JPH09204632A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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JPH09204632A
JPH09204632A JP8014595A JP1459596A JPH09204632A JP H09204632 A JPH09204632 A JP H09204632A JP 8014595 A JP8014595 A JP 8014595A JP 1459596 A JP1459596 A JP 1459596A JP H09204632 A JPH09204632 A JP H09204632A
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JP
Japan
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magnetic layer
magnetic
recording medium
layer
nitrogen
Prior art date
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Application number
JP8014595A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Kitaori
典之 北折
Junko Ishikawa
准子 石川
Katsumi Sasaki
克己 佐々木
Katsumi Endo
克巳 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability and head-touch of a magnetic recording medium, particularly the magnetic recording medium with a magnetic layer containing iron, nitrogen and oxygen. SOLUTION: In a magnetic recording medium with at least two layers of magnetic layers formed on a supporter, both the first magnetic layer farthest from the supporter and the second magnetic layer adjacent to the first magnetic layer in all magnetic layers are formed in an Fe-N-O magnetic layer, and nitrogen concentration in the first magnetic layer is made higher than that in the second magnetic layer. Coercive force (Hc) is set at 1000Oe or more.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に関
する。より詳しくは、鉄、窒素及び酸素を含む磁性層を
有する金属薄膜型の磁気記録媒体に関する。
[0001] The present invention relates to a magnetic recording medium. More specifically, the present invention relates to a metal thin film type magnetic recording medium having a magnetic layer containing iron, nitrogen and oxygen.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記録媒体、例えば磁気テープには、
非磁性支持体であるフィルム上に磁性粉をバインダーに
分散させた磁性塗料を塗布してなる塗布型テープと、フ
ィルム上に真空中で磁性金属を蒸着する真空蒸着法等を
用いてバインダーを全く含まない金属薄膜の磁性層を非
磁性支持体上に付着させる金属薄膜型テープとがある。
そして、近年の磁気記録は高密度記録化の方向にあり、
金属薄膜型テープは、磁性層にバインダーを含まないこ
とから磁性材料の密度を高められるため、高密度記録に
有望であるとされている。
2. Description of the Related Art Magnetic recording media, such as magnetic tape,
The binder is completely coated by using a coating tape made by coating a magnetic paint in which a magnetic powder is dispersed in a binder on a film that is a non-magnetic support, and a vacuum deposition method that deposits a magnetic metal in a vacuum on the film. There is a metal thin film type tape in which a magnetic layer of a metal thin film which is not included is attached on a non-magnetic support.
And, magnetic recording in recent years is in the direction of high density recording,
The metal thin film type tape is considered to be promising for high density recording because the density of the magnetic material can be increased because the magnetic layer does not contain a binder.

【0003】ところで、真空蒸着法等によって非磁性支
持体上に形成する磁性層用の磁性材料としては、従来で
は、Co系、Co−Ni系、Co−Cr系の強磁性合金が用いられ
ている。しかしながら、Co、Ni、Crは共に価格が高い上
に公害問題も有している。この点、Fe(金属鉄)は、価
格が安く公害の安全性においても問題はないが、高記録
密度に不可欠な保磁力が低く、また、耐蝕性が低いとい
う欠点があり、Co−Ni系、Co−Cr系及びFeに代わる磁性
層用材料が望まれている。加えて、記録密度を上げるた
め、テープとヘッドの接触相対速度は速くなる傾向があ
る。しかしながら現状では、金属薄膜型の磁性層につい
ては十分満足のゆく耐久性が得られていない。
By the way, as a magnetic material for a magnetic layer formed on a non-magnetic support by a vacuum deposition method, Co type, Co--Ni type and Co--Cr type ferromagnetic alloys are conventionally used. There is. However, Co, Ni and Cr are all expensive and have pollution problems. In this respect, Fe (metallic iron) is inexpensive and has no problem in terms of pollution safety, but it has the drawbacks of low coercive force, which is essential for high recording density, and low corrosion resistance. , Co—Cr based materials and magnetic layer materials replacing Fe are desired. In addition, in order to increase the recording density, the relative contact speed between the tape and the head tends to increase. However, at present, satisfactory durability is not obtained for the metal thin film type magnetic layer.

