JPS60145532A - 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】 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記
録媒体の製造方法に関し、その目的とするところは、耐
久性および耐食性に優れた前記の磁気記録媒体の製造方
法を提供することにある。

強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記録媒体は、
通常、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着等によ
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、反面磁気ヘッドとの摩擦係数が
大きくて摩耗や損傷を受け易く、また空気中で徐々に酸
化を受番ノで最大磁束密度などの磁気特性が劣化するな
どの難点がある。

このため、従来から強磁性金属薄膜層上に種々の保護膜
層を設けるなどして耐久性および耐食性を改善すること
が行われており、近年、有機化合物のプラズマ重合保護
膜層を強磁性金属薄１ＩＩＸＬ層」二に設りることが提
案されている。

ところが、このプラズマ重合保護膜層は強磁性金属薄膜
層に刻する接着性が良好でなく、磁気ヘッドとの摺接に
よって比較的短時間で保護膜層が剥離、破壊したり、高
温多湿の条件士では保護膜層下の強磁性金属薄膜層が比
較的短時間で腐食したり保護膜層が剥離したりする場合
かあり、未だ耐久性および耐食性は充分に改善されてい
ない。

この発明者らは、かかる現状に鑑み種々検討を行った結
果、まず、強磁性金属薄膜層を形成した後、この強磁性
金属薄膜層を、有機化合物のモノマーガス中にさらして
プラズマ重合を行うと同時に、金属をスパッタリングす
ると、金属を含むプラズマ重合保護膜層が強磁性金属薄
膜ｊ碕上に形成され、このプラズマ重合保護膜層中に含
まれる金属によって、強磁性金属からなる強磁性金属薄
膜層との接着性が改善され、この種のプラズマ重合保護
膜層が強磁性金属薄膜層上に強固に被着形成されて耐久
性および耐食性が充分に改善されることを見いだし、こ
の発明をなすに至った。

この発明において、強磁性金属薄膜層上への金属を含む
プラズマ重合保護膜層の形成は、処理槽内で、フッ素系
有機化合物の七ツマーガス、炭化水素化合物の七ツマー
ガスおよびケイ素系有機化合物のモノマーガス等を高周
波によりプラズマ重合させると同時に、金属を同じ高周
波でスパッタリングさせて強磁性金属薄膜層上に析出形
成することによって行われ、このようにプラズマ重合保
護膜層中に金属が含まれると、この金属により強磁性金
属からなる強磁性金属薄膜層との親和性が良好となり、
強磁性金属薄膜層に対する接着性が改善される。またプ
ラズマ重合保護膜層中に含まれる金属が触媒的な作用を
してプラズマ重合が促進され、プラズマ重合保護１１１
Ｘ！Ｉ何の架橋密度が向上する。その結果、比較的硬い
プラズマ重合保護膜層が強磁性金属薄膜ｌ響上に強固に
析出形成され、たとえ高温多湿の条件下にあっζも保護
膜層下の強磁性金属薄膜層が腐食したり、また保護膜層
が剥離したりすることもなく、耐久性および耐食性が充
分に向上される。

このようなプラズマ重合保護膜層中に含まれる金属とじ
一〇は、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、タン
グステン、クロム、ケイ素、チタン、タンタル等の金属
もしくはこれらの合金が好ましく使用され、これらの金
属はプラズマ重合と同時に高周波によってスパッタリン
クされてプラズマ車合保護脱１ｍｌ中に含有される。プ
ラズマ重合保護膜１−中におけるこれらの金属の含有割
合は、０．１〜５重量％の範囲内であることが好ましく
、少なすぎると所期の効果が得られず、５車量％より含
有割合を多くする析出条件にするとプラズマ重合が停止
する。

