JPS6154022A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 （８業上の利用分野） 本発明は磁気記録媒体に関し、より詳細にはビデオテー
プ等として使用される非バインダー型の磁気記録媒体に
関するものである。

（従来技術） 従来より磁気記録媒体としては、＠機バインダー中に分
１１にさせた粉末磁性材料を非磁性具体上に塗布し乾燥
させてなる塗布型のものが広く使用されてきている。し
かしながら、従来の塗布型磁気記録媒体は、磁性材料と
して強…性金属よりも飽和磁化の小さい金ｆＸＩＩ！化
物を主として用いているため高密度記録には適しておら
ず、また製造工程が？１２ｎｔであり、溶剤回収あるい
は公害防止のために人ノ々模な削帯設υ６を有するとい
う欠点を有している。

これに対し、近年０密度記録への要求の高まりと共に真
空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等のペ
ーパーデポジション法あるいは電気メッキ、無電解メッ
キ等のメッキ法により形成される強磁性薄膜を磁気記録
層とする、バインダーを使用しない、いわゆる非バイン
ダー型磁気記録媒体が実用化されるに到った。非バイン
ダー型磁気記録媒体においては塗布型磁気記録媒体に使
用される金属酸化物よりも飽和磁化の大きな強磁性金属
をバインダーのごとき非磁性物質を含有しない状態で薄
膜として形成させることが可能であるため、塗布型と比
較して高保磁力化および薄層化が達成でき、しかも製造
工程が簡略化され、有（）１８媒ににる公害も防止され
るという利点を右している。特に非バインダー型磁気記
録゛媒体記録層はその〃さを塗布型よりも一桁小さな１
ｉ（ｆとすることが可能であるため、高密度記録用磁気
記録媒体として注目されている。

しかしながら、非バインダー型磁気記録媒体の磁性薄膜
はＭ蝕されやすいため、該記録媒体は塗布型磁気記録媒
体と比較して耐候性および耐錆性が劣っている。特にビ
デオテープ等として使用される磁気記録媒体は記録・再
生時に該媒体表面が磁気ヘッドで擦られるため、極めて
軽度であっても錆が該媒体表面上に存在しているとヘッ
ドに目詰りが生じ、この結果、媒体およびヘッドが（ｎ
つくことになる。さらに錆の程度がほしくなると磁性薄
膜が剥離して、記録されていた情報の消失を招くことも
ある。

さらに、非バインダー型磁気記録媒体に係る問題として
耐久性がある。すなわち、ＶＴＲにおけるスチル耐久性
等において非バインダー型１４＆気記録媒体は塗布型磁
気記録媒体に劣っているため、その改良が実用上切望さ
れている。

こうした非バインダー型磁気記録媒体の耐候性。

耐久性を改良する方法として、イオンプレーテングによ
り表面窒化処理を施す方法（特１ｉｌ昭５０−３３８０
６号）、スパッタにより窒化硅素膜を設番プる方法（特
開昭５３−３０３０４号）、磁性膜を窒素ガス等の雰囲
気中での放電にさらして非磁性表面層を形成する方法（
特開昭５３−８５４０３号）、磁性全屈薄膜上に窒化さ
れた金属′ｆ７９膜を設ける方法（特開昭５４−１４３
１１１１”＋）等が知られているが耐候性、耐久性の改
良が不十分で効果を１ｑるには膜厚を大きくせねば＜（
らぬ沁の欠点があった。非磁性保護膜は膜厚が大きいと
電磁変換特性上劣化が苔しく非バインダー型磁気記録媒
体の特徴が失われてしまう。さらに耐候性にすぐれた非
バインダー型磁気記録媒体の一つとして、ヨーロッパ特
許８３２８号あるいは特開昭５９−８７８０９号に開示
されているような窒化鉄あるいは鉄および窒化鉄よりな
る磁性薄膜があるが磁気特性が不十分であり、耐久性に
ついても改良が望まれている。

