本発明によれば、摩擦特性および耐久性
に優れたものとなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−99915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−146029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−25232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−122923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205813（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/72 G11B 5/84

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に強磁性薄膜を有し、この強磁性
   薄膜上にプラズマ重合膜を有する磁気記録媒体を製造す
   る際、プラズマ重合膜表面をバイアス電圧を印加しなが
   らプラズマ処理して活性化し、この活性化したプラズマ
   重合膜表面に、末端に二重結合を有するフッ素系モノマ
   ーをグラフト重合したことを特徴とする磁気記録媒体の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記プラズマ処理後における前記プラズ
   マ重合膜表面の活性点の数が１０¹³〜１０¹⁸個／cm³ で
   ある請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記グラフト重合用フッ素系モノマー
   は、分子量が１００〜３００である請求項１または２に
   記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】 基体上に強磁性薄膜を有する磁気記録媒
   体において、強磁性薄膜表面がプラズマ処理されてお
   り、このプラズマ処理により発生したラジカルを活性点
   として、末端に二重結合を有するフッ素系モノマーがグ
   ラフト重合されている磁気記録媒体。