JPS6325687B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気記録媒体に関する。更に詳しく
は、特定組成の合金の薄板から構成される磁気記
録媒体に関する。 各種磁気記録媒体としては、γ―酸化鉄、合金
磁性粉等をバインダーとともに溶媒中に分散さ
せ、これを支持体上に塗布し、乾燥させた塗布形
のものが広く用いられている。しかし、この塗布
形磁気記録媒体は、残留磁束密度と保磁力とが小
さく、近年その要望がきわめて高くなつている高
出力、高密度磁気記録には適さない。 これに対し、最近、めつき、真空蒸着、スパツ
タ、イオンプレーテイング等により、支持体上に
磁性層薄膜を連続的に形成した連続薄膜形の磁気
記録媒体の開発が活発に行われている。この連続
薄膜形の磁気記録媒体は、磁性層中にバインダー
成分を含まないので、残留磁束密度が高く、又保
磁力が高く、高出力、高密度記録に適した磁気記
録媒体である。しかし、このように形成される磁
性層は、その耐摩耗性に問題があり、磁気ヘツド
との長期間連続摺接により、磁性層薄膜の摩耗、
剥離が生じ、磁気特性の経時変化が大きいという
欠点がある。このため、通常は、磁性層上層に保
護層を被覆設層して使用しているが、保護層の設
層により、磁気ヘツドと磁性層との実効すきまが
増大し、分離損が増大し、結果として、高出力、
高密度記録に適さなくなつてしまう。又、磁性層
の形成をめつき、蒸着等によつて行うので、生産
性の点で満足のゆく量産性を得ることができず、
製造コストが高価となり、更には、ワンバツチで
きわわて長尺の媒体を得ようとするときや、ある
いは製造バツチ毎に、品質のバラツキが生じ、品
質制御が難しいという製造上の欠点もある。 本発明はこのような実状に鑑みなされたもので
あつて、高い残留磁束密度と、高い保磁力とを示
し、高出力、高密度記録に好適な磁気記録媒体を
提供することをその主たる目的とする。本発明の
別の目的は、その製造が量産性に富み、製造コス
トが低廉で、しかもその製造に当り、品質のバラ
ツキの少ない磁気記録媒体を提供するにある。本
発明のその他の目的は、以下の記載から自ずと明
らかになるであろう。 本発明者らは、このような目的につき鋭意研究
を重ねた結果、特定組成のCu―Ni―Co系合金
は、高い保磁力と高い残留磁束密度を示し、スピ
ノーダル分解型ないしは時効析出型の組織をもつ
結果、微細構造の粒子の整列からなり、高分解能
の高密度記録に適し、しかも各種磁気記録媒体に
適した薄板状に形成できることを見出し、このよ
うな知見に基づき本発明をなすに至つたものであ
る。 すなわち、本発明は、主成分として下記式で示
される組成を含有し、１mm以下の厚さを有する薄
板から構成される磁気記録媒体である。 式 Cu_xNi_y（Co_uFe_v）_z ［式中、ｘとｙとｚとの和は100重量％であり、
ｘは10〜80重量％、ｙは10〜50重量％、ｚは100
―ｘ―ｙ重量％であるが10重量％未満となること
はない。又、ｕとｖとの和は100重量％であり、
ｖは０〜50重量％である。 従つて、媒体を構成する薄板の組成は、下記の
ように表わすこともできる。 式 ［Cu_xNi_y（Co_uFe_v）_z］_pM_q 上式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｕおよびｖは上記と同義
であり、ＭはCu、Ni、CoおよびFe以外の他の添
加元素の１種以上を示す。ｐとｑとの和は100重
量％であり、ｑは０〜20重量％である。 このような組成からなる合金は、Cu―Ni―Co
系合金として、高加工性の永久磁石材料として従
来から知られている。この場合、このCu―Ni―
Co系合金は、冷間にて塑性加工が可能なもので
あるが、この合金を薄板状にして磁気記録媒体と
して使用すること、およびそのとき高出力、高密
度記録用磁気記録媒体としてきわめて好適な特性
を発揮することは、これまで全く知られていなか
つたところのものである。 以下、本発明の磁気記録媒体を詳細に説明す
る。 本発明の磁気記録媒体は、上式で示される組成
を有する合金薄板から構成される。すなわち、本
発明の磁気記録媒体は、Cu，NiおよびCoを必須
成分とし、しかも必須成分中のCoはその50重量
％までをFeで置換することができる。この場合、
必須成分中のCu含量ｘは、10〜80重量％である
