JPS61189609A - 蒸着薄膜型磁気記録媒体 - 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】 （イ））！業主の利用分野 本発明は、強磁性金属又は合金を主成分とする磁気記録
媒体用磁性材料に関し、特に、非磁性基材表面に強磁性
金属又は合金を蒸ｆｆｆ　ｔ、で成る高密度磁気記録媒
体に関する。

（ロ）　従来の技術 磁気記録には、金属あるいは金属の酸化物等の強磁性粉
末を有機バイングーとともに高分子フィルム等の非磁性
基材に塗布した塗布型磁気記録媒体が広く使用されでい
る。近年情報量の急速な増大とともに高密度記録の要求
が強まり、高保磁力と高磁束密度および高角形比の特徴
を有する金属薄膜型磁気記録媒体が注目され実用化への
努力が盛んに行われている。薄膜化技術には、真空蒸着
、スパッタリング、イオンブレーティング、湿式メッキ
等種々な方法があるが、これらの技術のうち、真空蒸着
法は製造工程も簡単であり、成膜速度も大きく出来るこ
とから、工業的規模による技術として最も先行している
。

真空蒸着法とは、真空雰囲気中でＣＯ％　Ｃｏ−Ｎ　ｔ
、　Ｃｏ−Ｎ　ｉ　　Ｆｅ等の強磁性材料を電子ビーム
あるいは抵抗発熱体等により加熱蒸発させ、その蒸気流
を高分子等の非磁性基材に入射せしめて薄膜を形成させ
る方法であり、磁気記ｉｔ媒体として必要な高保磁力、
高角形比を得るため、７Ｉｉｃ着速度、蒸気流の入射角
、微量がス導入、基板温度等の諸条件を適当に制御する
方法が種々採られている。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点このような蒸着
法にも蒸着工程中に生ずる突沸現象という大きな欠、α
があり、また製造された磁気記録媒体も塗布型のように
バイングーによって外気から保護されることがないため
、耐蝕性が十分でな（、ともに実用化への天外な障害と
なっていた。突沸の防止策としては、蒸着母材の真空中
再溶解や、蒸着前工程での長時間の予備加熱による脱ガ
ス処理が知られているが完全には防止出来ず、生産性阻
害の原因となっている。

また耐蝕性についてはＣｒ等の耐蝕性付与元素ぬ添加に
よる改良が試みられているが磁気特性の劣化により実用
化されていない。

本発明は、上記の従来技術における突沸防止対策及び耐
蝕性が十分でない点に注目してその改良・　を目的とし
てなされたものである。

（ニ）　発明の構成 本発明は、高密度磁気記録媒体用磁性材料として或は蒸
着テープ等の高密度磁気記録媒体とじての磁気特性を損
うことなく突沸現象と耐蝕性を改良した磁気記録媒体用
磁性材料及び磁気記録媒体を提供することを目的とする
。

本発明者らは、種々調査の結果、コバルト（ｃｏ）、ニ
ッケル（Ｎｉ）又は鉄（Ｆ　ｅ）金属或はこれらの合金
を主成分とする蒸着材料中に、従来蒸着材料中に混入を
避けるべきとされでいた、ケイ素（Ｓｉ）を添加するこ
とにより、また、脱酸剤としてケイ素を添加する場合に
は、脱酸剤とは別にケイ素を添加することにより、突沸
現象が防止出来ること、およびＳｉ添加の結果化じた抗
磁力の低下がクロム（Ｃｒ　）を同時に添加することに
より回復し、さらにＩｔ蝕性も向上することを実験的に
見い出した。

即ち、本発明は、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれら
の金属の二以上からなる合金を主成分とする磁気記録媒
体用磁性材料において、コバルト、ニッケル又は鉄或は
これらの金属の二以上からなる合金を９０ないし９９重
量パーセント含有し、ケイ素を０．１ないし４重量％及
びりａムを０．５すいし４重量パーセント夫々含有し、
かつケイ素及びクロムの含有量の和が１ないし６重量％
であることを特徴とする磁気記録媒体用磁性材料にある
。

