JPS634419A - 炭素含有組成の保護層を設けた磁気記録媒体 - 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】

に産業上の利用分野］ 本発明は磁気記録に関する各種媒体、例えば磁気テープ
、磁気ディスク、７０ツピーデイスク、特にＣＳＳタイ
プの浮上磁気ヘッドを使用する磁気記録再生装置用磁気
記録媒体に関する。

【従来の技術】

磁気記録に於て、その記録の高密度化が要求されるに伴
い、磁性層はパイング中に磁性粉を懸濁させた磁性塗料
を塗布して磁性粉が離散状態にある離散型磁性層から、
磁性体を稠密に充填できる真空蒸着法、スパッタリング
法で磁性体を支持体等の基面上に連続的に或は断続して
成長、堆積させる堆積型磁性層に移り、更に従来の水平
記録方式から飛躍的に高密化が図れる垂直記録方式が着
口され、実用化の段階に到った。 磁気記録の前記−般的傾向は磁気ディスク分野に於ても
反映されている。即ち５インチディスク等の小型高密度
装置が開発されて小径のディスクが用いられるに及び、
該小径ディスクと磁気ヘッド間の相対速度の低下による
再生出力、Ｓ／Ｎ比の劣化を出力の大きい高密度化磁性
層に換えることにより補償することが計られている。 前記磁性層は高密度化を狙う限り堆積型であることが必
須となるが真空蒸着或はスパッタリングで形成された磁
性層は、従来の如くバインダ等による磁性層或は磁性体
に対する緩衝作用、表面過擦に対する保護作用がなく、
磁性体は外界がらの物理的衝フ、化学的刺戟に対し無防
備に裸呈し、繰返される記録、再生に対する磁気テープ
、磁気ディスク等の耐用性は甚だ乏しい。 特にコンタクトスタートストップ（ＣＳＳ）方式の磁気
ディスク装置で相当な向回転をする磁気ディスクに於て
は致命的損傷を蒙る。 前記Ｃ８Ｓ方式用の磁気ディスクに於ても、従来技術で
は磁性粉を合成樹脂などのバインダに懸濁して磁性塗料
としこれをアルミニウム基板にスピンフートして塗布膜
を形成し、磁気記録媒体の磁性層を構成している。これ
に対し堆積型磁性膜は、鉄や鉄−コバルト、コバルト−
ニッケル系合金などの磁性材料を、スパッタや蒸着、メ
ツキなどの手法で基板上に形成するもので、バインダ（
結合剤）を含まない連続的に堆積生長した柱状結品とな
る。 この堆積型磁性膜は、従来の塗布膜のように合成樹脂な
どのバインダを含む離散型磁性膜に比して磁気特性がよ
＜、Ｉｎ工程も簡単になる。また記録密度も向上し高密
度媒体として優れた特性を有するものが得られており、
特にコバルトニッケル系合金膜は材質的にも硬く、磁気
記録媒体として非常に良好なものとして評価されている
。 ところで従来の磁気ディスクと同様にこの堆積型磁性層
を有する磁気ディスクを使用する磁気ディスク装置に対
してもＣ５５（Ｃｏｎｔａｃｔ　５ｔａｒｔ　５ｔｏｐ
）方式が採用される。従って記録再生の作動時には磁気
ヘッドがディスク面から浮上しているが、磁気記録媒体
の回転開始時および停止時のように浮上刃が発生しない
状態では、磁気記録媒体表面と磁気ヘッドのスライダー
が接触し、摺動する。そのため磁気ヘッドが摺動接触す
るヘッドランディングゾーンの磁気記録媒体表面が摩耗
してその磨砕粉が磁気記り媒体の全面に飛散しヘッドク
ラッシュを引き起こす原因となる。したがって磁気記録
媒体表面の摩耗を極力防止することが必要となる。 従って堆積型磁性層を有する磁気記録媒体表面には保、
Ｊ層を設は耐摩耗性、表面滑性を上げることが通常であ
り、保：ａＭとして機械的保護効果、滑面効果更に耐蝕
性を兼噛えるように、炭素、モリブデン、酸化珪素、樹
脂その池の単体、化合物或はそれらの複合素材が工夫さ
れ、保護層素材の特性に合わせてスパッタ法、化′７蒸
着法（ＣＶＤ）或は塗布法その他によって、出力のスペ
ースロスが許容範囲に収るように多くはＯ６ｌμｌ以下
の保護層が設けられる。しかし酸化シリコン（Ｓ；０２
）や炭素などの保３！膜においては膜自体の付着強度や
、硬度が小さい等の理由により剥離等が発生し剥離粉に
よりへンドクラッシュ等が発生する。 また強磁性層上に潤滑性のオーバフート層を設け、或は
潤滑性の高い物質を含浸させ強磁性層の表面潤滑性を高
め、磁性層の損傷防止、特性劣化防止が図られている。 しかしながら潤滑剤を塗布すると、潤滑剤で磁気ヘッド
スライダ−が磁気記録媒体面に粘着し、磁気記録媒体が
回転開始する際に磁気ヘッドの支持機構を破損したり、
ヘッドクラッシュを招（恐れがある。

