JPS5961013A - 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】 本発明は真空雰囲気内で、強磁性材料を加熱蒸発させて
得る蒸気流を支持体に対して斜め方向から入射させて強
磁性結晶柱全支持体に対して斜めに形成したいわゆる斜
方蒸着型磁性層金有する磁気記録媒体の改良に関する。

近年、情報量の増大とともに、高密度磁気記録媒体の出
現が望まれており、特に、理想的な高密度磁気記録媒体
として、金属薄膜型磁気記録媒体の開発が盛んに進めら
れているう薄膜化技術としては、真空蒸着法、イオンプ
レーカング法、スパッタリング法、湿式メッキ等の各種
方法が試みられている。しかし、高密度記録に適した高
保磁力媒体を安定に得る方法としては、特公昭４］−１
，９，３８９号に開示された、いわゆる斜方蒸着方法が
すぐれた方法である。

ここで、斜方蒸着方法とは、真空雰囲気内で、Ｃｏ　、
　Ｃｏ　−Ｎｉ等の強磁性材料全加熱蒸発せしめて得る
蒸気流を、高分子等から成る非磁ｊ生支持体に対して蒸
気流の方向と支持体上に立てた法線とのなす角度が、通
常４５度以上の角度でもって、支持体に入射せしめて、
強磁性結晶中を支持体に対して斜めに形成する真空蒸着
方法である（この方法により得られる磁性層は斜方蒸着
型磁性層と呼ばれる）。

このような斜方蒸着方法を用いて、実際に磁気テープを
得るには、通常第１図に模式的に示されるような連続蒸
着装置が用いられる。

本装置においては、円筒状冷却ギャン１、蒸発源２、及
びマスク３の形状及び相対位置によって決定される最小
斜入射角度θｍｉｎ　ｆいくらに設定するかが、斜方蒸
着型磁性層の磁気特性、特に保磁力ＨＣを決めるＦで極
めて重要であるっ例えば、Ｃｏ又はＣｏ−Ｎｉ合金金用
いて、］　、００００ｅ程度の高保磁力を得るには、通
常、最小斜入射角度θｍ　ｉ　ｎ　　はほぼ６０度以上
に設定する必要がある。しかしながら、θｍ１１］全６
０度以上の条件で蒸着した場合、マスク３で妨げられる
蒸気流の割合が増加し、支持体に付着する蒸気流の社が
著しく減少し、蒸着効率が著しく低下したり、甘だ蒸着
スピードが低下する等の問題が／］トする。

これらの欠点全改良する方法として、酸素中斜方蒸着方
法、或いは不純物添加等の方法が開示されている。酸素
中斜方蒸着方法とは、酸素雰囲気上で斜方蒸着全行わせ
る方法であり、この方法によれば、保磁力全増大させる
ことが可能となり、また結果的に０ｍ１ｎｉ小さくする
ことも可能となる。即ち酸素中斜方蒸着方法は、高保磁
力化又は低入射角化の点ですぐれた方法である。しかし
ながら、斜方蒸着方法、或いは酸素中斜方蒸着法で作成
したＣｏ又はＣｏ−Ｎｉ合金膜は、経時安定性がまだ寸
だ不十分であり、実用化への大きな障害となっていた。

又Ｃｏ　ｒ又はＣｏ−Ｎｉ合金に不純物、例えば、Ｃｒ
等全添加し、高保磁力化と経時安定性全改善する試みが
なされてはいるが、まだ十分な改善とはなりえていない
。例えば、Ｃｒ添加量を増せば、見掛上の経時安定性は
改善される傾向を示すが、所望の経時安定性全イ４する
には、多量のＣｒ添加が必要となり、磁束密１ｗを急θ
りに低−ドさせ、電磁変換特１（トを著しく低［ζさぜ
る等の欠点含有している。

本発明は、このような実状に鑑みなされ／こものであり
、すぐれた経時安定性および高保磁力を有し、且つ電磁
変換特性にすぐれた斜方蒸着型磁性層を提供することと
牛たる１」的とする。

