JPH11110753A - Manufacture of magnetic tape - Google Patents

Manufacture of magnetic tape

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JPH11110753A
JPH11110753A JP26751197A JP26751197A JPH11110753A JP H11110753 A JPH11110753 A JP H11110753A JP 26751197 A JP26751197 A JP 26751197A JP 26751197 A JP26751197 A JP 26751197A JP H11110753 A JPH11110753 A JP H11110753A
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JP
Japan
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plasma
emission spectrum
plasma cvd
film
thin film
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Application number
JP26751197A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Endo
克巳 遠藤
Satoshi Nagai
智 永井
Takeshi Miyamura
猛史 宮村
Hirohide Mizunoya
博英 水野谷
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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Publication date
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize the protective layer composed of a carbon thin film and improve the output characteristics, corrosion-resistance and durability of a magnetic tape by a method wherein the plasma emission spectrum intensity IH of an Hα-ray caused by H active species is so controlled as to be larger than the plasma spectrum intensity ICH of a CH-ray caused by CH active species in a plasma CVD method. SOLUTION: A film 3 on which a magnetic layer is formed is made to run on a cooling can roller 2 in a vacuum chamber 1 and raw gas is introduced into the vacuum chamber 1. The plasma of the raw gas is formed by the energy of a microwave A and the ions of the plasma irradiate the film 3 to form a protective film consisting of a carbon thin film. At that time, the plasma emission spectrum intensity ICH of a CH-ray (431±20 nm) caused by CH active species and the plasma emission spectrum intensity IH of an Hα-ray (656±20 nm) caused by Hα active species are so controlled as to be ICH<IH. With this constitution, a magnetic tape which has excellent output characteristics, corrosion-resistance and durability can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を用い
たプラズマCVD法により、磁気テープの保護層を形成
する磁気テープの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic tape manufacturing method for forming a protective layer of a magnetic tape by a plasma CVD method using microwaves.

【0002】[0002]

【従来の技術】支持体上に真空中で金属を蒸着等により
付着させてなる、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体
は、磁性層にバインダーを全く含まないことから磁性材
料の密度を高められるため、高密度記録に有望であると
されている。
2. Description of the Related Art A so-called metal thin film type magnetic recording medium in which a metal is deposited on a support in a vacuum in a vacuum or the like can increase the density of the magnetic material because the magnetic layer contains no binder at all. Is promising for high-density recording.

【0003】しかしながら、金属薄膜型の磁気記録媒体
の磁性層は、支持体上に金属が付着しているだけなの
で、そのままでは耐食性、耐久性が悪く、これを向上さ
せる目的でカルボン酸系、リン酸系、フッソ系の潤滑剤
を塗布したり、磁性層上に非磁性金属の保護層を設けた
りすることが行われてきた。
However, the magnetic layer of the metal thin-film type magnetic recording medium has poor corrosion resistance and durability as it is because the metal is only deposited on the support. It has been practiced to apply an acid-based or fluorine-based lubricant or to provide a nonmagnetic metal protective layer on the magnetic layer.

【0004】更に今日では、磁性層上の保護層として、
ダイヤモンドライクカーボン、グラファイトなどの炭素
薄膜からなる薄膜を形成する手法が注目されている。ダ
イヤモンドライクカーボン薄膜は非晶質炭素膜であり、
グラファイト結合とダイヤモンド結合が混在する構造と
考えられている。
Furthermore, today, as a protective layer on a magnetic layer,
Attention has been paid to a technique for forming a thin film composed of a carbon thin film such as diamond-like carbon and graphite. The diamond-like carbon thin film is an amorphous carbon film,
It is considered that graphite and diamond bonds are mixed.

【0005】ダイヤモンドライクカーボンなどの炭素薄
膜を形成する方法としては、例えばイオンビーム蒸着
法、イオンビームスパッタ法、RFスパッタ法、RFグ
ロー放電法、DC−放電法、マイクロ波プラズマCVD
法、熱フィラメントCVD法、熱プラズマCVD法など
が知られているが、このうち、マイクロ波プラズマCV
D法は、比較的低温で成膜を行うことができるので、磁
気記録媒体の保護層を形成する方法として適している。
As a method of forming a carbon thin film such as diamond-like carbon, for example, ion beam evaporation, ion beam sputtering, RF sputtering, RF glow discharge, DC-discharge, microwave plasma CVD
Methods, a hot filament CVD method, a hot plasma CVD method and the like are known.
Method D is suitable as a method for forming a protective layer of a magnetic recording medium because film formation can be performed at a relatively low temperature.

