JPH0325723A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - 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１ 本発明は、例えば電子計算機やワードプロセッサーその
他の情報機器あるいはオーディオテープ、ビデオテープ
等の電子機器の記憶媒体として広く用いられている磁気
記録媒体とその製造方法並びにそれを用いた応用製品に
関する。 ［従来の技術】 磁気記録の分野では必要とされる情報量が年々増加の一
途をたどり、一Ｍの大容量化と高速化が望まれている。 このため記録密度の向Ｌが最大の課題と或っており、記
録媒体の構造や材料面での改善が必須と成っている。構
造の面では記録層の薄膜化が最も効果があり、従来は磁
性体の粉末をバインダーと呼ばれる樹脂と混ぜ、これを
塗布して磁性層としていたが，最近は磁性体自身の薄膜
を真空蒸着やスパッタリング等で形成する薄膜磁気ディ
スクや蒸着磁気テープが開発されている．しかしながら
、この薄膜化に伴い記録層の機械的強度が弱くなるため
、これを保護することが必要である。それ故、従来から
もこのために摩耗や破壊損傷を受けにくい保護膜で記録
層表面を覆い、かつその上に潤滑剤を塗布して磁気ヘッ
ドとの摺動時の損傷を出来るだけ少なくすることが行わ
れてきた。従ってこの保護膜と潤滑剤とを総合した特性
の良否が、磁気記録媒体の寿命や信頼性を左右すること
になる． 薄膜磁気記録媒体の保護膜として、従来から非品質の炭
素系薄膜や炭化物等が多く用いられているが、これはこ
れらの材料の優れた耐摩耗性のためである．しかしなが
ら，一般にこれらの保護膜に対して潤滑剤の吸着力が弱
いということが分かってきた。たとえば、フロロク口口
カーボン系の溶剤で洗浄するとその大部分が除去されて
しまうということがその証拠である． 潤滑剤を保護膜に強固に結合させる目的で種々の提案が
なされている．たとえば，特開昭６２−２３４２２６号
には分子の末端に吸着しやすい官能基がついた潤滑剤の
例があり、また、特開昭６１−２１０５１９号にはアミ
ド基を介して潤滑剤を共有結合させる等の方法が開示さ
れている。また、特開昭６１−２２０１２０号にはカー
ボン保護層の上に金属酸化物皮膜を形成しこれに極性基
のついた潤滑剤を塗布する方法が開示されている

【発明
が解決しようとするａｓｎ しかし、上記のように潤滑剤と保護膜とを共有結合させ
て付着力を強化する従来の方式では、未反応物が有ると
それが潤滑性を損なったり経時変化の原因となる．また
、結合部分の反応性が他の部分より高く，摺動時の熱で
分解しやすい等の問題がある，また，摺動時に分解によ
り結合が切れた場合には再度結合する可能性は小さく、
潤滑剤の補給が困難である。しかも、保護膜全面にわた
り、このような結合を均一かつ十分な密度で形成するこ
とは、プロセス上非常に困難である。 一方、保護膜上に金属酸化物の皮膜を設け、これに極性
基を持つ潤滑剤を吸着させ結合力を強化しようとする場
合には、この金属酸化物の膜が薄い潤滑剤層を介して磁
気ヘッドの摺動部分と直接こすり合うため，この摺動に
より生じた金属酸化物の摩耗片（屑）で下地の保護膜を
損傷してしまい、せっかく強度の高い保護膜を設けても
保護膜の特性が十分に生かされない。このように，金属
酸化膜は一般に保護膜材料として用いる炭素膜や炭化物
等に比べ強度が弱いので，逆に磁気記録媒体全体として
の耐久性を弱くしてしまうという問題があった．したが
って、本発明の目的は、上記従来の問題を解消すること
にあり、その第１の目的は、保護膜と潤滑剤との結合力
をさらに強化した改良された磁気記録媒体を、第２の目
的は，その製造方法を、そして第３の目的は、その応用
製品を，それぞれ提供することにある． 【課題を解決するための手段】 本発明者等は、潤滑剤の塗布方法や塗布された状態、塗
布量等と磁気記録媒体としての摩擦摩耗特性の間の関係
を詳細に検討し、共有結合ではなく化学吸着等で潤滑剤
を均一にかつ過不足なく強固に保護膜に吸着させ、しか
も保護膜として特性が変化しないようにすることが磁気
記録媒体の長寿命化に最も効果的であることを見出した
