JPH0944836A

JPH0944836A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0944836A
Application number: JP19563295A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sagawa; 広行佐川; Kazunobu Chiba; 一信千葉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】耐錆性に優れた磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性支持体上に少なくとも金属磁性薄
膜とカーボン保護膜とがこの順に形成されてなり、ｐＨ
が５．９〜６．６に調整されているものである。実質的
には、カーボン保護膜のｐＨを上述の範囲に規定する。
磁気記録媒体の構成は、非磁性支持体上に金属磁性薄膜
とカーボン保護膜のみを有するものであってもよいが、
カーボン保護膜表面に潤滑剤が塗布されたものであった
方が耐錆効果が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性支持体上に
金属磁性薄膜とカーボン保護膜とが形成された、いわゆ
る金属磁性薄膜型の磁気記録媒体に関する。

【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
粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体，ポ
リエステル樹脂，ウレタン樹脂，ポリウレタン樹脂、ニ
トロセルロース樹脂等の有機結合剤中に分散せしめた磁
性塗料を塗布、乾燥することにより作製される、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】これに対して、高密度記録への要求の高ま
りとともに、Ｃｏ−Ｎｉ合金，Ｃｏ−Ｃｒ合金，Ｃｏ−
Ｏ等の金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段（真
空蒸着法，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した、いわゆる
金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案されて注目を集め
ている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優れ
るばかりでなく、磁性層の厚みをきわめて薄くできるた
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料であるその結合剤を混入する必要
が無いため磁性材料の充填密度を高めることが出来るこ
となど、数々の利点を有している。

【０００５】さらに、この種の磁気記録媒体の電磁変換
特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるよ
うにするため、該磁気記録媒体の磁性層を形成するに際
し、磁性層を斜めに蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案
され実用化されている。

【０００６】ところで、上述したような磁気記録媒体に
おいては、耐久性や耐錆性に問題があるといわれてお
り、これらの課題を解決するために、磁性層表面を酸化
させたり、真空成膜法等を用いて、金属磁性薄膜上に保
護膜を設けたり、さらにこの上に潤滑剤を塗布したりし
ている。

【０００７】現在のところ、この種の保護膜としては、
スパッタリング法によって成膜されたカーボン膜や、炭
化水素系のガスを用いた化学的気相成長（ＣＶＤ）法に
よって成膜されたダイヤモンド状のカーボン膜が有望視
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に保
護膜を設けさえすれば、長期に亘って十分な耐錆性が維
持できるようになるわけではなく、例えば、データ保存
期間が５０年である銀行用のデータ保存テープとして使
用できるほどの信頼性が確保された高記録密度の磁気記
録媒体は得られていない。

【０００９】そこで、本発明は、かかる実情に鑑みて提
案されたものであり、長期に亘って十分な耐錆性が維持
できる信頼性の高い高記録密度の磁気記録媒体を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、非磁性支持体上に少なくとも金属磁性薄膜とカーボ
ン保護膜とがこの順に形成されてなり、ｐＨが５．９〜
６．６に調整されているものである。

【００１１】本発明は、実質的には、カーボン保護膜の
ｐＨを上述の範囲に規定するものである。本発明に係る
磁気記録媒体の構成は、非磁性支持体上に金属磁性薄膜
とカーボン保護膜のみを有するものであってもよいが、
カーボン保護膜表面に潤滑剤が塗布されたものであった
方が耐錆効果が高い。特に、カーボン保護膜表面に塗布
される潤滑剤としては、極性基を有するものが、カーボ
ン保護膜表面との吸着が強く好適である。

【００１２】ｐＨが５．９〜６．６といった弱酸性のカ
ーボン保護膜が形成されるということは、このカーボン
保護膜の成膜時に、炭素と酸素ガスが反応して、カルボ
キシル基、ケトン基、ラクトン基といった弱酸性基が生
成され、これが内包されることによると考えられる。実
際に、成膜時に導入する酸素ガスの濃度によって、カー
ボン保護膜のｐＨが変化する。そして、上述したような
弱酸性基を内包するカーボン保護膜は、極性基を有する
潤滑剤と強く吸着し、金属磁性薄膜を保護するため、耐
錆性を向上させるものと考えられる。

