JPH0361248B2 - - Google Patents

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、Cc−Ni−Ｏ系等の蒸着
膜が最も好適である。 このような斜め蒸着法による薄膜磁性層は、基
体主面の法線に対して傾斜し、その長手方向径が
磁性層厚さ方向全域に及ぶ、柱状結晶粒子の集合
体として形成される。そして、Co，Ni等は、柱
状結晶粒子中に存在し、また、必要に応じ導入さ
れるＯは、柱状結晶粒子の表面に、酸化物を形成
して存在するものである。 しかし、このような磁性層は、酸化され易く、
耐食性に欠けるという欠点がある。 従来、上記のような媒体の耐食性を向上させる
ためには、磁性層上に、種々の保護層を設属する
ことが行われている。 しかし、保護層設層によるスペーシングロスの
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。 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、その主たる目的は、斜め蒸着法による
磁性層を有する磁気記録媒体において、他の保護
層を別途設層することなく、磁性層自体の構造を
かえることにより、耐食性を向上させ、電磁変換
特性を低下させないようにすることにある。 このような目的は、以下の本発明によつて達成
される。 すなわち本発明は、 基体上に、CoとNiと０、または、CoとNiとCr
と０を含み、Co／Niの重量比が1.5以上であり、
０／（Co＋Ni）の原子比が0.01〜0.2である磁性
層を有し、この磁性層を厚み方向に４等分したと
き、基体からもつとも遠い位置にある部分の密度
が、他の３つの部分の密度の平均値より20％以上
大きい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、基体上に磁性層を有
する。 磁性層は、Co＋Ni＋０からなる。 すなわち、CoとNiとを必須成分とする。Co／
Niの重量比は、1.5以上である。Ni添加により、
耐食性と耐久性とが向上する。 そして、Co＋Niに加え、０が含まれる。０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、０／（Co＋Ni）の原子比は
0.01〜0.2、特に0.01〜0.1である。 一方、磁性層中には、Co＋Ni＋０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
〜0.05であると、より一層好ましい結果を得る。 なお、このような磁性層中には、さらに他の微
量成分、特に遷移元素、例えばFe，Mn，Ｖ，
Zr，Nb，Ta，Zn，Hi，Mo，Ｗ，Cu等が含ま
れていてもよい。 このようなトータル組成をもつ磁性層は、厚み
方向に４等分して、４つの部分に分けたとき、基
体からもつとも遠い位置にある部分の密度が、他
の３つの部分の平均値より、20％以上大きいもの
である。 この場合、従来のものでは、表層部分が、他の
部分とほぼ同一の密度であり、本発明に従い、上
記のように、厚み方向に密度の勾配ないし変化を
もたせたとき、はじめて耐食性の向上が図られる
ものである。 そして、このような耐食性の向上は、表層部分
（1/4厚さ）が、他の領域より20％大きい密度とな
つたとき、臨界的に生じるものである。 このような場合、上記の密度は、以下のように
して測定すればよい。 すなわち、サンプル磁性層を、イオンミリング
等のドライプロセスのエツチング手段によりエツ
チングしながら、けい光Ｘ線分析等を行い、その
際のカウント数を測定する。そして、カウント数
の変化カーブから密度を求める。 このような磁性層は、通常、0.05〜0.5μm、よ
り好ましくは0.07〜0.3μmの厚さに形成される。 磁性層に、上記のような密度プロフアイルを付
与するには、種々の層構造が可能である。 ただ、通常は、以下のような構造とすることが
好ましい。 すなわち、基体主面の法線に対して傾斜した柱
状結晶粒子の集合体からなる第１の層を基体上に
有し、この第１の層の上、すなわち基体と反対側
に、基体主面の法線に対して傾斜していない第２
の層を設層して、第１および第２の層から磁性層
を形成することが好ましい。 これにより、上記のような密度プロフアイルと
する際の制御が容易となる。 このような場合、第１の層の柱状結晶粒子は、
基体の主面の法線に対して、30゜以上の角度で傾
斜していることが好ましい。 また、各柱状結晶粒子は、第１の層の厚さ方向
全域に亘る長さをもち、その短径は、50〜500A
程度とされる。 そして、CoおよびNi，Cr等は、この結晶粒子
内に存在し、Ｏは各柱状結晶粒子の表面に主とし
て存在するものである。 一方、第２の層は、通常、ほぼ基体主面の法線
を向いた（法線に対して±10゜程度以内）柱状の
結晶粒子の集合体からなる。そして、各粒子の径
は、通常、第２の層の厚さ方向全域に亘る長さを
もつが、必ずしも厚さ方向に亘つて成長していな
くてもよい。また、その短径は50〜500A程度と
