JPH0582721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

(イ) 産業上の利用分野 本発明は、強磁性金属合金を主成分とする蒸着
薄膜型磁気記録媒体用磁性材料に関し、特に、非
磁性基材表面に強磁性金属合金を蒸着して成る高
密度蒸着薄膜型磁気記録媒体に関する。 (ロ) 従来の技術 磁気記録には、金属あるいは金属の酸化物等の
強磁性粉末を有機バインダーとともに高分子フイ
ルム等の非磁性基材に塗布した塗布型磁気記録媒
体が広く使用されている。近年情報量の急速な増
大とともに高密度記録の要求が強まり、高保磁力
と高磁束密度および高角形比の特徴を有する金属
薄膜型磁気記録媒体が注目され実用化への努力が
盛んに行われている。薄膜化技術には、真空蒸
着、スパツタリング、イオンプレーテイング、湿
式メツキ等種々な方法があるが、これらの技術の
うち、真空蒸着法は製造工程も簡単であり、成膜
速度も大きく出来ることから、工業的規模による
技術として最も先行している。 真空蒸着法とは、真空雰囲気中でCo、Co−
Ni、Co−Ni−Fe等の強磁性材料を電子ビームあ
るいは抵抗発熱体等により加熱蒸発させ、その蒸
気流を高分子等の非磁性基材に入射せしめて薄膜
を形成させる方法であり、磁気記録媒体として必
要な高保磁力、高角形比を得るため、蒸着速度、
蒸気流の入射角、微量ガス導入、基板温度等の諸
条件を適当に制御する方法が種々採られている。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 このような蒸着法にも蒸着工程中に生ずる突沸
現象という大きな欠点があり、また製造された磁
気記録媒体も塗布型のようにバインダーによつて
外気から保護されることがないため、耐蝕性が十
分でなく、ともに実用化への大きな障害となつて
いた。突沸の防止策としては、蒸着母材の真空中
再溶解や、蒸着前工程での長時間の予備加熱によ
る脱ガス処理が知られているが完全には防止出来
ず、生産生阻害の原因となつている。 また耐蝕性についてはCr等の耐蝕性付与元素
の添加による改良が試みられているが磁気特性の
劣化により実用化されていない。 本発明は、上記の従来技術における突沸防止対
策及び耐蝕性が十分でない点に注目してその改良
を目的としてなされたものである。 (ニ) 発明の構成 本発明は、高密度磁気記録媒体用磁性材料とし
て或は蒸着テープ等の高密度磁気記録媒体として
の磁気特性を損うことなく突沸現象と耐蝕性を改
良した磁気記録媒体用磁性材料及び磁気記録媒体
を提供することを目的とする。 本発明者らは、種々調査の結果、コバルト
（Co）、ニツケル（Ni）又は鉄（Fe）金属或はこ
れらの合金を主成分とする蒸着材料中に、従来蒸
着材料中に混入を避けるべきとされていた、ケイ
素（Si）を添加することにより、また、脱酸剤と
してケイ素を添加する場合には、脱酸剤とは別に
ケイ素を添加することにより、突沸現象が防止出
来ること、およびSi添加の結果生じた抗磁力の低
下がクロム（Cr）を同時に添加することにより
回復し、さらに耐蝕性も向上することを実験的に
見い出した。 即ち、本発明は、基材上に、コバルト及びニツ
ケルを主成分とする磁性蒸着膜が形成されている
蒸着薄膜型磁気記録媒体において、基材上に形成
されている磁性蒸着薄膜は、コバルト含有率が
75.2乃至77.6重量％、ニツケル含有率18.8乃至
19.4重量％、ケイ素含有率が１乃至２重量％、及
びクロム含有率が２乃至４重量パーセントであ
り、かつコバルト及びニツケルの含有量の和が94
乃至97重量％であり、ケイ素及びクロムの含有量
の和が３乃至６重量％であることを特徴とする蒸
着薄膜型磁気記録媒体にある。 したがつて、本発明による磁気記録媒体は非磁
性基材表面に蒸着されたコバルト（Co）及びニ
ツケル（Ni）からなる合金を主成分とする磁性
薄膜中にケイ素が１乃至２重量％及びクロムが約
２乃至４重量％で同時に含有されており、ケイ素
及びクロムの含有量の和が約３乃至６重量％であ
り、その他不可避的不純物を含有することを特徴
とし、蒸着材料の融液を難突沸性とすると共に得
られる磁性層を耐蝕性に優れたものとするもので
ある。 本発明の蒸着薄膜型磁気記録媒体は、コバルト
及びニツケルからなる金属並びに合金を主成分と
し、これら主成分の含有量は、本発明の実施例に
示されるように、コバルト含有率が75.2乃至77.6
重量％、ニツケル含有率が18.8乃至19.4重量％と
され、これら主成分の含有量は、97重量％以下で
あるのが実用的である。しかし、これら主成分の
含有量は90重量％未満であると実用的でない。 本発明においてSiは突沸防止のために添加され
るものであり、その量は１乃至２重量％とされ
