JPH1050520A

JPH1050520A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1050520A
Application number: JP20018396A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Endo; 克巳遠藤; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Katsumi Sasaki; 克己佐々木; Osamu Yoshida; 修吉田; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】金属薄膜型の磁気記録媒体の出力特性を向上
させる。【解決手段】支持体上に、少なくとも一方がイオンア
シスト蒸着により形成された二層の磁性層を形成し、両
者のコラムを異なる物質により形成し、更に両者のコラ
ムを構成する物質の結晶系を同一とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶系が同一の物
質からなる多層の磁性層を有する金属薄膜型の磁気記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の磁気記録は高密度記録化の方向に
あり、高周波数特性の優れた磁気記録媒体が要望されて
いる。従来は磁性粉を適当なバインダーに分散させて支
持体上に塗布したいわゆる塗布型の磁気記録媒体が主流
であり、高密度記録に対する要求を満たすために種々の
改善がなされているが、ほぼ限界に近づいている。

【０００３】塗布型の磁気記録媒体を超える性能を期待
できる磁気記録媒体として、支持体に蒸着等により磁性
金属を付着させた磁性層を有するいわゆる金属薄膜型の
磁気記録媒体が開発されている。金属薄膜型の磁気記録
媒体は、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。金属薄膜型の磁性層としては、Ｃｏ、Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ、
Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等が検討されている。金
属薄膜型の磁気記録媒体を実用化する際の製造法として
は、真空蒸着法が最も適しており、この方法でＣｏ−Ｎ
ｉ−Ｏからなる磁性層を形成したＨｉ８方式ＶＴＲ用テ
ープやＣｏ−Ｏからなる磁性層を形成したＤＶＣ（デジ
タルビデオカセット）用テープが既に実用化されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】磁気テープの記録再生
に用いられる装置としては、今日では、ヘリカルスキャ
ン方式のＶＴＲが主流を占めている。しかしながら、従
来の金属薄膜型の磁気記録媒体においては、ヘリカルス
キャン方式のＶＴＲを用いる際の磁性層の結晶系と出力
（Ｓ／Ｎ）の関係については考慮されておらず、最適化
が十分に達成されていなかった。

【０００５】

【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、金属薄膜型磁気記録媒体の出力特性を
更に向上するために鋭意研究した結果、支持体上に少な
くとも一方がイオンアシスト蒸着法により形成された二
層の磁性層を設け、それぞれの磁性層を異なる物質から
形成し、且つそれぞれの磁性層を形成する物質の結晶系
を同一とすることにより、こ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。

【０００６】すなわち本発明は、支持体と、該支持体上
に形成された金属薄膜型の第一磁性層と、該第一磁性層
上に形成された金属薄膜型の第二磁性層とを有する磁気
記録媒体であって、前記第一磁性層と第二磁性層の少な
くとも一方がイオンアシスト蒸着法により形成され、前
記第一磁性層と第二磁性層が異なる物質のコラムからな
り、且つ前記第一磁性層のコラムを構成する物質と第二
磁性層のコラムを構成する物質の結晶系が同一であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体を提供するものである。

【０００７】本発明の磁気記録媒体は、第一磁性層、第
二磁性層の少なくとも一方が、イオンアシスト蒸着法に
より形成されている。イオンアシスト蒸着法は、例えば
磁性金属（単体もしくは合金）を支持体上に蒸着する際
に、蒸着領域中に適宜窒素イオン、炭素イオン、酸素イ
オン等を供給することにより行われる。イオンアシスト
蒸着法により形成される磁性層としては、Ｆｅ₃Ｎ、Ｆ
ｅ₅Ｃ₂、Ｆｅ₃Ｃ等が挙げられる。

【０００８】また、上記のように、本発明の磁気記録媒
体において、第一磁性層と第二磁性層の少なくとも一方
は、イオンアシスト蒸着法により形成される。他方の磁
性層の形成方法は問わないが、第一、第二磁性層がそれ
ぞれ異なる物質により形成されている必要がある。

