JPS63253524A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体に関し、より詳細には電磁変換特
性の良い窒化鉄系薄膜型の磁気記録媒体に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体としては、従来より強磁性体粉末を有機バ
インダー中に分散させた磁性塗料を非磁性体基体上に塗
布し乾燥させて得た塗布型のものが広く使用されてきて
いる。しかしながら、この塗布型磁気記録媒体は、強磁
性体粉末として主として金属酸化物粉末を用いているた
めに飽和磁化が小さく、有機バインダーを含むために磁
性層中の強磁性体の濃度が上げられず、それにより高密
度記録には適しておらず、また製造工程が複雑であるな
どの欠点を有する。

近年高密度記録への要求が高まり、これに対応して金属
薄膜を非磁性基体上に形成した磁気記録媒体が開発され
、これは真空蒸着スパッタリング。

イオンブレーティング等のペーパーデポジション法、あ
るいは電気メッキ、無電解メッキ等のメッキ法によって
金属薄膜を非磁性基体上に形成するもので、磁性体とし
ては金属に限られないものであるが、金属が代表的であ
るので、以下この薄膜を有する磁気記録媒体を金属薄膜
型磁気記録媒体という。また、この型式のものは有機バ
インダーを含有しないので非バインダー型磁気記録媒体
とも呼ばれる。

この金属薄膜型磁気記録媒体においては飽和磁化の大き
い強磁性金属を有機バインダーを含有しない状態で薄膜
として形成させることができるので、塗布型に比して高
保磁力化と薄膜化が行われ、かつ短波長域での減磁の影
響が小さく、高密度記録が実現され、しかも製造工程が
簡単化されるため、注目を集めている。

しかし金属薄膜型磁気記録媒体における金属薄膜は見か
けは均一で平滑な金属の面を有しているが、微細構造で
は粗なもので金属微粒子が並んでいるような構造を有し
ているために、腐蝕され易く、このためこの型の磁気記
録媒体は塗布型磁気記録媒体と比較して耐候性及び耐蝕
性が劣っている。通常の磁気記録媒体は記録、再生時に
該媒体表面が磁気ヘッドで擦られるため、金属薄膜上に
極めて僅かに腐蝕物が存在していても摩擦によりそれが
脱落してヘッドに目詰りを生じ、それによりヘッド及び
磁気記録媒体に偏がつく。

さらに、金属薄膜型磁気記録媒体は耐久性が劣るという
間頴がある。この型の磁気記録媒体では金属薄膜が平滑
であるため摩擦が大きくハリツキを起し易いなどの問題
があり、ＶＴＲにおけるスチル耐久性等において塗布型
のものに比して劣っている。

このような金属薄膜型磁気記録媒体の耐候性及び耐久性
を改良するために、イオンブレーティングにより表面窒
化処理を施す方法（特開昭５０−３３８０６号）、スパ
ッタリングにより窒化ケイ素膜を設ける方法（特開昭５
３−３０３０４号）、磁性膜を窒素ガ１　ス等の雰囲気
中での放電にさらして非磁性表面層を形成する方法（特
開昭５３−８５４０３号）、磁性金属薄膜上に窒化され
た金属薄膜を設ける方法（特開昭５４−１４３１１１号
）等が知られている。また、耐候性にすぐれた非バイン
ダー型磁気記録媒体としてヨーロッパ特許第８３２８号
、或いは特開昭５９−８７８０９号に開示されているよ
うな窒化鉄、或いは鉄及び窒化鉄よりな、る磁性薄膜が
ある。さらに本出願人は先に非磁性基体上に酸化窒化鉄
を主成分とする磁性薄膜を設けてなる磁気記録媒体（特
開昭６１−５４０２３号）を捉案し、この磁性薄膜は次
の組成式％式％ （ただし１式中０．２５≦ｘ＋ｙ≦０，６テある）で表
わされる組成を有するものであった。以下、窒化鉄から
なる薄膜表面を磁性層とする磁気記録媒体を「窒化鉄系
薄膜型磁気記録媒体」と呼ぶ。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述の保護被膜方法によるときは、耐候
性、耐久性の改良が不十分で、十分な効果を得るには該
被膜膜厚を大きくしなければならないという欠点があり
、スペーシングロスによる出力の低下を招くものであっ
た。また前述の窒化鉄或いは酸化窒化鉄を主成分とする
磁気記録媒体は、耐候性が大きく改善されているとして
も電磁変換特性が劣るという欠点があった。

