JPH0357534B2

JPH0357534B2 -

Info

Publication number: JPH0357534B2
Application number: JP57234812A
Authority: JP
Inventors: Masaru Takayama; Kyoshi Noguchi; Koji Kobayashi
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-12-25
Filing date: 1982-12-25
Publication date: 1991-09-02
Also published as: US4550062A; JPS59119531A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景技術分野本発明は、磁気記録媒体、特にいわゆる斜め蒸
着法による連続薄膜型の磁性層を有する磁気記録
媒体に関する。先行技術とその問題点ビデオ用、オーデイオ用等の磁気記録媒体とし
て、テープ化して巻回したときのコンパクト性か
ら、連続薄膜型の磁性層を有するものの開発が活
発に行われている。このような連続薄膜型の媒体の磁性層として
は、特性上、基体法線に対し所定の傾斜角にて蒸
着を行う、いわゆる斜め蒸着法によつて形成した
Co、Co−Ni、Co−Ｏ、Co−Ni−Ｏ系等の蒸着
膜が最も好適である。しかし、この磁性層は、酸化され易く、耐食性
に欠けるという欠点がある。このような事情から、このような磁性層上に耐
食性向上のために設層する種々の保護層に関する
提案がなされている。しかし、保護層を設層するときには、保護層に
よるスペーシングロスの増大のため、電磁変換特
性が低下し、出力およびＳ／Ｎ比が低下してしま
う。また、一部の保護層では、磁性層との接着強
度が低く、走行摩擦が大きく、走行耐久性に問題
がある。このため、上記のような斜め蒸着磁性層を有す
る媒体では、耐食性が高く、出力およびＳ／Ｎ比
が高く、耐久性の高い保護層は未だ見出されてい
ない。発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、そのうち第１の発明の主たる目的は、
耐食性が高く、しかも出力およびＳ／Ｎ比が高
く、走行耐久性の良好な磁気記録媒体を提供する
ことにある。第２の発明の主たる目的は、このような第１の
発明の目的中、出力およびＳ／Ｎ比をさらに向上
させることにある。第３の発明の主たる目的は、第１の発明の目的
中、出力およびＳ／Ｎ比と走行耐久性とをさらに
向上させることにある。これらの目的は、下記の第１〜第３の発明によ
つて達成される。すなわち第１の発明は、基体上に、Co、Niお
よびＯを含む組成を有し、Co／Niの重量比が1.5
以上であり、Ｏ／（Co＋Ni）の原子比が0.01〜
0.2である第１磁性層を有し、この第１磁性層上
に、CoおよびCrを含む組成を有し、Co／Crの重
量比が2.5〜８である第２磁性層を有することを
特徴とする磁気記録媒体である。第２の発明は、基体上に、Co、Ni、Ｏおよび
Crを含む組成を有し、Co／Niの重量比が1.5以上
であり、Ｏ／（Co＋Ni）の原子比が0.01〜0.2で
ある第１磁性層を有し、この第１磁性層上に、
CoおよびCrを含む組成を有し、Co／Crの重量比
が2.5〜８である第２磁性層を有することを特徴
とする磁気記録媒体である。第３の発明は、基体上に、Co，NiおよびＯ、
またはCo，Ni，ＯおよびCrを含む組成を有し、
Co／Niの重量比が1.5以上であり、Ｏ／（Co＋
Ni）の原子比が0.01〜0.2である第１磁性層を有
し、この第１磁性層上に、Co，CrおよびＯを含
む組成を有し、Co／Crの重量比が2.5〜８である
第２磁性層を有することを特徴とする磁気記録媒
体である。発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明
