JPS61214120A - 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】 〔産業上の利用分野〕 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、さらに詳しくは柱状の結晶構造を有する強磁
性金属薄膜層を記録層とする磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

強磁性金属薄膜層を記録層とする磁気記録媒体は、通常
、プラスチックフィルムなどの基体を真空蒸着装置内に
取りつけた円筒状キャンの周側面に沿って移動させ、こ
の基体に金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着する
ことによってつくられており、磁気特性を向上させるた
め、たとえば、コバルトまたはコバルト−ニッケル合金
を斜め入射蒸着するか（特公昭４１−１９３８９号）、
あるいは酸素ガ°ス雰囲気中で斜め入射蒸着したりして
（特公昭５６−２３２０８号、特開昭５６−１５０１４
号）強磁性金属薄膜層を形成することが行われている。

〔発明が解決しようとする問題点） ところが、これらの方法で形成される強磁性金属薄膜層
は、耐食性がいまひとつ充分に良好でなく、この耐食性
を改善するため、たとえば、前記特開昭５６−１５０１
４号では、コバルト−ニッケル合金からなる強磁性金属
薄膜層を酸素ガス雰囲気中で作成し、強磁性金属薄膜層
を構成する柱状粒子表面に酸化被膜を形成することが試
みられているが、この方法では、摩擦係数が経時変化し
て走行不良が生じるという難点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果な
されたもので、基体上に形成される強磁性金属薄膜層を
、柱状の結晶構造を有し、かつ強磁性金属薄膜層の組成
を、鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆ　ｅ／Ｇ　ｏ）
で０．１〜１の範囲内とし、酸素に対する鉄とコバルト
の原子数比〔Ｏ／（Ｆ６＋Ｃ０））で０．０５〜０．５
の範囲内とすることによって、摩擦係数の経時変化を充
分に小さくして走行性を充分に向上させたものである。

この発明における柱状の結晶構造を有する粒子で構成さ
れた強磁性金属薄膜層は、鉄−コバルト合金を酸素雰囲
気中で斜め入射蒸着することによって形成される。

このようにして形成される強磁性金属薄膜層の組成は、
鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆｅ／Ｃｏ）で０．１
〜１の範囲内にあり、かつ酸素に対する鉄とコバルトの
原子数比〔Ｏ／（Ｆｅ＋Ｃ。

）〕で０．０５〜０．５の範囲内にあることが好ましく
、鉄原子が少なすぎては、摩擦係数の経時変化が充分に
小さくならず、走行性が充分に改善されない、また反対
にコバルト原子が少なすぎては良好な結晶磁気異方性が
得られず、安定で保磁力が高い強磁性金属薄膜層が得ら
れない上、耐摩耗性が充分に改善されない、また強磁性
金属薄膜層中に含有される酸素原子が少なすぎては耐摩
耗性が充分に改善されず、反対に多すぎると酸化膜が硬
くなり、強磁性金属薄膜層が脆くなって耐摩耗性がかえ
って劣化する。

以下、図面を参照しながらこの発明について説明する。

第１図はこの発明の強磁性金属薄膜層を形成する際に使
用する真空蒸着装置の断面図を示したものであり、１は
真空槽でこの真空槽１の内部は排気系２により真空に保
持される。３は真空槽１の中央部に配設された円筒状キ
ャンであり、プラスチックフィルム等の基体４は原反ロ
ール５よりガイドロール６を介してこの円筒状キャン３
の周側面に沿って移動し、ガイドロール７を介して巻き
取りロール８に巻き取られる。この間円筒状キャン３の
周側面に沿って移動する基体４に対向して真空槽１の下
部に配設された強磁性材蒸発源９で鉄−コバルト合金１
０が加熱蒸発され、この蒸気流が円筒状キャン３の下方
に配置された防着板１１の作用で基体４に斜め入射蒸着
されるが、このとき同時に真空槽１の側壁に取りつけら
れたガス導入管１２から、酸素ガスが真空槽１内に導入
される。

このような真空蒸着を行うに際し、使用する鉄−コバル
ト合金は、真空蒸着によって得られる強磁性金属薄膜層
中の鉄とコバルトの組成比が、鉄に対するコバルトの原
子数比（Ｆｅ／Ｃｏ）で、０．１〜１の範囲内となるよ
うな組成のものを使用するのが好ましく、鉄原子が少な
すぎては摩擦係数の経時変化が充分小さくならない。ま
た反対にコバルト原子が少なすぎては良好な結晶磁気異
方性を有するものが得られず、安定で保磁力が高い強磁
性金属薄膜層が得られない上、耐摩耗性が充分に改善さ
れない。また、酸素ガスは、強磁性金属薄膜層中の酸素
と、鉄およびコバルトの組成比が、酸素に対する鉄とコ
バルトの原子数比〔０／（Ｆａ＋Ｃｏ））で０．０５〜
０．５の範囲内となるように調整して使用するのが好ま
しく、このため真空槽１内における酸素ガスのガス圧は
５Ｘ１０−５トール〜５Ｘ１０４）−ルの範囲内にする
のが好ましい、このように、強磁性金属薄膜層中の酸素
と鉄およびコバルトの組成比がこの範囲内にある強磁性
金属薄膜層が構成されると、摩擦係数の経時変化がなく
、耐摩耗性が充分に向上された磁気記録媒体が得られる
。

