JP3831424B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、いわゆる磁性層を蒸着法で形成した磁性磁気記録媒体に関し、特に、磁性層表面の保護効果に優れる保護層を備える蒸着型ビデオテープとしての磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸着型のビデオテープ（磁気記録媒体）は、いわゆる磁性塗料を用いて作成する塗布型の媒体とは異なり、磁性材料の充填密度が高いために高記録密度に適している。そのため電磁変換特性上非常に有利であり、現在すでに実用化されるに至っている。しかしながら、蒸着型のビデオテープは、支持体の上に磁性金属を蒸着して成膜する構造をとっているために、耐久性や耐食性等が不十分であり信頼性にやや難点があり、この問題を解決するために種々の提案がなされている。
【０００３】
すなわち、特公平４−２７６９１号公報には、ダイヤモンド構造を有する炭素被膜の作製方法が提案されており、また、特公平５−３３４５６号公報には、硬質カーボン層を保護層として用いる旨の提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平４−２７６９１号公報に開示の技術は、膜形成のために１ＧＨｚ以上の周波数のエネルギーを用いる必要がある。そのため、樹脂を支持体とする蒸着型ビデオテープでは熱負けが発生し、磁性膜上に炭素被膜を形成することができず、開示されている技術そのものの応用ができない。
【０００５】
また、特公平５−３３４５６号公報に開示の技術において、基板を取り付けた側の電極（被処理体側）に１３．５６ＭＨｚの高周波を印加するのみでは、基板に堆積すべきイオンの移動度が小さいために基板への衝突エネルギーが低く、蒸着型のテープ用の保護膜としては要求を満たすに十分なものとは言えない。
【０００６】
本発明はこのような実状のもとに創案されたものであって、その目的は電磁変換特性が優れることはもとより、表面保護効果、すなわち耐久性や耐食性等の信頼性にも優れる磁気記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を解決するために、本出願に係る発明者らが鋭意研究した結果、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、前記部分円筒面状電極に１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を印加して放電を発生させる一方で、被処理体が接する冷却ロール電極に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を印加しシース（セルフバイアスによる負電位）を発生させれば、被処理体上に保護膜として極めて良好な膜が形成されることを見いだし、本発明に至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を有し、この強磁性金属薄膜の上に保護層を有する磁気記録媒体において、
前記強磁性金属薄膜は、コバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料により形成されており、
前記保護層は、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、前記部分円筒面状電極に１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を印加すると同時に、被処理体が接する冷却ロール電極に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を印加して形成された屈折率２．０〜２．２５、水に対する接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜であるように構成される。
【０００９】
また、本発明のより好ましい態様として、保護層の上にはさらに潤滑層が形成され、当該潤滑層は、フッ素系潤滑剤を主成分として含有するように構成される。
【００１０】
また、本発明のより好ましい態様として、前記保護層形成における１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数の出力は、１〜４Ｗ／ｃｍ2 、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数の出力は、０．０１〜１．００Ｗ／ｃｍ2 であるように構成される。
【００１１】
また、本発明のより好ましい態様として、前記保護層は、原料ガスとして炭化水素ガスと、水素、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、酸素、窒素の中から選ばれた少なくとも１種の添加ガスとの混合物を用いて形成されるように構成される。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、部分円筒面状電極に印加される１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数は、冷却ロール電極に印加される１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数に比べ、周波数が低いので放電中のイオン移動度は大きく、高エネルギを保持しながら被処理物の表面に堆積するので、十分な硬度を有するダイヤモンド状硬質炭素が強磁性金属薄膜の上に成膜できる。特に、このように形成されたダイヤモンド状硬質炭素膜を備える磁気記録媒体は、電磁変換特性が優れることはもとより、強磁性金属薄膜の表面保護効果、すなわち耐久性や耐食性等の信頼性にも優れる。
【００１３】
【実施例】
本発明の磁気記録媒体の好適な一実施例を図１に基づいて説明する。図１は本発明の磁気記録媒体の断面図である。この図によれば、本発明の磁気記録媒体１は、非磁性支持体１０の上に強磁性金属薄膜１３が形成され、さらにこの強磁性金属薄膜１３の上には保護層１７および潤滑層１９が順次形成されている。
【００１４】
非磁性支持体１０は、可撓性を備えたテープ状、あるいはシート状の形態をなし、その材質は強磁性金属薄膜１３の形成（例えば、真空蒸着）に耐え得るだけの耐熱性のあるものであればよい。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、アラミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォンなどが挙げられる。非磁性支持体１０の厚さは、例えば、磁気記録媒体の録画時間および支持体の機械的強度との兼ね合いで選択されることもあり、通常、５〜２０μｍ程度とされる。
【００１５】
このような非磁性支持体１０の上に形成される強磁性金属薄膜１３は、コバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料からなり、蒸着法により形成される。このような強磁性金属薄膜１３は、通常、非磁性支持体１０の上に直接またはＮｉを蒸着した後に形成される。
【００１６】
コバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料としてはコバルト合金が挙げられ、具体的には、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ等が例示される。
【００１７】
強磁性金属薄膜１３を蒸着で形成する場合、Ｃｏの融点に近い金属を用いるときは、同一のルツボを用いて蒸着する、いわゆる一元蒸着を行い、融点が異なるものでは複数のルツボを用いる、いわゆる多元蒸着を行うことが好ましい。
【００１８】
蒸着工程としては、蒸着チャンバー内を、例えば、１０-6Ｔｏｒｒ程度まで排気した後、電子銃にて蒸着させるべく金属の溶解を行い、金属全体が溶解した時点で蒸着を開始する。さらに、蒸着によって形成される強磁性金属薄膜１３の磁気特性を制御するために、通常、酸素、オゾン、亜酸化窒素等の酸化性ガスを導入しながら成膜する。
【００１９】
このような強磁性金属薄膜１３は、その膜中の厚さ方向に所定の酸素濃度分布を備えており、かかる酸素濃度分布は、基本的には成膜時に導入される酸素（Ｏ2 ）等の酸化性ガスの量（分圧）等を調節することによって、任意に設定できるものである。
