JPS58118033A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　発明の背景 ＩＡ技術分野 本発明は磁気記録媒体の製造方法に関する。

更に詳しくは、連続薄膜形の磁気記録媒体の製造方法の
改良に関する。

ｒＢ先行技術 近年、真空蒸着、スパッタリング、イオンル−ティング
等の気相被着法により、金属磁性薄膜を磁性層とする連
続薄膜形の磁気記録媒体が注目を集めている。

しかし、このような媒体において、例えば長尺の高分子
成型物等からなる可撓性の基体上に、気相被着法により
磁性層薄膜を形成すると、媒体の巾方向等にカールと称
される屈曲が生じ、周波数特性が悪く、また走行性が悪
く、さらにはいわゆるテープの鳴きが発生し、極端な場
合には、カセットハーフに巻込めないという不都合が生
じる。

このような事情についてさらに詳細に説明するならば、
気相被着法として最も多用されている蒸着法では、磁性
層の成膜に際し、磁性層が内側になるようなカールが多
発する。　この場合、このカールは被着の際の熱変形と
いうよりは、成膜が収縮力をもつように行われるための
ものであると思料されるものである。

このような蒸着の際のカールを解消するためには、従来
、磁性層被着後、応力を加え、磁性層に１種のヒビ割れ
を生じさせたり、熱処理を行って、基体側を収縮させた
りしている。　しかし、これらはいずれも成膜の際のカ
ールを防止できるものではな（、生産性その他の点で欠
点が多い。

なお、蒸着以外のその他の被着法、スパッタリンク、イ
オンンＶ−ディング等によるときにも、成膜の際のカー
ルはきわめて大きな問題であり、その十分な防止策は未
だ実現していない。

■　発明の目的 本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、磁性層成膜の際のカールを防止できる方法を提供する
ことを、その主たる目的とする。

本発明者らは、このような目的につき鋭慧研究を行った
結果、気相被着条件、特にアルゴンガス等の動作圧力に
よって、被着脱の成膜の際に生じる薄膜の内部応力が制
御できること、そして、可撓性基体に下地層を気相被着
し、この下地層上に磁性層を気相被着する際、両者にお
ける動作圧力を制御することにより、容易に両薄膜の内
部応力を異ならしめろことができ、そのときカールが所
望のとおり解消できることを見出し、本発明をなすに至
ったものである。

すなわち、本発明は、可撓性基体上に、下地層を気相被
着し、当該下地層上に磁性層を気相被着するに際し、上
記下地ｊ−と磁性層との気相被着の際の動作圧力を制御
して、上記下地層の内部応力と、上記磁性層の内部応力
とが正負逆の符号となるようにすることを特徴とする磁
気記録媒体の製造方法である。

■　発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。　
本発明において用いる基体は非磁性で可撓性のイ）ので
あって、特に、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド
等の高分子成形物のフィルムが好適である。　この場合
、その厚さは任意のものとすることができる。

本発明においては、このような可撓性基体上に、下地層
を被層する。

下地ノーは非磁性であればよ（、各種金属、例えばアル
ミニウム、銀、銅、クロム、チタン、マンガン、マダイ
・シウム、スズ、鉛等、するいは各種合金、Ｓｉ　、　
Ｇｅ等の各種牛金属、さらには、５Ｉ０２Ａｔ、、０３
、’Ｉ’ｉ０２、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｙＦ２等の各種化合物
など、いずれであってもよい。

また、これらを２層以上積層することもできる。

ただ、後述のように、磁性層をＣｏ　−Ｎｉ　−Ｐまた
はＣｏ　−Ｐ系合金層とするときには、アルミニウム、
クロム、チタン、マグネシウム、するいはこれらの合金
、特にアルミニウム合金、クロム合金、チタン合金ある
いはマグネシウム合金であることが好ましい。

