JPS6122432A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は磁気記録媒体の製造方法に関し、さらに詳し
くは、耐久性に優れた磁気記録媒体の製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

−・般に、磁性１５）末を結合剤成分とともに基体フィ
ルム上に結着させるか、或いは強磁性金属またはそれら
の合金などを真空蒸着等によって基体フィルム上に被着
してつくられる磁気記録媒体は、記録再生時に磁気ヘッ
ド等と激しく摺接するため磁性層が摩耗され易く、特に
真空蒸着等によって形成される強磁性金属薄膜型磁気記
録媒体は、高密度記録に適した特性を有する反面、磁気
ヘッドとの摩擦係数が大きくて摩耗や損傷を受は易く、
耐久性に劣るという難点がある。

このため、従来から磁性層上に種々の保護膜層を設ける
などして耐久性を改善することが行われており、近年、
たとえば、ケイ素系有機化合物の七ツマーガスをプラズ
マ重合して、ケイ素系有機化合物のプラズマ重合保護膜
層を強磁性金属薄膜層上に設けたり（特開昭５７−８２
２２９号、特開昭５８−６０４２７号）、あるいは、フ
ッ素系有機化合物のモノマーガスをプラズマ重合して、
フッ素系有機化合物のプラズマ重合保護膜層を強磁性金
属薄膜層上に設ける（特開昭５８−８８８２８号、特開
昭５８＝　１０２３３０号）ことが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この従来の方法によって得られる有機化合物
のプラズマ重合保護膜層は架橋密度が未だ充分でなく、
未反応の七ツマー成分やラジカルが残存しているため、
これらが表面に表出し、粘着が生じたりして摩擦係数が
大きくなり、良好な耐摩耗性が得られないという難点が
ある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果な
されたもので、まず、磁性層の表面に有機化合物のプラ
ズマ重合保護膜層を形成したのち、このプラズマ重合保
護膜層を水素ガスを含む雰囲気下で加熱処理またはプラ
ズマ処理することによって、未反応のラジカルを減少さ
せ、また未反応のラジカルや七ツマー成分を反応させて
、これら未反応ゐラジカルやモノマー成分の表出による
摩擦係数の増大を抑制するとともに、特にプラズマ重合
保護膜層の表面付近の架橋密度を向上させて、比較的硬
いプラズマ重合保護膜層を形成し、耐摩耗性を充分に向
上させたものである。

この発明において、磁性層上へのプラズマ重合保護膜層
の形成は、処理槽内で、炭化水素系化合物、フッ素系有
機化合物およびケイ素系有機化合物等のモノマーガスを
、高周波あるいはマイクロ波等によりプラズマ重合させ
て、磁性層上に被着することによって形成される。この
プラズマ重合保護膜層を形成するのに使用するモノマー
ガスとしては、たとえば、プロパン、エチレン、プロピ
レン、アセトニトリル、プロピオニトリル等の炭化水素
系化合物のモノマーガス、Ｃ２Ｆ４．Ｃ３Ｆ６などのフ
ッ素系有機化合物のモノマーガスおよびテトラメチルシ
ラン、オククメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメ
チルジシラザンなどのケイ素系有機化合物のモノマーガ
ース等が好ましく使用され、これらの有機化合物のモノ
マーガスは、高周波あるいはマイクロ波等によりラジカ
ルが生成され、この生成されたラジカルが反応し重合し
て被膜となる。このラジカルはこれらの有機化合物が二
重結合または三重結合を有しているほど生成しやすいた
め、これら不飽和結合を有するものがより好ましく使用
される。またこれらの七ツマーガスをプラズマ重合する
際、アルゴンガス、ヘリウムガスおよび酸素ガス等のキ
ャリアガスを併存させるとモノマーガスを単独でプラズ
マ重合する場合に比べて３〜５倍の速度で被着されるた
め、これらのキャリアガスを併存させて行うのが好まし
い。これらのキャリアガスと併存させる際、その組成割
合はキャリアガス対前記有機化合物の七ツマーガスの容
積比にして１対１〜２０対１の範囲内で併存させるのが
好ましく、キャリアガスが少なずぎると被着速度が低下
し、多すぎるとモノマーガスが少なくなってプラズマ重
合反応に支障をきたす。なお、炭化水素系化合物のモノ
マーガスを使用するときは、酸素ガスをキャリアガスと
して使用すると酸化反応が生じるため、酸素ガスをキャ
リアガスとして使用するのは好ましくない。

