JPH0461414B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はテープ状基体上に磁気記録層として強
磁性金属薄膜を設けてなる磁気記録媒体の製造方
法に関し、特に磁気特性にすぐれる金属薄膜型磁
性記録媒体の製造方法に関する。 〔従来技術〕 従来磁気記録媒体としては、非磁性支持体上に
ｒ−Fe₂O₃、Coをドープしたｒ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、
CoをドープしたFe₃O₄、ｒ−Fe₂O₃とFe₃O₄のベ
ルトライド化合物、CrO₂等の磁性粉末あるいは
強磁性合金粉末等を粉末磁性材料を塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重
合体、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機
バインダー中に分散せしめたものを塗布し乾燥さ
せる塗布型のものが広く使用されてきている。近
年高密度記録への要求のまりと共に真空蒸着、ス
パツタリング、イオンプレーテイング等のペーパ
ーデポジシヨン法あるいは電気メツキ、無電解メ
ツキ等のメツキ法により形成される強磁性金属薄
膜を磁気記録層とする、バインダーを使用しな
い、いわゆる非バインダー型磁気記録媒体が注目
を浴びており実用化への努力が種々行なわれてい
る。 従来の塗布型の磁気記録媒体では主として強磁
性金属より飽和磁化の小さい金属酸化物を磁性材
料として使用しているため、高密度記録に必要な
磁性層薄層化が信号出力の低下をもたらすため限
界にきており、かつその製造工程も複雑で、溶剤
回収あるいは公害防止のための大きな附帯設備を
要するという欠点を有している。非バインダー型
の磁気記録媒体では上記酸化物より大きな飽和磁
化を有する強磁性金属をバインダーの如き非磁性
物質を含有しない状態で薄膜として形成せしめる
ため、高密度記録化のために超薄層化できるとい
う利点を有し、しかもその製造工程はより簡略化
される。 高密度記録用の磁気記録媒体に要求される条件
の一つとして、高抗磁力化、薄形化が理論的にも
実験的にも提唱されており、塗布型の磁気記録媒
体よりも一桁小さい薄層化が容易で、飽和磁束密
度の大きい非バインダー型磁気記録媒体への期待
は大きい。 とくに真空蒸着による方法は、メツキの場合の
ような排液処理を必要とせず製造工程も簡単で膜
の析出速度も大きくできるため非常にメリツトが
大きい。真空蒸着によつて磁気記録媒体に望まし
い抗磁力および角型性を有する磁性膜を製造する
方法としては、米国特許3342632号、同342633号
等に伸べられている斜め蒸着法が知られている。 実際にテープ状基体に斜め蒸着法により強磁性
金属薄膜を設け磁気記録媒体を製造する際して
は、テープ状基体を冷却キヤンに沿つて搬送せし
め蒸発源より蒸発せしめられた磁性金属材料の蒸
気流を移動するテープ状基体に斜めに入射蒸着せ
しめる方法が行なわれる。この際、基体に対して
入射する蒸気流の入射角が大きいほど高抗磁力の
強磁性金属薄膜が得られるが入射角が大きいと蒸
着効率が低下するという現象があり製造上好まし
くない。比較的低入射角にて抗磁力の高い強磁性
金属薄膜を形成させる方法として斜め蒸着の際に
酸素を導入させる方法が提案されており、例えば
特開昭58−41443号にはテープ状移動基体に対す
る蒸気流の入射角（θ）が高入射角（θmax）か
ら低入射角（θmin）へと連続的に変化するよう
に前記基体を移動せしめると共に、低入射
（θmin）近傍に酸化性ガスを導入する方法が開示
されている。この方法によれば高抗磁力の膜は得
られるが角型性が劣化するという欠点を有してい
た。 磁気特性を改良する方法として真空槽に窒素ガ
スを導入しつつコバルトをポリエステルフイルム
基板に対し斜め蒸着させる方法が「真空」第24
巻、第４号、243−245ページに開示されている。
しかしながら長尺テープ状基体を連続的に搬送し
つつ、かつ入射角が連続的に変化するように蒸着
が行なわれる斜め蒸着法により磁気テープを製造
する場合には真空槽壁より真空槽中に窒素ガスを
導入しても磁気特性の改良は得られなかつた。さ
らに特開昭58−32234号には入射角規制のマスク
の先端部からガスを噴射させることによりマスク
先端部へ蒸着材料の付着を防止し長手方向にわた
つて均一な磁気特性の磁気テープを得る方法が開
示されている。しかしながら長尺蒸着における装
着材料のマスク先端部への付着による規制入射角
変化に起因する磁気特性の変化防止にガス噴射が
効果あるとの開示があるが、ガス導入そのものに
よる磁気特性の改良については何ら言及されてい
ない。さらに特開昭58−94135号にはコバルト蒸
気流中に窒素酸化物ガスを導入しつつ蒸着により
磁気記録媒体を製造する方法が開示されている
が、磁気特性の会老および潤滑剤塗布した場合の
