JPS5877028A - 磁気記録媒体 - 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】 ｌ　発明の背景 Ａ技術分野 本発明は磁気記録媒体に関する。　更に詳しくは、特に
、例えば、Ｃｏ−Ｐ系またはＣ０−Ｎ１−Ｐ系等のスパ
ッタ薄膜などの気相被着薄膜を磁性層とする連−続薄膜
形の磁気記録媒体に関する。

Ｂ先行技術 近年、金属磁性薄膜を磁性層とする連続薄膜形の磁気記
録媒体が注目を集めている。

このような連続薄膜形の磁気記録媒体の磁性層としては
種々のものがある。

磁性層の１つとしてＣｏ　−Ｐないし、Ｃｏ　−Ｎｉ−
Ｐ系薄膜を例にとって説明すると、従来、この薄膜は、
鍍金法によって作製されている。

しかし、これらの鍍金法によるときＫは、先ず、薄膜の
基体に対する接着性と、膜の機械的強度とが低く、磁気
ヘッドとの摺接により、薄膜の摩耗、剥離が生じ、磁気
特性の経時変化を生じるという欠点がある。　また、薄
膜の表面性がきわめて悪く、特に高域での出力が低下す
るという欠点もある。　更には鍍金浴に存在するアルカ
リ金属イオン、酸、塩基等が、薄膜中に混入し、この混
入不純物により、薄膜の磁気特性が経時劣化してしまっ
たり、場合によっては、磁気ヘッドを腐食するなどの不
都合もある。　加えて、その原因は明白でないが、特に
、オーディオ用テープに適用するとき、３３３ＨｚＫお
ける第３次高調波に対する歪が大きく、実用上問題とな
っている。

このような実状ＶＣ＠み、本発明者らは、先に、Ｃｏ　
−Ｐ系ないしＧｏ　−Ｎｉ　＝　Ｐ系の薄膜磁性層をス
パッタリングにより形成した磁気記録媒体についての提
案を行っている。

このように磁性層をスパッタリングにより形成すると、
良好な磁気特性を示し、磁性層薄膜の機械的強度と接着
強度は鍍金法によるときよりも格段と高く、又その表面
性も良好となるとともに、更にこれらに加え、高温高湿
下での長期保存の際の磁気特性の経時変化もきわめて小
さく、又３３３　Ｈｚにおける第３次高調波に対する歪
もきわめて小さい。

しかし、このようなスパッタ薄膜磁性層をもつ磁気記録
媒体にも以、下のような欠点がある。

まず、磁性層スパッタ薄膜の膜厚がバラつく。　これは
スパッタ条件を厳密に維持しても生じるものであり、％
に長尺の基体上に連続的にスパッタリングを行うような
とき、このバラつきは無視できなくなり、テープ等の出
力変動の原因となる。

また、前記のように、磁性層表面の表面性は改善される
ものであるが、表面性は末だ十分とはいえず、ヘッドタ
ッチが悪く、高域の出力が低い。

さらに、特に高分子成形物からなる可撓性基体を用いる
磁気テープでは、機械的強度、特に負荷を加えた後の残
留伸びの点で満足できない。

また、可撓性基体と磁性層との接着性についそも、必ず
しも十分でなく、多数回の走行により、磁性層の接着劣
化にもとすくと思われる出力低下があられれる。

加えて、スパッタ薄膜を磁性層とするときには、そのＢ
）Ｉループを測定すると、減磁曲線上等に、２つ以上の
変曲点があられれ、その微分曲線（ｄＢ／ｄＨ）Ｋ極太
値が２つ以上出現することがある。　そして、このよう
な現像は連続スパッタに際し、ランダムに生起、し、テ
ープ等の媒体に対する適正バイアスの決定が複雑となっ
てしまう。

また、保磁力も、さらに高いものとすれば、より一層望
ましいものとなる。

これに対し、このような磁性層と可撓性基体との間に、
今風等の下地層を形成すれば、以上のような各種不都合
等は改善されるものと考えられる。

本発明者らの実験によれば、実際、チタン、クロム、ア
ルミニウム等の下地層な可撓性基体上に設層することに
より、上記した改善すべき各特性が向上することが判明
している。