（発明の目的） 本発明の目的は上記従来技術の問題点に鑑み、優れた耐
候性、耐久性および磁気特性を右する磁気記録媒体を提
供することにある。

（Ｒ，明の構成） 本発明による磁気記録媒体は非ｐｌ性基体上にコバルト
を主成分とする第１の磁性薄膜を設け、さらにその上に
窒化鉄を主成分とする第２の磁性薄膜を設けてなるもの
である。

本発明の磁気記録媒体においてコバルトを主成分とする
第１の磁性簿膜を構成する磁性金属材料としでは、ＣＯ
の他、Ｆｅ　−（：、ｏ　、　Ｇｏ　−Ｎｉ　１Ｆｅ　
　−Ｃｏ　　−Ｎｉ　　、Ｇｏ　　−８ｎ　　、Ｃｏ　
　−Ｃｕ　　、ＣＯ−Δｕ　　、Ｇｏ　　−Ｙｌ　Ｃｏ
　　−Ｌａ　　１　Ｃｏ　　−Ｐｒ　　。

Ｃｏ　　−Ｇｄ　　Ｓ　Ｃｏ　　−３ｉ　　、Ｃｏ　　
−Ｐｔ　　、Ｇｏ　　−Ｐ。

Ｇｏ　　−Ｖｌ　Ｃｏ　　−Ｍｎ　　１　Ｇｏ−Ｗ、Ｇ
ｏ　　−Ｎｂ　　。

Ｇｏ　　−Ｍｏ　　、　Ｃｏ　　−Ｃｒ　　、　　Ｇｏ
　　−Ｔａ　　、　　Ｆｅ　　−Ｃｏ　　−ｃｒ　　、
Ｎｉ　　−ｃｏ　　−Ｃｒ　　、　　Ｆｅ　　−ｃｏ　
　−Ｎｉ−ＣＩ・等の強磁性合金があげられるが、特に
好ましいものはＣＯを７０１　ｆｆｉ％以上含有するよ
うな合金である。

５した、窒化鉄を主成分とする第２の磁性薄膜は３０〜
７５ａｔｏｎｉｃ％の鉄原子を含有することが好ましく
、また５〜４０ａｔｏｍｉｃ％の窒素原子を含有するこ
とが好ましい。さらに、主成分である窒化鉄の他に例え
ばコバルト、ニッケル、酸素等を含むものとすることも
できる。

本発明の磁気記録媒体における磁性薄膜の総厚さは、磁
気記録媒体として充分な出力を与え４ｑる厚さおよび高
密度記録の充分行なえるような薄さを必要とすることか
ら一般には０．０２μ汎から２、０μｒｎ　、好ましく
は０．０５μｍから　１．０μｍである。第１の磁性薄
膜と第２の磁性薄膜との厚み比は１／８〜８、好ましく
は１１５〜５とすることが好ましい。

本発明に用いられる非械ｌ性支持体としてはポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、三酢
酸セルロース、ポリカーボネート。

ポリエチレンナフタレート。ポリアラミド、ボリフエニ
レンザルフ１イドのようなプラスチックベースあるいは
Ａ５２．、黄銅、ステンレス鋼のような金属乃至合金基
体があげられる。

本発明における磁性薄膜上に潤滑剤層を用いてもよく、
潤滑剤としては、炭素数１２〜１８個の脂肪Ｍ　（Ｒ＋
　Ｃ０ＯＨ，Ｒ１はｔ４ｊｌａｌｌ〜１７（７）７／Ｌ
ｚキルまたはアルケニル暴）；前記脂肪酸の金属塩；シ
リコンオイル；炭素数２〜２０個の一塩基性脂肪酸と炭
素数３〜１２■８の一価のアルコールから成る脂肪酸エ
ステル類から選ばれた少なくとも１種を含有するもの等
が使用される。上記潤滑剤は磁性股上に０．５〜２０１
１ｔ’ｊ／ｒＩＬ存在せしめるのがよく、潤滑剤の塗布
は必要に応じて磁性膜上、あるいは支持体裏面に塗布し
て潤滑剤を磁性股上へ転写させるようにしても良い。

