JPS6326823A

JPS6326823A - 磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPS6326823A
Application number: JP16951186A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maro; 毅麿; Osamu Kitagami; 修北上; Hideo Fujiwara; 英夫藤原
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-02-04

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］本発明は磁気記録媒体に関する。史に詳細には、本発明
は、その記録磁性層の改良に関する。また、本発明は該
磁気記録媒体の製造方体にも関す−る。

［従来の技術］最近、高密度記録への請求の高まりとともに、従来の塗
４＋　”＋’！媒体とは５■なる強磁性金属薄膜型媒体
が実用化もしくは実用化へ向けて努力されている。

しかし、この強磁性金属薄膜Ｉ町１１．媒体は、Ｃｏ−
Ｎｉを用いた８１％１１ビデオ用蒸？ｆテープや、Ｃｏ
−Ｃｒを用いたに直磁気記録用フロッピーディスにおい
ては、１■とう性の高い高分子−フイルム１−に剛性の
高い強磁性金ｋｇ薄膜を積層させるため、ヘッドとの安
定接触をとりにくいという問題点があった。この問題点
を解決するため、高分子フィルム−にに強磁性金属粒子
を垂直もしくは、ある角度で配向させ、その隙間を有機
物で埋めたメタルポリマー膜を製造する技術が開発され
た。

また、リジッド−ディスクにおいては、強磁性金属薄膜
型媒体を用いるとヘッドの浮１−姿勢の変動、コンタク
ト−スタート−ストップ（Ｃ３Ｓ）等に於いて、バイン
ダー型媒体に比べ媒体に傷が生じ易く、また、この媒体
の傷により、磁気ヘッドにまで傷が入り、ついにはへ・
・／１！クラッシュを起こしてしまうことがあった。

この問題を防ぐためには、潤滑材の塗布等がシえられる
が、スペーシング損失の問題があり、あまり望ましいも
のではない。

そこでリジッド−ディスクにおいても、同じように、Ｓ
ｌ伏強磁性金属のまわりがイｆｖ１物で覆われた、メタ
ルポリマー膜の使用が研究されている。

例えば、特公昭５７−３１３７号公報等にその研究結果
が開示されている。

しかし、このメタルポリマーを用いた磁気記録媒体にお
いて磁性を担う強磁性金属はＦｅ５ＣＯ１Ｎｉなどの遷
移元素もしくは、その合金であり、これら金属および合
金の大抵のものは、非常に錆やすいことが知られている
。

この錆やすい強磁性金属でメタルポリマー膜を作成する
と、側状強磁性金属と有機物との界面から、０２及びＨ
２Ｏが侵入し金属薄を腐食させてしまう。また、これを
防ぐため、このメタルポリマーの−１−に耐食性を向１
゛、させるための保護膜を積層させる七、スペーシング
損失が人き（、水束の高密度記録という特性が失われて
しまう。

また、このスペーシング損失を抑えるため保護膜を薄く
すると、保ｒＮ２自体の耐久性が問題となり、１・分な
保護機能を発揮できなくなる。

一方、中布型媒体においては、高密度記録用として、メ
タル磁性粉（純鉄を微細粉末にしたもの）やＢａフェラ
イト磁性粉をバインダー中に分散させ、この分散体を塗
布して記録磁性層を形成する試みもあるが、この方法で
は、磁性粉の分散性の１１限から磁性層中の磁性粉の充
てん率を十分に−１−げられないため、前記金属薄膜１
９媒体に比べ高密度記録時のドロップ−アウトが大きい
。

［発明が解決しようとする問題点］この発明は、」−記従来技術が持っていた腐食しやすい
という欠点を解決し、以て耐食性に優れた高密度磁気記
録媒体を提供することを［１的とする。

［問題点を解決するための丁段コ前記問題点は、有機物と強磁性金属粒子とから成る記録
磁性層をＪ１磁磁性体１−に設けた磁気記録媒体におい
て、該強磁性金属粒子表面を酸化物層で被覆することに
より解決される。

本発明者らが長年に１．ｉ′、り広範な試作と研究を続
けた結果、強磁性金属粒子の表面を該金属と同種の金属
またはＷ種の金属の酸化物層で被）夏することにより磁
性層の耐食性が飛躍的に向」−されることを発見し、こ
の知見に基づき本発明を完成させることに成功した。

