JPH07243026A - 金属薄膜体及びその製造方法 - Google Patents

金属薄膜体及びその製造方法

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JPH07243026A
JPH07243026A JP3726594A JP3726594A JPH07243026A JP H07243026 A JPH07243026 A JP H07243026A JP 3726594 A JP3726594 A JP 3726594A JP 3726594 A JP3726594 A JP 3726594A JP H07243026 A JPH07243026 A JP H07243026A
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JP
Japan
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thin film
metal thin
film
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roll
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JP3726594A
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English (en)
Inventor
Noriyuki Kitaori
典之 北折
Osamu Yoshida
修 吉田
Hirohide Mizunoya
博英 水野谷
Shigemi Wakabayashi
繁美 若林
Akira Shiga
章 志賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面が適度に粗いバックコート膜を有する磁
気記録媒体を提供することを目的とする。 【構成】 支持体面上に金属薄膜が設けられた金属薄膜
体であって、前記金属薄膜は、そのコラム構造が、少な
くともその先端部は、支持体に近い側が大きく、支持体
から遠い側は小さなように構成されてなる金属薄膜体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば金属薄膜型の磁
気記録媒体に関するものである。
【0002】
【発明の背景】磁気テープ等の磁気記録媒体には、非磁
性支持体であるフィルム上に磁性粉やバインダを溶剤中
に分散させた磁性塗料を塗布してなる塗布型のものと、
バインダを用いず、金属磁性粒子をフィルム上に堆積さ
せてなる金属薄膜型のものとがある。
【0003】これらの中、金属薄膜型の磁気記録媒体
は、磁性層にバインダを含まないことから、磁性材料の
充填密度が高く、高密度記録に適したものであると言わ
れている。ところで、現在発売又は開発されている金属
薄膜型の磁気記録媒体は、図4に示される構成のものと
なっている。図4中、31は厚さが2〜50μmのポリ
エチレンテレフタレート(PET)フィルム、32は、
例えば真空蒸着法を用いて構成された厚さが1500Å
のCo−Ni(80%−20%)合金磁性膜、33は潤
滑層、34はバックコート層である。尚、このバックコ
ート層34は、粒径が10〜100nmのカーボンブラ
ックとバインダ樹脂とを塗料中に分散させ、グラビア
法、リバース法又はダイ塗工方式で、乾燥後の厚さが
0.5〜1μmになるよう塗布することによって構成さ
れたものである。
【0004】ここで、バックコート層の役割は次のよう
な点にある。 (1)導電性を持たせることにより、帯電防止を図り、
ゴミの付着を防止する。 (2)表面性(摩擦係数)を改善して、走行安定性を得
る。 (3)表の磁性層と裏とのバランスとを図り、反りの発
生を防止する。 このように、金属薄膜型の磁気記録媒体であっても、バ
ックコート層は依然として塗布型となっている。
【0005】ところで、バックコート層を先に塗布して
から磁性層を真空蒸着すると、真空系においてバックコ
ート層からの脱ガス(バインダの溶剤から発生)が生
じ、真空度が低下し、蒸着がうまくいかず、磁性膜が良
好に形成できず、高性能な磁気記録媒体が得られない。
この為、真空中で磁性膜を形成した後、大気中に取り出
し、バックコート層を塗布している。
【0006】しかしながら、この方法は、バックコート
層を塗布する工程で、磁性層が汚れたり、ゴミが付着
し、ドロップアウトが増加するといった問題点がある。
又、カーボンブラックの導電性は良好であるが、バイン
ダ量が多い為、導電性が低下してしまい、帯電防止効果
が低いといった問題点もある。
【0007】
【発明の開示】前記のような点に鑑みて、バックコート
層を金属薄膜型の磁性層と同様に金属薄膜で構成しよう
とすることが試みられた。しかしながら、真空蒸着法な
