JPS60251519A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野および目的〕 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記
録媒体に関し、その目的とするところは、耐久性および
耐食性に優れた前記の磁気記録媒体を提供することにあ
る。

〔背景技術〕

強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記録媒体は、
通常、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着、スパ
ッタリング等によって基体フィルム上に被着してつくら
れ、高密度記録に適した特性を有するが、反面塗布型の
磁気記録媒体に比べ磁気ヘッドとの摩擦係数が大きくて
走行性が悪く、摩耗や損傷を受け易い。また空気中で除
々に酸化を受けて最大磁束密度などの磁気特性が劣化す
るなどの難点がある。

このため、従来から強磁性金属薄膜層上に種々の保護膜
層を設けるなどして、耐久性および耐食性を改善するこ
とが行われており、たとえば、グラファイトからなる１
ｌＩｉＩ滑性に優れた保護膜層をスパッタリングによっ
て設けることが試みられている。ところが、この種のス
パッタリングによって設げられるグラファイトからなる
保護膜層は強磁性金属薄膜層に対する接着性が悪く、磁
気ヘッドとの摺接によって比較的短時間で保護膜層が剥
離、破壊したり、高温多湿の条件下では保護膜層下の強
磁性金属薄膜層が比較的短時間で腐食する場合があり、
未だ耐久性および耐食性は充分に改善されていない。

〔発明の概要〕

この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果、
まず、強磁性金属薄膜層の表面にクロム、バナジウム、
チタン、アルミニウムから選ｂｉ　ｈ。

る少なくとも１種以上の金属からなりかつ少なくともそ
の表面が酸化または窒化された中間薄膜層を設け、さら
にこの上にグラファイト等の炭素からなる保護膜層をス
パッタリングによって形成すると、強磁性金属薄膜層の
表面に設けた少なくとも表面が酸化または窒化された中
間薄膜層が強磁性金属薄膜層と炭素からなる保護膜層と
の双方Ｇこ良好な接着性を有するため、この少なくとも
表面が酸化または窒化された中間薄膜層の介在によって
、炭素からなる保護膜層が強磁性金属薄膜層上に強固に
被着形成され、耐久性および耐食性が充分に改善される
ことを見いだしてなされたものである。

この発明において、強磁性金属薄膜層上への少なくとも
表面が酸化または窒化された中間薄膜層の形成は、クロ
ム、バナジウム、チタン、アルミニウム等の金属または
これらの合金を真空蒸着、スパッタリング、イオンブレ
ーティング等の方法で強磁性金属薄膜層上に被着して金
属薄膜層を形成した後、この金属薄膜層の表面を酸化ま
たは窒化して行われる。この他、この表面が酸化または
窒化した中間薄膜層に代えてクロム、ノ１ナジウム、チ
タン、アルミニウム等の金属またはこれらの合金の、酸
化物または窒化物を真空蒸着、スノ＜・ツタリング、イ
オンブレーティング、ＣＶＤ等の方法で強磁性金属薄膜
層上に被着させ、酸化物層または窒化物層を形成しても
よい。このようにこの種の中間薄膜層は、強磁性材を真
空蒸着あるいはスパッタリングもしくはイオンブレーテ
ィング等の方法で基体上に被着した後、直ちに引き続い
て同じ方法で強磁性金属薄膜層上に被着して形成するこ
とができるため形成が容易で、また中間薄膜層が金属薄
膜層のとき、これを形成後その表面または全部を酸化お
よび窒化することも容易である。またこの種の中間薄膜
層は強磁性金属薄膜層との接着性が極めてよく、従って
強磁性金属薄膜層上に強固に被着形成される。層厚は強
磁性金属薄１＊Ｆｉｉと炭素からなる保護膜層との間に
あって両者の接着性を充分に良好なものとするため２０
〜２００人の範囲内となるようにするのが好ましく、２
００人より厚くすると、この種の強磁性金属薄膜層を有
する磁気記録媒体の出力が著しく減少し、電磁変換特性
が劣化する。

金属薄膜層の表面の酸化は、金属薄膜層を、高周波電極
または交流電極もしくは直流電極で発生させた酸素ガス
のプラズマ中にさらすなどして、処理槽内でプラズマ化
した酸素ガスを金属薄膜層に接触させることによって行
われ、このようにプラズマ化した酸素ガスを金属薄膜層
に接触させると、プラズマ化した酸素ガスが高エネルギ
ーを有しているため金属Ｎ膜層の表面が良好に酸化され
、表面から緻密な被膜が成長して金属または合金の酸化
物からなる緻密な酸化膜層が良好に形成される。この他
、金属薄膜層の表面酸化は、酸素ガス雰囲気中で熱酸化
もしくは紫外線加速酸化することによっても行われ、前
記のプラズマ化した酸素ガスを金属薄膜層に接触させる
場合と同様に金属または合金の酸化物からなる酸化膜層
が金属薄膜層の表面に良好に形成される。

