JPS62283412A - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録媒体の改良に係り、特に耐ヘツド摺
動性の向上を図ることを目的とするものである。

〔従来の技術〕

近年高密度記録の要求の高まりに答えて、真空蒸着、ス
パッタリング、あるいはイオンブレーティング法などに
よって形成される強磁性金属薄膜を記録媒体とする、い
わゆるバインダーを使用しない非バインダー型の磁気記
録媒体が注目を浴び。

実用化への努力がが行われている。この型の磁気記録媒
体では、磁気特性の改良もさることながら、ヘッドとの
接触に対する強度である耐摺動性の向上が実用化上が決
すべき重要ａ！題となっている６媒体の変質防止および
耐摺動性の向上を目的とした保護層の形成法としては、
ｒａ磁気記録媒体ある強磁性金属薄ｌｉカの表面を酸化
させろ方法（特公昭４２−２００２５　）　、窒化させ
る方法（特開昭５４−１４：ｌ］＋　）が知られている
。しかし酸化層や窒化層の厚さを制御するのが雉かしく
、また酸化や窒化によって強磁性金属膜の磁気特性が変
化するという問題がある。

また、保護層として耐酸化性の金属、例えばＲｈ、Δｕ
、Ｐｔ、、Ｐｄ、Ｃｒ、　ＡＱ、Ｐｄ−Ｂ。

Ｇｅ　−Ｓ　ｎ　、　Ａ　ｇ　−Ｃｕなどを用いる方法
（特開昭５３−４０５０５　、特開昭５５−７３９３２
）　、あるいは有機物質を主成分とする股を設ける方法
（特開昭５４−１４３１１４）が知られている。しかし
、上記金属保護膜では、耐摺動性の点では実用的には不
十分である。また、有機物質を主成分とする膜では、磁
気記録システムの動作時に発生する静電気により粉塵が
付着し易いという問題がある。

また、ヘッドと強磁性金属膜あるいは強磁性金属膜上に
形成した保護層の間に潤滑膜を形成して、摺動時の摩擦
抵抗を小さくして用いる場合がある。

従来の方式では、あらかじめ形成した潤滑膜が摺動中に
枯渇して摺動摩擦抵抗が増大して、耐摺動性を劣化させ
る問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術における保護膜では、保２＃膜材料自身に
ヘッド材との組合せによろ耐摺動強度が不足しているば
かりでなく、潤滑剤の枯渇という問題に対する配慮がな
されていない。

本発明の目的は、従来の保護層よりも優れた潤滑性と耐
摺動性を保有する保７１層を形成して成る磁気記録媒体
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち１本発明は蒸着法、スパッタ法あるいはイオン
ブレーティング法等のベーパーデポジション法で基板に
強磁性金属薄膜を形成した後。

Ｓｉ、Ｂ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｒ、ＷＣ，ＳｉＣ。

Ｂ４Ｃ，ＺｒＣ，ＳｉＮ、ＲＮ、ＴｉＮ、ＳｉＯ２゜Ｚ
ｒ０ｚ、ＡＱ２．Ｏδあるいはこれらを主成分とする合
金あるいは混合物から成る耐摩耗性材料の微細粉と潤滑
剤の混合物塗膜からなる保Ｗｉ層を形成し、潤滑性と耐
摺動性が優れた磁気記録媒体の製造方法を提供するもの
である。

〔作用〕

ここで保護層として微細粉からなる保護膜材料を用いる
のは、以下の理由による。従来の磁気記録媒体では、強
磁性金属膜の上に耐摩耗性の保護層を形成し、これに潤
滑剤を塗布して用いられている。この場合、動作中に保
護層表面の油滑剤が枯渇し、ヘッドとの摺動摩擦抵抗が
増し、その結果良好な耐摺動性が得られなかった。

強磁性金属膜の表面に、Ｓ　ｉＨＢ　ｒ　Ｐ　ｈ　＋　
Ｐ　ｔ　ｒＣｒ、ＷＣ，ＳｉＣ，Ｂ４Ｃ，ＺｐＣ，Ｓｉ
Ｎ。

ＢＮ、ＴｉＮ＋　５ｉ（）ｚ、Ｚｒ０ｚ、ＡＱｚ○３お
よびこれらを主成分とする合金、あるいは混合物などの
高融点、耐摩耗性の保護膜材料の微細粉と潤滑剤の混合
物塗膜を形成することにより、ヘッドと媒体の摺動中に
保護膜材料微細粉の間に染み込んだ潤滑剤が絶えず供給
されるため、摺動摩擦抵抗も一定に保たれる。また、ヘ
ッドの衝撃に対しても耐摩耗性の保護膜材料を用いるこ
とにより耐えることができる。

