JPS62202311A - 金属薄膜型磁気記録媒体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐久性および耐蝕性に優れた金属薄膜型磁気
記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 近年、磁気記録の高密度化に対する要求が強くなってき
ており、様々な研究開発が進められている。金属ｆ＋＃
ｊ膜の磁性層を用いる方式もこの一つである。またその
中で特に垂直磁化膜を用いる方式は、高密度になるほど
自己減磁がゼロに近づくため、高密度化に適した方式と
考えられている。

この金属薄膜型磁気記録媒体に用いられる磁性層の材料
としては、主としテＣａ、　Ｇｏ−Ｎｉ、　Ｃｏ−Ｐ。

Ｇｏ−Ｎｉ−Ｐ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｇｏ−Ｖ、　Ｇｏ−
Ｎｏ、　Ｃｏ−Ｐｔ、　Ｇｏ−Ｗ。

Ｇｏ−Ｏｒ−Ｐｄ、　Ｇｏ−Ｃｒ−Ｎｏ、　Ｇｏ−Ｃｒ
−Ｒｈ等Ｇｏを主成分とする合金が研究されている。こ
のような金属の磁性層をもつ磁気記録媒体が有する大き
な問題の一つは、磁性層と磁気ヘッドが直接接触すると
両者にキズが発生するなど、＃摩耗性が著しく欠けてい
ることであった。

この問題は、磁気記録媒体としての信頼性にかかわるｆ
ｆ！要な問題であるが、この問題を解決する方法として
、従来から脂肪酸、高級脂肪酸、オギシ脂肪酸、脂肋酩
アミド、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール、金属セッ
ケン等を表面に塗布することが行なわれてきた。しかし
ながら上記の方法ではトップコート層の厚みを均一にす
ることがむずかしく、その効果が使用するにつれて低ド
し、１耐久性がない為に満足す−きものではなかった。

この点を改良する方法としてＣＯ酸化物の保護層を形成
することが行なわれている。成膜の丁段としては蒸着法
（例えば特開昭５８−１３７５２８号、特開昭ＧＯ−１
９１４２５号等参照）、反応スパッタリング法（例えば
特開昭５９−１９３５３［１号、特開昭８Ｏ−５Ｏｆ３
２２号参照）によるものなどが提案されている。

しかしながら上記の保護層は耐蝕性の点で問題があり、
例えば高温多湿の条件下に放置した後に記録・再生を行
なうと、再生信号の低下、欠落が生ずる。この耐蝕性自
体は、酸化の程度を強くすることでかなり向トするが、
この場合耐久性が劣化してしまい１両方の性能を両立さ
せることができない。この点が実用り大きな問題となっ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上述した従来技術の問題点を除去し、耐久性
と耐蝕性がともに優れた金属薄膜型磁気記録媒体を提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための−Ｌ段および作用］本発明は
、非磁性基体の少なくとも一方の面に、Ｃｏを丁成分と
する合金よりなる磁性層と、その上にＧｏ−Ｉｎ混合物
の酸化物よりなる保護層とを有することを特徴とする金
属薄膜型磁気記録媒体であり、これにより前記目的を達
成するものである。

第１図に本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の基本的な構
成を示す。■は非磁性基体、２はＧｏ合金膜よりなる磁
性層、３はＧｏ−Ｉｎ混合物を部分的に酸化してなる保
護層である。１の非磁性基体としては、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリア
ミド等から成るプラスチックフィルムあるいはステンレ
ス、アルミニウム、ガラス等を用いることができる。２
の磁性層の材料としては、Ｇｏ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｇｏ
−Ｖ、　Ｇｏ−Ｍｏ。

Ｇｏ−Ｗ、　Ｃｏ−Ｐ、　Ｇｏ−Ｎｉ、　Ｇｏ−ＰＬ、
　Ｇｏ−Ｎｉ−Ｐ、　Ｇｏ−Ｃｒ−Ｒｕ。

Ｃｏ−０ｒ−Ｒｈ、　Ｇｏ−Ｏｒ−Ｍｏ％Ｅ　（７）合
金を用いるコトができる。

このほかに、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体には例え
ばノ、（体と磁性層との間に付着力向にや表面粗度の制
御を目的とした中間層、垂直ヘッドを用いる場合に有効
な高透磁率層などを設けてもよい。また酸化物の保護層
りに潤滑層として脂肪酸、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸、
脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール、金
属セッケン等の被膜を設けてもよい、さらに基体裏面に
潤滑または帯電防止のための層を設けることも可能であ
る。加えて基体の両面に磁性層、保護層等を設ける構造
も可能である。

