JPH076354A - Magnetic recording medium and production of magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium and production of magnetic recording medium

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JPH076354A
JPH076354A JP32167093A JP32167093A JPH076354A JP H076354 A JPH076354 A JP H076354A JP 32167093 A JP32167093 A JP 32167093A JP 32167093 A JP32167093 A JP 32167093A JP H076354 A JPH076354 A JP H076354A
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recording medium
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magnetic recording
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thin film
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英之 植田
Kenji Kuwabara
賢次 桑原
Hiroshi Seki
博司 関
Kiyoshi Takahashi
喜代司 高橋
Masaru Odagiri
優 小田桐
Mikio Murai
幹夫 村居
Yukikazu Ochi
幸和 大地
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Abstract

PURPOSE:To provide the ferromagnetic metallic thin film type magnetic recording medium capable of compatibly attaining high electromagnetic conversion characteristics and practicable reliability (traveling stability, durability and wheatherability) with higher order. CONSTITUTION:A ferromagnetic metallic thin film 3 is formed on a nonmagnetic substrate 1 and a hard carbon film 5 is formed on this ferromagnetic metallic thin film 3. A reforming surface 6 which contains carbon, nitrogen and oxygen, has >=0.8% atomic ratio of nitrogen to carbon and <3nm thickness is formed on this hard carbon film 5; further, a lubricant layer 7 is formed on this reforming surface 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、VTR、磁気ディスク
装置等に用いられる強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に関
するものであり、特に電磁変換特性と実用信頼性とを高
次元両立させるために磁性層上に保護膜及び潤滑剤層を
順次形成させた磁気記録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium used in a VTR, a magnetic disk device, etc., and particularly to achieve a high degree of compatibility between electromagnetic conversion characteristics and practical reliability. The present invention relates to a magnetic recording medium in which a protective film and a lubricant layer are sequentially formed on a layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気記録装置には大容量化、高速
化、高画質・高音質化、小型軽量化等が要望されるよう
になってきた。それに伴い磁気記録媒体としては高密度
記録を達成することが必要不可欠であり、従来からの磁
性体を結合剤中に分散させた塗布型磁気記録媒体に対
し、磁性層の残留磁束密度(Br)及び保磁力(Hc)
が共に大きく、磁性層の薄膜化が可能であり、しかも磁
性層表面の超平滑化に最適である強磁性金属薄膜型磁気
記録媒体の開発、実用化が積極的に行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic recording devices have been required to have a large capacity, a high speed, a high image quality and a high sound quality, a small size and a light weight. Accordingly, it is indispensable for the magnetic recording medium to achieve high-density recording, and the residual magnetic flux density (Br) of the magnetic layer is different from that of the conventional coating type magnetic recording medium in which a magnetic material is dispersed in a binder. And coercive force (Hc)
Both of them are large, the magnetic layer can be thinned, and a ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium which is optimal for super smoothing of the magnetic layer surface is actively developed and put to practical use.

【0003】しかしながら強磁性金属薄膜型磁気記録媒
体の磁性層は、硬度が低く塑性変形しやすいため、高速
回転するVTRの磁気ヘッド及び金属シリンダと直接接
触する場合、磁性層は瞬間的に摩耗・損傷され、ヘッド
摺動面に金属凝着を引き起こし、その結果、耐久性の悪
化(繰り返し走行による大幅な記録再生出力の低下、ス
チルライフの著しい減少等)を招くという問題が生じ
た。また磁性層表面は、酸化被膜が形成され保護されて
ているものの高湿環境下における耐食性は、不充分であ
るといった問題を有していた。
However, the magnetic layer of the ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium has a low hardness and is easily plastically deformed. Therefore, when the magnetic layer of the VTR rotating at a high speed and the metal cylinder are directly contacted with each other, the magnetic layer is momentarily worn. There is a problem that the head is damaged and causes metal adhesion on the sliding surface of the head, resulting in deterioration of durability (a large decrease in recording / reproducing output due to repeated running, a marked decrease in still life, etc.). Further, although the surface of the magnetic layer is protected by forming an oxide film, there is a problem that the corrosion resistance in a high humidity environment is insufficient.

【0004】そこで従来より、強磁性金属薄膜型磁気記
録媒体の潤滑性、耐摩耗性及び耐食性を向上させるため
に、微小突起を形成したベースフィルムを使用したり、
磁性層上に保護膜あるいは滑り性・撥水性効果を合わせ
持つ含フッ素系潤滑剤層を形成することが提案されてい
る。特に保護膜については、磁性層と磁気ヘッド間のス
ペーシング損失を低減するために、保護膜の膜厚を薄く
設定する必要があり、そのため高硬度で摩耗しにくいダ
イヤモンド状炭素膜を磁性層上に形成する構成が数多く
の提案されている(例えば特開昭61−210518号
公報及び特開昭63−98824号公報等に記載。)。
Therefore, conventionally, in order to improve the lubricity, wear resistance and corrosion resistance of a ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium, a base film having minute projections is used,
It has been proposed to form a protective film or a fluorine-containing lubricant layer having a slippery and water-repellent effect on the magnetic layer. Especially for the protective film, in order to reduce the spacing loss between the magnetic layer and the magnetic head, it is necessary to set the thickness of the protective film to a small value. There are many proposals for the structure to be formed (for example, described in JP-A-61-210518 and JP-A-63-98824).

【0005】また特開平1−245417号公報及び特
開平2−158909号公報等において、磁性層上にダ
イヤモンド状炭素膜を形成し、さらにこのダイヤモンド
状炭素膜上に潤滑剤層(含フッ素脂肪酸層)を形成する
構成が開示されている。
Further, in JP-A-1-245417 and JP-A-2-158909, a diamond-like carbon film is formed on a magnetic layer, and a lubricant layer (fluorine-containing fatty acid layer) is further formed on the diamond-like carbon film. ) Is disclosed.

【0006】しかしながら従来より行われてきた方法を
用いて、走行安定性及び耐久性を充分に満足させた磁気
記録媒体を提供することは非常に困難であり、様々な問
題が生じている。
However, it is very difficult to provide a magnetic recording medium which is sufficiently satisfied in running stability and durability by using the method conventionally used, and various problems have occurred.

【0007】例えば磁性層上に含フッ素系潤滑剤層のみ
を形成した場合には、せん断力を低下させることができ
るものの、媒体表面の硬度が低く摩耗しやすいため、走
行安定性が悪化するとともに、スチルライフが減少する
結果を招いてしまう。
For example, when only the fluorine-containing lubricant layer is formed on the magnetic layer, the shearing force can be reduced, but the hardness of the medium surface is low and the medium is easily worn, so that the running stability is deteriorated. , The result is that the still life is reduced.

【0008】また磁性層上に硬質保護膜(例えばダイヤ
モンド状炭素膜)のみを形成した場合には、高速回転す
るVTRの磁気ヘッド及び金属シリンダとの直接接触に
より保護膜自体が脆性破壊を起こし、その結果、スチル
ライフの著しい減少を招くとともに繰り返し走行時の再
生出力の安定性を確保することができない。
When only a hard protective film (for example, a diamond-like carbon film) is formed on the magnetic layer, the protective film itself causes brittle fracture due to direct contact with the magnetic head and the metal cylinder of the VTR rotating at a high speed. As a result, the still life is significantly reduced, and the stability of the reproduction output during repeated running cannot be ensured.

【0009】さらに磁性層上に高硬度なダイヤモンド状
炭素膜および潤滑剤層を順次形成させた場合において
も、ダイヤモンド状炭素膜の表面状態が化学的に非常に
不活性であるため、潤滑剤との接着性が不充分となり、
記録再生時にヘッド摺動面に潤滑剤成分からなる焼付き
が生じ、著しい出力低下を招いたり、長時間のヘッド目
づまりを発生させる等の問題を有していた。
Further, even when a high hardness diamond-like carbon film and a lubricant layer are sequentially formed on the magnetic layer, the surface state of the diamond-like carbon film is chemically very inactive, so that Has insufficient adhesion,
There were problems such as seizure of a lubricant component on the head sliding surface during recording and reproduction, resulting in a significant reduction in output, and head clogging for a long time.

【0010】そこで最近では、保護膜と潤滑剤層との接
着性を改善するために、強磁性金属薄膜上に硬質炭素保
護膜、含窒素プラズマ重合膜、含フッ素カルボン酸を含
む潤滑剤層を順次形成する構成(特開平2−12641
7号公報)、強磁性金属薄膜層上に少なくとも炭素原子
と窒素原子とを含有した有機高分子化合物からなる保護
膜層を設け、さらにこの保護膜層上に潤滑剤層を形成す
る構成(特開昭62−58416号公報)、強磁性金属
薄膜上にBまたはTiまたはSiを含む硬質炭素薄膜を
形成した後、連続して真空蒸着法にて反応基を有する潤
滑剤層を配する構成(特開平1−184722号公
報)、磁性金属薄膜上にMn、Mo、Nb、Ta、T
i、V及びWから選ばれる少なくとも一種を含有するグ
ラファイト状カーボンを主成分とする保護膜を設けた
後、メルカプト基を有する有機化合物を主成分とする潤
滑層を形成する構成(特開昭63−177312号公
報)等が提案されている。
Therefore, recently, in order to improve the adhesion between the protective film and the lubricant layer, a hard carbon protective film, a nitrogen-containing plasma polymerized film, and a lubricant layer containing a fluorine-containing carboxylic acid are formed on the ferromagnetic metal thin film. Structure of sequentially forming
No. 7), a protective film layer made of an organic polymer compound containing at least carbon atoms and nitrogen atoms is provided on a ferromagnetic metal thin film layer, and a lubricant layer is further formed on this protective film layer (special feature (Kaisho 62-58416), a hard carbon thin film containing B or Ti or Si is formed on a ferromagnetic metal thin film, and then a lubricant layer having a reactive group is continuously disposed by a vacuum deposition method ( JP-A-1-184722), Mn, Mo, Nb, Ta, T on a magnetic metal thin film.
A structure in which a protective film containing, as a main component, graphite-like carbon containing at least one selected from i, V and W is provided, and then a lubricating layer containing an organic compound having a mercapto group as a main component is formed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-63). No. 177,312) has been proposed.

【0011】また特開平2−126418号公報には、
強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を形成し、この硬質炭素
膜表面をアンモニアガスにてグロー放電処理し、さらに
含フッ素カルボン酸を含む潤滑剤層を形成する構成が開
示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-126418 discloses that
A configuration is disclosed in which a hard carbon film is formed on a ferromagnetic metal thin film, the surface of the hard carbon film is subjected to glow discharge treatment with ammonia gas, and a lubricant layer containing a fluorine-containing carboxylic acid is further formed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
構成においても、優れた電磁変換特性及び耐久性を兼ね
備えた磁気記録媒体を提供することは困難であり、未だ
数多くの問題が存在している。
However, even with the above structure, it is difficult to provide a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and durability, and there are still many problems.

【0013】例えば硬質炭素保護膜と潤滑剤層との界面
に含窒素プラズマ重合膜を形成する構成では、含窒素プ
ラズマ重合膜の硬度が低く摩耗しやすいため、走行安定
性、耐久性を充分に満足させることができない。一方、
耐摩耗性を改善するために含窒素プラズマ重合膜の膜厚
を大きく設定した場合には、磁性層と磁気ヘッド間のス
ペーシング損失が増大し、電磁変換特性が悪化する結果
を招いてしまう。
For example, in the structure in which the nitrogen-containing plasma polymerized film is formed at the interface between the hard carbon protective film and the lubricant layer, the hardness of the nitrogen-containing plasma polymerized film is low and it is easily worn, so that the running stability and durability are sufficiently improved. Can't be satisfied. on the other hand,
When the film thickness of the nitrogen-containing plasma polymerized film is set to be large in order to improve the wear resistance, the spacing loss between the magnetic layer and the magnetic head increases, and the electromagnetic conversion characteristics deteriorate.

【0014】またN、B、Ti、Si、金属等を含有さ
せた保護膜上に潤滑剤層を形成する構成では、保護膜と
潤滑剤との接着性は改善されるものの保護膜自体の硬度
が低下するため、スチルライフ等の耐久性が悪化すると
いう問題が生じた。
Further, in the structure in which the lubricant layer is formed on the protective film containing N, B, Ti, Si, metal or the like, the adhesion between the protective film and the lubricant is improved, but the hardness of the protective film itself. Therefore, there is a problem that durability such as still life deteriorates.

【0015】さらに硬質炭素保護膜表面をアンモニアガ
スにてグロー放電処理した後に潤滑剤層を形成する構成
では、硬質炭素保護膜表面が非重合性ガスであるアンモ
ニアから生成した荷電粒子の衝撃により著しいダメージ
を受けるため、耐久性及び耐候性が大幅に悪化するとい
う問題を有していた。
Further, in the structure in which the lubricant layer is formed after the surface of the hard carbon protective film is subjected to glow discharge treatment with ammonia gas, the surface of the hard carbon protective film is remarkably affected by the impact of charged particles generated from ammonia which is a non-polymerizable gas. Since it is damaged, it has a problem that durability and weather resistance are significantly deteriorated.

【0016】本発明は上記課題を解決するものであり、
電磁変換特性と実用信頼性とを高次元で両立させること
のできる強磁性金属薄膜型磁気記録媒体を提供すること
を目的とするものである。
The present invention is intended to solve the above problems,
It is an object of the present invention to provide a ferromagnetic metal thin film type magnetic recording medium capable of achieving a high level of compatibility between electromagnetic conversion characteristics and practical reliability.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の本発明は、非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形
成し、この強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を形成し、こ
の硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸素を含み、炭素に対す
る窒素の原子比率が0.8%以上である厚さ3nm未満
の改質面を形成し、さらにこの改質面上に潤滑剤層を形
成する構成とする。
To achieve the above object, the first invention is to form a ferromagnetic metal thin film on a non-magnetic substrate, and form a hard carbon film on the ferromagnetic metal thin film. A modified surface having a thickness of less than 3 nm containing carbon, nitrogen and oxygen and having an atomic ratio of nitrogen to carbon of 0.8% or more is formed on the hard carbon film, and a lubricant layer is further formed on the modified surface. Are formed.

【0018】第2の本発明は、非磁性基板上に強磁性金
属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を
形成し、この硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸素を含み、
炭素に対する窒素の原子比率が0.8%以上であり、窒
素濃度が最表面から深さ方向に向かって減少する厚さ3
nm未満の改質面を形成し、さらにこの改質面上に潤滑
剤層を形成する構成とする。
In the second aspect of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the hard carbon film contains carbon, nitrogen and oxygen. ,
Thickness 3 where the atomic ratio of nitrogen to carbon is 0.8% or more and the nitrogen concentration decreases from the outermost surface in the depth direction.
A modified surface of less than nm is formed, and a lubricant layer is further formed on the modified surface.

【0019】第3の本発明は、突起を有する非磁性基板
上に強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に
突起に対応する凹凸表面を有する硬質炭素膜を形成し、
この硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸素を含み、炭素に対
する窒素の原子比率が0.8%以上である厚さ3nm未
満の島状改質面を形成し、さらにこの島状改質面上に潤
滑剤層を形成する構成とする。
According to a third aspect of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate having protrusions, and a hard carbon film having an uneven surface corresponding to the protrusions is formed on this ferromagnetic metal thin film.
On this hard carbon film, an island-shaped modified surface containing carbon, nitrogen and oxygen and having an atomic ratio of nitrogen to carbon of 0.8% or more and a thickness of less than 3 nm is formed. A lubricant layer is formed on the base material.

【0020】第4の本発明は、非磁性基板上に強磁性金
属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上にラマンスペク
トルの1380cm-1付近に存在するピ−クを(A)と
し、1550cm-1付近に存在するピ−クを(B)と
し、この(A)及び(B)のピ−クに対してガウス曲線
でフィッティングした時の(A)の面積を(B)の面積
で除した値(ラマンスペクトルの面積強度比)が0.8
〜3.0であり、密度が1.5g/cm3以上である硬
質炭素膜を形成し、この硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸
素を含み、炭素に対する窒素の原子比率が0.8%以上
である厚さ3nm未満の改質面を形成し、さらにこの改
質面上に潤滑剤層を形成する構成とする。
According to a fourth aspect of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, and a peak existing near 1380 cm -1 of Raman spectrum on this ferromagnetic metal thin film is (A), and 1550 cm. The peak existing near -1 is defined as (B), and the area of (A) when fitting the Gaussian curve to the peaks of (A) and (B) is divided by the area of (B). Value (area intensity ratio of Raman spectrum) is 0.8
To 3.0 and the density is 1.5 g / cm 3 or more, a hard carbon film is formed, and carbon, nitrogen, and oxygen are contained on the hard carbon film, and the atomic ratio of nitrogen to carbon is 0.8%. The modified surface having a thickness of less than 3 nm is formed, and the lubricant layer is further formed on the modified surface.

【0021】第5の本発明は、非磁性基板上に強磁性金
属薄膜を形成し、上記強磁性金属薄膜上にラマンスペク
トルの1380cm-1付近に存在するピ−クを(A)と
し、1550cm-1付近に存在するピ−クを(B)と
し、この(A)及び(B)のピ−クに対してガウス曲線
でフィッティングした時の(A)の面積を(B)の面積
で除した値(ラマンスペクトルの面積強度比)が0.8
〜3.0であり、密度が1.5g/cm3以上であり、
ビッカース硬度が2000kg/mm2以上である硬質
炭素膜を形成し、さらにこの硬質炭素膜上に潤滑剤層を
形成する構成とする。
In the fifth aspect of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, and a peak existing near 1380 cm -1 of the Raman spectrum on the ferromagnetic metal thin film is (A), and 1550 cm. The peak existing near -1 is defined as (B), and the area of (A) when fitting the Gaussian curve to the peaks of (A) and (B) is divided by the area of (B). Value (area intensity ratio of Raman spectrum) is 0.8
~ 3.0, the density is 1.5 g / cm 3 or more,
A hard carbon film having a Vickers hardness of 2000 kg / mm 2 or more is formed, and a lubricant layer is further formed on the hard carbon film.

【0022】第6の本発明は、非磁性基板上に強磁性金
属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を
形成し、さらにこの硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガス
と無機系ガスとの混合ガスによるグロー放電プラズマに
曝すことで改質面を形成した後、潤滑剤層を形成する磁
気記録媒体の製造方法である。
According to a sixth aspect of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the surface of the hard carbon film is treated with a nitrogen-containing organic gas. This is a method of manufacturing a magnetic recording medium in which a lubricant layer is formed after forming a modified surface by exposing it to glow discharge plasma with a mixed gas with an inorganic gas.

【0023】第7の本発明は、非磁性基板上に強磁性金
属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を
形成し、さらにこの硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガス
と炭化水素系ガスと無機ガスとの混合ガスによるグロー
放電プラズマに曝すことで改質面を形成した後、潤滑剤
層を形成する磁気記録媒体の製造方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the surface of the hard carbon film is treated with a nitrogen-containing organic gas. This is a method for producing a magnetic recording medium in which a lubricant layer is formed after forming a reformed surface by exposing it to glow discharge plasma with a mixed gas of a hydrocarbon-based gas and an inorganic gas.

【0024】[0024]

【作用】第1の本発明ならびに第6の本発明によれば、
潤滑剤分子中に導入された極性基と化学的親和力の強い
窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の改質
面が硬質炭素膜上に形成されているために、硬質炭素膜
と改質面からなる保護膜の硬度を低下させることなく、
しかも強磁性金属薄膜と磁気ヘッドとのスペーシング損
失を増大させることなくテープ表面に潤滑剤分子を強固
に保持することができる。また硬質炭素膜上に改質面を
形成するために硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガスと無
機系ガスとの混合ガスによるグロー放電プラズマに曝す
方法を適用することにより、硬質炭素膜表面を清浄化し
つつプラズマ中の化学活性種(反応活性種)を堆積させ
ることができるため、硬質炭素膜と改質面との良好な密
着性を確保することが可能となる。したがって磁性層上
に形成された硬質炭素膜と潤滑剤層との相乗効果を充分
に発揮することができるため、電磁変換特性、走行安定
性、耐久性、耐候性に優れた磁気記録媒体を提供するこ
とが可能となる。
According to the first invention and the sixth invention,
Since a modified surface having a thickness of less than 3 nm containing a suitable amount of a nitrogen atom having a strong chemical affinity with a polar group introduced into a lubricant molecule is formed on a hard carbon film, Without reducing the hardness of the protective film consisting of the modified surface,
Moreover, the lubricant molecules can be firmly held on the tape surface without increasing the spacing loss between the ferromagnetic metal thin film and the magnetic head. Further, in order to form a modified surface on the hard carbon film, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to glow discharge plasma with a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning, good adhesion between the hard carbon film and the modified surface can be ensured. Therefore, a synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, so that a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics, running stability, durability, and weather resistance is provided. It becomes possible to do.

