JPS59201226A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は、磁気記録媒体、特にいわゆる斜め蒸着法によ
る連続薄膜型の磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法
に関する。

先行技術とその問題点 ビデオ用、オーディオ用等の磁気記録媒体として、テー
プ化して巻回したときのコンパクト性から、連続薄膜型
の磁性層を有するものの開発か活発に行われている。

このような連続薄膜型の媒体の磁性層としては、特性上
、基体法線に対し所定の傾斜角にて蒸着を行う、いわゆ
る斜め蒸着法によって形成したＣｏ系、ｃｏ−Ｎｌ系等
からなる蒸着膜が好適である。

しかし、このような媒体では、基体と磁性層との密着力
が低いという欠点がある。

ＩＩ　　発明の目的 本発明の主たる目的は、基体と磁性層との密着力が格段
と向上した連続薄膜型の磁性層を有する磁気記録媒体の
製造方法を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、 非磁性の基体上に、連続薄膜型の磁性層を形成する場合
において、磁性層形成の初期の段階に、酸素を含むエネ
ルギー粒子を基体の磁性層形成面にさし向けることを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法である。

■　発明の具体的構成 以下−１本発明の具体的構成につり１て詳細（こ説明す
る。

本発明においては、磁性層形成の初期の段階に酸素を含
むエネルギー粒子を、基体の磁性層形成面にさし向ける
ものである。

この場合、酸素の存在下で磁性層を形成することは広く
行われているものであるが、酸素をエネルギー粒子とし
て入射しないかぎり本発明の効果は実現しない。

また、磁性層形成の初期の段階で、酸素を成膜部に供給
導入することも知られているが、このときも酸素はエネ
ルギーを付与されて１／）なし）ので、本発明の効果は
実現しない。

さらに、特開昭５８−１２１３４号公報［こは、酸素を
含む雰囲気下で磁性層を形成する際に、磁性層の基体側
の成膜部を放電状態番こすること°が記載されているが
、このときも酸素はエネルギー粒子として照射されるも
のではなく、本発明の効果は実現しない。

本発明においては、１０ｅＶ以上、特に１ＯｅＶ〜１０
ＫｅＶのエネルギーを有するエネルギー粒子を照射する
ものである。

そして、エネルギー粒子は酸素を含むものである。

エネルギー粒子中に含まれる酸素は、酸素イオン（０２
−，０２＋など）であってもよい。

あるいは、中性酸素（０２、活性中性酸素０２など）で
あってもよい。

そして、これら酸素は、エネルギー粒子中に、通常、２
０ａｔ％以」二含まれるものである。

なお、エネルギー粒子中には、酸素の他、アルゴン、窒
素、ヘリウム、オゾン等が含まれていてもよい。

このような酸素イオンを含むエネルギー粒子を照射する
には、イオンガンを用いればよい。

イオンガンは、ガスを冷陰極放電等によりプラズマ化し
、これによりイオン化したガス成分と活性中性ガス成分
とを、ビームとしてとりだし照射するものである。

この場合、粒子のエネルギーは１０ｅＶ〜１０ＫｅＶ程
度、動作圧力は０．１〜１００Ｐａ程度、ビームサイズ
は　１０〜１００　ｍ　ｍ　Ｘ　Ｉ　Ｏ〜１０００ｍｍ
程度、ガン−基体間隙は１０ｍｍ〜５００　ｍ　ｍ程度
とすればよい。

そして、このようなイオンガン照射により、酸素イオン
と中性酸素とを含むエネルギー粒子が照射されることに
なる。

また、中性粒子ガンを用いることもできる。

中性粒子カンは、カスをプラズマ化しビームをとりだす
際に、ビーム出力からイオン化した成分を除去して照射
するものである。

この場合には、粒子のエネルギーは１０ｅＶ〜１０Ｋｅ
Ｖ程度、動作圧力　０．１〜１００Ｐａ程度、ビームサ
イズ　ｌ　Ｏ−’１００　ｍ　ｍ　Ｘ　１０〜１０００
ｍｍ程度、ガン−基体間隙　１０〜５００ｍｍ程度とす
ればよい。

そして、このような中性粒子カン照射により、中性の活
性酸素ガスが照射されることになる。

このような酸素を含むエネルギー粒子をさし向ける時期
は、磁性層形成の初期の段階である。

この場合、磁性層形成の初期の段階とは、磁性層の膜厚
の１／３、より好ましくは１／４の厚さまで磁性層が形
成される以前であることが好ましい。

エネルギー粒子をさし向ける時期は、このような成膜段
階の範囲の任意の時期であってよいが、特に、磁性層の
基体側表面の成膜時に、エネルギー粒子が照射されてい
ることが好ましい。