【0004】このような状況から、磁性層を構成する金
属の主体を低価格で環境汚染の心配のないFeとし、耐食
性を有する磁性層を形成するために、Feの蒸着中に酸
素、窒素等のガスやこれらの混合ガスをイオン化して照
射する、いわゆるイオンアシストによる蒸着法により、
Fe−N 系、Fe−N −O 系の磁性膜を形成することが試み
られている。その一方で、Fe系の磁性層を多層構造にし
て S/Nを向上させたり、エラーレイトを減少させたりす
ることも行われている。
Under these circumstances, Fe is used as a main component of the magnetic layer, which is inexpensive and does not cause environmental pollution, and oxygen, nitrogen, etc. are deposited during deposition of Fe in order to form a magnetic layer having corrosion resistance. By irradiating with gas of these and mixed gas of these, so-called ion-assisted deposition method,
Attempts have been made to form Fe-N based and Fe-N-O based magnetic films. On the other hand, it has also been attempted to improve the S / N and reduce the error rate by making the Fe-based magnetic layer a multilayer structure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にFe
−N −O 系の磁性層では磁性層中の各元素の存在状態
(濃度)によっては必ずしも耐久性やヘッドタッチが充
分とはいえない場合があり、この目的を達成するため
に、どのような割合でこれら三つの元素を磁性層中に存
在させるかについては充分に検討されていないのが現状
である。特に、Fe−N −O 系磁性層を複数有する多層構
造の磁気記録媒体において、それぞれの磁性層中の元素
濃度が耐久性やヘッドタッチに及ぼす影響については殆
ど検討されていない。従って、本発明の目的は、Fe−N
−O 系の磁性層を複数有する磁気記録媒体において、三
つの元素、特に窒素の存在量に着目して、より耐久性が
高くヘッドタッチの良い磁性層を有する磁気記録媒体を
提供することにある。
However, in particular, Fe
In the -N-O-based magnetic layer, durability and head touch may not always be sufficient depending on the existence state (concentration) of each element in the magnetic layer. At present, it has not been sufficiently examined whether or not these three elements should be present in the magnetic layer in proportion. In particular, in a magnetic recording medium having a multi-layer structure having a plurality of Fe-N-O based magnetic layers, the influence of the element concentration in each magnetic layer on durability and head touch has hardly been studied. Therefore, the object of the present invention is to provide Fe-N
In a magnetic recording medium having a plurality of -O based magnetic layers, the present invention aims to provide a magnetic recording medium having a magnetic layer having higher durability and good head touch, paying attention to the abundance of three elements, particularly nitrogen. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況に鑑み、より耐久性が高くヘッドタッチが良好
なFe−N −O 系の磁性層を有する磁気記録媒体を得るた
めに鋭意研究した結果、全磁性層中、支持体から最も遠
い磁性層(最表層の磁性層)とこれに隣接する磁性層を
共にFe−N −O 系磁性層とし、且つ最表層の磁性層中の
窒素濃度を下層のFe−N −O 系磁性層中の窒素濃度より
も高くすることにより、前記の目的を達成できることを
見出し、本発明を完成するに至った。
In order to obtain a magnetic recording medium having an Fe—N—O type magnetic layer which is more durable and has a good head touch in view of the above situation, As a result of earnest research, the magnetic layer farthest from the support (the outermost magnetic layer) and the magnetic layer adjacent to the magnetic layer were both Fe-N-O based magnetic layers and the outermost magnetic layer. The inventors have found that the above object can be achieved by increasing the nitrogen concentration in the lower Fe—N—O 2 -based magnetic layer to achieve the present invention.

【0007】すなわち本発明は、支持体と、該支持体上
に形成された磁性層を少なくとも二層有する磁気記録媒
体であって、全磁性層のうち前記支持体から最も遠い第
一磁性層とこれに隣接する第二磁性層が、鉄、窒素及び
酸素を主成分として含む磁性層(以下、Fe−N −O 系磁
性層という)であり、前記第一磁性層中の窒素濃度
(N1)が前記第二磁性層中の窒素濃度(N2)よりも高い
ことを特徴とする磁気記録媒体を提供するものである。
That is, the present invention is a magnetic recording medium having a support and at least two magnetic layers formed on the support, and a first magnetic layer farthest from the support among all magnetic layers. The second magnetic layer adjacent to this is a magnetic layer containing iron, nitrogen and oxygen as main components (hereinafter referred to as Fe—N—O based magnetic layer), and the nitrogen concentration (N 1 ) Is higher than the nitrogen concentration (N 2 ) in the second magnetic layer, there is provided a magnetic recording medium.

【0008】ここで、「鉄、窒素及び酸素を主成分とす
る」とは、その他の元素を含んでいたとしても、その量
が微量であり、本発明所期の効果に影響しない程度の濃
度であることを意味する。
The term "mainly composed of iron, nitrogen and oxygen" as used herein means that even if other elements are contained, the amount thereof is minute and the concentration is such that the intended effect of the present invention is not affected. Means that.

【0009】本発明の磁気記録媒体は少なくとも二層の
磁性層を有するものであり、そのうち支持体から最も遠
い第一磁性層とこれに隣接する磁性層である第二磁性層
が共にFe−N −O 系の磁性層である。そして、第一磁性
層中の窒素濃度(N1)が、第二磁性層中の窒素濃度
(N2)よりも高い(N1>N2)ことを特徴とするものであ
る。この関係を満たしていれば、その他の磁性層の種類
や形成位置は問わない。なお、ここで、Fe−N −O 系磁
性層中の窒素濃度とは、それぞれの磁性層中のトータル
の窒素含量をいう。
The magnetic recording medium of the present invention has at least two magnetic layers, and the first magnetic layer farthest from the support and the second magnetic layer adjacent to the first magnetic layer are both Fe--N. -O type magnetic layer. The nitrogen concentration (N 1 ) in the first magnetic layer is higher than the nitrogen concentration (N 2 ) in the second magnetic layer (N 1 > N 2 ). As long as this relationship is satisfied, the type and formation position of the other magnetic layer does not matter. Here, the nitrogen concentration in the Fe-N-O-based magnetic layer refers to the total nitrogen content in each magnetic layer.

【0010】本発明の磁気記録媒体において、各Fe−N
−O 系磁性層中の窒素の濃度分布は、それぞれの磁性層
の深さ方向で数%程度の濃度の変動があってもよい。こ
こで磁性層の深さ方向とは、磁性層表面から支持体へ垂
直に向かう方向をいう。
In the magnetic recording medium of the present invention, each Fe--N
The nitrogen concentration distribution in the —O 2 magnetic layer may have a concentration variation of about several percent in the depth direction of each magnetic layer. Here, the depth direction of the magnetic layer means a direction perpendicular to the support from the surface of the magnetic layer.

