JPH01303623A - 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、磁気テープ等の磁気記録媒体に関するもので
あり、強磁性金属薄膜を磁性層とする磁気記録媒体に関
するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、強磁性金属ｆｊｌ膜を磁性層とする磁気記録
媒体において、非磁性支持体上に所定の■り厚でＣｏ系
面内磁化膜を形成し、続けてＣｏ−０系垂直磁化膜を順
次形成することにより、耐蝕性及び短波長における電磁
変換特性に優れた磁気記録媒体を提供しようとするもの
である。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、酸化物強磁性粉末ある
いは金属磁性粉末等の磁性粉末を塩化ビニル−酢酸ビニ
ル系共重合体、ポリエステル樹脂。

ポリウレタン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめた
磁性塗料を非磁性支持体上に塗布・乾燥することにより
作製される塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている
。

これに対して、高密度磁気記録への要求の高まりととも
に、Ｃｏ−Ｎｉ合金等の強磁性金属材料を、メツキや真
空薄膜形成技術（真空蒸着法やスパッタリング法、イオ
ンブレーティング法等）によってポリエステルフィルム
やポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着し
た、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体が提案さ
れ、注目を集めている。この強磁性金属薄膜型磁気記録
媒体は、抗磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換
特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄く
することが可能であるため記録減磁や再生時の厚み損失
が著しく小さいこと、磁性層中に非磁性材である打機バ
インダーを混入する必要がないため磁性材料の充填密度
を高めることができること等、数々の利点を有している
。

ところで、一般に強磁性金属”３Ｍ型の磁気記録媒体で
は、磁性層である強磁性金属薄膜を斜方連続蒸着により
形成しており、その最小入射角は４５°〜６０°とした
高入射角で単層連続蒸着している。この場合、形成され
た強磁性金属薄膜は入射ビーム方向に成長したカラム構
造となるため、錆びに対して弱く耐蝕性において不十分
である。

そのため、従来より防錆剤等を磁性層上に塗布してこれ
らの問題の対策としている。

しかしながら、この方法は上述の問題解決の方法として
完全とはいえず、また防錆剤等を塗布したことにより種
々の問題を引き起こす可能性がある。

例えば、非！Ｒ性な防錆剤層を介して磁気テープが磁気
ヘッドに接触することになり、いわゆるスペーシングロ
スにより電磁変換特性が劣化する虞れがある。特に、高
密度記録化に伴い記録波長の短波長化が進められている
状況からこの傾向が著しい。

このため、特開昭６３−１４３２０号公報、特開昭６３
−１４３１７号公報、特開昭６３−１０３１４号公報、
特開昭６３−１３１１７号公報、特開昭６３−１０３１
５号公報、特開昭６３−９０１５号公報等に示されるよ
うに、２層欣連続蒸着法を使って磁気記録媒体の耐久性
と電磁変換特性の向上を図ろうとする試みがなされてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、２層膜といってもいずれの場合も上層膜
と下層膜の酸素濃度を変えたり蒸着方向を変えたにすぎ
ず、従って、上述の方法により形成される蒸着膜（特に
上層膜）の膜構造は、磁性粒子が入射方向に成長したカ
ラム構造となっている。このため、当該上Ｎ膜はカラム
間ミこ空隙が存在し空気が通過し昌い構造となっており
、面内磁化膜の、錆び等の腐食に対する保護膜としての
機能が不足している。

そこで、本発明は面内磁化膜上にＣｏ−０垂直磁化膜を
形成し、磁性層の耐蝕性を向上させた磁気記録媒体を提
供することを目的とするものである。

（ｉ！１題を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は上述の目的を達成するため鋭意研
究の結果、非磁性支持体上に所定の膜厚でＣｏ系面内磁
化膜及びＣｏ−０系垂直磁化膜を順次形成することによ
り、耐蝕性と短波長での電磁変換特性の向上が得られる
との知見を得るに至った。

