JPS63217519A - 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】 〔専業上の利用分野〕 本発明は金属薄膜型磁気記録媒体、特に走行耐久性が改
良された金属薄膜型磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、記録媒体の高密度化に伴い、従来の塗布型磁気記
録媒体に替わって、いわゆる金属薄１１り型磁気記録媒
体が注目されるようになってきた。

しかし、金属薄膜型磁気記録媒体は、従来の塗布型磁気
記録媒体のように潤滑剤や研磨剤を磁性層中に混入させ
ることが困難なので、一般に走行耐久性が極めて悪く、
例えばＣｏ−Ｃｒ合金膜を設けた垂直磁気記録ディスク
の場合ｌＯＯ回程度の走行バスで表面の合金層とヘッド
との間で凝着等が生じて走行不能になることが多い。

そこで、このような問題を解決するために、液体潤滑剤
を磁気層表面に塗布したり、固体保護層を磁性層表面に
設けることが提案されている。この中では、固体潤滑剤
であるカーボンを主成分とする保護層を磁性層表面に設
けることが特に走行耐久性向上に効果があることが知ら
れている（特公昭５４−３３５２１号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようなカーボンを主成分とする保護
層を磁性金属薄膜表面に設けてもなお走行耐久性は充分
でない、このことば主にヘッドに生じた付着物が保護層
との摩擦係数を増大させることに起因する。

本発明の目的はヘッドに付着物が生ぜず、なおかつ潤滑
性に優れ、従って走行耐久性が著しく改良された金属薄
膜型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〕

前記問題点は、磁性金属薄膜表面にＣ「、Ｍｎ、Ｍｏ、
Ｎｂ、Ｔａ５Ｔｉ、Ｖ、およびＷから選ばれる少なくと
も一種を含有するグラファイト状カーボンを主成分とす
る保護層を設け、さらにその上に、フッ素系潤滑剤を含
有する潤滑層を設けることによって すなわち、グラファイト状カーボンを主成分とする保護
層では潤滑性には優れるものの、ヘッドに付着物を生じ
やすく、一旦付着物を生じると一気に摩擦係数が増大し
、走行停止してしまう、そこで、グラファイト状カーボ
ン保護層中にＣｒ。

Ｍｎ、　Ｍｏ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｔｉ、　Ｖ、および
Ｗから選ばれる少なくとも一種を含有し、さらにその上
にフッ素系潤滑剤を含有する潤滑層を設けることで、潤
滑性は損なうことなく、ヘッドに生じた付着物を削り取
り、結果的に極めてヘッドに付着物を生じにくく、従っ
て走行耐久性が著しく改良される。

本発明は、非磁性基板上に金属薄膜型磁性層を設け、さ
らにその上層にＣ「、Ｍ　ｎ　１Ｍ　ｏ　、Ｎ　ｂ　ｓ
Ｔａ、Ｔｉ、■、およびＷから選ばれる少なくとも一種
を含有するグラファイト状カーボンを主成分とする保護
層を設け、さらにその上層にフッ素系潤滑剤を含有する
潤滑層を設けた磁気記録媒体に関する。

本発明において使用されるフッ素系潤滑剤としては、パ
ーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基
を持つ化合物、パーフルオロアルキレンオキサイド重合
物およびその誘導体、およびエチレンのフッ素置換体の
重合物または共重合物が好ましい。

パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル
基を持つ化合物の具体例としては、パーフルオロアルキ
ル基またはパーフルオロアルケニル基をもつカルボン酸
、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニ
ル基をもつアルコール、パーフルオロアルキル基または
パーフルオロアルケニル基をもつエステル化合物、パー
フルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基ヲ
もつメルカプタン、パーフルオロアルキル基またはパー
フルオロアルケニル基をもつ非イオン性界面活性剤、パ
ーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基
をもつカチオン系界面活性剤、パーフルオロアルキル基
またはパーフルオロアルケニル基をもつアニオン系界面
活性剤、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロア
ルケニル基をもつ両性界面活性剤等が挙げられる。

またパーフルオロアルキレンオキサイド重合物およびそ
の誘導体の具体例としては、パーフルオロプロピレン重
合体、パーフルオロエチレンやパーフルオロメチレン共
重合体、パーフルオロプロピレン・パーフルオロメチレ
ン共重合体、およびこれらの分子の末端に極性基を結合
させたもの等が挙げられる。