本発明の磁気記録媒体においては、必要に応じ支持体裏
面にいわゆるバック層を設けてもよい。

また、磁性金属蒸首鐸と支持体との間に有才災あるいは
無機物からなる層を設けてもよい。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

ｍ１図は本発明の一実施例による磁気記録媒体を示ず略
断面図である。本図面に示す磁気記録媒体は非磁性を体
１１と、その上に段けられたコバルトを主成分とする第
１の磁性Ｆ７ｑ膜１２と、その上に設番プられた窒化鉄
を主成分とする第２のｆ４１性Ｊ９膜１３とからなるも
のである。本実施例では第１の何！性薄膜１２および第
２の磁性薄膜１３をそれぞれ単層構造としているが、そ
れぞれ多居構造とすることもできる。

実施例１ 第２図に示ず装置を用いて１２．５μｒｒｔｆ’；Ｉの
ポリイミドフィルム上に磁性ＦＩ９Ｉ＋！；！を形成ざ
ぜて磁気テーブを作成した。

り１２図において、真空（ａ２１内は送出し巻取り室２
２、斜方入射酒着空２３．斜方入射イオンブレーデング
空２４の王室にｒｆＡ壁２５．２６．２７で分割されて
おり、それぞれ排気口２８．２９．３０にＪ二り独立に
真空排気される。非磁性支持体３１はロール３２から冷
却キャン３３に沿って蒸着室２３．イオンプレーテング
室２４を経た後ロール３４に巻取られる。非磁性支持体
３１は正逆ＵＱ送可でロール３４からロール３２へと搬
送することもできる。蒸着室２３．イオンプレーテング
室２４内の冷却キャン３３の下方にはそれぞれルツボ３
５．３Ｇが配設されており、電子銃３７．３８からの電
子ビームにより所望蒸発材ｊｉ１３９．４０を加熱し蒸
発させるようになっている。材料３９．４０の蒸発流が
冷却キャン３３上の非磁性支持体３１に斜めに入ｒＦｊ
　するようにそれぞれ斜方マスク４１．４２が段りられ
ており、マスク４１．４２の先端近傍にはガス尋人口４
３．４４が配設されている。イオンプレーテング室２４
にはさらにイオン化゛工極４５と熱電子放出フィラメン
ト４６が設けられている。

本実施例においては、材料３９としてＧｏ、材料４０と
してＦｃをヂャージし、マスク４１．’４２の設定はそ
れぞれ最小入射角が４０°、　６０’　となるようにし
た１、ガス尋人口４４からは窒素ガスをイオンプレーテ
ングす２４の圧力が８×１０４ＴＯｒ「となるよう尋人
し、熱電子放出フィラメント４６を加熱して熱電子を放
出せしめつつイオン化電極４５に６０Ｖ印加し窒化鉄を
形成させた。ポリイミドフィルムをロール３２から送出
し蒸着室２３の真空度を６Ｘ１０４Ｔｏｒｒと１）てＣ
Ｏ斜方人！８蒸着膜を形成１ｐ、イオンプレーテング室
２４で窒化鉄膜を形成しロール３４に巻取った。形成し
た磁性薄膜の総厚を０．１８μｍとし、窒化鉄膜／Ｃｏ
蒸着磁性膜のＪ７さの比を１／２．１／１．２／１と変
化さ往たナンプル（それぞれＮα１．Ｎα２．Ｎｏ、３
）を作成した。さらに窒化鉄膜のみ（Ｎｏ４）、Ｇｏ蒸
着磁性膜のみ（Ｎｏ、　５　）を形成したザンブルも比
較のために作成した。

このようにしてｊｑられたサンプルの耐候性、耐久性お
よび変調ノイズを測定した。耐候性は発露型つ１ザーメ
ーター（山崎蹟機研究所Ｅ−１２ＷＧ型）に３日間保存
後の錆の発生状況を５段階評１曲により測定した。耐久
性については２５℃、１０％相対湿麿の環境条件下でＶ
Ｈ８型ＶＴＲにてサンプルを１５分間スチルモードでか
けた後、磁性薄膜面のヘッド傷発生状況を顕微鏡観察し
、これも５段階評価により判定した。変調ノイズについ
てはβ型ＶＴＲを半速化した装置にて測定した。これら
の結果は下表のようであった。

