JPH01319120A - 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、真空蒸着やスパッタリング等の真空薄膜形成
技術等の手法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を
磁性層として形成した、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁
気記録媒体に関するものであり、特に斜方蒸着により形
成された磁性層の耐蝕性及び耐久性の改善に関するもの
である。

〔発明の概要］ 本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を磁性層と
して形成してなる磁気記録媒体において、磁性層である
強磁性金属ｙＩ膜上にＣｏ−Ｃｒ層、Ｃｏ−０層を順次
形成し、耐蝕性、電磁変換特性、ヘッドの当り特性、ス
チル耐久性等が改善さ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、非磁性支持体上にＴ　
−ＦｅｇＯａ、　Ｇｏを含有する１−Ｆｅ、０．、Ｆｅ
、Ｏ，。

Ｃｏを含有するＦｅ１ｇ４．１−ＦｅｔＯ＝とＦｅＪｎ
　とのベルトライド化合物、Ｃｏを含有するベルトライ
ド化合物、ＣｒＯ□等の酸化物強磁性粉末あるいはＦｅ
、Ｇｏ、Ｎｉ等を主成分とする合金磁性粉末等の粉末磁
性材料を塩化ビニル−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１ンダー中に
分散せしめた磁性塗料を塗布・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、Ｇｏ−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有機バ
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
。

しかし、磁性層が金属材料により構成されることから、
保存中、特に高温高温下に曝された場合、磁性層表面に
腐食を生じやすく、このため飽和磁化量や抗磁力等が経
日的に劣化する等の問題があった。

このような実情から、前述の磁気記録媒体の磁性層上に
耐蝕性向上のために各種金属保護膜等からなる防錆層を
形成することが提案されている。

しかしながら、ある種の金属像３１ｒＩ４により防錆層
を形成した場合、耐蝕性の観点からは良好な効果がみら
れるものの磁気記録媒体と磁気ヘッドとの当り特性やス
ペーシングロスあるいはスチル耐久性等の点で特性の劣
化を招くといった問題を生じている。

このような状況にあって、例えば、磁性層としてＣｏ−
Ｎｉ斜方蒸着膜を形成し、その上部に防錆層としてＣｏ
−Ｃｒ層を形成した構造の磁気記録媒体が提案されてい
る。上述の防錆層として形成したＣｏ−Ｃｒ層は耐蝕性
に優れた効果を発揮するとともに垂直配向性を示し記録
再生出力の向上をも図れるために注目されているもので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述のようにＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜上に防錆層
としてＣｏ−Ｃｒ層を形成した磁気記録媒体は、耐蝕性
や電磁変換特性が改善されるという長所を有する反面、
ヘッドとの当り特性が悪く、またスチル耐久性にも劣る
という大きな欠点を有している。

そこで、本発明は、上述した従来の実情に鑑みて提案さ
れたものであって、耐蝕性、電磁変換特性に優れている
とともに、ヘッドとの当り特性や、スチル耐久性等にも
優れた特性を示す磁気記録媒体を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、磁性層上にＣｏ−Ｃｒ層と、Ｃ。

−０層を順次形成することが上述の目的を達成するうえ
で有効であるとの知見を得るに至った。

本発明は、上述の知見に基づきな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）上に強磁性金属
薄ＩＩ！　（２）を形成した磁気記録媒体において、上
記強磁性金属ｙｉ膜（２）上にＣｏ−Ｃｒ１１（３）　
、Ｃｏ−０層（４）を順次形成したことを特徴とするも
のである。

ここで、磁性層である強磁性金属薄膜（２）上に形成さ
れる上記Ｃｏ−Ｃｒ層（３）は、該磁性層の防錆膜とし
て形成されるものであって、垂直配向性を有する金属ｆ
Ｈｌである。つまり、上記Ｃｏ−Ｃｒ層（３）は、防錆
効果を十分に発揮させるため、空気（酸素）の通過しに
くい緻密な膜とする必要がある。従って、該Ｃｏ−Ｃｒ
層（３）を形成するにあたっては、Ｃｏ　−Ｃｒ蒸発蒸
気の非磁性支持体（１）に対する入射角を垂直またはそ
れに近いものとし、Ｃｏ−Ｃｒの蒸着粒子の成長方向が
垂直配向をなすように形成される。また、このような垂
直配向性を有するＣｏ−Ｃｒ層（３）を形成することに
より、短波長域の記録再生にも関与することとなり、磁
気記録媒体の磁気特性向上にも寄与する。

なお、Ｃｏ−Ｃｒ層（３）を形成するに際しては、Ａ「
ガスを導入しながら蒸着すると好ましい、なぜなら、一
般にＣｏ−Ｃｒ層を形成する場合には、膜のクランクを
防止するためにキャン温度を高温に保った状態で蒸着を
する必要があるが、Ｃｏ−Ｃｒ膜をＡｒガスを導入しな
がら蒸着するとキャン温度を高温に保たなくてもクラッ
クの発生しない良好な膜が得られるからである。

