JPS6390032A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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、コバルトを主成分とする強磁性金属薄膜層
を磁気記録層とした磁気記録媒体の製造方法に関し、さ
らに詳しくは、耐食性に優れかつ摩擦係数が小さくて走
行安定性および耐久性に優れた前記の磁気記録媒体の製
造方法に関する。

〔従来の技術ゴ コバルトを主成分とする強磁性金属薄膜層を磁気記録層
とした磁気記録媒体は、通常、コバルトもしくはコバル
ト合金などを真空蒸着、スパッタリング等によって基体
フィルム上に被着してつくられ、高密度記録に適した特
性を有するが、反面表面に金属が露出しているため空気
中の酸素によって酸化されやすく、磁気特性が低下した
り、また腐食生成物の成長によって磁気記録媒体の走行
不良を生じるなどの欠点がある。また磁気ヘッドとの摩
擦係数が大きくて摩耗や損傷を受は易く、走行安定性や
耐久性に劣るという難点がある。

このため、従来からこの種のコバルトを主成分とする強
磁性金属薄膜層の表面に、レーザーによる熱酸化（特開
昭５８−１３０４２８号）、酸素ガスによるグロー放電
処理（特開昭５８−４１４３９号）、高温水蒸気処理（
特開昭５７−１２３５３３号）、オゾン処理（特開昭５
９−６３０３１号）などによって、少なくともスピネル
ＣＯ３Ｏ４またはＣｏ２Ｏ３・Ｈ２Ｏで表される結晶性
の高次酸化物を形成し、耐食性、走行安定性および耐久
性を改善することが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、これら従来の処理方法では設備が複雑になる
ものが多く、しかもスピネルＣｏ３０’４への酸化過程
が緩慢で効率が低く、処理時間が長時間化するという難
点がある。またこれらの方法で形成されたスピネルＣｏ
３Ｏ４等のＣＯ不働態膜は、いまひとつ耐食性を充分に
改善することができず、走行安定性および耐久性を充分
に向上させることが困難である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明はかかる現状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果な
されたもので、基体上にコバルトを主成分とする強磁性
金属薄膜層を形成し、次いで、この強磁性金属薄膜層を
酸素ガス存在下でグロー放電処理した後、水分付着処理
と脱水酸化処理とを同時または順次に分離して行うこと
によって、耐食性に優れたコバルト不働態膜を短時間で
効率よく形成し、強磁性金属薄膜層の耐食性、走行安定
性および耐久性を充分に向上させたものである。

この発明において、基体上に形成されたコバルトを主成
分とする強磁性金属薄膜層のグロー放電処理は、酸素ガ
スの存在下で行われ、このようなグロー放電処理が行わ
れると、強磁性金属薄膜層の表面に、酸化膜はできない
までも酸素やより活性なオゾンが強固に吸着する。しか
して、このようなグロー放電処理を行った後、水分付着
処理と脱水酸化処理とを同時または順次に分離して行う
と、コバルトのコバルト不働態膜への移行が比較的容易
に進行し、強磁性金属薄膜層の表面に非晶質のコバルト
化合物からなるコバルト不働態膜が、短時間で効率よく
形成される。そして、このコバルト不働態膜によって、
腐食のメカニズムであるコバルトカチオンの拡散が阻止
され、腐食が良好に防止されて、強磁性金属薄膜層の耐
食性が充分に向上される。また、高温多湿下に放置した
場合に、水酸化コバル）Ｃｏ　（ＯＨ）２などの腐食生
成物によって生じる走行性の劣化も防止され、摩擦係数
が充分に低減されて走行安定性および耐久性が充分に向
上される。

このような酸素ガス存在下でのグロー放電処理は、酸素
ガス圧を１０４〜１トールとし、直流電圧を４００〜１
ｏｏｏｖにするか、あるいは高周波電力を５０〜３００
Ｗにして行うのが好ましく、酸素ガス圧が低すぎては所
期の効果が得られず、また高すぎると安定したグロー放
電が保てず、やはり効果的でない。また、このグロー放
電処理は１００％酸素の純酸素ガス存在下で行う必要は
なく、酸素ガスを分圧で５０％以上含有させ、これにＡ
ｒガス、Ｎ２ガスなどの不活性ガスを混合して残りをこ
れらの不活性ガスにした混合ガス存在下で行ってもよい
。

