JPS60185224A - 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】 〔技術分野〕 この発明は強磁性金属薄膜層を記録層とする磁気記録媒
体に関し、さらに詳しくは強磁性金属薄膜層中に金属も
しくはそれらの酸化物を含有する前記の磁気記録媒体に
関する。

〔背景技術〕

強磁性金属薄膜層を記録層とする磁気記録媒体は、通常
、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着等によって
ポリエステルフィルム等の基体上に被着してつくられ、
高密度記録に適した特性を有するが、反面空気中の酸素
によって酸化され易く、この酸化によって最大磁束密度
などの磁気特性が劣化するなどの難点がある。

このため、従来から酸素ガス雰囲気下で真空蒸着を行い
強磁性金属薄膜層を構成する柱状結晶の表面を酸化する
などして耐食性を改善することが行われている（特開昭
５６−２３２０８号）が、強磁性金属薄膜層を構成する
柱状結晶の表面を酸化する方法では強磁性金属薄膜層の
化学的安定性が充分でなく、未だ充分に耐食性を改善す
ることができない。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる欠点を解消するため種々検討を行っ
た結果なされたもので、その目的とするところは強磁性
金属薄膜層中に耐食性に優れた金属もしくはそれらの酸
化物を含有させることにより、耐食性に優れた前記の磁
気記録媒体を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、強磁性金属薄１模層中に、クロム、アルミ
ニウム、ケイ素および少なくともこれらの１種を含む合
金から選ばれる金属もしくはそれらの酸化物を基体に近
づくにつれて漸減するように含有させ゛たことを特徴と
するもので、これらの金属もしくはそれらの酸化物を基
体に近づくにつれて／４１ｉ減するように含有させるこ
とによって、強磁性金属薄膜層の化学的安定性を改善す
るとともに磁気特性を劣化することなく耐食性を充分に
向上させたものである。

この発明において、クロム、アルミニウム、ケイ素およ
び少なくともこれらの１種を含む合金から選ばれる金属
もしくはそれらの酸化物を基体に近づくにつれて漸減す
るように濃度勾配をもって含有する強磁性金属薄膜層の
形成は、これらの金属もしくはそれらの酸化物を強磁性
材とともに二元蒸着するか、二元蒸着後さらにプラズマ
酸化等によって酸化することによって行われる。

第一１図は、このように前記の金属もしくはそれらの酸
化物を基体に近づくにつれて漸減するように濃度勾配を
もって含有する強磁性金属薄膜層を形成する際に使用す
る真空茄着装置の１例の概略断面図を示したものであり
、以下、この図面を参照しながら説明する。

図において、１は真空槽であり、この真空槽１の内部ば
隔壁２および３で区画され、真空槽１の中央部に配設さ
れた円筒状キャン４が跨るようにプラズマ処理室５が真
空蒸着室６がら分離形成されている。ポリエステルフィ
ルム等の基体７は原反ロール８よりガイドロール９を介
して円筒状キャン４の周側面に沿って移動し、ガイドロ
ール１０を介して巻き取りロール１１に巻き取られる。

この間円筒状キャン４の周側面に沿って移動する基体７
に対して、真空蒸着室６の下部に隣接して配設された強
磁性材蒸発源１２および金属蒸発源１３で強磁性材１４
および前記のクロム、アルミニウム、ケイ素等の金属ま
たは少なくともこれらの１種を含む合金１５が加熱蒸発
され、強磁性材１４および前記の金属または合金１５が
同時に蒸着される。このとき強磁性材蒸発源１２は基体
７が導入される側に配設されているため、基体７上には
まず強磁性材が蒸着され、引き続いて前記の金属または
合金が強磁性材とともに蒸着される。

