JPH0950626A

JPH0950626A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0950626A
Application number: JP7198552A
Authority: JP
Inventors: Kunio Hibino; 邦男日比野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】高密度磁気記録が可能な、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、製造工程にお
いて発生する保護膜のミクロ的な不均一性の問題を解決
し、耐久性、耐蝕性を向上させ、実用信頼性の高い磁気
記録媒体を得る製造方法の提供を目的とする。【構成】高分子フィルム１上に強磁性金属薄膜からな
る磁気記録層２、その上に硬質炭素膜からなる保護膜層
３を有する磁気記録媒体において、保護膜形成面と反対
側表面の表面抵抗が１×１０⁸Ω／□以上である磁気記
録媒体の原反を用い、または、保護膜形成面と反対側表
面の表面粗さが３０ｎｍ以下である磁気記録媒体の原反
を用い、キャンへの密着度を確保し磁気記録媒体原反が
受ける熱負荷を軽減し、ミクロ的にも均質な硬質炭素膜
からなる保護膜を有する磁気記録媒体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度磁気記録に適した
金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野においては、近年デジタ
ル化、小型化、長時間化などの高性能化が進んでいる
が、それに伴って、高密度磁気記録媒体への要求が高ま
り、磁気記録層を強磁性金属薄膜で構成した金属薄膜型
磁気記録媒体が、短波長記録に極めて有利なことから盛
んに検討されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、強磁性
金属薄膜型の磁気記録媒体では、磁性層表面は極めて良
好な表面性を持つために、磁気信号の記録再生過程にお
ける、磁気ヘッドとの高速しゅう動下での摩擦、摩耗に
より、耐久性、走行性、耐蝕性などは大きな影響を受け
ており、その改善は大きな課題となっている。

【０００４】そこで、磁性層表面にトップコート層を設
け、上記耐久性、走行性、耐蝕性の改善が試みられてい
る。例えば、脂肪酸金属塩の形成（特開昭５４−１１３
３０３号公報）、イミド基を有する高分子化合物のスパ
ッタ膜の形成（特開昭５７−１１６７７１号公報）、高
分子化合物をターゲットとしたスパッタ膜、カーボンや
ＢＮ，ＭｏＳ₂、ＳｉＯ₂などをスパッタ法や蒸着法によ
る薄膜化、ダイヤモンド状硬質炭素膜の形成（日本応用
磁気学会第４６回研究会資料）、脂肪酸、脂肪酸アミド
などの潤滑剤の形成（例えば、特開昭５６−３０６０９
号公報）など、数多く試みられている。

【０００５】しかしながら、上記した例では、耐久性、
走行性、耐蝕性などを十分には満足できないため、積層
化して、それぞれの役割を分担させる考え方が増加して
きている。その例としては、脂肪酸金属塩の吸着層上に
フルオロカーボン系の潤滑剤層の形成（特開昭６１−１
２０３３１号公報）、硬質カーボン層の上にフッ素系潤
滑剤を配したもの（特開昭６１−１２６６２７号公
報）、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ系薄膜上に潤滑剤層を形成したもの
（特開昭６１−１３１２３１号公報）などがある。

【０００６】しかしながら、磁気記録媒体の性能向上に
対する要求は厳しく、上記した構成では十分な特性であ
るといえず、耐久性、耐蝕性において一層の改善が望ま
れている。本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
で、耐久性、耐蝕性に優れ、極めて高い実用信頼性の磁
気記録媒体の製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、高分子フィルム上に強磁性金属薄膜から
なる磁気記録層、その上に硬質炭素膜からなる保護膜層
を形成する磁気記録媒体の製造において、保護膜形成面
と反対側表面の表面抵抗が１×１０⁸Ω／□以上である
磁気記録媒体の原反を用いるものであり、また、保護膜
形成面と反対側表面の表面粗さが３０ｎｍ以下である磁
気記録媒体の原反を用いるものである。