本発明は、上述の知見に基づいて提案されたものであっ
て、第１図に示すように、非磁性支持体（１）上に斜方
蒸着による膜厚１０００Å〜３０００人のＣｏ系面内磁
化膜（２）及び膜厚３００Å〜１５００人のＣｏ−０系
垂直磁化膜（３）を順次形成したことを特徴とするもの
である。

本発明の磁気記録媒体における非磁性支持体（１）上に
下層萬着膜として形成するＣｏ系面内磁化膜（２）は、
斜方連続蒸着法によるＣｏを主体とする長手方向の面内
磁化膜である。当該Ｃｏ系面内磁化膜（２）を形成させ
る際の膜厚は１０００Å以上３０００Å以下である。

ここで、膜厚が１ｏｏｏ人未満の場合は電磁変換特性が
低下し、膜厚が３０００人より大きい時は磁気記録媒体
の厚みが厚くなりすぎる。

本発明において使用するＣｏ系面内磁化膜（２）として
は、例えば純Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ系合金。

Ｃｏ−ＰＬ系合金、Ｇｏ−Ｎｉ−ｐｔ系合金。

Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金。

Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｂ系合金
等からなるものが使用可能である。

また、その上部に形成する上Ｎ蒸着膜であるＣｏ−０系
垂直磁化膜（３）は、高純度のＣｏを上記Ｃｏ系面内磁
化膜（２）上に蒸着させる際に酸素を導入することによ
って容易に作製されるものである。当該Ｃｏ−０系垂直
磁化膜（３）を形成させる際の膜厚は３００Å以上１５
００Å以下である。

ここで、膜厚（ｔ４）が３００人未満の場合錆びに対す
る保護膜としての充分な厚みを有しなくなり耐蝕性を確
保できなくなる。また、膜厚が１５００人より大きい時
はスペーシングロスの問題が起こってくる。

本発明において使用する非磁性支持体としては、従来公
知の長尺状のテープ状、シート状等のものを用い、材質
も従来公知のもの例えばポリエチレンテレフタレート等
のものを使用する。これら非磁性支持体は、磁気記録層
を形成するに先立ち、易接着化、平面性改良、着色、帯
電防止、耐摩耗性付与等の目的で表面処理や前処理が行
われてもよい。

本発明で磁気記録媒体を製造する際に適用される真空蒸
着法としては、抵抗加熱蒸着、誘導加熱蒸着、電子ビー
ム蒸着、イオンビーム蒸着、イオンブレーティング、レ
ーザービーム蒸着、アーク放電蒸着等の真空蒸着法のい
ずれもが実施可能であるが、磁気記録媒体の抗磁力、異
方性磁界等の磁気特性を向上させる上で、又速い蒸着速
度を得るために電子ビーム蒸着、イオンブレーティング
等の方法が通しており、さらに操作性、量産性の工業的
観点からは電子ビーム蒸着法が最も適している。

上記２層構造の磁気記録媒体を作製するには、Ｇｏ系合
金を蒸発源とし、先ず非磁性支持体（１）上に真空蒸着
法により膜厚が１０００Å以上３０００Å以下のＣｏ系
面内磁化膜（２）を蒸着形成する。ここで、非磁性支持
体のキャン接触面における法線方向に対する１発蒸気流
の入射角は５０゜より大きく９０°以下が好ましい、こ
の理由として、上記入射角が５０°以下となった場合電
磁変換特性が低下し、また上記入射角が９０°より大き
くなった場合も同様にｉｉｔｍ変換特性が低下する。

なお、Ｃｏ系面内磁化膜（２）の蒸着に際しては、得ら
れる膜の抗磁力を向上させること等を目的として、蒸着
雰囲気中に少量の酸素を導入してもよそして、その後高
純度Ｃｏを多量の（垂直磁化膜とするに足る量の）酸素
ガスを導入しながら、真空蒸着法により膜厚が３００Å
以上１５００Å以下のＣｏ−０系垂直磁化膜（３）を蒸
着形成する。

