JPS6032964B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強磁性金属層を磁気記録層とする磁気記録媒体
に関するもので、特に磁気特性および耐摩耗性に優れた
磁気記録媒体に関する。

従来より磁気記録媒体としては、非支持性支持体上にｙ
−Ｆｅ２０３，Ｃｏをドープしたｙ−Ｆｅ２０３，Ｆｅ
３０４，ＣｏをドープしたＦｅ３０４，ｙ−Ｆｅ２０３
とＦｅ３０４のベルトラィド化合物、Ｃの２等の酸化物
磁性粉あるいはＣｏ−Ｆｅ−Ｃｒ等の強磁性金属合金粉
末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
、スチレンーブタジェン共重合体、ェポキシ樹脂、ポリ
ウレタン樹脂等の有機バインダーに分散せしめたものを
塗布し乾燥させる塗布型のものが広く使用されてきてい
る。

近年高密度記録への要求の高まりと共に真空蒸着、イオ
ンプレーティング、スパッタリング、ＣＶＤ（化学気相
成長法）等のペーパーデポジション法あるいは電気メッ
キ、無電解〆ッキ等のメッキ法により形成される強磁性
金属薄膜を磁気記録層とする、有機バインダーを使用し
ない、無バインダー型磁気記録媒体が注目を浴びており
実用化への努力が種々行なわれている。従来の塗布型の
磁気記録媒体では主として強磁性金属より飽和磁化の小
さい金属酸化物を磁性材料として使用しているため、高
密度記録の実現に必要な磁気記録層の薄形化が、信号出
力の低下をもたらしてしまうので、限界に達しており、
且つその製造工程も複雑で、港済回収あるいは公害防止
のための大きな付帯設備を要するという欠点を有してい
る。

無バインダー型の磁気記録媒体では上記酸化物磁性材料
よりも大きな飽和磁化を有する強磁性金属を有機バイン
ダーの如き非磁性物質を含有しない状態で、薄膜として
形成せしめるために、高密度記録のための超薄形化が極
めて容易であるという利点を有し、しかもその製造工程
は簡単である。特に真空黍着あるいはイオンプレーティ
ングによる方法はメッキの場合のような排液処理を必要
とせず、製造工程も簡単で膜の析出速度も大きくできる
ため従来から検討されてきている。

真空蒸着によって磁気記録媒体に望ましい抗磁力および
角型性を有する磁性膜を得る方法としては、‘１｝真空
度あるし、は蒸着速度を制御する方法〔Ａ．ＶＤａｖｊ
ｅｓ等、ｌＥＥＥ Ｔｒａｎｓ，Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，
Ｖｏｌ，ＭＡＧ−１，Ｎｏ．４（１９６５）、３４４頁
；米国特許３７８７２３７号明細書〕、｛２１強磁性金
属蒸発ビームを基体に対しそて斜めに入射させる斜め蒸
着法〔ＷＪ．．Ｓｃｈ山ｅ，Ｊ．Ａｐｐｌ．ＰｈｙＳ，
Ｖｏｌ．３５（１９６４＞、２５５８頁；米国特許第３
３４２６３２号明細書：米国特許第３３４２６３３号明
細書〕、｛３ー銅を主成分とする基体を加熱しつつ強磁
性金属を蒸着する方法〔侍磯昭５２−８２５０３号〕等
が知られている。しかしながら、これらの方法では所望
の磁気特性が充分に得られないとか、蒸着工程が複雑で
あるとか、蒸着効率が悪いとか、基体が限定されてしま
うとかの欠点を有していて必ずしも満足すべき方法では
ない。一方イオンプレーテイング法では、イオンプレー
ティング時の希ガスの圧力を大きくすると抗磁力の大き
い磁性膜が得られるが、基体との密着が著しく悪いし、
希ガスの圧力を小さくすると密着性は極めて良いが磁気
特性が極めて悪く、実用的な磁気記録媒体が得られ難か
った。さらに強磁性金属を用いた無バインダー型磁気記
録媒体に係る大きな問題として、磁気ヘッドとの接触に
よる摩擦や破壊の問題がある。

