JPS63253521A

JPS63253521A - 磁気記録媒体およびその製造法

Info

Publication number: JPS63253521A
Application number: JP8578487A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Mizumura; 哲夫水村
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-10-20

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係わり、さらに詳しくは磁性層
である強磁性金属薄膜層の表面に、耐食性ならびに機械
的強度に優れた保護膜を形成させた耐久性および信頼性
の高い磁気記録媒体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

真空蒸着法、スパッタリング法あるいはイオンブレーテ
ィング法などで作られるＣｏ（コバルト）を主成分とす
る強磁性金属薄膜層を有する磁気記録媒体は、高密度磁
気記録に適した優れた特性を有する反面、磁気ヘッドな
どとの摺動接触の際に摩耗や損傷を受は易く、さらに大
気中において磁性層（磁気記録層）である強磁性金属薄
膜の表面が腐食され、そのために磁気特性ならびに走行
性が劣化するという欠点があった。この欠点を解消する
ために、磁性層表面にレーザ光線を照射して熱酸化させ
る方法（特開昭５８−１３０４２８号公報）や。

グロー放電によって酸化物保護層を形成させる方法（特
開昭５８−４１４３９号公報）、水蒸気処理により安定
な耐食性被膜を形成させる方法（特開昭５７−１２３５
３３号公報）、オゾン雰囲気に曝すことにより酸化物保
護層を形成させる方法（特開昭５９−６３０３１号公報
）あるいは高温高湿の雰囲気下で処理して安定な酸化物
保護層を形成させる方法（米国特許第３４６０９６８号
）など多く提案されている。

これらの方法は、少なくともスピネル（ＣＯ３０４）ま
たはＣｏ、０３・Ｈ２Ｏの形で示される安定な結晶性の
高次酸化物を磁性層表面に形成させて耐食性の改善をは
かるものである。しかし、上記の安定な結晶性高次酸化
物の形成だけでは必ずしも所望の耐食性を得ることがで
きず、長時間にわたって高温高湿の雰囲気下、あるいは
硫黄酸化物、窒素酸化物などを含むＰＨの低い酸性の雰
囲気中に放置すると磁性層の腐食が著しく進行し磁気特
性ならびに走行性の劣化が見られるなど、磁気記録媒体
としての耐久性ならびに信頼性が低下するという問題が
あった。

また、湿式法にてクロム保護膜を磁性層上に設けること
が提案されている（特開昭５９−１８６１３６号公報）
、一般に、Ｃｒ保護膜は耐食性に優れているが、湿式法
で形成したＣｒ保護膜は磁気ヘッドなどとの摺接に対す
る機械的強度が十分でなく。

他方、真空蒸着法やスパッタ法により形成したＣｒ保護
膜においても、機械的強度ならびに耐食性の点でいずれ
も十分に満足のいく水準に達していなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述した従来の強磁性金属薄膜を磁性層とす
る磁気記録媒体において、高温多湿あるいは硫黄酸化物
、窒素酸化物などを含むｐＨ値が低く酸性の雰囲気下に
おける磁性層の腐１食の問題を解消し、磁性層の表面に
、耐食性が極めて良好で、機械的強度の大きい保護膜を
形成させた走行性ならびに耐久性に優れた磁気記録媒体
およびその製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

一般に、ｐＨ値の低い酸性の環境で優れた耐食性を示す
Ｃｒは、磁性層である強磁性金属薄膜の保護膜として適
した性質を有するが、Ｃｒ単独では磁気ヘッドなどとの
摺接時における機械的強度が十分でない、このため１本
発明者はＣｒをＧｏ、Ｎｉなとの強磁性金属と合金化し
て強度を得ようと試みた。しかし、Ｃｒが低濃度では耐
食性に効果がなく、一方Ｃｒが高濃度すぎては磁気特性
および機械的強度が劣化するため、その中間のＣｒ濃度
を選択したが、耐食性、機械的強度のいずれも満足する
には至らなかった。

