JPS63183608A - 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〕 この発明はスピネルフェライトを含む強磁性薄膜層を磁
気記録層とする磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは耐
久性および耐食性に優れた前記の磁気記録媒体に関する
。

〔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、
通常、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着、スパ
ックリング等によって基体フィルム上に被着してつくら
れ、磁気記録特性に優れたものとしてＣｏを主成分とす
る強磁性金属薄膜層を形成したものが広く知られている
。ところが、Ｃｏを主成分とする強磁性金属薄膜層は、
高密度記録に通した特性を有する反面、酸性雰囲気でＣ
Ｏが不安定であるため耐食性に欠けるという問題があっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、強磁性金属薄膜層を構成する素材について種々
検討を行った結果、Ｆｅ３０４　、Ｃｏ。

・Ｆｅ２Ｏ３などのスピネルフェライトを含む強磁性薄
膜層を形成すると、酸性雰囲気で極めて安定で耐食性に
優れた磁気記録媒体が得られることが分かったが、同時
にこれらのスピネルフェライトを含む強磁性薄膜層は磁
気ヘッドとの耐摩耗性に劣ることも判明した。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は、かかる現状に鑑み強磁性薄膜層に、腐食さ
れにくくて耐摩耗性に優れた保護膜層を設けることにつ
いて種々検討を行った結果なされたもので、スピネルフ
ェライトを含む強磁性薄膜層上に、カーボンからなる保
護膜層を設けることによって、耐久性および耐食性を充
分に向上させたものである。

この発明において、スピネルフェライトを含む強磁性薄
膜層上に形成されるカーボンからなる保ｉ！膜層は、ス
パッタリング法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム蒸着
法等のいわゆるペーパーデポジション法により形成され
る。

スパッタリングによる場合は、処理槽内にグラファイト
などの炭素を主体とするターゲットをセットし、これを
アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス等の存在
下で、高周波によりスパッタリングさせ、強磁性薄膜層
上に析出させて形成される。この際、アルゴンガスなど
のガス圧および高周波の電力は、形成されたカーボンか
らなる保護膜層の脆化と軟化を防止するため、ガス圧を
０．００１〜０．１トールとし、高周波電力を０．１〜
２Ｗ／ｃｄの範囲内にするのが好ましシー）。

また、プラズマＣＶＤ法によって形成される場合は、処
理槽内にメタン、エタン、エチレン、ベンゼン等の炭化
水素ガスを導入し、高周波によりプラズマを発生し、炭
化水素分子を分解させることにより、強磁性薄膜層上に
析出させて形成される。この際、脆化と軟化を防止する
ため、炭化水素ガスのガス圧を０．００１〜０．１トー
ルとし、高周波電力を０．５〜３Ｗ／−の範囲内にする
のが好ましい。

カーボンからなる保護膜層はこのようにして形成される
が、この形成時カーボン保護膜層が析出形成される領域
に電子を照射すると、カーボン保護１５１層を形成しつ
つある粒子に熱的、化学的エネルギーが付与されて架橋
反応が促進され、また強磁性薄膜層表面の電位を負に帯
電させることによって、活性な陽イオンが強磁性薄膜層
表面に誘引されるため、架橋度の高い強靭なカーボン保
護膜層が形成され、カーボンからなる保護膜層の強度が
著しく増大して、耐久性および耐食性がさらに一段と向
上される。

このように、カーボン保護膜層形成中に照射する電子の
加速電圧と電子電流は、それぞれ０．５〜５０ＫＶおよ
びｌ〜５００ｍＡの範囲内とし、さらにｌ〜２０Ｋｖお
よび１０〜２００ｍＡの範囲にするのがより好ましく、
５０ＫＶおよび５００ｍＡより大きくすると、強磁性Ｉ
Ｖ膜層に損傷を与え、０．５ＫＶおよび１ｍＡより小さ
くすると所定の効果が得られない、また、電子の照射方
法としては、電子流を拡散させて強磁性薄膜層全面に照
射する方法と、電子流をビームにして強磁性薄膜層表面
を走査する方法がいずれも好適に用いられる。なお、プ
ラズマＣＶＤ法などの比較的高い圧力を必要とする場合
、電子銃のフィラメントの損傷を防ぐため、電子銃部分
の差動排気が必要である。