【００２０】
このように形成される強磁性金属薄膜１３の厚さは、１０００〜３０００Å程度とされる。
【００２１】
なお、本実施例では、説明を分かりやすくするために強磁性金属薄膜が１層となっている場合を例にとって説明してきたが、これに限定されることなく、２層あるいは３層以上の多層構造の場合にも好適に適用できることは勿論のことである。２層構造の場合においては、例えば、最上層の強磁性金属薄膜の厚さが、５００〜１５００Å程度、この下に位置する強磁性金属薄膜が、３００〜２０００Å程度とされる。
【００２２】
このような強磁性金属薄膜１３の上には、保護層１７が形成されており、この保護層１７は、炭化水素ガスと、これに加えられた添加ガスを原料とし、プラズマ重合法によって形成されたダイヤモンド状硬質炭素膜である。
【００２３】
本発明の保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）は、屈折率２．００〜２．２５の物性を備えている。この値が２．００未満となると、保護膜としてあるべき耐久性が不十分になるという不都合が生じる。また、この値が２．２５を超えると、この保護膜に接触する磁気ヘッドの摩耗が大きくなり、テープに傷が入りダメージを与えるという悪影響が生じてくる。
【００２４】
さらに、本発明で用いられる保護層１７は、水に対する接触角が５０度以上８０度未満、好ましくは、６５〜７５度の物性を備えている。この値が８０度以上となったり、５０度未満となったりすると、媒体の耐久性が低下するという不都合が生じる。
【００２５】
本発明で用いられる保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）の形成方法の一例を以下に説明する。図２には真空成膜装置の概略正面図が示される。この装置において、繰出ロール５１には、予め非磁性支持体１０上に強磁性金属薄膜１３が設けられた積層体原反７０が巻かれている。そして、図２に示されるように繰出ロール５１から繰り出された被処理体である積層体原反７０は、ガイドロール５２を介して回転する冷却ロール５５に沿って移動し、さらに、ガイドロール５６を介して巻取ロール５８へと巻き取られるようになっている。この場合、冷却ロール５５は、非磁性支持体１０の裏面側（強磁性金属薄膜１３が形成されていない側）と接している。冷却ロール５５は、被処理体である積層体原反７０を冷却する機能を備えている。
【００２６】
また、真空槽３７内は、保護層形成のためにのみ必要なスペースを確保するために例えば仕切り板３８、３８によって上下に仕切られており、さらに放電を発生させるための例えば湾曲板状の電極３９が前記冷却ロール５５の回り（図においては下方）に配設されている。本願における部分円筒面状電極とは、冷却ロール５５電極の周辺を中心角４５°以上２７０°以下の範囲を放電電極で覆うことが可能な円弧状の電極をいい、湾曲板状の電極３９は、部分円筒面状の電極の一例を示したものである。部分円筒面状の電極のその他の形態としては、複数の棒状の電極を冷却ロール５５に沿って配置したものや、細孔を備える湾曲板状の電極、メッシュ板を湾曲状にしたもの等が挙げられる。
【００２７】
このような真空成膜装置において、冷却ロール５５は、もう一方の電極を構成しており、この冷却ロール５５と湾曲板状の電極３９とで一対の対向電極（冷却ロール電極と部分円筒面状の電極）が構成されている。ここでは、説明を簡単にするために、部分円筒面状の電極である湾曲板状の電極３９を『放電電極側』、他方の積層体原反７０が接する冷却ロール５５の電極を『被処理側』と便宜上、称する。
【００２８】
そして、後述する原料ガス等を真空槽３７内に導入しつつ、『放電電極側』である湾曲板状の電極３９に、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚ、より好ましくは、５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの周波数を印加すると同時に、『被処理側』である冷却ロール５５（電極）に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚ、より好ましくは、１〜１４ＭＨｚの周波数を印加することにより、屈折率２．０〜２．２５、接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜が形成される。『放電電極側』の電極３９側に印加される周波数が１０ｋＨｚ未満となると、長時間の運転が困難になり、逆に周波数が４５０ｋＨｚを超えると、膜が緻密にならない。また、『放電電極側』に用いる電極の単位面積あたりの出力（パワー）（以下、単に『出力』という）の範囲は、１〜４Ｗ／ｃｍ2 、より好ましくは、２〜４Ｗ／ｃｍ2 とされる。この値が、４Ｗ／ｃｍ2 を超えると、テープが熱負けを起こし、ヘッドとの接触不良となり画面上で再生できないという不都合が生じる。また、この値が１Ｗ／ｃｍ2 未満となると、媒体の耐久性やスチル特性が十分とならないという不都合が生じる。
【００２９】
一方、『被処理側』の冷却ロール５５に印加される周波数が１ＭＨｚ未満となると、絶縁物を介して、シースの発生が難しくなり、十分にイオンが引きつけられなくなり、膜質が低下し本発明の効果が不十分となる。逆に、周波数が２７ＭＨｚを超えると、シースの発生が弱くなり、形成された膜の耐久性やスチル特性が不十分となるという不都合が生じる。
【００３０】
また、『被処理側』で用いる出力（パワー）の範囲は、０．０１〜１．００Ｗ／ｃｍ2 とされる。この値が、１．００Ｗ／ｃｍ2 を超えると、異常放電の発生回数が増えて、テープに穴があくことがある。また、この値が０．０１Ｗ／ｃｍ2 未満となると膜の屈折率が向上しないために、良好な膜質のものが得られないという不都合が生じてしまう。
【００３１】
このようなダイヤモンド状硬質炭素膜からなる保護層１７の形成は、真空槽３７内で有機化合物、例えば炭化水素系化合物のモノマーガスを所定の周波数を用いてプラズマ化させ、連続搬送される強磁性金属薄膜１３の表面に形成させることによって行われる。通常は、積層体原反７０を搬送させる真空槽内を１０-5Ｔｏｒｒ以上に排気した後、原料ガスと添加ガスを所定量導入する。この所定量は、反応圧力が１〜１０-2Ｔｏｒｒとなるように設定することが一般的であるが、この所定量は真空槽（チャンバ）の大きさにも依存する。
【００３２】
本発明では、モノマーガスと添加ガスを含む原料ガスを用いて保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）を形成する。
【００３３】
モノマーガスとしては、例えば炭化水素ガスが用いられ、より具体的にはメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、エチレン、プロピレン、アセチレン、メチルアセチレン、トルエン等を単独または混合して用いる。用いる添加ガスとしては、水素、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、酸素、窒素などが挙げられる。このような添加ガスは、炭化水素ガスに対して、添加ガス／炭化水素（流量比）で０．０１〜１．０、より好ましくは０．０５〜０．１程度とされる。添加ガス量が多くなり過ぎると、成膜レートが低下してしまい、また、逆に少なくなり過ぎると緻密な膜が得られなくなってしまう。
【００３４】
保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）形成のための放電電源は、前述した範囲内に設定される。
【００３５】
