JPS60136029A - 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】 本発明は薄膜堆積法によって形成される磁気記録媒体、
特に磁気特性、磁性層の機械的強度及び耐蝕性に優れか
つ製造コストの安価な磁気記録媒体に関する。

近年、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法等の薄
膜堆積法により磁気記録媒体を製造する研究開発が活発
化している。これらの製法によって作られた磁気記録媒
体は、残留磁束密度が高い、保磁力を大きくできる。磁
性層を薄くできる等の高密度記録化のための条件を非常
によく満足している。従来、この記録媒体の磁性材料と
しては、　ＣｏとＮｉを主成分とする合金が主に用いら
れており、なかでもＣｏ　−２０ＸＮ１合金が多く検討
されている。その理由はこの合金が比較的耐蝕性が良い
こと％７０ｗｔ％以上のＣ０を含む合金はり、　ｃ、　
ｐ、構造をもち磁気異方性をコントロールしやすく面内
異方性を卓越させることが容易であるためといわれる。

しかしながら、この合金けＣｏを７０Ｘ以上通常ｔｆ８
０Ｘ前後も含んでいるために極めて高価であシ、シかも
Ｃｏは国際情勢の変化により価格が大きく変動するとい
う問題を有している。また耐蝕性も厳しい環境条件に対
しては不十分である。

而して本発明は上記欠点を改善すべくＣｏの含有量を少
なくシ、安価で安定供給が可能な磁気記録媒体を提供す
ると共にその磁気特性、機械的強度かつ耐蝕性において
も優れた性質を有する磁気記録媒体を提供することを主
たる目的とする〇 本発明は堆積法により形成される磁気記録媒体において
磁性層が１＋’ｅを主成分としＣ０及びＮｉ１Ｃｒを含
与、さらに％Ｎ鳳の組成濃度が磁性１−の表ｒ一部にお
いて大きくなるように濃度分布をつけたことを特徴とす
るものであり、誘導加熱蒸着法、抵抗加熱蒸着法、電子
ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティン
グ法、メッキ法等を利用して形成できるものである。

磁性層材料としてＣ０元素とＦｅ元素の和が５０ｗｔ％
以上で％ｒｅが主成分となるようにＣｏ元素をＦｅ元素
に置換することにより磁気的特性は従来のＣｏ−Ｎｉ合
金と同等以上のものが得られることが認められた。しか
し、Ｃ０元素をＦｅ元素で置換することにより耐蝕性が
劣化するが、Ｃｒ元素の添加が耐蝕性向上に有効である
。

本発明に用いる磁性材料において、Ｆｅ、Ｎｉ。

Ｃｒの各元素は各々次の作用をする。Ｆｅ元素は原子１
個あたりの磁気モーメントを高めＢｒ（残留磁束密度）
を増加はせると同時に、展延性を増し磁性層のワレ、ヒ
ビの発生を防止する。一方前記した如（Ｆｅ元素が増す
と耐蝕性が急激に悪くなると同時に、残留磁束密度Ｂｒ
を増加させる効果はむしろ低下する。また、Ｃｒは耐蝕
性、ならびに磁性層の基体付着力の改善に寄与する。

またＮ１は耐蝕性、ならびに磁性層の展延性、耐摩耗性
を向上させ、磁性層のワレやヒビの発生を防止する効果
を有し、ヘッドタッチ、耐久性の改善に役に立つＯＮｉ
の添加量が過度であるとＢｒが減少する等、磁性層の磁
気特性に悪影響を与える。

そこで本発明ではＮｉの全添加量を少量に押えることに
よジ、磁気特性の低下を防止し、かつ。

Ｎｉの有する展延性靭性によるテープ機械特性の改善効
果を十分に実現する磁気記録層の構成としたものである
。

磁性層のワレやヒビは、磁気テープ走行時の磁気テープ
に印加される張力及び磁気ヘッドの接触抵抗により生起
されるものであるか゛ら、表層部のＮｉ含有量を増加せ
しめ、膜内部において、Ｎｉを少なくすれば機械的強度
および耐蝕性の改善と良好な磁気特性が両立しうること
に本発明は基いている。

