JPH0654534B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH0654534B2
JPH0654534B2 JP7373887A JP7373887A JPH0654534B2 JP H0654534 B2 JPH0654534 B2 JP H0654534B2 JP 7373887 A JP7373887 A JP 7373887A JP 7373887 A JP7373887 A JP 7373887A JP H0654534 B2 JPH0654534 B2 JP H0654534B2
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正 安永
明郎 矢内
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体に関し、より詳細には錆を生じず
かつ保存性に優れた金属薄膜型の磁気記録媒体に関する
ものである。
〔従来の技術〕
磁気記録媒体としては、従来より強磁性体粉末を有機バ
インダー中に分散させた磁性塗料を非磁性基体上に塗布
し乾燥させて得た塗布型のものが広く使用されてきてい
る。しかしながら、この塗布型磁気記録媒体は、強磁性
体粉末として主として金属酸化物粉末を用いているため
に飽和磁化が小さく、有機バインダーを含むために磁性
層中の強磁性体の濃度を上げられず、それにより高密度
記録には適しておらず、また製造工程が複雑であるなど
の欠点を有する。
近年高密度記録への要求が高まり、これに対応して金属
薄膜を非磁性基体上に形成した磁性記録媒体が開発さ
れ、これは真空蒸着、スパツタリング、イオンプレーテ
イング等のベーパーデポジシヨン法、あるいは電気メツ
キ、無電解メツキ等のメツキ法によつて金属薄膜を非磁
性基体上に形成するもので、磁性体としては金属に限ら
れないものであるが、金属が代表的であるので、以下こ
れを有する磁気記録媒体を金属薄膜型磁気記録媒体とい
う。また、この型式のものは有機バインダーを含有しな
いので非バインダー型磁気記録媒体とも呼ばれる。
この金属薄膜型磁気記録媒体においては飽和磁化の大き
い強磁性金属をバインダーを含有しない状態で薄膜とし
て形成させることができるので、塗布型に比して高保磁
力化と薄膜化が行われ、かつ短波長域での減磁の影響が
小さく高密度記録が実現され、しかも製造工程が簡単化
されるため、注目を集めている。
しかし、金属薄膜型磁気記録媒体の金属薄膜は見かけは
均一で平滑な金属の面を有しているが、微細構造では粗
なもので金属微粒子が並んでいるような構造を有してい
るために、腐蝕され易く、このためこの型の磁気記録媒
体は塗布型磁気記録媒体と比較して耐候性及び耐蝕性が
劣つている。特にカセツトテープやビデオテープ等とし
て用いられる磁気記録媒体は記録、再生時に該媒体表面
が磁気ヘツドで擦られるため、金属薄膜上に極めてわず
かに腐蝕物が存在していても、摩擦によりそれが脱落し
てヘツドに目詰りが生じ、それによりヘツド及び磁気記
録媒体に傷がつく。
さらに、金属薄膜型磁気記録媒体は耐久性が劣るという
問題がある。この型の磁気記録媒体では金属薄膜が平滑
であるため摩擦が大きくハリツキを起り易いなどの問題
があり、VTRにおけるスチル耐久性等において塗布型
のものに比して劣つている。
このような金属薄膜型磁気記録媒体の耐候性及び耐久性
を改良するために、イオンプレーテイングにより表面窒
化処理を施す方法(特開昭50−33806号)、スパ
ツタリングにより窒化ケイ素膜を設ける方法(特開昭5
3−30304号)、磁性膜を窒素ガス等の雰囲気中で
の放電にさらして非磁性表面層を形成する方法(特開昭
53−85403号)、磁性金属薄膜上に窒化された金
属薄膜を設ける方法(特開昭54−143111号)、
等が知られている。また、耐候性にすぐれた非バインダ
ー型磁気記録媒体としてヨーロッパ特許8328号、或
いは特開昭59−87809号に開示されているような
窒化鉄或いは鉄及び窒化鉄よりなる磁性薄膜がある。さ
らに、本出願人は先に非磁性基体上に酸化窒化鉄を主成
