JPS6059729B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ｉ 発明の背景 技術分野 本発明は磁気記録媒体の製造方法に関する。

更に詳しくは、Ｃｏ−ＰまたはＣｏ−Ｎｉ−Ｐ系の磁性
薄膜を磁性層とする連続薄膜形の磁気記録媒体の製造方
法に関する。先行技術とその問題点 近年、金属磁性薄膜を磁性層とする連続薄膜形の磁気記
録媒体が注目を集めている。

このような連続薄膜形の磁気記録媒体の磁性層薄膜の１
つとして、Ｃｏ−ＰまたはＣｏ−Ｎｉ−Ｐ系金属薄膜が
、良好な保磁力と角形比とを示すものとして知られてい
る。

従来、磁気記録媒体のＣｏ−ＰないしＣｏ−Ｎｉ−Ｐ系
の磁性層薄膜は、通常、電気鍍金、化学鍍金などの鍍金
法によつて作製されている。

しかし、これら鍍金法よるときには、種々の欠点がある
。

先ず、薄膜の基板に対する接着性と、膜の機械的強度と
が低く、磁気ヘッドとの摺接により、薄膜の摩耗、剥離
が生じ、出力特性が減少してくる等の磁気特性の経時変
化を生じるという欠ヴがある。このため、通常は磁性層
薄膜上層に保護層を被覆して使用することになるが、保
護層設層厚をある程度厚くしなければならず、そのとき
、磁気ヘッドとの実効すきまが増え、空隙損が増大し、
記録再生出力は低下してしまう。第２には、磁性層薄膜
の表面性が悪く、特に高域での出力が低下するという欠
点もある。

更に第３には、鍍金浴に存在するアルカリ金属、イオン
、酸、塩基等が、薄膜中に混入し、この混入不純物によ
り、磁性層薄膜の磁気特性が経時変化し劣化してしまつ
たり、場合によつては、磁気ヘッドを腐食するなどの不
都合もある。

加えて、第４の欠点として、その原因は明白で）ないが
、特に、オーディオ用テープに適用するとき、３３３Ｈ
２における第３次高調波に対する歪が大きく、実用上問
題となつている。

これに対し、本発明者らは、先に、Ｐ含有量６重量％以
下のＣｏ−ＰまたはＣｏ−Ｎｉ−Ｐ系合金からなる磁性
層を、スパッタリングにより形成した磁気記録媒体につ
いて提案を行つている（特願昭５５−１６４８９鰐）。

このように、スパッタリングより形成したＣＯ−Ｐまた
はＣＯ−Ｎｉ−Ｐ系磁性層をもつ磁気記録媒体は、鍍金
法によるときと比較して、磁気特性が向上し、磁性層薄
膜の機械的強度と接着強度が格段と高く、又その表面性
も格段と良好であるとともに、更にこれらに加え、高温
高湿下での長期保存の際の磁気特性の経時変化もきわめ
て小さく、又３３３Ｈｚにおける第３次高調波に対する
歪もきわめて小さい。しかし、このような媒体も、高温
高湿下での長期保存の際の磁気特性の劣化は未だ大きく
、また、膜強度および接着強度の点でも末だ十分でない
。

■ 発明の目的 本発明の目的は、本発明者らが先に提案したＣＯ−Ｐま
たはＣＯ−Ｎｉ−Ｐ系磁性薄膜をスパッタリングにより
形成する製造方法を改良して、保存性と磁性薄膜の膜強
度および接着強度とを向上させた磁気記録媒体の製造方
法を提供することにある。

本発明者らは、このような目的につき鋭意研究を行つた
結果、スパッタリングにより形成するＣＯ−ＰまたはＣ
Ｏ−Ｎｉ−Ｐ系磁性薄膜のＰ量を先の提案におけるより
も増大させたとき、保存性と強度とが増大し、しかも磁
気特性は実用上支障のないことを見出し、本発明をなす
に至つたものである。

