JPS61145722A - 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】 （技術分野） この発明は強磁性金属薄膜層を記録層とする磁気記録媒
体に関し、さらに詳しくは２層以上の強磁性金属薄膜層
を積層し、隣接する各強磁性金属薄膜層の界面および最
上層の強磁性金属薄膜層表面に、強磁性金属薄膜層中に
含まれる平均酸素原子濃度より高い酸素原子濃度を有す
る境界層を設けた前記の磁気記録媒体に関する。

〔背景技術〕

強磁性金属薄膜層を記録層とする磁気記録媒体は、通常
、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着等によって
ポリエステルフィルム等の基体上に被着してつくられ、
高密度記録に適した特性を有するが、反面空気中の酸素
によって酸化され易く、この酸化によって飽和磁化など
の磁気特性が劣化するなどの難点がある。

このため、従来から酸素ガス雰囲気下で真空蒸着を行い
強磁性金属薄膜層の表面を酸化する（特開昭５８−４１
４３９号）などして耐食性を改善することが行われてい
る。ところが、この種の従来の方法で得られる強磁性金
属薄膜層は、表面層においてのみ酸化膜保護層が形成さ
れるものであるため、腐食等によって強磁性金属薄膜層
表面の酸化膜保護層が損傷された場合、強磁性金属薄膜
層の内部まで腐食が容易に進行していくという難点があ
り、耐食性の改善は未だ充分に満足できるものではない
。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる現状に鑑み、たとえ、腐食等によっ
て強磁性金属薄膜層表面の酸化膜保護層が損傷された場
合でも、強磁性金属薄膜層の内部にまで腐食が容易に進
行していくということのない、耐食性に優れた強磁性金
属薄膜層を有する磁気記録媒体を提供することを目的と
してなされたもので、基体上に２層以上の強磁性金属薄
膜層を積層し、隣接する各強磁性金属薄膜層の界面およ
び最上層の強磁性金属薄膜層表面に、強磁性金属薄膜層
中に含まれる平均酸素原子濃度より高い酸素原子濃度を
有する境界層を設けることによって、所期の目的を達成
したものである。

〔発明の概要〕

この発明は、基体上に、２層以上の強磁性金属薄膜層を
積層し、隣接する各強磁性金属薄膜層の界面および最上
層の強磁性金属薄膜層表面に、強磁性金属薄膜層中に含
まれる平均酸素原子濃度より高い酸素原子濃度を有する
境界層を設けることを特徴とするもので、これらの強磁
性金属薄膜層中に含まれる平均酸素原子濃度より高い酸
素原子濃度を有する境界層を、２層以上積層して形成し
た強磁性金属薄膜層の最上層表面および内部に多段式に
設けることによって、たとえ、腐食等によって強磁性金
属薄膜層の最上層表面の境界層が損傷された場合でも、
強磁性金属薄膜層の内部に多段式に設けた境界層によっ
てそれ以上の浸食を、有効に防止し、強磁性金属薄膜層
の耐食性を充分に向上させたものである。

この発明において、２層以上の強磁性金属薄膜層を積層
した後、隣接する各強磁性金属薄膜層の界面および最上
層の強磁性金属薄膜層表面に形成する境界層は、強磁性
材を真空蒸着して１層の強磁性金属薄膜層を形成する毎
に、この強磁性金属薄膜層表面をプラズマ酸化等によっ
て酸化し、これを必要に応じて繰り゛返すことによって
形成される。

第１図は、このように強磁性金属薄膜層中に含まれる平
均酸素原子濃度より高い酸素原子濃度を有する境界層を
、隣接する各強磁性金属薄膜層の界面および最上層の強
磁性金属薄膜層表面に多段式に形成する際に使用する、
真空蒸着兼プラズマ処理装置の１例の概略断面図を示し
たものであり、以下、この図面を参照しながら説明する
。

図において、１および２は隣接して連結された真空槽で
あり、これら真空槽１および２の内部はそれぞれ隔壁３
および４．５および６で区画され、それぞれ真空槽１お
よび２の中央部に配設された円筒状キャン７および８が
跨るように真空蒸着室９とプラズマ処理室１０、また真
空蒸着室１１とプラズマ処理室１２が分離形成されてい
る。ポリエステルフィルム等の基体１３は、真空槽１内
の原反ロール１４より円筒状キャン７の周側面に沿って
移動し、ガイドロール１５を介して隣接する真空槽２に
送り込まれ、さらにガイドロール１６を介して円筒状キ
ャン８の周側面に沿って移動し、巻き取りロール１７に
巻き取られる。この間真空槽１内の円筒状キャン７の周
側面に沿って移動する基体１３に対向して、真空蒸着室
９の下部に配設された強磁性材蒸発源１８で強磁性材１
９が加熱蒸発されて、強磁性材１９からなる強磁性金属
薄膜層が形成され、引き続いて隣接するプラズマ処理室
１０で、酸素ガス導入管２０から酸素ガスが導入されて
電極板２１によりプラズマ酸化が行われ、強磁性金属薄
膜層上に強磁性金属の酸化膜からなる界面層が形成され
る。