【００１３】なお、ｐＨが６．６より大きなカーボン保
護膜は、潤滑剤を吸着する効果が十分でなく、十分な耐
錆性が発揮されず、逆にｐＨが５．９未満のカーボン保
護膜は、成膜時に酸素が導入されることなく形成された
カーボン保護膜よりも、かえって耐錆性が劣るものとな
ってしまう。

【００１４】ところで、カーボン保護膜としては、焼結
型カーボン膜、ダイヤモンド状あるいはアモルファス状
カーボン膜をスパッタリングや、トルエンやジメチルベ
ンゼン等の炭化水素化合物等を用いたＣＶＤによって成
膜したものを用いて好適である。ここで、カーボン保護
膜の厚さは２〜１００ｎｍとされることが好ましく、特
に４〜３０ｎｍとされることが好ましい。

【００１５】そして、このようなカーボン保護膜表面に
塗布される潤滑剤しては、高級脂肪酸や高級脂肪酸エス
テルの他、金属石鹸、高級脂肪酸アミド、鉱油、油脂系
の有機化合物、シリコンオイル、α−オレフィン重合
物、フルオロカーボン類、固形パラフィン類、あるい
は、これらの混合物等が使用可能である。なお、これら
潤滑剤の塗布量が少なすぎると、摩擦係数の低減効果、
耐摩耗性や耐久性を向上させる効果が現れず、逆に多す
ぎると、摺動部材と磁性層との間で張り付きが起こり、
かえって走行性が悪くなり、磁気ヘッドに磁性層からの
摩耗粉が付着する、いわゆるヘッドクロッグが発生する
等、正常な記録再生が不能となることがある。

【００１６】上記潤滑剤をカーボン保護膜に保持させる
際には、極圧剤、防錆剤、防カビ剤等と併用することも
可能である。この極圧剤、防錆剤、防カビ剤等として
は、通常、磁気記録媒体用として使用されるがいずれも
使用できる。

【００１７】また、本発明に係る磁気記録媒体には、必
要に応じて、非磁性支持体における金属磁性薄膜が成膜
された面とは反対側の面に、バックコート層が形成され
ていてもよい。このバックコート層は、通常の磁気記録
媒体において形成されているようなカーボンブラック等
の帯電防止効果や摩擦低減効果を有する非磁性粉末が結
合剤中に分散されてなる非磁性層であればよい。この場
合、バックコート層の形成条件は通常、磁気記録媒体の
製造方法に適用される方法であれば良く、特に限定され
ない。そして、上記バックコート層に、潤滑剤や極圧
剤、防錆剤、防カビ剤等を塗布したり、あるいは内添さ
せたりしてもよい。

【００１８】その他、上述した磁気記録媒体を構成する
材料は従来公知のものがいずれも使用可能で、何ら限定
されるものではない。非磁性支持体としては、ポリプロ
ピレン類、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロ
ース類、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリカーボネー
ト類に代表されるような高分子材料によって形成される
高分子基板や、アルミニウム合金、チタン合金からなる
金属基板、アルミガラス等のセラミックス基板、ガラス
基板等が上げられ、その形状も何ら限定されないが、本
発明を磁気テープに適用する場合には、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム，ポリエチレンナフタレートフィ
ルム，アラミドフィルム等を用いて好適である。なお、
Ａｌ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皮膜やＮ
ｉ−Ｐ皮膜等を形成してその表面を硬くするとよい。ま
た、これら非磁性支持体上には金属磁性薄膜を形成する
前に下地層が設けられてもよい。

【００１９】金属磁性薄膜としては、メッキやスパッタ
リング、真空蒸着等の手法により連続膜として形成され
るもので、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属やＣｏ−Ｎｉ系合
金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ
−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系
合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ系合金等からなる面内磁化記録金
属磁性膜やＣｏ−Ｃｒ系合金薄膜等が挙げられる。