このようにして形成される保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）の厚さは、３０〜１００Å程度とされるが、いわゆるスペーシングロスを少なくするために、本来の保護膜機能を有する範囲でできるだけ薄くすることが望まれている。このような観点から本発明の保護層を評価するに、従来、８０〜１００Å程度必要とされていた膜厚が、３０〜５０Åでも保護層として十分な機能を備えることが判明した。つまり、良質な保護膜が形成できるために保護層１７の薄膜化が可能になり、スペーシングロスの軽減が図れるようになる。このような現象を考察するに、本発明においては、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を『放電電極側』に印加すると同時に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を『被処理側』に印加しているので、絶縁物を介してシースがきちんと発生するために、安定領域での成膜が成膜初期から行われ、通常、成膜初期に見られる不安定領域での成膜がほとんどないためではないかと思われる。ちなみに、従来行なわれていたように例えば１３．５６ＭＨｚの周波数を『被処理側』に印加するのみでは、不安定領域から安定領域でに至るまでの成膜時間がかなり必要になることが判明している。
【００３６】
本発明においては、このような保護層１７の上に、潤滑層１９が形成される。この場合には耐久特性がさらに向上する。潤滑層１９に含有される潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤を主成分として用いるのが良く、中でも特に、末端に水酸基、カルボキシル基、エステル基またはエーテル基を有し、主鎖がパーフロロポリエーテルまたはその変性体であるものや、パーフロロカルボン酸系もしくはその変性体またはこれらのエステルであるものが好適である。具体的商品名を挙げると、FOMBURIN Z-DIAC, FOMBURIN Z-DOL, FOMBURIN Z-DOL-TX, FOMBURIN AM2001など（以上、モンテカッチーニ社製）；Krytox 143AZ, Krytox143AA, Krytox143AYなど（以上、デュポン社製）；構造式ＣＦ3-（ＣＦ2 ）n −ＣＯＯＨで表示されるもの（ここで、ｎ＝６〜１０）；Ｚ ＤＩＡＣの片末端品などを例示することができる。潤滑剤は２種以上を混合してもよい。
【００３７】
潤滑層１９の形成方法としては、上記フッ素系潤滑剤をフレオン等の周知の溶剤に溶かして塗布乾燥させることが好ましい。塗布方法としては、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、グラビア法、リバース法、ダイノズル法、キスコート等公知の種々の方法が採用できる。潤滑層１９の厚さは、１０〜５０Å程度とされる。
【００３８】
また、非磁性支持体１０の裏面（強磁性金属薄膜形成面と反対の面）にいわゆる公知の種々のバックコート層を設けてもよいし、非磁性支持体１０と強磁性金属薄膜１３との間に種々の中間層を設けてもよい。
【００３９】
また、必要に応じて強磁性金属薄膜１３を成膜した後、当該膜１３の表面を前処理してもよい。前処理としてはプラズマ処理を行うのがよい。圧力は、１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒとし、周波数は１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ範囲内から選択される。処理時間は実験的に求められ、処理ガスは水素、Ａｒ、Ｈｅ、窒素、酸素の中から適宜選択して用いればよい。
【００４０】
なお、前記保護層１７の形成に際しては、その説明を簡潔かつ分かりやすくするために、非磁性支持体１０上に強磁性金属薄膜１３が設けられた積層体原反７０が繰出ロール５１に予め巻かれているケースを例にとって説明したが、これに限定されることなく、例えば、特開平４−９５２２０号公報に記載されているように、非磁性支持体１０のみを繰出ロールに設置し、同一真空槽内で、強磁性金属薄膜１３および保護層１７の形成を順次形成させる方式においても、本発明の磁気記録媒体が製造できるのは勿論のことである。
【００４１】
以下、本発明に関する具体的実験例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。（実施例サンプル１の作製）
まず、最初に、１０-6Ｔｏｒｒまで排気した真空槽内において、厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の非磁性支持体を連続搬送させつつこの上に、２層構成からなるＣｏ−Ｎｉの強磁性金属薄膜を形成させた。すなわち、Ｃｏ−Ｎｉ（Ｃｏ：Ｎｉ＝９０：１０（atm 比））の合金を蒸着源として用いて入射角３０°で斜め蒸着を行い（酸素分圧１０-4Ｔｏｒｒ）、厚さ１０００ÅのＣｏ−Ｎｉ強磁性金属薄膜１３を形成した。ついで、同様な円筒キャンを用い、Ｃｏ−Ｎｉ（Ｃｏ：Ｎｉ＝９０：１０（atm 比））の合金を蒸着源として用いて入射角３０°で斜め蒸着を行い（酸素分圧１０-4Ｔｏｒｒ）、厚さ１０００ÅのＣｏ−Ｎｉ強磁性金属薄膜を積層形成した（積層体原反７０の形成）。
【００４２】
次いで、図２に示される装置を用いて、上記強磁性金属薄膜の上に保護層を形成した。
【００４３】
すなわち、プラズマ原料ガス導入口から炭化水素としてメタンガスを２０SCCM、Ａｒガスを１０SCCM、それぞれ導入しつつ、０．０５Ｔｏｒｒの圧力下でプラズマを発生させて、保護膜を形成した。
【００４４】
この場合、『放電電極側』に印加した周波数は１０ｋＨｚ、出力（パワー）は２Ｗ／ｃｍ2 とし、『被処理側』に印加した周波数は１３．５６ＭＨｚ、出力（パワー）は、０．０５Ｗ／ｃｍ2 とした。
【００４５】
また、プラズマ雰囲気中に強磁性金属薄膜をさらす、いわゆるプラズマ通過時間は１０ｓｅｃとした。このようにプラズマ重合膜を形成した後、下記表５中、符号Ａで特定される潤滑剤を厚さ１５Åに塗設し、乾燥させた後、８ｍｍ幅にスリットして実施例サンプル１を作製した。
【００４６】
（実施例サンプル２〜６、および比較例サンプル１〜４の作製）
上記実施例サンプル１において、『放電電極側』に印加した周波数を、５０ｋＨｚ（実施例サンプル２）、１００ｋＨｚ（実施例サンプル３）、２００ｋＨｚ（実施例サンプル４）、３００ｋＨｚ（実施例サンプル５）、４００ｋＨｚ（実施例サンプル６）、１ｋＨｚ（比較例サンプル１）、５００ｋＨｚ（比較例サンプル２）、１ＭＨｚ（比較例サンプル３）、１３．５６ＭＨｚ（比較例サンプル４）に、それぞれ変えた。
【００４７】
それ以外は、上記実施例サンプル１と同様にして、実施例サンプル２〜６、および比較例サンプル１〜４を作製した。
【００４８】
（実施例サンプル７〜９、および比較例サンプル５，６の作製）
上記実施例サンプル３において、『被処理側』に印加した周波数を、１ＭＨｚ（実施例サンプル７）、２０ＭＨｚ（実施例サンプル８）、２７ＭＨｚ（実施例サンプル９）、１００ｋＨｚ（比較例サンプル５）、５００ｋＨｚ（比較例サンプル６）、にそれぞれ変えた。
【００４９】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル７〜９、および比較例サンプル５，６を作製した。
【００５０】
（実施例サンプル１０〜１３、および比較例サンプル７，８の作製）
上記実施例サンプル３において、プラズマ雰囲気中に強磁性金属薄膜をさらす、いわゆるプラズマ通過時間を変えることによって保護層の厚さを、３０Å（実施例サンプル１０）、４０Å（実施例サンプル１１）、８０Å（実施例サンプル１２）、１００Å（実施例サンプル１３）、１０Å（比較例サンプル７）、２０Å（比較例サンプル８）にそれぞれ変えた。
【００５１】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル１０〜１３、および比較例サンプル７，８を作製した。
【００５２】
（実施例サンプル１４〜１６、および比較例サンプル９，１０の作製）
上記実施例サンプル３において、『放電電極側』に印加したパワー（出力）を、１．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１４）、３．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１５）、４．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１６）、０．５Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル９）、５．０Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１０）に、それぞれ変えた。