しかし、これら緒特性の向上は必ずしも十分ではなく、
特性上置も好ましい部類に楓すルチタン、クロム、アル
、ミニラム埠の下地層を用いるときＫも、機械的強度、
特に残留伸び、あるいは接着性、さら（は膜厚のバラつ
き、表面性、ＢＨループの変形等において、より一層の
改良が望゛まれる。

なお、以上では、Ｃｏ　−ＰないしＣｏ　−Ｎｉ　−Ｐ
系のスパッタ薄膜を例にとって説明したが、他の組成の
薄膜、あるいは蒸着等圧よって形成した薄膜についても
、上記した緒特性がより一層向上する新規な下地層の開
発が望まれている。

■　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って
、新規な下地層を用いることにより、磁性層膜厚が均一
であり、またへラドタッチが良好であり、さらに機械的
強度が高く、しかも接着性が良好で、加えて磁気特性が
良好で、総合的にみて各特性ともきわめて良好な磁気記
録媒体を提供することを主たる目的とする。

本発明者らは、このような目的を達成する新規な下地層
組成を見出すべく鋭意研究を重ね、本発明をなすに至っ
たものである。

すなわち本発明は、可撓性基体上に下地層を有し、当該
下地層上に、薄膜磁性層を有する磁気記録媒体において
、上記下地層がチタン合金から形成されてなることを特
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。　
　一 本発明において用いる基体は、非磁性のものであり、可
撓性基体、特にポリエステル、ポリイミド、ポリアミド
等の高分子成形物からなるものであることが好ま、しい
。

本発明においては、このような基体上に、チタン合金か
らなる下地層を設層する。

この場合、チタン合金としては、チタンを主成分とする
各種合金を用いることができる。

これらのうち、特に好適なものとしては、Ａ／。

庵、Ｖ、ＣｒおよびＦｅのうちの少なくとも１種を、好
ましくは４Ｑｗｔ％以下、より好ましくは０．１〜４Ｑ
ｗｔ％、さらに好ましくは１〜３０ｗｔ％含む本のを挙
げることができる。

なお、このような下地層は、通常、５０〜５０００Ａ程
度の厚さとされる。

また、その形成法としては真空蒸着、スパッタリング、
イオンブレーティング、メッキ等徨々の方法いずれによ
ってもよいが、特に、スパッタリングを用いるのが好適
である。

このような下地層上には磁性層が設層される。

磁性層としては、種々の組成をもち、蒸着、イオンプレ
ーディング、スパッタリング等積々の気相被着法で形成
したものを用いてもよいが、本発明の効果がきわめて顕
著に発揮されるという点において、特にスパッタ薄膜で
あることぐが好ましい。

この場合、スパッタ薄膜は、Ｃｏ　−Ｎｉ系や、Ｃｏ　
−Ｒｅ系等種々のものであってよい。ただ、前記した諸
効果がより一層向上する点で、Ｃ０−ＰまたはＣｏ　−
Ｎｉ　−Ｐ系合金からなることが好ましい。

そして、（Ｃ０１００−Ｘ”Ｘ　）　１００−）／Ｐ）
ｒと表わしたとき、Ｘ、すなわちＣｏ／（Ｃｏ＋Ｎｉ、
）重量比は０〜３５重蓋％であることが好ましい。Ｘが
３５重量％を超えると、磁気特性、特に保磁力Ｈｃが低
下してしまうからである。　　この場合、保磁力Ｈｅの
点で、Ｘが０〜３０重量％、特に、０〜２８重量％であ
れば、より好ましい結果を得る。

一方、ｙ、すなわちＰ含量は、０より大で、６重ｆ％以
下であることが好ましい。・　６゛重量％を超えると、
やはり磁隼特性、特に保磁力Ｈｃが低下してしまう。　
この場合、保磁力Ｈｃの点では、ｙが１〜６重量％、よ
り好ましくは１．５〜５．５重量％であれば、好ましい
結果を得る。

なお、以上のような組成において、薄膜中には、東に第
４成分として、例えばＣ０１Ｎｉ以外の他の遷移金属元
素１等、例えばＦｅ％Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏなどの１種以上
が、全体の１０重量％以下の範囲で含有されていてもよ
い。

このような磁性層薄膜の厚さについては、特に制限はな
く、磁気記録媒体がアナログ記録を行うものであるか、
ディジタル記録を行うものであるか、あるいはどのよう
な用途か等に″応じ、種々の厚さとすればよい。　ただ
〜 通常は、５００Ａ〜数μ惰程度の厚さの連続薄膜として
、可撓性基体上に形成されるものである。

