JPS62172535A - 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） この発明は磁気ディスク、磁気テープ、フロッピーディ
スク、磁気カード等の磁気記録媒体の製造方法に関する
ものである。

（従来技術） 磁気ディスク、磁気テープ、フロッピーディスク、磁気
カード等の磁気記録媒体の記録密度を高めるためには、
その中に使われる磁性体を極力薄くすることが求められ
薄膜の磁気記録媒体が採用されるようになって来た。し
かし同時に磁気ヘッドとの間隔（スペーシング）も極力
小さくすることが必要である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のこのような薄膜磁気記録媒体はス
ペーシングを縮小した際、磁気ヘッドとの機械的接触に
よる摩耗を受けるため、耐久性に劣るという欠点があっ
た。このため薄膜磁気記録媒体は磁性膜を形成後その表
面に保護膜と潤滑剤を別々に形成し、耐久性を保証して
来たが、必然的に高価になるという欠点を持フている。

この発明はこのような従来の薄膜磁気記録媒体の耐久性
もしくは価格上の欠点を解消した薄膜用磁気記録媒体の
製造方法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は基体上に保磁力が２５００ｅ以上の磁性粒子
と、補強材、保護膜材又は潤滑材或いは、この３種の材
料の２種又は３種との混合物を減圧下の同一系内で形成
し磁気記録媒体とすることを特徴とするものである。

特に減圧下で行うのは、混合物中の磁性粒子や補強材、
保護膜材、潤滑材の粒径を小さくし、かつ分散を均一に
することに卓効のあること、同一系内で行うのは工程を
簡略化し原価低減と、良品率向上に極めて有効であるこ
とによる。

本発明に使用される材料と製造装置の一例を以下に示す
。

基体としては而粗さを１０００Å以下に押えたアルミニ
ウム合金基板、アルミニウム合金上にＮｉＰ合金を設け
た基板、アルミニウム合金上に酸化皮膜を設けた基板、
ガラス基板、セラミック基板、セラミックス上に５ｉ０
２．Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４．Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｓｉ、Ｇｅ。

等を含む非磁性膜を設けた基板、ポリエステル、ポリイ
ミド、ポリイミドアミド、ポリメチルメタクリレート、
ポリカーボネート、塩化ビニル重合体等の有機高分子フ
ィルム、又は、これらの有機高分子フィルムノ表面１ｔ
：＝　５ｉ０２．Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４．Ｃｒ、Ｔｉ
。

Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ等を含む非磁性膜を
設けたフィルム等が適する。

保磁力が３０００ｅ以上の磁性粒子としては、Ｃｏ、Ｆ
ｅ。

Ｎｉ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｎ等の単体もしくは
これらを少くとも一種含む合金もしくは酸化物、窒化物
を一部に含むものが適する。磁性粒子を含む層の厚さは
高々５０００人位であるが、１ｍｍ当り１０００ビット
以上の情報を記録するには、反磁場に抗するエネルギー
が不足すると出力が極端に小さくなることが分かり、少
くとも２５００ｅの保磁力が必要である。

補強材としては前記磁性粒子の摩耗による損耗を防止す
る能力を持つことが必要条件で、耐摩耗性に優れるもの
が望ましく　ＳｉＯ，５ｉ０２．Ａｌ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ
３゜Ｃｒ、Ｗ等の微粒子が適する。

保護膜材としては、化学的安定性に優れ、前記磁性粒子
の化学的変化を防止する能力を持つことが必要条件で、
前記磁性粒子をスキ間点（１！うには非晶質になり易い
ものであることも必要条件でガラス、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ
５等が適する。

潤滑材としては摩擦係数を０．５以下にする材料である
ことが必要条件でテフロン、弗化炭素、ＭｏＳ２゜ＷＳ
２．ＣａＦ２．グラファイト、ＢＮ、ＰｂＯ等が適する
。

なお、前記の補強材、保護膜材、潤滑材のいずれか二つ
又は三つの条件を同時に満たす素材は見つかっていない
。しかし、磁性粒子から見るとこれらの三種の材料の少
くとも一つは必要不可欠である。

次に本発明を実施するための装置の一例を示す。第１図
は周知のクラスターイオンビーム蒸着装置の概略を示し
たもので、矢印５の方向に１０−’Ｔｏｒｒ程度に真空
引きされた、チャンバー４内に、基体ホルダー２上の基
体１にシャッター３を通してルツボ３１内の蒸着母材４
１及びルツボ３２内の蒸着母材４２が飛来し゛、実質的
に同時に堆積する。蒸着母材４１は、前記磁性粒子を形
成するためのもので、ヒーター２１を介して加熱され、
蒸気となって蒸発するが、シュラウド１１のため、一部
原子の集合となって基体１上に達する。蒸着母材４２は
前記補強材、前記保護膜材、前記潤滑材のいずれかを形
成するためのもので、ヒーター２１（必要に応じ電子ビ
ーム加熱も用いる）を介して、加熱され、シュラウド１
２で原子団にまとめられ基体ｌ上に達する。なお、前記
磁性粒子用母材前記補強材、前記保護膜材、前記潤滑材
の３種のうち、同種で組成の異なるものを使う場合、及
び２種以上を同時に使う場合には必要に応じ、ルツボ、
ヒーター、シュラウドのセットを追加する。また蒸着中
、酸素又は窒素を少量導入して磁性粒子の一部を酸化又
は窒化することもなされる。

