JPH08102059A - 金属薄膜の製造装置及び製造方法 - Google Patents

金属薄膜の製造装置及び製造方法

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JPH08102059A
JPH08102059A JP6236660A JP23666094A JPH08102059A JP H08102059 A JPH08102059 A JP H08102059A JP 6236660 A JP6236660 A JP 6236660A JP 23666094 A JP23666094 A JP 23666094A JP H08102059 A JPH08102059 A JP H08102059A
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thin film
metal
metal material
metal thin
particles
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JP6236660A
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English (en)
Inventor
Akira Shiga
章 志賀
Noriyuki Kitaori
典之 北折
Osamu Yoshida
修 吉田
Hirohide Mizunoya
博英 水野谷
Shigemi Wakabayashi
繁美 若林
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電や反りが発生し難く、しかも走行性に優
れた磁気記録媒体を製造することが出来る技術を提供す
ることである。 【構成】 金属材料を支持体上に飛散・堆積させ、金属
薄膜を形成する装置であって、金属材料を入れる容器
と、この容器内の金属材料を溶融させる溶融手段と、溶
融した金属材料の粒子を超音波噴霧する超音波噴霧手段
とを具備した金属薄膜の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気記録媒体、
特に金属薄膜型磁気記録媒体の製造技術に関する。
【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2に示される構成のものとなっている。図
2中、21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、22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、23は潤滑剤の膜、2
4はバックコート層である。尚、このバックコート層2
4は、粒径が10〜100nmのカーボンブラック、セ
ラミックス粒子およびバインダ樹脂を塗料中に分散さ
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、蒸着が上手くいかず、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、帯電防止効果が低い問題点もあ
る。
【0007】
【発明の開示】前記の点に鑑みて、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、これまでの真空蒸着
等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、走行安定性を得る特長は却って悪くなり、決して満
足できない。
【0008】例えば、従来の真空蒸着法によって得られ
た金属薄膜型のバックコート膜の表面粗さRaは1〜4
nm、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。本発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり、本発明の目的は、帯電や反り
が発生し難く、しかも走行性に優れた磁気記録媒体を製
造することが出来る技術を提供することである。
【0009】この本発明の目的は、金属材料を支持体上
に飛散・堆積させ、金属薄膜を形成する方法であって、
金属溶湯に超音波振動を作用させて金属粒子を超音波噴
霧し、支持体上に堆積させる工程を具備してなることを
特徴とする金属薄膜の製造方法によって達成される。
又、金属材料を支持体上に飛散・堆積させ、金属薄膜を
形成する方法であって、金属材料を容器内で溶融させる
工程と、溶融した金属材料に超音波振動を作用させる工
程と、超音波噴霧された金属粒子を支持体上に堆積させ
る工程とを具備してなることを特徴とする金属薄膜の製
造方法によって達成される。
【0010】又、金属材料を支持体上に飛散・堆積さ
せ、金属薄膜を形成する装置であって、金属材料を入れ
る容器と、この容器内の金属材料を溶融させる溶融手段
と、溶融した金属材料の粒子を超音波噴霧する超音波噴
霧手段とを具備してなることを特徴とする金属薄膜の製
造装置によって達成される。尚、上記の発明において、
金属材料を入れる容器と超音波噴霧手段とが管によって
連結され、前記管を通して容器から超音波噴霧手段の噴
霧口に溶融金属材料が供給され、噴霧口から金属材料粒
子が超音波噴霧されるよう構成してなることが好まし
い。又、管は誘導加熱手段あるいは抵抗加熱手段が設け
られたものであることが好ましい。すなわち、このよう
に構成させることによって超音波噴霧が効率良く行われ
る。
【0011】そして、上記の如く超音波振動を利用して
溶融した金属材料を霧化・飛散させた場合には、その飛
散する粒子の大きさが単なる蒸発・飛散粒子よりも大き
なものであり、堆積して形成される金属薄膜は凹凸度が
大きく、金属薄膜の表面粗さは適度に粗いものとなる。
この為、走行に際して摩擦係数が小さく、高い走行安定
性が得られる。
【0012】しかも、堆積膜は金属粒子から構成される
ので、表面導電性に優れ、帯電が起き難い。さらには、
支持体の表裏に形成される薄膜を共に金属系のものとし
ていると、悪い反りが発生し難い。そして、使用される
金属材料の種類に応じて加熱温度や超音波振動の周波数
等を適宜選定すれば、所望の膜厚や表面粗さとすること
が可能となる。
【0013】尚、本発明を磁気記録媒体に適用する場合
には、支持体として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等の高分子材料、ガラスや
セラミック等の無機系材料、特に非磁性のものが用いら
れる。
【0014】この支持体の裏面側には金属薄膜(バック
コート膜)が設けられる。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,N
i,Ag,Fe,Ti等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、Ti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7
0〜90at%、Al含有量は8〜25at%、Mn含
有量が0〜4at%で、Fe含有量が0〜5at%で、
Ni含有量が0〜4at%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。尚、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元素等の成分を有する反応性ガス等が供さ
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。
【0015】支持体の表面側には、蒸着やスパッタ等の
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。この金属磁性膜を構成する材料としては、例えばF
e,Co,Ni等の金属の他に、Co−Ni合金、Co
−Pt合金、Co−Ni−Pt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等が
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。
【0016】上記においては、バックコート膜を成膜す
る場合のみに本発明を適用する場合で述べたが、金属磁
性膜を成膜する場合に本発明を適用することも出来る。
この場合には、勿論、金属磁性膜の表面粗さも粗くな
る。又、本発明は、磁気記録媒体のみでなく、インクリ
ボンにも適用できる。すなわち、走行性を良くする為
に、適度な表面粗さが望まれるような製品の金属膜の成
膜に対して用いることが出来る。
【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】図1は、本発明に係る金属薄膜型磁気記録媒
体の製造装置の一実施例を示す概略図である。図1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、5a,5
bは防着板である。尚、これらの部分の構成は一般的な
蒸着装置によっても公知であるから、詳細な説明は省略
する。
【0019】6は溶融した金属材料を冷却キャンロール
2側に噴霧(飛散)させる超音波振動式の噴霧ノズル、
7は噴霧ノズル6に接続された水冷式の超音波振動子、
8は噴霧ノズル6を加熱し、溶融状態の金属材料を適温
に保つ為の誘導加熱コイルである。尚、噴霧ノズル6
は、規定方向へのみ金属微粒子が飛散するよう、先端部
が断面略C形のものとなっている。
【0020】9は材料ホッパ、10は材料ホッパ9から
供給されるAl等の金属粒子(粉末)11を溶融させる
為のルツボ、12は金属粒子加熱用の誘導加熱コイルで
ある。そして、ルツボ10内で溶融した金属は、誘導加
熱コイル13によって所定の温度に保たれた搬送チュー
ブ14内を通って噴霧ノズル6に送り込まれるようにな
っている。
【0021】次に、上記の如く構成させた装置を用いて
の金属薄膜型磁気記録媒体の製造工程について説明す
る。先ず、真空容器1の内部を10-4〜10-6Torr
程度の真空度のものとなるよう排気した後、各誘導加熱
コイル8,12,13に通電し、ルツボ10内で材料ホ
ッパ9から供給されるAl金属粒子11を溶融する。
【0022】溶融したAlは搬送チューブ14内を通
り、噴霧ノズル6内に送り込まれ、そして噴霧ノズル6
に接続された超音波振動子7を作動、例えば出力3k
W、周波数25kHzで作動させることによって、Al
微粒子を噴霧ノズル6から超音波噴霧(飛散)させ、支
持体4上に例えば厚さ1500Åに堆積させる。この
後、巻取側ロール3bを取り出し、これを従来の薄膜形
成装置(斜め蒸着装置)の供給側ロールの支承部に配設
し、そして真空容器内を10-5〜10-6Torr程度の
真空度のものに排気する。続いて、磁性金属(80%C
o−20%Ni)を蒸発させ、PETフィルムにおける
Al膜が形成された面と反対側の面に対して、0.04
〜1μm(例えば、1700Å)厚さの磁性金属を斜め
蒸着させることによって金属薄膜型の磁気記録媒体が製
造される。
【0023】尚、このようにして得られた磁気記録媒体
を8mm幅に切断し、バックコート膜(Al膜)におけ
る摩擦係数μk及び表面粗さRaを測定したところ、μ
k=0.19,Ra=17nmの良好な値が得られた。
すなわち、上記のようにしてバックコート膜を構成させ
ると、適度な表面粗さを有するものとなり、摩擦係数が
低く、走行性が良くなり、記録再生特性が格段に向上す
ることが確認された。
【0024】又、これと同時に、本発明によって得られ
た磁気記録媒体は、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、帯電や反りの発生が起き難
く、しかも走行性に優れた磁気記録媒体を製造すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属薄膜の製造装置の概略図
【図2】磁気記録媒体の概略断面図
【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 支持体 6 噴霧ノズル 7 超音波振動子 8 誘導加熱コイル 9 材料ホッパ 10 ルツボ 11 Al等の金属粒子 12 誘導加熱コイル 13 誘導加熱コイル 14 搬送チューブ
フロントページの続き (72)発明者 水野谷 博英 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 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

