JPS62209715A - 磁気記録媒体及びその製造法 - 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】 丙ｔ　−シ　−１−　の　−１ノ）　！ｖ木発明は、一
般には磁気記録媒体に関するものであり、特に真空蒸着
法、イオンブレーティング法等の蒸着法により、蒸着源
用材料を蒸発させ支持体上に磁性蒸着膜を形成せしめた
磁気記録媒体及びその製造法に関するものである。

′−の　　　　　　び　ｒｊ　　　へ 近年、例えばビデオテープ及び他の種々の分野では記録
情報量の増大が望まれ、これに応えるべく高密度の磁気
記録媒体が種々提案されている。

斯る高密度磁気記録媒体としては、現在真空蒸着法、イ
オンブレーティング法等の蒸着法により、蒸着源用材料
を蒸発させ支持体上に磁性蒸着膜を形成せしめた磁気記
録媒体が特に有効であると認識されており、例えば特開
昭５７−１９８６１４りにはテープ基村上にＣｏ−Ｎｉ
−Ｂ系金属に酸素を含めた組成を有する磁性蒸着膜を形
成した磁気記録用テープが、又特開昭５９−７４６０６
号にはＣｏ　−Ｃ、ｒ系金属或いはＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系
金属に酸素を含めた組成を有する磁性蒸着膜を形成した
磁気記録テープが提案されている。

このような磁気記録用テープは、特にＣｏ−Ｎｉ　−Ｂ
系金属に酸素を含めた組成を有する磁性蒸着膜を形成し
た磁気記録用テープは、磁性膜の磁気特性、耐蝕性及び
耐摩耗性の点において優れており極めて好ましいもので
ある。しかしながら、最近のビデオテープレコーダの進
歩と共にテープの使用頻度が著しく増大し、更にはその
使用態様も複雑化し、特にスチル（静止画像）モードで
の使用が多用され、テープは同一箇所を磁気ヘッドにて
多数回摺擦されることがあり、より耐摩耗性の向上が望
まれている。

本発明者等は、磁性蒸着膜を形成せしめた磁気記録媒体
を改善するべく、多くの研究実験を行なった結果、基本
的にはＣｏ−Ｎｉ−Ｂ系金属から成る組成を有し、更に
酸素（０）及び窒素（Ｎ）を含有せしめることにより磁
性蒸着膜の耐摩耗性が飛躍的に向」ニすることを見出し
た。

本発明は斯る新規な知見に基ずくものである。

λ豆五ユ逆 従って、本発明の目的は、基本的にＣｏ−Ｎｉ−Ｂ系金
属から成る組成を有した磁性蒸着膜の耐蝕性及び耐摩耗
性を改良し、より耐蝕性及び耐摩耗性の良好な磁性蒸着
膜を有した磁気記録媒体を提供することである。

１・１　占　　　　るための−。

−に記目的は本発明に係る磁気記録媒体によって達成さ
れる。要約すれば本発明は、支持体上にＮｉ　（０〜３
０重量％）、Ｂ（０，０２〜１０重量％）、Ｏ（０，２
〜３．０重量％）、Ｎ（０，０２〜１３．０重量％）、
Ｃｏ（残部）から成る組成を有する磁性蒸着膜を形成し
たことを特徴とする磁気記録媒体である。本発明の好ま
しい実施態様によると、Ｎｉは１５〜２０重量％、Ｂは
４〜１０重量％、０は２．０〜２．５重量％、Ｎは５．
０〜１０．０重量％、Ｃｏは残部とされ、支持体は耐熱
性プラスチックフィルムとされる。

又、斯る磁気記録媒体は、Ｎｉ（０〜３０重量％）、Ｂ
　（０，０２〜１０重量％）及びＣｏ（残部）から成る
組成の蒸着源用材料を減圧室内で蒸発させ支持体上に付
着させると共に、該支持体の蒸着面に酸素及び窒素の混
合ガスを吹付け、該支持体上に磁性蒸着膜を形成するこ
とによって好適に製造される。この時、好ましくは、蒸
着源用材料は、Ｎｉが１５〜２０重量％、Ｂが４〜１０
重量％及びＣｏが残部から成る３元合金であり、酸素及
び窒素の混合ガスは乾燥空気とされる。