また、プラズマ重合保護膜層は、処理槽内で、有機化合
物のモノマーガスを、高周波によりプラズマ重合させて
、強磁性金属薄膜層上に析出することによって形成され
、このとき同時に金属が前記したようにスパッタリング
されるため、プラズマ重合保護膜層に金属が含有される
。このプラズマ重合保護膜層を形成するのに使用するモ
ノマーガスとしては、たとえば、Ｃ２Ｆ４　、Ｃ３Ｆ６
等のフッ素系有機化合物の七ツマーガス、プロパン、エ
チレン、プロピレン等の炭化水素系化合物のモノマーガ
スおよびテトラメチルシラン、オクタメチルシクロテト
ラシロキザン、ヘキサメチルジシラザン等のケイ素系有
機化合物の七ツマーガス等が好ましく使用され、これら
の有機化合物のモノマーガスは、高周波によりラジカル
が生成され、この生成されたラジカルが反応し重合して
被膜となる。このラジカルはこれらの有機化合物が二重
結合または三重結合を有していたり、また末端に金属元
素を有する金属塩化合物であるかあるいはＯＨ基等の官
能基を有しているほど生成しやすいため、これら不飽和
結合、金属元素および官能基等を有するものがより好ま
しく使用される。またこれらの七ツマーガスをプラズマ
重合する際、アルゴンガス、ヘリウムガスおよび酸素ガ
ス等のキャリアガスを併存させると七ツマーガスを単独
でプラズマ重合する場合に比べて３〜５倍の速度で析出
されるため、これらのキャリアガスを併存させて行うの
が好ましい。これらのキャリアガスと併存させる際、そ
の組成割合はキャリアガス対前記有機化合物の七ツマー
ガスの比にして１対１〜２０対１の範囲内で併存させる
のが好ましく、キャリアガスが少なすぎると析出速度が
低−トし、多すぎるとモノマーガスが少なくなってプラ
ズマ重合反応に支障をきたす。なお、炭化水素系化合物
の七ツマーガスを使用するときは、酸素ガスをキャリア
ガスとして使用すると酸化反応が生じるため、酸素ガス
をキャリアガスとして使用４“るのは好ましくない。

このようなプラズマ重合を前記の金属のスパッタリング
と同時に行う場合のガス川および高周波の出力は、プラ
ズマ重合に限っては、カス圧か商くなるほどプラズマ重
合保護ＭＩｉの析出速度が速くなる反面モノマーガスが
比較的低分子量でプラズマ重合されて硬い保護膜層が得
られず、またガス圧を低くして高周波出力を向くすると
析出速度が遅くなる反面高分子化された比較的硬い保護
膜層が得られるが、ガス圧を低くして高周波出力を高く
しすぎると、モノマーガスが粉末化してしまいプラズマ
重合保護膜層が形成されないため、ガス圧を０．０３〜
５１・−ルの範囲内とし、高周波出力を（１，０３〜ｌ
　Ｗ　／　ｃＪの範囲内とするのが好ましく、ガス圧を
０．０５〜１トールとし、高周波出力を０．０５〜０．
５Ｗ／−の範囲内とするのがより好ましい。

ところが、このとき同時に金属のスパッタリングも行わ
れ、このスパッタリングは同時に使用されるアルゴンガ
ス等のガス圧が０．０１　トールより低かったり、反対
に５１・−ルより商かったりすると良好にスパッタリン
グされず、また、高周波出力を０．０５Ｗ／ｃＴＡより
小さくするとスパッタがおこらず、５Ｗ／ｃＬｉ！より
大きくしても析出速度は増加しないため、このスパッタ
リングがプラズマ重合と同時に良好に行えるように、ガ
ス圧を０．０２〜０．５トールの範囲内とし、高周波出
力を（１、０１〜Ｉ　Ｗ　／　ｃｎ＋の範囲内とするの
が好ましく、ガス圧を０．０５〜０．３トールとし、為
周波出力を０．３〜０．５Ｗ／ａＡの範囲内とするのが
より好ましい。このようにしてプラズマ重合およびスパ
ッタリンクを同時に行うことによって析出形成される金
属を含んだプラズマ重合保護１模層は強磁性金属薄膜層
との接着性に優れるとともに、比較的硬くかつ緻密で摩
擦係数も小さく、従ってこの種の金属を含む有機化合物
のプラズマ重合保護膜層が形成されると耐摩耗性および
耐食性が一段と向上する。このような金属を含む有機化
合物のプラズマ重合保護１挨屓の膜厚は、２０〜１００
０人の範囲内であることが好ましく、膜厚が薄ずぎると
この保護膜層による耐久性および耐食性の効果が充分に
発１ｉｆｔされず、厚ずぎると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ばず。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃ０１Ｆｅ、Ｎ
ｉ、、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｇ　ｏ　−Ｐ
合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合金などの強磁性材が使用され、
これらの強磁性材からなる強磁性金属薄膜層は、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上に被着形成される。