さらに、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、磁性層にＣ
ｒと共にＰもしくはＣを添加するか、もしくはＣｒ、Ｐ
、Ｃを添加した強磁性合金を保護膜として、他の組成の
磁性層である強磁性金属薄膜上に成膜し、この表面に水
分を付着させ、しかる後に酸素ガス雰囲気下で酸化処理
することで。

耐食性および機械的強度のいずれにも優れた磁気記録媒
体が得られることを見出した。この理由は、ＰやＣの添
加が１表面に安定なＣｒを主成分とした含水酸化物層の
形成に効果的であること、さらに上記の酸化処理によっ
て、このＣｒを主成分とした含水酸化物層中に、機械的
強度の高い強磁性金属元素が均一に拡散され、これによ
って耐ヘツド摺動強度が向上するものと考えられる。

上記本発明の目的は、ＣｏまたはＮｉの単体金属、もし
くはこれらの元素を主成分とする合金に、Ｃｒを３〜２
０ａｔ（原子）％含有させ、さらにＰは３〜１５ａｔ％
の範囲内、Ｃは１〜５ａｔ％の範囲内で、Ｐ、Ｃのうち
の少なくとも１種を添加した強磁性金属薄膜を磁性層と
して形成させるか、または上記強磁性金属薄膜と同一組
成の合金を保護膜として、他の組成の磁性層上に形成さ
せ、これを１Ｏ−３Ｔ　ｏｒｒ以上の水蒸気圧を有する
雰囲気中に曝して上記強磁性金属薄膜層または上記保護
膜層の表面に水分を付着させ、しかる後、酸素ガスもし
くは酸素ガスを主成分とする酸化性の雰囲気中で処理し
て、安定なＣｒを主成分とする含水酸化物層を形成させ
ることにより、達成される。

本発明のＣｒを主成分とする含水酸化物層を形成させる
ＣｏまたはＮｉ系の強磁性合金の組成において、Ｃｒ含
有量が３ａｔ％未満では、Ｃｒを主成分とする含水酸化
物層が十分に形成されないので耐食性の向上効果が少な
く、２０ａｔ％を超えると飽和磁化が低下し、磁気特性
が劣化するので好ましくない。また、Ｐ含有量は、３ａ
ｔ％未満ではＣｒの溶出を抑制する効果が少なく、また
１５ａｔ％を超えるとＣｏ、Ｎｉなどの基本成分量が少
なくなり磁気特性が劣化するので好ましくない。さらに
、Ｃ含有量は、１ａｔ％未満ではＣｒの溶出を抑制する
効果が少なく、５ａｔ％を超えると合金になりにくく、
Ｃが遊離してくるので好ましくない。

本発明のＣｒを主成分とする含水酸化物層の膜厚は、５
０〜５００人の範囲が好ましく、より好ましい範囲は１
００〜３００人である。上記膜厚が、５０人未満である
と耐食性保護膜としての効果が少なく、また５００人を
超えるとスペーシングロスが大きくなり、電磁変換特性
が低下するので好ましくない。

本発明が適用できる磁気記録媒体として、　Ｃｏ、Ｎｉ
などの単体金属もしくはこれらを主成分とする合金、例
えばＧｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−８Ｌ、Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ
−Ｙ、Ｇｏ−８ｍ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｃｏ−Ｐｄ、　Ｃｏ−
Ｐｔ、　Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、　Ｃｏ−Ｎｉ。

Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｇ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｄ、Ｇ
。

−Ｎｉ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕ、Ｇｏ−
Ｗ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｗ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｐ、Ｃｏ−８ｓ−Ｃ
ｕ、Ｇｏ　−Ｎｉ　−Ｚｎ　−Ｐ　、　Ｃｏ　−Ｎｉ　
−Ｍｏ　−Ｃｒ、　Ｃｏ　−Ｖ−Ｃｒなどの合金に、Ｃ
ｒ　３〜２０ａｔ％含有させ、さらにＰ３〜１５ａｔ％
、Ｃ１〜５ａｔ％のいずれか、または両方含有させた強
磁性合金を真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタ
リング、イオンビームデポジション、化学気相成長（Ｃ
，ＶＤ）法などのペーパーデポジション法あるいは電気
メッキ、無電解メッキなどの方法によって基体上に被着
させることにより形成させた、金属薄膜型の磁気記録媒
体を挙げることができる。

