【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、磁性膜面に高級脂肪酸又はその金属
塩を真空蒸着させて耐摩耗性を向上させた磁気記
録体の製造法に関する。
最近、斜め蒸着磁性膜、Co−Cr垂直磁性膜、
Co−Ni−Ｐメツキ膜、γ−Fe2O3スパツタ膜、
BaO−Fe2O3スパツタ膜など金属や金属酸化物の
磁性膜を合成樹脂製等の非磁性基材上に形成した
高密度記録特性の優れた磁気テープ、磁気デスク
等の磁気記録体が知られて居り、その磁性膜の耐
摩耗性を向上せしめるため、高級脂肪酸又はその
金属塩を真空蒸着によりその磁性膜面にその蒸着
膜を肉薄に且つ強固に形成した耐摩耗性磁気記録
体の製造を提案した。（特開昭54−113303号、同
54−154306号）。
本発明者は、該磁性膜の表面状態により、その
高級脂肪酸又はその金属塩の蒸着粒子の密着強度
が微妙に影響し、特に、製造後、一旦外気等に触
れて磁性膜表面に水分、N2、塵埃その他の汚染
物質が付着した状態のまゝこれに高級脂肪酸又は
その金属塩を真空蒸着させても、その密着性が、
その部分で劣化し、全体として剥離し易い即ち、
密着性の弱い、換言すれば、耐摩耗性の劣る耐摩
耗性磁気記録体が得られることが認められる。
本発明は、かゝる不都合がなく、磁性膜面に強
固に密着し、耐摩耗性の一層向上した磁気記録体
を確実に得る方法を提供するもので、磁気記録体
基材面に形成した磁性膜面に高級脂肪酸又はその
金属塩を真空蒸着するに先立ち、該磁性膜面に酸
素等の酸化性ガスを含む雰囲気下でボンバード処
理を行なうことを特徴とする。
次に本発明の製造法の実施例を説明する。
予め、従来の方法により、25μm厚のポリエス
テルフイルムからなるテープ基材面に、斜め蒸着
法によりCo−30％Niから成る斜め蒸着磁性膜
（厚さ2500Å）を形成し飽和磁化10400G、保磁力
900oeの磁気テープを作成した。次に之を添付図
面に示す本法を実施するための真空蒸着装置Ａの
真空容器１内の上部に配設した１対のロール２，
２間にかけて設置した。ａは前記磁気テープを示
す。図面で、３は、１方のロール２をベルトを介
し駆動する正逆回転の駆動モーターを示す。４
は、外部の直流電源５に接続するメツシユ状のイ
オンボンバード用電極を示し、該電極４は、該磁
気テープａの磁性膜面下方に対向し平行設置され
ている。６は、容器１の下部側面に導入されたガ
ス供給管を示し、該管６に介入のバルブ７によ
り、酸素ガス等の酸化性ガス量の供給が調節自在
となり真空容器１内のガス圧が適当に調節され
る。磁気テープａの張設された水平面部の中間部
直下に蒸発用加熱器８を設置する。該加熱器８
は、外周面にタンタル線９をコイル状に巻き付け
た縦型の炉芯筒１０とその外周を被包した耐火ウ
ール等から成る外筒１１とから成り、該コイル状
タンタル巻線９は外部の交流電源１２に接続し、
スライダツク１３により加熱温度が制御されるよ
うにした。１４は、該筒状加熱器８内に収容した
るつぼを示し、該るつぼ１４内に所望の種類の高
級脂肪酸又はその金属塩の潤滑剤１５を入れる。
１６は、該原料１５の加熱温度を測定するための
熱電対を示す。これにより、その温度を測定し乍
ら、前記スライダツク１３を操作し、加熱温度を
適当に調節するようにした。１７は、前記イオン
ボンバード電極４の下方に設けた磁気テープａの
磁性膜ｂ面加熱用の赤外線ランプヒーターと反射
鏡から成る加熱器を示し、該加熱器１７は、外部
の交流電源１８に接続している。１９はその回路
内に介在のスライダツクを示す。２０は、磁性膜
又は蒸着膜面の温度を測定するための熱電対を示
す。２１，２１は、その中間に蒸着用空間を適宜
間隔で残し左右に配設された１対の遮蔽板を示
す。
次に本発明方法を上記装置により実施する例を
説明する。
真空排気により真空容器１内を例えば１×10-5
トール以下とし、ガス供給管６よりバルブ７を介
し、酸素ガス等の酸化性ガスを真空容器１内に導
入し、0.1トールのガス圧に保持される。１方、
該駆動モーター３により１側のロール２を１方向
に回転させ、磁気テープａを１方へ一定速度で送
り、他側のロール２に巻きとるようにする。この
間、イオンボンバード用電極４に電源５により例
えば−500Vの電圧を印加し、例えば酸素ガスボ
ンバードが0.1トールのガス圧で10分間走行する
磁気テープａの磁性膜ｂ面がイオンボンバードを
受けるようなテープ送り速度とする。かくして、
該磁性膜ｂ面に付着の水分、塵埃等の汚物は、イ
オンボンバードにより除去されしかも磁性膜の表
面が酸化されて漸次他側のロール２に巻き取ら
れ、浄化且つ酸化された磁性膜ｂをもつ磁気テー
プａを他側のロール２上に得る。浄化処理は、必
要により磁気テープａをロール２，２間を少くと
も１回往復させて完了するようにしてもよい。
上記のようにして、磁気テープｂの全長に亘る
浄化処理が完了したら、イオンボンバード用電極
４の作動を止め、次に直ちに、るつぼ１４内に用
意した高級脂肪酸又はその金属塩１５を、加熱器
８により加熱蒸発させ、１方前記の例えば他側の
