JPH01201819A

JPH01201819A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH01201819A
Application number: JP2373488A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kazahaya; 風早　富雄
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1989-08-14

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］本発明は磁気ディスクあるいはフロッピディスクのよう
な磁気記録媒体に関し、特に、トップコート膜としてダ
イヤモンド状炭素膜を用いた磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］現在、電子計ｒ１機、ワードプロセッサ等のＯＡ機器等
においては各種の磁気記録媒体が用いられている。この
うち、記憶容量が大きいこと、保存性に優れていること
、および応答性が良いことなどから磁気ディスク、フロ
ッピディスクなどのハードディスクが広く用いられてい
る。

これらの磁気記録媒体は、機械的強度に優れ、磁気ヘッ
ドとの摺接摩耗、損傷等に起因するノイズの発生および
再生不良を防止するとともに、良好な走行性を得るため
、表面に耐摩耗性潤滑膜としてのトップコート膜を形成
しである。

このトップコート膜としては、炭素、二酸化ケイ素等種
々のものが用いられており、それも単層のみならず二層
に形成したものもある（例えば、特開昭６１−２０４８
３４号）。

そして、近年、高硬度で機械的強度が高く、摩耗、損傷
防止の効果が高いという特長を有することから、ダイヤ
モンド状炭素膜がトップコート膜として利用されるよう
になってきた。

［解決すべき問題点］しかしながら、ダイヤモンド状炭素膜をトップコート膜
として、強磁性金属膜上に直接二一ティングすると、ダ
イヤモンド状炭素膜の硬度が高いために、その応力によ
り膜が剥離したりクラックを生じるという欠点があった
。このため、ダイヤモンド状炭素膜は高硬度でトップコ
ート膜に適しているという特長を有しながら、実用化で
きなし）という問題点を有していた。

本発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、強
磁性金属膜との密着性を良くして、膜剥離やクラックの
発生を防止し、トップコート膜としてダイヤモンド状炭
素膜を実用的に用いた磁気記録媒体の提供を目的とする
。

［問題点の解決手段］本発明の磁気記録媒体は、上記目的を達成するため、支
持体上に強磁性金属膜を形成し、この強磁性金属膜上に
、トップコート膜としてダイヤモンド状炭素膜を形成し
た磁気記録媒体であって、上記ダイヤモンド状炭素膜中
の結合水素量を、強磁性金属膜側より表面側に段階的も
しくは連続的に減少させた構成としである。

以下、本発明の磁気記録媒体を、図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一部断層図を示し、１は支持体、２は
強磁性金ｍ膜、３はダイヤモンド状炭素膜である。

磁気記録媒体のベースとなる支持体ｌとしては、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリスチレン＋　Ａ　Ｂ　Ｓ　
＋　’Ｉリフェニレンエーテル等の熱可塑性樹脂、アル
ミニウム合金あるいはチタン合金等の軽合金等を用いる
。

また、支持体上に形成する強磁性金属膜２は、メツキや
スパッタリング、真空蒸着法によって形成し、その材料
としては、Ｆｅ　＋　Ｃｏ　、Ｎｓ等の金属、あるいは
Ｃ、−Ｎ　ｉ合金、　ＣＯ−Ｐ　を合金。

ＣＯ−Ｎ　ｌ−Ｐ　を合金、　Ｆ　ｅ−Ｇ　ｏ合金、Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金、　Ｆ　＠−Ｃ６−Ｎ　ｉ合金、　Ｆ　ｅ
−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ　＋−Ｆ　ｅ−Ｂ合金、　Ｃ
ｏ−Ｃｒ合金等、およびこれらにＣｒ、ＡＩ等の金属を
含有させたものを用いる。

強磁性金属膜２の表面に保護膜として形成するトップコ
ート膜には、ダイヤモンド状炭素膜３を用いる。このダ
イヤモンド状炭素膜３は、強磁性金属膜２の表面に１０
０Ａ以上、好ましくは４００Ａ以上の厚みで形成する。

