JPS60150237A - 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】 本発明は蒸着テープ等の所謂強磁性金属薄膜型の磁気記
録媒体の製造方法に関するものであり１、さらに詳細に
は強磁性金属薄膜形成時に発生するカールの解消方法に
関するものである。

従来、高密度記録が可能な磁気記録媒体として、磁性層
である強磁性金属薄膜を真空蒸着あるいはスパッタリン
グ等の方法で非磁性基板上に被着形成した強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体が提案されており、この強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体においては、塗布型の磁気テープと比
較して磁性層の厚さを極めて薄くすることができるので
長時間記録が可能となるとともに高域周波数特性が良好
なものとなる等、種々の長所を有していることが知られ
ている。

しかしながら、この種の磁気記録媒体にあっては、ポリ
エステルフィルム等の可撓性を有する非磁性基板上に蒸
着等の手段で上記強磁性金属薄膜全被着形成すると、得
られる媒体にカールと称さ　゛れる屈曲が生ずるという
欠点を有している。そして、このようなカールが生ずる
と、この磁気記録媒体と磁気ヘッドの当りが悪くなって
、再生出力が低下してしまったり巻き乱れが生じたりし
てしまり。

そこで、従来、上述のようなカールを解消するために種
々の方法が考えられている。

例えば、上記磁気記・録媒体の磁性層にクランクと呼ば
れる一種のヒビ割れを生じさせ、歪エネルギー全緩和し
てカールを解消する試みがなされている。しかし、上記
クランクによる歪エネルギーの緩和は１％程度にすぎず
、あまり効果的でないばかりか、強度が低下してドロッ
プアウトや磁性層の剥離等の原因となりこの媒体の信頼
性全署しく損なってしまう。

あるいは、ニップロールで圧力を加えて熱ロールに密着
させたり、熱処理装置を用いて上記磁気記録媒体を張力
を与えながら加熱する等して非磁性基板を熱収縮させ、
上記カールを解消するという方法も提案されているが、
この場合には、（１）非磁性基板は表面からの熱伝導に
より加熱されるので、表面付近と中心部とでは温度差が
太き・く、短時間に上記非磁性基板を均一に加熱するこ
とができず、処理するのに長時間を要する。

（２）処理時間全短縮するために熱ロールや雰囲気温度
を上げると非磁性基板の表面が変質したりして磁性層に
まで損傷を与える虞れがある。

（３）装置が大がかりなものとなって設備に７））がる
費用が多大なものとなる。

等の問題が生じている。

さらに、上記いずれの方法においても、カール解消のた
めの特別な工程が必要であり、生産性等の点で不利であ
る。

そこで本発明は、上述の従来の方法の有する欠点を解消
するために提案されたものであって、生産性や信頼性等
を低下することなく、カールの無い平担な強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体を得ることが可能な磁気記録媒体の製
造方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、上述の如き目的を達成せんと鋭意検討の
結果、強磁性金属薄膜を被着形成する際に非磁性基板の
基板温度を制御することによりカールの原因となる内部
応力金材ち消すことができることを見出し本発明を完成
するに至ったものであって、非磁性基板上に強磁性金属
薄膜を形成するに際し、上記非磁性基板の基板温度を制
御して上記強磁性金属薄膜の真内部応力と熱応力とが正
負逆の符号となるようにすること全特徴とするものであ
る。

すなわち、一般に磁気記録媒体のカールの原因となる内
部応力は、強磁性金属薄膜と非磁性基板の熱膨張率の差
に起因する熱応力と、上記強磁性金属薄膜の成長過程で
生ずる真内部応力の２つからなるものと考えられ、本発
明はこれら熱応力と真内部応力の符号が正負逆となるよ
うに制御し互いに打ち消し合うようにすることによって
全体の内部応力を無くしカールを解消することを特徴と
するものである。

そして、本発明は、特に上記熱応力を制御することによ
って内部応力を解消するものである。

上記熱応力σｔｈは、非磁性基板の熱膨張係数α８とこ
の基板上に被着形成される強磁性金属薄膜の熱膨張係数
αｆの差によってこの金属薄膜が被着された基板があた
かもバイメタルの如く作用することに起因して発生する
ものであって、その大きさは、 σｔｈ　””　Ｅ７　（αｆ−α８）ΔＴ　・・・・・
第１式なる第１式によってめられる。なお、ここでＥｆ
は上記強磁性金属薄膜のヤング率であシ、ΔＴは真空蒸
着等上記金属薄膜被着形成時の非磁性基板温度と室温（
２５℃）との差を表わす。また、上記第１式においては
、熱応力’ｔｈは張力となる場合に正、圧縮力となる場
合に負の符号で与えられる０ したがって、上記非磁性基板の材質や強磁性金属薄膜の
材料を決定すれば上記熱膨張係数αｆ。