無バインダー型磁気記録媒体の耐摩耗性を向上させる方
法としては、Ｒｈ，Ｃｒ，Ｃｒ酸化物、Ｓｉ酸化物等の
保護層あるいは潤滑剤層を設ける方法や磁性膜表面を酸
化して酸化物保護層を形成する方法等が従来より行なわ
れてきている。しかし、一旦保護層が摩擦してしまうと
カタストロフィツクに磁気記録層が破壊してしまったり
、また保護層を設けると磁気ヘッドと磁気記録層とのス
ベーシングにより再生出力の損失が生じるため、磁性層
そのものの耐摩耗性を向上させることが望まれていた。
本発明の目的は、強磁性金属膜を磁気記録層とする新し
い磁気記録媒体を提供することにある。さらに本発明の
目的は磁気特性および耐摩耗性に優れた新しい無バイン
ダー型磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
すなわち本発明は、真空蒸着あるいはイオンフ。

レーティングにより非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を
形成してなる磁気記録媒体の製造方法において、該強磁
性金属薄膜にＣｏを主成分とすると共にＢを０．２〜３
．の重量％、Ｎを０〜２．の重量％含有せしめることを
特徴とする磁気記録媒体である。本発明者等は真空蒸着
法およびイオンプレーティング法による磁気記録体に関
し鋭意研究の結果、Ｃｏを主成分とする強磁性金属薄膜
にＢが０．２〜３．の重量％含有されると磁気特性、耐
摩耗性が向上し、さらに２．の重量％以下のＮが含有さ
れるとより改良されることを見出したものである。本発
明における真空蒸着は、当業者に公知の通常の真空蒸着
装暦により通常の方法で行なえば良い。真空蒸着法につ
いては例えば、Ｌ．日．Ｈｏｌｌａｎｄ著“Ｖａｃｕ側
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎＦｉｌｍｓ”（
Ｃｈａｐｍａｎ＆伍ｌＩＬｔｄ，，１９５６）：Ｌ，１
．Ｍａｉｓｓｅｌ＆Ｒ．Ｃｌａｎｇ共編“Ｈａｎｄ−ｂ
ｏｏｋ ｏｆ Ｔｈｉｎ ＦｉｌｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ’’（ＭｃＧｒａｗ一日ｉｌＩＣｏ．，１９７０）に
詳述されている。真空蒸着を行なう際の真空度は５×１
０‐４Ｔｏｒｒ以下、蒸着速度は０．０３〜３仏肌／分
が望ましい。又、イオンプレーティング法は特公昭４４
一８３２８号公報、米国特許第３３２９６０１号明細書
に開示されている方法によれば良く、不活性ガスを含む
装置内の真空度は一般には１０‐３〜１０‐ＩＴｏｎ、
好ましくは５×１０‐３〜５×１０‐２Ｔｏｎである。

直流印加電圧は一般には０．１〜７ＫＶ、好ましくは０
．２〜５．０ＫＶである。イオンプレーテイングにおい
て使用するガスは窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、
クリプトン、キセノン、ラドン等であるが本発明では窒
素またはこれらと窒素の混合物が好ましい。真空蒸着お
よびオンプレーティングにおいて強磁性金属を得るため
の蒸発源に使用する原料は本発明の強磁性金属膜の組成
と成るようにＣｏ，Ｂ，Ｎ、またはこれ以外にＦｅ，Ｎ
ｉ，Ｓｉ，Ｖ，Ｙ，い，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｍｎ
，Ｃｕ，Ｃｒなどを含んで、これらの単体の混合物、固
溶体または合金などを使用する。基体としてはポリエチ
レンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレンナフタ
レート、ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカー
ボネートのようなプラスチック材料、さらにはアルミニ
ウム、銅、糞銅、ステンレス鋼のような非磁性金属、ま
たはガラス、セラミックのような無機質の基体も使用す
ることができる。

基体の形状についても、テープ、シート、カード、デス
ク、ドラム等いずれでも良い。これらの基体の厚味、形
状等は磁気記録媒体の用途に応じて任意に選定される。
本発明において強磁性金属膜の“Ｃｏを主成分とする”
とは“Ｃｏを７５重量％以上含有する”ことを意味し、
７５重量％以上のＣｏ，０．２〜３．の重量％のＢ、０
〜２．の重量％のＮ以外に残部としてＦｅ，Ｎｉ，Ｓｉ
，Ｖ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｍｎ，Ｃｕ
，Ｃｒあるいはこれら混合を含有しても良い。

これら残部の組成は磁気記録媒体の用途に応じて選定さ
れる。強磁性金属膜の厚さは約０．０２〜５山肌、好ま
しくは０．０５〜２仏机が良い。次に実施例をもって本
発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。

