JPH04111220A - 磁気記録媒体およびその製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコバルト（Ｃｏ）系の強磁性金属層を記録層と
する磁気記録媒体に係わり、さらに詳しくは強磁性金属
層の不動態化処理が迅速に行える構造のＣｏもしくはＣ
ｏを主成分とする強磁性金属層を設けた５生産性が棲め
て良好で、かつ耐食性ならびに耐久性に優れた信頼性の
高い磁気記録媒体およびその製造法に関する。

〔従来の技術〕

コバルト（Ｃｏ）もしくはＣｏを主成分とする強磁性金
属層を記録層とする磁気記録媒体は、高密度記録に適し
た磁気特性を有し、その有用性は広く知られている。し
かし、Ｃｏ系の強磁性金属層は、耐食性元素（Ｃｒ等）
を多量に含む場合を除き、大気中において腐食され易く
、そのため磁気特性の劣化が著しく磁気記録媒体として
の耐久性ならび信頼性に欠けるという問題があった。例
えば、ＶＴＲ用テープなどにおいては、この大気中にお
ける腐食問題は信頼性の点で致命的な欠点となるもので
ある。

このＣｏ系強磁性金属層の大気中における腐食を防止す
る目的で従来、例えば磁性層（記録層）表面に防錆剤（
酸化防止剤）を含有するトップコート層を塗布する方法
（特開昭６０−２２３０２５号公報）が提案されている
。また他方において、磁性層表面にレーザ光線等を照射
して熱酸化させる方法（特開昭５８−１３０４２８号公
報）、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酸化物保護層
を形成させる方法（米国特許第３４６０９６８号）など
、少なくともスピネル（Ｃｏ３０４）またはＣｏ□０３
・Ｈ２Ｏ等の形で示される安定な高次酸化物からなるＧ
。

不動態層を設ける方法が提案されている。

しかし、上記従来技術における防錆剤を塗布する方法は
、量産ベースにおいて防錆剤が磁性層表面に付着しない
部分が生じるなどの塗布むらが発生したり、さらには防
錆剤を塗布しても下地の金属磁性層となじみ難いために
、金属磁性層によく吸着した防錆剤層を形成させること
が難しく、対ヘツド摺動強度が不足するなどの問題があ
った。

他方、Ｃｏ不動態層の形成による防食化は、Ｇ。

の酸化物保護層が薄く均一であり、電磁変換特性の面か
ら言ってスペーシングロスが極めて少なく理想的である
が、実際の量産において長尺物を短時間のうちに不動態
化処理を行うという技術がこれまでにはなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したごとく、従来のＣｏもしくはＣｏを主成分とす
る強磁性金属層を磁気記録層（磁性層）とする磁気記録
媒体において、磁性層の表面を不動態化処理して安定し
たＣｏ不動態層を形成させるためには多大の時間を必要
とし、そのため磁気記録媒体の生産性が極めて低いとい
う問題があった。

本発明は、上記従来技術における問題点を解消するもの
であって、磁性層表面の不動態化処理が迅速に行える構
造のＣｏもしくはｃｏを主成分とする強磁性金属層を有
する極めて生産性が良く、耐食性ならびに耐久性に優れ
た信頼性の高い磁気記録媒体およびその製造法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、Ｃｏ系磁性層の不動態化のメカニズムにつ
いて検討した結果、不動態化処理によって磁性層は表面
部のみ酸化されるのではなく、磁性層の内部にまで酸化
が進むことが判明した。そして、磁性層内部までの酸化
が不動態化処理に要する時間を律しているものと思われ
る。また、不動態化反応は磁性層表面から進行するもの
であり、したがって不動態化反応にあずかる全磁性層の
膜厚を薄くすると不動態化反応が終了するまでの時間が
短くなり、不動態化処理が迅速に行えることになる。一
方、全磁性層の膜厚が厚いと、それだけ不動態化反応が
終了するまでの時間が長くなり、不動態化処理に要する
時間が多大となる６本発明は、上記の知見に基づき、非
磁性基板上に、ＣｏもしくはＣｏを主成分とする第１の
強磁性金属層を形成し、該第１の強磁性金属層上に、Ｃ
ｏ不動態化反応遮断性の酸化物よりなる中間層を設け、
該中間層上に、Ｃｏ不動態化反応にあずかる膜厚が比較
的薄い上記成分の第２の強磁性金属層を積層し、該第２
の強磁性金属層を不動態化処理することにより、達成さ
れる。

本発明のＣｏ系磁気記録媒体において、Ｃｏ不動態化反
応遮断性の中間層は、アルミニウム、チタン、ニッケル
、鉄などの酸化物が好ましく、不動態化反応を阻止する
材料からなる薄膜であればよく、特にその種類や成分組
成を特定するものではない。そして、中間層の膜厚は、
５０〜５００人の範囲が好ましく、５０人未満ではＣｏ
不動態化反応の遮断効果が少なく、また５００人を超え
ると磁気特性が低下するので好ましくない。