このようにして形成されたカーボンからなる保護膜層は
、耐摩耗性に優れるとともに、それ自身が酸性雰囲気で
変化せず、従って、このようなカーボンからなる保護膜
層が、スピネルフェライトを含む強磁性１ｆ膜層上に形
成されると、耐久性および耐食性が充分に向上される。

なお、このようなカーボンからなる保護膜層は、ダイヤ
モンド状カーボン、アモルファス状カーボンのいずれで
あってもよく、さらにこれらが混合されたものであって
もよい。またこのカーボンからなる保護膜層を膜厚は、
３０〜５００人の範囲内であることが好ましく、３０人
より薄いとこのカーボンからなる保護膜層による耐久性
および耐食性の効果が充分に発揮されず、５００人より
厚くするとスペーシングロスが大きくなりすぎて、電磁
変換特性に悪影響を及ぼす。

スピネルフェライトを含む強磁性薄膜層としては、ｐ’
ｅ３０４　、Ｃｏｏ・Ｆｅ２０３　、ｒ−Ｆｅ２０３、
あるいはこれらにＣ０１７’ｉ、Ｎｉ、Ｏ３などをこの
発明の効果を損なわない程度に添加したものからなるも
のであることが好ましく、これらのスピネルフェライト
を含む強磁性薄膜層は、真空蒸着、イオンブレーティン
グ、スパッタリング、メッキ等の手段によって基体上に
被着形成される。

また、磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルム、
ポリエチレンフィルム、ポリイミドフィルムなどの合成
樹脂を基体とする磁気テープ、合成樹脂フィルム、アル
ミ板、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、種々の形態を包含する。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例Ｉ 第１図に示すスパッタ処理装置を使用し、表面をアルマ
イト処理したアルミニウム円の１を、処理槽２内の上部
に配設した基板３の下面にセットするとともに、処理槽
２内の下部に配設したステンレスからなる電極４にター
ゲント止して純度が９９．９原子％のＦｅ５をセットし
た。次いで、排気系６で処理槽２内を５Ｘ１０’−’ト
ールまで真空排気し、処理槽２に取りつけたガス導入管
７から酸素ガスを２０ｍ１／ｍｉｎの流量で、またアル
ゴンガスを２０ｍｌ／ｍｊｎの流量で導入し、酸素分圧
２×１０−２トールおよびアルゴン分圧２Ｘ１０−２ト
ールの雰囲気下に、電極４の高周波電力密度４Ｗ／ｃｒ
Ｊで２分間スパッタリングを行って、厚さ１５００人の
スピネルフェライトを含む強磁性薄膜層を形成した。次
ぎに、処理Ｍ２内の下部に配設したステンレスからなる
電極４にターゲットとしてグラファイトをセットし、電
極４の高周波電力密度０．５Ｗ／ｃｄで１分間スパッタ
リングを行って、厚さ２００人のカーボンからなる保護
膜層を形成し、第２図に示すようなアルミニウム円盤１
上に、強磁性薄膜層９および保護膜［１０を順次に１？
［形成した磁気ディスクＡをつくった。得られた磁気デ
ィスクの強磁性薄膜層９を、透過電子線回折により調べ
た結果、ｌ？　ｅ　（ｂ、ｃ、ｃ　）とＦｅ３Ｏ４が検
出された。なお、図中８は電極４に高周波を印加するた
めの高周波電源である。

実施例２ 実施例１における強磁性薄膜層の形成において、純度が
９９．９原子％の鉄に代えてＦｅ−Ｃｏ合金（原子比７
０：３０）をスンレスからなる電極４上にターゲットと
してセットした以外は、実施例１と同様にして強磁性薄
膜層を形成し、さらに保護膜層を形成して磁気ディスク
Ａをつくった。得られた磁気ディスクの強磁性薄膜層９
を、透過電子線回折により調べた結果、Ｆ　ｅ　　（Ｃ
ｏ）　　（ｂ、ｃ。