【0006】マイクロ波を用いたプラズマCVD法は、
マイクロ波発生源からのマイクロ波(2.45GHz)
を導波管でプラズマ励起室に導き、プラズマ励起室に導
入される原料ガスを解離し活性種として基材上に目的と
する物質を堆積させる方法である。
[0006] The plasma CVD method using microwaves
Microwave from microwave source (2.45 GHz)
Is guided into a plasma excitation chamber by a waveguide, and a source gas introduced into the plasma excitation chamber is dissociated to deposit a target substance on a base material as an active species.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】一般に磁性層上に炭素
膜からなる保護膜を形成する場合、耐久性の向上を図る
目的でより硬い膜を形成することが望ましいとされてお
り、当磁気記録媒体の業界においては、従来、より硬質
の炭素薄膜を形成することが指向されている。特にハー
ドディスク等、支持体にAl金属やガラスなどの硬質基
材を用いた磁気記録媒体では記録、再生時に基材の変性
を伴わないため、保護膜の硬質化が指向されている。
Generally, when a protective film made of a carbon film is formed on a magnetic layer, it is considered desirable to form a harder film for the purpose of improving durability. The media industry has traditionally focused on forming harder carbon thin films. In particular, in the case of a magnetic recording medium using a hard base material such as Al metal or glass as a support such as a hard disk, the hardening of the protective film is aimed at since the base material is not denatured during recording and reproduction.

【0008】しかしながら、記録、再生時に録再ヘッド
による基材の変性を伴う磁気記録テープの場合は、硬す
ぎる保護膜ではテープのヘッドタッチが悪くなり、再生
エンベロープ波形が不十分となって優れた出力特性が得
られなくなってしまう。更に、磁気記録テープはその記
録容量を増すため支持体は一層薄膜化する傾向にあり、
硬すぎる保護層を設けると剛性の不均衡から媒体にカッ
ピングを生じさせ、これも優れた出力特性を得られなく
する原因となる。なおカッピングとはテープの幅方向の
湾曲を言う。
However, in the case of a magnetic recording tape in which the recording / reproducing head undergoes a denaturation of the base material during recording and reproduction, a protective film that is too hard deteriorates the head touch of the tape, resulting in an insufficient reproduction envelope waveform. Output characteristics cannot be obtained. In addition, magnetic recording tapes tend to be thinner in order to increase their recording capacity,
Providing a protective layer that is too hard causes cupping of the medium due to imbalance in rigidity, which also prevents excellent output characteristics from being obtained. Note that cupping refers to curvature in the width direction of the tape.

【0009】また、硬質化を追求していくと、膜中の不
純物(特に炭素膜では原材料や真空チャンバー内に存在
する水素など炭素以外の物質)は極力除去される傾向に
あるが、それにより炭素薄膜を構成する炭素からなる微
結晶(炭素グレインと言う)同しの間隙を満たしていた
物質も除去されると推測され、そのために気密性の乏し
い保護膜となると考えられ、その下に形成されている金
属薄膜型磁性層の耐食性が悪くなる。
Further, as the hardening is pursued, impurities in the film (particularly, in the case of a carbon film, raw materials and substances other than carbon such as hydrogen existing in a vacuum chamber) tend to be removed as much as possible. It is presumed that the material that filled the same gaps as the microcrystals of carbon (called carbon grains) that constitute the carbon thin film is also removed, so that it is considered that the protective film has poor airtightness and is formed underneath. Corrosion resistance of the metal thin film type magnetic layer is deteriorated.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、マイクロ波を用いたプラズマCVD法により磁
気テープの保護層を形成する際に、特定の方法を採用す
ることにより、硬さや気密性が最適化され、耐食性や出
力特性に優れた磁気テープが得られることを見出し、本
発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that when a protective layer of a magnetic tape is formed by a plasma CVD method using microwaves, the hardness and the hardness are improved by adopting a specific method. It has been found that the airtightness is optimized, and that a magnetic tape having excellent corrosion resistance and output characteristics can be obtained, thereby completing the present invention.

【0011】すなわち本発明は、支持体上に形成された
金属薄膜型の磁性層上に、マイクロ波を用いたプラズマ
CVD法により炭素薄膜からなる保護層を形成する工程
を含む磁気テープの製造方法において、前記プラズマC
VD法におけるCH活性種に起因するCH線(431±
20nm)のプラズマ発光スペクトル強度ICHと、H活
性種に起因するHα線(656±20nm)のプラズマ
発光スペクトル強度IH とが、IH の方がICHよりも大
きくなるよう制御することを特徴とする磁気テープの製
造方法を提供するものである。
That is, the present invention provides a method for producing a magnetic tape, comprising the step of forming a protective layer made of a carbon thin film on a metal thin film type magnetic layer formed on a support by a plasma CVD method using microwaves. In the above, the plasma C
In the VD method, CH lines (431 ±
A plasma emission spectral intensity I CH of 20 nm), that the plasma emission spectral intensity I H of Hα-rays due to H active species (656 ± 20 nm) is, towards the I H is controlled to be greater than I CH It is intended to provide a method for producing a magnetic tape, which is a feature of the present invention.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の磁気テープの製造方法
は、支持体上に蒸着等の方法で形成された金属薄膜型の
磁性層の上に、マイクロ波を用いたプラズマCVD法に
より炭素薄膜からなる保護層を形成するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing a magnetic tape according to the present invention is characterized in that a carbon thin film is formed on a metal thin film type magnetic layer formed on a support by vapor deposition or the like by a plasma CVD method using microwaves. The protective layer is formed of

