JPS6258416A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記
録媒体に関し、さらに詳しくは摩擦係数が小さくて走行
性に優れ、かつ耐久性に優れた前記の磁気記録媒体に関
する。

〔従来の技術〕

強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記録媒体は、
通常、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着、スパ
ッタリング等によって基体フィルム上に被着してつくら
れ、高密度記録に通した特性を有するが、反面磁気ヘッ
ドとの摩擦係数が大きくて摩耗や損傷を受は易く、また
空気中で徐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難点がある。

このため、従来から強磁性金属薄膜層上に種々の保護膜
層を設けるなどして、耐久性および耐食性を改善するこ
とが行われており、たとえば、フッ素系有機化合物やケ
イ素系有機化合物のプラズマ重合保護膜層を強磁性金属
薄膜層上に設けたり（特開昭５８−８８８２８号、特開
昭５８−６０４２７号）、さらにはプラズマ重合保護膜
層上に潤滑剤層を設ける（特開昭５９−１５４６４３号
）ことが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、これらのプラズマ重合保護膜層を強磁性金属
薄膜層上に設けたもの、さらにはプラズマ重合保護膜層
上に潤滑剤層を設けたものは、耐久性および耐食性を改
善するものの充分でなく、摩擦係数が充分に小さくなら
ず、磁気ヘッドによる摺動傷も発生しやすいなどの欠点
がある。

〔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み種々検討を行った結果なさ
れたもので、強磁性金属薄膜層を有機化合物のモノマー
ガス中にさらし、プラズマ重合を行って、強磁性金属薄
膜層上に少なくとも炭素原子を含有する有機高分子化合
物からなる保護膜層を形成し、さらにこの有機高分子化
合物からなる保護膜層をアミノ化合物のモノマーガスも
しくは窒素ガスを含むモノマーガス中にさらし、プラズ
マ処理して、少なくとも炭素原子と窒素原子を含有し、
かつ表面層の窒素原子の濃度を炭素原子の濃度に対して
４０原子％以上にした有機高分子化合物からなる保護膜
層を設け、さらにこの上に潤滑剤層を設けることによっ
て、潤滑剤層を有機高分子化合物からなる保護膜層上に
強固に被着させ、摩擦係数を充分に小さくして走行性を
充分に向上させるとともに、耐久性を充分に向上させた
ものである。

この発明において、強磁性金属薄膜層の表面に形成され
る有機高分子化合物からなる保護膜層は、処理槽内で、
炭化水素系化合物、フッ素系有機化合物およびケイ素系
有機化合物等のモノマーガスを、高周波によりプラズマ
重合させて前記の強磁性金属薄膜層上に析出形成するこ
とによって形成される。このプラズマ重合によって保護
膜層を形成するのに使用するモノマーガスとしては、た
とえば、エチレン、プロピレン等の炭化水素系化合物の
七ツマーガス、Ｃ２Ｆ４等のフッ素系有機化合物のモノ
マーガスおよびテトラメチルシラン、オクタメチルシク
ロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等のケイ
素系有機化合物の七ツマーガス等が好ましく使用され、
これらの有機化合物のモノマーガスは、高周波によりラ
ジカルが生成され、この生成されたラジカルが反応し重
合して被膜となる。このラジカルはこれらの有機化合物
が二重結合または三重結合を有していたり、また末端に
金属元素を有する金属塩化合物であるかあるいはＯＨ基
等の官能基を有しているほど生成しやすいため、これら
不飽和結合、金属元素および官能基等を有するものがよ
り好ましく使用される。またこれらのモノマーガスをプ
ラズマ重合する際、アルゴンガス、ヘリウムガスおよび
酸素ガス等のキャリアガスを併存させるとモノマーガス
を単独でプラズマ重合する場合に比べて３〜５倍の速度
で析出されるため、これらのキャリアガスを併存させて
行うのが好ましい。これらのキャリアガスと併存させる
際、その組成割合はキャリアガス対前記有機化合物の七
ツマーガスの容積比にして１対２０〜１対１の割合で併
存させるのが好ましく、キャリアガスが少なすぎると析
出速度が低下し、多すぎるとモノマーガスが少なくなっ
てプラズマ重合反応に支障をきたす。なお、炭化水素系
化合物のモノマーガスを使用するときは、酸素ガスをキ
ャリアガスとして使用すると酸化反応が生じるため、酸
素ガスをキャリアガスとして使用するのは好ましくない
。

