JPH061550B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH061550B2
JPH061550B2 JP7983584A JP7983584A JPH061550B2 JP H061550 B2 JPH061550 B2 JP H061550B2 JP 7983584 A JP7983584 A JP 7983584A JP 7983584 A JP7983584 A JP 7983584A JP H061550 B2 JPH061550 B2 JP H061550B2
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/225Oblique incidence of vaporised material on substrate
    • C23C14/226Oblique incidence of vaporised material on substrate in order to form films with columnar structure

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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非磁性支持体上に磁気記録層として斜方入射蒸
着法による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、とくに繰返し走行後の耐候性が改良さ
れた磁気記録媒体の製造方法に関する。
〔従来技術〕
従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にγ−
Fe,Coをドープしたγ-Fe2O3、Fe
CoをドープしたFe、γ−FeとFe
のベルトライド化合物、CrO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高ま
りと共に真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティ
ング等のベーパーデポジション法あるいは電気メッキ、
無電解メッキ等のメッ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薄形化が信号出力の低
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ごと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
化のために超薄形に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、薄層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、飽和磁束密度も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ッ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ットが大きい。真空蒸着によっ
て磁気記録媒体に望ましい抗磁力および角型化を有する
磁性膜を製造する方法としては、米国特許334263
2号、同3342633号等に述べられている斜め蒸着
法が知られている。
さらに強磁性金属薄膜から成る磁気記録媒体にかかわる
大きな問題として腐蝕及び摩耗に対する強度、走行安定
性がある。磁気記録媒体は磁気信号の記録、再生及び消
去の過程において磁気ヘッドと高速相対運動のもとにお
かれるが、その際走行がスムーズにしかも安定に行なわ
れねばならぬし、同時にヘッドとの接触による摩耗もし
くは破壊が起ってはならない。又磁性記録媒体の保存中
に腐蝕等による経時変化によって記録された信号の減少
あるいは消失があってはならないことも要求される。耐
久性、耐候性を向上させる方法として保護層を設けるこ
とが検討されている。
保護層を設けて金属薄膜型磁気記録媒体の特性を改良す
る方法としてたとえば有機物層を設けることが米国特許
3466156号、同4069360号、同41524
87号、同4152469号、同4333985号、西
独国特許公開2929847号、同3024918号に
より知られており、又Rh等の金属層を設けることが米
国特許3516860号、同4245008号により知
られている。さらに耐久性、耐候性を改良するために、
Crを適度な真空中にて強磁性金属薄膜表面上に蒸着せ
しめ、CrとCrの酸化物の混合物層を形成せしめる方
法(特公昭45−4393号)あるいはCr層およびS
iとSi酸化物層の積層保護層を設ける方法(特公昭5
8−37615号)が知られている。しかしながら従来
の保護膜では耐錆性が十分とは言えず実用上はさらに改
善を必要としていた。とくに磁気テープとしてVTR等
にて繰返し走行させた後での磁気テープの耐候性につい
ては大きな欠点を有していた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、すぐれた耐候性、とくにVTR等デッ
キでの繰返し走行後の耐候性にすぐれる保護膜を有する
磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、蒸発源から蒸発せしめられた金属材料の蒸気
流を移動する基体に対して、該蒸気流の入射角を高入射
角から低入射角へと連続的に変化させることにより彎曲
した傾斜柱状構造を成す磁性金属蒸着膜を形成し、次い
