JPS6364629A - 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〕 本発明は、耐久性に優れた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

一般に、強磁性金属もしくは合金をスパッタリング、真
空蒸着等によって基体上に被着するか、または磁性粉末
を結合剤とともに基体上に結着して作られた磁気記録媒
体は、記録再生時に磁気ヘッド等と摺接することにより
、磁性層が摩耗しやすく、特にスパッタリングや真空蒸
着等によって形成される強磁性金属薄膜層は高密度記録
に適した特性を有する反面、磁気ヘッドとの摩擦係数が
大きくて、摩耗や損傷を受けやすい欠点がある。

このため、従来から磁性層上に種々の保護膜層を設ける
などして耐久性の改善が図られており、たとえば炭素を
主成分とする皮膜を設けること（特開昭５３−１４３２
０６号）やダイヤモンド構造を含むカーボンの薄膜を設
けること（特開昭５９−１２７２３２号）が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような炭素を主成分とする保護膜層を設
けたものは、比較的耐摩耗性に優れ、ヘッドとの摺接に
よる摩耗や損傷が比較的少なく、良好な特性を示すもの
の、長期間にわたる使用においては、ヘッドの目詰りの
原因となる摩耗粉の発生が見られ、走行時の耐久性が未
だ十分でなかった。

本発明はかかる現状にかんがみ鋭意研究を重ねた結果な
されたもので、より耐久性に優れた磁気記録媒体を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気記録媒体は、磁性層上に炭素を主成分とす
る高硬度の保護膜層を設け、さらにこの炭素を主成分と
する保護膜層の上に、高級脂肪酸もしくはその誘導体ま
たはこれらの金属塩からなる、潤滑性に優れた配向膜を
設けることにより、走行時の耐久性を十分に改善したも
のである。

炭素を主成分とする高硬度の保護膜層は、いわゆるペー
パー・デポジッション法により形成することができる。

ベーパー・デポジッシミン法とは、真空中において分子
、原子、イオン等を蒸気として存在させることにより、
基体上に薄膜を析出させる方法を指し、プラズマ・デポ
ジッション、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、イオン
ビーム・デボジッション、イオン・ブレーティング等が
これに該当する。これらの方法により炭素を主成分とす
る保護膜層を形成する場合、使用される原料化合物とし
ては、ＣＨ，、Ｃ２Ｈ，、Ｃ２Ｈ，。

Ｃ，Ｈ，等の炭化水素、ＣＦ４．Ｃ２Ｆ４．Ｃ２Ｆ５゜
Ｃ６Ｆ、等のフッ化炭素またはこれらの混合ガスまたは
これらの化合物とＦ２やＦ２との混合ガスまたはグラフ
ァイト、テフロン等がある。このようにして形成された
薄膜は、水素、フッ素および真空槽中の残留水分に由来
する酸素を微量含むことはあるが、炭素を主成分とする
高硬度かつ均一な保護膜層が得られる。

磁性層上に炭素を主成分とする保護膜層を設けた後、こ
の保護膜層上に高級脂肪酸もしくはその誘導体またはこ
れらの金属塩からなる配向膜を形成する。配向膜とは、
分子鎖が基板面に対し垂直に配向した状態で並んでいる
ものを指し、ラングミュア・プロジェット法により形成
される単分子膜またはその累積膜や真空蒸着法によって
形成される蒸着膜等がこれに該当する。二九らの配向膜
の特徴は、基板面への付着性が良く、こすっても取れに
くい均一な膜が得られることである。

ラングミュア・プロジェット法により単分子膜またはそ
の累積膜を形成する際の材料としては、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸
、ベヘン酸等の高級脂肪酸やその誘導体、すなわちこれ
ら高級脂肪酸のエステルまたはこれら高級脂肪酸の水素
原子の一部もしくは全部をフッ素で置換したものなどが
用いられる。これらの材料をクロロホルム、ヘキサン、
ベンゼン等の溶媒に溶かして、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｄ等の金
属イオンを含む水面上に展開し、適当な表面圧に圧縮し
た水面上の単分子膜を前記の炭素を主成分とする保護膜
層上に移すことによって、この炭素を主成分とする保護
膜層上に高級脂肪酸もしくはその誘導体またはこれらの
金属塩からなる単分子膜またはその累積膜を形成する。

また、真空蒸着法により蒸着膜を形成する際の材料とし
ては、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、ステ
アリン酸、アラキン酸、ベヘン酸等の高級脂肪酸やこれ
らのＣａ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｌｉ等の金属塩が使用される。

真空蒸着にあたっては、基板温度を１０〜１００℃とし
、蒸着速度５０人／ｍｉｎ以下で行なうのが好ましい。

基板温度を上げ、蒸着速度をおそくするほど、摺動特性
の優れた蒸着膜が得られるが、基板温度を上げすぎると
、蒸着物の再蒸発が起こり、蒸着膜がそこなわれる。

蒸着膜の各層の分子は、ラングミュア・プロジェット法
による単分子膜やその累積膜はど、整然と積層された形
ではないが、やはり垂直配向性を持ったものとなり、蒸
着量によって累積層数が決まる。

