JPH07201039A

JPH07201039A - 磁気記録媒体およびその製法

Info

Publication number: JPH07201039A
Application number: JP6313609A
Authority: JP
Inventors: Helmut Steininger; ヘルムート、シュタイニンガー; Peter Heilmann; ペーター、ハイルマン
Original assignee: BASF Magnetics GmbH; Emtec Magnetics GmbH
Current assignee: Emtec Magnetics GmbH
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1995-08-04
Also published as: US5585139A; DE4443530A1

Abstract

(57)【要約】【目的】金属薄層上面において従来より大きい残留磁
化およびことに横方向、すなわちテープ走行方向に直交
する方向において保磁磁界強さを１０ｋＡ／ｍまたはそ
れ以上にする残留磁気を有する磁気記録媒体ならびにそ
の余の品質において変らないこのような磁気記録媒体の
製造を可能ならしめる方法を提供すること。【構成】ポリマー基板シート２上に磁性金属もしくは
磁性合金の層を形成する間に、貴ガス流７を基板シート
上面に直接的に向けて流し、この際の相対的貴流量が
１．０・１０⁴ から６．０・１０⁴ となるようにし、か
つ形成された金属薄層に、貴ガスもしくは貴ガス混合
物、ことにアルゴンを含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は本質的に、ポリマー基板シート
と、ＰＶＤ法により蒸着用容器上を長手方向に移動する
ポリマー基板上面に析出蒸着された密着磁性金属薄層と
から成る磁気記録媒体ならびに磁性金属または磁性合金
を含有する蒸気噴射により、長手方向に移動するポリマ
ー基板シート上に密着磁性金属薄層の形態で析出蒸着さ
せる磁気記録媒体の製法に関する。

【０００２】

【従来技術】金属薄層をポリマー担体材料上に形成する
ことは、磁気記録媒体の製造においてことに重要であ
る。これまでの特定の磁気記録媒体にくらべて、密着磁
性金属薄層はさらに高い記録密度を有する記録媒体をも
たらし得る。これは２０から１０００ｎｍの薄い層厚
さ、これに関連して低い減磁効果、容積単位当たり大き
い基礎磁極数、これに関連して高い磁化に基因する。従
来の特定の磁気媒体においては、テープ走行方向に配向
された磁性粉体を有する長手方向記録が一般的であった
が、高密度記録磁性薄層においては、密着金属層におけ
る基礎磁極の、磁気ヘッドの前を走過せしめられる斜配
向が問題になる。強磁性材料の基板シート上における斜
方向の析出蒸着により、ことにＣｏ−Ｎｉ−Ｏ層に関し
て米国特許３３４２６３２号および４３２３６２９号明
細書に、Ｒ．スギタらのＣｏ−Ｃｒ層について「ダイジ
ェスト、インターマグ」（１９９０）の論稿ＦＡ−０８
に記載されているように、著しく改善された記録特性が
達成され得る。形成された磁性層の特性に決定的な影響
を与えるそれぞれの場合の好ましい角度範囲は、磁性材
料の蒸着ないしスパッタリングの際、蒸着源ないしスパ
ッタリング陰極と絞りないしブラインドにより調整され
る。

【０００３】基板シート上における金属層の接着性を改
善するために、また金属磁性層、ことに表面層の機械的
安定性を保証するために、酸素の存在下に金属薄層の形
成を行うことは公知である（西独特願公開３２４１７７
５号公報）。しかしながら、わずかな酸素量であって
も、これが残留磁化の低減および保磁磁界強さの増大を
もたらし、この程度が著しいことは好ましくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この分野にお
ける技術的課題ないし本発明の目的は、金属薄層上面に
おいて従来より大きい残留磁化およびことに横方向、す
なわちテープ走行方向に直交する方向において保磁磁界
強さを１０ｋＡ／ｍまたはそれ以上にする残留磁気を有
する磁気記録媒体ならびにその余の品質において変らな
いこのような磁気記録媒体の製造を可能ならしめる方法
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかるに、上述した課題
ないし目的は、ポリマー基板シート上に磁性金属もしく
は磁性合金の層を形成する間に、貴ガス流を基板シート
上面に直接的に向けて流し、この際の相対的貴流量が
１．０・１０⁴ から６．０・１０⁴ となるようにし、か
つ形成された金属薄層に、貴ガスもしくは貴ガス混合
物、ことにアルゴンを含有させることにより、解決ない
し達成され、同時に磁性金属薄層上面において、長手方
向残留磁化の横方向残留磁化に対する割合が０．９から
１．８になされることが本発明者らにより見出された。