このような本発明における磁性層薄膜は、最も好ましい
態様においては、上記の基体上に、スパッタリングによ
って被着形成される。

用いるスパッタリングとしては、いわゆるＲＦスパッタ
であっても、又いわゆるＤＣスパッタであってもよく、
その装置構成も２極、４極等いずれであってもよい。　
更には、いわゆるマグネトロンスパッタを用いてもよく
、又場合によっては、Ｐ等を流しながら行う、いわゆる
反応性スパッタによることもできる。

用いるターゲットとしては、通常の場合は、上記組成の
Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｐ焼芦体を用いればよ〜１゜ 一方、衝撃イオンのイオン源と七ては、通常、Ａｒ、　
Ｋｒ、　Ｘｅ等の不活性ガスを用いればよい。　そして
、これらの不活性カスは、動作時において、２Ｘ１０−
２Ｔｏｒｒ以上の圧力に維持することが好ましい。　こ
のような圧力未満では、得られる薄膜の磁気特性、％に
保磁力Ｈｃが低下してしまうからである。　一方動作時
の圧力を上げれば、ス゛バッタレートは低下してしまう
。　このため、動作時の圧力は、一般に５　Ｘ　１０　
”〜２ＸＩＱ　”Ｔｏｒｒ程度とすることが好ましい。

なお、プレート電圧、プレート電流、極間間隙等には特
別の制限はなく、これらは、条件に応じ、任意の値に設
定することができる。

なお、このようにして形成される磁性層薄膜上には、必
要に応じ、保護層が設層される。

このような本発明の磁気記録媒体は、アナログないしデ
ィジタルの磁気記録を行う、各種磁気テープ、磁気ディ
スク、磁気ドラム、磁気シー′ト、磁気カード、磁気ス
ケール等として、有用であるが、特に磁気テープとして
好適である。

■　発明の具体的効果 本発明によれば、磁性層膜厚のバラツキがきわめて少な
く、テープ等の出力変動がきわめて小さい。

また、磁性層表面の表面性が良好であり、ヘッドタッチ
カ；向上し、高域の出力が高い。

さらに、負荷後の残留伸びは小さく、テープの機械的強
度が高い。

また、磁性層の接着残置もきわめて高い。

加えて、ＢＨループの減磁曲線上に２つ以上の変曲点が
生じることも少なく、また保磁力も高い。

この場合、他の金属ないし合金からなる下地層を用いた
ときと比較すると、本発明の媒体は、接着性の走行によ
る劣化、残留伸びともきわめて小さい。

そして、磁性層をスパッタ薄膜から形成するときには、
他の金属ないし合金からなる下地層を用いるときと比較
して、上、記接着性および残留伸びの向上の他、ＢＨル
ープの変形も格段と改良される。

さらに、スパッタ薄膜をＣｏ　−ＰまたはＣｏ−Ｎｉ　
−Ｐ系のものとしたときＫは、これら接着性、機械的強
度およびＢＨルーズの変形発生が格段と改良された上で
゛、さらに、膜厚が均一化して、出力変動中がきわめて
小さくなり、また表面性が良好となり、高域出力が格段
と高くなる。

■実験例 本発明者らは、本発明の効果を確認するための種々実験
を行った。　以下にその１例を示す。

実験例１゜ 可撓性基体として、連続長尺の９μ慨厚のポリエチレン
テレフタレ、−トフイルムヲ１５種類用意した。

この１５種類の基体のうち、一つ°は何ら下地層を形成
せず、また残りの３棟には、表１に示されるように、本
発明罠従い、それぞれ’ｒｉ　−５ｗｔ％Ａｔ−ａｗｔ
％Ｍｎ　、　Ｔｉ　−５ｗｔ％Ａｔ−２ｗｔ％Ｃｒ　−
１ｗｔ％Ｆｅ、および’ｒｔ−１３ｗｔ％　Ｖ　−１１
ｗｔ％Ｃｒ−３ｗｔ％Ａｔからなる下地層を形成した。

　さらに、残りの１種には、比較のため、＾１に示され
るように、それぞれ’ｆ’ｉ　、　Ａｔ、　Ｃｕ、　Ｓ
ｎ、　Ａｔ、　ＭＯ，Ｚｎ、　Ｎｉ、Ｃｒ　、　Ｃｕ　
−Ｂｅ合金および５ＵＳ３０４からなる下地層を形成し
た。

