JPH0528487A

JPH0528487A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0528487A
Application number: JP20374891A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sato; 研一佐藤; Kazunobu Chiba; 一信千葉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】磁性層上に形成される保護膜の形成を効率良
く行い、良好な耐久性、耐食性を有する磁気記録媒体を
製造する。【構成】非磁性支持体２を所定の方向に移動させなが
ら、ルツボ６内に収納された金属磁性材料７を蒸発せし
め、この蒸発せしめられた金属磁性材料７を上記非磁性
支持体２の表面に蒸着させて磁性層を成膜する。そし
て、この磁性層の形成工程後、同一真空室１内でＣＶＤ
法により連続して上記保護膜を成膜する。この時、上記
保護膜を成膜するためのプラズマ放電室においては、発
生されたプラズマを該プラズマ放電室内に閉じ込めて、
保護膜形成の効率の向上を図るために、上記非磁性支持
体２が通過する入口１０ａや出口１０ｂにマグネットを
上記非磁性支持体２を介して互いに対向配置されるよう
に配設することが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強磁性金属薄膜を磁性
層とする磁気記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属あるいはＣｏ−Ｎｉ等の合金からな
る磁性材料をメッキや真空薄膜形成技術（真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法等）により
直接ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に被着し
て強磁性金属薄膜を成膜した、所謂蒸着型の磁気記録媒
体は、抗磁力、角形比及び短波長域における電磁変換特
性等に優れていること、磁性層の薄膜化が可能であるた
めに記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、
或いは磁性層中に非磁性材料であるバインダー等を含有
しないために磁性材料の充填密度を高くできること等、
数々の利点を有している。

【０００３】そこて、このような蒸着型の磁気記録媒体
は、一般に真空蒸着法により製造されており、例えば磁
性材料を非磁性支持体の表面に対して斜めに蒸着させる
所謂斜方蒸着法が提案され実用化されている。この場
合、冷却キャンの外周面に非磁性支持体を巻回させ、前
記冷却キャンの回転に応じて上記非磁性支持体を所定の
方向に移動させながら、ルツボ内に充填された磁性材料
を蒸発せしめ、この蒸発された磁性材料を上記非磁性支
持体上に被着させて強磁性金属薄膜を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
蒸着型の磁気記録媒体を特にデジタルビデオテープレコ
ーダ等に用いる場合には、アナログビデオテープレコー
ダ等に用いる場合に比べて記録・再生時にドラムが高速
回転されるので、磁気ヘッドとの摺動による磁気記録媒
体の損傷が大きいことが問題となっている。この問題に
対して、従来より上述のように非磁性支持体上に強磁性
金属薄膜を成膜した後、この強磁性金属薄膜上にカーボ
ン膜やＳｉＯ₂膜等からなる保護膜を形成する方法が提
案されている。このような保護膜を設けることにより、
磁気記録媒体の耐久性を向上させることができる。

【０００５】ところが、上記保護膜は、例えばスパッタ
リング等により形成されており、上記斜方蒸着法による
強磁性金属薄膜の形成とは異なった製造工程とされるこ
とが多い。このため、上記強磁性金属薄膜の形成後、真
空状態を維持することができなくなり、上記強磁性金属
薄膜の表面エネルギーが低下し、この結果該強磁性金属
薄膜に対する保護膜の密着性を十分に確保することが困
難となる。そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、磁性層上に形成される保護膜の
形成を効率良く行い、良好な耐久性、耐食性を有する磁
気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の目的
を達成するために検討を重ねた結果、磁性層の形成工程
と連続して同一真空室内でＣＶＤ法により保護膜を形成
すれば、当該保護膜の形成を効率良く行うことができる
ことを見出し、本発明に至ったものである。即ち、本発
明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持体上に真空
蒸着法により強磁性金属薄膜を形成した後、この強磁性
金属薄膜上に同一真空室内でＣＶＤ法により連続して保
護膜を形成することを特徴とするものである。

