(57)【要約】【課題】高分子フィルム上にマグヘマイト薄膜を主成分とする薄膜磁性層を備えた磁気記録媒体を低コストで作製する。【解決手段】長尺状の高分子フィルムよりなる基体１上に、マグネタイト薄膜を形成し、マグネタイト成膜後の基体を、周面が加熱された回転ロールに接触させて搬送してマグネタイト薄膜に酸化処理を施し、マグヘマイト薄膜を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の高分子フィルムよりなる基体上に、マグネタイト薄膜を形成する工程と、
上記マグネタイト薄膜形成後の基体を、加熱された回転ロールの周面に接触させた状態で搬送させ、上記マグネタイト薄膜を酸化処理し、マグヘマイト薄膜を形成する工程とを有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
上記マグネタイト薄膜に対して、酸素ガス過剰雰囲気下において酸化処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
上記回転ロールの周面の温度を１５０℃〜３５０℃として、上記マグネタイト薄膜の酸化処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化鉄を主成分とする磁性薄膜型の磁気記録媒体の製造方法に関するものであり、特に耐食性や硬度が高く、磁気特性に優れた高記録密度のテープ状の磁気記録媒体を低コストで提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては多くの情報がデジタル化されており、これら膨大な量のデータを長期に亘って保存することが必要となっているが、それに伴いテープあるいはハードディスク記録システムによるデータのバックアップが非常に重要なものとなっている。
【０００３】
従来においては、このようなデータのバックアップ用の磁気記録媒体として、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が適用されていたが、記録密度の大容量化、高速化、および装置の小型化等の要請から、記録層をスパッタ等の気相成膜法により形成した、いわゆる磁性薄膜型の磁気記録媒体が用いられるようになってきた。
【０００４】
上記磁性薄膜型の磁気記録媒体としては、例えば基体上にＣｏ層、Ｃｒ層、Ｃｏ−Ｎｉ等の金属磁性層、カーボンからなる保護層、および潤滑剤層を順次形成した構成のものが一般的に知られている。
しかしこのような薄膜磁性層は、耐食性や硬度の点において充分な信頼性が確保できないという問題を有していた。
【０００５】
これに対して、酸化鉄を主成分とした薄膜磁性層は、酸化鉄が化学的に安定なため、耐蝕性に優れ、かつ充分高い硬度を有しているという利点を有している。
このような酸化鉄を主成分とする薄膜磁性層としては、マグヘマイト、あるいはコバルトを含有するマグヘマイト等が挙げられ、これらはスパッタ法等により先ずマグネタイト薄膜を形成し、その後加熱酸化処理工程を経て形成することができる。
【０００６】
このような加熱酸化処理方法としては、大気中で２５０〜４００℃の温度範囲で処理する方法、いわゆる大気中加熱処理（例えば、下記特許文献１参照。）等が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−３０７０２２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においてはテープのような長尺状の媒体を取り扱うことを想定すると、マグネタイト薄膜の大気中加熱処理を行う場合には、例えばテープの長さに応じた加熱炉を有するトンネル型の加熱装置を使用することが必要となり、設備が大型化しコスト高を招来するという問題を生じる。
【０００９】
そこで本発明においては、上記のような問題に鑑みて、長尺状の磁気記録媒体を作製する場合においても、小スペースで、大量のマグネタイト薄膜を一工程で加熱酸化処理することを可能とし、コストの低減化が図られ、かつ耐食性や硬度が高く、磁気特性に優れた高記録密度のテープ状磁気記録媒体を提供することとした。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、長尺状の高分子フィルムよりなる基体上にマグネタイト薄膜を形成する工程と、マグネタイト薄膜形成後の基体を、加熱された回転ロールの周面に接触させた状態で搬送させてマグネタイト薄膜を酸化処理し、マグヘマイト薄膜を形成する工程とを有するものとする。
【００１１】
