JPH0325720A - 金属薄膜型磁気記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体に関し、特に走行耐久性に優れビ
デオヘッド目詰まＤｋ低減せしめた金属薄膜型磁気記録
媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、情報記録の大容量化、高密度化の要求に伴い、磁
気記録媒体に対してもその記録密度の向上が強く望まれ
ている。

高密度記録用の磁気記録媒体として、非磁性支持体上に
、真空蒸着法やスパッタリング法等の真空成膜法による
強磁性金属薄膜金形放したいわゆる金属薄膜ｍ磁気記録
媒体が好適であシその実用化が促進されている。

すなわち、金属薄膜型磁気記録媒体は、抗磁力や角形比
が大きく、短波長記録での電磁変換特性に優れ、また、
磁性層の厚さも極めて薄いことから記録減磁や再生時の
厚み搗失も少ない等の高記録密度用磁気記録媒体として
優れた特性を有している。

しかしながら、上述の金属薄膜型磁気記録媒体では、磁
性層表面の平滑性が極めて良好であるために実質的な接
触面積が大きくなシ、凝着現象（いわゆるはシクき）が
起こシ易くなったシ、摩擦係数が大きくなる等、耐久性
や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな課題となっ
ている。

一般に、磁気記録媒体は記録再生の過程で磁気ヘッドと
高速摺動運動のもとに置かれ、その際走行が円滑に、か
つ安定な状態で行われなければならない。また磁気ヘッ
ドとの接触による摩耗や損傷はなるべく少ないほうがよ
い。

このため従来よシ磁性Ｎ表面に潤滑性物ｇＬを設けるこ
とにより走行耐久性を付与することが一般に行われてい
る。この潤滑性物質として、脂肪酸、脂肪酸エステル、
脂肪酸アミド、金属石鹸、脂肪族アルコール、パラフィ
ン、シリコー／、７ツ累系潤滑剤等が用いられている。

中でもフッ素系潤滑剤としてパーフルオ口ポリエーテル
（以後ＰＦＰＥと略す）は比較的優れた性能を有するも
のとして知られている。例えば、米国特許ｊ　，７７Ｊ
’　，ＪＯＪ’（Ｋ．Ｇ．Ｒｏｌｌｅｒ）には磁気記録
媒体の好ましい潤滑剤としてＰＦＰＥが記載されている
。また、例えば、米国特許３，ｒ４ｔ７，Ｆ７ｆ（Ｄ．
Ｓｉａｎｅｓｉ）に記載されているように、最近ではこ
の｝’ＦＰＥの末端構造の改良された潤滑剤も提案され
ている。

″１た、特開昭４／一／／３／コｔ号公報には、極性基
金持つＰＦＰＥと極注基を持たないＰＦＰＥとを併用す
る提案もなされている。

しかしながら、上記特開昭４／−／／Ｊ／２６号公報に
記載されているように分子の片側の末端だけに極性基金
持クＰ　Ｅ　ｌ）　Ｅと＆注基を持たないＰＦＰＥとを
併用すル２ｉ　ｏ　〜／　０　０ｒｔｑ／ｍ　２使用す
ることによって、確かに通常の走行性やステルモードで
の耐久性は向上するが、ビデオテープの特性としては非
常に重要であるビデオヘッド目詰まシ（ビデオヘッドに
汚れが付着し、出力が低下する現象）が多発し、製品と
して考えｆＣ．場合にいまだ不十分なものであった。

ビデオヘッドに汚れを生じさせないためには、磁性層表
面にあるＰ　Ｆ　Ｐ　Ｅ　ｉ少なくすれば良いが、上記
特開昭７／−／／Ｊ／コぶ号公報で提案されている／Ｏ
〜／００η／ｍ　ではいずれも達或できなかった。また
、上記特開昭ｊ／−／／ｊ／コぶ号公報に記載されてい
るように分子の片側の末端だけに極性基金持つＰＦＰＥ
と極性基金持たないＰＦＰＥとを併用すると、低速での
走行性を確保し、かつヌチルモードでの耐久性補確保す
るためには、磁性層を十分に被覆するだけ、すなわち／
Ｏη／ｍ　以上は必要で、／０η／ｍ　よシも量が少な
いと低速での走行性が極端に悪化したシ、ステルモード
での耐久性が極端に悪化してしまった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来技術の問題点に鑑みなされたものであシ
、走行耐久性に優れた、特にビデオヘッド目詰−１’？
低減せしめた金属薄膜型磁気記録媒体金提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前記目的１！：達成するために鋭意研究
金重ねた結果、ＰＦＰＥ全金属薄膜磁気記録媒体の潤滑
剤に使用した場合の、ビデオヘッド汚れは、その主或分
がＰ　Ｆ　Ｐ　ＥであることｉＦＴ−■凡による分析に
より見出し、かかる知見からＰ　Ｆ　Ｐ　Ｅの構造に着
目して、非磁性支持体上に金属薄膜磁性層を設けた金属
薄膜型磁気記録媒体において、分子の両末端に極性基金
持つ極性パーフルオロポリエーテルと極性基を持たない
非極性パーフルオロポリエーテルとを／Ｏη／ｍ２未満
磁性層表面に有すること金特徴とする金稿薄膜型磁気記
録媒体によう、前記目的が達戒されることを見出した。