表　　　　　　１ （二１；５が最良） 実ｈ１！例２ 第２図の装置において、材料３９としてはＣ０Ｎ１（Ｎ
ｉ２０重量％）、材料４０としてはＦｅをチャージし、
マスク４１．４２の設定はそれぞれ最小入射角が３５°
、５５°となるようにした。９．５μＴｒＬ厚のポリコ
ニチレンテレフタレートフィルムをロール３２から送出
して斜方入射蒸着膜を形成後ロール３４に巻取り、しか
る後ロール３４から送出して窒化鉄膜を形成しロール３
２で巻取った。イオンプレーテング室２４には圧力が５
　ｘ　１（１４Ｔ　ｏｒｒとなるよう窒素ガスを導入し
、蒸着室２３にはガス導入口４３がら酸素ガスを導入し
圧力が２　ｘ　１０’　Ｔ　ｏｒｒになるようにした。

形成した磁性？ｉ９膜の総厚を０．１２μｍとし、窒化
鉄膜／蒸着磁性薄膜の厚さの比を１／３（サンプルＮ（
１６）　、　１／１　（Ｎａ７）　、　３／１　（Ｎａ
８）としたものに加えて窒化鉄ｎシのみ（Ｎｏ、９＞。

蒸着磁性Ｆｔ９ｎ２のみ（Ｎｏ、１０）を形成したサン
プルも比較のために作成した。このようにしてｊｑられ
たサンプルの耐１に性、耐久性、変調ノイズを実施例１
と同様にして測定したところ下表のようであっ表　　　
　　　２ これらの実施例の結果から、本発明の磁気記録媒体は他
のサンプルと比較して、耐候性、耐久性および変調ノイ
ズ特性において優れた特性を承りことが認められた。

