JPH03224131A - magnetic recording medium - Google Patents

magnetic recording medium

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JPH03224131A
JPH03224131A JP1794090A JP1794090A JPH03224131A JP H03224131 A JPH03224131 A JP H03224131A JP 1794090 A JP1794090 A JP 1794090A JP 1794090 A JP1794090 A JP 1794090A JP H03224131 A JPH03224131 A JP H03224131A
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JP
Japan
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magnetic recording
film
thin film
protective layer
durability
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Pending
Application number
JP1794090A
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Japanese (ja)
Inventor
Morimi Hashimoto
母理美 橋本
Makoto Kameyama
誠 亀山
Takashi Suzuki
隆史 鈴木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、磁気記録媒体に関し、特に実用上必要とされ
ている耐摩耗性、走行安定性、耐久性、耐環境性等の緒
特性を有する強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to magnetic recording media, and particularly relates to magnetic recording media that have the characteristics necessary for practical use such as wear resistance, running stability, durability, and environmental resistance. The present invention relates to a ferromagnetic metal thin film magnetic recording medium.

[従来の技術] 近年、情報処理技術分野における情報量の大容量化や映
像処理技術分野における映像・画像の高画質化に伴って
、高密度記録が可能な磁気記録媒体に対する要求がます
ます高まっている。そこで、この要求に応えるための研
究・開発が活発になされている。
[Conventional technology] In recent years, with the increase in the amount of information in the field of information processing technology and the increase in the quality of videos and images in the field of video processing technology, the demand for magnetic recording media capable of high-density recording has increased. ing. Therefore, research and development are actively being carried out to meet this demand.

その中では、磁気記録層としてCo−Ni、 Co−C
r、Go−Ni−Pなどの強磁性金属薄膜を蒸着法、ス
パッタリング法、湿式メツキ法などにより形成した金属
薄膜型磁気記録媒体が、現在一般に使用されている塗布
型磁気記録媒体と比較して高密度記録に適した媒体とし
て有望視されていて、一部実用化されているものもある
。中でも注目を集めているのが、垂直磁気記録媒体であ
る。この媒体は、信号を記録すると、残留磁化が媒体の
膜面に垂直な方向を向き、従って信号が短波長になるほ
ど反磁界が減少して優れた再生出力が得られる。
Among them, Co-Ni, Co-C are used as magnetic recording layers.
Metal thin film magnetic recording media, in which ferromagnetic metal thin films such as r, Go-Ni-P, etc. are formed by vapor deposition, sputtering, wet plating, etc., have improved compared to coating-type magnetic recording media commonly used today. It is seen as a promising medium suitable for high-density recording, and some have even been put into practical use. Among these, perpendicular magnetic recording media are attracting attention. When a signal is recorded on this medium, the residual magnetization is oriented in a direction perpendicular to the film surface of the medium, so that the shorter the wavelength of the signal, the less the demagnetizing field and the better reproduction output can be obtained.

金属薄膜型磁気記録媒体では、従来の塗布型媒体と異な
り、薄膜全体が磁気記録に寄与している為、磁気記録層
としての利用効率が高い。また、媒体表面の平面性が良
いので、スペーシング損失をきわめて小さくすることが
可能となる。
In metal thin film magnetic recording media, unlike conventional coated media, the entire thin film contributes to magnetic recording, so it is highly efficient to use as a magnetic recording layer. Furthermore, since the medium surface has good flatness, it is possible to minimize spacing loss.

このように、金属薄膜型磁気記録媒体の利点を利用でき
れば、出力、C/N比ともに塗布型磁気記録媒体をはる
かに凌駕した記録媒体が得られる。
In this way, if the advantages of metal thin film type magnetic recording media can be utilized, a recording medium can be obtained that far exceeds coating type magnetic recording media in both output and C/N ratio.

また、記録方式として、狭トラツク化、短波長化を採用
することにより、塗布型磁気記録媒体に比べて少なくと
も数倍の密度の高密度記録が可能となる。
Furthermore, by adopting narrower tracks and shorter wavelengths as a recording method, it becomes possible to perform high-density recording at least several times as much as in coating-type magnetic recording media.

ところが、金属薄膜からなる磁気記録層は、磁気ヘッド
との接触によって損傷を受けやすく、損傷を受けた場合
には、走行性が悪化し、出力低下をきたしたり、はなは
だしい場合、走行不能に陥る事がある。この問題は、金
属薄膜型磁気記録媒体の実用化を阻む最大の問題となっ
ていた。
However, the magnetic recording layer, which is made of a thin metal film, is easily damaged by contact with the magnetic head, and if it is damaged, running properties may deteriorate, resulting in a decrease in output, or in severe cases, it may become impossible to run. There is. This problem has been the biggest problem preventing the practical use of metal thin film magnetic recording media.

実用化におけるもう1つの問題は、使用されている金属
の種類によっては、長時間空気と接触したりすると腐食
することである。たとえばCo−Ni金属薄膜は、高温
高湿あるいは空気中に塩分を含むような環境下では短時
間で腐食してしまう。
Another problem in practical application is that depending on the type of metal used, it may corrode if exposed to air for a long period of time. For example, a Co--Ni metal thin film corrodes in a short period of time in an environment of high temperature and humidity or where the air contains salt.

従来から使用されている塗布型磁気記録媒体は、磁性粉
末をバインダーに混合してベースフィルムに塗布したも
のであり、もともとその表面が細かく荒れている為、摩
擦は小さいが、バインダー中に耐摩耗性や潤滑性に優れ
た物質を添加することにより、磁気ヘッドとの摺動に関
する問題を解決し、総合的な信頼性を向上させてきた。
Conventionally used coated magnetic recording media are made by mixing magnetic powder with a binder and coating it on a base film.The surface is originally finely roughened, so the friction is small, but the binder contains abrasion resistant material. By adding substances with excellent properties and lubricity, problems related to sliding with the magnetic head have been solved and overall reliability has been improved.