【0013】ECRプラズマCVD法は、例えば図1に
示すような装置により行われる。図1中、1は真空容
器、2は冷却キャンロール、3はフィルム、4はECR
用電磁石、5はプラズマ励起室、6は矩形導波管、7は
マイクロ波電源、8は石英製窓、9はパワーモニター、
10はアイソレーター、11は整合器(スリースタブチ
ューナー)、12はガス流量コントローラー、13はタ
ーボ分子ポンプ、14はメカニカルブースターポンプ、
15はロータリーポンプであり、Aはマイクロ波であ
る。
The ECR plasma CVD method is performed by, for example, an apparatus as shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a vacuum container, 2 is a cooling can roll, 3 is a film, and 4 is an ECR.
Electromagnet for use, 5 for plasma excitation chamber, 6 for rectangular waveguide, 7 for microwave power supply, 8 for quartz window, 9 for power monitor,
10 is an isolator, 11 is a matching device (three stub tuner), 12 is a gas flow controller, 13 is a turbo molecular pump, 14 is a mechanical booster pump,
Reference numeral 15 denotes a rotary pump, and A denotes a microwave.

【0014】図1の装置は、蒸着型磁気テープの保護層
としての炭素薄膜を形成する装置の一例であり、真空容
器1内で冷却キャンロール上2を走行する磁性層が形成
されたフィルム3の磁性層上に炭素薄膜が形成される。
図1においては、ECR用電磁石(コイル)4によりプ
ラズマ励起室5から真空容器1の方向に発散磁界が形成
される。プラズマ励起室5に接続された矩形導波管6に
よって導かれた2.45GHzのマイクロ波(図中A)
は、石英製窓8を通してプラズマ励起室5に導入され
る。プラズマ励起室5に導入された原料ガスはマイクロ
波のエネルギーを吸収して高密度、高活性なプラズマが
発生する。コイル4により生じた発散磁界により、プラ
ズマ中のイオンは真空容器1方向へと引き出され、真空
容器1内のフィルム3に向けて照射され、フィルム3の
磁性層表面に付着して薄膜が形成される。
The apparatus shown in FIG. 1 is an example of an apparatus for forming a carbon thin film as a protective layer of a vapor-deposited magnetic tape, and a film 3 on which a magnetic layer running on a cooling can roll 2 in a vacuum vessel 1 is formed. A carbon thin film is formed on the magnetic layer.
In FIG. 1, a diverging magnetic field is formed by the ECR electromagnet (coil) 4 from the plasma excitation chamber 5 toward the vacuum vessel 1. 2.45 GHz microwave guided by rectangular waveguide 6 connected to plasma excitation chamber 5 (A in the figure)
Is introduced into the plasma excitation chamber 5 through the quartz window 8. The raw material gas introduced into the plasma excitation chamber 5 absorbs microwave energy to generate high density, highly active plasma. Due to the divergent magnetic field generated by the coil 4, ions in the plasma are extracted toward the vacuum vessel 1 and irradiated toward the film 3 in the vacuum vessel 1, and adhere to the magnetic layer surface of the film 3 to form a thin film. You.

【0015】図1の装置では、原料ガスはマイクロ波の
エネルギーによりプラズマ化され、本発明では、その際
のCH活性種に起因するCH線(431±20nm)の
プラズマ発光スペクトル強度ICHと、H活性種に起因す
るHα線(656±20nm)のプラズマ発光スペクト
ル強度IH とを対比して、IH がICHよりも大きい、す
なわち、ICH<IH となるよう制御することを特徴とす
る。好ましくはICH<IH <3ICHであり、より好まし
くは1.5ICH<IH <3ICHである。
In the apparatus shown in FIG. 1, the raw material gas is converted into plasma by microwave energy. In the present invention, the plasma emission spectrum intensity I CH of the CH line (431 ± 20 nm) caused by the CH active species at that time, In contrast to the plasma emission spectrum intensity I H of the Hα ray (656 ± 20 nm) caused by the H active species, I H is controlled to be greater than I CH , that is, I CH <I H. And Preferably, I CH <I H <3I CH , and more preferably, 1.5 I CH <I H <3I CH .