第２図は、同じく本発明を実施するための装置の一例で
、周知のマルチターゲットのスパッタ装置の概略を示し
たものである。矢印５の方向に１０−２〜１０＝Ｔｏｒ
ｒ程度のＡｒで減圧されたチャンバー４′内に基体ホル
ダー２′上の基体１及び１′がシャッター３′　と共に
設置され、同じくチャンバー４′内に設置されたターゲ
ットホルダー５１及び５２上のターゲット６１及び６２
が電源７１及び７２による負電位を受け、チャンバー内
のＡｒイオンによりスパッタされ基体１及び１′上に堆
積する。基体ホルダー２′　は、毎分数〜数十ｒｐｍ程
度で回転するため、同一の基体上には、ターゲツト材６
１と６２よりスパッタされた材料が交互に混合して積層
される。ターゲツト材６１として前記磁性粒子形成用の
母材とするなら、ターゲツト材６２は前記補強材、前記
保護膜材、前記潤滑材のいずれかの母材が設置され、こ
の３種の材料及び前記磁性粒子の母材のうち、同種で組
成の異なるものを使う場合又は２種以上を使う場合には
、必要に応じてターゲットホルダーと電源の数を増設す
る。

（作用） 本発明の特徴は磁性粒子と、補強材、保護膜材又は潤滑
剤或いはこの３種の材料の２種又は３種との混合物と減
圧下の同一系内で形成することにある。

減圧下で形成するため、個々の粒子の形状が極めて小さ
くできる（約１０００Ａ以下）ので、それぞれ３種の材
料を均一に磁性粒子間に分散させることができる。この
結果、磁気ヘッドとの接触時に生ずる摩耗の形態も、従
来の薄膜磁気記録媒体では、表面に存在する保護膜や潤
滑剤が破断もしくは消耗してしまうと直ちに磁性膜が一
時に欠落したり、腐食が進行してしまうことが多いのに
対し、本願発明の製造を採用した磁気記録媒体は、摩耗
も腐食も均一に分散されている補強材、や潤滑材或いは
保護膜材のため、極めて徐々にしか進行しない。また従
来の薄膜磁気記録媒体では、磁性膜を形成後保護膜を形
成する工程と潤滑剤を塗布する工程とがそれぞれ別工程
として存在していたため、工程数の多さに応じて高価に
なっていたが、本願発明ではこれらの工程が、同一の減
圧下糸内で処理されるため簡潔になり、価格が低下する
。

また工程が簡潔な分ゴミの付着等による欠陥の発生も少
なくなり良品率が向上し、さらに価格が低下する。

以下、実施例を用いて具体的に説明する。

（実施例１） ディスク状のＡｌ−Ｍｇ合金の上に非磁性ＮｉＰ合金を
無電解メッキ法により形成し、表面を面粗さ１００λ程
度に研磨し、これを基体とした。この基体を１０−’Ｔ
ｏｒｒ程度に減圧した第１図に示した装置にセットし、
磁性粒子の母材４１として、ＣｏＮｉ合金（Ｎｉ約３５
％）をルツボ３１にチャージし２０００°Ｃ位に加熱し
た。一方補強材としてＳｉＯをルツボ３２にチャージし
２５００°Ｃ位に加熱した。このようにして前記基体の
上には磁気記録媒体が作製されたが、ＣｏＮｉ合金とＳ
ｉＯの混合物が均一に分散（粒径２００〜５００λ）し
ていることが電子顕微鏡で確認された。厚さ約１０００
人の磁性膜の保磁力は４０００ｅ以上となり、表面粗さ
は高々２００λ程度であった。

（実施例２） 実施例１と同様に磁気記録媒体を形成した。但し補強材
ＳｉＯに代り、保護膜材としてＢ２Ｏ３を用いた。

この時のルツボは約１５００°Ｃであった。このように
して得られた磁気配録媒体の特性と、分散は実施例１と
同様であった。

（実施例３） 実施例１と同様にして磁気記録媒体を形成した。

但し、補強材ＳｉＯに代り潤滑材としてＰｂｏを用いた
。この時のルツボ温度は約１５００°Ｃであった。この
ようにして得られた磁気記録媒体の特性と分散は、実施
例１と同様であった。

（実施例４） 実施例１及び実施例３と同様にして磁気記録媒体を形成
した。但し補強材としてＳｉＯに加え潤滑材としてＰｂ
Ｏも同時に蒸発させ磁性粒子と補強材及び潤滑材の混合
物を基体上に形成した。このようにして得られた磁気記
録媒体は、磁性粒子、補強材、潤滑材が均一に分散して
おり、磁気特性も略実施例１と同様であった。