【０００９】更に、本発明の磁気記録媒体は、第一、第
二の二層の磁性層を形成するコラム（柱状構造）が、そ
れぞれ異なる物質からなるが、共に結晶系が同一である
ことを特徴とする。本発明において、「結晶系が同一」
とは、結晶の座標系として用いられる結晶軸の特徴によ
り分類された結晶系が一致するものをいう。通常、結晶
系は、三斜晶系、単斜晶系、斜方晶系、正方晶系、立方
晶系、三方晶系及び六方晶系の７つに分類される。本発
明において、磁性層を形成する物質の結晶系は、電子線
回折により測定できる。

【００１０】なお、結晶構造の表記法としては、結晶系
の他に、空間格子や結晶構造型による分類も知られてい
るが、本発明においては、上記の結晶系が一致していれ
ば、これらは同一でも異なっていてもよい。

【００１１】本発明において、磁性層は、高記録密度化
のためにいわゆる斜方蒸着により形成されることが好ま
しい。また、本発明の磁気記録媒体は磁性層が三層以上
形成されていてもよい。三層以上磁性層を形成する場
合、支持体から最も遠い二層を本発明の第一磁性層、第
二磁性層とする必要がある。この場合、第一磁性層、第
二磁性層以外の磁性層の結晶系は問わない。

【００１２】本発明において、上記のように結晶系が同
一の物質のコラムにより二層の磁性層を形成することに
より、磁化容易軸が同じで、保磁力の異なる磁性層が得
られるため、ヘリカルスキャン方式のＶＴＲを用いた場
合でも、高域から低域にわたる幅広い帯域において出力
バランスが良好となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、上記し
たように、第一磁性層、第二磁性層に特徴を有する。具
体的な第一磁性層、第二磁性層の組み合わせとしては、
例えば下記のようなものが挙げられるが、もちろんこれ
らの組み合わせに限定されるものではない。第一磁性層（下層）：Ｆｅ₃Ｎ第二磁性層（上
層）：Ｃｏ第一磁性層（下層）：Ｆｅ₅Ｃ₂ 第二磁性層（上
層）：Ｃｏ第一磁性層（下層）：Ｆｅ₃Ｃ第二磁性層（上
層）：Ｃｏ上記〜では、第一磁性層がイオンアシスト蒸着法に
より形成される。特に、上記の場合は、Ｆｅ₃Ｎの結晶の磁化容易軸が長手
方向となるため、特に低域での出力特性が改善される。

【００１４】本発明においては、第一磁性層と保磁力よ
りも、前記第二磁性層の保磁力の方が大きいことが望ま
しい。

【００１５】本発明において、第一磁性層、第二磁性層
の厚さは限定されないが、それぞれ通常５００〜２００
０Åである。三層以上の磁性層を形成する場合も、各磁
性層の厚さは５００〜２０００Å程度である。

【００１６】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。

【００１７】また、第二磁性層（最表層の磁性層）上に
は、厚さ１０〜２００Å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、磁性層
上もしくは保護層上には、厚さ２〜５０Å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い。また、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０．１〜１．０μｍ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、Ｃｕ−Ａｌ合
金等の金属を蒸着させて厚さ５００〜１００００Å程度
のバックコート層を形成してもよい。更に蒸着時に酸
化、炭化並びに窒化などをさせることにより、酸化膜、
炭化膜、窒化膜及びそれらの複合物等のようにセラミッ
クス化したものは特に好適である。

