JPS62200521A - 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、　ｎ１ｉＪ久性および１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
に垂直磁化膜を用いる方式は、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−Ｎｉ、　Ｃｏ−Ｐ、
’Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｏｒ、Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ−Ｍｏ
、Ｃｏ−ＰＬ、Ｃｏ−Ｉｌｌ。

Ｃｏ−Ｏｒ−Ｐｄ、　Ｃｏ−Ｏｒ−Ｎｏ、　Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｒｈ９Ｃｏ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、耐摩耗性が著しく欠けてい
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υ：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
ン笠を表面に塗布することが行なわ゛れてさた。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・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法として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１段としては蒸着法
（例えば特開昭５Ｂ−１３７５２８号、特開昭８０−１
９１４２５号Ｐ′ｇ−参照）、反応スパッタリング法（
例えば特開昭５９−１９３５３８号、特開昭８０−５０
８２２号参照）によるものなどが提案されている。

しかしながらＥ記の保護層はＩＩＩＩ＃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、　ｉｌｆ生信号の低ｒ、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
り向上するが、この場合耐久性が劣化してしまい１両方
の性能を両シさせることができない、この点が実用ヒ大
きな問題となっている。

［９，明が解決しようとする問題点］ 本発明は、Ｌ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１１的とする。

［問題点を解決するだめのＢ段および作用１本発明は、
非磁性基体の少なくとも一方の而に、ＣｏをＬ成分とす
る合金よりなる磁性層と、そのＬにＣｏ−Ｃｄ混合物の
酸化物よりなる保護層とを右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ｒ）ｉ記［１的
を達成するものである。

第１図に未発ＩＪ１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Ｃｏ−Ｃｄ混合物を部分的に酸化してな
る保護層である。■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、ガラス等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、　
Ｃｏ−Ｖ、　Ｃｏ−Ｎｏ。

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

Ｃｏ−Ｃｒ−Ｒｈ、　Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｏ３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、川向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７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
被膜を設けてもよい、ざらに）ふ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３〜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下層のＣ
Ｏ系合金磁性層と強く付着し２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１１〜層として優れるのは、Ｃ０
３０４（スピネル横這）の形のときに固体潤滑性があり
、表面凝着性の減少の寄り−が大きいためである。とこ
ろが、完全に酸化された保、ＩＣ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Ｇａ
ｚｅｓ　　：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
との摺動により保エヘ層がはがれやすい、従って耐久性
のよい保護層を得るには、保護層中に若ｆ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７１力の向りを損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−Ｃｄ混合物であり
、Ｃｏ中体Ｘ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、　Ｃｄの含有量が過多になると耐久性が低Ｆする
。この原因としては金属相内°にＣｄ相の析出が多くな
ったことが考えられる。またＣｄ含含有０．２％以Ｆで
は、ｆｉＩＪ１１Ｉｌ！性向上の効果はほとんど見られ
なかった。これはＣｄが完全にＣＯ相中に固溶して析出
しないためではないかと推定する。

以りの検討の結果として、保１；へ層に含まれるＣｄ原
了−の礒としては、Ｃｏ原子とＣｄ原ｆの絵像に夕、１
するＣｄ１Ｊ：（ｆ−数の比率として０．３〜３５％が
好適であり、さらに望ましくは５〜３５％である。

また、保護層の厚さは種々検、ｉ・１の結果３０〜５０
０Ａが好適であり、　・層好ましい範囲は３０〜２００
Ａである。３０Ａ以ドでは保護効果が充分でなく、また
５００　Ａ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・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爪直な
方向に配向している場合の方が、無配向または到配向の
場合に比べて保、客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等、Ｃｏ系！■直
磁化１漠はＣ軸が媒体面に重置方向であり、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
垂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人
であり、磁性層と磁気ヘッドとのより良ｔｌｆな密１１
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：Ａ演概要集Ｐ、１００　）　、本発明
はその高密度記録性とあいまって薄い保護１模を星する
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着法、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
の磁性膜を得やすい、たとえばＣｏ−Ｎｉ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モおこるので、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、
　Ｂｓの低Ｆをもたらして記録再生特性が低ドする（た
とえば特開昭ＥＩＱ−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ものであり、未発ＩＪはたとえば上
記公開公報に開示された成膜方法で表面布形成にあずか
る蒸気流にＣｄを含む金属の蒸気流を合流させる様な形
７１で実現できる。・方、Ｃｏ系東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、本発明実施例の形成刃υ：にて開示さ
れる様に磁性膜と酸化膜の形成丁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、ｌ１ｉＩ庁耗性に富み、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東向記録媒体に好適
に使用されうるちのである。

