JPS5961014A

JPS5961014A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS5961014A
Application number: JP57170650A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagao; 信長尾; Akira Nahara; 明名原
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-04-07
Also published as: US4521481A

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
磁性結晶柱を支持体に対して斜めに形成したいわゆる斜
方蒸着型磁性層を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。

薄膜化技術としては、真空蒸着法、イオンブレーティン
グ法、スパッタリンク法、湿式メッキ等の各種方法が試
みられてきた。しかし、高密度記録に適した高保磁力媒
体を安定に得るには、特公昭４１−１９３８９号に開示
された、いわゆる斜方蒸着法がすぐれた方法である。

斜方蒸着方法とは、真空雰囲気内で、Ｃｏ。

Ｃｏ　−Ｎｉ等の強磁性材料を加熱蒸発ぜしめて得る蒸
気流を、高分子等から成る非磁性支持体に対して蒸気流
の方向と支持体１に立てた法線とのなす角度が、通常／
Ｉ５度以」−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
℃・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（・では、円筒状冷却キャン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θ１η目］を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を決める上で険め
て重要である。例えば、Ｃｏ又はＣｏ−Ｎｉ合金を用（
・て、Ｊ、、ＯＯ００ｅ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、はぼ６０度以上に
設定する必要がある。しかしながら、θｍｉｎを６０度
以」二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、支持体に刺着する蒸気流の量か著
しく減少し、蒸着効率か著しく低下したり、また蒸着ス
ピードが低下する等の問題が生ずる。

これらの欠点を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、酸素雰囲気下で斜方蒸着を行わせ
る方法であり、この方法によれば、保磁力を増大させる
ことが可能となり、また結果的にθｍｉｎを小さくする
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惠である。しかし
ながら、斜方蒸着方法、或いは酸素中斜方蒸着方法で作
成したＣｏ又はＣｏ−Ｎｉ合金膜は、経時安定性がまだ
まだ不十分であり、実用化への大きな障害となっていた
。又ＣＯ１又はＣｏ−Ｎｉ合金に不純物、例えば、Ｃｒ
等を添加し、高保磁力化と経時安定性を改善する試みが
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、ＣＩ添加量を増せば、見掛上の経時安定性は
改−ｆ（４される傾向を示すが、所望の経時安定性を得
るＫは、多−川のＣｒ添加が必要となり、磁束密度を急
激に低下させ、電磁変換動１（１：を著しく低下させる
等の欠点を有している。

本発明は、このような実状に鑑みなさねブーものであり
、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λＩた宗１力蒸着型磁１〈１・層を提
供することを主たる目的どする。

本発明者等は、上記の欠点を改良すべく鋭意研兇を重ね
た結果、磁性層組成として２〜８原子パーセント（以下
ａｔ％と記す）のＣｒを含有するＣｏ−Ｎｉ系合金を用
（・、且つ最小斜入射角度を・１５°以下に選んだ場合
にのみ、すぐれた経時安定性及び高保磁力を有し、叶つ
電磁変換特性にすぐれた磁気記録媒体が得られることを
見出し本発明に到ったものである。

即ち、本発明の磁気記録媒体は非磁性支持体」二に立て
た法線に対する磁性月相の蒸気流の最小斜入射角度が４
５°以下となる範囲で斜方蒸着され、かつ２〜８ａｔ％
のＣｒを含有するＣ。

−Ｎｉ系合金を主成分とする斜方蒸着型磁性ｊ※を少な
くとも一層有することを特徴とする。

以下、図面及び実施例によ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
図を示す。まず、真空槽８内に、円筒状冷却キャン１と
蒸発源２とを対向して配設し、円筒状冷却キャン１と蒸
発源２との間に、斜方蒸着の斜入射角度を設定するため
、マスク３を設けても・る。蒸発源２は、通常電子ビー
ト加熱方法が望ましく、水冷銅ハース又はセラミクス等
から成るルノホ中（ｔＣ１所望の強磁性層を形成するた
めの、蒸発月料がチャージされて（・る。電子ヒーム照
射に」＝り加熱された蒸発側斜は融解気化し、蒸気流と
なって、支持体５にイづ着する。本発明においては、Ｃ
ｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ系合金膜を形成する方法としては、
所望の組成のＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｔ合金利４」を一度に
チャージしても良（・し、またＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　
　又はＣｏ　−Ｎｉ−Ｃｒの内の少なくとも一種の成分
から成る材料組成を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・・−ス又はルツボ中に補給しても
よい。また、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　−Ｎｉ−Ｃｒ膜を形成する、（・わゆる
多元同時蒸着方法を用いてもよし・。要するに、Ｃｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ膜の組成を精度良く制御出来ればよい。

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θ＋ｎｉｎ　を意味する。

通常、第１図に示されるように、送り出しロール６から
、円筒状冷却キャン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℃・わゆる斜方蒸着が行
なわれ、最小斜入射角θｍ　ｉ　＋１をすぎると蒸着は
終了し、巻き取りロール７・＼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　”Ｒ）汀以下の圧力下で蒸着するのが望まし℃・。

最小斜入射角θｍ　ｉ　ｎは、斜方蒸着型磁性層の磁気
特性、特に保磁力Ｈｅな決める上で重要であるが、本発
明においては、０ｍ１１］は４５度以下が望ましく、特
に３０〜４５度の範囲が実用上望ましい。

支持体とじては、ポリエチレンテレフタレート、ポ１ｊ
イミド等の高分子材料から成る非磁性材料が望ましい。

本発明の磁性層を構成する強磁性材料としては、Ｃｏ−
Ｎｉ合金に２〜８ａｔ％のＣｒを添加したものが望まし
い。Ｃｏ−Ｎｉ合金としては、Ｎ１が５〜２５　ａｔ％
含有したものか特に望ましい。

