JPS5974606A - 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】 不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の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か盛んに進め
られている。

薄膜化技術としては、真空蒸着法、イオンプレーテング
法、スパッタリング法、湿式メッキ等の各棟方法が挙げ
られるが、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−Ｌ９，３８９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。

斜方蒸着方法とは、真空雰囲気内で、Ｃ０１Ｃｏ−Ｎｉ
等の強磁性材料を加熱蒸発せ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
体上に立てた法線とのなす角度が、通常４０１ｆ以上の
角度で、支持体に入射せしめて、強磁性結晶柱を支持体
に対して斜めに形成する真空蒸着方法である。この斜方
蒸着方法の一部として、単なる熱蒸着以外に蒸気流の一
部を強制的にイオン化させて支持体に対して剥め入射せ
しめる、いわゆるイオンブレーティング型の斜方蒸着方
法か知られている。このような斜方蒸着方法により形成
された磁性層は斜方蒸着型磁性層と呼はれる。

強磁性材料としては、通常、ＣＯｌ又はＣ０−Ｎｉ合金
等のＣＯを主成分とする合金材料或いは、これに酸素を
添加した合金組成が用いられる。しかし、これらの斜方
蒸着型磁性層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。本発明者等は、Ｃ０
１Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−０、又はＣｏ　−Ｎｉ　−０等に
微量のＣｒ等を添加したり、或いは更に、斜方蒸着型磁
性層の平均密度をある値以上とする等により、経時安定
性及び電磁変換特性にすぐれた斜方蒸着型磁性層をＭす
る磁気記録媒体を提案した。

しかしながら、これらの斜方蒸着型磁性層の組成及び膜
構造においては、磁気ヘッドとのゝこすり”に対する磁
性層自体の耐摩耗性が必ずしも十分でなく、改良が望ま
れていた。

本発明は、このような果状に鑑みなされたものであり、
経時安定性にすぐれ、且つ耐摩耗性にすぐれた斜方蒸着
型磁性層を有する磁気記録媒体を提供することを主たる
目的とする。

本発明者等は、上記の欠点を改良すべ（、鋭意研死を重
ねた結果、磁性層組成として、Ｃｏ　−Ｃｒ　−０、又
はＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　−ＯＫ微量のＭｏ、Ｔａ　、
　’Ｗの内の少なくとも１種の元素を添加することによ
り、耐摩耗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」つたものである。

本発明の磁気記録媒体は支持体上にＣｏ、Ｃｒ、Ｏ又は
Ｃ０１Ｎｉ、Ｃｒ、０を主成分としＭｏ　。

Ｅｒａ　、　Ｗの内の少なくとも１種の元素を０，１〜
３原子数係含有する斜方蒸着型磁性層を有することを特
徴とする。

本発明における、支持体としては、ポリエチレンテレフ
タレート（以下簡単のためＰＥＴと記す）、ポリイミド
等の高分子材料、更には、Ａｌ、Ｃｕ等の非磁性金属材
料、又はガラス、セラミクスのような無機質の支持体も
使用出来る。これらの支持体の形状、厚さ等は用途に応
じて任意に選定される。

本発明における磁性層組成は、Ｃ０１Ｃｒ、０、又は、
Ｃｏ、　Ｎｉ　、　Ｃｒ　、　Ｏを主成分とするＣｏ糸
金合金組成Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの内の少なくとも、１種の元
素を０１〜５原子数パーセント（以下簡単のためａｔ％
と記す）含有するものであるが、史に、ＣＯに対して、
０〜２５　ａｔ　％のＮｉを含む合金組成に、適当量の
Ｃｒ、０及びＭＯ１’ｒａ、ｗの内少なくとも１棟の元
素を０１〜３　ａｔ　％含む組成が好ましい。

Ｃｒ添加量としては、磁性層の経時安定性と磁気特性（
特に保磁力と磁束密度）を考慮して決められる。Ｃｒ添
加量が多いと経時安定性は向上するが、磁束密度が減少
し、従って、鴇生出力が低下する。本発明においては、
Ｃｒ添加量としては、平均して１〜２０ａｔ％が好まし
く、特には２〜８ａｔ％が好ましい。

酸素添加量としては、これも磁性層の磁気特性と経時安
定性を考慮して決められるが、通常平均して３〜３　Ｑ
　ａｔ％が好ましく、特に１０〜２０ａｔ係が好ましい
。磁性層中の酸素の分布は必ずしも均一でなくとも良し
・。又、ミクロに見ても磁性層の柱状組織の中に一様に
含まれていなくとも良く、例えば、柱状組織の界面、或
いは表面に多く存在していてもよい。酸素を磁性層中に
添加せしめるためには、必ずしも酸素が含有された蒸着
材料を用いなくともよく、蒸着中、或いは、蒸着後にイ
ガ性層を酸素算囲気等に曝すことによって、磁性層中に
酸素を混入させれば良い。

