JPH0786033A

JPH0786033A - 薄膜及びその形成方法

Info

Publication number: JPH0786033A
Application number: JP23197193A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kitaori; 典之北折; Osamu Yoshida; 修吉田; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Akira Shiga; 章志賀
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】走行性が良く、かつ、帯電防止効果に優れ、
そしてドロップアウトが少なく、再生特性に優れた磁気
記録媒体を提供することである。【構成】向きの異なる複数の蒸発流からの蒸発粒子が
同一個所の支持体面に堆積してなる薄膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜（特に、金属薄膜
型の磁気記録媒体）及び薄膜形成方法（特に、金属薄膜
型の磁気記録媒体の製造方法）に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】磁気テープ等の磁気記録媒体には、非磁
性支持体であるフィルム上に磁性粉やバインダを溶剤中
に分散させた磁性塗料を塗布してなる塗布型のものと、
バインダを用いず、金属磁性粒子をフィルム上に堆積さ
せてなる金属薄膜型のものとがある。

【０００３】これらの中、金属薄膜型の磁気記録媒体
は、磁性層にバインダを含まないことから、磁性材料の
充填密度が高く、高密度記録に適したものであると言わ
れている。ところで、現在発売又は開発されている金属
薄膜型の磁気記録媒体は、図３に示される構成のものと
なっている。図３中、３１は厚さが２〜５０μｍのポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、３２は、
例えば真空蒸着法を用いて構成された厚さが１５００Å
のＣｏ−Ｎｉ（８０％−２０％）合金磁性膜、３３は潤
滑剤の膜、３４はバックコート層である。尚、このバッ
クコート層３４は、粒径が１０〜１００ｎｍのカーボン
ブラックとバインダ樹脂とを塗料中に分散させ、グラビ
ア法、リバース法又はダイ塗工方式で、乾燥後の厚さが
０．４〜１．０μｍになるよう塗布することによって構
成されたものである。

【０００４】ここで、バックコート層の役割は次のよう
な点にある。（１）導電性を持たせることにより、帯電防止を図り、
ゴミの付着を防止する。（２）表面性（摩擦係数）を改善して、走行安定性を得
る。（３）表の磁性層と裏とのバランスとを図り、反りの発
生を防止する。このように、金属薄膜型の磁気記録媒体であっても、バ
ックコート層は依然として塗布型となっている。

【０００５】ところで、バックコート層を先に塗布して
から磁性層を真空蒸着すると、真空系においてバックコ
ート層からの脱ガス（バインダの溶剤から発生）が生
じ、真空度が低下し、蒸着がうまくいかず、磁性膜が良
好に形成できず、高性能な磁気記録媒体が得られない。
この為、真空中で磁性膜を形成した後、大気中に取り出
し、バックコート層を塗布している。

【０００６】しかしながら、この方法は、バックコート
層を塗布する工程で、磁性層が汚れたり、ゴミが付着
し、ドロップアウトが増加するといった問題点がある。
又、カーボンブラックの導電性は良好であるが、バイン
ダ量が多い為、導電性が低下してしまい、帯電防止効果
が低いといった問題点もある。

【０００７】

【発明の開示】本発明の目的は、走行性が良く、かつ、
帯電防止効果に優れ、そしてドロップアウトが少なく、
再生特性に優れた磁気記録媒体を提供することである。
この本発明の目的は、向きの異なる複数の蒸発流からの
蒸発粒子が同一個所の支持体面に堆積してなることを特
徴とする薄膜によって達成される。

【０００８】又、向きの異なる複数の蒸発流からの蒸発
非磁性粒子が同一個所の非磁性の支持体面に堆積してな
り、この堆積非磁性膜の表面粗さ（中心線平均粗さＲ
ａ）が１０〜２０ｎｍであることを特徴とする薄膜（磁
気記録媒体）によって達成される。又、向きの異なる複
数の蒸発流からの蒸発非磁性粒子が同一個所の非磁性の
支持体面に堆積してなり、この堆積非磁性膜の表面粗さ
（中心線平均粗さＲａ）が１０〜２０ｎｍであり、しか
も前記堆積非磁性膜と反対側の非磁性の支持体面には金
属磁性膜が設けられてなることを特徴とする薄膜（磁気
記録媒体）によって達成される。