る。Siが１重量％より少ないと突沸抑制の効果が
なく、したがつて、１重量％以上が必要である。
しかしSiは保磁力と飽和磁束密度を低下させるだ
けでなく、多すぎると蒸着膜にマイクロクラツク
が発生し、ノイズの発生の原因となるために、２
重量％を越える量は好ましくない。 CrはSi添加による保磁力の低下を防止するた
めに添加させるものであり、その量は２乃至４重
量％が好ましい。この場合クロムは、耐蝕性をも
同時に向上させる。Siによる保磁力低下を防止す
るのに必要なCr量は、添加するSi量及び共存す
る他元素の量により異なるが、１重量％以上のSi
量に対して２重量％以上のCr量が必要である。
この場合、添加Crによる耐蝕性向上の効果はCr
量が２重量％以上で明瞭に現われて来る。Cr量
が４重量％より多いと、却つて、飽和磁束密度が
低下し、また他元素との蒸気圧の差により、組成
の変動が大となつて、磁気記録媒体としての有用
性がなくなり好ましくない。したがつて、２乃至
４重量％の範囲とされる。 SiとCrの２元素の含有量の和も飽和磁束密度
低下を避けるために約３乃至６重量％とするのが
好ましい。 以上のように、この発明に係る磁気記録媒体
は、Co及びNiの合金を主成分とし、含有量で約
１乃至２重量％の範囲内のSiと、含有量で約２乃
至４重量％の範囲内のCrを同時に含有し、Siと
Crの和が約３乃至６重量％であることを基本成
分とするが、必要に応じてこの基本成分に４重量
％以下のモリブデン（Mo）、タングステン
（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Nb）、タンタ
ル（Ta）、銅（Cu）、ジルコニウム（Zr）、カル
シウム（Ca）、マグネシウム（Mg）、アルミニウ
ム（Al）、マンガン（Mn）およびチタン（Ti）
さらにまた必要に応じて0.1重量％以下の金
（Au）、銀（Ag）或は白金族元素やランタン
（La）、セリウム（Ce）などの稀土類元素を添加
することができる。 この発明に係る磁気記録媒体、例えば蒸着テー
プは、溶製により上記組成に調整した合金を蒸着
素材とし、例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリカボネイト、ポリプロピレンなどの高分子フ
イルム上に10^-4ないし10^-6Torrの真空中で斜方
蒸着法により磁気記録層として成膜される。この
場合、高分子フイルム上に予めAl、Ti、Mo、Si
等の金属を下地処理層として蒸着したものを用い
ても良く、また磁性層の上にテープの走行性を良
くするために有機物質等により被覆してもよい。 本発明に係る磁気記録媒体において、非磁性基
材としては一般にプラスチツク材料であるが、こ
の他にも、非磁性の材料であれば使用できる。ま
た、基材の形状は平板状、薄膜状等種々の形状と
することができる。 また、本発明の磁気記録媒体は、このような組
成を有するので、磁気記録媒体として必要にして
十分な磁気特性と耐蝕性を兼ねそなえるものであ
る。 (ホ) 作用 本発明は、コバルト及びニツケルからなる合金
を主成分とする磁性材料層、特に蒸着にる磁性薄
膜層に１乃至２重量％のSiが含有されるので、蒸
着材料の融解物の蒸着時における突沸を防止する
ことができる。したがつて、蒸着時に、蒸着材料
の融解物の突沸がなくなつて、金属又は白金の蒸
着時における蒸気の発生が一様となり、るつぼ等
から蒸着材料が溢流するようなこともない。 また、本発明は、コバルト及びニツケルからな
る合金を主成分とする磁性材料層、特に蒸着によ
る磁性薄膜層に２乃至４重量％のCrを含有させ
たので、Siを含有させても保磁力の低下がなく、
また耐蝕性にすぐれたものとなる。 しかも、本発明は、コバルト及びニツケルの二
以上からなる合金を主成分とする磁性材料層、特
に磁性薄膜層中のSi及びCr含有量の和を３乃至
６重量％としたので、該磁性材料層、特に磁性薄
膜層の飽和磁束密度を著しく低下させることもな
い。 (ヘ) 実施例 高周波誘導真空溶解炉にて表−１に示す組成の
試料Ａ〜Ｋを作成した。

【表】 これらの試料を蒸発源として、電子ビーム真空
蒸着装置を用いて蒸着入射角30°から80°まで変化
させ、25μ厚のポリエチレンテレフタレートフイ
ルム上に夫々蒸着し、厚さ0.1μmの蒸着磁性膜を
得た。圧力を６×10^-5Torrとして、加熱速度は
積極的に速め、赤熱後蒸着開始まで５分間の昇温
とし、常時目視により蒸発源の状態を観察した。
この条件にて突沸現象を生じ、成膜が困難な試料
は適宜予熱を行い成膜を終了させた。得られた磁
性薄膜の耐蝕性はガラス板に貼り着けた後、温度
80℃、相対湿度95％の恒温恒湿雰囲気で168時間
放置試験を行い、目視により錆による変色を比較
し、判定した。磁気特性は振動試料型自記磁束計