したがって、本発明による磁気記録媒体は非磁性基材表
面に蒸着されたコバル）（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）又
は鉄（Ｆｅ）或はこれらの金属からなる合金を主成分と
する磁性薄膜中にケイ素が０．１ないし４重量％及びク
ロムが約０．５ないし４重量％で同時に含有されており
、ケイ素及びクロムの含有量の和が約１ないし６重量％
であり、その他年可避的不純物を含有することを特徴と
し、蒸着材料の融液を難突沸性とすると共に得られる磁
性層を耐蝕性に優れたものとするものである。

コバルト、ニッケル又は鉄或はこれらの金属の二種以上
からなる合金を主成分とし、これら主成分の含有量は、
９０ないし９９重量％とされる。

これら主成分の含有量が９０重量％未満であると実用的
でない。

本発明において８口よ突沸防止のために添加される６の
であり、その骨ｌ±０またい１−４＠暑気シされる。Ｓ
ｉが０．１重量％より少ないと突沸抑制の効果がなく、
したがって、０．１重量％以上、特に好ましくは、０．
５重量％以上が必要である。しかしＳｉは保磁力と飽和
磁束密度を低下させるだけでなく、多すぎると蒸着膜に
マイクロブラックが発生し、ノイズの発生の原因となる
ために、４重１％を越える量は好ましくない。

ＣｒはＳｉ添加による保磁力の低下を防止するために添
加させるものであり、その量は０．５ないし４重量％が
好ましい。この場合クロムは、耐蝕性をも同時に向上さ
せる。Ｓｉによる保磁力低下を防止するのに必要なＣｒ
ｆｉは、添加するＳｉ量及１共存する他元素の童により
異なるが、０．１重量％以上のＳｉ量に対して０．５重
量％以上のＣｒ量が必要である。この場合、添加Ｃｒに
よる耐蝕性向上の効果はＣｒ量が０．５重量％以上で明
瞭に現われて米る。Ｃｒｆｉが４重量％より多いと、却
って、飽和磁束密度が俄下し、また他元素との蒸気圧の
差により、組成の変動が大となって、磁気記録媒体とし
ての有用性がなくなり好ましくない。

したがって、０．５〜４重兄％の範囲とされる。

ＳｉとＣｒの２元素の含有量の和も飽和磁束密度低下を
避けるために約１ないし６重量％とするのが好ましい。

以上のように、この発明に係る磁気記録媒体はＣ０１Ｎ
ｉ、Ｆｅまたはそれら二以上の合金を主成分とし、含有
量で約０．１ないし４重量％の範囲内のＳｉと、含有量
で約０．５ないし４重量％の範囲内のＣ「を同時に含有
し、ＳｉとＣｒの和が約１〜６重量％であることを基本
成分とするが、必要に応じてこの基本成分に４重量％以
下のモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、バナジ
ウム（■）、ニオブ（Ｎ１＝＋）、タンタル（１”ａ）
、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、カルシウム（Ｃ
ａ）　、マグネシウム（Ｍｇ）　、アルミニウム（Δ１
）、マンガン（Ｍ　ｎ　）およびチタン（Ｔｔ）さらに
また必要に応じて０゜１重量％以下の金（Ａｕ）、銀（
Ａ　ｇ）或は白金族元素やランタン（Ｌａ’）、セリウ
ム（Ｃｅ）などの稀土類元素を添加することが出来る。

この発明に係る磁気記録媒体、例えば蒸着テープは、溶
製により上記組成に調整した合金を蒸着素材とし、例え
ばポリエチレンテ７タレート、ポリ力ボネイト、ポリプ
ロピレンなとの高分子フィルム上に１０４ないし１０＝
Ｔｏｒｒの真空中で斜方蒸着法により磁気記録層として
成膜される。

この場合、高分子フィルム上に予めＡＩ、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ｓｆ等の金属を下地処理層として蒸着したものを用いで
も良く、また磁性層の上にテープのｔ磁性を良くするた
めに有機物質等により被覆してもよい。