【0016】ここで、プラズマ発光スペクトル強度は下
記の方法で測定される。SCテクノロジー社製プラズマ
プロセス用発光スペクトルモニタ(PCM401)を用
い、図1の装置の真空容器1のビューポート(図示せ
ず)に光ファイバー検出器をセットして測定する。この
様子を図2に示す。図2は図1の装置の部分拡大図であ
り、検出器21はプラズマ励起室5の中央の高さ、すな
わち、プラズマ励起室5の高さLの半分の位置L/2
で、且つキャンロールからの水平方向の距離xが3cm
以内となる位置にセットされる。測定条件は250〜8
50nm波長域で、0.1sec×100回積算でデー
タを得る。測定によって得られた発光スペクトルの一例
を図5に示す。図5は図1の装置にC24 とH2をH2
の混合比が40%となるように混合して供給し、プラズ
マ励起室の真空度4.0×10-4Torr、マイクロ波
出力600w、ECR点と支持体の距離70mmの条件
でプラズマCVD法を行った場合の発光スペクトルであ
る。図5において、656±20nmのスペクトルは水
素プラズマによる発光スペクトル(Hα線と呼ばれる)
であり、431±20nmの位置に見られるスペクトル
はCHプラズマの発光スペクトルである。本発明ではこ
の二つの発光スペクトル強度が、Hα線のプラズマ発光
スペクトル強度IH の方がCH線のプラズマ発光スペク
トル強度ICHよりも大きく(ICH<IH )なるよう制御
する。
Here, the plasma emission spectrum intensity is measured by the following method. Using an emission spectrum monitor for plasma process (PCM401) manufactured by SC Technology Co., Ltd., an optical fiber detector is set in a view port (not shown) of the vacuum vessel 1 of the apparatus shown in FIG. 1 for measurement. This is shown in FIG. FIG. 2 is a partially enlarged view of the apparatus of FIG. 1, and the detector 21 has a position L / 2 at the height of the center of the plasma excitation chamber 5, that is, half the height L of the plasma excitation chamber 5.
And the horizontal distance x from the can roll is 3 cm
It is set to a position within. Measurement conditions are 250-8
Data is obtained in a 50 nm wavelength region by integrating 0.1 sec × 100 times. FIG. 5 shows an example of the emission spectrum obtained by the measurement. Figure 5 is a C 2 H 4 and H 2 in the apparatus of FIG. 1 H 2
Are mixed and supplied so that the mixing ratio becomes 40%, and the plasma CVD method is performed under the conditions of a vacuum degree of the plasma excitation chamber of 4.0 × 10 −4 Torr, a microwave output of 600 w, and a distance of 70 mm between the ECR point and the support. Is an emission spectrum in the case of performing the above. In FIG. 5, a spectrum of 656 ± 20 nm is an emission spectrum by hydrogen plasma (called Hα ray).
And the spectrum observed at the position of 431 ± 20 nm is the emission spectrum of CH plasma. In the present invention, the two emission spectrum intensities are controlled so that the plasma emission spectrum intensity I H of the Hα line is larger than the plasma emission spectrum intensity I CH of the CH line (I CH <I H ).

【0017】ICHとIH をICH<IH とするためには、
プラズマCVD法を行う際の炭化水素ガスの種類、水素
ガスとの混合比、プラズマ励起室内の真空度、マイクロ
波出力及びECR点と支持体との距離を下記の通りとす
ることで達成できる。 炭化水素ガスの種類 炭化水素ガスとしては、分子中の水素比率の多いものほ
どHα線のピークが大きくなる傾向を示す。このため、
本発明では、組成式がCnmで表される化合物であっ
て、m/n≧2の関係を満たす炭化水素が好ましい。こ
れを満たす炭化水素としては、具体的には、メタン、エ
タンなどの飽和炭化水素、エチレンなどの不飽和炭化水
素が挙げられる。
In order for I CH and I H to satisfy I CH <I H ,
It can be achieved by setting the kind of hydrocarbon gas, the mixing ratio with hydrogen gas, the degree of vacuum in the plasma excitation chamber, the microwave output, and the distance between the ECR point and the support when performing the plasma CVD method as follows. Kinds of hydrocarbon gas As the hydrocarbon gas, the peak of the Hα ray tends to increase as the ratio of hydrogen in the molecule increases. For this reason,
In the present invention, a hydrocarbon represented by a composition formula of C n H m and satisfying a relationship of m / n ≧ 2 is preferable. Specific examples of the hydrocarbons satisfying the above conditions include saturated hydrocarbons such as methane and ethane, and unsaturated hydrocarbons such as ethylene.