その結果、前記の金属または合金を基体に近づくにつれ
て漸減するように濃度勾配をもって含有する強磁性金属
薄膜層が形成される。そしてこのようにして形成された
強磁性金属薄膜層は、引き続いて隣接するプラズマ処理
室５で酸素ガス導入管１６から酸素ガスを導入してグロ
ー放電電極１７によるグロー放電によりプラズマ酸化が
行われ、強磁性金属薄膜層中に含有された前記の金属ま
たは合金が酸化される。その結果、前記の金属または合
金を基体に近づくにつれて漸減する濃度勾配でもって含
有する強磁性金属薄Ｉ！層の上部に、さらにこれらの金
属または合金の酸化物が基体に近づくにつれて漸減する
ように濃度勾配をもって含有する強磁性金属薄膜層が形
成される。このようなプラズマ酸化が行われる場合強磁
性材も同時に酸化されるため、前記金属または合金の酸
化物とともに強磁性材の酸化物も同様に基体に近づくに
つれて漸減するように濃度勾配をもって含有される。１
８および１９はそれぞれ真空蒸着室６およびプラズマ処
理室５に連結された排気系であり、これらの排気系によ
って真空蒸着室６およびプラズマ処理室５はそれぞれ所
定の真空度に真空排気される”。なお、以上の説明にお
いては、金属または合金を基体に近づくにつれて漸減す
る濃度勾配でもって含有する強磁性金属薄膜層をさらに
酸化する場合について説明したが、酸化をしなくても充
分に良好な耐食性が得られるため、酸化は必すしも必要
ではない。

このように強磁性金属薄膜層中に基体に近づくにつれて
漸減するように濃度勾配をもって含有させる金属および
合金は、クロム、アルミニウム、ケイ素等の耐食性に優
れた金属、および少なくともこれらの１種を含む合金が
好ましく使用され、コバルト−クロム合金等のように耐
食性に優れたこれらの金属と強磁性金属との合金等も好
適に使用される。そしてこれらの耐食性に優れたクロム
、アルミニウム、ケイ素等の金属およびこれらを含む合
金が、強磁性金属薄膜層中に基体に近づくにつれて漸減
するように濃度勾配をもって含有されると、これら表面
にいくほど高い濃度で含有された耐食性に優れた金属に
よって強磁性金属薄膜層の耐食性が充分に向上される。

また強磁性金属薄膜層中における強磁性材は前記の金属
とは反対に強磁性金属薄膜層表面に近づくにつれて漸減
するような濃度勾配になり、表面にも存在しているため
、磁気特性が劣化することもない。

このように耐食性に優れた金属を、強磁性金属薄膜層中
に基体に近づ（につれて漸減するように濃度勾配をもっ
て含有させただけでも、磁気特性の劣化を招くことなく
耐食性を充分に向上させることができるため、さらに酸
化することは必ずしも必要でないが、さらに、これをプ
ラズマ酸化すると、これらの耐食性に優れた金属または
合金が選択的に酸化されてこれらの金属または合金の酸
化物が強磁性金属薄膜層中に基体に近づくにつれて漸減
するように濃度勾配をもって含有され、この表面にいく
ほど高い濃度で含有された耐食性に優れた金属または合
金の酸化物によって強磁性金属薄膜層の耐食性はさらに
一段と向上される。そしてこのプラズマ酸化が行われる
ときは強磁性材も同時に酸化されるため強磁性材の酸化
物も前記金属の酸化物と同じ濃度で強磁性金属薄膜層中
に含有ざ゛れ、強磁性金属薄膜層の耐食性は一段と向上
される。このようにプラズマ酸化を行う際のプラズマ処
理室５中における酸素ガスのガス圧は、３Ｘ１０−’）
−ルヘ−Ｉ　Ｘ　１’　０−２トールの範囲内にするの
が好ましく、酸素ガス圧を５Ｘ１０−２）−ルより低く
するとプラズマ密度が低ずぎ、５×１０−１トールより
高くするとプラズマ放電が発生しない。

このように、強磁性金属薄膜層中に基体に近づくにつれ
て漸減するように濃度勾配をもって含有される、前記の
金属または合金もしくはそれらの酸化物の含有割合は、
強磁性材との合計量に対して基体の近傍で１〜ＩＯ重量
％、表面近傍で１〜７０重量％で平均含有量が１〜２０
重量％の範囲内であることが好ましく、表面近傍の含有
量がこれより少なずぎると耐食性が充分に改善されず、
多すぎると磁気特性に悪影響を及ぼすおそれがある。

強磁性材としては、Ｃ０２Ｆ　ｅ　１Ｎ　ｉＳＣｏ−Ｎ
ｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｇｏ−Ｐ合金、Ｃ，。