摩擦係数の改良が望まれていた。 〔発明の目的〕 本発明の第１の目的は、上記の欠点を改良した
磁気記録媒体、特に磁気特性のすぐれた磁気記録
媒体の製造方法を提供することにある。さらに本
発明の第２の目的は潤滑剤塗布により低摩擦係数
を示す磁気記録媒体の製造方法を提供することに
ある。 〔発明の構成〕 本発明は、冷却キヤンに沿つて移動するテープ
状基体に対して蒸発源より蒸発せしめられた磁性
金属材料の蒸気流の入射角（θ）が高入射角
（θmax）から低入射角（θmin）へと連続的に変
化するように蒸着せしめて磁気記録媒体を製造す
る方法において、該基体の近傍かつ低入射角
（θmin）蒸気流付近にガス導入部を配し、窒素ガ
ス、窒素酸化物ガスあるいは窒素ガスと酸素ガス
の混合ガスあるいは窒素酸化物ガスと酸素ガスの
混合ガスを導入しつつ強磁性金属薄膜を形成する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法に関す
る。さらに上気製造方法において窒素ガスあるい
は窒素酸化物ガスと酸素ガスとの混合比〔酸素ガ
ス／（窒素ガスあるいは窒素酸化物ガス）〕を０
〜2.0としたことを特徴とした磁気記録媒体の製
造方法に関する。さらに本発明は上記製造方法に
おいて冷却キヤンの中心からガス導入部迄の距離
(R)と冷却キヤンの半径(r)との比（Ｒ／ｒ）が1.10
以下となるようにガス導入部を配設して強磁性金
属薄膜を形成することを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法に関する。 第１図は本発明による磁気記録媒体の製造方法
の一実施態様を示している。真空容器１の内部は
仕切り壁２によつて上室３と下室４に仕切られて
おり、それぞれ排気口５，６により独立に真空排
気されるようになつている。上室３にはテープ状
基体７の送出しロール８と巻取りロール９が配設
されている。送出ロール８からのテープ状基体７
は冷却キヤン１０に沿つて下室４へ移動する。下
室４には蒸発源１１が配置されていて磁性金属材
料１２は加熱され、その蒸気流１３はマスク１４
を介して冷却キヤン１０に沿つて移動するテープ
状基体７の上に到達し蒸着膜として付着する。マ
スク１４は基体７に対する所望の入射角の蒸気流
１３のみが、冷却キヤン１０面上の基体７に到達
せしめられるように配設されている。テープ状基
体７が冷却キヤン１０の回転（図では右回転）に
より移動するにつれ磁性金属材料の蒸着流１３の
基体７に対する入射角（θ）は高入射角
（θmax）から低入射角（θmin）へと連続的に減
少するように蒸着が行なわれる。冷却キヤン１０
面上の基体７の近傍で且つ低入射角（θmin）蒸
気流近傍にガス導入ノズル１５を設置する。ガス
導入ノズル１５は、冷却キヤン１０の中心からの
距離(R)と冷却キヤン１０の半径(r)との比Ｒ／ｒが
1.10以下の範囲となるような位置に設置されてお
り、ここから窒素ガスあるいは窒素酸化物ガスあ
るいは窒素と酸素の混合ガスあるいは窒素酸化物
と酸素の混合ガスが吹き出さる。磁性薄膜の形成
されたテープ状基体７は冷却キヤン１０に沿つて
下室４から上室３へ移動した後巻取りロール９に
巻取られるようになつている。 本発明に用いられる磁性金属材料としては、
Fe、Co、Ni等の金属、あるいはFe−Co、Fe−
Ni、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Rh、Fe−Cu、
Co−Cu、Co−Au、Co−Ｙ、Co−La、Co−Pr、
Co−Gd、Co−Sm、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−
Bi、Mn−Sb、Mn−Al、Fe−Cr、Co−Cr、Ni
−Cr、Fe−Co−Cr、Ni−Co−Cr、Fe−Co−Ni
−Cr等の強磁性合金である。特に好ましいのは
CoあるいはCoを70重量％以上含有するような合
金である。強磁性薄膜は単槽でも積層してもよく
その総厚は、磁気記録媒体として充分な出力を与
え得る厚さおよび高密度記録の充分行える薄さを
必要とすることから一般には約0.02μｍから5.0μ
ｍ、好ましくは0.05μｍから2.0μｍである。 本発明に用いられる基体としてはポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ
塩化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカボネー
ト、ポリエチレンナフタレートのようなプラスチ
ツクベースが好ましい。さらにアルミニウム、黄
銅、ステンレススチール、チタンのような金属帯
も基体として用いられる。 本発明において入射角としては一般には20゜〜
90゜が望ましく、特に高入射角（θmax）は60゜〜
90゜、低入射角（θmin）は20゜〜75゜が望ましい。 窒素酸化物ガスとしてはNO、N₂O、N₂O₃、
NO₂、N₂O₄、N₂O₅が使用される。 本発明の磁気記録媒体は、磁性金属薄膜上に潤