で該磁性金属蒸着膜上に、該基体に対するCr,Ti,
Sn,Cu,Alから選ばれる少なくとも1種の非磁性
金属材料の蒸気流の入射角を低入射角から高入射角へ連
続的に変化させて非磁性金属蒸着膜を形成させる磁気記
録媒体の製造方法である。さらに非磁性金属材料として
Cr,Ti,Sn,Cu,Alから選ばれる少なくとも
1種を使用することを特徴とする上記磁気記録媒体の製
造方法に関する。
本発明において斜方入射蒸着法とは基体表面の法線に対
し膜形成金属材料の蒸気流をある入射角θで入射させ基
体表面上に蒸着薄膜を析出させる方法である。本発明に
おいては斜方入射蒸着法により磁性薄膜を形成せしめる
際、入射角θmaxにて斜方入射蒸着を開始し、基体の移
動と共に入射角θを連続的に減少させるように変化させ
て入射角θminにて磁性薄膜の析出を停止させるもので
ある。こうして形成された磁性薄膜上に、さらに入射角
θmin′から始まって入射角θを連続的に増加させ入射
角θmax′まで変化させて非磁性金属材料、とくにC
r,Ti,Sn,Cu,Alより選ばれる少なくとも1
種の非磁性金属材料を保護膜として形成させるものであ
る。本発明において入射角θは25°〜90°が好まし
く、とくにθmax、θmax′は50°〜90°、θmin、
θmin′は25°〜75°が好ましい。
第1図は本発明による磁気記録媒体を示している。支持
体1上に磁性金属蒸着膜2が設けられており、さらにそ
の上に非磁性金属蒸着膜3が形成されている。磁性金属
蒸着膜2の作成にあたっては支持体1を矢印Aに搬送さ
せつつ支持体1面への入射角をθmaxからθminへと連続
的に変化させることにより彎曲した傾斜柱状構造を有す
る磁性膜が得られる。磁性金属蒸着膜2の膜厚は磁気記
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約0.02μ
mから5.0μm、好ましくは0.05μmから2.0μm
である。非磁性金属蒸着膜3の形成にあたっては、支持
体1を搬送させつつ支持体1面への蒸気流の入射角がθ
min′からθmax′へと連続的に変化するようにしてC
r,Ti,Sn,Cu,Alから選ばれる少なくとも1
種の非磁性金属材料を蒸着膜として形成せしめる。非磁
性金属蒸着膜3の厚さは充分な保護作用の得られるこ
と、磁性金属蒸着膜2面と磁気ヘッドとの間隙によるス
ペーシングロスにより出力の低下しないことなどの条件
により約0.005〜0.1μm、好ましくは0.00
5〜0.02μmの範囲である。
本発明に用いられる磁性金属材料としては、Fe、C
o、Ni等の金属、あるいはFe−Co、Fe−Ni、
Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Rh、Fe−C
u、Co−Cu、Co−Au、Co−Y、Co−La、
Co−Pr、Co−Gd、Co−Sm、Co−Pt、N
i−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。磁性金属蒸着薄
膜形成を酸素のような反応性ガスを含む雰囲気中で行な
ってもいい。
本発明における蒸着とは、上記米国特許第334263
2号の明細書等に述べられている通常の真空蒸着の他、
電界、磁界あるいは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分子の平均自由行程の大
きい雰囲気にて支持基体上に薄膜を形成させる方法をも
含むものであって、例えば特開昭51−149008号
明細書に示されているような電界蒸着法、特公昭43−
11525号、特公昭46−20484号、特公昭47
−26579号、特公昭49−45439号、特開昭4
9−33890号、特開昭49−34483号、特開昭
49−535号公報に示されているようなイオン化蒸着
法も本発明に用いられる。
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ックベースが好ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造方法においては、必要に応
じ潤滑剤層あるいは支持体裏面にいわゆるバック層を設
けてもよい。
また、磁性金属蒸着膜と支持体との間に有機あるいは無
機物からなる層を設けてもよい。
〔実施例〕
以下に実施例により本発明を具体的に説明する。
本発明がこれらに限定されるものではないことはいうま
でもない。
実施例1 第2図にその要部を示した巻取り式蒸着装置を用いて、
12.5μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム
上に斜方入射蒸着法によりコバルト蒸着磁性薄膜を形成
させて磁気テープを作製した。第2図において帯状支持
体21はクーリングキャン22に沿って搬送され、その
表面上に斜方入射蒸着法により磁性蒸着膜および非磁性
蒸着膜が形成される。蒸着材料23,24はそれぞれル
ツボ25,26にチャージされ適当な加熱手段により加
熱蒸発される。支持体21への蒸気流の入射角度は防着
板27,28,29によって制御される。本実施例にお
いてはポリエチレンテレフタレートフィルムを矢印Aの
方向に搬送しつつルツボ25よりCoを蒸発させ、入射
角θmaxを90°、θminを55°として蒸着磁性膜を形
成した。θmaxの設定は防着板27、θminの設定は防着
板28にて行なわれる。ついでポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを矢印Bの方向に沿って搬送させつつ、ル