本発明は、これらの欠点を解消し、耐蝕性に富むととも
に高い磁気特性を有する実用的な磁気記録媒体を得よう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、窒素と酸素を含有する窒化鉄薄膜からな
る磁性層において前記薄Ｈ々にチタン、ケイ素、アルミ
ニウム、タンタルの少くとも１種を含有させることによ
り耐蝕性と電磁変換特性が共に優れた磁気記録媒体を得
た。

すなわち、本発明は、非磁性基体上に窒化鉄系薄膜を磁
性層として設けてなる磁気記録媒体において、前記薄膜
が鉄、窒素及び酸素とともにチタン、ケイ素、アルミニ
ウム、タンタルのうちの少くとも１種を含有することを
特徴とする磁気記録媒体である。

この磁気記録媒体においては、前記薄膜中に含有させる
チタン、ケイ素、アルミニウム、タンタルの少くとも１
種は、鉄の３０Ｊに（子％以下、好ましくは１５原子％
以下とするのがよい。

本発明における窒化鉄系簿膜では含有させるチタン、ケ
イ素、アルミニウム、タンタルは鉄よりも窒化しやすい
元素であるために、窒化鉄系薄膜の形成時において十分
良く窒化され、しかもそれにより生じた窒化物は窒化鉄
の結晶粒界に偏析する性質がある。そして、その性質に
基づいて窒化鉄の結晶は微粒子化され、そうすると窒化
鉄系薄膜のノイズが低下するという効果を生ずる。

非磁性基体上にこの窒化鉄系薄膜からなる磁性層を形成
させるには非磁性基体の表面上にいわゆる斜め蒸着法に
より窒化鉄系薄膜を蒸着させて行う。この蒸着は、ルツ
ボ内に入れたチタン、ケイ素、アルミニウム、タンタル
のうちの少くとも１種を含有する鉄を電子ビームによっ
て加熱し、鉄原子などを蒸発させて非磁性基体上に斜め
に入射させて行うが、そのさい真空槽内にイオンガンを
設けてそこから窒素イオンを供給し、また酸素はイオン
ガンに窒素とともに供給してもよいし、また蒸着域に雰
囲気ガスとして入れておいてもよい。

窒素イオンは基底状態（真空槽内に単に導入された窒素
等をさす）に比べその化学的活性度および反応性が著し
く増大するため、前記金属と容易に反応し、窒化物を形
成する。前記のチタン、ケイ素、アルミニウム、タンタ
ルのうちの少くとも１種は鉄に含有させずに、別のルツ
ボに入れて、それを電子ビームにより加熱して蒸発させ
て鉄蒸気とともに入射させてもよい。

前記の場合、電子ビームの強度を調節するとともに、供
給される窒素イオン、それとともに供給される酸素ガス
の量を調節することによって、鉄とチタン、ケイ素、ア
ルミニウム、タンタルのうちの少くとも１種と窒素と酸
素の量を所定の範囲にあるようにすることができる。

第１図は、蒸着により窒化鉄系薄膜を形成するための装
置１であり、非磁性基体２は案内ローラ３を経てクーリ
ングキャン４に送られ、それにより搬送される間にその
表面上に窒化鉄系薄膜が蒸着される。ルツボ６内に蒸着
材料のチタン、ケイ索、アルミニウム、タンタルのうち
の少くとも１種を含有する鉄７を置き、それに電子銃８
から電子ビームを照射して鉄及びチタン、ケイ素、アル
ミニウム、タンタルの少くとも１種の原子を蒸発させ、
非磁性基体２へ向わせる。マスク５を置いて基体２上に
斜めに蒸着させる。イオンガン９に窒素１０を供給し、
イオン化した窒素を蒸着域に供給するとともに、酸素を
導入管１１あるいは１２から供給する。蒸着時の真空度
は大体ｔｏ−’〜１０−’　Ｔｏｒｒが用いられる。

本発明の磁気記録媒体の上に設けられる窒化鉄系薄膜の
磁性層の厚さは、一般には０．０２〜５．０μ蹟、好ま
しくはＯ，ＯＳ〜２．０μｍである。

本発明で用いられる非磁性基体としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビ
ニール、三酢酸セルロース、ポリカーボネートのような
プラスチックスの基体が用いられる。