プラズマ重合を行う場合のガス圧および高周波の電力は
、ガス圧が高くなるほど保護膜層の被着速度が速くなる
反面モノマーガスが架橋密度低くプラズマ重合されて硬
い保護膜層が得られず、またガス圧を低くして高周波電
力を高くすると被着速度が遅くなる反面架橋密度が比較
的高くて硬い保護膜層が得られる。ところが、ガス圧を
低くして高周波電力を高くしすぎると、七ツマーガスが
粉末化してしまい保護膜層が形成されないため、ガス圧
をｏ、ｏｏｓ〜３トールの範囲内とし、高周波電力を０
．０３〜３　Ｗ　／　ｃＪの範囲内とするのが好ましく
、ガス圧を０．０１〜１トールとし、高周波電力を０．
０５〜２　Ｗ／ｃＪの範囲内とするのがより好ましい。

また、このようなプラズマ重合による保護膜層の形成は
、高周波を印加した電極側で行うのがより好ましい。こ
のようにしてプラズマ重合によって被着形成される有機
高分子化合物からなる保護膜層は、緻密で摩擦係数も小
さく、従ってこの有機高分子化合物からなる保護膜層が
形成されると耐久性が向上される。このような有機高分
子化合物からなる保護膜層の膜厚は、２０〜１０００人
の範囲内であることが好ましく、膜厚が薄すぎるとこの
保護膜層による耐久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。

このようにして形成された有機高分子化合物からなる保
護膜層は、次いでアミノ化合物のモノマーガスもしくは
窒素ガスを含む七ツマーガス中にさらされてプラズマ処
理され、窒素原子を表面層に含をさせた有機高分子化合
物からなる保護膜層が形成される。この表面層に窒素原
子を含ませた有機高分子化合物からなる保護膜層の窒素
原子の濃度は、保護膜層の表面から保護膜層の厚さのｌ
／２０倍に至る表面層で、炭素原子の濃度に対して４０
原子％以上であることが好ましく、このように表面層に
窒素原子を炭素原子の濃度に対して４０原子％以上含む
有機高分子化合物からなる保護膜層が形成されると、表
面層におけるアミノ基等の窒素残基によって、この上に
さらに形成される潤滑剤層に対する吸着力が充分に強化
され、潤滑剤層が有機高分子化合物からなる保護膜層に
強固に被着されて、摩擦係数が充分に低減され、走行性
が向上されるとともに、耐久性が充分に向上される。

このようなプラズマ処理に使用されるアミノ化合物のモ
ノマーガスとしては、アンモニア、メチルアミノ、ジメ
チルアミノ、エチルアミノ、シクロプロピルアミノ、ト
リメチルシリルジメチルアミノなどのアミノ化合物のモ
ノマーガスが好適なものとして使用され、また、窒素ガ
スおよび窒素と水素の混合モノマーガス等が好適なもの
として使用される。このようなプラズマ処理を行う場合
は、ガス圧を０．００５〜３トールの範囲内とし、高周
波電力を０．０３〜３　Ｗ／ｃｕｔの範囲内とするのが
好ましく、ガス圧を０−０１〜０．２トールとし、高周
波電力を０．０５〜０．５　Ｗ／ｃｄの範囲内とするの
がより好ましい。

このようにアミノ化合物の七ツマーガスもしくは窒素ガ
スを含む七ツマーガス中にさらしてプラズマ処理し、表
面層に窒素原子を炭素原子の濃度に対して４０原子％以
上含ませた有機高分子化合物からなる保護膜層上に、さ
らに被着形成される潤滑剤層は、潤滑剤を、トルエン、
メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジメチ
ルホルムアミド、ジオキサン、フレオンなどの適当な溶
剤に熔解し、溶解によって得られた溶液中に前記のプラ
ズマ処理が施された有機高分子化合物からなる保護膜層
を浸漬するか、あるいは前記溶液を前記のプラズマ処理
が施された有機高分子化合物からなる保護膜層上に塗布
またはｕＸＮするなどの方法で行われ、この他、？Ｗ４
滑剤を前記のプラズマ処理が施された有機高分子化合物
からなる保護膜層上に真空蒸着するなどの方法でも行わ
れる。