ツボ25よりCrあるいはTi、あるいはSnを蒸発さ
せ非磁性蒸着膜をそれぞれ形成した。防着板27,28
により設定されるθmax′、θmin′はそれぞれ90°、
40°とした。磁性蒸着膜の厚さは1000Å、非磁性
蒸着膜の厚さは130Åとした。
比較例1 実施例1と同様にしてコバルト蒸着磁性薄膜をポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に形成した後従来の真空
蒸着法によりCrあるいはTi、あるいはSnを実施例
1と同じ厚さとなるよう形成させた。すなわち第2図に
おいて防着板28を除去し、クーリングキャン22の真
下に設置されたルツボ30より矢印Aに沿って搬送され
るポリエチレンテレフタレートフィルムの蒸着磁性膜上
にCrあるいはTi、あるいはSnの蒸着膜をそれぞれ
形成させた。
こうして得られた磁気テープの繰返し走行後の耐候性を
測定した。耐候性はテープをVHS型VTRにて50回
走行後、80℃90%相対温度下に1週間保存後テープ
表面の錆の発生状況およびセロテープ剥離テストによる
蒸着膜の密着性をそれぞれ5段階評価によりテストし
た。測定結果は下記のとおりである。
なお、各評点は、以下の基準に基づくものである。
(錆の発生状況) 5…倍率50倍の光学顕微鏡による観察でも磁性金属蒸
着膜上に錆が認められない。
4…目視では錆が認められないが、倍率50倍の光学顕
微鏡による観察でも磁性金属蒸着膜上に錆が認められ
る。
3…目視でわずかに錆が求められる。
2…目視で明瞭に錆が認められる。
1…目視で磁性金属蒸着膜全面に錆が求められる。
(密着性) 磁気テープの蒸着膜面をカッターナイフで約1mm角の大
きさに基盤目状の切れ目を入れた後に、その面上にセロ
テープを貼り付けて、引き剥した後の磁性薄膜の剥がれ
具合から相対的に評価した。
実施例2 第2図の巻取り式蒸着装置を用いて9.5μm厚のポリ
エチレンテレフタレートフィルム上に斜方入射蒸着法に
よりCoNi(Ni25重量%)の磁性蒸着薄膜を厚さ
1300Åとなるよう形成させた。ポリエチレンテレフ
タレートフィルムを矢印Aの方向に搬送させつつO
スを含む雰囲気中入射角θmaxを86°、θminを40°
として連続的に変化させ磁性蒸着膜をそれぞれ形成し
た。
次にルツボ26から非磁性材料を蒸発させ蒸着磁性膜上
に非磁性蒸着膜を厚さ200Åとなるよう形成させた。
非磁性材料としてはCr、Cu、Alをそれぞれ使用
し、防着板29および28によりそれぞれ設定される入
射角θmax′およびθmin′は90°、50°とした。
比較例2 実施例2と同様にしてCoNi蒸着磁性薄膜をポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に形成した後比較例1と
同様に従来の真空蒸着法によりCr、あるいはCu、あ
るいはAlを厚さ200Åとなるよう形成せしめた。
こうして得られた磁気テープの繰返し走行後の耐候性を
実施例1および比較例1と同様な方法にて測定したとこ
ろ第2のごとくあった。
比較例3 実施例1において、ルツボ25より蒸発させるCr、T
i、Snの非磁性金属を、磁性金属材料であるCoに変
えて磁性蒸着膜上に非磁性蒸着膜を形成せずに、更に磁
性蒸着膜を形成した以外は、実施例1と同一の条件で、
磁気テープを作成した。
上層の磁性蒸着膜の厚さは、150Åであった。
比較例4 実施例1において、ルツボ25より蒸発させるCr、T
i、Snの非磁性金属を、磁性金属材料であるNiに変
えて磁性蒸着膜上に非磁性蒸着膜を形成せずに、更に磁
性蒸着膜を形成した以外は、実施例1と同一の条件で、
磁気テープを作成した。
上層の磁性蒸着膜の厚さは、150Åであった。
比較例5 実施例1において、磁性蒸着膜を形成したポリエチレン
テレフタレートフィルムを矢印Aの方向に沿って搬送さ
せつつ、ルツボ25よりCrあるいはTi、あるいはS
nを蒸発させ非磁性蒸着膜をそれぞれ形成した以外は、
実施例1と同一の条件で磁気テープを製造した。
非磁性蒸着膜の厚さは、130Åであった。
以上のようにして、得られた比較例3〜比較例5の磁気
テープの耐候性及び密着性を実施例1と同一の条件で評
価した結果は、下記の表3の通りであった。
〔発明の効果〕 このように本発明による磁気記録媒体は繰返し走行後の
耐候性の改良された金属薄膜型磁気記録媒体で、本タイ
プの磁気記録媒体の実用上のメリットは大である。
【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構成例を示してい
る。 1…支持体、2…磁性金属蒸着膜、 3…非磁性金属薄膜 第2図は本発明の磁気記録媒体を製造するための装置略
図を示す。 21…帯状支持体、22…クーリングキャン、 23,24…蒸着材料、 25,26,30…ルツボ、 27,28,29…防着板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸発源から蒸発せしめられた金属材料の蒸
    気流を移動する基体に対して、該蒸気流の入射角を高入
    射角から低入射角へと連続的に変化させることにより彎
    曲した傾斜柱状構造を成す磁性金属蒸着膜を形成し、次
    いで該磁性金属蒸着膜上に、該基体に対するCr,T
    i,Sn,Cu,Alから選ばれる少なくとも1種の非
    磁性金属材料の蒸気流の入射角を低入射角から高入射角
    へ連続的に変化させて非磁性金属蒸着膜を形成させる磁
    気記録媒体の製造方法。
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