また、金属薄膜層の表面の窒化は、金属薄膜層を、高周
波電極または交流電極もしくは直流電極で発生させた窒
素ガスのプラズマ中にさらすなどして処理構内でプラズ
マ化した窒素ガスを金属薄ｔｌ＊Ｉｉｆに接触させるこ
とによって行われ、このようにプラズマ化した窒素ガス
を金属薄１？ｉＪＷに接触させると、前記の酸化の場合
と同様にプラズマ化した窒素ガスが高エネルギーを有し
ているため金属薄膜層の表面が良好に窒化され、表面か
ら緻密な被膜が成長して金属または合金の窒化物からな
る窒化膜層が良好に形成される。

この他、中間薄膜層は、表面が酸化または窒化された中
間薄膜層に代えて、クロム、バナジウム、チタン、アル
ミニウム等の金属もしくはこれらの合金の酸化物または
窒化物を、真空蒸着、スパッタリングおよびイオンブレ
ーティング等の方法で強磁性金属薄膜層」二に被着する
ことによって形成してもよい。

このようにして形成された、表面が酸化または窒化され
た金属薄膜層あるいは酸化物または窒化物の薄膜層の表
面に、さらに被着形成される炭素からなる保護膜層は、
処理槽内で、グラファイトまたはカーボン等をスパッタ
リングさせて、前記の表面または全部が酸化または窒化
された薄膜層上に析出形成することによって形成される
。このスパッタリングは、高周波スパッタ、マグネトロ
ン高周波スパッタ、イオンビームスパッタ等の方法でお
こなわれ、このようなスパッタリングが行われるとスパ
ッタリングによる高エネルギーによってグラファイトま
たはカーボン等からなる保護膜層が、密着性よく表面が
酸化または窒化された金属薄膜層あるいは酸化物または
窒化物の薄膜層の表面に形成される。

このようなグラファイトおよびカーボン等を用いてスパ
ッタリングを行うとき使用されるガスは、アルゴンガス
、ヘリウムガス、ネオンガス、キセノンガス等の不活性
ガス、およびこれらのガスと窒素ガスまたは水素ガスと
の混合ガスが好適に使用される。

このようにしてスパッタリングによって被着形成される
、グラファイトまたはカーボン等の炭素からなる保護膜
層は潤滑性に優れ、摩擦係数が小さく、従ってこの炭素
からなる保護膜層が形成されると耐摩耗性および耐食性
が一段と向上される。このような炭素からなる保護膜層
の膜厚は、１００〜５００人の範囲内であることが好ま
しく、膜厚が薄ずぎるとこの保護膜層による耐久性およ
び耐食性の効果が充分に発揮されず、厚すぎるとスペー
シングロスが大きくなりすぎて電磁変換特性に悪影響を
及ぼす。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｇｏ、Ｆｅ、、
Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐ合金
、Ｃ０−Ｎ１−Ｐ合金などの強磁性材が使用され、これ
らの強磁性材からなる強磁性金属薄膜層は、真空蒸着、
イオンブレーティング、スパッタリング、メッキ等の手
段によって基体上に被着形成される。