【００５３】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル１４〜１６、および比較例サンプル９，１０を作製した。
【００５４】
（実施例サンプル１７〜２１、および比較例サンプル１１〜１４の作製）
上記実施例サンプル３において、『被処理側』に印加したパワー（出力）を、０．０１Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１７）、０．０２５Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１８）、０．１Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１９）、０．５Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル２０）、１．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル２１）、０．００１Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１１）、０．００５Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１２）、１．２Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１３）、１．５Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１４）に、それぞれ変えた。
【００５５】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル１７〜２１、および比較例サンプル１１〜１４を作製した。
【００５６】
（実施例サンプル２２〜２４の作製）
上記実施例サンプル３において、潤滑層の潤滑剤を下記表５中、Ｂ（実施例サンプル２２），Ｃ（実施例サンプル２３），Ｄ（実施例サンプル２４）で特定されるものに変えた。
【００５７】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル２２〜２４を作製した。
【００５８】
（比較例サンプル１５の作製）
上記実施例サンプル１において、保護層を形成しなかった。それ以外は、上記実施例サンプル１と同様にして、比較例サンプル１５を作製した。
【００５９】
（比較例サンプル１６の作製）
上記実施例サンプル１において、『放電電極側』に周波数を印加しなかった。それ以外は、上記実施例サンプル１と同様にして、比較例サンプル１６を作製した。
【００６０】
（比較例サンプル１７の作製）
上記実施例サンプル３において、『被処理側』に周波数を印加しなかった。それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、比較例サンプル１７を作製した。
【００６１】
このように作製した上記実施例サンプル１〜２４、比較例サンプル１〜１７に関する保護層の厚さおよび物性等については下記に示すような測定方法で求めた。
【００６２】
保護層の厚さ
サンプル作製と同一条件でＳｉウエハ上に保護層を成膜させて、エリプソメーター（（株）溝尻光学工業所）にて測定した。
【００６３】
保護層の物性
（屈折率）
予備実験として、Ｓｉ−ウエーハをテープ上に貼り付け、サンプル作製と同一条件にて成膜し、エリプソメーターにて測定した。
【００６４】
（接触角）
８ｍｍ幅のテープサンプルを接触角測定機（協和界面科学社製接触角測定装置）を用いて水に対する接触角を測定した。
【００６５】
これらの物性の測定結果を下記表１および表２示した。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
このような物性をもつ上記実施例サンプル１〜２４、比較例サンプル１〜１７について、磁気記録媒体としての下記に示すような評価を行った。
【００６８】
耐久摩擦
摩擦試験機を用い、抱き角９０°において、２００ｐａｓｓ目の摩擦係数を測定した。ピンは３ｍｍΦで表面性０．２ＳのＳＵＳ３０４を使用した。
【００６９】
スチル
ソニー社製Ｓ１５００デッキにて７ＭＨｚの信号を記録して、スチルモードにて、出力が初期より１ｄＢ落ちるまでの時間を測定した。なお、測定は、５℃５０％ＲＨ、２０℃６０％ＲＨおよび４０℃８０％ＲＨの３つの環境下で、それぞれ、行った。
【００７０】
ΔＢｍ
６０℃、９０％ＲＨ環境下に１週間保存する前および保存した後の飽和磁束密度の変化量を、それぞれ測定した。
【００７１】
ΔＢｍ（％）＝（Ｂｂ−Ｂａ）／Ｂｂ × １００
Ｂｂは保存前の飽和磁束密度、Ｂａは保存後の飽和磁束密度を表す。
【００７２】
走行耐久性
ソニー（株）製Ｓ１５００デッキにて、７ＭＨｚの信号を２０℃６０％ＲＨの環境下で１２０分記録して、その出力が繰り返し再生によって−３ｄＢになるまでの走行パス回数を調べた。
【００７３】
なお、測定は、０℃、２０℃６０％ＲＨおよび４０℃８０％ＲＨの３つの環境下で、それぞれ行った。
【００７４】
これらの結果を下記表３および表４に示した。
【００７５】
【表３】
【００７６】
【表４】
また、実験で用いた潤滑剤の詳細を表５に示した。
【００７７】
【表５】
【００７８】
【発明の効果】
上記の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明は非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を有し、この強磁性金属薄膜の上に保護層を有する磁気記録媒体において、前記強磁性金属薄膜は、コバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料により形成されており、前記保護層は、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、前記部分円筒面状電極に１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を印加すると同時に、被処理体が接する冷却ロール電極に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を印加して形成された屈折率２．０〜２．２５、水に対する接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜を備えているので、電磁変換特性が優れることはもとより、表面保護効果、すなわち耐久性や耐食性等の信頼性にも優れるという効果を奏する。また、従来、８０〜１００Å程度必要とされていた膜厚が、３０〜５０Åでも保護層として十分な機能を備えることが判明した。つまり、良質な保護膜が形成できるために保護層の薄膜化が可能になり、スペーシングロスの軽減が図れるようになり、電磁変換特性上も極めて有利になるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の断面図である。
【図２】保護層形成装置の概略正面図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
１０…非磁性支持体
１３…強磁性金属薄膜
１７…保護層
１９…潤滑層
【産業上の利用分野】
本発明は、いわゆる磁性層を蒸着法で形成した磁性磁気記録媒体に関し、特に、磁性層表面の保護効果に優れる保護層を備える蒸着型ビデオテープとしての磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸着型のビデオテープ（磁気記録媒体）は、いわゆる磁性塗料を用いて作成する塗布型の媒体とは異なり、磁性材料の充填密度が高いために高記録密度に適している。そのため電磁変換特性上非常に有利であり、現在すでに実用化されるに至っている。しかしながら、蒸着型のビデオテープは、支持体の上に磁性金属を蒸着して成膜する構造をとっているために、耐久性や耐食性等が不十分であり信頼性にやや難点があり、この問題を解決するために種々の提案がなされている。
【０００３】