なお、鉄−コバルト合金を斜め入射蒸着する際の入射角
は、６０度より大きくすると、蒸着効率が悪くなり、量
産に適さないため、６０度以下にするのが好ましい。

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、約１０μ厚のポリ
エステルベースフィルム４ヲ、ＴｊＸ反ロール５よりガ
イドロール６を介して円筒状回転キャン３の周側面に沿
って移動させ、ガイドロール７を介して巻き取りロール
８に巻き取るようにセットするとともに、強磁性材蒸発
源９内に鉄とコバルトの組成が種々に異なる鉄−コバル
ト合金１０をセットした。次いで排気系２で真空槽１内
を約５Ｘ１０−６）−ルにまで真空排気し、鉄−コバル
ト合金１０を加熱蒸発させて、最低入射角５０度、蒸着
速度１００人／ｓａｃで斜め入射蒸着を開始すると同時
に、ガス導入管１２から酸素ガスを、導入量を種々に変
えて導入し、ポリエステルベースフィルム４上に、鉄と
コバルトと酸素の含有量が種々に異なる強磁性金属薄膜
層を形成した。しかる後、所定の幅に裁断して多数の磁
気テープをつ（った。

第２図は、このようにして得られた多数の磁気テープを
６０℃、９０％ＲＨの雰囲気下に１週間静置し、磁気テ
ープをつくった直後と１週間静置後の摩擦係数を測定し
て、摩擦係数と鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆｅ／
Ｃｏ）との関係をグラフで表したものである。このグラ
フから明らかなように、鉄に対するコバルトの原子数比
（Ｆｅ／　Ｃｏ　）が０．１より小さいと、酸素に対す
る鉄とコバルトの原子数比〔Ｏ／　（Ｆｅ＋Ｃｏ））の
値に関係なく摩擦係数が１週間で急激に大きくなるが、
鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆ　ａ　／　Ｃ。

）が０．１　　以上になると、摩擦係数が非常に小さく
なり、磁気テープをつくった直後の摩擦係数と同じにな
る。従って、摩擦係数を充分に小さくするには、強磁性
金属薄膜層中の鉄とコバルトの組成比を、鉄に対するコ
バルトの原子数比（Ｆ、ｅ／Ｃｏ）で０．１以上にする
のが好ましいことがわかる。

また第３図は、このようにして得られた多数の磁気テー
プのスチル特性を調べ、酸素に対する鉄およびコバルト
の原子数比〔Ｏ／　（Ｆｅ＋Ｃｏ）〕をパパラメタにし
て、スチル時間と鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆｅ
／Ｃｏ）との関係をグラフで表したものである。これら
のグラフから明らかなように、鉄に対するコバルトの原
子数比（Ｆ　ｅ／Ｇ　ｏ）が１より大きくなるとスチル
時間が急激に小さくなってスチル特性が大きく劣化する
が、鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆｅ／Ｃ。

）が１以下であればスチル時間が充分に長くなり、スチ
ル特性が極めて良好となる。また酸素に対する鉄および
コバルトの原子数比〔Ｏ／（Ｆｅ＋Ｃｏ））が０．０５
より小さかったり、０．５より大きいとスチル時間が短
（て良好なスチル特性が得られないが、酸素に対する鉄
およびコバルトの原子数比〔Ｏ／　（Ｆ　ｅ　＋Ｇ　ｏ
）　）が０．０５〜０．５の範囲内であると、スチル時
間が充分に長くなり、極めて良好なスチル特性が得られ
る。従って、鉄に対するコバルトの原子数比（ｐ’ｅ／
Ｃｏ）が１以下で、かつ酸素に対する鉄とコバルトの原
子数比〔０／　（Ｆｅ＋Ｃｏ））が０．０５〜０．５の
範囲内であると、スチル特性が極めて良好になり、耐摩
耗性が改善されることがわかる。