使用される潤滑剤としては、特に限定されないが、゛た
とえば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸等の脂肪酸、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金
属塩、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリ
ン酸−ｎ−ブチル、ミリスチン酸オクチル等の脂肪酸エ
ステル、ステアリルアルコール、ミリスチルアルコール
等の脂肪族アルコール、トリメチルステアリルアンモニ
ウムクロライド、塩化ステアロイル等の塩化物、ステア
リルアミノ、ステアリルアミノアセテート、ステアリル
アミノハイドロクロライド等のアミノ、パーフルオロア
ルキルカルボン酸等のフッ素系脂肪酸、ＣＦ３　　（Ｃ
Ｆ２　）ｓ　　（ＣＨ２）２０Ｈ等のフッ素系Ｍｌ　肪
酸エステル、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロ
アルキルポリエーテル、トリアルキルリン酸エステル等
のリン酸エステル、シリコーンオイル、変性シリコーン
オイル、パラフィン、スクアラン、ワックスなどが好適
なものとして使用され、これらの潤滑剤はいずれか一種
が単独で、あるいは二種以上が混合して使用される。

このような潤滑剤を用いて形成される潤滑剤層の層厚は
、２０〜５００人の範囲内となるようにするのが好まし
く、２０人より薄いとその優れた潤滑効果を充分に発揮
させて、耐久性を充分に向上させることができず、５０
０人より厚くす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。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、
Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合金などの強磁性材が使用され、これら
の強磁性材からなる強磁性金属薄膜層は、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形成される。

また、基体としては、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、アルミニウム板お
よびガラス板等、従来から使用されているものがいずれ
も好適なものとして使用され、磁気記録媒体としては、
これらの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して用いた磁気テープ、
合成樹脂フィルム、アルミニウム板およびガラス板等か
らなる円盤を基体として用いた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１〜５ 厚さ１０μｍのポリエステルフィルムを真空蒸着装置に
装填し、酸素ガス圧１×１０〜４トールの残留ガス圧下
でコバルト−ニッケル合金（重量比８０；２０）を加熱
蒸発させてポリエステルフィルム上に厚さ１５００人の
コバルト−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の原反ロール３からガイドロール４を
介して、円筒状キャン５に摺接させながら移動させ、さ
らにガイドロール６を介して巻き取りロール７に巻き取
るようにセントした。次いで、処理槽２に取りつけたガ
ス導入管８から処理槽２内にテトラメチルシランのモノ
マーガスを５０ｍ１／ｍｉｎの流量で導入し、ガス圧０
．０２　）−ルで電極９に１３．５６ＭＨｚの高周波を
２００Ｗ印加してプラズマ重合を行い、厚さ１５０人の
保護膜層を形成した。引き続いて、下記第１表に示すア
ミノ化合物のモノマーガスを使用して、第１表に示すプ
ラズマ処理条件で、保護膜層の表面をプラズマ処理した
。その後、この保護膜層上に、ステアリン酸の０．１重
量％ベンゼン溶液を塗布、乾燥して厚さが８０人の潤滑
剤層を形成した。しかる後、所定の巾に裁断して、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１２、保護膜層１３及び潤滑剤１４を順次に積層
形成した磁気テープＡをつくった。なお、第１図中１０
は処理槽２内を減圧するための排気系であり、１１は電
極９に高周波を印加するための高周波電源である。

第１表 実施例６ 実施例１の保護膜層の形成において、テトラメチルシラ
ンのモノマーガスに代えてエチレンの七ツマーガスを同
量使用した以外は、実施例１と同様にして強磁性金属薄
膜層上に、厚さ１４０人の保護膜層を形成し、磁気テー
プＡをっ（った。