すなわち、特公平４−２７６９１号公報には、ダイヤモンド構造を有する炭素被膜の作製方法が提案されており、また、特公平５−３３４５６号公報には、硬質カーボン層を保護層として用いる旨の提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平４−２７６９１号公報に開示の技術は、膜形成のために１ＧＨｚ以上の周波数のエネルギーを用いる必要がある。そのため、樹脂を支持体とする蒸着型ビデオテープでは熱負けが発生し、磁性膜上に炭素被膜を形成することができず、開示されている技術そのものの応用ができない。
【０００５】
また、特公平５−３３４５６号公報に開示の技術において、基板を取り付けた側の電極（被処理体側）に１３．５６ＭＨｚの高周波を印加するのみでは、基板に堆積すべきイオンの移動度が小さいために基板への衝突エネルギーが低く、蒸着型のテープ用の保護膜としては要求を満たすに十分なものとは言えない。
【０００６】
本発明はこのような実状のもとに創案されたものであって、その目的は電磁変換特性が優れることはもとより、表面保護効果、すなわち耐久性や耐食性等の信頼性にも優れる磁気記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を解決するために、本出願に係る発明者らが鋭意研究した結果、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、前記部分円筒面状電極に１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を印加して放電を発生させる一方で、被処理体が接する冷却ロール電極に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を印加しシース（セルフバイアスによる負電位）を発生させれば、被処理体上に保護膜として極めて良好な膜が形成されることを見いだし、本発明に至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を有し、この強磁性金属薄膜の上に保護層を有する磁気記録媒体において、
前記強磁性金属薄膜は、コバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料により形成されており、
前記保護層は、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、前記部分円筒面状電極に１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を印加すると同時に、被処理体が接する冷却ロール電極に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を印加して形成された屈折率２．０〜２．２５、水に対する接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜であるように構成される。
【０００９】
また、本発明のより好ましい態様として、保護層の上にはさらに潤滑層が形成され、当該潤滑層は、フッ素系潤滑剤を主成分として含有するように構成される。
【００１０】
また、本発明のより好ましい態様として、前記保護層形成における１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数の出力は、１〜４Ｗ／ｃｍ2 、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数の出力は、０．０１〜１．００Ｗ／ｃｍ2 であるように構成される。
【００１１】
また、本発明のより好ましい態様として、前記保護層は、原料ガスとして炭化水素ガスと、水素、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、酸素、窒素の中から選ばれた少なくとも１種の添加ガスとの混合物を用いて形成されるように構成される。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、部分円筒面状電極に印加される１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数は、冷却ロール電極に印加される１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数に比べ、周波数が低いので放電中のイオン移動度は大きく、高エネルギを保持しながら被処理物の表面に堆積するので、十分な硬度を有するダイヤモンド状硬質炭素が強磁性金属薄膜の上に成膜できる。特に、このように形成されたダイヤモンド状硬質炭素膜を備える磁気記録媒体は、電磁変換特性が優れることはもとより、強磁性金属薄膜の表面保護効果、すなわち耐久性や耐食性等の信頼性にも優れる。
【００１３】
【実施例】
本発明の磁気記録媒体の好適な一実施例を図１に基づいて説明する。図１は本発明の磁気記録媒体の断面図である。この図によれば、本発明の磁気記録媒体１は、非磁性支持体１０の上に強磁性金属薄膜１３が形成され、さらにこの強磁性金属薄膜１３の上には保護層１７および潤滑層１９が順次形成されている。
【００１４】
非磁性支持体１０は、可撓性を備えたテープ状、あるいはシート状の形態をなし、その材質は強磁性金属薄膜１３の形成（例えば、真空蒸着）に耐え得るだけの耐熱性のあるものであればよい。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、アラミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォンなどが挙げられる。非磁性支持体１０の厚さは、例えば、磁気記録媒体の録画時間および支持体の機械的強度との兼ね合いで選択されることもあり、通常、５〜２０μｍ程度とされる。
【００１５】
このような非磁性支持体１０の上に形成される強磁性金属薄膜１３は、コバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料からなり、蒸着法により形成される。このような強磁性金属薄膜１３は、通常、非磁性支持体１０の上に直接またはＮｉを蒸着した後に形成される。
【００１６】
コバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料としてはコバルト合金が挙げられ、具体的には、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ等が例示される。
【００１７】
強磁性金属薄膜１３を蒸着で形成する場合、Ｃｏの融点に近い金属を用いるときは、同一のルツボを用いて蒸着する、いわゆる一元蒸着を行い、融点が異なるものでは複数のルツボを用いる、いわゆる多元蒸着を行うことが好ましい。
【００１８】
蒸着工程としては、蒸着チャンバー内を、例えば、１０-6Ｔｏｒｒ程度まで排気した後、電子銃にて蒸着させるべく金属の溶解を行い、金属全体が溶解した時点で蒸着を開始する。さらに、蒸着によって形成される強磁性金属薄膜１３の磁気特性を制御するために、通常、酸素、オゾン、亜酸化窒素等の酸化性ガスを導入しながら成膜する。
【００１９】
このような強磁性金属薄膜１３は、その膜中の厚さ方向に所定の酸素濃度分布を備えており、かかる酸素濃度分布は、基本的には成膜時に導入される酸素（Ｏ2 ）等の酸化性ガスの量（分圧）等を調節することによって、任意に設定できるものである。
【００２０】
このように形成される強磁性金属薄膜１３の厚さは、１０００〜３０００Å程度とされる。
【００２１】
なお、本実施例では、説明を分かりやすくするために強磁性金属薄膜が１層となっている場合を例にとって説明してきたが、これに限定されることなく、２層あるいは３層以上の多層構造の場合にも好適に適用できることは勿論のことである。２層構造の場合においては、例えば、最上層の強磁性金属薄膜の厚さが、５００〜１５００Å程度、この下に位置する強磁性金属薄膜が、３００〜２０００Å程度とされる。
【００２２】
このような強磁性金属薄膜１３の上には、保護層１７が形成されており、この保護層１７は、炭化水素ガスと、これに加えられた添加ガスを原料とし、プラズマ重合法によって形成されたダイヤモンド状硬質炭素膜である。
【００２３】
本発明の保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）は、屈折率２．００〜２．２５の物性を備えている。この値が２．００未満となると、保護膜としてあるべき耐久性が不十分になるという不都合が生じる。また、この値が２．２５を超えると、この保護膜に接触する磁気ヘッドの摩耗が大きくなり、テープに傷が入りダメージを与えるという悪影響が生じてくる。