実施例−１２５山肌厚のポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに取付け、
抵抗加熱式の蒸発源にはＣｏ−Ｂ固熔体をチャージした
。

装置内を５×１０‐６Ｔｏｒｒ迄真空排気して、５０Ａ
／秒の速度で膜厚０．３仏机となる迄真空蒸着を行なっ
た。磁性膜中のＢの含有量と磁気特性および耐摩耗性の
関係は下記の第１表のようであった。耐摩耗性は磁性膜
の同一個所を統一１型ＶＴＲの回転ヘッドと摺接させ、
傷の発生する迄の時間を測定することによって解析した
。第１表このようにＢを０．２〜３．の重量％含有する
Ｃｏ蒸着磁性膜は磁気特性と耐摩耗性が共にすぐれ磁気
記録媒体としてすぐれている。実施例−２ ２．５仏の厚のポリィミドフィルムを市販のイオンプレ
ーティング装置の陰極板に取付け、陽極側の抵抗加熱式
の蒸発源にはＣｏ−Ｖ−Ｂ合金をチャージしたし。

まず装置内を５×１０‐６Ｔｏｎ迄真空排気した後アル
ゴンガスを導入して装置内をＩＴｏｒｒ程度にし再び真
空排気して５×１０‐６Ｔｏｒｒの高真空とする。次に
アルゴンガスをニードルバルブから導入しつつ、装置内
の排気を行ない装置内の真空度を２ｘｌｏ‐２Ｔｏｎに
保つ。陰極・陽極間に２．２ＫＶの高電圧を印加してグ
ロー放電を発生させ、蒸発源から合金を蒸発させてイオ
ンプレーテイングを行なった。こうして作製された磁性
膜の磁気特性と耐摩耗性は下記の第２表のようであった
。耐摩耗性は実施例１と同じ方法で測定した。第２表こ
こで磁性膜の膜厚は０．２ｒ机、ＣｏとＶの比は８５／
１５（重量比）と一定にした。

このようにＢを０．２〜３．の重量％含有するＣｏ−Ｖ
イオンプレーティング膜は、磁性特性と耐摩耗性が共に
すぐれ磁気記録媒体としてすぐれている。

実施例−３２５山肌厚のポリイミドフィルムに実施例−
１と同様な方法で０．２５仏の厚のＣｏ−Ｃｒ−Ｂ−Ｎ
合金磁性膜を形成させた。

葵着時の真空度は２×１０‐５Ｔｏｒｒ、蒸着速度は３
０Ａ／秒である。磁性膜中のＢおよびＮの含有量と磁気
特性および耐摩耗性の関係は下記の第３表のようであっ
た。耐摩耗性の測定は実施例−１と同じ方法で行なった
。第３表ここでＣｏ／Ｃｒ比は９５／５（重量比）と一
定にした。

実施例−４ 実施例２と同様にイオンプレーテイング装置を用い厚さ
約３肋のアルミニウム坂上に厚さ０．３５山肌のＣｏ−
Ｎｉ−Ｂ−Ｎ合金磁性膜を形成させた。

導入ガスとしては窒素を使用し、ガス圧は０．０１Ｔｏ
ｍ、印加電圧は２．０ＫＶとした。

得られた磁性膜の磁性特性と耐摩耗性は下記の第４表の
ようであった。耐摩耗性は直径１／４インチのタングス
テンカーバイト球を用いたＴａ■ｒ式摩耗試験機にて行
ない、タングステンカーバイト球を試料に接触移動させ
試料に傷が生じる迄のパス回数を調べた。第４表 ここでＣｏ／Ｎｊ比は９０／１０（重量比）と一定にし
た。

これらの実施例にて明らかなように真空蒸着あるいはイ
オンプレーティングにより形成された、Ｃｏを主成分と
し、Ｂを０．２〜３．の重量％、Ｎを０〜２．の重量％
含有する磁性膜は磁気記録媒体としてすぐれており、特
に抗磁力、角型比等の磁気特性の向上、および耐摩耗曲
こ優れていることが確認された。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空蒸着あるいはイオンプレーテイングにより非磁
   性支持体上に強磁性金属薄膜を形成する磁気記録媒体の
   製造方法において、該強磁性金属薄膜にＣｏを７５重量
   ％以上、Ｂを０．２〜３．０重量％、さらにＮを０〜２
   ．０重量％含有せしめることを特徴とす磁気記録媒体の
   製造方法。