本発明のＣｏ系磁気記録媒体において、Ｃｏ不動態化反
応遮断性の酸化物よりなる中間層上に設ける第２の強磁
性金属層の膜厚は、１０ｏ〜１０００人の範囲が好まし
く、１００人未満ではＣｏ不動態層の形成が不十分とな
り、また１０００人を超えるとＣｏ不動態化処理にかか
る時間が長くなり過ぎるので好ましくない。

本発明の磁気記録媒体を構成する第１および第２の強磁
性金属層は、Ｃｏの単体金属もしくはＣ。

を主成分とする合金層であって、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃ。

−Ｃｒ、　Ｃｏ　−Ｐ　、　Ｃｏ　−Ｐｄ、　Ｃｏ　−
Ｆｅ、　Ｃｏ　−ＮｉＰ、Ｃｏ　　Ｆｅ　　Ｃｒ、Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−
Ｃｕなどが好適に用いられる。

さらに本発明は、非磁性基板上に、真空蒸着、スパッタ
リング、イオンプレーティング等の物理蒸着法を用いて
、ＣｏもしくはＣｏを主成分とする強磁性金属層を、Ｃ
ｏ不動態化反応遮断性の酸化物よりなる中間層を介して
順次積層し、最上層の上記成分の強磁性金属層のみを不
動態化処理して、耐食性ならびに耐久性に優れた磁気記
録媒体を迅速に量産性よく製造する方法に関するもので
あって、 （１）非磁性基板上に、ＣｏもしくはＣｏを主成分する
第１の強磁性金属層を形成する工程、（２）上記第１の
強磁性金属層上に、Ｃｏ不動態化反応遮断性の酸化物か
らなる中間層を形成する工程、 （３）上記中間層上に、上記成分からなる第２の強磁性
金属層を形成する工程、 （４）上記第２の強磁性金属層を形成した後、酸素、空
気またはオゾンなどの酸化性雰囲気中での酸化処理、水
蒸気または高温高湿の酸化性雰囲気中での酸化処理、放
射線照射、グロー放電またはプラズマによる酸化処理の
うちより選ばれる少なくとも１種の酸化処理によって、
上記第２の強磁性金属層上にＣｏ不動態層を形成する工
程、を含むものである。

Ｃｏ不動態層の膜厚は、特に限定するものではないが通
常の場合５０〜１００人程度あれば十分である。

また、Ｃｏ不動態層の上に、ＳｉＯ（−酸化ケイ素）、
ＳｉＯ□（二酸化ケイ素）などからなる保護膜を設ける
こともできる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面を引用してさらに
詳細に説明する。

（実施例１） 第１図に示す構造の磁気記録媒体を、第２図に示す真空
蒸着装置を用いて作製した０図において、非磁性基板１
として、厚みが約９−のポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）を、原反ロール１０より、ガイドロール１１を
介して、直径が約６０ｃ醜の回転する円筒状キャンロー
ル９の周側面に沿って移動させ、ガイドロール１２を介
して、巻取りロール１３に巻取るようにセットすると共
に、強磁性金属蒸発源１４の中に、Ｃｏ−２０ｗｔ％Ｎ
ｉ合金よりなる強磁性金属１５を充填した０次に、真空
排気系８を稼動させて、真空槽１内を約５Ｘ１０−’ト
ル（Ｔｏｒｒ）にまで真空排気し、強磁性金属１５を電
子線により加熱し溶解して強磁性金属を蒸発させて、蒸
着速度が約２０００人／Ｓで、斜め入射蒸着を開始する
と同時に、酸素ガスを酸化性ガス導入管１７より０．４
ｆｌ／分の割合でＰＥＴフイルムからなる非磁性基板１
に吹きつけながら、第１図に示す第１のＣｏ−Ｎｉ強磁
性金属層２を、約２０００人の膜厚に形成させた。次に
、第２図に示す真空蒸着装置とほぼ同様の構造を有する
別室（図示せず）にて、晟を蒸発させて酸素ガスを吹き
つけながら酸化アルミニウムよりなるｃｏ不動態化反応
遮断層である中間層３を、約１００人の膜厚に蒸着した
。その後、上記真空蒸着装置に再びセットして、第１の
Ｃｏ−Ｎｉ強磁性金属層２の形成の場合とほぼ同様にし
て、上記中間層３の上に、Ｇ　ｏ　−２０ｗｔ％Ｎｉ合
金よりなる第２のＣｏ−Ｎｉ強磁性金属層４を約１００
人の膜厚に形成させた。

以上の手順で作製した磁気記録媒体の長尺原反ロールを
、別の反応容器（図示せず）に装入し、減圧もしくは真
空にした後、酸素ガスを１．５気圧の圧力に封入して、
Ｃｏの不動態化処理を４時間行った。なお、上記長尺原
反ロールの蒸着長さは５００ｍとした。

（実施例２） 実施例１におけるＣｏ不動態化反応遮断層である中間層
を、チタン酸化物（ＴｉＯ２など）層として約１００人
の膜厚に蒸着した他は、実施例１と同様にして磁気記録
媒体を作製した。