これに対して、金属薄膜型媒体では、金属磁性層表面に
以下に列挙する方法等により保護層を形成し、該保護層
により■耐摩耗性、■潤滑性、■耐環境性等の機能を磁
気記録媒体に付与することによって、上記問題点を解決
しようとする試みがなされてきた。
On the other hand, in metal thin film media, a protective layer is formed on the surface of the metal magnetic layer by the methods listed below, and the protective layer provides functions such as ■wear resistance, ■lubricity, and ■environmental resistance. Attempts have been made to solve the above problems by applying them to magnetic recording media.

■耐摩耗性の付与: 硬質材料から成る無機系保護層を
金属薄膜磁気記録層上に形成す る。
■Providing wear resistance: An inorganic protective layer made of a hard material is formed on the metal thin film magnetic recording layer.

たとえば、5iO1SiO□、SiN、 Al□03、
TiO□、ダイヤモンドライクカーボン等の薄膜を真空
蒸着、スパッタリング、プラズマCVD法等により形成
する。
For example, 5iO1SiO□, SiN, Al□03,
A thin film of TiO□, diamond-like carbon, or the like is formed by vacuum evaporation, sputtering, plasma CVD, or the like.

■潤滑性の付与・ i)潤滑材料から成る保護層を金属薄膜磁気記録層上あ
るいは上記無機系保護層上に形成する。
■Providing lubricity i) A protective layer made of a lubricating material is formed on the metal thin film magnetic recording layer or the above-mentioned inorganic protective layer.

たとえば、Mo52、WS2、ダイヤモンドライクカー
ボン、アモルファスカーボン等の無機系物質の薄膜を真
空蒸着、ス パッタリング、プラズマCVD法等により形成する。あ
るいは、フッ素樹脂、シリコン系オイル界面活性剤、飽
和脂肪 酸、エステル系オリゴマー等の有機系物質の層を塗液塗
布法や真空蒸着法、ス パッタリング法等によって形成する。
For example, a thin film of an inorganic material such as Mo52, WS2, diamond-like carbon, or amorphous carbon is formed by vacuum evaporation, sputtering, plasma CVD, or the like. Alternatively, a layer of an organic material such as a fluororesin, a silicone oil surfactant, a saturated fatty acid, or an ester oligomer is formed by a liquid coating method, a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like.

ii)磁気記録媒体表面に微細な凹凸を形成して、真実
接触点を減らし、摩擦係数を下げる。
ii) Forming fine irregularities on the surface of the magnetic recording medium to reduce the number of real contact points and lower the coefficient of friction.

■耐環境性の付与: 耐食性保護層を形成する。■Providing environmental resistance: Forms a corrosion-resistant protective layer.

[発明が解決しようとする課題] ここで、高い信頼性が要求されるフロッピーディスクの
耐久性の規格を調べてみると、データ記録用フロッピー
ディスクでは、常温で300万パス以上、高温(約50
℃)及び低温(約10℃)で100万パス以上、ビデオ
フロッピーディスクでは、実用化の一つの目安として、
常温、高温高湿(40℃、85%RH) 、低温(−5
℃)でいずれも48時間(約1000万バス)以上の連
続走行耐久性が要求されている。
[Problems to be Solved by the Invention] Here, when examining the durability standards for floppy disks that require high reliability, it is found that floppy disks for data recording can withstand more than 3 million passes at room temperature and at high temperatures (approximately 50
℃) and low temperature (approximately 10℃) for over 1 million passes, as a guideline for practical use with video floppy disks.
Normal temperature, high temperature and high humidity (40℃, 85%RH), low temperature (-5
Both are required to have continuous running durability of 48 hours (approximately 10 million buses) or more at temperatures (°C).

ところが、上記の、従来より試みられてきた保護層を具
備した金属薄膜型磁気記録媒体は、一般にせいぜい数百
〜数十万パス走行させると、媒体表面やヘッド表面にス
クラッチや付着物が発生し、再生出力が大幅に低下して
しまい、とても実用レベルに達しているとはいえない。
However, with the metal thin film magnetic recording media equipped with the protective layer that has been tried in the past, scratches and deposits occur on the media surface and head surface after running several hundred to several hundred thousand passes. However, the playback output is significantly reduced, and it cannot be said that it has reached a practical level.

その原因としては、従来から前記保護層の硬さ、密着性
、耐摩耗性や耐食性が問題であるとされていた。
The cause of this problem has conventionally been considered to be the hardness, adhesion, abrasion resistance, and corrosion resistance of the protective layer.

本発明は、以上述べた金属薄膜型磁気記録媒体の実用化
の障害となっていた問題点を解決するもので、記録層で
ある強磁性金属薄膜の表面に耐摩耗性、耐環境性、長期
保存耐久性等、総合的な耐久性に優れた保護膜を備えた
磁気記録媒体を提供するものである。
The present invention solves the above-mentioned problems that have been an impediment to the practical application of metal thin film type magnetic recording media. The present invention provides a magnetic recording medium equipped with a protective film that has excellent overall durability such as storage durability.

