JPS644255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスパツタリング蒸着法等も含めた真空
蒸着法により基板上に形成され金属強磁性体を主
成分とする磁性層を有する磁気記録媒体の製造方
法に関する。

磁気記録用の磁性層に蒸着薄膜を用いることの
優位性は、飽和磁束密度が大であるため、厚さの
薄い磁性層とすることができ、また、抗磁力も比
較的高いものが得られるので高密度記録に有利と
なることである。蒸着薄膜の他の利点は真空蒸
着、スパツタリング蒸着等の方法により薄くかつ
厚さの一様な膜が容易に得られることである。こ
れらの理由から蒸着薄膜を磁気記録用の材料とし
て用いる傾向は近年増加しつつある。例えば、ポ
リエチレンテレフタレートなどのプラスチツク基
体上に蒸着によりコバルトを主体とした合金の磁
性層が形成されたビデオ用磁気テープが開発され
ている。

ところで蒸着により形成された磁性層は一般に
空孔が多く空気中で腐食しやすい。そのため、記
録、再生時に、磁性層に磁気ヘツドが摺接するこ
とにより磁性層がはがれてノイズが発生したり、
あるいは記録、再生がまつたく不能となるような
実用上致命的な欠陥が発生する。そこで、金属強
磁性体を主成分とする磁性層の耐食性及び耐摩耗
性を改善する方法として、従来磁性層表面に有機
物層や耐食性の高い金属あるいは金属酸化物層を
形成して保護被膜とする方法や、金属磁性薄膜を
多湿空気中で加熱処理したり、酸化性溶液中に浸
漬処理することにより表面酸化層を形成して、保
護被膜とする方法が行なわれていた。しかし、こ
れらの方法では次のような問題が生じていた。す
なわち、磁性層上に有機物層や金属あるいは金属
酸化物を被覆する方法では、均一でピンホールが
ない保護被膜層を形成するためには0.1ミクロン
以上の膜厚を要する。そのため、磁気ヘツドと磁
性層との実効距離が長くなり、記録密度が低下す
る。一方、金属磁性薄膜を多湿空気中で加熱処理
し、保護酸化被膜を形成する方法では、磁性層が
電解メツキ、無電解メツキ等のメツキ法で形成さ
れている場合には磁性層がち密であるため、保護
性の高い酸化被膜が形成される。しかしながら、
真空蒸着法により形成される磁性薄膜は周知の通
り基体上において一次元的に成長した粒子群から
構成されているため、ピンホールの多い薄膜とな
つている。そのため、多湿空気中で加熱処理する
と、水蒸気はピンホール中で毛管凝縮を起し、液
状の水となつて磁性体表面に保護性のない水酸化
物を形成させ、また、磁性層を腐食させる。また
金属磁性薄膜を湿式処理により保護酸化被膜を形
成する方法では、処理液への浸漬、乾燥工程が入
り、広い面積の磁性層に対して均一な酸化被膜を
形成することは極めて難しい。さらに、溶液中の
不純物が表面に付着残留することにより、耐食性
が低下する。

このように、真空蒸着法により形成された磁性
層に耐食性のすぐれる極めて薄い保護被膜を形成
させる実用的な方法は従来なかつた。

本発明は、従来における以上のような問題を解
決するために、基体上に蒸着により形成された磁
性層にオゾンを用いて酸化処理を行なうものであ
る。

本発明の一例を説明すると、基体上に蒸着によ
り形成された例えばコバルト（Co）を主成分と
する磁性層をオゾン濃度0.01〜10容量％の雰囲気
中に10〜60分間放置する。これにより磁性層表面
及び粒界に安定なCoの高次の酸化物すなわちCo
の四三酸化物を形成させる。なおここで、オゾン
酸化処理を行なう前の前処理として磁性層をチツ
ソガスなどの不活性ガス雰囲気中で100℃程度の
温度で熱処理し、吸着水、結晶水を除去すると、
オゾン酸化処理の効果がさらに高まる。オゾン濃
度は上記0.01％〜10容量％の範囲が望ましく、そ
れは次の理由に基づく。オゾン濃度が0.01容量％
以下の領域においてはオゾンの酸化作用が弱く、
磁性層全域を均一に処理することができない。一
方オゾン濃度が10％容量％以上の領域において
は、オゾンの酸化作用が強すぎて、基体がプラス
チツクフイルムからなる場合、そのフイルムを構
成する高分子をも酸化し分解することがある。

