JPS61214123A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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〕 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記
録媒体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

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するな
どして基体上に被着してつくられ、垂直磁気記録用とし
ては強磁性材としてコバルト−クロム合金を用い、コバ
ルト−クロム合金のＣ軸を強磁性金属薄膜層面に垂直な
方向に配向することが行われている。〔杉田龍二、他４
名、第　　　　　−２８回応用物理学関係連合講演会講
演予稿集、Ｐ４７０　（１９８１）、前田安、廣野滋、
第２８回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、Ｐ４７
１〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、この種の垂直磁気記録用磁気記録媒体におい
て、コバルト−クロム合金のＣ軸を強磁性金属薄膜層面
に垂直な方向に配向させるためには、強磁性金属薄膜層
形成時に基体の温度を１００℃〜５００℃に加熱して、
コバルト−クロム合金のＣ軸を強磁性金属薄膜層面に垂
直な方向に成長させる必要があり、このためこの種の磁
気記録媒体の基体は耐熱性に優れたものでなければ使用
できず、通常、一般に使用されているポリエチレンテレ
フタレート等の基体は、耐熱性がそれほど良好でないた
め、基体を充分に加熱して、コバルト−クロム合金のＣ
軸を強磁性金属薄膜層面に垂直な方向に配向させること
が難しい。さらに、コバルト−クロム合金を強磁性材と
して用いる強磁性金属薄膜層は、脆性の弱いクロムを含
み、もろ（て、強磁性金属薄膜層にひびわれが生じやす
く、また、接着性が弱いという難点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果な
されたもので、基体の少なくとも表面に、イオウ系有機
化合物のモノマーガスもしくはイオウ系有機化合物とイ
オウ系有機化合物以外の有機化合物との混合ガスを用い
プラズマ重合させて、イオウ原子を含むプラズマ重合膜
層を基体の少なくとも表面に形成し、次いで、この基体
表面のプラズマ重合膜層上に、強磁性金属薄膜層を形成
し、耐熱性が良好で基体および強磁性金属薄膜層との接
着性に優れるプラズマ重合膜層を基体と強磁性金属薄膜
層との間に介在させることによって、基体の耐熱性を向
上させ、たとえ耐熱性の低いポリエチレンテレフタレー
ト等の従来一般に使用されている基体を使用した場合で
も、基体を充分に加熱してコバルト−クロム合金のＣ軸
を強磁性金属薄膜層面に垂直な方向に良好に配向できる
ようにするとともに、基体と強磁性金属薄膜層との接着
性を改善し、さらに、基体の充分な加熱と強磁性金属薄
膜層の基体に対する接着性の改善によって、脆性の弱い
クロムを含む強磁性金属薄膜層の脆性を改善し、強磁性
金属薄膜層のひび割れを効果的に抑制したものである。

この発明において、基体表裏面のプラズマ重合膜層の形
成は、処理槽内で、イオウ系有機化合物のモノマーガス
またはイオウ系有機化合物とイオウ系有機化合物以外の
有機化合物との混合ガスを高周波によりプラズマ重合さ
せて、基体の少なくとも表面に析出形成することによっ
て行われる。

このようなプラズマ重合膜層を形成するのに使用するイ
オウ系有機化合物のモノマーガスとしては、たとえば、
チオフェン、チアンスレン、チアナフセン、チオアセト
アミド等が好ましく使用され、混合するイオウ系有機化
合物以外の有機化合物のガスとしては、エタン、エチレ
ン、プロパン、プロピレンなどの炭化水素系化合物のモ
ノマーガス、テトラメチルシラン、オクタメチルシクロ
テトラシロキサン、ヘキサメチルジシラン、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、
さらにテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペ
ン等のフッ素系有機化合物のモノマーガス等、が好まし
く使用される。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。イオウ系有機化合物
のモノマーガスとイオウ系有機化合物以外の有機化合物
のモノマーガスとを混合して使用する場合の混合割合は
、イオウ系有機化合物のモノマーガス対イオウ系有機化
合物以外の有機化合物のモノマーガスの容積比にして２
０対１〜１対３の範囲内にするのが好ましく、イオウ系
有機化合物のモノマーガスが少なすぎると耐熱性が充分
に向上されない。