プラズマ重合を行う場合のガス圧および高周波やマイク
ロ波の電力は、ガス圧が高くなるほど被着速度が速（な
る反面モノマーガスが比較的架橋密度低くプラズマ重合
されて硬い保護膜層が得られず、ガス圧を低くして高周
波電力を高（すると被着速度が遅くなる反面架橋密度が
比較的高くて硬い保護膜層が得られる。ところが、ガス
圧を低くして高周波電力を高くしすぎると、モノマーガ
スが粉末化してしまいプラズマ重合保護膜層が形成され
ないため、ガス片を０．００１〜５トールの範囲内とし
、平方センナあたりの高周波電力を０．０３〜５　Ｗ　
／　ｃａの範囲内とするのが好ましく、ガス圧を０．０
０３〜１トールとし、平方センナあたりの高周波電力を
０．０５〜３　Ｗ　／　ｃａの範囲内とするのがより好
ましい。このようにしてプラズマ重合によって被着形成
される有機化合物のプラズマ重合保護膜層は、未だ架橋
密度は充分でないが、緻密で摩擦係数も小さく、従って
この有機化合物のプラズマ重合保護膜層が形成されると
耐摩耗性が向上する。

このようにして形成されたプラズマ重合保護膜層は、次
いで、処理槽内で、水素ガスもしくは水素ガスとアルゴ
ンガス、ヘリウムガス、キセノンガス、クリ１１−ンガ
ス、ネオンガスなどの不活性ガスとの混合ガス中にさら
して加熱処理するが、あるいは、水素ガスのプラズマ中
もしくは水素ガスとアルゴンガス、ヘリウムガス、キセ
ノンガス、クリプトンガス、ネオンガス等の不活性ガス
との混合ガスのプラズマ中にさらし゛てプラズマ処理す
るか、さらには、まずこれらの不活性ガスのプラズマ中
にさらした後、ついで水素ガスのプラズマ中にさらして
プラズマ処理するなどの方法で処理されると、加熱され
た水素ガスもしくは水素ガスのプラズマの作用により未
反応のラジカルが減少し、これらが表面にでてくること
もないため、これらの表出に起因する粘着等も生ぜず、
摩擦係数が小さくなる。また不活性ガスのプラズマの作
用によりプラズマ重合保護膜同表面にラジカルがさらに
生成されて、これらのラジカルやモノマー成分が反応す
ると同時に、余分なラジカルは加熱された水素ガスもし
くは水素ガスのプラズマの作用により減少し、プラズマ
重合保護膜層の特に表面（＝Ｊ近の架橋密度が向」二さ
れて、摩擦係数が充分に小さく、かつ緻密で硬いプラズ
マ重合保護膜層が形成され、耐摩耗性が一段と向上され
る。特に不活性ガス中で加熱処理するか、あるいは不活
性ガスのプラズマでプラズマ処理した後、さらに水素ガ
ス中で加熱処理するか、あるいは水素ガスのプラズマで
プラズマ処理する場合は、不活性ガス中での不活性ガス
のプラズマによるプラズマ処理によりプラズマ重合保護
膜層表面にラジカルが生成され、これが未反応のモノマ
ー成分と反応して架橋密度が向上し１１次いで、余分な
ラジカルが水素ガス中での加熱処理および水素ガスのプ
ラズマによるプラズマ処理によ□り減少するーため、プ
ラズマ重合保護膜層の架橋密度が一段と向上されるとと
もに、摩擦係数が極めて小さくなり、耐摩耗性が一段と
向上される。このような水素ガスおよび不活性ガスの混
合ガス中での加熱処理は、４０〜１００℃の範囲内の温
度で行うのが好ましい。また、水素ガスおよび不活性ガ
スによるプラズマ処理は、直流電源、交流電源および高
周波電源のいずれを使用してもよく、ガス圧および電力
は、プラズマ重合保護膜層の特に表面伺近の架橋密度を
充分に高くするため、直流電源および交流電源を使用す
る場合、ガス圧を０．０１〜５トールの範囲内とし、平
方センチあたりの交流または直流電力を０．２〜５　Ｗ
　／　ｃｌの範囲内として行うのが好ましく、また、高
周波電源を使用する場合は、ガス圧を０．００３〜１１
−−ルとし、平方センナあたりの高周波電力を０．１〜
３　Ｗ　／　ｃ＋ａの範囲内とするのが好ましい。また
、水素ガスと不活性ガスの混合ガスのプラズマを使用す
る場合の水素ガスと不活性ガスの混合割合は、ガス圧比
で水素ガス対不活性ガスの比にして１０対０〜１対９の
範囲内であることが好ましい。