本発明に係る磁気記録媒体において、非磁性基材として
は一般にプラスチック材料であるが、この他にも、非磁
性の材料であれば使用できる。また、基材の形状は平板
状、薄膜状等種々の形状とすることがでらる。

また、本発明の磁気記録媒体は、このような組成を有す
るので、磁気記録媒体として必要にして十分な磁気特性
と耐蝕性を兼ねそなえるものである。

（ホ）作用 本発明は、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれら金属の
二種以上からなる合金を主成分とする磁性材料層、特に
蒸着による磁性薄膜層に０．１ないし４重量％、好まし
くは、０．５ないし４重量％のＳｉが含有されるので、
蒸着材料の融解物の′ｊｋｃｙｅ１時における突沸を防
止することができる。したがって、蒸着時に、蒸着材料
の融解物の突沸がなくなって、金属又は合金の蒸着時に
おける蒸気の発生が一様となり、るつぼ等からｖｋ着材
料が溢流するようなこともない。

また、本発明は、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれら
金属の二以上からなる合金を主成分とする磁性材料層、
特に蒸着による磁性１膜層に０．５ないし４重量％のＣ
ｒを含有させたので、Ｓｉを含有させても保磁力の低下
がなく、また耐蝕性にすぐれたものとなる。

しかも、本発明は、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれ
ら金属の二以上からなる合金を主成分とする７１０オＵ
層１時は膳栂蒲膝屑巾の８１乃ｆｒＣｒ含有量の和を１
ないし６重量％とじたので、該磁性材料層、特に磁性薄
膜層の飽和磁束密度を者しく低下させることもない。

（へ）　実施例 高周波誘導加熱真空溶解炉にて表−１に示す組成の試料
Ａ−Ｍを作成した。

これらの試料を蒸発源として、電子ビーム真空蒸着装置
を用いて蒸着入射角を３０°から８０゜まで変化させ、
２５μ厚のポリエチレンナフタレートフィルム上に夫々
蒸着し、厚さ０．１μｍの蒸着磁性膜を得た。圧力を６
Ｘ１０−５Ｔｏｒｒとして、加熱速度は積極的に速め、
赤熱後蒸着開始まで５分間の昇温とし、常時目視により
蒸発源の状態を観察した。この条件にて突沸現象を生じ
、成膜が困難な試料は適宜予熱を行い成膜を終了させた
。得られた磁性薄膜の耐蝕性はガラス板に貼り着けた後
、温度８０℃、相対湿度９５％の恒温恒湿雰囲気で１６
８時間放置試験を行い、目視により錆による変色を比較
し、判定した。磁気特性は振動試料型自記磁束計を用い
保磁力Ｈｃおよ１残留磁気Ｂｒを求めた。

突沸現象発生の有無、耐蝕性および入射角７０”におけ
る磁気特性の結果を表−２に虫とめて示す。

表−２ ×　着色十点源 の１３ｒを１とした比 表−２によるとＳｉを脱酸剤として０．０３重量％だけ
添加した比較例（試料Ａ　、　Ｃ、Ｌ）は急速加熱条件
での蒸着ではいずれも突沸現象が発生している。これに
対してＳｉを０．５重１％以上の添加した例では突沸現
象が皆無であり、突沸防止対策としてＳｉ添加は有効で
ある。

しかし、Ｓｉだけ増量添加したもの（試料Ｂ）はＨｃ、
Ｂｒとも低下し、磁気記録媒体としての有用性が無い。

実施例において、ＣｒＯ，５重量％以上の添加では耐蝕
性の向上が認められた。

第１図は、本実施例におけるクロム含有量（Ｃｒ）と保
磁力（Ｈｃ）の関係を示すものであり、縦軸に保磁力Ｈ
ｅがエルステッドで示されており、横軸にクロム含有率
×（重量％）が示されている。また、ｐｌＳ２図は本実
施例における保磁力Ｈｃ（エルステッド）と入射角θ（
度）との関係を示すものであり、縦軸に保磁力Ｈａをと
り、横軸に入射角θ（度）をとる。