【００１８】本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例を
図１に示す。図１はイオンアシスト蒸着装置の要部であ
り、Ｆｅ−Ｎ系の物質からなる磁性層を形成するための
装置である。図１中、１はキャンロール、２はベースフ
ィルム、３はイオンガン、４は遮蔽板、５は電子銃、６
はルツボであり、金属鉄を収容している。このうち、イ
オンガン３以外は図示しない真空容器内に収容されてい
る。ベースフィルム２は、円筒状のキャンロール１を搬
送される。また、キャンロール１の下方には、ＭｇＯ製
のルツボ６が置かれ、この中に鉄（例えば純度９９．９
５％のＦｅ）が収容され、このルツボ６内のＦｅ面に対
して電子銃５から電子ビームが照射される。これによ
り、Ｆｅが加熱気化して、キャンロール１上を走行する
ベースフィルム２に付着する。一方、Ｆｅの蒸着時に
は、フィルム２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ガン３を配置し、このイオンガン
３には窒素源となるガス、例えば窒素ガスを供給し、窒
素イオンを生成させ、蒸着領域中に供給する。これによ
り、Ｆｅを主体として、窒素を含む本発明の磁性層が形
成される。形成された磁性層を前記のように電子線回折
により分析することで、この物質の結晶系を知ることが
できる。また、磁性層のコラムを酸化するために、酸素
ノズル（図示せず）により蒸着領域に酸素ガスを供給し
てもよい。これによりコラムが酸化物層で覆われた磁性
層が形成される。

【００１９】この第二磁性層は、この第一磁性層上に形
成されるが、第二磁性層を形成する物質により蒸着法が
選定される。第一磁性層、第二磁性層の形成は、図１の
ような装置を用いて連続的に形成してもよいし、蒸着を
繰り返して（いわゆるバッチ式で）形成することもでき
る。

【００２０】

【実施例】以下に例を挙げて本発明を説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

【００２１】実施例１（１）磁気テープの製造厚さ６．５μｍのＰＥＴフィルム上に、図１の装置を用
い、窒素ガスをイオン源として用いたイオンアシスト蒸
着法により、Ｆｅ₃Ｎからなる第一磁性層を形成した。
ここで、イオンアシスト蒸着法の条件は、以下の通りで
ある。・排気真空度：１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒ・Ｆｅ金属純度：９５〜９８．５重量％・電子銃出力：３ｋＷ・窒素ガス流量：１００ＳＣＣＭ第一磁性層の厚さは１０００Åである。次いで、斜め蒸着法により、第一磁性層上にＣｏからな
る厚さ１０００Åの第二磁性層を形成した。

【００２２】また、第二磁性層上にベンゼンを炭素源と
するＥＣＲプラズマＣＶＤ法により、厚さ８５Åのダイ
ヤモンドライクカーボン薄膜からなる保護層を形成し、
この保護層上に極性基である−ＯＨ基を持つパーフルオ
ロポリエーテル（デムナムＳＡ、ダイキン工業製）を厚
さが２０Åとなるように付着して潤滑層を形成した。更
に、このフィルムの磁性層形成面と反対の面に、バック
コート層を形成した。バックコート層は、２０〜３０ｎ
ｍの直径のカーボンを含有するバインダーを乾燥後の厚
さが０．５μｍとなるようにフィルムに塗布して乾燥し
て形成した。上記により得られた、第一、第二磁性層、
ダイヤモンドライクカーボン保護層、フッ素系潤滑層及
びバックコート層が形成されたフィルムを８ｍｍ巾に裁
断し、カセットケースにローディングし８ｍｍビデオテ
ープを得た。

【００２３】（２）性能評価上記で得られた８ｍｍビデオテープについて、市販の８
ｍｍＶＴＲ（ヘリカルスキャン方式）にノイズメーター
を接続し、Ｙ−Ｓ／Ｎ及びＣ−Ｓ／Ｎを測定した。な
お、Ｓ／Ｎは後述の比較例を基準（０ｄＢ）とする相対
評価とした。Ｃ／Ｎについても同様に評価した。その結
果を表１に示す。

【００２４】実施例２実施例１と同様に第一磁性層及び第二磁性層を有する磁
気テープを作製した。ただし、第一磁性層は、実施例１
における窒素ガス（窒素源）の代わりに、炭素源として
メタンガスを流量１００ＳＣＣＭで用いて、イオンアシ
スト蒸着法により、Ｆｅ₅Ｃ₂からなる磁性層を形成し
た。その他は実施例１と同様にして８ｍｍビデオテープ
を作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を
表１に示す。

