JPH02282916A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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、高密度磁気記録に適する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。

従来の技術 記録、再生機器の小型化、高性能化の為に記録密度向上
の努力は継続的に行われており、最近では強磁性金属薄
膜を磁気記録層として実用化することが待望されるに至
っている〔アイイーイーイトランザクシヲンズ　オン　
マグネティクス（ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ
　ＯＮ　ＭＡＧＮＥＴＩＣ９）Ｖｏｌ、　ＭＡＧ−２１
、）；；−３，Ｐ、Ｐ、　１２１７〜１２２０（１９８
５）〕００強磁性金属薄は材料としての組合わせは多数
考えられるが、現実的な可能性が示されているものは少
く、Ｃｏ−Ｃｒ等の垂直磁化膜〔特公昭５８−９１号公
報、特開昭６１−１２０３３１号公報〕やＣｏ−Ｎｉ、
Ｃｏ−Ｎｉ−０等の斜め蒸着膜や湿式めっき膜〔特公昭
４１−１９３８９号公報。

特開昭５３−４２０１０号公報〕等で、実用化の目的で
最近ではもっばら、保護潤滑層の開発が検討の中心とな
っている。現状ではポリエチレンテレフタレートフィル
ム等の高分子フィルム上に直接あるいは微粒子などの下
塗りを行った後、電子ビーム蒸着法やスパッタリング法
で強磁性金属薄膜を配し、その面に直接溶剤に脂肪酸や
パーフルオロポリエーテル等の潤滑剤を溶かした溶液を
塗布乾燥する法〔特開昭５７−１７９９４８号公報。

特開昭６１−１７８７１８号公報〕や、酸化模を介して
潤滑剤を配する〔特開昭８　ｊ　−１６１８３０号公報
〕ことや、炭素膜とフロ１コカーボン系の組み合わせ〔
特開昭６１−１４２５２５号公報〕等が提案され、磁気
ディスクではまだ炭素膜が厚いとはいうものの一部実用
化され、炭素質についても検討が進み硬度を高めること
の有用性〔米国特許第４７１７６２２号明細書〕も知ら
れるに至っている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら炭素膜と潤滑剤との組み合わせによる最適
化のみでは、ヘッド、テープの相対速度が大きくなって
くると耐久性が十分でない場合があり改善が望まれてい
た。本発明は上記した事情に鑑みなされたもので、相対
速度が大きくなっても十分な耐久性を確保できる磁気記
録媒体を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記した課題を解決するため本発明の磁気記録媒体は、
強磁性金属薄膜上に炭素膜を配し、かつ薄膜を構成する
柱状粒子間に配した金属に潤滑剤の一部が反応被着して
いるようにしたものである。

作　　用 本発明の磁気記録媒体は上記した構成によシ、高速でヘ
ッドと摺動摩擦を受けても、反応部が直接機械的に破壊
されることがない為、十分な潤滑性能を維持することが
できることになる。

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説明
する。

〔実施例−１〕 第１図は本発明の第１の実施例の磁気記録媒体の拡大断
面図である。第１図で１は、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルエーテルケトン。

ポリイミド等の高分子フィルムに微粒子塗布層や、山脈
状の凹凸や、微粒子と山脈状の凹凸を組み合わせた下塗
シ層を配したものや、・・−ドディスクであれば、Ａｌ
ｌ−Ｍｑ合金にメツキ層を配したもの等から成る基板で
、２はＣｏ−Ｎｉ　、Ｃｏ−Ｃｒ　、Ｃｏ　−Ｔ　ａ　
、　Ｃｏ　−Ｍｏ　、　Ｃｏ　−Ｔ　ｉ　、　Ｃｏ−３
ｍ　、　Ｃｏ　−０、Ｃｏ−Ｗ。

Ｃｏ−Ｎｉ−０，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ等の強磁性金属薄膜
を構成する柱状微粒子で３は炭素膜で、グラファイトか
らダイヤモンドまでのどの状態をとるかは適宜選択すれ
ばよい。炭素膜は柱状微粒子のすき開音十分埋めつくし
てしまわないように膜厚としては高々２００人１でか好
ましい。４は金属部で、すき間に散在するようにしたも
のであるが、Ｚｒ。