する。本発明の磁気記録媒体は、基体上に第１磁性層
を有する。第１磁性層は、Co＋Ni＋Ｏからなる。すなわち、Co＋Niを含み、Co／Niの重量比
は、1.5以上である。 Ni添加により、耐食性、耐久性が向上する。さらに、Co＋Niに加え、Ｏが含まれる。Ｏが
含まれることにより、電磁変換特性や走行耐久性
の点で、より好ましい結果をうる。このような場合、Ｏ／（Co＋Ni）の原子比は
0.01〜0.2、特に0.01〜0.1である。一方、第１磁性層中には、Co＋Ni＋Ｏに加え、
Crが含有されると、より一層好ましい結果を得
る。これは、電磁変換特性が向上し、出力および
Ｓ／Ｎ比が向上し、さらに膜強度が向上するから
である。このような場合、Cr／（Co＋Ni）の重量比
は、0.001〜0.1であることが好ましい。この場合、Cr／（Co＋Ni）の重量比は、0.005
〜0.5であると、より一層好ましい結果を得る。なお、このような第１磁性層中には、さらに他
の微量成分、特に還移元素、例えば、Fe，Mn，
Ｖ，Zr、Nb，Ta，Mo，Ｗ，Ti，Cu，Zn等が含
まれていてもよい。このような第１磁性層は、基体の主面の法線に
対して、傾斜した柱状結晶構造の粒子の集合体で
あることが好ましい。これにより、電磁変換特性
が向上する。このような場合、各柱状結晶構造の粒子は、基
体の主面の法線に対して、20〜60゜の範囲で傾斜
していることが好ましい。また、各柱状結晶粒子は通常、第１磁性層の厚
さ方向全域に亘る長さをもち、その短径は、一般
に50〜500A程度とされる。そして、Coと、Ni，Crは、この柱状結晶自体
を構成するものであり、Ｏが添加されたとき、Ｏ
は通常、各柱状結晶粒子の表面に、主として金属
と結合して存在している。このような第１磁性層は、通常、0.05〜0.5μm
の厚さに形成される。この場合、第１磁性層は、基体上に直接設けら
れていてもよく、あるいは基体上に、下地層を介
して設けられていてもよい。また、第１磁性層は、通常、単一の層として形
成されるが、場合によつては、中間層を介して、
複数の層を積層して形成されていてもよい。このような第１磁性層は、通常、斜め蒸着法に
よつて形成される。用いる斜め蒸着法としては、公知の斜め蒸着法
を用いればよく、基体法線に対する入射角の最小
値は30゜以上とすることが好ましい。なお、蒸着条件および後処理法等は、公知の条
件および方法に従えばよい。この場合、有効な後
処理法としては、磁性層中へのＯ導入のための公
知の各種処理法がある。このような第１磁性層上には、第２磁性層が形
成される。第２磁性層は、CoおよびCrを含む。そして、
Co／Crの重量比は、2.5〜８でなければならな
い。このような磁性層は、いわゆる垂直磁化媒体用
の薄膜として公知のものであるが、従来、このよ
うな磁性層が、上記したいわゆる斜め蒸着法によ
るCoないしCo−Ni系磁性層上に積層して用いら
れた例はない。このような場合、Co／Crの重量比が８より大
きくなると、耐性や対酸化性等の耐食性が低下し
てしまう。また、2.5より小さくなると、電磁変
換特性が低下して、出力およびＳ／Ｎ比が低下し
てしまう。そして、Co／Crの重量比が３〜６となると、
耐湿性や対酸化性等の耐食性や、電磁変換特性の
点で、より好ましい結果をうる。このような第２磁性層中には、Co，Crに加え、
Ｏが含まれていることが好ましい。Ｏが含まれると、耐食性が向上し、しかも走行
耐久性が向上する。この場合、Ｏ／（Co＋Cr）の原子比は、0.05
以下、特に0.005〜0.02であることが好ましい。なお、このような第２磁性層中には、さらに、
他の還移金属元素等の、他の添加元素が含まれて
いてもよい。このような第２磁性層は、実質的に、基体の主
面に対して、ほぼ垂直な柱状結晶構造の粒子の集
合体からなることが好ましい。これにより、電磁
変換特性および耐食性が向上する。この場合、各粒子の長手方向は、基体の主面の