【0018】炭化水素ガスと水素ガスの混合比 炭化水素ガスは水素ガスと混合して用いられる。その
際、水素ガスの比率は、10〜60%(体積比)が好ま
しく、更に好ましくは30〜50%(体積比)である。
水素ガスを上記範囲で混入させることにより、水素のプ
ラズマが適度に発生し、炭化水素ガスから発生した炭素
プラズマと反応して、炭化水素となり、膜中の炭素グレ
インの間隙を埋めて緩衝剤的働きにより適度な柔らかさ
を持った炭素保護膜となると考えられる。炭化水素ガス
と水素ガスの混合量はマスフローメーターによる流量、
即ち体積比で求められる。
Mixing ratio of hydrocarbon gas and hydrogen gas The hydrocarbon gas is used by mixing with hydrogen gas. At that time, the ratio of the hydrogen gas is preferably 10 to 60% (volume ratio), and more preferably 30 to 50% (volume ratio).
By mixing hydrogen gas in the above range, hydrogen plasma is appropriately generated and reacts with carbon plasma generated from hydrocarbon gas to become hydrocarbon, filling gaps between carbon grains in the film and acting as a buffer. It is thought that a carbon protective film having appropriate softness is obtained by the function. The mixing amount of hydrocarbon gas and hydrogen gas is measured by mass flow meter,
That is, it is determined by the volume ratio.

【0019】プラズマ励起室内の真空度 プラズマ励起室内の真空度は、10-2〜10-5Tor
r、特に10-3〜10-4Torrが好ましい。低真空の
系では気体粒子の平均自由工程が短く、一度分子から解
離した水素イオンが他の粒子と衝突しエネルギーを失っ
て再分子化する。その結果、Hα線のピークが小さくな
る傾向を示す。一方、高真空の系では上記と逆の理由に
より、Hα線のピークが大きくなる。また、高真空の系
では電子が十分に加速されて分子と衝突するために解離
しやすく、このことからもHα線のピークは増す傾向に
ある。
The degree of vacuum in the plasma excitation chamber is 10 −2 to 10 −5 Torr.
r, particularly preferably 10 -3 to 10 -4 Torr. In a low-vacuum system, the mean free path of gas particles is short, and hydrogen ions once dissociated from molecules collide with other particles, lose energy, and re-molecularize. As a result, the peak of the Hα line tends to decrease. On the other hand, in a high vacuum system, the peak of the Hα line increases for the opposite reason. In a high-vacuum system, electrons are sufficiently accelerated and collide with molecules, so that they are easily dissociated. This also tends to increase the peak of the Hα ray.

【0020】マイクロ波出力 マイクロ波は300〜900wの範囲が好ましい。マイ
クロ波出力が低すぎるとエネルギー不足のために原料ガ
スが解離しにくくなり、Hα線のピークが少なくなる傾
向を示す。逆にマイクロ波出力が高すぎるとフィルムに
焼けなどの悪影響が生じる。
Microwave output The microwave preferably has a range of 300 to 900 watts. If the microwave output is too low, the source gas becomes difficult to be dissociated due to energy shortage, and the peak of the Hα ray tends to decrease. Conversely, if the microwave output is too high, the film will have adverse effects such as burning.

【0021】ECR点と支持体との距離 プラズマCVD法はECRプラズマCVD法が好ましい
が、特にECR点(電子サイクロトロン共鳴現象により
電子がマイクロ波のエネルギーを効率的に吸収する領
域)と支持体との距離は5〜150mmが好ましい。E
CR点が支持体から離れると一度解離したイオンがEC
R点からフィルム上への移動中にエネルギーを失い、再
分子化しやすい。そのためこの場合はHα線のピークは
小さくなる傾向を示す。ECR点と支持体との距離を上
記の範囲とすることにより、支持体近傍でのプラズマ密
度が向上して効率的に膜質の良い炭素薄膜を形成でき
る。
The distance between the ECR point and the support The plasma CVD method is preferably an ECR plasma CVD method. In particular, the ECR point (a region where electrons efficiently absorb microwave energy by an electron cyclotron resonance phenomenon) and the support are preferably used. Is preferably 5 to 150 mm. E
Once the CR point moves away from the support, the ions once dissociated are EC
Energy is lost during transfer from the R point onto the film, and it is likely to re-molecularize. Therefore, in this case, the peak of the Hα ray tends to be smaller. By setting the distance between the ECR point and the support within the above range, the plasma density near the support is improved, and a carbon thin film having good film quality can be formed efficiently.