【０００７】本発明において、磁性層とされる強磁性金
属薄膜は、真空蒸着法により形成される。この真空蒸着
法としては、通常の真空蒸着法の他、電界、磁界、電子
ビーム照射等により蒸気流のイオン化、加速化等を行っ
て蒸発化学種の平均自由行程の大きい雰囲気にて非磁性
支持体上に薄膜を成膜させる方法等でも良い。本発明で
は、これらの方法により磁性層を形成する際に、移動す
る非磁性支持体に対して連続的に蒸着を行う所謂巻取り
式蒸着法を採用することが望ましい。上記巻取り式蒸着
法とは、非磁性支持体を所定の方向に移動させながら、
この非磁性支持体の表面に蒸発源から蒸発せしめられた
磁性材料を供給して蒸着を行う方法である。

【０００８】本発明においては、このような強磁性金属
薄膜の形成工程と連続して、同一真空室内でＣＶＤ法に
より上記強磁性金属薄膜上に保護膜を形成する。このＣ
ＶＤ法により形成される保護膜の材質としては、エチレ
ン、スチレン、シランカップリング剤、或いは含フッ素
有機物等が挙げられる。これら保護膜を形成する際の原
料ガスとしては、例えばＣ−Ｃ₄Ｆ₈（オクタフルオロ
シクロブタン，ダイキン社製）、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ
₃Ｆ₈等が使用可能である。これら原料ガスを励起させ
る方法としては、特に限定されず、この種の膜の成膜に
おいて使用される方法が何れも使用可能である。具体的
に例示すれば、プラズマ放電、高周波プラズマ放電、或
いは炭化水素ガス等の原料ガスを減圧下でプラズマ化
し、少なくともイオンを加速しつつ、このプラズマを基
板に噴射して成膜する方法（所謂、プラズマ・インジェ
クションＣＶＤ法）等が挙げられる。なお、このような
ＣＶＤ法により保護膜を成膜する前に、磁性層の表面の
活性化処理を行っても良い。この活性化処理としては、
ハロゲンランプ照射等の加熱手段による磁性層表面の熱
処理、ＡｒガスやＮ₂ガス等の不活性ガス中でのグロー
放電処理等が考えられる。

【０００９】また、このようなＣＶＤを行うためのプラ
ズマ放電室内には、マグネットを配設しても良い。この
マグネットは、例えば上記非磁性支持体を介して１対の
マグネットが互いに対向配置されるように配設する。こ
れにより、上記プラズマ放電室内で発生したプラズマや
上記原料ガスを上記マグネットの磁場により上記非磁性
支持体の近傍に引きつけて、上記プラズマ放電室内に閉
じ込めることができるとともに、上記強磁性金属薄膜の
形成工程が行われる領域への流出を防止することができ
る。従って、保護膜の形成工程の効率が向上されるとと
もに、上記強磁性金属薄膜の形成工程が行われる領域の
真空度を高めることができる。なお、このようなマグネ
ットとしては、磁束密度４０００Ｇａｕｓｓ以上、抗磁
力Ｈ_C１０００Ｏｅ以上のものが望ましい。

【００１０】本発明において、上記強磁性金属薄膜を構
成する磁性材料としては、特に限定されるものではな
く、例えばＣｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ等の従来
公知の強磁性金属材料が何れも使用可能である。また、
上記非磁性支持体としては、通常この種の磁気記録媒体
において使用されるものが何れも使用可能である。更
に、本発明においては、必要に応じて、上記非磁性支持
体上に下塗り膜を形成する工程やバックコート層、トッ
プコート層等を形成する工程等を加えても良い。この場
合、下塗り膜、バックコート層、トップコート層等の成
膜条件は、通常この種の磁気記録媒体の製造方法に適用
される方法であれば良く、特に限定されない。

【００１１】

【作用】真空蒸着により非磁性支持体上に強磁性金属薄
膜を成膜した後、真空状態を破ることなく同一真空室内
で保護膜を形成すれば、上記強磁性金属薄膜の表面が活
性化されたまま、この強磁性金属薄膜上に良好な保護膜
が成膜される。また、上記強磁性金属薄膜の形成工程
後、連続して保護膜の形成をＣＶＤ法により行うことに
より、製造工程の効率が向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を好適な実験結果にもとづいて
説明する。実験例１先ず、本実験において使用した磁気テープの製造装置に
ついて説明する。この製造装置は、図１に示すように、
内部が真空状態となされた真空室１内にテープ状の非支
持支持体２が図１中の反時計回り方向に定速回転する送
りロール３から時計回り方向に定速回転するようにされ
た巻取りロール４に順次走行するようになされている。