以下に、本発明を図面及び実施例により更に詳しく説明
する。

第１図を参照すると、本発明に係る磁気記録媒体を製造
する真空蒸着装置の一実施例が例示される。本装置にお
いて、真空（減圧）槽ｌ内には円筒状の冷却キャン２が
矢印方向に回転自在に担持される。真空槽１は排気孔１
１に接続された真空排気装置（図示せず）にて所定の真
空となるまで、通常１０’　〜１０−”Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ
にまで真空引きされる。又、磁気記録媒体の基材、即ち
、支持体Ｓは、本実施例ではテープ状のプラスチックフ
ィルムとされ、供給ロール４から前記冷却キャン２の概
略下方部分の外周囲を巻回され、巻取りロール６に巻取
られる。支持体Ｓの移動速度は通常的１００　ｃ　ｍ　
／　ｓ　ｅ　ｃとされるであろう。プラスチックフィル
ムとしては適度の可撓性と抗張力、更には蒸着時の高温
度に耐えるだけの耐熱性を有した任意のフィルムを使用
し得るが、通常磁気テープの基材として使用されている
ポリエステル樹脂、アセテート樹脂、ポリカーボネイト
樹脂等のフィルムが好適である。

冷却キャン２の、好ましくは斜め下方位置に蒸発源８が
配置され、斜方蒸着が行なわれるように構成される。従
って、斜方蒸着を効果ならしめるために冷却キャン２の
真下外周部分に巻回された支持体Ｓは所定範囲にわたっ
てマスク１０にて遮蔽される。蒸発源８には、蒸発材料
であるＣｏ−Ｎｉ−Ｂ合金が準備され、抵抗加熱手段、
高周波誘導加熱手段又は電子線加熱手段等の任意の加熱
装置にて加熱され、例えば５０　ｎ　ｍ　／　ｓ　ｅ　
ｃの蒸着速度となるように蒸発せしめられる。蒸発した
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ合金は上方に配置された冷却キャン２の
方向へと上昇し、冷却キャン２の外周囲に巻回されて移
動する支持体Ｓ上へと付着する。ｃｏ−ＮｉｗＢ合金の
組成は、Ｎｉ（０〜３０重量％）、Ｂ（０，０２〜１０
重量％）及びＣｏ（残部）とされ、好ましくはＮｉが１
５〜２０重量％、Ｂが４〜１０重量％及びＣｏが残部と
される。

本発明に従えば、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ合金蒸気が支持体Ｓに
付着する部分に酸素及び窒素の混合ガスを供給するべく
、ノズル１２が配設される。該酸素及び窒素はそれぞれ
酸素及び窒素供給源（図示せず）から供給することもで
きるが、水分を除去した乾燥空気を供給することも可能
である。前者の場合には混合ガスの酸素と窒素の割合は
標準状態にて１対４とされ、圧力１ｋｇ／ｃｍ２．流量
０　、１　！；Ｌ／　ｓ　ｅ　ｃにて供給される。後者
の乾燥空気を供給する場合には圧力１ｋｇ／ｃｍ２．流
量０　、１１７　ｓ　ｅ　ｃにて支持体Ｓの蒸着部分に
供給される。

」二足構成により、支持体Ｓは冷却キャン２により移送
される過程にてＣｏ−Ｎｉ−Ｂ合金蒸気並びに酸素及び
窒素ガスが供給付着され、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｂ　−０−Ｎ
から成る組成の磁性蒸着膜が形成される。このとき、支
持体Ｓ上の磁性膜はＮｉ（０〜３０重量％）、Ｂ（０，
０２〜１０重量％）、Ｏ（０，２〜３．０重量％）、Ｎ
（０，０２〜１３．０重量％）、Ｃｏ（残部）から成る
組成を有し、好ましくはＮｉは１５〜２０重量％、Ｂは
４〜１０重量％、０は２．０〜２．５重量％、Ｎは５．
０−１０．０重量％、残部がＣｏとされる。

更に説明すれば、本発明において、Ｎｉは必須ではない
が、３０重量％までの割合にて含有され、Ｃｏ主体の磁
性蒸着膜の耐摩耗性を向上せしめる作用をなす。３０重
量％を越えた場合には磁気特性が悪化することが分かっ
た。従って、好ましくは、Ｎｉは１５〜２０重量％とさ
れるであろう。ＢはＣｏ−Ｎｉ系金属の磁性蒸着膜の耐
蝕性、耐摩耗性を向上せしめる働きがあり、０．０２重
量％ではその効果が顕著ではなく、１０重量％を越えた
場合には磁気特性が悪化することが分かった。特に好ま
しくは、Ｂは４〜１０重量％とされる。

本発明に従い添加される酸素（０）及び窒素（Ｎ）は、
上記３元合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ系金属が支持体上に蒸着
される際に金属と化合して酸化物及び窒化物を生成して
含有されるものと考えられる。酸素（０）は酸化コバル
）（Ｃｏｄ）として存在し、窒素（Ｎ）は窒化ホウ素（
Ｂ　Ｎ）として膜内に入っていると考えられる。本発明
者等の研究によれば、磁性膜中に酸素及び窒素の両者が
含有されることが磁性蒸着膜の耐摩耗性を向上せしめる
ためには極めて重要であることが分かった。