が、20〜80重量％であるとより好ましい結果を得
る。ｘが10重量％未満となると、保磁力Hcが低
下し、飽和出力レベルが低下し、80重量％をこえ
ると、残留磁束密度Brが減少し、やはり飽和出
力レベルが低下する。又、必須成分中のNi含量
ｙは、10〜50重量％であるが、10〜45重量％であ
るとより好ましい結果を得る。ｙが10重量％未満
となると、Hcが低下し、飽和出力レベルが低下
し、50重量％をこえると、Hcが低下し、やはり
飽和出力レベルが低下する。更に、必須成分中の
Co含量またはCoおよびFeの総含量ｚは、100―
ｘ―ｙ重量％であるが、このような条件の下で、
少なくとも10重量％以上の値となるものである。
100―ｘ―ｙが10重量％未満となると、Brおよび
Hcが低下し、飽和出力レベルが低下する。一方、
FeのCo置換量ｖは０〜50重量％である。ｖが50
重量％をこえると、角形比Br／Bsが低下し、飽
和出力レベルが低下するとともに耐食性が悪くな
る。 更に、本発明の磁気記録媒体を構成する合金薄
板は、これらCu，NiならびにCoまたはCoおよび
Feからなる必須成分に加え、他の添加元素Ｍの
１種以上が含まれていてもよい。この場合、１種
以上の添加元素Ｍとしては、Mn，Ｖ，Si，Ｂ，
Ti，Zr，Ta，Cr，Nb，Ｗ，Moなどの遷移金属
元素、あるいはＡ，Ａ族元素等を好ましいも
のとして挙げることができ、これら添加元素の１
種以上は、合金薄板中に、含量ｑとして、０〜20
重量％、好ましくは０〜15重量％含まれていても
よい。そして、これら添加元素のうち、Mn含量
は０〜10重量％、その他の添加元素の１種以上の
含量の総計は０〜５重量％であるときには、より
好ましい結果を得る。 本発明の磁気記録媒体を構成する合金薄板は、
このような組成を有するものであるが、それを構
造的にみたときには、実質的にスピノーダル分解
型ないしは析出硬化型の組織からなるものであ
る。この場合、スピノーダル分解型ないし析出硬
化型組織とは、例えば日本金属学会会報、第12号
（1973年）、第289ページに記載されているように、
過飽和固溶体の多次元合金が、核の生成を伴うこ
となく、濃度だけの変動を生じて２相に分離して
形成された組織のことをいう。そして、本発明の
磁気記録媒体を構成する合金薄板は、このような
組織構造を有する結果、磁気硬化せしめられてい
るものである。なお、本発明の磁気記録媒体は、
スピノーダル分解ないしは析出硬化により、一般
に数100Å程度の粒径の形状異方性を有する粒子
から成り立つている。 一方、このような組成と構造とからなる本発明
の磁気記録媒体は、１mm以下の厚さをもつ薄板か
ら構成される。この場合、板厚が0.5μｍ未満とな
ると、製造歩留りが悪化したり、磁気特性が悪化
するので、一般に、その板厚は0.5μｍ〜１mmとす
ることが好ましい。そして、磁気デイスク、磁気
ドラム、あるいは磁気カード等として適用すると
きには、通常は50μｍ〜１mmの板厚とするが、こ
のような0.5μｍ〜１mmの板厚範囲全範囲におい
て、実用に耐える特性を発揮する。ただ、オーデ
イオ用、ビデオ用、超大容量記憶装置用などとし
て用いる長尺の各種磁気テープとして用いるとき
には、0.5〜20μｍの厚さとすることが好ましい。
長尺の磁気テープに適用するときには、板厚が
20μｍより大となると、合金自体の硬度のため、
テープの可とう性が減少し、テープ走行軌跡が変
動し、接触ヘツド方式のときには接触安定性が悪
くなり、又浮動ヘツド方式のときには浮上すきま
の安定性が悪くなり、出力変動を生じるからであ
る。又、板厚は、0.5〜10μｍの範囲としたときに
は、高域特性がより一層向上し、オーデイオ用、
ビデオ用等の各種磁気記録媒体として、従来のも
のを凌駕するＦ特を得ることができる。 本発明の磁気記録媒体は、このような合金薄板
を所定の巾および長さとし、この合金薄板自体か
ら、各種カセツトテープ、オープンリールテープ
となしたり、又この合金薄板自体から磁気デイス
ク、磁気ドラム等となすことによつて構成しても
よい。あるいは、本発明においては、各種支持体
にこの合金薄板を貼り合せ、これにより磁気テー
プ、磁気デイスク、磁気ドラム、磁気カード等の
磁気記録媒体とすることもできる。 このような本発明の磁気記録媒体は、きわめて
高い保磁力と、きわめて高い残留磁束密度を示
