JPS61216115A - 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−１−の利用分野〕 この発明は金属磁性材を記録素子とする磁気記録媒体お
よびその製造方法に関し、さらに詳しくは、耐食性に優
れた前記の磁気記録媒体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

金属磁性料を記録素子として使用する磁気記録媒体は、
通常、強磁性金属もしくはそれらの合金：　　　　　　
　などからなる強磁性金属薄膜層を真空蒸着等によｌ　
　　　　　　っで基体−１−に被着するか、あるいは金
属磁性粉末を結合剤成分とともに基体」二に塗布、乾燥
してつくられ、高密度記録に適した特性を有するが、反
面磁気ヘソ１との摩擦係数が大きくて摩耗や↑ｒ１傷を
受は易く、また空気中で除々に酸化を受けて最大磁束密
度などの磁気特性が劣化するなどのｌｉｔ点がある。

このため、従来から金属磁性相を記録素子とする磁性層
上に種々の保護膜層を設ＬＪ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、たとえば、金属磁性
材を記録素子とする磁性層−にに耐熱性樹脂をスパッタ
リングして有機高分子化合物からなるスパッタ膜を形成
することが１に案されている。（特開昭５７−１１６７
７１号）〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、この種の耐熱性樹脂を金属磁性＋４を記録素
子とする磁性層上にスパッタリングして設けた有機高分
子化合物からなるスバ・７タ膜は、比較的硬くて耐摩耗
性に優れるものの、空気中での酸化を受けやすく、未だ
耐食性を充分に改善することができない。

〔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の鋭意研究を重ねた結果なさ
れたもので、基体」二に金属磁性材を記録：　　　　　
　　素子とする磁性層を形成した後、この磁性層上に炭
素原子、酸素原子、水素原子もしくはこれらと１　　　
　　　　窒素原子からなる有機高分子化合物（７）　Ｘ
　′ｉ”・クリングを行って炭素原子、酸素原子、水素
原子もし」 １　　　　　　　くはこれらと窒素原子からなる有機高
分子化合物のスパッタ膜を形成し、さらにこの炭素原子
、酸ｉ　　　よイ、７にエイｂＬ＜Ｌ；Ｊ：Ｃ＋＋、９
よゆ。イカ、。

１４お□６５．イイ、６．ヵ。ユ２１．７．や、７ツオ
カ。

１′　　　□、い、よッ、７□イＩｗ＠、Ｊｃｏヵ、ユ
ゆ６．：ｅ９Ｌ７７’゛ｉ （８′″Ｗ’ｋｉｉ”＋ｈ゛・７　′Ｎ　ｉ　Ｚ　Ｉ　
＆：　’ａ　６　Ｌ　７７ソ素化処理を行うことによっ
て、フッ素原子を表］　　　　　　面層に含む炭素原子
、酸素原子、水素原子もしく）　　　　　　　はこれら
と窒素原子からなる有機高分子化合物の、ｉ ｌ　　　　　　　スパッタ膜を形成するか、もしくは金
属磁性材をｉ　　　　　　　記録素子とする磁性層上に
フッ素ガスもしくはフッ素系化合物のガスの存在下で、
炭素原子、酸素ｉ　　　　　　原子、水素原子もしくは
これらと窒素原子からな藤　　　　　　　る有機高分子
化合物のスパッタリングを行い、フ」　　　　　　　ソ
素原子、炭素原子、酸素原子、水素原子もしくはこれら
と窒素原子からなる有機高分子化合物のスパッタ膜を設
けることによって、フッ素原子を表面層もしくは全体に
含む緻密で硬いスパッタ膜層を金属磁性材を記録素子と
する磁性層上に強固に被着形成し、フッ素原子が示す疎
水性により耐食性を充分に改善させたものである。