第１図に示す通り、適量のＣｒ添加はＨｃの向上に効果
があり、この実施例ではＣｒが２〜３重祉％のもの（試
料Ｇ、Ｈ）で最大のＨｃを示した。

種々調査の結果Ｃｒの適量は他の成分特にＳｉ￥Ｌによ
って変動することが確かめられているが、いずれの組成
においても、飽和磁束密度を低下させるため４重量％以
下に制限する必要がある。第２図にＨｃの入射角依存性
を示したが、本発明の実施例（試料Ｇ）は、高密度記録
媒体として現在有望視され実用化が検討されている８０
Ｃｏ−２ＯＮｉ（試料Ａ）と比較して何ら遜色のない特
性を示している０以上の実施例にて、明らかなようにＣ
０１Ｎｉ、Ｆｅまたはそれらの合金を主成分とし、さら
にＳｉが０．１〜０．４重皿％及びＣｒの含有量を夫々
０．５〜４重量％とじ、且っＳｉ及びＣｒの含有量の和
が１〜６重１％とした本発明の磁性膜は、突沸現象の解
決により、製造性に優れ、さらに必要にして十分な耐蝕
性と磁性を合わせ持つすぐれた高密度磁気記録媒体であ
ることが確認できた。

（ト）発明の効果 本発明は、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれら金属の
二種以上からなる合金は主成分とする磁性層が０．１な
いし４重量％、好ましくは、０．５ないし４重量％のＳ
ｉを含有するので、Ｍ着時における蒸着材料融解物の突
沸を防止でさ、したがって、発生蒸気が常に一定となり
、一様な安定したコバルト、ニッケル又は鉄或はこれら
金属の二以上からなる合金を主成分とする磁性材料層が
得られる。また、るつぼ内の蒸着材料融解物は突沸が防
止されるので、常に安定した状態におかれることになり
、溢流等により、るつぼ周囲が溶損されたり、蒸着材料
を無駄にすることもない。

しかも、本発明は、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれ
ら金属の二以上からなる合金を主成分とする磁性材料層
に０．５ないし４重量％Ｃｒを含有させると共に前記Ｓ
ｉ及びＣｒの含有量の和を１〜６重量％・と制限したの
で、Ｓｉを含有させたにもかかわらず、磁気記録媒体と
して使用する上で磁気特性を損うこともない。

したがって、本発明は、るつぼ周辺の器材の溶損が防止
でき、その上、材料の無駄がなく、蒸着のむらが解消さ
れて、９溜りが向上するので高密度磁気記録媒体が比較
的廉価に得られることとなる。

また、本発明は、蒸着工程において、突沸現象が起らな
いので事前の徐熱及び予熱工程が省略でき、生産性向上
に寄与する。

このように本発明は、例えば、ｉ着薄膜型磁気テープ等
高密度磁気記録媒体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、本実施例におけるクロム含有量（Ｃ「）と保
磁力（Ｈｃ　）の関係を示すものであり、縦軸に保磁力
Ｈｃがエルステッド（Ｏｅ）で示されており、横軸にク
ロム含有率×（重量％）が示されている式中、元素記号
以外の係数は重量比を示す。また、第２図は本実施例に
おける保磁力Ｈｃ’（エルステッド）と入射角θ　（度
）との関係を示すものであり、縦軸は保磁力Ｈｃがエル
ステッド（Ｏｅ）で示されており、横軸は入射角θ（度
）が示されでいる。 代　　　理　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コバルト、ニッケル又は鉄或はこれらの金属の二以上か
   らなる合金を主成分とする磁気記録媒体用磁性材料にお
   いて、コバルト、ニッケル又は鉄或はこれらの金属の二
   以上からなる合金を９０ないし９９重量パーセント含有
   し、ケイ素を０．１ないし４重量％及びクロムを０．５
   ないし４重量パーセント夫々含有し、かつケイ素及びク
   ロムの含有量の和が１ないし６重量％であることを特徴
   とする磁気記録媒体用磁性材料。