このようにして、磁性層上に有機化合物のプラズマ重合
保護膜層を形成した後、さらにこのプラズマ重合保護膜
層を水素ガスまたは水素ガスのプラズマ、もしくは水素
ガスまたは水素ガスのプラズマと不活性ガスまたは不活
性ガスのプラズマで加熱処理またはプラズマ処理して形
成されるプラズマ重合保護膜層の膜厚は、２０〜１００
０人の範囲内であることが好ましく、膜厚が薄すぎると
この保護膜層による耐久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ず。

基体上に形成される磁性層は、ｒ−Ｆｅ２０３粉末、ｐ
　ｅ３０４粉末、Ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ２０３粉末、ＣＯ含
有Ｆｅ３Ｏ４粉末、Ｆｅ粉末、Ｃ。

粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末などの磁性粉末を結合剤成分およ
び有機溶剤等とともに基体上に塗布、乾燥するか、或い
は、ＣＯ％　Ｆ　ｅ　ＸＮ　＋、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｐなどの強磁性材を、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するなどの方法で形成
される。

また、磁気記録媒体としては、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を基体とす
る磁気テープ、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やドラムを基体とする磁気デ
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１〜４ 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、３Ｘ１０−５）−ルの真空下でコバルトを加熱蒸
発させてポリエステルフィルム上に厚さ１０００人のコ
バルトからなる強磁性金属薄膜層を形成した。゛次い”
で、第１図に示すプラズマ処理装置を使用し、強磁性金
属薄膜層を形成したポリエステルフィルム１を処理槽２
内で原反ロール３から円筒状キャン４の周側面に沿って
移動させ、巻き取りロール５に巻き取るようにセントし
た。次に、処理槽２に取りつけたガス導入管６からテト
ラメチルシランのモノマーガスを１０１００５ｅの流量
で導入し、ガス圧を０．０１　トールとし、電極７の高
周波電力８ＱＯＷ、走行速度５ｍ／ｍｉｎでプラズマ重
合を行い、プラズマ重合保護膜層を形成した。このとき
のプラズマ重合保護ｌｌ１ｌｉ層の厚みは３００人であ
った。次いで、プラズマ重合（尿膜膜層形成時と逆方向
にポリエステルフィルム１を５　ｍ　／　ｍ４１Ｈの走
行速度で走行させ、処理槽２に取りつ＆Ｊたガス導入管
８から水素ガスを、またガス導入管９からアルゴンガス
を両者の混合ガス圧を０．０１　）−ルと一定にすると
ともに、各ガス圧を下記第１表に示すように種々に変え
て導入し、電極７の高周波電力３００Ｗでプラズマ重合
保護膜層をプラズマ処理した。しかる後、所定の中に裁
断して第２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１２、プラズマ重合保護膜層１３を順
次に積層形成した磁気テープＡをつくった。なお、図中
１０は処理槽２内を減圧するための排気系であり、１１
は電極７に高周波を印加するための高周波電源である。

第１表 実施例５ 実施例２におけるプラズマ重合保護膜層の形成において
、テトラメチルシランのモノマーガスに代えて、アセ１
ニトリルのモノマーガスを同じ条件で使用し、ポリエス
テルフィルム１の走行速度を５ｍ／ｍｉｎから４ｍ／ｍ
ｉｎに変更した以外は実施例２と同様にしてプラズマ重
合保護膜層を形成するとともにプラズマ処理を行い、磁
気テープＡをつくった。このときのプラズマ重合保護膜
層の層厚は３００人であった。

実施例６ 実施例２におけるプラズマ処理において、アルゴンガス
に代えてヘリウムガスを同量使用した以外は実施例２と
同様にしてプラズマ処理を行い、磁気テープＡをつくっ
た。

実施例７ 実施例２におけるプラズマ処理に代えて、まず、アルゴ
ンガスのみを使用し、ガス圧０．０１　トールとしてプ
ラズマ処理を行い、次いで、水素ガスのみを使用し、ガ
ス圧０．０１　トールとしてプラズマ処理を行った以外
は、実施例２と同様にして磁気テープＡをつくった。

実施例８ α−Ｆｅ磁性粉末　　　　　　　６００重量部エスレソ
クＣＮ（積木化学工業　　８ｏ〃軒製、塩化ビニル−酢
酸ビニ ル共重合体） パンデソクスＴ−５２５０（大　　３０μ日本インキ社
製、ウレタンエ ラス１〜マー） コロネートしく日本ポリウレタ　　１０〃ン工業社製、
三官能性低分子 債イソシアネート化合物） メチルイソブチルケトン　　　　４００〃トルエン　　
　　　　　　　　　４００〃この組成物をボールミル中
で７２時間混合分散して磁性塗料を調製し、この磁性塗
料を厚さ１０μのポリエステルフィルム上に乾燥厚が４
μとなるように塗布、乾燥して磁性層を形成した。次い
で、この磁性層上に、実施例２と同様にしてプラズマ重
合保護膜層を形成し、さらにプラズマ処理を行い、磁気
テープＡをつくった。