斜方蒸着法で作られた磁性層は支持体に対して斜めに＃
４が１した強磁性結晶柱からなるが、一般に斜入射角度
が高い場合は、強磁性結晶柱間の隙間が多くなり、例え
ば６常のＣｏ−Ｎｉをθｍｉｎ　＝　６０度で斜方蒸着
した場合には、充填密度？−１２，０５程度となる。即
ち実際２こ得ら）ｌた斜方蒸着膜の密度は、バルクの密
度の場合−・″）約１／２程度となる。本発明者等は、
磁性層の充填密度と経時安定性との関係に着目して鋭意
研究を重ねた結果、ある特定のｃＩ−添加量にλ１して
、Ｃｏ−Ｃｒ　、又はＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金膜の密度か
５．０　’ｉ／　／　ｏｔｉ以上で良好な経時安定イη
、を有することを見出し本発明に到ったものである。

本発明の磁気記録媒体は非磁性支持体上に、２〜８原子
パーセントのＣｒ　ｆ含有するＣｏ又ｊｉ　Ｃｏ　−−
Ｎ　ｉ系合金を主成分とし、且つ密度が５、０　Ｙ　／
　ｃＴｒｉ以上の斜方蒸着型磁性層を少なくとも一層有
することを特徴とする。

本発明によれば、すぐれた経時安定性および高保磁力を
有し、且つ電磁変換特性にすぐれた（心気記録媒体企得
ることかできる。

本発明においては、合金系の充填密度全厳密に求めるこ
とが実際上困難であるため、単位体積当りの磁性層の重
量、即ち密度（２／Ｃ〃）　）　　を　太［，０ごこ　
。

以下、Ｌ’４ｉ　（１６及び実施例にまり本発明の詳細
な説明゛する。

第１図に斜方蒸着方法により、磁気記録１媒体、とくに
磁気テープを製造する場合の代表的な真空蒸着装置の模
式図た：示−ず−３まず、真空槽８内に、円筒状冷却キ
ャンｌと蒸発源２とを対向して配設し、円筒状冷却ギ＼
′ン１と蒸発源２との間に、斜方蒸着の折１人射角度全
設定するため、マスク３を設けている。蒸発源２は、通
常電子ビーム加熱方式が望ましく、水冷銅・・−ス又は
セラミクス等から成るルツボ中に、所望の強磁性層全形
成するための、蒸発イ」料がチャージされている。電モ
ビーム照射により加熱された蒸発材料は融解気化し、蒸
気流となって、支持体５に付着する。本発明においては
、Ｃ０−Ｃ１又１ｉ　Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｃ：ｒ系合金
膜を形成する方法としては、所望の組成のＣｏ　−Ｃｒ
又はＣ□　−Ｎ　ｉ　−Ｃｒ合金偶１全一度にチャージ
しても良いし、またＣｏ　−Ｃ＋又はＣｏ−Ｎｉ　−Ｃ
ｒ合金或いは、Ｃｏ　−Ｃｒ又はＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ
の内の少なくとも一種の成分から成る材料組成全ワイヤ
ー又はロンド等の形で連続的又は間欠的に蒸発源ノ・−
ス又はルツボ中に補給してもよい。また、Ｃｏ−Ｃｒ又
はＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒの内いずれかの組合せで、２組
以上の蒸発源を設け、同時に蒸発せしめて所望の組成の
Ｃｏ−Ｃｒ又はＣｏ　−Ｎｉ　−ＣＩ膜全全形成る、い
わゆる多元同時蒸着方法を用いてもよい。要するにＣｏ
　−Ｃｒ又はＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ膜の組成全精度良く匍ｊ
ｆ′ＩＩ出来ればよい、本発明における斜方蒸着の最小
斜入射角度は、第１図に示されるように、支持体の表面
に立てた法線の方向と蒸発源からの蒸気流の方向とのな
す角度θの内、マスク３で規定される最小斜入射角θｍ
ｉｎ　　ｋ意味するっ通常、第１図に示されるように、
送り出しロール６かも、円筒状冷却ギヤ／１の回転に伴
なって、支持体５が移動するにつれて、斜入射角度θは
高角度（はぼ９０度）から、低角度へと変化しながらい
わゆる斜方蒸着が行なわれ、最小斜入射角θｍｉｎ　ｆ
すぎると蒸着は終了し、巻き取りロール７へ巻き取られ
る。