。潤滑剤と保護膜表面自身との吸着力が大きい場合には
、潤滑切れが起こり難いとともに一旦起こっても再度吸
着して修復することが出来る． 潤滑剤との結合力を高めるには炭素以外の元素特に金属
原子またはその化合物を保護膜の表面に存在させ、これ
を介して潤滑剤を吸着させれば良いことが分かった．更
に、保護膜の特性を損なわないでこれを行う為には保護
膜表面に保護膜材料と上記金ＲＩＭ子またはその化合物
を混在させるのが良いことを見出した． 本発明はこのような上記知見に基づいてなされたもので
、上記第１の目的は、非磁性基体上に、少なくとも強磁
性体からなる磁気記録層と保護層と潤滑層とを順次積層
してなる磁気記録媒体において、前記少なくとも保護層
表面に，金属原子およびその化合物の少なくとも１種か
らなる付着力強化介在物質を前記保護層の全面を覆い隠
すことなくその一部を露出させつつ均一に分散，付着せ
しめて配し，前記保護層に対する潤滑層の付着力を強化
せしめて成る磁気記録媒体により、達或される。 そして、上記保護層表面に付着せしめる上記付着力強化
介在物質の表面原子占有率を０．５〜８０％とすること
が好ましい．なお、この表面原子占有率とは，上記保護
層表面の領域全体に占める上記付着力強化介在物質の占
有率を意味している。 また、上記付着力強化介在物質を構成する金属原子とし
ては、水素よりイオン化エネルギーの低い金属原子及び
／又はその化合物からなり、この化合物としては、水酸
化物、塩及び酸化物の群から選択される少なくとも１種
から成るものが望ましい。 上記付着力強化介在物質は、上記保護層表面に散在させ
てもよく，また、保護層内に分散、混在させ、その一部
を保護層表面に露出させることにより実質的に前記保護
層表面に散在せしめてもよい．本発明で重要なのは、保
護層全面をこの付着力強化介在物質で完全に覆い隠さな
いこと、つまりこの物質の表面原子占有率を１００％に
しないことである．この付着力強化介在物質を保護層内
に分散、混在させる場合には，層の内部よりも表面に多
く分布するよう濃度勾配をもたせることが好ましい。 上記保護層としては、硬度の高い、例えば炭素、炭化物
、窒化物及び酸化物の少なくとも１種から選ばれるが，
とりわけ炭素系保護膜が好ましい。 また、上記潤滑剤としては，少なくとも一方の末端に不
対電子あるいは電子供与性の原子や官能基を有する原子
を含む末端基を保持し，主鎖にフッ素を含む鎖状有機化
合物が好ましい．本発明の上記第２の目的は、非磁性基
体上に磁気記録層を形成する工程と、その上に保護層を
形成する工程と，さらにその上に潤滑剤を塗布する工程
とを有する磁気記録媒体の製造工程において、前記保護
層を形成する工程と，前記潤滑剤を塗布する工程との間
に、金属原子及び金属化合物の少なくとも１種からなる
付着力強化介在物質を前記保護層の全面を覆い隠さない
ようその一部を露出させつつ均一に分散付着させる工程
を有して戊る磁気記録媒体の製造方法により、達成され
る。 そして好ましくは，上記保護層を形戊する工程の中で上
記付着力強化介在物質をその表面に分散付着させること
であり、この場合は，非磁性基体上に磁気記録層を形成
する工程と、その上に保護層を形成する工程と，さらに
その上に潤滑剤を塗布する工程とを有する磁気記録媒体
の製造工程において、前記保護層を形戊する工程として
、保護層を炭素系材料で構成すると共に、この保護層形
成時に金属原子及び金属化合物の少なくとも１挿からな
る付着力強化介在物質を前記保護層中に分敢混在せしめ
その一部が保護層表面に露出することにより前記付着力
強化介在物質を実質的に前記保護層表面に散在せしめて
形成する工程を有して成る磁気記録媒体の製造方法によ
り、達成される。 そして、この付着力強化介在物質を混在する保護層を形
戊する工程としては、前記付着力強化介在物質を含む炭
素系ターゲットを用いてスパッタリングするか、もしく
は付着力強化介在物質からなるターゲットと炭素系ター
ゲットとを個別に準備し、これらを同時にもしくは交互
にスパッタリングする工程とするか，もしくは原料ガス
に上記付着力強化介在物質の一つである金属元素を含む
有機化合物蒸気もしくは金属元素を含む化合物と有機化
合物との混合蒸気をプラズマ中で分解する化学気相法に