[課題を解決するための手段] 本発明者らは、基本的に硬度が高く、長期保存耐久性、
耐環境性に優れた硅素酸化物に着目し、厚さが数百人程
度の硅素酸化物薄膜の膜質ど媒体の耐久性の関係につい
て鋭意検討を重ねた結果、硅素酸化物保護膜の密着性、
耐摩耗性、耐久性が硅素酸化物保護膜の内部応力の大き
さに依存していることを見出し、本発明に至った。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have basically developed a material that has high hardness, long-term storage durability,
Focusing on silicon oxide, which has excellent environmental resistance, we conducted extensive studies on the relationship between the film quality and durability of a silicon oxide thin film, which is several hundred thick, and found that the adhesion of the silicon oxide protective film ,
The inventors have discovered that wear resistance and durability depend on the internal stress of the silicon oxide protective film, leading to the present invention.

本発明は、非磁性基体の少なくとも一方の面に強磁性金
属薄膜の磁気記録層と硅素酸化物を主成分とする薄膜の
保護層とがこの順序で形成された磁気記録媒体において
、前記保護層の内部応力(圧縮応力)がI X IO”
dyn/cm2以下であることを特徴とする磁気記録媒
体である。
The present invention provides a magnetic recording medium in which a magnetic recording layer made of a thin ferromagnetic metal film and a protective layer made of a thin film mainly composed of silicon oxide are formed in this order on at least one surface of a non-magnetic substrate, wherein the protective layer The internal stress (compressive stress) of I
The magnetic recording medium is characterized in that it has a magnetic flux of dyn/cm2 or less.

本発明によれば、強磁性金属薄膜からなる磁気記録層の
保護層に、内部応力がI X 10’dyn/cm”以
下の硅素酸化物を主成分とする薄膜を用いることによっ
て、耐摩耗性、耐久性、耐環境性に優れた実用レベルの
金属薄膜型磁気記録媒体の提供が可能となった。
According to the present invention, wear resistance is improved by using a thin film mainly composed of silicon oxide and having an internal stress of I x 10'dyn/cm'' or less as a protective layer of a magnetic recording layer made of a ferromagnetic metal thin film. It has now become possible to provide a practical level metal thin film magnetic recording medium with excellent durability and environmental resistance.

一般に、硅素酸化物薄膜(主にSiO□)を形成すると
、その内部応力は成膜直後には圧縮応力であるが、その
値は高温高湿条件下で引っ張り応力の方向へ大きく変化
する。たとえば圧縮応力で5×10” dyn/cm2
の5iOaスパツタ膜の内部応力は、70℃、85%R
Hの高温高湿条件下、約100時間で半分以下(〜2×
1OI0dyn/Cm2)まで変化した。このときの内
部応力の変化にともない、SiO□膜の付着力や耐摩耗
性も変化することが、引っ掻き試験で確かめられた。す
なわち本発明者らは、内部応力の変化が保護膜の密着性
、耐摩耗性を変化させてしまうことを見出した。上記内
部応力の変化量はSiO□膜成膜直後の圧縮応力の値が
大きいほど大きく、5iOz膜の付着力や耐摩耗性は、
内部応力の変化量が大きいほど劣化が大であることが明
かとなった。従って硅素酸化物保護膜の成膜直後の内部
応力は小さい程よく、実用的な観点から1×+09dy
n/cm”以下のとき、高温高湿条件下における保護膜
の密着性や耐摩耗性に問題がないことが分り、本発明に
至った。
Generally, when a silicon oxide thin film (mainly SiO□) is formed, its internal stress is compressive stress immediately after the film is formed, but its value changes significantly toward tensile stress under high temperature and high humidity conditions. For example, compressive stress is 5×10” dyn/cm2
The internal stress of the 5iOa sputtered film is 70℃, 85%R
Under the high temperature and high humidity conditions of H, less than half (~2×
1OI0dyn/Cm2). It was confirmed by a scratch test that the adhesion and wear resistance of the SiO□ film also changed as the internal stress changed at this time. That is, the present inventors have discovered that changes in internal stress change the adhesion and wear resistance of the protective film. The amount of change in the internal stress increases as the compressive stress value immediately after the SiO□ film is formed, and the adhesion and wear resistance of the 5iOz film are
It became clear that the larger the amount of change in internal stress, the greater the deterioration. Therefore, the smaller the internal stress immediately after the silicon oxide protective film is formed, the better.
n/cm" or less, it was found that there was no problem in the adhesion or abrasion resistance of the protective film under high temperature and high humidity conditions, leading to the present invention.

第1図は、本発明の磁気記録媒体の基本構成を示す媒体
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of the magnetic recording medium of the present invention showing the basic structure thereof.

非磁性基体1は、アルミニウム合金、ガラス、高分子フ
ィルム等一般に磁気記録媒体の基体として使用されてい
るもので良いが、その中でも特にガラス転移温度が20
0℃以上の耐熱性高分子フィルム、たとえばポリイミド
、ポリサルフオン、ポリアミドイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、アラミド等が好ましい。非磁性基体1の
表面あるいは裏面が、フィルムの滑り性や磁気記録媒体
の走行安定性を向上させる為に、必要に応じて多数の微
細突起を有するものであっても良い。
The non-magnetic substrate 1 may be made of materials commonly used as substrates for magnetic recording media, such as aluminum alloy, glass, or polymer films, but especially those with a glass transition temperature of 20
Preferably, the film is a heat-resistant polymer film having a temperature of 0° C. or higher, such as polyimide, polysulfone, polyamideimide, polyetheretherketone, aramid, and the like. The front or back surface of the non-magnetic substrate 1 may have a large number of fine protrusions as necessary in order to improve the slipperiness of the film and the running stability of the magnetic recording medium.

非磁性基体1の少なくとも一方の面に磁気記録層として
強磁性金属薄膜2を形成し、その上に保護層として硅素
酸化物を主成分とする薄膜3を形成する。
A ferromagnetic metal thin film 2 is formed as a magnetic recording layer on at least one surface of a nonmagnetic substrate 1, and a thin film 3 containing silicon oxide as a main component is formed thereon as a protective layer.