このようにして形成されるプラズマ重合膜層中のイオウ
原子の含有量は１〜２０重量％の範囲内にあることが好
ましく、イオウ原子の含有量が少なすぎると耐熱性が充
分に向上されず、多すぎるとプラズマ重合膜層自体の強
度が弱くなる。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一ツマーガスの容積比にし
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下し、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。

このようなプラズマ重合を行う場合のガス圧および高周
波の電力は、ガス圧が高くなるほどプラズマ重合膜層の
析出速度が速くなる反面モノマーガスが比較的低架橋度
でプラズマ重合されて硬いプラズマ重合膜層が得られず
、またガス圧を低くして高周波電力を高くすると析出速
度が遅くなる反面高架橋度化された比較的硬いプラズマ
重合膜層が得られるが、ガス圧を低くして高周波電力を
高くしすぎると、モノマーガスが粉末化してしまいプラ
ズマ重合膜層が形成されないため、ガス圧をｏ、ｏｏｉ
〜０．５トールの範囲内とし、高周波電力を、０゜０３
〜５Ｗ／−の範囲内とするのが好ましく、ガス圧を０．
００３〜０．１　　トールとし、高周波電力を０．０５
〜３　Ｗ／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を行うことによって析出形
成されるプラズマ重合膜層は、表面平滑性が非常に良好
で耐熱性に優れ、かつ基体および強磁性金属薄膜層との
接着性に優れる。従ってこの種のプラズマ重合膜層が形
成されると、基体の非常に良好な平滑性が損なわれるこ
とな（、ポリエチレンテレフタレート等の基体の耐熱性
を高めるとともに強磁性金属薄膜層との接着性が向上さ
れ、強磁性金属薄膜層成形時に基体を充分に加熱してコ
バルト−クロム合金のＣ軸を強磁性金属薄膜層面に垂直
な方向に良好に配向させることかできるとともに、基体
の充分な加熱と強磁性金属薄膜層の基体に対する接着性
の改善によって、脆性の弱いクロムを含む強磁性金属薄
膜層の脆性を充分に改善し、強磁性金属薄膜層のひび割
れを効果的に抑制することができる。このようなプラズ
マ重合膜層の膜厚は、２０〜１ｏｏｏｏ人の範囲内であ
ることが好ましく、膜厚が薄すぎると基体の耐熱性を充
分に向上することができず、厚すぎるとプラズマ重合膜
層を形成した場合にカールなどの変形が生じやすくなる
。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｇｏ−Ｃｒ合金、Ｇｏ−Ｐ合金
、Ｇｏ−Ｎｉ−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、基体としては、ポリイミドフィルム、ポリエステ
ルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリプロピレンフィ
ルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンフィル
ムなど、一般に使用されているプラスチックフィルムが
いずれも好適に使用される。

〔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図に示すプラズマ処理装置を使用し、厚さ５０μの
ポリエチレンテレフタレートフィルム１を処理槽２の原
反ロール３からガイドロール４を介して円筒状キャン５
の周側面に沿って移動させ、ガイドロール６を介して巻
き取りロール７に巻き取るようにセットした。次いで、
処理槽２に取りつけたガス導入管８からチオフェンの七
ツマーガスを６０ｓｅｃｍの流量で導入し、ガス圧を０
．０５　）−ルとして、電極９の高周波電力ｉｏｏｗで
ポリエチレンテレフタレートフィルム１の送り速度を０
．０５ｍ／ｗｉｎから２ｍ／＠ｉ１１まで順次変化させ
ながら、プラズマ重合を行い、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム１の表面にプラズマ重合膜層を形成した。

これを、一旦プラズマ処理装置から取り出した後、再び
同じ処理装置にポリエチレンテレフタレートフィルムｌ
の裏面側が電極９と対向して円筒状キャン５の周側面に
沿って移動するようにセントし、前記と同様にしてプラ
ズマ重合を行い、ポリエチレンテレフタレートフィルム
１の裏面に表面と同じプラズマ重合膜層を形成した。