ＭＯｌＴａ、Ｗ等の添加量としては、０．１〜ａａｔ係
が望ましい。１Ｖ１０、Ｔａ、Ｗ等の添加効果の原因は
、まだ十分解明されてはいないが、例えば、斜方蒸着型
磁性層中に形成される柱状組織そのものの硬度を増大す
る等の効果があるのではないかと推定しているが、まだ
定かではない。

また本発明の合金組成の特徴を損わぬ範凹で、微量の添
加物を菩んでもよい。

本発明においては、斜方蒸着型磁性層の膜厚は、通常５
０　’０〜５０００Ａ程度が望ましい。

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
層構成であっても良い。

まだ実用上の緒特性を改良するための所望の各種表面処
理を磁性層側又は支持体側に施しても良い。

以下、本発明を図面及び実施例により詳細に説明する。

図面は、本発明の磁気記録媒体を製造するための好まし
い蒸着装置の概略断面図である。

図に示された蒸着装置は真空排気系９によりその内部が
排気され所望の真紫度に保たれる真空槽８、この真伊槽
８内部に設けられた送出ロール６から送り出されたテー
プ状の支持体５を巻取ロール７まで案内、支持する円筒
状冷却キャン１、加熱蒸発することにより磁性層を支持
体５上に形成する蒸発材料がチャージされる蒸発源２，
２（および斜方蒸着を行なう際の蒸気流の最小斜入射角
θｍｉｎを規定するマスク３からなっている。

以上のように構成された蒸着装置において、本発明の磁
気記録媒体は例えば次のようにして製造される。

真孕槽８は、真空排気系９によりその内部が適度が真空
反に保たれる蒸発源２には蒸発材料Ｃｏ　−Ｎｉ−Ｃｒ
合金あるいはＣｏ　−Ｃｒ合金がチャージされ、蒸発源
２′にはＭＯｌＴａ、Ｗの内の少なくとも１種の元素が
チャージされる。蒸発源２，２１にチャージされた蒸発
材料は従来公知の加熱手段により加熱され、２元同時蒸
着が行なわれる。上記加熱手段としては例えば、電子ビ
ーム加熱、誘導加熱、抵抗加熱等を用いることができる
。加熱された蒸発材料は融）Ｉｌｉｆ気化し、蒸気流と
なって真空槽８内部上方へ」１昇する。送出ロール６か
ら送り出された支持体５には円筒状冷却キャン１に案内
される除に斜入射角度θが高角度（はぼ９０＃）から低
角度へと変化しなが゛ら、蒸発材料の蒸気流が蒸着され
、斜方蒸着が行なわれ、最小斜入射角θｍｉｎをすぎる
と蒸着が終了し、巻取ロール７に巻き取られる。このよ
うにして支持体５上に設けられた磁性層には酸素雰囲気
に曝され、磁性層中に酸素が取り込まれる。

なお、本発明の磁気記録媒体を製造するためには必ずし
も上述の装置及び方法に限定されるものではなく、本発
明の磁気記録媒体を製造しうるものであれば、いかなる
装置及び方法をも使用し得ることは言うまでもない。

次に、本発明を実施例により説明する。

〔実施例１〕 図に示される斜方蒸着装置を用（・、真空槽内を５　Ｘ
　１０−５Ｔｏｒｒ以下の圧力に真空排気し蒸発源２に
チャージされたＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ合金及び蒸発源２
ＩにチャージされたＭｏを電子ビーム加熱方式によりそ
れぞれ溶融、蒸発させて、２３μｍ厚のＰＥ’［’フィ
ルレムから成る支持上に、２元同時蒸着法により斜方蒸
着型磁性層を形成した。斜入射角度としては４５°近傍
に選んだ。膜厚が約１５０ＯＡとなるように支持体の搬
送速度と蒸発源への加熱）くワーを市Ｉ］御した。

Ｃｏ　、！Ｉ　Ｎｉの組成については、両者の蒸気圧が
ほぼ等しいため、はぼ一定の組成比で支持体に付着させ
ることが出来た。ＣｒとＭｏについては、Ｃｏ及びＮｉ
との蒸気圧の差が太き（・ため、所望の組成の磁性層が
得られるよう蒸発源２への加熱パワーを制御した。又、
ＭＯについては、蒸発源２１への加熱）くワーを佑ＩＪ
御することによって所望の添加量を得た。