さらには、保護膜材料の微細粉を強磁性金属膜表面に打
込むか、あるいは圧着することにより、混合物保護塗膜
と強磁性金属膜との付着性を向上できる。

保護層の厚さは、ヘッドとの摺動に対する充分な保護作
用が得られることと、磁気記録層面と磁気ヘッドの間隙
によるスペーシングロスによって。

磁気記録再生出力が低下しないことなどの条件によって
０．００３〜０　、３　ｐ　ｍ、好ましくは０．０１〜
０・１５μｍの範囲が良％）。

保護膜材料としてＳｉ、ＦＪ　Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｒ＋ＷＣ
，ＳＬＣ＋　ＢｔＣ，ＺｒＣ，ＳｉＮ、ＢＮ。

Ｔ　ｉ　Ｎ　、　Ｓ　ｉ　Ｏｚ、−７，’ｒ○ｚ、ＡＱ
ｚ○３およびこれらを主成分とする合金、あるいは混合
物が望ましいのは、高融点で硬度が大きく、耐摩耗性が
優れ、かつ有機材料系の潤滑剤を使用する場合に有機材
料との新和性が良い。また保護膜材料の微細粉は。

非晶質である方が粒子表面が滑らかで摺動時にヘッドに
傷付けにくい点で望ましいが、結晶質が含まれても良い
。微細粉の粒径はｏ、ｏｏｏｓ〜０．０３μｍ、好まし
くは０．００１〜０．０１μｍの範囲が良い。保″Ｓ膜
材料としての微細粉の形状は９球状あるいは多角形のい
ずれでも良いが、好ましくは保護膜の最表面部には球状
あるいは針状の微細粉を配置した方が望ましい。

潤滑剤としては有機材料系あるいは無機材料系の液体潤
滑剤、あるいはＭ　ｏ　Ｓ　ｚ　＋グラファイトなどの
固体潤滑剤を用いても良い、有機材料系のものとしては
、タルオロカーボン系（例えばモンテフロス社商品名ホ
ンプリン、デュポン社商品名タライトツクス）がある。

本発明に係る強磁性金属膜としては、Ｃｏ　−Ｃｒ　、
Ｇ　ｏ　−Ｖ　、Ｃｏ　−Ｍ　ｏ　、Ｃｏ−Ｗ、Ｇ　ｏ
　−Ｒｅ、Ｇｏ−０，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｒｈ、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｒｕ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｇｏ−Ｎｉ−○。

Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　、　　Ｃｏ　−Ｐ　、　　Ｃｏ　−Ｂ
　、　　Ｃｏ　−Ｓ　ｉ　。

Ｃｏ　−Ｙ　、Ｇ　ｏ　−Ｌ　ａ　＊　　Ｃｏ　−Ｐ　
ｒ　、Ｃｏ　−Ｃｅ　。

Ｇｏ−８ｍ、Ｇｏ−Ｍｎ、Ｇｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃ。

−Ｎ、’＋−Ｃｕ、Ｇｏ−Ｎｉ−Ｈｇ、Ｃｏ−Ｎｉ　−
Ｗ、Ｃｏ　　　Ｎｉ　　　Ｒｅ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｐ、Ｇｏ
　−Ｚｎ−ＰなどのＧｏ基金合金膜Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆａ−
Ｎｉ、　　Ｆａ−５ｉ、Ｆａ−Ｒｈ、　　Ｆｅ−Ｖ。

Ｆ−Ｎ等のＦｅ合金膜を蒸着法、スパッタリング法、イ
オンブレーティング法等のペーパーデポジション法で形
成したものが相当する。強磁性金属膜のＪダさは０．０
３〜５μｍであり、高密度の磁気記録を実現するために
は０．０５〜１μｍの膜がより望ましい。