Ｃ）とＣｏＯ・Ｆｅ３Ｏ４が検出された。

実施例３ 第３図に示す真空蒸着兼スパッタ処理装置を使用し、厚
さ１０μｍのポリエステルフィルム１１を、処理槽１２
内で、供給ロール１３から円筒状キャン１４の周側面に
沿って移動させ、巻き取りロール１５に巻き取るように
セントするとともに、処理槽１２の下部に配設した強磁
性材蒸発源１６に純度が９９．９原子％のＦｅ１７をセ
ットした。

次いで、排気系１８で処理槽２内を２Ｘ１０−５トール
まで真空排気し、円筒状キャン１４と防着板１９との間
に配設したガス導入管２０から酸素ガスを５００ｍｌ／
ｍｉｎの流量で導入し、ガス圧５×１０−’ｌ−−ルで
Ｆｅ１７を加熱蒸発させて、最低入射角５０度、蒸着速
度１０００人／ｓｅｃで斜め入射蒸着し、厚さ１５００
人のスピネルフェライトを含む強磁性薄膜層を形成した
。次に円筒状キャン１４に隣接して配設したスパッタ処
理装置２１で、グラファイトをターゲットとして、電力
５００Ｗでスパッタリングを行い、厚さ１００人のカー
ボンからなる保護膜層を、スピネルフェライトを含む強
磁性薄膜層上に形成した。しかる後、所定の巾に裁断し
て第４図に示すように、ポリエステルフィルムｌｌ上に
強磁性薄膜層２２および保護膜層２３を順次に積層形成
した磁気テープＢをつくった。得られた磁気テープの強
磁性薄膜層Ａ層２２を透過電子線回折により調べた結果
、Ｆｅ（ｂ、ｃ、ｃ　）とＦｅ３Ｏ４が検出された。

実施例４ 実施例３における強磁性筒ＰＩ層の形成において、純度
が９９．９原子％の鉄に代えてＦｅ−Ｃｏ合金（原子比
７０：３０）を、強磁性材蒸発源１６にセントした以外
は、実施例１と同様にして強磁性薄膜層を形成し、さら
に保護膜層を形成して磁気テープＢをつくった。得られ
た磁気テープの強磁性薄膜層２２を、透過電子線回折に
より稠べた結果、Ｆｅ　（Ｇｏ）　　（ｂ、ｃ、ｃ　）
とＣｏＯ・Ｆｅ３Ｏ４が検出された。

実施例５ 実施例３において、スパッタ処理装置でのスパッタリン
グを省いた以外は、実施例３と同様にして、厚さ１０μ
ｍのポリエステルフィルムｌｌ上に厚さ１５００人のス
ピネルフェライトを含む強磁性薄膜層を形成した。次い
で、第５図に示すプラズマ処理装置を使用し、強磁性薄
膜層を形成したポリエステルフィルム１１を処理槽２４
内の原反ロール２５から円筒状キャン２６の周側面に沿
って移動させ、巻き取りロール２７に巻き取るようにセ
ントした。次いで、ポリエステルフィルム１１を円筒状
キャン２６の周側面に沿って２ｍ／ｍｉｎの走行速度で
走行させながら、処理槽２４に取り付けたガス導入管２
８からメタンの七ツマーガスを５０ｓｅｃｍの流量で導
入し、ガス圧を０．０１　トールとして電極２９に１３
．５６　Ｍｌｌｚの高周波を０．６ｗ　／　ｃｄの電力
密度で印加し、同時に処理槽２４の下端部に隣接して配
設した差動排気槽３０内の電子銃３１により、加速電圧
２ＫＶ、電子電流５０ｍＡで、電子をポリエステルフィ
ルム１１上のカーボン膜が形成されつつある領域に走査
して照射し、厚さ１８０人のカーボンからなる保護膜層
を、スピネルフェライトを含む強磁性薄膜層上に形成し
た。しかる後、所定の巾に裁断して第４図に示す磁気テ
ープＢをつくった。なお、第５図中３２は電極２９に高
周波を印加するための高周波電源、３３および３４はそ
れぞれ処理槽２４および差動排気槽３０を排気するため
の排気系である。