磁気記録層2には、例えばFe、 Co、 Niを主成
分とする強磁性合金膜、強磁性酸化物膜あるいは強磁性
窒化物膜等が利用できる。これらの磁気記録層は、真空
蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリング法等
の物理蒸着法、あるいはメツキ法等で形成することがで
きる。中でも、真空蒸着法あるいはスパッタリング法で
形成したCr 15〜23重量%、残部COから成るC
o−Cr垂直磁化膜を磁気記録層とした場合、本発明は
特に有効である。
For the magnetic recording layer 2, for example, a ferromagnetic alloy film, a ferromagnetic oxide film, a ferromagnetic nitride film, etc. containing Fe, Co, and Ni as main components can be used. These magnetic recording layers can be formed by a vacuum deposition method, an ion blating method, a physical vapor deposition method such as a sputtering method, a plating method, or the like. Among them, carbon formed by vacuum evaporation or sputtering and consisting of 15 to 23% by weight of Cr and the balance of CO.
The present invention is particularly effective when an o-Cr perpendicularly magnetized film is used as the magnetic recording layer.

保護層3は、硅素酸化物を主成分とする薄膜から成り、
膜の内部応力が1 x 109dyn/cm”以下の圧
縮応力である。I X 10” dyn/cm”を超え
ると、高温高湿条件下における内部応力の変化量が大き
すぎ、膜の密着強度、摩耗特性が劣化する。
The protective layer 3 consists of a thin film mainly composed of silicon oxide,
The internal stress of the film is a compressive stress of 1 x 109 dyn/cm" or less. If it exceeds I x 10" dyn/cm, the amount of change in internal stress under high temperature and high humidity conditions will be too large, and the adhesion strength of the film will deteriorate. Wear characteristics deteriorate.

該保護層中に主成分として含まれる硅素酸化物の量は、
保護層に対して80重量%以上、更には85重量%以上
であることが好ましい。
The amount of silicon oxide contained as a main component in the protective layer is
It is preferably 80% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, based on the protective layer.

該保護層3は、真空蒸着法、イオンブレーティング法、
スパッタリング法等の物理蒸着法、あるいは塗液塗布法
によって形成できる。
The protective layer 3 can be formed by vacuum evaporation method, ion blating method,
It can be formed by a physical vapor deposition method such as a sputtering method, or a liquid coating method.

物理蒸着法によって形成する場合、蒸着源にSiあるい
はSiOあるいはSiO2を使用する。保護層の充填密
度の値は、物理蒸着法で形成する場合、ガス圧、酸素分
圧、基板温度、投入パワー、膜厚等によって制御される
。保護層の内部応力を小さくするためには、i)保護層
の充填密度を小さくする、ii)酸素分圧比を増加させ
る(最大15%位まで) 、 1ii)全圧(たとえば
Ar+0□)を大きくする、等の方法が考えられる。
When forming by physical vapor deposition, Si, SiO, or SiO2 is used as a vapor deposition source. When forming the protective layer by physical vapor deposition, the value of the packing density of the protective layer is controlled by gas pressure, oxygen partial pressure, substrate temperature, input power, film thickness, etc. In order to reduce the internal stress of the protective layer, i) reduce the packing density of the protective layer, ii) increase the oxygen partial pressure ratio (up to about 15%), 1ii) increase the total pressure (for example, Ar + 0□). Possible methods include:

一方、塗液塗布法では、濃度、硬化温度、硬化時間、膜
厚等を調整することによって、保護層の内部応力を制御
することができる。
On the other hand, in the liquid coating method, the internal stress of the protective layer can be controlled by adjusting the concentration, curing temperature, curing time, film thickness, etc.

また、金属薄膜と保護層との密着性向上や耐摩耗性の向
上等のために、前記保護層中にB、 C1N、 P、 
S、 A1. Ti、■、Cr、 Zn、 Ge、 Z
r、 Nb、 Mo、Ta、 Mg、 Hf、 Au、
 Ptからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元
素またはその化合物を含有させてもよい。この中でも特
にB、 Al2O3、TiO□、B2O5、B206、
MgO等が好ましい。その添加量は、前記保護層の密着
性や保護機能(摩耗特性)が下がらない程度とされ、通
常10〜20重量%とされる。
In addition, in order to improve the adhesion between the metal thin film and the protective layer, improve wear resistance, etc., B, C1N, P,
S, A1. Ti, ■, Cr, Zn, Ge, Z
r, Nb, Mo, Ta, Mg, Hf, Au,
It may contain at least one element selected from the group consisting of Pt or a compound thereof. Among these, B, Al2O3, TiO□, B2O5, B206,
MgO and the like are preferred. The amount added is such that the adhesion and protective function (wear characteristics) of the protective layer are not deteriorated, and is usually 10 to 20% by weight.

さらに、保護層3上に有機潤滑層4を形成させることに
よって、摩擦係数の低減化、高温高湿あるいは低温等苛
酷な環境条件下における耐摩耗性、耐久性をさらに向上
させることができる。
Furthermore, by forming the organic lubricating layer 4 on the protective layer 3, it is possible to reduce the coefficient of friction and further improve wear resistance and durability under harsh environmental conditions such as high temperature, high humidity, or low temperature.

