JPS6122433A - 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〕 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記
録媒体の襄造方法に関しさらに詳しくは、耐久性に優れ
た前記の磁気記録媒体の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

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モノマーガ
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Ｍｉｎｉを強磁性金属薄膜層上に設けたり（特
開昭５７−８２２２９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５８−８８
８２８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
の従来の方法社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、未反応のモノ
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。

〔問題点を解決するための手段〕

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、強磁性金属薄膜層の表面に有機化合物の
プラズマ重合保護膜層形成する際、もしくは形成したの
ち、基体もしくはプラズマ重合保護膜層を基体と接して
基体を移動する基体移動装置により加熱処理するか、も
しくは赤外線を基体もしくはプラズマ重合保護膜層に照
射して加熱処理することによって、未反応の七ツマー成
分やラジカルを動きやすくさせ、反応させてプラズマ重
合保護膜層の架橋密度を向上させるとともに余分な未反
応のモノマーガスやラジカルを蒸発させ、比較的硬いプ
ラズマ重合保護膜層を形成して、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、強磁性金属薄膜層−ヒへのプラズマ
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、強磁性金属薄膜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
るのに使用する七ツマーガスとしては、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
オニトリルなどの炭化水素系化合物のモノマーガス、Ｃ
２Ｆ４．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、オクタメチルシクロ
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ス等が好ましく使用され、
これらの有機化合物の七ツマーガスは、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
るものが好まり、＜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
合物のモノマーガスの比にして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すぎ
ると被着速度が低下し、多ず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隙をきたす。なお、炭化
水素系化合物の七ツ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しるた
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くな
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、またガス圧を低くし
て高周波電力を高く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、ガス圧を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／−の範囲内とするのが好ましく、ガス圧を０．００
３〜１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。このような有機化合物のプラズマ重
合保護膜層の膜厚は、２０〜１０００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
耐摩耗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。

このようにしてプラズマ重合保護膜層を形成する際、基
体を支持する円筒状キャン等の基体支持装置を加熱し′
ζ基体を加熱するか、あるいは基体に赤外線を照射して
基体養加熱しながらプラズマ重合を行うと、この加熱処
理によって、プラズマ重合保護膜層表面の未反応のモノ
マー成分やラジカルが動きやすくなり、架橋反応が促進
されてプラズマ重合保護膜層の架橋密度が向上し、同時
に未反応の七ツマー成分やラジカルが蒸発され、摩擦係
数も小さくなって耐摩耗性が向上する。この加熱処理は
、プラズマ重合保護膜層を形成したのち、行っても同様
な効果が得られ、耐摩耗性が向上される。このような加
熱処理はプラズマ重合保護膜層を形成する際、同時に加
熱処理する場合、温度４０℃以上の温度で行うのが好ま
しく、４０℃より低い温度では所期の効果が得られない
。またこの場合の加熱処理は、基体がポリエステルフィ
ルムの場合は１００℃より高い温度で行うと基体が熱変
形するため１ｏｏ−”ｃ以下の温度で行うのが好ましく
、基体がポリアミドフィルムである場合は１００℃より
高い温度でも熱変形することはないが、１５０℃以上の
温度で行うと析出速度が極めて小さくなるため１５０℃
以下の温度で行うのが好ましい。また、プラズマ重合保
護膜層を形成したのち加熱処理する場合は、４０℃より
低い温度にすると所期の効果が得られないため、４０℃
以上の温度で行うのが好ましく、温度が高くなるほど良
好な結果が得られるが、基体がポリエステルフィルムの
場合は１００℃より高い温度で行うと基体が熱変形する
ため１００℃以下の温度で行うのが好ましく、基体がポ
リアミドフィルムである場合は３００℃より高い温度に
すると変形するため３００℃以下にするのが好ましい。

このようにプラズマ重合保護膜層を形成する際、もしく
は形成されたプラズマ重合保護膜層に赤外線を照射して
加熱処理する際、使用される赤外線源としては、赤外線
ランプ、ヒーター等が好適に使用され、このような赤外
線ランプ等を使用して照射される赤外線は、前記所定の
温度範囲で加熱処理が行えるように、照射するのが好ま
しい。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、
Ｇｏ−Ｎｉ−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、スパフタリング、メッキ等の手段
によって基体上に被着形成される。

また、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、ｌＸｌ０−５１−−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
′４映層を形成したポリエステルフィルム１を隔壁２で
区画分離した一方の処理槽３内で、原反ロール４からガ
イドロール５を介して円筒状キャン５の周側面に沿って
移動させ、さらにガイドロール７および８を介して他方
の処理槽９内の円筒状キャン１ｏの周側面に沿って移動
させ、ガイドロール１１を介して巻き取りロール１２に
巻き取るようにセントした。

