JPH01107316A

JPH01107316A - 磁気記録媒体及びその製造装置

Info

Publication number: JPH01107316A
Application number: JP26609187A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Oshima; 尾島　清高; Takeshi Maro; 毅麿; Takeshi Tottori; 猛志鳥取; Hideo Fujiwara; 英夫藤原
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1989-04-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、メタル・ポリマーコンポジットＪ７＋２媒体
に係わり、さらに詳しくは、媒体構造の改良に関する。

［従来の技術］金属薄膜媒体が中布型媒体に比べて摺動時の耐久性に劣
るという欠点を補うために、メタル・ポリマーコンポジ
ット型媒体が考案されたが、摺動時の耐久性にまだ問題
がある。

［発明が解決しようとする問題点］この発明は、−！二足従来のメタル・ポリマーコンポジ
ット型媒体が持っていた耐久性に問題があるという欠点
を解決し、以て耐久性に倫れた磁気記録媒体を提供する
ことを［１的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明者らが長年にわたり広範な実験と試作を続けた結
果、磁気記録膜中に磁性金属とポリマーを含んだ、いわ
ゆるメタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体にお
いて、磁性金属粒ｒの粒界に析出しているポリマーの量
が、膜の１一部（膜表面側）および／または膜の下部（
基板面側）で膜中央部より多くなるようにすることによ
り耐久性に優れた磁気記録媒体が得られることを発見し
た。

本発明は斯かる知見に基づき完成された。

正確なメカニズムは未だ解明されていなので推測の域を
出ないが、磁性金属粒子の粒界に析出しているポリマー
の量が磁性膜の１一部で膜中央部よりも多いと、媒体と
ヘッドとの摺動における媒体表面の摩擦係数が低下され
、ヘッドの走行性が改廊される。その結果、媒体とヘッ
ドとの摺動における耐久性が向−トされる。一方、磁性
金属粒子の粒界に析出しているポリマーのｈｌが磁性膜
の下部で膜中央部よりも多いと、磁性膜と基板との密着
性が改善され、その結果、媒体とヘッドとの摺動におけ
る耐久性が向１−されるものと思われる。メタル・ポリ
マーコンポジット型磁気記録媒体の場合、基板と磁性膜
との界面は、基板が１島分子材料からなる場合は特に、
基板と磁性金属粒子間よりも、基板とポリマー間の結合
力の方が大きいことがｒ想される。

磁性膜中央部付近のポリマー含有率は一般的に、１Ｑｖ
ｏ１％〜（３Ｑｖｏ１％の範囲内である。これに対して
、磁性膜１一部および／または磁性膜ド部付近のポリマ
ー含有率は一般的に２５ｖｏｌχ〜９Ｑｖｏ１％の範囲
内である。磁性膜中央部付近のポリマー含有率に対して
、磁性膜上部および／または磁性膜ド部付近のポリマー
含有率の方が少なくとも１５ｖ。

１％以［−高いことが好ましい。磁性膜１一部および／
または磁性膜下部付近のポリマー含有率が２５ｖ０１％
未満の場合、摩擦係数の低減効果あるいは、密着性の改
冴効果は期待できず、耐久性は殆ど向ｌ〕されない。一
方、磁性膜１一部および／または磁性膜下部付近のポリ
マー含自ヰ（が９Ｑｖｏ１％超の場合、磁性膜の剛性が
低ドし、逆に耐久性が劣化する等の不都合が発生し、好
ましくない。

本発明の磁気記録媒体は例えば、磁性金属蒸着用蒸発源
および少なくとも＝・種類のポリマー蒸着用蒸発源を有
する真空蒸着装置あるいは磁性金属スパッタ用ターゲッ
トおよび少な（とも　・種類のポリマースパッタ用ター
ゲットをイｆするスパッタ装置により製造できる。

ポリマー蒸着用蒸発源またはポリマースパッタ用ターゲ
ットを二種類使用すると、磁性金属粒ｒの粒界に析出し
ているポリマーの量が、膜の上部（膜表面側）および膜
の下部（基板面側）で膜中央部より多（なっている磁気
記録媒体が得られる。

この際、膜のに部とド部のポリマーは同一のポリマーで
あることもできるし、または、異なるポリマーであるこ
ともできる。ポリマーの種類を異ならせるには蒸発源ま
たはターゲットにそれぞれ異なるポリマーを使用すれば
よい。

ポリマー蒸着用蒸発源またはポリマースパッタ用ターゲ
ットを一種類使用すると、磁性金属粒子の粒界に析出し
ているポリマーの量が、膜の上部（膜表面側）または膜
の下部（基板面側）の何れか・方で膜中央部より多くな
っている磁気記録媒体が得られる。