ロール２に巻き取られた磁気テープａを、前記の
駆動モーター３の回転を逆にして、前記と逆方向
へ緩徐に例えば10cm／minの速度で走行させ１側
のロール２に巻き取るようにするが、この間、通
常赤外線加熱器１７により該磁性膜ｂ面を60℃以
上の温度に加熱し、その加熱された磁性膜ｂ面に
高級脂肪酸又はその金属塩の蒸着を行なうように
することが好ましい。かくして、数Å乃至数百Å
厚の蒸着膜を生成せしめて１方のロール２内に巻
き取る。この蒸着作業も、必要に応じ、反対方向
に磁気テープを走行し少くとも１回の往復で行な
うようにしてもよい。
多くの実験による知見によれば、磁性金属粒子
のみから成る磁性膜の表面を酸化させ、その酸化
表面に高級脂肪酸又はその金属塩の蒸着させたも
のは、一層強固に磁性膜に密着し耐摩耗性の蒸着
膜を得られることが分つた。この手段として、酸
素ガスを導入し、この酸素ガスでイオンボンバー
ドするとその磁性膜表面の浄化に加え同時にその
表面を酸化せしめることが出来、この浄化酸化し
た磁性膜面に前記潤滑剤の真空蒸着を同様に行な
うときは、下記表に明らかなように一層耐摩耗性
の磁気記録体が得られた。この一層強固な結着
は、その酸化面に高級脂肪酸又はその塩の化学吸
着がより強固に行なわれるからであると考えられ
る。
尚、上記したように、磁性テープを60℃以上に
加熱した状態で前記材料の真空蒸着を行なうとき
は、過剰な蒸着による粘着性の発生が防止できる
利点がある。
次に、強磁性金属をテープ基材面に斜め蒸着に
よりその磁性膜を形成した磁気テープを製造後大
気中に15分放置したもの（試料No.１〜No.７）及び
30日放置して該金属磁性膜の表面にその酸化層を
形成したもの（試料No.８〜No.10）につきイオンボ
ンバード処理効果を明らかにするため、下記表１
に示す如き各異なる製法で夫々の磁気テープを
得、これにつき耐摩耗性等を測定し、夫々次の如
き結果を得た。
The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium in which a higher aliphatic acid or a metal salt thereof is vacuum-deposited on a magnetic film surface to improve wear resistance. Recently, obliquely deposited magnetic films, Co-Cr perpendicular magnetic films,
Co-Ni-P plating film, γ-Fe 2 O 3 sputtered film,
Magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks, which have excellent high-density recording characteristics, are made by forming magnetic films of metals or metal oxides, such as BaO-Fe 2 O 3 spatter films, on non-magnetic substrates such as synthetic resins. In order to improve the wear resistance of the magnetic film, manufacturing of a wear-resistant magnetic recording material in which a higher fatty acid or its metal salt is vacuum-deposited on the magnetic film surface to form a thin and strong vapor-deposited film. proposed. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 54-113303, same
54-154306). The present inventor has discovered that the adhesion strength of vapor-deposited particles of higher fatty acids or metal salts is subtly affected by the surface condition of the magnetic film. 2. Even if higher fatty acids or their metal salts are vacuum-deposited on a surface with dust or other contaminants still attached, the adhesion will be
It deteriorates in that part and is easy to peel off as a whole, i.e.