【0025】第2の本発明ならびに第7の本発明によれ
ば、潤滑剤分子中に導入された極性基と化学的親和力の
強い窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の
改質面が硬質炭素膜上に形成されているために、硬質炭
素膜と改質面からなる保護膜の硬度を低下させることな
く、しかも強磁性金属薄膜と磁気ヘッドとのスペーシン
グ損失を増大させることなくテープ表面に潤滑剤分子を
強固に保持することができる。さらに改質面の窒素濃度
が最表面から深さ方向に向かって(硬質炭素膜との界面
の方向に向かって)減少している構造となっているため
に改質面自体の内部応力を適度に緩和することができ、
しかも硬質炭素膜上に改質面を形成するために硬質炭素
膜表面を含窒素有機系ガスと炭化水素系ガスと無機系ガ
スとの混合ガスによるグロー放電プラズマに曝す方法を
適用することにより、硬質炭素膜表面を清浄化しつつプ
ラズマ中の化学活性種(反応活性種)を堆積させること
ができるため、硬質炭素膜と改質面との密着性をより向
上させることが可能となる。したがって磁性層上に形成
された硬質炭素膜と潤滑剤層との相乗効果を充分に発揮
することができるため、電磁変換特性、走行安定性、耐
久性、耐候性に優れた磁気記録媒体を提供することが可
能となる。
According to the second and seventh aspects of the present invention, modification having a thickness of less than 3 nm containing a proper amount of nitrogen atoms having a strong chemical affinity with the polar group introduced into the lubricant molecule. Since the surface is formed on the hard carbon film, it is possible to increase the spacing loss between the ferromagnetic metal thin film and the magnetic head without lowering the hardness of the protective film consisting of the hard carbon film and the modified surface. Without it, the lubricant molecules can be firmly held on the tape surface. Furthermore, since the nitrogen concentration on the modified surface decreases from the outermost surface in the depth direction (toward the interface with the hard carbon film), the internal stress of the modified surface itself is moderate. Can be relaxed to
Moreover, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to a glow discharge plasma by a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas, a hydrocarbon gas, and an inorganic gas in order to form a modified surface on the hard carbon film, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning the hard carbon film surface, it is possible to further improve the adhesion between the hard carbon film and the modified surface. Therefore, a synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, so that a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics, running stability, durability, and weather resistance is provided. It becomes possible to do.

【0026】第3の本発明ならびに第6の本発明によれ
ば、潤滑剤分子中に導入された極性基と化学的親和力の
強い窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の
島状改質面が硬質炭素膜上に形成されているために、保
護膜自体の硬度を低下させることなく、しかも磁性層と
磁気ヘッド間のスペーシング損失を増大させることなし
に高速回転するVTRの磁気ヘッド及び金属シリンダな
らびにガイドポスト等と真実接触するテープ突起先端部
分に潤滑剤分子を強固に保持することができる。また硬
質炭素膜上に島状改質面を形成するために硬質炭素膜表
面を含窒素有機系ガスと無機系ガスとの混合ガスによる
グロー放電プラズマに曝す方法を適用することにより、
硬質炭素膜表面を清浄化しつつプラズマ中の化学活性種
(反応活性種)を堆積させることができるため、硬質炭
素膜と島状改質面との良好な密着性を確保することが可
能となる。したがって磁性層上に形成された硬質炭素膜
と潤滑剤層との相乗効果を充分に発揮することができる
ため、電磁変換特性、走行安定性、耐久性、耐候性に優
れた磁気記録媒体を提供することが可能となる。
According to the third and sixth aspects of the present invention, island-like particles having a thickness of less than 3 nm containing a suitable amount of nitrogen atoms having a strong chemical affinity with the polar group introduced into the lubricant molecule. Since the modified surface is formed on the hard carbon film, the magnetic properties of the VTR rotating at a high speed without lowering the hardness of the protective film itself and without increasing the spacing loss between the magnetic layer and the magnetic head. Lubricant molecules can be firmly held at the tip of the tape protrusion that makes actual contact with the head, the metal cylinder, the guide post, and the like. Further, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to glow discharge plasma with a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas in order to form an island-shaped modified surface on the hard carbon film,
Since the chemically activated species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning the surface of the hard carbon film, it is possible to secure good adhesion between the hard carbon film and the island-shaped modified surface. . Therefore, a synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, so that a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics, running stability, durability, and weather resistance is provided. It becomes possible to do.

【0027】第4の本発明ならびに第6の本発明によれ
ば、強磁性金属薄膜上に形成された硬質炭素膜がSP3
結合を主体とした高硬度でしかも緻密な構造を有する連
続膜であり、さらに潤滑剤分子中に導入された極性基と
化学的親和力の強い窒素原子を適切な量だけ含有した厚
さ3nm未満の改質面が上記した硬質炭素膜上に形成さ
れているために、硬質炭素膜と改質面からなる保護膜の
硬度を低下させることなく、しかも強磁性金属薄膜と磁
気ヘッドとのスペーシング損失を増大させることなくテ
ープ表面に潤滑剤分子を強固に保持することができる。
また硬質炭素膜上に改質面を形成するために硬質炭素膜
表面を含窒素有機系ガスと無機系ガスとの混合ガスによ
るグロー放電プラズマに曝す方法を適用することによ
り、硬質炭素膜表面を清浄化しつつプラズマ中の化学活
性種(反応活性種)を堆積させることができるため、硬
質炭素膜と改質面との良好な密着性を確保することが可
能となる。したがって磁性層上に形成された硬質炭素膜
と潤滑剤層との相乗効果を充分に発揮することができる
ため、電磁変換特性、走行安定性、耐久性、耐候性に優
れた磁気記録媒体を提供することが可能となる。
According to the fourth invention and the sixth invention, the hard carbon film formed on the ferromagnetic metal thin film is SP 3
It is a continuous film that has a high hardness and a dense structure mainly composed of bonds, and further contains a suitable amount of nitrogen atoms having a strong chemical affinity with the polar group introduced into the lubricant molecule, and has a thickness of less than 3 nm. Since the modified surface is formed on the hard carbon film described above, the hardness of the protective film composed of the hard carbon film and the modified surface is not reduced, and the spacing loss between the ferromagnetic metal thin film and the magnetic head is reduced. The lubricant molecules can be firmly held on the tape surface without increasing the temperature.
Further, in order to form a modified surface on the hard carbon film, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to glow discharge plasma with a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning, good adhesion between the hard carbon film and the modified surface can be ensured. Therefore, a synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, so that a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics, running stability, durability, and weather resistance is provided. It becomes possible to do.

【0028】第5の本発明によれば、強磁性金属薄膜上
に形成された硬質炭素膜がSP3結合を主体とした高硬
度でしかも緻密な構造を有する連続膜であるため、耐久
性に優れた磁気記録媒体を提供することが可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the hard carbon film formed on the ferromagnetic metal thin film is a continuous film mainly composed of SP 3 bonds and having a high hardness and a dense structure. It is possible to provide an excellent magnetic recording medium.

【0029】[0029]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下第1の本発明ならびに第6の本発明の
実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, embodiments of the first and sixth aspects of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0030】図1は第1の本発明の強磁性金属薄膜型磁
気テープの構成を示す拡大断面図である。図中、1は非
磁性基板であり、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、ポリアミド、ポリイミド等の高分
子フィルムを用いることができ、磁性層側の基板表面に
は最大高さ粗さ(Rmax)が10nm〜30nmの微小
突起層2が形成されている。3は強磁性金属薄膜であ
り、真空雰囲気中でCo、Co−Ni等の金属もしくは
合金を電子ビーム等で加熱・蒸発させ、真空槽内にわず
かな酸素ガスを導入しながら、連続的に入射角を変化さ
せた斜方蒸着法により形成する。その膜厚は150nm
〜200nmである。4はバックコート層であり、カー
ボンブラック、炭酸カルシウム、ポリエステル樹脂、ニ
トロセルロース樹脂を主成分とした塗料を塗布・乾燥さ
せることにより形成する。その膜厚は500nm程度で
ある。5は硬質炭素膜であり、プラズマCVD法等によ
り形成することができ、その膜厚は短波長領域での再生
出力を確保するために、8nm〜15nmが最適であ
る。6は改質面であり、硬質炭素膜5表面を含窒素有機
系ガスと無機系ガスとの混合ガスによるグロー放電プラ
ズマに曝すことにより形成する。その厚さは3nm未満
である。また7はカルボキシル基等の極性基を分子中に
導入した含フッ素系潤滑剤層であり、湿式塗布法あるい
は有機蒸着法により形成し、その膜厚は3nm程度であ
る。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing the structure of the ferromagnetic metal thin film type magnetic tape of the first invention. In the figure, 1 is a non-magnetic substrate, and a polymer film such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide or polyimide can be used, and the maximum height roughness (Rmax) is 10 nm on the substrate surface on the magnetic layer side. The minute protrusion layer 2 having a thickness of about 30 nm is formed. Reference numeral 3 is a ferromagnetic metal thin film, which is used to heat and evaporate a metal or alloy such as Co and Co-Ni with an electron beam in a vacuum atmosphere, and continuously inject it while introducing a slight amount of oxygen gas into the vacuum chamber. It is formed by the oblique evaporation method with the angle changed. The film thickness is 150 nm
~ 200 nm. 4 is a back coat layer, which is formed by applying and drying a paint containing carbon black, calcium carbonate, a polyester resin, and a nitrocellulose resin as main components. Its film thickness is about 500 nm. Reference numeral 5 is a hard carbon film, which can be formed by a plasma CVD method or the like, and its film thickness is optimally 8 nm to 15 nm in order to secure reproduction output in the short wavelength region. 6 is a modified surface, which is formed by exposing the surface of the hard carbon film 5 to glow discharge plasma of a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas. Its thickness is less than 3 nm. Reference numeral 7 denotes a fluorine-containing lubricant layer having a polar group such as a carboxyl group introduced into the molecule, which is formed by a wet coating method or an organic vapor deposition method and has a film thickness of about 3 nm.

【0031】また図2は、第1の本発明の強磁性金属薄
膜型磁気テープを構成している硬質炭素膜5及び改質面
6をプラズマCVD法を用いて形成するための成膜装置
の概略図を示したものである。図中、8は真空槽であ
り、真空ポンプ9を用いて真空槽8内部の圧力が10-4
torr〜10-5torrの高真空状態となるように排
気を行っている。10は非磁性基板1上に強磁性金属薄
膜3及びバックコート層4を形成させた金属薄膜型磁気
テープ用原反であり、巻き出しロール11から送り出さ
れ、2本のパスロール12、13及び円筒状の冷却キャ
ン14の外周面を経由して巻き取りロール15に巻き取
られる。なお冷却キャン14は金属薄膜型磁気テープ用
原反10を一定速度で搬送できるように回転制御する働
きをしている。
FIG. 2 shows a film forming apparatus for forming the hard carbon film 5 and the modified surface 6 which compose the ferromagnetic metal thin film type magnetic tape of the first invention by the plasma CVD method. It is a schematic diagram. In the figure, 8 is a vacuum tank, and the pressure inside the vacuum tank 8 is 10 −4 using a vacuum pump 9.
Evacuation is performed so that a high vacuum state of torr to 10 −5 torr is obtained. Reference numeral 10 denotes a metal thin film type magnetic tape stock in which a ferromagnetic metal thin film 3 and a back coat layer 4 are formed on a non-magnetic substrate 1, which is fed from an unwinding roll 11 and two pass rolls 12, 13 and a cylinder It is wound on the winding roll 15 via the outer peripheral surface of the cooling can 14. The cooling can 14 has a function of controlling rotation so that the metal thin film magnetic tape stock 10 can be conveyed at a constant speed.

【0032】16は硬質炭素膜5を金属薄膜型磁気テー
プ用原反10の強磁性金属薄膜3表面上に成膜するため
の放電管(非平衡プラズマ発生空間)であり、放電管1
6の内部には、パイプ状の放電電極17が設置されてい
る。パイプ状の放電電極17はプラズマ発生用電源18
と接続されており、プラズマ発生用電源18としては、
直流電圧または交流電圧のどちらかのみを印加する方式
や直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する方式の3
種類の放電方式を採用することができる。19は炭化水
素系ガスとアルゴン等の無機系ガスとの混合ガス(原料
ガス)を放電管16内に導入するための原料ガス導入口
である。
Reference numeral 16 denotes a discharge tube (non-equilibrium plasma generating space) for forming the hard carbon film 5 on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of the metal thin film type magnetic tape stock 10.
A pipe-shaped discharge electrode 17 is installed inside the unit 6. The pipe-shaped discharge electrode 17 is a power source 18 for plasma generation.
The plasma generating power source 18 is connected to
Method of applying only either DC voltage or AC voltage or method of applying DC voltage and AC voltage in a superimposed manner
Different types of discharge methods can be adopted. Reference numeral 19 is a raw material gas inlet for introducing a mixed gas (raw material gas) of a hydrocarbon type gas and an inorganic type gas such as argon into the discharge tube 16.

【0033】20は改質面6を硬質炭素膜5上に形成す
るための放電管(非平衡プラズマ発生空間)であり、放
電管20の内部には、パンチングメタル放電電極21が
設置されている。パンチングメタル放電電極21はプラ
ズマ発生用電源22と接続されており、プラズマ発生用
電源22しては、直流電圧または交流電圧のどちらかの
みを印加する方式や直流電圧と交流電圧とを重畳させて
印加する方式の3種類の放電方式を採用することができ
る。23は含窒素有機系ガスと無機系ガスとの混合ガス
(原料ガス)を放電管20内に導入するための原料ガス
導入口である。
Reference numeral 20 denotes a discharge tube (non-equilibrium plasma generation space) for forming the modified surface 6 on the hard carbon film 5, and a punching metal discharge electrode 21 is installed inside the discharge tube 20. . The punching metal discharge electrode 21 is connected to a plasma generating power source 22. As the plasma generating power source 22, a method of applying only a DC voltage or an AC voltage or a method of superimposing a DC voltage and an AC voltage is used. It is possible to adopt three types of discharge methods of applying. Reference numeral 23 denotes a raw material gas inlet for introducing a mixed gas (raw material gas) of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas into the discharge tube 20.

【0034】実施例1−1 走査型トンネル顕微鏡(STM)による表面形状分析で
最大高さ粗さ(Rmax)が15nmで、直径が200n
m程度の微小突起層2が1mm2あたり105から109
個設けられている10μm厚のポリエチレンテレフタレ
ートフィルム1表面上に連続入射角変化蒸着法を用いて
CoNiOからなる強磁性金属薄膜3を膜厚180nm
形成する。その後、湿式塗布法によりポリエチレンテレ
フタレートフィルム1の反対側の表面上にバックコート
層4を膜厚500nm形成する。
Example 1-1 Surface roughness analysis by a scanning tunneling microscope (STM) showed a maximum height roughness (R max ) of 15 nm and a diameter of 200 n.
The micro-projection layer 2 of about m is 10 5 to 10 9 per 1 mm 2.
A ferromagnetic metal thin film 3 made of CoNiO having a film thickness of 180 nm is formed on the surface of each of the polyethylene terephthalate films 1 having a thickness of 10 μm by the continuous incident angle changing vapor deposition method.
Form. After that, a back coat layer 4 is formed to a thickness of 500 nm on the opposite surface of the polyethylene terephthalate film 1 by a wet coating method.

【0035】次に図2に示した成膜装置の真空槽8内部
に金属薄膜型磁気テープ用原反10を設置し、真空槽8
内部を真空排気した後、放電管16内にヘキサンガス
(炭化水素系ガス:C614)とアルゴンガス(無機系
ガス:Ar)をそれぞれ導入し、ヘキサンガスとアルゴ
ンガスとの圧力比が4:1、総ガス圧力が0.3tor
rとなるようにガス流量の調整を行う。また放電管20
内にピリジンガス(含窒素有機系ガス:C55N)と水
素ガス(無機系ガス:H2)をそれぞれ導入し、ピリジ
ンガスと水素ガスとの圧力比が3:2、総ガス圧力が
0.1torrとなるようにガス流量の調整を行う。そ
の後、金属薄膜型磁気テープ用原反10を3〜5m/m
inの走行スピードで搬送させるとともに、パイプ状の
放電電極17に直流電圧を1000V印加することで、
非平衡プラズマを発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原
反10の強磁性金属薄膜3表面上に硬質炭素膜5を膜厚
13nm成膜する。さらにパンチングメタル放電電極2
1に直流電圧を1500V印加することで、非平衡プラ
ズマを発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原反10の硬
質炭素膜5表面上に改質面6を厚さ1nm形成する。
Next, the metal thin film magnetic tape stock 10 is installed inside the vacuum chamber 8 of the film forming apparatus shown in FIG.
After evacuating the interior, hexane gas (hydrocarbon gas: C 6 H 14 ) and argon gas (inorganic gas: Ar) were introduced into the discharge tube 16, respectively, and the pressure ratio of hexane gas and argon gas was changed. 4: 1, total gas pressure 0.3 torr
The gas flow rate is adjusted to be r. In addition, the discharge tube 20
Pyridine gas (nitrogen-containing organic gas: C 5 H 5 N) and hydrogen gas (inorganic gas: H 2 ) were introduced into the chamber, respectively, and the pressure ratio of pyridine gas and hydrogen gas was 3: 2, total gas pressure. The gas flow rate is adjusted so that is 0.1 torr. After that, the metal thin film type magnetic tape raw material 10 is 3 to 5 m / m.
By transporting at a traveling speed of in and applying a DC voltage of 1000 V to the pipe-shaped discharge electrode 17,
Non-equilibrium plasma is generated and a hard carbon film 5 is formed to a thickness of 13 nm on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of the metal thin film type magnetic tape stock 10. Further punching metal discharge electrode 2
A non-equilibrium plasma is generated by applying a direct current voltage of 1500 V to 1 to form a modified surface 6 with a thickness of 1 nm on the surface of the hard carbon film 5 of the metal thin film magnetic tape stock 10.

【0036】次に改質面6表面上に含フッ素カルボン酸
(C511(CH210COOH)からなる含フッ素系潤
滑剤層7を湿式塗布法により膜厚3nm程度形成させた
後、8mm幅にスリットして8mmVTR用金属薄膜型
磁気テープを作製した。
Then, a fluorine-containing lubricant layer 7 made of fluorine-containing carboxylic acid (C 5 F 11 (CH 2 ) 10 COOH) is formed on the surface of the modified surface 6 by a wet coating method to a thickness of about 3 nm. , 8 mm width was slit to produce a metal thin film type magnetic tape for VTR of 8 mm.

【0037】実施例1−1で得られた硬質炭素膜5のビ
ッカース硬度は、2500kg/mm2であった。
The Vickers hardness of the hard carbon film 5 obtained in Example 1-1 was 2500 kg / mm 2 .

【0038】実施例1−2 改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンの代わりに
アリルアミン(含窒素有機系ガス:C37N)を用い、
アリルアミンガスと水素ガスとの圧力比を1:1とする
こと以外は実施例1−1と同様な方法により、8mmV
TR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 1-2 As a raw material gas for forming the modified surface 6, allylamine (nitrogen-containing organic gas: C 3 H 7 N) was used instead of pyridine.
8 mmV by the same method as in Example 1-1 except that the pressure ratio of allylamine gas and hydrogen gas is 1: 1.
A metal thin film type magnetic tape for TR was produced.

【0039】実施例1−3 改質面6形成用の原料ガスであるピリジンガスと水素ガ
スとの圧力比を1:2、総ガス圧力を0.3torrと
し、改質面6を厚さ2.5mm形成すること以外は実施
例1−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜
型磁気テープを作製した。
Example 1-3 The reforming surface 6 has a thickness of 2 with the pressure ratio of the pyridine gas, which is the source gas for forming the reforming surface 6, and the hydrogen gas being 1: 2 and the total gas pressure being 0.3 torr. A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the thickness was 0.5 mm.

【0040】実施例1−4 改質面6形成用の原料ガスとして、水素の代わりにアル
ゴン(無機系ガス:Ar)を用い、ピリジンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を1:3とすること以外は実施例1
−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜型磁
気テープを作製した。
Example 1-4 Argon (inorganic gas: Ar) was used instead of hydrogen as a raw material gas for forming the reformed surface 6, and the pressure ratio of the pyridine gas and the argon gas was set to 1: 3. Example 1 except
A metal thin film type magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in -1.

