JPS62277618A - 磁気記録媒体およびその製造法 - 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】 ３、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わり、さらに詳しくは、耐久
性ならびに耐腐食性に優れた信頼性の高い１強磁性金属
の柱状粒子と有機系もしくは無機系重合体との複合磁気
記録層を有する磁気記録媒体およびその製造法に関する
。

〔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１
通常、強磁性金属もしくは合−金などを真空蒸着、スパ
ッタリングなどによって、基体フィルム上に被着して作
られ、高密度記録に適した特性を有するが、反面、磁気
ヘッドなどとの摩擦係数が大きくて摩耗や損傷を受は易
く、また空気中で徐々に酸化を受けて最大磁束密度など
の磁気特性が劣化するなどの問題が生ずる。

このような問題点を解決するための従来技術として、強
磁性金属または合金の個々の柱状粒子の周囲を、有機化
合物、あるいは有機化合物の重合体で取り囲んで鎗合構
造の磁性層とした磁気記録媒体が提案されている。この
複合構造の磁性層の形成方法としては、（１）強磁性金
属と有機滑材とを同時に蒸着させて、その混合層を形成
させる方法（特開昭５６−７２３７）　、　　（２）あ
るいは柱状粒子構造を持つ強磁性金属薄膜層を形成させ
た後に。

強磁性金属の柱状粒子の空隙部に、重合可能な有機化合
物を含浸させて重合する方法（特開昭５７−１４３７２
９）や、（３）有機化合物のプラズマ重合体を侵入させ
る方法（特開昭５９−１７１０２９）などがある。

ところが、上記（１）の強磁性金属と有機滑材との同時
蒸着においては、磁気記録層の機械的強度が著しく低下
するという欠点があり、また、上記（２）および（３）
の強磁性金属薄膜層の形成後に、有機高分子やプラズマ
重合体を含浸あるいは侵入させたとしても、強磁性金属
または合金の柱状粒子の周囲を十分に被覆することはで
きず、走行耐久性や耐腐食性を十分に改善するには至ら
なかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述した従来技術における強磁性金属柱状粒
子と有機高分子あるいはプラズマ重合体との複合構造の
磁性層において、強磁性金属柱状粒子に対する上記有機
高分子あるいはプラズマ重合体の被覆密着性の不十分さ
を解消し、強磁性金属の物理蒸着と有機化合物のベーパ
デポジション、例えばプラズマ重合とを同時に行うこと
によって、強磁性金属柱状粒子に対する有機系または無
機系の重合体の被覆が十分な複合構造の磁性層を形成さ
せ、さらにその複合磁性層の上部に保護層として上記の
有機系または無機系の重合体層を形成させ、もって機械
的強度が大きく、耐久性ならびに耐腐食性に優れた信頼
性の高い磁気記録媒体およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、非磁性基体上に、強磁性金属または合金の物
理蒸着と、有機化合物のベーパデポジションとを同時に
行って、強磁性金属柱状粒子とそれを取り囲む有機系ま
たは無機系の重合体とからなる複合構造の磁性層を形成
することにより１強磁性金属柱状粒子に対する有機系ま
たは無機系の高度に架橋された重合体による被覆を十分
に緻密に行なわせることによって、磁気記録層の機械的
強度ならびに耐腐食性を著しく向上させ、さらに上記の
複合構造の磁性層の上部に、膜厚が２０〜１０００人程
度の高度に架橋された有機系または無機系の重合体層を
形成させることによって磁気記録媒体としての耐摩耗性
の著しい向上をはかり、その走行耐久性を大幅に改善す
るものである。

本発明における強磁性金属柱状粒子の物理蒸着とは、加
熱１粒子線照射、電離線照射などの手段によって、物質
を原子、分子、クラスター状にして拡散させて基体上に
付着させる方法を意味し。

その方法として、真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティングなどを挙げることができる。

また、本発明における有機化合物のベーパデポジション
による有機系または無機系の高度に架橋された重合体の
形成方法として、プラズマ重合、スパッタリング、イオ
ンビーム蒸着、ＣＶＤなどの方法を挙げることができる
。