It is recognized that a wear-resistant magnetic recording material with weak adhesion, in other words, with poor wear resistance can be obtained. The present invention provides a method for reliably obtaining a magnetic recording material that is free from such inconveniences, adheres firmly to the magnetic film surface, and has further improved wear resistance. The method is characterized in that, prior to vacuum-depositing higher fatty acids or metal salts thereof on the surface of the magnetic film, the surface of the magnetic film is subjected to bombardment treatment in an atmosphere containing an oxidizing gas such as oxygen. Next, examples of the manufacturing method of the present invention will be described. In advance, a diagonally deposited magnetic film (thickness: 2500 Å) consisting of Co-30% Ni was formed by diagonal deposition method on the tape base material surface made of a 25 μm thick polyester film using a conventional method, and the saturation magnetization was 10400 G and the coercive force was obtained.
Created 900oe magnetic tape. Next, a pair of rolls 2 and
It was installed over 2 hours. a indicates the magnetic tape. In the drawings, reference numeral 3 indicates a drive motor that rotates in forward and reverse directions and drives one roll 2 via a belt. 4
1 shows a mesh-shaped ion bombardment electrode connected to an external DC power source 5, and the electrode 4 is placed parallel to and facing below the surface of the magnetic film of the magnetic tape a. Reference numeral 6 indicates a gas supply pipe introduced into the lower side of the container 1. A valve 7 inserted into the pipe 6 allows the supply of an oxidizing gas such as oxygen gas to be freely adjusted, thereby increasing the gas pressure inside the vacuum container 1. be adjusted appropriately. An evaporation heater 8 is installed directly below the intermediate portion of the horizontal surface portion on which the magnetic tape a is stretched. The heater 8
consists of a vertical furnace core tube 10 with a tantalum wire 9 wound around its outer circumference in a coiled manner, and an outer tube 11 made of refractory wool or the like wrapped around the outer circumference of the tube. Connect to AC power supply 12,
The heating temperature was controlled by a slider 13. Reference numeral 14 indicates a crucible housed in the cylindrical heater 8, and a lubricant 15 of a desired type of higher fatty acid or a metal salt thereof is placed in the crucible 14.
16 indicates a thermocouple for measuring the heating temperature of the raw material 15. As a result, while measuring the temperature, the slider 13 was operated to adjust the heating temperature appropriately. Reference numeral 17 indicates a heater consisting of an infrared lamp heater and a reflecting mirror for heating the magnetic film b side of the magnetic tape a, which is provided below the ion bombardment electrode 4, and the heater 17 is connected to an external AC power source 18. are doing. 19 indicates an intervening slider in the circuit. 20 indicates a thermocouple for measuring the temperature of the magnetic film or the deposited film surface. Reference numerals 21 and 21 indicate a pair of shielding plates arranged on the left and right sides with a space for vapor deposition left in the middle at an appropriate interval. Next, an example of implementing the method of the present invention using the above-mentioned apparatus will be explained. For example, the inside of the vacuum container 1 is 1×10 -5 by evacuation.
An oxidizing gas such as oxygen gas is introduced into the vacuum vessel 1 from the gas supply pipe 6 through the valve 7, and the gas pressure is maintained at 0.1 Torr. One side,
The drive motor 3 rotates the roll 2 on one side in one direction, so that the magnetic tape a is sent in one direction at a constant speed and wound onto the roll 2 on the other side. During this time, a voltage of, for example, -500V is applied to the ion bombardment electrode 4 by the power source 5, so that, for example, the surface of the magnetic film B of the magnetic tape A receives the ion bombardment when the oxygen gas bombardment runs for 10 minutes at a gas pressure of 0.1 Torr. Tape feed speed. Thus,
Contaminants such as moisture and dust adhering to the surface of the magnetic film b are removed by ion bombardment, and the surface of the magnetic film is oxidized and gradually wound onto the roll 2 on the other side to remove the purified and oxidized magnetic film b. A magnetic tape a with a magnetic tape a is obtained on the other roll 2. The purification process may be completed by reciprocating the magnetic tape a between the rolls 2 at least once, if necessary. When the purification process over the entire length of the magnetic tape b is completed as described above, the operation of the ion bombardment electrode 4 is stopped, and then the higher fatty acid or its metal salt 15 prepared in the crucible 14 is immediately heated 8, the magnetic tape a wound onto the roll 2 on the other side is slowly rotated at a speed of, for example, 10 cm/min in the opposite direction by reversing the rotation of the drive motor 3. The magnetic film is run at a high speed and wound onto the roll 2 on the first side. During this time, the b-side of the magnetic film is heated to a temperature of 60° C. or higher using an infrared heater 17, and a high-quality film is applied to the heated b-side of the magnetic film. Preferably, a fatty acid or a metal salt thereof is vapor-deposited. Thus, from a few Å to several hundred Å
A thick vapor deposited film is generated and wound into one roll 2. This vapor deposition operation may also be carried out in at least one round trip by running the magnetic tape in the opposite direction, if necessary. According to findings from many experiments, the surface of a magnetic film made only of magnetic metal particles is oxidized, and higher fatty acids or metal salts thereof are vapor-deposited on the oxidized surface. It was found that it was possible to obtain a vapor-deposited film with high properties. As a means of this, by introducing oxygen gas and bombarding it with ions, the surface of the magnetic film can be purified and oxidized at the same time, and the lubricant can be vacuum-deposited on the purified and oxidized magnetic film surface. When the same procedure was carried out, a magnetic recording medium with even higher wear resistance was obtained as shown in the table below. This stronger binding is thought to be due to stronger chemical adsorption of higher fatty acids or salts thereof on the oxidized surface. As mentioned above, when the material is vacuum-deposited while the magnetic tape is heated to 60° C. or higher, there is an advantage that tackiness due to excessive deposition can be prevented. Next, magnetic tapes on which a magnetic film was formed by diagonally depositing a ferromagnetic metal on the tape base material surface were left in the atmosphere for 15 minutes after manufacture (Samples No. 1 to No. 7) and
In order to clarify the effect of ion bombardment on the metal magnetic films whose oxide layer was formed on the surface of the metal magnetic films after being left for 30 days (Samples No. 8 to No. 10), Table 1 below was used to clarify the effect of ion bombardment treatment.
