JPH03296919A - 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、強磁性金属薄膜を磁気記録層とする磁気記録
媒体に関するものである。特にディジタル記録あるいは
高密度記録に適する磁気記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 強磁性金属薄膜を記録層とする磁気記録媒体は、従来の
磁性層塗布型磁気記録媒体に比べ、磁気記録特性に優れ
ているため、近年、デジタル記録や高密度記録媒体用と
して有望視されてきている。

しかしながら、強磁性金属薄膜を記録層とする磁気記録
媒体においては、スチル耐久性、耐蝕性、走行性が必ず
しも十分ではないという欠点があり、様々な方法により
スチル耐久性、耐蝕性、走行性の向上のための努力が続
けられてきた。

例えば、 八　磁性層上にカルボン酸系、リン系等の潤滑層を設け
る。

（Ｂ）　　チタン、クロム、シリコン、ジルコニウム等
の非磁性金属の保護を設ける。

（Ｃ）Ｓｉ０２膜等を設ける。

■）磁性層上に微細な突起を均一に設ける。

等を上げることができる。

「発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの方法では今−歩スチル耐久性、耐蝕性
、走行性がバランス良く改善されないのが現状であり、
ディジタル記録あるいは高密度記録において、今まで以
上にスチル耐久性、耐蝕性、走行性が要求されてきてい
る。

すなわち上記への場合には走行性は改善されるが、スチ
ル耐久性、耐蝕性の点はほとんど改善されない。０３＞
の場合ならびに（Ｃ）の場合とも、スチル耐久性、耐蝕
性の点で不満足である。また０の場合は走行性は改善さ
れるが、耐蝕性の点で極めて不満足な結果しか得られな
い。

本発明は上記に鑑み、スチル耐久性、耐蝕性、走行性が
ともに優れた磁気記録媒体を提供せんとするものである
。

［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、強磁性金属薄膜上にＲａ（中心線表
面粗さ）が５〜１０ｎｍの表面粗さから成るダイヤモン
ド状硬質炭素膜を形成したことを特徴とする磁気記録媒
体である。

また、本発明はダイヤモンド状硬質炭素膜の膜厚が１０
〜２０ｎｍである上記の磁気記録媒体である。

更に本発明はダイヤモンド状硬質炭素膜上に潤滑層が形
成されてなる上記の磁気記録媒体に関するものである。

［作用］ 本発明においては、磁気記録媒体の表面にＲａ＝５〜１
０ｎｍの表面粗さから成るダイヤモンド状硬質炭素膜（
以降ＤＬＣ膜と記す）が形成されていることによって、
ビデオデツキ等のヘッドとの摺動に於いて、実効的な硬
さが太き（なり、耐久性が向上し、かつ、ＤＬＣ膜の外
気や湿気の浸透を防ぐ保護膜性能により、耐蝕性も向上
し、更に、ＤＬＣ膜の最適な表面粗さにより、走行性も
改善され、従来技術の磁気記録媒体に比べ、耐久性、耐
蝕性、走行性が飛躍的に向上する。

［実施例］ 以下本発明の実施例の磁気記録媒体について図面を参照
しながら説明する。

第１図は、本発明の磁気記録媒体の実施例の構成図を示
すものである。

第１図において４はプラスチックフィルムやステンレス
、アルミニウム等の非磁性材料で構成された基体であり
、この基体上に磁性層として強磁性金属薄膜層３が形成
され、強磁性金属薄膜層３の上にＲａが５〜１０ｎｍの
表面粗さを有するＤＬＣ膜２が形成され、更にＤＬＣ膜
の上に通常必要に応じて潤滑層１が塗布される。一方、
前記基体４の下面には通常必要に応じて走行性改良のた
めバックコート層５が形成される。

上記構成は磁気記録テープの場合の代表的構成であるが
、必ずしもこれに限定されるものではない。フロッピー
ディスク等の磁気記録媒体においてもほぼ同様であるが
、用途に応じて不必要な層が削除されたり、別の層が加
わったり、置き変えられたりすることもある。

基体としては前述したもののうち、通常プラスチックフ
ィルムが好ましく用いられ、例えば、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステ
ル、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリイ
ミド等が挙げられる。

熱可塑性プラスチックフィルムの如く、延伸、配向処理
が容易なフィルムの場合には通常２軸に配向したフィル
ムが好ましく用いられる。

これらのプラスチックフィルム基体は磁気テープとして
使用する場合には比較的薄いものが用いられ、フロッピ
ーディスク等として用いられる場合には比較的厚いもの
が用いられる。