またエチレンのフッ素置換体の重合物または共重合物の
具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリト
リフルオロエチレン、ポリ１．　１＝ジフルオロエチレ
ン（ポリフッ化ビニリデン）、トリフルオロエチレン−
１，１−ジフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。

本発明における潤滑層には上記の例示にあるフッ素系潤
滑剤の１種または２種以上のもの以外の潤滑剤を０〜９
０ｗｔ％、好ましくは０〜５０ｗｔ％混在させてもよい
。

フッ素系潤滑剤のほかに混入できる潤滑剤とじ−では、
脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、高
級脂肪族アルコール、モノアルキルフォスフェート、ジ
アルキルフォスフェート、トリアルキルフォスフェート
、パラフィン類、シリコーンオイル、動植物油、鉱油、
高級脂肪族アミン；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体等の樹脂
微粉末等があげられる。

潤滑層を形成する方法としては、上記潤滑剤を有機溶剤
に溶解して基板に塗布あるいは噴霧したのち乾燥する方
法、熔融して基板に塗着させる方法、有機溶剤に溶解し
た溶液に基板を浸漬して基板表面に吸着させる方法、ラ
ングミュアープロジ工’７ト法などにより基板表面に単
分子膜を形成する方法等が挙げられる。

本発明に使用するグラファイト状のカーボンを主成分と
する保護層とは、真空蒸着、スパッタリング等で作成さ
れるグラファイト基調のアモルファス膜である。分析的
には、Ｘ線回折では明確なピークがみられずアモルファ
スであることを示し、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）での
炭素のプラズモン損失エネルギーはグラファイトである
ことを示す膜である。

Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ５Ｔｉ、、ＶおよびＷか
ら選ばれる少なくとも一種の含有量は、１０％以下が適
当であるが、０．５％以上で且つ５％以下であればより
好ましい。

金属薄膜型磁性層としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性
金属、あるいはＦｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ。

Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−３ｉ、Ｃｏ−Ｃｒ％Ｇｏ−Ｖ、Ｃｏ
−３ｍ、Ｃｏ−ＰＬ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ、Ｆｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ等の強磁性合金、あるいはこれらに添加物
を加えたもの、あるいはこれらを重層にしたもの等が挙
げられる。

非磁性基板としてはポリエチレンテレフタレート、ポリ
イミド、ポリアミド等のフィルム状の高分子材料、ポリ
カーボネイト、ポリメチルメタクリレート等のディスク
状の高分子材料、ガラス等のセラミック、アルミニウム
等の金属等が使用可能である。基板の形状はシート、カ
ード、ディスク、ドラム、テープ等のいずれでも良い。

本発明の磁気記録媒体を作成するには、まず非磁性基板
上に金属磁性層を真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング、メッキ等の方法で被着せしめて磁性層を
形成し、更にその上にＣ「、Ｍｎ、Ｍｏ５Ｎｂ、Ｔａ、
Ｔｉ、ＶおよびＷから選ばれる少なくとも一種の含有す
るグラファイト状カーボンを主成分とする保護層を真空
蒸着、スパッタリング等で形成し、さらにその上にフッ
素系潤滑剤を含有する潤滑層を設ければ良い。

この場合、磁性層は２種の異なる磁性体を用いて積層型
にしても良いし、下地層を設けた単層型にしても良いし
、中間層を設けた積層型にしても良い。なお磁性層の厚
さはいずれの場合でも０．１〜２μｍ程度が適当である
。

また、保護層、潤滑層の厚さは厚すぎるとヘッドと媒体
間のスペーシング損失のため電磁変換特性が劣化し、−
万博すぎると走行耐久性の向上が見られないので、保護
層の厚さとしては１０〜１また潤滑層の厚さく存在量の
ことをここでは厚さと呼ぶことにする）は、０．５■／
Ｍ〜１００■／ｄが好ましく、より好ましくは２■／イ
〜２０ＩＩｇ／ｄである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。非磁性基板として厚さ
５０μｍのポリイミドフィルムを用いた。