強磁性金属膜を形成する基板材料としては、ポリイミド
、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、酢酸セ
ルロース、ポリアミドのような高分子材料、アルミニラ
１１．ステンレス鋼。

黄銅のような金３材料、あるいはガラス、セラミックを
用いることができろ。またこれらの材料から成る基板と
強磁性金属膜の間に他の材料からは薄膜の層が設けられ
ても良い、基板の形状としては、ディスク、テープ、ド
ラムのいずれでも良い。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例で説明する。

実施例１ 基板としてポリイミドフィルムを用いて、第１図に示す
２種以上の蒸着源を設置した。蒸着装置を用いて磁気記
録媒体を作製した。Ｉ　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒの真空中
でポリイミドフィルム基板１を赤外線加熱ヒータ２で２
００℃に加熱しながら蒸着源３からＧｅを蒸発させ、基
板上に３００人のＧｅ下地層４を形成した。つづいて同
一真空中で基板温度１５０℃において、もう一つの蒸着
源からＣｏ　−Ｃｒ合金を蒸発させ、膜厚３５００人の
Ｃｏ　−２１ｗｔ％Ｃｒの強磁性金属膜５を形成し、第
２図（ａ）に示す構造の磁気記録媒体を作製した。

ここでポリイミドフィルム上に３００人のＧｏを付着し
たのは、Ｃｏ−Ｃｒ膜の磁気特性の改善と付着強度の増
大を図るためである。

ついで第２図（ａ）に示す構造の磁気記録媒体をディス
ク状に切り出し、Ｇｏ−Ｃｒ強磁性金属膜の表に、保護
膜材料として粒径１０〜８０人のＳｉＯ微細粉と有機物
系液体潤滑剤ホンプリン（モンテフロス社商品名）及び
バインダーからなる混合物塗料をスピンコードし、第２
図（ｂ）に示す構造の混合物塗膜から成る保護層６を設
けた磁気記録媒体を作製した。保護層の厚さは２００人
とした。

同様の条件で、ＳｉＣ微細粉の代りに、ＷＣ２Ｂ４Ｃ，
Ｂ　、　Ｚ　ｒ　Ｏｚ　−３０ｗ　ｔ％Ｂ、ＡＱｚＯａ
−２０ｗｔ％Ｓｉの微細粉を用いて同様な混合物塗膜か
らなる保護層を形成した構造の磁気記録媒体を作製した
。この条件で作製した試料をＡグループとする。

比較試料として、Ｃｏ　−Ｃｒ合金膜を形成した後、保
護膜としての塗膜に潤滑剤を入れないで形成した磁気記
録媒体を一組作製した。この条件で作製した試料をＢグ
ループとする。さらに別の比較試料として、保護層を形
成していない試料をＡ。

Ｂ各グループで標準試料として準備した。

このようにして得られた各試料を下記の方法で耐摺動性
テストを行った。ディスク回転装置に各試料ディスクを
セットし、荷重１０ｇのヘッドを接触させてディスクを
１　、５　ｍ　／　ｓ　　の速度で連続回転させ、磁気
記録媒体薄膜に傷が生じるまでの回転の数を認定した。

結果を第１表に示す。

なお、第１表においてＢグループ及び保護層のない媒体
では、厚さ約１００人の有機物系の液体潤滑剤を表面に
塗布して耐摺動性テストを行った。

第１表の結果から明らかなように、耐摺動性は保護層を
設けろことによって改善される。とくに耐摩耗性の保護
膜材料の微細粉と潤滑剤の混合物から成る保護層を形成
したＡグループの試料の耐摺動性が優れている。

ここで、Ｇｏ−Ｃｒ強磁性金属膜の代りに、Ｃｏ　　Ｖ
　ＨＣｏ　　Ｗ　＋　Ｃｏ−Ｒｅ　ｒ　Ｃｏ　　Ｎ　ｉ
ｒＧ　ｏ　−Ｃｒ　−Ｒｈ　、　Ｇ　ｏ　−Ｓ　ｉ　、
　Ｇ　ｏ　−Ｃｒ　−Ｒｕ、Ｃｏ−Ｃｖ−Ｎｂ、Ｃｏ−
Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ。