実施例９ 厚さ５０μのポリイミドフィルムを真空蒸着装置に装填
し、ポリイミドフィルムを３００℃に加熱しなから３Ｘ
１０−６トールの真空下でコバ用１−−クロム合金を加
熱蒸発させて、ポリイミドフィルム上に厚さ３５００人
のコバルト−クロム合金（モル比８０：２０）からなる
強磁性金属薄膜層を形成した。次いで、これに実施例２
と同様にしてプラズマ重合保護膜槽を形成し、さらにプ
ラズマ処理を行い、磁気テープＡをつくった。

比較例１ 実施例２において、プラズマ重合保護膜層”の水素ガス
のプラズマおよびアルゴンガスのプラズマによるプラズ
マ処理を省いた以外は実施例２と同様にし、て磁気テー
プをつくった。

比較例２ 実施例５において、プラズマ重合保護膜層の水素ガスの
プラズマおよびアルゴンガスのプラズマによるプラズマ
処理を省いた以外は実施例５と同様にして磁気テープを
つくった。

比較例３ 実施例１において、プラズマ重合保護膜層の形成および
プラズマ重合保護膜層の水素ガスのプラズマおよびアル
ゴンガスのプラズマによるプラズマ処理を省いた以外は
実施例１と同様にして磁気テープをつくった。

各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、
摩擦係数を測定した。摩擦係数は、第３図に示すように
、磁気テープＡの一端に荷重１４をかけて、磁気テープ
Ａの磁性層側が円柱状のＳＵＳピン１５の周側面に摺接
するように垂下し、磁気テープＡの他端をＳＵＳピン１
５と平行に配置した回転ガイドロール１６の周側面から
垂下して歪ゲージ１７を取りつけ、ＳＵＳピン１５に対
し水平に１ｍ／…ｉｎの速度で引っ張って、初期の摩擦
係数と１００回繰り返したときの摩擦係数を測定した。

下記第２表はその結果である。

第２表 〔発明の効果〕 上表から明らかなように、この発明で得られた磁気テー
プ（実施例１ないし９）は、いずれも比較例１ないし３
で得られた磁気テープに比し、初期および１００回後の
摩擦係数が小さく、このことからこの発明の製造方法に
よれば、一段と耐摩耗性に優れた磁気記録媒体が得られ
ることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラズマ重合保護膜層を形成し、かつプラズマ
処理する際に使用するプラズマ重合兼プラズマ処理装置
の１例を示す概略断面図、第２図はこの発明の製造方法
によって得られた磁気テープの部分拡大断面図、第３図
は磁気テープの摩擦係数測定方法の説明図である。 １・・・ポリエステルフィルム（基体）、１２・・・強
磁性金属薄膜層、１３・・・プラズマ重合保護膜層、Ａ
・・・磁気テープ（磁気記録媒体） 第１図 第２図 層 第３図 手紀巨：ｉ、市゛正書（自発） 昭和５９年８月６０ 特許庁長官　志　賀　　学　　殿 １、事件の表示　　　　　　　　　　　　で：゛１昭和
５９年特許願第１４３８ｆｌＯ号 ２、発明の名称 磁気記録媒体の製造方法 ３、補正をする考 事件との関係　特許出願人 住　所　大阪府茨木市力寅−丁目１番８８汁名　称　（
５８１）日立マクセル株式会社代表者　永　井　　厚 ４、代理人 住　所　大阪市東区博労町２丁目４１番地中博ビルディ
ング ６、補正の内容 （１）明細書第３ページ、第１行目の、「未反応のモノ
マー成分」を「オリゴマー成分」と補正する。 （２）明細書第３ページ、下から第９行目の「モノマー
成分」を「オリゴマー成分」と補正する。 （３）明細書第３ページ、下から第８行目の「七ツマー
成分」を１オリゴマ一成分」と補正する。 （４）明細書第７ページ、下から第８行目から下から第
７行目にかけての１モノマ一成分」を「オリゴマー成分
」と補正する。 （５）明細書第８ページ、第６行目の、「未反応のモノ
マー成分」を「オリゴマー成分」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上に磁性層を形成し、この磁性層上に有機化合
   物のプラズマ重合保護膜層を形成したのち、このプラズ
   マ重合保護膜層を水素ガスを含む雰囲気下で加熱処理ま
   たはプラズマ処理することを特徴とする磁気記録媒体の
   製造方法