通常厚みにして４μｍ〜１００μｍのものが用いられる
がこれに限定されるものではない。

例えば、８ミリビデオ用の場合には４〜１２μｍの如く
比較的薄いものが使用される。

基体の上に形成される強磁性金属薄膜は特に限定される
ものではないが、代表的な例としては、ＣｏＸＣｒＸＮ
ｉあるいはこれらの合金等が挙げられる。

強磁性金属薄膜層の厚みは通常５００〜５０００人であ
る。

これら強磁性金属薄膜は真空蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティング等適宜の公知の方法で形成すること
ができる。

強磁性金属薄膜層上にＤＬＣ膜を形成するにはグラファ
イトをターゲットにして例えば０．１〜１ＱＴｏｒｒの
Ａｒ、Ｈ２等の雰囲気下でスパッタリングにより形成す
るか、メタン、プロパン、ベンゼン、イソオクタン系等
の炭化水素気体ないし蒸気の放電分離（グロー放電処理
やプラズマ放電処理等）を利用して突起形状を有するＤ
ＬＣ膜を形成する。

ＤＬＣ膜の厚さは通常１０〜２０ｎｍにするのが好まし
い。あまり薄いとスチル耐久性や耐蝕性が不十分になる
。また、あまり厚すぎるとスペーシングがそれだけ大き
くなるので電磁変換特性が不十分になる。

ＤＬＣ膜の表面粗さＲａは５〜１０ｎｍである事が必要
であり、Ｒａが５ｎｍより小さい場合には走行性が低下
し、またＲａが１０ｎｍより大きい場合にはなじみ特性
が低下し、出力が悪くなり好ましくない。

ＤＬＣ膜の厚さは通常ＤＬＣ膜形成時の処理のスピード
やパワーによってコントロールできる。

本発明においてＤＬＣ膜を形成する場合に、通常微細な
孔の開いたスリット板を通して基体上にＤＬＣ膜を形成
するが、その孔の大きさを適当な範囲にしたり、あるい
は更にＤＬＣ膜形成時の処理のスピードやパワーにより
その表面粗さを調整することができる。

好ましくは、ＤＬＣ膜を形成後、その上に潤滑層が塗布
される。潤滑層の形成は、更に耐久性、走行性を向上さ
せることができ好ましい。潤滑層としては、公知の各種
のものが使用される。代表的な例としてはパーフルオロ
カーボンやステアリン酸エステル、ミリスチン酸エステ
ル等の高級脂肪酸エステル等が挙げられる。

また通常は走行性を更に改善するため、基体のＤＬＣ膜
が設けられた面とは反対の面にバックコート層が設けら
れる。

バックコート層としては、代表的な例として、カーボン
ブラックや微細無機粒子をポリウレタン系やポリエステ
ル系バインダー中に混入したものが用いられる。

バックコート層の厚みは特に制限されないが、通常０．
３〜０．６μｍのものが用いられる。

以下、更に具体的に本発明の実施例について説明する。

厚み１０μｍの平滑なポリエチレンチルフタレート２軸
配向フイルムの一方の面に真空蒸着法により酸素を導入
しながらＣｏ−Ｎｉ　（Ｃｏ：Ｎｉの重量比８０：２０
）の強磁性金属薄膜を２０００Ａ形成した後、その反対
面にカーボンブラ・ツクをポリウレタン系バインダーを
用い周知のコーティング手法により塗布してバックコー
ト層を形成したものを準備し、夫々の実施例、比較例に
用いた。

実施例１ 強磁性金属薄膜層上に、グラファイトをターゲットにし
０．　１〜１０ＴｏｒｒのＡｒとＨ２ガス（Ａｒ：Ｈ２
の体積比１：３）の雰囲気下で、１３゜５６ＭＨｚ、０
．５〜２．５ＫＷのグロー放電を発生させ、強磁性金属
薄膜層上に、φ＝０．　０１ｎｍ、２０ケ／μｄの孔付
きスリット板を設け、表面粗さＲａ＝５ｎｍ、１０ｎｍ
から成るＤＬＣ膜を膜厚１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ
夫々形成し、その上に潤滑層としてパーフロロカーボン
を１０ｎｍ塗布し、８ｍｍ幅に裁断した。

比較例１ 実施例１と同様であるがＤＬＣ膜の表面粗さを変えたも
のを作成し、Ｒａ＝２ｎｍ、４ｎｍ、ｌｌｎｍ、１５ｎ
ｍのものを比較例１とした。

比較例２ 強磁性金属薄膜層上に、スパッタリング法を用いて、Ｓ
ｉＯ２膜を１５ｎｍ形成し、その上に潤滑層としてパー
フロロカーボンを１０ｎｍ塗布し、８ｍｍ幅に裁断した
。

