JPS62200519A - 金属薄膜型磁気記録媒体 - 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、耐久性および耐蝕性に優れた金属薄膜型磁気
記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 近年、磁気記録の高密度化に対する要求が強くなってき
ており、様々な研究開発が進められている。金属薄膜の
磁性層を用いる方式もこの一つである。またその中で特
に垂直磁化１１りを用いる方式は、高密度になるほど自
己減磁がゼロに近づくため、高密度化に適した方式と考
えられている。

この金属薄膜型磁気記録媒体に用いられる磁性層の材料
としては、主としてＣｏ、　Ｃｏ−Ｎ１．　Ｃｏ−Ｐ。

Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｃｏ−Ｖ、　Ｃｏ−
Ｆ１ａ、　Ｃｏ−ＰＬ、　Ｃｏ−Ｗ。

Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｄ、　Ｃｏ−Ｏｒ−Ｎｏ、　Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｒｈ’ｐＣｏを主成分とする合金が研究されている。

このような金属の磁性層をもつ磁気記録媒体が有する大
きな問題の・つば、磁性層と磁気ヘッドが直接接触する
と両者にキズが発生するなど、耐摩耗性が箸しく欠けて
いることであった。

この問題は、磁気記録媒体としての信頼性にかかわる重
要な問題であるが、この問題を解決する方法として、従
来から脂肪酸、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸、脂肪酸アミ
ド、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール、金属セッケン
等を表面に塗布することが行なわれてきた。しかしなが
ら１；記の方Ｖ、ではトップコート層の厚みを均一・に
することがむずかしく、その効果が使用するにつれて低
ドし、耐久性がない為に満足すべきものではなかった。

この点を改良する方υ、としてＣｏ酸化物の保護層を形
成することが行なわれている。成膜のｒ段と゛しては蒸
着法（例えば特開昭５８−１３７５２８号、特開昭８０
−１９１４２５号等参照）、反応スパッタリング法（例
えば特開昭５９−１９３５３Ｇ号、特開昭１１１０−５
Ｑ８２２Ｕ３参照）によるものなどが提案されている。

しかしながらに記の保護層は耐蝕性の点で問題があり、
例えば高温多湿の条件ドに放δした後に記録・再生を行
なうと、１１ｇ生信号の低Ｆ、欠落が生ずる。この耐蝕
性１゛１体は、酸化の程度を強くすることでかなり向に
するが、この場合耐久性が劣化してしまい、両方の性能
を両☆、させることができない。この点が実用１．大き
な問題となっている。

［発明が解決しようとする開題点］ 本発明は、１−述した従来技術の問題点を除去し、耐久
性と耐蝕性がともに優れた金属薄膜型磁気記録媒体を提
供することを［１的とする。

［問題点を解決するためのｒ段および作用］本発明は、
非磁性−人体の少なくとも・方の面に、ＣＯを主成分と
する合金よりなる磁性層と、そのＥにＣｏ−Ｒｅ合金の
酸化物よりなる保護層とを有することを特徴とする金属
薄膜型磁気記録媒体であり、これにより前記目的を達成
するものである。

第１図に本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の↓（本市な
構成を示す、ｌは非磁性基体、２はＣｏ合金膜よりなる
磁性層、３はＣｏ−Ｒｅ合金を部分的に酸化してなる保
ｘＣ層である。１の非磁性基体としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ
アミド等から成るプラスチックフィルムあるいはステン
レス、アルミニウム、ガラス笠を用いることができる。

２の磁性層の材料としては、Ｃｏ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｃ
ｏ−Ｖ、　Ｃｏ−１ｉｏ。

Ｃｏ−Ｗ、　Ｃｏ−Ｐ、　Ｃｏ−Ｎｉ、　Ｃｏ−Ｐｔ、
　Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、　Ｃｏ−Ｃｒ−Ｒｕ。

Ｃａ−Ｃｒ−Ｒｈ、　Ｃｏ−Ｏｒ−Ｍｏｉ　（７）合金
を用いることができる。

このほかに、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体には例え
ばノ＾体と磁性層との間に付若力向りや表面粗度の制御
を目的とした中間層、６直ヘッドを用いる場合に有効な
高透磁率層などを設けてもよい、また酸化物の保護層り
に潤滑層として脂肪酸、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸、脂
肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール、金属
セッケン等の被膜を、没けてもよい、さらに、Ｉ、！ｉ
体表裏面潤滑または帯電防ＩＦのための層を、１ジける
ことも口ｆ能である。加えて基体の両面に磁性層、保、
穫層笠を１役ける構造も可能である。