【０００６】本発明により、磁性金属薄層は、発生期磁
性金属分子に対する貴ガス原子の割合が、約１／１００
０から１／１００となるような量の貴ガスを含有する。
貴ガス含量が増大するに従って、記録媒体の長手方向お
よび横方向における磁気特性が影響を受け、横方向にお
ける磁化は増大し続け、同時に長手方向における磁化は
減少するが、これは貴ガスが規則正しい形態形成を阻害
することによるものと推測される。ことに磁化の高い横
方向成分を維持し、長手方向残留磁化の横方向残留磁化
の割合が約０．９から約１．８である磁気等方性の、な
いし充分な磁気等方性の金属薄層をポリマー基板シート
上に形成することを可能とする。この場合の保磁磁界強
さないし保磁力は約１０から４０ｋＡ／ｍの範囲であ
る。貴ガスとしては、例えばヘリウム、ネオンおよびこ
とに経済的根源からアルゴンが、またこれらの混合気体
が使用される。

【０００７】本発明による磁気記録媒体用に好ましいポ
リマー基板シート自体は公知である。ことにポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルス
ルホン（ＰＥＳＵ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）、熱互変性液晶ポリマー（ＬＣＰ）が好ましく、中
でもＰＥＴおよびＰＩ基板シートが金属薄層記録媒体用
の基板シートとして特に秀れている。層形成されるべき
基板シート上面は、例えば接着力改善のため、全面もし
くは部分的に、粉末充填塗料層で被覆され、かつ／もし
くは金属被覆される。

【０００８】このような基板シート上に、公知の態様で
密着磁性金属薄層が形成される。適当な金属層は、一般
的にＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ、
Ｃｏ−Ｃｒのようなコバルト含有金属層である。ことに
１５から３５Ａｔ％のクロムを含有するコバルト／クロ
ム層、１０Ａｔ％より多いニッケルを含有するコバルト
／ニッケル層、１０Ａｔ％より多いニッケル分と３から
４５Ａｔ％の酸素を含有するコバルト／ニッケル酸素層
が好ましい。鉄分を基礎とする金属薄層も適当である。
これら金属層の形成は、ＰＶＤ法、すなわち真空蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオン塗金などによ
り行われる。このようにして形成される磁性金属層は、
単一薄層または２層ないしそれ以上の重積層を包含し、
層厚さは２０ｎｍから５００ｎｍになされる。下層の場
合には、層厚さは２ｎｍから５００ｎｍが好ましい。下
層としては、クロム、チタン、アルミニウム、ゲルマニ
ウム、珪素、タングステン、白金またはパーマロイなど
が使用される。

【０００９】金属薄層の耐摩耗性、耐腐食性を改善する
ために、これに厚さ１から１００ｎｍの被覆層を設けて
もよい。この場合炭素層被覆、金属層表面酸化、通常、
弗素含有ポリエーテルを基礎とする液状オリゴマーによ
る塗布層、アルミニウム、珪素、ジルコニウム、ハフニ
ウム、チタン、これら元素の合金の酸化物、窒化物また
は炭化物の形成、これらの処理の組合わせなどが公知で
ある。保護層としては、また約０．５μｍから３μｍ厚
さの、例えばポリシロキサン、ポリエステル、ポリウレ
タン、エポキシド、ポリアクリレートまたはこけらの混
合物から成るポリマー塗料層も適当である。

