JPS61229228A - 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】 １亙豆ｊ 本発明は、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体の改良に関
し、特に、Ｆｅ単体あるいはＦｅを２５重量％以上含有
する強磁性合金（以下、これら単体および合金を総称し
てｒＦｅ系磁性金属」という）からなる金属磁性薄膜上
に保護膜を形成して耐食性および記録再生特性をともに
改善した磁気記録媒体に関する。

１１韮遣 通常はプラスチックフィルムないしはシート等の非磁性
支持体上に、薄膜堆積法による強磁性金属薄膜を形成し
てなる金属薄膜型磁気記録媒体は、強磁性粉末を高分子
結合剤中に分散させ、塗布してなるいわゆる塗布型の磁
気記録媒体に比べ、磁気記録層の磁束密度が大きく、高
保磁力化、薄形化が容易であるため、近年、高密度記録
媒体として注目されている。

この金属薄膜型媒体の磁気記録層としては、従来より結
晶異方性、保磁力が大きく、かつ比較的耐食性に優れる
Ｃｏ−Ｎｉ合金等のＣｏ系合金が用いられて来た。比較
的安価なＦｅ系磁性金属は、保磁力（以下ｒＨｃ」と略
す）とともに重要な磁気特性である飽和磁束密度（以下
「ＢＳ」と略す）の点で上記Ｃｏ系合金に勝るものの、
Ｆｅ系磁性金属の薄膜はきわめて酸化されやすく、磁気
記録層としての耐食性に問題があった。

この耐食性の問題を解決するために、耐食性保護膜とし
てＣｒ、Ｖ、Ｎｉ等の耐食性金属あるいはＡｌ２Ｏ３，
５ｉ０２等の酸化物等を磁気記録層の保護膜とすること
が検討されている。しかし、上記の耐食性金属、酸化物
等の保護膜は、十分な耐食性を得るにはある程度の厚さ
が必要であるため、スペーシングロスによる記録再生効
率の低下を生じ、これは特に短波長側において著しい、
また上記の保護膜は潤滑性、耐摩耗性が良好でないとい
う問題点があり、実用化には至っていない。

立」ＬＬ」Ｌの 本発明の目的は、Ｂｓが太きく安価なＦｅ系磁性金属か
らなる磁気記録層の上に特定の保護膜を形成することに
より、耐食性、耐摩耗性および記録・再生特性を改善し
た磁気記録媒体を提供することにある。

ＬＬの１１’ 本発明者等の研究によれば、強磁性のＣｏ酸化物皮膜を
Ｆｅ系磁性金属からなる磁気記録層上に形成することが
、上記の目的の達成のために効果的であることが見出さ
れた。

本発明の磁気記録媒体は、このような知見に基づくもの
であり、より詳しくは、非磁性支持体上に、Ｆｅ単体あ
るいはＦｅを２５重量以上％含有する強磁性合金（すな
わちＦｅ系磁性金属）からなる磁気記録層および強磁性
のＣｏ酸化物皮膜をこの順序で形成してなることを特徴
とするものである。

本発明の磁気記録媒体は、スペーシングロスを防ぐため
十分な厚さを持たせることができなかった従来の非磁性
の保護膜に代えて、耐食性と潤滑性、ｊｌＦＪ摩耗性に
優れ、しかもそれ自身が磁気記録層として機能するＣｏ
酸化物皮膜をＦｅ系磁性金属層上に形成したことに特徴
がある。

本発明のＣｏ酸化物皮膜は、それ自身が磁気記録層とし
ても機能し、十分に信頼性ある厚さとすることができる
。したがって本発明によれば、耐食性、耐摩耗性と同時
に、記録再生特性を改善した磁気記録媒体が得られる。

讐 以下、本発明を更に詳細に説明する。以下の記載におい
て組成を表わす「％」は特に断らない限り重量基準とす
る。

本発明の磁気記録媒体は、第１図にその一実施例の部分
断面構成を示すように、非磁性支持体１の一面に、Ｆｅ
系磁性金属からなる下部磁気記録層２および強磁性のＣ
ｏ酸化物皮膜からなる下部磁気記録層３を形成してなる
。

非磁性支持体ｌとしては１通常、ポリエステル、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリアセテート等の
厚さ５〜ｌｏｎｇ程度のフィルムが好ましく用いられる
が、その他ガラス、アルミニウム、表面を酸化処理した
アルミニウム等も必要に応じて用いることができ、基本
的には、所望の磁気記録層形成面を与える任意の非磁性
固体材料が用いられる。

下部磁気記録層２は、再生出力を向上させるため、Ｂｓ
およびＨｃの大きい磁性材料であり、特にＢｓの大きい
材料であるＦｅ系磁性金属により構成される。この下部
磁気記録層２は上部磁気記録層３を介して、ヘッドと磁
気的に相互作用するため、特に長波長側の記録再生特性
が重要だからである。

