JPH02108224A - 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〕 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、耐食性および耐久性に
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、高密度記録に適した特性を有するが、反面、磁気ヘ
ッドとの摩擦係数が太き（て摩耗や損傷を受は易く、ま
た、高温多湿の環境下で腐食されやすい。

このため、従来から強磁性金属薄膜層中に不働態化傾向
の強い金属元素を添加するなどして耐食性を改善するこ
とが行われており、たとえば、Ｃ０を主成分とする強磁
性金属薄膜層にＣｒなとの不働態化傾向の強い金属元素
を添加することが試みられている。（特開昭５９−６１
１０５号）〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、Ｃｏを主成分とする強磁性金属薄膜層中にＣ
ｒなどの不働態化傾向の強い金属元素を含有させても、
高温多湿下における腐食を防止することは難しく、また
高濃度のＣｒ等を強磁性金属薄膜層中に添加すると、強
磁性金属薄膜層の磁気特性や耐摩耗性が劣化するという
問題がある。

〔課題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、基体上に、少なくともＢａまたはＳｒを含
む強磁性金属薄膜層を設けることによって、高温多湿下
における耐食性を充分に向上させ、耐久性も充分に向上
させたものである。

また、この種の少なくともＢａまたはＳｒを含むＣｏを
主成分とする強磁性金属薄膜層上にＣｏ不働態膜層を設
けることによって、耐食性をさらに一段と向上させたも
のである。

この発明において、基体上に形成される強磁性金属薄膜
層は、少なくともＢａまたはＳｒを含有した強磁性金属
を、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング
などの方法で物理蒸着するか、あるいは強磁性材蒸発源
内に強磁性金属とともにＢａＯ粉末またはＳｒＯ粉末な
どを添加して物理蒸着するなどの方法で形成され、こＣ
）ような物理蒸着が行われると、ＢａまたはＳｒが強磁
性金属薄膜層中の磁性粒子の粒界にＢａＯまたはＳｒＯ
として析出する。

しかして、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅまたはこれらの合金からな
る強磁性金属薄膜層が、一般に腐食されにくい中性ない
し弱アルカリ性の範囲の電気化学的に安定な不働態化域
から、腐食性ガスなどにより酸性化されて腐食の著しい
腐食域に入っても、強磁性金属薄膜層中の磁性粒子の粒
界に析出したＢａＯまたはＳｒＯが塩基性物質であり、
強磁性金属薄膜層の表面で加水分解して、表面を弱アル
カリ性に保つため、強磁性金属薄膜層の表面の腐食性ガ
スによる酸性化を抑制し、不働態膜層の優れた耐食性を
維持する。また、腐食環境下では、しばしば亜硫酸が酸
化されて硫酸化し、この硫酸によって強磁性金属薄膜層
が腐食されるが、ＢａＯやＳｒＯは硫酸と反応して難溶
性のＢａ５ＯａやＳｒＳＯ４を生成するため、この難溶
性塩の析出によっても耐食性が向上される。

このようにして形成される強磁性金属薄膜層は、少なく
ともＢａまたはＳｒを強磁性金属薄膜層中の金属原子に
対して５Ｘ１０−’〜５Ｘ１０−’原子％の範囲内で含
有させたものであることが好ましく、５Ｘ１０−″原子
％より少なくては、磁性粒子の粒界にＢａＯまたはＳｒ
Ｏを良好に析出して、腐食性ガスによる強磁性金属薄膜
層の表面の酸性化を良好に防止することができず、耐食
性を充分に向上することができない。また、５Ｘ１０−
’原子％より多くするにしたがって顕著な効果が得られ
るが、５　Ｘ　１０−’原子％より多くすると磁性粒子
の界面にＢａＯやＳｒＯが多量に析出しすぎて強磁性金
属薄膜層を脆化し、磁気ヘッドの摺接により破壊されや
すくなって、スチル寿命が短くなり耐久性が劣化する。

なお、強磁性金属薄膜層中には、ＢａまたはＳｒととも
に、同じアルカリ土類金属であるＭｇやＣａを添加して
もよく、これらＭｇやＣａを併用した場合も同じ効果が
得られる。

このような、少なくともＢａまたはＳｒを含有する強磁
性金属薄膜層を形成する強磁性材料としては、Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ｎｉまたはこれらの合金など、従来から磁気記録媒
体用として使用される強磁性材が、いずれも好適なもの
として使用されるが、特に、Ｃｏ、Ｎｉ、さらにＧｏを
主成分とするＣｏ−Ｃｒ合金、Ｇｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−
Ｐ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金、Ｇ　ｏ−Ｆ　ｅ−Ｃｒ合金な
どが好ましく使用される。