本発明の磁気記録媒体において、有機物と共に非磁性基
体」−に析出される強磁性金属粒子は針状形状であり、
基板面にたいしてほぼ垂直に配向されている。従って、
酸化物層は基板面からほぼ爪直に立ち、ヒがる柱状の磁
性金属全体を覆うように形成される。

正確なメカニズムは末だ解明されていないので仮設の域
を出ないが、酸化性雰囲気で形成された酸化物は結晶粒
界の境界に偏析しやすいために柱状金属粒ｒの最表面に
酸化物の層が形成されるようになるものと思われる。換
ｊ°すれば、酸化性雰囲気で磁性層を形成させると、一
種類の金属粒子を使用する場合も、あるいは二種類の金
属粒子を使用する場合も、常に針状金属粒ｒの柱状層、
のｌｉ！ｉｔに金属酸化物層が形成されることとなる。

゛しかも、この酸化物層は緻密であるため、０２または
８２０などによる腐食は記録磁性層内部まで進まず、優
れた耐食性を示す保護膜となる。

本発明に使用できる強磁性金属は、Ｆ　ｅ　％　Ｃｏ、
Ｎｉあるいは、３ｄ遷移金属と種々の合金が対象となる
。

二種類の金属粒子を併用した場合、酸化されやすい方の
金属が酸化物層を形成するものと思われる。例えば、ｃ
ｏとＣｒを使用した場合、Ｃｒのほうが酸化されやすい
ので、針状Ｃｏ粒子柱状層の周囲に酸化クロムの層が形
成される。

本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体ヒに、真空Ｍ　ｉ
ｔ　ｓイオンブレーティング、高周波イオンブレーティ
ング、イオンクラスタビーム、スパッタ法、プラズマ屯
合法等のベーパーデポジション法により酸化雰囲気中で
、有機物と強磁性金属とを同時に析出させ、その表面が
酸化物層で被覆された針状強磁性金属粒子−の柱状層と
、有機物層との複合膜からなる磁気記録層を形成させる
とにより製造できる。

磁気記録層の形成に使用される酸化雰囲気における、酸
素分圧は約１０−’　〜１０−”Ｔｏｒｒの範囲内であ
る。

酸化物層の厚みは酸素分圧に依存して変化する。

酸化物層の厚みは一般的に１０Å〜１００人の範囲内で
ある。１０人よりも薄いと１″分な耐食性が得られない
。−・方、１００人よりも厚いとスペーシング損失が過
大になり好ましくない。

酸素分圧が低くなると形成される酸化物層の厚みは薄く
なり、分圧が高くなると酸化物層の厚みは増大する。

なお酸素分圧がｔｏ−７Ｔｏｒｒ以上の１°Ｌ空度では
、きれいな表面酸化物層を１・分な膜圧で得ることは難
しい。

また１Ｏ−ｑＴｏｒｒ以ドのｌ′Ｌ空度では、釘状強磁
性金属部分の結晶度が非常に悪くなり、磁気記録に望ま
しい磁性が得られない。

ｒめ一１１ｂ４１ｔ’１基体表面をグロー放電処理する
ことは、析出した有機物と非磁性基体との接着力を高め
るためにイ１効な方法である。

また析出有機物の重合化を促進させるために電離線、電
磁線または電磁線等の放射線を１１（１射することが好
ましい。電離線としては、電ｒビーム、イオンビーム、
β線、α線等があり、また電磁線としては、マイクロウ
ェーブ、紫外線、Ｘ線、γ線等がある。その他に、中性
子線、陽子線等も用いることができる。

また、有機物蒸気流をプラズマ中に通すと、有機物がラ
ジカル化し、重合反応が促進されるとともに、架橋が進
んで網１″１構造が発達し、蒸着有機物の機械的強度を
同士、させることができる。

本発明の磁気記録媒体の製造に使用される何機物はポリ
マー、オリゴマーまたはモノマーの何れでもよい。具体
的には、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフロロエチ
レン、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリアミド、
ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリウ
レタンなどの有機高分子及びそれを構成する弔；賃体及
び９４１体から透導される低置Ｊ’Ｆｉｋ体等である。

これら以外の化合物類も当然使用できる。

本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性基体としては
、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ガラス、
セラミック、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、Ｓ
ｉ中結晶板、表面を熱酸化処理した３　ｉ　１１１．結
晶板、黄銅、ステンレススチール、などである。