法線に対し、０〜10゜をなすことが好ましい。また、粒子の長手方向径は、通常、第２磁性層
の厚さ方向全域に亘る長さをもつが、必ずしも厚
さ方向全域に亘つて成長していなくてもよい。そして、CoおよびCrは、この粒子中に存在し、
Ｏは、通常、主として、粒子表面に存在してい
る。このような第２磁性層は、通常、0.005〜
0.1μm、より好ましくは0.01〜0.5μmの厚さに形
成される。 0.005μm以下では、本発明の効果の実効がな
く、また、0.1μmをこえると、電磁変換特性の点
で実用に耐えない。このような第２磁性層は、通常、第１磁性層の
上に、直接形成される。このような第２磁性層は、通常、スパツタリン
グないしいわゆる垂直蒸着法によつて形成され
る。この場合、その被着条件は広範に選択でき
る。また、被着後に、Ｏ導入のための各種後処理
を施すこともできる。用いる基体には特に制限はないが、特に可とう
性の基体、特にポリエステル、ポリイミド等の樹
脂型のものであることが好ましい。また、その厚さは、種々のものであつてもよい
が、特に５〜20μmであることが好ましい。そして、その磁性層形成面の裏面の表面あらさ
高さのRMS値は、0.05μm以上であることが好ま
しい。これにより、電磁変換特性が向上する。このような構成からなる本発明の媒体には、必
要に応じ、第２磁性層上に、さらに各種有機およ
び無機材料からなる最上層が形成されていてもよ
い。発明の具体的作用効果本発明の磁気記録媒体は、ビデオ用、オーデイ
オ用等の磁気記録媒体として有用である。本発明によれば、耐酸化性、耐湿性等の耐食性
がきわめて高い。しかも電磁変換特性は、第１磁性層のみのとき
よりも向上し、第２磁性層により出力およびＳ／
Ｎ比が向上する。さらに、走行摩擦は小さく、走行耐久性も高
い。そして、第２の発明によれば、出力およびＳ／
Ｎ比はさらに向上する。また、第３の発明によれば、電磁変換特性およ
び走行耐久性はさらに向上する。発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明を
さらに詳細に説明する。実施例１ Co／Niの重量比４の合金を用い、10μm厚のポ
リエチレンテレフタレート（PET）フイルム上
に、斜め蒸着法により、第１磁性層を0.1μm厚に
て形成した。斜め蒸着法における入射角は50゜とし、蒸着雰
囲気は、P_Ar＝２×10^-2Pa，P_O2＝１×10^-2Paと
した。得られた第１磁性層は、Co／Ni＝４（重量比），
Ｏ／（Co＋Ni）＝0.01（原子比）であり、基体主
面法線に対し、約40゜傾斜した、短径約0.01μmの
厚さ方向全域に亘つて成長した柱状結晶粒子の集
合体であつた。また、イオンミリングを行いなが
らオージエ分光分析を行つたところ、Coは表面
近くで少なく、またＯは化学シフトしており、し
かも表面近くに多いプロフアイルをもち、Ｏが柱
状粒子の表面に金属と結合した状態で存在してい
ることが確認された。このように形成したサンプルをA0とする。次に、A0の第１磁性層上に、Co−Crをターゲ
ツトとして、RFスパツタリングにより第２磁性
層を形成して、サンプルA1を得た。この場合、スパツタリングは、P_Ar＝２×
10^-1Paの雰囲気下で行つた。このようにして形
成した第２磁性層の厚さは0.05μmであり、Co／
Cr重量比は、4.5であり、ほぼ垂直な長径
0.05μm、短径約0.02μmの柱状粒子の集合体であ
つた。また、これとは別に、A0の第１磁性層上に、
前記A1におけるスパツタリング雰囲気をP_Ar＝１
×10^-2Pa，P_O2＝１×10^-2Paにかえた他は、同様
にして、0.05μm厚、Co／Cr＝4.5（重量比）、Ｏ／
（Co＋Cr）＝0.02（原子比）で同様な結晶構造をも
つCo−Cr−Ｏ第２磁性層を形成して、サンプル
A2を得た。これとは別に、サンプルA0、A1、A2の作製に
おいて、蒸発源やターゲツトと、成膜雰囲気とを
かえて、A0、A1と同一膜厚の下記の第１あるい