下部磁気記録層２を構成するＦｅ系磁性金属としては、
Ｆｅ単体又はＦｅを含有する合金、例えばＦｅ−Ｃｏ、
Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｖ、Ｆｅ
−Ｃｕ、Ｆｅ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ　−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等が用いられ
る。

Ｆｅの含有率が小さい合金は、Ｂｓが小さくなると同時
に材料コスト的にもやや不利になるため、Ｆｅ単体ある
いはＦｅを２５％以上含有する強磁性合金からなるＦｅ
系磁性金属が用いられる。最大のＢｓを有するＦｅ６０
原子％−Ｃ。

４０原子％の合金もしくは、好ましくはＣｏ２０〜６０
原子％を含み残部Ｆｅからなる合金が、磁気特性の点か
ら更に好ましく用いられる。必要に応じて、更に微量添
加物を含むことは差し支えない。

この下部磁気記録層２は、真空蒸着、イオンブレーティ
ング、スパッタリング等の成膜法により、厚さ０．０５
〜２ｐｍ程度の薄膜として非磁性支持体ｌ上に形成され
る。

一方、上部磁気記録層は、下部磁気記録層２の上にＣｏ
酸化物皮膜３として形成される・このＣｏ酸化物皮膜３
は、前述のように、それ自体が磁気記録層としても機能
するため、従来の非磁性の保護層におけるように、その
厚さを極端に薄い範囲に制限されることはない、Ｃｏ酸
化物皮膜３は、むしろ厚い方が耐食性における信頼性は
向上するため、厚さ０．０１〜０　、５１Ｌｍ程度が好
ましく、０．０５１Ｌｍ　〜０．２ＩＬｍ程度が更に好
ましい。

Ｃｏ酸化物皮ＩＩ！Ｉ３は、希薄酸素の存在下でＣｏを
蒸着もしくはイオンブレーティングすることにより、又
は酸素を含む不活性ガス中でＣｏをスパッタリングする
ことにより形成される。ＣｏＳ化物皮膜の磁気特性は、
成膜時の酸素分圧により変化し、その条件は使用する成
膜装置の容量、排気速度、あるいは成膜速度等に依存す
るため一概に規定することは困難であるが、通常、蒸着
法では１０　’　〜ｌ　０−２Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ程度の酸
素分圧、スパッタリング法では不活性ガスの５％ないし
１６％の酸素分圧下で磁気特性の優れたＣｏ酸化物皮膜
３が得られる。蒸着室を２室有する連続蒸着装置を用い
て、下部磁気記録層２とＣｏ酸化物皮膜３を連続して形
成すれば生産性向上のために好ましい。

このＣｏ酸化物皮膜３は磁気ヘッドと相対する位置にあ
り、特に短波長側の記録再生特性が重要となるため、Ｂ
ｓ２０００ガウス以上、Ｈｅ３０００ｅ以上が好ましく
、更にはＨｃ５０００ｅ以上が好ましい。

蒸着粒子を非磁性支持体ｌに対し、はぼ垂直に入射して
薄膜を形成すると、Ｂｓがおおよそ５０００ガウス以下
のＣｏ酸化物皮膜３が垂直磁化膜として得られる。この
垂直磁化膜は短波長の記録再生特性に優れるため、本発
明の磁気記録媒体においてはＢｓの大きな下部磁気記録
層と金わせ、後述するように広い波長範囲（すなわち広
い周波数範囲）にわたり、大きな再生出力を得ることが
できる。

なお、本発明の磁気記録媒体においては、下部磁気記録
層２とＣｏ酸化物皮膜３の間に５ｉ０２等からなる（ご
く薄い）中間層、又はその他の層が例えば０．１ＪＬｍ
以下の厚さで必要に応じて形成されていてもよい。

また、本発明の磁気記録媒体は磁気記録層の保ｗＩＲの
耐食性、耐摩耗性が要求される限り、ディスク、シート
、テープ、カード等任意の形態を取り得る。

１１立皇ｊ 上記したように本発明によれば、飽和磁束密度（Ｂｓ）
が大きいＦｅ系磁性金属からなる下部磁気記録層の上に
、強磁性のＣｏ酸化物皮膜を形成することにより、耐食
性、耐摩耗性が改善され。

かつ記録再生特性に優れた磁気記録媒体が得られる。Ｃ
ｏ酸化物皮膜が垂直磁化膜であると、短波長（高周波）
側の再生出力が向上し、高密度記録、広帯域用記録媒体
として、さらに優れたものとなる。

実ｊＬ例 以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する。

支ム１」 厚さ１２ＪＬｍのポリエステルフィルムの一面に、電子
ビーム加熱法による連続蒸着装置を用いて、下部磁気記
録層としてＦｅ単体の厚さ０．１ｐ、ｍの金属薄膜を形
成した。この際、Ｈｃを向上させるために、Ｆｅ蒸着粒
子の入射角は、支持体フィルムに対し最小６５°に制限
した。