【００２５】実施例３実施例１と同様に第一磁性層及び第二磁性層を有する磁
気テープを作製した。ただし、第一磁性層は、実施例１
における窒素ガス（窒素源）の代わりに、炭素源として
ベンゼンガスを流量１００ＳＣＣＭで用いて、イオンア
シスト蒸着法により、Ｆｅ₃Ｃからなる磁性層を形成し
た。その他は実施例１と同様にして８ｍｍビデオテープ
を作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を
表１に示す。

【００２６】実施例４厚さ６．５μｍのＰＥＴフィルム上に、図１の装置を用
い、窒素ガスをイオン源として用いたイオンアシスト蒸
着法により、Ｆｅ₄Ｎからなる第一磁性層を形成した。
ここで、イオンアシスト蒸着法の条件は、以下の通りで
ある。・排気真空度：１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒ・Ｆｅ金属純度：９５〜９８．５重量％・電子銃出力：３ｋＷ・窒素ガス流量：６０ＳＣＣＭ第一磁性層の厚さは１０００Åである。次いで、Ｃｏ−
Ｎｉ合金材料を用いた斜め蒸着法により、第一磁性層上
にＣｏ−Ｎｉからなる厚さ１０００Åの第二磁性層を形
成した。その他は実施例１と同様にして８ｍｍビデオテ
ープを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００２７】比較例１斜め蒸着により、厚さ２０００Åの単層の磁性層を形成
し、その他は実施例１と同様にして８ｍｍビデオテープ
を作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を
表１に示す。

【００２８】比較例２厚さ６．５μｍのＰＥＴフィルム上に、図１の装置を用
い、窒素ガスをイオン源として用いたイオンアシスト蒸
着法により、Ｆｅ₄Ｎからなる第一磁性層を形成した。
ここで、イオンアシスト蒸着法の条件は、以下の通りで
ある。・排気真空度：１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒ・Ｆｅ金属純度：９５〜９８．５重量％・電子銃出力：３ｋＷ・窒素ガス流量：６０ＳＣＣＭ第一磁性層の厚さは１０００Åである。次いで、斜め蒸
着法により、第一磁性層上にＣｏからなる厚さ１０００
Åの第二磁性層を形成した。その他は実施例１と同様に
して８ｍｍビデオテープを作製し、実施例１と同様の評
価を行った。その結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、磁気特性、特に出力特
性に優れた金属薄膜型の磁気記録媒体が得られる。特
に、本発明の磁気記録媒体は同一の結晶系を有する多層
の磁性層を有しており、磁化容易軸の方向が揃うため、
ヘリカルスキャン方式のＶＴＲを用いた場合でも広い帯
域で出力バランスが良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体を製造する蒸着装置の要
部の一例を示す略図

【符号の説明】

１キャンロール２ベースフィルム３イオンガン４遮蔽板５電子銃６ルツボ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田修栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者水野谷博英栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体上に形成された金属
薄膜型の第一磁性層と、該第一磁性層上に形成された金
属薄膜型の第二磁性層とを有する磁気記録媒体であっ
て、前記第一磁性層と第二磁性層の少なくとも一方がイオン
アシスト蒸着法により形成され、前記第一磁性層と第二磁性層が異なる物質のコラムから
なり、且つ前記第一磁性層のコラムを構成する物質と第
二磁性層のコラムを構成する物質の結晶系が同一である
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記第一磁性層の保磁力よりも、前記第
二磁性層の保磁力の方が大きい請求項１記載の磁気記録
媒体。
【請求項３】前記第一磁性層がＦｅ₃Ｎからなり、且
つ前記第二磁性層がＣｏからなる請求項１又は２記載の
磁気記録媒体。
【請求項４】前記第一磁性層がＦｅ₅Ｃ₂からなり、且
つ前記第二磁性層がＣｏからなる請求項１又は２記載の
磁気記録媒体。
【請求項５】前記第一磁性層がＦｅ₃Ｃからなり、且
つ前記第二磁性層がＣｏからなる請求項１又は２記載の
磁気記録媒体。