上記Ｃｏ−Ｃｒ層（３）の膜厚は、２０人〜５００人で
あることが好ましい、ＷＡ厚が２０人より薄い場合は防
錆膜としての効果が期待できず、５００人より厚い場合
はスペーシングロスの問題があるからである。

しかし、Ｃｏ−Ｃｒ１ｌｌは、膜自体が硬くＣＯ−Ｃｒ
ｌｌｌを磁気記録媒体の最上層に形成することはヘッド
の摩耗に対して好ましくない。

従って、上記Ｃｏ−Ｃｒ層（３）上には、Ｃｏ−０層（
４）をヘッド当り特性とスチル耐久性を改善する保護膜
として形成することになる。上記Ｃ。

−０層（４）を形成するにあたっては、高純度のＣＯを
多量の酸素を導入しながら蒸着すればよい、また、非磁
性支持体（１）の法線方向に対してＣＯ蒸発蒸気流の入
射角は、垂直またはそれに近いものとすることが好まし
い、ここで、上記Ｃ０−０層（４）は、その膜厚を２０
人〜５００人の範囲とすることが好ましい。なぜなら、
Ｃｏ−０層（４）の膜厚が２０人より薄い場合には保護
膜としての効果が期待できず、また５００人より厚い場
合にはスペーシングロスの問題があるからである。

前記強磁性金属薄膜（２）は、磁気記録媒体の磁性層と
して、非磁性支持体（１）上に真空蒸着法によって形成
され、通常単一の層として形成される。

ここで用いる真空蒸着法は、従来公知の斜方蒸着でよく
、蒸着の際、蒸発蒸気の入射角の最小値は３０°以上と
することが好ましい。上記強磁性金属Ｆ！ＩＩＩ（２）
は、Ｃｏ、　Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｐａ−Ｃｏ
−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
１−Ｂ系合金等のＣｏ系合金が使用される。

上述のように、非磁性支持体（１）上に磁性層である強
磁性金属薄膜（２）を介してＣｏ−Ｃｒ層（３）、Ｃｏ
−０層（４）を形成する場合、各膜間の整合性は、各膜
がＣｏを主体としているため非常に良好なものとなる。

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、磁気記録媒体の保磁力、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
等の方法が適しており、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。

本発明において使用される非磁性支持体（１）としては
、通常この種の磁気記録媒体の非磁性支持体として従来
より使用されているものであれば何れも使用でき、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レート等のポリエステル、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン、セルローストリアセテートセルロースジアセテ
ート等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニル、ポリイミド、ポリアミド等の高分子物質が挙
げられる。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、
ｉｔ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。

（作用） 本発明によれば、磁性層である強磁性金属薄膜上にＣｏ
−Ｃｒ層、Ｃｏ−０層が順次形成されており、該Ｃｏ−
Ｃｒ層が垂直磁化ｒｆ！Ａとして形成され、当該Ｃｏ−
Ｃｒ１中の磁性粒子が明確なカラム構造とならず空隙を
形成しない緻密な構造となる。そのため空気（特に酸素
）を通過させに（く請にくい膜となる。よって磁性層で
ある強磁性金［薄膜に対して耐蝕性に優れた防錆膜とし
て作用する。また、Ｃ０−０層がヘッド当り特性とスチ
ル耐久性を向上させる保護膜として作用するため、Ｇ　
ｏ−ＣｒＪｉと強磁性金属薄膜が該Ｃｏ−０Ｊｉｉによ
り良好に保護され、磁気記録媒体の信鎖性も向上する。

〔実施例］ 以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しな
がら説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。

第２図は、本発明に係る磁気記録媒体を製造するための
蒸着装置の一例である。上記蒸着装置は、非磁性支持体
（１６）の供給ローラ（１２）、キャン（１１）、磁性
層が被着形成された非磁性支持体（１６〉の巻き取りロ
ーラ（１３）からなる長尺状非磁性支持体（１６）の走
行系と、Ｃｏ−Ｎｉを備えたルツボ（１４）と、遮１Ｈ
Ｊｉ（１５）からなる蒸着系とを備えてなるものである
。々お、この薄着装置は従来真空蒸着法で使用される装
置と同様、図示されないチャンバ、排気系、電子銃、酸
素導入管等を備えている。

Ｃｏ−Ｎｉの磁性層が斜方蒸着形成される非磁性支持体
（１６）は、所定の速度で供給ローラ（１２）から供給
され、キャン（１１）上でＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜が形成
された後、巻き取りローラ（１３）によって巻き取られ
る。なお、Ｃｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜を蒸着形成するキャン
（１１）は、その表面温度がＯ′Ｃ付近に制御できるよ
うな図示されない冷却機能を有している。