【0022】上記〜の条件を適宜選定することで、
プラズマ発光スペクトル強度ICH、IH をICH<IH
することができるが、本発明では特に上記〜の条件
を全て満たすことが好ましい。その結果、炭化水素ガス
が十分なエネルギーを得て炭素プラズマ、水素プラズマ
に解離し、炭素プラズマが硬質の炭素微結晶を生成す
る。それと共に炭化水素ガスの解離や添加された水素ガ
スによって水素プラズマが適度に発生し、炭素プラズマ
と反応して炭化水素となり、膜中の炭素グレインの間隙
を埋めて緩衝剤的働きを示すと考えられ、その結果、適
度な柔らかさを持った炭素保護膜となる。このことによ
りテープのヘッドタッチが改善し、再生エンベロープ波
形が良好となり、再生出力特性が改善する。また、この
膜中の炭素グレインの間隙の補填により炭素薄膜の気密
性も改善され、保護層の下に形成されている金属薄膜型
磁性層の耐食性が向上する。
By properly selecting the above conditions,
The plasma emission spectrum intensities I CH and I H can be set to satisfy I CH <I H , but in the present invention, it is particularly preferable to satisfy all of the above conditions. As a result, the hydrocarbon gas obtains sufficient energy and is dissociated into carbon plasma and hydrogen plasma, and the carbon plasma generates hard carbon microcrystals. At the same time, it is thought that hydrogen plasma is generated appropriately by the dissociation of hydrocarbon gas and the added hydrogen gas, reacts with carbon plasma to become hydrocarbon, and fills the gaps of carbon grains in the film and acts as a buffer. As a result, a carbon protective film having appropriate softness is obtained. As a result, the head touch of the tape is improved, the reproduction envelope waveform is improved, and the reproduction output characteristics are improved. Further, by filling the gaps of carbon grains in the film, the airtightness of the carbon thin film is also improved, and the corrosion resistance of the metal thin film type magnetic layer formed below the protective layer is improved.

【0023】更に、本発明においては、上記〜に加
えて、プラズマCVD法を行う際の支持体温度を−20
〜80℃とすることが好ましい。この温度範囲におい
て、より望ましい膜質の炭素薄膜が得られる。具体的に
は、図1の装置のキャンロール2の温度を上記範囲とす
ればよい。
Further, in the present invention, in addition to the above, in addition to the above, the temperature of the support when performing the plasma CVD method is -20
The temperature is preferably set to 80 ° C. In this temperature range, a more desirable carbon thin film can be obtained. Specifically, the temperature of the can roll 2 of the apparatus shown in FIG.

【0024】図1において、磁気テープとなるフィルム
3には金属薄膜型の磁性層が形成されているが、磁性層
は、コバルト、鉄、ニッケル等の強磁性金属或いはこれ
らを含有する合金からなり、一層でも多層でもよい。金
属薄膜型の磁性層の厚さは100〜200nm程度であ
る。
In FIG. 1, a metal thin film type magnetic layer is formed on a film 3 serving as a magnetic tape. The magnetic layer is made of a ferromagnetic metal such as cobalt, iron, nickel or an alloy containing these. It may be a single layer or a multilayer. The thickness of the metal thin film type magnetic layer is about 100 to 200 nm.

【0025】また、支持体の材料としては、通常の非磁
性支持体が使用でき、ポリエチレンテレフタレート(P
ET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)のような
ポリエステル;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン; セルローストリアセテート、セルロースジ
アセテート等のセルロース誘導体;ポリカーボネート;
ポリ塩化ビニル;ポリイミド;芳香族ポリアミド等のプ
ラスチック等が使用される。これらのフィルムの厚さは
3〜20μm程度である。特に本発明の方法は厚さ3〜
10μmの薄い支持体を用いた場合でも支持体を損傷す
ることなく実施できるため、より薄膜化された磁気テー
プの製造方法として好適である。
As a material for the support, a normal non-magnetic support can be used, and polyethylene terephthalate (P
ET), polyesters such as polyethylene naphthalate (PEN); polyolefins such as polyethylene and polypropylene; cellulose derivatives such as cellulose triacetate and cellulose diacetate; polycarbonates;
Plastics such as polyvinyl chloride; polyimide; and aromatic polyamide are used. The thickness of these films is about 3 to 20 μm. In particular, the method of the present invention has a thickness of 3 to
Even when a thin support having a thickness of 10 μm is used, the method can be carried out without damaging the support.

【0026】磁性層上に形成する炭素薄膜の厚さは5〜
20nm程度であり、これに合わせてECRプラズマC
VD法の条件、原料化合物、走行速度などを選定するこ
とが望ましい。ECRプラズマCVD法による薄膜形成
工程以外は通常の磁気テープの製造方法に準ずる。
The thickness of the carbon thin film formed on the magnetic layer is 5 to
ECR plasma C
It is desirable to select the conditions of the VD method, raw material compounds, running speed, and the like. Except for the step of forming a thin film by the ECR plasma CVD method, the method conforms to a normal magnetic tape manufacturing method.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。しかしな
がら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
Embodiments of the present invention will be described below. However, the invention is not limited to these examples.