分とする磁性薄膜を設けてなる磁気記録媒体(特開昭6
1−54023号)を提案し、この磁性薄膜は次の組成
式 Fe1-X-YNXOY (ただし、式中0.25≦X+Y≦0.60である) で表わされる組成を有するものであつた。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら前述の方法によれば、耐錆性は大きく向上
するものの、保存性に問題がある。すなわち、保存経時
させた後の基体と薄膜間の密着が不充分であり、改良を
望まれていた。
したがつて本発明の目的は、保存性にすぐれる磁気記録
媒体を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、本発明は、非磁性基体上に形成された鉄を主
材料とする強磁性金属薄膜を磁性層として設けてなる磁
気記録媒体において、金属薄膜中に少なくとも窒素原子
ならびに酸素原子が含まれており、かつ該強磁性範膜中
に含まれる酸素の鉄に対する原子数比率が薄膜表面近傍
から基体へ向つて漸増する、すなわち該強磁性薄膜の深
さ方向において、前記基体に近づくにつれて漸増してい
ることを特徴とする磁気記録媒体、に関する。
本発明で云うところの鉄、窒素、酸素原子を含有する強
磁性薄膜は純鉄、窒化鉄、酸化鉄を主成分とする複雑な
混合体あるいは複合体になつているものである。例えば
窒化鉄に関して云えばε−Fe2-3N、γ−Fe4N、Fe
16N2等の結晶構造を取りうるものであり、成膜条件を
制御することによりその組成、比率等をある程度制御し
うるものである。本発明では、更に該強磁性薄膜の深さ
方向において、非磁性基体に近づくにつれ、薄膜中に含
まれる酸素原子の鉄原子に対する比率を漸増せしめる。
但し、薄膜のごく表面については自然酸化層の存在によ
り酸素含量は増大してあるため、この領域は除外され
る。この酸素の鉄に対する原子数比率は、オージエ電子
分光法(AES)により分析することができ、その深さ
方向の情報を得る際には、例えばアルゴンイオンで磁性
薄膜をエツチングしつつ分析する、という方法が広く知
られている。
非磁性基体上に、本発明の強磁性金属薄膜を形成させる
方法について以下述べる。成膜方法は周知の斜め蒸着法
による。そして、成膜時に窒化あるいは酸化反応を起こ
させるために、イオンプレーテイング法との併用あるい
はイオンビーム照射との併用(いわゆるイオンビームア
シスト蒸着等)がなされる。第1図はその1例を示すも
のであり、非磁性基体2.を固定し、この上に鉄材料
4.を電子ビーム5.により溶解蒸発せしめて膜堆積せ
しめる際、同時にイオン銃6.を作動させ酸化窒化鉄膜
を形成する。イオン銃には窒素ならびに酸素原子を有す
る7.(例えばN2ガス、NH3ガス、NOXガス、O
2ガス等の組合せ)を導入し、そのイオン、ラジカル、
原子等をイオン銃内で作りだして基体2.上に照射せし
める。あるいはまた、ガス導入口8.より雰囲気ガスを
導入して反応雰囲気を変えることもできる。
第1図の装置において、本発明の薄膜磁性層を得るには
鉄材料4.の蒸発速度を一定に保つた上で成膜中にイオ
ン銃6.に導入されるガス7.の組成を時間と共に変化
せしめれば良い。例えば成膜初期でN250%、O25
0%のガスで次第にO2ガス混入量を減じていく、とい
う方法により作成しうる。あるいはまた、鉄材料4.の
蒸発速度は一定に保ち、かつイオン銃6.も一定に作動
させた状態でガス7.をN2ガスとした条件下におい
て、ガス導入口8.から導入されるO2ガス量を時間と
共に増大せしめる。第2図には、周知の巻き取り蒸着装
置内にイオン銃24.を組み込み、窒化酸化鉄膜の作成
を可能としたものが示されている。この装置によれば、
基体22.が冷却ドラム23.に沿つて搬送される途中
において鉄蒸気流ならびに窒素イオンあるいは窒素+酸
素イオン流の照射を受け、磁性膜が形成される。ここ
で、鉄材料27.の蒸発速度を一定に保ち、かつイオン
銃24.の作動もN2ガスを導入しつつ一定に保ち、ガ
ス導入口30.より適量の酸素ガスを導入することによ
り、本発明の強磁性金属薄膜を形成せしめることができ
る。