また、本発明の方法が適用できる磁気記録媒体は、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド、
ポリアミド、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂製のフィル
ムあるいはＡＡ、Ｍ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金、ステンレス
などの金属板を基体とするテープ、シート、カード、デ
ィスク状などの種々の形態の磁気記録媒体を包含する。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

（実施例　１）第１図に示す断面構造の磁気記録媒体を、真空斜め入射
蒸着法によって、以下の手順で作製した。

非磁性の基体１として、厚さ１０．のポリエチレンテレ
フタレートフィルムを用い１強磁性合金として、Ｃｏ−
１０（ａｔ％）Ｎｉ−５（ａｔ％）Ｃｒ−５（ａｔ％）
Ｐ合金を用い、真空度５×１Ｏ−ｓＴ　ｏｒｒ下で、電
子ビーム溶解により蒸発させて、基体１上に１５００人
の膜厚の磁性層であるＣｏ−１ＯＮｉ　−５Ｃｒ−５Ｐ
合金層２を斜め入射蒸着（図示せず）させた。なおこの
時、蒸着室には酸素ガス導入口より酸素ガスを０．４Ｉ
２７ＩＩｌｉｎ導入し、磁性層の表面に酸化物層を形成
させた。このようにして作製した磁気記録媒体の原反を
蒸着室より取り出し、２０℃、ＲＨ５０％の本気雰囲気
中に１時間放置し磁性層表面に水分を付着させた。この
場合、雰囲気中の水分量の分圧が３　Ｘ　１０”’　Ｔ
ｏｒｒ未満であるとＣｒの含水酸化物層の形成が不十分
となるので好ましくない、この水分付着処理をした後、
引き続き１気圧の酸素ガスを封入した容器中に入れ、１
００時間保持して、磁性層表面にＣｒを主成分とする含
水酸化物層３を形成させた。

（実施例　２）強磁性合金として、Ｇｏ−１ＯＮｉ−５Ｃｒ　−５Ｇ合
金を用いた以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体
の原反を作製した。

（実施例　３）第２図に示す断面構造の磁気記録媒体を、真空斜め入射
蒸着法によって、以下の手順で作製した。

まず、非磁性の基体１上に、磁性層としてＧｏ−２ＯＮ
ｉ合金層４を１３００人の膜厚に形成した後、さらにそ
の上に、Ｃｏ−１０Ｃｒ　−５Ｐ合金層５を２００人の
膜厚に形成し、磁性層であるＣｏ−２ＯＮｉ合金層４の
保護膜とした。その後、実施例１と同様の処理方法で、
Ｇｏ−１０Ｃｒ　−５Ｐ合金層５の上に。

Ｃｒ含水酸化物１ｆ！Ｉ６を形成させ、磁気記録媒体の
原反を作製した。

（比較例　１）磁性層である強磁性合金をＣｏ−２ＯＮｉとした以外は
、実施例１と同様の方法および処理を行い磁気記録媒体
の原反を作製した。

（比較例　２）磁性層である強磁性合金をＧｏ−１５Ｎｉ　−５Ｃｒと
した以外は、実施例１と同様の方法および処理を行い磁
気記録媒体の原反を作製した。

以上の実施例および比較例において作製した磁気記録媒
体の原反を裁断して磁気テープを作り、二酸化硫黄（Ｓ
Ｏ，）を０．５ｐｐｙｒ含む、３５℃、７５％ＲＨの大
気雰囲気下に、上記実施例および比較例によって作製し
た磁気テープを５０時間曝露した後、ヘッドとの摺動テ
ストを行った。その結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表第１表から明らかなごとく１本発明による磁気テープは
、ｐＨの低い酸性の雰囲気下で優れた耐腐性ならびに耐
摩耗性を示している。