【０００８】

【作用】本発明は、保護膜形成の製造工程で、保護膜形
成面と反対側表面の表面抵抗が１×１０⁸Ω／□以上で
ある磁気記録媒体の原反を用いることにより、反対側表
面での帯電をおこさせ、または、保護膜形成面と反対側
表面の表面粗さが３０ｎｍ以下である磁気記録媒体の原
反を用い、キャンへの密着度を確保し磁気記録媒体原反
が受ける熱負荷を軽減し、ミクロ的にも均一な硬質炭素
膜を形成し、高湿環境保存時のダメージを軽減し、保存
後の繰り返し使用時におけるミクロなクラックの発生、
及び膜のハガレをなくすようにするものである。

【０００９】すなわち、保護膜層のダメージを防止する
ことによって、耐久性、耐蝕性を改善するものである。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の実施例で使用した磁
気テープの構成を示す断面図である。図１において、１
は高分子フィルム、２は強磁性金属薄膜からなる磁気記
録層、３は硬質炭素膜からなる保護膜層、４は潤滑剤
層、５はバックコート層である。

【００１１】本発明の磁気記録媒体に用いる高分子フィ
ルムは、ポリエチレンテレフタレートがよく用いられる
が、ポリエチレンナフタレートなどの他のポリエステル
フィルム、セルロースアセテートなどのセルロース誘導
体、ポリアミド、ポリイミドなどのプラスチックフィル
ムであってもよい。強磁性金属薄膜としては、真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法で形成
した鉄、コバルト、ニッケルまたはそれらを主成分とす
る合金、あるいは、それらの部分酸化物、部分窒化物な
どを用いることができる。

【００１２】硬質炭素膜から成る保護膜は、炭化水素ガ
ス、あるいは、炭化水素とアルゴンの混合ガスのプラズ
マ重合、あるいはカーボン、グラファイトのスパッタリ
ングによって形成することが出来る。炭化水素ガスのプ
ラズマ重合によって形成する場合には、真空容器中に炭
化水素ガス、または、炭化水素ガスと不活性ガスの混合
ガスを導入し、０．００１から１Ｔｏｒｒの圧力を保持
した状態で、真空容器内部に放電させて、炭化水素ガス
のプラズマを発生させ、基体表面に硬質炭素膜を形成す
る。放電形式としては、外部電極方式、内部電極方式の
いずれでもよく、放電周波数については、実験的に決め
ることができる。また、基体側の電極に０から−３ＫＶ
の電圧を印加する事によって、膜の硬度の増大及び密着
性を向上させることができる。

【００１３】炭化水素ガスとしては、メタン、エタン、
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、ベンゼンなどを用いることができる。また、硬
質膜を形成するには、できるだけ放電エネルギーを大き
くすることが望ましい。また、基体の温度もできるだけ
高くすることが望ましい。一方、スパッタ法には、直流
スパッタ、交流スパッタ、高周波スパッタ、マグネトロ
ンスパッタ、イオンビームスパッタなどがあるが、いづ
れの方法でもよい。硬質膜を形成するには、圧力は、
０．０１Ｔｏｒｒ以下が望ましく、エネルギー密度は高
くするのがよく、例えば、高周波マグネトロンスパッタ
では、ターゲット面積あたり１Ｗ／ｃｍ²以上が好まし
く、また、基体を保持する側の電極に０から−３ＫＶの
電圧を印加しつつ、スパッタする事によって、プラズマ
重合の場合と同様に、膜の硬度の増大、密着性の向上を
図ることができる。