この発明において、金属磁性材を記録素子とする磁性層
上への炭素原子、酸素原子、水素原子もしくはこれらと
窒素原子からなる有機高分子化合物のスパッタ膜の形成
は、処理槽内で、耐熱性の良好な炭素原子、酸素原子、
水素原子もしくはこれらと窒素原子からなる樹脂をアル
ゴンガス等の存在下で高周波によりスパッタリングさせ
て、金属磁性材を記録素子とする磁性層上に析出するこ
とによって行われ、このようなスパッタ膜を形成するの
に使用される樹脂としては、２００　”ｃ以下の温度で
軟化したり分解するものではスパッタリング時に分解し
てしまうため、２００　”ｃ以下の温度で軟化したり分
解することのない耐熱性に優れた樹脂が好ましく使用さ
れる。このような耐熱性樹脂としてる１１、イミド系樹
脂、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系
樹脂、ホルマリン系樹脂、尿素系樹脂、フラン系樹脂、
エポキシ系樹脂等が挙げられ、具体例としては、たとえ
ば、カブＩ・ン、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エ
ポキシＩＬ・１脂等が挙げられる。

スパッタリングを行う場合のアルゴンガス等のガス圧お
よび高周波の電力は、ガス圧を０．０１〜５１−ルとし
、高周波電力を０．０５〜３Ｗ／−の範囲内とするのが
好ましく、ガス圧が０．０１１−−ルより低かったり、
反対に５トールより高かったりするとスパッタリングが
良好に行えない。また高周波電力を０　、０５　Ｗ　／
　ｃｏｄより小さくすると析出速度が小さくなりずぎ、
３　Ｗ　／　ｃｎｌより大きくすると生成したスパッタ
膜が再分解されるおそれがある。

このような耐熱性樹脂のスパッタリングによって形成さ
れたスパッタ膜の表面のフッ素化は、フッ素ガスまたは
フッ素系化合物のガスを用いてプラズマ処理を行うか、
もしくは、フッ素ガスを用いてフッ素化処理を行うこと
によって行われ、ごのようなプラズマ処理もしくはフッ
素化処理が行われると、スパッタ膜表面の水素原子の一
部または大半がフッ素原子と置換し、表面層にフッ素原
子が含有されたスパッタ膜が形成されて、このフッ素原
子が示す疎水性によって耐食性が充分に改善される。

このようなプラズマ処理に使用されるフッ素ガス以外の
フッ素系化合物のガスとしては、ＣＦ。

、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＳＦ６等のガスが好ましく使用
され、これらのフッ素ガスおよびフッ素系化合物のガス
は単独で使用される他、ヘリウムガス、アルゴンガス等
の希ガスと混合して使用される。このような希ガスと混
合して使用されるとフッ素ガスが少なくても安定な放電
を起こすことができるという利点があり、これらの希ガ
スと混合して使用する場合は、フッ素ガスまたはフッ素
系化合物のガス対希ガスの容積比にして１対２０〜１対
１の範囲内で使用するのが好ましく、希ガスが多ずぎる
とフッ素化の速度がおそくなる。

また、このようなフッ素ガスもしくはフッ素系化合物の
ガスのプラズマ処理を行う場合のガス圧および高周波や
マイクロ波の電力は、安定な放電を維持し、フッ素化を
速く行うため、ガス圧を、０．１〜５１・−ルの範囲内
とし、電力密度を０．１〜２　Ｗ　／　ｃｔａの範囲内
とするのが好ましく、ガス圧を０．３〜３トールとし、
電力密度を０　、２〜ｌ　Ｗ　／　ｃｏｄの範囲内とす
るのがより好ましい。

さらに、フッ素ガスによるフッ素化処理は、フッ素ガス
を満たした容器中にスパッタ膜を放置して行われ、５〜
３０分間放置することによって、スパッタ膜表面層の水
素原子の一部または大半と反応して、スパッタ膜の表面
層にフッ素原子が取り込まれる。

このようにして形成されるフッ素原子を表面層に含むス
パッタ膜の膜厚は、３０〜１０００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スパッタ膜による
耐食性の効果が充分に発揮されず、厚すぎるとスペーシ
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
ぼす。

また、このようにフッ素原子を表面層に含むスバッタ膜
中に含まれるフッ素原子は、スパッタ膜の表面から１０
〜５００人の範囲の表面層において、炭素原子に対し原
子数比で０．２倍以上含有されていることが好ましく、
これより少なずぎると耐食性を充分に向」ニすることが
できない。