このようにして形成された高級脂肪酸もしくはその誘導
体またはこれらの金属塩からなる配向膜は、潤滑性に優
れ、かつこすっても取れにくい性質から、長期間にわた
って良好な潤滑性能を維持する。したがって、この配向
膜を設けたことで、磁性層上に形成された炭素を主成分
とする高硬度の保護膜層とヘッドとの間の摩擦を軽減し
て、保護膜層や磁性層の摩耗、損傷を防止し、磁気記録
媒体の耐久性を十分に向上させることができる。

本発明において、磁性層上の炭素を主成分とする保護膜
層の厚さは３０〜１５０人の範囲内であることが好まし
く、この保護膜層とその上に設ける配向膜との合計の膜
厚が２００人を越えると、磁気記録媒体としてのスペー
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。

基体上の磁性層は、γ−Ｆｅ、Ｏ，粉末、Ｆｅ、○。

粉末、Ｃｏ含有ｙ−Ｆｅ、Ｏ，粉末、Ｇｏ含有Ｆｅ、０
４粉末、Ｆｅ粉末、Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末などの磁
性粉末を結合剤成分および有機溶媒とともに基体上に塗
布、乾燥するか、またはＣｏ、　Ｎｉ、　Ｆｅ。

Ｃｏ　−Ｎｉ、　Ｃｏ　−Ｃｒ、　Ｃｏ　−Ｐ　、　Ｃ
ｏ　−Ｎｉ　−Ｐなどの強磁性材を真空蒸着、イオン・
ブレーティング、スパッタリング、メッキ等によって基
体上に被着させるなどの方法で形成される。

また、磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルム、
ポリイミドフィルムなどの合成樹脂フィルムを基体とす
る磁気テープ、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、磁気ヘッドと摺接する構造の種々の
形態を包含する。

〔実施例〕

以下、本発明の代表的な実施例について詳述し、併せて
検証のための比較例を示す。

実施例　１ 厚さ５０ｕｍのポリイミド基体フィルムを高周波マグネ
トロン・スパッタ装置に装填し、基体温度１５０℃で厚
さ２０００人のＣｏ−Ｃｒ＠膜からなる磁性層を形成し
た。この薄膜の組成は、オージェ分析によりＣｏ８０ｗ
ｔ％、Ｃｒ２０ｗｔ％であった。

次いで、１３．５６ＭＨｚ高周波プラズマ・デポジッシ
ョン装置を用い、これにＣＨ，ガスを流量２ｓｅｃｍで
導入し、ガス圧力を０．００５Ｔｏｒｒに保ち、高周波
電力５０Ｗで３０秒間放電させて、Ｇｏ−Ｃｒ薄膜上に
厚さ５０人の炭素を主成分とする保護膜層を形成した。

次いで、ラングミュア・プロジェット法による単分子膜
形成装置を用い、水槽内の水にＣｄＣＱ。

を５Ｘ１０−’Ｍの濃度になるように溶かし、水温を２
０℃、ＰＨを７．０に保ち、その水面上にステアリン酸
のクロロホルム溶液を展開させ、表面圧を３０ｍ　Ｎ　
／　ｍに調整した状態で、フィルムを水中に通して引き
上げることにより、前記保護膜層上にステアリン酸およ
びステアリン酸カドミウムからなる単分子膜を２層累積
して形成した。

その後、フィルムを円板状に打ち抜いて、第１図に示す
ようなポリイミド基体フィルム１上にＣｏ−Ｃｒ薄膜か
らなる磁性層２、炭素を主成分とする保護膜層３、ステ
アリン酸およびステアリン酸カドミウムからなる単分子
膜の累積膜４を順次積層して形成した磁気記録ディスク
を作った。

実施例２ 実施例１中の保護膜層形成工程において、ＣＨ，ガスに
代えてＣ，Ｈ，ガスを使用し、厚さ７０人の炭素を主成
分とする保護膜層を形成した以外は実施例１と同様にし
て磁気記録ディスクを作成した。

実施例３ 実施例１中の単分子膜形成工程において、ステアリン酸
およびステアリン酸カドミウムに代えてステアリン酸お
よびステアリン酸バリウムからなる単分子膜を２層形成
した以外は実施例１と同様にして磁気記録ディスクを作
成した。

実施例４ 実施例１中の単分子膜形成工程において、ステアリン酸
およびステアリン酸カドミウムに代えてアラキン酸およ
びアラキン酸カドミウムからなる単分子膜を２層形成し
た以外は実施例１と同様にして磁気記録ディスクを作成
した。

実施例５ 実施例１中の保護膜層形成工程において、高周波マグネ
トロン・スパッタ装置を用いて、グラファイトのスパッ
タリングをＡｒガスの圧力０．０５Ｔｏｒｒの雰囲気下
、高周波電力１００Ｗで１分間行ない、厚さ４０人の炭
素を主成分とする保護膜層を形成した以外は実施例１と
同様にして磁気記録ディスクを作成した。