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属材料を支持体上に飛散・堆積させ、
    金属薄膜を形成する装置であって、金属材料を入れる容
    器と、この容器内の金属材料を溶融させる溶融手段と、
    溶融した金属材料の粒子を超音波噴霧する超音波噴霧手
    段とを具備してなることを特徴とする金属薄膜の製造装
    置。
  2. 【請求項2】 金属材料を入れる容器と超音波噴霧手段
    とが管によって連結され、前記管を通して容器から超音
    波噴霧手段の噴霧口に溶融金属材料が供給され、噴霧口
    から金属材料粒子が超音波噴霧されるよう構成してなる
    ことを特徴とする請求項1記載の金属薄膜の製造装置。
  3. 【請求項3】 管は誘導加熱手段あるいは抵抗加熱手段
    が設けられたものであることを特徴とする請求項2記載
    の金属薄膜の製造装置。
  4. 【請求項4】 金属材料を支持体上に飛散・堆積させ、
    金属薄膜を形成する方法であって、金属溶湯に超音波振
    動を作用させて金属粒子を超音波噴霧し、支持体上に堆
    積させる工程を具備してなることを特徴とする金属薄膜
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 金属材料を支持体上に飛散・堆積させ、
    金属薄膜を形成する方法であって、金属材料を容器内で
    溶融させる工程と、溶融した金属材料に超音波振動を作
    用させる工程と、超音波噴霧された金属粒子を支持体上
    に堆積させる工程とを具備してなることを特徴とする金
    属薄膜の製造方法。
JP6236660A 1994-09-30 1994-09-30 金属薄膜の製造装置及び製造方法 Pending JPH08102059A (ja)

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