JPS61924A - 磁気記録媒体の製法 - 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〕 本発明は、所謂蒸着テープの如き強磁性金属薄膜型の磁
気記録媒体の製法に関するものであり、さらに詳細には
耐久性や走行性を改善するために設けられる保護膜の形
成方法の改良に関するものである。

〔背景技術とその問題点〕

磁気記録の分野においては、記録信号の高密度記録化や
短波長化が進められているが、これに対応して抗磁力Ｈ
ｃや残留磁束密度Ｂｒの大きな磁気記録媒体が要望され
ている。

そこで従来、ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上
にＣｏ−Ｎｉ合金等の強磁性金属材料を真空蒸着法やス
パッタ法等の手段を用いて強磁性金属薄膜を直接被着形
成し、これを磁性層となした強磁性金属薄膜型の磁気記
録媒体が提案され注目を集めている。この強磁性金属薄
膜型の磁気記録媒体は、抗磁力Ｈｃ　や残留磁束密度Ｂ
ｒが大きいばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄くで
きるため記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこ
と、磁性層に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体やポリウ
レタン樹脂等の樹脂結合剤を混入する必要がないため強
磁性金属材料の充填密度を高めることができること等、
磁気特性の点で数々の利点を有している。

しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
は、耐久性や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな
課題となっている。

そこで例えば、上記磁気記録媒体の磁性層、すなイつぢ
強磁性金属薄膜表面に潤滑剤等を塗布して保護膜を形成
することによって上記耐久性や走行性等を改善すること
が試みられているが、この場合には、最初のうちは摩擦
係数が低減して走行性が良くなるが、上記潤滑剤の強磁
性金属薄膜に対する付着力が弱いので、次第にこの潤滑
剤が磁気ヘッド等で削り取られてしまい急激に効果が減
じてしまうというように、耐久性の点や均一性、膜厚等
の点で問題が多い。

一方、上記保護膜をプラズマ重合により形成することが
試みられており、例えば特開昭５８−８８８２８号明細
書等に記載されるように、フッ化カーボン系等の各種モ
ノマー蒸気をプラズマ重−合させることにより、極めて
薄い重合膜がイ（すられ、上述の磁気記録媒体の走行性
や耐久性の改善に有効であることが報告されている。

しかしながら、上記プラズマ重合によって得られる重合
膜にあっては、摩擦係数がやや高く、走行性をより一層
良好なものとするためには、この摩擦係数を低減するこ
とが要望されている。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、前述したような当該技術分野の要望に
こたえて提案されたものであって、摩擦係数が小さなプ
ラズマ重合膜を作製し走行性に優れた磁気記録媒体を製
造することが可能な磁気記録媒体の製法を提供すること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明に係る磁気記録媒体の製法は、非磁性
支持体上に強磁性金属薄膜を設けてなる磁気記録媒体の
前記強磁性金属薄膜表面にプラズマ重合により保護膜を
形成した後、上記保護膜に対して酸素プラズマ処理を施
すことを特徴とするものであって、プラズマ重合によっ
て形成される保護膜表面をさらに酸素プラズマ処理によ
って表面処理することにより上記保護膜の摩擦係数を下
げ、得られる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体の走行性
の向上を図ろうとするものである。

本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁性支持体上に
強磁性金属材料を直接被着し、強磁性金属薄膜を磁性層
として形成してなる所謂強磁性金属薄膜型磁気記録媒体
である。

上記非磁性支持体の素材としては、ポリエチレンテレフ
タレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテー
ト、セルロースダイアセテート、セルロースアセテート
ブチレート等゛のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボネー
１〜、ポリイミド、ボッアミドイミド等のプラスチック
等が挙げられる。また、上記非磁性支持体の形態として
は、フィルム、テープ、シート、ディスク、カード、ド
ラム等のいずれでも良い。あるいは、アルミニウム板等
を非磁性支持体とする所謂ハート′ディスクであっても
良い。

上記強磁性金属材料としては、鉄Ｆｅ、コバルトＣＯ、
ニッケルＮ１等の金属あるいはＣｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−
Ｃｏ　合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合
金等の合金が挙げられる。