このようにして酸素ガス存在下でグロー放電処理された
強磁性金属薄膜層は、次いで、水分付着処理と脱水酸化
処理が同時または順次に分離して行われ、非晶質のコバ
ルト化合物からなるコバルト不働態膜が形成される。

水分付着処理と脱水酸化処理との同時処理は、グロー放
電処理された強磁性金属薄膜層を、酸素ガスと水分の存
在下で加熱処理するなどして行われ、この際の熱処理温
度は、約１４０℃以下、特に約３５〜１００℃の範囲内
とするのが好ましく、さらに約４０〜９０℃の範囲内に
するのがより好ましい。また、熱処理時における湿度は
７０％ＲＨ以下が好ましく、湿度がこれ以上高くなると
、強磁性金属薄膜層の表面側部分にアモルファス状のＣ
ｏ　（ＯＨ）２が生成しやすくなるため好ましくない。

また、水分付着処理と脱水酸化処理とを順次に分離して
行う場合は、グロー放電処理された強磁性金属薄膜層を
、水蒸気にさらして水分を吸湿させ、しかる後、乾燥し
、さらに酸化して行われる。この水分付着処理は、１０
−５１−−ル以上の水蒸気圧を有する雰囲気にさらして
水分を吸湿させるのが好ましく、作業性などを考慮すれ
ば、室温下、１０〜７０％ＲＨの湿度で０．１〜２４時
間、好ましくは０．１〜６時間放置するのが好ましい。

また脱水酸化処理は、適切な酸化反応を行わせるために
、酸化反応の反応系外に水分を除去する必要があり、そ
のため、水分が吸着された強磁性金属薄膜層を閉じた系
内で乾燥した状態で酸化反応させることが好ましい。し
かして、水分が吸着された強磁性金属薄膜層を、１００
トール以下の減圧下で乾燥し、その後２気圧以下の酸素
分圧が主成分となる雰囲気下で酸化反応させるなどして
行われ、この他、乾燥剤の存在下で酸化反応させる方法
や、加熱酸素ガスの流通などの方法も採用し得る。さら
に、酸化反応時には、１００％酸素の純酸素ガスである
必要はなく、酸素ガスを分圧で５０％以上含有させ、残
りをＡｒガス、Ｎ２ガスなどの不活性ガスを混合したも
のでも使用し得る。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、ＣＯ単体の他、
ｃｏを主成分として含むＣｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合
金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合
金、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の
Ｃｏ合金が好適なものとして使用され、これらの強磁性
材は、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フィルム上に被着され
、ｃｏを主成分とした金属からなる強磁性金属薄膜層が
形成される。なお、強磁性材として、前記のＣｏ　−Ｎ
　ｉ合金ならびにＣｏ−Ｎ１−Ｐ合金、Ｇｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金を使用する場合は、Ｎｉの含有率が４０重量％以
下であることが好ましく、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−’Ｐ
金合金Ｃｏ−Ｆｅ合金ならびにＣｏ−Ｆｅ−Ｃｒ合金を
使用する場合は、Ｃｒ、ＰならびにＦｅの含有率が３０
重量％以下であることが好ましい。また強磁性金属薄膜
層の形成手段としては、真空蒸着、イオンブレーティン
グおよびスパッタリングによると、高保磁力が得られ、
耐食性および走行性の向上も良好であるため、特に好ま
しい。