実施例６ 実施例５で用いたプラズマ処理装置の電極２９に代えて
、電磁石を組み込んだターゲットホルダーとグラファイ
トを設置した。次いで、ポリエステルフィルム１１を２
ｍ／ｌ１ｉｎで走行させ、メタンを５０ｓｃｃａ＋導入
してガス圧を０．０１　）−ルとし、Ｑ、（５ｗ／ｃｄ
の電力密度で高周波を印加することに代え、ポリエステ
ルフィルム１１を０．５ｍ／ｌｌｌ１ｎで走行させ、ア
ルゴンガスを２０３ＣＣ１ｌ＋の流量で導入してガス圧
を０．００５　　）−ルとし、４　ｗ　／　ｃａの電力
密度で高周波を印加して、マグネトロンスパッタリング
を行った以外は、実施例５と同様にして厚さ１３０人の
カーボンからなる保護膜層を形成し、磁気テープＢをつ
くった。

比較例１ 実施例１における強磁性薄膜層の形成において、純度が
９９．９原子％の鉄に代えてＣｏ−Ｎｉ合金（原子比８
０：２０）をステンレスからなる電極４上にターゲット
としてセットした以外は、実施例１と同様にして強磁性
薄膜層を形成し、さらに保護膜層を形成して磁気ディス
クをつくった。得られた磁気ディスクの強磁性薄膜層を
、透過電子線回折により調べた結果、ＨＣＰ品のＣｏＮ
ｉとＮａＣｌ型のＣｏ　（Ｎｉ）Ｏの混合であった。

比較例２ 実施例３における強磁性薄膜層の形成において、純度が
９９．９原子％の鉄に代えてＣｏ−Ｎｉ合金（原子比８
０：２０）を強磁性材蒸発源１６にセントした以外は、
実施例３と同様にして強磁性薄膜層を形成し、さらに保
護膜層を形成して磁気テープをつくった。得られた磁気
テープの強磁性薄膜層を、透過電子線回折により調べた
結果、ＨＯ２品のＣｏＮ　ｉとＮａＣ１型のＧｏ　（Ｎ
ｉ）Ｏの混合であった。

比較例３ 実施例１において、カーボンからなる保護膜層の形成を
省いた以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクをつ
くった。

比較例４ 実施例３において、カーボンからなる保護膜層の形成を
省いた以外は、実施例３と同様にして磁気テープをつく
った。

各実施例および比較例で得られた磁気ディスクおよび磁
気テープについて、耐食性および耐久性を試験した。耐
食性試験は、得られた磁気ディスクおよび磁気テープを
、３５℃、７５％ＲＨで、Ｓ０２　ｌｐｐｍ　、　Ｈ２
Ｓ　０．５ｐｐｍ　、　ＮＯ２ｌｐｐｍの雰囲気下に２
０時間放置し、放置後の飽和磁化を測定して放置前の飽
和磁化からの劣化率を測定、算出して行った。また耐久
性試験は、ＶＨ３型ＶＴＲを用いて、出力が初期値より
６ｄＢ低下するまでのスチル時間を測定して行った。

下記第１表はその結果である。

第１表 〔発明の効果〕 上記第１表から明らかなように、この発明で得られた磁
気ディスクおよび磁気テープ（実施例１ないし６）は、
比較例１ないし４で得られた磁気ディスクおよび磁気テ
ープに比し、劣化率が小さくて、スチル時間が長く、こ
のことからこの発明によって得られる磁気記録媒体は、
耐久性および耐食性が一段と向上されていることがわか
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明において保護膜層を形成する際に使用
するスパッタ処理装置の一例を示す概略断面図、第２図
はこの発明で得られた磁気ディスクの部分拡大断面図、
第３図はこの発明で使用する真空蒸着兼スパッタ処理装
置の一例を示す概略断面図、第４図はこの発明で得られ
た磁気テープの部分拡大断面図、第５図はこの発明で保
護膜層を形成する際に使用すプラズマ処理装置の一例を
示す概略断面図である。 ■・・・アルミニラ・ム円ｆｌｉ（基体）、１１・・・
ポリエステルフィルム（基体）、９．２２・・・強磁性
薄膜層、１０．２３・・・保護膜層、八・・・磁気ディ
スク（磁気記録媒体）Ｂ・・・磁気テープ（磁気記録媒
体）第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上にスピネルフェライトを含む強磁性薄膜層を
   少なくとも一層以上形成し、この強磁性薄膜層上にカー
   ボンからなる保護膜層を設けたことを特徴とする磁気記
   録媒体。