保、：舊層の持つべき性質として、ヘッド材料との凝着
を起こしにくく、従って滑性の良いことと同時にＦ層の
Ｃｏ系合金磁性層と強く付着し、はかれにくいものでな
くくてならない。

Ｃｏ主体の酸化物が保護層として優れるのは、Ｃｏ３０
ｇ　　（スピネル構造）の形のときに］−４体潤滑性が
あり、表面凝ｌｉ性の減少の寄Ｉｊ−が大きいためであ
る。ところが、完全に酸化された保護層の場合、磁性層
との界面でり、ｃ、ｐ、構造の金属相と酸化物相（主に
Ｃｏ３０ａ　　：スピネル構造）が接しており１両名の
結晶格ｆが整合しにくいために層間の結合が弱く、ヘッ
ドとの摺動により保護層がはがれやすい、従って耐久性
のよい保護層を得るには、保護層中に若−にの金属相が
残存していることが好ま杏〈、この残存した金属相が磁
性層との付着力の向ｈｔ−１１っているものと推定され
る。

腐蝕はこの金属相が酸化されることにより生ずる。これ
に対して本発明では、金属相がＣｏ−Ｒｅ合金であり、
　Ｃｏ中体よりも耐蝕性が高いため金属相が残存しても
耐蝕効果が、得られるものである。

なお、Ｒｅの含有１１：、が過多になると耐久性が低ド
する。この原因としては、金属相の格子・定数の変化や
Ｒｅ０ｚ　’９の相の析出が考えられる。

以１−の検３・Ｉの結果として、保護層に含まれるＲｅ
原ｒ−のｉｉｌとしては、　Ｃｏ原ｒ−とＲｅ原Ｔ−の
総数に対するＲｅ原−ｒ数の比イベとして５〜５０％が
好適であり、さらに９１ましくは１０〜５０％である。

また、保護層の厚さは種々検討の結果３０〜５００Ａが
々ｆ適であり、−・層好ましい範囲は３０〜２００　Ａ
である。３（ＩＡ以ドでは保１か効果が充分でなく、ま
た５００八を越えるとスペーシングロスのため記録再生
特性が劣化する。

本発明はＣｏ系合金磁性膜一般に応用できる技術である
が、磁性層（六方晶系）のＣ軸が媒体面に対して垂直な
方向に配向している場合の方が、無配向または斜配向の
場合に比べて保護層が多少薄い場合でも耐久性が比較的
良い傾向があった。これは磁性層と保護層内の金属相の
間の結晶学的な整合性のとりやすさに差があるためであ
ろう、近年研究の盛んなＣｏ−Ｃｒ″ｇ、ＣＯ系重直磁
化膜はＣ軸が媒体面に垂直方向であり、本発明はとりわ
けＣｏ系合金垂直磁気記録媒体に有効である。特に６直
磁気記録媒体をリングヘッドとの組み合わせで用いる場
合、面内磁気記録方式に比しスペーシングロスが大であ
り、磁性層と磁気ヘッドとのより良ｆ［ｆな密７１が惑
星であるとの報告がなされており（第９回「１本応用磁
気学会学術猫演概安集Ｐ、ｌＯＯ）　１本発明はその高
密度記録性とあいまってｌルい保護１模を要するＩ丘直
磁気記録媒体において、著しい効能を発揮する。

また、近年の研究開発の技術的動向によれば。

Ｃｏ合金金属磁性層は真空蒸着法、スパッタリング法笠
、真空中における物理蒸着プロセスによる形成が一般に
高品質の磁性１模をｔすやすい。たとえばＣｏ−１合金
膜の様に面内磁化膜の場合、その抗磁力を高めるため斜
め蒸着と同時に酸素導入蒸着の技術が用いられることが
多く、その時に表面酸化層もつくられる（たとえば特開
昭５８−４１４３９号）。

この際磁性体内部まで酸化が若ｆおこるので、最表面を
強く酸化しようとすると実際には磁性層内部も酸化し、
Ｂｇの低Ｆをもたらして記録再生特性が低Ｆする（たと
えば特開昭８０−１９１４２５号）。対象とする記録密
度が比較的低い面内記録媒体では、この方法は充分な実
用性を持ちうるちのであり、本発明はたとえばＬ記公開
公報に開示されたｒ＆膜方法で表面部形成にあずかる蒸
気流にＲｅを含む金属の蒸気流を合流させる様な形態で
実現できる。一方、　Ｃｏ系垂直磁化膜では使用される
記録密度の高さのためにスペーシングロスは極力減らす
必要があり１本発明実施例の形成方法キ弁字樗モ１４ヰ
けにて開示される様に磁性１１々と酸化膜の形成［程と
が分離される方が右利である。