このような下地層を用いて、その上に上記のような組成
の＃膜磁性層を形成するときには、他の下地層を用いる
ときと比較して、機械的強度が向上し、負荷を印加した
後の残留伸びがきわめて小さくなる。　また、下地層を
形成しないときには、Ｂ−１１ループを測定したとき、
その形状が、連続被着擾手方向に亘って変化し、しばし
ばＢＨループの減磁曲線上に２つ以上の変曲点が生じ、
適旧バイアスの決定が離しくなる不都合もきわめて少な
くなる。

この場合、アルミニウム合金としては、アルミニウムを
主成分とする各種合金いずれであってもよいが、特に、
Ｓｉ　、　Ｃｕ、　Ｍｎ％Ｚｎ、　ＣｒおよびＭ２のう
ちの少なくとも１種を２５ｗｔ％以下、好ましくは０．
１〜２５ｗｔ％、より好ましくは１〜２０ｗｔ％含むも
のが好適である。

また、クロム合金としては、クロムを主成分とする各種
合金いずれであってよいが、特に、ＭＯｌＴｉ　、　Ｆ
ｅ％ＣｏオよびＮｉ　）うちの少なくとも１種を、５Ｑ
ｗｔ％以下、好ましくは０，１〜５Ｑｗｔ％、より好ま
しくは１〜５　Ｑ　ｗｔ％含むものが好適である。

さらに、チタン合金としては、チタンを主成分とする各
種合金いずれであってもよいが、特に、Ａｔ、Ｍｎ、Ｖ
、ＣｒおよびＦｅノうちの少なくとも１種を、４．　Ｑ
　ｗｔ％以下、好ましくは０．１〜４Ｑｗｔ％、より好
ましくは１〜３Ｑｗｔ％含むものが好適である。

加えて、マグネシウム合金としては、マグネシウムを主
成分とする各種合金いずれであってもよいが、特に、Ａ
ｔ、　Ｚｎ　、　Ｚ、ｒ　、　Ｍｎおよび希土類元素の
うち０１種以上を、３Ｑｗｔ％以下、好ましくは０１〜
３０Ｗ［％、より好ましくは１〜２０ｗｔ％宮むものか
好適である。

さらに、磁性層を、Ｃｏ　−ＰまたはＣｏ　−Ｎ１−ｐ
系のスパッタ＃：膜とするときには、上記した下地層の
うち、”アルミニウムＭ、クロム合金、チタン合金また
はマグネシラノ・合金であることが好ましい。

このような場合、保磁力が向上する。　また磁性層表面
の表向性が良好であり、ヘッドタッチが向上し、置載の
出力がきわめて高い。　そして、残留のびがきわめて少
なく、Ｂ　Ｈルーズの変形もきわめて少ない等、総合的
にみて、きわめて良好な特性を発揮する。

このような下地層は、一般に５０〜５０００Ａ程度の厚
さに形成される。

下地層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、イオノブ
レーティング等種々の気相被着法によることができる。