は第２磁性層を形成して、表１に示される比較用
サンプルG0、G1、G2、H0、H1を作製した。比較用第１磁性層は、Co／Ni＝４（原子比）
で、Ｏ／（Co＋Ni）の検出されないCo−Ni層
と、 Co／Cr＝4.5（重量比）で、Ｏの検出されない
Co−Cr層である。第２磁性層としては、前記のA1，A2の第２磁
性層の他、比較第２磁性層として、Co／Ni＝４
（原子比）、Ｏ／（Co＋Ni）＝０のCo−Ni層を形
成した。このようにして作製した、サンプルA0，A1，
A2につき、以下の各測定を行つた。１）耐食性 60℃、相対湿度90％にて７日間放置して、振
動式磁力計にて、サンプル１cm²あたりの磁束量
の変化△φmを測定した（Hmax＝50000e）。２）電磁変換特性市販のビデオテープを標準として、4.5MHz
における記録再生特性（出力、ノイズおよび
Ｓ／Ｎ比）を測定した。この場合、ヘツドとし
ては、0.3μmギヤツプのフエライト製のものを
用いた。３）走行耐久性 40℃、相対湿度80％での100パス試験を行い、
その後の4.5MHzの出力の低下を測定した。これらの結果を表１に示す。

【表】表１に示される結果から、第１の発明および
第３の発明による効果があきらかである。実施例２ Co／Ni＝2.3（重量比）の合金を用いて、12μm
厚のPET上に、基体主面法線に対し45°の入射角
にて、 P_Ar＝２×10^-2Pa，P_O2＝２×10^-2Paにて、
0.15μm厚の第１磁性層を形成した。得られた第１磁性層は、Co／Ni＝2.3（重量
比）、Ｏ／（Co＋Ni）＝0.02（原子比）であり、基
体法線に対し約35゜傾斜した、短径0.01μmの厚さ
方向全域に亘つて成長した柱状の結晶粒子の集合
体であり、CoおよびNiは粒子中に、またＯは粒
子表面に主として存在していた。このサンプルをB0とする。次に、B0の第１磁性層上に、Co／Cr比の異な
る、種々のCo−Crをターゲツトとして、P_Ar＝２
×10^-1Paの雰囲気下で、RFスパツタリングを行
い、0.03μmの膜厚のＣ／Cr第２磁性層を形成し
て、サンプルB1〜B6を得た。サンプルB1〜B6のCo／Crの重量比は、下記表
２のとおりである。これら、B1〜B6の特性を下記表２に示す。

【表】表２に示される結果から、Co／Cr重量比は、
2.5〜８でなければならないことがわかる。実施例３３種のCo−Ni−Cr合金を用い、12μm厚の
PET上に、基体主面法線に対し45゜の入射角にて、
P_Ar＝２×10^-2Pa，P_O2＝２×10^-2Paにて、0.2μm
厚の第１磁性層を形成した。得られたサンプルC0，D0，E0の第１磁性層の
組成は、表３のとおりであり、実施例２のものと
ほぼ同一の構造を有していた。また、Ｏ／（Co
＋Cr＋Ni）の原子比は0.01であつた。次に、これらC0，D0，E0の第１磁性層上に、
Co−Crをターゲツトとして、P_Ar＝２×10^-2Pa，
P_O2＝0.5×10^-2Paにて、垂直蒸着を行い、
0.03μm厚のCoCr第２磁性層〔Co／Cr＝5.7（重量
比），Ｏ／（Co＋Cr）＝0.01（原子比）〕を形成し、
サンプルC1，D1，E1を作製した。これらの結果を表３に示す。

【表】

【表】表３に示される結果から、本発明の効果があき
らかである。実施例４実施例２と同一の条件にて、Coを用いた斜め
蒸着法により、Ｏ／Co＝0.05、厚さ0.2μmの第１
磁性層を形成し、サンプルF0を得た。第１磁性層の構造は、サンプルB0とほぼ同一
であつた。このF0の第１磁性層上に、Co−Crをターゲツ
トとして、P_Ar＝１×10^-1Pa，P_O2＝１×10^-1Pa
にてRFスパツタリングを行い、0.02μm厚の、
Co／Cr＝4.9，Ｏ／（Co＋Cr）＝0.02の組成の第
２磁性層を形成して、サンプルF1を得た。これらの結果を表４に示す。

【表】表４に示される結果から、本発明の効果があき
らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１基体上に、Co、NiおよびＯを含む組成を有
し、Co／Niの重量比が1.5以上であり、Ｏ／（Co
＋Ni）の原子比が0.01〜0.2である第１磁性層を
有し、この第１磁性層上に、CoおよびCrを含む
組成を有し、Co／Crの重量比が2.5〜８である第
２磁性層を有することを特徴とする磁気記録媒
体。２第１磁性層が、基体法線に対して傾斜した柱
状結晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲第
１項に記載の磁気記録媒体。３第１磁性層の厚さが0.05〜0.5μmである特許
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第２磁性層の厚さが、0.005〜0.1μmである特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の磁気記録媒体。５第２磁性層が、基体法線に対しほぼ垂直な柱
状結晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲第
１項ないし第４項のいずれかに記載の磁気記録媒
体。６基体上に、Co、Ni、ＯおよびCrを含む組成
を有し、Co／Niの重量比が1.5以上であり、Ｏ／
（Co＋Ni）の原子比が0.01〜0.2である第１磁性層
を有し、この第１磁性層上に、CoおよびCrを含
む組成を有し、Co／Crの重量比が2.5〜８である
第２磁性層を有することを特徴とする磁気記録媒
体。７第１磁性層の、Cr／（Co＋Ni）の重量比が
0.001〜0.1である特許請求の範囲第６項に記載の
磁気記録媒体。８第１磁性層が、基体法線に対して傾斜した柱
状結晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲第
６項または第７項に記載の磁気記録媒体。９第１磁性層の厚さが0.05〜0.5μmである特許
請求の範囲第６項ないし第８項のいずれかに記載
の磁気記録媒体。１０第２磁性層の厚さが、0.005〜0.1μmである
特許請求の範囲第６項ないし第９項のいずれかに
記載の磁気記録媒体。１１第２磁性層が、基体法線に対しほぼ垂直な
柱状結晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲
第６項ないし第１０項のいずれかに記載の磁気記
録媒体。１２基体上に、Co，NiおよびＯ、またはCo，
Ni，ＯおよびCrを含む組成を有し、Co／Niの重
量比が1.5以上であり、Ｏ／（Co＋Ni）の原子比
が0.01〜0.2である第１磁性層を有し、この第１
磁性層上に、Co，CrおよびＯを含む組成を有し、
Co／Crの重量比が2.5〜８である第２磁性層を有
することを特徴とする磁気記録媒体。１３第１磁性層がCrを含み、Cr／（Co＋Ni）
の重量比が0.001〜0.1である特許請求の範囲第１
２項に記載の磁気記録媒体。１４第１磁性層が、基体法線に対して傾斜した
柱状結晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲
第１２項または第１３項に記載の磁気記録媒体。１５第１磁性層の厚さが0.05〜0.5μmである特
許請求の範囲第１２項ないし第１４項のいずれか
に記載の磁気記録媒体。１６第２磁性層の厚さが、0.005〜0.1μmである
特許請求の範囲第１２項ないし第１５項のいずれ
かに記載の磁気記録媒体。１７第２磁性層のＯ／（Co＋Cr）の原子比が
0.05以下である特許請求の範囲第１２項ないし第
１６項のいずれかに記載の磁気記録媒体。１８第２磁性層が、基体法線に対しほぼ垂直な
柱状結晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲
第１２項ないし第１７項のいずれかに記載の磁気
記録媒体。