【０００９】又、支持体上に薄膜を形成する方法であっ
て、薄膜材料源に複数の電子ビームを照射し、薄膜材料
源から複数の向きの蒸発流を生ぜしめ、この複数の向き
の蒸発流からの蒸発粒子を同一個所の支持体面に堆積さ
せることを特徴とする薄膜形成方法によって達成され
る。特に、支持体上に薄膜を形成する方法であって、同
一の薄膜材料源に複数の電子ビームを照射し、同一の薄
膜材料源から複数の向きの蒸発流を生ぜしめ、この複数
の向きの蒸発流からの蒸発粒子を同一個所の支持体面に
堆積させることを特徴とする薄膜形成方法によって達成
される。

【００１０】尚、この薄膜形成方法において、電子ビー
ムが照射されている薄膜材料源の液面が傾斜しているこ
とが好ましい。尚、支持体の一面側に設けられる金属磁
性膜を構成する磁性粒子の材料としては、例えばＦｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ等の金属の他に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐ
ｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ
−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合
金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、ある
いはこれらにＡｌ等の金属を含有させたもの等が用いら
れる。

【００１１】又、支持体の他面側に設けられる非磁性膜
を構成する粒子の材料としては、例えばＣｕ−Ａｌ−Ｘ
（但し、ＸはＭｎ，Ｆｅ，Ｎｉの群の中から選ばれる一
つ、若しくは二つ以上）系合金やＡｌ−Ｓｉ系合金等が
用いられる。又、Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ａｇなどの
金属も用いられる。尚、Ｃｕ−Ａｌ−Ｘ（但し、ＸはＭ
ｎ，Ｆｅ，Ｎｉの群の中から選ばれる一つ、若しくは二
つ以上）系合金におけるＡｌ含有量はＡｌ含有量は５〜
３０ａｔ％であり、Ｘ含有量が５ａｔ％以下であること
が好ましい。特に、好ましくはＣｕ含有量は７０〜９０
ａｔ％、Ａｌ含有量は８〜２５ａｔ％、Ｍｎ含有量が
０．５〜４ａｔ％で、Ｆｅ含有量が０．４〜５ａｔ％
で、Ｎｉ含有量が０．４〜４ａｔ％であり、Ｍｎ，Ｆ
ｅ，Ｎｉの総含有量が１〜６ａｔ％であることが好まし
い。又、Ａｌ−Ｓｉ系合金におけるＡｌ含有量は１５〜
７０ａｔ％、Ｓｉ含有量が１５〜７０ａｔ％であること
が好ましい。

【００１２】支持体面に設けられる金属磁性膜と非磁性
膜（バックコート膜）との関係は、金属磁性膜によって
現れる応力の方向とバックコート膜によって現れる応力
の方向とが同じであることが好ましい。例えば、金属磁
性膜によって現れる応力が引っ張り応力タイプの場合に
は、バックコート膜によって現れる応力も引っ張り応力
タイプのものとなるようバックコート膜の種類（金属組
成）や形成条件を選定することが好ましい。かつ、双方
の膜が引っ張り応力タイプのものである場合には、バッ
クコート膜によって現れる応力の絶対値が金属磁性膜に
よって現れる応力よりも大きくなるよう設計し、これに
よってカール率が０〜１５％、望ましくは５〜１５％、
より望ましくは５〜１０％であるようにすることが一層
好ましい。又、金属磁性膜によって現れる応力が圧縮応
力タイプの場合には、バックコート膜によって現れる応
力も圧縮応力タイプのものとなるようバックコート膜の
種類（金属組成）や形成条件を選定することが好まし
い。かつ、双方の膜が圧縮応力タイプのものである場合
には、バックコート膜によって現れる応力の絶対値が金
属磁性膜によって現れる応力よりも小さくなるよう設計
し、これによってカール率が０〜１５％、望ましくは５
〜１５％、より望ましくは５〜１０％であるようにする
ことが一層好ましい。