このとき、磁性層成分と基体成分と酸素とが混合・反応
した層が形成さね、磁性層の密着強度がきわめて高いも
のとなるからである。

なお、成膜前にも、これらエネルギー粒子を基体の磁性
層形成面に照射してもよい。

本発明における磁性層は、　　Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｍｏ。

Ｃｏ−Ｖ、　　ｃｏ−Ｗ、　　Ｃｏ−Ｒｅ、　　Ｃ。

−Ｒｕ　、Ｃｏ−Ｍｎ　、Ｃｏ−Ｆｅ　、Ｆｅ等の公知
の種々の組成であってよく、その形成法も、蒸着、イオ
ンブレーティング等が使用できる。

ただ、本発明の効果が最も大きいのは、Ｃ。

を主成分とし、これにＯを含み、さらに必要に応じＮｉ
および／またはＣｒが含有される組成の磁性層を、いわ
ゆる斜め蒸着法によって基体上に形成する場合である。

すなわち、ＣＯ単独からなってもよく、ＣＯとＮｉから
なってもよい、　Ｎｉが含まれる場合、Ｃｏ　／　Ｎ　
ｉの重量比は、１．５以上である。

さらに、磁性層中には、Ｃｒが含有されていてもよい。

Ｃｒが含有されると、電磁変換特性が向上し、出力およ
びＳ／Ｎ比が向上し、さらに膜強度も向上する。

このような場合、Ｃｒ　／　ＣｏあるいはＣｒ／（Ｃｏ
＋Ｎｉ）の重量比は０．００１−０゜１、より好ましく
は、０．００５〜０．０５であることが好ましい。

そして、上記の酸素を含むエネルギー粒子の照射により
、あるいはこれに加え、後述のように酸素を含む雰囲気
中で蒸着を行うことによリ、磁性層中にはＯが導入され
る。

磁性層中の酸素量としては、Ｏ／（ＣｏまたハＣｏ　＋
　Ｎ　ｉ　）の原子比で、より好ましくは０．５以下、
特に０．０５〜０．３であることが好ましい。

なお、このような磁性層中には、さらに他の微量成分、
特に遷移元素、例えばＦ　ｅ　、　Ｍ　ｎ　。

Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｏ。

Ｗ　、　Ｃｕ等が含まれていてもよい。

このような成分からなる磁性層は、斜め蒸着法によって
形成されることが好ましい。

この場合、基体法線に対する、蒸着物質の入射角の最小
値は、２０°以上とすることが好ましい。

入射角が２０°未満となると、電磁変換特性が低下する
。

なお、これ以外の蒸着条件には特に制限はない。

すなわち、蒸着雰囲気は、通常と同様、アルヨン、ヘリ
ウム、真空等の不活性雰囲気、あるいは低水準の酸素ガ
スを含む雰囲気とし、５ １０　　Ｘ１００Ｐａ程度の圧力とし、また、蒸着距離
、基体搬送方向、キャンやマスクの構造等は公知の条件
と同様にすればよい。

この場合、蒸着雰囲気中には、酸素を含有させて、電磁
変換特性を向上し、耐食性等を向上させることができる
が、本発明によれば、このときの酸素量を１Ｏ−３Ｐａ
程度以下にまで低減でき、その結果、装置の運転に支障
がなく、蒸着物質溶液がルツボ中で酸化されることが少
なくなる。

このような斜め蒸着法により、基体上には、」二記した
ＣＯを主成分とする柱状結晶粒の集合体からなる磁性薄
膜が形成される。

この場合、磁性薄膜の厚さは０．０５〜０゜５μｍ、好
ましくは、０．０７〜０．３ｐｍとされる。

そして、柱状の結晶粒は、薄膜の厚さ方向のほぼ全域に
亘る長さをもち、その長手方向は、基体の主面の法線に
対して、１０〜７０°の範囲にて傾斜している。

また、結晶粒の短径は、　　５０〜５００Ａ程度の長さ
をもつ。

このような磁性薄膜を形成する基体は、非磁性のもので
ありさえすれば特に制限はなく、特に可どう性の基体、
特にポリエステル、ポリイミド等の樹脂製のものである
ことが好ましい。

また、その厚さは、種々のものであってよいが、特に５
〜２０１Ｌｍであることが好ましい。

この場合、基体の磁性層形成面の裏面には、公知の種々
のへツクコート層が形成されていてもよい。

そして、その磁性層形成面の裏面の表面あらさ高さのＲ
ＭＳ値は、０．０５＃Ｌｍ以上であることが好ましい。

これにより、電磁変換特性が向上する。

なお、基体と磁性層との間には、必要に応じ、公知の下
地層を介在させることもできる。

なお、もし必要であるならば、磁性層を複数に分割して
、その間に非磁性層を介在させてもよく、あるいは磁性
層上に各種トップコート層を形成してもよい。

■　発明の具体的作用効果 本発明による磁気記録媒体は、ビデオ用、オーディオ用
、計算機や各種フロッピーディスク用、さらには垂直磁
化用等の媒体として有用である。

本発明によれば、磁性層と基体との接着強度のきわめて
高い媒体かえられる。

■　発明の具体的実施例 以下に本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例１ Ｃｏ　／　Ｎ　ｉの重量比が４である合金を用い、１２
＃Ｌｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム基体上
に、斜め蒸着法により、０．’２ＪＬｍ厚の磁性層を形
成した。