【0041】実施例1−5 改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンの代わりに
アリルアミンを用い、水素の代わりにアンモニア(無機
系ガス:NH3)を用い、アリルアミンガスとアンモニ
アガスとの圧力比を1:3とすること以外は実施例1−
1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜型磁気
テープを作製した。
Example 1-5 As a raw material gas for forming the reformed surface 6, allylamine was used instead of pyridine, ammonia (inorganic gas: NH 3 ) was used instead of hydrogen, and allylamine gas and ammonia gas were mixed. Example 1-except that the pressure ratio is 1: 3
A metal thin film type magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in 1.

【0042】比較例1−1 改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンの代わりに
ベンゼン(炭化水素系ガス:C66)を用いること以外
は実施例1−1と同様な方法により、8mmVTR用金
属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 1-1 By the same method as in Example 1-1, except that benzene (hydrocarbon gas: C 6 H 6 ) was used instead of pyridine as a raw material gas for forming the reformed surface 6. , 8 mm VTR metal thin film type magnetic tape was produced.

【0043】比較例1−2 改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンと水素との
混合ガスの代わりにピリジンとベンゼンと水素との混合
ガスを用い、圧力比を1:5:1とすること以外は実施
例1−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜
型磁気テープを作製した。
Comparative Example 1-2 As the raw material gas for forming the reformed surface 6, a mixed gas of pyridine, benzene and hydrogen was used instead of the mixed gas of pyridine and hydrogen, and the pressure ratio was 1: 5: 1. A metal thin film type magnetic tape for 8 mm VTR was manufactured by the same method as in Example 1-1 except that the above was performed.

【0044】比較例1−3 改質面6の厚さを4nmとすること以外は実施例1−1
と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜型磁気テ
ープを作製した。
Comparative Example 1-3 Example 1-1 except that the thickness of the modified surface 6 is set to 4 nm.
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as described in (1).

【0045】比較例1−4 硬質炭素膜のビッカース硬度を1300kg/mm2
すること以外は実施例1−1と同様な方法により、8m
mVTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 1-4 8 m was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the Vickers hardness of the hard carbon film was 1300 kg / mm 2.
A metal thin film type magnetic tape for mVTR was produced.

【0046】実施例及び比較例における改質面6の化学
組成(原子比率)ならびに化学結合状態は、含フッ素系
潤滑剤層7未形成の金属薄膜型磁気テープ用原反10を
用いてX線光電子分光法(XPS)により表面分析した
ものであり、その結果を(表1)に示す。
The chemical composition (atomic ratio) and the chemical bonding state of the modified surface 6 in Examples and Comparative Examples were determined by X-ray measurement using the metal thin film type magnetic tape stock 10 on which the fluorine-containing lubricant layer 7 was not formed. Surface analysis was performed by photoelectron spectroscopy (XPS), and the results are shown in (Table 1).

【0047】また金属薄膜型磁気テープ用原反10の代
わりにシリコンウエハー上に硬質炭素膜を膜厚1〜3μ
m程度形成させた数種類の試料を作製し、微小硬度計
(マイクロ硬度計)を用いて上記試料のビッカース硬度
を測定し、その膜厚依存性から外挿法により膜厚13n
mに相当する硬質炭素膜のビッカース硬度を算出し、そ
の値を実施例及び比較例における硬質炭素膜5のビッカ
ース硬度値とした。なお上記試料での硬質炭素膜の膜厚
はエリプソメータにより測定した値を採用した。その結
果を(表1)に示す。
A hard carbon film having a thickness of 1 to 3 μm is formed on a silicon wafer instead of the metal thin film type magnetic tape stock 10.
Several kinds of samples having a thickness of about m were prepared, and the Vickers hardness of the above samples was measured using a micro hardness meter (micro hardness meter).
The Vickers hardness of the hard carbon film corresponding to m was calculated, and the value was set as the Vickers hardness value of the hard carbon film 5 in the examples and comparative examples. The film thickness of the hard carbon film in the above sample was a value measured by an ellipsometer. The results are shown in (Table 1).

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】以上の実施例及び比較例にて得られた各8
mmVTR用金属薄膜型磁気テープ(以下、単に磁気テ
ープと称する。)について以下の測定を行った。 (1)ヘッド目づまり、テープダメージ RF出力測定用に改造した8mmVTRを用い、40℃
−80%RHの環境下、60分長の各磁気テープに映像
信号を記録し、再生を300パス行った。上記繰り返し
走行による耐久試験の際に6dB以上の再生出力の低下
が継続した時間を累計し、その時間をヘッド目づまり時
間と定義した。またテープダメージは、走行耐久試験後
に目視によるテープ表面状態観察をし、5段階評価を行
った。評価は実用上全く問題がないものを5とし、実用
上問題を有するものを1とした。 (2)摩擦係数変化(以下、μk変化量と称する。) 常温常湿環境下、各磁気テープの磁性層形成面側の摩擦
係数を走行耐久試験前後にそれぞれ測定し、μk変化量
を求めた。測定条件は次の通りである。
Each 8 obtained in the above examples and comparative examples
The following measurements were performed on a metal thin film magnetic tape for mmVTR (hereinafter, simply referred to as a magnetic tape). (1) Head clogging, tape damage Using an 8 mm VTR modified for RF output measurement, 40 ° C
Under an environment of -80% RH, a video signal was recorded on each magnetic tape having a length of 60 minutes, and reproduction was performed for 300 passes. The time during which the reproduction output was continuously reduced by 6 dB or more during the durability test by the repeated running was accumulated, and the time was defined as the head clogging time. The tape damage was evaluated by observing the surface condition of the tape visually after the running durability test, and was evaluated in five levels. The evaluation was rated as 5 when there was no problem in practical use, and as 1 when there was a problem in practical use. (2) Change in friction coefficient (hereinafter referred to as μ k change amount) Under normal temperature and normal humidity conditions, the friction coefficient on the magnetic layer forming surface side of each magnetic tape was measured before and after the running durability test, and the μ k change amount was calculated. I asked. The measurement conditions are as follows.

【0050】直径4mm、表面粗さ0.2Sのステンレ
ス(材質:MH15)円柱に各磁気テープの磁性層形成
面側を内側にして180゜の抱き角で巻きつけ、入側張
力を10g、テープ走行速度を14mm/secに設定
したときの出側張力Xgを測定し、次式から摩擦係数を
算出する。
A stainless steel (material: MH15) cylinder having a diameter of 4 mm and a surface roughness of 0.2 S was wound at a wrapping angle of 180 ° with the magnetic layer forming surface side of each magnetic tape inside, and the entrance tension was 10 g. The exit side tension Xg when the traveling speed is set to 14 mm / sec is measured, and the friction coefficient is calculated from the following equation.

【0051】[0051]

【数1】 [Equation 1]

【0052】なお摩擦係数としては、走行10パス目の
測定値を採用することにした。 (3)耐候性試験 耐候性試験としては、40℃−90%RHの環境下で約
30日間磁気テープを放置し、錆、剥離等の発生状態を
光学顕微鏡で観察し5段階評価を行った。評価は実用上
全く問題がないものを5とし、実用上問題を有するもの
を1とした。 (4)ドロップアウト変化(以下、D.O.変化率と称す
る。) ドロップアウト測定用に改造した8mmVTRを用い、
常温常湿環境下、映像信号を記録した60分長の各磁気
テープについて、ドロツプアウト(15μsにわたって
16dB以上の出力低下が発生する1分間当たりの個
数)を測定した。さらに(3)による耐候性試験後にも
同様な方法でドロップアウトを測定し、耐候性試験前に
対する耐候性試験後のD.O.変化率を倍率で表示した。 (5)耐環境ガス性試験(H2Sガス、HClガス) H2SガスまたはHClガスを1000ppm含有して
いる空気中に各磁気テープを72時間放置した後、錆の
発生状態を光学顕微鏡で観察し5段階評価を行った。評
価は実用上全く問題がないものを5とし、実用上問題を
有するものを1とした。
As the friction coefficient, the value measured on the 10th pass was adopted. (3) Weather resistance test As a weather resistance test, the magnetic tape was left for about 30 days in an environment of 40 ° C.-90% RH, and the state of occurrence of rust, peeling, etc. was observed with an optical microscope to perform a 5-level evaluation. . The evaluation was rated as 5 when there was no problem in practical use, and as 1 when there was a problem in practical use. (4) Dropout change (hereinafter referred to as DO change rate) Using an 8 mm VTR modified for dropout measurement,
Under normal temperature and normal humidity environment, each 60-minute long magnetic tape on which a video signal was recorded was measured for dropout (the number per minute at which an output decrease of 16 dB or more occurred for 15 μs). Furthermore, after the weather resistance test according to (3), the dropout was measured by the same method, and the D.O. change rate after the weather resistance test with respect to that before the weather resistance test was displayed as a magnification. (5) Environmental gas resistance test (H 2 S gas, HCl gas) After leaving each magnetic tape in the air containing 1000 ppm of H 2 S gas or HCl gas for 72 hours, the state of rust is observed with an optical microscope. Observation was carried out and the evaluation was carried out on a 5-point scale. The evaluation was rated as 5 when there was no problem in practical use, and as 1 when there was a problem in practical use.

【0053】(表2)に各実施例、比較例にて作製した
8mmVTR用金属薄膜型磁気テープの評価結果を示
す。
Table 2 shows the evaluation results of the metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR produced in each of the examples and comparative examples.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】(表1)、(表2)から明らかなように、
本実施例の金属薄膜型磁気テープは、潤滑剤分子中に導
入された極性基(カルボキシル基)と化学的親和力の強
い窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の改
質面が硬質炭素膜上に形成されているために、硬質炭素
膜と改質面からなる保護膜の硬度を低下させることな
く、しかも強磁性金属薄膜と磁気ヘッドとのスペーシン
グ損失を増大させることなくテープ表面に潤滑剤分子を
強固に保持することができる。また硬質炭素膜上に改質
面を形成するために硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガス
と無機系ガスとの混合ガスによるグロー放電プラズマに
曝す方法を適用することにより、硬質炭素膜表面を清浄
化しつつプラズマ中の化学活性種(反応活性種)を堆積
させることができるため、硬質炭素膜と改質面との良好
な密着性を確保することが可能となる。したがって磁性
層上に形成された硬質炭素膜と潤滑剤層との相乗効果を
充分に発揮することができるため、走行耐久性、耐候性
を飛躍的に向上させることが可能となった。
As is clear from (Table 1) and (Table 2),
The metal thin film magnetic tape of this example has a hard modified surface with a thickness of less than 3 nm that contains an appropriate amount of a nitrogen atom having a strong chemical affinity with a polar group (carboxyl group) introduced into a lubricant molecule. Since it is formed on the carbon film, the hardness of the protective film consisting of the hard carbon film and the modified surface is not reduced, and the spacing loss between the ferromagnetic metal thin film and the magnetic head is not increased, and the tape surface is not increased. Moreover, the lubricant molecules can be firmly held. Further, in order to form a modified surface on the hard carbon film, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to glow discharge plasma with a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning, good adhesion between the hard carbon film and the modified surface can be ensured. Therefore, since the synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, running durability and weather resistance can be dramatically improved.

【0056】比較例1−1では、硬質炭素膜上に改質面
を形成するための原料ガスが本発明の特定の元素(窒素
原子)を分子中に含有していないために、また比較例1
−2では、改質面における炭素に対する窒素の原子比率
及び酸素に対する窒素の原子比率が本発明の適切な範囲
以下となっているために、硬質炭素膜と含フッ素系潤滑
剤層との接着性が改善されず、走行耐久性、耐候性の悪
化等を招く結果となった。
In Comparative Example 1-1, since the raw material gas for forming the modified surface on the hard carbon film does not contain the specific element (nitrogen atom) of the present invention in the molecule, Comparative Example 1-1 1
-2, since the atomic ratio of nitrogen to carbon and the atomic ratio of nitrogen to oxygen on the modified surface are below the appropriate range of the present invention, the adhesiveness between the hard carbon film and the fluorine-containing lubricant layer is low. Was not improved, resulting in deterioration of running durability and weather resistance.

【0057】比較例1−3では、改質面に含有している
窒素原子と潤滑剤分子中に導入された極性基(カルボキ
シル基)との化学的親和力により、改質面を中間層とし
て硬質炭素膜と潤滑剤層とが強固に接着するものの、改
質面の厚さが大きすぎるために、硬質炭素膜の耐摩耗性
と潤滑剤層の低せん断力性との相乗効果が充分に発揮さ
れず、走行耐久性が悪化した。
In Comparative Examples 1-3, due to the chemical affinity between the nitrogen atom contained in the modified surface and the polar group (carboxyl group) introduced into the lubricant molecule, the modified surface was hardened with the intermediate layer as the intermediate layer. Although the carbon film and the lubricant layer adhere firmly, the thickness of the modified surface is too large, so the synergistic effect of the wear resistance of the hard carbon film and the low shearing force of the lubricant layer is fully exerted. However, the running durability was deteriorated.

【0058】比較例1−4では、炭素膜のビッカース硬
度が低いため、走行耐久性が悪化した。
In Comparative Example 1-4, the running durability was deteriorated because the Vickers hardness of the carbon film was low.

【0059】(実施例2)以下第2の本発明ならびに第
7の本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に
説明する。なお本実施例が実施例1と相違する点は、改
質面6の窒素濃度が最表面から深さ方向に向かって(硬
質炭素膜5との界面の方向に向かって)減少しているこ
とにある。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention and a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The difference between this embodiment and Embodiment 1 is that the nitrogen concentration of the modified surface 6 decreases from the outermost surface in the depth direction (in the direction of the interface with the hard carbon film 5). It is in.

【0060】図3は、第2の本発明の強磁性金属薄膜型
磁気テープを構成している硬質炭素膜5及び改質面6を
プラズマCVD法を用いて形成するための成膜装置の概
略図を示したものである。図中、8は真空槽であり、真
空ポンプ9を用いて真空槽8内部の圧力が10-4tor
r〜10-5torrの高真空状態となるように排気を行
っている。10は非磁性基板1上に強磁性金属薄膜3及
びバックコート層4を形成させた金属薄膜型磁気テープ
用原反であり、巻き出しロール11から送り出され、2
本のパスロール12、13及び円筒状の冷却キャン14
の外周面を経由して巻き取りロール15に巻き取られ
る。なお冷却キャン14は金属薄膜型磁気テープ用原反
10を一定速度で搬送できるように回転制御する働きを
している。
FIG. 3 is a schematic view of a film forming apparatus for forming the hard carbon film 5 and the modified surface 6 which compose the ferromagnetic metal thin film type magnetic tape of the second invention by the plasma CVD method. The figure is shown. In the figure, 8 is a vacuum chamber, and the pressure inside the vacuum chamber 8 is 10 -4 torr using a vacuum pump 9.
Evacuation is performed so as to obtain a high vacuum state of r to 10 -5 torr. Reference numeral 10 denotes a metal thin film type magnetic tape stock having a ferromagnetic metal thin film 3 and a back coat layer 4 formed on a non-magnetic substrate 1, which is fed from a winding roll 11
Book pass rolls 12 and 13 and a cylindrical cooling can 14
It is wound on the winding roll 15 via the outer peripheral surface of. The cooling can 14 has a function of controlling rotation so that the metal thin film magnetic tape stock 10 can be conveyed at a constant speed.

【0061】16は硬質炭素膜5を金属薄膜型磁気テー
プ用原反10の強磁性金属薄膜3表面上に成膜するため
の放電管(非平衡プラズマ発生空間)であり、放電管1
6の内部には、パイプ状の放電電極17が設置されてい
る。パイプ状の放電電極17はプラズマ発生用電源18
と接続されており、プラズマ発生用電源18としては、
直流電圧または交流電圧のどちらかのみを印加する方式
や直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する方式の3
種類の放電方式を採用することができる。19は炭化水
素系ガスとアルゴン等の無機系ガスとの混合ガス(原料
ガス)を放電管16内に導入するための原料ガス導入口
である。
Reference numeral 16 denotes a discharge tube (non-equilibrium plasma generating space) for forming the hard carbon film 5 on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of the metal thin film type magnetic tape raw sheet 10.
A pipe-shaped discharge electrode 17 is installed inside the unit 6. The pipe-shaped discharge electrode 17 is a power source 18 for plasma generation.
The plasma generating power source 18 is connected to
Method of applying only either DC voltage or AC voltage or method of applying DC voltage and AC voltage in a superimposed manner
Different types of discharge methods can be adopted. Reference numeral 19 is a raw material gas inlet for introducing a mixed gas (raw material gas) of a hydrocarbon type gas and an inorganic type gas such as argon into the discharge tube 16.

【0062】24、25、26は改質面6を硬質炭素膜
5上に形成するための放電管(非平衡プラズマ発生空
間)であり、放電管24、25、26の内部には、パン
チングメタル放電電極27、28、29がそれぞれ設置
されている。パンチングメタル放電電極27、28、2
9はプラズマ発生用電源30、31、32とそれぞれ接
続されており、プラズマ発生用電源30、31、32と
しては、直流電圧または交流電圧のどちらかのみを印加
する方式や直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する
方式の3種類の放電方式を採用することができる。3
3、34、35は含窒素有機系ガス、炭化水素系ガス、
無機系ガスからなる混合ガス(原料ガス)を放電管2
4、25、26内にそれぞれ導入するための原料ガス導
入口である。
Reference numerals 24, 25 and 26 denote discharge tubes (non-equilibrium plasma generating space) for forming the modified surface 6 on the hard carbon film 5. Inside the discharge tubes 24, 25 and 26, punching metal is provided. Discharge electrodes 27, 28 and 29 are installed respectively. Punching metal discharge electrodes 27, 28, 2
Reference numeral 9 is connected to plasma generating power sources 30, 31, and 32, respectively. As the plasma generating power sources 30, 31, 32, a method of applying only a DC voltage or an AC voltage or a DC voltage and an AC voltage are used. It is possible to employ three types of discharge methods, in which the voltages are superimposed and applied. Three
3, 34 and 35 are nitrogen-containing organic gas, hydrocarbon gas,
Discharge tube 2 with mixed gas (raw material gas) consisting of inorganic gas
It is a source gas introduction port for introducing into 4, 25 and 26, respectively.

【0063】実施例2−1 走査型トンネル顕微鏡(STM)による表面形状分析で
最大高さ粗さ(Rmax)が15nmで、直径が200n
m程度の微小突起層2が1mm2あたり105から109
個設けられている10μm厚のポリエチレンテレフタレ
ートフィルム1表面上に連続入射角変化蒸着法を用いて
CoNiOからなる強磁性金属薄膜3を膜厚180nm
形成する。その後、湿式塗布法によりポリエチレンテレ
フタレートフィルム1の反対側の表面上にバックコート
層4を膜厚500nm形成する。
Example 2-1 Surface roughness analysis by a scanning tunneling microscope (STM) showed a maximum height roughness (R max ) of 15 nm and a diameter of 200 n.
The micro-projection layer 2 of about m is 10 5 to 10 9 per 1 mm 2.
A ferromagnetic metal thin film 3 made of CoNiO having a film thickness of 180 nm is formed on the surface of each of the polyethylene terephthalate films 1 having a thickness of 10 μm by the continuous incident angle changing vapor deposition method.
Form. After that, a back coat layer 4 is formed to a thickness of 500 nm on the opposite surface of the polyethylene terephthalate film 1 by a wet coating method.