本発明において、強磁性金属柱状粒子と有機化合物のベ
ーパデポジション法による有機系または無機系の重合体
（以下、単に重合体と略称する）からなる磁気記録層（
磁性層）を形成した後、改めてその上部に保護層である
重合体層を形成させてもよいが、強磁性金属柱状粒子と
重合体との複合磁性層を形成させた後に、強磁性金属の
物理蒸着のみを停止し、有機化合物の重合は停止させず
に、引き続き連続的に最上層の重合体膜を形成させた方
が、磁性層中の重合体と保護層−である最上層の重合体
との間に、化学構造的に切れ目や継ぎ目がなく、一体と
なった強力な保護層が形成されるので、より強度が大き
く、より高い耐久性を持つ磁気記録媒体が得られる。

本発明において、強磁性金属としては、Ｆｅ、Ｃ０１Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉ％Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−
Ｐ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ
、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−３ｂ、Ｍｎ−Ｂｉなどが単独、あ
るいは混合して用いられる。ベーパデポジション法によ
る重合用の有機化合物としては、メタン、エタン、エチ
レン、プロピレン、ベンゼンなどの炭化水素、メタノー
ル、アセトン、アミノメタンなどの酸素や窒素などを含
むもの、テトラメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン
、テトラメトキシシランなどのケイ素を含むもの、テト
ラフルオロメタン、ヘキサフルオロエタンなどのフッ素
を含むもの、テトラメチルスズ、フェロセン、テトラエ
トキシチタンなどの金属元素を含むものなどで、常温で
気体あるいは十分な蒸気圧を有する液体、固体であれば
いずれも使用に適する９上記Φ強磁性金属の物理蒸着と
有機化合物のベーパデポジション法による重合とを同時
に行なうと、金属と有機化合物は結合し這いため金属は
金属同士結合して柱状粒子をつくり、その柱状粒子のす
きまで有機化合物の重合体が成長することによって、強
磁性金属柱状粒子の周囲を重合体が取り囲むという構造
が発現するものと考えられる。

ベーパデポジション法の代表的な方法として、例えばプ
ラズマ重合の方式は、平行電極を用いた容量結合型と、
コイルを用いた誘導結合型の２通りあるが、容量結合型
の混合は直接に系内でプラズマを発生させるために比較
的高いガス圧力（０，０ＯＩＴｏｒｒ以上）が必要で１
強磁性金属の物理蒸着を著しく阻害するため好ましくな
い。従って誘導結合型を用いて、系外でプラズマを発生
させ有機化合物を励起してから系内に導入して基体上に
プラズマ重合体を析出させるのが好ましい。

本発明において、複合磁性層の上に形成させる保護層で
ある重合体層の厚さは、１０００人を超えるとスペーシ
ングロスなど電磁変換特性に悪影響を与えるので好まし
くなく、また２０人未満では＋９な耐久性ならびに耐腐
食性が得られないため、２０〜１０００人の範囲が好ま
しく、より好ましい範囲は５０〜５００人である。

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、スタートおよびストップ時に
磁気ヘッドと摺接する構造の種々の形態の磁気記録媒体
を包含する。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

図において、同一符号を付したものは、同一部品もしく
は同一機能を有する部分である。

（実施例　１） 第２図に示した真空蒸着・プラズマ重゛合装置を使用し
、ポリエステルフィルムからなる基体１を送りロール２
から円筒状キャンロール３に沿って巻き取りロール４に
巻き取るようにセットした。

次に、真空槽５を１０””　Ｔｏｒｒ以下に排気した後
。

ポリエステルフィルム１を３ｍ／分の速度で送りながら
Ｃｏ９０すｔ％−Ｃｒ　１０ｖｔ％合金６を加熱蒸発さ
せ蒸着を行なった。これと同時にガス導入ロアからベン
ゼンを６０ｓｅｃｍの流量で導入し、コイル８で１３．
５６ＭＨｚの高周波をｔｓｏｗ印加してプラズマを発生
させ、ベンゼンを分解、活性化して基体に吹き付はプラ
ズマ重合を行なった。この際、マスク９とマスク１０の
間の領域ａでは、Ｃｏ−Ｃｒ合金の蒸着とベンゼンのプ
ラズマ重合が同時に進行し、基体１と垂直方向に磁化容
易軸を持つＣ。