−Ｎｉ−Ｐ合金など一般に真空蒸着に使用される強磁性
材がいずれも使用される。

また、基体としては、ポリエステル、ポリイミド、ポリ
アミド等一般に使用されている高分子成形物からなるプ
ラスチックフィルム、および銅などの非磁性金属からな
る金属フィルムが使用される。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 第１図に示す真空蒸着装置を使用し、厚さ１０μのポリ
エステルフィルム７を原反ロール８よりガイドロール９
を介して円筒状キャン４の周側面に沿って移動させ、さ
らにガイドロール１０を介して巻き取りロール１１に巻
き取るようにセントした。同時に真空蒸着室６内の強磁
性材蒸発源１２内に００１４をセントし、金属蒸発源１
３内にＣｏ−Ｃｒ合金（重量比７：３）１５をセットし
た。次いで排気系１８および１９で真空蒸着室６をｌＸ
１０ｊ）−ルまで真空排気するとともに、プラス・冑処
理室５をｌＸ１０−６トールまで真空排気し、強磁性材
蒸発源１２内のＣ０１４および金属蒸発源１３内のＣ，
ｏ−Ｃｒ合金１５を加熱蒸発して、ポリエステルフィル
ム７上にＧｏからなり、かつｃｏ−Ｃｒ合金をポリエス
テルフィルム７に近づくにつれて漸減するように含有し
た厚さが１０００人の強磁性金属薄膜層を形成した。次
にプラズマ処理室５内の酸素ガス導入管１６から酸素ガ
スを導入し、酸素ガス圧１ｘｌＯ−１トールでグロー放
電電極１７の印加電圧を５５０■にしてプラズマ酸化を
行った。しかる後、所定の中に裁断して磁気テープをつ
くった。このようにして得られた磁気テープの強磁性金
属薄膜層を、電子顕微鏡で観察したところ、第２図に示
すように中心にＣｏを多く含みＣｏ−Ｃｒ合金を少量含
有する柱状の結晶２０が析出形成され、その周面に中心
よりＣｏ−Ｃｒ合金を多く含有したｃｏとＣｏ−Ｃｒ合
金との薄膜層２１が析出形成され、さらにその周面にＣ
ｏ−Ｃｒ合金の酸化物を多く含み少量のＣｏ酸化物を含
有する薄膜１’ｔｉ２２が析出形成されて強磁性金属薄
膜層２３が形成されていた。

また、この強磁性金属薄膜層中のＣｏ　−’Ｃｒ合金お
よび酸素の濃度分布をオージェ電子分光計によって調べ
た結果、第３図の曲線Ａに示されるように厚み方向の分
析で厚み４５０人まででＣｒが基体７に近づくにつれて
漸減する濃度分布が検知され、曲線Ｂに示されるように
厚み方向の分析で厚み４００人までで酸素が基体７に近
づくにつれて漸減する濃度分布が検知された。なお、第
３図において曲線ＣはＣｏの濃度分布であり、７はポリ
エステルフィルムである。

実施例２ 実施例１において、強磁性材蒸発源１２内に、Ｃｏ１４
代えてＣｏ−Ｎｉ合金（重量比８：２）１４をセットし
、金属蒸発源１３内にＣｏ−Ｃｒ合金１５に代えてＣｒ
１５をセントし、さらにプラズマ処理室５に取りつけた
グロー放電電極の印加電圧を５５０Ｖから４５０■に変
更した以外は実施例１と同様にして磁気テープをつくっ
た。得られた磁気テープの強磁性金属薄膜層中のＣｒお
よび酸素の濃度分布をオージェ電子分光計によって調べ
た結果、第４図の曲線Ａに示されるように厚み方向の分
析で厚み３５０人まででＣｒが基体７に近づくにつれて
漸減する濃度分布が検知され、曲線Ｂに示されるように
厚み方向の分析で厚み３００人までで酸素が基体７に近
づくにつれて漸減する濃度分布が検知された。尚、第４
図において曲線ＣはＣｏの濃度分布であり、曲線りはＮ
ｉの濃度分布である。また７はポリエステルフィルムで
ある。