このように、少なくともＢａまたはＳｒを所定の割合で
含有させた強磁性金属薄膜層は、耐食性および耐久性が
充分に向上されるが、特に、Ｃ。

を主成分とする強磁性金属薄膜層にこれらのＢａまたは
Ｓｒを所定の割合で含有させ、この上にさらにＣｏ不働
態膜層を形成すると、たとえ亜硫酸ガスのような腐食性
ガスがＣｏ不働態膜層に吸着されて酸性化されても、強
磁性金属薄膜層中にＢａまたはＳｒが所定の割合で含有
されているため、Ｃｏ不働態膜層の破壊が抑制され、中
性ないし弱アルカリ性領域での高温多湿下におけるＣｏ
不働態膜層の防食効果が、酸性化された腐食環境下にお
いても持続できて、耐食性が一段と向上される。

このように、強磁性金属薄膜層上に形成するＣｏ不働態
膜層は、Ｃｏを主成分とする強磁性金属薄膜層の表面に
、水分の吸湿付着処理と、脱水酸化処理とを、同時また
は分離して処理することによって形成され、これらの水
分の吸湿付着処理と脱水酸化処理とを同時に行う場合は
、水分の吸湿と脱水との矛盾する工程を同時に行う必要
から、５０％ＲＨ以下の低湿度下で、４０°Ｃ以上に加
熱することが望ましい。水分の吸湿付着処理と脱水酸化
処理とを同時に行う場合は、不働態化速度の制御が困難
なきらいがあり、この点、水分の吸湿付着処理と脱水酸
化処理とを別個に分離して行う場合は、制御が容易かつ
確実に行える。

このような水分の吸湿付着処理は、水蒸気圧が１０−３
ト一ル以上の雰囲気内に強磁性金属薄膜層を曝せばよく
、強磁性金属薄膜層を飽和水蒸気圧下に曝した場合は、
のちの脱水乾燥時に水分量を制御すればよい。しかしな
がら、通常の作業性などを考慮すれば室温にて３０〜８
０％ＲＨの湿度で０．１〜２４時間放置するのが好まし
い。

また脱水酸化処理は、適切な酸化反応を行わせるために
、酸化反応の反応系外に水分を除去する必要があり、そ
のため強磁性金属薄膜層を形成した磁気記録媒体を閉じ
た系内で乾燥した状態で酸化反応させるのが好ましい。

この乾燥した状態で酸化反応をさせる方法としては、減
圧した後、純酸素ガスなどの酸素が主成分となる雰囲気
下で酸化反応させる以外に、乾燥剤の存在下で酸化反応
させてもよく、加熱酸素ガスを流通させるなどの方法で
もよい。また、密閉缶などを使用して閉じた系内で行う
場合は、この缶内を一旦１００）−ル以下、好ましくは
５０トール以下に減圧し、その後酸素ガスを分圧で５０
％以上含有する雰囲気で、好ましくは加圧下で反応させ
るのが好ましい。なお、酸化反応時には、１００％酸素
の純酸素ガスである必要はなく、酸素ガスを分圧で５０
％以上含有させ、残りをＡｒガス、Ｎ２ガスなどの不活
性ガスで占めるように混合したものを使用してもよい。

このような、水分の吸湿付着処理と、脱水酸化処理とが
行われると、化学式Ｃｏ、Ｏ，・ｎＨ。

ＯないしＣｏ、Ｏ，・ｎＨ２Ｏで表されるような、主に
３価以上の高次のＣｏイオンを含むオキシ水酸化物層か
らなるＣｏ不働態膜層が強磁性金属薄膜層上に形成され
、強磁性金属薄膜層の腐食が良好に防止されて、耐食性
および耐久性が充分に向上される。

このようにして形成される磁気記録媒体としては、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
フィルムを基体とする磁気テープや磁気ディスク、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
る円盤やドラムを基体とする磁気ディスクや磁気ドラム
、さらに磁気カードなど、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 第１図に示す真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍのポ
リエステルフィルム１を、真空槽２内で、供給ロール３
から円筒状キャン４の周側面に沿って移動させ、巻き取
りロール５に巻き取るようにセットした。次いで、真空
槽２の下部に配設した磁性材蒸発源６にＢａまたはＳｒ
を種々の割合で含有するＣｏ−Ｎｉ合金（原子比８０：
２０）７をそれぞれセットし、排気系８で真空槽２内を
２Ｘ１０−’）−ルまで真空排気した後、円筒状キャン
４とその直下に配設した防着板９との間に導入した酸素
ガス導入管１０から酸素ガスを導入して、酸素ガス分圧
を２Ｘ１０−’トールとした。そして、強磁性材蒸発源
６内のＣｏ−Ｎｉ合金７を加熱蒸発させて、最低入射角
５０度、蒸着速度８ＯＯλ／ｓｅｃで斜め入射蒸着し、
厚さ１５００人のＢａまたはＳｒを種々の割合で含有し
たＣｏ−Ｎｉ合金からなる強磁性金属薄膜層を形成した
。

