JPS6154026A - 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） 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、有機バインダー中に分
散させた粉末磁性材料を非磁性基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
強磁性金属よりも飽和磁化の小さい金ａｌ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
造工程が複雑であり、溶剤回収あるいは公害防止のため
に大規模な附帯設備を有するという欠点を有している。 これに対し、近年高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
ダー型す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ＪｒＡ酸化物よりも飽和磁化の大ぎな強磁
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、有機溶媒による公害も防止さ
れるという利点を有している。特に非バインダー型磁気
記録媒体記録層はその厚さを塗布型よりも一桁小さな値
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
は腐蝕されやすいため、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
軽度であっても錆び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傷つ
くことになる。さらに錆の程度が甚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１ｒ３りこと
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。すなわら、ＶＴＲにおけるスチル耐久性
等において非バインダー型磁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（特開昭５０−３３８０６号
）、スパッタにより窒化硅素膜を設ける方法（特開昭５
３−３０３０４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）、磁性金腐薄肱上に窒化された金
属薄膜を設ける方法（特開昭５４−１４３１１１号）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ＩＪるには膜厚を大きくせねばならぬ等の欠点があっ
た。非磁性保護膜は膜厚が大きいと電磁変換特性上劣化
が著しく非バインダー型磁気記録媒体の特ｉ敗が失われ
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葎ｌ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１１する磁気記録媒体を
提供することにある。 （発明の構成） 本発明による磁気記録媒体は非６１ｉ性阜体上にコバル
トを主成分とする第１の磁性薄膜を設番プ、さらにその
上に窒化鉄を主成分とし、△９．．　Ｃｒ　。 Ｍｏ、ＴｉおよびＶからなる群より選ばれた少なくとも
１種の元素を含有する第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の磁性薄膜を構成する磁性金属材料としては、ＣＯ
の他、Ｆｅ　−Ｇｏ　、ｃｏ　−Ｎｉ　。 Ｆｅ　−Ｃｏ　−Ｎｉ　、　Ｃｏ　−３ｎ　、　Ｃｏ　
−Ｃｕ　、　ＣＯＡｕ　ＳＣｏ　　ＹｌＣｏ　　Ｌａ　
、　Ｃｏ　　Ｐｒ、Ｇｏ　−Ｇｄ　、　Ｇｏ　−８ｍ　
、　Ｃｏ　−Ｐｔ　、Ｃｏ　−ＰｌＣｏ−Ｖ、Ｇｏ　−
Ｍｎ　、Ｇｏ−Ｗ、Ｇｏ−Ｎｂ、Ｃｏ　−Ｍｏ　、Ｇｏ
　−Ｃｒ　、　Ｇｏ　−Ｔａ　、　Ｆｅ　−ＣＯ−Ｃｒ
　、　Ｎｉ　−Ｃｏ　−Ｃｒ　、　Ｆｅ　−Ｃｏ　−Ｎ
ｉ−Ｃｒ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７０重Ｍ％以上含イイするような合金であ
る。 また、窒化鉄を主成分とする第２の磁性薄膜は３０〜７
５ａｔｏｍｉｃ％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。また、ＡＱ、、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ｔ
ｉ　。 ■からなる群より選ばれた元素は第２の磁性薄膜中に０
．１〜１０重量％含有されていることが好ましい。さら
に、主成分である窒化鉄および上記の元素群に含まれる
元素の他に例えばコバルト、ニツケル、酸素等を含むも
のとすることもできる。 本発明の様蚤気記録媒体にお（プる磁性薄膜の総〃ざは
、磁気記録媒体として充分な出力を与え得る厚さおよび
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０．０２μｍから２．０μｍ、好ましくは
０．０５μＩｒＬから　１．０μ面である。第１の磁性
薄膜と第２の磁性薄膜との厚み化は１／８〜８、好まし
くは１１５〜５とづることが好ましい。 本発明に用いられる非磁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、ポリフェニ
レンサルファ１イドのようなプラスチックベースの基体
あるいはＡ９Ｊ、黄銅、ステンレス鋼のような金属乃至
合金岳体があげられる。 本発明における磁性薄膜上に潤滑剤層を用いてもよく、
１′ｒｉＪ滑剤としては、炭素数１２〜１８個の脂肪酸
（ＲＩＣＯＯＨ、Ｒｔは炭素数１１〜１７のアルキルま
たはアルケニル基）；前記脂肪酸の金属塩；シリコンオ
イル：炭素数２〜２０個の一塩塁性脂ｌｌ７Ｊ酎と炭素
数３〜１２個の一価のアルコールから成る脂１１／ｊ　
？ｌ！２エステル類から選ばれた少なくとも１秤を含イ
１するもの等が使用される。上記潤滑剤は磁性膜上に０
．５〜２０ｍｙ／７ＩＬ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股上、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、磁性金属蒸着（１里と支持体との間に有菌あるい
