JPS6043566B2 - 耐摩耗性の表面を有する磁気記録担体の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は寸法安定な担体、これと附着強固に結合され
た強磁性金属薄層及びその上に被着された薄い保護層を
有する耐摩耗性の磁気記録担体の製法に係る。

寸法安定な担体例えば非磁性金属プレート上に強磁性
金属薄層を有する磁気記録担体は以前から既に公知であ
る。

斯かる記録担体は種々の磁気記録システムに於て使用さ
れることができ、且つ電子データ記録に於て特別の関心
が見出された。然し乍ら磁気金属薄層記憶装置の使用の
問題の１つは、その腐蝕及び機械的損傷に対する敏感性
に存する。 従て保護層を被着することに依り腐蝕及び
損傷に対し強磁性金属薄層を保護することは既に提案さ
れた。

即ち独乙国特許明細書第１２９７４２７号は、ＣＣ）３
０、より成れる連続的保護層を生成することに依るコバ
ルト含有強磁性金属薄層の表面の保護に関し記載してい
る。米国特許明細書第３５３３１６６号及び独乙国特許
公開公報第２２５０４６０号に依れば、類似方法にて金
属磁気層の表面上に酸化物一層が生成され且つ続行の３
００℃乃至４８０℃までに於ける熱処理に依り安定化さ
れる。勿論斯くして保護された磁気記録担体は未処理の
同種の磁気記録担体に比し延長された寿命を有するが、
磁気プレートの実際の使用に於ける高い要求を満足させ
ることはできない。殊に磁気ヘッドが磁気層に絶えず接
触する場合には、しばらく後に局所的引つかき跡が認め
られるようになり、これは速かに全記録面上に拡がる。
更に独乙国特許公告公報第１２８２０８４号より、天然
又は合成蝋よりの薄い層を塗着することに依り強磁性金
属薄層の表面に、摩耗及び他の損傷に対する改善された
抵抗強度を附与することも公知てある。然し乍ら蝋は金
属層上に附着しにくいから、この金属層上に先ず、一方
に於ては金属層に対し良好な附着性を有し、他方に於て
は蝋滑り層に対する吸着性支持層であるべきポリマーの
中間層が被着される。金属表面の酸化性酸の水溶液に依
る酸化と得られる酸化物層の熱処理及ひ潤滑薄膜を形成
する物質の被着との組合せも公知てある（独乙国特許公
告公報第１９６５４８？、独乙国特許公開公報第２１３
５８的号）。勿論改善された滑り機能を有する磁気記録
担体が得られるが、これ等磁気記録担体は浮動する磁気
ヘッドの反復接触及び１５００乃至３６００ｒ′Ｐｍの
プレートの普通の回転速度に於ける反復ヘッドエッジ接
触に機械的損傷なしに耐えるために必要な抵抗性を有し
ない。し．ばらく後にむしろ金属薄層の局所的損傷が生
成し、これ等損傷は大抵磁気記録担体の全破壊の出発点
となる。磁気金属薄層を有する磁気記録担体を薄いロジ
ウム層にて被覆することも公知であるが、これ等磁気記
録担体も機械的損傷に対しては。なお充分には抵抗性で
はなかつた。最後に米国特許明細書第３４９８８３７号
より、強磁性金属薄層を有する記録担体を高度の真空中
にて蒸発されたクロムー酸化クロムー層にて被覆するこ
とも公知である。然し乍らこの方法は費用がかかり、然
かもな・お屡々不充分な結果が得られるに過ぎない。従
て本発明の目的とする所は、その強磁性金属層に薄いが
均等な機械的に安定にして耐摩耗性の保護層が施された
磁気記録担体を製造する方法を開発しようとするに在り
、この場合保護層は特に簡単に形成され、然も優れた耐
摩耗性を有しなければならない。更に保護層は、記録担
体の変化が僅かにのみ起るに過ぎないようになすために
、できるだけ低い温度に於て製造可能でなければならな
い。しかるに３００℃の温度まて熱安定性を有する担体
と、該担体に強固に附着結合されたコバルト及び／又は
ニッケル含有強磁性金属薄層とを具備しノている磁気記
録担体を瓦斯状酸素を含有する液状の塩基性媒体にて１
乃至６吟間５乃至７０゜Ｃの温度に於て処理し、且つ洗
滌及び乾燥後酸素の存在に於て１７０乃至３００℃の温
度でテンパリングすることにより、均斉な耐摩耗性表面
保護層を施こし得る・ことが見出された。有利な１実施
形に於ては、塩基性の液状媒体は９乃至１３．２殊に９
．５乃至１３．０のＰＨ一値を有する水溶液より成る。