真空槽８は排気系９で排気されるが、通常、２　Ｘ　１
０−’　Ｔｏｒｒ　　以下の圧力下で蒸着するのが望ま
しい。

最小ネ・１入射角θ１７１　ｉ　ｎは、斜方蒸着型１磁
性層の密度及び、磁気特性、特に保磁力ｌｌｃ　　ｆ決
める上で重要であるが、本発明においては、０ｍ　ｉ　
ｎは斜方蒸着膜の密度が５．　Ｏｉ１ｉ’　／　ａｒ１
以上となる範囲で選べば酷い。実際上は保磁力と経時安
定性のバランスで決められ、本発明の実施例ではθｍｉ
ｎが４５度以下のところで５０ｆ　／　ｃＩＩｉ以−１
−の密度が得られたが、θＩ旧ｊ１は蒸着条件によって
若干変化しうる。支持体としては、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリイミド等の高分子利料から成る非磁性相
］」が望捷しい。

本発明の磁性層を構成する強磁性拐料としては、ＣＯ又
はＣ０−Ｎ１合金に２〜８ａＬ％のＣｒ全添加したもの
が望ましい。Ｃｏ又はＣ０−Ｎ１合金としては、Ｎｉが
０〜２５　；ｒｔ％含イルだものが′持（ｌこ望ましい
。又、本発明のＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金組成の特徴を損わ
ぬ範囲で、微量の添加物を含んでもよいし、また自然酸
化等に」：る酸素を含んでいてもよい。

本発明においては、斜方蒸着型磁性層の膜厚は通常５０
０〜５，０ＯＯＡが望捷しい。捷だ、本発明における磁
性層としては、単層でも、或いは２層以上の重層、或い
は、中間層、下地層と組合せた多層構成であっても良い
。また実用Ｆの諸特性を改良するための、所望の各種処
理全磁性層側又は支持体側に怖してもよいっ 以■に本発明を実施例に治って説明する。

〔実施例」 Ｃｏ７Ｇ−Ｎｉ＋ｉ＋　−Ｃｒｓ　（ａ１％）合金材料
を用いて斜方蒸着を行なった。蒸発方ミ太としては、１
６ＫＷの電子ビーム方迅ヲ用いた。蒸着装置は第１図に
示した装置を用い、５×１Ｏ−５Ｔｏｒｒ　以下の圧力
下で蒸着した。支持体としでに、約］、０μ厚のポリエ
チレンテレフタレートベースを用いた。−＼−ス搬送ス
ピー１−（は約１０　ｍ　／　ｍｉｎで、θｍｉｎは３
００〜６００の範囲で変化させながら蒸着し７た。膜厚
は約１、．３００Ａ　　になるように蒸発源のパワーを
コントＬ７−ル（〜たつ又斜入射角度としてＣ↓、高入
射角から低入射角に連続的に変化させる力／臥とし５た
。

得られた斜方蒸着膜の組成は、Ｘ線マイクロアナライザ
ーで定量分析を行なった。

なお分析値については、Ｘ線マイクロアナライザー（Ｘ
へ４Ａと略す）の精度の関係で、Ｃｏ　＋　Ｎ＋　＋　
Ｃｒについてのみ示してあり、自然酸化等による存在量
が袷微滑である酸素量については示していない。

ＣＯとＮｉは蒸気圧がほぼ等しいため、はぼ一定の組成
比Ｎｉ　／　（Ｃｏ　＋　Ｎｉ）”；ｔＪ、　２で支持
体に付着することが確認されたがＣ’ｒの場合（ｄ、蒸
気圧がＣｏ及びＮｉの蒸気圧より大きいため、蒸着初期
は、Ｃｒ量が多く、蒸着後期（ｌこはＣｒ量が少なくな
った。従って、長尺のベースにＣｏ−Ｎｉ　−Ｃｒを蒸
着した場合、連続的にＣｒ濃度の変化したＣｏ　−Ｎｉ
　−Ｃｒ膜が得られ、Ｃ＋濃度全１ａｔ％から３０　ａ
ｔ％までほぼ連続的に変えることが出来た。又、Ｃｒ濃
度を変えながら、マスクの位置を３０°〜６０°の範囲
で変化させてザ／グルを作成した。得られた蒸着膜の密
度はほぼ４５〜６．５　Ｓｉ’　／　ａｄの間であった
５ 得られた斜方蒸着膜は、Ｘ　Ｍ　Ａで組成分析後、密度
、経時安定性、電磁変換特性、及び静磁気特性の評１’
１ｌｌｉを行なった。密度測定（・ま、斜方蒸着膜の膜
１９の実測値（触針法）と単位面積当りの重量の実測値
とから計算で求めた。