は無別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。 第１図は本発明の一実施例による磁気記録媒体を示す略
断面図である。本図面に示す磁気記録媒１本は非磁性茎
体１１と、その上に設

【プられＩζコバルトを主成分と
する第１の磁性薄膜１２と、その上に設（プられた窒化
鉄を主成分とし、前記元素群から′）ハばれた少なくと
も１種の元素を含イ１する第２の磁性薄膜１３とからな
るものである。本実施例では第１の磁性薄膜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、
それぞれ多層構造とすることもできる。 【Ｌ１二 第２図に示す装置を用いて１２．５μ７７Ｌ？のポリイ
ミドフィルム上に磁性薄膜を形成させて磁気テープを作
成した。 第２図において、真空槽２１内は送出し巻取り室２２、
斜方人ＤＦｊ　ＦＸ　Ｍ　’ｌ　２３　、斜方入射イオ
ンプレーテング室２４の王室に隔壁２５．２（３，２７
で分割されてａ３す、それぞれ排気口２８．２９．３０
によ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”Ｒ至２３　、イ
オンプレーテング蛮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１１１２送可でロール３４
からロール３２へと搬込することもできる。蒸着室２３
．イオンプレーテング至２４内の冷却キャン３３の下方
にはそれぞれルツボ３５．３６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料３９
．４０を加熱し蒸発させるよ−うになっている。材料３
９．４０の烹光流が冷却キャン３３上の非磁性支持体３
１に斜めに入射するようにそれぞれ斜方マスク４１．４
２が設（〕られてＪ３す、マスク４１．４２の先端近傍
にはガス導入口４３．４４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電極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ｃｏ、＋Ａ料４０
としてＦｅおよびＡ９Ｊ、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ｔｉ
　、　Ｖｌ】日う選ばれた１種以上の元素をチャージし
、マスク４１．４２の設定はそれぞれ最小入射角が４０
’　、　６０°となるようにした。ガス導入口４４から
は窒素ガスをイオンプレーテング室２４の圧力が８Ｘ１
０’ＴＯ四゛となるよう導入し、熱電子放出フィラメン
ト４Ｇヲ加熱して熱電子を放出せしめつつイオン化電（
函４５にｅｏｖ印加し、Ａｌ１．、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ　
、Ｖ等を含有する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（３
Ｘ　１０’　ＴｏｒｒとしてＣＯ斜方入射然る膜を形成
後、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［４ｉ性博膜の総厚を０．
１８ｕｍとし、△Ｌ、Ｃｒ　、Ｍｏ　、Ｔｉ　、Ｖ等含
有窒化鉄模／Ｃｏ蒸竹磁性膜の厚さの比を１／１とし、
Ａｊ２．、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ｔｉ　、　Ｖヲそれ
ぞれ１ｗｔ％含イ１レイ１ナンプル（それぞれＮα１〜
Ｎｏ、　５　＞を作成した。さらにＡ９Ｊ、Ｃｒ、Ｍｏ
、Ｔｉ　、Ｖをそれぞれ１ｗｔ％含イ１レイ１化ｙＮ膜
のみ（Ｎα６〜１０）　、　Ｃｏ蒸着磁性膜のみ（Ｎａ
ｉｌ）を形成したナンブルも比較のために作成した。 このようにして１畳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。耐候性は発露型ウェザ−メ
ーター（出画精ｇＭｒｔｌ＋究所Ｅ−１２ＷＧ型）に３
０間保存後の錆の発生状況を５段階評価により測定した
。耐久性については３０℃、１０％相対湿度の環境条件
下でＶＨ３型ＶＴＲにてサンプルを１０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
１［Ｑ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■ト（Ｓ型Ｖ　Ｔ　Ｒ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。 牢すか最長 実施例２ 第２図の装置において、材料３９としてはＣ０Ｎ１（Ｎ
ｉ２０ｒｌｉ１％）、材料４０としてはＦｅおよびＡ９
Ｊ、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ｔｉ　、　Ｖから選ばれた
１種以上の元素をヂャージし、マスク４１．４２の設定
はそれぞれ最小入射角が３５°、５５°となるようにし
た９、５μｍ厚のポリエ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ＡＱ
、、Ｏｒ、ＭＯ，Ｔｉ、Ｖ等を含有する窒化鉄膜を形成
しロール３２で巻取った。イオンプレーテング室２４に
は圧力が５×１０″Ｔｏｒｒとなるよう窒素ガスを導入
し、蒸着室２３にはガス尋人ロ４３ｆ’冒ジ酸素ガスを
尋人し、圧力が２　Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒになるように
した。形成した磁性薄膜の総厚を０．１２μｍルとし、
Ａ９Ｊ（２ｗｔ％）含有窒化鉄膜／蒸首阻性薄膜の厚さ
の比を１／３（サンプルＮｏ、１２）　、　　１／　１
　（Ｎｏ、１３＞　、　３　／　１　（Ｎｏ、１４＞と
したものに加えてＡ９Ｊ（２＊ｔ％）含有窒化鉄膜のみ
（Ｎｏ、　１５　）を形成したサンプルも作成した。こ
れと同様Ｃｒ（２Ｗ【％）含有窒化鉄膜についても一連
のサンプル（Ｎα１６〜１９）を作成し、蒸着磁性薄膜
のみを形成した（Ｎｏ、２０）も比較のため作成した。 このようにしてｉ！７られたシンブルの耐候性、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