酸累については、蒸庸終了後、酸素芥囲気に曝ずことに
より、膜中にとり込ませた。得られた蒸着膜は、オージ
ェ電子分析及びＸ線マイクロアナライザーにより組成分
析を行なった。本実施例におけるＣｏ　、’　Ｎｉ　、
　Ｃ＋“、０の組成は原子数φで７１：８ニア：１４で
あった。向」摩耗性の評価法としては、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、ＶＩ−１ｓ
方式小型ビデオカセットに組込み、録画後、スチルモー
ドで再生した場合の、磁気ヘッドとのゝこずり　”によ
り、磁性層が破壊されることによる再生画面の消失まで
の時間の長短で評価した。又、再生出力の測定も実施例 得られた各種組成のテープ状サンプルの中から、静磁気
特性と、経時安定性の良いものを選んで、Ｍｏ添加量と
耐摩耗性、及び再生出力との関係を測定し結果を表１に
示した。

表　　　　　　　　　　１ （ＣＯ７１−Ｎｉａ−Ｃｒ７−０１４　）　Ｋ対するＭ
ｏ添加効果表１から明らかなように、Ｍｏ添加により耐
摩耗性が向上するか、一方添加量を３．３ａｔ％以上と
すると、再生出力が低下するため、０．０９〜３．３ａ
ｔ％の範囲が最適組成であった。

また表１に記載したＣｏ　−１’Ｊｉ　−Ｃｒ　−０組
成以外でもＭｏ添加によりほぼ同様の耐摩耗性の改善効
果が得られた。

〔実施例２〕 実施例１とほぼ同様の方法でＣｏ−Ｃｒ合金とＷを用い
て、Ｃｏ　−Ｃｒ　−０−Ｗより成る磁性層を作成した
。本実施例におけるＣ０１Ｃｒ、Ｏの原子数条は８３：
５：１２であった。各種合金組成サンプルの中で、静磁
気特性と経時安定性の良いサンプルを選んでＷ添加量と
耐摩耗性、及び再生出力の関係を調べた。結果を表２に
示した。

表　　　　　　　　２ 実施例１と同様に、はぼ０．１〜３．１ａｔ％のＷ添加
が最適であった。また衣２に記載したＣｏ−Ｃｒ　−０
組成以外でもＷ添加によりほぼ同様の耐摩耗性の改善か
えられた。

〔実施例３〕 実施例１と同様の方法で、Ｃｏ　−Ｎｉ−Ｃｒ合金とＴ
ａを用いて、Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　−０−Ｔａより成
る磁性層を作成した。本実施例におけるＣｏ、　Ｎｉ　
、　Ｃｒ　、　Ｏの組成は原子数チで６９：１６．５：
４．５：１０であった。上記実施例と同様に耐摩耗性、
及び再生出力の関係を調べた。結果を表３に示す。

辰　　　　　　　　３ （Ｃ０６９−Ｎｉｚ６５−Ｃｒ４．５−Ｏｔｏ　）に対
するＴａ添加効果実施例１，２と同様はぼ０．１〜３．
ｌａｔ係のＴａ添加が最適であった。抜だ表３に記載し
た以外のＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　−０組成以外でも、＋
１１ａ添加によりほぼ同様の耐摩耗性の改善かえられた
。

〔実施例４〕 実施例１と同様の方法で、Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ合金と
Ｍｏ−’Ｗ金合金用いてＣｏ　−１’Ｊｉ　−Ｃｒ　−
０−Ｍｏ−’Ｗよりなる磁性層を作成した。本実施例に
おけるＣｏ　、　Ｎｉ　、Ｃｒ、０の原子数φテア５：
１０：４：１１であった。上記実施例と同様に耐摩耗性
、及び再生出力の関係を調べた。

結果を表４に示す。

表　　　　　　　　４ （ＣＯ７５−Ｎｉ１ｏ−Ｃｒ４−Ｏｓ１）に対するＭｏ
及びＷ添加効果１νＩＯとＷの今日１添加量がほぼ０１
１〜３．２　ａｔ飴の範囲ですぐれた″効果が得られた
。また、表４に記載した以外のＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　
−０組成以外でもＭｏ及びＷ添加によりほぼ同様の耐摩
耗性の改善が得られた。

以上の実施例から明らかな如く、Ｃｏ　−Ｃｒ−Ｏｌ又
はＣｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ　−０より成る磁性層に０１〜
３ａｔ％のＭｏ　、　Ｗ、　Ｔａの内少なくとも１種の
元累を添加することにより、耐摩耗性が犬ぎく改善され
ることが明らかであり、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】

図面は、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１実施例の概略断面図である。 １・・・円筒状冷却キャン　　２，２１・・・蒸　　発
　　源３・・・マ　　　ス　　　り　　４・・・・・・
・・・蒸　　気　　流５・・・支　持　体　６・・・・
・・・・・送出ロール゛ｌ・・・巻取ロール　８・・・
・・・・・・真　空　槽９・・・真空排気系

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上ＫＣＯ１Ｃｒ、Ｏ１又はＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｏ
   を主成分とし、ＭＯｌＴａ　、　Ｗ　ノ内の少なくとも
   １種の元素を０．１〜３原子数係含有する斜方蒸着型磁
   性層を有することを特徴とする磁気記録媒体。