JPH08129737A

JPH08129737A - 磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08129737A
Application number: JP26594094A
Authority: JP
Inventors: Yukari Yamada; ゆかり山田; Hiroshi Uchiyama; 浩内山; Ryoichi Hiratsuka; 亮一平塚; Takahiro Kawana; 隆宏川名
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【構成】非磁性支持体上に、金属磁性薄膜とカーボン
保護膜を形成することで磁気記録媒体を構成し、上記カ
ーボン保護膜のｐＨ値を６．０〜９．０に規制する。こ
のようなｐＨ値のカーボン保護膜は、当該カーボン保護
膜を成膜するに際して、成膜雰囲気中にアミン化合物を
含有させることで形成できる。【効果】耐候性が改善され、走行耐久性、保存特性に
優れた磁気記録媒体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体及びその製
造方法に関し、特に耐久性、耐候性の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の
粉末磁性材料を有機バインダー中に分散せしめた磁性塗
料を塗布、乾燥することで磁性層が形成される、いわゆ
る塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている。

【０００３】一方、高密度磁気記録への要求の高まりと
ともに、金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段
（真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティン
グ法等）によって非磁性支持体上に直接被着せしめるこ
とで磁性層が形成される、いわゆる金属磁性薄膜型の磁
気記録媒体が実用化されている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力、角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れ
るばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄くできるた
め、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、
磁性層中に非磁性材であるバインダーを混入する必要が
ないため磁性材料の充填密度を高めることができること
等、数々の利点を有している。

【０００５】特に、金属磁性材料を斜め方向から蒸着す
ることで磁性層が形成される、斜法蒸着タイプの磁気記
録媒体は、電磁変換特性に優れ、大きな出力が得られる
ことから既に実用化されている。

【０００６】ここで、このような金属磁性薄膜型の磁気
記録媒体では、一般に走行耐久性、耐錆性を確保するの
が困難であるとされている。まず、耐錆性が得難いの
は、磁性層に酸化され易い金属磁性材料を高純度で用い
ているからである。また、走行耐久性を損ない易いの
は、真空薄膜形成手段で形成される金属磁性薄膜の表面
は極めて平滑性が高いため、ガイド等の摺動部材や磁気
ヘッドに対する接触面積が大きく、これらに対する摩擦
係数が高いからである。

【０００７】このため、耐久性、耐錆性を付与する目的
で、金属磁性薄膜表面に、たとえばＤＬＣ（ダイヤモン
ド状カーボン）保護膜を設け、さらにその上に潤滑剤を
塗布する等の対策が講じられている。このＤＬＣ保護膜
は、スパッタ法や炭化水素ガスを用いるＣＶＤ法等の真
空薄膜形成手段によって成膜される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして成膜されるＤＬＣ膜は、成膜に際して成膜雰
囲気中の酸素と成膜材料の炭素とが反応してＣＯＯＨ基
等の酸性官能基が生成され、ｐＨが酸性側に傾く傾向が
ある。このため、ＤＬＣ膜を形成することが、むしろ金
属磁性薄膜の腐食を促進して電磁変換特性を劣化させる
原因となっており、その改善が求められている。

【０００９】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、保護膜のｐＨ値を適正化
し、耐久性、耐候性に優れた磁気記録媒体及びその製造
方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、金
属磁性薄膜、カーボン保護膜が形成されてなり、上記カ
ーボン保護膜のｐＨ値が６．０〜９．０であることを特
徴とするものである。

【００１１】また、カーボン保護膜上に、防錆剤が被着
されていることを特徴とするものである。

【００１２】さらに、カーボン保護膜が、ダイヤモンド
状カーボン膜であることを特徴とするものである。

【００１３】さらに、テープ状とされていることを特徴
とするものである。

【００１４】また、本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性支持体上に、金属磁性薄膜を形成した後、薄
膜形成手段によってカーボン保護膜を形成するに際し
て、上記カーボン保護膜の成膜雰囲気中にアミン系化合
物のガスを含有させることを特徴とするものである。

【００１５】さらに、アミン系化合物が、アンモニア、
メチルアミン、エチルアミンのいずれかであることを特
徴とするものである。

【００１６】さらに、カーボン保護膜を形成する薄膜形
成手段が、ＣＶＤ法であることを特徴とするものであ
る。

【００１７】本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁
性支持体上に金属磁性薄膜が形成されてなる、金属磁性
薄膜型の磁気記録媒体である。

【００１８】本発明では、このような金属磁性薄膜型の
磁気記録媒体において、上記金属磁性薄膜上にカーボン
保護膜を形成し、且つ当該カーボン保護膜のｐＨ値を
６．０〜９．０の範囲に規制することとする。

