JPS62102427A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空蒸着法により基体上に強磁性薄膜を磁性
層として形成してなる、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁
気記録媒体の製造方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、強磁性薄膜型の磁気記録媒体において、磁性
金属材料の蒸気流を移動する基体に対して斜めに入射蒸
着し強磁性薄膜を形成するに際し、前記移動基体に対す
る蒸気流の入射角が高入射角から低入射角へと連続的に
変化するように基体を移動せしめるとともに、高入射蒸
気流付近及び低入射蒸気流付近に酸化性ガスを導入しな
がら強磁性薄膜を形成し、 磁気特性を劣化することなく耐蝕性の向上を図ろうとす
るものである。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性材料よりなる基
体上にｒ　　Ｆｅｔ０３．Ｇｏを含有するｒ　−Ｆｅ、
Ｏ，。

Ｆｅａｒ４’ｃｏを含有するＦｅ５０．、　ｒ　　Ｆｅ
ＪａとＦｅ５０．のベルトライド化合物＋　Ｃｏを含有
するベルトライド化合物、　ＣｒＯ□等の酸化物磁性粉
末、あるいはＦｅ、Ｇｏ。

Ｎｉ等を主成分とする合金磁性粉末等の粉末磁性材料を
、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂等の有機バインダ中に分散せしめ
、塗布、乾燥させて磁性層を形成した、いわゆる塗布型
の磁気記録媒体が広く用いられてきている。

近年、高密度磁気記録への要求の高まりと共に、基体上
に強磁性金属薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンブレーティング法等の真空薄膜形成技術やメッキ法
等の手法を用いて直接被着形成した強磁性金属薄膜型の
磁気記録媒体が注目を集めている。この種の磁気記録媒
体は、抗磁力１１ｃや残留磁束密度Ｂｒが大きいばかり
でなく、磁性層の厚みを極めて薄くすることが可能であ
るため記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと
、磁性層中に非磁性材である有機バインダを混入する必
要がないため磁性材料の充填密度を飛躍的に高めること
ができること等、数々の利点を有している。

一般に、この種の磁気記録媒体において、例えば真空蒸
着法で強磁性薄膜を磁性層として形成する場合には、強
磁性金属＋Ａ料としてＣＯ系合金を用い、斜方蒸着を実
施することにより抗磁力Ｈｃ７００　（Ｏｅ）程度が達
成される。また、例えば電磁変換特性上、より大きな出
力を得るためには、抗磁力Ｈｃが１０００　（Ｏｅ）程
度であることが必要とされ、これを実現するために真空
蒸着時に酸素。

アルゴン、窒素等を導入するという技術は周知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、磁気記録の分野における高密度記録化や高品
質記録化等の進展により、磁気記録媒体にはより一層の
磁気特性の改良が要求されるとともに、実用特性である
耐蝕性、耐久性等の改善も要望されている。例えば強磁
性金属薄膜型の磁気記録媒体の磁性層は金属＋１料によ
って構成されることから、錆易いという欠点を有する。

上記錆の抑制には、例えば強磁性＊　１１９を構成する
合金材料中にクロム等の添加剤を混入するという方法も
考えられているが、この場合には磁気特性の低下が見ら
れた。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて折案されたも
のであって、磁気特性の一層の向上を図り電磁変換特性
の改善を図るとともに、磁気特性を低下することなく耐
蝕性の改善を図ることが可能な磁気記録媒体の製造方法
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、蒸着時に高入射蒸気流側と低入射蒸気流側の両方か
ら酸化性ガスを導入することが、磁気特性の改善ばかり
か、耐蝕性を向上する上でも有効であることを見出した
。

本発明は、かかる研究に基づいて完成されたものであっ
て、磁性金属材料の蒸気流を移動する基体に対して斜め
に入射蒸着し強磁性薄膜を形成するに際し、前記移動基
体に対する蒸気流の入射角が高入射角から低入射角へと
連続的に変化するように基体を移動せしめるとともに、
高入射蒸気流付近及び低入射蒸気流付近に酸化性ガスを
導入しながら強磁性薄膜を形成することを特徴とするも
のである。

〔作用〕

真空蒸着時に移動する基体の高入射蒸気流側と低入射蒸
気流側とから導入される酸化性ガスの作用により、強磁
性薄膜の抗磁力が増加するとともに、良好な耐蝕性が付
与される。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明が適用される磁気記録媒体は、第２図に示すよう
に、非磁性材料よりなる基体（１）上に、磁性層として
強磁性ｖｉＩ膜（２）を形成してなる、いわゆる強磁性
金属薄膜型の磁気記録媒体である。