このダイヤモンド状度素Ｍ／４３は、ＲＦプラズマＣＶ
Ｄ法、ＤＣプラズマＣＶＤ法、イオンブレーティング法
あるいはスパッタリング法等の低圧気相合成法によって
形成する。

例えば、ＲＦ（高周波）プラズマＣＶＤ法によってダイ
ヤモンド状炭素膜３を形成する場合は、炭素源ガスまた
は炭素源ガスとキャリヤガスとの混合ガスを、強磁性金
属膜２を形成した支持体ｌを配置した反応室内へ供給し
、支持体ｌを加熱しつつ１ｗ１極に高周波を印加して陽
極との間でグロー放電を生じさせることによって炭素源
ガスまたは混合ガスを励起してプラズマを発生させるこ
とにより、支持体１の強磁性金属膜２の表面にダイヤモ
ンド状炭素膜を形成する。

この場合、炭素源ガスとしては、例えば、メタン、エタ
ン、フロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどのアル
カン類、エチレン、プロピレン。

ブテン、ペンテン、ブタジェンなどのアルケン類、アセ
チレンなどのフルキン類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、インデン、ナフタリン、フェナントレンなどの芳香
族炭化水素類、シクロプロパン、シクロヘキサンなどの
シクロパラフィン類、シ゛クロペンテン、シクロヘキセ
ンなどのシクロオレフィン類などを用いる。

また、炭素源ガスとして、−酸化炭素、二酸化炭素、メ
チルアルコール、エチルアルコールなどの含酸素炭素化
合物、メチルアミン、エチルアミン、アニリンなどの含
窒素炭素化合物なども使用することができる。さらに、
単体ではないが、ガソリンなどの消防法危険物第４類、
第１類、ケロシン、テレピン油、樟脳油、松根油等の第
２石油類、重油などの第３石油類、ギヤー油、シリンダ
油等の第４石油類も有効に使用することができる。また
、前記各種の炭素化合物を混合して使用することもでき
る。

上記の炭素源ガスの中でもメタン、−酸化炭素、二酸化
炭素などが好ましい。

前記キャリヤガスは、炭素源ガスをプラズマ反応系に導
入するキャリヤとして重要であるばかりでなく、プラズ
マを安定に発生させ、持続させる上で重要である。この
ようなキャリヤガスとしては、水素ガス、アルゴンガス
、ネオンガス、ヘリウムガス、キセノンガス、窒素ガス
などを用いる。

これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組合
せてもよい。

上記キャリヤガスの中でも水素ガス、窒素ガス、アルゴ
ンガスなどが好ましい。

このダイヤモンド状炭素膜３は、その内部における結合
水素量を、強磁性金属膜側より表面側に段階的もしくは
連続的に減少させた構成としである。すなわち、膜中の
結合水素量が多いときには膜の硬度が低くなって内部応
力も小さくなり、逆に、膜中の結合水素量が少ないとき
には膜の硬度が高くなって内部応力も大きくなることか
ら、強磁性金属膜側における結合水素量を多くし、表面
側における結合水素量を少なくした構成としである。こ
れにより、トップコート膜の、磁気ヘッド等と接触する
表面側の硬度を高め、かつ強磁性金属＠２と接触する側
の応力を小さくして、強磁性　　　　−金属膜２との密
着性を高めている。

ダイヤモンド状炭素Ｉ８！３における結合水素量を段階
的に減少させる場合は、合成時の反応条件をステップ状
に変化させ、第２図に示すように、強磁性金属＄２側よ
り結合水素量の異なる薄膜層３−１．３−２．３−３　
（結合水素量：　３−１＞３−２＞３−３）を複数形成
することにより行なう、この場合、薄膜層の数は、磁気
記録媒体の使用目的あるいは支持体ｌ１強磁性金属膜２
の材質、厚さ等に応じ二層以上の適宜な数とする。