膜の１一部のポリマー含打率を高めるには、例えば、磁
性金属蒸着用蒸発源（または磁性金属スパッタ用ターゲ
ット）、ポリマー蒸着用蒸発源（またはポリマースパッ
タ用ターゲット）をこの順に、ｌｆ＜べ、基板上にこの
順に蒸着（またはスパッタ）されるように構成する。

また、膜の下部のポリマー含打率を高めるには、例えば
、ポリマー蒸着用蒸発源（またはポリマースパッタ用タ
ーゲット）、磁性金属蒸着用蒸発源（または磁性金属ス
パッタ用ターゲット）をこの順に並べ、基板りにこの順
に蒸着（またはスパッタ）されるように構成する。

膜の上部および下品のポリマー含イ１゛率を高めるには
、例えば、ポリマー蒸着用蒸発源（またはポリマースパ
ッタ用ターゲット）、磁性金属蒸着用蒸発源（または磁
性金属スパッタ川ターゲット）。

ポリマー蒸着用蒸発源（またはポリマースパッタ用ター
ゲ・ソト）をこの順に並べ、基板十、にこの順に蒸着（
またはスパッタ）されるように構成する。

本発明の磁気記録媒体で使用できるポリマーは例えば、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリブタジェン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール、ポリウ
レタン、テフロン等である。

これらは、磁性膜中において完全な品分−ｒを構成する
必要は必ずしもない。従って、モノマー。

オリゴマー、テロマー等として膜中に混在することもで
きる。

また、ポリマ・−は最初から重合化の形のものを使用す
ることもできるが、別法として、例えば、非磁性基体−
Ｌにポリマーを形成できるモノマーガスを使用し、強磁
性体を物理蒸着法により析出させ、磁性膜の形成中また
は形成後に、磁性膜の表面に電子線、電磁線あるいは電
離線を照射し、前記モノマーを重合化させポリマーとす
ることもできる。

本発明の記録媒体において使用できる強磁性体はＦｅｌ
Ｃｏ％Ｎ　ｉ　ｓあるいは、これら３ｄ遷移仝属との種
々の元素との合金、あるいは、γ−Ｆｅ２０３を始めと
する酸化物、あるいは、窒化物等である。特に、Ｃｒ、
ｖ、Ｍｏ、ＲＵ、Ｒｈ。

Ｔａ、　Ｗ、　Ｒｅ、およびＯ８からなるＪｆｆから選
択される一種類の金属とＣｏとの合金が好ましい。

本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性基板としては
、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等の高分子
フィルム、ガラス類、セラミック。

アルミ、陽極酸化アルミ、黄銅などの金属板、Ｓｉ　ｌ
ｊ結晶板１表面を熱酸化処理したＳ　ｉ　’１１−結晶
板などがある。この非磁性基体は必要に応じて、・「重
研磨やテクスチャリング加１−を行うためのニッケル・
リン系化合物層やアルマイト処理層等のド地研磨層を設
けることもできる。

磁気記録媒体としては、ポリエステル、ポリイミド、ポ
リエチレン等の合成樹脂フィルムを基体とする磁気テー
プ、合成樹脂、アルミ、ガラス淳からなる円盤やドラム
を基体とする磁気ディスクや磁気ドラムなど、少なくと
も起動、停市時に磁気ヘッドと摺接する構造の種々の形
態を包含する。

［実施例］以下、図面を参照しながら本発明の実施例について史に
詳細に説明する。

夫直涯上第１図に示されるような真空蒸着装置を使用し、本発明
のメタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体を作製
した。

蒸発源１はＣｏ（コバルト）、蒸発源２はポリマー（テ
フロン）である。基板７は、ポリイミド基板（厚さ５０
μｍ）を使用し、１　ｍ／ｍ１ｎの基板移動速度で、送
出しロール４からキャン６に沿わせながら、蒸発源１か
ら蒸発源２の方向へ送り、巻取りロール５に巻取らせた
。蒸発源１．２それぞれの蒸着レートを２０００人／ｗ
ｉｎ、　　７００入／−Ｉｎとし、記録膜膜厚を２００
０人とした。

得られた媒体の断面構造を第２図に示す。図示されてい
るように、本発明の磁気記録媒体は垂直磁化媒体である
。基板９の上に柱状磁性体粒子１０が−ｙ設され、その
周囲をポリマー層１１が被覆している。本実施例により
得られた磁気記録媒体の特徴は磁性膜の１一部付近１２
のポリマー含有率が高いことである。この部分のポリマ
ーな（ｒ率は約７Ｑｖｏ１％であった。