Ｔａ、Ｔｉ　等をスパッタリング法で配し、柱状粒子の
先端部は機械的な研磨で除去することで構成することが
できる。６は潤滑剤で少くとも金属部と反応被着する脂
肪酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロ
アルキルスルホン酸等の反応基をもったものを含んだ構
成とする必要があるが、他の潤滑剤については特に限定
はなく、極圧潤滑剤と呼ばれるものや、防錆剤と称する
ものを含んでもよい。又製造条件として、反応被着する
ものを真空蒸着してから溶液塗布する等適宜工夫できる
。

以下、具体的な実施例について比較例との対比で説明す
る。

７１１６μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上
に高さ１２０人の山脈状の凹凸を配し、Ａｒ＋Ｈ２＝０
．２（Ｔｏｒｒ　）、Ａｒ　：Ｈ２＝　４　：　１．１
３．５ｅ（ｌｋ）。

１（ＫＷ）でＣｏ−Ｃｒ　（Ｃｏ　：　８０　ｗｔ％）
をスパッタリングして、１ｓｏＯ人のＣｏ−Ｃｒ垂直磁
化膜を形成した。Ｃｏ−Ｃｒ柱状微粒子は平均２５０人
である。

Ｃｏ−Ｃｒの上にグラファイトをターゲットにして、Ａ
ｒ　十Ｈ２＝０．０４　（Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ　）　、　Ａ
　ｒ　：Ｈ２＝５　＝１　＋　１３−６６　（Ｍ　）　
。

ｏ、ｙ　（ＫＷ）でスパッタリング法でダイヤモンド状
硬質炭素膜を配し、その上更に高周波スパッタリング法
で均−膜厚換算８０八番種の金属を配し、研磨紙で柱状
微粒子の先端部分の金属は除去し、洗浄処理後、潤滑剤
を配し、５インチの磁気テープとした。比較例は、ダイ
ヤモンド状硬質炭素膜上に潤滑剤を配したものと、研磨
紙で柱状微粒子の先端の金属を除去せず潤滑剤を配した
もので構成した。いずれも０．５μｍのバックコート層
を配し、走行性改善、帯電防止対策を施したもので特性
比較した。

評価機材は、放送用のＭ１１７オーマツ）ＶＴＲ（松下
電器製ＡＵ−６６０）を改造し、相対速度、６（ｍ／５
ｅｅ）　、　９　（ｍ／５ｅｅ）、　１２　（ｍ／５ｅ
ｃ）とし、いずれも記録波長に１０．４５μｍで、トラ
ンク幅は８μへ使用ヘッドはギャップ長０．２２μｍ　
の積層合金型ヘッドである。磁気記録媒体の条件と、夫
々の相対速度下で、１０”Ｃ８０％ＲＨでのスチル特性
を比較した結果を第１表にまとめて示した。

第１表より明らかなように本発明によれば、相対速度が
大きくなっても十分なメチル特性を示すことがわかる。

本発明品はスチル特性で耐久信頼性を代表させて示した
が、くり返し使用での出力低下も１〜１．６（ｄＢ）以
内で、ドロップアウト増加もなく、走行ジッターも問題
のないものでその実用信頼性は好ましいレベルにあると
いえる。

〔実施例−２〕 課題を解決するための別の手段は、強磁性金属薄１模上
に炭素膜を配した上に潤滑剤を配したものにあって、炭
素膜の表層部がハイドロカーボン的であるようにしたも
のである。本発明の磁気記録媒体は上記した構成により
、炭素膜の表層部が活性でかつ有機的な性質をもつこと
になシ、その上の潤滑剤が有機材料であることから親和
力が犬きくなシ、潤滑性の維持が良好となシ、炭素膜の
強磁性金属薄膜に対する保護効果が持続し耐久性を改善
できることになる。