より形成する工程とすることにより，達成することがで
きる。 さらにまた、この付着力強化介在物質を混在する保護層
を形成する工程としては、炭素原料としての有機化合物
と不活性ガスとの混合ガスでプラズマを発生させプラズ
マＣＶＤを行うと同時に，上記付着力強化介在物質をス
パッタリングする工程としてもよい．また、上記のよう
に保護層中に付着力強化介在物質を混在させる場合には
、この物質の量を、保護層の内部に比べその表面に多く
分布するよう濃度勾配をもたせて形戒することが望まし
い。 上記付着力強化介在物質を構戒する金属原子としては、
水素よりイオン化エネルギーの低い金属元素が、またそ
の化合物としては，水酸化物、塩及び酸化物の群から選
択される少なくとも１種が好ましい。 上記保護層表面に付着せしめる上記付着力強化介在物質
は，その表面原子占有率が０．５〜８０％となるように
形成することが望ましく、これの具体的な調整は、蒸着
、スパッタリング，ＣＶＤ（プラズマＣＶＤを含む）等
による物質の析出付着条件を所定値に設定することによ
り容易にできる。 また、上記潤滑剤を塗布する工程において、潤滑剤とし
ては，少なくとも一方の末端に不対電子を有する涼子あ
るいは電子供与性の原子や官能基を含む末端基を保持し
、主鎖にフッ素を含む鎖状有機化合物を用いることが望
ましい．　以下、図面を用いて本発明の詳細をさらに具
体的に説明する。 第１図は本発明を具体化した磁気記録媒体の断面の概念
図であり，非磁性基板１の上に下地層２、磁性層３、保
護層４、潤滑暦５がこの順に形成されている。 非磁性基板１は、たとえば磁気ディスクの場合はＡＱ基
板やガラス基板，セラミックス等であり、フロッピーデ
ィスクや磁気テープ等の場合はポリエステルやポリイミ
ド等の高分子フィルムである。図面には表示してないが
、非磁性基板１の表層にはＮｉ−Ｐめっき膜，酸化物，
窒化物等の非磁性膜を設け硬度を高めても良い５ 下地層２は、磁性層の配向性を良くする為の物で、たと
えばＣｒスパッタ膜等が用いられるが、これに限られる
ものでなく、勿論無くても良い．磁性層３は、強磁性を
示す薄膜で、たとえばＣｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ等のＣｏ
基合金，及びこれらとＰｔ，Ｔａ，Ｗ＋　Ｚｒ，Ｃｒ，
Ｍｏｗ　Ｔｉ＋Ｖ，Ｓｉ，Ｇａ等から選ばれる少なくと
も１種の元素との合金、Ｆｅ，窒化鉄、γＦｅ２０，，
コバルト酸化物、バリウムフェライト等を用いることが
出来る。 保護層４は、磁性層を摩擦摩耗から保護するもので、ス
パッタリングで形成したカーボン膜、プラズマＣＶＤや
イオンビームデポジション法で形成した硬質炭素膜、プ
ラズマ重合膜，炭化物，窒化物、酸化物等の耐摩耗性の
優れた材料が用いられる。スパッタリングで炭素膜を形
戊する場合には、グラファイトからなるターゲットをカ
ソードとして、たとえばＡｒ等の不活性ガスのプラズマ
を発生させるか，上記ターゲットを高エネルギーのイオ
ンビームで叩いてターゲットと対向する位置にある基板
に炭素膜を堆積させる。また、プラズマＣＶＤ法で硬質
炭素膜を形戊する場合には、メタン，エタン、プロパン
等の炭化水素あるいはメタノール、アセトン等の含酸素
炭化水素のガスを原料としてプラズマを発生させ、プラ
ズマの電位に比べ基板の電位が−１００Ｖ〜−２０００
Ｖ程度の負電位となるようにしてＣＶＤを行う．さらに
また，炭化物，窒化物についてはこれらの化合物材料か
らなるターゲットを用意してスパッタリングを行うこと
も出来るが、それぞれを構成する元素単体からなるター
ゲットを個別に準備し、これらを同時にスパッタするコ
ースバッタ法や、窒素ガス雰囲気でスパッタリングを行
う反応性スバッタ法によっても良い．その他．保護層４
を２層構造とし、その一方にＳｉ０２等の耐食性の良い
膜を設けても良い。 潤滑層５は、たとえば主鎖にパーフロ口ポリエーテルを
持つ分子量１０００〜２００００程度の高分子またはオ
リゴマーであり、少なくとも一方の末端にＯ，Ｎ，Ｐ，
Ｓ等の不対電子を持つ原子あるいは電子供与性の原子又
は官能基を含む化合物が好ましい． 保護膜４の表面には本発明の特徴である金属原子または
その化合物からなる付着力強化介在物質６が分散付着さ