【0011】また、本発明の磁気記録媒体において、第
一磁性層中のトータル窒素濃度(N1)は10〜30原子%が
好ましい。また、第二磁性層中のトータル窒素濃度
(N2)は5〜20原子%が好ましい。更に、N1とN2の差N1
−N2が、5原子%以上あることが望ましい。
In the magnetic recording medium of the present invention, the total nitrogen concentration (N 1 ) in the first magnetic layer is preferably 10-30 atom%. The total nitrogen concentration (N 2 ) in the second magnetic layer is preferably 5 to 20 atom%. Furthermore, the difference between N 1 of N 1 and N 2
It is desirable that -N 2 is 5 atomic% or more.

【0012】本発明の磁気記録媒体はFe−N −O 系磁性
層を少なくとも二層有するが、全Fe−N −O 系磁性層の
合計における鉄(Fe)、窒素(N) 及び酸素(O) の合計量の
割合は、耐久性の面から原子比(%)でFe:N:O=60〜
88:7〜25:5〜35の範囲が好ましい。
The magnetic recording medium of the present invention has at least two Fe--N--O magnetic layers, but iron (Fe), nitrogen (N) and oxygen (O) in the total of all Fe--N--O magnetic layers. ) Is the atomic ratio (%) of Fe: N: O = 60〜 in terms of durability.
The range of 88: 7 to 25: 5 to 35 is preferable.

【0013】本発明の磁気記録媒体は、第一磁性層中の
窒素濃度がより高いため表面層の硬度が高くなり、耐久
性が向上し、ヘッドタッチが向上するものと考えられ
る。
In the magnetic recording medium of the present invention, it is considered that since the nitrogen concentration in the first magnetic layer is higher, the hardness of the surface layer is higher, the durability is improved, and the head touch is improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体において、
Fe−N −O 系磁性層は、鉄を蒸着させながら窒素イオン
と酸素イオンとを供給する、いわゆるイオンアシスト蒸
着法により形成される。磁性層を形成するイオンアシス
ト蒸着法は従来知られている方法により行なうことがで
きる。ただし前記したように、本発明では第一磁性層中
の窒素濃度N1が、第二磁性層中の窒素濃度N2よりも高く
なるように、窒素イオンの供給量を調節する必要があ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the magnetic recording medium of the present invention,
The Fe-N-O-based magnetic layer is formed by a so-called ion-assisted vapor deposition method in which nitrogen ions and oxygen ions are supplied while iron is vapor-deposited. The ion-assisted deposition method for forming the magnetic layer can be performed by a conventionally known method. However, as described above, in the present invention, it is necessary to adjust the supply amount of nitrogen ions so that the nitrogen concentration N 1 in the first magnetic layer becomes higher than the nitrogen concentration N 2 in the second magnetic layer.

【0015】また、第一磁性層、第二磁性層中の酸素濃
度、鉄濃度の関係は限定しないが、N1>N2とする際に、
酸素イオンの供給量を調節して第一磁性層中の酸素濃度
(O1)を、前記第二磁性層中の酸素濃度(O2)よりも低
くする(O1<O2)ことができる。またN1+O1がN2+O2
ほぼ同じであってもよい。更に第一磁性層中の鉄濃度
(Fe1 )と第二磁性層中の鉄濃度(Fe2 )とがほぼ同じ
であってもよい。なお、本発明において、「ほぼ同じ」
濃度とは、厳密に同一濃度であることを意味せず、本発
明の効果を損なわない範囲で数%程度の濃度の差があっ
てもよいが、濃度の差は5%未満である。
The relationship between the oxygen concentration and the iron concentration in the first magnetic layer and the second magnetic layer is not limited, but when N 1 > N 2 ,
The oxygen concentration (O 1 ) in the first magnetic layer can be made lower than the oxygen concentration (O 2 ) in the second magnetic layer (O 1 <O 2 ) by adjusting the supply amount of oxygen ions. . N 1 + O 1 may be almost the same as N 2 + O 2 . Further iron concentration (Fe 1) and the iron concentration in the second magnetic layer of the first magnetic layer (Fe 2) and may be substantially the same. In the present invention, "substantially the same"
The concentration does not mean that they are exactly the same concentration, and there may be a difference in concentration of several% within the range that does not impair the effects of the present invention, but the difference in concentration is less than 5%.

【0016】磁性層中の元素濃度は、オージェ電子分光
法により測定できる。ただし、磁気記録媒体の表層部や
支持体と磁性層との界面付近は、異物の混入(コンタミ
ネーション)、潤滑剤、保護層及び支持体等の影響によ
り、オージェプロファイルの形状を正確に求めることは
困難であり、本発明において、これらの部分の元素濃度
の変化は考慮しない。
The element concentration in the magnetic layer can be measured by Auger electron spectroscopy. However, in the surface layer of the magnetic recording medium and in the vicinity of the interface between the support and the magnetic layer, the shape of the Auger profile must be accurately determined due to the influence of foreign matter (contamination), lubricant, protective layer, support, etc. Is difficult, and in the present invention, the change in element concentration in these portions is not considered.