Ｌ血旌１実施例１で使用された真空蒸着装置と同一の装置を使用
し、メタル拳ポリマーコンポジット型磁気記録媒体を作
製した。

ただし、ロールとキャンの回転方向を逆にし、基板７を
蒸発源２から蒸発源１の方向へ移送しながら蒸着した。

またポリマー蒸発源としてポリエチレンを使用した。磁
性金属蒸発源、基板移送速度、蒸着レート等の成膜条件
は実施例１で使用された条件と同一であった。

得られた媒体の断面構造を第３図に示す。図示されてい
るように、本発明の磁気記録媒体は６直磁化媒体である
。基板７のＬに柱状磁性体粒Ｊ′−１０が立設され、そ
の周囲をポリマー層１１が被覆している。本実施例によ
り得られた磁気記録媒体の特徴は磁性膜の°ド部付近１
３のポリマー含有率が高いことである。この部分のポリ
マー含有率は約７０ｖｏ１％であった。

実１１何Ｊユ第４図に示されるようなｆ〔空蒸着装置を使用し、本発
明のメタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体を作
製した。

蒸発源２１はポリエチレン、蒸発源２２はＣＯ（コバル
ト）で、蒸発源２３はテフロンである。

蒸発源２３にテフロンを用いた理由は、媒体の摩擦係数
を下げる為である。基板２７は、ポリイミド基板（厚さ
５０μｍ）を使用し、ｌ　ａ＋／ｗｉｎの基板移動速度
で、送出しロール２４からキャン２６に沿わせながら、
蒸発源２１から蒸発源２３の方向へ送り、巻取りロール
２５に巻取らせた。蒸発源２１，２２および２３それぞ
れの蒸着レートを３５０人／ｍｉｎ、　　２０００人／
ｗｉｎ、　　３５０人／ｌｌ１ｉｎとし、記録膜膜厚を
２０００人とした。

得られた媒体の断面構造を第５図に示す。図示されてい
るように、本発明の磁気記録媒体は垂直磁化媒体である
。基板２７の１〕に柱状磁性体粒子１０が＼γ設され、
その周囲をポリマー層１１が被覆している。本実施例に
より得られた磁気記録媒体の特徴は磁性膜のに１部付近
１２およびド；１９付近１３のポリマー含有率が高いこ
とである。この部分のポリマー含有率は１１部で約８５
ｖｏ１％、ド部で約８５ｖｏ１％であった。

化成ｎポリマー（ポリエチレン）と磁性金属（Ｃｏ）をポリイ
ミド基板（厚さ５０μｍ）にそれぞれ１０００人／ｓｌ
ｎの蒸着レートで同時蒸着し、膜厚方向に均一なメタル
拳ポリマーコンポジット型磁気記録媒体を作製した。記
録膜の膜厚は２０００人であった。

この媒体の断面構造を第６図にｔ４＜す。図示されてい
るように、基板３０の」ユに柱状磁性体粒ｒ３１が１７
．設され、その周囲をポリマー層３２が被覆している。

しかし、ポリマー含有率はどの部分でも均一・であり、
差がない。

前記実施例１〜３および比較例１で得られた各磁気記録
媒体の磁気特性を下記の表１に示す。

（注）Ｍｓ　：　ｅｍｕ／ｃｃ前記の結果から明らかなように、本発明のメタル・ポリ
マーコンポジット型磁気記録媒体の磁気特性は、従来の
メタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体の磁気特
性と人体同一である。

また、前記実施例１〜３および比較例１で得られた各磁
気記録媒体の耐久性を測定した。耐久性は各磁気記録媒
体を現用のフロッピーディスク装置に実装し、回転数３
００　ｒｐ＋ｓで出力が一３ｄＢ低ドするまでの摺動回
数で評価した。

同様に、実施例１．３および比較例１で得られた各磁気
記録媒体の摩擦係数を測定した。摩擦係数は剛球を使用
し、接線力の大きさで評価した。

史に、実施例２および比較例１で得られた各磁気記録媒
体の膜付着力を４（１１定した。膜付着力は引き倒し法
で測定した。

ド記の表２に摩擦係数測定結束、フロッピーディスク装
置実機耐久性試験結果および膜付着力試験結果を示す。

前記の結果から明らかなように、本発明により磁性膜の
１１部および／またはド部にポリマーを高含有率で存在
させると、摩擦係数、摺動強度および膜付着力に擾れた
メタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体が得られ
る。