【００２０】特に、面内磁化記録金属磁性薄膜の場合、
予め非磁性支持体上にＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｉ等の低融点非磁性材料の下地層
を形成しておき、金属磁性材料を垂直方向から蒸着ある
いはスパッタし、金属磁性薄膜中にこれら低融点非磁性
材料を拡散せしめ、配向性を解消して面内等方性を確保
するとともに、抗磁性を向上するようにしても良い。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明がこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。

【００２２】実施例１本実施例においては、非磁性支持体上に金属磁性薄膜と
カーボン保護膜とが形成されてなり、ｐＨが６．５の磁
気テープを作製した。

【００２３】具体的には、先ず、１０μｍ厚のポリエチ
レンテレフタレートフィルムに対して、Ｃｏ₉₀−Ｎｉ₁₀
合金（数字は重量％を示す。）を、酸素雰囲気下で斜方
蒸着を行うことによって被着させ、約１８０ｎｍなる膜
厚の磁性層を形成した。

【００２４】次に、Ａｒガス９９％、Ｏ₂ガス１％を導
入し、圧力０．８Ｐａとしてスパッタリングを行うこと
によって、上述のようにして成膜した磁性層の表面に、
１０ｎｍなる膜厚のカーボン保護膜を形成した。その
後、これを６．３５ミリ幅に裁断して磁気テープを作製
した。

【００２５】そして、この磁気テープを５０ｍサンプリ
ングし、純水１リットル中で１０分間煮沸して、上澄み
液のｐＨを測定した。この結果、ｐＨは６．５であっ
た。

【００２６】また、この上澄み液の一部に対して、ガス
クロマトグラフィ−質量分析（ＧＣ−ＭＳ）による元素
分析を行った。この結果、原材料に含まれない塩素（Ｃ
ｌ）、硫酸（ＳＯ₄）等の強酸性物質、ナトリウム（Ｎ
ａ）、カリウム（Ｋ）等の塩基性物質は何等検出され
ず、上述したｐＨをカーボン保護膜のｐＨとみてよいこ
とがわかった。

【００２７】比較例１ここでは、比較のために実施例１の磁気テープよりもｐ
Ｈが高い磁気テープを作製した。

【００２８】具体的には、先ず、実施例１と同様にし
て、磁性層を形成した後、導入するガスの組成をＡｒガ
ス１００％とした以外は実施例１と同様にしてスパッタ
リングを行って、カーボン保護膜を形成した。その後、
実施例１同様、裁断して磁気テープを作製した。

【００２９】そして、実施例１にて行ったと同様にして
この磁気テープのｐＨを測定した結果、ｐＨは６．８５
であった。また、実施例１と同様にして行った上澄み液
に対する元素分析より、上述したｐＨをカーボン保護膜
のｐＨとみてよいことがわかった。

【００３０】比較例２ここでは、実施例１の磁気テープよりもｐＨが低い磁気
テープを作製した。

【００３１】具体的には、先ず、実施例１と同様にし
て、磁性層を形成した後、導入するガスの組成をＡｒガ
ス９５％、Ｏ₂ガス５％とした以外は実施例１と同様に
してスパッタリングを行って、カーボン保護膜を形成し
た。その後、実施例１同様、裁断して磁気テープを作製
した。

【００３２】そして、実施例１にて行ったと同様にして
この磁気テープのｐＨを測定した結果、ｐＨは５．６で
あった。また、実施例１と同様にして行った上澄み液に
対する元素分析より、上述したｐＨをカーボン保護膜の
ｐＨとみてよいことがわかった。

【００３３】特性の評価上述のようにして作製された実施例１、比較例１、比較
例２の磁気テープについて耐錆性を調べた。具体的に
は、温度６０℃、相対湿度９５％環境下にて、６日間保
存し、保存前の磁化量と保存後の磁化量とを、それぞれ
振動試料式磁化測定装置（ＶＳＭ）によって測定して、
保存による磁化量の劣化率を式１に基づいて求めた。