所望のＰＨ一値に調節するために、塩基性を呈す“る物
質を水中に或は有機溶剤中に溶解し、この場合殊に有機
溶剤中に於ては塩基の充分な溶解度が存在しなければな
らない。

水溶液に対して好適な物質は、例えば水酸化アルカリ、
炭酸アルカリ又は第３級燐酸塩例えばＮａ３ｐＯ４又は
Ｋ３ＰＯ４であるアンモニアも好適である。

有機溶剤液に対しては、例えば溶剤としてのアルコール
例えばメタノール、エタノール、イソプｏ／マノールに
於ては、例えばアンモニア又は水酸化アルカリが良好に
使用可能である。これ等物質の混合物も、溶剤に関して
のみならず、塩基性物質に関しても適する。斯くして生
成する溶液は、場合に依り緩衝溶液として作用すること
ができる。例はＮａＯＨ及びＮａＨＣＯ３或はＮａＯＨ
及びＮａ３ｐＯ４よりの混合物である。斯かる緩衝系は
例えばＨａｎｄｂＯＯｋＯｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，第５５版，１９７４−７５年，ＣＲＣ
−Ｐｒｅｓｓ，Ｄｌｌ２−１１４頁中に記載されている
。本発明に依れば、驚くべきことには、塩基性環境に於
て簡単な方法にて均等な薄い一次的酸化物性薄膜を生成
するためには、溶液中に於ける酸素の存在が既に充分で
あつて、この薄膜は更に他のステップに於て、極めて良
好な附着性を有する保護層の均等な層厚進行を有する耐
摩耗性表面に変ぜられることができる。

保護層の優れた均等性は超薄片の電子顕微鏡写真にて容
易に確認される。塩基性媒体中に於ける金属磁気記録担
体の処理は、５乃至冗殊に１０乃至４５℃の温度にて於
て行われ、一方処理の時間は１乃至６紛殊に約０分まで
である。アルカリ性溶液の高い塩基濃度及び（又は）加
温に於ては、比較的短かい時間が適当である。何となれ
ばそうでない場合には、場合に依り層表面の望ましから
ぬ腐蝕が行われるからである。これに反し塩基度の減少
は処理時間の増大を必要とし、このために勿論簡単且つ
経済的の作業方法は困難ならしめられる。本発明に依り
行われる塩基性媒体中に於ける表面処理と続行の金属磁
気層の熱処理との組合せに依り、均等な厚さ及び高い耐
摩耗性の保護層が得られるが、このような保護層は熱処
理に依るだけでは得られることができないのみならず、
単なる熱処理に於ては金属表面の不均等な酸化を招来す
るに過ぎない。

この場合には限られた面上に於てすらも異なる着色が生
じ、このことは然し乍ら本発明方法於ける酸化の均等性
に対しては、層表面が眼にて認め得る一次的酸化物性層
を有することは必らずしも必要でない。溶液中にて生成
される一次的酸化物性層が眼にてなお認め得ない場合に
も、熱処理に際し均等な保護層が得られる。然し乍ら例
えば硝子又は合成樹脂製の透明な反応容器中に於て容易
に観察できる層表面の眼にて認め得る変色は充分な一次
的層形成に対する良好な指標を呈する。塩基性媒体中に
於て磁気記録層を処理せる後、記録担体を水及び（又は
）有機溶剤にて洗滌し且一つ乾燥する。