（実施例３） 実施例１におけるＣｏ−Ｎｉ強磁性金属層に代えて、Ｃ
ｏ１０Ｏ％の強磁性金属層とした他は、実施例１と同様
にして磁気記録媒体を作製した。

（比較例１） 実施例１における中間層および第２のＣｏ−Ｎｉ強磁性
金属層の形成を省略した他は、実施例１と同様にして磁
気記録媒体を作製した。

（比較例２） 実施例１におけるＣｏ不動態化処理を省略した他は、実
施例１と同様にして磁気記録媒体を作製した。

以上の各実施例および比較例において作製した磁気記録
媒体の原反から切り出した磁気テープの飽和磁化Ｍｓ（
実施例１の場合を１００とする）と、６０℃、９０％Ｒ
Ｈの雰囲気中に１週間静置した場合の飽和磁化Ｍｓの減
少率ΔＭｓ（％）について調べた。その結果を、第１表
に示す。

さらに、上記各実施例および比較例で作製した磁気記録
媒体の原反ロールの芯部を、媒体の全幅で長さ５０ｃｍ
の大きさにサンプリングして、６０℃、９０％ＲＨの雰
囲気中で１週間静置して、媒体の磁性層表面の色の変化
（腐食すると変色する）から形成されたＣｏの不動態層
の面積比（％）を調べた。その結果を、第２表に示す。

以上の第１表および第２表から明らかなごとく、本発明
のＣｏ不動態化反応遮断性の中間層を有する磁気記録媒
体は、Ｃｏの不動態化処理時間が従来は数日間要したも
のを、わずか数時間程度でほぼ１００％不動態化させる
ことができ、また従来の磁気記録媒体における磁性層の
不動態化に見られるような磁性層の内部までの酸化が起
らないから、磁性層の飽和磁化Ｍｓも維持することがで
き、磁気特性の劣化は生じない。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明のＣｏ不動態化反応
遮断性の中間層を介して、Ｃｏ系強磁性金属層を積層し
て設けた構造の磁気記録媒体は、Ｃｏの不動態化処理時
間を飛躍的に短縮させることが可能であり、かつ上記中
間層によって磁性層の内部にまで酸化が進行することが
ないので、良好な飽和磁化を示し、また飽和磁化の減少
率も小さく、磁気特性の劣化が極めて少ない耐食性なら
びに耐久性に優れた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記録媒
体の断面構造を示す模式図、第２図は実施例１において
用いた真空蒸着装置の構成を示す模式図である。 １・・・非磁性基板 ２・・・第１のＣｏ−Ｎｉ強磁性金属層３・・・中間層
（酸化物層） ４・・・第２のＣｏ−Ｎｉ強磁性金属層５・・・Ｃｏ不
動態層　　　　７・・・真空槽８．９・・・円筒状キャ
ンロール １０・・・原反ロール　　　　１１．１２・・・ガイド
ロール１３・・・巻取りロール　　　１４・・・強磁性
金属蒸発源１５・・・強磁性金属　　　　１６・・・防
着板１７・・・酸化性ガス導入管　１８・・・不活性ガ
ス導入管代理人弁理士　　中　村　純之助 第１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性基板上に、コバルト（Ｃｏ）もしくはＣｏを
   主成分とする強磁性金属層からなる磁気記録層を設けた
   磁気記録媒体において、上記磁気記録層は、上記基板上
   に上記成分の第１および第２の強磁性金属層を、酸化物
   よりなる中間層を介して順次積層し、上記第２の強磁性
   金属層上に、不動態化処理によりＣｏ不動態層を形成し
   てなることを特徴とする磁気記録媒体。 ２、請求の範囲第１項において、第２の強磁性金属層の
   厚みが１００〜１０００Åの範囲であることを特徴とす
   る磁気記録媒体。 ３、請求の範囲第１項または第２項において、酸化物よ
   りなる中間層の厚みが５０〜２００Åの範囲であること
   を特徴とする磁気記録媒体。 ４、非磁性基板上に、真空蒸着、スパッタリングまたは
   イオンプレーティングによる物理蒸着法を用いて、コバ
   ルト（Ｃｏ）もしくはＣｏを主成分とする強磁性金属層
   を、酸化物よりなる中間層を介して順次積層し、該強磁
   性金属層上にＣｏ不動態層を形成してなる磁気記録媒体
   の製造方法であって、非磁性基板上に、上記成分からな
   る第１の強磁性金属層を形成する工程と、該第１の強磁
   性金属上に、酸化物よりなる中間層を形成する工程と、
   該中間層上に、上記成分よりなる第２の強磁性金属層を
   形成する工程と、該第２の強磁性金属層上に、Ｃｏ不動
   態層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒
   体の製造法。 ５、請求の範囲第４項において、Ｃｏ不動態層を形成す
   る工程は、酸素、空気またはオゾンを含む酸化性雰囲気
   中での処理、水蒸気または高温高湿の酸化性雰囲気中で
   の処理、放射線照射、グロー放電またはプラズマによる
   酸化処理のうちより選ばれる少なくとも１種のＣｏ不動
   態化処理によることを特徴とする磁気記録媒体の製造法
   。