JPS6154027A - 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、Ｊ：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属酸化物を主とし
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８密度記録への要求の高まりと」」；
に真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等
のペーパーデフＩ＜、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
る非バイングー型磁気記録媒体が実用化されるに到った
。非バイング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Ｒマ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ｎ保磁力比Ｊ３よび薄層化が達成で
き、しかも＠造工程が簡略化され、有償溶媒による公害
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、非バイングー型磁気記録媒体の磁性ｉマ
膜は１ｇ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ｂ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Ｊ３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
性酵膜が剥離して、記録されていた情報の間失を１？］
　＜こともある。

さらに、非バイング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におけるスヂル耐久性
等において非バイング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。

こうした非バイング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に
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りる方法（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ＦＡ源股上に窒化された
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４５るには膜厚を大ぎくせねばならぬ等の欠点があ
つｌＣ０非遇性保訛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グ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グー型磁
気記録媒体の一つとして、ヨーロッパ特許８３２８弓あ
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
候性および耐久性を有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磁性基体上に鉄を含有す
る第１の磁性膜ｎ９を設け、さらにその上に窒化鉄を主
成分とする第２の磁性谷膜を設りてなるものである。

本発明の磁気記録媒体において鉄を含有する第１の磁性
ｆｊ９股を構成する磁性金属材料としては、「０の他、
Ｆａ　−Ｇｏ　、ｌ”ｃ　、−Ｎｉ　、Ｆｃ　−Ｇ。

−Ｎｉ　　、　　Ｆｅ　　−Ｒｈ　　、　　Ｆｅ　　−
Ｃｕ　　、　　Ｆｃ　　−３ｎ　　。

Ｆｃ　　−８ｉ　　、　　Ｆｅ　　−Ｍｎ　　、Ｃｏ　
　−Ｆｃ　　−８ｎ　　、　Ｃｏ　　−Ｆｃ　　−３ｉ
　　１Ｃｏ　　−Ｆｃ　　−Ｍｎ　　、　　Ｃｏ　　−
Ｆｅ−■、　Ｆｅ　　−Ｃｒ　　、　　Ｆｅ　　−Ｇｏ
　　−Ｃｒ　　、　Ｆｅ　　−Ｃｏ　−Ｎｉ−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重量％以上含有し、かつＦｅを１〜３０ｉＪｉｆｉ
％含有するＪ：うな合金である。

また、窒化鉄を主成分とする第２のＦ４１性薄膜は３０
〜７５ａｔｏｍｉｃ％の鉄原子を含有することが好まし
く、また５〜４０ａｔｏ１ｃ％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、ニラクル、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Ｊ３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得るＪ！７さおよ
び＾密度記録の充分行なえるような簿さを必要とするこ
とから一般には０．０２μｒｎから　２．０μ７／Ｌ、
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とすることがり了ましい。

水元１１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
レンサルファイドのようなプラスチックベースあるいは
Ａ９Ｊ、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個の脂肪酸（Ｒｓ　
ＣＯＯＨ、Ｒｌ　は炭素数１１〜１７のアルキルまたは
アルケニル具）；前記脂肪酸の金属塩；シリコンオイル
；炭素数２〜２０個の−Ｊｎ基性脂性脂肪酸素数３〜１
２個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０．５〜２０ｍ’Ｊ／７ｄ存
在せしめるのがよく、潤滑剤の塗イ１１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ｕｋ
性性膜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Ｆ４蒸着ｆｌｉと支持体との間にイ１瓜あ
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。

第１図は本発明の一実ＩＭ１９１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体は非磁
性ル体１１と、その上に設けられた鉄を含有フ−る第１
の磁性薄膜１２と、その上に設けられた窒化Ａを主成分
とする第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（荷造としているが、それぞれ多届構造
とすることもできる。

実施例１ 第２図に示す装置を用いて１２．５μ肌厚のポリイミド
フィルム上に磁性薄膜を形成さμ゛て磁気テーブを作成
した。

第２図において、真空（ａ２１内は送出し巻取り室２２
、斜方入射蒸６室２３．斜方入射イオンプレーテング至
２４の王室に隔壁２５．２６．２７で分割されており、
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に沿って蒸着９２３．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
逆搬送可でロール３４からロール３２へと搬送すること
もできる。蒸谷室２３．イオンプレーデング至２４内の
冷却キャン３３の下方にはそれぞれルツボ３５．３Ｇが
配設されており、電子銃３７．３８からの゛重子ビーム
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３’３．４０の蒸発流が冷却キャン
３３上の非磁性支持体３１に斜めに入射するようにそれ
ぞれ斜方マスク４１．４２が設置プられており、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と熱電子放出フイラメン１へ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　ｌ”ｅ（Ｆ
ｅ３ｗｔ％）、材料４０とし１”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８ｘ　ＩＱ４Ｔ
　ｏｒｒとなるよう導入し、熱電子放出フィラメント４
６を加熱して熱電子を放出せしめつつイオン化７ｆｉ　
極４５に６０■印加し窒化鉄を形成さぜた。ポリイミド
フィルムをロール３２から送出し蒸着室２３の真空瓜を
６　Ｘ　１０４Ｔ　ｏｒｒとしてＣｏ　ｌ”ｅ斜方入射
蒸Ｍ　ｎ’Ａを形成後、イオンプレーテング室２４で窒
化鉄１１Ｑを形成しロール３４に巻取った。形成した磁
性簿膜の総厚を０．１８μ面とし、窒化鉄膜／Ｃｏ　Ｆ
（３帽鋪１性膜の厚さの比を１／２．１／１．２／１と
変化さＶたナンブル（それぞれＮＱｌ、Ｎα２．Ｎ。