れており，この物質６を介して潤滑剤が吸着している．
金属原子は単体でも、成るいはまた化合物の状態、たと
えば酸化物でも水酸化物でもあるいは塩の状態でも良い
が、水酸化物の方が効果が大きく好ましい．これは水酸
基と潤滑剤末端基との水素結合の効果が加わる為である
と推定される。 本発明のもう一つの特徴は上記金属元素が保護膜表面を
完全に覆わず、表面において保護膜を構或する原子と混
在していることにある。第２図は保護膜４の表面に金属
原子またはその化合物が分散している様子をモデル的に
示したもので、第２図（．）の７に示すように原子状態
で分散しているのが最も好ましい．ただし、第２図（ｂ
）の８に示すように部分的に集合して島状になっていて
も完全に保護膜材料を覆っていなければ効果がある。保
護膜表面を完全に金属あるいはその化合物で覆って膜状
になった場合には磁気ヘッド等との摺動において上記の
膜の強度が十分でないために破壊され、結果として摺動
耐久性を悪化させてしまう。一方、本発明のように保護
膜の表面全体を覆い隠すことなく選択的に金属原子また
はその化合物を分散させた場合には、摺動特性は保護膜
自身の特性に近い状態を保障し、潤滑剤の吸着力だけを
向上出来るために飛躍的な効果が生じるのである。 保護膜表面の金属原子またはその化合物の量と分布を調
べるには，光電子分光法やオージェ分光法等の既存の表
面分析手法を用いることが出来る。第３図は、本発明に
おいて好適なその内部及び外部表面に金属原子（この例
ではＣｏ）の分布を持った炭素からなる保護膜を形成し
、そのオージェ分析を行った結果のオージェ電子スペク
トルである．この図から、炭素Ｃの強度の強いスペクト
ルがｗ４測され保護膜表面に付着させた金属原子が保護
膜全面を覆っていないことが分かる。つまり、この図の
縦軸はスペクトル強度を示し、その大きさは原子の相対
量を表している．また，横軸はエネルギーレベルを示し
ており、原子固有のスペクトルを呈し，この例では炭素
Ｃ、酸素Ｏ、コバルトＣｏの３元素のスペクトルがあら
われている。 したがって、保護膜表面には，その強度の大きさから炭
素が最も多く存在しており、次いで酸素，コバルトの順
となっている。そして、これら各元素のスペクトル強度
比を求めれば、それがそれぞれの表面原子占有率となり
、この例では、コバルトの表面原子占有率は１０数％と
なっている。 本発明者等の実験によれば、潤滑剤が保護膜の表面を十
分に覆うためには、付着力強化介在物質である金ｇ！ｔ
ｙＸ子またはその化合物の表面濃度（ここでは表面原子
占有率と定義した）が、原子数比にして０．５％以上必
要であり，保護膜の摺動特性を損なわないようにするに
は８０％以下、好ましくは３〜６０％であることが判明
した。 金属原子を保護膜表面に存在させる為には、たとえば次
の様な方法を用いることが出来る。 ｌ．保護膜形成後、特定の金属元素からなる材料をター
ゲットとしてスパッタリングを行うか、あるいは真空蒸
着をすることにより保Ｉ　Ｉｙｊ４表面にその金属原子
を付着させる。 ２．保護膜形成後，特定の金属の化合物を含むガスを原
料としてプラズマを発生させ，保護膜表面にその金属あ
るいは金属を含む化合物を付着させる． ３．保護膜形成後、特定の金属元素を含む溶液に浸した
後、乾燥し，表面にその金属を含む物質を付着させる． ４．金属原子を含む炭素材料をターゲットとしてスパッ
タリングを行うことによりその金属原子を含む炭素皮膜
を形成する． ５．金属のターゲットと炭素材料のターゲッ！一とを個
々に並べて配置し，同時にスパッタリングを行うことに
よりその金属原子を含む炭素皮膜を形成する。 ６．炭素材料をスパッタリングあるいはプラズマＣＶＤ
で形成しつつ基板の附近で金属のワイアーに電流を流し
その金属ワイアーを加熱することによって金属元素を飛
びださせ、その金属原子を含む炭素皮膜を形成する． 上記２，４，５．６の方法で金属原子を含む炭素皮膜を
形成した後、表面を酸素プラズマでわずかにエッチング
して表面の金属原子の密度を高めると効果が大きくなる
。また、金属原子を含む膜を形成した後、水蒸気分圧の
高い条件で一定時間放置することにより金属原子が水酸
化物あるいはイオンとなり炭素膜表面に均一に分布する