どの乾式メッキ手段により構成される金属薄膜は (1)導電性を持たせることにより、帯電防止を図り、
ゴミの付着を防止する。 (3)表の磁性層と裏とのバランスとを図り、反りの発
生を防止する。の特長を奏することが出来るものの、 (2)表面性(摩擦係数)を改善して、走行安定性を得
る。の特長は却って悪くなり、決して満足できるもので
はない。
【0008】例えば、金属薄膜型のバックコート層の表
面粗さRaは1〜4nm、Rzは10〜50nmであ
り、摩擦係数が0.5にもなり、走行性が極めて悪いの
である。本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであ
り、表面が適度に粗いバックコート膜を有する磁気記録
媒体を提供することを目的とする。
【0009】この本発明の目的は、支持体面上に金属薄
膜が設けられた金属薄膜体であって、前記金属薄膜は、
そのコラム構造が、少なくともその先端部は、支持体に
近い側が大きく、支持体から遠い側は小さなように構成
されてなることを特徴とする金属薄膜体によって達成さ
れる。尚、金属薄膜のコラム構造は、断面が刀状に構成
されてなるものを代表的な例として挙げることが出来
る。
【0010】又、支持体面上に金属薄膜が設けられた金
属薄膜体の製造方法であって、前記金属薄膜を構成する
金属粒子を、走行する支持体面上に飛来させ、付着・堆
積する工程を具備し、前記支持体に飛来する金属粒子が
下層から上層に付着・堆積して行くにつれ、その衝突角
αが上層側ほど小さい角度でもって付着・堆積していく
よう支持体を走行させることを特徴とする金属薄膜体の
製造方法によって達成される。
【0011】又、支持体面上に金属薄膜が設けられた金
属薄膜体の製造方法であって、前記支持体は冷却キャン
ロールに沿って供給側ロールから巻取側ロールに巻き取
られて走行するものであり、前記冷却キャンロールの下
方側に金属薄膜を構成する金属粒子の飛来源が有り、前
記支持体に飛来する金属粒子が下層から上層に付着・堆
積して行くにつれ、その衝突角αが上層側ほど小さい角
度でもって付着・堆積していくよう支持体を走行させる
ことを特徴とする金属薄膜体の製造方法によって達成さ
れる。
【0012】そして、上記のように得られた金属薄膜体
は、その表面が比較的粗いものとなり、平滑過ぎるもの
ではないことから、走行に際して貼り付くと言った現象
が起き難く、つまり摩擦係数が適度なものとなり、走行
性が良好で、例えば記録・再生特性に優れたものが得ら
れる。すなわち、上記のように構成された金属薄膜は、
その表面粗さRa(中心線平均粗さ)が5〜30nm、
Rz(十点平均粗さ)が80〜400nmのものとな
り、摩擦係数が0.1〜0.3程度のものとなって、走
行性が優れたものである。
【0013】本発明は、支持体の一面に金属薄膜が構成
され、その走行性が考慮されなければならないものであ
れば、その如何を問わず適用され得る。その代表的なも
のとして磁気記録媒体が挙げられる。特に、磁気記録媒
体のバックコート膜(磁性膜と反対側の面に設けられる
膜)を金属薄膜で構成する場合に適用される。本発明が
磁気記録媒体に適用される場合、支持体は、PET等の
ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等のオレフィン
系の樹脂、セルロース系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂と
いった高分子材料、ガラスやセラミック等の無機系材料
が用いられる。
【0014】この支持体の一面側には、蒸着手段やスパ
ッタ手段といった乾式メッキ手段によって金属薄膜型の
磁性膜が設けられる。金属磁性膜を構成する磁性粒子の
材料としては、例えばFe,Co,Ni等の金属の他
に、Co−Ni合金、Co−Pt合金、Co−Ni−P
t合金、Fe−Co合金、Fe−Ni合金、Fe−Co
−Ni合金、Fe−Co−B合金、Co−Ni−Fe−
B合金、Co−Cr合金、あるいはこれらにAl等の金
属を含有させたもの等が用いられる。尚、金属磁性膜の
成膜時には酸化性ガスなどが供されていて、金属磁性膜
の表面層には酸化膜からなる保護層が形成されることが
好ましい。
【0015】支持体の他面側には、いわゆるバックコー
ト膜(金属薄膜)が設けられる。このバックコート膜
は、本発明にあっては、蒸着手段によって構成された金
属薄膜である。バックコート膜を構成する金属粒子の材
料としては、例えばAl,Zn,Sn,Ni,Ag,F
e,Tiなどの金属が用いられる。又、Cu−Al−X
(但し、XはMn,Fe,Niの群の中から選ばれる一
つ、若しくは二つ以上)系合金、Al−Si系合金、T
i合金等が用いられる。尚、Cu−Al−X(但し、X
はMn,Fe,Niの群の中から選ばれる一つ、若しく
は二つ以上)系合金におけるCu含有量は70〜90a
t%、Al含有量は8〜25at%、Mn含有量が0.