次いで、表面に強磁性金属の酸化膜からなる界面層が形
成された強磁性金属薄膜層を有する基体１３は、真空槽
２内のガイドロール１６を介して円筒状キャン８の周側
面に沿って移動し、この間、真空蒸着室１１の下部に配
設された強磁性材蒸発源２２で強磁性材２３が加熱蒸発
されて、強磁性材２３からなる強磁性金属薄膜層が形成
され、さらに引き続いてプラズマ処理室１２で酸素ガス
導入管２４から酸素ガスが導入されて、電極板２５によ
りプラズマ酸化が行われ、強磁性金属の酸化膜からなる
界面層が形成される。２６および２７はそれぞれ真空槽
１および２に連結された排気系、２８および２９はそれ
ぞれ真空蒸着室９および１１に連結された排気系、３０
および３１はそれぞれプラズマ処理室１０および１２に
連結された排気系であり、これらの排気系によって真空
槽１．２、真空蒸着室９，１１およびプラズマ処理室１
０．１２はそれぞれ所定の真空度に真空排気される。

このように強磁性金属薄膜層の形成と強磁性金属薄膜層
表面の酸化が繰り返し行われると、積層される強磁性金
属薄膜層の界面および最上層の強磁性金属薄膜層表面に
、強磁性金属薄膜層中に含まれる平均酸素原子濃度より
高い酸素原子濃度を有する境界層が形成される。従って
、たとえ、最上層の強磁性金属薄膜層表面の強磁性金属
の酸化膜からなる境界層が腐食等によって損傷されても
、腐食は強磁性金属薄膜層中に多段式に形成された強磁
性金属の酸化膜からなる境界層のところで、食い止めら
れ、強磁性金属薄膜層の耐食性が充分に向上される。な
お、強磁性金属薄膜層中に含まれる平均酸素原子濃度よ
り高い酸素原子濃度を有する境界層は、少なくとも１層
以上適宜に設ければよく、この境界層の数が多いほど強
磁性金属薄膜層の耐食性はより良好なものとなる。

強磁性金属薄膜層のプラズマ酸化を行う際のプラズマ処
理室１０および１２における酸素ガスのガス圧は、５Ｘ
１０”）−ル〜ｌＸｌ０’）−ルの範囲内にするのが好
ましく、酸素ガス圧を１×１Ｏ−２）−ルより低くする
とプラズマ密度が低すぎ、５Ｘ１０−’　トールより高
くするとプラズマ放電が発生しない。

このように、２Ｎ以上積層形成した強磁性金属薄膜層の
界面および最上層の強磁性金属薄膜層表面に、プラズマ
酸化等によって形成される境界層における酸素原子濃度
は、強磁性金属薄膜層中に含まれる平均酸素原子濃度よ
り５％以上高いことが好ましく、これより少なくては強
磁性金属薄膜層の耐食性が充分に改善されない。またこ
のように゛して形成される境界°層の層厚は、２０〜１
００人の範囲内であることが好ましく、２０人より薄く
ては耐食性が充分に改善されず、１００人より厚くする
と強磁性金属薄膜層がもろくなり耐久性が低下する。

強磁性材としては、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ合金
、Ｇｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃ。