すなわち、分子の片側の末端だけでなく、両末端に極性
基を持つＰＦＰＥは、非常に少量で低速での走行性を良
好にする効果がある。′！た、この分子の両末端に極性
基金持クＰＦＰＥと極性基を持たないＰ　ＦＰ　Ｅ　＞
併用することで、総＠／ｏｍｙ／ｍ２未満で低速での走
行性とヌチルモードでの耐久性が両立した金属薄膜型磁
気記録媒体を得ることができる。

分子の両末端に極性基を持つＰＦ’ＰＥは低速での走行
性全確保し、一方、極性基金持たないＰＦＰＥ＃：ｌ：
ヌチルモードでの耐久性確保する作用があって本発明の
金属薄膜型磁気記録媒体では前記２種のＰＦＰＥか機能
分離していることで低速での走行性と、ヌテルモードで
の耐久ｈ’ｔ両立させることが出来、かつ潤滑剤の総量
が磁性層衣面に／Ｏη／ｍ２と少ないので、ビデオヘッ
ド汚れが発生せず、ビデオヘッド目詰１シが良好な金属
薄膜型磁気記録媒体を得ることが出来るのである。すな
わち、極性ＰＦＰＥＦｉ金属磁性層に吸着するだけでな
く、ビデオヘッド表面にも吸着すると考えられるので、
極ｉＰＦＰＥの使用１ｋｋ／Ｏｍ９／ｍ２未満とするこ
とにより磁性層に吸着できるだけの量にして、ビデオヘ
ッド汚れの問題金、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体で
は軽減している。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体における極性ＰＦＰＥ
はその分子の両末端に極性基があるので、分子の両端で
金属薄膜磁性層と吸着し、前記金属薄膜磁性７ｆｔＰ＝
ｅ而に、少量で強固な潤滑剤層被膜金つくる結果、走行
性を確保すると同時にビデオヘッド汚れ金起さないもの
と考えられる。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体に使用されるＰＦＰＥ
は、モノマーとして基本的には←ＣｋＦ２１０＋　（ｋ
＝ｉ〜３の整数）、例えば、←ＣＦ２０−） ←ＣＦ　　ＣＦ２（Ｊナ ２ ←ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２０−｝ 等を単位とする骨格を有する。

具体的には、例えは非極１ｑ｝’ＦＰＥとしては、ＣＦ
３０←ＣＦ’２０）ｍ｛−ＣＦ２０Ｆ２Ｕ）。−ＣＦ３
、ＣＦ３０＋ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２０）。一０２Ｆ５等
が挙げられる。極性Ｐ　ＦＰ　Ｅとしては上記の非極性
１）　Ｐ　Ｐ　Ｅの両末端を、−ＣＵＣＩＨ，　−Ｃ（
Ｊ（ＪＣＨ３、−ＯＨ，　−Ｃ（Ｊ（ＪＭ（Ｍは金属イ
オンもしくはアンモニウム）等の極性基で変性したもの
等が挙げられる。これら極性基の中で好筐しいものは−
０００Ｈ，−ＣＯＯＣＨ３、−Ｃ（ＪＯＭ（Ｍは金属イ
オ／もしくはアンモニウム）であり、さらに好ましくは
−ＣＯ（ＪＨ，−Ｃ（ＪＯＭ（Ｍ＃−ｉ．金属イオンも
しくはアンモニウム）である。′！た、これらのｌ）　
Ｆ　Ｐ　Ｅには分子遺／０００−２００００程度のもの
かあシ、この分子量範囲のＰＦＰｇで好ましい潤滑膜を
形成することが出来るが、分子ｉ−ｉｏｏｏ，ｒｏｏｏ
であればさらに好ましい。