本発明方法によれば、マグネタイト薄膜形成後の基体を加熱された回転ロールに接触搬送させて加熱酸化処理を行うこととしたため、例えば長尺状の媒体を作製する場合においても、極めて小スペースで大量のマグネタイト薄膜を同時に処理することが可能となり、装置の小型化、コストの低減化が図られ、耐蝕性に優れ、高い保磁力を有し、磁気特性に優れた磁気記録媒体が作製できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体の製造方法について、具体的な実施形態を図を参照して説明する。なお、以下においては、主としてテープ記録システムの磁気記録媒体として構成される磁気テープに適用する例について説明する。
【００１３】
先ず、本発明方法により作製する磁気記録媒体の一例の概略断面図を図１に示す。磁気記録媒体１０は、高分子フィルムよりなる基体１上に、磁性層２、保護層３、および潤滑剤層４が順次形成された構成を有している。
【００１４】
基体１は、例えばポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等をいずれも適用することができる。
【００１５】
上記基体１上には、層構成に応じて必要により、所定の下地層あるいは中間層（図示せず）を設けてもよい。例えば基体１と磁性層２、あるいは他の層間の結合（付着力）を強固にする接着層、応力を緩和する機能層、あるいは表面に平滑性を与える層、磁気特性を向上させるための層等を設けてもよい。
【００１６】
磁性層２は、コバルト含有マグヘマイト薄膜、あるいはコバルトを含有しないマグヘマイト薄膜等、マグヘマイトを主成分とする磁性薄膜よりなるものであればよく、特に組成を限定されるものではない。
【００１７】
保護層３は、記録用、再生用の磁気ヘッドの摺動による磨耗や損傷等、外部からのストレスに対して磁性層２を保護するために設けられる。保護層３形成用材料としては、通常の薄膜磁性記録媒体用として使用されている材料をいずれも適用できるが、例えば高硬度のカーボン（Ｃ）等を主体とする薄膜材料が好適である。但し、本発明方法により作製される磁気記録媒体１０は磁性層２が酸化鉄を主成分する材料により形成されており、充分に高い硬度を有しているため、保護層３を形成しなくても実用上の強度は確保することができる。
【００１８】
保護層３上には潤滑剤層４を形成することにより磁気記録媒体の表面の摩擦係数を低減し、走行性や耐久性を向上させることができる。潤滑剤としては、通常の薄膜磁性記録媒体用として使用されているものをいずれも適用できるが、特にパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤が好適である。
【００１９】
基体１の磁性層形成面とは反対の面にはバックコート層（図示せず）を設けても良い。バックコート層はカーボンを主成分とするもので、ウエットプロセスあるいはドライプロセスなど既知の方法により形成することができる。
【００２０】
次に、磁気記録媒体の製造方法について説明する。
先ず、長尺状の基体１を用意し、次に従来公知の薄膜形成装置を用いて、スパッタ法等によって基体上にマグネタイト膜を形成する。このとき、コバルトを含有させ、この含有量を増加させることにより磁性層２の保磁力Ｈｃ等の磁気特性を向上させることができるが、過剰に添加すると、経時的安定性が低下するので、好適な量に選定することが望ましい。
マグネタイト膜は、例えばターゲットとしてマグネタイト、マグヘマイト、鉄、コバルト含有マグネタイト、コバルト含有マグヘマイト、あるいはコバルト含有鉄を用い、雰囲気ガスとして、それぞれＡｒガス、水素ガス、あるいは酸素ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いてスパッタリングを行うことにより形成される。
スパッタリング法としては、例えばマグネトロンスパッタ法、高周波スパッタ法、ＤＣスパッタ法、ＥＣＲスパッタ法等、従来公知の各種スパッタ法をいずれも適用できる。またスパッタ装置としては、特に制限はなく、汎用の装置をいずれも適用できる。
【００２１】
次に、マグネタイト膜に対して加熱酸化処理を行う。図２に酸化処理装置の一例の概略構成図を示す。
この酸化処理装置２０は、連続巻き取り式の構成を有しているものとし、所望のガス雰囲気下とされた処理室内に、送りロール２１と、巻き取りロール２２とが設けられ、これら送りロール２１から巻き取りロール２２に長尺状のマグネタイト成膜後フィルム１１が順次走行するようになされている。
【００２２】
送りロール２１から巻き取りロール２２にマグネタイト成膜後フィルム１１が走行する中途部には、内部に加熱機構（図示せず）を具備し、矢印Ｂ方向に定速で回転する回転ロール２３が設けられている。
酸化処理工程においては、加熱機構により回転ロール２３の周面の温度を１５０℃〜３５０℃とし、マグネタイト成膜後フィルム１１を図中矢印Ａ方向に走行させ、ロール２４、２５により回転ロール２１の周面に、充分な酸化効果が得られる程度の時間、例えば３０分間〜２時間程度接触させた状態で搬送するようにしてマグネタイト膜を酸化し、マグヘマイト薄膜を形成する。
【００２３】