ここで、上記入射角は一２０°より大きく２０゜より小
さいことが好ましい。この理由として、上記入射角が一
２０°以下となった場合垂直磁化膜とならず、ｌｌ！構
造は入射方向に成長したカラム構造となってしまい錆び
に対する保護膜としての機能が不足する。また、上記入
射角が２０°以上となった場合も上記同様膜構造はカラ
ム構造となってしまい保護膜としての働きが不足する。

〔作用〕

本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に膜厚１００
０Å〜３０００人のＣｏ系面内磁化膜及び膜厚３００Å
〜１５００人のＣｏ−０系垂直磁化膜を順次形成する２
層構造としているため、Ｃ。

を主体とした両膜間の整合性が非常に良好である。

また、本発明の磁気記録媒体は、Ｃｏ−０系垂直磁化膜
（３）が明確なカラム構造をとらないため、空隙が形成
されず緻密な構造となり空気（特に酸素）を通過させに
（く錆びにくい。そのため下層蒸着膜であるＣｏ系面内
磁化膜（２）に対して耐蝕性に優れた保護膜となる。ま
た、Ｃｏ−０系垂直磁化１１１（３）は垂直磁化特性が
優れているため、特に短波長域における信号の記録再生
に寄与し、その向上が図られる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した実施例について図面を用いて説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
いことはいうまでもない。

災隻■土 長尺状高分子フィルムに対して、第２図に示す２キヤン
タイプの連続巻き取り蒸着装置を用いてＣｏ系面内磁化
膜及びＧｏ−０系垂直磁化膜の蒸着を行った。

２キヤンタイプの蒸着装置は、走行系、面内磁化膜形成
部、垂直磁化膜形成部の３組により構成されている。走
行系は、供給ローラー（１８）、第１の冷却キャン（１
２）、中間ローラー（１９）、第２の冷却キャン（１３
）、巻き取りローラー（２０）からなる。

面内磁化膜形成部は、隔壁（１１）によって垂直磁化膜
形成部と仕切られ、純度９９．９％のＣＯに２０重量％
のＮｉを含んだＣｏ−Ｎｉが備えられたルツボ（１４）
と酸素ガス導入管（２３）及び上記Ｃｏ−Ｎｔを加熱蒸
発させるための電子銃（１６）とが配設されている。　
上記第１の冷却キャン（１２）において上記Ｃｏ−Ｎｉ
系面内磁化膜（下層蒸着膜）が形成される。なお、ここ
で高分子フィルムへの蒸発気流（Ｃｏ−Ｎｉ）の入射角
は、マスク（２４）により規制される。

垂直磁化膜形成部は、上記面内磁化膜形成部と同様、純
度９９．９％のＣｏが備えられたルツボ（１５）と酸素
ガス導入管（２２）及び上記Ｃｏを加熱蒸発させるため
の電子銃（１７）とが配設されており、上記第２の冷却
キャン（１３）においてＣ０−０系垂直磁化膜（上層蒸
着膜）が形成される。この場合も高分子フィルムへの蒸
発気ｆｆ１（Ｃｏ）の入射角は、マスク（２５）及びマ
スク（２６）により規制される。

上記Ｃｏ−Ｎｉ系面内磁化膜形成部においては、電子銃
（１６）からの電子ビームによりルツボ（１４）内に備
えられたＣｏ−Ｎｉが加熱されることにより蒸発し、酸
素ガス導入管（２３）から導入された酸素ガスとともに
第１の冷却キャン（１２）に達し、該第１の冷却キャン
（１２）上を走行している非磁性支持体（２１）上に上
記Ｃｏ−Ｎｉ蒸発蒸気流として蒸着形成される。　　こ
のとき、酸素導入量は３００ｃｃ／ｍｉｎであり、この
酸素導入量と非磁性支持体の走行速度、Ｃｏ−Ｎｉの蒸
発速度等が加味されてｃｏを主体とするＣｏ−Ｎｉ系面
内磁化膜が形成される。

