JPS62172521A

JPS62172521A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS62172521A
Application number: JP1212186A
Authority: JP
Inventors: Fumio Komi; 文夫小海
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-29

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〕本発明は磁気記録媒体に係り、特に動摩擦係数が小さく
耐摩耗性の大きい走行性に優れた磁気記録媒体に関する
。

〔従来の技術〕

一般に、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎｉなとの金属、またはこれらの
合金などからなる磁気記録膜である磁性層を真空蒸着法
、スパッタリング法などによって基体であるフィルム上
に被着させるか、あるいは磁性粉末を結合剤成分と共に
基体フィルム上に結着して作られる磁気記録媒体は、記
録再生時に磁気ヘッドなどと激しく摺接するため磁性層
が摩耗され易く、特に真空蒸着法などによって形成され
る強磁性金属薄膜層は、高密度記録に適した特性を有す
る反面、磁気ヘッドなどと摩擦係数が大きくて摩耗や損
傷を受は易いという欠点があった。

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、磁気ヘッドとの摩耗や損傷などを少なくし、
磁気記録媒体の走行性を改善することが行われている０
例えば、磁性層上に炭素原子を主成分とする皮膜（特開
昭５３−１４３２０６号公報）やダイヤモンド構造を含
む炭素の薄膜（特開昭５９−１２７２３２号公報）を設
けるなどの方法が提案されている。また、磁性層である
強磁性金属薄膜層の上に、炭素／水素のモル比が所定割
合の架橋した炭化水素質保護膜を設けた磁気記録媒体（
特開昭６０−１５７７２５号公報）およびその保護膜の
形成方法（特開昭６０−１５７７２６号公報）などが提
案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の従来技術である炭素を主成分とする保護
膜においては、保護膜の動摩擦係数が大きく、かつ耐摩
耗性が劣るために、磁気記録媒体としての走行性は十分
に満足のいくものではなかった。すなわち、これらの炭
素を主成分とする皮膜を保護膜として磁性層上に設けた
磁気記録媒体の走行特性は、皮膜に含まれる炭素以外の
成分である水素および酸素の含有量に大きく依存するた
め、この水素および酸素の含有量を充分に制御すること
が必要不可欠の要素であるからである。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
磁気記録膜である磁性層上に、成分組成が炭素、水素、
酸素からなり、原子数比で、炭素／水素の割合、および
炭素／酸素の割合を制御し、動摩擦係数が小さく耐摩耗
性が大きい炭素質アモルファス保護膜を形成させ、特に
走行特性が極めて優れた磁気記録媒体を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気記録媒体の表面に形成させる炭素を主成分
とするアモルファス保護膜は、グロー放電による炭化水
素ガスの分解や重合に基づくデポジッション（堆積物）
の生成、あるいはグラファイトなどの炭素質材料のスパ
ッタリングなどにより形成される。

本発明の炭素質アモルファス保護膜は、元素分析による
と、原子数比で、炭素（Ｃ）／水素（Ｈ）の割合が１０
０／１００〜５００／　１であり、炭素（Ｃ）／酸素（
０）の割合が１００／１００〜１０００／　１の範囲の
ＨおよびＯが含有されているものである。本発明の炭素
質アモルファス保護膜において、Ｃ量に対してＨおよび
０の含有量が多くなると、保護膜の硬度が低下し磁気ヘ
ッドやピンなどとの摺動時の動摩擦係数が大きくなるの
で、ＨおよびＯ含有量の上限は、Ｃ／　ＨおよびＣ１０
の割合で、それぞれ１００／１００とした。また、Ｈや
０が全く含有されないか、またはそれらの含有量が非常
に少ないと保護膜に柔軟性がなくなり脆くなって剥離し
、磁気記録媒体に傷が発生し易くなるので、Ｈ含有量の
下限をＣ／Ｈの割合で５００／　１．０含有量の下限を
Ｃ１０の割合で１０００／　ｌとした。そして。

本発明の保護膜のＣ／ＨおよびＣ１０の割合のより好ま
しい範囲は、Ｃ／Ｈが１００／２０〜５００／　５、Ｃ
１０が１００１５０〜１０００／　５１’ある。

本発明の炭素質アモルファス保護膜の厚みとしては、５
０人未満では保護膜としての効果が十分でなく、また１
０００人を超えるとスペーシングロスが大きくなるので
、５０〜１０００人の範囲が好ましく、より好ましい範
囲は５０〜３００人である。