【0064】次に図3に示した成膜装置の真空槽8内部
に金属薄膜型磁気テープ用原反10を設置し、真空槽8
内部を真空排気した後、放電管16内にヘキサンガス
(炭化水素系ガス:C614)とアルゴンガス(無機系
ガス:Ar)をそれぞれ導入し、ヘキサンガスとアルゴ
ンガスとの圧力比が4:1、総ガス圧力が0.3tor
rとなるようにガス流量の調整を行う。また放電管24
内にn−プロピルアミンガス(含窒素有機系ガス:C3
9N)とメタンガス(炭化水素系ガス:CH4)と水素
ガス(無機系ガス:H2)をそれぞれ導入し、n−プロ
ピルアミンガスとメタンガスと水素ガスとの圧力比が
2:7:1、総ガス圧力が0.1torrとなるように
ガス流量の調整を行う。次に放電管25内にn−プロピ
ルアミンガスとメタンガスと水素ガスをそれぞれ導入
し、n−プロピルアミンガスとメタンガスと水素ガスと
の圧力比が4.5:4.5:1、総ガス圧力が0.1t
orrとなるようにガス流量の調整を行う。さらに放電
管26内にn−プロピルアミンガスとメタンガスと水素
ガスをそれぞれ導入し、n−プロピルアミンガスとメタ
ンガスと水素ガスとの圧力比が7:2:1、総ガス圧力
が0.1torrとなるようにガス流量の調整を行う。
その後、金属薄膜型磁気テープ用原反10を3〜5m/
minの走行スピードで搬送させるとともに、パイプ状
の放電電極17に直流電圧を1000V印加すること
で、非平衡プラズマを発生させ、金属薄膜型磁気テープ
用原反10の強磁性金属薄膜3表面上に硬質炭素膜5を
膜厚13nm成膜する。さらにパンチングメタル放電電
極27、28、29に直流電圧を2000V印加するこ
とで、非平衡プラズマを発生させ、金属薄膜型磁気テー
プ用原反10の硬質炭素膜5表面上に窒素濃度が最表面
から深さ方向に向かって(硬質炭素膜5との界面の方向
に向かって)減少した厚さ2nmの改質面6を形成す
る。
Next, the metal thin film type magnetic tape stock 10 is placed inside the vacuum chamber 8 of the film forming apparatus shown in FIG.
After evacuating the interior, hexane gas (hydrocarbon gas: C 6 H 14 ) and argon gas (inorganic gas: Ar) were introduced into the discharge tube 16, respectively, and the pressure ratio of hexane gas and argon gas was changed. 4: 1, total gas pressure 0.3 torr
The gas flow rate is adjusted to be r. In addition, the discharge tube 24
N-propylamine gas (nitrogen-containing organic gas: C 3
H 9 N), methane gas (hydrocarbon-based gas: CH 4 ) and hydrogen gas (inorganic-based gas: H 2 ) are introduced, respectively, and the pressure ratio of n-propylamine gas, methane gas, and hydrogen gas is 2: 7: 1. The gas flow rate is adjusted so that the total gas pressure becomes 0.1 torr. Next, n-propylamine gas, methane gas, and hydrogen gas were introduced into the discharge tube 25, respectively, and the pressure ratio of n-propylamine gas, methane gas, and hydrogen gas was 4.5: 4.5: 1, total gas pressure. Is 0.1t
The gas flow rate is adjusted to be orr. Further, n-propylamine gas, methane gas, and hydrogen gas were introduced into the discharge tube 26, and the pressure ratio of n-propylamine gas, methane gas, and hydrogen gas was 7: 2: 1, and the total gas pressure was 0.1 torr. Adjust the gas flow rate so that
After that, the metal thin film type magnetic tape raw material 10 is 3 to 5 m /
While being conveyed at a traveling speed of min, a non-equilibrium plasma is generated by applying a DC voltage of 1000 V to the pipe-shaped discharge electrode 17, and the non-equilibrium plasma is generated on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of the metal thin film magnetic tape stock 10. The hard carbon film 5 is formed to a thickness of 13 nm. Further, by applying a DC voltage of 2000 V to the punching metal discharge electrodes 27, 28, 29, non-equilibrium plasma is generated, and the nitrogen concentration on the surface of the hard carbon film 5 of the metal thin film type magnetic tape stock 10 is from the outermost surface. A modified surface 6 having a thickness of 2 nm is formed in the depth direction (toward the interface with the hard carbon film 5).

【0065】次に改質面6表面上に含フッ素カルボン酸
(C511(CH210COOH)からなる含フッ素系潤
滑剤層7を湿式塗布法により膜厚3nm程度形成させた
後、8mm幅にスリットして8mmVTR用金属薄膜型
磁気テープを作製した。
Next, a fluorine-containing lubricant layer 7 made of fluorine-containing carboxylic acid (C 5 F 11 (CH 2 ) 10 COOH) is formed on the surface of the modified surface 6 by a wet coating method to a thickness of about 3 nm. , 8 mm width was slit to produce a metal thin film type magnetic tape for VTR of 8 mm.

【0066】実施例2−1で得られた硬質炭素膜5のビ
ッカース硬度は、2500kg/mm2であった。
The Vickers hardness of the hard carbon film 5 obtained in Example 2-1 was 2500 kg / mm 2 .

【0067】実施例2−2 改質面6形成用の原料ガスとして、n−プロピルアミン
の代わりにジメチルホルムアミド(含窒素有機系ガス:
37NO)を用い、改質面6を厚さ0.5nm形成す
ること以外は実施例2−1と同様な方法により、8mm
VTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 2-2 As a raw material gas for forming the modified surface 6, dimethylformamide (nitrogen-containing organic gas:
8 mm by the same method as in Example 2-1 except that the modified surface 6 is formed to a thickness of 0.5 nm using C 3 H 7 NO).
A metal thin film type magnetic tape for VTR was produced.

【0068】実施例2−3 硬質炭素膜5表面上に窒素濃度が最表面から深さ方向に
向かって減少した厚さ2.5nmの改質面6を形成する
こと以外は実施例2−1と同様な方法により、8mmV
TR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 2-3 Example 2-1 except that the reformed surface 6 having a thickness of 2.5 nm in which the nitrogen concentration decreases from the outermost surface in the depth direction is formed on the surface of the hard carbon film 5. 8mmV by the same method as
A metal thin film type magnetic tape for TR was produced.

【0069】実施例2−4 改質面6形成用の原料ガスの総ガス圧力を0.05to
rrとし、改質面6を厚さ1mm形成すること以外は実
施例2−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄
膜型磁気テープを作製した。
Example 2-4 The total gas pressure of the raw material gas for forming the modified surface 6 was set to 0.05 to
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was manufactured by the same method as in Example 2-1 except that the modified surface 6 was formed to have a thickness of 1 mm and the modified surface 6 was rr.

【0070】実施例2−5 改質面6形成用の原料ガスとして、n−プロピルアミン
の代わりにピリジン(含窒素有機系ガス:C55N)を
用い、総ガス圧力を0.05torrとし、改質面6を
厚さ1mm形成すること以外は実施例2−1と同様な方
法により、8mmVTR用金属薄膜型磁気テープを作製
した。
Example 2-5 As a raw material gas for forming the modified surface 6, pyridine (nitrogen-containing organic gas: C 5 H 5 N) was used instead of n-propylamine, and the total gas pressure was 0.05 torr. In the same manner as in Example 2-1, except that the modified surface 6 was formed to a thickness of 1 mm, a metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced.

【0071】比較例2−1 窒素原子の濃度勾配を有する改質面6を形成せずに、直
接硬質炭素膜5表面上に含フッ素系潤滑剤層7を形成す
ること以外は実施例2−1と同様な方法により、8mm
VTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 2-1 Example 2-Except that the fluorine-containing lubricant layer 7 was directly formed on the surface of the hard carbon film 5 without forming the modified surface 6 having the concentration gradient of nitrogen atoms. 8mm by the same method as 1
A metal thin film type magnetic tape for VTR was produced.

【0072】比較例2−2 改質面6形成用の原料ガスとして、n−プロピルアミン
とメタンと水素との混合ガスの代わりにn−プロピルア
ミンとメタンと酸素(無機系ガス:O2)との混合ガス
を用い、圧力比を2:7:1、4.5:4.5:1、
1:7:2とすること以外は実施例2−1と同様な方法
により、8mmVTR用金属薄膜型磁気テープを作製し
た。
Comparative Example 2-2 As a raw material gas for forming the modified surface 6, instead of a mixed gas of n-propylamine, methane and hydrogen, n-propylamine, methane and oxygen (inorganic gas: O 2 ). Using a mixed gas of, the pressure ratio is 2: 7: 1, 4.5: 4.5: 1,
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in Example 2-1 except that the ratio was 1: 7: 2.

【0073】比較例2−3 硬質炭素膜5表面上に窒素濃度が最表面から深さ方向に
向かって減少した厚さ4nmの改質面6を形成すること
以外は実施例2−1と同様な方法により、8mmVTR
用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 2-3 The same as Example 2-1 except that the modified surface 6 having a thickness of 4 nm in which the nitrogen concentration was decreased from the outermost surface in the depth direction was formed on the surface of the hard carbon film 5. 8mm VTR
A metal thin film type magnetic tape was produced.

【0074】比較例2−4 硬質炭素膜のビッカース硬度を1300kg/mm2
すること以外は実施例2−1と同様な方法により、8m
mVTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 2-4 8 m was prepared in the same manner as in Example 2-1 except that the Vickers hardness of the hard carbon film was 1300 kg / mm 2.
A metal thin film type magnetic tape for mVTR was produced.

【0075】(上記)実施例及び比較例2−3、2−4
において硬質炭素膜5表面上に形成した改質面6は、窒
素濃度が最表面から深さ方向に向かって減少している構
造となっていることを角度分解X線光電子分光法(Angl
e Resolved XPS)を用いた深さ方向の組成分析によ
り確認した。
(Above) Examples and Comparative Examples 2-3, 2-4
In the modified surface 6 formed on the surface of the hard carbon film 5, the nitrogen concentration decreases from the outermost surface in the depth direction. Angle-resolved X-ray photoelectron spectroscopy (Angl
It was confirmed by compositional analysis in the depth direction using e Resolved XPS).

【0076】実施例及び比較例における改質面6の化学
組成(原子比率)ならびに化学結合状態は、含フッ素系
潤滑剤層7未形成の金属薄膜型磁気テープ用原反10を
用いてX線光電子分光法(XPS)により表面分析した
ものであり、その結果を(表3)に示す。
The chemical composition (atomic ratio) and the chemical bonding state of the modified surface 6 in Examples and Comparative Examples were determined by X-ray using the metal thin film magnetic tape stock 10 on which the fluorine-containing lubricant layer 7 was not formed. Surface analysis was performed by photoelectron spectroscopy (XPS), and the results are shown in (Table 3).

【0077】また金属薄膜型磁気テープ用原反10の代
わりにシリコンウエハー上に硬質炭素膜を膜厚1〜3μ
m程度形成させた数種類の試料を作製し、微小硬度計
(マイクロ硬度計)を用いて上記試料のビッカース硬度
を測定し、その膜厚依存性から外挿法により膜厚13n
mに相当する硬質炭素膜のビッカース硬度を算出し、そ
の値を実施例及び比較例における硬質炭素膜5のビッカ
ース硬度値とした。なお上記試料での硬質炭素膜の膜厚
はエリプソメータにより測定した値を採用した。その結
果を(表3)に示す。
A hard carbon film having a thickness of 1 to 3 μm is formed on a silicon wafer instead of the metal thin film type magnetic tape stock 10.
Several kinds of samples having a thickness of about m were prepared, and the Vickers hardness of the above samples was measured using a micro hardness meter (micro hardness meter).
The Vickers hardness of the hard carbon film corresponding to m was calculated, and the value was set as the Vickers hardness value of the hard carbon film 5 in the examples and comparative examples. The film thickness of the hard carbon film in the above sample was a value measured by an ellipsometer. The results are shown in (Table 3).

【0078】[0078]

【表3】 [Table 3]

【0079】以上の実施例及び比較例にて得られた各8
mmVTR用金属薄膜型磁気テープ(以下、単に磁気テ
ープと称する。)について(実施例1)と同一内容の測
定を行った。
Each 8 obtained in the above examples and comparative examples
The same measurement as in (Example 1) was performed on a metal thin film magnetic tape for mmVTR (hereinafter, simply referred to as a magnetic tape).

【0080】(表4)に各実施例、比較例にて作製した
8mmVTR用金属薄膜型磁気テープの評価結果を示
す。
Table 4 shows the evaluation results of the metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR produced in each of the examples and comparative examples.

【0081】[0081]

【表4】 [Table 4]

【0082】(表3)、(表4)から明らかなように、
本実施例の金属薄膜型磁気テープは、潤滑剤分子中に導
入された極性基(カルボキシル基)と化学的親和力の強
い窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の改
質面が硬質炭素膜上に形成されているために、硬質炭素
膜と改質面からなる保護膜の硬度を低下させることな
く、しかも強磁性金属薄膜と磁気ヘッドとのスペーシン
グ損失を増大させることなくテープ表面に潤滑剤分子を
強固に保持することができる。さらに改質面の窒素濃度
が最表面から深さ方向に向かって(硬質炭素膜との界面
の方向に向かって)減少している構造となっているため
に改質面自体の内部応力を適度に緩和することができ、
しかも硬質炭素膜上に改質面を形成するために硬質炭素
膜表面を含窒素有機系ガスと炭化水素系ガスと無機系ガ
スとの混合ガスによるグロー放電プラズマに曝す方法を
適用することにより、硬質炭素膜表面を清浄化しつつプ
ラズマ中の化学活性種(反応活性種)を堆積させること
ができるため、硬質炭素膜と改質面との密着性をより向
上させることが可能となる。したがって磁性層上に形成
された硬質炭素膜と潤滑剤層との相乗効果を充分に発揮
することができるため、走行耐久性、耐候性を飛躍的に
向上させることが可能となった。
As is clear from (Table 3) and (Table 4),
The metal thin film magnetic tape of this example has a hard modified surface with a thickness of less than 3 nm that contains an appropriate amount of a nitrogen atom having a strong chemical affinity with a polar group (carboxyl group) introduced into a lubricant molecule. Since it is formed on the carbon film, the hardness of the protective film consisting of the hard carbon film and the modified surface is not reduced, and the spacing loss between the ferromagnetic metal thin film and the magnetic head is not increased, and the tape surface is not increased. Moreover, the lubricant molecules can be firmly held. Furthermore, since the nitrogen concentration on the modified surface decreases from the outermost surface in the depth direction (toward the interface with the hard carbon film), the internal stress of the modified surface itself is moderate. Can be relaxed to
Moreover, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to a glow discharge plasma by a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas, a hydrocarbon gas, and an inorganic gas in order to form a modified surface on the hard carbon film, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning the hard carbon film surface, it is possible to further improve the adhesion between the hard carbon film and the modified surface. Therefore, since the synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, running durability and weather resistance can be dramatically improved.

【0083】比較例2−1では、硬質炭素膜上に改質面
が形成されていないために、また比較例2−2では、改
質面における炭素に対する窒素の原子比率及び酸素に対
する窒素の原子比率が本発明の適切な範囲以下となって
いるために、硬質炭素膜と含フッ素系潤滑剤層との接着
性が改善されず、走行耐久性、耐候性の悪化等を招く結
果となった。
In Comparative Example 2-1, the modified surface was not formed on the hard carbon film, and in Comparative Example 2-2, the atomic ratio of nitrogen to carbon and the atomic ratio of nitrogen to oxygen on the modified surface were not formed. Since the ratio is within the appropriate range of the present invention, the adhesion between the hard carbon film and the fluorine-containing lubricant layer is not improved, resulting in deterioration of running durability and weather resistance. .

【0084】比較例2−3では、改質面に含有している
窒素原子と潤滑剤分子中に導入された極性基(カルボキ
シル基)との化学的親和力により、改質面を中間層とし
て硬質炭素膜と潤滑剤層とが強固に接着するものの、改
質面の厚さが大きすぎるために、硬質炭素膜の耐摩耗性
と潤滑剤層の低せん断力性との相乗効果が充分に発揮さ
れず、走行耐久性が悪化した。
In Comparative Example 2-3, due to the chemical affinity between the nitrogen atom contained in the modified surface and the polar group (carboxyl group) introduced into the lubricant molecule, the modified surface was hard as an intermediate layer. Although the carbon film and the lubricant layer adhere firmly, the thickness of the modified surface is too large, so the synergistic effect of the wear resistance of the hard carbon film and the low shearing force of the lubricant layer is fully exerted. However, the running durability was deteriorated.

【0085】比較例2−4では、炭素膜のビッカース硬
度が低いため、走行耐久性が悪化した。
In Comparative Example 2-4, the running durability was deteriorated because the Vickers hardness of the carbon film was low.

【0086】なお上記実施例では、改質面6の窒素濃度
が最表面から深さ方向に向かって段階的に減少する構成
となっているが、窒素濃度が連続的に減少する構成の場
合についても同様の作用効果を有するものである。
In the above embodiment, the nitrogen concentration of the modified surface 6 gradually decreases from the outermost surface in the depth direction, but the nitrogen concentration continuously decreases. Also has the same effect.

【0087】(実施例3)以下第3の本発明ならびに第
6の本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に
説明する。なお本実施例が実施例1と相違する点は、図
4に示したように改質面6が島状構造を有していること
にある。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention and a sixth embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. The difference between this embodiment and Embodiment 1 is that the modified surface 6 has an island structure as shown in FIG.

【0088】実施例3−1 走査型トンネル顕微鏡(STM)による表面形状分析で
最大高さ粗さ(Rmax)が20nmで、直径が200n
m程度の微小突起層2が1mm2あたり105から109
個設けられている10μm厚のポリエチレンテレフタレ
ートフィルム1表面上に連続入射角変化蒸着法を用いて
CoNiOからなる強磁性金属薄膜3を膜厚180nm
形成する。その後、湿式塗布法によりポリエチレンテレ
フタレートフィルム1の反対側の表面上にバックコート
層4を膜厚500nm形成する。
Example 3-1 Surface roughness analysis by a scanning tunneling microscope (STM) showed a maximum height roughness (R max ) of 20 nm and a diameter of 200 n.
The micro-projection layer 2 of about m is 10 5 to 10 9 per 1 mm 2.
A ferromagnetic metal thin film 3 made of CoNiO having a film thickness of 180 nm is formed on the surface of each of the polyethylene terephthalate films 1 having a thickness of 10 μm by the continuous incident angle changing vapor deposition method.
Form. After that, a back coat layer 4 is formed to a thickness of 500 nm on the opposite surface of the polyethylene terephthalate film 1 by a wet coating method.

【0089】次に図2に示した成膜装置の真空槽8内部
に金属薄膜型磁気テープ用原反10を設置し、真空槽8
内部を真空排気した後、放電管16内にトルエンガス
(炭化水素系ガス:C78)とアルゴンガス(無機系ガ
ス:Ar)をそれぞれ導入し、トルエンガスとアルゴン
ガスとの圧力比が4:1、総ガス圧力が0.2torr
となるようにガス流量の調整を行う。また放電管20内
にピリジンガス(含窒素有機系ガス:C55N)と酸素
ガス(無機系ガス:O2)をそれぞれ導入し、ピリジン
ガスと酸素ガスとの圧力比が3:2、総ガス圧力が0.
1torrとなるようにガス流量の調整を行う。その
後、金属薄膜型磁気テープ用原反10を15m/min
の走行スピードで搬送させるとともに、パイプ状の放電
電極17に直流電圧を1300V印加することで、非平
衡プラズマを発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原反1
0の強磁性金属薄膜3表面上に硬質炭素膜5を膜厚10
nm成膜する。さらにパンチングメタル放電電極21に
直流電圧を1200V印加することで、非平衡プラズマ
を発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原反10の硬質炭
素膜5表面上に島状改質面6を厚さ2nm形成する。
Next, the metal thin film type magnetic tape stock 10 is placed inside the vacuum chamber 8 of the film forming apparatus shown in FIG.
After evacuation of the inside, toluene gas (hydrocarbon gas: C 7 H 8 ) and argon gas (inorganic gas: Ar) are introduced into the discharge tube 16, respectively, and the pressure ratio between the toluene gas and the argon gas is changed. 4: 1, total gas pressure 0.2 torr
Adjust the gas flow rate so that Further, pyridine gas (nitrogen-containing organic gas: C 5 H 5 N) and oxygen gas (inorganic gas: O 2 ) are introduced into the discharge tube 20, respectively, and the pressure ratio of pyridine gas and oxygen gas is 3: 2. , The total gas pressure is 0.
The gas flow rate is adjusted to be 1 torr. After that, the metal thin film type magnetic tape stock 10 is fed at 15 m / min.
While being transported at a traveling speed of 1, the non-equilibrium plasma is generated by applying a DC voltage of 1300 V to the pipe-shaped discharge electrode 17, and the metal thin film magnetic tape raw sheet 1 is produced.
A hard carbon film 5 on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of 0
nm film is formed. Further, by applying a direct current voltage of 1200 V to the punching metal discharge electrode 21, non-equilibrium plasma is generated, and the island-shaped modified surface 6 is formed to a thickness of 2 nm on the hard carbon film 5 surface of the metal thin film type magnetic tape raw tape 10. Form.