【００２４】
さらに、本発明で用いられる保護層１７は、水に対する接触角が５０度以上８０度未満、好ましくは、６５〜７５度の物性を備えている。この値が８０度以上となったり、５０度未満となったりすると、媒体の耐久性が低下するという不都合が生じる。
【００２５】
本発明で用いられる保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）の形成方法の一例を以下に説明する。図２には真空成膜装置の概略正面図が示される。この装置において、繰出ロール５１には、予め非磁性支持体１０上に強磁性金属薄膜１３が設けられた積層体原反７０が巻かれている。そして、図２に示されるように繰出ロール５１から繰り出された被処理体である積層体原反７０は、ガイドロール５２を介して回転する冷却ロール５５に沿って移動し、さらに、ガイドロール５６を介して巻取ロール５８へと巻き取られるようになっている。この場合、冷却ロール５５は、非磁性支持体１０の裏面側（強磁性金属薄膜１３が形成されていない側）と接している。冷却ロール５５は、被処理体である積層体原反７０を冷却する機能を備えている。
【００２６】
また、真空槽３７内は、保護層形成のためにのみ必要なスペースを確保するために例えば仕切り板３８、３８によって上下に仕切られており、さらに放電を発生させるための例えば湾曲板状の電極３９が前記冷却ロール５５の回り（図においては下方）に配設されている。本願における部分円筒面状電極とは、冷却ロール５５電極の周辺を中心角４５°以上２７０°以下の範囲を放電電極で覆うことが可能な円弧状の電極をいい、湾曲板状の電極３９は、部分円筒面状の電極の一例を示したものである。部分円筒面状の電極のその他の形態としては、複数の棒状の電極を冷却ロール５５に沿って配置したものや、細孔を備える湾曲板状の電極、メッシュ板を湾曲状にしたもの等が挙げられる。
【００２７】
このような真空成膜装置において、冷却ロール５５は、もう一方の電極を構成しており、この冷却ロール５５と湾曲板状の電極３９とで一対の対向電極（冷却ロール電極と部分円筒面状の電極）が構成されている。ここでは、説明を簡単にするために、部分円筒面状の電極である湾曲板状の電極３９を『放電電極側』、他方の積層体原反７０が接する冷却ロール５５の電極を『被処理側』と便宜上、称する。
【００２８】
そして、後述する原料ガス等を真空槽３７内に導入しつつ、『放電電極側』である湾曲板状の電極３９に、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚ、より好ましくは、５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの周波数を印加すると同時に、『被処理側』である冷却ロール５５（電極）に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚ、より好ましくは、１〜１４ＭＨｚの周波数を印加することにより、屈折率２．０〜２．２５、接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜が形成される。『放電電極側』の電極３９側に印加される周波数が１０ｋＨｚ未満となると、長時間の運転が困難になり、逆に周波数が４５０ｋＨｚを超えると、膜が緻密にならない。また、『放電電極側』に用いる電極の単位面積あたりの出力（パワー）（以下、単に『出力』という）の範囲は、１〜４Ｗ／ｃｍ2 、より好ましくは、２〜４Ｗ／ｃｍ2 とされる。この値が、４Ｗ／ｃｍ2 を超えると、テープが熱負けを起こし、ヘッドとの接触不良となり画面上で再生できないという不都合が生じる。また、この値が１Ｗ／ｃｍ2 未満となると、媒体の耐久性やスチル特性が十分とならないという不都合が生じる。
【００２９】
一方、『被処理側』の冷却ロール５５に印加される周波数が１ＭＨｚ未満となると、絶縁物を介して、シースの発生が難しくなり、十分にイオンが引きつけられなくなり、膜質が低下し本発明の効果が不十分となる。逆に、周波数が２７ＭＨｚを超えると、シースの発生が弱くなり、形成された膜の耐久性やスチル特性が不十分となるという不都合が生じる。
【００３０】
また、『被処理側』で用いる出力（パワー）の範囲は、０．０１〜１．００Ｗ／ｃｍ2 とされる。この値が、１．００Ｗ／ｃｍ2 を超えると、異常放電の発生回数が増えて、テープに穴があくことがある。また、この値が０．０１Ｗ／ｃｍ2 未満となると膜の屈折率が向上しないために、良好な膜質のものが得られないという不都合が生じてしまう。
【００３１】
このようなダイヤモンド状硬質炭素膜からなる保護層１７の形成は、真空槽３７内で有機化合物、例えば炭化水素系化合物のモノマーガスを所定の周波数を用いてプラズマ化させ、連続搬送される強磁性金属薄膜１３の表面に形成させることによって行われる。通常は、積層体原反７０を搬送させる真空槽内を１０-5Ｔｏｒｒ以上に排気した後、原料ガスと添加ガスを所定量導入する。この所定量は、反応圧力が１〜１０-2Ｔｏｒｒとなるように設定することが一般的であるが、この所定量は真空槽（チャンバ）の大きさにも依存する。
【００３２】
本発明では、モノマーガスと添加ガスを含む原料ガスを用いて保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）を形成する。
【００３３】
モノマーガスとしては、例えば炭化水素ガスが用いられ、より具体的にはメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、エチレン、プロピレン、アセチレン、メチルアセチレン、トルエン等を単独または混合して用いる。用いる添加ガスとしては、水素、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、酸素、窒素などが挙げられる。このような添加ガスは、炭化水素ガスに対して、添加ガス／炭化水素（流量比）で０．０１〜１．０、より好ましくは０．０５〜０．１程度とされる。添加ガス量が多くなり過ぎると、成膜レートが低下してしまい、また、逆に少なくなり過ぎると緻密な膜が得られなくなってしまう。
【００３４】
保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）形成のための放電電源は、前述した範囲内に設定される。
【００３５】
このようにして形成される保護層１７（ダイヤモンド状硬質炭素膜）の厚さは、３０〜１００Å程度とされるが、いわゆるスペーシングロスを少なくするために、本来の保護膜機能を有する範囲でできるだけ薄くすることが望まれている。このような観点から本発明の保護層を評価するに、従来、８０〜１００Å程度必要とされていた膜厚が、３０〜５０Åでも保護層として十分な機能を備えることが判明した。つまり、良質な保護膜が形成できるために保護層１７の薄膜化が可能になり、スペーシングロスの軽減が図れるようになる。このような現象を考察するに、本発明においては、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を『放電電極側』に印加すると同時に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を『被処理側』に印加しているので、絶縁物を介してシースがきちんと発生するために、安定領域での成膜が成膜初期から行われ、通常、成膜初期に見られる不安定領域での成膜がほとんどないためではないかと思われる。ちなみに、従来行なわれていたように例えば１３．５６ＭＨｚの周波数を『被処理側』に印加するのみでは、不安定領域から安定領域でに至るまでの成膜時間がかなり必要になることが判明している。
【００３６】