【0017】本発明においては、支持体上に形成される
磁性層はFe−N −O 系磁性層の三層以上であってもよい
が、その場合、前記した通り、全磁性層の最表層である
第一磁性層とこれに隣接する第二磁性層の窒素濃度を対
比して本発明で規定する関係を満たしていれば、その他
の層の窒素濃度、酸素濃度、鉄濃度は問わない。また、
第二磁性層の下方に別の金属材料、例えばCo、Co−Ni等
からなる磁性層を形成してもよい。また、支持体と第二
磁性層の間、或いは第一磁性層と第二磁性層の間に非磁
性の中間層を形成してもよい。
In the present invention, the magnetic layer formed on the support may be three or more layers of Fe--N--O type magnetic layer. In that case, as described above, the outermost surface layer of all magnetic layers. The nitrogen concentration, the oxygen concentration, and the iron concentration of the other layers are not limited as long as the nitrogen concentration of the first magnetic layer and the nitrogen concentration of the second magnetic layer adjacent thereto are satisfied and satisfy the relationship defined in the present invention. Also,
A magnetic layer made of another metal material, such as Co or Co—Ni, may be formed below the second magnetic layer. Further, a non-magnetic intermediate layer may be formed between the support and the second magnetic layer or between the first magnetic layer and the second magnetic layer.

【0018】なお、本発明の磁気記録媒体は、保磁力
(Hc)が1000(Oe)以上であることが好ましく、より好
ましくは1200(Oe)以上である。
The coercive force (Hc) of the magnetic recording medium of the present invention is preferably 1000 (Oe) or more, more preferably 1200 (Oe) or more.

【0019】本発明において、Fe−N −O 系磁性層の厚
さは限定されないが、通常、第一磁性層、第二磁性層と
も500 〜2000Å、その他の磁性層を形成する場合、その
厚さは500 〜2000Å程度である。
In the present invention, the thickness of the Fe--N--O system magnetic layer is not limited, but usually, the thickness of the first magnetic layer and the second magnetic layer is 500 to 2000 Å, and when other magnetic layers are formed, the thickness thereof is not limited. It is about 500-2000Å.

【0020】本発明の磁気記録媒体の支持体の材料とし
ては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレートのようなポリエステル;ポリエチレン、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;芳香族
ポリアミド等のプラスチック等が使用される。これらの
基材の厚さは3〜50μm程度である。
Materials for the support of the magnetic recording medium of the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyolefins such as polyethylene and polypropylene; cellulose derivatives such as cellulose triacetate and cellulose diacetate; polycarbonates; polychlorination. Vinyl; polyimide; plastics such as aromatic polyamide are used. The thickness of these base materials is about 3 to 50 μm.

【0021】また、磁性層上には、厚さ10〜200 Å程度
の保護層、特にダイヤモンドライクカーボン、グラファ
イト等の炭素薄膜、酸化珪素、炭化珪素等の含珪素薄
膜、酸化ジルコニウム薄膜等からなる保護層を設けるこ
とが望ましい。また、かかる保護層上には、厚さ2〜50
Å程度の潤滑層、特にパーフルオロポリエーテル等のフ
ッ素系潤滑剤からなる潤滑層を形成するのが好ましく、
磁性層が形成される面と反対の面には、更にカーボンブ
ラックを主成分とする厚さ 0.1〜1.0 μm程度のバック
コート層等を設けてもよい。これらの層を形成する原料
は従来公知のものが適宜使用できる。また、バックコー
ト層は、Cu−Al合金等の金属を蒸着させて形成してもよ
い。
On the magnetic layer, a protective layer having a thickness of about 10 to 200 Å, especially a carbon thin film such as diamond-like carbon and graphite, a silicon-containing thin film such as silicon oxide and silicon carbide, a zirconium oxide thin film, etc. It is desirable to provide a protective layer. Moreover, a thickness of 2 to 50 is formed on the protective layer.
It is preferable to form a lubricating layer of about Å, especially a lubricating layer made of a fluorine-based lubricant such as perfluoropolyether,
On the surface opposite to the surface on which the magnetic layer is formed, a back coat layer containing carbon black as a main component and having a thickness of about 0.1 to 1.0 μm may be further provided. As a raw material for forming these layers, conventionally known materials can be appropriately used. Further, the back coat layer may be formed by depositing a metal such as Cu-Al alloy.