（実施例５） 実施例１、実施例２、及び実施例３と同様にして磁気記
録媒体を形成した。但し補強材として５ｉＯ１保護膜材
としてＢ２Ｏ３、潤滑材としてＰｂｏを同時に蒸発させ
これらと磁性粒子との混合物を基体上に形成した。

（比較例１） 実施例１と同一の基体に実施例１と同一母材のＣｏＮｉ
合金の蒸着により磁性膜を形成し磁気記録媒体とした。

このようにして得られた磁気記録媒体は磁性粒子、補強
材、保護膜材、潤滑材が均一に分散しており、磁気特性
も略実施例１と同様であった。

（実施例６） 厚さ６０ｐｍ表面粗さ１００人程度のポリイミドフィル
ムを基体とした。この基体を第２図に示した装置にセッ
トし、磁性粒子用のターゲット６１としてＣｏＮｉ合金
（Ｎｉ３０％）を、補強材のターゲット６２として、５
ｉ０２をセットし、ｌｒｐｍの回転速度で基体を回転さ
せながらそれぞれに２ｗａｔｔｓ／ｃｍ”の電力を投入
して膜厚約１０００人の磁気記録媒体を形成した。この
ようにして得られた磁気記録媒体は、保磁力が約４００
０ｅで、磁性粒子と補強材が交互に薄（約５０人の多層
構造となっており、マクロに見れば、均一な分散と略同
−であることが確認された。

（実施例７） 実施例６と同様にして磁気記録媒体を形成した。

但し、補強材に代えて保護膜材として硬質ガラスを用い
た。このようにして得られた磁気記録媒体の構造と磁気
特性は、実施例６と同様であった。

（実施例８） 実施例６と同様にして磁気記録媒体を形成した。

但し補強材に代えて潤滑材としてＭｏＳ２を用いた。

このようにして得られた磁気記録媒体の構造と磁気特性
は、実施例６と同様であった。

（実施例９） 実施例６及び実施例７と同様にして磁気記録媒体を形成
した。但し、補強材と保護膜材とが磁性粒子を挟む組合
わせをとった。このようにして得られた磁気記録媒体の
構造と磁気特性は実施例６と同様であった。

（実施例１０） 実施例６、実施例７、及び実施例８と同様にして磁気記
録媒体を形成した。但し、磁性粒子−保護膜−補強材−
潤滑材一保護膜一磁性粒子・・・の繰り返しになるよう
にした。このようにして得られた磁気記録媒体の構造と
磁気特性は実施例６と同様であった。

（比較例２） 実施例６と同一の基体に同一組成の磁性粒子から成るＬ
ｏＮｉ合金の磁性膜を形成し磁気記録媒体とした。

なお、実施例では、磁性粒子としてＣｏＮｉ合金に限っ
たが、蒸着中（実施例１乃至５）に雰囲気ガス（主とし
てＡｒ）の中に酸素又は窒素を若干導入し、磁性粒子表
面に酸化膜もしくは窒化膜を形成する手法゛をとること
もある。この時は、保護膜材の混入は殆んど不要か無べ
てもよい。

（本発明の効果） 比較例１と実施例１乃至５の試料を磁気ディスク装置に
セットし、ウィンチェスタ−ヘッドで低速摺動試験を行
ったところ実施例の方はいずれも比較例１より倍以上の
耐久性を示した。

また比較例２と実施例６乃至１０の試料をテープ状に切
断し、ＶＴＲ装置にセットしスチルモード再生を行った
ところ、実施例の方は、いずれも比較例２より倍以上の
耐久性を示した。

このように本発明を実施した磁気記録媒体は耐久性に優
れるばかりでなく、従来別々に行われて来た、磁性膜と
保護膜、潤滑膜の形成工程が一時になされるため、工程
が簡略化でき、低価格化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明を実施するための装置の一例
を示した図である。 １．１′・・・基体；　　　　　２，２’・・・基体ホ
ルダー３．３′・・・シャッター；　　４，４’　・・
・チャンバー５・・・真空引き方向、　　１１．１２・
・・シュラウド２１．２２・・・ヒーター；　　　３１
，３２・・・ルッポ４１．４２・・・蒸着母材；　　　
５１，５２・・・ターゲットホルダー６１．６２・・・
ターゲット；　　７１，７２・・・電源。 を 代理人弁理−１：　内　原　　　晋　ゝ第１図 ４、チャンバー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に保磁力が２５００ｅ以上の磁性粒子と、補
   強材との混合物を、減圧下の同一系内で形成することを
   特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 ２、基体上に保磁力が２５００ｅ以上の磁性粒子と保護
   膜材との混合物を減圧下の同一系内で形成することを特
   徴とする磁気記録媒体の製造方法。 ３、基体上に保磁力が２５００ｅ以上の磁性粒子と潤滑
   材との混合物を減圧下の同一系内で形成することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方 法。 ４、基体上に保磁力が２５００ｅ以上の磁性粒子と補強
   材、保護膜材又は潤滑材のいずれか２種又は、この３種
   との混合物を、減圧下の同一系内で形成することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法。