【００１９】まず、金属磁性薄膜上にカーボン保護膜を
形成すると、これによって摺動部材等との摺動から金属
磁性薄膜が物理的に保護され、耐久性が確保される。

【００２０】但し、上記カーボン保護膜のｐＨ値は６．
０〜９．０と、中性近辺に規制されていることが重要で
ある。ｐＨ値がこの範囲から外れる場合、特にこの範囲
を下回る場合には、カーボン保護膜が金属磁性薄膜の腐
食を促進する原因になり、かえって耐候性を損なうこと
になる。

【００２１】カーボン保護膜としては、特に限定されな
いがダイヤモンド状カーボン膜が好適である。なお、カ
ーボンのラマン分光スペクトルでは、ダイヤモンド構造
に由来するピークと、グラファイト構造に由来するピー
クが観測されるが、ここで言うダイヤモンド状カーボン
とは、このうちダイヤモンド構造に由来するピークを有
するものである。

【００２２】これら、カーボン保護膜は、材料の蒸発を
放電中で行うイオンプレーティング法、アルゴンを主成
分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、生じたアルゴ
ンイオンでターゲット表面の原子をたたき出すスパッタ
法等のＰＶＤ技術や、プラズマＣＶＤ、アークジェット
ＣＶＤ等のＣＶＤ技術によって成膜される。

【００２３】しかし、通常の条件で成膜を行った場合に
は、カーボンが成膜雰囲気中の酸素と反応してＣＯＯＨ
基等の酸性官能基が生成され、ｐＨ値の低いカーボン保
護膜が形成される。

【００２４】このようなカーボン保護膜の酸性化を防ぐ
には、成膜雰囲気中に、アンモニアや、メチルアミン，
エチルアミン等の沸点の比較的低いアミン化合物のガス
を含有させるのが有効である。たとえばＣＶＤ技術でカ
ーボン保護膜を成膜する場合に、成膜ガスとなる炭化水
素ガスに、５〜２０％の容量比でアンモニアガスやアミ
ン化合物のガスを導入して成膜を行うと、目的とすると
ころのｐＨ値が６．０〜９．０のカーボン保護膜が成膜
される。

【００２５】本発明では、このようにｐＨ値が所定の範
囲になされたカーボン保護膜を形成するが、金属磁性薄
膜、非磁性支持体としては、金属磁性薄膜型の磁気記録
媒体で通常、用いられているものが何れも使用可能であ
る。

【００２６】まず、金属磁性薄膜の材料としては、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎ
ｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ
−Ａｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−
Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合
金が挙げられる。金属磁性薄膜としては、これらの単層
膜であってもよいし多層膜であってもよい。

【００２７】これら金属磁性薄膜には、非磁性支持体と
当該金属磁性薄膜の間に、さらに多層膜である場合には
各層間に、付着力向上並びに抗磁力の制御等の目的で、
下地層、中間層を設けるようにしてもよい。また、耐蝕
性改善のために、金属磁性薄膜表面近傍が酸化物となっ
ていてもよい。

【００２８】上記金属磁性薄膜の形成手段としては、真
空下で強磁性材料を加熱蒸発させ非磁性支持体上に沈着
させる真空蒸着法や、強磁性金属材料の蒸発を放電中で
行うイオンプレーティング法、アルゴンを主成分とする
雰囲気中でグロー放電を起こし、生じたアルゴンイオン
でターゲット表面の原子をたたき出すスパッタ法等のい
わゆるＰＶＤ技術が挙げられる。

【００２９】また、非磁性支持体としては、例えば、ポ
リエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエ
チレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロ
ーストリアセテート，セルロースダイアセテート，セル
ロースブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニ
ル，ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリイミド、ポリアミド等の高分子材料の他、
アルミニウム合金，チタン合金等の軽金属、アルミナガ
ラス等のセラミック等が挙げられる。

【００３０】なお、これら非磁性支持体には、金属磁性
薄膜が形成される側の面に表面性制御を目的として、複
数の微細な表面突起を形成するようにしても良い。これ
ら表面突起は、上記非磁性支持体の原材料（チップ）内
に所定の大きさのフィラーを分散させ、所定の密度で凝
集させて上記非磁性支持体の表面に浮き出させる方法
や、フィラーをバインダー樹脂等により定着させる方法
等によって形成される。フィラーとしては、ＳｉＯ₂粒
子や水溶性ラテックス等が挙げられる。

【００３１】また、非磁性支持体にアルミニウム合金板
やガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合には、
基板表面にアルマイト処理等の酸化被膜やＮｉ−Ｐ被膜
等を形成してその表面を硬くするようにしてもよい。