記録磁性層中に含まれる強磁性金属の比率は人体、４０
　ｖｏｊ％　−９５ｖｏ１％ノ範囲内である。

強磁性金属の含有率が４０ｖｏ１％未満になると高密度
記録においてドロップΦアウトが増し、またＳ／Ｎ的に
も低下する。

逆に強磁性金属の比率が９５ｖｏ１％を超えると、磁性
層の剛性は、通常の薄膜金属とほぼ同じになり、磁気ヘ
ッドの摺動により傷がつきやすくなるなどの問題が起こ
る。

ｃ作°用］前記のように従来の記録磁性層の作成方法としては、強
磁性体粉をバインダ中に分散し、それを基体！・、に中
７１１する方法が行われてきた。この方法により製造さ
れた記録磁性層は、高密度記録時にドロップ・アウト問
題が大きくなる傾向がある。

この問題を克服するためには、出来るだけ均質に強磁性
粉をバインダー中に機械的に分散させなければならない
。しかし、強磁性粉の配合１１１が高くなるとバインダ
ー中に機械的に均質分散させることは極めて困難になる
。

そこで、本発明者らは、酸化性雰囲気中で、有機物と強
磁性金属をベーパーデポジション法によりノド磁性基体
、Ｉ：、に同時析出させた結果、表面が酸化物層で被覆
された強磁性金属が極めて均質に分散された媒体を得る
ことができた。

このようにして形成され媒体は、耐食ｔ／１−．に優れ
、かつ高密度記録及び耐久性にも優れている。

［実施例］以ド、図面を参！ｔ（ｌ　Ｌながら本発明の−・実施例
について四に詳細に説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体を製造するのに使用され
る真空蒸着装置の［型図、第２図は本発明の磁気記録媒
体の断面図、第３図は本発明の磁気記録媒体と従来の磁
気記録媒体との経過「ｌ数に対する出力変化を比較した
グラフである。

第１図に示される１°〔空蒸着装置を使用し、ド記の条
件で本発明の磁気記録媒体を製造した。

１、非磁性基体：ポリイミド・フィルム（フィルム厚４
０μｍ）２、強磁性金属：　Ｃｏ−Ｃｒ　（Ｃｒｅ度８ｗｔ％）
（金属配合量８０ｖｏ１％）３、有機物：ポリエチレン４、酸素分圧：５ｘｌＯ−７Ｔｏｒｒ５、基板温度：１００℃ ６、蒸着速度：Ｃｏ−Ｃｒ、５０人／秒；ポリエチレン
、２０人／秒第１図に示す装置において、υＦ気系８により五°〔−
空槽６内を所定のｆ〔重度（５ｘｌＯ−７Ｔｏｒｒ）に
なるまでυＦ気する。所定のｌｏ〔重度に達したら、酸
素導入用バルブ７を開いて真空槽内に酸素を所定の分圧
に辻するまで導入する。

基板加熱用ヒーター５に通電し、基板保持板４に保持さ
れたポリイミドフィルム３を加熱する。

ａ機物用坩堝２、に収容されたポリエチレンを抵抗加熱
法により蒸発させ、同時に、強磁性金属用ハース１に収
容されたＣｏ−Ｃｒを電ｒ−線加熱法により蒸発させる
。

かくして、酸化性雰囲気のドで、ポリエチレンとＣｏ−
Ｃｒが同時にポリイミドフィルムｌ−に析出される。

前記のようにして製造された本発明の磁気記録媒体は第
２図に示されるような断面構造を有する。

第２図に示されるように、本発明の磁気記録媒体１０は
ポリイミドフィルム基板３の」−に記録磁性層１２を有
する。針状Ｃｏ層１４は基板面３に対してほぼＩＴ［直
に配向している。この側杖Ｃｏ層１４の周囲は酸化クロ
ム層１６により被覆されている。かくして、酸化クロム
層１６がバリアーとなり、００層１４は０２や８２０な
どによる腐食作用から保護される。酸化物層１Ｇはポリ
エチレン層１８によりｌｌ：いに隔離されている。

本発明の磁気記録媒体の耐食ｔ’ｌを評価するため、酸
化性雰囲気を使用しない以外は＋］ｉｒ記と同一の条Ｐ
）で対１１（１用磁気記録媒体を製造した。

耐食性の１．・ｒ４１１ｉ試験を行うために、前記二種
類の磁気記録媒体から３．５インチサイズのフロッピー
ディスクをつくり、ｒめ記録密度１０ＫＢＰＩで記録を
行い、次に、８０°Ｃで６０％相対湿度下に置き、１１
−３毎に、取り出し再生を行い、その再生出力の時間変
化を調べた。