保護層の持つべき性質として、ヘッド材料との凝着を起
こしにくく、従って滑性の良いことと同時に下層のＣＯ
系合金磁性層と強く付着し、はかれにくいものでなくく
てならない。

Ｇｏ主体の酸化物が保護層として優れるのは、Ｃｏ３０
４（スピネル構造）の形のときに固体潤滑性があり１表
面凝着性の減少の寄与が大きいためである。ところが、
完全に酸化された保護層の場合、磁性層との界面でり、
ｃ、ｐ、構造の金属相と酸化物相（主にＣＯ３Ｏ４：ス
ピネル構造）が接しており、両者の結晶格子が整合しに
くいために層間の結合が弱く、ヘッドとの摺動により保
護層がはがれやすい。従って耐久性のよい保護層を得る
には、保護層中に若干の金属相が残存していることが好
ましく、この残存した金属相が磁性層との付着力の向上
を担っているものと推定される。

腐蝕はこの金属相が酸化されることにより生ずる。これ
に対して本発明では、金属相がＧｏ−Ｉｎ混合物であり
、ＣＯ単体よりも耐蝕性が高いため金属相が残存しても
耐蝕効果が得られるものである。

なお、Ｉｎの含有量が過多になると耐久性が低Ｆする。

この原因としては金属相内にＩｎ相の析出が多くなった
ことが考えられる。またＩｎ含有量０．２％以下では、
耐蝕性向上の効果はほとんど見られなかった。これはＩ
ｎが完全にＣＯ相中に固溶して析出し７ないためではな
いかと推定する。

以−にの検討の結果として、保、喜層に含まれるＩｎ原
子のｒ、１：とじては、Ｇｏ原子−とＩｎ原子の総数に
対するＩｎ原子数の比率として０．３〜５０％が好適で
あり、さらに望ましくは３〜５０％である。

また、保護層の厚さは種々検討の結果３０〜５００Ａが
好適であり、一層好ましい範囲は３０〜２００　Ａであ
る。３０Ａ以下では保護効果が充分でなく、また５００
八を越えるとスペーシングロスのため記録再生特性が劣
化する。

本発明はＧｏ系合金磁性膜一般に応用できる技術である
が、磁性層（六方晶系）のＣ軸が媒体面に対して垂直な
方向に配向している場合の方が、無配向または斜配向の
場合に比べて保護層が多少薄い場合でも耐久性が比較的
良い傾向があった。これは磁性層と保護層内の金属相の
間の結晶学的な整合性のとりやすさに差があるためであ
ろう。近年研究の盛んなＧｏ−Ｏｒ等、Ｃｏ系垂直磁化
膜はＣ軸が媒体面に垂直方向であり、本発明はとりわけ
ＣＯ系合金垂直磁気記録媒体に有効である。特に垂直磁
気記録媒体をリングヘッドとの組み合わせで用いる場合
、面内磁気記録方式に比しスペーシングロスが大であり
、磁性層と磁気ヘッドとのより良好な密着が必要である
との報告がなされており（第９回１１木応用磁気学会学
術講演概要集Ｐ、１００　）　、本発明はその高密度記
録性とあいまって薄い保護膜を要する垂直磁気記録媒体
において、著しい効能を発揮する。

また、近年の研究開発の技術的動向によれば、Ｃｏ合金
金全屈性層は真空蒸着法、スパッタリング法等、真空中
における物理蒸着プロセスによる形成が一般に高品質の
磁性膜を得やすい。たとえばＧｏ−Ｎｉ合金ｊ漠の様に
面内磁化膜の場合、その抗磁力を高めるため斜め蒸着と
同時に酸素導入蒸着の技術が用いられることが多く、そ
の時に表面酸化層もつくられる（たとえば特開昭５８−
４１４３９号）。

この際磁性体内部まで酸化が若干おこるので、最表面を
強く酸化しようとすると実際には磁性層内部も酸化し、
Ｂｓの低下をもたらして記録再生特性が低下する（たと
えば特開昭８０−１９１４２５号）、対象とする記Ｑ密
度が比較的低い面内記録媒体では、この方法は充分な実
用性を持ちうるちのであり、本発明はたとえばト記公開
公報に開示された成膜方法で表面部形成にあずかる蒸気
流にＩｎを含む全屈の蒸気流を合流させる様な形態で実
現できる。一方、Ｃｏ系垂直磁化膜では使用される記録
密度の高さのためにスペーシングロスは極力減らす必要
があり、本発明実施例の形成方法にて開示される様に磁
性膜と酸化膜の形成工程とが分離される方が有利である
。