本発明の磁気記録媒体に前記ＰＦＰＥｉ付与する方法と
しては、極性ＰＦＰＥと非極性Ｐ　Ｆ　Ｐ　Ｅとを所定
の組或でトリクロロフルオ口エタン等の港媒に溶解し、
コイルバ一方式等の通常の方法で塗布し乾燥すれば良い
。この時、極性ＰＦＰＥと非極性ＰＦＰＥとを混合せず
に、別々に塗布することもできる。また、潤滑剤を塗布
する前に、金属薄膜磁性層ｋ溶剤洗浄処理やグロー処理
等を行なうことによυ前記ＰＦ’ＰＥの密着性をさらに
高めることができる。

前記Ｐ　Ｆ　Ｐ　Ｅは、本発明の金属薄膜型磁気記録媒
体の金属薄膜磁性／＃衣而に／Ｏη／ｍ　未満、好１し
くはタη／ｍ　未満、さらに好ましくは７η／ｍ　未満
付与されればよい。

前記ＰＦＰＥの量がちまシ過剰になるとビデオヘッドに
汚れが発生するようになう、ビデオヘッド目詰シが発生
したりする。

′１た、前紀ＰＦＰＥに釦ける、分子両末端に極性基金
有する億性Ｐ　Ｆ　Ｐ　Ｅと極性基金有さない非極性Ｐ
ＦＰＥとの混合割合は、／：／乃至／：２が好１しい範
囲である。

前記極性ＰＦＰＥの置かあ′１シ多いと本発明によると
ころの潤滑剤量ではスチルモードにふ・ける耐久性が著
しく悪化する。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の磁性層である強磁性
金属薄膜は、真空蒸Ｎ法やイオンプレーテイ／グ法、ス
パッタリング法等の真空薄膜形或技術によシ連続膜とし
て形或される。

上記真空蒸着法は、／　０−’〜／　０−２Ｔｏｒｒの
真空下で、強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電
子ビーム加熱等によシ蒸発させ、非磁性支持体上に沈着
するというものであｂ１一般に高い抗磁力を得るために
支持体に対して強磁性金属材料を斜めに蒸着する斜方蒸
着法が採用される。

あるいは、より高い抗磁力金得るために、雰囲気として
、酸素あるいはＭ．累とアルゴンを導入しながら上記蒸
着金行ったものが好１しく用いられる。

また、強磁性金属薄膜への酸素導入法としては前記の酸
素の存在下で蒸着する方法の他に、酸素の存在しない真
空蒸着で成膜した蒸Ｎ膜を、例えば６ｏ　０ｃ、ＪＯ’
ｌＦＬＨ等の雰囲気中で強制的に酸化し、強磁性金属薄
膜の表面近傍だけを酸化してもよい。

このような真空薄膜形成技術により強磁性金属薄膜金形
或する際に使用される強磁性金属材科としては、Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ等の金属の他に、Ｃ０−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐ
ｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ
−Ｎｉｆ！ｒ金、Ｆｅ　−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ
−８合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−８合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金
あるいはこれらにＣｒ，ＡＩ等の金属が含有されたもの
、あるいはこれらの酸化物、窒化物等がめげられる。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の磁８：層の膜厚は、
０．ＯＪ　〜／ｐｍ，望ましくは０．０！〜θ．ｊμｍ
１　さらに望ましくはｏ．ｉ〜０，ｊμｍである。

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の非磁性支持体として
は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、
ボリエチレ／、ボリプロビレ／等のポリオレフイン類、
その他、セルローヌ窮導体、ビニル系樹脂、ボリカーボ
ネート、ポリイミド等がフイルム、シート、デイヌクの
形態で使用される。また、上記非磁性支持体にはその表
面に山伏突起やシワ状突起、粒状突起等の突起’ｋ　／
　ａ以上形底し、表面粗さ全コントロールしてもよい。

上記山伏突起は、例えは高分子フィルム製膜時に粒径１
００〜ＪＯＯＯｋ程度の無機微粒子を内添することによ
シ形成され、高分子表面からの高さは／００〜／ｏｏｏ
Ａ，密度はおよそ／”ｌ．／０’〜／０×／０　　個／
　ｍ　ｍ　　とする。山伏突起を形或するために使用さ
れる無機微粒子としては、炭酸カルシウムやシリカ、ア
ルミナ等が適している。