上記Ｃｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜を蒸着形成するキャン（１１
）とＣｏ−Ｎｉを備えたルツボ（１４）との間には遮蔽
板（１５）が備えられ、ルツボ（１４）からのＣ。

−Ｎｉ蒸発蒸気流の入射角を制御するようになっている
。

Ｃｏ−Ｎｉを備えたルツボ（１４）は、上記電子銃から
の電子ビームによって加熱され蒸発し、Ｃ０−Ｎｉ蒸発
蒸気流としてキャン（１１）上に走行する非磁性支持体
（１６）表面に蒸着する。その際、上記チャンバ内には
上記酸素導入管から少量の酸素が導入され、その酸素雰
囲気中でＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜が蒸着形成される。なお
、上記電子銃からの電子ビームによって加熱蒸発される
Ｃｏ−Ｎｉは、その蒸発速度を任意に制御して蒸着する
ことができる。又、上記酸素導入管から導入される酸素
の導入量を制御Ｂすることにより所定の酸素濃度勾配を
有したＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜を形成することもできる− 次に、Ｃｏ−Ｃｒ層を形成する蒸着装置を第３図に示す
。なお、図中供給ローラ、巻き取りローラについては、
第２図と同じ符号を付しその説明は省略する。

上述の方法でＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜が被着形成された非
磁性支持体（１６）の前記Ｃｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜上に、
第３図に示す蒸着装置によってＣｏ−Ｃｒ層を形成する
。この蒸着装置は上述のＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜を形成す
る蒸着装置と同様の構成からなるものである。ただし、
上記蒸着装置においてルツボ（１７）にはＣｏ−Ｃｒを
備え、遮ｉ　＋ｉ　＜１．８）　、　（１Ｂ）はＣｏ−
Ｃｒ蒸発蒸気流の入射角を垂直に制で１できる位置に配
置される。ルツボ（１７）に備えられたＣｏ−Ｃｒは、
前述同様電子ビームによってＣｏ−Ｃｒ蒸発蒸気流とな
りＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜上にＣｏ−Ｃｒ層として形成さ
れる。この時Ｃｏ−Ｃｒ蒸発蒸気流は、キャン（１９）
への入射角を垂直又はそれに近いものとする。キャン（
１９）は、その表面温度が高／！（２００°Ｃ付近）に
制１ｆｆｌできるような図示されない制御機能を有して
いる。

更に、Ｃｏ−０＠を形成する蒸着装置を第４図に示す。

なお、図中供給ローラ、巻き取りローラについては第２
図と同じ符号を、遮蔽板（１８）　、　（１８）につい
ては第３図と同じ符号を付してその説明は省略する。

上述の方法で作製したＣｏ−Ｎ１斜方蒸着膜が被着形成
された非磁性支持体（１６）の前記Ｃｏ　−Ｎｉ斜方蒸
着膜を介したＣｏ−Ｃｒ層上に、第４図に示す蒸着装置
によりＣｏ−０層を形成する。この蒸着装置は上述のＣ
ｏ−Ｃｒ層を形成する蒸着装置と同様の構成からなるも
のである。ただし、上記蒸着装置においてルツボ（２０
）にはＣＯを備えたものである。

ルツボ（２０）に備えられたＣＯは、前述同様電子ビー
ムによってＣｏ蒸発蒸気流とされ、同時に図中に示す酸
素導入管（２１）より多量の酸素を導入することで、Ｃ
ｏ−Ｃｒ１上にＣｏ−０層として形成される。この時Ｃ
０−０蒸発蒸気流は、キャン（２２）への入射角を垂直
又はそれに近いものとする。

キャン（２２）は、その表面温度が室温となっている。

ここで、これらの蒸着装置は、各々単独の装置であって
もよく、また、連続巻き取り蒸着装置を用いてもよい。

！上撚上 上述のような装置を使用して磁気記録媒体を作製した。

非磁性支持体上に形成されるＣｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜は、
従来の作製条件により形成し、上記Ｃｏ−Ｎｉ斜方蒸着
膜上に順次形成されるＣ。

−Ｃｒ層とＣｏ−０層の作製条件を下記に示す。

Ｃｏ−″”Ｃｒ贋作製条件 初期到達真空度・・・・・・・８　Ｘ　１０−　’Ｔｏ
ｒｒキャン温度・・・・・・・・・２００　”Ｃ蒸着速
度・・・・・・・・・・１２００人／５ｅｃＣｏ−Ｃｒ
層中のＣｒ含有量 ・・・・・・２０原子％ Ｃｏ−Ｃｒ層の膜厚・・・・・１００人Ｃｏ−０贋作製
条件 キャン温度・・・・・・・・・常温 蒸着速度・・・・・・・・・・１００人／ｓｅｅ酸素圧
・・・・・・・・・・・５　Ｘ　１０−　’ＴｏｒｒＣ
ｏ−ＯＮの膜厚・・・・・・５０Å 以上の作製条件で実施例１のサンプルテープを作製し、
そのサンプルテープを用いて行った各種試験の条件と、
その結果を下記に述べる。