本発明の炭素質アモルファス保護膜を形成させる方法と
しては、グロー放電による炭化水素の分解１重合による
方法あるいは炭素質林料のスパッタリングによる方法な
どを挙げることができるが、第３図に示す炭化水素ガス
のグロー放電装置を用いた場合についてその概要を説明
する。処理ＪｐＩ２には炭化水素ガスを供給するガス導
入管５と、処理槽２内を所定のガス圧に保持するための
真空排気系８が設けられている。そして、処理槽２内に
は、上部電極７と下部電極６が配置されていて、その間
に、強磁性薄膜層を形成しであるポリエステルフィルム
１を走行させ、下部電極６に高周波を所定電力密度で印
加し、グロー放電を発生゛させることによって、ポリエ
ステルフィルム１の強磁性金属薄膜層上に炭素質アモル
ファス保護膜を形成させることができる。

本発明の炭素質アモルファス保護膜に含まれるＨおよび
Ｏ含有量の制御は、炭化水素のガス圧をｏ、ｏｏｉ〜０
．ｌトールの範囲内に調整し、下部電極の表面積に対す
る高周波の印加電力を制御することによって行うことが
できる。すなわち、炭化水素のガス圧を小さくシ、高周
波の印加電力密度を大きくすると、Ｈに対するＣ量（Ｃ
／Ｈ）は大きくなり、また炭化水素のガス圧を大きくし
、高周波の印加電力密度を小さくすると、Ｈに対するＣ
量（Ｃ／Ｈ）を小さくすることができる。また、Ｏに対
するＣ量（Ｃ１０）は、炭化水素のガス圧を小さくし、
高周波の印加電力密度を大きくするとＣ１０は小さくな
り、反対に、ガス圧を大きくシ。

印加電力密度を小さくするとＣ１０を大きくすることが
できる。

本発明の炭素質アモルファス保護膜の形成に使用する炭
化水素ガスは、飽和、不飽和あるいは芳香族炭化水素を
用いることができ、例えば、メタン、エタン、エチレン
、プロパン、プロピレン。

ベンゼンなどが適している。また、これらのガス状炭化
水素とＡｒ、Ｈｅ、　Ｎｅ、　Ｈ，などの炭化水素ガス
以外のガスとの混合ガスを用いてもよい。

本発明の炭素質アモルファス保護膜は、基体上に設けら
れている磁性層の上に直接形成させてもよいが、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ、Ｎｉ、５ｉｎ２゜５ｉＴｉ、Ｔ
ｉｃ、Ｓｉ３Ｎ４あるいは有機高分子化合物などの非磁
性の下地層を介して形成させることもできる。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例をあげ図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

（実施例　１）第３図に示すグロー放電装置を使用し、Ｇｏからなる強
磁性金属薄膜層１０を形成させたポリエステルフィルム
１を、処理槽２内の供給ロール３から巻き取りロール４
へ、３ｍ／＋ｓｉｎのスピードで走行させ、処理槽２に
取付けたガス導入管５からメタンガスを１０１０５ｅの
流量で導入し、ガス圧をｏ、ｏｏｓ　トールとなし、下
部電極６に１３．５６ＭＨｚの高周波を、電力密度ＩＷ
／ａＪで印加してグロー放電を発生させて、強磁性金属
薄膜層１０の上に厚さ１２０人の炭素質アモルファス保
護膜１１を形成させた。しかる後、ポリエステルフィル
ム１を所定の幅に裁断して、第１図に示すような、ポリ
エステルフィルム１上に１強磁性金属薄膜１０．炭素質
アモルファス保護膜１１を順次積層形成させた磁気テー
プを作製した。この磁気テープ表面の炭素質アモルファ
ス保護１１ｉ１１を、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分
光法）およびＥＳＣＡ（光電子分光法）によって元素分
析を行ったところ、原子数比で、Ｃ／　Ｈは１００／２
、Ｃ１０は１００／　１であった。

（実施例　２）実施例１において用いたメタンガスに代えて、エチレン
ガスを使用し、流量を１５ｓｅｃ＋ｅとした以外は実施
例１と同様の条件で磁気テープを作った。

この時、炭素質アモルファス保護膜１１の膜厚は２００
人であり、ＦＴ−ＩＲおよびＥＳＣＡによる元素分析の
結果、原子数比で、Ｃ／Ｈは１０００／１３、Ｃ１０は
１００／１であった。

（実施例　３）実施例１において用いたメタンガスの代りに。

テトラメチルシラン（Ｓｉ　（ＣＨ３）４）のガスを５
０８ｅＣＩｍの流量で処理槽２内に導入し、ガス圧を０
．０５トールとなし、下部電極６に１３．５６ＭＨｚの
高周波を、ｆ？！力密度０．３Ｗ／ａｔで印加してグロ
ー放電を発生させて、強磁性金属薄膜層１０の上に厚さ
４０人のテトラメチルシランのプラズマ重合膜である中
間層１２を形成させた後、ポリエステルフィルム１を、
巻き取りロール４から供給ロール３に逆に進行させなが
ら、実施例１と同じ条件で炭素質アモルファス保高膜１
１を１２０人の厚さに形成させ、第２図に示すような強
磁性金属薄膜１０と炭素質アモルファス保護膜１１との
間にプラズマ重合膜である中間層１２を有する磁気テー
プを作製した。炭素質アモルファス保護膜１１の元素分
析を行なったところ、実施例１とほぼ同様、原子数比で
、　Ｃ／Ｈは１００／　２、Ｃ１０は１００／　１であ
った。