これら表裏面に形成したプラズマ重合膜層中におけるイ
オウの含有量は１０重量％であった。なお、図中１０は
処理槽２内を減圧するための排気系であり、１１は電極
９に高周波を印加するための高周波電源である。

次いで、第２図に示す真空莫着装置を使用し、表裏面に
プラズマ重合膜層を形成したポリエチレンテレフタレー
トフィルム１を、真空槽１２の原反ロール１３からガイ
ドロール１４を介して円筒状キャン１５の周側面に沿っ
て移動させ、ガイドロール１６を介して巻き取りロール
１７に巻き取るようにセットした。次いで、真空槽１２
内を排気系１８で３Ｘ１０−＠）−ルまで真空排気し、
赤外線ヒータ１９でプラズマ重合膜形成部分を加熱しな
がら、真空槽１２の下部に配設された強磁性材蒸発源２
０でコバルト−クロム合金（モル比８８：１２）２１を
加熱蒸発させて蒸着速度５００人／ｓｅｃでポリエチレ
ンテレフタレートフィルム１表面のプラズマ重合膜層上
に厚さ５０００人のコバルト−クロム合金（モル比７７
：２３）からなる強磁性金属薄膜層を形成した。この強
磁性金属薄膜層の形成時に、基体に固定した熱電対２２
およびこの熱電対２２を接続したデジタル表面温度計２
３により基体の温度を測定し、１００〜３００℃まで変
化させた。しかる後、所定の巾に裁断して第３図に示す
ようなポリエチレンテレフタレートフィルム１表面にプ
ラズマ重合膜層２５および強磁性金属薄膜層２６を順次
に積層形成し、かつポリエチレンテレフタレートフィル
ムｌ裏面にプラズマ重合膜層２５を形成した多数の磁気
テープＡをつ（った。なお、第２図中２４は防着板であ
る。

実施例２ 実施例１におけるプラズマ重合膜層の形成において、チ
オフェンのモノマーガスに加えて、新たにテトラメチル
シランのモノマーガスを３０ｓｅｃｍの流量で導入し、
全圧を０．０６　）−ルとした以外は実施例１と同様に
してプラズマ重合膜層を形成し、強磁性金属薄膜層を形
成して、多数の磁気テープＡをつくった。表裏面に形成
したプラズマ重合膜層中におけるイオウの含有量は５重
量％であった。

実施例３ 実施例１におけるプラズマ重合膜層の形成において、ポ
リエチレンテレフタレートフィルム１の裏面側のプラズ
マ重合膜層の形成を省いた以外は、実施例１と同様にし
てポリエチレンテレフタレートフィルム１の表面側にプ
ラズマ重合膜層を形成し、強磁性金属薄膜層を形成して
、第４図に示すようなポリエチレンテレフタレートフィ
ルム１表面にプラズマ重合膜層２５および強磁性金属薄
膜層２６を順次に積層形成した多数の磁気テープＢをつ
くった。

比較例１ 実施例１において、ポリエチレンテレフタレートフィル
ム１の表裏面のプラズマ重合膜層の形成を省いた以外は
実施例１と同様にして強磁性金属薄膜層を形成し、磁気
テープをっ（うた。

実施例１．２および比較例１の強磁性金属薄膜層形成時
に、熱によるポリエチレンテレフタレートフィルムが変
形、融解する基体温度をデジタル表面温度計２３で測定
した。第５図は、このようにして測定したポリエチレン
テレフタレートフィルムの耐熱温度とプラズマ重合膜層
の膜厚との関係を示したものであり、グラフＡは実施例
１の結果を、グラフＢは実施例２の結果を、プラズマ重
合膜厚層ＯＡの点は比較例１の結果を示したものである
。

また、実施例１．２および比較例１で得られた磁気テー
プを光学顕微鏡で観察し、ひび割れの状態を観察した。

第６図はひび割れのあるなしとデジタル表面温度計２３
で測定した強磁性金属薄膜層形成時の基体温度およびプ
ラズマ重合膜層の膜厚との関係を示したものであり、実
線より上がひび割れのない磁気テープ、実線より下がひ
び割れのある磁気テープである。