Ｃｏ　−Ｐ　ｒ　、　Ｃｏ　−Ｃｅ　、　Ｃｏ　−Ｓ　
ｍ　、　Ｃｏ　−Ｍｎ、Ｉ’″６−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、
Ｆｅ−８ｉ。

Ｆ　ｅ　−Ｒｈ　、　Ｆ　ｅ　−Ｖ　、　Ｆ　ｅ　−Ｎ
の強磁性金属膜を用いた場合にもいずれも同様の効果が
認められた。

実施例２ 基板として表面をアルマイト化した直径１００ｗｎ、Ｊ
！ｌＸさ２ＩｌｖｌのＡＱ円板を用いて、連続スパッタ
装置を用いて以下の手順で磁気記録媒体を作製した。連
続スパッタ装置の試料室を５　Ｘ　Ｌ　Ｏ−’Ｔｏｒｒ
まで排気した後３　Ｘ　１０−８ＴｏｒｒのＡｒガスを
導入し、高周波出力４Ｗ／ｆｆｌ、基板温度１００℃の
条件でＧ　ｏ　−８０ｗ　ｔ％Ｚｒ−９，゛５ｗｔ％Ｍ
ｏ合金から成る軟磁性層膜７を膜厚５０００人スパッタ
蒸着した。ついでスパッターターゲットをＧ　ｏ　−２
０、２ｗ　ｔ、％Ｃｒ　合金に交換した。この間、試料
室内は３×１０−δＴｏｒｒのＡｒ雰囲気、基板温度は
１００℃に保たれていた。膜厚２０００人のＣｏ　−Ｃ
ｒ合金膜からなる強磁性金属膜５を同様な条件でスパッ
タ蒸着し、第３図（ａ）に示す構造の磁気記録媒体を作
製した。

ついで前記強磁性金属膜の表面にＳｉＣ。

ＡＱ、ｚＯｓ−３０ｗｔ％Ｂ、ＺｒＯｚ−２０ｗｔ％Ｓ
　ｉ＋　Ｂ　４　Ｃ＋　Ｂ　＋　Ｚ　ｒ　Ｃ２０ｗ　ｔ
％Ｂ　の微細粉からなろ保砧膜材料と有機物系液体潤滑
剤及びバインダーから成る保護層を前記実施例と同様の
条件で形成し、第３図（ｂ）に示した構造の磁気記録媒
体を作製した。この試料群をＣグループとする。

比較試料として、Ｇ　ｏ　−Ｃｒ合金膜を形成した後、
保護層としての塗膜に潤滑剤を入れないで形成した磁気
記録媒体を一組作製した。この条件で作製した試料をＤ
グループとする。さらに別の比較試料として、保護層を
形成していない試料をＣ１Ｄ各グループで標準試料とし
て準備した。

このようにして得られた試料を実施例１と同様な条件で
耐摺動性テストを行った６結果を第２表に示す。なお、
第２表においてＤグループ及び保護層のない媒体では、
厚さ約１００人の有機物系液体潤滑剤を表面に塗布して
耐摺動性テストを行った。

第２表の結果から明らかなように、耐摺動性は保ｙｔ層
を設けることによって改善される。とくに耐摩耗性の保
護膜材料の微細粉と潤滑剤の混合物から成る保護層を形
成したＣグループの試料の耐摺動性が優れている。

さらに、ＡＱ基板の代りにポリイミド、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニリデン
、ガラス、黄銅及びＮｉ　−Ｐを被覆したガラスを基板
に用いた場合も類似の効果が得られた。

また、強磁性金属膜としてＣ０−Ｃｒの代りにＣｏ−Ｖ
　ＨＣｏ　　Ｍ　ｏ　Ｉ　Ｃｏ−Ｒｅ　＋　Ｃｏ−Ｃｒ
Ｒｈ　＋　Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｒｕ　、　、　Ｃｏ　−Ｃ
ｒ　−Ｎ　ｂ　ｒＣｏ　−Ｎ　ｉ−Ｃｒ　Ｃｏ−Ｎ　］
、　ｌ　Ｃｏ−Ｐ　ＨＣｏ−Ｂ、Ｇｏ−３ｉ、Ｃｏ−Ｎ
１−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｒ，Ｇｏ−Ｎｉ−Ａｇ、Ｃｏ−
Ｎｉ−Ｎｄ、Ｇ。

