JPS5913080A - 薄膜金属 - 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】 本発明は、薄膜金属の防錆、防食および前記薄膜表面の
摩擦係数の低減すなわち滑性化を図ろうとするものであ
る。

本発明が対象とする薄膜金属は、厚さ数１０ミクロン以
下の例えば、鉄、ニッケル、コバルト。

３ページ 銅、アルミニウムもしくはこれらを主成分とする合金な
ど金属単体から成る金属層であって、しかも前記金属層
が空気に暴露されている材料全般が対象となる。このよ
うな材料の代表例としては、コバルトなどの磁性材料を
ポリエステルなどのプラスチックフィルムに蒸着した磁
気テープがある。

他には、銅などの導電性金属をポリカーボネートなどの
絶縁性プラスチックフィルムに蒸着した電極フィルムな
どがある。

しかし、従来これらの薄膜金属は高温あるいは高湿の雰
囲気に暴すと数時間で錆や腐食が起き、薄膜金属の物性
あるいは要求特性を失うか著しく損傷する問題があった
。さらに前述した磁気テープの例で説明すると、前記テ
ープを磁気記録再生装置にかけ走行させた場合、薄膜金
属面と記録再生ヘッドあるいはテープ走行ガイドとの摩
擦力が大きいため、その接触部で摩擦音が発生したシ走
行不良を起こし再生画像が歪むなどの問題があった。

一般に、金属表面の防錆、防食、滑性化を目的とした表
面処理の代表的な方法として弗素系活性剤を少量添加し
たエポキシ、シリコンなどの樹脂で金属表面を被覆する
方法が良く知られている。

しかし、このように樹脂で金属表面を被覆する方法は、
現状の技術では樹脂膜厚が数ミクロン以上と厚くなり、
前述のような磁気テープあるいは電極フィルムなどには
適用できない。すなわち、薄膜金属の表面に数ミクロン
以上の層が被覆されていると、磁気テープの場合では磁
気再生ヘッドと薄膜金属との間隙が大きくなるため、画
信号のレベルが極端に低下してしまう。また電極フィル
ムのように薄膜金属の表面の物性例えば電気電導度が重
要になる場合は、その表面の物性が被覆する樹脂によっ
て著しく変化してしまうためである。

本発明はかかる従来の問題を克服した薄膜金属を提供す
るものである。具体的には、薄膜金属の固有物性を失な
わず、しかも空気酸化、露結、湿気などによる錆や腐食
に強く摩擦係数の小さい薄膜金属を提供するものである
。

本発明による代表的な薄膜金属の構成を図に示６ベージ す。図において１は例えばポリエチレンテレフタレート
、ポリイミド、アクリル樹脂などのプラスチックあるい
はシリコン、セラミックなどの基体である。２は例えば
鉄、コバルト、ニッケル、銅。

アルミニウムもしくはこれらを主成分とする合金を真空
蒸着あるいはスパッタリングで厚さ数１０ミクロン以下
に形成した薄膜金属である。３は膜厚１０００Å以下の
防錆剤およびノ・ロゲン元素を主成分として含む薄層で
ある。この薄層３は薄膜金属２の表面もしくは表面に露
出している細孔内壁をも含めて付着している。

本発明に用いる防錆剤としては、トリアゾール系、イミ
ダゾール系、チアゾール系、ジチオカーバメート系、チ
ウラムジスルフィド系、アミド系。

ナフトール系の化合物またはこれらを主体とする組成物
である。とり＋け、薄膜金属がコバルトまたはコバルト
−ニッケル合金などのコバルト合金の場合はβ−ナフト
ール、α−ニトロン−β−ナフトールなどのナフトール
系化合物、ベンゾトリアゾールなどのトリアゾール系化
合物、サリチル６ページ 酸アミド系の化合物などが特に有効である。