ようになるので、更に効果がある。 本発明に用いられる金属原子は、基本的にはいずれの金
属でも効果があるが、好ましいのは周期律表■ａないし
■ａに分類される遷移金属元素または水素よりイオン化
ポテンシャルの低い金属元素である。これらの元素とし
て、たとえばＳｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｇｏ
，Ｎｉ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ．Ｍｏ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｉ　ｒ，Ｐ　ｔ，Ａｕ，ＡＩ，Ｇａ，Ｉ
　ｎ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂａ，Ｃａ，　Ｍｇ．Ｌｉｔ
Ｎａ，Ｋ，Ｂｅ等を挙げるそことができる。。これらの
中でも特にＣ　ｒ　ｐ　Ｆ　ａ　＊　Ｃ　ｏ　＊　Ｎ　
Ｉ　Ｔ　Ａ　Ｑ，Ｓｎ等からなるグループの元素の効果
が大きく、保護膜形成と同種のスバッタ等のプロセスに
より容易に付着させることができるので、ｍ造プロセス
との整合性の上からも良く好ましい．一方，本発明で用
いる潤滑剤は、たとえば主鎖にフッ化カーボンを含む化
合物で、 一般式＊　Ｒｌ　　（ＣｎＦ＋＋＋Ｏｋ）　　Ｒ２で表
されるものが好ましい。ここで、Ｒよ，Ｒ２の少なくと
も一方はＯ，Ｎ，Ｓ等のへテロ原子かベンゼン・環のい
ずれか一方あるいは両方を含む基であり，主鎖ＣｎＦｍ
Ｏｋは、たとえば分子量５００ないし１００００のポリ
フッ化カーボンまたはバーフロ口ポリエーテルである．
ｎ，ｍは正の整数ｋは正の整数またはＯである．上記の
へテロ原子および／またはベンゼン環を含む基Ｒ．，Ｒ
，が，金属元素と強い結合を形成するために保護膜表面
に潤滑剤が強固に付着するのである．＃！って、本発明
の効果は上記の潤滑剤のみならず飽和脂肪酸やそのエス
テル類でも同様の効果がある．また，上記のフッ化カー
ボンに他の基が付加されていても良い． 本発明を実施するためには下地層２から保護層４までを
通常の成膜装置で形成し、金Ｉｉ４原子を別途スパッタ
等で形成してもよいが，保護層４までをスパッタリング
で連続して形戊する場合には，金属原子導入用のターゲ
ットを１つ追加するだけで簡単に実現することが出来る
。但し、金属原子を保護膜自身に混在させる場合には、
金属含有保護膜原料ターゲットにするかあるいは有機金
属化合物のプラズマＣＶＤ等で工程を増やさずに実現出
来るので、更に好ましい。 ［作用１ 本発明によって潤滑剤が強固に保護膜に吸着され、良好
な潤滑特性を示すようになる理由は必ずしも完全に解明
されている訳ではないが、次のように考えられる。 金属原子の多くは潤滑剤中のＯ，Ｎ，Ｓ，Ｐ等の不対電
子を持つ原子と配位結合を作り安く、この結合は可逆的
でありしかも通常の分子間力に比へかなり強いものであ
る。また、表面に存在する金属原子は、そのほとんどが
水酸化物や酸化物の状態で存在するが，特に水酸化物等
では上記の不対電子を持つ原子と水素結合を作り安い．
また、保護膜の表面にしてもある程度酸化されており、
この酸素原子も金属原子に対して配位結合を作り安い。 このような作用により金Ｉｘ原子を介して保護膜材料表
面と潤滑剤分子との間で強い吸着力が生じると考えられ
る． ［実施例｝ 実施例１〜３． 前記第１図の断面構造と同様な成膜構造を有する磁気デ
ィスクの例を以下に示す． 先ず、ＡＱ製ディスク用基板４に、予めＮｉ　−Ｐめっ
き膜を１０．の厚さに形成したものにＣｒ下地層２、Ｃ
ｏ−Ｎｉ合金磁性層３、スパッタカーボン保護層４をこ
の順にスパッタリングで形成した。保護膜としてのカー
ボン層のスパッタリングはグラファイトのターゲットを
用い、Ａｒガス圧５ｍＴｏ　ｒ　ｒで直流スパッタ法に
より行った。 次いで，この基板上にスパッタリングによりＮｉ原子６
を付着させた．この基板をフッ素系潤滑剤５を重量％で
０．２％含むフレオン溶液に浸した後一定速度で引き上
げ、潤滑剤層を形成した．むお、このフッ素系潤滑剤と
しては、モンテフロス社製の商品名ＡＭ２００１を使用
した。このようにして製作した磁気ディスク円板をコン
タクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）試験機にかけ、
その耐久性を調べた． その結果は、第１表に示す通りであり実用上の一つの評
価基準であるＣＳＳ寿命３０ｋ回以上を達或し、かつ試
験中の摩擦係数の増加も少なかった． なお、実施例１〜３を対比してみれば明らかなように、
金属の付着割合によって、ＣＳＳ寿命に差があり、多す
ぎるよりは少ない方がよい特性が得られている。しかし
、この表に例示してないが極端に少ないと効果が十分で
なく、実用的には０．５〜８０％，さらに好ましくは３
〜６０％であった。なお，表中の金属元素の表面原子占
有率は、既に述べた金属原子（Ｎ　ｉ　）付着後におけ
る保護層表面のオージェ電子スペクトルを計測し、これ
により求めた． 上記の工程で製作した磁気ディスク円板を８枚用いて磁
気ディスク装置を組み立て、実際に稼動させたところ、
２，０００時間の稼動に対しても異常は発生せず、その
後ディスク表面を観察しても摺動傷や汚れは見られなか
った。 実施例４〜１５． 実施例１と同じようにＣｒ下地層、Ｃｏ−Ｎｉ合金磁性
層，スパッタカーボン保′Ｓ層をこの順にスパッタリン
グで形成したＮ　ｊ．　−　Ｐめっき膜付きＡＱ基板に
、異なる種類の金属原子をスパッタリングで付着させ、
その付着量を変えた磁気ディスクを用意して、実施例１
と同様の工程で潤滑剤を塗布してＣＳＳ試験を行った。 保護膜表面における金属原子の量は，上記実施例１と同
様にオージ工電子分光法で測定した。 結果は第１表に示すように，いずれの場合もＣＳＳ寿命
３０ｋ回以上を達成し、かつ試験中の摩擦係数の増加も
少なかった。 ［比較例１］ 実施例１においてカーボンの上に金属をスパッタしない
で潤滑剤を塗布し、実施例１と同様の試験を行ったとこ
ろ、ＣＳＳ寿命は１５ｋ回で，ＣＳＳ回数と共に摩擦係
数が増加した．また、このような磁気ディスクを８枚用
いて磁気ディスク装置を組み立て，実際に稼動させたと
ころ５００時間を越えたところで摩擦係数が大きくなっ
たためにディスクが動かなくなった。 ［比較例２］ 実施例１において、Ｎｉを１０ｎｍの厚さにスパッタし
て保護膜表面を完全に覆い、後は同様に潤滑剤を塗布し
てＣＳＳ試験を行ったところ、７ｋ回でクラッシュし、
磁気ヘッドと磁気ディスク両方に傷が付いた。特に磁気
ディスクの傷は磁性層まで達していた． 第１表 以下令白 実施例１６〜２０． 実施例１のカーボンスパッタにおいて、グラファイトの
替わりにグラフデイトに所定量の金属元素を混ぜた物を
ターゲットとし、スパッタリングを行って金属元素の混
入したカーボン膜を形成した。これに実施例１と同様に
潤滑剤を塗布し、磁気ディスクとしてのＣＳＳ寿命を調
べた。 その結果は、第２表に示す通りであり、いずれの場合も
ＣＳＳ寿命３０ｋ回以上を達成し、かつ試験中の摩擦係
数の増加も少なかった。 第２表 ただし、表中のＭ１は，ターゲット中に含まれる金属元
素の組成比を表す。 実施例２１〜２５． ＡＱ製磁気ディスク用基板に、予めＮｉ−Ｐめっき膜を
１０．の厚さに形成したものに、Ｃｒ下地層、Ｃｏ−Ｎ
ｉ合金磁性層をこの順にスパッタリングで形成した。そ
の後，メタンガスの雰囲気中でディスク側に負のバイア
ス電圧がかかるように高周波電力を印加し、プラズマを
発生させて硬質な非品質水素化カーボン膜を形成した．
次に実施例１と同じように金属原子をスパンタリングし
た後、潤滑剤を塗布し、やはり実施例１と同じようにＣ
ＳＳ試験を行った． その結果は、第３表に示すようにいずれもＣＳＳ寿命７
０ｋ回以上を達或し、摩擦係数の増加も見られなかった
． 実施例２６〜３０． 実施例２１においてメタンガスに表４に示す有機金属化
合物の蒸気を混合させたものを原料とし、実施例２１と
同様の手順でプラズマＣＶＤを行い、金属原子を１〜１
０％含む硬質カーボン膜を形成した．この基板に潤滑剤
を塗布し，実施例１と同様にＣＳＳ試験を行ったところ
、その結果は、第４表に示すようにいずれもＣＳＳ寿命
７０ｋ回以上で摩擦係数の増加も見られなかった。 第３表 第４表 実施例３１． 厚さ１０一のポリエステルフイルムの表面に真空蒸着法
で厚さ５００人のＣ　ｏ　−　Ｎ　ｉ合金の薄膜を形成
し、実施例２１で述べたプラズマＣＶＤ法で有機金属化