このような下地層上には、磁性層が形成される。

磁性層の組成としては、Ｃｏ−Ｎｉ糸、Ｃｏ　−ｔｔｅ
系、Ｃｏ　−１ｔｏ系、Ｃｏ　−Ｐ系、Ｃｏ　−Ｎｉ　
−Ｐ系、Ｍｎ　−Ａｔ、糸許柚々のものであってよい。

また磁性層の厚さについては、特に制限はなく、磁気記
録媒体がアナログ記録を行うものであるか、あるいはど
σ）ような用途が等に応じ、種々の厚さとすればよい。

　ただ、通常は、５００Ａ〜数μｍ程度の厚さの連続薄
膜として形成されるものである。

磁性層の形成法は、気相被着法に従い、垂直入射蒸着な
いし斜め蒸着等の蒸着、スパッタリング、イオンフレー
ティング等の中から選択される。

この場合、磁性層の形成は、媒体特性と、製造上の有利
さからすると、スパッタリングにより行うことが好まし
い。

スパックリンクにより、磁性層を形成するときには、そ
の組成は、特性上、Ｃｏ　−ＰまたはＣｏ→ｉ　−Ｐ系
合金であることが好ましい。

Ｃｏ　−ＰまたはＣｏ　−Ｎｉ　−Ｐ系合金の組成とし
ては、ＸＰ（，１μしＸはＣｏ、もしくはｃ。

ｔｏｏ−ｙ　Ｙ およびＮｉまたはこれらと他の蓋移金属元素の１種以上
との組合せである。）と衣わされるものであることが好
ましい。　この場合、Ｘ中におけるＣｏ　／　（Ｃｏ−
１−Ｎｉ　）　重量比Ｘ＆″！、ｏまたは３５Ｍ址％以
下であることが好ましい。　　３５重童％を超えると、
磁気特性、ｔｈに保磁力Ｈｃが低下してしまうからであ
る。　この場合、保磁力ＨＣＯ点テ、ｘ　′ｂ：　０〜
３０　Ｌ量％、特にｏ〜２８Ｎ量％であれば、より好ま
しい結果を得る。

一方、ｙ、すなわちＰ含量は、０より大で、８重量％以
下であることが好ましい。　８重量％を超えると、やは
り磁気特性、特に保磁力ｆ（ｃが低下してしまう。　こ
の場合、保磁力Ｈｃ。

点では、ｙが１〜８重景％、より好ましくは１．５〜７
重量％であれば、好ましい結果を得る。

なお、上記のようなＣｏ　−ＰまたはＣｏ−Ｎ１−Ｐ系
合金中には、更に、例えばＣｏ、Ｎｉ以外の他の遷移金
禍元累等、例えばＦｅ、　Ｃｒ、　Ｍｎ、Ｍｏなとの１
種見、上が、全体の１０重量％以下の範囲で含有されて
も、しい。

一方、スパッタリングを用いる場合、スパッタリング方
式としては、いわゆるＲＦスパッタであっても、又いわ
ゆるＤＣスパッタであってもよく、その装置構成も２惨
、４極等いずれであってもよい。　史には、いわゆるマ
グネトロンスパッタを用いてもよく、又場合によっては
、Ｐを含むガスを流しながら行う、いわゆる反応性スパ
ッタによることもできる。

用いるターゲットとじては、通常の場合は、Ｃｏ　−Ｎ
１−Ｐ等の焼結体などを用いればよい。

一方、衝撃イオンのイオン源としては、通常、Ａｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅなどの不活性ガス等を用いればよい。　そして
、これらの不活性ガスは、動作時において、　２Ｘ１０
−２Ｊ’ｏｒｒ以上の圧力に維持することか好ましい。

　このような圧力未満では、得られる磁性博膜の磁気特
性、特に保磁力Ｈｅが低下してしまうからである。　　
一方、動作時の圧力を上げれば、スパッタレートは低下
してしまう。　こσ）ため、動作時の圧力は、一般にｆ
ｉＸ１＋］”〜２Ｘ］０　”ｌ’ｏｒｒ程度とすること
が好ま１−い。

このような前徒において、本発明においては、下地層お
よび磁性層の一被着の１躾の動作圧力を制御して、磁性
層の内部応力と下地層の内部応力とが正負逆の符号とな
るようにする。

この場合、面層の内部応力は、実際と同一条件にて、剛
性の基板上に被着を行って、その際の内部応力を測定し
、両者が正負逆になるよう決定される。　このような内
部応力の測定は、ヤング率既知の剛性の基板を用い、上
記のように被着を行ったのち、いわゆる片もち法により
、基板のソリを測定し、算出される。

このような場合、両層の内部応力が正負逆の符弓となり
さえすれば、カールは格段と減少するが、特Ｋ、正負逆
であり、一方の絶対値と膜厚との積が、他方のそれの５
０〜１５０％程度であると、カールはほとんどなくなる
。