【0090】次に改質面6表面上に含フッ素カルボン酸
(C511(CH210COOH)からなる含フッ素系潤
滑剤層7を湿式塗布法により膜厚3nm程度形成させた
後、8mm幅にスリットして8mmVTR用金属薄膜型
磁気テープを作製した。
Next, a fluorine-containing lubricant layer 7 made of fluorine-containing carboxylic acid (C 5 F 11 (CH 2 ) 10 COOH) was formed on the surface of the modified surface 6 by a wet coating method to a thickness of about 3 nm. , 8 mm width was slit to produce a metal thin film type magnetic tape for VTR of 8 mm.

【0091】実施例3−1で得られた硬質炭素膜5のビ
ッカース硬度は、2200kg/mm2であった。
The Vickers hardness of the hard carbon film 5 obtained in Example 3-1 was 2200 kg / mm 2 .

【0092】実施例3−2 島状改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンとO2
との混合ガスの代わりにブチルアミン(含窒素有機系ガ
ス:C411N)とアンモニア(無機系ガス:NH3)と
の混合ガスを用いること以外は実施例3−1と同様な方
法により、8mmVTR用金属薄膜型磁気テープを作製
した。
Example 3-2 Pyridine and O 2 were used as source gases for forming the island-shaped reformed surface 6.
By the same method as in Example 3-1, except that a mixed gas of butylamine (nitrogen-containing organic gas: C 4 H 11 N) and ammonia (inorganic gas: NH 3 ) is used instead of the mixed gas of , 8 mm VTR metal thin film type magnetic tape was produced.

【0093】実施例3−3 島状改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンとO2
との混合ガスの代わりにn−プロピルアミン(含窒素有
機系ガス:C39N)とアルゴン(無機系ガス:Ar)
との混合ガスを用い、島状改質面6の厚さを1nmとす
ること以外は実施例3−1と同様な方法により、8mm
VTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 3-3 Pyridine and O 2 were used as source gases for forming the island-shaped reformed surface 6.
N-propylamine (nitrogen-containing organic gas: C 3 H 9 N) and argon (inorganic gas: Ar) instead of the mixed gas with
8 mm by the same method as in Example 3-1 except that the thickness of the island-shaped modified surface 6 is set to 1 nm by using a mixed gas of
A metal thin film type magnetic tape for VTR was produced.

【0094】比較例3−1 島状改質面6を形成せずに、直接硬質炭素保護膜5表面
上に含フッ素系潤滑剤層7を形成すること以外は実施例
3−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜型
磁気テープを作製した。
Comparative Example 3-1 The same as Example 3-1 except that the fluorine-containing lubricant layer 7 was formed directly on the surface of the hard carbon protective film 5 without forming the island-shaped modified surface 6. By the method, a metal thin film type magnetic tape for 8 mm VTR was produced.

【0095】比較例3−2 強磁性金属薄膜3表面上に硬質炭素膜5を形成せずに、
直接島状改質面6を厚さ10nm形成すること以外は実
施例3−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄
膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 3-2 Without forming the hard carbon film 5 on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3,
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was manufactured by the same method as in Example 3-1 except that the directly modified island surface 6 was formed to a thickness of 10 nm.

【0096】比較例3−3 島状改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンの代わ
りにスチレン(炭化水素系ガス:C88)を用いること
以外は実施例3−1と同様な方法により、8mmVTR
用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 3-3 The same as Example 3-1 except that styrene (hydrocarbon gas: C 8 H 8 ) was used instead of pyridine as a raw material gas for forming the island-shaped reformed surface 6. 8mm VTR depending on the method
A metal thin film type magnetic tape was produced.

【0097】比較例3−4 島状改質面6の厚さを8nmとすること以外は実施例3
−1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜型磁
気テープを作製した。
Comparative Example 3-4 Example 3 was repeated except that the thickness of the island-shaped modified surface 6 was set to 8 nm.
A metal thin film type magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in -1.

【0098】比較例3−5 硬質炭素膜5表面をピリジンガスのみによるグロー放電
プラズマに曝した後、含フッ素系潤滑剤層7を形成する
こと以外は実施例3−1と同様な方法により、8mmV
TR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 3-5 By the same method as in Example 3-1, except that the fluorine-containing lubricant layer 7 was formed after exposing the surface of the hard carbon film 5 to glow discharge plasma containing only pyridine gas. 8 mmV
A metal thin film type magnetic tape for TR was produced.

【0099】比較例3−6 硬質炭素膜5表面をO2ガスのみによるグロー放電プラ
ズマに曝した後、含フッ素系潤滑剤層7を形成すること
以外は実施例3−1と同様な方法により、8mmVTR
用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 3-6 A method similar to that in Example 3-1 was conducted except that the fluorine-containing lubricant layer 7 was formed after exposing the surface of the hard carbon film 5 to glow discharge plasma containing only O 2 gas. , 8mm VTR
A metal thin film type magnetic tape was produced.

【0100】比較例3−7 硬質炭素膜のビッカース硬度を1200kg/mm2
すること以外は実施例3−1と同様な方法により、8m
mVTR用金属薄膜型薄膜テープを作製した。
Comparative Example 3-7 8 m was prepared in the same manner as in Example 3-1, except that the Vickers hardness of the hard carbon film was 1200 kg / mm 2.
A metal thin film type thin film tape for MVTR was produced.

【0101】上記実施例において硬質炭素膜5表面上に
形成した島状改質面6は、硬質炭素膜5表面の凹部近傍
よりも凸部近傍に多く存在していることを走査型トンネ
ル顕微鏡(STM)による島状改質面6形成前後の金属
薄膜型磁気テープ用原反10の最大高さ粗さ(Rmax
の変化及び走査オージェマイクロプローブ(SAM)を
用いた二次元分析(面分析)により確認した。
In the above embodiment, the island-shaped modified surface 6 formed on the surface of the hard carbon film 5 is present more in the vicinity of the convex portion than in the vicinity of the concave portion of the surface of the hard carbon film 5 by the scanning tunneling microscope ( Maximum height roughness (R max ) of the metal thin film type magnetic tape stock 10 before and after the island-shaped modified surface 6 is formed by STM)
And the two-dimensional analysis (area analysis) using a scanning Auger microprobe (SAM).

【0102】実施例及び比較例における島状改質面6の
化学組成(原子比率)ならびに化学結合状態は、含フッ
素系潤滑剤層7未形成の金属薄膜型磁気テープ用原反1
0を用いてX線光電子分光法(XPS)により表面分析
したものであり、その結果を(表5)に示す。
The chemical composition (atomic ratio) and the chemical bonding state of the island-shaped modified surface 6 in Examples and Comparative Examples are as follows: Fluorine-containing lubricant layer 7 is not formed.
0 was used for surface analysis by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the results are shown in (Table 5).

【0103】また金属薄膜型磁気テープ用原反10の代
わりにシリコンウエハー上に硬質炭素膜を膜厚1〜3μ
m程度形成させた数種類の試料を作製し、微小硬度計
(マイクロ硬度計)を用いて上記試料のビッカース硬度
を測定し、その膜厚依存性から外挿法により膜厚10n
mに相当する硬質炭素膜のビッカース硬度を算出し、そ
の値を実施例及び比較例における硬質炭素膜5のビッカ
ース硬度値とした。なお上記試料での硬質炭素膜の膜厚
はエリプソメータにより測定した値を採用した。その結
果を(表5)に示す。
A hard carbon film having a thickness of 1 to 3 μm is formed on a silicon wafer instead of the metal thin film type magnetic tape stock 10.
Several kinds of samples formed with a thickness of about m were prepared, and the Vickers hardness of the above sample was measured using a micro hardness meter (micro hardness meter).
The Vickers hardness of the hard carbon film corresponding to m was calculated, and the value was set as the Vickers hardness value of the hard carbon film 5 in the examples and comparative examples. The film thickness of the hard carbon film in the above sample was a value measured by an ellipsometer. The results are shown in (Table 5).

【0104】[0104]

【表5】 [Table 5]

【0105】以上の実施例及び比較例にて得られた各8
mmVTR用金属薄膜型磁気テープ(以下、単に磁気テ
ープと称する。)について以下の測定を行った。 (1)スチルライフ スチルライフ測定用に改造した8mmVTRを用い、2
3℃−10%RHの環境下、各磁気テープに映像信号を
記録し、30g荷重の条件でスチルモードにて再生を行
い、その再生出力が6dB落ち込むまでの時間を示し
た。なお測定は最長180分間で打ち切った。 (2)ヘッド目づまり RF出力測定用に改造した8mmVTRを用い、40℃
−80%RHの環境下、60分長の各磁気テープに映像
信号を記録し、再生を300パス行った。上記繰り返し
走行による耐久試験の際に6dB以上の再生出力の低下
が継続した時間を累計し、その時間をヘッド目づまり時
間と定義した。 (3)耐候性試験 耐候性試験としては、40℃−90%RHの環境下で約
30日間磁気テープを放置し、塗布ムラ、錆、結晶、剥
離等の発生状態を光学顕微鏡で観察し5段階評価を行っ
た。評価は実用上全く問題がないものを5とし、実用上
問題を有するものを1とした。 (4)摩擦係数μk 直径4mm、表面粗さ0.2Sのステンレス(SUS4
20J2)円柱に各磁気テープの磁性層形成面が90゜
に渡って接触するようにし、ステンレス円柱に対して、
入側張力を30g、テープ走行速度を0.5mm/se
cに設定した時の出側張力Xgを測定し、次式から摩擦
係数を求めた。
Each 8 obtained in the above Examples and Comparative Examples
The following measurements were performed on a metal thin film magnetic tape for mmVTR (hereinafter, simply referred to as a magnetic tape). (1) Still life Using an 8mm VTR modified for still life measurement, 2
A video signal was recorded on each magnetic tape in an environment of 3 ° C.-10% RH, reproduction was performed in the still mode under the condition of a load of 30 g, and the time until the reproduction output dropped by 6 dB was shown. The measurement was terminated after a maximum of 180 minutes. (2) Head clogging Using an 8 mm VTR modified for RF output measurement, 40 ° C
Under an environment of -80% RH, a video signal was recorded on each magnetic tape having a length of 60 minutes, and reproduction was performed 300 passes. The time during which the reproduction output was continuously reduced by 6 dB or more during the durability test by the repeated running was accumulated, and the time was defined as the head clogging time. (3) Weather resistance test As a weather resistance test, the magnetic tape was left in an environment of 40 ° C-90% RH for about 30 days, and the occurrence state of coating unevenness, rust, crystals, peeling, etc. was observed with an optical microscope. A graded evaluation was performed. The evaluation was rated as 5 when there was no problem in practical use, and as 1 when there was a problem in practical use. (4) Stainless steel with a friction coefficient μ k diameter of 4 mm and a surface roughness of 0.2 S (SUS4
20J2) The magnetic layer forming surface of each magnetic tape is in contact with the cylinder over 90 °.
Entry side tension is 30g, tape running speed is 0.5mm / se
The output side tension Xg when set to c was measured, and the friction coefficient was calculated from the following equation.

【0106】[0106]

【数2】 [Equation 2]

【0107】なお測定環境は25℃−30%RHであ
り、摩擦係数としては、走行30パス目の測定値を採用
することにした。
The measurement environment was 25 ° C.-30% RH, and the friction coefficient was determined to be the value measured on the 30th pass.

【0108】(表6)に各実施例、比較例にて作製した
8mmVTR用金属薄膜型磁気テープの評価結果を示
す。
Table 6 shows the evaluation results of the 8 mm VTR metal thin film magnetic tapes produced in the respective examples and comparative examples.

【0109】[0109]

【表6】 [Table 6]

【0110】(表5)、(表6)から明らかなように、
本実施例の金属薄膜型磁気テープは、潤滑剤分子中に導
入された極性基(カルボキシル基)と化学的親和力の強
い窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の島
状改質面が硬質炭素膜上に形成されているため、保護膜
自体の硬度を低下させることなく、しかも磁性層と磁気
ヘッド間のスペーシング損失を増大させることなしに高
速回転するVTRの磁気ヘッド及び金属シリンダならび
にガイドポスト等と真実接触するテープ突起先端部分に
潤滑剤分子を強固に保持することができる。また硬質炭
素膜上に島状改質面を形成するために硬質炭素膜表面を
含窒素有機系ガスと無機系ガスとの混合ガスによるグロ
ー放電プラズマに曝す方法を適用することにより、硬質
炭素膜表面を清浄化しつつプラズマ中の化学活性種(反
応活性種)を堆積させることができるため、硬質炭素膜
と島状改質面との良好な密着性を確保することが可能と
なる。したがって磁性層上に形成された硬質炭素膜と潤
滑剤層との相乗効果を充分に発揮することができるた
め、スチルライフの著しい向上、ヘッド目づまりの大幅
な改善、耐候性の飛躍的な向上、走行安定性の確保を同
時に達成することができた。
As is clear from (Table 5) and (Table 6),
The metal thin film type magnetic tape of this example is an island-shaped modified surface having a thickness of less than 3 nm, which contains an appropriate amount of a nitrogen atom having a strong chemical affinity with a polar group (carboxyl group) introduced into a lubricant molecule. Is formed on the hard carbon film, the magnetic head and the metal cylinder of the VTR that rotate at high speed without lowering the hardness of the protective film itself and without increasing the spacing loss between the magnetic layer and the magnetic head. In addition, the lubricant molecules can be firmly held at the tip portion of the tape protrusion that is in actual contact with the guide post or the like. Further, by applying a method of exposing the surface of the hard carbon film to glow discharge plasma by a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas in order to form an island-shaped modified surface on the hard carbon film, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning the surface, it is possible to secure good adhesion between the hard carbon film and the island-shaped modified surface. Therefore, since the synergistic effect of the hard carbon film and the lubricant layer formed on the magnetic layer can be sufficiently exerted, the still life is remarkably improved, the head clogging is greatly improved, and the weather resistance is greatly improved. We were able to achieve driving stability at the same time.

【0111】比較例3−1では、硬質炭素膜上に島状改
質面が形成されていないために、また比較例3−3で
は、硬質炭素膜上に島状改質面を形成するための原料ガ
スが本発明の特定の元素(窒素)を分子中に含有してい
ないために、硬質炭素膜と含フッ素系潤滑剤層との接着
性が改善されず、スチルライフの減少、長時間のヘッド
目づまりの発生等を招く結果となった。
In Comparative Example 3-1, the island-shaped modified surface was not formed on the hard carbon film, and in Comparative Example 3-3, the island-shaped modified surface was formed on the hard carbon film. Since the raw material gas does not contain the specific element (nitrogen) of the present invention in the molecule, the adhesion between the hard carbon film and the fluorine-containing lubricant layer is not improved, the still life is reduced, and the long time is prolonged. The result is that the head is clogged.

【0112】比較例3−2では、島状改質面の硬度が硬
質炭素膜の硬度に比べて低いために、また比較例3−4
では、島状改質面に含有している窒素原子と潤滑剤分子
中に導入された極性基(カルボキシル基)との化学的親
和力により、島状改質面を中間層として硬質炭素膜と潤
滑剤層とが強固に接着するものの、島状改質面の厚さが
大きすぎるために、硬質炭素膜の耐摩耗性と潤滑剤層の
低せん断力性との相乗効果が充分に発揮されず、テープ
の走行安定性が悪化し、スチルライフが短くなった。
In Comparative Example 3-2, since the hardness of the island-shaped modified surface is lower than that of the hard carbon film, Comparative Example 3-4 is also used.
, The chemical affinity between the nitrogen atoms contained in the island-shaped modified surface and the polar groups (carboxyl groups) introduced into the lubricant molecule makes the island-shaped modified surface an intermediate layer for lubrication with the hard carbon film. Although it firmly adheres to the lubricant layer, the thickness of the island-shaped modified surface is too large, so the synergistic effect of the wear resistance of the hard carbon film and the low shearing force of the lubricant layer is not sufficiently exerted. , The running stability of the tape deteriorated and the still life became shorter.

【0113】比較例3−5では、島状改質面を形成する
ための原料ガスとして含窒素有機系ガスのみを用いてい
るために、硬質炭素膜表面が清浄化されずに化学種(反
応活性種)が堆積することになり、その結果、硬質炭素
膜と島状改質面との良好な密着性を確保することができ
ず、スチルライフの減少、長時間のヘッド目づまりの発
生等を招く結果となった。
In Comparative Example 3-5, since only the nitrogen-containing organic gas was used as the raw material gas for forming the island-shaped reformed surface, the hard carbon film surface was not cleaned and chemical species (reaction As a result, it is not possible to secure good adhesion between the hard carbon film and the island-shaped modified surface, resulting in a decrease in still life and occurrence of head clogging for a long time. The result was.

【0114】比較例3−6では、硬質炭素膜表面が無機
系ガスであるO2から生成した荷電粒子の衝撃により著
しいダメージを受けるため、スチルライフの著しい減
少、耐候性の悪化を招く結果となった。
In Comparative Example 3-6, since the surface of the hard carbon film is significantly damaged by the impact of the charged particles generated from O 2 which is an inorganic gas, the still life is remarkably reduced and the weather resistance is deteriorated. became.

【0115】比較例3−7では、炭素膜のビッカース硬
度が低いため、スチルライフが短くなった。
In Comparative Example 3-7, the still life was shortened because the Vickers hardness of the carbon film was low.

【0116】なお本実施例における島状改質面の直径
は、1nm〜100nmの範囲が好ましく、10nm〜
50nmの範囲が望ましい。
The diameter of the island-shaped modified surface in this embodiment is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, preferably 10 nm to
A range of 50 nm is desirable.

【0117】(実施例4)以下第4の本発明ならびに第
6の本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に
説明する。なお本実施例が実施例1と相違する点は、特
定の性質を有する硬質炭素膜表面上に改質面6を形成し
ていることにある。
(Embodiment 4) The fourth embodiment of the present invention and the sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The difference between this embodiment and Embodiment 1 is that the modified surface 6 is formed on the surface of the hard carbon film having specific properties.

【0118】実施例4−1 走査型トンネル顕微鏡(STM)による表面形状分析で
最大高さ粗さ(Rmax)が15nmで、直径が200n
m程度の微小突起層2が1mm2あたり105から109
個設けられている10μm厚のポリエチレンテレフタレ
ートフィルム1表面上に連続入射角変化蒸着法を用いて
CoNiOからなる強磁性金属薄膜3を膜厚180nm
形成する。その後、湿式塗布法によりポリエチレンテレ
フタレートフィルム1の反対側の表面上にバックコート
層4を膜厚500nm形成する。
Example 4-1 Surface roughness analysis by a scanning tunneling microscope (STM) showed a maximum height roughness (R max ) of 15 nm and a diameter of 200 n.
The micro-projection layer 2 of about m is 10 5 to 10 9 per 1 mm 2.
A ferromagnetic metal thin film 3 made of CoNiO having a film thickness of 180 nm is formed on the surface of each of the polyethylene terephthalate films 1 having a thickness of 10 μm by the continuous incident angle changing vapor deposition method.
Form. After that, a back coat layer 4 is formed to a thickness of 500 nm on the opposite surface of the polyethylene terephthalate film 1 by a wet coating method.

【0119】次に図2に示した成膜装置の真空槽8内部
に金属薄膜型磁気テープ用原反10を設置し、真空槽8
内部を真空排気した後、円筒状の冷却キャン14の温度
を15℃に設定する。次に放電管16内にメタンガス
(炭化水素系ガス:CH4)とアルゴンガス(無機系ガ
ス:Ar)をそれぞれ導入し、メタンガスとアルゴンガ
スとの圧力比が4:1、総ガス圧力が0.25torr
となるようにガス流量の調整を行う。また放電管20内
にピリジンガス(含窒素有機系ガス:C55N)と水素
ガス(無機系ガス:H2)をそれぞれ導入し、ピリジン
ガスと水素ガスとの圧力比が3:2、総ガス圧力が0.
1torrとなるようにガス流量の調整を行う。その
後、金属薄膜型磁気テープ用原反10を3〜5m/mi
nの走行スピードで搬送させるとともに、パイプ状の放
電電極17に直流電圧を800V印加することで、非平
衡プラズマを発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原反1
0の強磁性金属薄膜3表面上に硬質炭素膜5を膜厚10
nm成膜する。さらにパンチングメタル放電電極21に
直流電圧を1000V印加することで、非平衡プラズマ
を発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原反10の硬質炭
素膜5表面上に島状改質面6を厚さ1nm形成する。
Next, the metal thin film type magnetic tape stock 10 is installed inside the vacuum chamber 8 of the film forming apparatus shown in FIG.
After evacuation of the inside, the temperature of the cylindrical cooling can 14 is set to 15 ° C. Next, methane gas (hydrocarbon-based gas: CH 4 ) and argon gas (inorganic-based gas: Ar) are introduced into the discharge tube 16, respectively, and the pressure ratio of methane gas and argon gas is 4: 1, and the total gas pressure is 0. .25 torr
Adjust the gas flow rate so that Further, pyridine gas (nitrogen-containing organic gas: C 5 H 5 N) and hydrogen gas (inorganic gas: H 2 ) are introduced into the discharge tube 20, respectively, and the pressure ratio of pyridine gas and hydrogen gas is 3: 2. , The total gas pressure is 0.
The gas flow rate is adjusted to be 1 torr. After that, the metal thin film type magnetic tape raw material 10 is applied at 3 to 5 m / mi.
While being conveyed at a traveling speed of n, a DC voltage of 800 V is applied to the pipe-shaped discharge electrode 17 to generate non-equilibrium plasma, and the metal thin film magnetic tape raw sheet 1
A hard carbon film 5 on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of 0
nm film is formed. Further, by applying a DC voltage of 1000 V to the punching metal discharge electrode 21, non-equilibrium plasma is generated, and the island-shaped modified surface 6 is formed to a thickness of 1 nm on the hard carbon film 5 surface of the metal thin film type magnetic tape raw tape 10. Form.