【0022】図1に本発明の磁気記録媒体の製造に使用
する斜め蒸着のための真空蒸着装置の一例を示す。図1
において、真空容器1内は、図示しない真空系により真
空状態が維持されている。前記真空容器1は複数のチャ
ンバに画定されており、この装置では第二磁性層(下
層)を形成するチャンバAと第一磁性層(上層)を形成
するチャンバBを有する。真空容器内には、巻出ロール
2と巻取ロール3とが設けられ、巻出ロール2から巻出
されて巻取ロール3に巻取られる間で、PET (ポリエチ
レンテレフタレート)、ポリイミドあるいはアラミド等
で製造される支持体としてのフィルム4は、チャンバA
内に設置された、円筒状のキャンロール5を経てチャン
バB内のキャンロール5’上を走行して移動する。各キ
ャンロールは内部に冷却機構を備えている。また、各キ
ャンロールの下方には、MgO 製のルツボ6,6’が置か
れ、この中に鉄(例えば純度 99.95%のFe)7,7’を
入れ、このルツボ6,6’内のFe面に対して斜め上方の
電子ビーム銃8,8’から電子ビームを照射する。これ
により、Feを加熱気化させるようになっている。Feの蒸
着時には、フィルム4の蒸着面に対して垂直方向にイオ
ンが照射されるようにイオン銃9,9’を配置し、該イ
オン銃9,9’に窒素ガスを供給し窒素イオンを生成し
て、フィルム4にFeを蒸着させつつ、また酸素ガス導入
管10,10'から酸素ガスを通気しながら下層のFe−N −O
系磁性層と最表層のFe−N −O 系磁性層を形成する。イ
オン銃9,9’は窒素イオンの照射方向を変えることが
できる。また、イオン銃9,9’に窒素ガスと酸素ガス
の混合ガスを供給し窒素イオンと酸素イオンを生成し
て、フィルムの蒸着面に窒素イオンと酸素イオンを照射
する方法も可能である。図1中11,11’は、フィルム4
への蒸着範囲を規制するための遮蔽板である。また、図
1のようなチャンバを一つ有する装置を用いてバッチ式
で下層、上層のFe−N −O 系磁性層を形成することもも
ちろんできる。
FIG. 1 shows an example of a vacuum vapor deposition apparatus for oblique vapor deposition used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention. FIG.
In, the inside of the vacuum container 1 is maintained in a vacuum state by a vacuum system (not shown). The vacuum container 1 is defined by a plurality of chambers, and this apparatus has a chamber A for forming a second magnetic layer (lower layer) and a chamber B for forming a first magnetic layer (upper layer). An unwind roll 2 and a take-up roll 3 are provided in the vacuum container, and PET (polyethylene terephthalate), polyimide, aramid, or the like is fed between the unwind roll 2 and the take-up roll 3 while being unwound. The film 4 as a support manufactured in
It travels and moves on the can roll 5 ′ in the chamber B via the cylindrical can roll 5 installed therein. Each can roll has a cooling mechanism inside. Below each can roll, MgO-made crucibles 6 and 6'are placed, and iron (for example, 99.95% pure Fe) 7 and 7'is put in the crucibles 6 and 6 '. An electron beam is emitted from the electron beam guns 8 and 8 ′ obliquely above the surface. As a result, Fe is heated and vaporized. At the time of vapor deposition of Fe, the ion guns 9 and 9 ′ are arranged so that the ions are irradiated in the direction perpendicular to the vapor deposition surface of the film 4, and nitrogen gas is supplied to the ion guns 9 and 9 ′ to generate nitrogen ions. Then, while depositing Fe on the film 4 and ventilating the oxygen gas from the oxygen gas introducing pipes 10 and 10 ', Fe-N-O of the lower layer
The system magnetic layer and the outermost Fe-N-O system magnetic layer are formed. The ion guns 9 and 9'can change the irradiation direction of nitrogen ions. It is also possible to supply a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas to the ion guns 9 and 9'to generate nitrogen ions and oxygen ions, and irradiate the vapor deposition surface of the film with nitrogen ions and oxygen ions. In FIG. 1, 11 and 11 'are film 4
It is a shielding plate for controlling the vapor deposition range on the substrate. Further, it is of course possible to form the Fe—N—O 2 -based magnetic layers as the lower and upper layers in a batch process by using an apparatus having one chamber as shown in FIG.

【0023】[0023]

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0024】実施例1 (1) 磁気記録媒体の製造 PET フィルム上に、二層のFe−N −O 系の磁性層を形成
し、更に潤滑層及びバックコート層を形成し、磁気フィ
ルムを製造した。各層の形成条件等は以下の通りであ
る。図1に示すイオンアシスト斜め蒸着装置に厚さ 6.3
μmのPET フィルム4をセットし、毎分2.4 mの速度で
走行させながら、チャンバA内で電子銃8を作動させて
(出力15kW)ルツボ6内の鉄7を蒸発させ、PET フィル
ム4上に鉄粒子を蒸着させると共に、カウフマン型イオ
ン銃9に窒素ガスを供給し(流量10SCCM)、窒素イオン
を生成せしめPET フィルム4の鉄蒸着面に向けて窒素イ
オンを照射し、更に酸素ガス導入管10より酸素ガスを通
気(流量28SCCM)させて第二磁性層(下層)を形成し
た。引き続きチャンバB内で同様にして第二磁性層上
に、第一磁性層(上層)を形成した。なお、チャンバB
内の電子銃8’の出力は15kW、カウフマン型イオン銃
9’への窒素ガスの通気量は30SCCM、酸素ガスの通気量
は10SCCMとした。
Example 1 (1) Manufacture of magnetic recording medium A magnetic film was manufactured by forming two Fe—N—O based magnetic layers on a PET film, further forming a lubricating layer and a back coat layer. did. The conditions for forming each layer are as follows. The ion-assisted oblique deposition apparatus shown in Fig. 1 has a thickness of 6.3.
The PET film 4 of μm is set, the electron gun 8 is operated in the chamber A (output 15 kW) while running at the speed of 2.4 m / min, the iron 7 in the crucible 6 is evaporated, and the PET film 4 is placed on the PET film 4. While vapor-depositing iron particles, nitrogen gas was supplied to the Kauffman type ion gun 9 (flow rate 10 SCCM) to generate nitrogen ions, which were irradiated with nitrogen ions toward the iron vapor deposition surface of the PET film 4, and the oxygen gas introduction pipe 10 The second magnetic layer (lower layer) was formed by further ventilating oxygen gas (flow rate 28 SCCM). Subsequently, the first magnetic layer (upper layer) was similarly formed on the second magnetic layer in the chamber B. In addition, chamber B
The output of the electron gun 8'is 15 kW, the amount of nitrogen gas permeated to the Kauffman type ion gun 9'is 30 SCCM, and the amount of oxygen gas permeated is 10 SCCM.