本発明における薄膜金属表面へのハロゲン元素の導入は
次のような種々の方法が可能である。

ａ　ハロゲンのガス中に放置。

ｂ　希薄なハロゲン化水素水溶液に浸漬もしくは溶液を
塗布後、水洗し乾燥。

Ｃ希薄なハロゲン化物の溶液に浸漬もしくは溶液を塗布
後、溶媒で洗浄し乾燥。

ハロゲン化物としては、アルカリ金属やアルカリ土類金
属等の各種の金属のハロゲン化物、またその他の例とし
て、ハロゲン化第−錫（Ｓ　ｎ　Ｘ　２　）等があり、
又、溶媒としてはハロゲン化物を溶かすものであれば、
水、有機溶媒等が適用可能である。

ただし、以上のハロゲン元素の導入に際しては、その処
理時間、処理濃度等を極めて注意深く制御する必要があ
り、処理条件が激しすぎれば、処理中に、金属へのハロ
ゲン導入が進みすぎ、所期の目的を達し得ない。例えば
ハロゲン化物溶液による処理においては、その濃度は一
般に０．１〜７ページ １１０００ｐｐ程度で充分であシ、浸漬時間も、大てい
の場合数秒間で処理を終える。また、ノ・ロゲンのガス
で処理する場合には、ガスと接触する時間の制御や、温
度制御プラズマ中での処理等との組み合わせも可能であ
る。

本発明では、ハロゲン元素の中でも、弗素を用いた場合
特に有効である。たとえば、フッ化亜鉛。

７ツ化アルミニウム、フッ化アンチモン、フッ化カリウ
ム、フッ化クロム、フッ化コバルト、フッ化スズ、７ツ
化チタン、フッ化銅、フッ化ナトリウム、７ツ化ニツケ
ル、フッ化パラジウム、フッ化マグネシウム、フッ化マ
ンガン等の各種の金属弗化物を用いたハロゲン元素の導
入が薄膜金属表面の滑性化に有効である。なかでも、フ
ッ化第−錫（Ｓ　ｎ　Ｆ　２　）を用いた場合が特に有
効である。

上記の防錆剤およびノ・ロゲン元素を薄膜金属に導入す
るには、前記防錆剤およびノ＼ロゲン化物の物性に応じ
てスパッタリング、蒸着、塗工あるいは浸漬法など通常
の方法で成し得る。また、薄膜金属への防錆剤およびハ
ロゲン元素の導入のプロセスも種々可能である。たとえ
ば、防錆剤処理後にハロゲン元素を導入する方法や、そ
の逆の方法、さらに両者の混合系での同時処理も、もち
ろん可能である。

本発明の主眼は、上述したように金属表面に防錆剤およ
びハロゲン元素を導入することにあり、その特徴は前記
防錆剤およびハロゲン元素含有層の膜厚が１０００Ａ以
下の極めて薄い膜厚で、防錆、防食、滑性化に効果があ
る点にある。また、薄膜金属の固有物性に影響を与えな
い特徴がある。

したがって、本発明による薄膜金属は、高温、高湿の雰
囲気に暴露しても錆や腐食が非常に起り難く表面の滑性
も保持され、しかも薄膜金属の特性を保持することがで
きる。

つぎに実施例をあげてさらに詳しく説明する。

実施例１ １０μｍ　厚（Ｄ　ホＩＪエステルフィルムにコバルト
・ニッケル合金を１０００人厚に蒸着した磁気テープを
、種々の防錆剤および）・ロゲン化物（ハロゲンガスも
含む）で、それらの物性に応じて処理９ページ した。処理の方法は、例えば、防錆剤の溶液（１０〜１
１０００ｐｐ程度）に、磁気テープを浸漬し、過剰の溶
液を脱脂綿でふきとシ乾燥後、同様に、ノ・ロゲン化物
の溶液に浸漬・乾燥した。また、気化性防錆剤の場合に
は、磁気テープを防錆剤とともにデシケータ−中で、加
温することにより処理が可能であシ、さらに、防錆剤と
ノ・ロゲン化物が同一溶媒に可溶の場合には、両者の混
合溶液に浸漬後、乾燥する方法も適宜用いた。処理の方
法も、浸漬だけでなく、塗工や、場合によっては、蒸着
。