【発明の目的］ 本発明は従来の磁気記録媒体におけるＣＳＳ特性の問題を解消し耐摩耗性にすぐれた磁気記録媒体を再現性よく提供することを目的とする。 【発明の構成】

前記した本発明の目的は、非磁性基体上に磁性層を設け
た磁気記録媒体に於て、該磁性層上に、チタン、バナジ
ウム、クロム、シルレフニウム、ニオブ、モリブチ゛ン
、ハフニウム、タンタル、タングステン、シリコン及び
硼素各元素から選ばれる少なくとも１種と炭素とからな
る組成の保護層を少なくとも−ｍ設けたことを特徴とす
る磁気記録媒体によって達成される。 尚本発明の３様に於ては、前記少なくとも一層設けられ
る保護層の組成は、前記各元素の少なくとも１種の炭化
物または炭素との固溶体であることが好ましり、１層の
姐成の中に炭化物と炭素固溶体を併せ含んでいてもよい
し、或は複ｒｔＬ層に五り炭化物と炭素固溶体を別々の
保護層に含んでいてもよい。 本発明に係る保護層は、出力のスペーシングロスを抑え
るために藩い方がよいが薄すぎると保護効果を失うので
０．０１〜０．１５μｌ更に０．０１〜０．０４μｌが
好ましい。 本発明に係る炭化物は、硬くて化学的に着しく安定な共
有型炭化物の炭化珪素５ｉＣ１炭化硼素ＬＣ１更に高融
点で硬く化学的に安定な侵入型炭化物ＭＣ及びＭ’Ｃ，
（ここにＨはＴｉ、Ｚｒ、Ｉｆｆ、Ｖ、Ｎｂ％Ｔａ、Ｍ
ｎ１旧Ｍ’はＶ、　Ｔａ、　Ｍｏ、−である）が好まし
く炭化クロムとしてはＣｒａＣｚが好しい。 更に本発明に係る炭素含有固溶体は、置換型固溶体でも
侵入型固溶体のいづれでもよい、また、本発明に謂う固
溶体には、２種以上の金属元素と炭素の作る一般には金
属間化合物の範時に含まれる化合物を含んでいる。 前記本発明に於る固溶体に於て前記各元素と炭素の原子
比Ｍ／Ｃ（Ｍは各元素を表す）は０．１〜１０が好まし
い。 前記保護層の炭素に対する各元素の組合せとしては、Ｗ
−ＴｉＪ−Ｔａ、Ｃｒ−Ｍｏ、１ｌｒ−Ｖ、Ｚｒ−Ｖ、
Ｔｉ−Ｔａ、Ｔｉ−Ｚｒ−ｔｌＬＣｒ−Ｎｏ−１４、Ｔ
ｉ−Ｔａ−等が好ましい。 尚保護層に磁性を生じない範囲に於てＮｉ、Ｆｅ、Ｃ。 等の強磁性体を混入してもよい、特に徽ユのコバルトの
添加は耐用性向上に効果的である。 また、本発明−二係る磁性体としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
その他の磁性金属あるいは、Ｆｅ−Ｂａ、　Ｆｅ−Ｃｏ
、Ｆｅ−＾１．　Ｆｅ　−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−５
ｉ、Ｆｅ−Ｒｈ、Ｆｅ−Ｖ、Ｆｃ−Ｃｕ、Ｆｅ−＾ｕ、
Ｃｏ−Ｃｒ。 Ｃｏ−Ｐ％Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ−５ｉ、　Ｃｏ−Ｙ、　Ｃｏ
−Ｌａ％Ｃｏ　−Ｃｒ、　Ｃｏ−１’ｒ％Ｃｏ−３ｖ、
Ｃｏ−Ｍｎ、Ｃｏ−ＰＬ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆ
ｅ、Ｆｅ−＾／−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−八ｇ１Ｃｏ−Ｎｉ
−ＣｒへＣｏ−Ｎｉ−Ｚｎ、Ｃｏ−５ｉ−＾ｉ’、Ｆｅ
−５ｉ−ΔＬＭ＋＋−［１ｉ、Ｍｕ−Ｓｂ、　Ｍｕ−へ
Ｊ！等の合金系磁性金属及びそれらの酸化物（例えばγ
−ＦｅｚＯ３、ＦｅｚＯ３、Ｂａ７　ｘライト）等が挙
げられる。ここで好ましくは、ｃｏあるいはＣｏ　−Ｎ
　ｉ合ｆｉ（Ｎｉ含有率３０ｗ　Ｌ％以下）、あるいは
Ｃｏ−Ｃｒ合金（Ｃｒ含有率２６ｗｔ％以下）である。 磁性層厚は０．０３〜０．６μｓであってよい。 前記本発明に係る保護層及び磁性層は夫々の塗料を調合
して支持体に塗設する塗布型の保護層、磁性層であって
もよい、尚塗布型とする場合、使用するバインダー及び
分散剤等の各種添加剤、フィラーＭｆ２は塗料調合技術
、塗設方法等には従来公知の技術を流用することができ
る。 しかしながら本発明に於ては保護層、磁性層の形成には
気相堆積法を適用することが好ましい。 該気相堆積法としては真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーテング法、化学蒸着法或は対向ターデッド
スパッタ法等が用いられる。 更に本発明に係る保護層、磁性層には連続或は非連続の
亀裂を生成せしめ特性の改善を図ってもよい。 また保１ｍの上に更に支障の起らぬ程度に補助的に潤滑
剤溶液をオーバコートし潤滑面もしくは潤滑層を設けて
もよい。 また基板としては、Ａ２、陽極酸化被膜（例えばアルマ
イト処理）を設けたＡｅ、Ｎ１−Ｐメツキ処理をほどこ
したＡ１、ポリイミド、ポリアラミド、ポリカーボネー
ト、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポ
リサルホン、ポリエーテルイミド、ポリテトラプルオロ
エチレン、ポリプロピレン等のプラスチックがある。基
板は盤状、フィルム状”９１１々であってよい。