本発明での磁性層の厚さは、一般には0.02〜5.0
μm、好ましくは0.05〜2.0μmである。
本発明で用いられる非磁性基体としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビ
ニール、三酢酸セルロース、ポリカーボネート等のプラ
スチツクが用いられる。
本発明の磁気記録媒体における磁性層上に潤滑層を形成
してもよく、潤滑層としては炭素数12〜18個の脂肪
酸、前記脂肪酸の金属塩、シリコーンオイル、炭素数2
〜20個の一塩基脂肪酸と炭素数3〜12個の一価アル
コールからなる脂肪酸エステル等が使用される。添加量
としては磁性層上に0.5〜20mg/m2存在させるの
が好ましい。
本発明の磁気記録媒体においては、必要により非磁性基
体の磁性層側と反対の面にパツク層を設けてもよい。
また、金属薄膜の磁性層と非磁性基体との間に有機物あ
るいは無機物からなる層を設けてもよい。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明
は下記実施例に限られるものではない。
第1図に示した装置を用いて磁性薄膜を作成した。基体
2.としてはポリエチレンテレフタレートフイルム(1
3μm厚)を使用し、99.9%Feを電子ビーム5.
により溶解蒸発させた。ここで図中には明示されていな
いが膜厚モニター(水晶発振式)により蒸発速度をモニ
ターし5Å/S一定になるようにした。同時にカウフマ
ン型イオン銃6.にN2ガスを導入し作動せしめた。こ
の時加速電圧0.3kV、イオン電流値5mAとし、真
空度はこの状態で5×10−5Torrとなるようした。
更に、ガス導入口8よりO2ガスを導入した。まず、ガ
ス導入口8.よりのO2導入を成膜初期から成膜終了に
かけて真空度が3×10−4Torrから5×10−5To
rrとなるよう変化せしめて厚さが2000Åとなるよう
膜形成を行なつた。この時できた薄膜サンプルAをAE
S分析し、膜深さ方向の元素含有率分析を行なつたとこ
ろ、第3図に示すパターンが得られた。次にガス導入口
8.よりのO2導入を成膜初期から成膜終了にかけて真
空度が1×10−4Torr一定であるようO2を導入せ
しめ、他の条件は同一で膜形成を行なつた。サンプルB
とする。この薄膜AES分析結果を第4図に示す。こう
してできた薄膜試料を60℃90%RH雰囲気下に14
日間保存し、その後取りだして乾燥せしめ、しかる後に
スコツチテープテスト、およびスチル測定を行なつた。
スコツチテープテストは試料薄膜面上にセロハンテープ
を貼りつけ、ひきはがすことで膜のはく離の有無をみ
た。またスチール測定は試料を8mm×100mmの大きさ
に切り取り前後にリーダテープを接合した上で、富士フ
イルム製FLJIX−8改造の試験機にて23℃10%
RH雰囲気下で行なつた。
即ち、本発明の磁気記録媒体は長期保存後も基体と磁性
薄膜間の密着が良く、保存性に優れることがわかる。
〔発明の効果〕
本発明の磁気記録媒体は耐錆性に優れると同時に、長期
保存後の基体、磁性薄膜間密着性にも優れ、保存性が顕
著に向上している。
【図面の簡単な説明】
第1図ならびに第2図は、本発明の磁気記録媒体を作成
するための装置である。 2、22:非磁性基体、6、24:イオン銃 4、27:蒸着材料、5、28:電子ビーム 8、30:ガス導入口、23:冷却ドラム 第3図は本発明の磁気記録媒体(サンプルA)のAES
プロフアイルである。 第4図は比較例試作品(サンプルB)のAESプロフア
イルである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性基体上に形成された鉄を主材料とす
    る強磁性金属薄膜を磁性層として設けてなる磁気記録媒
    体において、該強磁性薄膜中に少なくとも窒素原子なら
    びに酸素原子が含まれ、かつ該強磁性薄膜中に含まれる
    酸素の鉄に対する原子数比率が薄膜表面近傍から基体へ
    向つて漸増していることを特徴とする磁気記録媒体。
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