また、基体としては、ポリエステルフィルム、ポリイミ
ドフィルムなどの合成樹脂フィルム、アルミニウム板お
よびガラス板等、従来から使用されているものがいずれ
も好適なものとして使用され、磁気記録媒体としては、
これらのポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムな
どの合成樹脂・　フィルムを基体として用いた磁気テー
プ、合成樹脂フィルム、アルミニウム板およびガラス板
等からなる円盤を基体として用いた磁気ディスクや磁気
ドラムなど、磁気ヘッドと摺接する構造の種々の形態を
包含する。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 厚さ１０μのポリエステルフィルムを真空蒸着装置に装
填し、■×１０−５トールの真空下でコバルト−ニッケ
ル合金（重量比８：２）を加熱蒸発させてポリエステル
フィルム上に厚さ０．１μのコバルト−ニッケル合金か
らなる強磁性金属薄膜層を形成した。引き続いてクロム
をスパッタさせて強磁性金属薄Ｈ＊層上に厚さ１００人
のクロムからなる金属薄膜層を形成した。次いで、第１
図に示す処理槽２および３を隣接したプラズマ処理装置
を使用し、強磁性金属薄膜層および金属薄１１ｉ１ｉＪ
を形成したポリエステルフィルム１を処理槽２の原反ロ
ール４から円筒状キャン５の周側面に沿って移動させ、
さらにガイドローラ６および７を介して処理槽３内の円
筒状キャン８の周側面に沿って移動させ、巻き取りロー
ル９に巻き取るようにセットした。同時に処理槽２に取
りつけたガス導入管１０から処理槽２内に酸素ガスを導
入し、交流電極１１に交流電圧を印加してプラズマ処理
を行い、酸化を行った。続いて処理槽３に取りつけたガ
ス導入管１２から処理槽３内にアルゴンガスを導入し、
高周波電極１３」−にターゲットとしてグラファイト１
４をセットし、高周波電極１３に高周波を印加してスパ
ッタリングを行い、グラファイトからなる保護膜層を形
成した。しかる後、所定の巾に戴置して第２図に示すよ
うなボリエステルフイルム１上に強磁性金属薄膜層１５
、金属薄膜層１Ｇ、金属薄膜層の酸化膜層１７および保
護膜層１８を順次に積層形成した磁気テープＡをつくっ
た。このときの保護膜Ｎ１８の厚みは約２００人であっ
た。なお、図中１９および２０は処理槽２および３内を
減圧するための排気系であり、２１は交流電極１１に交
流電圧を印加するための交流電源、２２は高周波電極１
３に高周波を印加するための高周波電源である。また、
２３はアースシールドである。

実施例２ 実施例１における強磁性金属薄膜層の形成において、コ
バルト−ニッケル合金（重量比８：２）に代えてコバル
トを使用し、ポリエステルフィルム上に厚さ０．１μの
コバルトからなる強磁性金属薄膜層を形成した以外は、
実施例１と同様にして磁気テープＡをつくった。

実施例３ 実施例１における強磁性金属薄膜層の形成において、コ
バルト−ニッケル合金（重ｆｉｔ比８　：　２）に代え
てコハルｔ−クロム合金（重ｔ１８：２）を使用し、ポ
リエステルフィルム上に厚さ０．１μのコバルト−クロ
ム合金からなる強磁性金属薄膜層を形成した以外は、実
施例１と同様にして磁気テープＡをつくった。

実施例４ 実施例１における金属薄膜層の形成において、クロムに
代えてバナジウムを使用し、強磁性金属薄膜層上に厚さ
１００人のバナジウムからなる金属薄膜層を形成した以
外は、実施例１と同様にして磁気テープ八をつくった。

実施例５ 実施例１における金属薄１層の形成において、クロムに
かえてチタンを使用し、強磁性金属薄膜層上に厚さ１０
０人のチタンからなる金属薄膜層を形成した以外は、実
施例１と同様にして磁気テープ八をつくった。

実施例６ 実施例１における金属薄膜層の形成において、クロムに
代えてアルミニウムを使用し、強磁性金属薄膜層上に厚
さ１００人のアルミニウムからなる金属薄膜層を形成し
た以外は、実施例１と同様にして磁気テープＡをつくっ
た。

実施例７ 実施例１において、処理槽２内に酸素ガスに代えて、窒
素ガスを導入してプラズマ処理を行い、窒化を行った以
外は実施例１と同様にして磁気テブΔをつくった。

実施例８ 実施例４において、処理槽２内に酸素ガスに代えて、窒
素ガスを導入してプラズマ処理を行い、窒化を行った以
外は実施例４と同様にして磁気テブへをてノくった。

実施例９ 実施例５において、処理槽２内に酸素ガスに代えて、窒
素ガスを導入してプラズマ処理を行い、窒化を行った以
外は実施例５と同様にして磁気テープ八をつくった。

実施例１０ 実施例６において、処理槽２内に酸素ガスに代えて、窒
素ガスを導入してプラズマ処理を行い、窒化を行った以
外は実施例６と同様にして磁気テープＡをつくった。

実施例１１ 実施例１における金属薄膜層の形成において、クロムに
代えてニッケルークロム合金を使用し、強磁性金属薄１
！ｊｉ層上に厚さ１００人のニッケルニークロム合金か
らなる金属薄膜層を形成した以外は実施例１と同様にし
て磁気テープＡをつくった。

実施例１２ 実施例７における金属薄膜層の形成において、クロムに
代えてニッケルークロム合金を使用し、強磁性金属薄膜
層上に厚さ１００人のニッケルークロム合金からなる金
属薄膜層を形成した以外は実施例７と同様にして磁気テ
ープＡをっ（った。