すなわち、本発明は、非磁性支持体上に、下記式で示さ
れる組成をもつ磁性薄膜をスパッタリングにより形成す
ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。

（上記式において、Ｔは、ＣＯ、またはＣＯおよびＮｉ
を表わす。

また、ｙは６重量％より大で、８重量％以下である。

）なお、従来、上記のようにＰ含量の高いＣＯ−１Ｐま
たはＣＯ−Ｎｉ−Ｐ薄膜は、気相被着によると、鍍金法
によるとにかかわらず、知られていない。■ 発明の具
体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の方法により得られる磁性薄膜の組成を表わす上
記式において、ｙすなわちＰ含量は、６重量％より大で
、しかも８重量％以下である。

この場合、Ｐ含量が、６重量％をこえると、磁気特性、
特に保磁力は６重量％以下のものより低下する傾向にあ
るが、Ｐ含量１〜６重量％と６〜８重量％とではほぼ同
等の保磁力を示し、実用上ノ支障のない磁気特性をもつ
。反面、６重量％をこえると、高温高湿下での保存性は
きわめて良好となる。また、６重量％をこえると、膜強
度と接着強度とが向上し、ヘッドの長期間摺接に伴う剥
離や摩耗も減少する。ただ、Ｐ含量が８重量％をこえる
と、保磁力は低下してしまう。

このため、Ｐ含量は６重量％より大で、８重量％以下で
ある必要があり、このとき、磁気特性、保存性、強度等
の点から、総合的にみてきわめてすぐれた媒体が実現す
る。

そして、Ｐ含量が、特に、６，１〜８．哩量％であると
、より好ましい結果を得る。

一方、ＴはＣＯのみであつても、またＣＯとＮｉとの組
合せであつてもよい。

ＴにおけるＣＯ／（ＣＯ＋Ｎｉ）重量比（ｘ）は、０ま
たは３５重量％以下である。

上記ｘが３５重量％を超えると、磁気特性、特に、保磁
力が低下してしまうからである。

この場合、保磁力の点で、上記ｘが０または３踵量％以
下、特にＯまたは２踵量％以下であれば、より好ましい
結果を得る。なお、本発明における磁性層薄膜は以上の
ような組成からなるものであるが、薄膜中には、更に第
３ないし第４成分として、例えばＣＯ，Ｎｉ以外の他の
遷移金属元素等、例えばＦｅ，Ｃｒ，Ｍｎ，ＭＯなどの
１種以上が、全体の１踵量％以下の範囲で含有されてい
てもよい。

このような組成をもつ磁性層薄膜の厚さについては、特
に制限はなく、磁気記録媒体がアナログ記録を行うもの
であるか、ディジタル記録を行うものであるか、あるい
はどのような用途に用いるか等に応じ、種々の厚さとす
ればよい。

ただ、通常は、５００Ａ〜数μｍ程度の厚さの連続薄膜
として、非磁性支持体上に形成されるものである。支持
体としては、非磁性のものを用いればよく、その材質、
形状には制限はない。このため、磁気記録媒体の用途に
応じ、種々変更可能である。本発明によれば、公知のい
ずれの材質、形状の支持体に対しても、すぐれた機械的
強度、接着性と、良好な表面性をもつ磁性層薄膜を得る
ことができるからである。なお、支持体には各種下地層
を形成し、この下地層上に磁性層を形成することもでき
る。

本発明において、このような磁性薄膜は、上記の支持体
上に、，スパッタリングによつて被着形成される。

この場合、スパッタリングとしては、衝撃イオンにより
、ターゲットをスパッタし、通常、数ｅ■〜約１００ｅ
■程度の運動エネルギーにてターゲット物質を蒸散させ
る公知のスパッタリングはいずれも使用可能である。