上記強磁性金属材料の被着手段としては、真空蒸着法、
イオンブレーティング法、スパッタ法等が挙げられる。

上記真空蒸着法は、１０−４〜１ｏ−８Ｔｏ　ｒ　ｒ　
　の真空下で上記強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加
熱、電子ビーム加熱等により蒸発させ上記非磁性支持体
上に蒸発金属（強磁性金属材料）を沈着するというもの
であり、斜方蒸着法及び垂直蒸着法に大別される。上記
斜方蒸着法は、高い抗磁力を得るため非磁性支持体に対
して上記強磁性金属材料を斜めに蒸着するものであって
、より高い抗磁力を得るために酸素雰囲気中で上記蒸着
を行なうものも含まれる。上記垂直蒸着法は、蒸着効率
や生産性を向上し、かつ高い抗磁力を得るために非磁性
支持体上にあらかじめＢｉ、ＴＩ３，８ｂ。

Ｇａ、Ｇｅ等の下地金属層を形成しておき、この下地金
属層上に上記強磁性金属材料を垂直に蒸着するというも
のである。上記イオンブレーティング法も真空蒸着法の
一種であり、１０−’　〜１０−８Ｔｏｒｒの不活性ガ
ス雰囲気中でＤＣクロー放電、几Ｆグロー放電を起こし
、放電中で上記強磁性金属を蒸発させるというものであ
る。上記スパッタ法は、１０〜１０　’　Ｔｏｒｒ　の
アルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起
こし、生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子を
たたき出すというもので、グロー放電の方法により直流
２極、３極スパツタ法や、高周波スパック法、またマク
ネトロン放電を利用したマクネトロンスパッタ法等があ
る。

そして、本発明においては、先ず、上述の磁気記録媒体
の強磁性金属薄膜表面にプラズマ重合により保護膜を形
成する。

上記プラズマ重合は、有機モノマーガス単独、またはそ
のモノマーガスと他のガス（キャリヤーガス）との混合
ガス中でグロー放電を行ない、その励起モノマーから誘
導される重合膜を放電域に接した基体上に生成させると
いうものであって、これにより例えば、 １）基体である強磁性金属薄膜に対して高接着性である
こと ２）高密度であること ３）耐熱性があること ４）均一な膜として生成されること 等の諸特性を具備した重合膜が保護膜として形成される
のである。

上記プラズマ重合において使用されるモノマーガスとし
ては、通常使用されるものであれば如何の３１つ素含有
化合物、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ト
リーロープロピルアミン、ｎ−メチルアミン、ｎ−アミ
ルアミン、ローヘキシルアミン、ラウリルアミン、エチ
レンシアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、エタノールアミン、ジェタノールアミン、ア
リルアミン、アニリン、アラニン、Ｎ−メチルアニリン
、アリルジメチルアミン、２−アミノエチルエーテル、
１−ジメチルアミン−２−クロロエタン、シクロプロピ
ルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンイミン、１
−メチルエチレンイミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、ホルムアミド、カプロンアミド、つ′ミノアセクー
ル、ベンジルアミン、ピペリジン、ピロリジン、モルホ
リン等の有機アミン化合物、トリメチルクロロシラン、
トリメチルメトキシシラン、ビニルジメチルクロロシラ
ン、テトラメトキソンラン、デトラエトシシラン、トリ
メトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、フェニル
トリメトキシシランテトラアリルオキシシラン、メチル
ジクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランおよびこ
れらの加水分解線金物としてのオルガノシロキサン等の
有機ケイ素化合物、エチレン、プロピレン、アセチレン
、塩化ビニル、塩化ビニリチン、アクロレイン、アリル
アルコール、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸メ
チル、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘキセ
ノール、２，５−ジヒドロフラン、プロパジエン、１．
２−Ｖタジエン、１、３−ブタジェン、１，７−オフク
ジエン、１。

３、５−ヘキサ１−リエン、・ベンゼン、スチレン、フ
タル酸、フェノール、アニリン、ジクロルベンゼン、ナ
フタリン、シクロへキザジエン等の有機不飽和化合物、
等が例示される。