磁性層と下地層との内部応力を正負逆にするには、気相
被着の成膜動作圧力の制御によって行うことができる。

すなわち、例えばＲＦスパッタリングによるときには、
２〜４　Ｘ　１０　　”　Ｔｏｒｒの動作力では、はぼ
面方向内部応力はＯとなる。　そして、これ以上の動作
圧では内部応力が負となり、収縮力となり、またこれ以
下の動作圧では内部応力が正となり、伸長力となる。

従って、磁性層および下地層のいずれか一方ヲ２Ｘ１０
　　”Ｔｏｒｒ以下の圧力にてスパッタリングにより形
成するときには、他方の成膜は４×１．０　”Ｔｏｒｒ
以上の圧力にてスパッタリングを行えばよい。

なお、他のスパッタリングや蒸着、イオンブレーティン
グによるときも、面方向の内部応力がＯとなる条件は、
上記とほぼ同様の動作圧力であり、これは実験により容
易に求めることができる。

このような後、必要に応じ、保護層を設層したり、所定
の形状加工等を施し、磁気記録媒体が製造される。

このようにして製造される本発明における磁気記録媒体
は、アナログないし、ディジタルの磁気記録を行う、各
種磁気デー１、フレキシブルディスク等として、有用で
ある。

■　発明の具体的効果 本発明によれば、カールはきわめて小さくなる。

本発明者らは、本発明の効果を確認するため種々実験を
行った。　以下にその１例を示す。

実験例１ 可撓性基体として、連続長尺の６μ悔厚のポリエチレン
テレフタレートフィルムを用意した。

このフィルム４種Ｋ、一つには、何ら下地層を形成せず
、また他の３棟には、下記表１に示される動作アルゴン
圧にてＤＣスパッタによりＡｔ下地層を２５００Ａ厚に
て形成した。

次いで、これらの上に、対応する焼結体を用い、（Ｃ０
Ｑ８５ＮｉＱ５　）９６　Ｐ４組成の磁性層を、）ｔＦ
スパッタにより、下記表１に示される動作アルゴン圧力
にて、３５００Ａ厚に形成した。

表　　　　１ 動作アルゴン圧力（Ｔｏｒｒ　） 下地層　　　　磁性層 本発明　　　５Ｘ１０−３　７Ｘ１０　”比較１　　　
　　　　　　　７Ｘ１０−２比較２　　　３Ｘ１０→　
　７Ｘ１０　”比較３　　　７ＸｌＯ−２７ＸＩＱ　−
２次に、上記各試料の下地層または磁性層スパッタリン
ク条件と全く同一の条件にて、スライドグラス上にスパ
ッタリングを行い、片もち法にて、ソリを測定し、それ
ぞれの内部応力を測定した。　結果を表２に示す。　こ
の場合、内部応力の負符号は、面方向収縮力であること
を表わし、正符号は前方向伸長力であることを表わす。

表　　　２ 内部応力（ｄｙｎｅ　ｌａ！　） 下地層　　　　　磁性層 本発明　＋８ＸｌＯＩ′　　−８；１０９比較１　　−
　　　　−８Ｘ１０９ 比較２　　　＝ｏ　　　　　−８ＸＩ０９比戟３　−８
Ｘ１０”　　　−８Ｘ１０ｇさらに、上記各試料につき
、それぞれを３．８１■幅、７０ｍ長にスリットし、マ
イクロカセットテープＭＣ−９０を作製した。

これら各マイクロカセットテープにつき、カールの曲率
半径、ＱｄＢ入力での３１５　Ｈｚと１０ＫＨｚの周波
数特性および片面４５分分間性時の鳴きの数を測定した
。　結果を下記表３に示す。

表　　　　３ カール　　周波数特性　　　　テープ 曲率半径　　Ｉ　ＱＫＨｚ　／　３１５Ｈｚ　　鳴　き
（Ｐ＋＋）　　　　（ｄＢ）　　　　　（回）本発明　
　　の　　　＋５０ 比較１　　　２３　　　−　　　　　６比較２　　　２
０　　　　＋１　　　　　５比較３　　　　８　　−１
０　　　　１０表３に示される結果から、本発明の効果
が明白である。