次に本発明方法の夫以上の経過に於て、表面に於て塩基
性媒体中にて処理された磁気記録担体は熱処理に附され
る。耐摩耗性表面を形成する保護層の厚さ及び担体物質
の熱的性質に応じて、熱処．理の温度は１７０゜Ｃ乃至
３００′Ｃ殊に１７０乃至２８０′Ｃである。熱処理の
時間は保護層の厚さ及び温度に依存して選択しなければ
ならなく、且つ５分乃至１時間、普通１吟乃至約８時間
持続する。温度及ひ時間を保護層の厚さが０．０１μｍ
乃至０．２μｍ殊に０．０１・μｍ乃至０．１μｍにな
るように選択するのが適当である。熱処理は空気中にて
行われるのが適当である。然し乍ら他の酸素含有瓦斯に
て相当する作業方法に於て同一結果が達成されることは
明らかである。磁気記録担体用の熱安定性担体としては
、３００℃までの温度に於て極めて寸法安定な磁気金属
薄層用の総ての普通の担体が挙げられる。

前処理され、例えば化学的に沈澱され又は電着された銅
層が施されていることもできる普通の厚さのアルミニウ
ム又はアルミニウム合金よりのプレート或は円板が殊に
有利である。他の金属及び合成樹脂例えば銅−、ポリア
ミドー又はポリエチレンテレフ・タラートー箔よりの担
体物質も使用されることがてきる。この場合大抵担体と
磁気層との間に附着媒介性層が使用される。強磁性金属
薄層どしては約６００乃至６０００Ａの層厚を有する普
通の金属薄層が挙げられ、これ等は夫自体公知の方法に
て化学的沈澱、電着に依り又は蒸発即ち高真空中にて瓦
斯相より金属又は金属合金を沈澱することに依り、場合
に依り予備処理された担体上に沈澱されることができる
。

この場合化学的沈澱及び電着が有利である。適当なコバ
ルト含有強磁性金属薄層は殊にコバルトー燐一、コバル
トー硼素一並びにコバルト−ニッケルー、コバルト−ニ
ッケルー鉄−、コバルトー鉄一並びに前記の種類の燐一
、硼素一及び（又は）窒素一含有合金、例えば約コバル
ト９０乃至９８％及び燐２乃至１０％、約ニッケル３０
乃至２０％及びコバルト７０乃至８０％、約コバルト９
０％、ニッケル９％及び燐１％、約コバルト８８％、ニ
ッケル９％及び硼素３％又は約コバルト４０乃至５０％
、ニッケル４０乃至５０％及ひ硼素１乃至５％よりの合
金である。

合金にて、例えば化学的沈澱に依り、殊に研磨された基
体上に例えば３００乃至９０００ｅの保磁力及び１００
００乃至１５０００ガウスの磁化４πＩｓを有する０．
６μｍ以下の厚さの薄膜が製造される。本発明の範囲に
於て特に有利な強磁性金属薄層は、コバルト９０乃至９
８．５％及び燐１．５乃至１０％より成り、且つ０．０
８乃至０．５μｍの厚さに於て電着又はデツド沈澱に依
り銅鍍金されたアルミニウム合金より成れる担体に被着
された。本発明方法に依り、驚くべきことには強磁性薄
膜表面上に極めて均等な酸化物層が生成される。

全面に亘つて均等な反応機能は、例えば帯黄色又は青色
の外見を有することができる酸化された層表面の均等な
着色に於て眼にて既に示される。磁気層と被着された保
護層との間の極めて良好な附着強度の外に、同時に表面
の優れた耐摩耗性が達成される。本発明を次の諸例に依
り詳細に説明する。

耐摩耗性を測定するためにプレートは回転円板上に取り
付けられる。摩耗ひずみは、普通の磁気ヘッド物質より
製作され適当な圧着条件下にてプレート表面上に於て滑
動する球面状に研磨された研磨体に依り生成される。研
磨体に振動附与器が取り付けられ、その信号は適当な増
幅後、実験室記録計上に時間の関数として記録される。
損傷されないプレート表面に於て、プレート表面と試験
体表面との間に摩擦に依り惹起されて、試験体は振動状
態におかれ、この振動は振動附与器に依り捕捉される。
これ等振動の振幅は極めて敏感に摩擦機能に於ける障害
に反応し、且つ摩耗に依るプレート表面の傷害に際し著
しく増大する。従て摩耗ひずみの開始から振動振幅の飛
躍的増大の発生までの時間は表面の安定度に対する基準
である。例１ 両側に於て約０．１５μｍの厚さのコバルトー燐一合金
にて被覆されたＣｕ一箔を、ビーカー中に含有されてい
る２２゜Ｃの温度を有するＮａＯＨ一水溶液中に浸漬し
た。