基体はキャンにて連続搬送し、蒸着物質の入射角は９０
〜４５″とした。　また、蒸着雰囲気は、Ｐ　　　＝１
０−２Ｐａとした。

Ａｒ この比較用のサンプルをＡＯとする。

これとは別に、蒸着雰囲気を Ｐ　　　　＝１０　　Ｐａ、Ｐ　　　　＝３Ｘ１０−２
Ｐａ２ Ａｒ　　　　　　　　　　０２ としてえた比較用サンプルＡＩを作製した。

また、磁性層の基体側表面から０．０２ｐ’ｍ厚の部分
までの成膜部に、５０ｍ文／ｍｉｎにて酸素カスを吹き
つけて、サンプルＡＯと同様に作製した比較用サンプル
Ａ２をえた。

さらに、磁性層の基体側表面から　０．０２ｇｍ厚の部
分までの成膜部にＡＣＩＫＶで放電を行い、サンプルＡ
２の条件でサンプルＡ３をえた。

一方、本発明に従い、磁性層の基体側表面から０．０２
ｐｍ厚の部分までの成膜部に、イオンガンおよび中性粒
子ガンによって、酸素イオン＋中性酸素および中性酸素
を照射した。

イオンガンのガン−基体間隙は１５０ｍｍ、ビーム出力
は１００ｍＡ、加速電圧はＩＫＶであり、酸素ソースは
Ａｒおよび０２とした。

また、中性粒子ガンのガン−基体間隙は１００ｍｍ、ビ
ーム出力は２５　ｍ　Ａ、粒子エネルギーは約２ＫｅＶ
であり、酸素ソースはＡｒおよび０２とした。

これらサンプルをＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４とする。

これら各サンプルにつき、ひつかきテストを行い、磁性
層の接着強度をａｌｌ定した。

ひっかきテストは、ガラス基板上にサンプルを固定し、
曲率３０ｐｍのサファイアボールを用いて行い、膜に傷
のつく荷重の大きさで膜強度を評価した。

結果を表１に示す。

表１に示される結果から、本発明の効果があきらかであ
る。

実施例２ ＣＯ／　Ｎ　　ｉ　／　Ｃｒ　＝　６５　／　３０　／
　５　　（重量比）の合金を用い、 Ａｒ　　　　　　　　Ｏ２＝　ｌ　０−２ＰａＰ　　　
−ＩＯ−２Ｐａ、Ｐ の条件下で、実施例１と同様にサンプルＡ５をえた。

また、同様にイオンガンおよυ中性粒子ガンを用い、サ
ンプルＢ５、Ｂ６をえた。

これらの結果を表２に示す。

表　　　　　　２ サンプル　　　　　　　ひっかきテス（・Ａ５（比　較
）　　　　　　　　１５０ｇＢ５（イオンガン）　　　
　　＞５’００ｇＢ、６（中性粒子カン）　　　＞５０
０ｇ表２に示される結果から、本発明の効果があきらか
である。

出願人　ティーディーケイ株式会社 代理人　　弁理士　石　井　陽　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　非磁性の基体上に、連続薄膜型の磁性層を形成す
   る場合において、磁性層形成の初期の段階に、酸素を含
   むエネルギー粒子を基体の磁性層形成面にさし向けるこ
   とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 ２、　酸素が酸素イオンである特許請求の範囲第１項に
   記載の磁気記録媒体の製造方法。 ３、　酸素が中性酸素である特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の磁気記録媒体の製造方法。 ４、　エネルギー粒子をさし向ける時期が、磁性層の膜
   厚の１／３の厚さまで磁性層が形成される以前である特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の磁
   気記録媒体の製造方法。 ５、　エネルギー粒子のエネルギーが、１ＯｅＶ〜１Ｏ
   ＫｅＶである特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。 ６、　磁性層の形成を、基体の磁性層形成面の法線に対
   し傾斜した角度で蒸着物質を入射させて蒸着することに
   よって行う特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   かに記載の磁気記録媒体の製造方法。 ７、　磁性層が、ＣＯとＯとからなるか、Ｃ。 とＯとＮｉおよびＣｒのうちの１種または２種とからな
   る特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載
   の磁気記録媒体の製造方法。 ８、　磁性層がＮｉを含み、Ｃｏ　／　Ｎ　ｉの重量比
   が１．５以上である特許請求の範囲第７項に記載の磁気
   記録媒体の製造方法。 ９、　磁性層がＣｒを含み、Ｃｒ／（ＣｏまたはＣｏ＋
   Ｎｉ）の重量比がｏ、ｏｏｉ〜０．１である特許請求の
   範囲第７項または第８項に記載の磁気記録媒体の製造方
   法。 １０．　　磁性層中の　Ｏ／（Ｃｏまたは　Ｃｏ＋Ｎｉ
   ）の原子比が０．５以下である特許請求の範囲第７項な
   いし第９項のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法
   。 Ｉｌ、　　磁性層の膜厚が０　、０５〜０　、５μｍで
   ある特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに
   記載の磁気記録媒体の製造方法。