まず、この基板上にＣｏＣｒをターゲットとしたＡｒガ
ス中のスパッタリングにより厚さ２５０ＯＡのＣｏＣｒ
薄膜を形成した。

次に、グラファイトターゲット上にＣｒ、、Ｍｎ、Ｍｏ
、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、およびＷからなるベレットを
置いてＡｒガス中でスパッタリングを行い、上記ＣｏＣ
ｒｍ膜上にＣｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、■、
Ｗのうち少なくとも一種を含有するグラファイト状カー
ボンを主成分とする厚さ２００Ａの保護層を形成した。

次に、下記の各種潤滑剤（ａｌ〜（ｅ）をメチルエテル
ケトンに溶解して塗布、乾燥し、厚さ１５■／ｎ（の潤
滑層を形成した。

潤滑剤 （ａｌパーフルオロオクタン酸オクタデシル０１１パー
フルオロノニルアルコール （Ｃｌパーフルオロオクチルエチレンオキシド付加物（
エチレンオキシドの連鎖数＝平均７）ｆｄｌパーフルオ
ロエチレン・パーフルオロメチレン共重合体　Ｍｏｎｔ
ｅｆ　１ｕｏｓ社製フォンブリンＺ４０（ｅ）トリフル
オロエチレン−１，１−ジフルオロエチレン共重合体 これらを直径３．５インチのディスクの形状に加エし、
市販のディスクジャケットに組み込み、サンプルとした
。

市販のフロッピーディスクドライブにより記録を行った
後、再生信号と摩擦係数をモニターしなから６００ｒ、
ｐ、＋＊、で回転させ、摩擦係数が急激に大きくなるま
でのパス数を測定することにより走行耐久性のテスト（
環境条件：２５±２℃、３０±５％ＰＨ）を行った。ま
た、同時に保護膜の剥離状態とヘッド付着物の程度を光
学Ｆａ微鏡で調べた。

Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｍｏ、Ｎｂ、、Ｔａ、、Ｔｉ、　Ｖ、
およびＷの含有量はオージェ電子分光法を用いて測定し
た各々の元素と炭素との微分スペクトルのピーク比より
求めた。なお、膜厚方向で保！ＩＮの構成元素の組成に
変化がないことも同様にして確認した。

比較の為、Ｃ「、Ｍｎ、ＭＯ％　Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、■
、およびＷを含有しないグラファイト状カーボンを主成
分とする厚さ２００Ａの保護層を設け、潤滑層を設けな
いサンプルも作成し、これを比較例１とした。また、他
の比較例としてグラファイト状カーボンを主成分とする
保護層を設けず潤滑層のみを設けた媒体を比較例２とし
、金属を少なくとも一種含有するグラファイト状カーボ
ンを主成分とする２００Ａの保護層のみを設け、潤滑層
を設けない媒体を比較例３とし、金属を含有しないグラ
ファイト状カーボンを主成分とする２００Ａの保護層を
設け、その上層に潤滑層を設けたサンプルも作成し、比
較例４とした。

保護層添加動程、量、潤滑剤種、および得られた結果を
第１表〜第８表に示した０表から明らかなように、Ｃｒ
、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ５Ｔｉ。

■、およびＷを適量含有したグラファイト状カーボンを
主成分とする保護層を設け、さらにその上層にフッ素系
潤滑剤を含有する潤滑層を設けたサンプルは、これらの
金属を含有しないグラファイト状カーボンを主成分とす
る保護層を設けたもの、あるいは潤滑層を設けないもの
比較して走行耐久性に優れている。ヘッドおよび膜面を
顕微鏡観察した結果、走行耐久性の優れたサンプルには
付着物も傷もないことを確認した。

なお、ヘッド付着物は光学顕微鏡（Ｘ２０）により観察
した。

Ｏは付着物はとんどなし、Δは若干あり、×は多いこと
を示す。

膜面キズは光学顕微鏡（ｘ１６０）により観察した。

Ｏはほとんどなし、Δは若干あり、×は多いことを示す
。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明による磁気記録媒体を用いれば、
磁気ヘッドとの摩擦係数を極めて小さくし、且つヘッド
に付着物を生じさせず、媒体に傷も発生せず、走行耐久
性を大幅に向上することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基板上に磁性金属導膜を設け、その上にＣｒ、Ｍ
   ｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗから選ばれる少な
   くとも一種を含有するグラファイト状カーボンを主成分
   とする保護層を設け、さらにその上にフッ素系潤滑剤を
   含有する潤滑層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体
   。