この他、フッ素原子を含むスパッタ膜は、処理槽内で、
耐熱性の良好な炭素原子、酸素原子、水素原子もしくは
これらと窒素原子からなる樹脂をアルゴンガス等の存在
下で高周波によりスパッタリングさせて、金属磁性材を
記録素子とする磁性層上に析出する際、同時にフッ素ガ
スまたはフッ素系化合物のガスを導入してスパッタリン
グを行うことによって形成してもよく、この場合はフッ
素原子がスパッタ膜全体に取り込まれて、膜全体にフッ
素原子が含有されたスパッタ膜が形成されるため、スパ
ッタ膜全体に含まれるフッ素原子が示す疎水性によって
、空気中での酸化が一段と効果的に抑制され、耐摩耗性
とともに耐食性がさらに一段と向上される。

このような耐熱性樹脂のスパッタリングと同時に使用さ
れるフッ素ガス以外のフッ素糸化合物のガスとしては、
前記のプラズマ処理に使用したちのと同しＣＦ４　、Ｃ
２Ｆｔ、　、Ｃ３ＦＢ　、、ＳＦ６やＣ２Ｆ４　、Ｃ３
Ｆ６等のガスが好ましく使用される。

また、このようなフッ素ガスもしくはフッ素系化合物の
ガスの存在下でスパッタリングを行う場合のフッ素ガス
もしくはフッ素系化合物のガスのガス圧は、安定な放電
を維持するため、０．００１〜５１−−ルの範囲内とす
るのが好ましく、このときの高周波やマイクロ波の電力
は、耐熱性樹脂のスパッタリングを行う場合と同し電力
密度で行われる。

このようなフッ素原子を全体に含むスパッタ膜（７）ｌ
Ｗ［は、３０〜１０００人の範囲内であること１、　　
　　　　　が好ましく、膜厚が薄すぎるとこのスパッタ
膜による耐食性の効果が充分に発揮されず、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；　　　
　　　　特性に悪影響を及ぼず・１　　　　　　　　ま
た、このようにフッ素原子を全体に含むスパツタ膜中に
含まれるフッ素原子は、スパック膜全体において、炭素
原子に対し原子数比で０．１倍以上含有されていること
が好ましく、これより少なすぎると耐食性を充分に向上
することができない。

基体上に形成される磁性層は、Ｆｅ粉末、Ｃ。

粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末などの金属磁性粉末を結合剤成分
および有機溶剤等とともに基体」二に塗布、乾燥するか
、或いは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ
、、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐなどの強磁性材を真空蒸
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するなどの方法で形成され
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、アルミニウム扱およ
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 厚さ１０μのポリエステルフィルムを真空蒸着装置に装
填し、５ＸｊＯ−”トールの真空下でコハルト−ニソケ
ル合金（重量比８：２）を加熱蒸発さ・Ｕてポリエステ
ルフィルム上に厚さ１０００人のコハル１−−−ニッケ
ル合金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に
ターゲットとして市販のフェノール樹脂５をセットした
。次ぎに、処理槽２に取りつけたガス導入管６からアル
ゴンガスを８　ｓｅｃｍの流量で導入してガス圧０．０
り　トールとし、電極４の高周波電力密度０．５Ｗ／ｃ
ＩＪで２分間スパッタリングを行い、厚さが１００人の
スパッタ膜を形成した。その後、フェノール樹脂５を取
り去り、ガス導入管６からＣＦ４ガスを５０ｓｃｃｎ＋
の流量で導入してガス圧０．１ト〜ルとし、電極４の高
周波電力密度０．４Ｗ／　ｃＪで３０秒間プラズマ処理
を行った。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９
およびスパッタ膜１０を順次に積層形成した磁気テープ
Ａをつくった。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は電極４に高周波を印加するため
の高周波電源である。このようにして形成されたスパッ
タ膜をＥＳＣＡで分析した結果、スパッタ膜の表面から
３０人の深さにおいてフッ素化が起こっており、表面層
におけるフッ素原子は炭素原子に対して原子数比で２．
１倍含有されていた。

実施例２ 実施例１におけるスパッタ膜のプラズマ処理において、
ＣＦ、ガスに代えてＳＦ６ガスを３０ｓｅｃｍの流量で
導入し、ガス圧を０．０５　）−ルとした以外は実施例
１と同様にしてプラズマ処理を行い、磁気テープＡをつ
くった。このようにして形成されたスパッタ膜をＥＳＣ
Ａで分析した結果、スパツタ股の表面から２０人の深さ
においてフッ素化が起こっており、表面層におけるフッ
素原子は炭素原子に対して原子数比で１．８倍含有され
ていた。