5〜4at%で、Fe含有量が0.4〜5at%で、N
i含有量が0.4〜4at%であり、Mn,Fe,Ni
の総含有量が1〜6at%であることが好ましい。又、
Al−Si系合金におけるAl含有量は15〜70at
%、Si含有量が15〜70at%であることが好まし
い。このバックコート膜の成膜時にはO元素、N元素あ
るいはC元素などの成分を有する反応性ガスなどが供さ
れていて、金属薄膜は酸化物、窒化物あるいは炭化物に
一部が変成される。
【0016】そして、上記のようにバックコート膜が構
成された磁気記録媒体は、 (1)導電性が充分に有り、帯電防止が図れ、ゴミの付
着が防止される。 (2)表面性が改善され、走行安定性が図れる。 (3)支持体面の両側のバランスが図れ、反りの発生が
防止される。 といった特長が奏されたのである。
【0017】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。
【0018】
【実施例】
〔実施例1〕図1及び図2は本発明の一実施例を示すも
ので、図1は本発明になる金属薄膜体(磁気記録媒体)
の製造方法を実施する装置の概略図、図2は得られた金
属薄膜体(磁気記録媒体)の概略図である。
【0019】各図中、1は真空容器、2は冷却キャンロ
ール、3aは非磁性の支持体(10μm厚のPETフィ
ルム)4の供給側ロール、3bはPETフィルム4の巻
取側ロール、5はMgO製のルツボ、6は電子銃、7は
遮蔽板である。そして、このような装置を用いて、先
ず、PETフィルム4に、例えばCo−Ni合金磁性膜
を形成する。すなわち、真空容器1内を10-4〜10-6
Torr程度の真空度のものに排気した後、電子銃6の
電子ビーム加熱によりルツボ5内の磁性金属(80%C
o−20%Ni)を蒸発させ、PETフィルム4に対し
て0.04〜1μm、例えば1700Å厚さの磁性金属
を蒸着させることによって金属薄膜型の磁性膜が形成さ
れる。尚、このCo−Ni合金磁性膜の表面粗さRaは
2nmであった。
【0020】この金属磁性膜の形成に際しては、蒸着部
分にガス供給ノズル8から酸素を供給し、強制酸化させ
ることによって金属磁性膜の表層部分を酸化させ、酸化
膜による保護層が形成される。この後、巻取側ロール3
bを取り出し、これを供給側ロールの支承部に配設し、
金属磁性膜が形成された側が冷却キャンロール2に当接
するようになし、そしてルツボ5にバックコート層構成
用のAlを充填し、真空容器1内を10-5〜10-6To
rr程度の真空度のものに排気した後、電子銃6からの
電子ビーム加熱によりルツボ5内の非磁性金属を蒸発さ
せ、PETフィルム4の他面側に0.04〜1μm、例
えば2000Å厚さ非磁性金属Alを蒸着させる。ここ
で、非磁性金属Al膜の形成に際して、冷却キャンロー
ル2の下方側に金属薄膜を構成するAl金属粒子の飛来
源(ルツボ5)が有り、そしてPETフィルム4は、図
1中、反時計方向に走行(走行速度は5m/min)さ
せられている。すなわち、PETフィルム4には飛来す
る金属粒子が付着する際の衝突角αが下層側では大きい
角度でもって、上層側では小さい角度でもって順に付着
・堆積していくよう支持体は走行させられている。つま
り、先ず、ルツボ5の真上で蒸発したAl粒子が90°
の角度でPETフィルム4に衝突して、付着・堆積し、
バックコート膜の下層側(図2中、10aで示すPET
フィルム4に近い側)が構成され、この後走行するにつ
れて蒸発したAl粒子は90°より小さい角度でPET
フィルム4に衝突して、付着・堆積し、バックコート膜
の上層側(図2中、10bで示すPETフィルム4から
遠い側)が構成されるようになる。尚、このAl膜の形
成に際して、ガス供給ノズル8から酸素が供給(供給量
は150ml/min)されている。
【0021】この後、フッ素パーフルオロポリエーテル
(グレード:FOMBLIN ZDIAC カルボキシ
ル基変性、日本モンテジソン社製)をフッ素不活性液体
(フロリナート、FC−84、住友スリーエム社製)に
0.1%となるよう希釈・分散させた塗料をダイ塗工方
式により乾燥後の厚さが20Å程度となるように金属磁
性膜の表面に塗布し、70℃で乾燥させ、所定の幅にス
リットし、磁気テープを得た。
【0022】上記のようにして得られたバックコート膜