を用い保磁力Hc及び残留磁気Brを求めた。 突沸現象発生の有無、耐蝕性及び入射角70°に
おける磁気特性の結果を表−２にまとめて示す。

【表】 表−２によるとSiを脱酸剤として0.03重量％だ
け添加した比較例（試料Ａ，Ｃ，Ｉ）は急速加熱
条件での蒸着ではいずれも突沸現象が発生してい
る。これに対してSiを１重量％以上の添加した例
では突沸現象が皆無であり、突沸防止対策として
Si添加は有効である。 しかし、Siだけ増量添加したもの（試料Ｂ）は
Hc、Brとも低下し、磁気記録媒体としての有用
性が無い。 実施例において、Cr2重量％以上の添加では耐
蝕性の向上が認められた。 第１図は、本実施例におけるクロム含有率
（Cr重量％）と保磁力（Hc）の関係を示すもので
あり、縦軸に保磁力Hcがエルステツド（Oe）で
示されており、横軸にクロム含有率Ｘ（重量％）
が示されている。また、第２図は本実施例におけ
る保磁力Hc（エルステツド（Oe））と入射角θ
（度）との関係を示すものであり、縦軸に保磁力
Hcをとり、横軸に入射角θ（度）をとる。 第１図に示す通り、適量のCr添加はHcの向上
に効果があり、この実施例ではCrが２乃至３重
量％のもの（試料Ｅ，Ｆ）で最大のHcを示した。
種々調査の結果Crの適量は他の成分特にSi量に
よつて変動することが確かめられているが、いず
れの組成においても、飽和磁束密度を低下させる
ため４重量％以下に制限する必要がある。第２図
にHcの入射角依存性を示したが、本発明の実施
例（試料Ｆ）は、高密度記録媒体として現在有望
視され実用化が検討されている80Co−20Ni（試料
Ａ）と比較して何ら遜色のない特性を示してい
る。以上の実施例にて、明らかなようにCo及び
Niの合金を主成分とし、さらにSiが１乃至２重
量％及びCrの含有量を夫々２乃至４重量％とし、
且つSi及びCrの含有量の和が３乃至６重量％と
した本発明の磁性膜は、突沸現象の解決により、
製造性に優れ、さらに必要にして十分な耐蝕性と
磁性を合わせ持つすぐれた高密度磁気記録媒体で
あることが確認できた。 (ト) 発明の効果 本発明は、コバルト及びニツケルからなる合金
を主成分とする磁性層が１乃至２重量％のSiを含
有するので、蒸着時における蒸着材料融解物の突
沸を防止でき、したがつて、発生蒸気が常に一定
となり、一様な安定したコバルト及びニツケルか
らなる合金を主成分とする蒸着薄膜型磁気記録媒
体用磁性材料層が得られる。また、るつぼ内の蒸
着材料融解物は突沸が防止されるので、常に安定
した状態におかれることになり、溢流等により、
るつぼ周囲が溶損されたり、蒸着材料を無駄にす
ることもない。 しかも、本発明は、コバルト及びニツケルから
なる合金を主成分とする磁性材料層に２乃至４重
量％のCrを含有させると共に前記Si及びCrの含
有量の和を３乃至６重量％と制限したので、Siを
含有させたにもかかわらず、蒸着薄膜型磁気記録
媒体として使用する上で磁気特性を損うこともな
い。 したがつて、本発明は、るつぼ周辺の器材の溶
損が防止でき、その上、材料の無駄がなく、蒸着
のむらが解消されて、歩溜りが向上するので高密
度蒸着薄膜型磁気記録媒体が比較的廉価に得られ
ることとなる。 また、本発明は、蒸着工程において、突沸現象
が起らないので事前の徐熱及び予熱工程が省略で
き、生産性向上に寄与する。 このように本発明は、例えば、蒸着薄膜型磁気
テープ等の高密度蒸着薄膜型磁気記録媒体の実用
化に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例におけるクロム含有量
（Cr）と保磁力（Hc）の関係を示すものであり、
縦軸に保磁力（Hc）がエルステツド（Oe）で示
されており、横軸にクロム含有率Ｘ（重量％）が
示されている式中、元素記号以外の係数は重量比
を示す。また、第２図は本実施例における保磁力
Hc（エルステツド）と入射角θ（度）との関係を
示すものであり、縦軸は保磁力Hcがエルステツ
ド（Oe）で示されており、横軸は入射角θ（度）
が示されている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基材上に、コバルト及びニツケルを主成分と
   する磁性蒸着膜が形成されている蒸着薄膜型磁気
   記録媒体において、基材上に形成されている磁性
   蒸着薄膜は、コバルト含有率が75.2乃至77.6重量
   ％、ニツケル含有率が18.8乃至19.4重量％、ケイ
   素含有率が１乃至２重量％、及びクロム含有率が
   ２乃至４重量パーセントであり、かつコバルト及
   びニツケルの含有量の和が94乃至97重量％であ
   り、ケイ素及びクロムの含有量の和が３乃至６重
   量％であることを特徴とする蒸着薄膜型磁気記録
   媒体。