３）を作成した。さらに窒化鉄膜のみ（Ｎα４）、Ｃ３
Ｆ８蒸首磁性膜のみ（Ｎｏ、５）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１りられたナンブルの耐候性、耐磁性を
測定した。、１４１Ｎ性は４０℃、８（）％相対湿磨霧
囲気中においてＶＨ８型ＶＴＲで５０バス走行後、発・
置型ウェザーメーター（出画精＋；ｌ　ｆｔ１ｌ究所Ｅ
−１２ＷＧ型）に３日間保存した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５℃。

１０％相対湿度の環境条件下でβ型Ｖ　Ｔ　Ｒ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観察し、これも５段階評圃に
より判定した。これらの結果【よ下表のようであった。

表　　　　　１ 犬濃１９１１２ 第２図の装置において、材料３９としては’Ｆｔｂｃ１
’　　（Ｃｒ　：　１０ｉｆｉ％）、材料４０としては
ＦｅをチＶ−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。９．５
μｍ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　ｘ　１０’　Ｔｏｒｒ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から１ｍガ
スを導入し圧力が２　ｘ　１０’　Ｔ　ｏｒｒになるよ
うにした。形成した磁性薄膜の総厚を０．１２μ面とし
、窒化ｙＮ膜／蒸着磁磁性薄膜厚さの比を１／３（サン
プルＮα６）、１／１　（Ｎａ７）、３／１（Ｎｎ８）
としたものに加えて窒化鉄膜のみ（Ｎｏ、　９　）、蒸
−４１ｉｔｌ性簿膜のみ（Ｎα１０）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１ｇられた
サンプルの耐候性、耐久性を実施例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力日ら、本発明の磁気記録媒体は
他のサンプルと比較して、耐候性および耐久性において
優れた特性を示すことが認められた。

（発明の効果） 本発明は鉄を含有づる第１の磁性薄膜上に、窒化鉄を主
成分とする第２の磁性薄膜を設けたことにより、耐候性
および耐久性に優れた磁気記録媒体を得たものであり、
その産業上の利用価値は大である。

【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構成を示ずｌｌ（
断面図、 第２図は本発明の実施例で使用され／＝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
膜２４・・・斜方入射イオンプレーテング室２！＋、　
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、３６・・・ルツボ　　　　３７．３ｇ・・・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４６・・・熱電子放出フィラメント 第１図 第２図 （自創手続補正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　昭和６０年３月
１２日１、事件の表示 特願昭５９−１７６１７０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沼２１０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 ６、補正により増加する発明の数　　　な　　し８、補
正の内容 １）明１１１１ｆｆｉ第６頁第１１〜１２行「３０〜７
５ａｔｏｍｉｃ％の鉄原子を含有することが好ましく、
またＪを削除ツる。 ２）同頁第１５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Ｆｅ含有のそれであり、第
２磁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式ｑ・１イオンブレーテ
イング法とは、基体表面の法線に対し、膜形成金屈祠料
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。 本発明における蒸着とは、米国特許第３３４２６３２号
等に記載されている通常の真空蒸着の他、電界・電界あ
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ぎい雰囲気
にて支持体上に薄膜を形成させる方法を含むものである
。例えば特開１ｇＪ５１−１４９００８号明１［１ａに
示されているような電界蒸打法、特公昭４３−１１５２
５号、特公昭４６−２０４８４号、持分口：（４９−４
５４３９号、特開昭４９−３４，１８３号公報に示され
ているイオン化蒸若法も本発明に用いられる。 斜方入射蒸着法にｄ５いては、８入射角θｍａＸにて蒸
着を開始し、！１体の移動とともに入射角θを連続的に
減少ざぼ、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Ｊ５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眼
性金属材料の一部をプラス（＋）にイオン化ざヒ、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１゛。Ｄ、　Ｍ、　Ｍａｔ
ｔｏｘ　　（特公昭４４−８３２８号）ニヨり創始され
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ー放電を
発生さゼ、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、１０−４〜１０’Ｔｏｒｒの
ガス雰囲気中にａ３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８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４９−１１３７３
３号）、あるいは、真空室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、ｈ
λ発諒の小孔から噴射する物質蒸気に電子ビームを照射
してクラスターイオンとし、マイナスの引出し電極電圧
によっで加速８れた蒸発粒子をマイナスに保持された基
板へさしむ【フ基板上に薄膜を形成させるクラスターイ
オン式イオンブレーティング法（特開昭４９−３３８９
０号）も含まれるものである。さらに特公昭４３−１１
５２５号、特開昭４９−３４４８３号、特公昭４９−４
７９１０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
素を含むガスを導入することにより行なう。 前記薄膜形成の際の入射角は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）非磁性基体と該非磁性基体上に設けられた鉄を含有
   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。