【００１３】そして、上記送りロール３から巻取りロー
ル４側に走行する中途部には、上記非支持支持体２を図
中下方に引き出すように設けられるとともに、上記各ロ
ール３，４の径よりも大径となされた冷却キャン５が図
１中の時計回り方向に定速回転するように設けられてい
る。なお、上記送りロール３、巻取りロール４及び冷却
キャン５は、それぞれ非支持支持体２の幅と略同じ長さ
からなる円筒状をなすものであり、また上記冷却キャン
５には、内部に図示しない冷却装置が設けられ、上記非
磁性支持体２の温度上昇による変形等を抑制し得るよう
になされている。従って、上記非磁性支持体２は、送り
ロール３から順次送り出され、さらに上記冷却キャン５
の周面を通過し、巻取りロール４に巻き取られていくよ
うになされている。

【００１４】また、上記真空室１内には、上記冷却キャ
ン５の下方にルツボ６が設けられ、このルツボ６内に金
属磁性材料７が充填されている。このルツボ６は、上記
冷却キャン５の長手方向の幅と略同一の幅からなるもの
である。一方、上記冷却キャン５の側方には、電子ビー
ム銃等によって構成されてなる加熱手段８が設けられて
いる。この加熱手段８は、上記ルツボ６内に充填された
金属磁性材料７を加熱蒸発させるものであり、この加熱
手段８によって蒸発せしめられた金属磁性材料７は、上
記冷却キャン５の周面を定速走行する非磁性支持体２上
に磁性層として被着形成されるようになされている。

【００１５】また、上記冷却キャン５と上記金属磁性材
料７が収納されたルツボ６との間であって該冷却キャン
５の近傍には、冷却キャン５の周面と対向するように湾
曲形成されたシャッタ９が配設されている。このシャッ
タ９は、上記金属磁性材料７が上記非磁性支持体２に対
して所定の角度範囲で斜めに蒸着されるように該非磁性
支持体２の所定領域を覆うものである。即ち、上記非磁
性支持体２の表面が上記シャッタ９から露出する領域に
おいて該非磁性支持体２に対する蒸着がなされ、上記非
磁性支持体２の表面が上記シャッタ９で遮蔽される時点
で蒸着が終了される。従って、上記加熱手段８により加
熱され蒸発された金属磁性材料７は、このシャッタ９に
よって上記非磁性支持体２に対する最低入射角θ₁が規
定される。

【００１６】また、上記真空室１内には、上記冷却キャ
ン５と上記巻取りロール４との間にプラズマ放電室１０
が設けられ、上述のような斜方蒸着による磁性層の形成
後、上記非磁性支持体２が巻取りロール４に巻き取られ
る前に、当該非磁性支持体２が上記プラズマ放電室１０
中を通過し、このプラズマ放電室１０内で上記磁性層上
に保護膜が形成されるようになされている。このプラズ
マ放電室１０には、上記非磁性支持体２が通過するため
の入口１０ａと出口１０ｂが設けられており、この入口
１０ａから該プラズマ放電室１０内に介入した時点から
上記出口１０ｂに至るまでの間に上記非磁性支持体２の
磁性層が設けられた面側に対してＣＶＤがなされる。こ
の非磁性支持体２の磁性層が設けられた面側のプラズマ
放電室１０内には、棒状の電極１２とその電極１２から
一定距離をおいて該電極１２を囲う箱型状の電極１３と
が配設され、これら電極１２，１３間で放電プラズマが
発生する構成とされている。