本発明は薄く、かつ１耐久性、１耐摩耗性に富み、また
磁性層の磁気特性を損ねることなく、かつ耐蝕性の良好
な酸化保護膜を提供するものであり、その点からも高記
録密度、短波長領域で使用される垂直記録媒体に好適に
使用されうるちのである。

［実施例コ 以下、実施例に基づいて説明する。なお、ここでは保護
層の厚さは実施例、比較例とも約ｌｏｏ　Ａとした場合
の結果である。

実施例１ 非磁性基体として厚さ１０ＪＬｍのポリイミド樹脂フィ
ルムを用いて、この上に厚さ０．４４ｍのＣｏ−Ｃｒ合
金膜を連続蒸着して長尺のサンプルを得た。

このサンプル上にＧｏ−ＩＪ＠化膜の保護層を第２図に
示した装置により反応スパッタリング法で形成した。４
は真空槽、５は排気装置、６はＧｏ　−Ｉｎ複合ターゲ
ットであり、外部の高周波電源に接続されている。あら
かじめ真空蒸着法によりＧｏ−Ｃｒ合金層をポリイミド
フィルム上に形成しであるサンプルフィルム７は巻出し
ロール８から中間フリーローラー９．駆動キャンｌＯ１
再び中間フリーローラー９を経て巻取りロール１１に達
する。１２は防着板、１３は酸素導入パイプ、１４はア
ルゴン導入バイブである。

成ｊ模時の到達圧力は３　Ｘ　１０１Ｐａ以下、Ａｒガ
ス圧は０．３０Ｐａ、酸素導入量は８ｃｃ／分、単位面
積あたりの投入電力は４　Ｗ／ｃｍ２　である。このと
き堆積速度は約２０Ａ／秒で、サンプルフィルムの駆動
速度は１５ｃｍ／分である。

実施例２ 厚さ１２ｇｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの
基体Ｉ−に厚さ０．４　ｇｍのＧｏ−Ｘｉ−Ｐ合金層を
メッキ法によって形成した後、実施例】と同様にしてＧ
ｏ　−Ｉｎ混合物の酸化物保護層を形成した。

実施例３ 実施例１と同様の基体−１ユに、厚さ０．４　ｇｍのＧ
ｏ−Ｐｔ合金層を真空蒸着法によって形成した後、実施
例１と同様にＧｏ−Ｉｎ酸化膜の保護層を形成した。

実施例４ 実施例１と同様の基体」二に、実施例１と同様のＧｏ−
Ｃｒ合金層を設け、第３図に示した装置によりＣｏ−Ｉ
ｎ酸化膜の保護層を真空蒸着法により形成した。

全体の構造は第２図の装置とほぼ同じであり、不図示の
導入パイプにより酸素を真空槽内に導入する。真空槽の
一部を隔壁１５によって仕切り、その内部をもう一つの
排気装置１６によって排気している。この小部屋の中に
電子銃１７が設置されており、これから射出される電子
ビームによりルツボ１８内のＧｏ　−Ｉｎベレット１９
を加熱する。隔壁を設ける目的は、この内部を高真空に
保つことにより酸素流入による電子銃の損傷を防ぐため
である。

到達圧力は５　Ｘ　１０５Ｐａ以ド、酸素導入−ｂ；−
は１２ｃｃ／分、堆積速度は約５００Ａ／秒、サンズル
フィルムの送り速度は３．５ｍ／分である。

実施例５ 実施例１と同様の基体上に同様のＣｏ−１：ｒ合金層を
形成した後、同じ装置でＧｏ　−Ｉｎの層を形成し、こ
の表面を第４図に示１７た装置によりプラズマ酸化する
ことにより保護層を形成した。電８ｉ２０の間に生じた
酸素プラズマ中をサンプルを通過させ、プラズマ酸化を
行う。

