JPS62200520A - 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１ 本発明は、耐久性および耐蝕性に優れた金属角膜型磁気
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−ｙ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１漠を用いる方式は、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、ＬとしてＣｏ、　Ｇｏ−Ｘｉ、　Ｇｏ−Ｐ。

Ｃｏ−旧−Ｐ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｇｏ−Ｖ、　Ｇｏ−Ｈ
ａ、　Ｃｏ−ＰＬ、　Ｃｏ−ＪＣｏ−Ｏｒ−Ｐｄ、　Ｇ
ｏ−Ｏｒ−Ｎｏ、　Ｇｏ−Ｏｒ−ＲｈｉＣｏ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聞届の一つは、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、耐庁耗性が著しく欠けていることであった。

、この聞届は、磁気記録媒体としての信頼性にかかわる
重要な聞届であるが、この聞届を解決する方υ：とじて
、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Ｌ記の方法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
ｒ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法として００１ｇ化物の保護層を形
成することが行なわれている。成膜の手段としては蒸着
法（例えば特開昭５８−１３７５２８号−１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５９−１９３５３６号、特開昭８０−５０８
２２号参照）によるものなどが提案されている。

しかしながら２Ｌ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置した後に記録・再生を
行なうと、ｆｌ’ｊ生信号の低Ｆ、欠落が生ずる。この
耐蝕性自体は、酸化の程度を強くすることでかなり向ヒ
するが、この場合耐久性が劣化してしまい１両方の性能
を両ケさせることができない、この点が実用り大きな問
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、上述した従来技術の聞届点を除去し、耐久性
と耐蝕性がともに優れた金ＩＪｉ薄膜型磁気記録媒体を
提供することを目的とする。

［開題点を解決するためのＦ段および作用１本発明は、
非磁性）、（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］二にＧｏ−Ｙ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基本的な構
成を示す、１は非磁性基体、２は００合金膜よりなる磁
性層、３はＧｏ−Ｙ合金を部分的に酸化してなる保護層
である。ｌ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、ガラス副
を用いることができる。２の磁性層の材料としては、　
Ｇｏ、　Ｇｏ−Ｃａｒ、　Ｇｏ−Ｖ、　Ｇｏ−Ｎｏ。

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

Ｇｏ−Ｇｒ−Ｒｈ、　Ｇｏ−Ｃｒ−Ｎｏ等の合金を用い
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
ば基体と磁性層との間に付着力向りや表面粗度の制御を
目的とした中間層、重置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ｔ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
ッケン算の被膜を設けてもよい、さらに基体裏面に潤滑
または帯電防止のための層を設けることも可能である。

加えて基体の両面に磁性層、保護層等を設ける構造も可
能である。

保護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１着し、はかれにくいものでなくく
てならない。

Ｇｏ主体の酸化物が保護層として優れるのは。

ＧＯ３０Ａ　　Ｃスピネル構造）の形のときに固体潤滑
性があり、表面凝着性の減少の一、Ｊ／　ｔｊ、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、ρ、構造の金属相と酸化
物相（“上にＣａ３０ｓ　　：スピネル構造）が接して
おり、両者の結晶格子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、保護層中に若丁
の金属相が残存していることが好ましく、この残存した
金属相が磁性層との付着力の向上を担っているものと推
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−Ｙ合金であり、Ｇ
ｏ単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、Ｙの含有量が過多になると耐蝕性はむしろ低ドす
る。耐蝕効果に対するＹの組成比の最適範囲が存在し、
それ以りではむしろ有害である。

以Ｆの検討の結果として、保護層に含まれるＹ原子の星
としては、Ｇｏ原子とＹ原子の総数に対するＹＪ＜Ｃｒ
−数の比率として０．５〜５％が好適であり、さらに望
ましくは１〜５％である。

また、保護層の厚さは種々検討の結果３０〜５００人が
好適であり、−・層好ましい範囲は３０〜２００八であ
る。３０Ａ以ドでは保護効果が充分でなく、また５００
八を越えるとスペーシングロスのため記録ＩＩＴ生特性
が劣化する。

本発明はＣＯ系合金磁性１模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Ｇｏ−Ｃｒ′：ｇ、ＣＯ系垂
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Ｇｏ系合金屯装置気記録媒体に有効である。特に
重置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好な密着が必要
であるとの報告がなされており（第９回１１本応用磁気
学会学術講演概要集Ｐ、１００　）　、本発明はその高
密度記録性とあいまつて薄い保護膜を要する６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看法、スパッタリング法等
、真空中における物理蒸着プロセスによる形成が・般に
高品質の磁性１漠を得やすい、たとえばＧｏ−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「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、
Ｏｇの低下をもたらして記録再生特性が低ドする（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１本発明はたとえばＬ記公開
公報に開示された１＆、膜力法で表面部形成にあずかる
蒸気流にＹを含む全屈の蒸気流を合流させる様な形態で
実現できる。一方、Ｃｏ系爪直磁化膜では使用される記
Ｑ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、本発明実施例の形成方法にて開示される様に
磁性膜と酸化膜の形成工程とが分離される方が有利であ
る。