10のコラム構造11を子細に観察すると、図2に示さ
れるようなものであった。すなわち、そのコラム構造1
1は、PETフィルム4に近い側(下層側10a)は大
きく、PETフィルム4から遠い側(上層側10b)は
小さなように、あたかも刀のように先端側ほど小さく、
かつ、反った形のように構成されているものであった。
これは、飛来するAl金属粒子が付着する際の衝突角α
が下層側ほど大きく、上層側になるにつれて衝突角αが
小さくなるのに対応している。つまり、上層側になるに
つれて、付着量は少なくなり、かつ、斜め蒸着のように
なることからも推察できる。
【0023】そして、このバックコート膜10の表面粗
さはRaが8.1nm、Rzが107nmであり、摩擦
係数は0.26であった。これに対して、PETフィル
ム4を上記実施例とは逆方向に走行させ、バックコート
膜を形成したものについて、その表面粗さはRaが4.
2nm、Rzが80nmであり、摩擦係数は0.53で
あった。因みに、この場合のバックコート膜のコラム構
造を観察すると、図3に示されるようなものであった。
【0024】すなわち、上記実施例のようにバックコー
ト層を構成させると、表面粗さが大きなものとなり、摩
擦係数が低下し、走行性が良くなり、記録再生特性が向
上していた。又、帯電防止効果にも優れ、ゴミの付着防
止が図れ、さらには表裏のバランスがとれ、磁気ヘッド
に対する当たりが良好であった。
【0025】
【効果】本発明によれば、表面粗さが大きく、摩擦係数
が小さく、走行性が良い金属薄膜体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる金属薄膜体(磁気記録媒体)の製
造装置の概略図
【図2】本発明になる金属薄膜体(磁気記録媒体)の概
略図
【図3】比較例になる金属薄膜体の概略図
【図4】従来の磁気記録媒体の概略図
【符号の説明】
1 真空容器 2 冷却キャンロール 3a 供給側ロール 3b 巻取側ロール 4 PETフィルム 5 ルツボ 6 電子銃 7 遮蔽板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 繁美 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内 (72)発明者 志賀 章 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体面上に金属薄膜が設けられた金属
    薄膜体であって、 前記金属薄膜は、 そのコラム構造が、少なくともその先端部は、支持体に
    近い側が大きく、支持体から遠い側は小さなように構成
    されてなることを特徴とする金属薄膜体。
  2. 【請求項2】 金属薄膜のコラム構造は、断面が刀状に
    構成されてなることを特徴とする請求項1の金属薄膜
    体。
  3. 【請求項3】 支持体面上に金属薄膜が設けられた金属
    薄膜体の製造方法であって、 前記金属薄膜を構成する金属粒子を、走行する支持体面
    上に飛来させ、付着・堆積する工程を具備し、 前記支持体に飛来する金属粒子が下層から上層に付着・
    堆積して行くにつれ、その衝突角αが上層側ほど小さい
    角度でもって付着・堆積していくよう支持体を走行させ
    ることを特徴とする金属薄膜体の製造方法。
  4. 【請求項4】 支持体面上に金属薄膜が設けられた金属
    薄膜体の製造方法であって、 前記支持体は冷却キャンロールに沿って供給側ロールか
    ら巻取側ロールに巻き取られて走行するものであり、 前記冷却キャンロールの下方側に金属薄膜を構成する金
    属粒子の飛来源が有り、 前記支持体に飛来する金属粒子が下層から上層に付着・
    堆積して行くにつれ、その衝突角αが上層側ほど小さい
    角度でもって付着・堆積していくよう支持体を走行させ
    ることを特徴とする請求項3の金属薄膜体の製造方法。
JP3726594A 1994-03-08 1994-03-08 金属薄膜体及びその製造方法 Pending JPH07243026A (ja)

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