【0025】その後、パーフルオロポリエーテル(FOMBL
IN Z DOL、アウジモント社製)をフッ素系不活性液体
(フロリナート FC-77、住友スリーエム株式会社製)に
0.05重量%となるように希釈、分散させた塗料をダイコ
ーティング方式により、乾燥膜厚が20Åとなるように第
一磁性層上に塗布し、105 ℃で乾燥させて潤滑層を形成
した。また、PET フィルムの磁性層面とは反対の面に、
平均粒径10〜20nmのカーボンブラックをウレタンプレポ
リマーと塩化ビニル系樹脂とのバインダー樹脂中に分散
させてなるバックコート用の塗料を、ダイコーティング
方式により、乾燥膜厚0.5 μmとなるように塗布し、乾
燥してバックコート層を形成した。上記により、上層及
び下層のFe−N −O 系磁性層が形成されたフィルムを8
mm幅に裁断し、8mmVTR 用カセットケースに装填して8
mmビデオテープを得た。
After that, perfluoropolyether (FOMBL
IN Z DOL, made by Ausimont Co., Ltd., as a fluorine-based inert liquid (Fluorinert FC-77, made by Sumitomo 3M Limited)
The coating composition diluted and dispersed to 0.05% by weight was applied onto the first magnetic layer by a die coating method so that the dry film thickness was 20Å, and dried at 105 ° C to form a lubricating layer. Also, on the side of the PET film opposite to the magnetic layer side,
A back coat paint consisting of carbon black with an average particle size of 10 to 20 nm dispersed in a binder resin of urethane prepolymer and vinyl chloride resin is applied by a die coating method to a dry film thickness of 0.5 μm. And dried to form a back coat layer. By the above, the film on which the upper and lower Fe-N-O based magnetic layers are formed is
Cut to a width of 8 mm and load in a cassette case for 8 mm VTR
I got a mm videotape.

【0026】上記により得られた磁気テープの上層と下
層のFe−N −O 系磁性層中の窒素濃度を表1に示す。ま
た、該磁気テープの磁性層全体の元素の分布をオージェ
電子分光法により分析した結果を図2に示す。この時の
オージェ電子分光法の測定条件は、電子銃条件は加速電
圧は10kV、エミッション電流は10nA、倍率は2000倍であ
り、エッチング条件はエッチング用ガスはアルゴンガス
であり、加速電圧は3kV、イオン電流300nA であり、こ
の条件下で30秒間毎にエッチングして分析を行なった。
オージェ電子分光分析の結果、上層のFe−N −O 系磁性
層中の窒素濃度は、下層のFe−N −O 系磁性層中の窒素
濃度よりも高いことがわかる。なお、オージェプロファ
イルのスタート部の炭素原子は、潤滑剤の影響である。
Table 1 shows the nitrogen concentrations in the upper and lower Fe--N--O system magnetic layers obtained as described above. Further, FIG. 2 shows the result of analysis of the element distribution in the entire magnetic layer of the magnetic tape by Auger electron spectroscopy. The measurement conditions of Auger electron spectroscopy at this time are as follows: electron gun condition: acceleration voltage: 10 kV, emission current: 10 nA, magnification: 2000 times, etching condition: etching gas: argon gas, acceleration voltage: 3 kV, The ion current was 300 nA, and etching was performed every 30 seconds under this condition for analysis.
As a result of Auger electron spectroscopy analysis, it is found that the nitrogen concentration in the upper Fe—N—O system magnetic layer is higher than the nitrogen concentration in the lower Fe—N—O system magnetic layer. The carbon atom at the start of the Auger profile is the effect of the lubricant.

【0027】また、本実施例1で得られた8mmテープの
磁性層全体の元素比率は、Fe:N :O =65:16:19(原
子%)であった。
The element ratio of the entire magnetic layer of the 8 mm tape obtained in Example 1 was Fe: N: O = 65: 16: 19 (atomic%).

【0028】(2) 性能評価 上記で得られた8mmビデオテープについて、その耐久性
とヘッドタッチの指標としてエンベロープを以下の方法
で評価した。その結果を表1に示す。 耐久性 耐久性は、市販のハイバンド8mmVTR を改造し、7MHz
で正弦波信号を入力し、5時間のスチル後の再生出力を
スペクトルアナライザーを用いて測定し、出力の低下を
測定した。出力の単位はdBで表した。 エンベロープ エンベロープは、アドバンテスト社のTR4171型スペクト
ラアナライザを用い、RBW =10kHz 、VBW =30kHz 、周
波数スパン=0MHz、スリープタイム=40ms、マイレージ
=16回の条件で得られた出力波形(エンベロープ)の最
大値bに対する最小値aの割合を%で表した(図5参
照)。この割合(エンベロープ保持率)が100 %のとき
最もきれいな出力波形でありヘッドタッチが良好であ
り、この割合が低下するほどヘッドタッチが悪いことを
意味する。
(2) Performance Evaluation With respect to the 8 mm video tape obtained above, the envelope was evaluated by the following method as an index of its durability and head touch. Table 1 shows the results. Durability Durability is 7MHz by modifying a commercially available high band 8mm VTR.
A sine wave signal was input at and the reproduction output after still for 5 hours was measured using a spectrum analyzer to measure the decrease in output. The unit of output is dB. Envelope Envelope is the maximum value of the output waveform (envelope) obtained under the conditions of RBW = 10kHz, VBW = 30kHz, frequency span = 0MHz, sleep time = 40ms, mileage = 16 using Advantest TR4171 type spectrum analyzer. The ratio of the minimum value a to b was represented by% (see FIG. 5). When this ratio (envelope holding ratio) is 100%, the output waveform is the cleanest and the head touch is good, and the lower this ratio is, the worse the head touch is.