実施例３ 実施例１において、金属蒸発源１３内にｃｏ−Ｃｒ合金
１５に代えてＡ１１５をセットし、さらにプラズマ処理
室５に取りつけたグロー放電電極の印加電圧を５５０Ｖ
から４５０■に変更した以外は、実施例１と同様にして
磁気テープをつくった。得られた磁気テープの強磁性金
属薄膜層中のＡｌおよび酸素の濃度分布をオージェ電子
分光計によって調べた結果、第５図の曲線へに示される
ように厚み方向の分析で厚み５００人まででＡＩが基体
７に近づくにつれて漸減する濃度分布が検知され、曲線
Ｂに示されるように厚み方向の分析で厚み３００人まで
で酸素が基体７に近づくにつれて漸減する濃度分布が検
知された。なお、第５図において曲線ＣはＣｏの濃度分
布であり、７はポリエステルフィルムである。

実施例４　“ 実施例１において、金属蒸発源１３内にＣｏ　−Ｃｒ合
金１５に代えて５ｉ１５をセットし、さらにプラズマ処
理室５に取りつげたグロー放電電極の印加電圧を５５０
Ｖから４５０ｖに変更した以外は、実施例１と同様にし
て磁気テープをつくった。得られた磁気テープの強磁性
金属薄膜層中のＳｉおよび酸素の濃度分布をオージェ電
子分光計によって調べた結果、第６図の曲線Ａに示され
るように厚み方向の分析で厚み８００人まででＳｉが基
体７に近づくにつれて漸減する濃度分布が検知され、曲
線Ｂに示されるように厚み方向の分析で厚ｆ７１４００
人までで酸素が基体７に近づくにつれて漸減する濃度分
布が検知された。なお、第６図にお′いて曲線ＣはＣｏ
の濃度分布であり、７はポリエステルフィルムである。

実施例５ 実施例１において、プラズマ酸化処理を省いた以外は実
施例１と同様にして磁気テープをつくった。このように
して得られた磁気テープの強磁性金属薄膜層を、電子顕
微鏡で観察したところ、第７図に示すように中心にＧｏ
を多く含み、Ｃｏ〜Ｃｒ合金を少量含有する柱状の結晶
２ｏが析出形成され、その周面に中心よりＣｏ−Ｃｒ合
金を多く含有したＣｏとｃｏ−Ｃｒ合金との薄膜層２１
が析出形成されて強磁性金属薄膜層２４が形成されてい
た。また、得られた磁気テープの強磁性金属Ｓ膜層中の
Ｃｏ−Ｃｒ合金の濃度分布をオージェ電子分光計によっ
て調べた結果、第８図の曲線Ａに示されるように厚み方
向の分析で厚み５００人まででＣｒが基体７に近づくに
つれて漸減する濃度分布が検知された。なお、第８図に
おいて曲線ＢばＣＯの濃度分布であり、７はポリエステ
ルフィルムである。

実施例６ 実施例２において、プラズマ酸化処理を省いた以外は実
施例１と同様にして磁気テープをつくった。得られた磁
気テープの強磁性金属薄膜層中のＣｒの濃度分布をオー
ジェ電子分光計によって調べた結果、第９図の曲線Ａに
示されるように厚み方向の分析で厚み８００人まででＣ
ｒが基体７に近づくにつれて漸減する濃度分布が検知さ
れた。

なお、第９図において曲線ＢはＣＯの濃度分布であり、
曲線ＣはＮｉの濃度分布である。また７はポリエステル
フィルムである。

実施例７ 実施例３において、プラズマ酸化処理を省いた以外は実
施例１と同様にして磁気テープをつくった。得られた磁
気テープの強磁性金属薄膜層中のＡＩの濃度分布をオー
ジェ電子分光計によって調べた結果、第１０図の曲線Ａ
に示されるように厚み方向の分析で厚み９００人までで
ＡＩが基体７に近づくにつれて漸減する濃度分布が検知
された。なお、第１０図において曲線ＢはＣｏの濃度分
布であり、７はポリエステルフィルムである。

実施例８ 実施例４において、プラズマ酸化処理を省いた以外は実
施例１と同様にして磁気テープをつくった。得られた磁
気テープの強磁性金属薄膜層中のＳｉの濃度分布をオー
ジェ電子分光計によって調べた結果、第１１図の曲線Ａ
に示されるように厚み方向の分析で厚み９００人までで
Ｓｉが基体７に近づくにりれて漸減する濃度分布が検知
された。なお、第１１図において曲線ＢはＣｏの濃度分
布であり、７はポリエステルフィルムである。