従つて、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気中で、異常グロー放
電によるＡｒ等のイオンによつて、ターゲットをスパッ
タするプラズマ法を用いても、ターゲットにＡｒ等のイ
オンビームを照射して行うイオンビーム法を用いてもよ
い。

プラズマ法によるときには、いわゆるＲＦスパッタであ
つても、また、いわゆる■スパッタであつてもよく、そ
の装置構成も２極、４極等いずれであつてもよい。

さらには、いわゆるマグネトロンスパッタを用いてもよ
い。また場合によつては、Ｐ等を流しながら行う、いわ
ゆる反応性スパッタによることもできる。さらに、イオ
ンビーム法としては、種々の方式に従うことができる。
用いるターゲットとしては、通常の場合は、上記組成の
ＣＯ−ＰないしＣＯ−Ｎｉ−Ｐの焼結体等を用いればよ
い。一方、衝撃イオンのイオン源としては、通常、Ａｒ
，Ｋｒ，Ｘｅ等の不活性ガスなどを用いればよい。そし
て、これらの不活性ガス等は、動作時において、２＋１
０−２Ｔ０ｒｒ以上の圧力に維持することが好ましい。
このような圧力未満では、得られる磁性層薄膜の磁気特
性、特に保磁力が低下してしまうからである。一方、動
作時の圧力を土げれば、スパッタレートは低下してしま
う。このため、動作時の圧力は、一般に５×１０−２〜
２×１０−１Ｔ０ｒ咽度とすることが好ましい。なお、
プレート電圧、プレート電流、極間間隙等には特別の制
限はな．く、これらは、条件に応じ、任意の値に設定す
ることができる。このようにして形成される磁性層薄膜
は、最高６０００ｅに及ぶ保磁力と、０．７にも及ぶ角
形比をもち、きわめてすぐれた磁気特性をもつ。

又、磁性層薄膜に方向性はなく、斜め蒸着による場合の
ように、磁気ディスク等には使えないというような、媒
体としての用途が制限されることはない。なお、このよ
うな本発明の方法で得られる磁性薄膜は、その接着強度
および膜強度がきわめて高いので、上層にあえて保護層
を設層しなくてよいという利点があるが、もし必要であ
るならば、保護層を被覆してもよいことは勿論である。
このような磁気記録媒体は、必要に応じ、所定の形状加
工等を施し、製造される。

■ 発明の具体的作用効果 このような本発明は、アナログないしディジタルの磁気
記録を行う各種磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム
、磁気シート、磁気カード、磁気スケール等の磁気記録
媒体の製造方法として、有用である。

本発明の方法て得られる磁気記録媒体は、長期間、高温
高湿下や化学的に劣悪な雰囲気下で保存したような場合
でも、磁気特性等の経時変化はきわめて少ない。

この場合、経時変化は、同じくスパッタリングを用いて
形成したＰ含量６重量％以下のものと比較して格段と小
さくなる。また、不純物含有量の多い鍍金法による場合
と比較して格段小さいものであると同時に、蒸着法によ
るとき゛と比較したときも、きわめて小さいものである
。又、磁性層薄膜の膜強度および接着強度がきわめて高
く、ヘッド摺接による剥離、摩耗はきわめて少ない。こ
れもＰ含量６重量％以下のものと比較して、また他の方
法によるときと比較して、き・わめて少ない。さらに本
発明の方法で得られる磁性薄膜の保磁力Ｈｃおよび角形
比等の磁気特性は、Ｐ含量６重量％以下のときと同等で
あり、実用上十分高い値をもつ。

ノ 又、磁性層薄膜表面の表面性は、他の製造方法によ
るときと比較して、格段と良好であり、特に、高周波領
域ないし短波長記録での出力低下が格段と少ない。

加えて、３３３Ｈｚにおける第３次高調波に対する歪が
きわめて小さく、特にオーディオ用各種磁気テープとし
て用いるときには、きわめてすぐれた特性を発揮する。

この場合、この歪値は、従来の鍍金法によるときの１Ｂ
程度であり、又、通常の蒸着法、特に斜め蒸着を用いた
ときの約１Ｂ程度であることが確認されている。■ 発
明の具体的実施例 次に、本発明の実施例を示し、本発明を更に詳細に説明
する。