上記シワ状突起は、例えば特定の混合酊媒を用いた樹脂
の希薄溶液を塗布乾燥することにより形成される突起で
あって、その高さは０．０／〜／μｍ１好筐しくは０，
０３〜ｏ．ｚμｍ１突起用の最短間隔は０．／〜２０μ
ｍとする。このシワ状突起を形成するための樹脂として
は、ポリエチレンテレフタレート、ホリエチレ／ナフタ
レート等の飽和ポリエステル、ボリアミド、ポリスチロ
ール、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ボリスル
ホ／、ポリエーテルスルホ／、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデ／、ポリビニルブチラール、ポリフエニレン
オキサイド、フエノキシ樹脂等の各種樹脂の単体、混合
体筐ｆｃＶｉ．共重合体であシ、可溶性溶剤ヲ有するも
のが適している。そして、これらの樹脂金その艮溶媒に
溶解せしめた樹脂ｆ！ｋＷ／　〜／ＯＯＯｐｐｍの溶液
に、その樹脂の貧溶媒であって前記艮浴媒よシも高い沸
点金育する溶媒金樹脂に対して／０−／００倍量添加し
た溶１ｙ．’ｋ、高分子フイルムの表面に塗布、乾燥す
ることによｂ１非常に微細なシワ状凹凸ｋ！する薄膜金
得ることができる。

粒状突起は、アクリル樹脂等の有機超微粒子またはシリ
カ、金属粉等の無機微粒子を球状あるいは半球状に付着
させることによν形成される。この粒状突起の高さは、
！０−ＪＯＯｋ，ｖＩｊ度は／×／０６−４０×７０６
個／ｍｍ２程度とする。

これらの突起の少なくとも／揮以上を形成すれば磁性層
である強磁性金属薄膜の表面性か制御されるが、４種以
上全組み合わせることによシ効来が増し、特に山伏突起
を設けた非磁性支持体のフィルム上にシワ状突起と粒状
突起を形成すれは、きわめて耐久性、走行性が改碧され
る。

この場合、突起全体としての高さは、／００〜２０００
ｋの範囲内であることが好筐しく、その密度は／×／０
　　−／×／０　　個／　ｍ　ｍ　　であることが好筐
しい。

また、走行注を改良するために、非磁性支持体の磁性層
とは反対の面に、カーボンブラック等の非磁性微粉末と
結合剤樹脂を主体とするバツクコート層金設けることも
できる。

〔発明の効果〕

分子の両末端に龜８：基金持つ極性パーフルオロポリエ
ーテルと極性基金持たない非極性パーフルオロボリエー
テルとを併用した潤滑層を、総盗／Ｑ　７／９　／　ｍ
　　未満磁性鳩表面設けることによシ、走行耐久性に優
れた、特にビデオヘッド目詰まり全低減せしめた金属′
＃膜型磁気記録媒体を得ることができる。

以下の実施ドリ、比較例によって、本発明の金属薄膜型
磁気記録媒体の新規な効果を具体的に説明する。

〔実施例〕

厚さ／θμｍのポリエステルフイルムｌｒ真空蒸着装置
内の円筒状キャンの周囲に、そわせて移動させ、酸累分
圧ｚｘｉｏ　　　Ｔｏｒｒの残留ガス圧のもとてコバル
トーニッケル合金（Ｍｉｋ比でＣｏ：Ｎｉ＝ｒ：Ｊ）を
溶解し、入射角ヂＯ〜３００の部分のみ蒸着し、厚さＯ
．．２μｍの強磁性金属薄膜金形成した。

次いで、この強磁性金属薄膜とは反対側に、ポリウレタ
ン樹脂、カーボン微粒子よシなるバツクコート層全塗布
によシ形成した。

その後、第７表に示すように、以下に記載する潤滑剤を
磁性層上に塗布し、潤滑剤層倉形成し、＠ｒｍｍに裁断
してそれぞれサンプルテープ／〜サンプルテーヲｉｏと
した。

なお、塗布した潤滑剤がバツクコート層に転写してしま
うので、潤滑剤の塗布重量と実際の被覆ＴＭ．量とは異
なってしまうので、磁性層上の潤滑剤（ＰＦＰＥ）の被
覆重量はｘ＃ｊ光電子分光法（以後ＥＳＣＡと略す）で
Ｆ（７ツ累）強度を測定することによシ行った。ＰＦＰ
Ｅ塗布量とＥＳＣＡによるＦ強度の測定値は、外乱がな
い場合、３０９７ｍ２まで比例していることが実験で確
認された。