本発明は≠ルく、かつ耐久性、耐摩耗性に富み、また磁
性層の磁気特性を損ねることなく、かつ耐蝕性の良好な
酸化保工（膜を提供するものであり、その点からも高記
録密度、短波長領域で使用される垂直記録媒体に好適に
使用されうるちのである。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて説明する。なお、ここでは保、
；σ層の厚さは実施例、比較例とも約１００　Ａとした
場合の結果である。

実施例１ 非磁性基体として厚さｌＯｇａ＋のポリイミド樹脂フィ
ルムを用いて、このＬにＨさ０．４　μｍのＣｏ−Ｃｒ
合金膜を連続が着して長尺のサンプルを得た。

このサンプルＬにＣｏ−Ｒｅ酸化１１！２の保護層を第
２図に示した装置により反応スパッタリング法で形成し
た。４はｊ′（空槽、５は排気装置、６はＣａ−Ｒｅ合
金ターゲットであり、外部の高周波電源に接続されてい
る６あらかじめ真空／？？、着法によりＣｏ−Ｃｒ合金
層をポリイミドフィルム上に形成しであるサンプルフィ
ルム７は巻出しロール８から中間フリーローラー９．駆
動キャン１０、＋ｌｆび中間フリーローラー９を経て巻
取りロール１１に達する。　＋２は防着板、１３は酸素
導入パイプ、１４はアルゴン導入パイプである。

成膜時の到達圧力は３　Ｘ　１０４Ｐａ以ド、　Ａｒガ
ス圧は０．３０Ｐａ、　ｆｔ１ｊ素導入１１トは８　ｃ
ｃ／分、中位面桔あたりの投入′心力は４　’１１／ｃ
１１？　である。このときＤｃ積速度は約２０Ａ／秒で
、サンプルフィルムの駆動速度は１５ｃａ＋／分である
。

実施例２ 厚さ１２ＪＬｌｌのポリエチレンテレフタレートフィル
ムのノ＾体りに厚さ０．４　ｐ層のｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金
層をメッキ法によって形成した後、実施例１と同様にし
てＣｏ−Ｒｅ合金の酸化物保護層を形成した。

実施例３ 実施例１と同様の基体Ｆに、厚さ０，４ルｌのＣｏ−Ｐ
Ｌ合金層を真空蒸着法によって形成した後。

実施例１と同様にＣｏ−Ｒｅ酸化膜の保護層を形成した
。

実施例４ 実施例１と同様の基体りに、実施例１と同様のＣｏ−Ｃ
ｒ合金層を設け、第３図に示した装置によりＣｏ−Ｒｅ
酸化膜の保護層を真空蒸着法により形成した。

全体の構造は第２図の装置とほぼ同じであり、不図示の
導入パイプにより酸素を真空槽内に導入する。真空槽の
−・部を隔壁１５によって仕切り、その内部をもう一つ
の排気装置１６によって排気している。この小部屋の中
に電ｆ−銃１７が設置されており、これから射出される
電ｆ−ビームによりルツボ１８内のＣｏ−Ｒｅ合金ペレ
ッｉ９を加熱する。隔壁を設ける「１的は、この内部を
高真空に保つことにより酸、に流入による電ｒ−銃の損
傷を防ぐためである。

到達圧力は５　Ｘ　１０５Ｐａ以ド、酸素導入ＩＪ′Ｌ
は１２ｃｃ／分、堆積速度は約５０ＯＡ／秒、サンプル
フィルムの送り速度は３．５＋ｓ／分である。

実施例５ 実施例１と同様の基体上に同様のＣｏ−Ｃｒ合金層を形
成した後、同じ装置でＣｏ−Ｒｅ合金の層を形成し、こ
の表面を第４図に示した装とによりプラズマ酸化するこ
とにより保護層を形成した。電極２０の間に生じた酸素
プラズマ中をす／・プルを通過させ、プラズマ酸化を行
う。

条件は真空度Ｑ、３ＱＰａ、　酸素分圧０．Ｑ８Ｐａ、
投入電力３００Ｗ、サンプルフィルムの送り速度は４０
ｃｍ／分である。

比較例１〜５ 保護層にＲｅを含まずＣＯ酸化物とした他は実施例１〜
５と同様に作製されたサンプルをそれぞれ比較例１〜５
とした。

比較例６，７ 保護層としてＲｅ８０％含有のＣｏ−Ｒｅ酸化物とした
他は実施例１および実施例４と同様に作製されたサンプ
ルをそれぞれ比較例６．７とした。

第１表は上記実施例および比較例について、保護層のＲ
ｅ含有早：、耐久性および耐蝕性試験の結果を示したも
のである。ただし、　Ｒｅ含含有ｒ、＋は保護層に含ま
れる金属（すなわちＣａ　＋　Ｒｅ）に〔ｆ−散に対す
るＲｅ原ｒ−数の比率を示す。