有機潤滑層4の材料としては、一般に使用されている極
性又は非極性の液体潤滑剤あるいは固体潤滑剤等が利用
できる。具体的には、フッ素樹脂、シリコン系オイル、
界面活性剤、飽和脂肪酸、エステル系オリゴマー等があ
る。有機潤滑層4は、ディッピング、スピンコード等の
塗液塗布法や真空蒸着、スパッタリング等の物理蒸着法
によって形成することができる。
As the material for the organic lubricant layer 4, commonly used polar or non-polar liquid lubricants or solid lubricants can be used. Specifically, fluororesin, silicone oil,
These include surfactants, saturated fatty acids, ester oligomers, etc. The organic lubricant layer 4 can be formed by a liquid coating method such as dipping or spin cord, or a physical vapor deposition method such as vacuum deposition or sputtering.

磁気記録層2の膜厚は、0.1〜1.0μm程度で十分
であるが、特に限定されるものではない。
The thickness of the magnetic recording layer 2 is not particularly limited, although it is sufficient to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm.

保護層3の膜厚は、 500Å以下が望ましく、300
Å以下が最も好ましい。保護層3の膜厚の下限は、保護
層3の機能が損なわれない程度とすれば良く、たとえば
50Å以上、好ましくは100Å以上とされる。
The thickness of the protective layer 3 is preferably 500 Å or less, and 300 Å or less.
The most preferable value is Å or less. The lower limit of the thickness of the protective layer 3 may be such that the function of the protective layer 3 is not impaired, for example, 50 Å or more, preferably 100 Å or more.

有機潤滑層4の膜厚は、 100Å以下が望ましく、さ
らに30Å以下が好ましい。
The thickness of the organic lubricant layer 4 is preferably 100 Å or less, more preferably 30 Å or less.

保護層3と有機潤滑層4の存在は、スペーシング損失の
原因となり得るが、上記のような膜厚とすることによっ
てスペーシング損失を十分に低減化できる。
Although the presence of the protective layer 3 and the organic lubricant layer 4 may cause spacing loss, the spacing loss can be sufficiently reduced by setting the film thickness as described above.

非磁性基体1の裏面には、潤滑の目的でバックコート層
6を必要に応じて塗布形成する。バックコート層6は、
カーボンブラック、グラファイト、CaCO5等の無機
微粒子を、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ウレ
タン樹脂等のバインダーに分散させて塗布形成できる、
−船釣に使用されている組成のもので良い。
A back coat layer 6 is coated on the back surface of the non-magnetic substrate 1 as necessary for the purpose of lubrication. The back coat layer 6 is
It can be formed by dispersing inorganic fine particles such as carbon black, graphite, CaCO5, etc. in a binder such as polyester resin, polyurethane resin, urethane resin, etc.
-The composition used for boat fishing may be used.

本媒体の構成は、第2図に示したように、非磁性基体の
両面に磁気記録層2.2′と保護層33′を形成した両
面使用の磁気記録媒体にも適用できる。
The structure of this medium can also be applied to a double-sided magnetic recording medium in which a magnetic recording layer 2.2' and a protective layer 33' are formed on both sides of a nonmagnetic substrate, as shown in FIG.

また、磁気記録層2は単層であっても多層であっても良
い。
Further, the magnetic recording layer 2 may be a single layer or a multilayer.

また、磁気記録層2の下部には、下地層(主に基体)と
の密着性向上を目的に、あるいは磁気記録層2の結晶配
向性、磁気特性の向上を目的として、A1. Ge、 
Cr、 Ti、 5i(h等の薄膜や、垂直磁化膜の裏
打ち層として、Fe−Ni膜、Co−Zr膜等の高透磁
率層が中間層5として設けられる場合もある。
Further, in the lower part of the magnetic recording layer 2, A1. Ge,
A thin film such as Cr, Ti, or 5i(h) or a high magnetic permeability layer such as a Fe--Ni film or a Co--Zr film may be provided as the intermediate layer 5 as a backing layer of a perpendicularly magnetized film.

磁気記録媒体の表面粗さは、特に限定されないが、スペ
ーシング損失やドロップアウトを考慮すると、一定面積
たとえば約1万μm2 (ヘッドの接触面積と同オーダ
ー)に含まれる凹凸に対し、突起高さの統計分布をとっ
たときに、高い方から001%に相当する突起高さが6
00Å以下、さらに好ましくは300Å以下、突起密度
がlXl0’〜1×108個/mm2、さらに好ましく
は1×106〜1×107個/mm2の範囲とされる。
The surface roughness of a magnetic recording medium is not particularly limited, but considering spacing loss and dropout, the height of the protrusions is When taking the statistical distribution of , the projection height corresponding to 001% from the highest is 6
00 Å or less, more preferably 300 Å or less, and the protrusion density is in the range of 1×10′ to 1×10 8 pieces/mm 2 , more preferably 1×10 6 to 1×10 7 pieces/mm 2 .

ここで、磁気記録媒体の表面粗さと突起密度は、特開昭
63−188818に開示されているように非接触測定
法であるシャドウィング法により測定する。
Here, the surface roughness and protrusion density of the magnetic recording medium are measured by the shadowing method, which is a non-contact measurement method, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-188818.

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例〕 実1u凱上 第2図は、本実施例の媒体の構成を示す概略図である。[Example〕 Real 1u Kaijo FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the medium of this embodiment.