【００１４】硬質炭素膜の膜厚としては、５０から３０
０Åの範囲が適当で、これよりも、薄い場合には、十分
な保護膜効果が得られず、これよりも大きい場合には、
スペーシングによる出力の低下が大きく、実用性が低下
する。保護膜形成時に発生する熱負荷を軽減するため、
第一の方法としては、グロー放電などの帯電処理を行
い、帯電によるキャンへの密着化を行う。磁気記録媒体
原反の保護膜形成面と反対側表面の表面抵抗が１×１０
⁸Ω／□以上の場合には十分な帯電効果がみられるが、
これより低い場合には、帯電が不十分になりやすく、保
護膜形成時のキャンへの密着度が不足し、磁気記録媒体
原反に局部的に熱負荷が増加し不均質な硬質炭素膜が形
成される。また、第２の方法としては、保護膜形成面と
反対側表面の表面粗さが３０ｎｍ以下である磁気記録媒
体の原反を用い、保護膜形成時のキャンへの密着化を行
う。これより大きい場合には、保護膜形成時のキャンへ
の密着度が不足し、磁気記録媒体原反に局部的に熱負荷
が増加し不均質な硬質炭素膜が形成される。第１、第２
の方法を達成するには、保護膜形成面と反対側表面に、
カーボンブラックと無機粒子の混合充填剤からなるコー
ティング層である磁気記録媒体の原反を用いる。あるい
は、保護膜形成面と反対側表面に、ポリエステル樹脂を
主成分とするコーティング層である磁気記録媒体の原反
を用いる。

【００１５】潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤が有効で
あり、パーフルオロカルボン酸およびそのエステル、パ
ーフルオロポリエーテルおよびその誘導体があり、単独
あるいは混合して用いることができる。以下、さらに具
体的な実施例を示す。（実施例１）平滑な表面上に粒径１８０Åのシリカ微粒
子を分散させた変性シリコーンと増粘剤とからなる波状
突起と粒状突起を有する厚み６．４ミクロンのポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に、酸素を導入しながら
電子ビーム法で連続斜め蒸着を行い、膜厚１５００Åの
Ｃｏ−Ｏ膜を形成した。ついで、蒸着層と反対側面に、
カーボンブラックと炭酸カルシウム１：４重量比の混合
物を芳香族ポリエステルとニトロセルロース３：１重量
比の樹脂成分中に分散させた塗工液をリバースロール方
式の塗工機で塗布し、１２０℃の温度で乾燥させ０．５
ミクロンの膜厚でバックコート層を形成した。バックコ
ート層の表面抵抗を測定したところ、３×１０⁸Ω／□
であった。さらに、（図２）の保護膜形成装置を用い、
硬質炭素膜を形成した。巻出し部６からでた磁気記録媒
体原反７は放電処理部８で帯電した後、キャン９に密着
し、ノズル部１０において、ガス導入口１２よりメタ
ン、アルゴン（２：１）の混合ガスの高周波（１０ＫＨ
ｚ）プラズマにより、電極１１と磁気テープ原反自身を
対向電極として、磁気テープ原反に−１．２５ＫＶの直
流電圧を印加し、放電を行ない２５０Å膜厚の硬質炭素
膜を形成した後、巻取り部１３に巻取られる。さらに、
その上に、フッ素系カルボン酸とフッ素系カルボン酸エ
ステルの混合潤滑剤を１０ｍｇ／ｍ²の条件でリバース
ロールコータで塗布し、８０℃の温度で乾燥し、潤滑剤
層を形成した。次に、スリッターで磁気テープ原反を８
ｍｍ幅に裁断し８ｍｍＶＴＲ用磁気テープとした。

【００１６】また、バックコート剤のカーボンブラック
（米国キャボット社製、商品名モナーク２８０とバル
カンＸＣ７２Ｒ）と炭酸カルシウム（白石工業（株）製
商品名ホモカルＤ）の混合比（磁気テープ２；１：
３、磁気テープ３；１：２、磁気テープ４；２：３、磁
気テープ５；１：１）を変えて、その他は同様にして、
磁気テープを作成した（磁気テープ１〜５）。また、比
較例として、ウレタン樹脂を主成分とし、カーボンブラ
ックを分散させた塗工液でバックコート層を形成し、実
施例と同様にして、磁気テープ６を作製した。