−Ｎ　ｘ　　ＣＯｒ　Ｃｏ　　Ｎ　ｘ　　Ｚ　ｎ　ｒ　
Ｃｏ　　Ｎ　を−Ｃｕ　、　Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｈｇ　
、　Ｇ　ｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｗ　＋　Ｇ　。

−Ｎ　、ｉ　−Ｒｅ　、　Ｇ　ｏ　−Ｍ　ｎ　−Ｐ　、
　Ｃｏ　−Ｚ　ｎ　−Ｐ　。

Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−９ｉ、Ｆｅ−Ｒｈ、Ｆ
ｅ　　Ｖ、Ｆｏ−Ｎ合金膜のいずれを用いても、耐摩耗
性保護膜材料の微細粉と？Ｉ？ｌ滑剤の混合物物から成
る保護層を形成することにより、同様に耐摺動性が大幅
に向上する効果が認められた。

実施例３ 実施例１と同様の条件で真空蒸着法により第２（ａ）に
示す梼造の磁気記録媒体を作製した。ついで前記磁気記
録媒体の強磁性金属股上に保護層を下記の方法で形成し
た。まず第１層の保護層として、平均粒径約５ｏ人でか
つ表面が多角形または鋭利な凹凸を有する微細粉から成
るＢの保護膜材料を強磁性金属膜表面に圧着した。次に
この上に粒径２０〜１００人の滑らかな表面を有した球
状あるいは針状のＳｉＣの微細粉から成る保護膜材料と
有機物系液体潤滑剤及びバインダーの混合物塗膜から成
る第２層目の保護層を厚さ２００人形成した。ここで第
１層の保護層は強磁性金属膜と混合物塗膜からなる保護
層の密着性の向上を図ったものである。

比較試料として第一層の保′Ｓ膜材料としてＢ。

第２層目の保護層材料として８４Ｃ、Ｈの微細粉を使用
した試料を各−組作製し、前記実施例と同様な条件で耐
摺動テストを行った。結果を第３表に示す。

第　　３　　表 第３表の結果から明らかなように、耐摺動性は微細粉保
護層を２層化することにより、さらに改善される。

さらに第１層の保ｆｆＪ膜材料としてＢおよびＳｌ　１
Ｃｒ、ＷＣ，Ｓ　ｉＣ，Ｂ４Ｃ，Ｚ　ｒＣ，Ｚ　ｒＣ２
゜ＡＱＬｚ○８あるいはこれらの合金、第２層の保護膜
材料としてＳ　ｉ＋　Ｂ　ｒ　Ｒｈ　＋　Ｐ　ｔ　＋　
Ｃｒ　＋　Ｗ　ＣｒＳｉＣ，８４Ｃ，ＺｒＣ，ＳｉＮ、
ＲＮ、’Ｉ’ｉＮ。

ＳｉＣ２，Ｚ　ｒ　Ｏｚ、　Ａ　Ｑ　２０＋１およびこ
れらを主成分とする合金を用いても、同様の保護層を形
成することにより、同等の耐摺動性が得られた。

〔発明の効果〕

これまでの説明から明らかなように、強磁性金属膜の上
にＳｉ、Ｂ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｒ＊　ＷＣ。

ＳｉＣ，Ｂ４Ｃ，ＺｒＣ，５ｉＮｔ　　ＢＮ、　　Ｔｉ
Ｎ。

ＳｉＯ２，７：ｒ○ｘ＊ＡＱｘｏｓおよびこれらを主成
分とする合金あるいは混合物材料の微細粉と潤滑剤との
混合物塗膜から成る保Ｗ！層を形成することにより、保
護膜の潤滑性と耐摩耗性を向上でき、その結果、磁気記
録媒体の耐摺動性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による磁気記録媒体の製造装である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、強磁性体金属薄膜上に、Ｓｉ、Ｂ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃ
   ｒ、ＷＣ、ＳｉＣ、Ｂ＿４Ｃ、ＺｒＣ、ＳｉＮ、ＢＮ、
   ＴｉＮ、ＳｉＯ＿２、ＺｒＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３およ
   びこれらを主成分とする合金あるいは混合物の群から選
   ばれた材料の微細粉と潤滑剤との混合物塗膜からなる保
   護層を形成したことを特徴とする磁気記録媒体。