第２図は本発明の第２の実施例の磁気記録媒体の拡大断
面図である。第２図で、６はＣｏ−系合金、Ｆｅ系合金
等の強磁性金属薄膜で、電子ビーム蒸着法、ヌバッタリ
ング法等で形成したもので磁化容易軸の方向に限定を受
けるものではない。７は炭素膜でグラファイトからダイ
ヤモンドまでの範囲で構成される５０人から２００人の
薄膜で表層部８はハイドロカーボン的層と定義する層で
構成したものである。この層はプラズマ重合と同じ手法
で構成されるものであってよいが、いわゆる重合模では
なく、ＣとＨから主として成り、活性で、表層を厚みと
して、明確に同定するのは困難であるが、目安として均
一厚み換算をすれば２〜６人程度でよい。それ以上ある
と、かえって、ヘッド面への汚染を誘発する不具合がで
るからである。

５は潤滑剤、１は基板でこれについては実施例１でのべ
たものと同じ範ちゅうのものを適用すればよい。

以下、更に具体的に本発明の実施例について比較例との
対比で説明する。

厚み１０μｍの芳香族ポリアミドフィルム上に、直径１
６０人のポリイミド粒子を５〜７ケ／（μｍ）２配した
フィルムを用い、直径１ｍの円筒キャンに沿わせて、最
小入射角６６度、酸素分圧５Ｘ１０（Ｔｏｒｒ）でＣｏ
−Ｎｉ　（Ｃｏ　：　７２　ｗｔ％　）を電子ビーム蒸
着し、０．１３　ｌｔｍのＣｏ　−Ｎ　ｉ−０膜を配し
、その上に直径５Ｑｃｒｎの円筒キャンにノズルを隣接
して配し、ノズルＡは、１３．　ｓｅｓ　（Ｍ）、０．
６〜１．２（ＫＷ）を誘導磁界として加え、かつ直流電
圧をＯ，Ｓ〜１（ＫＶ）印加できる電極で加速できる構
成とし、メタンガヌを放電分解し、硬度の高い炭素膜を
配しその直後にノズ／ｌ／Ｂで、２０　（ｋＨｚ）、０
．１−０．２（ＫＷ）でハイドロカーボン層を配し、次
の空間に導いて直径５０ｃｍの円筒キャンに沿わせて、
潤滑剤■を真空蒸着しＣ０，３Ｃｍｖ讐）〕、大気中に
取り出して溶液塗布法で潤滑剤■Ｃ０，５＜ｍｇ／扉）
〕を配し、０６／１ｍのバックコート層を配しイインチ
のテープとした。比較例は、炭素膜をノズルへのみで配
したものと、プラズマ重合模をノズルＢを用いて積層し
たものを用いた。実施例−１と同じ改造ＶＴＲを用い、
記録波長０．４μｍトラック幅１゜７４ｍで、相対速度
１０　（ｍ／ｓｃ＜　）　２０　（ｍ／ｓｅｃ　）の２
水準の高速下での耐久性を比較した結果をテープの条件
と共に第２表にまとめて示した。

第　　２ 異 筆はフラズマ重合喪を示す。

第２表より明らかなように、本発明によれば、相対速度
が大きくなってもヌチル特性が低下することがなく十分
な耐久性が得られることがわかる。

他にもＣｏ−Ｃｒ　模、　Ｃｏ　−Ｔ　ｉ膜等に於ても
同様な効果が得られる。

〔実施例−３〕 課題を解決するための別の手段は、強磁性金属薄膜上に
Ｎ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂ、Ａ７．Ｇａ、Ｉｎのいずれかの元素
を０．０１〜０．３ａｔ％含むダイヤモンド状硬質炭素
模を配したものである。

本発明の磁気記録媒体は上記した構成により、特に湿度
の低い環境条件で相対速度が大きくなった時に摩擦帯電
によるトラッキングエラーの発生がなくなり高密度記録
をより厳しい条件下で実現できるようになる。第３図は
本発明の実施例の磁気記録媒体の拡大断面図である。第
３図で９はＮ。