本発明においては、このような保護層１７の上に、潤滑層１９が形成される。この場合には耐久特性がさらに向上する。潤滑層１９に含有される潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤を主成分として用いるのが良く、中でも特に、末端に水酸基、カルボキシル基、エステル基またはエーテル基を有し、主鎖がパーフロロポリエーテルまたはその変性体であるものや、パーフロロカルボン酸系もしくはその変性体またはこれらのエステルであるものが好適である。具体的商品名を挙げると、FOMBURIN Z-DIAC, FOMBURIN Z-DOL, FOMBURIN Z-DOL-TX, FOMBURIN AM2001など（以上、モンテカッチーニ社製）；Krytox 143AZ, Krytox143AA, Krytox143AYなど（以上、デュポン社製）；構造式ＣＦ3-（ＣＦ2 ）n −ＣＯＯＨで表示されるもの（ここで、ｎ＝６〜１０）；Ｚ ＤＩＡＣの片末端品などを例示することができる。潤滑剤は２種以上を混合してもよい。
【００３７】
潤滑層１９の形成方法としては、上記フッ素系潤滑剤をフレオン等の周知の溶剤に溶かして塗布乾燥させることが好ましい。塗布方法としては、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、グラビア法、リバース法、ダイノズル法、キスコート等公知の種々の方法が採用できる。潤滑層１９の厚さは、１０〜５０Å程度とされる。
【００３８】
また、非磁性支持体１０の裏面（強磁性金属薄膜形成面と反対の面）にいわゆる公知の種々のバックコート層を設けてもよいし、非磁性支持体１０と強磁性金属薄膜１３との間に種々の中間層を設けてもよい。
【００３９】
また、必要に応じて強磁性金属薄膜１３を成膜した後、当該膜１３の表面を前処理してもよい。前処理としてはプラズマ処理を行うのがよい。圧力は、１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒとし、周波数は１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ範囲内から選択される。処理時間は実験的に求められ、処理ガスは水素、Ａｒ、Ｈｅ、窒素、酸素の中から適宜選択して用いればよい。
【００４０】
なお、前記保護層１７の形成に際しては、その説明を簡潔かつ分かりやすくするために、非磁性支持体１０上に強磁性金属薄膜１３が設けられた積層体原反７０が繰出ロール５１に予め巻かれているケースを例にとって説明したが、これに限定されることなく、例えば、特開平４−９５２２０号公報に記載されているように、非磁性支持体１０のみを繰出ロールに設置し、同一真空槽内で、強磁性金属薄膜１３および保護層１７の形成を順次形成させる方式においても、本発明の磁気記録媒体が製造できるのは勿論のことである。
【００４１】
以下、本発明に関する具体的実験例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。（実施例サンプル１の作製）
まず、最初に、１０-6Ｔｏｒｒまで排気した真空槽内において、厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の非磁性支持体を連続搬送させつつこの上に、２層構成からなるＣｏ−Ｎｉの強磁性金属薄膜を形成させた。すなわち、Ｃｏ−Ｎｉ（Ｃｏ：Ｎｉ＝９０：１０（atm 比））の合金を蒸着源として用いて入射角３０°で斜め蒸着を行い（酸素分圧１０-4Ｔｏｒｒ）、厚さ１０００ÅのＣｏ−Ｎｉ強磁性金属薄膜１３を形成した。ついで、同様な円筒キャンを用い、Ｃｏ−Ｎｉ（Ｃｏ：Ｎｉ＝９０：１０（atm 比））の合金を蒸着源として用いて入射角３０°で斜め蒸着を行い（酸素分圧１０-4Ｔｏｒｒ）、厚さ１０００ÅのＣｏ−Ｎｉ強磁性金属薄膜を積層形成した（積層体原反７０の形成）。
【００４２】
次いで、図２に示される装置を用いて、上記強磁性金属薄膜の上に保護層を形成した。
【００４３】
すなわち、プラズマ原料ガス導入口から炭化水素としてメタンガスを２０SCCM、Ａｒガスを１０SCCM、それぞれ導入しつつ、０．０５Ｔｏｒｒの圧力下でプラズマを発生させて、保護膜を形成した。
【００４４】
この場合、『放電電極側』に印加した周波数は１０ｋＨｚ、出力（パワー）は２Ｗ／ｃｍ2 とし、『被処理側』に印加した周波数は１３．５６ＭＨｚ、出力（パワー）は、０．０５Ｗ／ｃｍ2 とした。
【００４５】
また、プラズマ雰囲気中に強磁性金属薄膜をさらす、いわゆるプラズマ通過時間は１０ｓｅｃとした。このようにプラズマ重合膜を形成した後、下記表５中、符号Ａで特定される潤滑剤を厚さ１５Åに塗設し、乾燥させた後、８ｍｍ幅にスリットして実施例サンプル１を作製した。
【００４６】
（実施例サンプル２〜６、および比較例サンプル１〜４の作製）
上記実施例サンプル１において、『放電電極側』に印加した周波数を、５０ｋＨｚ（実施例サンプル２）、１００ｋＨｚ（実施例サンプル３）、２００ｋＨｚ（実施例サンプル４）、３００ｋＨｚ（実施例サンプル５）、４００ｋＨｚ（実施例サンプル６）、１ｋＨｚ（比較例サンプル１）、５００ｋＨｚ（比較例サンプル２）、１ＭＨｚ（比較例サンプル３）、１３．５６ＭＨｚ（比較例サンプル４）に、それぞれ変えた。
【００４７】
それ以外は、上記実施例サンプル１と同様にして、実施例サンプル２〜６、および比較例サンプル１〜４を作製した。
【００４８】
（実施例サンプル７〜９、および比較例サンプル５，６の作製）
上記実施例サンプル３において、『被処理側』に印加した周波数を、１ＭＨｚ（実施例サンプル７）、２０ＭＨｚ（実施例サンプル８）、２７ＭＨｚ（実施例サンプル９）、１００ｋＨｚ（比較例サンプル５）、５００ｋＨｚ（比較例サンプル６）、にそれぞれ変えた。
【００４９】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル７〜９、および比較例サンプル５，６を作製した。
【００５０】
（実施例サンプル１０〜１３、および比較例サンプル７，８の作製）
上記実施例サンプル３において、プラズマ雰囲気中に強磁性金属薄膜をさらす、いわゆるプラズマ通過時間を変えることによって保護層の厚さを、３０Å（実施例サンプル１０）、４０Å（実施例サンプル１１）、８０Å（実施例サンプル１２）、１００Å（実施例サンプル１３）、１０Å（比較例サンプル７）、２０Å（比較例サンプル８）にそれぞれ変えた。
【００５１】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル１０〜１３、および比較例サンプル７，８を作製した。
【００５２】
（実施例サンプル１４〜１６、および比較例サンプル９，１０の作製）
上記実施例サンプル３において、『放電電極側』に印加したパワー（出力）を、１．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１４）、３．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１５）、４．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１６）、０．５Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル９）、５．０Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１０）に、それぞれ変えた。
【００５３】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル１４〜１６、および比較例サンプル９，１０を作製した。
【００５４】
（実施例サンプル１７〜２１、および比較例サンプル１１〜１４の作製）
上記実施例サンプル３において、『被処理側』に印加したパワー（出力）を、０．０１Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１７）、０．０２５Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１８）、０．１Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル１９）、０．５Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル２０）、１．０Ｗ／ｃｍ2 （実施例サンプル２１）、０．００１Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１１）、０．００５Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１２）、１．２Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１３）、１．５Ｗ／ｃｍ2 （比較例サンプル１４）に、それぞれ変えた。