従って、逆に、Ｅ８ＣＡによるＦ強度の測定値よウ、実
際の被榎Ｍｉｋを求めることができた。

用いた潤滑剤は以下の、ＰＰＰＥである。

ＣＦ３Ｕ（ＣＦ２（Ｊ）ｍ（Ｃｌ；”２ＣＪ’２０）。

ＣＰ３（平均分子量　ｒｏｏｏ）　　・・・・・・・・
団・　潤滑剤人（非極性Ｐ　Ｆ　Ｐ　Ｅ　） ＣＦ３０（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２０）ｎ０２Ｆ５（平均
分子量　コ０００）　　・・・・・・・・・・・・　潤
滑剤Ｂ（非極注Ｐ　Ｆ　Ｐ　Ｅ） 瀾潤滑Ａの両末端−ＣＯＯＨ変性 （平均分子量　コ０００）　　・・・・・団・・・・　
ｆ！渭剤Ｃ潤滑剤Ａの片側末満一Ｃ　（Ｊ　ｏ　ｉ−ｔ
　ｉ性（平均分子ｔ　λ００θ）　・・・・・・・・・
・・・　潤滑剤Ｄ、／ 潤滑剤Ａの両木端−ｃ　ｏ　ｏ　ｃ　ｘｉ　３変性（平
均分子′ＪＩｔ　，ｚｏｏｏ）　　・・・・・・・・・
・・・　潤滑剤Ｅ以上のようにして得られた金属薄膜型
磁気記録媒体のメチル耐久性、動摩擦係数、目詰まシ％
性ｔ以下の測定条件で測定し、その結果を第Ｊ９に小レ
た。

〔ヌテル耐久性評価方法〕

３°Ｃ，／ＯｆａＲＨ（Ｄ環境下に＞イテ、１ｍｍビデ
オテープレコーダ（富士写真フイルム■：ＦＵＪＩＸ−
１）を改造して、テ／ショ／をｔ．ｔｏ？に調整し、ス
チルモードにて出力がｊｄＢ低下する１での時間を測定
した。通常は３０分以下金ＮＧレベルと判定した。

〔動摩擦係数の測定方法〕

表面を研磨した直径／／！，１ｍｍのＹ合金ドラムにサ
／プルテープをかけ、片方に重υによる荷重ＷＯ′｛ｌ
−かけ、他方に張力検出ｆｍｋ設けて張力ｗｌ測定し、
前記ドラムの回転（３／．ｌＡｒ．ｐ．ｍ）によシ、サ
ンプルテープは相対速度／／．θｃｍ／　Ｓ　ｅ　Ｃで
摺動させた。

この動摩擦係数は下記の計算式によって求めた。

動摩擦係数（μ）＝（／／π）　／　ｎ　（　Ｗ／ＷＯ
　）この動摩擦係数が０．−２１を越えると走行性に支
障をきたすことが実験によシ別途確認された。

〔目詰まシ評価方法〕

上記のようにして得られたビデオテープｉＶＴＢ，（富
士写真フイルム■：ＦＵＪＩＸ−ｒ）にて、．２３°Ｃ
，ＪＯＩＧＲＨの環境で、繰シ返し全長走行（／コＯ分
）させ、目詰まシが発生するまでのパス回数を調べた。

この場合の目詰″１シとは、再生出力がｊｄＢ以上低下
した状態が／分間以上続くことと定義した。通常は、３
０パヌ以内に目詰まシが発生しなければ実用上問題がな
いテープと判断した。

第／六 第−２点 第コ表から明らかなように本発明に釦ける両末端に極性
基ｔ持つ極性パーフルオロボリエーテルと極性基金持た
ない非極性パーフルオロポリエーテルと金併用した潤滑
層を、総量／Ｏη／ｍ　２未満磁性層弐面設けた実施例
は、走行耐久性（低速摺動性とスチル耐久性）に優れ、
かつ、ビデオヘッド目詰まシが非常に低減した。その他
の比較例においては、全ての特性金満足するものは得ら
れなかった。

事件の表示 発明の名称 補正をする者 手続補正書 平成ｌ年特願第ｌ６／７φ３号 金属薄膜型磁気記録媒体 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　非磁性支持体上に金属薄膜磁性層を設けた金属薄膜型
   磁気記録媒体において、分子の両末端に極性基を持つ極
   性パーフルオロポリエーテルと極性基を持たない非極性
   パーフルオロポリエーテルとを１０ｍｇ／ｍ＾２未満磁
   性層表面に有することを特徴とする金属薄膜型磁気記録
   媒体。