【００１７】（実施例２）平滑な表面上に粒径１８０Å
のシリカ微粒子を分散させた変性シリコーンと増粘剤と
からなる波状突起と粒状突起を有し、磁性層形成面と反
対側面の粗さの異なる厚み６．３ミクロンのポリエチレ
ンテレフタレートフィルムをも用い、その他は実施例１
と同様にして、磁気テープを作成した（磁気テープ７〜
１２）。表面粗さの測定は、原子間力顕微鏡（セイコー
電子（株）社製ＳＡＦ３００）を用い、平均表面粗さ
ＳＲａを算出した。

【００１８】これらの磁気テープ１〜１２を用い、市販
の８ｍｍＶＴＲ（ＥＶ−Ｓ９００、ソニー社製）の改造
機を用い、スチル耐久性、保存特性を測定した。スチル
耐久性は、５℃８０％ＲＨの環境で試料数２で５回測定
し、初期出力から６ｄＢ低下するまでの時間を測定し、
その平均値をテープのスチル寿命とした。

【００１９】保存特性は、４０℃８０％ＲＨの環境に１
ヶ月放置し、表面を光学顕微鏡にて倍率１００倍で観察
するとともにドロップアウトを測定した。その後、１０
０パスの繰り返し走行試験を行い、出力の変化を測定し
た。ドロップアウトは試料数２で１０分間録画再生し、
３μｓｅｃ、１０ｄＢ以上の出力低下する信号欠陥の数
を測定し、１分間の平均値を算出し、保存前の値を１．
０とし、増加率を算出した。

【００２０】

【表１】

【００２１】及び

【００２２】

【表２】

【００２３】にテープ試作条件と評価結果をまとめて示
す。（表１）、（表２）から明らかなように、表面抵抗
が１×１０⁸Ω／□以上のバック面を持つ磁気テープ１
〜３およびベースフィルム走行面の表面粗さが３０ｎｍ
以下のものを用いて製造した磁気テープ７〜９は、長期
間保存後のドロップアウトの増加も少なく、また、繰り
返し走行後の出力低下も少なく、耐蝕性の低下がみられ
ず、スチル耐久性の低下も見られないのに対し、表面抵
抗が１×１０ ⁸Ω／□未満の磁気テープ４〜６およびベ
ースフィルム走行面の表面粗さが３０ｎｍ以上のものを
用いて製造した磁気テープ１０〜１１は、スチル耐久性
の低下がみられ、保存後のドロップアウトの増加も大き
く耐蝕性の低下を示している。

【００２４】また、保存後の磁気テープ表面を光学顕微
鏡で倍率１００倍で観察したところ、磁気テープ１〜
３、７〜９では、腐蝕生成物が観察されなかったが、磁
気テープ４〜６、１０〜１１では、部分的な変色がみら
れ、腐蝕が始まっていることを示していた。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、保護膜
の製造工程に熱負荷の軽減によって、ミクロ的にも均質
な保護膜を形成することができ、スチル耐久性の向上、
保存性の向上を図ることができるものであり、金属薄膜
型の磁気記録媒体の実用特性を向上させる優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例で使用した磁気テープの
構成を示す模式拡大断面図

【図２】本発明の第１，２の実施例で使用した保護膜形
成装置の概略図

【符号の説明】

１高分子フィルム２磁気記録層３保護膜層４潤滑剤層５バックコート層６巻出し部７磁気記録媒体原反８放電処理部９キャン１０ノズル１１電極１２ガス導入部１３巻取り部１４電源部１５真空ポンプ１６真空チャンバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子フィルム上に強磁性金属薄膜から
なる磁気記録層、前記強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜か
らなる保護膜層を形成する製造工程において、保護膜形
成面と反対側表面の表面抵抗が１×１０⁸Ω／□以上で
ある磁気記録媒体の原反を用いることを特徴とする磁気
記録媒体の製造方法。
【請求項２】高分子フィルム上に強磁性金属薄膜から
なる磁気記録層、前記強磁性金属薄膜上に硬質炭素膜か
らなる保護膜層を形成する製造工程において、保護膜形
成面と反対側表面の表面粗さが３０ｎｍ以下である磁気
記録媒体の原反を用いることを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。