【００３２】媒体の形状は、テープ状、シート状、ドラ
ム状等如何なる形態であってもよいが、ガイド等の摺動
部材によってダメージを受ける機会の多いテープ状媒体
に本発明を適用すると、当該媒体がそのようなダメージ
から効果的に保護される。

【００３３】また、以上が本発明の基本的な構成である
が、磁気記録媒体の構成はこれに限らず、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で各種変更が可能である。

【００３４】たとえば、さらなる耐候性の改善を目的と
してカーボン保護膜表面に防錆剤を塗布するようにして
もよい。防錆剤としては、例えばフェノール類、ナフト
ール類、キノン類、含窒素複素環化合物、含酸素複素環
化合物、含硫黄複素環化合物等が使用できる。

【００３５】さらに、カーボン保護膜表面に潤滑剤を塗
布したり、非磁性支持体の磁性層が形成されている側と
は反対側の面にバックコート層を形成するようにしても
良い。この場合、潤滑剤や、バックコート層に含有させ
る非磁性顔料、樹脂結合剤としては、従来公知のものが
いずれも使用可能である。

【００３６】

【作用】非磁性支持体上に、金属磁性薄膜、カーボン保
護膜が形成されてなる磁気記録媒体において、上記カー
ボン保護膜のｐＨ値を６．０〜９．０の範囲に規制する
と、耐候性が向上し、走行耐久性、保存特性に優れたも
のとなる。

【００３７】このようなｐＨ値のカーボン保護膜は、薄
膜形成手段で成膜するに際して、成膜雰囲気中にアンモ
ニア、エチルアミン、メチルアミンを含有させることで
得られる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果に基づいて説明する。

【００３９】実施例１まず、厚さ１０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）フィルム上に、直径１２０オングストロームのシ
リカ微粒子を、１２個／μｍ²の密度で塗布し、表面突
起を形成した。

【００４０】そして、この非磁性支持体の表面突起を形
成した側の面に、磁性層として膜厚０．１５０μｍのＣ
ｏ単層膜を真空蒸着法により成膜した。蒸着条件は以下
の通りである。

【００４１】金属蒸気の入射角：４５〜９０° 酸素導入量：３．３×１０^-6ｍ³／秒蒸着時真空度：７×１０^-2Ｐａなお、上記酸素導入量によって、磁性層の保磁力Ｈｃが
１１０ｋＡ／ｍ、残留磁束密度Ｂｒが０．４５Ｔに調整
される。

【００４２】次に、このＣｏ単層膜上に、膜厚５０オン
グストロームのＤＬＣ保護膜（ダイヤモンド状硬質保護
膜）をＣＶＤ法により成膜した。ＤＬＣ保護膜の成膜に
用いたＣＶＤ装置を図１に示す。

【００４３】このＣＶＤ装置は、頭部に設けられた真空
排気系１０によって内部が高真空状態となされた真空室
９内に、図中の反時計回り方向に定速回転する送りロー
ル４と、図中の反時計回り方向に定速回転する巻取りロ
ール５とが設けられ、これら送りロール４から巻取りロ
ール５に、金属磁性薄膜が形成された非磁性支持体１が
順次走行するようになされている。

【００４４】これら送りロール４から巻取りロール５側
に上記非磁性支持体１が走行する中途部には、上記各ロ
ール４，５の径よりも大径となされた支持ロール３が設
けられている。この支持ロール３は、上記非磁性支持体
１を図中下方に引き出すように設けられ、図中の時計回
り方向に定速回転する構成とされる。尚、上記送りロー
ル４，巻取りロール５及び支持ロール３は、それぞれ非
磁性支持体１の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすも
のである。

【００４５】したがって、上記非磁性支持体１は、送り
ロール４から順次送り出され、さらに上記支持ロール３
の周面を通過し、巻取りロール５に巻き取られていくよ
うになされている。なお、上記送りロール４と上記支持
ロール３との間及び該支持ロール３と上記巻取りロール
５との間にはそれぞれガイドロール１１，１２が配設さ
れ、上記送りロール４から支持ロール３及び該支持ロー
ル３から巻取りロール５に亘って走行する非磁性支持体
１に所定のテンションをかけ、該非磁性支持体１が円滑
に走行するようになされている。

【００４６】また、上記真空室９内には、上記支持ロー
ル３の下方にパイレックスガラス，プラスチック等より
なる反応管６が設けられている。この反応管６は、一方
の端部が真空室９の底部を貫通しており、この端部から
成膜ガスが当該反応管内に導入されるようになってい
る。また、この反応管６内の中途部には金メッシュ等よ
りなる加速電極８が取り付けられ、この加速電極８と支
持ロール３との間にグロー放電が生じるようになされて
いる。反応管６内に導入された成膜ガスは、この生じた
グロー放電によって分解し、非磁性支持体１上に被着さ
れることになる。なお、この場合、回転支持ロール３が
接地電位となり、加速電極８とこの回転支持ロール３の
間に生じせしめる電位は正電５００〜２０００Ｖが適当
である。