比較例　１ 実施例１における保護膜層形成工程および単分子膜形成
工程を省き、それ以外は実施例１と同様にして磁気記録
ディスクを作成した。

比較例２ 実施例１における単分子膜形成工程を省き、それ以外は
実施例１と同様にして磁気記録ディスクを作成した。

比較例３ 実施例１における保護膜層形成工程を省き、磁性層上に
ステアリン酸およびステアリン酸カドミウムからなる単
分子膜を１層形成した以外は実施例１と同様にして磁気
記録ディスクを作成した。

耐久性試験は、上記実施例１〜５および比較例１〜３に
おいて作成した磁気記録ディスクを記録再生装置に装填
して、記録密度１０キロビット／インチで記録を行ない
、その再生出力が初期出力の８０％に低下するまでの摺
動回数を測定して行なった。得られた結果を第１表に示
す。

以下余白 第１表 以下、さらに配向膜として蒸着膜を設けた本発明の他の
実施例について詳述し、併せて検証のための比較例を示
す。

実施例６ 厚さ５０ｕＩｍのポリイミド基体フィルムをマグネトロ
ン・スパッタ装置に装填し、基体温度１５０℃で厚さ２
０００人のＣｏ−Ｃｒ薄膜からなる磁性層を形成した。

この薄膜の組成は、オージェ分析によりＣｏ８０ｗｔ％
、　Ｃｒ２Ｏ＋ｄ％であった。

次いで、１３．５６ＭＨｚ高周波プラズマ・デボジッシ
ョン装置を用い、これにＣＨ４ガスを流量２ｓｅｃｍで
導入し、ガス圧力を０．００５Ｔｏｒｒに保ち、高周波
電力５０Ｗで３０秒間放電させて、Ｇｏ−Ｃｒ薄瞑上に
厚さ５０人の炭素を主成分とする保護膜層を形成した。

次いで、真空蒸着装置を用い、基体温度３０℃、蒸着速
度３人／ｍｉｎで、ステアリン酸の蒸着膜を前記保護膜
層上に厚さ２５人に形成した。

その後、フィルムを円板状に打ち抜いて、第２図に示す
ようなポリイミド基体フィルム１上にＣｏ　−Ｃｒ薄膜
からなる磁性層２、炭素を主成分とする保護膜層３、ス
テアリン酸の蒸着膜５を順次積層して形成した磁気記録
ディスクを作った。

実施例７ 実施例６の保護膜層形成工程において、ＣＨ。

ガスに代えてＣＧＨ６ＣＨ６ガスし、厚さ７０人の炭素
を主成分とする保護膜層を形成した以外は実施例６と同
様にして磁気記録ディスクを作成した。

実施例８ 実施例６の蒸着膜形成工程において、ステアリン酸に代
えてステアリン酸カルシウムの蒸着膜を、基体温度７０
℃、蒸着速度８人／ｍｉｎで、厚さ２５人に形成した点
以外は実施例６と同様にして磁気記録ディスクを作成し
た。

実施例９ 実施例６の保護膜層形成工程において、高周波マグネト
ロン・スパッタ装置を用いて、グラファイトのスパッタ
リングをＡｒガスの圧力０．０５Ｔｏｒｒの雰囲気下、
高周波電力１００Ｗで１分間行ない、厚さ４０人の炭素
を主成分とする保護膜層を形成した点以外は実施例６と
同様にして磁気記録ディスクを作成した。

比較例４ 実施例６における保護膜層形成工程および蒸着膜形成工
程を省き、それ以外は実施例６と同様にして磁気記録デ
ィスクを作成した。

比較例５ 実施例６における蒸着膜形成工程を省き、それ以外は実
施例６と同様にして磁気記録ディスクを作成した。

比較例６ 実施例６における保護膜層形成工程を省き、磁性層上に
直接ステアリン酸の蒸着膜を形成した点以外は実施例１
と同様にして磁気記録ディスクを作成した。

耐久性試験は、実施例６〜９および比較例４〜６におい
て作成した磁気記録ディスクを記録再生装置に装填して
、記録密度１０キロビット／インチで記録を行ない、そ
の再生出力が初期出力の８０％に低下するまでの摺動回
数を測定して行なった。

得られた結果を第２表に示す。

第２表 〔発明の効果〕 第１表および第２表から明らかなように、本発明により
得られた磁気記録ディスク（実施例１〜Ｓおよび６〜９
）は、比較例１〜３および４〜６により得られた磁気記
録ディスクに比べ、再生出力が初期出力の８０％に低下
するまでの摺動回数が格段に多く、このことから、本発
明による磁気記録媒体は耐摩耗性に優れ、耐久性が一段
と向上していることがわかる。

【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一例を示す部分拡
大断面図、第２図は本発明による磁気記録媒体の他の例
を示す部分拡大断面図である。 １：ポリイミド基体フィルム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性層上に炭素を主成分とする保護膜層を有し、さ
   らにこの炭素を主成分とする保護膜層上に、高級脂肪酸
   もしくはその誘導体またはこれらの金属塩からなる配向
   膜を有する磁気記録媒体。 ２、配向膜が単分子膜またはその累積膜であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 ３、配向膜が蒸着膜であ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。