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、およびこ
れらの合成樹脂フィルム中に炭素繊維あるいは銅などの
無機物を混入した複合材料フィルムなどを基体とする磁
気テープ、合成樹脂フィルム、前記複合材料フィルム、
アルミニウム板および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、さらに磁気カ
ードなど、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〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 第１図に示すように、真空槽１内を隔壁２で区画して、
真空蒸着室３と巻き取り室４を設け、さらに隔壁５で区
画してグロー放電処理室６を設けた真空蒸着装置を使用
し、厚さ１２μｍのポリエステルフィルム７を、巻き取
り室４内の原反ロール８から、真空蒸着室３、巻き取り
室４およびグロー放電処理室６に跨って配設された円筒
状キャン９の周側面に沿って走行させ、巻取りロール１
０に巻き取るようにセントした。同時に真空蒸着室３内
下部に配置した強磁性材蒸発源１１内に、コバルト−ニ
ッケル合金（重ｉｔ比８０　：　２０　）　　１２をセ
ットした。次いで、真空蒸着室３に連結した排気系１３
で真空蒸着室３内を５Ｘ１０−５ｉルまで減圧し、巻き
取り室４に連結した排気系１４でグロー放電処理室６内
をｌＸｌ０−’トールまで減圧したのち、真空蒸着室３
に連結したガス導入管１５から酸素ガスをＯ，ｉ／分の
流量で導入し、強磁性材蒸発源１１内のコバルト−ニッ
ケル合金１２を加熱蒸発して真空蒸着を行い、ポリエス
テルフィルム７上に厚さ１５００人のコバルト−ニッケ
ル合金からなる強磁性金属薄膜層を形成した。引き続い
て、グロー放電処理室６に連結したガス導入管１６から
酸素ガスを０．５１！／分の流量で導入し、グロー放電
処理室６内に配設した電極１７に、直流□電圧を５００
Ｖ印加してグロー放電処理を行った。なお、第１図中１
８は直流電極１７に直流電圧を印加する直流電源である
。

次いで、このコバルト−ニッケル合金からなる強磁性金
属薄膜層を形成し、グロー放電処理を施したポリエステ
ルフィルム７を、真空槽１がら取１１Ｌ、６０℃、２０
％ＲＨの大気圧下で３日間処理した。しかる後、所定の
幅に裁断して磁気テープをつくった。

実施例２ 実施例１と同様にして強磁性金属薄膜層を形成し、さら
にグロー放電処理した後、真空蒸着装置３およびグロー
放電処理室６内の真空度を約３０分かけて２５℃、４０
％ＲＨの大気圧に戻し、この状態で約３時間放置した。

次いで、この磁気記録媒体巻回体を密閉缶に封入し、密
閉缶内を約１０トールまで減圧後、酸素ガスを圧入して
１．３気圧とし、室温（２５℃）で約７０時間密閉缶内
で磁気記録媒体巻回体の酸化処理を行った。しかる後、
所定の幅に裁断して磁気テープをつくった。

比較例１ 実施例１において、グロー放電処理を省いた以外は、実
施例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例２ 実施例２において、グロー放電処理を省いた以外は、実
施例２と同様にして磁気テープをつくった。

比較例３ 実施例１において、グロー放電処理、水分付着処理なら
びに脱水酸化処理を省いた以外は実施例１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テープについて、
摩擦係数を測定した。摩擦係数は、摺動式動摩擦係数測
定機を用い、各磁気テープを６０℃、９０％ＲＨの環境
下に８週間静置したときの摩擦係数を経時的に測定した
。

第２図はこのようにして測定した摩擦係数の経時的変化
を示したものである。

〔発明の効果〕

第２図のグラフから明らかなように、比較例１ないし３
で得られた磁気テープは、高温高湿の雰囲気下に長時間
放置すると、摩擦係数が増大する傾向にあるが、この発
明で得られた磁気テープ（実施例１および２）は、いず
れも摩擦係数の経時変化が殆どな（、常に安定した低い
摩擦係数を有し、このことからこの発明の製造方法によ
れば、耐食性に優れ、摩擦係数が小さくて走行安定性お
よび耐久性に優れた磁気記録媒体が得られることがわか
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で使用する真空蒸着装置の概略断面図
、第２図は摩擦係数特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上に、コバルトを主成分とする強磁性金属薄膜
   層を形成し、次いで、この強磁性金属薄膜層を酸素ガス
   存在下でグロー放電処理した後、水分付着処理と脱水酸
   化処理とを同時または順次に分離して行い、強磁性金属
   薄膜層の表面にコバルト不働態膜を形成することを特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法