試験条件並びに続行の熱処理後の結果は表１中に記載さ
れている。比較例 例１に記載されているような試料を、アルカリ性媒体中
にて処理することなしに、直接２時間空気中にて２４０
℃に加熱する。

然る時はコバルトー燐一層は種々に着色された層表面を
示し、これから不均等な酸化が判明する。例２ データ用技術に於て使用される研磨された１２インチー
Ｎ一円板に銅鍍金し、且つ公知の方法にて約０．４μｍ
の厚さのＣＯ−Ｐ一磁気薄膜にて被覆した。

透明な開放容器中に、室温に於て約１２のＰＨを有する
ＮａＯＨ一水溶液を入れた。溶液を４０′Ｃに加熱した
が、これに依りＰＨは約１１．５に変じた。ＣＯ／Ｐに
て被覆された第１の担体（試料Ａ）を７聞２間浸漬した
。第２の担体（料Ｂ）を１５鰍間浸漬した。試料Ａは眼
にて認め得る一次的酸化物薄膜を示さなかつた；これに
反し試料Ｂは黒黄色であつたが、極めて均等に着色され
た。両試料を水及びメタノールにて洗滌せる後、実験室
乾燥函中にて４時間２４０℃に於て空気中にてテンパリ
ングした。然る時は試料Ａは均等な金褐色層表面を゛示
し、試料Ｂは菫色着色を有した。斯くして製造された記
録担体の耐摩耗性は、γ一Ｆｅ２Ｏ３一分散液にて被覆
された市販の磁記記憶プレートに批較して試験した。

結果は表２中に集録されている。

例３ コバルトー燐一層を有するＣｕ一箔を、約２０℃の温度
を有する種々の塩基性水溶液中にて処理・し、且つ水及
びアルコールにて洗滌せる後空気中にてテンバリングし
た。

表３は結果を示す。総ての場合に均等に酸化された層表
面が得られた。例４表４は塩基含有有機溶剤中に於ける
コバルトー燐−層を担持する磁気銅箔の処理の結果を示
す。

例５市販のポリアミドー箔を、公知の方法にて約０．１
μｍの厚さの磁気ＣＯ／Ｐ一薄膜にて被覆し且３。

つ開放容器中に於て１紛間２５゜Ｃの温度を有するＰＨ
＝１２の苛性ソーダ水溶液中に情詩する時は、層表面は
金黄色になつた。水及びアセトンにて洗滌せる後、２時
間空気中にて１８０゜Ｃに於て酸化した。これに依り層
表面は全表面に亘つて均等な濃黄色４に着色した。例６ 銅箔に公知の方法にて化学的に沈澱された磁気ニッケル
ー燐一層を施し、且つ１紛間１２のＰＨ一値を有するア
ンモニア水溶液中に浸漬する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ３００℃の温度まで熱安定性を有する担体と、該担
   体に強固に附着結合されたコバルト及び／又はニッケル
   含有強磁性金属薄層とを具備しており、該金属薄層に均
   斉な耐摩耗性表面保護層が施こされた磁気記録担体の製
   法において、金属薄層の表面を瓦斯状酸素を含有する液
   状の塩基性媒体にて１乃至６０分間５乃至７０℃の温度
   に於て処理し、且つ洗滌及び乾燥後酸素の存在に於て１
   ７０乃至３００℃の温度でテンパリングすることを特徴
   とする、耐摩耗性の表面を有する磁気記録担体の製法。 ２ ９の１３．２との間のＰＨ値を有する塩基性媒体水
   溶液にて処理することを特徴とする特許請求の範囲１記
   載の製法。３ ９の１３．２との間のＰＨ値を有するア
   ルカリ金属の水酸化物、炭酸塩又は第３級燐酸塩の水溶
   液を使用することを特徴とする、特許請求の範囲２記載
   の製法。