ポリイミドフィルム基体1 (宇部興産■製ユービレッ
クスSタイプ、熱膨張係数1.2X 10−5cm/c
m/℃、引張り弾性率1020 kg/mm2.表面粗
さは、約1万μm2面積あたりの突起の高い方から全体
起数の0.O1%番目に相当する突起高さが300人、
突起密度5 X 106個/mm2)の両面に対向ター
ゲット式スパッタ装置でCo−Cr垂直磁化膜2゜2′
を形成し、続いてRFマグネトロンスパッタ装置で硅素
酸化物薄膜3.3′を形成した。
Polyimide film substrate 1 (Ubilex S type manufactured by Ube Industries, thermal expansion coefficient 1.2X 10-5cm/c
m/℃, tensile modulus 1020 kg/mm2. The surface roughness is approximately 10,000 μm from the highest protrusion per area to 0. The protrusion height corresponding to O1% is 300 people,
A Co-Cr perpendicularly magnetized film of 2°2' was applied to both sides of the protrusion density 5 x 106 pieces/mm2 using a facing target sputtering device.
Then, a silicon oxide thin film 3.3' was formed using an RF magnetron sputtering device.

第3図に本発明に使用した対向ターゲット式スパッタ装
置の概略図を示す。厚み30μm、幅100mmの長尺
ポリイミドフィルム基体1には、磁性層形成に先がけて
、真空中熱処理が施された。具体的には、真空中で19
0℃に昇温した回転ドラム11に長尺ポリイミドフィル
ム基体1を接触搬送させて、到達真空度2 X 1O−
3Pa以下を保って熱処理を行なった。その際、ポリイ
ミドフィルム基体1の張力は1.5kg、搬送速度は6
 cm/minであった。熱処理後、到達真空度を5 
X 10−’Pa以下まで排気した後、Co−Cr垂直
磁化膜を形成した。ターゲット13の寸法は、5インチ
(127mm) x 5インチ(152,4mm)X6
mm、ターゲット間の中心から回転ドラム表面までの距
離は120mm 、ターゲットの組成はCo 80 w
t%−Cr 20 wt%であった。成膜条件は、アル
ゴン圧0.2 Pa、投入電力2.5kW、成膜速度0
.1 ALm/min 、回転ドラム温度190℃、ポ
リイミドフィルム基体1の張力は1.5kgであり、形
成されたCo−Crの膜厚は0.4μmであった。以上
の条件で片面に磁性層2を形成した後、カールを防止す
る為に裏面にも同じ成膜条件でCo−Cr磁性層2′を
形成した。
FIG. 3 shows a schematic diagram of a facing target type sputtering apparatus used in the present invention. A long polyimide film substrate 1 having a thickness of 30 μm and a width of 100 mm was subjected to heat treatment in a vacuum prior to forming a magnetic layer. Specifically, 19 in a vacuum
The long polyimide film substrate 1 is conveyed in contact with the rotating drum 11 whose temperature has been raised to 0°C, and the ultimate vacuum degree is 2 x 1O-
The heat treatment was performed while maintaining the pressure at 3 Pa or less. At that time, the tension of the polyimide film base 1 was 1.5 kg, and the conveyance speed was 6
cm/min. After heat treatment, the ultimate vacuum level is 5
After evacuation to below X 10-'Pa, a Co--Cr perpendicular magnetization film was formed. The dimensions of the target 13 are 5 inches (127 mm) x 5 inches (152,4 mm) x 6
mm, the distance from the center between the targets to the rotating drum surface is 120 mm, the composition of the target is Co 80 w
t%-Cr 20 wt%. The film forming conditions were: argon pressure 0.2 Pa, input power 2.5 kW, film forming speed 0.
.. 1 ALm/min, the rotating drum temperature was 190°C, the tension of the polyimide film substrate 1 was 1.5 kg, and the thickness of the formed Co-Cr film was 0.4 μm. After forming the magnetic layer 2 on one side under the above conditions, a Co--Cr magnetic layer 2' was formed on the back side under the same film forming conditions to prevent curling.

第4図に本発明で使用したRFマグネトロンスパッタ装
置の概略図を示す。8インチ(203,2mm)φのS
iO□ターゲットを使用し、回転ドラム11の温度は2
00℃、Ar+O□圧0.3 Pa、 026%、投入
電力2kW、成膜速度0.05μm/minで、硅素酸
化物薄膜3を膜厚200人形成した後、カール防止の為
に裏面にも同じ条件で硅素酸化物薄膜3′を形成した。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the RF magnetron sputtering apparatus used in the present invention. 8 inch (203,2mm)φ S
Using the iO□ target, the temperature of the rotating drum 11 is 2.
After forming a silicon oxide thin film 3 with a thickness of 200 at 00°C, Ar+O□ pressure of 0.3 Pa, 026%, input power of 2 kW, and film formation rate of 0.05 μm/min, a film was also applied to the back side to prevent curling. A silicon oxide thin film 3' was formed under the same conditions.

このとき形成された硅素酸化物薄膜の内部応力を以下に
述べる方法で測定したところ、lX 109dyn/a
m”であった。
When the internal stress of the silicon oxide thin film formed at this time was measured using the method described below, it was found to be lX 109 dyn/a.
It was "m".

内部応力の・測定方法:Siウェハ上に、上記硅素酸化
物薄膜形成時と同条件で硅素酸化物薄膜を形成し、ザイ
ゴを用いて膜面の干渉縞から基板の反りを測定し、内部
応力を次式によって算出した。
Measuring method for internal stress: A silicon oxide thin film is formed on a Si wafer under the same conditions as when forming the silicon oxide thin film above, and the warpage of the substrate is measured from the interference fringes on the film surface using Zygo. was calculated using the following formula.

E:基板(Siウェハ)のヤング率 b:     〃     厚さ ν:    〃    ポアソン比 d:硅素酸化物薄膜の厚さ γ:基板の曲率半径 次に、保護層3上に潤滑層4として、エステル系オリゴ
マー(旭ガラス製、商品名5TL117)を20人厚塗
布形成した。
E: Young's modulus b of the substrate (Si wafer): 〃 Thickness ν: 〃 Poisson's ratio d: Thickness of the silicon oxide thin film γ: Radius of curvature of the substrate Next, as a lubricant layer 4 on the protective layer 3, an ester-based Oligomer (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name 5TL117) was coated to a thickness of 20 people.