上記の条件で作製したサンプルテープを耐蝕性試験のた
め温度６０’Ｃ，相対湿度９５χの雰囲気中で一週間放
置し、耐蝕性試験の前後の飽和磁化Ｍｓと面内保磁力Ｈ
ｃの変化を調べた。その結果、飽和磁化Ｍｓ、面内保磁
力Ｈｃともに耐蝕性試験前後で全く変化していなかった
。また、光学顕微鏡を使った観察でも耐蝕性試験後に錆
は認められなかった。

スチル耐久性試験として、上記実施例１のサンプルテー
プを、８１１Ｍ幅に裁断して８１１１１テープを作製し
、その８嗣蒙テープを８ｍ−ビデオテープレコーダに駆
はポーズ状態での出力の３ｄＢ低下までの減衰時間を測
定した。その結果、３ｄＢ低下に１時間かかり、充分な
スチル耐久性を有することが確認できた。また、再生エ
ンベロープもドラム入り口から出口まで一様に当り、ヘ
ッド当り特性も問題のないテープであることがわかった
。更に電磁変換特性上も悪影響は殆ど認められなかった
。

その他、Ｃｏ−Ｃｒ層の膜厚を５０人として他の作製条
件は上記実施例と同様なテープにおいても、耐蝕性に対
する効果は上記実施例と変わらなかった。

以上のことから、当該実施例のサンプルテープは、耐蝕
性、スチル耐久性、ヘッド当り特性、電磁変換特性にお
いて優れていることがわかる。

土較陥土 比較例１として、Ｃｏ−Ｃｒｊｉ、Ｃｏ−０層を形成し
ていないこと以外は上記実施例１と同様なサンプルテー
プを作製し、該サンプルテープを耐蝕性試験のため温度
６０°Ｃ９相対湿度９５χの雰囲気中で一週間放置し、
耐蝕性試験前後の飽和磁化Ｍｓと面内保磁力Ｈｅの変化
を調べた。その結果、耐蝕性試験後の飽和磁化Ｍｓは試
験前に比ベロ％程度減少し、面内保磁力）＋ｃは５％程
度減少した。

また、光学顕微鏡を使った耐蝕性試験後の観察では、錆
が多数観察された。このことから、当該比較例１のサン
プルテープは、極めて耐蝕性に劣ることがわかる。

止較■主 比較例２として、Ｃｏ−０層を形成していないこと以外
は上記実施例１と同様なサンプルテープを作製し、該サ
ンプルテープを耐蝕性試験のため、温度６０℃、相対湿
度９５χの雰囲気中で一週間放置し、耐蝕性試験前後の
飽和磁化Ｍｓと面内保磁力Ｈｃの変化を調べた。その結
果、飽和磁化Ｍｓ。

面内保磁力Ｈｃともに耐蝕性試験前後で全く変化してい
なかった。

スチル耐久性についての試験として、上記比較例２のサ
ンプルテープを前記実施例１と同様に、８１幅に裁断し
て８Ｉｌ１１１テープを作製し、その８ｍｍテープを８
ｍｍビデオテープレコーダに駆け、スチル耐久性の試験
を行ったところ、出力が３ｄＢ低下するのに僅か５分程
度しかもたなかった。このことから、当該比較例２のサ
ンプルテープは、耐蝕性、磁気特性においては優れてい
るが、スチル耐久性については極めて劣ることがわかる
。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の磁気記録媒体
は強磁性金属薄膜上にＣｏ−Ｃｒ層、　Ｃ。

−０層を順次形成しているので、該Ｃｏ−Ｃｒ層の耐蝕
性の改善効果とＧｏ−〇Ｆｉの耐久性改善の効果とが和
項って、磁性層の耐蝕性、電磁変換特性、ヘッドの当り
特性、スチル耐久性の優れた磁気記録媒体を提供するこ
とができる。

【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Ｇｏ−Ｎｉ斜方蒸着膜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Ｃｏ−Ｃｒ層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４図はＣｏ−０層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。 １・・・・・非磁性支持体 ２・・・・・強磁性金属薄膜 ３・・・・・ｃｏ−Ｃｒ１１ｉ ４・・・・・Ｃｏ−０層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成した磁気記録媒
   体において、 上記強磁性金属薄膜上にＣｏ−Ｃｒ層、Ｃｏ−Ｏ層を順
   次形成してなる磁気記録媒体。