JPS61278015A - 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】 ［産業−にの利用分野」 本発明は磁気記録媒体、特に磁性膜としてＣｏ−Ｃｒ合
金薄膜を用いる垂直磁気記録媒体に関するものである。

［従来の技術１ 垂直磁気記録は、従来の面内方向に磁化記録する水平磁
気記録方式と比べ反磁界が小さいため高密度記録に適し
ている。［Ｅｏ−Ｃｒ合金薄膜は、磁化容易軸が面に垂
直な方向を向いた貝柱構造をもつ磁性薄膜であり垂直磁
気記録用磁性材料として非常に期待されている。

磁気記録媒体に於いて、特に磁気テープ、磁気ディスク
としての性能では、磁気性能を満足させつつ、摩擦係数
が小さく円滑な走行安定性を示すこと、耐摩耗性に優れ
、長期にわたる安定走行を維持する耐久性があること、
いつでもどこでも安定な性能が発揮できる耐環境性が強
く要求される。

この要求に反してＣｏ−Ｃｒ合金薄膜を用いた磁気記録
媒体は摩擦が大きく、いったん傷つくとごっそりと表面
がはげ落ちることも起こりうる。高密度記録された情報
を長期にわたって安定で、いつでも確実に再生できるよ
うにＣｏ−Ｃｒ合金薄膜を用いた高密度磁気記録媒体で
は、ヘッドと媒体との間の潤滑を向上させた走行安定性
、耐久性等が一段と強く要望ネれる。

走行安定性、耐久性を向にする手段としては、従来より
、フッ素系やシリコン系オイル、界面活性剤、滑剤など
の潤滑剤を塗布する方法や、適当な膜を蒸着、スパッタ
リング等の方法によるトップコートが試みられてきた。

Ｅ発明が解決しようとする問題点１ しかし、これらの手段では、耐久性がなく潤滑効果が低
下する傾向があった。さらに、コーティング厚を厚くし
て、潤滑機能を十分満足させるようにすると、スペーシ
ングロスによる出力低下が認められる。このように潤滑
効果を長期維持した薄い被膜は困難であった。

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので走行安定
性・耐久性・潤滑性等の表面特性が優れた磁気記・録媒
体を提供することを目的としている。

Ｅ問題点を解決するための手段及び作用］かかる目的を
達成するために、本発明によれば、非磁性基体上にＣｏ
−Ｃｒ垂直磁化膜を形成した垂直磁気記録媒体に於いて
、前記Ｃｏ−Ｃｒ膜を形成した後、前記Ｃｏ−Ｃｒ膜の
表面に、厚さ５０〜３００Ａのプラズマ酸化処理層を形
成したことを特徴とする磁気記録媒体が提供される。

Ｃａ−Ｃｒ合金薄膜表面をプラズマ酸化処理することに
より、低庁擦係数で潤滑性・耐久性に優れる長期走行安
定性のある被膜が形成できる。これは、従来Ｃｏ−Ｃｒ
薄膜に比べて極めて有意義である。

プラズマ酸化とは、酸素ガスまたは酸素ガスとＡｒ、　
Ｈｅ、　Ｘｅ、　Ｎ２等の不活性ガスとの混合ガスのプ
ラズマ処理によって表面を酸化させることをさす。

Ｃｏ−Ｏｒ合金薄膜の表面をプラズマ酸化させる装置例
が第１図、第２図に示しである。第１図は、磁気テープ
状のＣｏ−Ｃｒ　薄膜の磁気記録媒体を高周波放電によ
りプラズマ酸化する装置であり、第２図は、磁気ディス
ク状のＣｏ−Ｏｒ薄膜の磁気記録媒体を高周波放電によ
りプラズマ酸化する装置である。

第１図において、真空槽ｌ内には、対向する電極２．２
′が設けられており、一方の電極２′はコンデンサー３
を挟んで高周波電源４に接続され、５′にて接地されて
いる。他方の電極２は５にて接地されている。真空槽ｌ
内へ酸素ガスまたは、酸素ガスと不活性ガスとの混合ガ
スが６のバリアプルリークバルブまたはマスフローコン
トローラを経て供給される。

不活性ガスはＡｒ、　Ｈｅ、　Ｘｅ、　Ｎ２等から選択
される。真空槽１内には、Ｃｏ−Ｃｒ金属薄膜磁気記録
媒体８の巻出ロール９と巻取ロール１０が設置され、Ｃ
ｏ−０ｒ金属薄膜磁気記録媒体８は、電極２，２″の間
でプラズマ酸化処理される。

プラズマ酸化処理の操作は、真空槽１内を２．５　Ｘ　
１０＝Ｐａ以下になるまで排気し、その後、厳素ガスま
たは酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスを供給し、真空
度０．１−１０Ｐａの範囲に調節される。Ｃｏ’−Ｃｒ
金属薄膜磁気記録媒体８の移行速度や導入ガスの流量が
安定した状態で高周波放電によりプラズマ酸化される。