上記基体（１）としては、ポリイミドやポリアミド等の
耐熱性高分子フィルム等が使用される。

また、上記基体（１）には、中心線平均粗さＲａで０．
００１〜０．０８μｍのものが使用されるが、さらに表
面に山状突起やしわ状突起１粒状突起等の突起を１種以
上形成し、その表面粗さをコントロールしたものであっ
てもよい。

上記山状突起は、高分子フィルム製膜時に、粒径５００
〜３０００人の無機微粒子を内添させることにより形成
され、高分子フィルム表面からの高さは５００〜１００
０人、密度は１×１０’〜１０ＸＩＯ’個／璽１２とす
る。山状突起を形成するために使用される無機微粒子と
しては、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）やシリカ、アル
ミナ等が好適である。

上記しわ状突起は、例えば特定の混合溶媒を用いた樹脂
の希薄溶液を塗布乾燥することにより形成される起伏で
あって、その高さは０．０１〜１０μｍ、好ましくは０
．０３〜０．５μｍ、突起間の最短間隔０．１〜２０μ
ｍとする。このしわ状突起を形成するための樹脂として
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レ−し等の飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリスチロ
ール、ポリカーポネ−１・、ポリアクリレート、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリフェニレ
ンオキサイド、フヱノキシ樹脂等の各種樹脂の単体、混
合体または共重合体であり、可溶性溶剤を有するものが
適している。そして、これらの樹脂をその良溶媒に溶解
−ｕしめた樹脂濃度１〜１１０００ｐｐの溶液に、その
樹脂の貧溶媒であって前記良溶媒より高い沸点を有する
溶媒を樹脂に対して１０〜１００倍添加した溶液を、高
分子フィルムの表面に塗布乾燥することにより、非常に
微細なしわ状凹凸を有する薄層を得ることができる。

粒状突起は、アクリル樹脂等の有機超微粒子またはシリ
カ、金属粉等の無ａ超微粒子を球状あるいは半球状に付
着させることにより形成される。

この粒状突起の高さは、５０〜５００人、密度はｌＸｌ
０６〜５０Ｘ１０６個／　ｍｍ　”程度とする。

一方、強磁性薄膜り２）は、強磁性金属材料を」二記載
体（１）上に真空蒸着法により直接被着することにより
磁性層として形成される。

この強磁性薄膜（２）を構成する強磁性金属材料として
は、Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉ等の金属、あるいはＦｅ−Ｃ
ｏ。

Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ
ｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−へｕｎｃｏ−Ｐｔ＋Ｍｎ−旧、
Ｍｎ−＾１．　、　Ｆｅ−Ｃｒ、　Ｃｏ−Ｃｒ、　Ｎｉ
−Ｃｒ＋　Ｆｅ−Ｇｏ−Ｃｒ、　Ｇｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆ
ｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられる。

本発明においては、上記強磁性薄膜（２）を基体（１）
上に蒸着形成するに際し、第１図に示すような真空蒸着
装置を用いる。

この真空蒸着装置は、図示しない真空ポンプによって所
定の真空度に設定される真空槽（１１）内に、電子ビー
ム加熱等の加熱手段により加熱される蒸発源（１２）と
、巻出しロール（１３Ｌ巻取りロール（Ｉ４）及び冷却
用の円筒状キャン（１５）とを配置することにより構成
され、巻出しロール（１３）から供給される基体（１）
を上記キャン（１５）に沿わせて連続的に走行（移動）
させながら、上記華発源（１２）からの蒸発原子を上記
基体（１）の表面に被着させ、この蒸発原子の連続膜を
磁性層として形成するものである。

ここで、上記蒸発源（１２）と移動する基体（１）との
間には、遮蔽板（１６）が設けられ、」二記載体（１）
に被着される蒸発原子の蒸気流を規制している。

すなわち、上記基体（１）に対しては、上記蒸発源（１
２）からの蒸発原子が、高入射角から低入射角で連続的
に変化しなから被着されるようになっている。

そして、本発明では、上記基体（１）に対して蒸発原子
が高入射角で蒸着される高入射蒸気流近傍に第１のガス
導入管（１７）を設置するとともに、蒸発原子が低入射
角で蒸着される低入射蒸気流近傍に第２のガス導入管（
１８）を設置し、これらガス導入管（１７）　、　（１
８）の両者から酸化性ガス、例えば酸素ガスを導入しな
がら真空蒸着を行う。

本発明者の実験によれば、上記蒸着時に高入射蒸気流近
傍及び低入射蒸気流近傍より酸化性ガスを同時に吹きつ
ｂ）ることが重要で、何れか一方からの導入では所定の
効果が達成できないことがわかった。例えば、酸素ガス
の導入がガス導入管（１７）のみの場合（比較例１とす
る。）と、ガス導入管（１８）のみの場合（比較例２と
する。）、及びガス導入管（１７）　、　（１８）の両
者の場合（実施例とする。