（発射の効果） 本発明による磁気記録媒体は磁気特性に優れたコバルト
を主成分とする第１の磁性ｔＦｌ膜上に耐候性の優れた
窒化鉄を主成分とづ゛る第２の磁性ａ膜を設けたことに
より、耐候性、耐久性および磁気特１つ、特に変調ノイ
ズ特性を茗しく改善したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の崩成を示す１８　
Ｒ７ｉ而図面 第２図は本発明の実施例で使用された装置を示り”略図
である。 １１・・・非磁性基体　　　　１２・・・第１の磁性イ
ｇｎ榮１３・・・第２の磁性簿膜　　２１・・・真　空
　４ａ２２・・・送出し巻取り室　　２３・・・斜方入
射蒸着膜２４・・・斜方入射イオンブレーテング室２５
、２６．２７−・・隔壁　　　２８．２９．３０・・・
排気孔３１・・・非磁性支持体　　　３２・・・ロ　−
　ル３３・・・冷却キャン　　　　３４・・・ロ　−　
ル３５、３Ｇ・・・ルツボ　　　　３７．３８・・・電
子銃３９、４０・・・蒸着材料　　　４１．４２・・・
斜方マスク４３、４４・・・ガス導入口　　４５・・・
イオン化電極４Ｇ・・・熱電子放出フィラメント 第１図 第２図 （自発）手続ネ市正占 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　昭和６０年３月１
２日１、事件の表示 特願昭５９−１７６１６３号 ２、発明の名称 磁気記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　　神奈川県南足柄市中γ６２１０番地名　称
　　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ５、補正命令の日付　　　　　な　　し８、補正の内容 １）明ＩＩｌ書第５頁第１２行「磁気」を「電磁変換」
と補正する。 ２）同第６頁第１２〜１３行［３０〜７５ａ（Ｏｆｆｌ
ｉＣ％の鉄原子を含有することが好ましく、また」を削
除する。 ３）同頁第１６行［できる。Ｊの後に以下の文章を挿入
する。 ［本発明において第１磁性薄膜として好ましいのは斜方
入射蒸着法により形成されるＣＯを主成分とするそれで
あり、第２１１性薄膜として好ましいのは斜方入射イオ
ンブレーティング法により形成される窒化鉄のそれであ
る。 上記斜方入射蒸着法および斜方入射イオンブレーティン
グ法とは、垂体表面の法線に対し、膜形成金属材料の蒸
気流をある入射角θで入射させ基体表面上に蒸着薄膜を
形成さ゛ばる方法である。 本発明における蒸着とは、米国特許第３３４２Ｇ３２号
等に記載されている通常の真空蒸着の他、電界・騒ｌ界
あるいは電子ビーム照射等により蒸気流のイオン化・加
速化等を行なって蒸発分子の平均自由行程の大きい雰囲
気にて支持体上に薄膜を形成させる方法を会むものであ
る。例えば特開１１３５１−１４９００８号明細書に示
されているような電界蒸着法、特公昭４３−１１５２５
号、特公昭４６−２０４８４号、特公昭４９−４５４３
９号、特開昭４９−３４４８３号公報に示されているイ
オン化蒸着法心本発明に用いられる。 斜方入射蒸着法においては、高入射角０ｍａｘにて蒸着
を開始し、基体の移動とともに入射角θを連続的に減少
さけ、θｍ団にて析出を停止させる。上記の蒸着を酸素
のごとき反応性ガスを含む雰囲気中で行なってもよい。 本発明におけるイオンブレーティングとは、真空中ある
いは不活性ガス雰囲気中で蒸発源から蒸発させた非磁性
金属材料の一部をプラス（＋）にイオン化させ、マイナ
ス（−）に保持された基板へど加速して該基板上に薄膜
として析出ざピる方法を指す。Ｄ、　Ｍ、　Ｍａｔｔｏ
ｘ　　（特公昭４４−８３２８号）によりΩ１始された
、０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの希ガス雰囲気中で蒸発源
をプラスに、基板をマイナスに印加してグロー放電を発
生させ、このグロー放電中にて蒸発源より金属を蒸発さ
せて基板上に薄膜を形成させるＤＣイオンブレーティン
グ法を含むのみならず、１０→〜１０−３Ｔｏｒｒのガ
ス雰囲気中においてプラスに保持された蒸発源とマイナ
スに保持された基板の間にコイル状電極を配置し、この
コイルに高周波電力を供給することによって高周波電領
域を形成させて蒸発粒子をイオン化させる高周波励起式
イオンブレーティング法（特開昭４９−１１３７３３号
）、あるいは、真空至内プラスに保持された蒸発源どマ
イナスに保持されたイオン引出し電極を配′ｄりし、蒸
発源の小孔から噴射する物質蒸気に電子ビームを黒用し
てクラスターイオンとし、マイナスの引出し電極電圧に
よって加速された蒸発粒子をマイナスに保持された基板
へさしむけ基板上に薄膜を形成さＬるクラスターイオン
式イＡンブレーティング法（特開昭４９−３３８９０号
）も含まれるものである。さらに特公昭４３−１１５２
５号、特開昭４９−３４４８３号、特公昭４９−４７９
１０号等に開示されているような、蒸発物質流を電子ビ
ーム中を通すことによってイオン化して基板に入射させ
るイオンブレーティング法をも含むものである。窒化鉄
あるいは窒化鉄および鉄のイオンブレーティングにより
磁性博股の形成には、蒸発源より鉄を蒸発せしめると共
に反応ガスとして窒素ガス、アンモニアガス等の窒素を
含むガスを導入することにより行なう。 その際の入射角は２５°以上好ましくは３０°以上でｄ
５る。」４）同第１４頁第７〜８行「耐候性の侵れたＪ
を削除する。 ５）同第１４頁第９行［耐候性、耐久性および磁気」を
［耐候性に優れるのみならず、耐久性および電磁変換ｊ
と７＋Ｉｉ圧する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）非磁性基体と、該基体上に設けられたコバルトを主
   成分とする第１の磁性薄膜と、該第１の磁性薄膜上に設
   けられた窒化鉄を主成分とする第２の磁性薄膜とからな
   ることを特徴とする磁気記録媒体。