本発明の磁気記録媒体における磁性層上に潤滑剤層を形
成してもよく、潤滑剤としては、炭素数１２〜１８個の
脂肪酸、前記脂肪酸の金属塩、シリコーンオイル、炭素
数２〜２０個の一塩基脂肪酸と炭素数３〜１２個の一価
アルコールからなる脂肪酸エステルから選ばれる少くと
も１種が使用される。

添加量としては磁性層上に０．５〜２０ｍｇ／ｍ”存在
させるのがよい。

本発明の磁気記録媒体においては、必要により非磁性基
体の磁性層側と反対の面にバック層を設けてもよい。

また、窒化鉄系薄膜の磁性層と非磁性基体との間に有機
物あるいは無機物からなる層を設けてもよい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが１本発
明はこの実施例のみに限られるものではない。

実施例１ 第１図に示す蒸着装置を用いて、厚さ１３μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム上に斜め蒸着法により鉄
、チタン、窒素、酸素を含有する窒化鉄系薄膜からなる
磁性層を形成させて磁気テープを製造した。ルツボ６内
にチタンを含有する鉄を置き、それを電子銃で加熱して
鉄及びチタンの蒸気を放出させる。イオンガン９に窒素
ガスを供給して窒素イオンを照射させ、また酸素を供給
管１１及び１２から導入する。鉄及びチタン原子の入射
角は遮蔽マスク５により制御し、６０″　とした。蒸着
時の真空度は２．６　Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒであった
。蒸着膜厚は０．１５μｍであった。

生成した窒化鉄系簿膜をオージェ電子分光法（ＡＥＳ）
により測定すると、チタンの含有量は鉄に対して３原子
％であった。得られた磁気テープのサンプルについて８
ｍ／ｍ　ＶＴＲ（富士写真フィルム（株）製、ＦＵＪＩ
Ｘ−８Ｍ６）を改造してＣ／Ｎを求めた。キャリアを６
ＭＩＩｚ、ノイズは５　ＭＨｚで測定した。その測定結
果を第１表に示す。

実施例２ ルツボ６にケイ素を含有する鉄を置いて、実施例１と同
様にして磁気テープを製造した。生成した窒化鉄系薄膜
中のケイ素の含有量を同様に測定すると、鉄に対して１
．５原子％であった。得られた磁気テープのサンプルに
ついて実施例１と同様にＣハを測定した。その測定結果
を第１表に示す。

実施例３ ルツボ６にアルミニウムを含有する鉄を置いて。

実施例１と同様にして磁気テープを製造した。生成した
窒化鉄系薄膜中のアルミニウムの含有量を同様に測定す
ると、鉄に対して５原子％であった。

得られた磁気テープのサンプルについて実施例１と同様
にＣハをＫｌ’ｌ定した。その測定結果を第１表に示す
。

実施例４ ルツボ６にタンタルを含有する鉄を置いて、実施例１と
同様にして磁気テープを製造した。生成した窒化鉄系薄
膜中のタンタルの含有量を同様に測定すると、鉄に対し
て５原子％であった。得られた磁気テープのサンプルに
ついて実施例１と同様にＣ／Ｎを測定した。その測定結
果を第１表に示す。

比較例１ ルツボ６に鉄のみを置いて、実施例１と同様にして磁気
テープを製造した。得られた磁気テープのサンプルにつ
いて実施例１と同様にＣハをＨ１’ｌ定したが、第１表
においてはこの場合ＯｄＢとして比較の基準にした。

比較例２ ルツボ６内に実施例１と同じくチタンを含有する鉄を収
容し磁気テープを製造した。但しイオンガン９は作動さ
せず供給槽１１．１２から８０％Ｎ２＋２０％０□を導
入しつつ行った。蒸着時の真空度は２．６Ｘ１０””Ｔ
ｏｒｒと実施例１と同様になるようガス導入量を調整し
、入射角は６０°、蒸着膜厚は０．１５μｍである。