次に、裏面にあたる保護層3′上に、ポリエステル系バ
インダーにカーボンブラックとCaCO5微粒子を含有
させたバックコート液(東洋インキ社製、商品名TPB
−3091ブラック)を塗布し、バックコート層6を0
.5μm厚形成した。
Next, on the protective layer 3' which is the back side, a back coating liquid (manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., trade name: TPB) containing carbon black and CaCO5 fine particles in a polyester binder is applied.
-3091 black), and back coat layer 6 was coated with 0
.. It was formed to have a thickness of 5 μm.

以上のように作製した磁気記録媒体を、直径2インチ(
50,8mm)の円盤状に打ち抜いてフロッピーディス
ク用ジャケットに挿入し、記録再生装置(Fujix 
P−3)にて記録再生を行ない、高温高湿(40℃、8
5%RH)条件下で耐久試験を行なった。耐久試験は、
7MHzの信号を記録して、その再生出力の変動を測定
した。再生出力が初期値−3dBまで減衰したときの時
間を耐久時間とする。
The magnetic recording medium produced as described above was 2 inches in diameter (
50.8 mm), insert it into a floppy disk jacket, and insert it into a recording/playback device (Fujix
P-3) for recording and playback at high temperature and high humidity (40℃, 8℃).
A durability test was conducted under conditions (5% RH). The durability test is
A 7 MHz signal was recorded and fluctuations in its reproduction output were measured. The time when the reproduction output attenuates to the initial value -3 dB is defined as the durability time.

その結果を第5図に示した。本媒体の耐久性は30時間
〜70時間(10検体)であった。すなわち、本媒体は
、ビデオフロッピーディスクの環境耐久基準(40℃、
85%RHで48時間以上)において実用レベルに達し
ているといえる。
The results are shown in FIG. The durability of this medium was 30 to 70 hours (10 samples). In other words, this medium meets the environmental durability standards for video floppy disks (40°C,
It can be said that a practical level has been reached at 85% RH for 48 hours or more.

X立旦ノ 保護層である硅素酸化物薄膜3.3′の成膜条件を、酸
素分圧を8%とした他は、実施例1と同様にして磁気記
録媒体を作製した。
A magnetic recording medium was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the silicon oxide thin film 3.3', which is the protective layer for X-rays, was formed under conditions where the oxygen partial pressure was 8%.

このとき形成された硅素酸化物薄膜3の内部応力は8 
X 108dyn/cm2であった。
The internal stress of the silicon oxide thin film 3 formed at this time was 8
X 108 dyn/cm2.

得られたフロッピーディスクの耐久性を測定した結果を
第5図に示した。本媒体の耐久性は、50〜80時間(
10検体)であった。すなわち、本発明の磁気記録媒体
は、ビデオフロッピーディスクの耐久基準を十分充たし
、実用レベルであることが判明した。
The results of measuring the durability of the obtained floppy disk are shown in FIG. The durability of this medium is 50 to 80 hours (
10 samples). In other words, it was found that the magnetic recording medium of the present invention sufficiently satisfies the durability standards of video floppy disks and is of a practical level.

夫族五1 保護層である硅素酸化物薄膜3.3′の成膜条件を、酸
素分圧を10%とした他は、実施例1と同様にして磁気
記録媒体を作製した。
A magnetic recording medium was produced in the same manner as in Example 1, except that the silicon oxide thin film 3.3' serving as the protective layer was formed under the same conditions as in Example 1, except that the oxygen partial pressure was 10%.

このとき形成された硅素酸化物薄膜3の内部応力は6 
X 108dyn/cm2であった。
The internal stress of the silicon oxide thin film 3 formed at this time was 6
X 108 dyn/cm2.

得られたフロッピーディスクの耐久性を測定した結果を
第5図に示した。本媒体の耐久性は、70〜100時間
(10検体)であった。すなわち、本発明の磁気記録媒
体は、ビデオフロッピーディスクの耐久基準を十分充た
し、実用レベルであることが判明した。
The results of measuring the durability of the obtained floppy disk are shown in FIG. The durability of this medium was 70 to 100 hours (10 samples). In other words, it was found that the magnetic recording medium of the present invention sufficiently satisfies the durability standards of video floppy disks and is of a practical level.

厩蚊旦ユ 保護層である硅素酸化物薄膜3.3′の成膜条件を、ア
ルゴン圧0.5Pa、酸素ガス導入なしとした他は、実
施例1と同様にして磁気記録媒体を作製した。
A magnetic recording medium was produced in the same manner as in Example 1, except that the film formation conditions for the silicon oxide thin film 3.3', which is the mosquito protection layer, were argon pressure of 0.5 Pa and no oxygen gas introduced. .

このとき形成された硅素酸化物薄膜3の内部応力は2 
X 10’dyn/cm2であった。
The internal stress of the silicon oxide thin film 3 formed at this time is 2
X 10'dyn/cm2.

得られたフロッピーディスクの耐久性を測定した結果を
第5図に示した。本媒体の耐久性は、10〜30時間(
10検体)であった。すなわち、本発明の磁気記録媒体
は、ビデオフロッピーディスクの耐久基準をやや下回る
。環境耐久試験後の媒体表面にはスクラッチが発生し、
スクラッチの周辺には粉が付着していた。
The results of measuring the durability of the obtained floppy disk are shown in FIG. The durability of this medium is 10 to 30 hours (
10 samples). That is, the magnetic recording medium of the present invention has a durability slightly lower than the durability standards of video floppy disks. Scratches occurred on the media surface after the environmental durability test.
There was powder adhering to the area around the scratch.