実施例７ 実施例１の保護膜層の形成において、テトラメチルシラ
ンのモノマーガスに代えてテトラフルオロエチレンの七
ツマーガスを同量使用した以外は、実施例１と同様にし
て強磁性金属薄膜層上に、厚さ１５０人の保護膜層を形
成し、磁気テープＡをつくった。

実施例８ 実施例１のプラズマ処理において、ＮＨ３のモノマーガ
スに代えて、窒素対水素の容積比が１対３の窒素と水素
の混合モノマーガスを同量使用した以外は、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（っ
た。

比較例１ 実施例１において、アミノ化合物の七ツマーガスによる
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６において、アミノ化合物の七ツマーガスによる
プラズマ処理を省いた以外は実施例６と同様にして磁気
テープをつくった。

比較例３ 実施例７において、アミノ化合物のモノマーガスによる
プラズマ処理を省いた以外は実施例７と同様にして磁気
テープをつくった。

各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、
保護膜層の表面層の窒素原子の濃度と炭素原子の濃度を
測定して、Ｎ（窒素原子の濃度）／Ｃ（炭素原子の濃度
）の比にして表した。また得られた磁気テープの摩擦係
数を測定し、さらにスチル試験を行ってスチル再生寿命
を測定し、耐久性を調べた。

下記第２表はその結果である。

第２表 〔発明の効果〕 上表から明らかなように、実施例１〜４．６〜８で得ら
れた磁気テープは、いずれも実施例５、比較例１〜３で
得られた磁気テープに比し、摩擦係数が小さくて、スチ
ル再生寿命が長く、このことからこの発明によって得ら
れる磁気記録媒体は、摩擦係数が充分に小さくて走行性
に優れ、かつ耐久性に優れていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラズマ処理装置の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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に金属もしくはそれらの合金からなる強磁性
   金属薄膜層を形成し、この強磁性金属薄膜層上に少なく
   とも炭素原子と窒素原子を含有させ、かつ表面層の窒素
   原子の濃度を炭素原子の濃度に対して４０原子％以上に
   した有機高分子化合物からなる保護膜層を設け、さらに
   この保護膜層上に潤滑剤層を設けたことを特徴とする磁
   気記録媒体 ２、強磁性金属薄膜層上に形成した有機高分子化合物か
   らなる保護膜層中にさらに水素原子を含有させた特許請
   求の範囲第１項記載の磁気記録媒体 ３、強磁性金属薄膜層上に形成した有機高分子化合物か
   らなる保護膜層中にさらに水素原子およびケイ素原子を
   含有させた特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体 ４、強磁性金属薄膜層上に形成した有機高分子化合物か
   らなる保護膜層中にさらにフッ素原子を含有させた特許
   請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体 ５、基体上に金属もしくはそれらの合金からなる強磁性
   金属薄膜層を形成し、次いで、この強磁性金属薄膜層を
   有機化合物のモノマーガス中にさらし、プラズマ重合を
   行って、強磁性金属薄膜層上に少なくとも炭素原子を含
   有する有機高分子化合物からなる保護膜層を形成し、さ
   らにこの有機高分子化合物からなる保護膜層をアミノ化
   合物のモノマーガスもしくは窒素ガスを含むモノマーガ
   ス中にさらし、プラズマ処理して、少なくとも炭素原子
   と窒素原子を含有し、かつ表面層の窒素原子の濃度を炭
   素原子の濃度に対して４０原子％以上にした有機高分子
   化合物からなる保護膜層を形成し、しかる後、この有機
   高分子化合物からなる保護膜層上に潤滑剤層を形成する
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法 ６、強磁性金属薄膜層上に形成した有機高分子化合物か
   らなる保護膜層中にさらに水素原子を含有させた特許請
   求の範囲第５項記載の磁気記録媒体の製造方法 ７、強磁性金属薄膜層上に形成した有機高分子化合物か
   らなる保護膜層中にさらに水素原子およびケイ素原子を
   含有させた特許請求の範囲第５項記載の磁気記録媒体の
   製造方法 ８、強磁性金属薄膜層上に形成した有機高分子化合物か
   らなる保護膜層中にさらにフッ素原子を含有させた特許
   請求の範囲第５項記載の磁気記録媒体の製造方法