なお、回転ロール２３の周面の温度を３５０℃よりも高くすると、基体１の耐熱温度を超えて熱変形を起こすおそれがあり、一方１５０℃未満とすると充分な酸化効果が得られなくなるおそれがある。このため、酸化処理工程における回転ロール２３の周面の温度は１５０℃〜３５０℃とすることが望ましい。
【００２４】
なお、基体１としてポリイミドフィルムやポリアミドフィルムを適用した場合には、耐熱性の高い材料であるため、回転ロール２３の周面の温度を２５０℃〜３５０℃として、大気中で加熱酸化処理を行うことができるが、基体１としてポリエチレンナフタレートフィルム等、比較的耐熱性の低い材料を適用した場合には、高温で処理を行うと熱変形が生じるおそれがあるため、処理室内を密閉し、酸素ガス過剰雰囲気下において、１５０℃程度の温度で加熱酸化処理を行う。これにより比較的低温であっても充分に酸化効果が得られる。ここで酸素ガス過剰雰囲気下とは、大気中に比して酸素分圧を高くしたガス雰囲気を意味する。
【００２５】
また、酸化処理時間は加熱温度やガス雰囲気によって適宜選定することができるが、例えば大気中雰囲気下で、温度条件を１５０℃〜３５０℃として酸化処理を行う場合には、処理時間を３０分間未満とすると充分な酸化効果が得られず、また２時間以上酸化処理を行っても成膜後の磁性層２の磁気特性は変化しなくなり、かえってコスト高となる。よって酸化処理時間は３０分間〜２時間とすることが望ましい。
【００２６】
上述のようにして磁性層２を形成した後、磁性層２上に、例えばダイヤモンドライクカーボン薄膜よりなる保護層３をプラズマＣＶＤ法によって形成し、さらにパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を塗布することによって潤滑剤層を形成し、必要に応じて例えばカーボンを含有する塗料を塗布してバックコート層を形成することによって、磁気記録媒体１０が作製される。
【００２７】
なお、マグネタイト薄膜を加熱酸化処理する装置は、図２に示す例に限定されるものではなく、周面が加熱された回転ロールを複数個設けた構成としてもよい。
例えば図３に他の一例の構成図を示すように、所望のガス雰囲気下とされた処理室内に、送りロール２１と、巻き取りロール２２とが設けられ、送りロール２１から巻き取りロール２２にマグネタイト成膜後フィルム１１が走行する中途部には、内部に加熱機構（図示せず）を具備し、それぞれ定速で矢印Ｃ〜Ｆ方向に回転する第１〜第４の回転ロール３１〜３４を配置した構成が挙げられる。
これにおいては、加熱機構により第１〜第４の回転ロール３１〜３４の周面の温度をそれぞれ１５０℃〜３５０℃に制御し、マグネタイト成膜後フィルム１１を図中矢印Ａ方向に走行させ、ロール２４、２５により第１〜第４の回転ロール３１〜３４の周面に順次接触させて搬送し酸化処理を行いマグヘマイト薄膜を形成する。このように周面が加熱された回転ロールを複数個設けることにより、マグヘマイト薄膜の生産性を向上させることができる。
【００２８】
【実施例】
以下、具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２９】
〔実施例１〕
基体１として、長尺状のポリイミドフィルムを用意した。
次に、ＦＴＳコーポレーション社製の対向ターゲット式スパッタ装置を用いて、反応スパッタ法により、１０ｍ／ｍｉｎの送り速度で搬送させた基体上に、アルゴンと酸素からなる雰囲気中で、Ｆｅ＋４ｗｔ％Ｃｏ合金ターゲットをスパッタリングして、厚さ３０ｎｍのコバルト含有マグネタイト薄膜を形成した。
次に、上記のようにして形成したコバルト含有マグネタイト薄膜を、図２に示した酸化処理装置２０を用いて酸化処理しマグヘマイト薄膜を形成した。このとき、大気中で３００℃に加熱された回転ロールの周面に１時間接触させるように回転ロール２３の回転速度を制御し、マグネタイト成膜後フィルム１１を搬送させながら酸化処理を行った。
なお、回転ロール材としてはＳＵＳ材を用い、内部に金属ヒーターを設け、これによって加熱する方式とした。また、回転ロール２３の直径は３００ｍｍとし、回転速度は０．０１ｍ／ｍｉｎとした。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３０】
〔実施例２〕
回転ロール２３の周面の温度を３５０℃とした。また、回転ロールの周面に２時間接触させるように回転速度を制御して酸化処理を行った。
その他の条件は実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３１】
〔実施例３〕
回転ロール２３の周面に３０分間接触させるように回転速度を制御して酸化処理を行った。
その他の条件は実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３２】
〔実施例４〕
基体１としてポリアミドフィルムを適用し、回転ロール２３の周面の温度を２５０℃とし、酸化処理を行った。
