JPH09245336A

JPH09245336A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH09245336A
Application number: JP5049496A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Sasaki; 克己佐々木; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Junko Ishikawa; 准子石川; Katsumi Endo; 克巳遠藤; Toshio Kobayashi; 俊夫小林
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性及び耐久性に優れた多層コバルト系磁
気記録媒体の提供。【解決手段】ベースフィルム上に少なくとも２層のコ
バルト系磁性層が成膜積層されてなる多層コバルト系の
蒸着型磁気記録媒体において、積層方向に隣接する２つ
の磁性層中のコバルト含有率を下層ほど多くする。各磁
性層におけるコバルト含有率は、オージェ電子分光分析
による磁性層の原子数プロファイルにおける面積比で規
定され、隣接する層における面積比の差は少なくとも５
％が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸着型の磁気記録媒
体に関し、特にCo系多層磁性膜からなる耐食性、耐久性
の向上した磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蒸着型の磁気記録媒体は、塗布型の磁気
記録媒体等と比べて飽和磁化が大きく、高密度記録に適
したものであり、種々の応用分野において利用されてい
る。蒸着型磁気記録媒体の製造は一般に、ＰＥＴ等のベ
ースフィルムに対して、真空雰囲気内で強磁性材料を蒸
着して磁性層を形成することによって行われる。強磁性
材料としては、保持力、飽和磁化といった面から、例え
ばコバルトが好ましい。また蒸着による磁性層の成膜に
際して、酸素などの酸化性ガスを導入しながら蒸着を行
うと、磁性層に要求される保磁力、飽和磁束密度が得ら
れることが知られている。即ちこうして得られた磁気記
録媒体では、ベースフィルム上に蒸着された磁性層はカ
ラム構造をなして成長した磁性体粒子塊によって構成さ
れ、各カラムの間には酸化保護物質が形成され、これに
よって磁性層に所望とされる保磁力及び飽和磁束密度が
得られる。ところでコバルトは単体では耐食性に問題の
ある材料であるが、このように酸化性ガスを導入しなが
ら蒸着を行うと、磁性層の表面にも酸化膜が形成され、
これによって磁性層内部が保護され、耐食性の向上が図
られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】また一方、蒸着型の磁
気記録媒体としては、磁性層を多層蒸着して積層したも
のが知られている。こうした磁気記録媒体では、各磁性
層の間が磁性層表面の酸化膜によって磁気的に分離され
ており、良好な電磁気的特性が得られる。例えば磁性材
料としてコバルトを用いた、Co−Ｏ系の多層磁性膜が知
られている。しかしながら従来は、磁性層を多層成膜す
る場合においても、各層における元素の含有率、即ちCo
−Ｏ系多層磁性膜各層におけるCo及びＯの含有率は一定
であった。そのため例えば、所要の磁気的・電気的特性
に関して規定された所定含有率のコバルトが、表面では
耐食性や耐久性に関して問題を生ずる場合もあった。本
発明の課題は、こうした問題に対処することのできる、
Co系多層磁性膜からなる蒸着型磁気記録媒体を提供する
ことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ベース
フィルム上に少なくとも２層のコバルト系磁性層が成膜
積層されてなる多層コバルト系の蒸着型磁気記録媒体に
おいて、積層方向に隣接する２つの磁性層中のコバルト
含有率は下層ほど多い。即ち２層以上の多層で成膜積層
されたコバルト系磁性層の中で、隣接するそれぞれ２つ
の磁性層において、上層側の磁性層、即ちベースフィル
ムからより遠い側の磁性層のコバルト含有率は、下層側
の磁性層、即ちベースフィルムに近い側の磁性層のコバ
ルト含有率よりも少ない。本願発明によれば、下層ほど
コバルト含有率が多くなるような多層磁性層からなる磁
気記録媒体を提供することにより、高い耐食性及び耐久
性を達成することができた。