さらに、上記本発明のサンプルにつき、下地層アルミニ
ウムを、重量％にて、Ａｔ　−１，２Ｍｎ、Ａｔ−４Ｍ
？−０．８Ｍｎ−Ｑ、３　　Ｓｉ、　　　Ｃｒ−２５）
’ｅ　　−］　５Ｍｏ　、　Ｔｉ　−５Ａｔ−３Ｍｎ　
、およびＭグー１０　Ａｔ−０，ＩＭｎＫかえて、他は
全く同様に作製したところ、上記と全く同等の結果を得
た。

他方、各テープの保磁力１−１ｃを測定したところ、下
記表４に示される値を得た。　なお、表４には下地層な
しの場合の値も併記される。

次に、これら各テープに８　Ｋ１１ｚ　、　ＯｄＢのシ
グナルを記録した後、再生しくテープ速度４．７６゜／
５ｅｃ）、Ｃ−９０テープでの出力変動中（ＶＵ）を測
定し、主として磁性層膜厚のバラツキに起因する出力変
動の大小を評価した。　結果を表４に示す。

また主として、表面性の何如によって生じるヘッドタッ
チを評価するため、１４ＫＨｚＭＯＬを測定した。　結
果を表４に示す。

次いで、テープ強度を評価するため、各テープを１ｍ表
に裁断し、その一端を固定してつるし、他端に、２００
ｖの荷重を１分間かけ、その後の伸びを測定した。　こ
のようにして測定した残留伸び（％）を、表４に示す１
、これとは別に、磁性層の接着性を評価するため、谷カ
セットテープに記録を行った後、２５℃、相対湿度６０
％にて、４．７６ｃｍ／　Ｓｅｃの走行を５００回行い
、その後再生して、５ｄＢ以下のレベル低下が何回ある
かを測定した。　結果を表４に示す。

さらに、これとは別に、デー１１巻につき、８０ｍおと
に９０箇所ザンプリンクして、そのＢＨループを測定し
、ＢＨループの減磁曲線に２つ以上の変曲点があられれ
る変形箇所の数を測定した。　結果を表４に示す。

１１開昭５８−１１８０３３　（６） 表４に示される結果から、Ａｔ、Ｃｒ、’ｒｉないしＭ
２合金下地層のすぐれた効果があきらかである。

実験例２ 下記表５に示されるようにして、各種サンプルを作製し
、表５に示される結果を得た。

表５に示される結果から本発明にオ６げる各種合金下地
層の効果が明日である。

なお、これら各ヅンブルは、保磁力、出力変動ｒｌＪ、
］　４　ＫＨｚ　ＭＯＬ、残留伸び、接着劣化、ＢＨル
ーグ変形とも、きわめて良好な特性を示した。

実験例３ 下記表６に示されるようにして各抽ザングルを作製し、
表６に示される結果を得た。

表６に示される結果から、本発明の効果が明白である。

代理人　　弁理士　　石　井　陽　− ０４） 手続″Ｉｒ１ｉ正書く自発） 特許庁長官　　島　１）春　樹　殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第２１２０３５号 ２、発明の名称 磁気記録媒体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　　東京都中央区日本橋−丁目１３番１号氏名（
名称）　　（３０６）東京電気化学１１１ｉ株式会社代
表者　　　索　野　福次部 ４、代理人〒１０４ 住所　　東京都中央区築地二丁目１５番１４号明細書 ６、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可撓性基体上に、下地層を気相被着し、当該下地層上に
   磁性層を気相被着するに際し、上記下地層と磁性層との
   気相被着の際の動作圧力を制御して、上記下地層の内部
   応力と、上記磁性層の内部応力とが正負逆の符号となる
   ようにすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。