（比較例　１）実施例１における炭素質アモルファス保護膜の形成にお
いて、高周波電力密度をｔ、ｓｗ／ａｄで印加した以外
は実施例１と同様にして磁気テープを作製した。この時
の保護膜の厚さは１００人であり、元素分析の結果は、
ＪＭ子数比で、Ｃ／Ｈは１０００／１、Ｃ１０はｌＯＯ
／２テあった。

（比較例　２）炭素質アモルファス保護膜の形成において、ガス圧を０
．０２　トールとした以外は実施例２と同様にして磁気
テープを作製した。この時、炭素質アモルファス保護［
１１の厚さは４００人であり、元素分析の結果は、原子
数比で、Ｃ／Ｈは１００／１１０．　Ｃ１０は１００１
５０であった。

以上の各実施例および比較例で得られた磁気テープにつ
いて、動摩擦係数および耐摩耗性を測定し評価を行なっ
た。なお、動摩擦係数の測定は。

ステンレス製のピン（円柱状固定ピン）を用いて、その
表面に接触させながら相対速度１ｍ／ｓｅｅで摺動させ
、磁気テープにかかる張力の大きさから動摩擦係数を求
めた。また、耐摩耗性については、ステンレス製のピン
を用いて、その表面に接触させながら往復摺動を繰り返
し、炭素質アモルファス保護膜に傷が付くまでの摺動回
数によって評価した。その結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表第１表から明らかなように、本発明の実施例１〜３によ
って作製した磁気テープは、いずれも比較例１〜２によ
る磁気テープよりも、動摩擦係数が小さく、摺動回数が
一段と多くなり、耐摩耗性に優れた磁気テープを得るこ
とができ、その走行性を飛躍的に向上させることができ
た。また、テトラメチルシランのプラズマ重合膜を中間
層として設けた実施例３の磁気テープは、中間層の形成
によって炭素質アモルファス保護膜の接着強度が増大す
るため摺動回数が多くなり磁気テープの耐摩耗性の向上
をはかることができ、一段と走行性の改善をはかること
ができた。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明による動摩擦係数が
小さく、耐摩耗性に優れた炭素質アモルファス保護膜を
設けることによって、走行特性が一段と向上し、耐久性
に優れた信頼性の高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図は本発明の実施例１において作製した磁気テープ
の部分拡大断面図、第２図は本発明の実施例３において
作製した磁気テープの部分拡大断面図、第３図は本発明
の実施例において炭素質アモルファス保護膜の形成に用
いたグロー放電装置の構造の一例を示す概略断面図であ
る。１・・・ポリエステルフィルム２・・・処理槽　　　　　　３・・・供給ロール４・・
・巻き取りロール　　５・・・ガス導入管６・・・下部
電極　　　　　７・・・上部電極８・・・真空排気系　
　　　９・・・高周波電源１０・・・強磁性金属薄膜層１１・・・炭素質アモルファス保護膜１２・・・中間層

Claims

【特許請求の範囲】１、基体の上に、磁気記録膜である磁性層を設けた磁気
記録媒体において、上記磁性層の上に、直接もしくは下
地層を介して、成分組成が炭素、水素および酸素からな
り、炭素／水素の割合が原子数比で１００／１００〜５
００／１の範囲にあり、炭素／酸素の割合が原子数比で
１００／１００〜１０００／１の範囲にある炭素質アモ
ルファス保護膜を設けることを特徴とする磁気記録媒体
。２、炭素質アモルファス保護膜の成分組成は、炭素／水
素の割合が原子数比で１００／２０〜５００／５の範囲
にあり、炭素／酸素の割合が原子数比で１００／５０〜
１０００／５の範囲にあることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の磁気記録媒体。３、炭素質アモルファス保護膜の膜厚が、５０〜１００
０Åの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第２項に記載の磁気記録媒体。４、下地層は、非磁性であるＡｕ、Ｐｔ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、ＳｉＯ＿２、ＳｉＴｉ、ＴｉＣ、Ｓｉ＿３Ｎ
＿４、有機高分子化合物のうちより選ばれる少なくとも
１種からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。５、下地層が、有機化合物のプラズマ重合膜であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項に記載の磁気記録媒体。