特に、耐久性の高い保護膜を形成するためには、（１）
　　モノマーガスとしてシラザン系モノマーガスを使用
する方法 （２）モノマーガスとして不飽和結合を有するフルオロ
カーボンを用い、キャリヤーガスとして酸素、水素ある
いは窒素を用いる方法等によってプラズマ重合反応を行
なえばよい。

上記（１）の方法は、モノマーガスとしてｓ　Ｉ−Ｎ結
合を有する有機ケイ素化合物であるシラザン系化合物を
使用しプラズマ重合反応を行なうというものであって、
これにより耐久性の高い重合膜が得られるが、特にこれ
らシラザン系モノマーガスにアルゴンガスの如き不活性
ガスあるいは酸素を２０〜４０体積係混入することによ
り、架橋度が高く強磁性金属薄膜との密着性に優れた重
合膜が保護膜として形成される。ここて、使用されるシ
ラサン系化合物としては、 ■　テトラメチルシクロジシラザン ■　１，１，３，３−テトラメチルジシラザン（ＣＨｓ
　）ｚ−８ｉ−Ｎ−８ｉ−（ＣＨａ　）ｔ■　へキサメ
チルシクロトリシラザン ■　ヘキサフェニルレクロトリシラザン■　オクタメチ
ルシクロテトラシラザン■　１．３−ビス（クロロメチ
ル）テトラメチルジシラザン （ＣＨａ　）２−５ｆｉ−Ｎ−８ｉ−（ＣＨ８）２■　
ヘキサメトキシジシラザン （ＣＨ２０）！１−８ｉ　−Ｎ−８ｉ−（ＯＣＨす８ω
）　へキサメチルジシラザン （ＣＨａ）ｓｓｉＮＨ８ｉ　（ＣＨａ）ａ等が例示され
る。

一方、上記（２）の方法は、モノマーガスとして不飽和
結合を有するフルオロカーボン（炭素数２〜４）、特に
好ましくはテトラフルオロエチレン（０２Ｆ４）　、ヘ
キサフルオロプロピレン（Ｃ８Ｆ６）を使用し、かつキ
ャリヤーガスとして酸素、水素、窒素のうちの１種を用
い、これらモノマーガスとキャリヤーガスの混合ガス中
でクロー放電を行ないプラズマ重合反応を行なうという
ものである。

ここで、上記モノマーガスとキャリヤーガスの比率が重
要で、キャリヤーガスとして酸素を用いる場合には、モ
ノマーガス：キャリヤーガスを体積比で７５：２５〜８
５　：１５に、キャリヤーガスとして水素を用いる場合
には、モノマーがス：キャリャーガスを体積比で５：９
５〜４０：６０に、またキャリヤーガスとして窒素を用
いる場合には、モノマーガス：キャリヤーガスを体積比
で５０：５０〜８０：２０に、それぞれ設定する必要が
ある。このように、上記モノマーガスとキャリヤーガス
の比率を所定の範囲内に設定することにより、高度に架
橋し優れた耐久性を示す重合膜が形成されるのである。

また、本発明においてプラズマ重合反応を行なうために
使用される反応装置としては、通常使用されるものであ
れば如何なるものであってもよく、例えばベルジャ内に
２枚の電極を対向配置しこれら電極間に高周波出力を印
加する内部電極方式の反応装置や、反応器の外部から誘
導結合式あるいは容量結合式に放電を起こさせる無電極
方式の反応装置等が使用可能である。

第１図に、本発明において実際に使用される反応装置の
一例を示す。

この反応装置においては、電極の汚染が無いこと及び放
電の安定性が良いことから、誘導結合式の無電極方式が
採用され、印加される高周波電力の発振周波数は１３．
５５ＭＨｚである。そして、上記反応装置は、プラズマ
重合反応のための反応室１を具備してなり、この反応室
１の周囲には整合回路網２を介して周波数発振器３に接
続される高周波コイル４が巻回されている。すた、上記
反応室１には、モノマーガス及びキャリヤーガスを導入
するための導入管５が接続され、あらかじめ例エバマス
フローコントローラにより流量を調整したモノマーガス
あるいはモノマーガスとキャリヤーガスの混合ガスを上
記反応室１内に導入するようになっている。さらに上記
反応室１の両側には、表面に強磁性金属薄膜を被着形成
した非磁性支持体６をロール１から繰出すための供給室
８と、上記非磁性支持体６を反応室１内に通じた後にロ
ール９に巻取るための巻取り室１０とがそれぞれ連結さ
れており、非磁性支持体６をガイドローラ１１を介して
連続駆動しながらプラズマ重合反応による重合膜を付着
させるように構成されている。