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、合成樹脂フィルム、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など、磁気ヘットと摺接する構造の
種々の形態を包含する。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 厚さｌＯμのポリエステルフィルムを真空蒸着装置に装
填し、ｌＸ１０’ｉ−ルの真空下でコバルトを加熱蒸発
させてポリエステルフィルム上に厚さ１０００人のコバ
ルトからなる強磁性金属薄膜層を形成した。次いで、第
１図に示すプラズマ処理装置を使用し、強磁性金属薄膜
層を形成したポリエステルフィルム１を処理槽２内の上
部に配設した基板３の下面にセットするとともに処理槽
２内の下部に配設したステンレスからなる電極４上に銅
５をターゲットとしてセットし、処理槽２に取りつけた
ガス導入管６からＣ２Ｆ４のモノマーガスを２０ｓｅｃ
ｍの流量で導入し、かつアルゴンガスを３Ｑｓｃｃｍの
流量で導入してＣ２Ｆ４のガス圧を０．０２トールとす
るとともにアルゴンガスのガス圧を０．０８　トールと
し、電極４の高周波出力２００Ｗで１分間プラズマ重合
を行い厚さが５００人で銅の含有率がｌ車ｍ％のプラズ
マ重合保護股ｊ脅を形成した。しかる後、所定の中に裁
断して第２図に示すようなポリエステルフィルム１上に
強磁性金属薄膜層１０および銅を含むプラズマ重合保護
膜層１１を順次に積層形成した磁気テープ八をつ（った
。なお、図中７は処理槽２内を減圧するための排気系で
あり、８はアースシールドである。また９は電極４に高
周波を印加するための画周波電源である。

実施例２ 実施例・ｌにおけるプラズマ重合保護膜層の形成におい
て、０２Ｆ４のモノマーガスに代えて、Ｓ　ｉ　（Ｃ，
Ｈ３）　４のモノマーガスを同量使用した以外は実施例
１と同様にして厚さが５００人で銅の含有率が１重量％
のプラズマ重合保護膜層を形成し、磁気テープをつくっ
た。

実施例３ 実施例１において、銅からなるターゲット５に代えてニ
ッケルからなるターゲット５を使用した以外は実施例１
と同様にしてｊＩさが５００人でニッケルの含有率が０
．７重里％のプラズマ重合保護膜層を形成し、磁気テー
プをつくった。

実施例４ 実施例１において、銅からなるターゲット５に代えてコ
バルトからなるターゲット５を使用した以外は実施例１
と同様にして厚さが５００人でコバルトの含有率が０．
７重量％のプラズマ重合保護１＊層を形成し、磁気テー
プをつ（った。

比較例１ 実施例１において、銅からなるターゲット５をセットせ
ず、ステンレスからなる電極４を使用してプラズマ重合
を行った以外は実施例１と同様にして厚さが５００人で
金属を含まないプラズマ重合保護膜層を形成し、磁気テ
ープをつくった。

比較例２ 実施例２において、銅からなるターゲット５をセットせ
ず、ステンレスからなる電極４を使用してプラズマ重合
を行った以外は実施例２と同様にして厚さが５００人で
金属を含まないプラズマ重合保護膜層を形成し、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、
接着性、耐久性および耐食性を試験した。接着性試験は
、得られた磁気テープを３０℃、９０％ＲＨの条件下に
１日間放置した後、ビーリング試験によって行い、剥離
の有無を調べた。また耐久性試験は摺動試験機を用いて
得られた磁気テープを摺動試験し、強磁性金属薄膜層表
向に傷がつくまでの摺動回数を測定して行った。さらに
耐食性試験は得られた磁気テープを６０℃、９０％ＲＨ
の条件下に７日間放置して最大磁束密度を測定し、放置
前の磁気テープの最大磁束密度を１００％とし、これと
比較した値でその劣化率を調べて行った。

下表はその結果である。

表 」二表から明らかなように、比較例１および２で得られ
た磁気テープではプラズマ重合保護膜層の剥離が見られ
るのに対しこの発明の製造方法で得られた磁気テープ（
実施例（ないし４）は、いずれもプラズマ重合保護膜層
の剥離がみられず、また実施例１〜４で得られた磁気テ
ープは、比較例１および２で得られた磁気テープに比し
、いずれも摺動回数が多くて、劣化率が小さく、このこ
とからこの発明の製造方法によれば、金属を含むプラズ
マ重合保護膜層の強磁性金属薄膜層に対する接着性が良
好で、その結果、耐久性および耐食性が一段と向上され
た磁気記録媒体が得られるのがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造方法により金属を含有するプラ
ズマ重合保護膜層を形成する際に使用するプラズマ処理
装置の１例を示す概略断面図、第２図はこの発明の製造
方法によって得られた磁気テープの部分拡大断面図であ
る。 ■・・・ポリエステルフィルム（基体）、ＩＯ・・・強
磁性金属薄膜層、１１・・・プラズマ重合保護膜層、Ａ
・・・磁気テープ（磁気記録媒体） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、基体上に強磁性金属ｔｆｌ！層を形成し、次いで、
   この強磁性金属薄１Ｉｊｉ層を、を機化合物のモノマー
   ガス中にさらしてプラズマ重合を行うと同時に、金属を
   スパッタリングして、金属を含むプラズマ重合保護膜層
   を強磁性金属薄膜層上に形成することを特徴とする磁気
   記録媒体の製造方法