滑層を塗設することにより、摩擦係数の低い、走
行性にすぐれるものとすることができる。潤滑剤
としては特公昭56−26890号公報等に記載の従来
公知のそれが使用できる。 〔実施例〕 次に実施例をもつて本発明を具体的に説明する
が本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例 １ 第１図に示された装置を用いて、12.5μｍ厚の
ポリエチレンテレフタレートフイルムの基体上に
強磁性金属薄膜を形成せしめ磁気テープを作製し
た。冷却キヤンの半径350mmでR/r比が1.05となる
ようノズルを設けたフイルム幅100mm、フイルム
搬送速度20ｍ／分として高入射角（θmax）を
90゜、低入射角（θmin）を40゜としてCoNi合金
（Ni：20重量％）を蒸発させて膜厚1200Åとなる
よ強磁性金属薄膜を形成した。ノズル１５から窒
素ガスおよび酸素ガスの比を変えた混合ガスを導
入した数種のサンプルを作成した。こうして得ら
れたサンプルの強磁性金属薄膜の表面に潤滑剤と
してステアリルアルコールを10mg／m²となるよう
に塗布し磁気テープとした。磁気テープの磁気特
性および４mm径のステンレス棒（SUS303）に対
して往復70回摺動させた後の摩擦係数を測定し
た。 測定結果は表１のとおりである。

【表】 これから明らかなように窒素ガスと酸素ガスと
の混合比が０〜2.0となるようにノズル１５から
ガスを導入すると磁気特性にすぐれかつ低摩擦係
数の磁気記録媒体が得られる。 実施例 ２ ノズル１５から窒素ガスを320c.c.／分導入し、
他は実施例１と同様に磁気テープを作製した。こ
の際ノズル１５の位置を変化させ種々のR/r比に
対する磁気テープを作製しその磁気特性、摩擦係
数を実施例１と同様にして測定した。また比較の
ために第１図の装置においてノズル１６から窒素
ガスを供給したサンプルも作製した。結果を表２
に示す。

【表】 試料No.４、10、11、12、13、14の比較からノズ
ルをR/r値で1.10以下となるように設置して窒素
ガスを導入することによりすぐれた磁気記録媒体
の得られることが明らかである。 実施例 ３ 第１図に示された装置において冷却キヤンの半
径を425mmとした装置により、9.5μｍ厚のポリエ
チレンフタレートフイルムの基体上に強磁性金属
薄膜を形成せしめ磁気テープを作製した。フイル
ム幅300mm、フイルム搬送速度50ｍ／分とし高入
射角（θmax）を85゜、低入射角（θmin）を45゜と
し、CoCr合金（Cr：５重量％）の蒸着膜を膜厚
1500Åとなるよう形成せしめた。しかる後蒸着膜
表面に潤滑剤としてステアリルアルコールを10
mg／m²となるように塗布して磁気テープとした。
ガスとしてはN₂Oガスを使用し、N₂Oガスと酸
素ガスの混合比およびノズル位置をかえて作製し
たサンプルについて実施例１と同様にして磁気特
性を測定したところ表３のごとくであつた。

〔発明の効果〕

このように冷却キヤンに沿つて移動するテープ
状基体の近傍かつ低入射角（θmin）の蒸気流付
近にガス導入部を配し窒素ガス、窒素酸化物ガス
あるいは窒素ガスと酸素ガスの混合ガス、窒素酸
化物ガスと酸素ガスの混合ガスを導入しつつ斜め
蒸着により強磁性金属薄膜を形成することによ
り、磁気特性にすぐれると共に潤滑剤塗布により
低摩擦係数の磁気記録媒体を得ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の製造方法
を実施するための真空蒸着装置の一例を示してい
る。 １……真空容器、２……仕切壁、３……上室、
４……下室、５，６……排気孔、７……基体、８
……送り出しロール、９……巻取りロール、１０
……冷却キヤン、１１……蒸発源、１２……磁性
金属材料、１３……磁性金属材料蒸気流、１４…
…マスク、１５……ガス導入ノズル、１６…従来
方法によるガス導入ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷却キヤンに沿つて移動するテープ状基体に
   対して、蒸発源より蒸発せしめられた蒸気流の入
   射角（θ）が高入射角（θ_nax）から低入射角
   （θ_nio）へと連続的に変化するように蒸着して磁
   気記録媒体を製造する方法において、該基体の近
   傍かつ低入射角（θ_nio）蒸気流付近に、冷却キヤ
   ンの中心からの距離(R)と冷却キヤンの半径(r)との
   比（Ｒ／ｒ）が1.10以下となるように配設したガ
   ス導入部より、窒素ガス、窒素酸化物ガス、窒素
   と酸素との混合比〔酸素ガス／窒素ガス〕を０〜
   2.0とした混合ガス、窒素酸化物ガスと酸素ガス
   との混合比〔酸素ガス／窒素酸化物ガス〕を０〜
   2.0とした混合ガスのうちのいずれか一種のガス
   を導入しつつ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。