耐久性試験は上記実施例および比較例のサンプルを８Ｉ
ＩＩ１幅に裁断し、テープ状にした後、市販の８　ｍｍ
ＶＴＲデツキを用いて行った。方法は、テストパターン
を記録した後〈り返しＩＩ生を行い、ヘッド出力および
ドロップアウト数のパス回数による変化を調へた。耐久
性の判定基べ嶋は次のとおりである。くり返し１１）生
＋００パス１１の出力の低下が初期の出力に対して３ｄ
Ｂ以内をＡ、３ｄＢ以にをＢ。

また、　１００　ハスに達する前にドロップアウトの数
が２００個／分を越えたものはＣとした。なお、ドロッ
プアウトの数え方はｆ均出力より１６ｄＢ以りの出力紙
ドが１５＃Ｌ秒以り続いたときに１個と数えた。

耐蝕性試験はＬ記と同様に作製したサンプル。

テープを５０℃、湿度７０％の恒温恒湿槽内に５０時間
放置した後、１ユ記と同様のデツキで記録、再生を試み
た。その際全く支障のないものをＡ、放置中に最外周に
なっていた部分３０ｃｍ程度でドロップアウトの増加が
見られたが他は支障がなかったものをＢ、テープ全体に
わたって１Ｆ常な出力の得られない部分がくり返し現わ
れるものをＣ１正常に記Ｓｔ　ｔＴｆ生できる部分がテ
ープ全長の２０％以りとなったものをＤとした。

第　　１　　表 第２表は回じ〈１耐久性、＃触性の試験結果を示す。た
だし、この場合のサンプルは、前記実施例および比較例
において、同じ材質で厚みが略５０ｇｍのフィルムを基
体として用いてディスク状に整形されたもので、５０ｋ
ＢＰＩのシグナルを記録・１４生したものである。

耐久性の判定基準は１００万パス走行後の出力の低ドが
初期出力に比べて３ｄＢ以内をＡ、３ｄＢ以りをＢ、安
定した１■工生出力の得られなくなったものをＣとした
。

耐蝕性の判定基準は、Ｌ述と同様の条件に放置した後記
録再生を試み、支障のないものをＡ、出力の欠落が生じ
るものをＢ、安定した出力の得られないものをＣとした
。

第２表 ［発明の効果］ 以り説明したように、　Ｃｏ系合金磁性層ににＣｏ−Ｒ
ｅ合金を酸化してなる保護層を設けることにより、従来
の保護層を設ける場合と比べて回等以ｌ二の耐久性を維
持しながら、耐蝕性を格段に向」ニさせることができた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全屈薄膜型磁気記録媒体の基本的な構
成を示す概念図、第２図は保護層の形成に用いた高周波
スパッタリング装置の概略図、第３図は同じく保護層の
形成に用いた真空蒸着装置、第４図は保護層の酸化に用
いたプラズマ酸化装置である。 ｌ：非磁性基体、２二〇〇系合金磁性層、３：Ｃｏ−Ｒ
ｅ酸化物保護層、４：真空槽。 ５：排気装置、６：Ｃｏ−Ｒｅ合金ターゲット、７：サ
ンプルテーブ、８：ａ出しロール。 ９：中間フリーローラー、１０：駆動キャン。 ｌｌ：巻取りロール、１２：防着板、 １３：酸素導入パイプ。 ｌ４：アルゴン導入バイブ、１５：隔壁、Ｉ　Ｂ　：　
ｊｌ　’Ａ　装置、■７：電ｒ−銃、１８ニルツボ、１
９：ｃｏ−Ｒｅ合金ペレット、２０：電極、２１：コン
デンサー、２２：高周波電源、２３：アース。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体の少なくとも一方の面に、Ｃｏを主成
   分とする合金よりなる磁性層と、その上にＣｏ−Ｒｅ合
   金の酸化物よりなる保護層とを有することを特徴とする
   金属薄膜型磁気記録媒体。
2. （２）磁性層が媒体の面に対して垂直な方向に磁化が並
   ぶように異方性を付与されたものである特許請求の範囲
   第１項記載の金属薄膜型磁気記録媒体。