【0028】実施例1〜8及び比較例1〜6 斜め蒸着装置により厚さ180nmのCo磁性層が形成
されたPETフィルム(厚さ6μm)を図1の装置にセ
ットし、該フィルムの磁性層上に、ECRプラズマCV
D法により、炭素薄膜からなる厚さ15nmの保護層を
形成した。このときの成膜速度は10m/分とし、原料
ガスの種類と流量は表1に示す通りとした。また、プラ
ズマ励起室内の真空度、マイクロ波出力、ECR点とフ
ィルムの距離及びフィルム温度は表1に示す通りとし
た。ECRプラズマCVD法の際のCH線(431±2
0nm)のプラズマ発光スペクトル強度ICHとHα線
(656±20nm)のプラズマ発光スペクトル強度I
H を、前記の方法で測定し、強度比を算出した。その結
果も表1に示す。
Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 6 A PET film (thickness: 6 μm) on which a Co magnetic layer having a thickness of 180 nm was formed by an oblique deposition apparatus was set in the apparatus shown in FIG. On top, ECR plasma CV
A protective layer made of a carbon thin film and having a thickness of 15 nm was formed by Method D. At this time, the film forming speed was 10 m / min, and the type and flow rate of the source gas were as shown in Table 1. The degree of vacuum, microwave output, distance between the ECR point and the film, and film temperature in the plasma excitation chamber were as shown in Table 1. CH line (431 ± 2) for ECR plasma CVD
0 nm) plasma emission spectrum intensity I CH and plasma emission spectrum intensity I of Hα ray (656 ± 20 nm)
H was measured by the method described above, and the intensity ratio was calculated. Table 1 also shows the results.

【0029】次いで、このフィルムの磁性層形成面とは
反対の面に、カーボンブラックとバインダーを主成分と
する厚さ0.5μmのバックコート層を形成した。更
に、前記の保護層の上に、フッ素系潤滑剤〔商品名:A
M2001(ダイキン工業社製)〕をそれぞれ厚さが2
nmとなるように塗布して潤滑剤層を形成した。
Next, a 0.5 μm-thick back coat layer containing carbon black and a binder as main components was formed on the surface of the film opposite to the surface on which the magnetic layer was formed. Further, on the protective layer, a fluorine-based lubricant [trade name: A
M2001 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.)]
The lubricant was applied to a thickness of nm to form a lubricant layer.

【0030】上記により得られた、磁性層、保護層、潤
滑層及びバックコート層が形成されたフィルムを8mm
巾に裁断し、8mmビデオカセット用のケースにローデ
ィングし、8mmビデオテープを得た。
The thus obtained film on which the magnetic layer, the protective layer, the lubricating layer and the back coat layer are formed is 8 mm thick.
It was cut into a width and loaded into a case for an 8 mm video cassette to obtain an 8 mm video tape.

【0031】なお、図3に実施例1のプラズマ発光スペ
クトルを、図4に比較例2のプラズマ発光スペクトルを
示す。
FIG. 3 shows the plasma emission spectrum of Example 1 and FIG. 4 shows the plasma emission spectrum of Comparative Example 2.

【0032】(2)性能評価 上記で得られた8mmビデオテープについて、下記の方
法で耐食性、磁性層側の表面性、出力特性及びスチル耐
久性を評価した。その結果を表2に示す。 耐食性 上記で得られた8mmビデオテープを、温度65℃、湿
度85%RHの環境下で1ヶ月保存し、保存前の飽和磁
束密度Bs0 と保存後の飽和磁束密度Bs1 とから、B
1 /Bs0 ×100(%)で飽和磁束密度の保持率を
算出し、耐食性の評価とした。 表面性 光学式表面粗さ計(Zygo社製、型式Maxim・3
D5700)により、フィゾーレンズの40倍を使用
し、フィルターを掛けずに5点測定し、平均値を表面粗
さ(Ra)とした。 出力 8mmVTRを改造したデッキを用いて、輝度出力とカ
ラー出力を測定した。ここで、出力は比較例1の8mm
ビデオテープを基準(0dB)とする相対評価とした。 スチル耐久性 上記のデッキにより輝度信号を記録し、スチル再生し
ながらその再生出力が初期値から3dB低下するまでの
時間を測定した。
(2) Evaluation of Performance The 8 mm video tape obtained above was evaluated for corrosion resistance, surface properties on the magnetic layer side, output characteristics and still durability by the following methods. Table 2 shows the results. Corrosion resistance The 8 mm video tape obtained above was stored for one month in an environment of a temperature of 65 ° C. and a humidity of 85% RH. From the saturation magnetic flux density Bs 0 before storage and the saturation magnetic flux density Bs 1 after storage, B
The retention of the saturation magnetic flux density was calculated from s 1 / Bs 0 × 100 (%), and the corrosion resistance was evaluated. Surface properties Optical surface roughness meter (Zymo, Model Maxim / 3
D5700), a 40-fold Fizeau lens was used, and five points were measured without a filter, and the average value was taken as the surface roughness (Ra). Output The luminance output and the color output were measured using a modified deck of an 8 mm VTR. Here, the output is 8 mm of Comparative Example 1.
Relative evaluation using a video tape as a reference (0 dB) was performed. Still Durability A luminance signal was recorded by the above-mentioned deck, and the time until the reproduction output decreased by 3 dB from the initial value was measured during still reproduction.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のように炭素薄膜からなる保護層
を最適化することで、出力特性、耐食性及び耐久性に優
れた磁気テープが得られる。
By optimizing the protective layer made of a carbon thin film as in the present invention, a magnetic tape having excellent output characteristics, corrosion resistance and durability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に使用される薄膜形成装置の一例を示す
略図
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a thin film forming apparatus used in the present invention.