【0120】次に改質面6表面上に含フッ素カルボン酸
(C511(CH210COOH)からなる含フッ素系潤
滑剤層7を湿式塗布法により膜厚3nm程度形成させた
後、8mm幅にスリットして8mmVTR用金属薄膜型
磁気テープを作製した。
Then, a fluorine-containing lubricant layer 7 made of fluorine-containing carboxylic acid (C 5 F 11 (CH 2 ) 10 COOH) was formed on the surface of the modified surface 6 by a wet coating method to a thickness of about 3 nm. , 8 mm width was slit to produce a metal thin film type magnetic tape for VTR of 8 mm.

【0121】実施例4−1で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルを図5に示す。図5より硬質炭素膜5の
ラマンスペクトルの面積強度比は0.94であった。
The Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 4-1 is shown in FIG. From FIG. 5, the area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 was 0.94.

【0122】また実施例4−1で得られた硬質炭素膜5
の密度は、ラザフォード後方散乱分析法(RBS)によ
る測定結果より、2.3g/cm3であることがわかっ
た。
Further, the hard carbon film 5 obtained in Example 4-1
It was found from the measurement result by Rutherford backscattering analysis (RBS) that the density was 2.3 g / cm 3 .

【0123】また実施例4−1で得られた硬質炭素膜5
のビッカース硬度は、2800kg/mm2であった。
Further, the hard carbon film 5 obtained in Example 4-1
Had a Vickers hardness of 2800 kg / mm 2 .

【0124】実施例4−2 硬質炭素膜5形成用の原料ガスであるメタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を3:1、総ガス圧力を0.2to
rr、放電印加電圧を直流電圧1300Vとすること以
外は実施例4−1と同様な方法により、8mmVTR用
金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 4-2 The pressure ratio of methane gas, which is the raw material gas for forming the hard carbon film 5, and argon gas was 3: 1, and the total gas pressure was 0.2 to.
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in Example 4-1 except that rr and the voltage applied to discharge were 1300 V DC.

【0125】実施例4−2で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は0.83、密度は2.7
g/cm3、ビッカース硬度は3200kg/mm2であ
った。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 4-2 was 0.83, and the density was 2.7.
The g / cm 3 and Vickers hardness were 3200 kg / mm 2 .

【0126】実施例4−3 硬質炭素膜5形成用の原料ガスであるメタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を5:1、総ガス圧力を0.3to
rr、放電印加電圧を直流電圧700Vとすること、さ
らに改質面6形成用の原料ガスであるピリジンガスと水
素ガスとの圧力比を1:3とすること以外は実施例4−
1と同様な方法により、8mmVTR用金属薄膜型磁気
テープを作製した。
Example 4-3 The pressure ratio of methane gas, which is a raw material gas for forming the hard carbon film 5, and argon gas was 5: 1, and the total gas pressure was 0.3 to.
rr, Example 4 except that the discharge applied voltage is set to a DC voltage of 700 V, and the pressure ratio of pyridine gas, which is a raw material gas for forming the reforming surface 6, and hydrogen gas is set to 1: 3.
A metal thin film type magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in 1.

【0127】実施例4−3で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は2.91、密度は1.5
g/cm3、ビッカース硬度は2000kg/mm2であ
った。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 4-3 was 2.91 and the density was 1.5.
The g / cm 3 and Vickers hardness were 2000 kg / mm 2 .

【0128】実施例4−4 硬質炭素膜5形成用の原料ガスであるメタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を5:1、総ガス圧力を0.3to
rr、放電印加電圧を直流電圧700Vとすること、さ
らに改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンの代わ
りにアリルアミン(含窒素有機系ガス:C37N)を用
い、水素の代わりにアンモニア(無機系ガス:NH3
を用い、ピリジンガスとアンモニアガスとの圧力比を
1:3とすること以外は実施例4−1と同様な方法によ
り、8mmVTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 4-4 The pressure ratio of methane gas as a raw material gas for forming the hard carbon film 5 to argon gas was 5: 1, and the total gas pressure was 0.3 to.
rr, the voltage applied to discharge is set to 700 V, and allylamine (nitrogen-containing organic gas: C 3 H 7 N) is used instead of pyridine as a raw material gas for forming the reformed surface 6, and hydrogen is used instead of hydrogen. Ammonia (inorganic gas: NH 3 )
Was used to prepare a metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR by the same method as in Example 4-1 except that the pressure ratio of pyridine gas and ammonia gas was 1: 3.

【0129】実施例4−4で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は2.91、密度は1.5
g/cm3、ビッカース硬度は2000kg/mm2であ
った。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 4-4 was 2.91, and the density was 1.5.
The g / cm 3 and Vickers hardness were 2000 kg / mm 2 .

【0130】比較例4−1〜4−3 本実施例の効果を明確にするために、メタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比、総ガス圧力、円筒状の冷却キャン
14の温度、放電印加電圧を変更し、他は実施例4−1
と同様な方法により、ラマンスペクトルの面積強度比、
密度、ビッカース硬度の異なる硬質炭素膜5を形成した
3種類の8mmVTR用金属薄膜型磁気テープを作製し
た。特に比較例4−3に関しては、改質面6形成用の原
料ガスであるピリジンの代わりにベンゼン(炭化水素系
ガス:C66)を用い、他は実施例4−1と同様な方法
により改質面6を形成した。
Comparative Examples 4-1 to 4-3 In order to clarify the effect of this example, the pressure ratio of methane gas and argon gas, the total gas pressure, the temperature of the cylindrical cooling can 14, and the discharge applied voltage were set. Changed, other than Example 4-1
By the same method as, the area intensity ratio of Raman spectrum,
Three types of metal thin film magnetic tapes for 8 mm VTR having hard carbon films 5 having different densities and Vickers hardness were formed. Particularly in Comparative Example 4-3, benzene (hydrocarbon-based gas: C 6 H 6 ) was used in place of pyridine which is a raw material gas for forming the reformed surface 6, and the same method as in Example 4-1 except for the above. Thus, the modified surface 6 was formed.

【0131】比較例4−1〜4−3で得られた硬質炭素
膜5のラマンスペクトルの面積強度比、密度、ビッカー
ス硬度を(表7)に示す。
The area intensity ratio, the density and the Vickers hardness of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Comparative Examples 4-1 to 4-3 are shown in (Table 7).

【0132】[0132]

【表7】 [Table 7]

【0133】比較例4−4 改質面6形成用の原料ガスとして、ピリジンの代わりに
テトラメチル錫(含錫有機系ガス:C412Sn)を用
いること以外は実施例4−1と同様な方法により、8m
mVTR用金属薄膜型磁気テープを作製した。
Comparative Example 4-4 As Example 4-1 except that tetramethyltin (tin-containing organic gas: C 4 H 12 Sn) was used instead of pyridine as a raw material gas for forming the modified surface 6. 8m by the same method
A metal thin film type magnetic tape for mVTR was produced.

【0134】実施例及び比較例における改質面6の化学
組成(原子比率)ならびに化学結合状態は、含フッ素系
潤滑剤層7未形成の金属薄膜型磁気テープ用原反10を
用いてX線光電子分光法(XPS)により表面分析した
ものであり、その結果を(表7)に示す。
The chemical composition (atomic ratio) and the chemical bonding state of the modified surface 6 in Examples and Comparative Examples were determined by X-ray measurement using the metal thin film magnetic tape stock 10 on which the fluorine-containing lubricant layer 7 was not formed. The surface was analyzed by photoelectron spectroscopy (XPS), and the results are shown in (Table 7).

【0135】また金属薄膜型磁気テープ用原反10の代
わりにシリコンウエハー上に硬質炭素膜を膜厚1〜3μ
m程度形成させた数種類の試料を作製し、微小硬度計
(マイクロ硬度計)を用いて上記試料のビッカース硬度
を測定し、その膜厚依存性から外挿法により膜厚10n
mに相当する硬質炭素膜のビッカース硬度を算出し、そ
の値を実施例及び比較例における硬質炭素膜5のビッカ
ース硬度値とした。なお上記試料での硬質炭素膜の膜厚
はエリプソメータにより測定した値を採用した。
In place of the metal thin film type magnetic tape raw material 10, a hard carbon film having a thickness of 1 to 3 μm is formed on a silicon wafer.
Several kinds of samples formed with a thickness of about m were prepared, and the Vickers hardness of the above sample was measured using a micro hardness meter (micro hardness meter).
The Vickers hardness of the hard carbon film corresponding to m was calculated, and the value was set as the Vickers hardness value of the hard carbon film 5 in the examples and comparative examples. The film thickness of the hard carbon film in the above sample was a value measured by an ellipsometer.

【0136】以上の実施例及び比較例にて得られた各8
mmVTR用金属薄膜型磁気テープ(以下、単に磁気テ
ープと称する。)について以下の測定を行った。 (1)スチルライフ スチルライフ測定用に改造した8mmVTRを用い、2
3℃−10%RHの環境下、各磁気テープに映像信号を
記録し、30g荷重の条件でスチルモードにて再生を行
い、その再生出力が6dB落ち込むまでの時間を示し
た。なお測定は最長180分間で打ち切った。 (2)出力低下 RF出力測定用に改造した8mmVTRを用い、23℃
−10%RHの環境下、60分長の各磁気テープに映像
信号を記録し、再生を100パス行った。出力低下の定
義としては、再生1パス目の出力を基準(0dB)と
し、上記繰り返し走行による耐久試験の際に最も再生出
力が低下した値(最低出力値)をデシベル表示した。 (3)耐候性試験 耐候性試験としては、60℃−90%RHの環境下で約
10日間磁気テープを放置し、塗布ムラ、錆、結晶、剥
離等の発生状態を光学顕微鏡で観察し5段階評価を行っ
た。評価は実用上全く問題がないものを5とし、実用上
問題を有するものを1とした。 (4)摩擦係数μk 直径4mm、表面粗さ0.2Sのステンレス(SUS4
20J2)円柱に各磁気テープの磁性層形成面が90゜
に渡って接触するようにし、ステンレス円柱に対して、
入側張力を30g、テープ走行速度を0.5mm/se
cに設定した時の出側張力Xgを測定し、次式から摩擦
係数を求めた。
Each 8 obtained in the above Examples and Comparative Examples
The following measurements were performed on a metal thin film magnetic tape for mmVTR (hereinafter, simply referred to as a magnetic tape). (1) Still life Using an 8mm VTR modified for still life measurement, 2
A video signal was recorded on each magnetic tape in an environment of 3 ° C.-10% RH, reproduction was performed in the still mode under the condition of a load of 30 g, and the time until the reproduction output dropped by 6 dB was shown. The measurement was terminated after a maximum of 180 minutes. (2) Output reduction 23 ° C using an 8 mm VTR modified for RF output measurement
Under an environment of -10% RH, a video signal was recorded on each magnetic tape having a length of 60 minutes, and reproduction was performed 100 passes. As the definition of output reduction, the output of the first pass of reproduction was used as a reference (0 dB), and the value (minimum output value) at which the reproduction output was most decreased during the durability test by the repeated running was displayed in decibels. (3) Weather resistance test As a weather resistance test, the magnetic tape was left in an environment of 60 ° C-90% RH for about 10 days, and the occurrence state of coating unevenness, rust, crystals, peeling, etc. was observed with an optical microscope. A graded evaluation was performed. The evaluation was rated as 5 when there was no problem in practical use, and as 1 when there was a problem in practical use. (4) Stainless steel with a friction coefficient μ k diameter of 4 mm and a surface roughness of 0.2 S (SUS4
20J2) The magnetic layer forming surface of each magnetic tape is in contact with the cylinder over 90 °.
Entry side tension is 30g, tape running speed is 0.5mm / se
The output side tension Xg when set to c was measured, and the friction coefficient was calculated from the following equation.

【0137】[0137]

【数3】 [Equation 3]

【0138】なお測定環境は25℃−30%RHであ
り、摩擦係数としては、走行30パス目の測定値を採用
することにした。
The measurement environment was 25 ° C.-30% RH, and the friction coefficient was set to the value measured on the 30th pass.

【0139】(表8)に各実施例、比較例にて作製した
8mmVTR用金属薄膜型磁気テープの評価結果を示
す。
Table 8 shows the evaluation results of the 8 mm VTR metal thin film magnetic tapes produced in the respective examples and comparative examples.

【0140】[0140]

【表8】 [Table 8]

【0141】(表7)、(表8)から明らかなように、
本実施例の金属薄膜型磁気テープは、潤滑剤分子中に導
入された極性基(カルボキシル基)と化学的親和力の強
い窒素原子を適切な量だけ含有した厚さ3nm未満の改
質面がSP3結合を主体とした高硬度でしかも緻密な構
造を有する硬質炭素膜上に形成されているために、硬質
炭素膜と改質面からなる保護膜の硬度を低下させること
なく、しかも強磁性金属薄膜と磁気ヘッドとのスペーシ
ング損失を増大させることなくテープ表面に潤滑剤分子
を強固に保持することができる。また硬質炭素膜上に改
質面を形成するために硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガ
スと無機系ガスとの混合ガスによるグロー放電プラズマ
に曝す方法を適用することにより、硬質炭素膜表面を清
浄化しつつプラズマ中の化学活性種(反応活性種)を堆
積させることができるため、硬質炭素膜と改質面との良
好な密着性を確保することが可能となる。したがって磁
性層上に形成された硬質炭素膜と潤滑剤層との相乗効果
を充分に発揮することができるため、耐久性、耐候性を
飛躍的に向上させることが可能となった。
As is clear from (Table 7) and (Table 8),
In the metal thin film magnetic tape of this example, the modified surface having a thickness of less than 3 nm containing an appropriate amount of a nitrogen atom having a strong chemical affinity with the polar group (carboxyl group) introduced into the lubricant molecule is SP. Since it is formed on a hard carbon film that has a high hardness and a dense structure mainly composed of 3 bonds, it does not reduce the hardness of the protective film consisting of the hard carbon film and the modified surface, and is a ferromagnetic metal. Lubricant molecules can be firmly held on the tape surface without increasing the spacing loss between the thin film and the magnetic head. Further, in order to form a modified surface on the hard carbon film, by applying a method of exposing the hard carbon film surface to glow discharge plasma with a mixed gas of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas, Since the chemically active species (reactive species) in the plasma can be deposited while cleaning, good adhesion between the hard carbon film and the modified surface can be ensured. Therefore, the synergistic effect of the hard carbon film formed on the magnetic layer and the lubricant layer can be sufficiently exerted, and the durability and weather resistance can be dramatically improved.

【0142】比較例4−1では、硬質炭素膜のラマンス
ペクトルの面積強度比が大きく(SP3結合の存在する
割合が小さく)、ビッカース硬度が低く、密度も小さい
ために、耐久性、耐候性、走行安定性が悪化する結果を
招いた。
In Comparative Example 4-1, since the area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film is large (the proportion of SP 3 bonds is small), the Vickers hardness is low, and the density is low, the durability and the weather resistance are low. However, the driving stability was deteriorated.

【0143】比較例4−2では、硬質炭素膜のラマンス
ペクトルの面積強度比が極めて小さいため(SP3結合
の存在する割合が非常に大きいため)、繰り返し走行に
よる耐久試験時にヘッド摺動面の異種材料間の偏摩耗に
基づく出力低下が大きくなった。
In Comparative Example 4-2, the area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film was extremely small (because the proportion of SP 3 bonds was very large), so that the head sliding surface of the head sliding surface during the repeated running test was examined. The output reduction due to uneven wear between dissimilar materials increased.

【0144】比較例4−3では、硬質炭素膜のラマンス
ペクトルの面積強度比が大きく(SP3結合の存在する
割合が小さく)、ビッカース硬度が低く、さらに硬質炭
素膜上に改質面を形成するための原料ガスが本発明の特
定の元素(窒素原子)を分子中に含有していないため
に、硬質炭素膜と含フッ素系潤滑剤層との接着性が改善
されないために、耐久性、耐候性、走行安定性が悪化し
た。
In Comparative Example 4-3, the area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film is large (the ratio of SP 3 bonds is small), the Vickers hardness is low, and the modified surface is formed on the hard carbon film. Since the raw material gas for containing does not contain the specific element (nitrogen atom) of the present invention in the molecule, since the adhesion between the hard carbon film and the fluorine-containing lubricant layer is not improved, durability, Weather resistance and running stability deteriorated.

【0145】比較例4−4では、低湿環境において改質
面6に含有している錫によりヘッド摺動面に金属凝着を
生じ、スチルライフの著しい減少、出力低下の大幅な悪
化を招く結果となった。さらに金属薄膜型磁気テープ表
面に錆が発生するといった耐候性劣下の問題も生じた。
In Comparative Example 4-4, tin contained in the modified surface 6 causes metal adhesion to the head sliding surface in a low humidity environment, resulting in a significant decrease in still life and a significant deterioration in output reduction. Became. Furthermore, there was a problem of poor weather resistance such as rusting on the surface of the metal thin film type magnetic tape.

【0146】なお本実施例の改質面6中の窒素濃度分布
は一定であったが、実施例2のように窒素濃度が最表面
から深さ方向に向かって(硬質炭素膜5との界面の方向
に向かって)減少している構成の場合においても、もし
くは実施例3のように改質面6が島状構造を有している
場合においても同様の効果が得られる。
Although the nitrogen concentration distribution in the modified surface 6 of this example was constant, the nitrogen concentration was changed from the outermost surface to the depth direction (the interface with the hard carbon film 5 as in Example 2). The same effect can be obtained even in the case of a structure in which the modified surface 6 has a decreasing structure (in the direction of 1) or in the case where the modified surface 6 has an island structure as in the third embodiment.

【0147】(実施例5)以下第5の本発明の実施例に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。なお本実施
例が実施例4と相違する点は、図6に示したように改質
面6を形成していないことにある。
(Embodiment 5) A fifth embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The difference between this embodiment and Embodiment 4 is that the modified surface 6 is not formed as shown in FIG.

【0148】実施例5−1 走査型トンネル顕微鏡(STM)による表面形状分析で
最大高さ粗さ(Rmax)が15nmで、直径が200n
m程度の微小突起層2が1mm2あたり105から109
個設けられている10μm厚のポリエチレンテレフタレ
ートフィルム1表面上に連続入射角変化蒸着法を用いて
CoNiOからなる強磁性金属薄膜3を膜厚180nm
形成する。その後、湿式塗布法によりポリエチレンテレ
フタレートフィルム1の反対側の表面上にバックコート
層4を膜厚500nm形成する。
Example 5-1 Surface roughness analysis by a scanning tunneling microscope (STM) showed a maximum height roughness (R max ) of 15 nm and a diameter of 200 n.
The micro-projection layer 2 of about m is 10 5 to 10 9 per 1 mm 2.
A ferromagnetic metal thin film 3 made of CoNiO having a film thickness of 180 nm is formed on the surface of each of the polyethylene terephthalate films 1 having a thickness of 10 μm by the continuous incident angle changing vapor deposition method.
Form. After that, a back coat layer 4 is formed to a thickness of 500 nm on the opposite surface of the polyethylene terephthalate film 1 by a wet coating method.