ただし、ガス導入管１７からの酸素ガスの導入量は２０
０ｍｊ！に固定。）について、それぞれ酸素ガスの導入
量による抗磁力の変化を調べた。ここで、上記強磁性薄
膜（２）を構成する強磁性金属材料としては、Ｃｏａ。

Ｎ１ｚｏ　（数値は重量％を表す。）を用いた。その結
果、第３図に示すように、ガス導入管（１７）及びガス
導入管（１Ｂ）を併用した場合には、一方だけの場合に
比べて抗磁力が１０％程度向上することがわかった。ま
た、酸素ガスの導入量による残留磁束φｒの変化も調べ
たところ、第４図に示すように、抗磁力が最大となる点
での残留磁束の減少は、他の場合に比べて遜色のないも
のであった。なお、ガス導入管（１７）からの酸素ガス
の導入量には最適の値があり、例えばこのガス導入管（
１７）からの酸素ガス導入量を２５０ｍ１２とした場合
には、得られる強磁性薄膜（２）の残留磁束φｒが減少
し、電磁変換特性の確保が難しくなった。

したがって、ガス導入管（１７）及びガス導入管（１８
）から導入されるガスの流量は最適値を選ぶ必要がある
。

さらに、上記酸素ガスの導入方法による防錆効果につい
ても検討した。すなわち、前述の実施例及び比較例２に
ついて、それぞれ得られた磁気記録媒体を０．１　ｐｐ
ｍのＳ　Ｏｚガスを含む雰囲気中に３０℃、相対湿度９
０％で２４時間放置し、その後の磁気特性の変化、特に
残留磁束密度の減少について調べた。なお、上記磁気特
性の変化は、何も処理しない状態（未処理）と、芳香族
アミンを防錆剤として塗布した状態について調べた。結
果を次表に示す。

表 この表より、ガス導入管（１７）　、　（１Ｂ）の両者
からの酸素ガスの導入が、耐蝕性の改善にも有効である
ことがわかった。

以上のようにガス導入管（１７）　、　（１Ｂ）より酸
素ガスを導入しながら基体（１）上に強磁性薄膜（２）
を被着した後、得られる磁気記録媒体は巻取りロール（
１４）に巻き取られる。

ところで、上述の方法により強磁性薄膜（２）を形成す
る際に、基体（１）と強磁性薄膜（２）間の付着力向上
、並びに抗磁力の制御等のために、下地層を設けてもよ
い。これら下地層としては、＾ｐ。

Ｓｒ　＋　Ｃｒ、　Ｍｎ＋　Ｚｎ、　Ｂ＋　ｌ　Ｔｓ　
＋　Ｃｕ、　Ｉｎ、　Ｎ＋　Ｉ　Ｃｏ、　Ｆｅ等、ある
いはこれらの酸化物、窒化物等が挙げられる。

さらに、上述の強磁性薄膜（２）上には、この強磁性薄
膜（２）の耐蝕性の向上や走行性の向上環を図るために
、保＃！膜を形成してもよい。この保護膜としては、先
の下地層で挙げたような金属あるいはそれらの酸化物、
窒化物等による無機保護膜、脂肪酸、脂肪酸のアルカリ
金属塩あるいはアルカリ土類金属塩である金属石鹸、高
級アルコール。

脂肪酸エステル、弗素含有化合物、シリコンオイル等の
有機保護膜等がある。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法に
よれば、高い抗磁ノＪを有するとともに、耐蝕性にも優
れた磁気記録媒体を作製することができる。したがって
、実用性の高い磁気記録媒体を提供が可能となる。

また、本発明では、従来の真空蒸着のプロセスを変更す
る必要がないので、生産性の点で有利であるばかりか、
高価な添加剤が不要となるので製造コストの点でも有利
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は強磁性薄膜を被着形成するための蒸着装置の構
成を示す模式図である。 第２図は本発明が適用される磁気記録媒体の構成を示す
模式的な要部拡大断面図である。 第３図は酸素ガスの導入量による抗磁力の変化の様子を
酸素ガスの導入方法毎に示す特性図であリ、第４図は酸
素ガスの導入量による残留磁束φｒの変化の様子を酸素
ガスの導入方法毎に示す特性図である。 １・・・基体 ２・・・強磁性薄膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁性金属材料の蒸気流を移動する基体に対して斜めに入
   射蒸着し強磁性薄膜を形成するに際し、前記移動基体に
   対する蒸気流の入射角が高入射角から低入射角へと連続
   的に変化するように基体を移動せしめるとともに、 高入射蒸気流付近及び低入射蒸気流付近に酸化性ガスを
   導入しながら強磁性薄膜を形成することを特徴とする磁
   気記録媒体の製造方法。