−Ｃｒ合金の柱状粒子と、それを取り囲むように成長す
るベンゼンプラズマ重合体からなる厚さ２１００人の磁
性層が形成された。さらにマスク１０とマスク１１の間
の領域すではベンゼンプラズマ重合のみが行なわれ、磁
性層上に厚さ２３０人のベンゼンプラズマ重合体層が形
成された。

このようにして作製した磁気記録媒一体を、所定の寸法
に裁断して第１図に示す断面の垂直磁気ディスクを得た
。なお第２図に示す１２は真空蒸着・プラズマ重合装置
の排気系であり、１３はコイル８に高周波電力を供給す
る高周波電源である。

（実施例　２） 実施例１において、ベンゼンを６０ｓｅｃｍ導入する代
わりに、テトラメチルシランを４０ｓｃｃｍ導入した以
外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。磁
性層の膜厚は２０００人、最表面層の膜厚は１８０人で
あった。

（実施例　３） 実施例１において、ベンゼンを６０ｓｃｃｍ　８人する
代わりに、テトラフルオロエチレンを１０１００５ｅ導
入した以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製
した。磁性層の膜厚は１８００人、最表面層の膜厚は１
５０人であった。

（実施例　４） 第２図に示した真空蒸着・プラズマ重合装置のマスク１
０とマスク１１の間の領域すを覆い隠し、実施例１と同
様の手順を経てポリエステルフィルムの基体１上に磁性
層部分を形成した。厚さは２１００人だった。それから
ポリエステルフィルムの基体１を巻き取りロール４に巻
き取った後、Ｃｏ　−Ｃｒ合金の蒸着のみを停止し、プ
ラズマ重合は行なったままでポリエステルフィルムを１
０ｍ／分で逆送りして、磁性層上に厚さ２５０人のベン
ゼンのプラズマ重合体層を形成して磁気ディスクを作製
した。

（実施例　５） 第２図に示した装置の、プラズマ発生部と金属蒸発源と
マスク９．１０．１１を第４図に示すように位置度えを
した。そして実施例１においてＣｏ９０ｗｔ％−Ｃｒ　
１０％ｉｔ％合金６に変えて、Ｃｏ８０％ｒｔ％−Ｎｉ
　２０ｗｔ％合金１６を使用した他は実施例１と同様に
して磁気記録媒体を作製した。これを所定の幅に裁断し
て第３図に示す断面の磁気テープを得た。

磁性層部分の厚さは１３００人、最表面のプラズマ重合
体層の厚さは１２０人であった。

（比較例　１） 実施例１において、マスク１０と１１の間の領域すを覆
い隠した他は実施例１と同様にして垂直磁気ディスクを
作製した。

（比較例　２） 実施例１において、ベンゼンのプラズマ重合を行なわな
かった以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製
した。

（比較例　３） 実施例５において、ベンゼンのプラズマ重合を行なわな
かった以外は実施例５と同様にして磁気テープを作製し
た。

以上の実施例病よび比較例において、実施例１〜４およ
び比較例１．２で得られた磁気ディスクに対して、球面
摺動試験を行ない、磁性層が破壊されるまでの摺動回数
により耐久性を評価した。

その結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 次に、実施例５および比較例３で得られた磁気テープに
対しては、温度が６０℃で関係湿度（ＲＨ）９０％の雰
囲気中にＳ週間放置した時の飽和磁化の劣化率（％）に
より耐食性を評価し、さらにスチル試験を行なって、出
力が６ｄＢ減少するまでの時間（分）によって耐久性を
評価した。その結果を第２表に示す。

第１表より、実施例１〜４で得られた磁気ディスクは、
いずれも比較例１〜２の磁気ディスクに比べ耐久性に優
れている。特に実施例−１〜３の、強磁性金属を取り囲
むプラズマ重合と、最表面層のプラズマ重合体が一体と
なっている磁気ディスクについては、耐久性の改善は著
しい。また第２表より、実施例５の磁気テープは比較例
３の磁気テープと比べると、耐久性、耐腐食性共に著し
く改善されている。