その他の条件は実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３３】
〔実施例５〕
基体１としてポリエチレンナフタレートを適用した。回転ロール２３の周面の温度を１５０℃とし、更に、酸素１００％のガス雰囲気下の密閉処理室内で酸化処理を行った。
その他の条件は、実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３４】
〔実施例６〕
回転ロール２３の周面の温度を３５０℃とし、周面に２時間３０分間接触させるように回転速度を制御して酸化処理を行った。
その他の条件は実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３５】
〔比較例１〕
回転ロール２３の周面の温度を３６０℃として酸化処理を行った。
その他の条件は実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３６】
〔比較例２〕
回転ロール２３の周面に２０分間接触させるように回転速度を制御して酸化処理を行った。
その他の条件は実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３７】
〔比較例３〕
基体１としてポリエチレンナフタレートを適用した。回転ロール２３の周面の温度を１４０℃とし、更に、酸素１００％のガス雰囲気下の密閉処理室内で酸化処理を行った。
その他の条件は、実施例１と同様として磁気記録媒体を作製した。
加熱酸化処理前（処理前）と、加熱酸化処理後（処理後）で得られた磁気記録媒体をそれぞれ評価用サンプルとした。
【００３８】
上述した〔実施例１〜６〕および〔比較例１〜３〕の加熱酸化処理前（処理前）および加熱酸化処理後（処理後）での評価用磁気記録媒体サンプルの保磁力ＨｃをＶＳＭ（振動試料型磁力計）で測定した。
測定結果を、磁性層の加熱酸化処理条件（回転ロールの温度、加熱酸化処理時間、ガス雰囲気）と併せて下記表１に示す。
【００３９】
【表１】
2004227727.tif 000003
【００４０】
上記表１に示すように、コバルト含有マグネタイト薄膜に対して、基体を１５０℃〜３５０℃に加熱された回転ロールの周面に接触させて搬送しながら酸化処理を行った実施例１〜６においては、いずれも３０００Ｏｅ（１３７ｋＡ／ｍ）以上の保磁力Ｈｃが得られ、充分な酸化効果が認められた。
【００４１】
なお、基体１として耐熱性の比較的低い材料を適用した実施例５においては、加熱酸化処理工程におけるガス雰囲気を酸素１００％としたことにより、加熱温度を１５０℃に低減させても充分な酸化効果が認められ、優れた磁気特性を有する磁気記録媒体が作製された。
【００４２】
比較例１においては、加熱酸化処理温度が高すぎ、基体１が熱変形してしまった。
比較例２、３においては、充分な酸化効果が認められず、加熱酸化処理後の保磁力Ｈｃは２０００Ｏｅ（１５８ｋＡ／ｍ）程度の低い値となった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、マグネタイト薄膜の加熱酸化処理工程において、基体を加熱された回転ロールに接触させて搬送しながら行うこととしたため、長尺状の磁気記録媒体を作製する場合においても、極めて小スペースで大量のマグネタイト薄膜を一工程で酸化処理することが可能となり、コストの低減化が図られ、かつ耐蝕性に優れ、高い保磁力を有し、磁気特性に優れた磁気記録媒体が作製できた。
【００４４】
また、マグネタイト薄膜の酸化処理工程における回転ロールの周面の温度を、１５０℃〜３５０℃に規定したことにより、基体１の熱変形を防止でき、かつ充分な酸化処理効果が得られ、極めて磁気特性の優れた磁気記録媒体が作製できた。
【００４５】
また、マグネタイト薄膜の酸化処理工程におけるガス雰囲気を、酸素過剰に選定することによって、比較的低温でも充分な酸化処理効果が得られ、従来の磁気テープにおいて汎用されている高分子フィルムを基体として適用することが可能となり、コストの低減化を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の概略断面図を示す。
【図２】本発明方法において適用する酸化処理装置の一例の概略構成図を示す。
【図３】本発明方法において適用する酸化処理装置の他の一例の概略構成図を示す。
【符号の説明】
１……基体、２……磁性層、３……保護層、４……潤滑剤層、１０……磁気記録媒体、１１……マグネタイト成膜後フィルム、２０……酸化処理装置、２１……送りロール、２２……巻き取りロール、２３……回転ロール、３１〜３４……第１〜第４の回転ロール
【図１】
2004227727.tif 000004
【図２】
2004227727.tif 000005
【図３】
2004227727.tif 000006