実施例３ 実施例１にお４Ｊるスパッタ膜のプラズマ処理に代えて
、スパック膜を形成したポリエステルフィルムをフッ素
ガスを満たした容器中に２０分間放置した以外は実施例
１と同様にして磁気テープＡをつくった。このようにし
て形成されたスパッタ膜をＥ　Ｓ　ＣＡで分析した結果
、スパック膜の表面から１０人の深さにおいてフッ素化
が起こっており、表面層におけるフッ素原子は炭素原子
に対して原子数比で０．７倍含有されていた。

実施例４ 実施例】におけるスパッタ膜の形成において、フェノー
ル樹脂に代えてポリイミドを使用した以外は実施例１と
同様にしてスパッタ膜を形成し、磁気テープ八をつくっ
た。このようにして形成されたスパック膜をＥＳＣＡで
分析した結果、スパッタ膜の表面から３０人の深さにお
いてフッ素化が起こっており、表面層におけるフッ素原
子は炭素原子に対して原子数比で１．４倍含有されてい
た。

実施例５ 実施例１におけるスパック膜の形成において、アルゴン
ガス８　ｓｅｃｍとともにＣＦ４ガスを２３ｃｃｍの流
量で導入して全体のガス圧を０．０５　トールとし、プ
ラズマ処理を省いた以外は実施例１と同様にしてスパッ
タ膜を形成し、磁気テープＡをつくった。このようにし
て形成されたスパッタ膜をＥＳＣＡで分析した結果、ス
パッタ膜全体においてフッ素原子は炭素原子に対して原
子数比で１．６倍含有されていた。

実施例６ 実施例５におけるスパッタ膜の形成において、ＣＦ、ガ
スに代えてＣ３Ｆ、ガスを同量導入した以外は実施例５
と同様にしてスパッタ膜を形成し、磁気テープＡをつく
った。このようにして形成されたスパッタ膜をＥＳＣＡ
で分析した結果、スパッタ膜全体においてフッ素原子は
炭素原子に対して原子数比で１．４倍含有されていた。

実施例７ 実施例５におけるスパッタ膜の形成において、フェノー
ル樹脂に代えてポリイミドを使用した以外は実施例５と
同様にしてスパッタ膜を形成し、磁気テープＡをつくっ
た。このようにして形成されたスパッタ膜をＥＳＣＡで
分析した結果、スパッタ膜全体においてフッ素原子は炭
素原子に対して原子数比で１．８倍含有されていた。

実施例８ α−Ｆｅ磁性粉末　　　　　　　６００重量部エスレソ
クＣＮ（積木化学工業　　８０μ社製、塩化ビニル−酢
酸ビニ ル共重合体） パンデソクスＴ−５２５０（大　　３０μ日本インキ社
製、ウレタンエ ラストマー） コロネ−１−Ｌ（日本ボリウレタ　　ｌＯ〃ン工業社製
、三官能性低分子 量ンソシアネート化合物） メチルイソブチルケトン　　　　４００〃トルエン　　
　　　　　　　　　４００〃この組成物をボールミル中
で７２時間混合分散して磁性塗料を調製し、この磁性塗
料を厚さ１０μのポリエステルフィルム上に乾燥厚が４
μとなるように塗布、乾燥して磁性層を形成した。次い
で、これに実施例１と同様にしてスパッタ膜を形成し、
プラズマ処理を行って磁気テープＡをつくった。

実施例９ 実施例８におけるスパッタ膜の形成において、アルゴン
ガス８　ｓｅｃｍとともにＣＦ４ガスを２　ｓｅｃｍの
流量で導入して全体のガス圧を０．０５　）−ルとし、
プラズマ処理を省いた以外は実施例８と同様にしてスパ
ッタ膜を形成し、磁気テープＡをつくった。

比較例１ 実施例１において、スパック膜のプラズマ処理を省いた
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４に才、いて、スパッタＩ―のプラズマ処理を省
いた以外は実施例４と同様にして磁気テープをつくった
。