【００１７】一方、このプラズマ放電室１０の一側壁面
には、ガス供給口１１が設けられており、このガス供給
口１１から所定の原料ガスが上記プラズマ放電室１０内
に導入される。従って、このプラズマ放電室１０におい
ては、上記ガス供給口１１から導入された上記原料ガス
が上記電極１２，１３間に発生したプラズマによって励
起され、上記磁性層上に保護膜が成膜される。このよう
に、上述の斜方蒸着後に、同一真空室１内で連続してＣ
ＶＤを行って保護膜を形成すれば、製造工程の効率の向
上を図ることができる。

【００１８】このプラズマ放電室１０が設けられる位置
と、上記冷却キャン５に巻回された非支持支持体２に対
して蒸着がなされる位置との間には、上記真空室１内を
２分するように仕切り板１４が介在されており、この仕
切り板１４によって上記斜方蒸着が行われる領域と上記
ＣＶＤが行われる領域が仕切られる。従って、これら斜
方蒸着が行われる領域と上記ＣＶＤが行われる領域の条
件を別々に適宜選定することができる。例えば、真空度
については、上記斜方蒸着が行われる領域で１０^-4〜１
０^-5Ｔｏｒｒ、上記ＣＶＤが行われる領域では１０^-1〜
１０^-2Ｔｏｒｒとされることが望ましい。また、これら
各領域間に上記仕切り板１４を設ける代わりに中間室を
設け、この中間室内に真空ポンプを設置して、この真空
ポンプにより上記各領域の真空度を適宜調節するような
構成としても良い。

【００１９】また、上記プラズマ放電室１０と上記冷却
キャン５との間であって該プラズマ放電室１０の近傍に
適当な加熱手段を配設し、上記非磁性支持体２が上記プ
ラズマ放電室１０を通過する直前に、上記加熱手、によ
り上記磁性層の表面を加熱しても良い。これにより、上
記保護膜の形成を行う前に、上記磁性層の表面の温度を
局部的に高めることができ、上記磁性層に対する保護膜
の付着力を十分に確保することができる。この場合、上
記加熱手段としては、例えばハロゲンランプ、遠赤外
線、或いは加熱効果の高い電子銃等が挙げられる。

【００２０】そこで、以上のような構成を有する製造装
置を用いて、カーボン膜からなる保護膜の膜厚が５０
Å、１００Å及び２００Åである３種類の磁気テープを
それぞれ製造した。なお、保護膜の形成に際し、原料ガ
スとしてはＣＨ₄ガスを用い、ガス圧は５×１０^-1Ｔｏ
ｒｒとし、ＣＶＤパワーは１００Ｗとした。そして、得
られた各磁気テープと、比較として保護膜を形成しなか
った磁気テープについて、再生出力、スチル耐久性及び
耐食性を調べた。ここで、再生出力は波長０．５μｍに
おける相対出力の値を示し、スチル耐久性は８ｍｍビデ
オテープレコーダ（商品名ＥＶ−Ｓ１，ソニー社製）
にて一時停止モードで出力が３ｄＢ低下するまでに要し
た時間を示す。また、耐食性は温度３５℃、相対湿度７
０％としたＳＯ₂ガス雰囲気中（濃度０．６ｐｐｍ）で
保存した後の飽和磁化の劣化と表面性から総合的に判断
したものであり、極めて良好な結果が得られた場合を
◎、良好な結果が得られた場合を○、やや劣化が見られ
たものを△として記した。この結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１に示すように、上述のＣＶＤ法により
カーボン膜からなる保護膜を形成した場合には、保護膜
の膜厚が厚くなるほど高い再生出力を示すとともに、ス
チル耐久性が著しく向上し、更に良好な耐食性が得られ
ることが判った。

【００２３】実験例２上記実験例１において保護膜の原料ガスとして使用した
ＣＨ₄ガスをＣ₂Ｈ₄ガスに代えた他は実験例１と同様
にして、ポリエチレン膜からなる保護膜の膜厚が異なる
３種類の磁気テープをそれぞれ製造した。