【００１３】尚、支持体は非磁性のものであり、この支
持体はＰＥＴ等のポリエステル、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリプロピレ
ン等のオレフィン系の樹脂、セルロース系の樹脂、塩化
ビニル系の樹脂といった高分子材料、ガラスやセラミッ
ク等の無機系材料、アルミニウム合金などの金属材料が
用いられる。

【００１４】そして、上記のように薄膜（非磁性膜（金
属膜からなるバックコート膜）あるいは金属磁性膜）を
構成させると、薄膜表面の表面粗さの設定が極めて容易
となり、しかも所望のものに設定できる。特に、金属磁
性膜の反対側の面に設けるバックコート膜（金属膜）を
上記のように構成させた磁気記録媒体は、（１）導電性が充分に有り、帯電防止が図れ、ゴミの付
着が防止される。（２）表面性が改善され、走行安定性が図れる。（３）支持体面の両側のバランスが図れ、反りの発生が
防止される。といった特長が奏される。

【００１５】尚、このような特長を奏させるバックコー
ト膜の形成は、金属磁性膜の形成の後に行っても、先に
行っても良く、あるいは同時に行っても良い。尚、工程
を分けて行う場合に、一方の薄膜を形成してロールに巻
き取り、そしてそのロールを真空装置から一度大気中に
取り出して別の真空装置に装填し、他方の薄膜を形成す
るようにしても良く、このようにしてもゴミの付着等の
問題は生じない。

【００１６】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。

【００１７】

【実施例】図１及び図２は本発明に係る磁気記録媒体の
製造に用いられる装置（真空蒸着装置）の概略図であ
り、図１は全体の説明図、図２は要部の説明図である。
各図中、１は真空容器、２はターボポンプ、３はロータ
リポンプ、４は支持体６の供給側ロール、５は支持体６
の巻取側ロール、７は冷却キャン、８はＭｇＯ製のルツ
ボ、９ａ，９ｂは電子銃（尚、９ｂは図示せず）、１０
は遮蔽板、１１は酸素ガス導入管である。

【００１８】そして、このような装置を用いて、先ず、
支持体６に、例えばＣｏ−Ｎｉ合金磁性膜を形成する。
すなわち、真空容器１内を１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒ程度
の真空度のものに排気した後、電子銃の電子ビーム加熱
によりルツボ８内の磁性金属（８０％Ｃｏ−２０％Ｎ
ｉ）を蒸発させ、ＰＥＴフィルム等の支持体６に対して
０．０４〜１μｍ、例えば１５００Å厚さ磁性金属を蒸
着させることによって金属薄膜型の磁気記録媒体が製造
される。尚、このＣｏ−Ｎｉ合金磁性膜の表面粗さＲａ
は２ｎｍであった。

【００１９】金属磁性膜の形成に際しては、蒸着部分に
酸素ガス導入管１１から酸素を供給し、強制酸化させる
ことによって金属磁性膜の表層部分を酸化させ、酸化膜
による保護層を形成するようにすることが好ましい。
尚、この酸化膜から構成される保護層の厚さは数十Å程
度のものであり、この程度の厚さの酸化膜は自然酸化で
構成される場合もあり、このような時には強制酸化の手
段を講じなくても良い場合がある。

【００２０】この後、巻取側ロール５を取り出し、これ
を供給側ロールの支承部に配設し、金属磁性膜が形成さ
れた側が冷却キャン７に当接するようになし、そしてル
ツボ８にバックコート膜構成用のＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ（８
５ａｔ％−１０ａｔ％−５ａｔ％）合金を充填し、真空
容器１内を１０^-4〜１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度のもの
に排気した後、電子銃９ａ，９ｂからの二本の電子ビー
ム加熱によりルツボ８内の非磁性金属を、図２に示す如
く、蒸発させ、支持体６の他面側に０．０４〜１μｍ、
例えば１７００Å厚さ非磁性金属を蒸着させる。すなわ
ち、内面がすり鉢状に形成したルツボ８を回転させ、そ
の遠心力によって溶融Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金の液面を傾
斜させ、電子銃９ａ，９ｂから二本の電子ビームを異な
る位置の傾斜液面に照射し、支持体の走行方向に対して
前後斜め方向からＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金が入射して堆積
して行くように操作した。