α８やヤング率Ｅｆは一義的に決まり、上記強磁性金属
薄膜を被着形成する際の非磁性基板の温度？調整してお
くことによって上記熱応力σｔｈの大きさをコントロー
ルすることができるのである。

これに対して、上記真内部応力σ１ｎｔｒ　はｊ記強磁
性金属薄膜を構成する結晶粒塊の各結晶軸の方向の相違
等に由来して発生するもので、その大きさは上記金属薄
膜の組成やこの金属薄膜被着形成時の非磁性基板温度、
蒸着速度等によって決まると考えられているが、これら
の関係を定式化することは困難である。このため、上記
真内部応力σ１ｎｔｒ　’Ｔｈ製造工程で制御すること
は雛かしい。

このように、上記真内部応力σ１ｎｔｒを制御すること
は不可能であるので、上記熱応力σｔｈを蒸着時の非磁
性基板の温度を調整することによって制御し、σｔｈ十
σ１ｎｔｒ”０となるように上記基板温度を設定すれば
よい。

次に、本発明による磁気記録媒体の製造方法について説
明する。

本発明においては、非磁性基板上に金属磁性材料よりな
る強磁性金属薄膜を被着し磁性層を形成する。

上記非磁性基板としては、磁気記録媒体を製造するのに
従来より使用されているものであれば何れも使用でき、
例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、
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１１イＳド
、ポリアミド等の高分子物質等が挙げられる。

一方、上記金属磁性材料としては、強磁性薄膜全形成し
うるものであれば倒れでも使用でき、例えば、鉄Ｆｅ、
コバルトＣｏ１ニッケルＮｉ等の金属、あるいはＣｏ−
Ｃｒ系、Ｃｇ　−Ｎ　ｉ系、Ｃ。

−Ｒｅ系、Ｃｏ−Ｐ系、Ｆｅ−Ｃｏ系、Ｆ　ｅ　−Ｎ　
ｉ系、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ系、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ系等の
種々の合金材料等が挙げられる。

また、上記強磁性金属薄膜を被着形成する方法としては
、金属磁性材料ｋ　ｌ　Ｏ−’　〜１０−８Ｔｏｒｒの
真空下で抵抗加熱、高周波加熱、電子ビーム加熱等によ
り蒸発させ、非磁性基板上に蒸発金属を斜め方向あるい
は垂直方向から沈着させる蒸着法や、１０−’　〜ｌ　
０３Ｔｏｒｒの不活性ガス（通常はアルゴンガス）雰囲
気中でＤＣグロー放電、ＲＦグロー放電を起こし放電中
で金属を蒸発させるイオンブレーティング法、ｌ　Ｏ〜
１０−’　Ｔｏｒｒのアルゴンを主成分とする雰囲気中
でグロー放電を起こシ生シたアルゴンイオンでターゲン
ト表面の原子をたたき出すスパッタ法等が挙げられる。

そして、本発明において重要なことは、上記強磁性金属
薄膜を被着形成する際に、すなわち上記蒸着あるいはス
パッタ等を施す際に上記非磁性基板の温度をあらかじめ
所定の温度まで加熱しておくことである。

上記非磁性基板の温度を制御する方法としては、温度制
御した円筒状のドラムに沿って密着して走行させこのド
ラムと熱平衡状態に達せしめる方法や、赤外線ヒータ等
の輻射熱で加熱しその輻射熱量を制御する方法等が挙げ
られる。

また、上記非磁性基板の温度は、得られる磁気記録媒体
を室温まで冷却した時に熱応力σｔｈが真内部応力σ１
ｎｔｒ　と符号が反対でその絶対値がほぼ等しくなりカ
ールの発生が無くなるような温度をあらかじめ実験的に
めておいて設定すればよい０ 以上の方法により得られる強磁性金属薄膜型磁気記録媒
体においては、製造時に非磁性基板の温度を制御してお
くことにより熱応力σｔｈと真内部応力σ１ｎｔｒの和
がほとんど０に等しくなっており、カールが無くなって
磁気ヘッドに対する当りが良くなり優れた電磁変換特性
や走行特性等が得られる。