本発明は薄く、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
化保護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１ 以ド、実施例に基づいて説明する。なお、ここでは保護
層の厚さは実施例、比較例とも約１０ＯＡ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１０ｐ−のポリイミド樹脂フィル
ムを用いて、この上に厚さ０．４　ＪＬｔａのＣｏ−Ｃ
ｒ合金膜を連続蒸）ｉして長尺のサンプルを得た。

このサンプル１−にｃｏ−Ｙ酸化膜の保護層を第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
は真空槽、５は排気装置、６はＣａ−Ｙ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。あらかじ
め真空蒸若法によりＧｏ−Ｃｒ合金層をポリイミドフィ
ルムに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．再び
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。

Ｊ＆脱膜時到達圧力は３Ｘ１０’Ｐａ以丁、Ａｒガス圧
は０．３０Ｐａ、　ｍ未導入ｊｊＨハ８　ｃ　ｃ　／分
、中位面積アタりの投入電力は４　Ｗ／ｃｍ２　である
、このとき堆積速度は約２０Ａ／秒で、サンプルフィル
ムの駆動速度は１５ｃ履／分である。

実施例２ 厚さ１２ｐ腸のポリエチレンテレフタレートフィルＬ１
のノ＾体りに厚さ０．４延腸のＣａ−旧−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Ｇｏ
−Ｙ合金の酸化物保、喜層を形成した。

実施例３ 実施例１と同様の基体りに、厚さ０．４用−のＧｏ−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−Ｙ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Ｇｏ−Ｙ酸
化膜の保、（Ｃ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
一部を隔壁１５によって仕切り、その内部をもう・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Ｇｏ−Ｙ合金ベレー２
ト１９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素流入による電Ｙ〜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ｈＹは１
２ｃｃ／分、堆積速度は約５００Ａ／秒、サンプルフィ
ルムの送り速度は３．５ｍ／分である。

実施例５ 実施例１と同様の基体りに同様のＧｏ−Ｃｒ合金層を形
成した後、同じ装置でＧｏ−Ｙ合金の層を形成し、この
表面を第４図に示した装置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２゜の間に生じたＩｖ素
プラズマ中をサンプルを通過させ、プラズマ酸化を行う
。

条件は真空度０．３０Ｐａ、　１％ｊ素分圧０．０８Ｐ
ａ、投入電力３００　Ｗ、サンプルフィルムの送り速度
は４０ｃ履／分である。

比較例１〜５ 保護層にＹ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７７％含有のＧｏ−Ｙ１％ｉ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Ｌ記実施例および比較例について、保護層のＹ
含有量、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、Ｙ含有量は保護層に含まれる金Ｊｉｌｉ
Ｅ（すなわちＧｏ＋Ｙ）原子数に対するＹ原子数の比率
を示す。

耐久性試験はＥ記実施例および比較例のサンプルを８１
幅に裁断し、テープ状にした後、市販の８鳳履ＶＴＲデ
ツキを用いて行った。゛方法は、テストパターンを記録
した後くり返しｆＩｐ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べた。耐久性の
判定基準は次のとおりである。くり返し再生１００パス
［Ｊの出力の低ドが初期の出力に対して３ｄＢ以内をＡ
、３ｄＢ以りをＢ。

ま−た、１００パスに達するｊ■１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１１均出力より１１３ｄＢ以りの
出力紙ドが１５ｇ秒以１−続いたときに１個と数えた。

耐蝕性試験は上記と同様に作製したサンプルテープを５
０℃、湿度７０％の恒温恒湿槽内に５０時間放置した後
、上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正常
な出力の得られない部分がくり返し現われるものをＣ１
正常に記録１１ｆ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、耐蝕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５０ｐｍのフィルムをノ
、ｔ′体として用いてディスク状に整形されたもので、
５０ｋＢＰＩのシグナルを記録・１す生したものである
。

耐久性の判定基べむは＋００万パス走行後の出力の低下
が初期出力に比べて３ｄＢ以内をＡ、３ｄＢ以七をＢ、
安定した１す主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、上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 ［９，明の効果］ 以上説明したように、　Ｃｏ系合金磁性層上にＧｏ−Ｙ
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、；〜層を設ける場合と比べて同笠以にの耐久性を維
持しながら、耐蝕性を格段に向丘させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属薄１１り）！ｌ／ｌ１１１気記録
媒体のノ、（本市な構成を示す概念図、第２図は保１か
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、Δ層の形成に用いた真空蒸看装置、
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：Ｃａ系合金磁・外層、３：Ｃｏ−
Ｙ酸化物保護層、４：真空槽、５：排気装置、６：Ｃｏ
−Ｙ合金ターゲット、７：サンプルテニプ、８：巻出し
ロール。 ９：中間フリーローラー、ＩＯ＝駆動キャン。 １１：巻取りロール、１２：防着板。 １３：酸素導入パイプ、 ｌ４：アルゴン導入パイプ、１５：隔＋５＝、１６：Ｉ
ノ１気装置、１７二電ｆ−銃、１８ニルツボ、１９：Ｃ
ｏ−Ｙ合金ペレント、２０：’心棒、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−Ｙ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。