以上の結果として良好な磁性層の組成は磁性層内部の重
量組成比を（Ｆｅｔ−ｘＣＯｘ）＋　−（ａｔ＋　ｂ、
ンＮｉＢ、　Ｃｒｂ、とし、表層部の重量組成比を（Ｆ
ｅ１−Ｘ　Ｃ０Ｘ）　１−（ａ、＋　ｂ、　）　Ｎ’ａ
、　Ｃｒｂｌ　とした場合において、磁性層内部の組成
比がＯ（ｘ　＜　０．５　。

０．０１≦ａ＋　＜０．２０．　＞よび０．０１≦ｂ、
＜０．１５であり、表層部の組成比がＯ＜Ｘ≦０．５゜
０．０５≦ａ＊　＜１．０．　ｏｒｂ、≦０．１５　の
範囲でかつａ、　＜ａｔ　（７）ものであり、特にｃｏ
が２０〜３Ｑｗｔ％、　Ｃｒが１〜８ＸｂＮｉが磁性層
内部において７〜１４％１表層部において１０〜２０　
Ｎ、残りがＦｅの本のが好適である。また、ａ、はａ、
の１．５倍以上、特には２倍以上が好適である。また、
磁性層内部の組成は磁性層の厚さの中心部分の組成をも
って表わすことができる。

以下実施例により本発明を説明する。

第１図は、磁気記録媒体の１つである蒸着テープの製造
装置を示す。真空槽ｌ内にフィルム巻出し軸２、巻取り
軸３、中間フリーローラ４、冷却キャン５、蒸着材料収
納容器７１，７．．４子ビ一ム発生源８が配置されてい
る。幅１００ヨ、厚さ１５μｍのポリエチレンテレフタ
レートのフィルム９はフィルム巻出軸２から中間フリー
ローラ４および冷却キャン５を経てフィルム巻取り軸３
に送られる。蒸着材料６＋　−６ｔ　＃ｉ蒸着材料収納
容Ｒ７１，７を内へ入れられ冷却キャン５と対向して配
置され、電子ビーム発生源８がらの電子ビームによって
加熱される。加熱された蒸着材料は蒸気流６′となり冷
却キャン５上のフィルム９に付着して磁性層を形成する
が、防着板１１によりフィルム９上に蒸着される蒸気流
の入射角が略々６Ｏ〜９０に制限される。真空槽ｌ内は
排気装置１０により成膜中の真空度が１×ｌＯ″〜５　
Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒとなるように保伸した。フィルム
送り速度は毎分１０ｍである。

組成比を変える操作は以下のようにして行なった。

蒸着材料６．は先に述べた膜内部の組成比率が成膜され
た磁性層において実現されるようＫその合金組成比率が
設定されており、これが主たる蒸発源となる０ 一方、蒸着材料６．はＮｉ単体のベレットであり、これ
を含んだ蒸着材料収納容器７．が先の主たる蒸着材料収
納容器７１に対して基体フィルムの巻取側に位置するこ
とにより磁性層表層部にはＮｉを多く含有する組成比が
得られる。２個の蒸着材料収納容器７．　、７１は１個
の電子ビーム発生源８のビーム照射点を時分割的に移動
させることにより同時に加熱し、その全体的蒸着レート
ならびに２個の蒸発源の蒸着レート比率は電子ビーム全
電流ならびに時分割比を変化させることにより連続的に
設定点を可変できる。なお、蒸着材料６．は必ずしもＮ
ｉ単体でなくとも、Ｎｉを多めに含有した合金材料でも
よい。また２個の蒸着材料収納容器は１個の成子ビーム
発生源で加熱するのでなく、独立した電子ビーム発生源
を用いてもよくさらに抵抗加熱方式を用いても同様の結
果が得られることは当然である。

以上の方法により層厚方向に所定の組成分布を有する磁
性層を形成することができ、全膜厚が１０００λ程度と
なるように蒸着レートを調整した。層内部に対し、組成
を変化させた表層部厚みは概ね１００〜２００人である
。上記方法により、作製した蒸着テープの磁性層の組成
と機械的強度および耐蝕性の実験結果を第１表に示す。

なお、表層部及び内部の組成比は各試料をスパッタリン
グしながらオージェ電子分光法により測定した。

機械的強度試験として、家庭用ＶＴＲデツキを用い、ス
チル状態でＶＴＲヘッドを１０分間繰り返し走行させ死
後の再生出力変化を測定した。

第１表中◎は走行当初に対し再生出力が９０％以上、○
は８０％以上、×は８０％以下である。ただし、Ｘ印で
は再生出力は漸減するのではなく、ある時点で磁性層に
損傷を生じ突然出力が出なくなることの方が多い。