比較例１ 第１２図に示すように、真空槽２５内に円筒状キャン２
６を配設し、基体７を原反ロール２７がらガイドロール
２８を介して円筒状キャン２６の周側面に沿って移動さ
せ、ガイドロール２９を介して巻き取りロール３０に巻
き取るようにし、かつ真空槽２５の側壁にガス導入管３
１を取りつけた真空蒸着装置を使用し、真空槽２５の下
部に配設した強磁性材蒸発源３２内にＣ’ｏ　３　”３
をセットするとともにガス導入管３１あ・ら酸素ガスを
導入し、酸素ガス圧ｌＸｌ０−５トニルで強磁性材蒸発
源３２内のＣｏ３３を加熱蒸発して真空蒸着を行い、基
体７上にｃｏからなる表面が酸化された柱状結晶の粒子
で構成された強磁性金属薄膜層を形成した。しかる後、
所定の１１に裁断して磁気テープをつくった。

比較例２ 実施例１において、金属蒸発源１３内でのＣ。

−Ｃｒ合金の真空蒸着およびプラズマ酸化処理を省いた
以外は実施例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例３ 実施例２において、金属蒸発源１３内でのＣｒの真空蒸
着およびプラズマ酸化処理を省いた以外は実施例２と同
様にして磁気テープをつくった。

各実施例および各比較例で得られた磁気テープを６０℃
、９０％ＲＨの条件下に放置し、時間の経過に伴う最大
磁束密度の劣化率を、放置前の磁気テープの最大磁束密
度を１００％として測定し、耐食１生を調べた。第１３
図はその最大磁束密度の劣化率の変化をグラフで表した
もので、グラフＡは実施例１で得られた磁気テープ、グ
ラフＢは実施例２で得られた磁気テープ、グラフＣは実
施例３で得られた磁気テープ、グラフＤば実施例４で得
られた磁気テープ、グラフＥは実施例５で得られた磁気
テープ、グラフＦは実施例６で得られた磁気テープ、グ
ラフＧは実施例７で得られた磁気テープ、グラフＨは実
施例８で得られた磁気テープ、グラフＩば比較例１で得
られた磁気テープ、グラフＪは比較例２で得られた磁気
テープ、グラフには比較例３で得られた磁気テープを示
す。

〔発明の効果〕

第１３図に示すグラフから明らかなように、比較例１な
いし３で得られた磁気テープは、時間の経過に伴って劣
化率が非常に大きくなるが、この発明で得られた磁気テ
ープ（実施例１ないし８）はいずれも時間が経過しても
それほど劣化率が大きくならす、このことからこの発明
によって得られる磁気記録媒体は耐食性に優れているこ
とがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁気記録媒体を製造するのに使用す
る真空蒸着装置の１例を示す概略断面図、第２図および
第７図はこの発明で得られた磁気テープの電子顕微鏡で
観察した強磁性金属薄膜層の拡大断面説明図、第３図な
いし第６図はこの発明で得られた磁気テープの強磁性金
属薄ＩＩ！ｉｉ！層中における強磁性材、金属および酸
素の分布状態をオージェ電子分光計によって調べた結果
を示す説明図、第８図ないし第１１図はこの発明で得ら
れた磁気テープの強磁性金属薄膜層中における強磁性材
および金属の分布状態をオージェ電子分光針によって調
べた結果を示す説明図、第１２図は従来の磁気記録媒体
を製造するのに使用する真空蒸着装置の１例を示す概略
断面図、第１３図はこの発明で得られた磁気テープの劣
化率と経過時間との関係図である。 ７・・・ポリエステルフィルム（基体）、２３．２４・
・・強磁性金属薄膜層 特許出願人　日立マクセル株式会社 第１２図 第１５図 経　過　時　間　（凋）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基体上に強磁性金属薄膜層を設けた磁気記録媒体に
   おいて、強磁性金属薄膜層中に、クロム、アルミニウム
   、ケイ素および少なくともこれらの１種を含む合金から
   選ばれる金属もしくはそれらの酸化物を基体に近づ（に
   つれて漸減するように含有させたことを特徴とする磁気
   記録媒体