JPS59201228A - 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ノくクト性から、連続薄膜
型の磁性層を有するものの開発が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−Ｎｉ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、磁性層表面の動摩擦係数
が大きく、走行性が悪いという欠点かある。　また、耐
食性も不十分である。

これに対し、走行性と耐食性を向上するためには、各種
トップコート層を磁性層表面に形成することが種々提案
されているが、製造工程が増加し、好ましくない。

また、酸素の存在下で磁性層の形成を行えば、磁性層表
面に酸素が導入される結果、走行性と耐食性が向上する
ものであるが、その向上は未だ不十分である。　しかも
、磁気特性と走行性、耐食性とのバランスをどのように
とるかの制御がむずかしい。　さらに、酸素の導入によ
り、装置の運転に支障が生じ、また溶湯がルツボ中で酸
化してしまうという不都合もある。

これに対し、磁性層の基体と反対側の表面の成膜時に、
酸素を吹きつけたり、これにかえ、あるいはこれに加え
、成膜部を放電状態にすることが提案されている。

そして、このときには、装置運転上の不都合等は減少す
るが、走行性と耐食性の改良については不十分でしかな
い。

さらに、磁性層形成後に、各種酸化処理を施すことも知
られているが、このときも走行性と耐食性の改良につい
ては不十分であり、しかも工程数の増加により製造コス
トが高くなるという不都合がある。

ＩＩ　　発明の目的 本発明の主たる目的は、磁性層の動摩擦係数が小さく、
走行性と耐食性が格段と向上し、しかも各種製造上の不
都合のない、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、磁性層の基体と反対側の表面部の形成中およ
び／または形成後に、酸素を含むエネルギー粒子を上記
表面部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、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明においては、磁性層の基体と反対側の表面部の形
成中および／または形成後に、酸素を含むエネルギー粒
子を表面部にさし向けるものである。

この場合、従来のようしこ酸素を導入したとしても、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。

本発明においては、１０ｅＶ以上、特に１ＯｅＶ〜１Ｏ
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０２１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、２０
ａｔ％以上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０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ｔ／１゜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１　（ｌｅＶ〜１０Ｋｅ
Ｖ程度、動作圧力は０．１〜１００Ｐａ程度、ビームサ
イズは１０〜１００ｍｍＸ１０〜１０００ｍｍ程度　、
ガン−基体間隙ｔ±１０〜５００　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番こより、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。

中性粒子ガンは、ガ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１ＯｅＶ〜１ＯＫｅ
Ｖ程度、動作圧力０　、１−１００　Ｐ　ａ程度、ビー
ムサイズ１０〜１０１００ＸＩＯ−１０００程度、ガン
ー基体間隙ｔｏ〜５００ｍｍ程度とすればよい。

そして、このような中性カン照射により、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、磁性層の基体と反対側の表面部を形成している段階
、またはその後、あるいはその両者である。

この場合、磁性層の基体と反対側の表面部を形成してい
る段階とは、磁性層の膜厚の２７３、より好ましくは３
／４の厚さまで磁性層が形成された以後であることが好
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ｌ／Ｘが、特に、磁性
層の基体と反対側の表面の成膜時に、エネルギー粒子が
照射されてｌ／ムることが好ましい。

なお、成膜後、好ましくは成膜直後にもこれらエネルギ
ー粒子を磁性層表面に照射してもよい。

本発明における磁性層は、　ＣＯ，Ｃｏ−Ｎｉ、　　Ｃ
ｏ−Ｃｒ、　　Ｃｏ−Ｔｉ、　　Ｃｏ　−Ｍｏ、Ｃｏ−
Ｖ、Ｃｏ−Ｗ、Ｃｏ−Ｒｅ、Ｃ。

−Ｒｕ　、Ｇｏ−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、ＣＯ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」二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、Ｃ０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
十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キ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り、磁性層中には、０が導入さ
れる。

磁性層−中の酸素量としては、Ｏ／（ＣｏまたはＣｏ＋
Ｎｉ）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。

Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ　　、Ｚｎ、Ｍｏ、ＷＣｕ
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、アルゴン、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　　ＸＩＯ°Ｐａ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、配置等は公知
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」−には、上記した
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゜５ｇｍ、好
ましくは、０　、０７−０　、３　ＪＪ、　ｍ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、に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、可とう性の基
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
〜２０ｇｍ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
のバッ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、０．０５ＪＬｍ以上であることか好ましい。

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１，７必要に応じ、公知
の各種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・ンピーディスク用、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、磁性層表面の動摩擦係数がきわめて低
くなり、走行性のきわめて良好な媒体が実現する。

また、耐食性もきわめて良好な媒体かえられる。

そして、成膜中あるいはその直後に、成膜条件を変える
ことなく、同一チャンパー内で実施できるので、製造が
きわめて容易であり、しかも従来法のような各種不都合
がない。

■　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　ｔの重量比が４である合金を用い、１２
ＩＪ、ｍ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、０．２ｐｍ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
〜４０°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 ２ Ｐ　　　　＝１０　　Ｐａ、Ｐ　　　　＝３Ｘ１０−２
ＰａＡ　ｒ　　　　　　　　　　Ｏ２ としてえた比較用サンプルＡ１を作製した。

また、磁性層の基体と反対側の表面から０゜０３ｇｍ厚
の部分までの成膜部に、ＡＣＩＫＶで放電を行いつつ、
５０ｍ１／ｕ＋ｉｎにて酸素ガスを吹きつけて、サンプ
ルＡＯと同様に作製した比較用サンプルＡ２をえた。

一方、本発明に従い、磁性層の基体と反対側の表面から
０．０３ＪＬｍ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２５ｍＡ、粒子エネルギーは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。

これら各サンプルの磁性層表面５０パス走行前後の動摩
擦係数を表１に示す。

また、これら各サンプルに、市販のＶＨ３装置を用いて
走行テストを行った。

その結果をＯ，Ｑ、Δおよび×にて表１に示す。

さらに、各サンプルを５０℃、相対湿度９０％にて７日
間保存し、φｍの劣化度　−Δφｍ（％）を測定した。

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、 ２ ＦＡ、＝１０　　Ｐａ、　　　Ｐ　　　＝１０−２Ｐａ
２ 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び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 初期　パス後　　　　　（％） Ａ　５　　　　　０．３５　　測定不能　×３０（比較
） Ｂ５　　　　　　０．２５　　０．２５　　　■　　　
５以下（イオンカン） Ｂ６　　　　　　０．２５　　０．２５　　　■　　　
５以下（中性粒子ガン） 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、磁性層の基体と反対側の表面部の形成
   中および／または形成後に、酸素を含むエネルギー粒子
   を上記表面部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２／３の厚さまで磁性層が形成されたのちから、ｉ
   性層の基体反対側表面が形成された直後までの間である
   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、１０ｅＶ〜１０
   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、ＣＯとＯとＮ
   ｉ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槌ないし第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０．００１〜０．１である特許請求の
   範囲第７項または第８項シこ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　、５　Ｂｍ
   テ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。