Ｐ、Ｓｂ、Ｂ、ＡＪ、Ｇａ、Ｉｎ　　のいずれかを０．
０１−０．３ａｔ％含むダイヤモンド状硬質炭素嘆で、
膜厚は５０Ａから２５０Ａで製法はイオンビームデポジ
ション法、ＣＶＤ法、ヌバッタリング法等により、夫々
Ｎ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎのいずれかが０．
０１〜０．３ａｔ％　含まれるように制御すればよい。

０．０１　ａｔ％以下になると摩擦帯電の吸収効果が弱
くなり０．３ａｔ％以上になると、硬さは特に変らない
のにもかかわらず、耐久性が弱まることでこの範囲内で
の制御が望まれる。

他の構成要素は、これまでのべた実施例と同一の番号を
付しであるものについては、同じ群の中よシ選択すれば
よい。

以下、更に具体的に本発明の実施例について比較例との
対比で説明する。

厚み１２μｍのポリイミドフィルム上にＣｒ２Ｏ２微粒
子（直径１００人）を１５ケ／（μｍ）２配し、直径１
ｍの円筒キャン（キャン温度１８０℃）に沿わせて７Ｘ
１０　　（Ｔｏｒｒ）で最小入射角６７度でＣｏ−Ｃｒ
　（Ｃｒ　：　１８　ｗｔ％）を０．１２　μｍ電子ビ
ーム蒸着し、その上に、グラファイトにＡｌ　、　Ｇａ
　、　Ｉｎ等を含むターゲットを用い；　Ａｒ＋Ｈ２＝
０．０８（Ｔｏｒｒ）。

Ａｒ：Ｈ２＝６：２で１３．５６　（Ｍ）　、　０．６
−１．３　（ＫＷ）でスパッタリングしてＡｌ、Ｇａ等
を含むダイヤモンド状炭素摸を配し、その上にモンテジ
ソン社製の７オンブリンＺ−２５をＯ−０−９（’／讐
）塗布し、厚み０．５μｍのバックコート層を配し、イ
インチ幅のテープに加工した。

夫ｋ（Ｄｆ−）ｉＭ　！Ｉ　−ＶＴ　Ｒ（ＡＵ−ｅｅｏ
：松下電器製）を改造し、ギャップ長０．１８μｍ　の
積層合金型ヘッドで、相対速度２２　（ｍ／ｓｅｅ　）
でトラック幅８μｍで、ビット長０．２４μｍを記録し
、エラー率を相対比較した。

環境条件は、４０’Ｃ８０％ＲＨと４０℃３％ＲＨの２
環境とした。テープのエラー率の変化は、２Ｑ’Ｃ７０
％ＲＨでの値を初期値として示し、夫々の環境で３０バ
ス目と１５０パス目の値を倍率で示した。

テープの構成条件と測定結果を第３表にまとめて示した
。

第３表より明らかなように本発明によれば、耐久性もエ
ラー率の安定性もバランスがとれているが、比較例は、
エラー率の安定性のないものや、メチル特性のわるいも
のしか得られない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、相対速度の大きい磁気記
録再生系で高密度記録を行っても十分な信頼性を与える
ことの出来る磁気記録媒体が得られるといったすぐれた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は夫々本発明の磁気記録媒体の
拡大断面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・柱状微粒子、３・
・・・・・炭素膜、４・・・・・・金属部、６・・・・
・・潤滑剤、６・・・・・・強磁性金属薄膜、７・・・
・・・炭素膜、８・・・・・ハイドロカーボン層、９・
・・・ダイヤモンド状炭素膜（ＡＩ金含有。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名　−
ｍ− 宝　凰叩 Ａ−ＷＸＭ、ｎ宝１１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性金属薄膜上に炭素膜を配し、柱状粒子間の
   金属部に潤滑剤の一部が反応被着するようにしたことを
   特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）強磁性金属薄膜上に炭素膜を配し、炭素膜表層を
   ハイドロカーボン的にした上で潤滑剤を配したことを特
   徴とする磁気記録媒体。
3. （３）強磁性金属薄膜上に配したダイヤモンド状炭素膜
   が、格子位置にＮ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの
   いずれかを０．０１〜０．３ａｔ％含有したことを特徴
   とする磁気記録媒体。