【００３４】磁化量の劣化率（％）＝（φｒ₀−φｒ₁）／φｒ₀×１００・・・（１）ここで、φｒ₀は保存前の磁化量を示し、φｒ₁は保存
後の磁化量を示す。

【００３５】このようにして求められた磁化量の劣化率
を、カーボン保護膜の成膜時に導入したガスの酸素濃度
との関係として図１に示す。なお、図１には、該酸素濃
度と磁気テープのｐＨとの関係も併せて示す。

【００３６】図１より、カーボン保護膜の成膜時に導入
したガスの酸素濃度が高くなるほど、ｐＨが低くなるこ
とがわかる。そして、ｐＨを低くすることにより、保存
による磁化量の劣化率を抑制できるが、ｐＨが低くなり
すぎると、かえって保存による磁化量の劣化率が大きく
なってしまうことがわかる。

【００３７】実施例２本実施例では、実施例１の磁気テープにおけるカーボン
保護膜表面に潤滑剤を塗布して磁気テープを作製した。

【００３８】具体的には、先ず、実施例１と同様にし
て、Ｃｏ₉₀−Ｎｉ₁₀合金（数字は重量％を示す。）より
なる磁性層を形成し、Ａｒガス９９％、Ｏ₂ガス１％の
雰囲気下でスパッタリングを行うことによって、カーボ
ン保護膜を形成した後、カーボン保護膜表面に、パーフ
ルオロアルキルエーテルよりなる潤滑剤を５ｍｇ／ｍ²
なる塗布量にて塗布した。また、非磁性支持体における
磁性層を形成した面とは反対側の面に、以下の組成のバ
ックコート塗料を塗布して、バックコート層を形成し
た。

【００３９】バックコート塗料の組成カーボンブラック（平均一次粒子径１７ｎｍ、商品名：コンダクテックスＳＣ）１００重量部塩化ビニル系共重合体樹脂（ＵＣ社製，商品名：ＶＡＧＨ）５０重量部ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製，商品名：Ｎ−２３０４）５０重量部トルエン５０重量部メチルエチルケトン７００重量部その後、実施例１と同様にして、裁断を行い、磁気テー
プを作製した。

【００４０】そして、実施例１にて行ったと同様にして
この磁気テープのｐＨを測定した結果、ｐＨは６．５で
あった。また、上澄み液に対する元素分析を行った結
果、原材料に含まれない強酸性物質、塩基性物質は何等
検出されず、上述したｐＨをカーボン保護膜のｐＨとみ
てよいことがわかった。

【００４１】実施例３ここでは、実施例２の磁気テープよりもｐＨが低い磁気
テープを作製した。

【００４２】具体的には、磁性層を形成した後、導入す
るガスの組成をＡｒガス９５％、Ｏ₂ガス５％とした以
外は実施例１と同様にスパッタリングを行って、カーボ
ン保護膜を形成した。その後、実施例２と同様にして、
潤滑剤を塗布し、バックコート層を形成し、裁断を行っ
て、磁気テープを作製した。

【００４３】そして、実施例１にて行ったと同様にして
この磁気テープのｐＨを測定した結果、ｐＨは６．２で
あった。また、上澄み液に対する元素分析の結果より、
上述したｐＨをカーボン保護膜のｐＨとみてよいことが
わかった。

【００４４】比較例３ここでは、比較のために、実施例２の磁気テープよりも
ｐＨが高い磁気テープを作製した。

【００４５】具体的には、磁性層を形成した後、導入す
るガスの組成をＡｒガス１００％とした以外は実施例１
と同様にスパッタリングを行って、カーボン保護膜を形
成した。その後、実施例２と同様にして、潤滑剤を塗布
し、バックコート層を形成し、裁断を行って、磁気テー
プを作製した。

【００４６】そして、実施例１にて行ったと同様にして
この磁気テープのｐＨを測定した結果、ｐＨは６．７で
あった。また、上澄み液に対する元素分析の結果より、
上述したｐＨをカーボン保護膜のｐＨとみてよいことが
わかった。