一方、上記Ｃｏ−０系垂直磁化膜形成部においては、電
子銃（１７）からの電子ビームによりルツボ（１５）内
に備えられたＣｏが加熱されることにより暴発し、酸素
ガス導入管（２２）から導入された酸素ガスとともに第
２の冷却キャン（１３）に達し、該第２の冷却キャン（
１３）上を走行している非磁性支持体（２１）上に上記
Ｃｏ蒸発蒸気流として蒸着形成される。このとき、酸素
導入量は１５０　ｃｃ／ｌｌ１ｎであり、この酸素導入
量と非磁性支持体の走行速度、ＣＯの蒸発速度等が加味
されてＣｏを主体とするＣｏ−０系垂直磁化膜が形成さ
れる。

尚、上記電子銃（１６）によって加熱され蒸着されるＣ
ｏ−Ｎｉ、上記電子銃（１７）によって加熱され蒸着さ
れるＣＯは、その蒸着速度を任意に制御して蒸着するこ
とができる。また、第１の冷却キャン（１２）及び第２
の冷却キャン（１３）は、その表面温度が０°Ｃ付近に
なるように制御されている。

上述のような装置を使用して下記の通りの作製条件でサ
ンプルテープを作製した。

蒸発源 ルツボ（１４）・・・・・・Ｃｏ−Ｎｉ合金（Ｃｏ純度
９９．９％） （Ｎｉ２０重量％） ルツボ（１５）・・・・・・Ｃ。

（Ｃｏ純度９９．９％） 面内磁化膜形成部 酸素導入量・・・・・・３００ｃｃ／Ｓｉｎ蒸着速度・
・・・・・・３０００人／ｓｅｃ入射角・・・・・・・
・６０°以上９０°以下（最小入射角・６０°） 膜厚・・　・・・・・・・２０００人 垂直磁化膜形成部 酸素導入量・・・・・・１５０ｃｃ／ｌｌｌ１ｎ薄着速
度・・・・・・・１５００人／ｓｅｃ入射角・・・・・
・・・−１０°以上ｌＯ°以下膜厚・・・・・・・・・
８００人 テープ走行速度・・・・・１６ｍ／ｌｌ１ｎ雰囲気ガス
圧・・・・・・２×１０〜’Ｔｏｒｒル較炎上 長尺状高分子フィルムに対して、第２図に示す２キヤン
タイプの連続巻き取り蒸着機を用いて比較例を行った。

このとき、下層蒸着膜の作製条件は実施例１と同様とし
、上層蒸着膜の作製条件を下記のようにサンプルテープ
を作製した。

蒸発源 ルツボ（１５）・・・・・・Ｃ。

（Ｃｏ純度９９．９％） 垂直磁化膜形成部 酸素導入量・・・・・・１００ｃｃ／ｌｌ１ｉｎ蒸着速
度・・・・・・・１ｏｏｏ入／ｓｅｃ入射角・・・・・
・・・３０″′以上９０°以下膜厚・・・・・・・・・
１０００人 テープ走行速度・・・・・１６ｍ／ｍｉｎ雰囲気ガス圧
・・・・・・ｌ　Ｘ　ＩＩＩ　’Ｔｏｒｒ止較炭叉 長尺状高分子フィルムに対して、第２図に示す２キヤン
タイプの連続巻き取り蒸着機を用いて実施例を行った。

このとき、下層蒸着膜の作製条件は実施例１と同様とし
、上層蒸着膜の作製条件を下記のようにサンプルテープ
を作製した。

蒸発源 ル・ンボ（１５）・・・・・・Ｃ０ （Ｃｏ純度９９．９％） 垂直磁化膜形成部 酸素導入量・・・・・・２００ｃｃ／ｍｉｎ蒸着速度・
・・・・・・２ｏｏｏ入／ｓｅｃ入射角・・・・・・・
・３０°以上９０°以下膜厚・　・　・　・　・　・　
・・　・２０００人テープ走行速度・・・・・１６ｍ／
ＩＩ＋ｉｎ雲囲気ガス圧・・・・・・２　Ｘ　１０−　
’Ｔｏｒｒル較炭主 長尺状高分子フィルムに対して、第２図に示す２キヤン
タイプの連続巻き取り蒸着機を用いて実施例を行った。