【００１０】磁気記録媒体を製造するため、本発明にお
いては、磁性金属または磁性合金を含有する蒸気流を、
移動するポリマー基板シート上に噴射して、金属薄層状
に析出沈積させる。金属薄層の形成に際し、貴ガス流を
基板シート上面に直接的に向け、シートの層形成部分全
体に施すことにより、簡単に大きい残留磁化成分をもた
らし得る。この場合、貴ガス流割合を、Ｑ／（ｖ・ｂ・
ｄ）（ただし、Ｑは貴ガス流量（ｍ³ ／分）、ｖは層形
成速度ないし基板シート搬送速度（ｍ³ ／分）、ｄは金
属薄層の厚さ（ｍ）および幅（ｍ）を意味する）で測定
して、ほぼ１．０・１０⁴ から６．０・１０⁴ とするの
が好ましい。本発明方法は、ことに金属薄層中における
貴ガス原子含有量を容易に調整し、制御することを可能
ならしめる。このためには、処理空間容積に対応して貴
ガスを計量し誘導するのみで充分である。

【００１１】金属薄層中の貴ガス分量を充分に高くする
ため、すなわち処理空間中に誘導される貴ガスを、長手
方向残留磁化の横方向残留磁化に対する割合に関連し
て、特に効率的に利用するため、貴ガス流を基板シート
上に対して少なくとも接線方向近くに向けて誘導するの
が好ましい。

【００１２】さらに、基板シート上面に対して指向され
る貴ガス流に、処理用気体、例えばＨ₂ 、Ｎ₂ 、Ｏ₂ 人
口空気２から５０容量％を均斉に分布させ、これにより
ことに金属薄層の横方向における磁気均斉性を改善する
ことができる。

【００１３】さらに本発明の特徴は、ポリマー基板シー
ト上面に層形成される間、加熱、冷却可能の成形ローラ
に誘導され、このローラ温度が、使用される基板シート
材料および処理条件に対応して、−３０℃から＋４００
℃の間に、しかもこの間でなるべく高く選定される。良
好な機械的特性をもたらすためには、ポリマー基板シー
ト温度は、ガラス転移点を上回らないように、例えばＰ
ＥＴについて８２℃となるようになされるべきである。
層形成ローラ温度の最高限調整可能度は、層形成される
べき基板シートの温度負荷耐性および基板シート搬送速
度、層形成速度（電子ビーム発生源ないし蒸散装置の能
力）のような選択された成層処理条件に依存するが、こ
れは層形成ローラ温度とならんで層形成に際して調整さ
れる基板シート温度に重大な影響を与える。これは例え
ば処理空間に設けられる層形成ローラ中を熱媒体が貫流
せしめられることにより生起する。金属薄層蒸着の間に
基板シート温度が上昇するにつれて、金属薄層における
横方向の残留磁化Ｍも増大することが見出された。従っ
て、密着金属薄層は、所定の横方向残留磁束φ_r ＝Ｍ_r
・ｄまで減少された層厚さｄで形成される。以下におい
て実施例により本発明をさら具体的に説明する。