し、しかも角形比（Br／Bs）もきわめて高く、
又数100Å程度の粒子から成り立つているので、
高い分解能を有し、又短い記録波長に適用可能な
高密度記録媒体であり、更に高出力で、Ｓ／Ｎ比
も良好な磁気記録媒体である。 このような本発明の磁気記録媒体は、一般に、
以下のようにして製造される。 先ず、一般には、対応する組成をもつ合金に対
し、それが所定厚となるまで、あるいはその所定
厚の概ね100倍程度の厚さになるよう薄板化を行
う。 この場合、先ず、所定の組成比となるよう、
Cu，NiならびにCoまたはCoおよびFeと、必要
に応じ他の所定量の添加元素を秤量し、これらを
配合する。次いで、これを例えば真空中で高周波
誘導加熱して溶解し、更に例えば真空中で鋳造す
る。このようにして鋳造母合金が得られるが、後
述するところの磁気硬化処理の態様によつては、
また母合金の厚さによつては、母合金にそのまま
後述の磁気硬化処理を施すこともできる。なお、
このように母合金に対し、そのまま磁気硬化処理
を施すときには、磁気硬化処理に先立ち、予め溶
体化処理と温間鍛造とを順次施しておくことが好
ましい。この場合、溶体化処理は、例えば950〜
1050℃の温度にて、例えば30分〜30時間程度加熱
保持することによつて行い、その処理雰囲気とし
ては、空気中で行つてもよいが、真空、不活性、
非酸化性あるいは還元性雰囲気下で行うことが好
ましい。又、その後行う温間鍛造としては、例え
ば200〜500℃程度の温度で行えばよい。 これに対し、通常は、上記のような母合金を更
に薄板化するのが一般的である。このような薄板
化としては、圧延によればよい。この場合、圧延
は、冷間、温間等で行えばよいが、通常、冷間に
て行う。そして、その圧延率（圧下率）として
は、99〜99.9％程度となるまで行うことができ
る。なお、このような圧延を行うときには、上記
同様、鋳造母合金に対し、予め、溶体化および温
間鍛造を順次施しておくことが好ましい。 あるいは、上記のようにして得た母合金を用
い、これを、いわゆる液体冷却法に従い直接薄板
化することもできる。この場合には、母合金を加
熱管中で溶解し、融液となし、融液を加熱管のノ
ズルから噴出させ、この融液を片ロール、双ロー
ル、インサイドインジエクシオン方式等における
種々の回転冷却体に接触させる。これにより、融
液は例えば10²℃／sec程度以上の冷却速度で冷却
され、凝回し、それ自体薄板化し、長尺の薄板と
して引き出されることになる。この場合、薄板は
一般に10μｍ以上の厚さとなるようにすることが
よい。 なお、上記のように液体冷却法により薄板化し
た合金につき、更に上記のような圧延を施してお
くこともできる。 次いで、このように薄板化した合金に対し、そ
のスピノーダル分解ないしは析出硬化を行い、磁
気硬化を生ぜしめるために、所定の磁気硬化処理
を施す。 このような磁気硬化処理としては、薄板化した
合金を、例えば550〜650℃にて、例えば30分〜10
時間程度無磁場中で加熱保持した後、徐冷して行
う時効を施すだけでもよい。ただ、このような時
効としては、例えば550〜650℃にて、例えば30分
〜10時間程度無磁場中で加熱保持した後、それを
徐冷しながら、例えば400〜450℃程度に降下する
まで、例えば10〜50℃きざみで、それぞれの温度
に例えば30分〜50時間程度づつ保持するような多
段時効を行つたり、あるいは、例えば0.5〜20
℃／hr程度の冷却速度で徐冷しながら行うような
連続時効を施したりすることによつて行うことが
好ましい。 この場合、このような磁気硬化処理において
は、時効初期におけるスピノーダル分解粒子の析
出時、あるいは粒子析出後の一定時期において、
更に所定の処理を付加し、析出粒子の形状異方性
の増大を図ると、磁気記録媒体を構成する合金薄
板は、より大きな形状異方性を有する粒子の整列
からなる構造をもつに至り、磁気特性の点で、よ
り好ましい結果を得る。 このような形状異方性増大のための一手段とし
ては、磁気硬化処理初期の時効を磁場中で行う態
様がある。この場合、このような前段磁場中時効
は、合金組成によつては行うことができないもの
もあるが、キユリー点がある程度以上の値を示
し、磁場処理が可能な組成の合金に対しては、磁
気特性を向上させる点で有効な手段となる。この
ような磁場中時効が可能な場合には、前記のよう
にして種々の態様で行う時効において、少なくと