【実施例】

次に実施例によって本発明の詳細な説明する。 共通の磁性層に本発明に係る保護層及び比較の保護層を
施し、後記ＣＳＳ試験を行い耐用性を比較した。 磁性ｗＩ： Δｌ基板にＮ１−Ｐメツキを施し鏡面研磨し、りＤＡ素
地Ｍ　Ｏ０５μｚ、Ｃｏ−Ｎ１ｚｏ磁性に！ｌ０００８
μ署を順次スパッタリング法で形成した。 保護Ｍ： 前記磁性層上に炭素及び炭素に組合せる前記元素を夫々
ターデッドとする二元ターデッド法でスパッタリングし
０．０２μ肩の保護層を形成した。組成比はターデッド
面積によって設定した。 次に耐用性試験を次のような方法で行った。すなわち、
荷重２ｇのウィンチエスタ型ヘッドを用い最初にディス
クの停止状態においてヘアドをディスク表面に接触させ
てお（、ディスクの回転をはじめ６秒後に、１５ａ／ｓ
の定速状態に達した後、３秒間再生を行い出力値を記録
する。さらに次の６秒間でディスクの回転を停止させ、
最初の状態に戻す、このようなサイクルを繰返し行い出
力値が最初の値の９０％になった回数をもって保護膜強
度のパラメータとした。以下このテストをＣ３５（Ｃｏ
ｎｔａｃｔ　５ｔａｒｔＳｔｏｐ）試験とよぷ、ΔＮＳ
Ｉ規格によれば媒体に要求されるＣ５５ｉｔ用性は１０
，０００回とされているが、今後の技術革新によりなお
一層の耐用性が要求されるのは当然である。今回はＣＳ
Ｓ耐用性１００，０００回を達成したものは、その後の
試験を中止した。 実施例および比較例のサンプルについて上記の耐用性試
験を行った結果、実施例はすべてＣ８Ｓ耐用性ｉｏｏ、
ｏｏｏ回をクリアし一方比較例は５３，０００回にて出
力値が初期比９０％を刺っな。 尚、実施例には炭素に組合せた元素は一種である場合を
掲げたが複数種の元素を組合せた結果もｃ　ｓ　ｓ　ｉ
ｔ泪注性１０００００回をクリアーした。更にテスト回
数を増せば差が表れて（るものと思われる。 【発明の効果］ 堆積型磁性層を設けた磁気ディスクにＣ３Ｓに対する充
分な耐用性を与えることができた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に磁性層を設けた磁気記録媒体に於
   て、該磁性層上に、チタン、バナジウム、クロム、ジル
   コニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、タンタル
   、タングステン、シリコン及び硼素各元素から選ばれる
   少なくとも１種と炭素とからなる組成の保護層を少なく
   とも一層設けたことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）前記少なくとも一層の保護層の組成が前記各元素
   の少なくとも１種の元素の炭化物からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
3. （３）前記少なくとも一層の保護層の組成が前記各元素
   の少なくとも１種の元素と炭素との固溶体であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁
   気記録媒体。