［実施例］ 以Ｆ、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１００八とした場合の
結果である。

実施例１ −１１−磁性基体として厚さ１０μ層のポリイミド樹脂
フィルムを用いて、このＬに厚さ０．４　ｇｓのＣｏ−
Ｃｒ合金１模を連続ノ入着して長尺のサンプルを得た。

このサンプルＬにＣｏ−Ｃｄ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Ｃｏ−Ｃｄ複合ターゲッ
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．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。１２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３Ｘ１０４Ｐａ以丁、Ａｒガス圧は
０．３０Ｐａ、酸素導入ｊｉｊ−は８　ｃｃ／分、中位
面積あたりの投入電力は４　Ｗ／ｃａ＋’　である、こ
のとき堆積速度は約２ＯＡ／秒で、サンプルフィルムの
駆動速度は１５ｃｍ／分である。

実施例２ Ｊ’／　サｌ　２μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの基体りに厚さ０．４　μ−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−Ｃｄ混合物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０．４μ腸のＣｏ−Ｐ
ｔ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−Ｃｄ酸化膜の保護層を形成した
。

実施例４ 実施例１と同様の基体上に、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−Ｃｄ
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
一部を隔壁１５によって仕切り、その内部をもう一つの
排気装置１８によって排気している。この小部屋の中に
電７−銃１７が設置されており、これから射出される電
子−ビームによりルツボ！８内のＣｏ−Ｃｄペレット１
９を加熱する。隔壁を設ける目的は、この内部を高真空
に保つことにより酸素流人による′市ｒ−銃の損傷を防
ぐためである。

到達圧力は５　Ｘ　１０５Ｐａ以丁、酸素導入ｊｔ＋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層／分である。

実施例５ 実施例１と同様の基体りに同様のＣｏ−Ｃｒ合金層を形
成した後、同じ装こでＣｏ−Ｃｄ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２ｏの間に生じた酸素プラ
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、酸素分圧０．０８Ｐａ、投
入電力３００Ｗ、サンプルフィルムの送り速度は４０ｃ
＋ｓ／分である。

比較例１〜５ 保６；へ層にＣｄを含ますＣａ１％ｉ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Ｃｄ４０％含有のＣｏ−ＣｄＩｖ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。

：ＩＳ１表はＬ記実施例および比較例について、保護層
のＣｄ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、Ｃｄ含有１１＋Ｌは保、か層に含
まれる金属（すなわちＣｏ＋　Ｃｄ）　Ｊ’；（Ｅ−数
に対するＣｄ原子数の比率を示す。

耐久性試験は」二記実施例および比較例のサンプルを８
■幅に裁断し、テープ状にした後、市ＩＭの８層層ＶＴ
Ｒ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ｉｌ＋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。ＩｆＩ
Ｊ久性の判定）、’：、準は次のとおりである。〈り返
し１ｑ生１００パス［１の出力の低下が初期の出力に対
して３ｄＢ以内をＡ、３ｄＢ以１−をＢ。

また、１００パスに達する前にドロツブアラＩ・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」Ｌ均出力より１８ｄＢ以上の出力紙
ドが１５．秒置に続いたときに１個と数えた。

耐蝕性試験は１記と同様に作製したサンプルテープを５
０°Ｃ１湿度７０％の恒温恒湿槽内に５０時間放置した
後、Ｌ記と同様のデツキで記録、１す生を試みた。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１１＋生できる部分がテープ全長の２０
％以上となったものをＤとした。

第　　１　　表 第２表は同じく耐久性、Ｉ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・ＩＩｌ生したものである。

耐久性の判定）、（準はＩＱＱ万パス走行後の出力の低
Ｆが初期出力に比べて３ｄＢ以内をＡ、３ｄＢ以上をＢ
、安定した１ｒｇ生出力の得られなくなったものをＣと
した。

１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系合金磁性層りにＣｏ−Ｃｄ
混合物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同等以りの耐久性を維持
しながら、耐蝕性を格段に向トさせることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発ＩＪＪの金属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１喜層の酸
化に用いたプラズマ酸化装置である。 １：非磁性基体、２二ＣＯ系合金磁性層、３　：　Ｃｏ
　−Ｃｄ酸化物保護層、４：真空槽、５：排気装置、６
：Ｃｏ−Ｃｄ混合物ターゲット。 ７：サンプルテープ、８：巻出しロール。 ９：中間フリーローラー、１０：駆動キャン、１１：巻
取りロール、１２：防着板、 １３二酸素導入パイプ、 ｌ４：アルゴン導入パイプ、１５：隔ｒ＜＊。 １６：排気装置、１７：電ｆ−銃、１８ニルツボ。 １９　：　Ｃｏ−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−Ｃｄ混
   合物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。