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
酸化等によ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’が望ましい。また、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−〔も
良い。

また実用−ヒの緒特性を改良するための、所望の各種処
理を磁性層側又は支持体側に施しＣもよい。

以下に本発明を実施例に沿って説明する。

〔実施例〕

Ｃ０７６−Ｎｉ　１９−Ｃｒｓ　（ａｔ％）合金材料を
用いて斜方蒸着を行なった。蒸発方法としては、１６ｋ
Ｗの電子ビーム方法を用いた。蒸着装置は第１図に示し
た装置を用（・、５　Ｘ　１０−５１’ｏｒｒ以下の圧
力下で蒸着した。支持体としては、約］　Ｏｌｔ厚のポ
リエチレンテレフタレートベースを用いた。ベース搬送
スピードは約１０ｍ／　ｍｉｎで、１７ｍ１ｎは３０°
〜６ｏ０の範囲で変化させながら蒸着した。膜厚は約１
３００Ａ’になるように蒸発源のパワーをコントロール
した。

又、斜入斜角度としては、高入射角から低入射角に連続
的に変化させる方法とした。

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（以
下、ＸＭＡと略す）の精度の関係で、Ｃｏ、　Ｎｉ、　
Ｃｒについてのみ示してあり、自然酸化等による存在量
が極微量である酸素量については示していなし・。

ａとＮ１は蒸気圧がほぼ等しいため、はぼ一定の組成比
即ちＮｉ　／　（Ｃｏ　−１−Ｎｉ　）ズｏ２で支持体
に付着することが確認されたがＣ１の場合は、蒸気圧が
Ｃｏ及びＮ１の蒸気圧より太きいため、蒸着初期はＣｒ
量が多く、蒸着後期にはＣｒ量が少なくなった。従って
、長尺のベーｙ、　ｉｙ　Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　　を
蒸着した場合、連続的にＣｒ濃度の変化したＣｏ　−Ｎ
ｉ−Ｃｒ膜が得られ、Ｃｒａ度をｌ　ａｔ％から３０　
ａｔ％までほぼ連続的に変えることが出来た。又、ＣＩ
ａ度を変えながら、マスクの位置を３０〜６０度の範囲
で変化させてサンプルを作成した。

得られた斜方蒸着膜は、Ｘ　Ｍ　Ａで組成分析後、経時
安定性、電磁変換特性、及び静磁気特性の評価を行なっ
た。

経時安定性の評価法としては、６０”Ｃり　０％相対温
湿度下に１週間保持した場合の、サーモ減磁、（Δψｎ
ｌ／φｍ、ここでψＩ１１はサーモテスト前の磁化量、
Δψ！ｎはサーモテスト前後の磁化量の変化Ｍ）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。Ｃｒ添加
のないＣａ５ｏ　−Ｎｉ　２０　　組成の場合（曲線ｌ
）は、０ｍ　ｉ　ｎが６０度から３０度の範囲でΔψｍ
／ψｍ　−−１’８〜−１２％であり、実用レベルには
ほど遠いことがわかる。ｌ−１ｃはおよそ】、０００〜
４０００ｅであった。Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒについては
、θｍｉｎが６０度から４５度の範囲では、Ｃｒ添加量
が３　ａｔ％　の場合（曲線４）、若干サーモ減磁が減
少する傾向を示すが、太きな改善は出来なかった。

しかしながら、θ１η目１を４５度以下にした場合はサ
ーモ減磁は急激減少し、特にＣｒ添加量が３　ａｔ％以
上で、Δψｍ／ψ１］］　が−５％以下に改善出来た。

なお、Ｃｒ添加量が８　ａｔ％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　Ｓ方ん小型ビテオカセットに組込んで
電磁変換特性を」１１定した。特にＣｒ添加量が３〜５
　ａｔ％の範囲で、θｍｉｎが・１３度で斜蒸着したサ
ンプルでは、保磁カドＩｃは１．．００００ｃ以上にも
なり、０ｍ　ｉ　ｎが６０度で斜蒸着したＣｏ５ｏ　−
Ｎｉ　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、Ｃｏ８ｏ　−Ｎｉ　２０
組成のテープに比べて、極めて安定であり、Ｓ／Ｎの低
下が大幅に減少した。

またＮｉ　／Ｃｏ　＋Ｎｉ　＝　０．２０の他に、Ｎｉ
／ＣｏモＮｉが０．０５．　　Ｏ，ｉ　０，０．２５．
　０．３０についても同様の実験を行なったところ、Ｎ
ｉ　／　Ｃ。

１−Ｎ１が０．０５〜０２５の範囲が最も経時安定性と
電磁変換特性にすぐれていることが」っがつ　ブこ。

以上の実施例にて明らかなように、Ｃｏ　−Ｎｉ系合金
（Ｎｉ　：り〜２５　’ａｔ％）に２〜８　ｉｌｌ　％
の０１を添加し、月つ、最小斜入射角度が４５度以■で
斜蒸着された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の各組成におけるサーモ減磁（Δψ１１１　／ψｍ
）の最小斜入射角度に対するグラフである。】・・・円筒状冷却キャン　２・・・蒸発源３・・・マ
スク　　　　　　４・・・蒸気流５・・・支持体　　　
　　　６・・・送り出しロール７・・・巻き取りロール
　　８・・・真空槽９・・・真空排気系

Claims

【特許請求の範囲】

（Ｊ）非磁性支持体上に立てた法線に対する磁性材料の
蒸気流の最小余１人射角度が４５度以下となる範囲で斜
方蒸着され、且つ２〜８原子パーセントのＣｒを含有す
るＣｏ　−Ｎｉ系合金を主成分とする斜方蒸着型磁性層
を少な（とも一層有することを特徴とする磁気記録媒体
。