表のようであった。 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
のナンブルと比較して、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示すことが認められ／ｊ０ （発明の効果） 本発明は、コバルトを主成分とＪ゛る第１の１１餞性薄
膜上に、窒化鉄を主成分とし１．Ｉｎ、、　Ｃｒ　、　
ＭＯｌＴｌおよびＶからなる群より選ばれた少なくとも
１種の元素を含有する第２の磁性薄膜を設りたことによ
り、耐候性に（グれると共に低湿環境における耐久性に
優れ、かつ磁気特性、特に変調ノイズ特性に優れた磁気
記録媒体を１９たもので、その産業上の利点には大きな
ものがある。

【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構成を示す略断面
図、 第２図は本発明の実施例で使用された装置を示す略図で
ある。 １１・・・非磁性基体　　　　１２・・・第１の磁性薄
膜１３・・・第２の磁性薄膜　　２１・・・真　空　槽
２２・・・送出し巻取り室　　２３・・・斜方入射蒸着
窄２４・・・斜方入射イオンプレーテング室２５、２ｆ
３．２７・・・隔壁　　　２Ｂ、　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、３６・・・ルツボ　　　　３７．３８°°°電子
銃３９、４０・・・蒸仝材料　　　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 （自発）手続ネＩ−ｔ１正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　昭和６０年３月
１２６１、事件の表示 特願昭５９−１７６１６９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 任　所　　　神奈川県南足柄市中Ｍｌ　２１０番地名　
称　　　　富士写真フィルム株式会社５、補正命令の日
イリ　　　な　　し ８、補正の内容 １）明細書第５頁第１２行「磁気」を「電磁変換」と補
正する。 ２〉同第６頁＠１４〜１５行「３０〜７５ａｔｏｍｉｃ
％の鉄原子を含有することが好ましく、また」を削除す
る。 ３）同第７頁第１行「できる。」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２磁性ａｇ膜どして好ましいのは斜方入射イ
オンプレーディング法により形成される前記異種元素を
含有す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、基体表面の法線に対し、膜形成全屈材料の蒸
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
形成させる方法である。 本発明にＪ＞Ｌプる蒸着とは、米国特許第３３４２６３
２号等に記載されている通常の頁空蒸管の他、電界・磁
界あるいは゛重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７ｊＱ膜を形成させる方法を含む
ものである。例えば特開１１＆５１−４４９００８号明
細書に示されているような電界蒸着法、特公昭４３−１
１５２５号、Ｆｔ公昭４６−２０４８４号、特公昭４９
−４５４３９号、特開昭４９−３４４８３弓公報に示さ
れているイオン化蒸着法も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θｌ１ｌａＸ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、θｍｉｎ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Ｒ発さ１１だ非磁
性金属月料の一部をプラス（＋）にイオン化させ、マイ
ナス（−）に保持された基板へと加速して該基板上に薄
膜として析出させる方法を指ず。Ｄ、　Ｍ、　Ｍａｔｔ
ｏｘ　　（特公昭４４−８３２８号）により創始された
、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放電電を発
生させ、このグロー放電中にて蒸発源より金属を蒸発ざ
ゼ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、１０−４〜１０’　Ｔ　ｏｒｒ
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ηし
、このコイルに高周波電力を供給づ゛ることによって高
周波型領域を形成させて蒸発粒子をイΔン化さＵる高周
波励起式イオンブレーティング法（特開昭４９−１１３
７３３号）、あるいは、真空苗内プラスに保持された蒸
発源とマイナスに保持されたイオン引出し電極を配置し
、蒸発源の小孔から噴射する物質蒸気に電子ビームを照
Ω４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せるクラスター
イオン式イＡンブレーティング法（特開昭４９−３３８
９０号）も含まれるものである。さらに持分１１３４３
−［５２５号、特開昭４９−３４４８３号、持分Ｄ？（
４９−４７９１０号ｉｆ、：開示されているような、蒸
発物質流を電子ビーム中を通Ｊ“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
−ｂ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薄膜の形成には、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尋人することにより行
なう。 前記磁性薄膜形成の際の入用角は２５°以上好ましくは
３０°以上である。」

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し、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉお
   よびＶからなる群より選ばれた少なくとも１種の元素を
   含有する第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。