次に、このＣｏ−Ｎｉ合金からなる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、真空槽２から取り
出し、２５“ｃ１６０％ＲＨの条件下で２４時間静置し
て吸湿処理を行った。次いで、密閉容器に移し、１５ト
ールまで減圧して脱湿した後、乾燥酸素ガスを容器内に
導入し、器内の酸素圧力を３．０ｋｇ／ｃｎｊとなるよ
うに加圧した。そしてこのまま７日間静置し、緩酸化反
応をすすめて強磁性金属薄膜層の表面にＣｏ不働態膜層
を形成した。このＣｏ不働態膜層をＸＰＳ分析したとこ
ろ、僅かに２価のＣｏイオンを含むが、はとんど３価以
上のＣｏイオンからなるｃＯオキシ水酸化物であった。

しかる後、所定の幅に裁断して、第２図に示すようにポ
リエステルフィルム１上に、ＢａまたはＳｒを種々の割
合で含有したＣｏ−Ｎｉ合金からなる強磁性金属薄膜層
１１およびＣｏ不働態膜層１２を順次に積層形成した多
数の磁気テープＡをつくった。

実施例２ 実施例１において、Ｃｏ不働態膜層の形成を省いた以外
は実施例１と同様にして、第３図に示すようなポリエス
テルフィルム１上に、ＢａまたはＳｒを種々の割合で含
有したＣｏ−Ｎｉ合金からなる強磁性金属薄膜層１１を
形成し、多数の磁気テープＢをつくった。

比較例１ 実施例１における強磁性金属薄膜層の形成において、Ｂ
ａまたはＳｒを種々の割合で含有するｃｏ−Ｎｉ合金（
原子比８０：２０）に代えて、Ｂａ、Ｓｒを含有しない
Ｃｏ　−Ｎ　ｉ合金（原子比８０：２０）を使用した以
外は、実施例１と同様にして、強磁性金属薄膜層を形成
し、さらにＣｏ不働態膜層を形成して磁気テープをつく
った。

比較例２ 比較例１において、Ｃｏ不働態膜層の形成を省いた以外
は比較例１と同様にして、Ｂａ、Ｓｒを含有しないＣｏ
−Ｎｉ合金からなる強磁性金属薄膜層を形成し、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、
耐食性を調べた。耐食性は、ＳＯ□　０．ｌｐｐｍ　、
　　Ｈ２ＳＯ，Ｏ５ｐｐｍ　、　ＮＯ２０，ｌｐｐｍを
含有する環境下で、湿度７５％ＲＨ１温度３５°Ｃの雰
囲気下に、得られた磁気テープを７日間放置し、放置後
の飽和磁化を測定して、放置前の飽和磁化からの劣化率
を算出して調べた。

第４図は、耐食性の試験結果を、飽和磁化劣化率とＢａ
含有率との関係を示すグラフで表したものであり、にれ
らのグラフから明らかなように、実施例１および２で得
られた磁気テープは、いずれも比較例１および２で得ら
れた磁気テープに比し、飽和磁化の劣化率が小さい。

また、ＭＥ含有率と飽和磁化劣化率との関係を測定した
結果、第４図のＢ’ａ含有率との関係と同様の傾向が得
られた。

〔発明の効果］ 第４図の耐食性の試験結果を示すグラフから明らかなよ
うに、この発明で得られた磁気テープ（実施例１および
２）は、いずれも比較例１および２で得られた磁気テー
プに比し、飽和磁化の劣化率が小さく、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耐食性に優れて
いることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で使用する真空蒸着装置の概略断面図
、第２図および第３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、第４図はこの発明によって得
られた磁気テープの飽和磁化劣化率と強磁性金属薄膜層
中におけるＢａ含有率との関係図である。 ｌ・・・ポリエステルフィルム（基体）、１１・・・強
磁性金属薄膜層、１２・・・コバルト不働態膜層、ＡＢ
・・・磁気テープ（磁気記録媒体） 特許出願人　　日立マクセル株式会社 第 図 第 図 Ａ磁気テープ 駕　３　臣 Ｂ磁気テ プ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に、少なくともＢａまたはＳｒを含む強磁性
   金属薄膜層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体 ２、ＢａまたはＳｒの含有量が、強磁性金属薄膜層中の
   金属原子に対し５×１０＾−＾３〜５×１０＾−＾１原
   子％である請求項１記載の磁気記録媒体 ３、強磁性金属薄膜層がＣｏを主成分とする強磁性金属
   薄膜層である請求項１および２記載の磁気記録媒体 ４、基体上に、Ｃｏを主成分とし、少なくともＢａまた
   はＳｒを含む強磁性金属薄膜層を設け、この強磁性金属
   薄膜層上に、さらにＣｏ不働態膜層を設けたことを特徴
   とする磁気記録媒体 ５、ＢａまたはＳｒの含有量が、強磁性金属薄膜層中の
   金属原子に対し５×１０＾−＾３〜５×１０＾−＾１原
   子％である請求項４記載の磁気記録媒体 ６、Ｃｏ不働態膜層が主に３価以上の高次のＣｏイオン
   を含むオキシ水酸化物層である請求項４および５記載の
   磁気記録媒体