第２図は、酸素及び窒素が磁性膜に与える耐摩耗性の効
果を示すものである。本試験は、真空槽１を３Ｘ１０−
４Ｐａ　（２，３Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ）まで真空引きし
た後、全体の圧力が２Ｐａ　（１。

５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ）になるように酸素、窒素、酸素
及び窒素の混合ガス（乾燥空気）をそれぞれ供給して磁
性蒸着膜が製造された。第２図では、耐摩耗性を、耐摩
耗性と比例関係にある膜表面の硬度にて示されている。

該図から、酸素及び窒素共存下で製造された磁性膜は、
Ｂ量の多少に拘らず常に、酸素又は窒素単独雰囲気下で
製造された磁性膜より大きな硬度を有すること、つまり
耐摩耗性が大であることが分かる。

第２図の試験結果からも理解されるように、酸素及び窒
素は磁性蒸着膜の耐摩耗性を向上せしめる作用があり、
酸素は０．２〜３．０重量％、窒素は０．０２〜１３．
０重量％の範囲で添加されることが重要であり、該範囲
外では、磁気特性を悪化したり、又は十分な耐摩耗性が
発揮されない。従って、好ましくは、酸素は２．０〜２
．５重量％、窒素は５．０−１０．０重量％とされるで
あろう。

本発明にて該磁性蒸着膜の膜厚は用途に応じて任意に設
計し得るが、好ましくは０．１〜０．２ｐＬｍとされる
。本発明者等の研究によると、０゜１ｐｍ＊満では十分
な記録が得られないと同時に十分な耐摩耗性が得られず
、又０．２ｇｍを越えると耐摩耗性は得られるが支持体
Ｓの可撓性が低下し、記録密度も低下する傾向にあるこ
とが分かった。従って、磁性蒸着膜の膜厚は、特に好ま
しくは０．１５ＪＬｍとされるであろう。

蒸気磁性蒸着膜の組成及び膜厚は、蒸発源の３元合金の
組成、供給される混合ガスの流量、供給圧力、支持体Ｓ
の移動速度、真空槽１の減圧状態等によって種々に調整
されるであろう。

次に、実施例について本発明を説明する。

支直遣」 電子ビーム照射加熱式真空溶解炉にて、Ｎｉ２Ｏ重量％
、Ｂ５重量％、残部がＣｏとされる組成を有した３元合
金を調製し、蒸発源材料とした。

真空蒸着装置は第１図に図示するような製造装置を使用
し、真空槽ｌは２．３Ｘ１０−６ＴＯｒｒに真空引きさ
れた。支持体Ｓとしては、２８７ｔｍ厚のポリエステル
フィルムを使用し、直径５０ｃｍの冷却キャンの回りに
巻回し、１００ｃｍ／ｓｅｃの速度にて移動せしめた。

蒸発源材料は、電子線を照射し溶融して蒸発せしめ、支
持体Ｓ−ｈに５０　ｎ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃの速度にて
蒸着し、該支持体Ｓ上に厚さ０．１ｐｍの磁性蒸着膜を
形成した。尚、支持体Ｓの蒸着面にはノズル１２から水
分を除去した乾燥空気を０．１１／５ｅＣ１圧力１ｋｇ
／ｃｍ２にて吹付けた。これにより、真空槽ｌ内の真空
は１．４ＸＩＯ”−２Ｔ。

ｒｒとなり、該真空状態が維持された。

このようにして作製された磁性蒸着膜の組成、磁気時特
性及び表面硬度は表１に示す通りであった。表面硬度は
、微小硬度計（ｌｏｇ荷重）を用いて測定したビッカー
ス硬度（Ｈｖ）である。

１竃１」 実施例１と同様に電子ビーム照射加熱式真空溶解炉にて
、Ｎｉ　１７重量％、８８重量％、残部がＣｏとされる
組成を有した３元合金を調製し、蒸発源材料とした。

蒸着条件及び支持体は実施例１と同じにして磁性蒸着膜
を作製した。

このようにして作製された磁性蒸着膜の組成、磁気時特
性及び表面硬度は表１に示す通りであった。表面硬度は
、微小硬度計（１０ｇ荷重）を用いて測定したビッカー
ス硬度（Ｈｖ）である。

支電勇」 実施例１と同様に電子ビーム照射加熱式真空溶解炉にて
、Ｎｉ　１５重量％、８１０重量％、残部がＣｏとされ
る組成を有した３元合金を調製し、蒸発源材料とした。