さらに、実施例３および比較例１で得られた磁気テープ
について、接着力を測定した。接着力は、第７図に示す
ように磁気テープＢのポリエチレンテレフタレートフィ
ルム１の裏面を、一方の引張支持具２７に接着剤エポキ
シ２８で接着し、強磁性金属薄膜層２６を他方の引張支
持具２９に接着剤エポキシ２８で接着して、両引張支持
具２７および２９を反対方向に引っ張って、プラズマ重
合膜層２５が破壊されて強磁性金属薄膜層２６がポリエ
チレンテレフタレートフィルム・１から剥離するのに要
した引張力を測定して表した。

第８図のグラフＡは、このようにして測定した磁気テー
プＢの接着力とプラズマ重合膜層の膜厚との関係を示し
たものである。なお、グラフにおいて、プラズマ重合膜
層の膜厚が０人の点が、比較例１で得られた磁気テープ
の接着力である。

〔発明の効果〕

第５図のグラフＡ、Ｂから明らかなように、プラズマ重
合膜層の膜厚が０の比較例１におけるポリエチレンテレ
フタレートフィルムの耐熱温度に比し、プラズマ重合膜
層をポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成した
ものは、いずれも耐熱温度が高（、このことからこの発
明によって基体の耐熱性が向上し、垂直磁気記録用磁気
記録媒体においても、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム等の一般に汎用されている安価な基体の使用が可能
となることがわかる。

また第６図から明らかなように、プラズマ重合膜層の膜
厚が厚いほどひび割れの発生する基体温度は低下してお
り、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の一般に汎
用されている安価な基体の耐熱温度の範囲内でひび割れ
がな（なっているのがわかる。

さらに、第８図のグラフＡから明らかなように、プラズ
マ重合膜層の膜厚が０の比較例１で得られた磁気テープ
に比し、プラズマ重合膜層をポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に形成して得られたこの発明の磁気テープ
は、接着力が大きく、このことからこの発明によって得
られる磁気記録媒体は、強磁性金属薄膜層の基体に対す
る接着性も向上されていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプラズマ重合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
図はこの発明の強磁性金属薄膜層を形成する際に使用す
る真空蒸着装置の１例を示す概略断面図、第３図はこの
発明によって得られた磁気テープの１例を示す部分拡大
断面図、第４図は同磁気テープの他の例を示す部分拡大
断面図、第５図はこの発明によって得られた基体の耐熱
温度とプラズマ重合膜層の膜厚との関係図、第６図はこ
の発明による強磁性金属薄膜層形成時の基体温度とプラ
ズマ重合膜層の膜厚によるひび割れのあるなしを示す関
係図、第７図は磁気テープの基体と強磁性金属薄膜層と
の接着力を測定する方法の説明図、第８図はこの発明に
よって得られた磁気テープの強磁性金属薄膜層の基体に
対する接着力とプラズマ重合膜層の膜厚との関係図であ
る。 １・・・ポリエチレンテレフタレートフィルム（基体）
、２５・・・プラズマ重合膜層、２６・・・強磁性金属
薄膜層、Ａ、　Ｂ・・・磁気テープ（磁気記録媒体）特
許出願人　　日立マクセル株式会社 ｆＩＩｉ５ｒＩ！Ｉ プラズマ重合膜層の膜厚（λ） プラズマ重合膜層の膜厚（λ） 第７図 第８図 プラズマ重合膜層の膜厚（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体の少なくとも表面にイオウ原子を含有するプラ
   ズマ重合膜層を形成し、基体表面のプラズマ重合膜層上
   に強磁性金属薄膜層を形成したことを特徴とする磁気記
   録媒体 ２、基体の少なくとも表面に、イオウ系有機化合物のガ
   スもしくはイオウ系有機化合物とイオウ系有機化合物以
   外の有機化合物との混合ガスを用いプラズマ重合させて
   、イオウ原子を含有するプラズマ重合膜層を基体の少な
   くとも表面に形成し、次いで、基体表面のプラズマ重合
   膜層上に、強磁性金属薄膜層を形成することを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法