【0029】実施例2 実施例1における磁性層の成膜条件を、電子銃8、8’
の出力を共に12kWにし、チャンバAのカウフマン型イオ
ン銃9への窒素ガスの流量を15SCCM、酸素ガス導入管10
への酸素ガスの流量を20SCCMとし、また、チャンバBの
カウフマン型イオン銃9’への窒素ガスの流量を25SCC
M、酸素ガス導入管10’への酸素ガスの流量を10SCCMと
して、上層及び下層のFe−N −O 系磁性層を形成し、そ
れ以外は実施例1と同様にして磁気フィルムを製造し、
実施例1と同様の評価を行なった。その結果を表1に示
す。
Example 2 The film forming conditions for the magnetic layer in Example 1 were the electron guns 8 and 8 '.
Output of 12 kW, the flow rate of nitrogen gas to the Kauffman type ion gun 9 in the chamber A is 15 SCCM, and the oxygen gas introduction pipe 10
The flow rate of oxygen gas to the chamber is 20SCCM, and the flow rate of nitrogen gas to the Kaufman type ion gun 9'of chamber B is 25SCC.
M, the flow rate of oxygen gas to the oxygen gas introduction tube 10 'is 10SCCM, to form the upper and lower Fe-N-O-based magnetic layers, except for the same as in Example 1 to produce a magnetic film,
The same evaluation as in Example 1 was performed. Table 1 shows the results.

【0030】なお、該磁気テープの磁性層全体の元素の
分布を実施例1と同様の条件でのオージェ電子分光法に
より分析した結果を図3に示す。オージェ電子分光分析
の結果、実施例1と同様、上層のFe−N −O 系磁性層中
の窒素濃度は、下層のFe−N −O 系磁性層中の窒素濃度
よりも高いことがわかる。なお、オージェプロファイル
のスタート部の炭素原子は、潤滑剤の影響である。ま
た、本実施例2で得られた8mmテープの磁性層全体の元
素比率は、Fe:N :O =75:13:12(原子%)であっ
た。
The distribution of elements in the entire magnetic layer of the magnetic tape was analyzed by Auger electron spectroscopy under the same conditions as in Example 1, and the results are shown in FIG. As a result of Auger electron spectroscopy analysis, it is found that the nitrogen concentration in the upper Fe—N—O based magnetic layer is higher than the nitrogen concentration in the lower Fe—N—O based magnetic layer as in Example 1. The carbon atom at the start of the Auger profile is the effect of the lubricant. The element ratio of the entire magnetic layer of the 8 mm tape obtained in Example 2 was Fe: N: O 2 = 75: 13: 12 (atomic%).

【0031】実施例3 実施例1における磁性層の成膜条件を、カウフマン型イ
オン銃9への窒素ガスの流量を7SCCM、酸素ガス導入管
10への酸素ガスの流量を30SCCMとし、また、カウフマン
型イオン銃9’への窒素ガスの流量を35SCCM、酸素ガス
導入管10’への酸素ガスの流量を6SCCMとして、上層及
び下層のFe−N −O 系磁性層を形成し、それ以外は実施
例1と同様にして磁気フィルムを製造し、実施例1と同
様の評価を行なった。その結果を表1に示す。
Example 3 As the film forming conditions of the magnetic layer in Example 1, the flow rate of nitrogen gas to the Kauffman type ion gun 9 was 7 SCCM, and the oxygen gas introduction tube was used.
The flow rate of oxygen gas to 10 is 30 SCCM, the flow rate of nitrogen gas to the Kaufman type ion gun 9'is 35 SCCM, and the flow rate of oxygen gas to the oxygen gas introducing pipe 10 'is 6 SCCM. A magnetic film was produced in the same manner as in Example 1 except that the N—O based magnetic layer was formed, and the same evaluation as in Example 1 was performed. Table 1 shows the results.