よ較画上 保護層である硅素酸化物薄膜3,3′の成膜条件を、ア
ルゴン圧0.3Pa、酸素ガス導入なしとした他は、実
施例1と同様にして磁気記録媒体を作製した。
A magnetic recording medium was produced in the same manner as in Example 1, except that the silicon oxide thin films 3 and 3', which serve as protective layers, were formed under the same conditions as in Example 1, with an argon pressure of 0.3 Pa and no introduction of oxygen gas. .

このとき形成された硅素酸化物薄膜3の内部応力は3 
X 10’dyn/cm”であった。
The internal stress of the silicon oxide thin film 3 formed at this time was 3
X 10'dyn/cm".

得られたフロッピーディスクの耐久性を測定した結果を
第5図に示した。本媒体の耐久性は、4〜16時間(1
0検体)であった。すなわち、本発明の磁気記録媒体は
、ビデオフロッピーディスクの耐久基準に達していない
。環境耐久試験後の媒体表面にはスクラッチが発生し、
スクラッチの周辺には粉が付着していた。
The results of measuring the durability of the obtained floppy disk are shown in FIG. The durability of this media is 4 to 16 hours (1
0 specimens). That is, the magnetic recording medium of the present invention does not meet the durability standards of video floppy disks. Scratches occurred on the media surface after the environmental durability test.
There was powder adhering to the area around the scratch.

比較±旦 保護層である硅素酸化物薄膜3.3′の成膜条件を、ア
ルゴン圧0.3Pa、酸素ガス導入なし、投入電力4.
5kWとした他は、実施例1と同様にして磁気記録媒体
を作製した。
For comparison, the silicon oxide thin film 3.3', which is a protective layer, was formed under the following conditions: argon pressure 0.3 Pa, no oxygen gas introduced, and input power 4.
A magnetic recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that the power was 5 kW.

このとき形成された硅素酸化物薄膜3の内部応力は5 
X 10”dyn/cm2であった。
The internal stress of the silicon oxide thin film 3 formed at this time was 5
X 10”dyn/cm2.

得られたフロッピーディスクの耐久性を測定した結果を
第5図に示した。本媒体の耐久性は、0.1〜2時間(
10検体)であった。すなわち、本発明の磁気記録媒体
は、ビデオフロッピーディスクの耐久基準に達していな
い。環境耐久試験後の媒体表面にはスクラッチが発生し
、スクラッチの周辺には粉が付着していた。
The results of measuring the durability of the obtained floppy disk are shown in FIG. The durability of this medium is 0.1 to 2 hours (
10 samples). That is, the magnetic recording medium of the present invention does not meet the durability standards of video floppy disks. Scratches occurred on the media surface after the environmental durability test, and powder was attached around the scratches.

[発明の効果] 以上説明したように、強磁性金属・薄膜を磁気記録層と
する磁気記録媒体において、前記磁気記録層上に保護層
として内部応力がI X 10”dyn/cm”以下で
ある硅素酸化物を主成分とした薄膜を形成することによ
って、画期的に実用レベルまで耐摩耗性、耐久性、長期
保存耐久性を向上させる効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, in a magnetic recording medium having a magnetic recording layer made of a ferromagnetic metal thin film, a protective layer is formed on the magnetic recording layer and has an internal stress of I x 10 "dyn/cm" or less. Forming a thin film mainly composed of silicon oxide has the effect of dramatically improving wear resistance, durability, and long-term storage durability to a practical level.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図と第2図は、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の
基本的な構成を示した部分断面図、第3図は対向ターゲ
ットスパッタ装置の概略図、第4図はRFマグネトロン
スパッタ装置の概略図、第5図は硅素酸化物保護層の内
部応力と磁気記録媒体の耐久性の関係を示した図である
。 1;非磁性基体 2.2′ ・強磁性金属薄膜からなる磁気記録層3.3
’  :硅素酸化物を主成分とする保護層4:潤滑層 
     5:中間層 6:バックコート層  7:巻出しローラー8、フリー
ローラー  9:巻取りローラー10:フリーローラー
  11:回転ドラム12・マスク      13:
対向ターゲット14:マグネトロンターゲット
1 and 2 are partial sectional views showing the basic structure of the metal thin film magnetic recording medium of the present invention, FIG. 3 is a schematic diagram of a facing target sputtering device, and FIG. 4 is a RF magnetron sputtering device. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the internal stress of the silicon oxide protective layer and the durability of the magnetic recording medium. 1; Non-magnetic substrate 2.2' - Magnetic recording layer 3.3 made of ferromagnetic metal thin film
': Protective layer mainly composed of silicon oxide 4: Lubricating layer
5: Intermediate layer 6: Back coat layer 7: Unwinding roller 8, free roller 9: Winding roller 10: Free roller 11: Rotating drum 12/mask 13:
Opposing target 14: Magnetron target

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)非磁性基体の少なくとも一方の面に強磁性金属薄
膜の磁気記録層と硅素酸化物を主成分とする薄膜の保護
層とがこの順序で形成された磁気記録媒体において、前
記保護層の内部応力が1×10^9dyn/cm^2以
下であることを特徴とする磁気記録媒体。
(1) In a magnetic recording medium in which a magnetic recording layer made of a thin ferromagnetic metal film and a protective layer made of a thin film mainly composed of silicon oxide are formed in this order on at least one surface of a nonmagnetic substrate, the protective layer A magnetic recording medium having an internal stress of 1×10^9 dyn/cm^2 or less.
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