各下地層の形成は、ＤＣスパッタリングにより行った。

この場合、ターゲットとしては対応する金属ないし合金
を用い、プレート電圧２　ＫＶ、投入電力１．８Ｗ／、
、ｉとし、衝撃イオン°としてはアルゴンを用い、動作
アルゴン圧は、　７Ｘ１０−２Ｔｏｒｒに維持した。　
　基体を連続的に走行させ、各下地層厚がそれぞれ１０
０ＯＡとなるようにした。

次いで、これら１５種の基体フィルムＫ。

Ｇｏ　−Ｎｉ　−Ｐ磁性層を形成した。　磁性層の形成
は、やはり、ＤＣスパッタリングにより行った。

この場合、ターゲットとし壬は７　（ＣｏＱ８ＢＮｉＱ
１６　）　ｗｅ　Ｐ、組成となるように作製した焼結体
を用いた。　また、下地層におけると同様、プレート電
圧は２ＫＶ、投入電圧は１．８Ｗ／ｍ、動作アルゴン圧
は７Ｘ１０　　”ｒｏｒｒとした。

上記のように下地層を形成した１５種の基体を連続的に
走行させ、各基体上に、３５００Ａ厚の上記組成のＣｏ
　−Ｎｉ　−Ｐ薄膜磁性層を形成した。

次に、これらそれぞれを、３．８１−幅にスリットし、
常法に従い、Ｃ−１２０カセツトテープとした・ □　このように形成した１５穐の媒体につき、各種特性
を評価した。　測定された各媒体の保磁力Ｈｅを、下記
表ＩＫ示す。

次に、これら各媒体テープｔ、＄Ｋ）ｉｚ、　ｏｄ１３
のシグナルを記録した後、再生しくテープ速度４．７６
ｍ／　ｓｅｃ　）、Ｃ−１２０チーブテノ出力変　。

動巾（ＶＵ）を測定し、主として磁性層膜厚のバラツキ
に起因する出力変動の大小を評価した。　結果を表１に
示す。

また、主として、表面性の何頭によって生じるヘッドタ
ッチを評価方るため、１４ＫＨｚＭＯＬを測定した。　
結果を表１に示す。

次いで、テープ強度を評価するため、各媒体を１ｍ表に
裁断し、その一端を固定してつるし、他端に、２００ｔ
の荷重を１分間かけ、その後の伸びを測定した。゛この
ようにして測定した残留伸′ｔＸ％）を、表１に示す。

これとは別に、磁性層の接着性を評価するため、各媒体
カセットテープに記録を行った後、２５℃、相対湿度６
０％にて、４．７６　ｃｍ／　ｓｅｅの走行を５００回
行い、その後再生して、５ｄＢ以下のレベル低下が何回
あるかを測定した。　結果を表１に示す。

さらに、これとは別に、Ｃ−１２０テ一プ１巻（１７＄
ｍ）につき、２ｍおきに９０箇所サンプリングして、そ
のＢＨループを測定し、ＢＨルーズの減磁曲線に２つ以
上、の変曲点があられれる変形箇所の数を測定した。　
結果を表１に示す。

表１＋に示される結果から、本発明の媒体は、他の下地
層を設けるときと比較して、保磁力、膜厚のバラつきに
もとづく出力変動中、表面性にもとづくヘッドタッチ、
さらに、残留のび、接着性およ”びＢＨルーズの変形の
発生において、各特性とも最もすぐれた値を示すことが
わかる。

なお、上記各媒体につき、磁性層上に、ポリ塩化ビニリ
デンとアクリル酸エステルに、グリセリンモ、ノステア
レートを含有させた保護層を０．３μ−厚にて設層した
と９ろ、表１とほぼ同等の結果を得た。

実験例２゜ 磁性層組、成と、下地層組成とを、下記表２に示される
ようにかえた他は、実験例１と全く同様に各種媒体を′
作製し、実験例１における各特性を評価した。

表１・に示される結果から、本発明の効果が明らかであ
る。

代理人　　弁理り石　井　陽　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可撓性基体上に下地層を有し、当該下地層上に、薄膜磁
   性層を有する磁気記録媒体において。 上記下地層がチタン合金から形成されてなることを％徴
   とする磁気記録媒体。