【０００５】ここでコバルト系とは、コバルトを主体と
し、磁性層内部及び表面に酸素を含むものを意図してい
る。従って本発明の磁気記録媒体においては、上層ほど
酸素含有率が多い。しかしこのことは、他の元素が少量
存在することを拒むものではない。こうした磁性層は、
例えば後述するように酸素を導入しながら蒸着を行う操
作を繰り返すことによって積層することができる。各磁
性層の厚みは一般に100〜3000Å程度である。

【０００６】各磁性層におけるコバルト含有率は、オー
ジェ電子分光分析による磁性層の原子数プロファイルに
おける面積比で規定するのが簡便である。即ち各原子数
プロファイルを積分することによってこの比を得ること
ができるが、この場合に誤差として５％程度が見込まれ
る。従ってこうした場合には、隣接する２つの磁性層中
のコバルト含有率の差が有意であるためには、少なくと
も５％の相違が必要である。

【０００７】またオージェ電子分光分析における原子数
プロファイルは平坦形状であることを要しない。即ち例
えば漸増、漸減、山形、谷形といった非平坦形状の場合
であっても、面積比によってコバルト含有率の差を求め
ることができる。こうした場合に下層側のコバルト含有
率が多ければ、耐久性、耐食性の向上という本発明の利
益を享受することができる。

【０００８】高密度記録のためには、遮蔽板によって蒸
気の入射範囲を斜め方向に限定する、いわゆる斜め蒸着
によることが好ましい。蒸着の際の真空度は10^-4〜10^-7
Torr程度である。こうした蒸着を繰り返して、或いは連
続して行うことにより、多層構造で積層成膜された磁性
層を得ることができる。本発明においては酸化性ガス、
主として酸素をノズルにより導入しながら磁性層が蒸着
され、磁性層に所望の磁気特性、即ち保磁力、飽和磁束
密度が付与される。この場合に磁性層内部と磁性層表面
における酸化状態を制御するために、ノズルからの酸化
性ガスの導入個所（狙い）を変化させることができる。

【０００９】本発明においてベースフィルムとしては、
一般にポリエチレンテレフタレートが好適である。しか
し他にも、ポリエチレンナフタレートのようなポリエス
テル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン、セルローストリアセテート、セルロースジアセテ
ート等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニル、ポリイミド、芳香族ポリアミド等のプラスチ
ックを使用することができる。これらの支持体の厚さは
２〜50μm 程度である。

【００１０】また本発明により得られる磁気記録媒体
は、用途に応じまた必要に応じてバックコート層、潤滑
層などを有することができる。例えばバックコート層
は、磁性層の形成の前又は後に、常法によりバックコー
ト塗料を塗布して形成し、或いは真空中で金属又は半金
属を付着させることにより形成できる。また潤滑層は、
例えばフッ素系潤滑剤を大気中で塗布し、或いは真空中
で磁性層上に噴霧して形成できる。さらに磁性層と潤滑
層の間に、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬ
Ｃ）やSiO₂などの高硬度薄膜の保護層を設けることもで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の磁気記録媒体を
実施するに適した蒸着装置１の一例を示している。これ
は図示しない真空源、例えば真空ポンプに接続された真
空チャンバ２と、真空チャンバ２内に設けられた冷却キ
ャンロール３と、この冷却キャンロール３上でＰＥＴフ
ィルムなどのベースフィルム４を走行させるための巻き
出しロール５及び巻き取りロール６を含んでいる。冷却
キャンロール３の下方には、蒸発源としてルツボ７が配
置されており、このルツボ７内には強磁性材料としてコ
バルトが収容される。真空チャンバ２には電子銃８が配
置されており、ルツボ７に向けて電子ビームを照射し、
ルツボ７内のコバルトを蒸発させるようになっている。
ルツボ７と冷却キャンロール３の間には、電子ビームに
より蒸発されルツボ７から冷却キャンロール３へと向か
う強磁性材料の蒸気の入射範囲を斜め方向に限定するた
めの遮蔽板９が配置されている。また冷却キャンロール
３と遮蔽板９との間には酸素ガスを供給するためのノズ
ル10が配置されている。さらに、図１の蒸着装置では酸
素ガスを供給するための別のノズル11が設けられてお
り、またその下側には遮蔽板12が配置されている。