このとき、下層蒸着膜の作製条件は実施例１と同様とし
、上層蒸着膜の作製条件を下記のようにサンプルテープ
を作製した。

突発源 ルツボ（１５）・・・・・・Ｃ。

（Ｃｏ純度９９．９％） 垂直磁化膜形成部 酸素導入量・・・・・・３００ｃｃ／ｌ１ｉｎ蒸着速度
・・・・・・・３ｏｏｏ入／ｓｅｃ入射角・・・・・・
・・−１０°以上１０’以下膜厚・・・・・・・・・２
０００人 テープ走行速度・・・・・１６ｍ／ｍｉｎ雰囲気ガス圧
・・・・・・３　Ｘ　１０−　’Ｔｏｒｒ上述のように
して作製した各サンプルテープについて、磁気特性、電
磁変換特性、磁性膜の耐蝕性について評価を行い、その
結果を第１表に示す。

尚、第１表中のＢｓは飽和磁束密度を、Ｈｃは保磁力を
、Ｒｓは角径比を、Δφ（χ）は飽和磁化の減少率を表
す。尚、各サンプルテープの電磁変換特性評価では、磁
性層表面にリン酸エステル潤滑剤を塗布してサンプルと
した。また、磁性膜の耐蝕性評価については（１）とし
てＳＯ□ガス腐食試験（Ｓｏ□ガス濃度０．０１ｐｐｍ
　、　／！ｉ度３０″Ｃ１相対湿度９０％の雰囲気中に
２４時間放置）、　（Ｉｔ）として高温多湿試験（温度
６０℃、相対湿度９５％、の雰囲気中に一週間放置）の
２種類について行い、表面状態の良い場合はＯｌやや悪
い場合はΔ、悪い場合は×として評価した。

また実施例１．比較例１・比較例３についての記録波長
と再生出力の関係を第３図に示す。尚、第３図中記号Ａ
は実施例１に、記号Ｂは比較例１に、記号Ｃは比較例３
にそれぞれ対応している。

（以下余白） 第１表 第１表及び第３図より明らかなように、本発明を適用し
た磁気記録媒体は、優れた磁気特性、電磁変換特性、耐
蝕性を兼ね備えていることがわかる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明を適用した磁気
記録媒体は、両膜ともにＣＯを主体としたＣｏ−Ｎｉ、
Ｃｏ−０から構成されるものであることから面内磁化膜
と垂直磁化膜の整合性が高い。また、Ｃｏ−０系垂直磁
化膜が耐蝕性に優れた保護膜として作用すると同時に、
Ｃｏ−０系垂直磁化膜は垂直磁化特性が優れているため
、特に短波長域における信号特性及び記録再生特性の向
上が得られる。

よって本発明では、耐蝕性及び短波長における電磁変換
特性に優れた磁気記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気記録媒体の一例を示す要
部拡大断面図である。 第２図は本発明を適用した磁気記録媒体を作製するため
の真空蒸着装置の一例を示す概略図である。 第３図は本発明を適用して作製した磁気記録媒体の記録
波長と再生出力との関係を示す特性図である。 １・・・非磁性支持体 ２・・・Ｃｏ系面内磁化膜 ３・・・Ｃｏ−０系垂直磁化膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に膜厚１０００Å〜３０００ÅのＣｏ系
   面内磁化膜及び膜厚３００Å〜１５００ÅのＣｏ−Ｏ系
   垂直磁化膜が順次形成されたこと、を特徴とする磁気記
   録媒体。