また、ダイヤモンド状炭素膜３における結合水素量を連
続的に減少させる場合は１合成時の反応条件を連続的に
変化させ、第３図に示すように形成して行なう。

ダイヤモンド状炭素膜３を合成する際の反応条件の制御
は、例えば、ＲＦプラズマＣＶＤ法によるときは、反応
ガス組成、圧力、支持体温度および／または高周波投入
電力を変えることにより行なう、結合水素量は、反応条
件を制御することによって約３０原子％から数原子％の
間で変化させることが可ず艶である。

なお、ＲＦプラズマＣＶＤ法による場合、炭素源ガスは
、例えば０．１〜５００　ｃｃ／分の流量で供給し、ま
た、キャリヤガスは１〜１，０００　ｃｃ／分の流量で
供給する。また、反応応力、すなわち反応室内の圧力は
、通常１０−５〜１０３Ｔｏｒｒ　、好ましくは、１（
１３〜１０２Ｔｏｒｒである。この反応圧力が１Ｏ−５
Ｔｏｒｒよりも低い場合には、ダイヤモンド状炭素膜の
生成速度が著しく遅くなることがある。一方、１０３丁
ａｒｔよりも高い場合には、ダイヤモンド状炭素膜が形
成されないことがある。

さらに、支持体（強磁性金属膜）の加熱温度は、通常、
室温〜６００℃、好ましくは、室温〜４００℃である。

この温度が室温よりも低い場合には、ダイヤモンド状炭
素膜の形成されないことがある。また、高周波投入電力
はＩＫＷとすることが好ましい、これは高周波投入電力
がＩＫＷを越えても、それに相当する効果を得られない
ことがあるからである。

［実施例］実施例と比較例の結果を以下に示す。

・支持体：非磁性金属下地層として厚さ１５ｐｍのＮ　
ｉ−Ｐノー２キ層を形成したＡ１合金基板（厚さ約１．
５１閣、外形８１ｎｃｈ）・強磁性金属膜〇〇を電子ビ
ーム蒸着により１０００Ａ蒸着。

会ダイヤモンド状炭素層：ＣＨａ◆Ｈ２のＲＦプラズマ
ＣＶＤ法により形成。

（条件）＋１反応圧カニ　１０−’Ｔｏｒｒ１基板温度
＝１００℃ −ＲＦパワー：　１２０　Ｗ実施例三層のＥ１膜層を下記の条件で合成し、全体として強磁
性金属膜側から表面側に結合水素量の減少するダイヤモ
ンド状炭素膜を形成した（各層の厚み１５ＯＡ　、全体
の厚み４５ＯＡ）磁気記録媒体。

比較例１ダイヤモンド状炭素膜を、上記実施例における“強磁性
金属膜側層”と同じ反応条件で形成した以外、実施例と
同じ条件で形成した磁気記録媒体（ダイヤモンド状炭素
膜厚さ４５０Ａ）　。

比較例２ダイヤモンド状炭素膜を、上記実施例における“表面側
層”と同じ条件で形成した以外、実施例と同じ条件で形
成した磁気記録媒体（ダイアモンド状炭素膜厚さ４５０
Ａ）　。

結　　果コンタクトスタート・ストップ（ＣＳ　Ｓ）試験法によ
り、実施例および比較例１，２のダイヤモンド状炭素膜
の剥離状態を観察した。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、ダイヤモンド状炭素膜中
の水素量を変化させることにより、密着性を高めて膜剥
離およびクラックの発生を防止し、機械的強度を向上さ
せることができる。これによりダイヤモンド状炭素膜を
トップコート膜として実用化でき、走行性、耐衝撃性、
耐摩耗性に優れノイズ発生および再生不良を防止した磁
気記録媒体の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の一部断層図、第２図は
本発明の第一実施例の説明図、第３図は本発明の第二実
施例の説明図を示す。ｌ：支持体２二強磁性金属膜３：ダイヤモンド状炭素膜

Claims

【特許請求の範囲】

強磁性金属膜上に、トップコート膜としてダイヤモンド
状炭素膜を形成した磁気記録媒体であって、上記ダイヤ
モンド状炭素膜中の結合水素量を、強磁性金属膜側より
表面側に段階的もしくは連続的に減少させた構成とした
ことを特徴とする磁気記録媒体。