される。 また、前記第１の層と同様、Co，Ni，Crは結
晶粒子内に存在し、Ｏは各粒子の表面に主として
存在する。 このような第２の層は、0.005〜0.1μm、より好
ましくは、0.005〜0.05μmの厚さとされる。 これは、0.005μm未満では耐食性向上の効果の
実効がなくなり、0.1μmをこえると電磁変換特性
が低下するからである。 このような磁性層は、基体上に直接あるいは下
地層を介して設置される。 この場合、上記した第１の層は、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、公知の方法を用い
ればよく、基体主面の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、蒸着条件や後処理法等としては、公知の
方式に従えばよい。この場合、後処理法として
は、層中へのＯ導入のための各種処理法などがあ
る。 一方、第２の層は、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
脂製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よい
が、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、磁性層の上面に、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
がきわめて高くなる。そして、これは、Co−Ni
−Ｏ系磁性層の表層1/4部分の密度が他より20％
以上大きくなつたとき臨界的に生じるものであ
る。 また、電磁変換特性の低下がなく、出力および
Ｓ／Ｎ比は高い。 さらに、走行摩擦は少なく、走行耐久性も高
い。 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、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＝２×10^-2Paと
した。 得られた磁性層は、Co／Ni＝４（重量比），
Ｏ／（Co＋Ni）＝0.02（原子比）であり、基体主
面法線に対し、約40゜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。 このサンプルをA0とする。 次に、A0の磁性層上に、上記のCo／Ni合金を
用い、RFスパツタリングにより、0.03μm厚の第
２の層を形成して、サンプルA1を作製した。 スパツタリング雰囲気は、P_Ar＝１×10^-1Pa，
P_O2＝１×10^-1Paとした。 第２の層の組成は、上記第１の層と同一であつ
た。また構造は、基体主面法線とほぼ平行な、短
径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。そして、Co，Niは
粒子内に、Ｏは粒子表面に存在していた。 なお、この第２の磁性層のＯ／（Co＋Ni）の
原子比は0.02であつた。 このようにして得たサンプルA0，A1につき、
Ar⁺を用いたイオンミリングにより、サンプルを
エツチングしながら、けい光Ｘ線で、Co，Niの
カウント数の変化を測定し、表層付近の全磁性層
の1/4厚の部分と、他の部分とのカウント数の比、
すなわち密度の比を求めた。 結果を表１に示す。 た、60℃、相対湿度90％下で７目間放置し、そ
の後、振動式磁力計にて、サンプル１cm²あたりの
磁束量の変化Δφmを測定した。 結果を表１に示す。 さらに、比較のため、サンプルA1の作製にお
いて、第２の層の膜厚を変えた他は同一の条件
で、密度の比が1.3のサンプルA2と、密度の比が
1.1のサンプルA3とを作製した。 また、比較のため、サンプルA0の作製におい
て、蒸発源と、成膜雰囲気とをかえ、同一の膜厚
の下記比較サンプルC0，D0，E0を作製した。

【表】 れず れず

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体上に、CoとNiと０、または、CoとNiと
   Crと０を含み、Co／Niの重量比が1.5以上であ
   り、０／（Co＋Ni）の原子比が0.01〜0.2である
   磁性層を有し、この磁性層を厚み方向に４等分し
   たとき、基体からもつとも遠い位置にある部分の
   密度が、他の３つの部分の密度の平均値より20％
   以上大きいことを特徴とする磁気記録媒体。 ２ 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項に記
   載の磁気記録媒体。 ３ 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 磁性層が、基体主面の法線に対して傾斜した
   柱状結晶粒子の集合体からなる第１の層と、この
   層の基体と反対側に設けられた基体主面の法線に
   対して傾斜していない第２の層とから形成されて
   い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。