合物としてフエ口センを用い、Ｆｅを５％含む厚さ０．
０２μの硬質カーボン膜を形成した．これに実施例１で
用いたものと同一の潤滑剤を塗布し、８ｍｍ幅にカット
して磁気テープを作成した．これを用いてＶＴＲのスチ
ル画像を再生し、再生出力が１０％減少するまでの時間
（スチル寿命）を測定した。 その結果、第５表に示すようにＦｅを含まない［比較例
３］に比べ、スチル寿命が約３倍に向上し、試験後のテ
ープ表面の損傷も軽微であった．第５表 実施例３２． 厚さ５０一のポリイミドフィルムの両面にパーマロイ膜
を０．２．の厚さにスパッタリングで形成し、その上に
Ｃ　ｏ　−　Ｃ　ｒ合金を０．１μの厚さにスパッタリ
ングして、垂直磁化用記録膜を設けた．この上に実施例
３ｌと同様にプラズマＣＶＤ法でＦｅを５％含む厚さ０
．０２Ｉｌｍの非品質炭素保護膜を形成した．一方、実
施例１で用いたものと同じ潤滑剤をフレオンに０．２％
の濃度で溶かした溶液を準備しておき、この溶液中に上
記フイルムを通して表面に潤滑剤を付着させた。その後
、このフィルムから３．５インチ径の円板を切り出し、
これにサファイア製の直径Ｒ　３　０　ｍ　ｍの球面を
持つ摺動子を荷重２０ｇで押し付け、この円板を１００
０ｒｐｍで回転させて摩耗の様子を調べた．その結果、
３　０　ｍ　ｉ　ｎ間の摺動によっても磁性層に至る摩
耗は生じなかった． ［比較例４コ 実施例３２と同じ工程でポリイミドフィルムに、パーマ
ロイ膜、Ｃ　ｏ　−Ｃ　ｒ合金、非晶質炭素保護膜を順
次設けた。但し、非品質炭素保護膜の原料ガスをメタン
のみとして金属原子を含まない保護膜とした。このフィ
ルムから実施例３２と同しように円板を切り出して摺動
試験を行い摩耗の様子を調べた。その結果，８ｍｉｎ間
の摺動により摩耗が磁性層まで至り，磁性層が破壊され
た。

【発明の効果】

上述のごとく本発明によれば、磁気記録媒体の潤滑剤を
保護膜に強固に吸着させることが出来，磁気記録媒体の
長寿命化、信頼性向」二に大きな効果がある。更に、保
護膜厚を薄くしたり磁気ヘッドの浮上高さを低くしても
十分な潤滑性が得られることから機械特性上の問題を低
減出来るので高記録密度化にも大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気記録媒体の構造を示す断面図、
第２図は本発明における金属原子またはその化合物の存
在状態の例を模式的に示す断面図、また，第３図は，本
発明の一実施例となる金属またはその化合物を保護膜表
面に分散させた保護膜の最表面におけるオージェ電子ス
ペクトル曲線図である。 スペクトルオ目ラ寸５会膚 図において、 １・・・基板　； ４・・・保護層； の化合物　； 分子　　　・ 集合体 ２・・・下地層　；３・・・磁性層 ５・・・潤滑層　；６・・・金属またはそ７・・・金属
原子またはその化合物の ８・・・金属またはその化合物分子の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性基体上に、少なくとも強磁性体からなる磁気
   記録層と保護層と潤滑層とを順次積層してなる磁気記録
   媒体において、前記少なくとも保護層表面に、金属原子
   およびその化合物の少なくとも１種からなる付着力強化
   介在物質を前記保護層の全面を覆い隠すことなくその一
   部を露出させつつ均一に分散、付着せしめて配し、前記
   保護層に対する潤滑層の付着力を強化せしめて成る磁気
   記録媒体。 ２、上記保護層表面に付着せしめる上記付着力強化介在
   物質の表面原子占有率を０．５〜８０％として成る請求
   項１記載の磁気記録媒体。 ３、上記付着力強化介在物質を構成する金属原子は、水
   素よりイオン化エネルギーの低い金属元素から成り、か
   つその化合物としては、水酸化物、塩及び酸化物の群か
   ら選択される少なくとも１種から成る請求項１もしくは
   ２記載の磁気記録媒体。 ４、上記付着力強化介在物質は、上記保護層内に分散、
   混在し、その一部が保護層表面に露出することにより実
   質的に前記保護層表面に散在せしめて成る請求項１、２
   もしくは３記載の磁気記録媒体。 ５、上記保護層は、炭素、炭化物、窒化物及び酸化物の