実施例１３ 実施例１において、クロムに代えて酸化アルミニウムを
使用し、プラズマ処理槽２での酸化を省いて強磁性金属
薄膜層上に約１００人の酸化アルミニウムからなる酸化
物薄膜層を形成した以外は実施例１と同様にして、第３
図に示すようなポリエステルフィルム１上に強磁性金属
薄膜層１５、酸化アルミニウムからなる酸化物薄膜層２
４および保護膜層１８を順次に積層形成した磁気テープ
Ｂをつくった。

実施例１４ 実施例７において、クロムに代えて窒化チタンを使用し
、プラズマ処理槽２での窒化を省いて強磁性金属薄膜層
上に約１００人の窒化チタンからなる窒化物薄膜層を形
成た以外は、実施例７と同様にして、磁気テープＢをつ
くった。

比較例１ 実施例１において、金属薄膜層の形成および金属薄膜層
表面の酸化を省いた以外は実施例１と同様にして磁気テ
ープをつくった。

各実施例および各比較例で得られた磁気テープについて
、磁気ヘッドを摺動させ、磁気ヘッドの摺動回数の増加
に伴う摩擦係数の変化を測定し、耐久性を調べた。また
、得られた磁気テープを６０’Ｃ，９０％ＲＨの条件下
に放置し、時間の経過に伴う最大磁束密度の劣化率を、
放置前の磁気テープの最大磁束密度を１００％として測
定し、耐食性を調べた。第４図は各実施例および比較例
１で得られた磁気テープの摩擦係数の変化をグラフで表
したものであり、また第５図は各実施例および比較例１
で得られた磁気テープの最大磁束密度の劣化率の変化を
グラフで表したものである。これら第４図および第５図
において、それぞれグラフＡは実施例１で得られた磁気
テープ、グラフＢは実施例２で得られた磁気テープ、グ
ラフＣは実施例３で得られた磁気テープ、グラフＤは実
施例４で得られた磁気テープ、グラフＥは実施例５で得
られた磁気テープ、グラフＦは実施例６で得られた磁気
テープ、グラフＧは実施例７で得られた磁気テープ、グ
ラフＨは実施例８で得られた磁気テープ、グラフｌは実
施例９で得られた磁気テープ、グラフＪは実施例１０で
得られた磁気テープ、グラフには実施例１１で得られた
磁気テープ、グラフ■、は実施例１２で得られた磁気テ
ープ、グラフＭは実施例１３で得られた磁気テープ、グ
ラフＮは実施例１４で得られた磁気テープ、グラフａは
比較例１で得られた磁気テープを示す。

〔発明の効果〕

これらのグラフから明らかなように比較例１で得られた
磁気テープは、摩擦係数が大きく、磁気ヘッドの摺動回
数が増大するに伴って摩擦係数が非常に大きくなるが、
この発明で得られた磁気テープ（実施例１〜１４）はい
ずれも摩擦係数が小さくて、磁気ヘッドの摺動回数が増
大してもそれほど摩擦係数が大きくならず、このことか
らこの発明によって得られる磁気記録媒体は耐久性に優
れていることがわかる。また、最大磁束密度の劣化率も
同様に、比較例１で得られた磁気テープは、時間の経過
に伴って劣化率が非常に大きくなるが、この発明で得ら
れた磁気テープ（実施例１〜１４）はいずれも時間が経
過してもそれほど劣化率が大きくならず、このことから
この発明によってｉＭられる磁気記録媒体は耐食性に優
れていることがわかる。

【図面の簡単な説明】 第１図はプラズマおよびスパッタリング処理装置の１例
を示す概略断面図、第２図および第３図はこの発明によ
って得られた磁気テープの部分拡大断面図、第４図はこ
の発明で得られた磁気テープの摩擦係数と磁気ヘッドの
摺動回数との関係図、第５図はこの発明で得られた磁気
テープの劣化率と経過時間との関係図である。 １・・・ポリエステルフィルム（基体）、１５・・・強
磁性金属薄Ｉ！ｊｉ層、１６・・・金属薄膜層、１７・
・・酸化膜層（窒化膜Ｎ）、１Ｂ・・・保護膜層、２４
・・・酸化物薄膜Ｎ（窒化物薄膜Ｎ）、Δ、＋３・・・
磁気テープ（磁気記録媒体） 特許出願人　日立マクセル株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上に金属もしくはそれらの合金からなる強磁性
   金属薄膜層を形成し、この強磁性金属薄膜層の表面にク
   ロム、バナジウム、チタン、アルミニウムから選ばれる
   少なくとも１種以上の金属からなりかつ少なくともその
   表面が酸化または窒化された中間薄膜層を設け、さらに
   この上に炭素からなる保護膜層を形成したことを特徴と
   する磁気記録媒体