次いで、ポリエステルフィルムｌを円筒状キャン６およ
び１０の周側面に沿って５ｍ／ｍｉｎの速度で走行させ
ながら、処理槽３に取りつけたガス導入管１３からテト
ラメチルシランのモノマーガスを１００ｓｅｃｍの流量
で導入し、ガス圧を０．０１　）　−ルとして電極１４
の高周波電力５００Ｗ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
膜層の膜厚は３゜０人であった。次いで、処理槽９内で
、円筒状キャン１０の周側面に沿って移動するポリエス
テルフィルム１上のプラズマ重合保護ＩＪ　Ｒに対して
、赤外線ランプ１５から出力を下記第１表に示すように
種々に変えて、赤外線を照射し、加熱処理を行った。し
かる後、所定の［１］に裁断して第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１９、プラ
ズマ重合保護膜層２０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１６および１７はそれぞれ処
理槽３および９内を減圧するための排気系であり、１８
は電極１４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１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、アセト
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／１
１ｉｎに変更した以外は実施例１と同様にしてプラズマ
重合保護膜層を形成し、さらに赤外線ランプの出力を２
４０Ｗ（加熱温度６０°Ｃ）として赤外線照射を行った
以外は実施例１と同様にして加熱処理を行い、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
ｊ￥は３００人であった。

実施例６ 実施例１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、テトラ
フルオロエチレン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
６　ｍ　／ｒｒｌｉｄに変更した以外は実施例１と同様
にしてプラズマ重合保護膜層を形成し、さらに赤外線ラ
ンプの出力を３５０Ｗ（加熱温度６０°Ｃ）として赤外
線照射を行った以外は実施例１と同様にして加熱処理を
行い、磁気テープＡをつくった。このときのプラズマ重
合（釆護■１ごｊ督の層）７は２８０人であっノこ。

実施例７ 実施例４における赤外線加熱処理に代えて、円筒状キャ
ン１０によりポリエステルフィルム１を１００°Ｃで加
熱処理した以外は実施例４と同様にしてプラズマ重合保
護膜層の加熱処理を行い、磁気テープＡをつくった。

実施例８ 第２図に示すように、左右一対の赤外線ランプ２Ｉおよ
び２２を円筒状キャン６に近接して取りつけ、かつ処理
槽９を連接せず運こ処理槽３内に巻き取りロール１２を
配設した以外は第１図に示す装置と同じ装置を使用し、
これらの赤外線ランプ２１および２２によりプラズマ重
合保護膜層形成時にポリエステルフィルム１を１００℃
で加９％処理し、ポリエステルフィルム１の走行速度を
５ｍ／　ｍ　ｉ　ｎから１ｍ／ｗｉｎに変更した以外は
実施例４−と同様にしてプラズマ重合保護膜層の加熱処
理を行い、磁気テープＡをつくった。

実施例９ 実施例８における赤外線加熱処理に代えて、円筒状キャ
ン６によりポリエステルフィルム１を１００℃で加熱処
理した以外は実施例８と同様にしてプラズマ重合保護膜
層の加熱処理を行い、磁気テープＡをつくった。

実施例１０ 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℃に加熱しながら３Ｘ
１０−６トールの真空下でコバルト−クロム合金を加熱
蒸発させて、ボリイミ１−フィルム上に厚さ３５００人
のコバルト−クロム合金（モル比８（１：２０）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
４と同様にしてプラズマ重合保護膜層を形成己、磁気テ
ープＡをつくった。

比較例１ 実施例４において、プラズマ重合保護膜層への赤外線の
照射を省いた以外は実施例４と同様にして磁気テ〜ブを
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への赤外線の
照射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６において、プラズマ重合保護膜層への赤外線の
照射を省いた以外は実施例６と同様にして磁気テープを
つくった。

比較例４ 実施例１において、プラズマ重合保護膜層の形成を省い
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４図に示すように
、磁気テープＡの一端に荷重２３をかけて、磁気テープ
Ａの磁性層側が円柱状のＳＵＳピン２４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
２４と平行に配置した回転ガイドロール２５の周側面か
ら垂下して歪ゲージ２６を取りつげ、ＳＵＳビン２４に
対し水平に１ｍ／ｍｉｎ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１０）は、いずれも比較例１ないし
４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、かつ加熱処理
する際に使用するプラズマ重合兼加熱処理装置の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図はプラズ
マ重合保護膜層を形成し、かつ加熱処理する際に使用す
るプラズマ重合兼加熱処理装置の他の例を示す概略断面
図、第４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）、１９・・・強
磁性金属薄膜層、２０・・・プラズマ重合保護膜層、”
Ａ・・・磁気テープ（磁気記録媒体）手沼売ネ市正書（
自発） １．事件の表示 昭和５９年特許願第１４３８８１号 ２、発明の名称 磁気記録媒体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　大阪府茨木市丑寅−丁目１番８８号名　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番地明細書の「発
明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 ＋、’！−，’＋　（３＋　ｒ。 （１）明細書第２ページ、下から第２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、第１１行目から第、１２行目
にかけての「未反応のモノマー成分」を「オリゴマー成
分」と補正する。 （３）明細書第７ページ、第４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。 （４）明細書第７ページ、第７行目の、「未反応の七ツ
マー成分」を１オリゴマ一成分」と補正す　゛る。

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、次いで、この強磁性金属薄膜層上
   に有機化合物のプラズマ重合保護膜層を形成する際、も
   しくは形成したのち、基体もしくはプラズマ重合保護膜
   層を加熱処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造
   方法