耐食性試験の結果を第３図に示す。

第３図のグラフから明らかなように、本発明の酸化物層
を有するＣｏｅＣｒ−ポリエチレン同時析出膜は、２０
日間以１゛、経過しても再生出力が落ちないが、酸化物
層をｆ１″シない従来のＣｏｅＣｒ−ポリエチレン同時
析出膜では、ｓ　５ｎｒ［、再生出力は６ｄｂ落ち、２
０１−１１１では出力がほとんんどＯになった。

このとき従来の記録媒体の表面は殆ど全領域が腐食し、
所々にピンホール状の欠陥ができているのが確認された
。本発明の記録媒体にはこのような兆奴は全く認められ
なかった。

［発明の効果コ以１−説明したように、本発明では酸素雰気中で強磁性
金属と有機物の蒸着を行い、その周囲が酸化物層で被覆
された強磁性金属−有機物同時析出膜を形成することに
よって、酸化物層を有しない強磁性金属−有機物同時析
出膜より、はるかに耐食性のすぐれた媒体かえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体を製造するのに使用され
る真空蒸着装置の概要図、第２図は本発明の磁気記録媒
体の断面図、第３図は本発明の磁気記録媒体と従来の磁
気記録媒体との経過１１数に対する出力変化を比較した
グラフである。 ■・・・強磁性金属相ハース、２・・・有機物用坩堝、
３・・・ポリイミドフィルム、４・・・基板保持体、５
・・・基板加熱用ヒーター、６・・・１°〔空槽、７・
・・酸素導入用バルブ、８・・・υ［電果、１０・・・
磁気記録媒体、１２・・・記録磁性層、１４・・・４状
Ｃｏ層、１６・・・酸化Ｃｒ層、１８・・・ポリエチレ
ン層第１図巳第２図ｎ第３図１１ト款

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機物と、非磁性基体から立設する強磁性金属粒
子とから成る記録磁性層を非磁性基体上に設けた磁気記
録媒体において、該強磁性金属粒子表面が酸化物層によ
り被覆されていることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）特許請求範囲第１項記載の磁気記録媒体において
酸化物層の厚みは１０Å〜１００Åの範囲内であること
を特徴とする磁気記録媒体。
（３）特許請求範囲第１項記載の磁気記録媒体において
記録磁性層中に含まれる強磁性金属粒子の体積百分率が
４０％以上９５％以下であることを特徴とする磁気記録
媒体。
（４）特許請求範囲第１項記載の磁気記録媒体において
、記録磁性層に含まれる強磁性金属粒子の形状が針状で
あり、かつ、その配向方向が基板面に対しほぼ垂直であ
ることを特徴とする磁気記録媒体。
（５）有機物と、表面が酸化物により被覆された強磁性
金属粒子とを含む記録磁性層を非磁性基体上に形成する
際に、酸素を有する酸化性雰囲気中でベーパーデポジシ
ョン法により有機物と強磁性金属とを同時に非磁性基体
上に析出させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
（６）有機物と、表面が酸化物により被覆された強磁性
金属粒子とを含む記録磁性層を非磁性基体上に形成する
際に、酸素及び有機モノマーガスを非磁性基体上に吹き
つけながら強磁性金属をベーパーデポジション法により
蒸着し、有機物と強磁性金属とを同時に非磁性基体上に
析出させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（７）特許請求範囲第４項または第５項記載の磁気記録
媒体の製造方法において、酸素は約１０＾−＾４〜１０
＾−＾７Ｔｏｒｒの範囲内の分圧で使用されることを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（８）特許請求範囲第４項または第５項記載の磁気記録
媒体の製造方法において、有機物の析出中もしくは、析
出後、電子線、電離線および電磁線から選択される放射
線を照射し、該有機物の重合反応を促進させることを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（９）特許請求範囲第４項記載の磁気記録媒体の製造方
法において、有機物蒸気流をプラズマ中を通すことによ
りラジカル化させ、非磁性基体上での重合化を促進させ
ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（１０）特許請求範囲第５項記載の磁気記録媒体製造方
法において、有機モノマーガスをプラズマ中に通すこと
により、ラジカル化させ、非磁性基体上での重合化を促
進させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。