Magnetic tapes were obtained using different manufacturing methods as shown in the figure below, and their abrasion resistance and other properties were measured, and the following results were obtained.
【表】
上記表から明らかなように、イオンボンバード
処理しないで蒸着処理した試料No.２，５，８に比
し、イオンボンバード処理した後蒸着処理した本
法試料No.３，４，６，７，９，10のスチル再生寿
命は著しく延長したものが得られる。特に、金属
磁性膜は、本発明に基づくO2ガスによるイオン
ボンバードにより、非酸化性のArガスによるイ
オンボンバードに比しそのスチル再生寿命に著し
い効果が得られることが分る。（試料No.６及びNo.
７参照）。又試料No.９及び10を対比し明らかなよ
うに、磁性膜が予め金属酸化表面である場合は、
イオンボンバードのガスは酸化性ガスに無関係
に、試料No.４及び７と同等の大きいスチル再生寿
命が得られるが、30日間放置することは生産性を
阻害するので好ましくない。
このように、本発明によれば、基材面に形成し
た磁性膜面を、これに高級脂肪酸又はその金属塩
を真空蒸着せしめる前に、酸化性ガスを含む雰囲
気下でイオンボンバード処理するので、イオンボ
ンバード処理しない場合に比し、著しく強固に蒸
着し得られ、耐摩耗性の著しく向上した磁気記録
体を製造し得られる効果を有する。[Table] As is clear from the table above, compared to Samples No. 2, 5, and 8, which were vapor-deposited without ion bombardment, Samples No. 3, 4, and 6 using this method, which were vapor-deposited after ion bombardment, 7, 9, and 10, the still playback life is significantly extended. In particular, it can be seen that ion bombardment of a metal magnetic film with O 2 gas according to the present invention has a remarkable effect on the still playback life compared to ion bombardment with non-oxidizing Ar gas. (Sample No. 6 and No.
(see 7). Furthermore, as is clear from comparing Sample Nos. 9 and 10, when the magnetic film is a metal oxide surface,
Ion bombardment gas provides a long still regeneration life equivalent to that of Samples Nos. 4 and 7, regardless of oxidizing gas, but it is not preferable to leave it for 30 days because it impedes productivity. As described above, according to the present invention, the magnetic film surface formed on the base material surface is subjected to ion bombardment treatment in an atmosphere containing an oxidizing gas before the higher fatty acid or its metal salt is vacuum-deposited thereon. Compared to the case where ion bombardment is not performed, it is possible to produce a magnetic recording body that can be deposited significantly more strongly and has significantly improved wear resistance.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
図面は本発明方法を実施する装置の１例の截断
側面線図を示す。
Ａ…真空蒸発装置、ａ…磁気テープ、ｂ…磁性
膜、１…真空容器、２…ロール、３…駆動モータ
ー、４…イオンボンバード用電極、５…電源、６
…ガス供給管、７…バルブ、８…蒸発用加熱器、
１４…るつぼ、１５…高級脂肪酸又はその金属
塩。
The drawing shows a cut-away side diagram of an example of an apparatus for carrying out the method of the invention. A... Vacuum evaporator, a... Magnetic tape, b... Magnetic film, 1... Vacuum container, 2... Roll, 3... Drive motor, 4... Electrode for ion bombardment, 5... Power supply, 6
...Gas supply pipe, 7...Valve, 8...Evaporation heater,
14... Crucible, 15... Higher fatty acid or metal salt thereof.