実施例１ （ＣＯｌ＜ｘ）−０Ｎｉ０）１００−，Ｐｙにて、下記
表１に示される８種の組成の焼結体を作製し、ターゲッ
トとし、ＲＦスパッタにより、長尺の１５μｍ厚ポリエ
チレンテレフタレートフィルム上に、ＣＯ−Ｎｉ−Ｐ系
磁性層薄膜を被着した。

この場合、ターゲットフィルム間距離は６『とし、又プ
レート電圧およびプレート電流は、それぞれ２ＫＶ、１
．５０ｎ１Ａ／Ｃｌｔとして。

一方、不活性ガスとしてはアルゴンを用い、動作時のア
ルゴン圧は０．７×１０−１Ｔ０ｒｒに維持した。この
ようにして、スパッタリングを行つたところ、被着され
た磁性層薄膜は、長尺フィルムの全域に亘り、３０００
Ａの均一の厚さをもち、上記それぞれと対応する均一な
組成を有することが確認された。

これらの８種のカセットテープにつき、保磁力Ｈｃおよ
び角比形を測定した。

結果を下記表１に示す。これとは別に、経時変化を測定
した。

すなわち、各テープを、６０℃、９５％相対湿度にて、
１５０日保存し、その後の保磁力ＨＣｌ残留磁束密度Ｂ
ｒおよび１４ＫＨｚにおけるＭＯＬを測定した。

ＨｃおよびＢｒの変化率（％）と、保存後の１４ＫＨｚ
Ｍ０Ｌの、保存前の各テープとの出力レベル差を、下記
表１に示す。更に、各テープにつき、いわゆる２００バ
ス試験を行い剥離を評価した。

すなわち、各テープに記録を行つた後、４０℃、８０％
相対湿度にて、テープ走行を２００回行い、その後再生
して、より以上のレベル低下が何回あるかを測定した。
各テープにおけるより以上のレル低下回数を１分間あた
り換算して、下記表１に示す。

加えて、両テープの３３３Ｈｚにおける第３次高調波に
対する歪を測定した。

なお、別途、ＰおよびＣＯ−Ｎｉを蒸発源として、上記
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、蒸着角６０
０にて斜め蒸着を行い、３０００Ａ厚で、Ｘ＝１５Ｗｔ
％、ｙ＝４．８Ｗｔ％のＣＯ−Ｎｉ−Ｐ系磁性層薄膜を
形成し、カセットテープを作成し、この場合の歪を評価
したところ、５．０％であつた。

表１に示される結果から、本発明の組成にて、保存性と
膜強度がきわめて向上し、しかも磁気特性はＰ含量６重
量％以下と同等てあることがわかる。実施例２ 実施例１におけるＸ＝１５Ｗｔ％、ｙ＝６．５Ｗｔ％の
組成のターゲットを用いたＲＦスパッタの際の動作時ア
ルゴン圧を、下記表２のようにかえ、実施例１と同様に
磁性層薄膜の被着を行い、２種のカセットテープを得た
。

各テープにつき、保磁力Ｈｃおよび角形比を測定し、表
２に示される結果を得た。

表１および表２の結果から、スパッタリング動作圧が所
定値となつたときのすぐれた特性が明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性支持体上に、下記式で示される組成をもつ磁
   性薄膜をスパッタリングにより形成することを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。 式 Ｔ＿１＿０＿０＿−＿ｙＰ＿ｙ ｛上記式において、Ｔは、Ｃｏ、またはＣｏおよびＮｉ
   を表わす。 また、ｙは、６重量％より大で、８重量％以下である。
   ｝