【0149】次に図2に示した成膜装置の真空槽8内部
に金属薄膜型磁気テープ用原反10を設置し、真空槽8
内部を真空排気した後、円筒状の冷却キャン14の温度
を15℃に設定する。次に放電管16内にメタンガス
(炭化水素系ガス:CH4)とアルゴンガス(無機系ガ
ス:Ar)をそれぞれ導入し、メタンガスとアルゴンガ
スとの圧力比が4:1、総ガス圧力が0.25torr
となるようにガス流量の調整を行う。その後、金属薄膜
型磁気テープ用原反10を3〜5m/minの走行スピ
ードで搬送させるとともに、パイプ状の放電電極17に
直流電圧を800V印加することで、非平衡プラズマを
発生させ、金属薄膜型磁気テープ用原反10の強磁性金
属薄膜3表面上に硬質炭素膜5を膜厚10nm成膜す
る。
Next, the metal thin film type magnetic tape stock 10 is installed inside the vacuum chamber 8 of the film forming apparatus shown in FIG.
After evacuation of the inside, the temperature of the cylindrical cooling can 14 is set to 15 ° C. Next, methane gas (hydrocarbon-based gas: CH 4 ) and argon gas (inorganic-based gas: Ar) are introduced into the discharge tube 16, respectively, and the pressure ratio of methane gas and argon gas is 4: 1, and the total gas pressure is 0. .25 torr
Adjust the gas flow rate so that After that, the metal thin film type magnetic tape raw material 10 is conveyed at a traveling speed of 3 to 5 m / min, and a DC voltage of 800 V is applied to the pipe-shaped discharge electrode 17 to generate non-equilibrium plasma, thereby generating a metal thin film. A hard carbon film 5 having a thickness of 10 nm is formed on the surface of the ferromagnetic metal thin film 3 of the master tape 10 for magnetic tape.

【0150】次に硬質炭素膜5表面上に含フッ素カルボ
ン酸(C511(CH210COOH)からなる含フッ素
系潤滑剤層7を湿式塗布法により膜厚3nm程度形成さ
せた後、8mm幅にスリットして8mmVTR用金属薄
膜型磁気テープを作製した。
Next, a fluorine-containing lubricant layer 7 made of fluorine-containing carboxylic acid (C 5 F 11 (CH 2 ) 10 COOH) was formed on the surface of the hard carbon film 5 by a wet coating method to a thickness of about 3 nm. , 8 mm width was slit to produce a metal thin film type magnetic tape for VTR of 8 mm.

【0151】実施例5−1で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は0.94であった。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 5-1 was 0.94.

【0152】また実施例5−1で得られた硬質炭素膜5
の密度は、ラザフォード後方散乱分析法(RBS)によ
る測定結果より、2.3g/cm3であることがわかっ
た。
The hard carbon film 5 obtained in Example 5-1
It was found from the measurement result by Rutherford backscattering analysis (RBS) that the density was 2.3 g / cm 3 .

【0153】また実施例5−1で得られた硬質炭素膜5
のビッカース硬度は、2800kg/mm2であった。
The hard carbon film 5 obtained in Example 5-1
Had a Vickers hardness of 2800 kg / mm 2 .

【0154】実施例5−2 硬質炭素膜5形成用の原料ガスであるメタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を3:1、総ガス圧力を0.2to
rr、放電印加電圧を直流電圧1300Vとすること以
外は実施例5−1と同様な方法により、8mmVTR用
金属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 5-2 The pressure ratio of methane gas, which is a raw material gas for forming the hard carbon film 5, and argon gas was 3: 1, and the total gas pressure was 0.2 to.
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in Example 5-1 except that rr and the voltage applied to discharge were 1300 V DC.

【0155】実施例5−2で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は0.83、密度は2.7
g/cm3、ビッカース硬度は、3200kg/mm2
あった。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 5-2 was 0.83 and the density was 2.7.
The g / cm 3 and Vickers hardness were 3200 kg / mm 2 .

【0156】実施例5−3 硬質炭素膜5形成用の原料ガスであるメタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を4:1、総ガス圧力を0.3to
rr、放電印加電圧を直流電圧700Vとすること以外
は実施例5−1と同様な方法により、8mmVTR用金
属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 5-3 The pressure ratio of methane gas, which is a raw material gas for forming the hard carbon film 5, and argon gas was 4: 1, and the total gas pressure was 0.3 to.
A metal thin film magnetic tape for 8 mm VTR was produced by the same method as in Example 5-1 except that rr and the voltage applied to discharge were DC voltage of 700V.

【0157】実施例5−3で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は1.24、密度は2.1
g/cm3、ビッカース硬度は、2500kg/mm2
あった。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 5-3 was 1.24, and the density was 2.1.
The g / cm 3 and Vickers hardness were 2500 kg / mm 2 .

【0158】実施例5−4 硬質炭素膜5形成用の原料ガスであるメタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比を5:1、総ガス圧力を0.3to
rr、放電印加電圧を直流電圧550Vとすること以外
は実施例5−1と同様な方法により、8mmVTR用金
属薄膜型磁気テープを作製した。
Example 5-4 The pressure ratio of methane gas, which is the raw material gas for forming the hard carbon film 5, and argon gas was 5: 1, and the total gas pressure was 0.3 to.
A metal thin-film magnetic tape for 8 mm VTR was manufactured by the same method as in Example 5-1 except that rr and the voltage applied to discharge were DC voltage 550V.

【0159】実施例5−4で得られた硬質炭素膜5のラ
マンスペクトルの面積強度比は2.93、密度は1.6
g/cm3、ビッカース硬度は、2000kg/mm2
あった。
The area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film 5 obtained in Example 5-4 was 2.93, and the density was 1.6.
The g / cm 3 and Vickers hardness were 2000 kg / mm 2 .

【0160】比較例5−1〜5−4 本実施例の効果を明確にするために、メタンガスとアル
ゴンガスとの圧力比、総ガス圧力、円筒状の冷却キャン
14の温度、放電印加電圧を変更し、他は実施例5−1
と同様な方法により、ラマンスペクトルの面積強度比、
密度、ビッカース硬度の異なる硬質炭素膜5を形成した
4種類の8mmVTR用金属薄膜型磁気テープを作製し
た。
Comparative Examples 5-1 to 5-4 In order to clarify the effect of this example, the pressure ratio of methane gas and argon gas, the total gas pressure, the temperature of the cylindrical cooling can 14, and the discharge applied voltage were set. Example 5-1 with other changes
By the same method as, the area intensity ratio of Raman spectrum,
Four kinds of 8 mm metal thin film magnetic tapes for VTRs having hard carbon films 5 having different densities and Vickers hardness were formed.

【0161】比較例5−1〜5−4で得られた硬質炭素
膜5のラマンスペクトルの面積強度比、密度、ビッカー
ス硬度を(表9)に示す。
The Raman spectrum area intensity ratio, density and Vickers hardness of the hard carbon films 5 obtained in Comparative Examples 5-1 to 5-4 are shown in (Table 9).

【0162】[0162]

【表9】 [Table 9]

【0163】金属薄膜型磁気テープ用原反10の代わり
にシリコンウエハー上に硬質炭素膜を膜厚1〜3μm程
度形成させた数種類の試料を作製し、微小硬度計(マイ
クロ硬度計)を用いて上記試料のビッカース硬度を測定
し、その膜厚依存性から外挿法により膜厚10nmに相
当する硬質炭素膜のビッカース硬度を算出し、その値を
実施例及び比較例における硬質炭素膜5のビッカース硬
度値とした。なお上記試料での硬質炭素膜の膜厚はエリ
プソメータにより測定した値を採用した。
Instead of the metal thin film type magnetic tape stock 10, several kinds of samples were prepared by forming a hard carbon film on a silicon wafer to a thickness of about 1 to 3 μm and using a micro hardness meter (micro hardness meter). The Vickers hardness of the above sample was measured, and the Vickers hardness of the hard carbon film corresponding to a film thickness of 10 nm was calculated by extrapolation from the film thickness dependence, and the value was calculated as the Vickers hardness of the hard carbon film 5 in Examples and Comparative Examples. The hardness value was used. The film thickness of the hard carbon film in the above sample was a value measured by an ellipsometer.

【0164】以上の実施例及び比較例にて得られた各8
mmVTR用金属薄膜型磁気テープ(以下、単に磁気テ
ープと称する。)について以下の測定を行った。 (1)スチルライフ スチルライフ測定用に改造した8mmVTRを用い、2
3℃−10%RHの環境下、各磁気テープに映像信号を
記録し、30g荷重の条件でスチルモードにて再生を行
い、その再生出力が6dB落ち込むまでの時間を示し
た。なお測定は最長180分間で打ち切った。 (2)出力低下 RF出力測定用に改造した8mmVTRを用い、23℃
−10%RHの環境下、60分長の各磁気テープに映像
信号を記録し、再生を100パス行った。出力低下の定
義としては、再生1パス目の出力を基準(0dB)と
し、上記繰り返し走行による耐久試験の際に最も再生出
力が低下した値(最低出力値)をデシベル表示した。
Each 8 obtained in the above Examples and Comparative Examples
The following measurements were performed on a metal thin film magnetic tape for mmVTR (hereinafter, simply referred to as a magnetic tape). (1) Still life Using an 8mm VTR modified for still life measurement, 2
A video signal was recorded on each magnetic tape in an environment of 3 ° C.-10% RH, reproduction was performed in the still mode under the condition of a load of 30 g, and the time until the reproduction output dropped by 6 dB was shown. The measurement was terminated after a maximum of 180 minutes. (2) Output reduction 23 ° C using an 8 mm VTR modified for RF output measurement
Under an environment of -10% RH, a video signal was recorded on each magnetic tape having a length of 60 minutes, and reproduction was performed 100 passes. As the definition of output reduction, the output of the first pass of reproduction was used as a reference (0 dB), and the value (minimum output value) at which the reproduction output was most decreased during the durability test by the repeated running was displayed in decibels.

【0165】(表9)に各実施例、比較例にて作製した
8mmVTR用金属薄膜型磁気テープの評価結果を示
す。
Table 9 shows the evaluation results of the 8 mm VTR metal thin film magnetic tapes produced in the respective examples and comparative examples.

【0166】(表9)から明らかなように、本実施例の
金属薄膜型磁気テープは、強磁性金属薄膜上に形成され
た硬質炭素膜がSP3結合を主体とした高硬度でしかも
緻密な構造を有する連続膜であるため、耐久性を向上さ
せることが可能となった。
As is clear from (Table 9), in the metal thin film magnetic tape of this embodiment, the hard carbon film formed on the ferromagnetic metal thin film has a high hardness mainly composed of SP 3 bonds and is dense. Since it is a continuous film having a structure, it is possible to improve durability.

【0167】比較例5−1及び比較例5−3では、硬質
炭素膜のラマンスペクトルの面積強度比が大きく(SP
3結合の存在する割合が小さく)、ビッカース硬度が低
いために、耐久性が悪化した。
In Comparative Example 5-1 and Comparative Example 5-3, the area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film was large (SP
Since the proportion of 3 bonds is small) and the Vickers hardness is low, the durability deteriorated.

【0168】比較例5−2では、硬質炭素膜の密度が低
いために耐摩耗性が低くなり、耐久性が悪化する結果を
招いた。
In Comparative Example 5-2, since the hard carbon film had a low density, the wear resistance was low and the durability was deteriorated.

【0169】比較例5−4では、硬質炭素膜のラマンス
ペクトルの面積強度比が極めて小さいため(SP3結合
の存在する割合が非常に大きいため)、繰り返し走行に
よる耐久試験時にヘッド摺動面の異種材料間の偏摩耗に
基づく出力低下が大きくなった。
In Comparative Example 5-4, since the area intensity ratio of the Raman spectrum of the hard carbon film is extremely small (because the ratio of the SP 3 bonds is very large), the head sliding surface of the head sliding surface during the repeated running test was examined. The output reduction due to uneven wear between dissimilar materials increased.

【0170】なお上記実施例では、8mmVTR用金属
薄膜型磁気テープのみについて説明したが、これに限定
されるものではなく、他の強磁性金属薄膜型磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体についても同様に適
用できる。
In the above embodiments, only the 8 mm VTR metal thin film type magnetic tape was explained, but the present invention is not limited to this, and other ferromagnetic metal thin film type magnetic tapes, magnetic recording media such as magnetic disks, etc. The same applies.

【0171】また上記実施例では、硬質炭素膜表面に照
射するグロー放電プラズマ生成用の原料ガス(すなわち
改質面形成用の原料ガス)として、含窒素有機系ガスに
ついては、ピリジン、アリルアミン、n−プロピルアミ
ン、ジメチルホルムアミド、ブチルアミンを使用した場
合についてのみ示したが、これらに限定されるものでは
なく窒素原子を分子中に含有した有機系モノマーガスで
あれば同様に適用できる。無機系ガスについては、
2、Ar、NH3、O2を使用した場合についてのみ示
したが、これらに限定されるものではなく上記ガス以外
のHe、N2についても同様に適用可能である。また窒
素原子の濃度勾配を有する改質面を形成するための原料
ガスの一つとして、メタンガスを使用した場合について
のみ示したが、他の炭化水素系ガスについても同様に適
用できる。
Further, in the above embodiment, as the raw material gas for generating the glow discharge plasma (that is, the raw material gas for forming the reformed surface) for irradiating the surface of the hard carbon film, the nitrogen-containing organic gas is pyridine, allylamine, n. Although -propylamine, dimethylformamide, and butylamine are used only, the present invention is not limited to these, and the same applies to any organic monomer gas containing a nitrogen atom in its molecule. For inorganic gases,
Although only the case of using H 2 , Ar, NH 3 , and O 2 is shown, the present invention is not limited to these, and He and N 2 other than the above gases can be similarly applied. Also, only the case where methane gas is used as one of the raw material gases for forming the reformed surface having the concentration gradient of nitrogen atoms is shown, but the same applies to other hydrocarbon-based gases.

【0172】また上記実施例では、改質面をプラズマC
VD法により形成する際の放電形式として直流電圧のみ
を印加する方式についてのみ示したが、この方式に限定
されるものではなく、直流電圧と交流電圧とを重畳させ
て印加する方式ならびに交流電圧のみを印加する方式に
ついても同様に実施可能である。
In the above embodiment, the modified surface is treated with plasma C
Although only the method of applying only the DC voltage is shown as the discharge method when forming by the VD method, it is not limited to this method, and the method of applying the DC voltage and the AC voltage in a superimposed manner and only the AC voltage The method of applying a voltage can be similarly implemented.

【0173】また上記実施例では、硬質炭素膜をプラズ
マCVD法により形成したが、この作製方法に限定され
るものではなく、イオンビーム蒸着法、イオンビームス
パッタ法、レーザー蒸着法等を用いることも同様に実施
可能である。
Further, although the hard carbon film is formed by the plasma CVD method in the above embodiment, the present invention is not limited to this manufacturing method, and an ion beam evaporation method, an ion beam sputtering method, a laser evaporation method or the like may be used. It can be similarly implemented.

【0174】また上記実施例では、硬質炭素膜をプラズ
マCVD法により形成する際の放電形式として直流電圧
のみを印加する方式についてのみ示したが、この方式に
限定されるものではなく、直流電圧と交流電圧とを重畳
させて印加する方式ならびに交流電圧のみを印加する方
式についても同様に実施可能である。
Further, in the above embodiment, only the method of applying only the DC voltage is shown as the discharge method when the hard carbon film is formed by the plasma CVD method, but the invention is not limited to this method and the DC voltage The method of superimposing and applying the AC voltage and the method of applying only the AC voltage can be similarly implemented.

【0175】また上記実施例では、極性基としてカルボ
キシル基を分子中に導入した含フッ素系潤滑剤について
のみ示したが、−OH、−SH、−NH2、=NH、−
NCO、−CONH2、−CONHR、−CONR2、−
COOR、=PR、=PRO、=PRS、−OPO(O
H)2、−OPO(OR)2、−SO3M(ただし、Rは
炭素数1〜22の炭化水素基、Mは水素、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属)から選ばれた少なくとも一つ
の極性基を有する含フッ素系潤滑剤であれば同様に適用
可能である。
Further, in the above-mentioned examples, only the fluorine-containing lubricant in which a carboxyl group is introduced into the molecule as a polar group is shown, but -OH, -SH, -NH 2 , = NH, -NH.
NCO, -CONH 2, -CONHR, -CONR 2, -
COOR, = PR, = PRO, = PRS, -OPO (O
H) 2 , —OPO (OR) 2 , —SO 3 M (wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, M is hydrogen, an alkali metal or an alkaline earth metal), and at least one polarity is selected. Any fluorine-containing lubricant having a group can be similarly applied.

【0176】また上記実施例では、含フッ素系潤滑剤層
を湿式塗布法により形成する場合についてのみ示した
が、有機蒸着法を用いることも同様に実施可能である。
Further, in the above-mentioned embodiments, only the case where the fluorine-containing lubricant layer is formed by the wet coating method has been shown, but the organic vapor deposition method can be similarly used.

【0177】[0177]

【発明の効果】以上のように本発明は、非磁性基板上に
強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に硬質
炭素膜を形成し、この硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸素
を含み、炭素に対する窒素の原子比率が0.8%以上で
ある厚さ3nm未満の改質面を形成し、さらにこの改質
面上に潤滑剤層を形成する構成、もしくは非磁性基板上
に強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に硬
質炭素膜を形成し、この硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸
素を含み、炭素に対する窒素の原子比率が0.8%以上
であり、窒素濃度が最表面から深さ方向に向かって減少
する厚さ3nm未満の改質面を形成し、さらにこの改質
面上に潤滑剤層を形成する構成、もしくは突起を有する
非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性金
属薄膜上に突起に対応する凹凸表面を有する硬質炭素膜
を形成し、この硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸素を含
み、炭素に対する窒素の原子比率が0.8%以上である
厚さ3nm未満の島状改質面を形成し、さらにこの島状
改質面上に潤滑剤層を形成する構成、もしくは非磁性基
板上に強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上
にラマンスペクトルの1380cm-1付近に存在するピ
−クを(A)とし、1550cm-1付近に存在するピ−
クを(B)とし、この(A)及び(B)のピ−クに対し
てガウス曲線でフィッティングした時の(A)の面積を
(B)の面積で除した値(ラマンスペクトルの面積強度
比)が0.8〜3.0であり、密度が1.5g/cm3
以上である硬質炭素膜を形成し、この硬質炭素膜上に炭
素、窒素、酸素を含み、炭素に対する窒素の原子比率が
0.8%以上である厚さ3nm未満の改質面を形成し、
さらにこの改質面上に潤滑剤層を形成する構成、もしく
は非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成し、上記強磁性
金属薄膜上にラマンスペクトルの1380cm-1付近に
存在するピ−クを(A)とし、1550cm-1付近に存
在するピ−クを(B)とし、この(A)及び(B)のピ
−クに対してガウス曲線でフィッティングした時の
(A)の面積を(B)の面積で除した値(ラマンスペク
トルの面積強度比)が0.8〜3.0であり、密度が
1.5g/cm3以上であり、ビッカース硬度が200
0kg/mm2以上である硬質炭素膜を形成し、さらに
この硬質炭素膜上に潤滑剤層を形成する構成により、電
磁変換特性、走行安定性、耐久性、耐候性に優れた磁気
記録媒体を提供することが可能となり、その実用上の価
値は大なるものがある。
As described above, according to the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and carbon, nitrogen, A structure in which a modified surface containing oxygen and having an atomic ratio of nitrogen to carbon of 0.8% or more and a thickness of less than 3 nm is formed, and a lubricant layer is further formed on the modified surface, or on a non-magnetic substrate A ferromagnetic metal thin film is formed on the ferromagnetic metal thin film, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and carbon, nitrogen, and oxygen are contained on the hard carbon film, and the atomic ratio of nitrogen to carbon is 0.8% or more. A non-magnetic substrate having a structure in which a nitrogen concentration decreases from the outermost surface in the depth direction to form a modified surface having a thickness of less than 3 nm, and a lubricant layer is further formed on the modified surface. A ferromagnetic metal thin film is formed on top of this, and projections are formed on this ferromagnetic metal thin film. A hard carbon film having a corresponding uneven surface is formed, and carbon, nitrogen, and oxygen are contained on the hard carbon film, and the atomic ratio of nitrogen to carbon is 0.8% or more and the island-like modification with a thickness of less than 3 nm. Surface is formed, and then a lubricant layer is formed on the island-shaped modified surface, or a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, and a Raman spectrum of about 1380 cm -1 is formed on this ferromagnetic metal thin film. The peak existing at 1550 cm -1 is defined as (A).
The area of (A) when fitting the Gaussian curve to the peaks of (A) and (B) is divided by the area of (B) (area intensity of Raman spectrum). Ratio) is 0.8 to 3.0 and the density is 1.5 g / cm 3.
A hard carbon film as described above is formed, and a modified surface having a thickness of less than 3 nm, which contains carbon, nitrogen, and oxygen and has an atomic ratio of nitrogen to carbon of 0.8% or more, is formed on the hard carbon film.
Further, a lubricant layer is formed on the modified surface, or a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, and a peak existing near 1380 cm -1 of Raman spectrum is formed on the ferromagnetic metal thin film. (A), the peak existing near 1550 cm -1 is (B), and the area of (A) when fitting the Gaussian curve to the peaks of (A) and (B) is ( The value (area intensity ratio of Raman spectrum) divided by the area of B) is 0.8 to 3.0, the density is 1.5 g / cm 3 or more, and the Vickers hardness is 200.
By forming a hard carbon film of 0 kg / mm 2 or more and further forming a lubricant layer on the hard carbon film, a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics, running stability, durability and weather resistance can be obtained. It is possible to provide it, and its practical value is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における実施例1、実施例2、実施例4
の強磁性金属薄膜型磁気テープの構成を示す拡大断面図
FIG. 1 is a first example, a second example, and a fourth example of the present invention.
Enlarged sectional view showing the structure of the ferromagnetic metal thin film type magnetic tape

【図2】本発明の強磁性金属薄膜型磁気テープを構成し
ている硬質炭素膜及び改質面もしくは島状改質面をプラ
ズマCVD法を用いて形成するための成膜装置の概略図
FIG. 2 is a schematic view of a film forming apparatus for forming a hard carbon film and a modified surface or an island-shaped modified surface forming the ferromagnetic metal thin film type magnetic tape of the present invention by using a plasma CVD method.