以上より、非磁性基体上に、強磁性金属の物理蒸着と有
機化合物のプラズマ重合を同時に行なって、強磁性金属
柱状粒子とそれを取り囲むプラズマ重合体とからなる磁
性層を形成し、さらにこの磁性層上部に有機化合物のプ
ラズマ重合体層を形成することにより、耐久性耐腐食性
に一段と優れた磁気記録媒体が得られることが分かる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明による強磁性金属ま
たは合金の物理蒸着と、有機化合物のベーパデポジショ
ンとを同時に行って、強磁性金属柱状粒子の周囲を有′
機系または無機系の重合体によって十分に被覆させ複合
構造の磁気記録層は、走行耐久性や耐腐食性が良好で、
また上記の重合体は高度に架橋されているために磁気記
録層の機械的強度が著しく高く、さらに磁気記Ｓ層の上
に形成させる上記重合体においても高度に架橋されてい
るために機械的強度の大きい保護層が形成されることに
なり、磁気記録媒体としての耐摩耗性が著しく向上し、
耐久性ならびに耐腐食性に優れた、信頼性の高い磁気記
録媒体が得られる。

【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記録媒
体の構造を示す断面図、第２図は実施例１において用い
た真空蒸着・プラズマ重合装置の構造を示す模式図、第
３図は実施例５において作製した磁気記録媒体の構造を
示す断面図、第４図は実施例５において用いた真空蒸着
・プラズマ重合装置の構造を示す模式図である。 １・・・基体（ポリエステルフィルム）２・・・送りロ
ール　　　　３・・・円筒状キャンロール４・−・巻き
取りロール　　５・・・真空槽６−　Ｃｏ　９０−　（
：ｒ　１０合金７・・・ガス導入口　　　　８・・・コ
イル９．１０．１１・・・マスク　　Ｉ２・・・排気系
１３・・・高周波電源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性基体上に、直接もしくは下地層を介して、強
   磁性金属または合金からなる強磁性金属の柱状粒子と、
   該強磁性金属の柱状粒子の周囲を、有機系または無機系
   の重合体によって囲む構造の複合磁気記録層を有し、さ
   らに該複合磁気記録層の上部に、上記有機系または無機
   系の重合体からなる保護層を設けることを特徴とする磁
   気記録媒体。 ２、強磁性金属または合金は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｏ
   −Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｆｅ
   −Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｎｉ−
   Ｃｕ、Ｍｎ−Ｓｂ、Ｍｎ−Ｂｉのうちより選ばれる金属
   または合金の少なくとも１種からなることを特徴とする
   磁気記録媒体。 ３、有機系または無機系の重合体は、メタン、エタン、
   エチレン、プロピレン、ベンゼン、メタノール、アセト
   ン、アミノメタン、テトラメチルシラン、ヘキサメチル
   ジシラザン、テトラメトキシシラン、テトラフルオロメ
   タン、ヘキサフルオロエタン、テトラメチルスズ、フェ
   ロセン、テトラエトキシチタンのうちより選ばれる少な
   くとも１種を含む有機化合物の重合または共重合生成物
   もしくはそれらの混合物からな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、有機系または無機系の重合体からなる保護層の膜厚
   は、２０〜１０００Åの範囲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。 ５、強磁性金属または合金の物理蒸着法と有機化合物の
   ベーパデポジション法による重合とが同時に行なえる装
   置を用い、非磁性基体上に、直接もしくは下地層を介し
   て、物理蒸着法による強磁性金属の柱状粒子の形成と、
   有機化合物のベーパデポジション法による有機系または
   無機系の重合体の形成とを同時に行って、上記強磁性金
   属の柱状粒子の周囲を上記重合体が囲む構造の複合磁気
   記録層を形成させた後、上記物理蒸着法による強磁性金
   属の柱状粒子の形成を停止し、引き続き上記ベーパデポ
   ジション法による有機系または無機系の重合体の形成を
   行い、上記複合磁気記録層の上部に、上記重合体からな
   る保護層を形成させることを特徴とする磁気記録媒体の
   製造法。 ６、物理蒸着法が真空蒸着法であり、有機化合物のベー
   パデポジション法がプラズマ重合法であることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載の磁気記録媒体の製造
   法。