【００５５】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル１７〜２１、および比較例サンプル１１〜１４を作製した。
【００５６】
（実施例サンプル２２〜２４の作製）
上記実施例サンプル３において、潤滑層の潤滑剤を下記表５中、Ｂ（実施例サンプル２２），Ｃ（実施例サンプル２３），Ｄ（実施例サンプル２４）で特定されるものに変えた。
【００５７】
それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、実施例サンプル２２〜２４を作製した。
【００５８】
（比較例サンプル１５の作製）
上記実施例サンプル１において、保護層を形成しなかった。それ以外は、上記実施例サンプル１と同様にして、比較例サンプル１５を作製した。
【００５９】
（比較例サンプル１６の作製）
上記実施例サンプル１において、『放電電極側』に周波数を印加しなかった。それ以外は、上記実施例サンプル１と同様にして、比較例サンプル１６を作製した。
【００６０】
（比較例サンプル１７の作製）
上記実施例サンプル３において、『被処理側』に周波数を印加しなかった。それ以外は、上記実施例サンプル３と同様にして、比較例サンプル１７を作製した。
【００６１】
このように作製した上記実施例サンプル１〜２４、比較例サンプル１〜１７に関する保護層の厚さおよび物性等については下記に示すような測定方法で求めた。
【００６２】
保護層の厚さ
サンプル作製と同一条件でＳｉウエハ上に保護層を成膜させて、エリプソメーター（（株）溝尻光学工業所）にて測定した。
【００６３】
保護層の物性
（屈折率）
予備実験として、Ｓｉ−ウエーハをテープ上に貼り付け、サンプル作製と同一条件にて成膜し、エリプソメーターにて測定した。
【００６４】
（接触角）
８ｍｍ幅のテープサンプルを接触角測定機（協和界面科学社製接触角測定装置）を用いて水に対する接触角を測定した。
【００６５】
これらの物性の測定結果を下記表１および表２示した。
【００６６】
【表１】
【表２】
【００６８】
耐久摩擦
摩擦試験機を用い、抱き角９０°において、２００ｐａｓｓ目の摩擦係数を測定した。ピンは３ｍｍΦで表面性０．２ＳのＳＵＳ３０４を使用した。
【００６９】
スチル
ソニー社製Ｓ１５００デッキにて７ＭＨｚの信号を記録して、スチルモードにて、出力が初期より１ｄＢ落ちるまでの時間を測定した。なお、測定は、５℃５０％ＲＨ、２０℃６０％ＲＨおよび４０℃８０％ＲＨの３つの環境下で、それぞれ、行った。
【００７０】
ΔＢｍ
６０℃、９０％ＲＨ環境下に１週間保存する前および保存した後の飽和磁束密度の変化量を、それぞれ測定した。
【００７１】
ΔＢｍ（％）＝（Ｂｂ−Ｂａ）／Ｂｂ × １００
Ｂｂは保存前の飽和磁束密度、Ｂａは保存後の飽和磁束密度を表す。
【００７２】
走行耐久性
ソニー（株）製Ｓ１５００デッキにて、７ＭＨｚの信号を２０℃６０％ＲＨの環境下で１２０分記録して、その出力が繰り返し再生によって−３ｄＢになるまでの走行パス回数を調べた。
【００７３】
なお、測定は、０℃、２０℃６０％ＲＨおよび４０℃８０％ＲＨの３つの環境下で、それぞれ行った。
【００７４】
これらの結果を下記表３および表４に示した。
【００７５】
【表３】
【表４】
【００７７】
【表５】
【発明の効果】
上記の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明は非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を有し、この強磁性金属薄膜の上に保護層を有する磁気記録媒体において、前記強磁性金属薄膜は、コバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする材料により形成されており、前記保護層は、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、前記部分円筒面状電極に１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数を印加すると同時に、被処理体が接する冷却ロール電極に、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数を印加して形成された屈折率２．０〜２．２５、水に対する接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜を備えているので、電磁変換特性が優れることはもとより、表面保護効果、すなわち耐久性や耐食性等の信頼性にも優れるという効果を奏する。また、従来、８０〜１００Å程度必要とされていた膜厚が、３０〜５０Åでも保護層として十分な機能を備えることが判明した。つまり、良質な保護膜が形成できるために保護層の薄膜化が可能になり、スペーシングロスの軽減が図れるようになり、電磁変換特性上も極めて有利になるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の断面図である。
【図２】保護層形成装置の概略正面図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
１０…非磁性支持体
１３…強磁性金属薄膜
１７…保護層
１９…潤滑層
Claims (4)
- 可撓性を備えたテープ状あるいはシート状の形態をなす非磁性支持体上にコバルト（Ｃｏ）またはコバルト（Ｃｏ）を主成分とする強磁性金属薄膜を形成する強磁性金属薄膜形成工程と、この強磁性金属薄膜の上に屈折率２．０〜２．２５、水に対する接触角５０度以上８０度未満の物性を備えるダイヤモンド状硬質炭素膜の保護層を形成する保護層形成工程と、を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記強磁性金属薄膜工程は、非磁性支持体を連続搬送させつつこの上に強磁性金属薄膜を形成させる工程であり、
前記保護層形成工程において形成される保護層は、対向して配置された冷却ロール電極と部分円筒面状電極を備える真空成膜装置を用い、当該真空成膜装置内に原料ガスとして炭化水素ガスと、水素、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、酸素、窒素の中から選ばれた少なくとも１種の添加ガスとの混合物を導入するとともに、炭化水素ガスをプラズマ化させ、冷却ロール電極に接して連続搬送される非磁性支持体の強磁性金属薄膜の表面に形成される膜厚３０Å以上の保護膜であって、
前記部分円筒面状電極には、１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数が印加されると同時に、被処理体が接する冷却ロール電極には、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数が印加されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記部分円筒面状電極には、５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの周波数が印加されると同時に、被処理体が接する冷却ロール電極には、１ＭＨｚ〜１４ＭＨｚの周波数が印加される請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記保護層形成における１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの周波数の出力は、１〜４Ｗ／ｃｍ2、１ＭＨｚ〜２７ＭＨｚの周波数の出力は、０．０１〜１．００Ｗ／ｃｍ2である請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記保護層の上にはさらに潤滑層を形成する潤滑層形成工程が付加され、当該潤滑層は、フッ素系潤滑剤を主成分として含有する膜として構成される請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
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