【図3】本発明の強磁性金属薄膜型磁気テープを構成し
ている硬質炭素膜及び窒素原子の濃度勾配を有する改質
面をプラズマCVD法を用いて形成するための成膜装置
の概略図
FIG. 3 is a schematic view of a film forming apparatus for forming a hard carbon film and a modified surface having a concentration gradient of nitrogen atoms, which constitute the ferromagnetic metal thin film type magnetic tape of the present invention, by using a plasma CVD method.

【図4】本発明における実施例3の強磁性金属薄膜型磁
気テープの構成を示す拡大断面図
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a ferromagnetic metal thin film type magnetic tape of Example 3 of the present invention.

【図5】本発明における実施例4−1の硬質炭素膜のラ
マンスペクトルを示した図
FIG. 5 is a diagram showing a Raman spectrum of the hard carbon film of Example 4-1 according to the present invention.

【図6】本発明における実施例5の強磁性金属薄膜型磁
気テープの構成を示す拡大断面図
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a ferromagnetic metal thin film magnetic tape of Example 5 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非磁性基板 2 微小突起層 3 強磁性金属薄膜 4 バックコート層 5 硬質炭素膜 6 改質面(もしくは島状改質面) 7 含フッ素系潤滑剤層 8 真空槽 9 真空ポンプ 10 金属薄膜型磁気テープ用原反 11 巻き出しロール 12 パスロール 13 パスロール 14 冷却キャン 15 巻き取りロール 16 放電管 17 パイプ状の放電電極 18 プラズマ発生用電源 19 原料ガス導入口 20 放電管 21 パンチングメタル放電電極 22 プラズマ発生用電源 23 原料ガス導入口 24 放電管 25 放電管 26 放電管 27 パンチングメタル放電電極 28 パンチングメタル放電電極 29 パンチングメタル放電電極 30 プラズマ発生用電源 31 プラズマ発生用電源 32 プラズマ発生用電源 33 原料ガス導入口 34 原料ガス導入口 35 原料ガス導入口 1 Non-Magnetic Substrate 2 Micro Protrusion Layer 3 Ferromagnetic Metal Thin Film 4 Backcoat Layer 5 Hard Carbon Film 6 Modified Surface (or Island Modified Surface) 7 Fluorine-Containing Lubricant Layer 8 Vacuum Tank 9 Vacuum Pump 10 Metal Thin Film Type Raw tape for magnetic tape 11 Unwinding roll 12 Pass roll 13 Pass roll 14 Cooling can 15 Winding roll 16 Discharge tube 17 Discharge electrode 17 Pipe-shaped discharge electrode 18 Plasma generation power source 19 Raw material gas inlet port 20 Discharge tube 21 Punching metal discharge electrode 22 Plasma generation Power supply 23 Raw material gas inlet 24 Discharge tube 25 Discharge tube 26 Discharge tube 27 Punching metal discharge electrode 28 Punching metal discharge electrode 29 Punching metal discharge electrode 30 Plasma generation power supply 31 Plasma generation power supply 32 Plasma generation power supply 33 Raw material gas introduction Mouth 34 Raw material gas inlet 35 Raw material Be introduced ports

フロントページの続き (72)発明者 高橋 喜代司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小田桐 優 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村居 幹夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大地 幸和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Kiyoji Takahashi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Person Mikio Murai, 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成し、
上記強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を形成し、上記硬質
炭素膜上に炭素、窒素、酸素を含み、炭素に対する窒素
の原子比率が0.8%以上である厚さ3nm未満の改質
面を形成し、さらに上記改質面上に潤滑剤層を形成した
構成であることを特徴とする磁気記録媒体。
1. A ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate,
A hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the hard carbon film contains carbon, nitrogen, and oxygen, and the atomic ratio of nitrogen to carbon is 0.8% or more and the modified surface having a thickness of less than 3 nm. And a lubricant layer formed on the modified surface.
【請求項2】改質面の酸素に対する窒素の原子比率が1
0%以上であることを特徴とする請求項1記載の磁気記
録媒体。
2. The atomic ratio of nitrogen to oxygen on the modified surface is 1.
The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the content is 0% or more.
【請求項3】改質面のC−N結合及びC−O結合に関与
する窒素原子、酸素原子及び炭素原子の総和が3.0at
%以上であり、且つN−O結合に関与する窒素原子と酸
素原子の総和が1.0at%以下であることを特徴とする
請求項1または2のいずれかに記載の磁気記録媒体。
3. The total sum of nitrogen atoms, oxygen atoms and carbon atoms involved in the C—N bond and the C—O bond on the modified surface is 3.0 at.
% Or more, and the sum total of nitrogen atoms and oxygen atoms involved in the N—O bond is 1.0 at% or less, and the magnetic recording medium according to claim 1 or 2.
【請求項4】改質面の窒素濃度が最表面から深さ方向に
向かって減少することを特徴とする請求項1または2ま
たは3のいずれかに記載の磁気記録媒体。
4. The magnetic recording medium according to claim 1, 2 or 3, wherein the nitrogen concentration of the modified surface decreases from the outermost surface in the depth direction.
【請求項5】硬質炭素膜のビッカース硬度が2000k
g/mm2以上であることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の磁気記録媒体。
5. The hard carbon film has a Vickers hardness of 2000 k.
The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium has a g / mm 2 or more.
【請求項6】潤滑剤層が、−COOH、−OH、−S
H、−NH2、>NH、−CONH2、−CONHR、−
CONR2、−COOR、>PR、>PRO、>PR
S、−OPO(OH)2、−OPO(OR)2、−SO3
M(ただし、Rは炭素数1〜22の炭化水素基、Mは水
素、アルカリ金属またはアルカリ土類金属)から選ばれ
た一種類以上の極性基を有する含フッ素系潤滑剤層であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の磁
気記録媒体。
6. The lubricant layer is --COOH, --OH, --S.
H, -NH 2,> NH, -CONH 2, -CONHR, -
CONR 2 , -COOR,>PR,>PRO,> PR
S, -OPO (OH) 2, -OPO (OR) 2, -SO 3
A fluorine-containing lubricant layer having at least one polar group selected from M (where R is a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, M is hydrogen, an alkali metal or an alkaline earth metal). The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is a magnetic recording medium.
【請求項7】突起を有する非磁性基板上に強磁性金属薄
膜を形成し、上記強磁性金属薄膜上に上記突起に対応す
る凹凸表面を有する硬質炭素膜を形成し、上記硬質炭素
膜上に炭素、窒素、酸素を含み、炭素に対する窒素の原
子比率が0.8%以上である厚さ3nm未満の島状改質
面を形成し、さらに上記島状改質面上に潤滑剤層を形成
した構成であることを特徴とする磁気記録媒体。
7. A ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate having protrusions, a hard carbon film having an uneven surface corresponding to the protrusions is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the hard carbon film is formed on the hard carbon film. An island-shaped reformed surface containing carbon, nitrogen and oxygen and having an atomic ratio of nitrogen to carbon of 0.8% or more and a thickness of less than 3 nm is formed, and a lubricant layer is further formed on the island-shaped reformed surface. A magnetic recording medium having the above structure.
【請求項8】島状改質面の酸素に対する窒素の原子比率
が10%以上であることを特徴とする請求項7記載の磁
気記録媒体。
8. The magnetic recording medium according to claim 7, wherein the atomic ratio of nitrogen to oxygen on the island-shaped modified surface is 10% or more.
【請求項9】島状改質面のC−N結合及びC−O結合に
関与する窒素原子、酸素原子及び炭素原子の総和が3.
0at%以上であり、且つN−O結合に関与する窒素原子
と酸素原子の総和が1.0at%以下であることを特徴と
する請求項7または8のいずれかに記載の磁気記録媒
体。
9. The total sum of nitrogen atoms, oxygen atoms and carbon atoms involved in the C—N bond and the C—O bond of the island-shaped modified surface is 3.
9. The magnetic recording medium according to claim 7, wherein the content is 0 at% or more, and the total sum of nitrogen atoms and oxygen atoms involved in the N—O bond is 1.0 at% or less.
【請求項10】島状改質面が硬質炭素膜上の凹部近傍よ
りも凸部近傍に多く存在する請求項7または8または9
のいずれかに記載の磁気記録媒体。
10. The island-shaped modified surface is present more in the vicinity of the convex portion than in the vicinity of the concave portion on the hard carbon film.
The magnetic recording medium according to any one of 1.
【請求項11】硬質炭素膜のビッカース硬度が2000
kg/mm2以上であることを特徴とする請求項7〜1
0のいずれかに記載の磁気記録媒体。
11. A hard carbon film having a Vickers hardness of 2000.
It is more than kg / mm < 2 >, Claims 7 to 1 characterized by the above-mentioned.
0. The magnetic recording medium according to 0.
【請求項12】潤滑剤層が、−COOH、−OH、−S
H、−NH2、>NH、−CONH2、−CONHR、−
CONR2、−COOR、>PR、>PRO、>PR
S、−OPO(OH)2、−OPO(OR)2、−SO3
M(ただし、Rは炭素数1〜22の炭化水素基、Mは水
素、アルカリ金属またはアルカリ土類金属)から選ばれ
た一種類以上の極性基を有する含フッ素系潤滑剤層であ
ることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の
磁気記録媒体。
12. The lubricant layer is --COOH, --OH, --S.
H, -NH 2,> NH, -CONH 2, -CONHR, -
CONR 2 , -COOR,>PR,>PRO,> PR
S, -OPO (OH) 2, -OPO (OR) 2, -SO 3
A fluorine-containing lubricant layer having at least one polar group selected from M (where R is a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, M is hydrogen, an alkali metal or an alkaline earth metal). The magnetic recording medium according to claim 7, wherein the magnetic recording medium is a magnetic recording medium.
【請求項13】非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成
し、上記強磁性金属薄膜上にラマンスペクトルの138
0cm-1付近に存在するピ−クを(A)とし、1550
cm-1付近に存在するピ−クを(B)とし、上記(A)
及び(B)のピ−クに対してガウス曲線でフィッティン
グした時の(A)の面積を(B)の面積で除した値(ラ
マンスペクトルの面積強度比)が0.8〜3.0であ
り、密度が1.5g/cm3以上である硬質炭素膜を形
成し、上記硬質炭素膜上に炭素、窒素、酸素を含み、炭
素に対する窒素の原子比率が0.8%以上である厚さ3
nm未満の改質面を形成し、さらに上記改質面上に潤滑
剤層を形成した構成であることを特徴とする磁気記録媒
体。
13. A ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, and a Raman spectrum of 138 is formed on the ferromagnetic metal thin film.
The peak existing near 0 cm -1 is defined as (A), and 1550
The peak existing in the vicinity of cm -1 is defined as (B), and the above (A)
And a value (Raman spectrum area intensity ratio) obtained by dividing the area of (A) by the area of (B) when fitting the peak of (B) with a Gaussian curve is 0.8 to 3.0. A hard carbon film having a density of 1.5 g / cm 3 or more, containing carbon, nitrogen, and oxygen on the hard carbon film, and having an atomic ratio of nitrogen to carbon of 0.8% or more. Three
A magnetic recording medium, characterized in that a modified surface of less than nm is formed, and a lubricant layer is further formed on the modified surface.
【請求項14】改質面の酸素に対する窒素の原子比率が
10%以上であることを特徴とする請求項13記載の磁
気記録媒体。
14. The magnetic recording medium according to claim 13, wherein the atomic ratio of nitrogen to oxygen on the modified surface is 10% or more.
【請求項15】改質面のC−N結合及びC−O結合に関
与する窒素原子、酸素原子及び炭素原子の総和が3.0
at%以上であり、且つN−O結合に関与する窒素原子と
酸素原子の総和が1.0at%以下であることを特徴とす
る請求項13または14のいずれかに記載の磁気記録媒
体。
15. The sum of nitrogen atoms, oxygen atoms and carbon atoms involved in the C—N bond and the C—O bond of the modified surface is 3.0.
15. The magnetic recording medium according to claim 13, wherein the total content of nitrogen atoms and oxygen atoms involved in the N—O bond is 1.0 at% or less, at least at%.
【請求項16】改質面の窒素濃度が最表面から深さ方向
に向かって減少することを特徴とする請求項13または
14または15のいずれかに記載の磁気記録媒体。
16. The magnetic recording medium according to claim 13, 14 or 15, wherein the nitrogen concentration of the modified surface decreases from the outermost surface in the depth direction.
【請求項17】硬質炭素膜のビッカース硬度が2000
kg/mm2以上であることを特徴とする請求項13〜
16のいずれかに記載の磁気記録媒体。
17. The Vickers hardness of the hard carbon film is 2000.
It is more than kg / mm < 2 >, It is characterized by the above-mentioned.
16. The magnetic recording medium according to any one of 16.
【請求項18】潤滑剤層が、−COOH、−OH、−S
H、−NH2、>NH、−CONH2、−CONHR、−
CONR2、−COOR、>PR、>PRO、>PR
S、−OPO(OH)2、−OPO(OR)2、−SO3
M(ただし、Rは炭素数1〜22の炭化水素基、Mは水
素、アルカリ金属またはアルカリ土類金属)から選ばれ
た一種類以上の極性基を有する含フッ素系潤滑剤層であ
ることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載
の磁気記録媒体。
18. The lubricant layer is --COOH, --OH, --S.
H, -NH 2,> NH, -CONH 2, -CONHR, -
CONR 2 , -COOR,>PR,>PRO,> PR
S, -OPO (OH) 2, -OPO (OR) 2, -SO 3
A fluorine-containing lubricant layer having at least one polar group selected from M (where R is a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, M is hydrogen, an alkali metal or an alkaline earth metal). The magnetic recording medium according to any one of claims 13 to 16, which is characterized in that.
【請求項19】非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成
し、上記強磁性金属薄膜上にラマンスペクトルの138
0cm-1付近に存在するピ−クを(A)とし、1550
cm-1付近に存在するピ−クを(B)とし、上記(A)
及び(B)のピ−クに対してガウス曲線でフィッティン
グした時の(A)の面積を(B)の面積で除した値(ラ
マンスペクトルの面積強度比)が0.8〜3.0であ
り、密度が1.5g/cm3以上であり、ビッカース硬
度が2000kg/mm2以上である硬質炭素膜を形成
し、さらに上記硬質炭素膜上に潤滑剤層を形成した構成
であることを特徴とする磁気記録媒体。
19. A ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, and a Raman spectrum of 138 is formed on the ferromagnetic metal thin film.
The peak existing near 0 cm -1 is defined as (A), and 1550
The peak existing in the vicinity of cm -1 is defined as (B), and the above (A)
And a value (Raman spectrum area intensity ratio) obtained by dividing the area of (A) by the area of (B) when fitting the peak of (B) with a Gaussian curve is 0.8 to 3.0. A hard carbon film having a density of 1.5 g / cm 3 or more and a Vickers hardness of 2000 kg / mm 2 or more, and a lubricant layer formed on the hard carbon film. And a magnetic recording medium.
【請求項20】潤滑剤層が、−COOH、−OH、−S
H、−NH2、>NH、−CONH2、−CONHR、−
CONR2、−COOR、>PR、>PRO、>PR
S、−OPO(OH)2、−OPO(OR)2、−SO3
M(ただし、Rは炭素数1〜22の炭化水素基、Mは水
素、アルカリ金属またはアルカリ土類金属)から選ばれ
た一種類以上の極性基を有する含フッ素系潤滑剤層であ
ることを特徴とする請求項19記載の磁気記録媒体。
20. The lubricant layer is --COOH, --OH, --S.
H, -NH 2,> NH, -CONH 2, -CONHR, -
CONR 2 , -COOR,>PR,>PRO,> PR
S, -OPO (OH) 2, -OPO (OR) 2, -SO 3
A fluorine-containing lubricant layer having at least one polar group selected from M (where R is a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, M is hydrogen, an alkali metal or an alkaline earth metal). The magnetic recording medium according to claim 19, wherein the magnetic recording medium is a magnetic recording medium.
【請求項21】非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成
し、上記強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を形成し、さら
に上記硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガスと無機系ガス
との混合ガスによるグロー放電プラズマに曝すことで改
質面を形成した後、潤滑剤層を形成することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法。
21. A ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the surface of the hard carbon film is formed of a nitrogen-containing organic gas and an inorganic gas. A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising forming a modified layer by exposing it to glow discharge plasma with a mixed gas, and then forming a lubricant layer.
【請求項22】Ar、He、H2、N2、O2、NH3から
選ばれた一種類以上の無機系ガスを用いることを特徴と
する請求項21記載の磁気記録媒体の製造方法。
22. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 21, wherein at least one inorganic gas selected from Ar, He, H 2 , N 2 , O 2 and NH 3 is used.
【請求項23】改質面を形成する際の含窒素有機系ガス
分圧を総ガス圧力の20〜90%とすることを特徴とす
る請求項21または22のいずれかに記載の磁気記録媒
体の製造方法。
23. The magnetic recording medium according to claim 21, wherein the partial pressure of the nitrogen-containing organic gas at the time of forming the modified surface is 20 to 90% of the total gas pressure. Manufacturing method.
【請求項24】非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成
し、上記強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜を形成し、さら
に上記硬質炭素膜表面を含窒素有機系ガスと炭化水素系
ガスと無機ガスとの混合ガスによるグロー放電プラズマ
に曝すことで改質面を形成した後、潤滑剤層を形成する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
24. A ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic substrate, a hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film, and the surface of the hard carbon film is covered with a nitrogen-containing organic gas and a hydrocarbon gas. A method of manufacturing a magnetic recording medium, which comprises forming a modified layer by exposing to a glow discharge plasma of a mixed gas with an inorganic gas, and then forming a lubricant layer.
【請求項25】硬質炭素膜表面を炭化水素系ガスに対す
る含窒素有機系ガスの比率を段階的に増加させた混合ガ
スによるグロー放電プラズマに順次曝すことで改質面を
形成することを特徴とする請求項24記載の磁気記録媒
体の製造方法。
25. A modified surface is formed by sequentially exposing the surface of the hard carbon film to glow discharge plasma by a mixed gas in which the ratio of the nitrogen-containing organic gas to the hydrocarbon gas is increased stepwise. 25. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 24.
【請求項26】Ar、He、H2、N2、O2、NH3から
選ばれた一種類以上の無機系ガスを用いることを特徴と
する請求項24または25のいずれかに記載の磁気記録
媒体の製造方法。
26. The magnetic material according to claim 24, wherein at least one inorganic gas selected from Ar, He, H 2 , N 2 , O 2 , and NH 3 is used. Recording medium manufacturing method.
【請求項27】改質面を形成する際の含窒素有機系ガス
分圧を総ガス圧力の20〜90%とすることを特徴とす
る請求項24または25または26のいずれかに記載の
磁気記録媒体の製造方法。
27. The magnet according to claim 24, 25 or 26, wherein the partial pressure of the nitrogen-containing organic gas at the time of forming the reformed surface is 20 to 90% of the total gas pressure. Recording medium manufacturing method.
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