経時安定性の評価法としては、６０°Ｃ９０係相対温湿
ｔＩＩ牡Ｆに１週間保持し７た場合の、サーモ減磁、（
Δダ１］］／ダｎ］、ここでダ１ηはサーモテスト前の
磁化量、２ｇｍはサーモテスト前後の磁化量の変化量）
で評価した。

得られたサーモ減磁のデータを第２図に示すっＣｒ添加
のないＣｏ５ｏ　−Ｎ　ｉ　２０組成の場合（曲線１）
は、密度が４．３　？　／　ｃｎｌから６．１　ｆｌ　
／　ｃｔｔＪの範囲てΔダｍ／χｍ　＝　−１，８〜−
１２％　であり、実用レベルにはほど遠いことがわかる
。

Ｈｃはおよそ１，０００〜４０００ｅ　　テあった。

Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　（ｔこついては、密度が４．３
　’ｊ　、／　ｏ）ｌ以上から５．０　？　／　ｃｎｆ
以］：の範１ノＨでは、ｃｌ　　添加量が８２］ｔ％の
場合（曲線４）、若干サーモ減磁が減少する傾向を示す
が、大きな改善は出来なかった。

しかしながら、密度全５．０　ｆｌ　、／　ｃｎｆ以上
にした場合はサーモ減磁は急激減少し、特にＣ＋添加量
が３　ａ１％以上で、ΔｇｉＩＴ１．／ダ…が−５係以
下に改善出昶だ。

なお、ＣＩ添加量が８ａｔ％以上の場合は、磁束密度が
大幅に低下した。

得られた蒸着膜を１／２インチ幅のテープ状にスリット
し、Ｖ　Ｉ−Ｉ　Ｓ方式小型ビデオヵ七ノドに組込んで
電磁変換特性を測定した。特にＣｒ添加量が３〜６　ａ
１％の範囲でθ夏η１ｎ４３度で斜〆蒸着したザンプル
では密度が５．３９７ｃｒｔ１以上で且つ保磁力Ｈｃが
１．．００００ｅ以上にもなり、θｍｉｎが６０度で斜
方蒸着しだＣＯ８０−Ｎ　ｉ　２０組成の場合と同等以
上のＳ／Ｎが得られた。

また経時安定性については、Ｃｏ　ｇｏ　−１’Ｊ　ｉ
　ｚｏ組成。

のテープに比べて、極めて安定であり、Ｓ／Ｎの低下か
大幅に減少した。

またＮｉ　／　Ｃｏ　＋　Ｎｉ　、３Ｑ、　２　（曲線
］）の他に、Ｎｉ　／Ｃｏ＋Ｎｉカ０　、０．０５　、
０．１０　、０．２５０３についても同様の実験を行な
ったところ若干、保磁力と磁束密度が変化した７５べ密
度が５、　ＯＷ　／　ｃ〃ｉ以上のものについてはほぼ
同様の経時安定性が得１りれた。

以上の実施例にて明らかなように、Ｃｏ又はＣｏ−Ｎｉ
系合金（Ｎｉ：ｏ　〜２５ａｔ％）に２〜８ａｔ％のＣ
ｒ全添加し、且つ密度が５．　（Ｊ？／ｃｎｉす、上の
斜方蒸着型磁性層がすぐれた電磁変換特性を維持しなが
ら且つ経時安定性にすぐれていることが確認出来た。こ
のように本発明は、蒸着テープの実用化に大きく貢献す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体を得るために使用する製
造装置の一実施例の概略断面図、第２図はＣｏ−Ｎｉ　
−Ｃｒの各組成におけるす−モ減磁（Δ戸１１１／ダｍ
）の密度に利するグラフである。 １　　・・・・・円筒状冷却ギャン　　　２・・　・蒸
　　発　　源３　・・・・・　・マ　　　　ス　　　　
り　　　　　　４・　・・・・・・蒸　　　気　　　流
５　・・・・・支　　持　　体　　　６　・・・・・・
・送り出しロール７・　・・・・・・巻き取り自−ル　
　　　８・・・・・・・真　　空　　槽９　　真空１升
気系 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　非磁性支持体上に、２〜８原子パーセントの
   Ｃｒｉ含有するＣＯ又はＣｏ−Ｎｉ系合金金主成分とし
   、且つ密度が５．０　’ｊ　／　ｃｒｄ以」二の斜方蒸
   着型磁性層を少なくとも一層有することを特徴とする磁
   気記録媒体。