【００２４】そして、得られた各磁気テープと、比較と
して上記保護膜を形成しなかった磁気テープについて、
上述と同様に再生出力、スチル耐久性及び耐食性を調べ
た。この結果を表１に併せて記した。この結果から、ポ
リエチレン膜からなる保護膜を形成した場合でも上記実
験例１と同様に、保護膜の膜厚が厚くなるほど再生出力
が高くなり、スチル耐久性も向上した。また、耐食性も
向上し、特にポリエチレン膜の膜厚が２００Åの場合に
は、極めて良好な耐食性を確保することができた。

【００２５】実験例３本実験例では、上記実験例１〜２において使用した製造
装置の構成に加えて、図２に示すように、上記プラズマ
放電室１０内に２対のマグネット１５，１６が配設され
た製造装置を用い、これらマグネット１５，１６の効果
について検討した。本実験例において用いられる製造装
置において上記マグネット１５，１６は、該プラズマ放
電室１０に配設された入口１０ａ及び出口１０ｂにそれ
ぞれ１対ずつ設けられ、１組のマグネットが上記非磁性
支持体２を介して互いに対向配置されるように配設され
ている。これにより、上記電極１２，１３間に発生され
るプラズマは、上記マグネット１５，１６の磁場により
上記非磁性支持体２の近傍に引きつけられるので、上記
プラズマを上記プラズマ放電室１０内に閉じ込めること
ができ、真空室１内の他の領域、例えば上記蒸着工程が
行われる領域への流出を防止することができる。従っ
て、保護膜の形成工程の効率が向上されるとともに、上
記蒸着工程が行われる領域の真空度を高めることができ
る。このようなマグネット１５，１６としては、磁束密
度４０００Ｇａｕｓｓ以上、抗磁力Ｈ_C１０００Ｏｅ以
上のものが望ましい。

【００２６】このように上記プラズマ放電室１０内に２
対のマグネットが配設された製造装置を用いて、上述の
各実験例に習って磁気テープを作製し、得られた磁気テ
ープの磁気特性及びスチル耐久性を調べた。磁気特性と
しては、ＶＳＭにより測定される保磁力Ｈ_Cの値を持っ
て評価した。そして、上記マグネットが配設されていな
い製造装置を用いて製造した磁気テープと、保護膜を形
成しなかった磁気テープについても同様にして磁気特性
及びスチル耐久性を調べた。これらの結果を表２に示
す。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２に示すように、ＣＶＤ法により保護膜
を形成することにより、スチル耐久性が著しく向上し
た。また、上記保護膜を形成する際にプラズマ放電室内
にマグネットを配設すれば、高保磁力を得ることがで
き、優れた磁気特性を有する磁気記録媒体を提供できる
ことが判った。これは、上記電極１２，１３間に発生さ
れるプラズマや原料ガス等が上記マグネット１５，１６
の磁場によって上記非磁性支持体２の近傍に引きつけら
れて上記プラズマ放電室１０内に閉じ込められ、真空室
１内の他の領域、例えば上記蒸着工程が行われる領域へ
の流出が抑えられるので、保護膜の形成工程の効率が向
上されるとともに、上記蒸着工程が行われる領域の真空
度を高めることができるためと考えられる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、磁性層の形成した後に、同一真空室内で連続し
て保護膜を形成するので、上記磁性層の表面の活性状態
を保ったまま、この磁性層上に保護膜を形成することが
できる。従って、磁性層と保護膜の間に強固な付着力を
得ることができ、得られた磁気記録媒体の耐久性が向上
する。また、本発明では、保護膜を形成するための装置
を特別に設けずに、磁性層の形成工程と保護膜の形成工
程をインラインで行っているので、製造工程の効率を著
しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法において使用
される製造装置の構成を示す模式図である。

【図２】本発明の磁気記録媒体の製造方法において使用
される製造装置内に配設されるプラズマ放電室の一例に
かかる構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１・・・真空室２・・・非磁性支持体５・・・冷却キャン６・・・ルツボ７・・・金属磁性材料９・・・シャッタ１０・・・プラズマ放電室１５，１６・・・マグネット

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】非磁性支持体上に真空蒸着法により強磁
性金属薄膜を形成した後、この強磁性金属薄膜上に同一
真空室内でＣＶＤ法により連続して保護膜を形成するこ
とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。