蒸着条件及び支持体は実施例１と同じにして磁性蒸着膜
を作製した。

このようにして作製された磁性蒸着膜の組成、磁気時特
性及び表面硬度は表１に示す通りであった。表面硬度は
、微小硬度計（ｌｏｇ荷重）を用いて測定したビッカー
ス硬度（Ｈｖ）である。

を絞１」 実施例１と同様に電子ビーム照射加熱式真空溶解炉にて
、Ｎｉ２Ｏ重量％、Ｂ５重量％、残部がＣｏとされる組
成を有した３元合金を調製し、蒸発源材料とした。

蒸着条件及び支持体は実施例１と同じであるが、ただ本
比較例１では支持体Ｓの蒸着面にはノズル１２から酸素
のみを０．０２見／　ｓ　ｅ　ｃ、圧力１ｋｇ／ｃｍ２
にて吹付け、真空槽ｌ内の真空は２．８Ｘ１０−３Ｔｏ
ｒｒとなり、該真空状態が維持された。

このようにして作製された磁性蒸着膜の組成、磁気特性
及び表面硬度は表１に示す通りであった。表面硬度は、
微小硬度計（Ｌｏｇ荷重）を用いて測定したビッカース
硬度（Ｈｖ）である。

を絞遺」 実施例１と同様に電子ビーム照射加熱式真空溶解炉にて
、Ｎｉ２Ｏ重量％、Ｂ５重量％、残部がＣｏとされる組
成を有した３元合金を調製し、蒸発源材料とした。

蒸着条件及び支持体は実施例１と同じであるが、ただ本
比較例１では支持体Ｓの蒸着面にはノズル１２から窒素
のみを０．０８見／　ｓ　ｅ　ｃ、圧力１　ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｍ　２にて吹付け、真空槽ｌ内の真空は１．ｌＸ
１Ｏ−２Ｔｏｒｒとなり、該真空状態が維持された。

このようにして作製された磁性蒸着膜の組成、磁気時特
性及び表面硬度は表１に示す通りであった。表面硬度は
、微小硬度計（１０ｇ荷重）を用いて測定したビッカー
ス硬度（Ｈｖ）である。

表１ 発ＪＬＪＬ釆 表１から理解されるように、本発明に係る磁気記録媒体
は、磁性蒸着膜が基本的にはＣｏ−Ｎｉ−Ｂ系金属から
成り、更に酸素及び窒素を含有しているために磁性蒸着
膜の耐蝕、性及び耐摩耗性が著しく改善されるという特
長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る磁気記録媒体を好適に製造し得
る製造装置の一実施例である。 第２図は、酸素及び窒素が磁性膜に与える耐摩耗性の効
果を示すグラフである。 １：真空槽 ２：冷却キャン ４：支持体供給ロール ６：支持体巻取リロール ８：蒸発源 １２：ノズル 代理人　　弁理士　　倉　橋　　暎Ｐ、１（２元）　　
　Ｂ量（％ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体上にＮｉ（０〜３０重量％）、Ｂ（０．０２
   〜１０重量％）、Ｏ（０．２〜３．０重量％）、Ｎ（０
   ．０２〜１３．０重量％）、Ｃｏ（残部）から成る組成
   を有する磁性蒸着膜を形成したことを特徴とする磁気記
   録媒体。 ２）Ｎｉは１５〜２０重量％、Ｂは４〜１０重量％、Ｏ
   は２．０〜２．５重量％、Ｎは５．０〜１０．０重量％
   、残部がＣｏである特許請求の範囲第１項記載の磁気記
   録媒体。 ３）支持体は耐熱性プラスチックフィルムである特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録媒体。 ４）支持体はテープ状とされる特許請求の範囲第３項記
   載の磁気記録媒体。 ５）Ｎｉ（０〜３０重量％）、Ｂ（０．０２〜１０重量
   ％）及びＣｏ（残部）から成る組成の蒸着源用材料を減
   圧室内で蒸発させ支持体上に付着させると共に、該支持
   体の蒸着面に酸素及び窒素の混合ガスを吹付け、該支持
   体上に磁性蒸着膜を形成することを特徴とする磁気記録
   媒体の製造法。 ６）蒸着源用材料は、Ｎｉが１５〜２０重量％、Ｂが４
   〜１０重量％及び残部がＣｏから成る３元合金である特
   許請求の範囲第５項記載の製造法。 ７）酸素及び窒素の混合ガスは水分を除去した空気であ
   る特許請求の範囲第５項又ほ第６項記載の製造法。 ８）支持体は耐熱性プラスチックフィルムである特許請
   求の範囲第５項〜第７項のいずれかの項に記載の製造法
   。 ９）支持体はテープ状とされ、所定の速度で移動されて
   成る特許請求の範囲第５項〜第８項記載の記載の製造法
   。