【００１２】こうした蒸着装置１を用いて本発明の磁気
記録媒体を製造するには、真空源によりチャンバ２内を
所定の真空雰囲気とした後に、巻き出しロール５からベ
ースフィルム４を冷却キャンロール３上へと走行させ
る。電子銃８からルツボ７内のコバルトへと電子ビーム
を照射して融解蒸発させ、ベースフィルム４に対して斜
め蒸着を行うが、これはノズル10から供給される酸素の
存在下に行われる。こうして得られた処理フィルムは巻
き取りロール６上に巻き取られる。次いでこうして巻き
取られた処理フィルムを巻き出しロール５上に巻き戻し
た後、再度図１の装置を用いて蒸着処理する（２層の場
合）。３層以上の多層磁性膜を成膜する場合には、これ
を磁性層の数だけ繰り返す。但しこのように繰り返して
成膜を行う場合に、磁性層中のコバルト含有率が減少す
るように処理操作が行われる。これは例えば電子銃の印
加電力を変化させたり、酸素ガス流量を変化させたり、
フィルム走行速度を変化させたり、或いはこれらを組み
合わせることによって行われる。所要数の磁性層が成膜
された後、必要に応じて潤滑層、バックコート層などを
成膜し、その後一般的な方法によってスリッティング、
巻き込み、カセット組み込みなどが行われ、例えば８ミ
リビデオテープとして製品化される。なお必要に応じ
て、磁性層の上部に保護層（例えばダイヤモンドライク
カーボン、SiO₂などの高硬度薄膜）を設けることもでき
る。

【００１３】

【実施例】

実施例１図１の装置を用い、真空チャンバ２内を10^-6Torrまで排
気してから、電子銃８により10keVでルツボ７内のコバ
ルト金属に電子ビームを照射し、蒸着雰囲気とした。厚
さ6.5μmのＰＥＴフィルム４を冷却キャンロール３上で
２ｍ／分の速度で走行させ、斜め蒸着により磁性層を成
膜した。このとき酸素ノズルとしてはノズル10を用い、
図１のＢ点を狙いとして、酸素ガスを32SCCMで導入し
た。処理フィルムを巻き取りロール６に巻き取った後、
巻き出しロール５上に巻き戻し、酸素ガス流量を45SCCM
とした以外は同一の条件で、再度蒸着を行って２層のCo
−Ｏ磁性膜が積層された磁性層とした。磁性層の全膜厚
は1900Åであった。次いで磁性層と反対側において、Ｐ
ＥＴフィルム上にカーボンブラックとバインダー樹脂を
含有するバックコート用の塗料を塗布して厚さ0.5μｍ
のバックコート層を形成した。また磁性層上には、パー
フルオロポリエーテルからなる潤滑剤をコーティングし
て潤滑層を形成した。得られたものを８mm幅に裁断し、
カセットに装填して８ミリビデオカセットを作製した。

【００１４】なおノズル10及びノズル11の狙いとして図
１に示したＡ、Ｂ及びＣ点は次のように規定される。即
ちルツボ７から冷却キャンロール３への入射角が最小と
なるキャンロール周上の個所をＡとし、入射角が最大と
なるキャンロール周上の個所をＣとする。またＡとＣと
の間を２等分するキャンロール周上の個所をＢとしてあ
る。

【００１５】実施例２酸素ノズルとしてノズル11を用い、このノズル11からの
酸素ガス流量を１回目の成膜では32SCCM、２回目の成膜
では48SCCMとした。それ以外は実施例１と同じ条件で成
膜及びその後の処理を行って、８ミリビデオカセットを
作製した。磁性層の全膜厚は1910Åであった。