［発明の効果コ以−Ｌ説明したように、本発明では、磁性金属とポリマ
ーを含んだ、いわゆるメタル・ポリマーコンポジット型
媒体において１、磁性金属粒子の粒界に析出しているポ
リマーの晴が膜の１一部（膜表面側）および／または膜
の下部（基板面側）で膜中央部よりも多くする構成をと
ったから、記録膜の摩擦係数が減少し、ヘッドの走行性
が改占され、また、記録膜の基板への密着性が向−１−
する。その結果、媒体の機械的耐久性が大幅に向−１−
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１および２の磁気記録媒体の作製に使用
される本発明の真空蒸着装置の一例を示すＷｌｌ同図第
２図は実施例１で得られた磁気記録媒体の構造を示すｗ
ｉ姿断面図、第３図は実施例２で得られた磁気記録媒体
の構造を示すＲ同断面図、第４図は実施例３の磁気記録
媒体の作製に使用される本発明のＣＧ空蒸着装置の一例
を示す概要図、第５図は実施例３で得られた磁気記録媒
体の構造を示すＷ１１断面図、第６図は従来のメタル・
ポリマーコンポジット型媒体の構造を示す概要断面図で
ある。１．２および２１，２２．２３・・・蒸発源、４および
２４・・・送出しロール、５および２５・・・巻取りロ
ール、６および２６・・・キャン、７および２７・・・
ノ＾板、８および２８・・・真空槽、１０・・・柱状磁
性金属。１１・・・ポリマー層、１２・・・ポリマー層ｈ！ｌ（
。１３・・・ポリマー層ド部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁気記録膜中に磁性金属とポリマーを含んだ、い
わゆるメタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体に
おいて、磁性金属粒子の粒界に析出しているポリマーの
量が、膜の上部（膜表面側）および／または膜の下部（
基板面側）で膜中央部より多くなっていることを特徴と
する磁気記録媒体。
（２）磁性金属粒子の粒界に析出しているポリマーの量
が、膜の上部（膜表面側）および膜の下部（基板面側）
で膜中央部より多くなっているメタル・ポリマーコンポ
ジット型磁気記録媒体において、膜の上部に析出してい
るポリマーと、膜の下部に析出しているポリマーとが互
いに異なるポリマーであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
（３）磁気記録膜中に磁性金属とポリマーを含んだ、い
わゆるメタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体を
製造するための装置であって、磁性金属蒸着用蒸発源お
よび少なくとも一種類のポリマー蒸着用蒸発源を有する
ことを特徴とする真空蒸着装置。
（４）磁性金属蒸着用蒸発源、ポリマー蒸着用蒸発源を
この順に並べ、基板上にこの順に蒸着されるように構成
された特許請求の範囲第３項に記載の真空蒸着装置。
（５）ポリマー蒸着用蒸発源、磁性金属蒸着用蒸発源を
この順に並べ、基板上にこの順に蒸着されるように構成
された特許請求の範囲第３項に記載の真空蒸着装置。
（６）第１のポリマー蒸着用蒸発源、磁性金属蒸着用蒸
発源、第２のポリマー蒸着用蒸発源をこの順に並べ、基
板上にこの順に蒸着されるように構成された特許請求の
範囲第３項に記載の真空蒸着装置。
（７）第１のポリマー蒸着用蒸発源のポリマーと、第２
のポリマー蒸着用蒸発源のポリマーとが互いに異なるポ
リマーである特許請求の範囲第６項に記載の真空蒸着装
置。
（８）磁気記録膜中に磁性金属とポリマーを含んだ、い
わゆるメタル・ポリマーコンポジット型磁気記録媒体を
製造するための装置であって、磁性金属スパッタ用ター
ゲットおよび少なくとも一種類のポリマースパッタ用タ
ーゲットを有することを特徴とするスパッタ装置。
（９）磁性金属スパッタ用ターゲット、ポリマースパッ
タ用ターゲットをこの順に並べ、基板上にこの順に蒸着
されるように構成された特許請求の範囲第８項に記載の
スパッタ装置。
（１０）ポリマースパッタ用ターゲット、磁性金属スパ
ッタ用ターゲットをこの順に並べ、基板上にこの順に蒸
着されるように構成された特許請求の範囲第８項に記載
のスパッタ装置。
（１１）第１のポリマースパッタ用ターゲット、磁性金
属スパッタ用ターゲット、第２のポリマースパッタ用タ
ーゲットをこの順に並べ、基板上にこの順に蒸着される
ように構成された特許請求の範囲第８項に記載のスパッ
タ装置。
（１２）第１のポリマースパッタ用ターゲットと第２の
ポリマースパッタ用ターゲットが異なる物質または材料
である特許請求の範囲第８項に記載のスパッタ装置。