【００４７】本実施例では、このような構成のＣＶＤ装
置によって、ＤＬＣ保護膜を成膜し、磁気テープを作成
した。具体的な成膜条件は以下の通りである。

【００４８】支持ロールの直径：６０ｃｍ反応管：２０ｃｍ×１０ｃｍの直方体加速電極：金メッシュ，印可電圧１．５ｋＶの直流電圧成膜ガス：トルエンとアンモニアを９：１なる容量比で
混合した混合ガス成膜ガス圧：０．１Ｔｏｒｒなお、成膜されたＤＬＣ保護膜のｐＨ値は７．５であっ
た。

【００４９】実施例２ＤＬＣ保護膜上に防錆剤としてベンゾトリアゾールを塗
布したこと以外は実施例１と同様にして磁気テープを作
成した。

【００５０】実施例３ＤＬＣ保護膜を成膜するに際し、成膜ガスとしてトルエ
ンとメチルアミンが９：１なる容量比で混合した混合ガ
スを用いること以外は実施例１と同様にして磁気テープ
を作成した。なお、成膜されたＤＬＣ保護膜のｐＨ値は
７．２であった。

【００５１】実施例４ＤＬＣ保護膜上に防錆剤としてベンゾトリアゾールを塗
布したこと以外は実施例３と同様にして磁気テープを作
成した。

【００５２】比較例１ＤＬＣ保護膜を成膜するに際し、成膜ガスとしてトルエ
ンの単独ガスを用いること以外は実施例１と同様にして
磁気テープを作成した。なお、成膜されたＤＬＣ保護膜
のｐＨ値は４．５であった。

【００５３】比較例２ＤＬＣ保護膜上に防錆剤としてベンゾトリアゾールを塗
布したこと以外は比較例１と同様にして磁気テープを作
成した。

【００５４】以上のようにして作成された各磁気テープ
について保存特性を比較した。

【００５５】保存特性は、磁気テープを、温度６０℃、
湿度９５％環境下で６日間保存し、保存前後での残留磁
束密度（Ｂｒ）の劣化率を測定することで評価した。Ｂ
ｒ劣化率の算出式は以下の通りである。

【００５６】Ｂｒ劣化率＝（Ｂｒ₀−Ｂｒ₁）／Ｂｒ₀×１００Ｂｒ₀：初期の残留磁束密度Ｂｒ₁：保存後の残留磁束密度その結果をＤＬＣ保護膜のｐＨと併せて表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１に示すように、ＤＬＣ保護膜のｐＨ値
が６．０〜９．０である実施例１〜実施例４の磁気テー
プは、ＤＬＣ保護膜のｐＨ値がこの範囲よりも低い比較
例１，比較例２の磁気テープに比べてＢｒ劣化率が小さ
く、保存特性に優れている。

【００５９】このことから、ＤＬＣ保護膜を形成し、そ
のｐＨ値を６．０〜９．０に規制することは、磁気テー
プの保存特性を改善する上で有効であることがわかっ
た。また、さらにＤＬＣ保護膜上に防錆剤を塗布する
と、保存特性がより一層向上することがわかった。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、非磁性支持体上に、金属磁性薄膜とカーボン保
護膜が形成されてなる磁気記録媒体において、上記カー
ボン保護膜の成膜雰囲気中にアミン系化合物を含有させ
ることで、そのｐＨ値を６．０〜９．０とするので、良
好な走行耐久性、耐候性を発揮する磁気記録媒体が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーボン保護膜の成膜に用いたＣＶＤ装置の構
成を示す模式図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 5/84 Ｂ 7303−5Ｄ (72)発明者川名隆宏東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、金属磁性薄膜、カー
ボン保護膜が形成されてなり、上記カーボン保護膜のｐＨ値が６．０〜９．０であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】カーボン保護膜が、ダイヤモンド状カー
ボン膜であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録
媒体。
【請求項３】カーボン保護膜上に、防錆剤が被着され
ていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】媒体形状が、テープ状とされていること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性支持体上に、金属磁性薄膜を形成
した後、薄膜形成手段によってカーボン保護膜を形成す
るに際して、上記カーボン保護膜の成膜雰囲気中にアミン系化合物の
ガスを含有させることを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。
【請求項６】アミン系化合物が、アンモニア、メチル
アミン、エチルアミンのいずれかであることを特徴とす
る請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】カーボン保護膜を形成する薄膜形成手段
が、ＣＶＤ法であることを特徴とする請求項５記載の磁
気記録媒体の製造方法。