さらに、同一の蒸着装置により、４　Ｘ　ｔ　ｏ　−５
Ｔｏｒｒの酸素雰囲気中で入射角をＯ〜４５°に制限し
てＣｏを蒸着させ、上部磁気記録層たる厚さ０．０８ｐ
ｍのＣｏ酸化物膜を形成した後、１２．７ｍｍにスリッ
トして、本発明による磁気テープ（Ｎｏ、ｌ）を得た。

一方、比較のため厚さ１２ｐｍのポリエステルフィルム
にＦｅ単体の金属薄膜（下部磁気記録Ｍ）のみを上記と
同様に形成したフィルム、およびＣｏ酸化物皮膜（上部
磁気記録層）のみを同様に形成したフィルムを１２．７
ｍｍにスリットした磁気テープをも作製した。

上記３種類の磁気テープについて、磁気特性の測定およ
び耐食試験を行った０本発明のテープについてはさらに
動摩擦係数、スチル耐久性および周波数特性をも測定し
た。

磁気特性の測定は振動試料型磁力計を用いて行い、耐食
試験は６０℃、相対湿度９０％の恒温恒湿条件下に磁気
テープを放置し、光学顕微鏡によりテープ表面を観察し
サビの発生する時間を測定した。スチル耐久性は市販Ｖ
ＴＲデツキ装置のスチルモードを用いて再生出力が最初
の値の１／２になるまでの時間として測定した。

上記結果を後記ｓｉ表に、周波数特性を第２図に示す。

ｍヱ 厚さ９ｇｍのアラミドフィルムの一面に、実施例１と同
一の連続蒸着装置を用いて、最小入射角を６０°として
厚さ０．ＩＩＬｍのＦ　ｅ　５０　％　−Ｃｏ５０％の
組成を有する金属薄膜（下部磁気記録層）を形成した後
、５ｉ０２からなる厚さ０．０３ＪＬｍの中間層を形成
した。

さらに同一の蒸着装置により、５　Ｘ　１０−”Ｔｏｒ
ｒの酸素雰囲気中で入射角がθ〜４５″になるように蒸
着粒子の入射角を制限してＣｏを蒸着させ、厚さ０．２
ｐｍのＣｏ酸化物皮膜（上部磁気記録層）を形成した。

このＣｏ酸化物皮膜は、膜に垂直方向の残留磁化が面内
の残留磁化により大きい垂直磁化膜として得られた。

さらに、上記フィルムを１２．７ｍｍにスリットして、
本発明による磁気テープを得た。

一方、比較のため、厚さ９ＩＬｍのアラミドフィルムに
、Ｆｅ−Ｃｏ下部磁気記録層のみを上記と同様く形成し
たフィルム、およびＣｏ酸化物皮膜の上部磁気記録層の
みを上記と同様に形成したフィルムを１２．７ｍｍにス
リットして磁気テープを作製した。

上記３種類の磁気テープについて、実施例１と同様に磁
気特性、耐食性を測定し、本発明テープＮｏ、２につい
ては動摩擦係数、スチル耐久性および周波数特性の測定
を行った。結果を第１表に、周波数特性を第２図に示す
。

上蓋１ 厚さ１２ｍのポリエステルフィルムの一面に、実施例１
と同一の蒸着装置を用いて最小入射角を６０°に制限し
、厚さ０．１５１ＬｍのＣｏ８０％−Ｎｉ２０％の組成
を有する金属薄膜を形成し、１２．７ｍｍにスリットし
て比較例の磁気テープとした。

実施例１と同様に、比較例のテープについて、磁気特性
、耐食性、動摩擦係数、スチル耐久性および周波数特性
の測定を行った。

結果を第１表に、周波数特性を第２図に示第１表に示し
たように、本発明のテープ（Ｎｏ、ｌおよびＮｏ、２）
は耐食性において。

下部磁気記録層のみを形成した磁気テープより明らかに
優れており、また比較例のテープよりも大幅な改善を示
した。また動摩擦係数においては、比較例のテープより
若干小さく走行性がやや上回り、スチル耐火性において
は比較例のテープより大幅な改善を示した。

さらに第２図に示したように１本発明の磁気テープ（Ｎ
ｏ、１．Ｎｏ、２）は、全周波数領域にわたって比較例
のテープより優れた再生出力周波数特性を示した。特に
、Ｃｏ酸化物皮膜が垂直磁化膜であるＮｏ、２のテープ
は高周波領域において比較例のテープより顕著な改善を
示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の実施例の部分断面図で
あり、第２図は実施例１．実施例２および比較例の磁気
テープの再生出力周波数特性を示したグラフである。 ｌ・・・非磁性支持体、 ２・・・下部磁気記録層、 ３・・・Ｃｏ酸化物皮膜。 良り１上１１」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に、Ｆｅ単体あるいはＦｅを２５重
   量％以上含有する強磁性合金からなる磁気記録層および
   強磁性のＣｏ酸化物皮膜を、この順序で形成してなるこ
   とを特徴とする磁気記録媒体。 ２、上記Ｃｏ酸化物皮膜の磁化容易方向が膜面に対し略
   垂直である特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。