も、その初期ないし前段の時効を、例えば1000〜
3000Oe程度の磁場を印加しながら行えばよい。 しかし、このような磁場中時効は、合金組成に
よつては、そのキユリー点温度のため行うことが
できないことが多い。このため、形状異方性増大
のための手段として、圧延を用い、この圧延工程
を前段時効と後段時効の間に挿入することが好ま
しい。この場合には、一般に、無磁場中におい
て、例えば550〜650℃の温度にて、例えば30分〜
10時間程度の前段時効の後、更に圧延を行い、こ
れにより析出後の粒子により大きな形状異方性を
付与するとともに、薄板を最終所定厚となし、そ
の後、再び無磁場中での後段時効を施す態様を採
用するのが好ましい。このような場合、圧延とし
ては、通常冷間にて、圧延率（圧下率）が、例え
ば99％〜99.9％程度となるまで行うことができ、
これにより薄板を最終所望厚とすればよい。又、
前段時効としては、磁場中にて行つてもよいが、
通常は無磁場中で行えば十分であり、又、後段時
効としては、例えば前記したような温度プロフイ
ールで行うところの所定温度から冷却しながら行
う多段ないしは連続時効として行うことが好まし
い。 なお、これら無磁場中ないしは磁場中での各時
効は、空気中で行うこともできるが、真空、不活
性、非酸化性ないしは還元性雰囲気下で行うこと
が好ましい。 このようにして磁気硬化せしめられた薄板は、
それから所定寸法の所定形状となし、必要に応
じ、支持体と貼り合わせられ、次いで所定の加工
を施され、各種磁気記録媒体とされる。 本発明の磁気記録媒体は、前記したように、保
磁力、残留磁束密度、角形比が十分高く、又析出
粒子の粒子径が小さく、各種磁気記録媒体とし
て、きわめて高い出力で、高密度のＳ／Ｎ比のよ
い記録を行うことができる。又、それ自体上記の
ように薄板として製造されるので、量産性に富
み、又品質のバラツキが少ないという製造上の利
点がある。 以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 １ Cu50重量％、Ni20重量％およびCo30重量％の
組成（組成）となるように、各元素を秤量し、
配合した。これを真空下にて、高周波誘導加熱し
て溶解し、鋳造して、母合金を作成した。 次に、この母合金を用いて、液体冷却法に従い
薄板となした。すなわち、母合金をアルゴン雰囲
気下で高周波誘導加熱により溶解して融液とし、
アルゴンガスで加圧して、この融液を片ロール冷
却体表面に吹きつけ、10³℃／sec程度の冷却速度
で冷却、凝固させ、20μｍ厚の長尺薄板を得た。 次いで、このようにして得た薄板に対し、真空
中にて、600℃で５時間無磁場中での時効を行つ
た。この後、常温にて冷間圧延を行い、4μｍの
薄板とした。しかる後、真空中で、580℃にて１
時間加熱保持し、更に580℃から冷却しながら無
磁場中での多段時効を行つた。この場合、多段時
効は、20℃温度が下がるごとに、その温度に１〜
10時間停滞させ、しかも温度が低くなるに従いこ
の停滞時間を長くして行き、最後に温度が460℃
まで下がつたときに10時間保持し、その後冷却す
ることによつて行つた。 このようにして磁気硬化せしめた薄板につき、
これをスリツタにかけ所定巾となし、オーデイオ
用カセツトテープを作成した。 このカセツトテープにつき、その磁気特性とし
て、残留磁束密度Br、保磁力Hcおよび角形比
Br／Bs（Bsは飽和磁束密度）を測定したところ、
下記表１に示される結果を得た。 これに対し、γ―Fe₂O₃＋Coを磁性粉とする、
塗布磁性層厚さ6μｍのクロムポジシオンタイプ
の市販塗布形カセツトテープを用意した。このテ
ープの磁気特性は下記表１に併記される。

【表】 （組成）
塗 布 形 1.5 540 0.83

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主成分として下記式で示される組成を含有
   し、１mm以下の厚さを有する薄板から構成される
   磁気記媒体。 式 Cu_xNi_y（Co_uFe_v）_z ［式中、ｘとｙとｚとの和は100重量％であり、
   ｘは10〜80重量％、ｙは10〜50重量％、ｚは100
   ―ｘ―ｙ重量％であるが10重量％未満となること
   はない。又、ｕとｖとの和は100重量％であり、
   ｖは０〜50重量％である。