なお、上記供給室８及び巻取り室１０は、それぞれ真空
ポンプに接続され、反応室１を含めて全体が高真空に保
持されるようになされている。

このように構成される反応装置を用い、まず反応室１内
の残存空気を十分に除去して１０−２Ｔｏｒｒ程度にま
で減圧し、しかる後に上述のモノマーガスあるいはモノ
マーガスとキャリヤーカスの混合ガスを所定の流量で上
記反応室１内に導入しながら発振器３を作動させ、Ｒ，
Ｆパワーをコイル４にかけて放電させる。なお、上記プ
ラズマ重合反応は放電を良好に起こさせるために、一般
に１０〜３　Ｔｏｒｒ　　程度の真空状態で行なわれる
のが望ましく、通常Ｉ　Ｑ　　Ｔｏｒｒ程度が採用され
る。

この結果、第２図に示すように、上記非磁性支持体６上
に被着形成される強磁性金属薄膜１２表面に、プラズマ
重合膜が保護膜１３として形成される。

そして、本発明においては、上記プラズマ重合により保
護膜１３を形成した後、この保護膜１３に対して酸素プ
ラズマ処理を施し、その表面の改質を図るのである。本
発明者の実験によれば、上記酸素プラズマ重合を施すこ
とにより上記プラズマ重合反応によって形成される保護
膜１３表面の摩擦係数が大幅に低下することが判明した
。

上記酸素プラズマ処理は、酸素雰囲気中でクロー放電を
行なって、発生する酸素プラズマにより上記保護膜１３
表面に対して物理化学的な表面処理を加えるものであっ
て、先のプラズマ重合反応と同様の反応装置が使用可能
である。したがって、例えば上述のプラズマ重合反応に
より保護膜１３を形成した後、反応装置内を十分に脱気
し、次いでこの反応装置内に酸素のみを導入して再び高
周波電力を印加することにより上記酸素プラズマ処理を
連続して行なうことができる。

ところで、上記酸素プラズマ処理の時間は、長いほど上
記保護膜１３の摩擦係数の低下に効果的であるが、上記
処理時間が長過ぎると保護膜１３の耐久性を損なう虞れ
があるので、上記酸素プラズマ処理時の印加電圧や上記
保護膜１３の膜厚等を考慮して、適宜設定することが好
ましい。

以上述べたように、強磁性金属薄膜１２上にプラズマ重
合により保護膜１３を形成した後、この保護膜１３に対
してひきつづき酸素プラズマ処理を施すことによって摩
擦係数の極めて小さな保護膜１３が得られ、したがって
走行性に優れた強磁性金属薄膜磁気記録媒体が得られる
。また、この走行性の向上に伴なって、同時に上記磁気
記録媒体の耐久性も改善される。

次に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。

〔実施例〕

実施例１ ポリエチレンテレフタレートフ、イルム上に斜方蒸着法
により膜厚１０００λのＣｏ−Ｎｉ合金膜（ＣＯ含含有
量８璽 を蒸着形成した。

次いで、モノマーガスとしてヘキサフルオロプロピレン
（Ｃ８Ｐｅ）を用い、キャリヤーガスとして水素（Ｈ２
）を用い、これらモノマーガスとキャリヤーガスの比率
ＣａＦａ：Ｈｚが体積比で２５ニア５となるように設定
し、全流量１ｏｏｍｙ／＝、圧力５。

Ｏ　Ｘ　１　０−”Ｔｏｒｒ、高周波出力（周波数１３
．５６ＭＨｚ）６００Ｗの条件でプラズマ重合反応を行
ない，上記Ｃｏ−Ｎｉ合金膜上に膜厚２００λのプラズ
マ重合膜を形成した。