なお、上記実施例および比較例において作製した磁気テ
ープについて、　Ｓ　Ｏ，０，５ｐｐｍ含む大気雰囲気
下に５０時間曝露した後の磁性層表面を、Ｘ線光電子分
光分析装置（ＥＳＣＡ）によって分析したところ、比較
例において作製した磁気テープにおいては、いずれもＣ
ｏの硫酸塩が磁性層表面に形成されていることが認めら
れた。一方１本発明の実施例において作製した磁気テー
プにおいては、いずれも磁性層表面のＣｒ濃度が比較例
に比べて高く、硫黄分は表面に物理吸着している程度し
か認められず硫酸塩としては全熱検知されなかった。な
お、上記のＣｒ濃度の差は曝露テスト前の磁性Ｍ表面の
ＥＳＣＡ分析においても同様であった・〔発明の効果〕以上詳細に説明したごとく、本発明の強磁性合金よりな
る磁性層もしくは保護膜上に、Ｃｒを主成分とする含水
酸化物層を形成させた磁気記録媒体は、特にＰＨ値の低
い酸性の環境において優れた耐食性ならびに耐摩耗性を
示すので、走行性が良好で耐久性および信頼性の高い磁
気記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１において作製した磁気テープ
の断面構造を示す模式図、第２図は実施例３において作
製した磁気テープの断面構造を示す模式図である。１・・・基体２−Ｃｏ−１ＯＮｉ　−５Ｃｒ　−５Ｐ合金層３・・・
Ｃｒを主成分とする含水酸化物層４−Ｃｏ−２ＯＮｉ合
金層

Claims

【特許請求の範囲】１、可撓性の非磁性基体上に、強磁性金属薄膜からなる
磁性層、もしくは該磁性層上に、さらに保護膜を形成さ
せた磁気記録媒体において、上記磁性層もしくは保護膜
は、コバルト（Ｃｏ）またはニッケル（Ｎｉ）の単体金
属、もしくはＣｏ、Ｎｉの元素のうちより選ばれる少な
くとも１種の元素を主成分とする合金に、クロム（Ｃｒ
）と、さらにリン（Ｐ）および炭素（Ｃ）のうちの１種
または２種を含有する強磁性合金よりなり、上記磁性層
もしくは保護膜の表面にＣｒを主成分とする含水酸化物
層を形成させたことを特徴とする磁気記録媒体。２、原子％で、Ｃｒを３〜２０％、Ｐを３〜１５％、Ｃ
を１〜５％含有する強磁性合金であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。３、Ｃｒを主成分とする含水酸化物層の膜厚が５０〜５
００Åであることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項に記載の磁気記録媒体。４、可撓性の非磁性基体上に、強磁性金属薄膜からなる
磁性層、もしくは該磁性層上に、さらに保護膜を形成さ
せた磁気記録媒体を製造する方法において、上記基体上
に、ベーパデポジション法もしくはメッキ法によって、
コバルト（Ｃｏ）またはニッケル（Ｎｉ）の単体金属、
もしくはＣｏ、Ｎｉの元素のうちより選ばれる少なくと
も１種の元素を主成分とする合金に、クロム（Ｃｒ）と
、さらにリン（Ｐ）および炭素（Ｃ）のうちの１種また
は２種を含有する強磁性合金よりなる上記磁性層もしく
は保護膜を形成した後、水蒸気圧が１０＾−＾３Ｔｏｒ
ｒ以上有する雰囲気中に曝して上記磁性層もしくは保護
膜表面に水分を付着させ、さらに酸化性ガスを主成分と
する雰囲気中で酸化処理を行い、上記磁性層もしくは保
護膜の表面にＣｒを主成分とする含水酸化物層を形成さ
せることを特徴とする磁気記録媒体の製造法。５、酸化性ガスが、酸素もしくは酸素を主成分とするガ
スであることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
の磁気記録媒体。