スパッタリングのような方法も可能である。いずれの処
理方法による薄膜金属においても、はぼ同等の効果が得
られた。

このようにして得られた各種の磁気テープの表面のすべ
り摩擦係数の測定結果および、耐腐食性試験の結果を次
の表に示す。

以下余白 １０ページ １１　ページ なお、すべり摩擦係数の測定は、直径５謹のステンレス
棒に磁気テープの薄膜金属面を接触して行なった。また
、耐腐食性試験は、６０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽に
テープを一週間放置後、ひっかき試験により評価を行な
った。ひっかき試験の項目における○印は傷なし、Δ印
は一部傷あり、Ｘ印は全面に傷がつくことを示す。

以上の結果から明らかなように、防錆剤およびハロゲン
元素の導入によって、耐腐食性および表面の滑性のすぐ
れた薄膜金属が得られる。なお防錆剤およびハロゲン元
素がいかなる形で表面に存在しているかについては、今
のところ詳細は不明である。特にハロゲン元素の存在形
態については種々の可能性（ハロゲンイオンもしくはハ
ロゲン化物の形）があり、また金属との結合様式につい
ても不明である。導入されたハロゲンの量についても、
極微量が各種の分析法によって観測されるにすぎず、ま
たハロゲンが分布する範囲は、金属表面から数〜数百オ
ングストロームオー？゛−の領域にすぎないと推定され
る。そのような極めて薄いハロゲン含有層のだめ、金属
本来の性質をいんぺいすることがないものと考えられる
。

実施例２ １０μｍ厚のポリカーボネートフィルムに銅。

ニッケル、鉄、コバルトを２０００人厚に真空蒸着し電
極フィルムを形成した。実施例１と同様に、防錆剤およ
び弗素系活性剤で処理した薄膜金属は、ブランクのもの
とくらべて、いずれの場合も、耐腐食性、および滑性の
向上が見られた。

なお本発明は、実施例の範囲に限定されるものではなく
、機械的な方法等で形成されだ箔状の薄膜金属に対して
も有効である。また、防錆剤や、ハロゲン元素の導入に
用いる各種のハロゲン化物の組み合せの範囲も、実施例
に限定されるものではなく、複数の防錆剤と複数のハロ
ゲン化物との組み合わせも、本発明の範囲内にあ、るこ
とはもちろんである。

以上の説明から明らかなごとく、本発明は、耐腐食性が
すぐれ、表面の摩擦係数が小さく、かつ、金属固有の特
性を失なわ々い、すぐれた特性を有１３ページ する薄膜金属を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による薄膜金属の一例の断面図である。 １・・・・・・基体、２・・・・・・薄膜金属、３・・
・・・・薄層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）防錆剤とハロゲン元素を表面に有することを特徴
   とする薄膜金属。 （２）防錆剤が、トリアゾール系、イミダゾール系。 チアゾール系、ジチオカーバメート系、チウラムジスル
   フィド系、アミド系およびナフトール系よシなるグルー
   プなかから選ばれた少くとも一つの化合物を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜金属。 （３）トリアゾール系化合物が、ベンゾトリアゾール、
   ３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２゜４−トリア
   ゾールの何れかであることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の薄膜金属。 （４）アミド系化合物が、１’、１０−ビス（Ｎ−サリ
   チロイルアミノ）ドデカンジアミドであることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の薄膜金属。 ２ベーン （６〕　　ナフトール系化合物がα−ニトロン−β−ナ
   フトールであることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の薄膜金属。 （６）−・ロゲン元素が弗素と塩素の何れかであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜金属。 （７）薄膜金属が磁性金属からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１預言戸載の薄膜金属。 （８）磁性金属がコバルトまたはコバルト系合金である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の薄膜金属
   。 （９）　　コバルト系合金がコバルトニッケル合金であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の薄膜金
   属。