【００２１】尚、この金属非磁性膜の形成に際して、蒸
着部分に酸素ガス導入管１１から酸素を供給し、強制酸
化させることによって金属非磁性膜の表層部分を酸化さ
せる。酸素ガス導入管１１から酸素ガス導入量は９９．
９９８％の純度の酸素を毎分２５ｍｌの割合である。酸
素導入量は図示しない流量制御弁により調整可能であ
る。

【００２２】この後、フッ素パーフルオロポリエーテル
（グレード：ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＩＡＣカルボキシ
ル基変性、日本モンテジソン社製）をフッ素不活性液体
（フロリナート、ＦＣ−８４、住友スリーエム社製）に
０．１％となるよう希釈・分散させた塗料をダイ塗工方
式により乾燥後の厚さが２０Å程度となるように金属磁
性膜の表面に塗布し、７０℃で乾燥させ、所定の幅にス
リットし、磁気テープを得た。

【００２３】そして、上記のようにバックコート層を構
成させると、通常の真空蒸着によれば表面粗さ（Ｒａ）
が１〜２ｎｍとなって摩擦係数が０．６〜１．０と高く
なってしまい、走行安定性が悪くなるのに対して、表面
粗さ（Ｒａ）を粗く、例えば１０〜２０ｎｍに出来、摩
擦係数を０．１〜０．４のものに出来ていた。この結
果、走行性が良くなり、又、帯電防止効果にも優れ、ゴ
ミの付着防止が図れ、さらには表裏のバランスがとれ、
磁気ヘッドに対する当たりが良好であった。

【００２４】因みに、バックコート層が塗布型の従来の
ものに比べて、ドロップアウトが３割程度も少なくなっ
ていた。又、単なる真空蒸着法によってバックコート層
を構成したもの（Ｒａ＝２ｎｍ、摩擦係数が０．８）に
比べて、ドロップアウトが２割程度も少なくなってい
た。

【００２５】

【効果】本発明によれば、走行性、帯電防止に優れ、ド
ロップアウトが少なくて、記録再生特性に優れた磁気記
録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる磁気記録媒体の製造に用いられる
装置全体の概略図

【図２】本発明になる磁気記録媒体の製造に用いられる
装置要部の概略図

【図３】金属薄膜型の磁気記録媒体の概略図

【符号の説明】

１真空容器６支持体９ａ，９ｂ電子銃１０遮蔽板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者志賀章栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株式会社情報科学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】向きの異なる複数の蒸発流からの蒸発粒
子が同一個所の支持体面に堆積してなることを特徴とす
る薄膜。
【請求項２】向きの異なる複数の蒸発流からの蒸発非
磁性粒子が同一個所の非磁性の支持体面に堆積してな
り、この堆積非磁性膜の表面粗さ（中心線平均粗さＲ
ａ）が１０〜２０ｎｍであることを特徴とする請求項１
の薄膜。
【請求項３】向きの異なる複数の蒸発流からの蒸発非
磁性粒子が同一個所の非磁性の支持体面に堆積してな
り、この堆積非磁性膜の表面粗さ（中心線平均粗さＲ
ａ）が１０〜２０ｎｍであり、しかも前記堆積非磁性膜
と反対側の非磁性の支持体面には金属磁性膜が設けられ
てなることを特徴とする請求項１の薄膜。
【請求項４】支持体上に薄膜を形成する方法であっ
て、薄膜材料源に複数の電子ビームを照射し、薄膜材料
源から複数の向きの蒸発流を生ぜしめ、この複数の向き
の蒸発流からの蒸発粒子を同一個所の支持体面に堆積さ
せることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項５】同一の薄膜材料源に複数の電子ビームを
照射し、同一の薄膜材料源から複数の向きの蒸発流を生
ぜしめることを特徴とする請求項４の薄膜形成方法。
【請求項６】電子ビームが照射されている薄膜材料源
の液面が傾斜していることを特徴とする請求項４または
請求項５の薄膜形成方法。