条件は真空度Ｑ、３ＱＰａ、　Ｗ素性圧０．０８Ｐａ、
投入電力３００Ｗ、サンプルフィルムの送り速度は４０
ｃｍ／分である。

比較例１〜５ 保護層にＩｎを含まずＧｏ酸化物とした他は実施例１〜
５と同様に作製されたサンプルをそれぞれ比較例１〜５
とした。

比較例６，７ 保護層として■ｎ井％含有のｃｏ−Ｉｎ酸化物とした他
は実施例１および実施例４と同様に作製されたサンプル
をそれぞれ比較例６．７とした。

第１表は」二足実施例および比較例について、保護層の
Ｉｎ含有量、耐久性および耐蝕性試験の結果を示したも
のである。ただし、Ｉｎ含有量は保護層に含まれる金属
（すなわちｃｏ＋Ｉｎ）原子数に対するＩｎ原子数の比
率を示す。

耐久性試験は」二足実施例および比較例のサンプルを８
■幅に裁断し、テープ状にした後、ｒＩＴ販の８　ｍｍ
ＶＴＲデツキを用いて行った。方法は、テストパターン
を記録した後くり返し再生を行い、ヘッド出力およびド
ロップアウト数のバス回数による変化を調べた。耐久性
の判定基準は次のとおりである。くり返し再生１００パ
ス目の出力の低下が初期の出力に対して３ｄＢ以内をＡ
、３ｄＢ以−にをＢ、また、１’００バスに達する前に
ドロップアウトの数が２００個／分を越えたものはＣと
した。なお、ドロップアウトの数え方は平均出力より１
６ｄＢ以］二の出力低下が１５声秒以上続いたときに１
個と数えた。

耐蝕性試験は上記と同様に作製したサンプルテープを５
０℃、湿度７０％の恒温恒湿槽内に５０時間放置した後
、５Ｌ記と同様のデツキで記録、再生を試みた。その際
全く支障のないものをＡ、放置中に最外周になっていた
部分３０ｃｍ程度でドロップアウトの増加が見られたが
他は支障がなかったものをＢ、テープ全体にわたって正
常な出力の得られない部分がくり返し現われるものをＣ
１正常に記録再生できる部分がテープ全長の２０％以上
となったものをＤとした。

第１表 第２表は同じく耐久性、耐蝕性の試験結果を示す。ただ
し、この場合のサンプルは、前記実施例および比較例に
おいて、同じ材質で厚みが略５０ｇｍのフィルムを基体
として用いてディスク状に整形されたもので、５０ｋＢ
ＰＩのシグナルを記録・再生したものである。

耐久性の判定基準は１００万パス走行後の出力の低下が
初期出力に比べて３ｄＢ以内をＡ、３ｄＢ以上をＢ、安
定した再生出力の得られなくなったものをＣとした。

耐蝕性の判定基準は、上述と同様の条件に放置した後記
録再生を試み、支障のないものをＡ、出力の欠落が生じ
るものをＢ、安定した出力の得られないものをＣとした
。

第２表 ［発明の効果］ 以上説明したように、Ｇｏ系合金磁性層上にＧｏ−Ｉｎ
混合物を酸化してなる保護層を設けることにより、従来
の保護層を設ける場合と比べて同等以上の耐久性を維持
しながら、＃触性を格段に向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の基本的な構
成を示す概念図、第２図は保護層の形成に用いた高周波
スパッタリング装置の概略図、第３図は同じ〈保護層の
形成に用いた真空薄着装置、第４図は保護層の酸化に用
いたプラズマ酸化装とである。 ｌ：非磁性基体、２：Ｃｏ系合金磁性層、３　：　Ｇｏ
　−Ｉｎ＠化物保護層、４：真空槽、５：排気装置、６
　：　Ｃｏ　−Ｉｎｉ合物ターゲット、７：サンプルテ
ープ、８：巻出しロール、９：中間フリーローラー、ｌ
Ｏ：駆動キャン、１１：巻取りロール、１２：防着板、 １３：酸素導入パイプ、 １４：アルゴン導入バイブ、１５：隔壁、１６：排気波
：ａ、Ｉ７：電子銃、１８ニルツボ、１９：Ｃｏ−１ｎ
ｉ合物ぺＬ／　ット、２０：電極、２１：コンデンサー
、２２：高周波電源、２３：アース。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体の少なくとも一方の面に、Ｃｏを主成
   分とする合金よりなる磁性層と、その上にＣｏ−Ｉｎ混
   合物の酸化物よりなる保護層とを有することを特徴とす
   る金属薄膜型磁気記録媒体。
2. （２）磁性層が媒体の面に対して垂直な方向に磁化が並
   ぶように異方性を付与されたものである特許請求の範囲
   第１項記載の金属薄膜型磁気記録媒体。