また、上述の方法によれば、カールを解消するためにク
ランク等を入れる必要がないので、磁性層の強度を低下
することがなく、ドロップアウトや磁性層の剥離等が生
ずることのない耐久性に優れた磁気記録媒体を得ること
ができる。

さらに、本発明によれば、磁気記録媒体のカールを解消
するための特別の工程も不要であるので、生産性等の点
で極めて有利である。

以下、本発明をより明確なものとするためにさらに具体
的な実施例を挙げて説明するが、本発明がこれら実施例
に限定されるものでないことは言うまでもない。

実施例１ 非磁性基板として厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルム（αＢ　＝　２７　Ｘ　ｌ　Ｏｄｅｇ郷
）ヲ用い、このフィルムの温１ｉｉ１００〜１８０℃に
設定して膜厚１６００ＡのＣｏ−Ｃｒ　薄膜（αｆ＝１
１　Ｘ　１０−’　ｄｅｇ−’　ｅ　Ｅ　ｆ　〜２２　
Ｘ　１０”。

ｄｙｎ−ｃｍ−２）ｉ蒸着法により１分間当り３０Ａの
割合で被着形成し、磁気記録媒体を得た。

得られる磁気記録媒体のカール度と上記基板温度との関
係を第１図に示す。なお、上記カール度〔％〕は、第２
図に示すように、平坦な状態での長さｆ：ａ、カールし
た状態を投影した長さをｂとし、ａ−ｂ −−−−Ｘ１００ によりめ、磁性層が内側となるカールの場合を正、その
逆の場合を負とした。なお、この第２図において、１は
非磁性基板、２は磁性層（強磁性金属薄膜）を示すもの
とする。

上記第１図より、この実施例においては蒸着時の基板温
度’ｅ１６０℃とすることによりカールが無くなること
が判明した。

ところで、上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの
熱膨張係数やＣｏ−Ｃｒ薄膜の熱膨張係数、ヤング率か
ら上記基板温度による熱応力σｔｈが計算され、例えば
１００℃ではσｔｈ＝−２．６Ｘ１０’ｄｙｎ＊ｃｍ−
２，１４０℃ではσｔｈ＝−４，０Ｘ１０’ｄｙｎＩＩ
ｃｍ−２，１８０℃では−５，５ＸｌＯ°ｄｙｎｅｃｍ
”−２となる。したがって、上記Ｃｏ−Ｃｒ薄膜の真内
部応力σ１ｎｔｒの値は正であって、特に基板温度１ｉ
ｏｏ℃に設定した場合には熱応力σｔｈで打ち消すには
至らず、合わせた内部応力σ１ｎｔｒ十σｔｈが正の値
となって正カールを示すものと考えられる。これに対し
、基板温度を１８０℃に設定した場合には、σ１ｎｔｒ
　の絶対値よりもσｔｈの絶対値の方が大きくなりσ１
ｎｔｒ十σｔｈの値が負の値となって負カールを示すも
のと考えられる。すなわち、上記真内部応力σ１ｎｔｒ
は得られる磁気記録媒体にカールの無い時、すなわち基
板温度’に１６０℃に設定した時の熱応力σｔｈの値約
−４，８ＸｌＯ”ｄｙｎ−Ｃｍ−２に絶対値が等しいも
のとして推定される。

実施例２ 非磁性基板として厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（
αＢ　＝２０　Ｘ　ｌ　Ｏ−’　ｄｅｇ″″）ヲ用い、
先の実施例１と同様の方法で磁気記録媒体を作成した０ 得られる磁気記録媒体のカール度と基板温度の関係を第
３図に示す。この第３図より、この実施例においては蒸
着時の基板温度全１８５・℃とすることにより平坦な磁
気記録媒体が得られることが判明し、また、真内部応力
σ１ｎｔｒの値はσｔｈの値を計算することにより約３
．２　Ｘ　１０９ｄｙｎ−ｃｍ−”と推定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における基板温度と得られる
磁気記録媒体のカール度の関係を示すグラフであり、第
２図はカール度を説明する断面図、第３図は本発明の他
の実施例における基板温度と得られ、る磁気記録媒体の
カール度の関係を示すグラフである。 特許出願人　ンニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　見 回　１）　村　榮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基板上に強磁性金属薄膜全形成するに際し、上記
   非磁性基板の基板温度を制御して上記強磁性金属薄膜の
   真内部応力と熱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。