本発明により形成される例えばCoの四三酸化
物は低次の酸化物に比べ耐食性及び耐摩耗性にす
ぐれており、また、磁性層表面酸化層の自己修復
作用をもつている。また、本発明によると、磁性
層に低温で保護性の高い高次酸化物を形成でき、
このため高温処理に対して熱負けなどの悪影響が
生じるプラスチツクフイルムを用いた基体に蒸着
された磁性層に対して、本発明は特に有効であ
る。なおここで、本発明によらず、通常の空気あ
るいは酸素中で熱処理した場合には低次の酸化物
が形成される。一方、この場合、四三酸化物を形
成するためには、一般的に数100℃の温度を必要
とする。

次に具体的に本発明の実施例を説明する。

ポリエチレンテレフタレートフイルム上にコバ
ルト80％、ニツケル20％の磁性層を真空蒸着法で
形成させたものにオゾン処理を行なつた。処理条
件はオゾン濃度１％、雰囲気温度50℃、処理時間
30分間とした。このように本発明により磁性層に
オゾン処理した磁気記録媒体および、比較とし
て、未処理の磁気記録媒体、100℃、１時間の条
件で磁性層を空気酸化した磁気記録媒体をそれぞ
れ反射電子線回折（ED）、ｘ線光電子分光法
（ESCA）、およびオージエ電子分光法（AES）に
より磁性層表面の酸化状態、および深さ方向の分
析を行なつた。分析結果の一例として、AESで
の深さ方向分析結果を第１図、第２図、第３図に
それぞれ示す。なおここで、第１図は磁性層未処
理の磁気記録媒体について、第２図は磁性層を空
気酸化処理した磁気記録媒体について、第３図は
本発明により磁性層をオゾン処理した磁気記録媒
体について、それぞれ分析した結果を示す。第１
図に示すように、未処理品は表面にCoO、NiOが
形成されているが、その酸化層は厚さ20〜30Å程
度の極めて薄い自然酸化層であり、保護膜とはな
らない。また、第２図に示すように空気酸化した
磁性層表面にもCoO、NiOが形成されており、そ
の酸化層の厚さはほぼ50Åであり、前記の自然酸
化層の厚さより増加している。しかし、形成され
ている酸化層はコバルトの低次の酸化物であり、
保護膜としての作用は比較的弱い。これに対し
て、第３図に示すように、オゾン処理では
Co₃O₄、NiOが形成されており、その酸化層の厚
さはほぼ70Åであり、前記空気酸化層の厚さより
厚いことがわかつた。一方オゾン処理で形成され
たCo₃O₄はCoOに比べ耐食性及び耐摩耗性にはる
かにすぐれており、表面酸化層の自己修復作用を
もつている。さらに、オゾンは磁性体の粒界内部
に侵入し、柱状粒子表面すなわち磁性体内部の活
性部を安定なCo₃O₄に改質する作用を呈するもの
と考えられる。

次に前記のようにして作成した三種の磁気記録
媒体の耐食性及び耐摩耗性を調べるため、40℃、
相対湿度90％の腐食試験を行ない、表面層の変色
状態、光学顕微鏡での錆の観察、および磁気ヘツ
ドによる引つかき試験を行なつた。未処理品の場
合、１週間で黄色に変色しており、全面に錆発生
が認められた。また、引つかき試験で磁性層のは
く離が起つた。空気酸化処理品では１週間で部分
的な錆発生が認められ、引つかき試験でも一部磁
性層のはく離が認められた。これに対して、本発
明によるオゾン処理品の場合、１ケ月の腐食試験
でもほとんど錆は認められず、また、引つかき試
験においても何ら問題がないことが確認された。
一方、コバルト・ニツケルよりなる磁性層の表面
に70Å程度の酸化保護被膜を形成させても、電磁
変換特性にはまつたく問題がないことが確認され
た。

以上のように、本発明によると、耐食性ならび
に耐摩耗性にすぐれる磁気記録媒体を容易に製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はCoNiよりなる
磁性層表面におけるオージエ電子分光法による深
さ方向の分析結果を示す図で、このうち、第１図
は磁性層未処理の磁気記録媒体について、第２図
は磁性層を空気酸化処理した磁気記録媒体につい
て、第３図は本発明により磁性層をオゾン処理し
た磁気記録媒体について、それぞれ分析した結果
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体上に形成され強磁性金属よりなる磁性層
   をオゾンを用い処理することを特徴とする磁気記
   録媒体の製造方法。 ２ オゾンの濃度が0.01〜10容量％の範囲内にあ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気記録媒体の製造方法。 ３ 強磁性金属がコバルトを含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製
   造方法。 ４ 基体がプラスチツクフイルムからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録
   媒体の製造方法。