第２図は、磁気ディスク状のＣｏ−Ｃｒ金属薄膜磁気記
録媒体８′を用いた場合の装置図である。第１図と同じ
構成要素には同符号を付した。ここでは、ＣｏＪｒ金属
薄膜磁気記録媒体８″は、高周波電源４側の電極２′に
支持されている。この電極２′は、回転支持する様にな
っていてもよい。この他の要素や操作法は、試料支持系
を除き第１図におけるのと同一である。

プラズマ発生源としては、に記高周波放電の他にマイク
ロ波放電、直流放電、交流放電等いずれでも利用できる
。

導入ガスで、酸素ガスの分圧は真空槽ｌ内のガス全圧の
１／１００以上を占めることが好ましい。酸素ガスの分
圧が全圧の１／１００以下であるとプラズマ処理の効果
による潤滑性、耐久性が十分現れない。

また単位面積当りの投入電力とプラズマ処理時間との積
は１−１００−・ｓｅｃ／ａｒｍ２の範囲が好ましい。

これより大きいと磁気媒体が損傷するために好ましくな
く、小さいとプラズマ酸化処理が不十分で生産性が低下
し効果が１分に発現されず好ましくない。プラズマ酸化
処理層の厚みは、５０〜３００人が好ましい。プラズマ
酸化処理層を厚くすれば長期走行安定性は向上するがス
ペーシングロスも大きくなり、再生出力も小さくなるの
で好ましくない。また薄すぎても長期にわたる耐久性が
得られないため好ましくない。なお、ここでプラズマ酸
化層は本発明磁気記録媒体表面から深さ方向に、処理前
と比較して酸素量が増えている深さまでをさす。

Ｃｏ−Ｃｒ金属薄膜磁気記録媒体の非磁性基体としては
、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド等の５〜１０
０　ｐｇ程度の高分子フィルムが好ましく用いられるが
、その他、紙、ガラス、非磁性金属なども必要に応じて
用いることができ、基本的には所望の磁性層形成面を榮
え、耐熱性・耐プラズマ性のある任意の非磁性固体材料
が用いられる。さらにＣｏ−Ｃｒ金属薄膜に特性向上の
ために軟磁性膜やＴｉ［等の中間層を設けてもよい。

また、ＣｏＪｌ；ｒ金属薄膜媒体のプラズマ酸化処理は
、プラズマ中央部よりは、負極側に近い方で行なうのが
好ましく、負極に直接接触させても同様の効果が得られ
る。

なお、図面に於いてプラズマ酸化処理の工程のみを示し
たが、同一真空槽内で中間層やＣｏ−Ｃｒ薄膜を形成し
、プラズマ酸化処理する連続工程も可能である。

「実施例」 以下、第１図、第２図の装置を使用してＣｏ−Ｏｒ金属
薄膜磁気記録媒体表面をプラズマ酸化した実施例につい
て述べる。

実施例１ 第１図の装置を使って１８４ｍ厚のポリエチレンテレフ
タレートにＣｏ−Ｏｒ（Ｃｒ　２０　ｗｔＸ　）合金を
０．４４ｔｍ蒸着した磁気テープ−にへ、Ａｒガスと０
２ガスの比が３：ｌの混合ガスを導入し、高周波放電に
よるプラズマ酸化処理を施した。プラズマ酸化処理の条
件は真空度０．３　Ｐａ、酸素分圧０．０８Ｐａ、投入
電力３００　Ｗ、　Ｔ１１気テ一プ移行速度０．８ｃｍ
／秒で行った。

実施例２ 第１図の装置を使って、１０３ｍ厚のアラミドフィルム
にＣｏ−Ｃｒ合金　（Ｃｒ　２０　ｗｔｌ　）を０．５
　ｇｔｍスパッタした磁気テープ−Ｌへ酸素ガスを導入
し、高周波放電によるプラズマ酸化処理を施した。プラ
ズマ酸化処理の条件は、真空度０．２　Ｐａ、投入電力
２００Ｗ、磁気テープ移行速度１．０ｃｍ／秒で行った
。

実施例３ 第２図の装置を使って４０ＩＬｓのポリイミドフィルム
にパーマロイ　Ｆｅ−Ｎ　ｉ　（Ｆｅ　２０ｗｔＸ−旧
８ＱｗｔＸ）０．５　ｇｒｍ及びＣｏ−Ｃｒ　（Ｃｒ　
２０　ｗＨ）合金をその上に０．５　＃Ｌ層蒸着した４
７　ｔｓ■φの磁気ディスクへ、Ａｒガスと酸素ガスの
比が１０：ｌの混合ガスを導入し、高周波放電によるプ
ラズマ酸化処理を施した。プラズマ酸化処理の条件は、
真空度０．５５Ｐａ、酸素分圧０．０５Ｐａ、投入電力
２００Ｗ、処理時間３０秒で行った。