【００１６】実施例３酸素ノズルとしてノズル10及びノズル11の両者を用い、
ノズル10の狙いはＡ点、ノズル11の狙いはＢ点とした。
ノズル10及びノズル11のそれぞれからの酸素ガス流量
は、１回目の成膜では30SCCM及び26SCCM、２回目の成膜
では40SCCM及び36SCCMとした。それ以外は実施例１と同
じ条件で成膜及びその後の処理を行って、８ミリビデオ
カセットを作製した。磁性層の全膜厚は1980Åであっ
た。

【００１７】比較例酸素ノズルとしてノズル10を用い、狙いはＢ点とした。
酸素ガス流量は１回目、２回目ともに39SCCMとした。そ
れ以外は実施例１と同じ条件で成膜及びその後の処理を
行って、８ミリビデオカセットを作製した。磁性層の全
膜厚は1820Åであった。

【００１８】実施例及び比較例で得られたビデオテープ
のそれぞれについてオージェ電子分光分析を行い、原子
数比プロファイルを得た。その場合の測定条件は、電子
銃からの加速電圧10kV、エミッション電流10nA、倍率20
00倍とした。またエッチング条件は、エッチングガスと
してアルゴンを用い、加速電圧３kV、イオン電流300nA
として30秒ごとにエッチングを行うものとした。これに
より求めた原子数比プロファイルによるコバルト含有率
の面積比と、上下層の間における含有率の差を表１に示
す。また得られた原子数比プロファイルを図２（実施例
１）、図３（実施例２）、図４（実施例３）及び図５
（比較例）に概略的に示す。図示のように、実施例１の
プロファイルは平坦であるが、実施例２のプロファイル
は表面から漸減しており、また実施例３のプロファイル
は山形である。

【００１９】実施例及び比較例で得られた８ミリビデオ
カセットについて、湿度90％、60℃の条件下で一週間放
置した後の飽和磁束密度の劣化率を測定することによっ
て耐食性を評価した。またカセットを８ミリＶＴＲデッ
キに入れ、スチル耐久性テストで出力が３dB低下するま
での時間を、耐久性として評価した。結果を表１に併せ
て示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、多層Co系蒸
着型磁気記録媒体において、下層のコバルト含有率を上
層よりも多くすることにより、より耐久性、耐食性に優
れた磁気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造に用いることので
きる製造装置を示す概略図である。

【図２】実施例１による磁気記録媒体のオージェ電子分
光分析による原子数プロファイルを示す概略図である。

【図３】実施例２による磁気記録媒体のオージェ電子分
光分析による原子数プロファイルを示す概略図である。

【図４】実施例３による磁気記録媒体のオージェ電子分
光分析による原子数プロファイルを示す概略図である。

【図５】比較例による磁気記録媒体のオージェ電子分光
分析による原子数プロファイルを示す概略図である。

【符号の説明】

１蒸着装置２真空チャンバ３冷却キャンロール４ベースフィルム５巻き出しロール６巻き取りロール７ルツボ８電子銃９、12 遮蔽板 10、11 ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤克巳栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者小林俊夫栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースフィルム上に少なくとも２層のコ
バルト系磁性層が蒸着により成膜積層されてなる磁気記
録媒体において、積層方向に隣接する２つの磁性層中の
コバルト含有率が下層ほど多いことを特徴とする磁気記
録媒体。
【請求項２】前記コバルト含有率がオージェ電子分光
分析による磁性層の原子数プロファイルにおける面積比
で規定され、隣接する２つの磁性層中のコバルト含有率
の差が少なくとも５％である、請求項１の磁気記録媒
体。
【請求項３】前記原子数プロファイルが平坦形状又は
非平坦形状である、請求項２の磁気記録媒体。
【請求項４】前記コバルト系磁性層が２層である、請
求項１から３の何れか１の磁気記録媒体。