−Ｎｉ−Ｐ合金など一般に真空蒸着に使用される強磁性
材がいずれも使用される。

また、基体としては、ポリエステル、ポリイミド、ポリ
アミド等一般に使用されている高分子成形物からなるプ
ラスチックフィルム、および銅などの非磁性金属からな
る金属フィルムが使用される。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 第１図に示す真空蒸着装置を使用し、厚さ１０μのポリ
エステルフィルム１３を原反ロール１４より円筒状キャ
ン７の周側面に沿って移動させ、さらにガイドロール１
５および１６を介して円筒状キャン８の周側面に沿って
移動させ、巻き取りロール１７に巻き取るようにセット
した。同時に真空蒸着室９内の強磁性材蒸発源１８およ
び真空蒸着室１１内の強磁性材蒸発源２２にＧｏ−Ｎｉ
合金（重量比８：２）１９および２３をセットした。次
に、排気系２６および２７で真空槽１および２を真空排
気するとともに、排気系２８および２９で真空蒸着室９
および１１を１ｘｔｏ−！ｉトールまで真空排気し、排
気系３０および３１でプラズマ処理室１０および１２を
０．１トールまで真空排気した。次いで、強磁性材蒸発
源１８内のＣ０−Ｎｉ合金１９を加熱蒸発してポリエス
テルフィルム１３上にＣｏ−Ｎｉ合金からなる約６００
人厚の強磁性金属薄膜層を形成し、引続きプラズマ処理
室１０内に酸素ガス導入管２０から酸素ガスを導入し、
酸素ガス圧１×１０４トールで、電極板２１と円筒状キ
ャン７との間に１．２ＫＷ／ｎ（の電場を生じさせてプ
ラズマ酸化を行った。次いで、強磁性材蒸発源２２内の
Ｃｏ−Ｎｉ合金２３を加熱蒸発して前記の表面をプラズ
マ酸化した強磁性金属薄膜層上に、さらにＣｏ−Ｎｉ合
金からなる約６００人厚の強磁性金属薄膜層を形成し、
引き続いて、プラズマ処理室１２内に酸素ガス導入管２
４から酸素ガスを導入し、酸素ガス圧１×ｌｏ”　トー
ルで、電極板２５と円筒状キャン８との間に１．２ＫＷ
／ｒｒｒの電場を生じさせてプラズマ酸化を行った。し
かる後、所定の巾に裁断して第２図に示すように、ポリ
エステルフィルム１３上に、強磁性金属薄膜層３２、境
界層３３、強磁性金属薄膜層３４および境界層３５を順
次に積層形成した磁気テープをつくった。このようにし
て得られた磁気テープの強磁性金属薄膜層中のＣｏ−Ｃ
ｒ合金および酸素原子の濃度分布をオージェ電子分光針
によって調べた結果、第３図の曲線Ａに示されるように
、表面および中央部で濃度の高い酸素原子の濃度分布が
検知された。なお、第３図において曲線ＢはＧｏの濃度
分布であり、曲線ＣはＮｉの濃度分布である。また１３
はポリエステルフィルムである。

実施例２ 実施例１において、強磁性材蒸発源１８および２２内に
、Ｃｏ−Ｎｉ合金（重量比８：２）１９および２３に代
えて、Ｃｏ１９および２３をセットした以外は実施例１
と同様にして磁気テープをつくった。得られた磁気テー
プの強磁性金属薄膜層中のＧｏおよび酸素の濃度分布を
オージェ電子分光計によって調べた結果、第４図の曲線
Ａに示されるように、表面および中央部で濃度の高い酸
素原子の濃度分布が検知された。なお、第４図において
曲線ＢはＣｏの濃度分布であり、１３はポリエステルフ
ィルムである。

比較例１ 実施例１において、真空蒸着室１１内での真空蒸着およ
びプラズマ処理室１２内でのプラズマ処理を省き、真空
蒸着室９内で形成する強磁性金属薄膜層の厚みを約６０
０人から約１２００人に変更した以外は、実施例１と同
様にして第５図に示ｔ　ようにポリエステルフィルム１
３上に、Ｃｏ−Ｎｉ合金からなる強磁性金属薄膜層３６
および境界層３７を、順次積層形成した磁気テープをつ
くった。

比較例２ 実施例１において、プラズマ処理室１０内でのプラズマ
処理、真空蒸着室１１内での真空蒸着およびプラズマ処
理室１２内でのプラズマ処理を省いた以外は、実施例１
と同様にして表面に境界層のない磁気テープをつくった
。

各実施例および各比較例で得られた磁気テープを６　Ｑ
　”ｃ、９０％ＲＨの条件下に放置し、時間の経過に伴
う飽和磁化の劣化率を、放置前の磁気テープの飽和磁化
を１００％として測定し、耐食性を調べた。第６図はそ
の飽和磁化の劣化率の変化をグラフで表したもので、グ
ラフＡは実施例１で得られた磁気テープ、グラフＢは実
施例２で得られた磁気テープ、グラフＣは比較例１で得
られた磁気テープ、グラフＤは比較例２で得られた磁気
テープを示す。

〔発明の効果〕

第６図に示すグラフから明らかなように、比較例１およ
び２で得られた磁気テープは、時間の経過に伴って劣化
率が非常に大きくなるが、この発明で得られた磁気テー
プ（実施例１および２）はいずれも時間が経過してもそ
れほど劣化率が大きくならず、このことからこの発明に
よって得られる磁気記録媒体は耐食性に優れていること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁気記録媒体を製造するのに使用す
る真空蒸着蓋プラズマ処理装置の１例を示す概略断面図
、第２図はこの発明で得られた磁気テープの部分拡大断
面図、第３図および第４図はこの発明で得られた磁気テ
ープの強磁性金属薄膜層中における強磁性金属および酸
素の分布状態をオージェ電子分光計によって調べた結果
を示す説明図、第５図は比較例１で得られた磁気テープ
の部分拡大断面図、第６図は各実施例および比較例で得
られた磁気テープの飽和磁化の劣化率と経過時間との関
係図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上に、２層以上の強磁性金属薄膜層を積層し、
   隣接する各強磁性金属薄膜層の界面および最上層の強磁
   性金属薄膜層表面に、強磁性金属薄膜層中に含まれる平
   均酸素原子濃度より高い酸素原子濃度を有する境界層を
   設けたことを特徴とする磁気記録媒体