比較例３ 強磁性金属薄膜層上に、潤滑層としてパーフロロカーボ
ンを１０ｎｍ塗布し、８ｍｍ幅に裁断した。

このようにして作成された実施例１と比較例１．２．３
の夫々の８ミリビデオ用金属薄膜型テープを市販の８ミ
リビデオデツキ（ＡＶ−３００，ソニー（株）製）を用
いて、スチル耐久性、電磁変換特性を評価した。

スチル耐久性評価は、加速するためにテープテンション
を２０ｇとし、温度２５℃、湿度５％の特殊環境でスチ
ル再生を行ない、その時の再生出力が初期値より６ｄＢ
低下した時間を測定した。

また、電磁変換特性（以降電特と記す）については、温
度２５℃、湿度６０％の一般環境で、周波数５ＭＨｚの
単一周波数の記録再生を行ない、その出力を初期値とし
、その後に６０分間そのテープを走行させ、再度そのテ
ープの記録再生を行ない、初期の再生出力と６０分間テ
ープを走行させた後の再生出力の差をなじみ特性として
表現した。

走行性については、ポスト−φ４ｎｎｎ（ＳＵＳ−４２
０Ｊ２）、パックテンション２０ｇの摩擦テスターを用
いて、温度２５℃、湿度６０％の環境で２００パスの繰
り返し走行の動摩擦係数の測定を行なった。耐蝕性につ
いては、温度６０℃、湿度９０％の環境で錆が発生する
までの時間を表現した。錆は光学顕微鏡で確認した。

その結果を表１に示す。

表１に示すように、スチル耐久性は、実施例１と比較例
１．２．３を夫々比較すると、比較例１の場合は、実施
例と表面粗さＲａは異なるが、同一のＤＬＣ膜の保護膜
があるため、テープ表面の実効的な硬さが得られ、スチ
ル耐久性は実施例と同等のレベルである。それに比べ、
比較例２．３の場合は、テープ表面の実効的な硬さが得
られず、実施例に比べ数倍悪いことがわかる。

耐蝕性も比較例１は実施例と同等のレベルであるが、比
較例２．３と実施例を比較すると、実施例は２〜５倍以
上の耐蝕性が得られ、実施例の優れた保護膜特性により
、優れたスチル耐久性、耐蝕性を確認することができた
。

またなじみ特性、走行性も比較例１．２．３に比べ実施
例が優れていることが確認することができた。

特に比較例１と比較した場合、ＤＬＣ膜の表面粗さＲａ
に極めて特定された最適値があり、ＤＬＣ膜の表面粗さ
Ｒａを粗くすると、なじみ特性が悪（なることがわかる
。

走行性は、ＤＬＣ膜の表面粗さＲａを細かくすると、ポ
ストとテープの真接触面積が大きくなり走行性が悪くな
り、逆に表面粗さを粗くすると、ポストとテープの真接
触面積が小さくなり走行性は良くなる。

また、なじみ特性は、表面粗さを粗くすると、ビデオデ
ツキの記録再生ヘッドに傷やヘッドのギャップ部に段差
が発生し、テープと記録再生ヘッドとのスペーシングが
大きくなり、記録再生時にロスが発生し、初期の記録再
生出力に比べ、出力が劣化し、なじみ特性が悪くなる。

これらのことから特定の表面粗さを有するＤＬＣ膜が形
成された磁気記録媒体が、高記録密度媒体として有用で
あることがわかる。

［発明の効果］ 以上、本発明は強磁性金属薄膜層の上に特定のＤＬＣ膜
が形成されているので、スチル耐久性が著しく向上し、
かつ耐蝕性も飛躍的に改良され、また、走行性、なじみ
特性も優れたバランスの良い高密度記録に好適な磁気記
録媒体を提供し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の概略的な断面図で
ある。 ・・・潤滑層 ・・・ダイヤモンド状硬質炭素膜 ・・・強磁性金属薄膜層 ・・・基体 ・・・バックコート層 １・・・潤滑層 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性金属薄膜上にＲａが５〜１０ｎｍの表面粗
   さから成るダイヤモンド状硬質炭素膜を形成したことを
   特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）ダイヤモンド状硬質炭素膜の膜厚が１０〜２０ｎ
   ｍである請求項１記載の磁気記録媒体。
3. （３）ダイヤモンド状硬質炭素膜上に潤滑層が形成され
   てなる請求項１記載の磁気記録媒体。