【0032】比較例1 実施例1においてチャンバAでの電子銃8の出力を13k
W、カウフマン型イオン銃9への窒素ガスの流量を25SCC
M、酸素ガス導入管10への酸素ガスの流量を12SCCMと
し、チャンバBでの電子銃8’の出力を11kW、カウフマ
ン型イオン銃9’への窒素ガスの流量を26SCCM、酸素ガ
ス導入管10’への酸素ガスの流量を13SCCMとして、上層
及び下層のFe−N −O 系磁性層を形成し、それ以外は実
施例1と同様にして磁気フィルムを製造し、実施例1と
同様の評価を行なった。その結果を表1に示す。なお、
該磁気テープの磁性層全体の元素の分布を実施例1と同
様の条件でのオージェ電子分光法により分析した結果を
図4に示す。また、本比較例1で得られた8mmテープの
磁性層全体の元素比率は、Fe:N :O =71:15:14(原
子%)であった。
Comparative Example 1 In Example 1, the output of the electron gun 8 in the chamber A was set to 13 k.
W, flow rate of nitrogen gas to Kaufman type ion gun 9 is 25SCC
M, the flow rate of oxygen gas to the oxygen gas introduction tube 10 is 12 SCCM, the output of the electron gun 8'in the chamber B is 11 kW, the flow rate of nitrogen gas to the Kaufman type ion gun 9'is 26 SCCM, the oxygen gas introduction tube 10 The flow rate of oxygen gas to the magnetic field was 13 SCCM, the upper and lower Fe—N—O based magnetic layers were formed, and a magnetic film was produced in the same manner as in Example 1 except for the above, and the same evaluation as in Example 1 was performed. Was done. Table 1 shows the results. In addition,
FIG. 4 shows the result of analyzing the distribution of elements in the entire magnetic layer of the magnetic tape by Auger electron spectroscopy under the same conditions as in Example 1. The element ratio of the entire magnetic layer of the 8 mm tape obtained in Comparative Example 1 was Fe: N 3: O 2 = 71: 15: 14 (atomic%).

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、鉄−窒素−酸素系の磁
性層を有する磁気記録媒体の耐久性とヘッドタッチ(エ
ンベロープ)が著しく向上する。
According to the present invention, the durability and head touch (envelope) of a magnetic recording medium having an iron-nitrogen-oxygen type magnetic layer are significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気記録媒体を製造する装置の一例を
示す略図
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention.

【図2】実施例1で形成した磁性層のオージェ電子分光
分析のチャート
FIG. 2 is a chart of Auger electron spectroscopy analysis of the magnetic layer formed in Example 1.

【図3】実施例2で形成した磁性層のオージェ電子分光
分析のチャート
FIG. 3 is a chart of Auger electron spectroscopy analysis of the magnetic layer formed in Example 2.

【図4】比較例1で形成した磁性層のオージェ電子分光
分析のチャート
FIG. 4 is a chart of Auger electron spectroscopy analysis of the magnetic layer formed in Comparative Example 1.

【図5】エンベロープ保持率の測定方法を示す略図FIG. 5 is a schematic diagram showing a method for measuring envelope retention rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空容器 4 支持体 8,8' 電子ビーム銃 9,9' イオン銃 10,10' 酸素ガス導入管 1 vacuum container 4 support 8,8 'electron beam gun 9,9' ion gun 10,10 'oxygen gas introduction tube

フロントページの続き (72)発明者 遠藤 克巳 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内Continued on the front page (72) Inventor Katsumi Endo 2606 Akabane, Kakaicho, Haga-gun, Tochigi Pref.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体と、該支持体上に形成された磁性
層を少なくとも二層有する磁気記録媒体であって、 全磁性層のうち前記支持体から最も遠い第一磁性層とこ
れに隣接する第二磁性層が、鉄、窒素及び酸素を主成分
として含む磁性層であり、 前記第一磁性層中の窒素濃度(N1)が前記第二磁性層中
の窒素濃度(N2)よりも高いことを特徴とする磁気記録
媒体。
1. A magnetic recording medium comprising a support and at least two magnetic layers formed on the support, wherein a first magnetic layer farthest from the support among all magnetic layers and an adjacent thereto. The second magnetic layer is a magnetic layer containing iron, nitrogen and oxygen as main components, and the nitrogen concentration (N 1 ) in the first magnetic layer is greater than the nitrogen concentration (N 2 ) in the second magnetic layer. A magnetic recording medium characterized by high cost.
【請求項2】 N1とN2の差N1−N2が5原子%以上である
請求項1記載の磁気記録媒体。
2. A magnetic recording medium according to claim 1, wherein the difference between N 1 -N 2 of N 1 and N 2 is 5 atomic% or more.
【請求項3】 前記第一磁性層中の酸素濃度(O1)が前
記第二磁性層中の酸素濃度(O2)よりも低い請求項1又
は2記載の磁気記録媒体。
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the oxygen concentration (O 1 ) in the first magnetic layer is lower than the oxygen concentration (O 2 ) in the second magnetic layer.
【請求項4】 前記第一磁性層中の鉄濃度(Fe1) と前記
第二磁性層中の鉄濃度(Fe2) がほぼ同じである請求項1
〜3の何れか1項記載の磁気記録媒体。
4. The iron concentration (Fe 1 ) in the first magnetic layer and the iron concentration (Fe 2 ) in the second magnetic layer are substantially the same.
4. The magnetic recording medium according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 N1+O1がN2+O2とほぼ同じである請求項
1〜4の何れか1項記載の磁気記録媒体。
5. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein N 1 + O 1 is substantially the same as N 2 + O 2 .
【請求項6】 前記第一磁性層中の窒素濃度分布及び前
記第二磁性層中の窒素濃度分布が、それぞれ磁性層の深
さ方向で一定である請求項1〜5の何れか1項記載の磁
気記録媒体。
6. The nitrogen concentration distribution in the first magnetic layer and the nitrogen concentration distribution in the second magnetic layer are each constant in the depth direction of the magnetic layer. Magnetic recording medium.
【請求項7】 保磁力(Hc)が1000(Oe)以上である請
求項1〜6の何れか1項記載の磁気記録媒体。
7. The magnetic recording medium according to claim 1, which has a coercive force (Hc) of 1000 (Oe) or more.
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