【００４７】比較例４ここでは、実施例３の磁気テープよりもさらにｐＨが低
い磁気テープを作製した。

【００４８】具体的には、磁性層を形成した後、導入す
るガスの組成をＡｒガス９０％、Ｏ₂ガス１０％とした
以外は実施例１と同様にスパッタリングを行って、カー
ボン保護膜を形成した。その後、実施例２と同様にし
て、潤滑剤を塗布し、バックコート層を形成し、裁断を
行って、磁気テープを作製した。

【００４９】そして、実施例１にて行ったと同様にして
この磁気テープのｐＨを測定した結果、ｐＨは５．７で
あった。また、上澄み液に対する元素分析の結果より、
上述したｐＨをカーボン保護膜のｐＨとみてよいことが
わかった。

【００５０】特性の評価上述のようにして作製された実施例２、実施例３、比較
例３、比較例４の磁気テープについて耐錆性を調べた。
具体的には、温度６０℃、相対湿度９５％環境下にて、
６日間保存し、保存前の磁化量と保存後の磁化量とを、
それぞれ振動試料式磁化測定装置（ＶＳＭ）によって測
定して、放置による磁化量の劣化率を前述した式１に基
づいて求めた。

【００５１】このようにして求めた磁化量の劣化率を、
カーボン保護膜の成膜時に導入したガスの酸素濃度との
関係として図２に示す。なお、図２には、該酸素濃度と
磁気テープのｐＨとの関係も併せて示す。

【００５２】図２より、カーボン保護膜の成膜時に導入
したガスの酸素濃度が高いほど、ｐＨが低くなることが
わかる。また、ｐＨを低くすることにより、保存による
磁化量の劣化率が抑制されるが、ｐＨが低くなりすぎる
と、かえって保存による磁化量の劣化率が大きくなって
しまうことがわかる。そして、ｐＨが５．９より小さく
なると、成膜時に酸素を導入することなくカーボン保護
膜の成膜を行った場合よりも、磁化量の劣化率が大きく
なってしまう。

【００５３】なお、図１に示された潤滑剤やバックコー
ト層が設けられていない磁気テープの測定結果と比較す
ると、図１、図２とも、ｐＨを適正化することによって
磁化量の劣化率を抑制する傾向を示すが、図２に示され
た潤滑剤やバックコート層が設けられた磁気テープの方
が磁化量の劣化率が大幅に小さいことがわかる。

【００５４】これより、磁気テープにおけるカーボン保
護膜のｐＨを適正化することによって耐錆性が向上する
こと、カーボン保護膜上に潤滑剤を塗布することによっ
て、さらに耐錆性が向上することがわかった。

【００５５】以上、本発明に係る磁気記録媒体について
説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるもので
はなく、種々の変形変更が可能である。例えば、磁気記
録媒体を構成する非磁性支持体、磁性層、潤滑剤、バッ
クコート層等の材料は、上述したものに限定されず、通
常、この種の磁気記録媒体に使用される材料であれば従
来公知のものがいずれも使用可能である。また、カーボ
ン保護膜の成膜方法もスパッタリング法に限られず、従
来公知のＣＶＤ法を適用してもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、ｐＨ
が適正化された磁気記録媒体は、優れた走行耐久性を発
揮すると共に、耐錆性にも優れたものとなる。また、こ
の特性は長期に亘って損なわれないため、非常に信頼性
の高い磁気記録媒体が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非磁性支持体上に磁性層とカーボン保護膜のみ
が形成された磁気記録媒体におけるカーボン保護膜の成
膜時に導入したガスの酸素濃度とｐＨとの関係、磁化量
の劣化率との関係を示す特性図である。

【図２】カーボン保護膜表面に潤滑剤が塗布され、反対
側の面にバックコート層が形成された磁気記録媒体にお
けるカーボン保護膜の成膜時に導入したガスの酸素濃度
とｐＨとの関係、磁化量の劣化率との関係を示す特性図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に少なくとも金属磁性薄
膜とカーボン保護膜とがこの順に形成されてなり、ｐＨが５．９〜６．６に調整されていることを特徴とす
る磁気記録媒体。
【請求項２】前記カーボン保護膜表面には潤滑剤が塗
布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。