実施例２ 実施例１において、鉄対コバルトの重量比が２０＝８０
の鉄−コバルト合金を使用し、酸素ガスをｔ　ｏｍｐｔ
Ｚ分の流量で導入して、酸素ガス圧を８Ｘ１０（）−ル
とした以外は、実施例１と同様にして磁気テープをつく
った。このようにして得られた磁気テープの強磁性金属
薄膜層中の鉄に対するコバルトの原子数比（ｐｅ／Ｃｏ
）は０．２５で、酸素に対する鉄とコバルトの原子数比
〔Ｏ／（Ｆｅ＋Ｃｏ））は０．２５であった。なお、こ
のようにして得られた磁気テープの保磁力は８００エル
ステツドで、飽和磁化は６００ガウスであった。

比較例１ 実施例２において、酸素ガスの導入を省いた以外は実施
例２と同様にして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鉄に対
するコバルトの原子数比（Ｆ　ｅ　／　Ｃｏ　）は０．
２５で、酸素に対する鉄とコバルトの原子数比（０’／
　（Ｆ　ｅ　＋Ｃｏ）　）は０．０３であった。

比較例２ 実施例２において、酸素ガスの導入量を１０ｍ１／分か
ら５０ｍ１ｔ１分に変更し、酸素ガス圧を７ｘｌＯ’ト
ールとした以外は実施例２と同様にして磁気テープをつ
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、鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆｅ／
Ｃｏ）は０．２５で、酸素に対する鉄とコバルトの原子
数比〔０／（Ｆｅ＋Ｃｏ））は０．６５であった。

比較例３ 実施例２において、鉄対コバルトの重量比が２０：８０
の鉄−コバルト合金に代えて、鉄対コバルトの重量比が
５：９５の鉄−コバルト合金を使用した以外は実施例２
と同様にして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鉄に対する
コバルトの原子数比（Ｆｅ／Ｃｏ）は０．０５で、酸素
に対する鉄とコバルトの原子数比〔Ｏ／　（Ｆｅ＋Ｇｏ
））は０．２５であった。

比較例４ 実施例２において、鉄対コバルトの重量比が２０＝８０
の鉄−コバルト合金に代えて、鉄対コバルトの重量比が
７０：３０の鉄−コバルト合金を使用した以外は実施例
２と同様にして磁気テープをつ（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鉄に対する
コバルトの原子数比（Ｆｅ／Ｃｏ）は２．３３で、酸素
に対する鉄とコバルトの原子数比〔Ｏ／　（Ｆｅ＋Ｇｏ
））は０．２５であった。

比較例５ 実施例２において、鉄対コバルトの重量比が２０二８０
の鉄−コバルト合金に代えて、コバルト対ニッケルの重
量比が８０：２０のコバルト−ニッケル合金を使用した
以外は、実施例２と同様にして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
中のニッケルに対するコバルトの原子数比（Ｎｉ／Ｃｏ
）は００２５で、酸素に対するニッケルとコバルトの原
子数比〔Ｏ／　（Ｎｉ＋Ｇｏ））は０．２５であった。

各実施例および各比較例で得られた磁気テープについて
、長手方間および幅方向の角型比を測定した。また、磁
気テープを６０℃、９０％ＲＨの雰囲気下に１週間静置
して、磁気テープ製造直後と１週間静置後の摩擦係数を
測定した。さらにスチル時間を測定してスチル特性を調
べた。

下表はその結果である。

〔発明の効果〕

上表から明らかなように、この発明で得られた磁気テー
プ（実施例２）は、比較例１ないし５で得られた磁気テ
ープに比し、放置後の摩擦係数が小さくてスチル時間が
長く、−このことからこの発明で得られる磁気記録媒体
は、磁気特性に優れる゛とともに走行性および耐摩耗性
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
る真空蒸着装置の概略断面図、第２図はこの発明で得ら
れた磁気テープの製造直後と１週間静置後の摩擦係数と
鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆｅ／Ｃｏ）との関係
図、第３図は、この発明で得られた磁気テープのスチル
時間と鉄に対するコバルトの原子数比（Ｆ　ｅ　／　Ｃ
ｏ　）との関係を、酸素に対する鉄およびコバルトの原
子数比〔０／　（Ｆｅ＋Ｃｏ））をパラメータとして示
した関係図である。 特許出願人　　日立マクセル株式会社 第１図 第２図 原　　子　　数　　比　（Ｆｅ／Ｃｏ　）第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に、強磁性金属薄膜層の組成が鉄に対するコ
   バルトの原子数比（Ｆｅ／Ｃｏ）で０．１〜１の範囲内
   にあり、かつ酸素に対する鉄とコバルトの原子数比〔Ｏ
   ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）〕で０．０５〜０．５の範囲内にある
   強磁性金属薄膜層を設けたことを特徴とする磁気記録媒
   体 ２、強磁性金属薄膜層の磁化容易軸が、磁気記録媒体の
   長尺方向にある特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒
   体