耐蝕性試験は上記実施例に従って作製したテープを６０
℃９０％の恒温恒湿槽内に１０００時間放置後の残留磁
束密度Ｂｒの変化を測定した。

第２図中◎はＢ「の低下が５％未満、Ｏは５〜１０％、
×は１０％以上を示す０ 第　１　表 また磁気特性は後述するようにＶＴＲデツキの再生出力
値で評価した。再生波長２μｍにおける出力がＣ０８σ
Ｎ’２０組成のテープと同等ないしｌｄＢ高いテープは
○、ｔｄＢ以上高いテープは◎とした。またＣｏＮｉよ
り出力の低いものは×と評価した。

第１表において、テープ／Ｉ６４〜７の機械的強度及び
耐蝕性は、比較のため同一条件で作製したテープ／Ｉ６
１〜２の機械的強度及び耐蝕性に比べ改善されたことが
わかる。磁性層表層部のＮｉ含有比率を増加したことに
よる展延性向上九伴い機械的強度の改善効果は明らかで
ある。

第２図に、家庭用ＶＴＲデツキを用い記録再生した時の
再生出力を示す。テープ／１６１〜７の再生出力は曲線
２０で、比較のため同一条件で作製したＣｏ、（、Ｎｉ
　２ｏの再生出力が曲線２１で示されている。テープ／
１６１−４７の再生出力はＣｏＮｉテープより高い出力
を示している。

以上、テープ／Ｉ６４〜／Ｉ６７は、ＣｏＮｉテープに
優る磁気特性を有しながら、機械的強度及び耐蝕性にお
いて同等の性能を示すものとなっている。

第３図は同様の膜構成を得るための他の蒸着装置を示す
。同図において直列に併設された冷却キャン３１．．３
１．の下に各々専用の蒸発源を有する。容器３２．はＮ
１の少ない材料を含む蒸着材料収納容器、また３２．は
Ｎｉの多い材料を含む蒸着材料収納容器であり、これら
は図示しない別々の゛成子ビーム発生源により加熱され
る。

以上のように、本発明は従来のＣｏ−Ｎｉテープと比較
して、高価なＣ０の含有量を減らしながら耐蝕性、展延
性、再生出力のいずれにおいても同等以上の性能を持つ
磁気記録媒体を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例で用層た蒸着テープの製造装置の説明
図である。 鶴２図は本実施例で製造した蒸着テープについて各周波
数における再生出力の比較を示すグラフである。 第３図は本発明を実施し得る、別の蒸着テープ製造装置
の説明図である。 ｌ・・・真空槽、２・・・フィルム巻出し軸、３・・・
フィルム巻取り軸、４・・・中間フリーローラ、５・・
・冷却キャン、６．および６．・・・蒸着材料ｈ　７１
および７ｔ・・・蒸着材料収納容器、８・・・電子ビー
ム発生源、９・・・ポリエチレンテレフタレートフィル
ム、１０・・・排気装置、ｌｌ・・・防着板Ｖ再生茨長
（力り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に薄膜堆積法により形成された磁性
   層を有する磁気記録媒体において、磁性層がＦｅを主成
   分とし％Ｃｏ、ＮｉおよびＣｒを含み、磁性層の表層部
   におけるＮｌの含有比率が磁性層内部のＮｉ含有比率よ
   り高いことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）磁性層内部の重量組成式を （Ｆｅ、　ＸＣ０Ｘ）Ｉ−（ａｔ＋ｂｔ）”＋　Ｃｒｂ
   ｌ磁性層表層部の重量組成式を （ＦｅＩ−ＸＣ０ｘ）ｔ−（ａ、＋ｂ、）ＮｉＢ、　Ｃ
   ｒｂ、。 とした場合において、 ０（ｘ＜０．５　、０．０３＜ａ、≦ｆ１．２．０．０
   １＜ｂ、（１１，１５゜０．０９　＜　ａｔ　＜　１．
   ０および０＜ｂ＊　＜０．１５　で。 且つａｔ＜ａｔ　である特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録媒体。