ＡＥＳ　８１ｇ定によればチタン含量は実施例１と同じ
く３原子％であった。得られた磁気テープのサンプルに
ついてＣ／Ｎ測定した。その結果を第１表に示す。

第　　１　　表 第１表より明らかなように本発明による磁気記録媒体は
高Ｃ／Ｎであり高密度記録に適する。イオン銃を作動さ
せず成膜した比較例２は本発明品に比べＣハが劣る。比
較例２においては他の例に比べ成膜時にイオン照射を受
けておらずその結果、磁性を有する粒子（この場合Ｆｅ
）が比較的粗大粒子となりノイズが高くなると思われる
。これに対し、イオン照射を伴なった実施例では、磁性
を有するＦｅは窒化鉄、または窒化酸化鉄により更に細
分化されており、磁区が小さくノイズが低くなっている
と思われる。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録媒体は電磁変換特性がよい。

すなわち、高いＣ／Ｎを有し、高密度記録に適する。

それはチタン、ケイ素、アルミニウム、タンタルのうち
の少くとも１種はその窒化されたものが窒化鉄結晶の粒
界に偏析し、窒化鉄結晶は微粒子化することによるもの
と考えられる。また、この磁性層は窒素及び酸素を含有
しているために耐蝕性にすぐれており実用上信頼性が高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、蒸着により本発明の磁気記録媒体を製造する
ための装置である。 １：蒸着装置　　　　　　　２：非磁性基体３：案内ロ
ーラ　　　　　　　４：クーリングキャン５：マスク　
　　　　　　　６：ルツボ７：蒸着材料　　　　　　　
８：電子銃９：イオンガン　　　　　　１０：窒素１１
、１２：酸素導入管 第１図 手続補正書 特ｎ午庁長官　殿　　　　　　昭和６３年６月バ日１、
　事件の表示 昭和６２年特許願第８７１９３号 ２、　発明の名称 磁気記録媒体 ３、　補正をする名 事件との関係：特許出願人 名称　　（５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理
人 住所　〒１００　東京都千代田区霞が関３丁目２番５号
　霞が関ビル２９階霞が関ビル内郵便局私古箱第４９号 ５、　補正命令の日ｆ１：（自　発） ６、　補正により増加する発明の数二　〇７、　補正の
対象：　明細書の「発明の詳細な説明」の欄８、　補正
の内容：　明細四の「発明の詳細な説明」の欄の記載を
次の通り補正する。 Ｘぶ≧＼ （１）　　明細書第６頁第１０行の次に下記の文章を挿
入する。 「前記薄膜の組成は、好ましくは窒素２〜３０原子係、
酸素２〜３０原子係、鉄及びチタン、ケイ素、アルミニ
ウム、タンクルの１種残余〒あり、より好ましくは窒素
４〜２０原子％、酸素５〜２゜原子係、鉄及びチタン、
ケイ素、アルミニウム、タンクル（７）１Ｍ残余フある
。」 （２）回書第６頁１３〜１４行「、好ましくは・・・・
・・するのがよい。」を「０．１原子係以上、好ましく
は１５原子係以下０．５原子係以上とするのがよい。」
と補正する。 ３）同書第８頁第１８行「蒸着させる。」の次に「蒸着
のさいの入射角は６０〜９０°である。」を挿入する。 （４）同書第１１頁第４行「ｆあった。」の後に、「窒
化鉄系薄膜における他の組成は、窒素７原子係、酸素１
０原子係、鉄残余であった。」を挿入する。 「窒化鉄系薄膜における他の組成は、窒素７原子係、酸
素１０原子係、鉄残余であった。」を挿入する。 （６）同書第１１頁第２０行「〒あった。」の後に「窒
化鉄系薄膜における他の組成は、窒素７原子％、酸素１
０原子係、鉄残余〒あった。」を挿入する。 （７）　　同書第１２貞第８行「であった。」の後に「
窒化鉄系薄膜における他の組成は、窒素７原子係、酸素
１０原子係、鉄残余！あった。」を挿入する。 （８）同書第１６貞第７行「であった。」の後に「また
、薄膜中の窒素含有量は０．５原子係以下〒あった。」
を挿入する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に窒化鉄系薄膜を磁性層として設け
   てなる磁気記録媒体において、前記薄膜が鉄、窒素及び
   酸素とともにチタン、ケイ素、アルミニウム、タンタル
   のうち少くとも１種を含有することを特徴とする磁気記
   録媒体。
2. （２）窒化鉄系薄膜中のチタン、ケイ素、アルミニウム
   、タンタルの少くとも１種が前記薄膜中の鉄の３０原子
   ％以下含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記録媒体。