   少なくとも１種から成る請求項１、２、３もしくは４記
   載の磁気記録媒体。 ６、上記潤滑剤は、少なくとも一方の末端に不対電子を
   有する原子を含む末端基を保持し、主鎖にフッ素を含む
   鎖状有機化合物から成る請求項１、２、３、４もしくは
   ５記載の磁気記録媒体。 ７、非磁性基体上に磁気記録層を形成する工程と、その
   上に保護層を形成する工程と、さらにその上に潤滑剤を
   塗布する工程とを有する磁気記録媒体の製造工程におい
   て、前記保護層を形成する工程と、前記潤滑剤を塗布す
   る工程との間に、金属原子及び金属化合物の少なくとも
   １種からなる付着力強化介在物質を前記保護層の全面を
   覆い隠さないようその一部を露出させつつ均一に分散付
   着させる工程を有して成る磁気記録媒体の製造方法。 ８、非磁性基体上に磁気記録層を形成する工程と、その
   上に保護層を形成する工程と、さらにその上に潤滑剤を
   塗布する工程とを有する磁気記録媒体の製造工程におい
   て、前記保護層を形成する工程として保護層を炭素系材
   料で構成すると共に、この保護層形成時に金属原子及び
   金属化合物の少なくとも１種からなる付着力強化介在物
   質を前記保護層中に分散混在せしめその一部が保護層表
   面に露出することにより前記付着力強化介在物質を実質
   的に前記保護層表面に散在せしめて形成する工程を有し
   て成る磁気記録媒体の製造方法。 ９、上記付着力強化介在物質を混在する保護層を形成す
   る工程として、前記付着力強化介在物質を含む炭素系タ
   ーゲットを用いてスパッタリングするか、もしくは付着
   力強化介在物質からなるターゲットと炭素系ターゲット
   とを個別に準備し、これらを同時にもしくは交互にスパ
   ッタリングする工程とした請求項８記載の磁気記録媒体
   の製造方法。 １０、上記保護層を形成する工程として、原料ガスに上
   記付着力強化介在物質の一つである金属元素を含む有機
   化合物蒸気もしくは金属元素を含む化合物と有機化合物
   との混合蒸気をプラズマ中で分解する化学気相法により
   形成する工程とした請求項８記載の磁気記録媒体の製造
   方法。 １１、上記保護層を形成する工程として、炭素原料とし
   ての有機化合物と不活性ガスとの混合ガスでプラズマを
   発生させプラズマＣＶＤを行うと同時に、上記付着力強
   化介在物質をスパッタリングする工程とした請求項８記
   載の磁気記録媒体の製造方法。 １２、上記付着力強化介在物質を構成する金属原子は、
   水素よりイオン化エネルギーの低い金属元素から成り、
   かつその化合物としては、水酸化物、塩及び酸化物の群
   から選択される少なくとも１種から成る請求項７、８、
   ９、１０もしくは１１記載の磁気記録媒体の製造方法。 １３、上記保護層中に混在させる上記付着力強化介在物
   質の量を、層の内部に比べ表面に多く分布するよう濃度
   勾配をもたせて形成して成る請求項７、８、９、１０、
   １１もしくは１２記載の磁気記録媒体の製造方法。 １４、上記保護層表面に付着せしめる上記付着力強化介
   在物質の表面原子占有率が０．５〜８０％となるよう形
   成して成る請求項７、８、９、１０、１１、１２もしく
   は１３記載の磁気記録媒体の製造方法。 １５、上記潤滑剤を塗布する工程において、潤滑剤とし
   て、少なくとも一方の末端に不対電子を有する原子を含
   む末端基を保持し、主鎖にフッ素を含む鎖状有機化合物
   を用いて成る請求項７、８、９、１０、１１、１２、１
   ３もしくは１４記載の磁気記録媒体の製造方法。 １６、請求項１、２、３、４、５もしくは６記載の磁気
   記録媒体における非磁性基体として、非磁性ディスク基
   板を用いて成る磁気ディスク。 １７、同一回転軸上に所定間隔をおいて複数枚装着され
   た磁気ディスクと、回転するこれら磁気ディスク上をそ
   の半径方向に往復移動する磁気ヘッド及びそれを駆動す
   る磁気ヘッド駆動手段とを備えた磁気ディスク装置にお
   いて、前記磁気ディスクを請求項１６記載の磁気ディス
   クで構成して成る磁気ディスク装置。