【図2】プラズマ発光スペクトル強度の測定位置を示す
略図
FIG. 2 is a schematic diagram showing a measurement position of a plasma emission spectrum intensity.

【図3】実施例1のプラズマCVD法におけるプラズマ
発光スペクトル
FIG. 3 shows a plasma emission spectrum in the plasma CVD method of Example 1.

【図4】比較例2のプラズマCVD法におけるプラズマ
発光スペクトル
FIG. 4 is a plasma emission spectrum in the plasma CVD method of Comparative Example 2.

【図5】本発明の方法によるプラズマCVD法における
プラズマ発光スペクトル
FIG. 5 is a plasma emission spectrum in a plasma CVD method according to the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:真空容器 2:冷却キャンロール 3:フィルム 4:ECR用電磁石 5:プラズマ励起室 6:矩形導波管 7:マイクロ波電源 11:整合器(スリースタブチューナー) A:マイクロ波 1: vacuum container 2: cooling can roll 3: film 4: electromagnet for ECR 5: plasma excitation chamber 6: rectangular waveguide 7: microwave power supply 11: matching device (three stub tuner) A: microwave

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赤羽2606 花王株式会 社研究所内Continued on the front page (72) Inventor Hirohide Mizunoya 2606 Akabane, Kakaicho, Haga-gun, Tochigi Pref.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体上に形成された金属薄膜型の磁性
層上に、マイクロ波を用いたプラズマCVD法により炭
素薄膜からなる保護層を形成する工程を含む磁気テープ
の製造方法において、 前記プラズマCVD法におけるCH活性種に起因するC
H線(431±20nm)のプラズマ発光スペクトル強
度ICHと、H活性種に起因するHα線(656±20n
m)のプラズマ発光スペクトル強度IH とが、IH の方
がICHよりも大きくなるよう制御することを特徴とする
磁気テープの製造方法。
1. A method for manufacturing a magnetic tape, comprising: forming a protective layer made of a carbon thin film on a metal thin film type magnetic layer formed on a support by a plasma CVD method using microwaves. C caused by CH active species in plasma CVD
H line and the plasma emission spectral intensity I CH of (431 ± 20nm), Hα line due to H active species (656 ± 20n
m) A method of manufacturing a magnetic tape, wherein the plasma emission spectrum intensity I H is controlled so that I H is higher than I CH .
【請求項2】 CH線のプラズマ発光スペクトル強度I
CHとHα線プラズマ発光スペクトル強度IH が、ICH
H <3ICHの関係を満たす請求項1記載の製造方法。
2. A plasma emission spectrum intensity I of a CH line.
CH and Hα-ray plasma emission spectrum intensity I H is less than I CH <
2. The method according to claim 1, wherein a relationship of I H <3I CH is satisfied.
【請求項3】 前記プラズマCVD法の原料ガスとし
て、水素ガスと炭化水素ガスの混合ガスであって、水素
ガスの比率が10〜60%(体積比)である混合ガスを
用いる請求項1又は2記載の製造方法。
3. A gas mixture of a hydrogen gas and a hydrocarbon gas, wherein the ratio of the hydrogen gas is 10 to 60% (volume ratio) as a source gas for the plasma CVD method. 2. The production method according to 2.
【請求項4】 前記プラズマCVD法を−20〜80℃
の支持体温度で行う請求項1〜3の何れか1項記載の製
造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the plasma CVD is performed at -20 to 80.degree.
The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein the production is performed at a temperature of the support.
【請求項5】 前記プラズマCVD法を10-2〜10-5
Torrの真空度で行う請求項1〜4の何れか1項記載
の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the plasma CVD method is performed at 10 −2 to 10 −5.
The method according to claim 1, wherein the method is performed at a degree of vacuum of Torr.
【請求項6】 前記プラズマCVD法がECRプラズマ
CVD法である請求項1〜5の何れか1項記載の製造方
法。
6. The manufacturing method according to claim 1, wherein said plasma CVD method is an ECR plasma CVD method.
【請求項7】 ECR点と支持体との距離が5〜150
mmである請求項1〜6の何れか1項記載の製造方法。
7. The distance between the ECR point and the support is 5 to 150.
The production method according to any one of claims 1 to 6, which is mm.
【請求項8】 前記支持体の厚さが3〜10μmである
請求項1〜7の何れか1項記載の製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the thickness of the support is 3 to 10 μm.
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