比較例３ 実施例５におけるスパッタ膜の形成において、ＣＦ４ガ
スの導入を省き、アルゴンガスのガス圧を０．０３６１
−−ルとした以外は、実施例５と同様にして磁気テープ
をつくった。

比較例４ 実施例７におりるスパッタ膜の形成において、ＣＦ４ガ
スの導入を省き、アルゴンガスのガス圧を０．０３６１
−ルとした以外は、実施例７と同様にして磁気テープを
つくった。

１・　　　　　　　　各実施例および各比較例で得られ
た磁性テープｌＬ’ｖ　Ｑ　Ｌ゛−ｊ　ｉｔ　食（！Ｊ
：ヲ１１人験ＬＪ、＝、ｉＪ食４′１Ｈｉ（験ｔ；Ｊ：
、ｆｌられた磁気テープを６０℃、９０％ＲＩ■の条件
下に７目間放置して最大磁束密度を測定し、放置前のｉ
　　　　　　　磁気テープの最大磁束密度を１００％と
してこれｉ　　　　　　　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。

〔発明の効果〕

１　　　　　　　　」−表から明らかなように、この発
明で得られた」 ）　　　　　　　磁気テープ（実施例１〜９）は・いず
れも従来０磁気テープ（比較例１〜４）に比し、劣化率
が小］　　　　　　　さく、このことがらこの発明によ
って得られる磁１　　　　　　　気記録媒体は・耐食性
が一゛段と改善されているこ、１　　　　　　　とがわ
が杭

【図面の簡単な説明】

１　　　　　　　　第１図はフッ素原子を含むスパッタ
膜を形成す」 る際に使用する装置の１例を示す概略断面図、第２図は
この発明によって得られた磁気テープの部分拡大断面図
である。 ）　　　　　　　　１・・・ポリエステルフィルム（基
体）、９・・・強磁１　　　　　　性金属薄膜層（磁性
層）、１ｏ・づバッタ膜、Ａ、　　　　　　　　−＆１
″、＝　−−ｙ°ｒ＊ｔｈｉａ録訃゛］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に金属磁性材を記録素子とする磁性層を形成
   し、この磁性層上にフッ素原子を少なくとも表面層に含
   む炭素原子、酸素原子、水素原子もしくはこれらと窒素
   原子からなる有機高分子化合物のスパッタ膜を設けたこ
   とを特徴とする磁気記録媒体 ２、基体上に金属磁性材を記録素子とする磁性層を形成
   し、次いで、この磁性層上に炭素原子、酸素原子、水素
   原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高分子化合
   物のスパッタリングを行って炭素原子、酸素原子、水素
   原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高分子化合
   物のスパッタ膜を形成し、さらにこの炭素原子、酸素原
   子、水素原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高
   分子化合物のスパッタ膜を、フッ素ガスもしくはフッ素
   系化合物のガス中にさらしてプラズマ処理を行い、フッ
   素原子を表面層に含む炭素原子、酸素原子、水素原子も
   しくはこれらと窒素原子からなる有機高分子化合物のス
   パッタ膜を設けることを特徴とする磁気記録媒体の製造
   方法 ３、基体上に金属磁性材を記録素子とする磁性層を形成
   し、次いで、この磁性層上に炭素原子、酸素原子、水素
   原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高分子化合
   物のスパッタリングを行って炭素原子、酸素原子、水素
   原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高分子化合
   物のスパッタ膜を形成し、さらにこの炭素原子、酸素原
   子、水素原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高
   分子化合物のスパッタ膜を、フッ素ガス中にさらしてフ
   ッ素化処理を行い、フッ素原子を表面層に含む炭素原子
   、酸素原子、水素原子もしくはこれらと窒素原子からな
   る有機高分子化合物のスパッタ膜を設けることを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法 ４、基体上に金属磁性材を記録素子とする磁性層を形成
   し、次いで、この磁性層上にフッ素ガスもしくはフッ素
   系化合物のガスの存在下で、炭素原子、酸素原子、水素
   原子もしくはこれらと窒素原子からなる有機高分子化合
   物のスパッタリングを行い、フッ素原子、炭素原子、酸
   素原子、水素原子もしくはこれらと窒素原子からなる有
   機高分子化合物のスパッタ膜を設けることを特徴とする
   磁気記録媒体の製造方法