比較例１〜３ 実施例１〜３において酸素プラズマ処理を施さないもの
をそれぞれ比較例１〜３とし、その他の条件は、実施例
１〜３と同一にした。

比較例１′〜３′ 実施例１〜３において酸素ガスまたは酸素ガスとアルゴ
ンガスとの混合ガスの代わりに、Ａｒガスのみを供給し
、その他の条件は実施例１〜３と同一にした。それぞれ
の試料を比較例１′〜３′とした。

Ｃｏ−Ｃｒ薄膜の表層部をＥＳＧ＾、オージェ分析によ
り、深さ方向のコバルト及び酸素の濃度プロファイルを
とった。プラズマ酸化処理した膜は表面に酸素が多く内
部に行くにつれ少なくなり、最後は処理前とほぼ同等の
酸素量となる。最表層の酸素は吸着酸素があるが、内部
の酸素は金属と結合してケミカルシフトをとっているこ
とが確認された。

実施例１〜３においてＣｏ−Ｃｒ膜の表層部が酸化され
、比較例１〜３．比較例１′〜３′においては、はとん
ど酸化層が確認できなかった。酸化層の厚みを表１に示
した。なお、ｔｒはこん跡程度の検出を意味している。

実施例１〜３．比較例１〜３．比較例１′〜３′の試料
を用いて、次の性能試験を行なった。

動摩擦係数 試料の動摩擦係数ｋを３０℃８０＄ＲＨの恒温恒湿室で
初期と１００パス後に測定した。その結果を表２に示し
た。本発明のＣｏ−Ｃｒ金属薄膜磁気記録媒体では動摩
擦係数は未処理テープの半分程度で、アルゴンガスのみ
によるプラズマ処理に比較しても２／３程度であること
が分かる。また、初期と１００パス後の動摩擦係数用を
比較すると本発明のＣｏ−Ｃｒ金属薄膜磁気記録媒体で
はほとんど動摩擦係数ｐの変化が見られないのに対し、
他の比較例では動摩擦係数用の大幅な増加が認められた
。以上に示した結果から、本発明のＣｏ−Ｃｒ金属薄膜
磁気記録媒体は動摩擦係数用が長期にわたり低摩擦安定
し、走行安定性、耐久性が向上したことがわかる。

スチル耐久性 市販のＶＴＲ装置のスチルモードにて、画像が消失する
までの時間（分）を実施例１，２．比較例１．２．１’
、２’のサンプルで行った。、また、実施例３．比較例
３，３′のサンプルの場合はフロッピーディスク状にし
たＣｏ−Ｃｒ金属薄膜磁気記録媒体として、垂直記録方
式専用の録再装置で３８０Ｏｒｐｍ、相対速度７．５ｍ
／ｓｅｅで録画した画像が消えるまでの時間（分）を測
定した。比較結果を表２に示した。本発明のＣｏ−Ｃｒ
金属薄膜媒体はメチル耐久性が大幅に向トし、耐摩耗性
が改善されたことがわかる。

さらに、酸化層の厚みの効果を検討するため次の測定を
行った。

実施例４ 実施例１と同条件で、各種酸化層厚みをもつ磁気テープ
を８＋ａｍ幅のテープにして用意し、フェライトヘッド
（Ｇａｐ幅、０．３ｐｍ）を用いて記録波長０．８４ｒ
ｒｒでの再生出力を比較した。なお、酸化層の厚みＯＡ
とは、酸化処理を施さないものをさし、このサンプルの
再生出力をＯｄｅの標準とする。その結果を第３図に示
した。

表　　　　　１ 表　　　　　２ この図からも明らかな様に酸化物層の厚みが厚くなるに
つれ相対再生用−力が低下し、３００Ａでは、−３ｄＢ
〜−４ｄＢ低下する。この酸化物層厚みより大きくなる
と、再生出力が低下するため、高密度記録用の磁気記録
媒体として酸化物層の厚みは３００Ａまでが適当である
。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、Ｃｏ−Ｃｒ金属薄
膜磁気記録媒体表面にプラズマ酸化処理を施して厚さ５
０〜３００Ａのプラズマ酸化処理層・を形成することに
より、長期走行安定性が維持され、耐久性・耐摩耗性が
向上し、磁気特性を損わない磁気記録媒体を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気テープ状のＣｏ−Ｃｒ磁気記録媒体用高
周波プラズマ酸化装置の概略図、第２図は、磁気ディス
ク状のＣｏ−Ｃｒ磁気記録媒体用高周波プラズマ酸化装
置の概略図、第３図は、酸化物層の厚みと相対再生出力
との関係を示す図である。 ｌ：真空槽　　　　　　　２．２′：電極３：コンデン
サー　　　　４：高周波電源５．５’　：アース ６：バリアプルリークバルブまたは マスフローコントローラ ７：排気系

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、非磁性基体上にＣｏ−Ｃｒ垂直磁化膜を形成した垂
   直磁気記録媒体に於いて、前記Ｃｏ−Ｃｒ膜を形成した
   後、前記Ｃｏ−Ｃｒ膜の表面に、厚さ５０〜３００Åの
   プラズマ酸化処理層を形成したことを特徴とする磁気記
   録媒体。