続いて、酸素導入量１００ｍ／／閣、圧力５．０×１Ｑ
Ｔｏｒｒ、高周波出力（周波数１　３．５　６ＭＨｚ　
）４　０　０Ｗの条件で上記プラズマ重合膜に対して酸
素プラズマ処理を施してサンプルテープを作製した。

得られたサンプルテープの摩擦係数を測定したところ、
０．１５と極めて小さなものであった。なお、上記摩擦
係数は、第３図に示すように、ステンレスドラム２１の
％円周に亘ってサンプルテープ２２を接触させ、このサ
ンプルテープ２２の下端に重錘Ｗ（重量５０ｇ）を吊し
、他端にひずみ計２３を取り付け、上記サンプルテープ
２２を矢印Ｘ方向にｌ　ｉ！ｊｌ　／　ｔｅａの速度で
走行し、１００回走行後の値を測定して求めた。

実施例２ ポリエチレンテレフタレートフィルム上に斜方蒸着法に
より膜厚１０００ＡのＣｏ−Ｎｉ　合金薄膜（Ｃｏ含含
有量８軍 を蒸着形成した。

次いで、モノマーガスとしてヘキサメチルシンラザン［
　（ＣＨｓ）ａ８ｉＮＨ８ｉ　（ＣＨａ）３］　　を用
い、キャリヤガスとしてアルゴン（Ａｒ）ヲ用い、モノ
マーがス：キャリャーガスを体積比で７０：３０に設定
し、全流量３Ｑｍ／／ｍ＋＋＋、圧力２．Ｏ　Ｘ　Ｉ　
Ｑ−２Ｔｏｒｒ高周波出力（周波数１　３．５　６ＭＨ
２）　６　０　０Ｗ（７）条件でプラズマ重合反応を行
ない、上記Ｃｏ−Ｎｉ合金膜上に膜厚１５０〜２５０Ａ
のプラズマ重合膜を形成した。

続いて、酸素導入量１０９ｍ／／耶、圧力５．０×１　
０−２Ｔｏｒｒ　、高周波出力（周波数１　３．　５　
５ＭＨｚ’）６００Ｗの条件で、上記プラズマ重合膜に
対して酸素プラズマ処理を施した。上記酸素プラズマ処
理の処理時間を第１表に示すように変えて、サンプル１
ないしサンプル５を作製した。

得られた各サンプルについて、摩擦係数及びスチル特性
を測定した。結果を第１表に示す。

なお、この第１表において、比較例１はプラズマ重合膜
を設けずしたがって酸素プラズマ処理も施していないも
のを示し、比較例２はプラズマ重合膜は設けたが酸素プ
ラズマ処理を行なっていないものを示す。また、上記ス
チル特性は、サンプルテープに４．　２ＭＨｚ　　の映
像信号を記録し、この再生出力が５０係に減衰するまで
のスチル時間を示すものであって、磁気テープの耐久性
の目やすとなるものである。

ζ この第１表より、酸素プラズマ処理を施すことにより得
られるサンプルテープの摩擦係数が大幅に小さくなるこ
とが分かる。才た、特に、酸素プラズマ処理時間が１０
秒〜１分間ては、スチル特性も向上していることが分か
る。

〔発明の効果〕

上述の実施例の説明力）らも明らかなように、本発明に
おいては、プラズマ重合によって形成される保護膜の表
面をさらに酸素プラズマ処理しているので、摩擦係数の
極めて小さな保護膜を作製することか可能となり、した
がって走行性の優れた磁気記録媒体を製造することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用されるプラズマ反応装置の
一例を示す概略図であり、第２図はプラ飲 ズマ重合膜が形成された強磁性令属薄膜磁気記録媒体の
構成を示す要部拡大断面図である。 第３図は摩擦係数の測定方法を説明する模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を設けてなる磁気記録
   媒体の前記強磁性金属薄膜表面にプラズマ重合により保
   護膜を形成した後、上記保護膜に対して酸素プラズマ処
   理を施すことを特徴とする磁気記録媒体の製法。