【００１４】

【実施例】実施例１１０μｍポリエチレンテレフタレート基板シート上に、
添付図面に略図的に示される装置において、２０ｎｍ厚
さのＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀層を蒸着した。装置は真空室（１）を
有し、この中でポリエチレンテレフタレート基板シート
（２）が巻戻しローラ（３）から層形成ローラ（４）を
経て巻取りローラ（５）に案内誘導され、層形成ローラ
（４）の下方に磁性層形成材料ＣｏおよびＮｉが給送さ
れる蒸着装置（６）が設けられ、これら金属蒸気の噴射
流（７）が、ブラインド（８）、（８′）により遮蔽さ
れて、最大限９０°から最少限３０°の入射角でシート
（２）に噴射され、これに析出沈着せしめられる。層形
成はそれぞれ１７ｍ／分の左方から右方へのシート走行
速度、３．７・１０⁴ のアルゴンガス流量割合（試料
Ｂ）ならびに２．８・１０⁴ のアルゴンガス流量割合
（試料Ｃ）において右方から左方へのガス流動で行われ
る。アルゴンは基板シート上面に対してほぼ接線方向に
導管（９）により案内指向される。層形成ローラ（４）
の温度は−２５℃になされた。Ｃｏ₈₀Ｎｉ₂₀層の磁気特
性は、揺動磁気計により測定され、下表に掲記される。

【００１５】

【表１】

【００１６】アルゴンの存在にＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀層を蒸着さ
せた結果として、長手方向および横方向における均斉な
安定残留磁化を示す磁気記録媒体がえられた。残留磁化
は試料Ｃが著しく高い。

【００１７】実施例２実施例１と同様にＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀層が、１０μｍ厚さのポ
リエチレンテレフタレート基板シート上に蒸着された。
この場合、アルゴンと人工空気の割合が１２：１である
混合処理ガス流を基板シート上面に向けて流した。この
アルゴンガス流量割合は、３．３・１０⁴ とした。人工
空気は、横方向における切換え磁場分布に有利に作用し
た。

【００１８】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置の略図である。

【符号の説明】

１‥‥真空室２‥‥ポリマー基板シート３‥‥巻戻しローラ４‥‥層形成ローラ５‥‥巻取りローラ６‥‥蒸着装置７‥‥金属蒸気噴射流８、８′‥‥ブラインド９‥‥接線方向導管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ペーター、ハイルマンドイツ、67098、バート、デュルクハイム、オットー−シュミット−グロース−シュトラーセ、42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本質的に、ポリマー基板シートと、ＰＶ
Ｄ法により蒸着用容器上を長手方向に移動するポリマー
基板上面に析出蒸着された密着磁性金属薄層とから成る
磁気記録媒体であって、密着磁性金属薄層が貴ガスまた
はその混合気体、ことにアルゴンを含有し、この薄層平
面において、長手方向残留磁化の横方向残留磁化に対す
る割合が０．９から１．８になされていることを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項２】磁性金属薄層上面に１層または複数層の
保護層が設けられていることを特徴とする、請求項
（１）による磁気記録媒体。
【請求項３】磁性金属または磁性合金を含有する蒸気
噴射により、長手方向に移動するポリマー基板シート上
に密着磁性金属薄層の形態で析出蒸着させる磁気記録媒
体の製法であって、この薄層平面において、長手方向残
留磁化の横方向残留磁化に対する割合を０．９から１．
８とし、磁性金属もしくは磁性合金をポリマー基板シー
ト上に積層する間、貴ガス流を基板シート上面に直接的
に向けて流し、この際の相対的貴ガス流量、すなわち量
割合、貴ガス流過量（毎分）／金属薄層析出蒸着量（毎
分）が１．０・１０⁴ から６．０・１０⁴ となるように
することを特徴とする製法。
【請求項４】貴ガス流を基板シート上面に対して少な
くともほぼ接線方向に誘導することを特徴とする、請求
項（３）による製法。
【請求項５】貴ガス流が２から５０容量％の処理気体
（Ｈ₂ 、Ｎ₂ 、Ｏ₂合成空気）を均斉に分布含有するこ
とを特徴とする、請求項（３）による製法。
【請求項６】ポリマー基板シートを、その磁性金属も
しくは磁性合金による成層の間、加熱および冷却し得る
成層ローラに誘導し、この成層ローラ温度を、温度範囲
−３０℃から＋４００℃の間で選定される、ポリマー基
板シートの温度負荷耐性により制限することを特徴とす
る、請求項（３）による製法。