JPH05205246A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JPH05205246A
JPH05205246A JP4032571A JP3257192A JPH05205246A JP H05205246 A JPH05205246 A JP H05205246A JP 4032571 A JP4032571 A JP 4032571A JP 3257192 A JP3257192 A JP 3257192A JP H05205246 A JPH05205246 A JP H05205246A
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JP
Japan
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recording medium
magnetic recording
magnetic
lubricant
coo
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JP4032571A
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English (en)
Inventor
Atsushi Seki
敦司 関
Takahiro Kamei
隆広 亀井
Noboru Takahashi
昇 高橋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】非磁性支持体1上に金属磁性薄膜2を有する磁
気記録媒体において、アルゴン等の不活性ガスのプラズ
マ雰囲気で処理された媒体表面に、−COO −等の極性基
を有する潤滑剤3が塗布されていることを特徴とする磁
気記録媒体。 【効果】潤滑剤分子の磁気記録媒体表面に対する吸着力
を向上させることによって、走行性、耐摩耗性等に優れ
た磁気記録媒体を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープ、磁気ディ
スク等の磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来技術】例えば、強磁性金属材料を蒸着等の手法に
より非磁性支持体上に被着し、これを磁性層としたいわ
ゆる金属薄膜型の磁気記録媒体や、非常に微細な磁性粒
子と樹脂結合剤とを含む磁性塗料を非磁性支持体上に塗
布し、これを磁性層としたいわゆる塗布型の磁気記録媒
体では、磁性層表面の平滑性が極めて良好であるため、
磁気ヘッドやガイドローラー等の摺動部材に対する実質
的な接触面積が大きく、従って摩擦係数が大きくなり、
凝着現象(いわゆる貼り付き)が起き易く、走行性や耐
摩耗性に欠ける等、問題点が多い。
【0003】そこで、これらの問題点を改善するために
各種の潤滑剤を使用することが検討されており、従来よ
り、高級脂肪酸やそのエステル等を上記磁気記録媒体の
磁性層にトップコートすることにより摩擦係数を抑えよ
うとする試みがされている。
【0004】ところで、磁気記録媒体に使用される潤滑
剤には、その性質上、非常に厳しい特性が要求される。
即ち、磁気記録媒体に使用される潤滑剤には、 (1)磁気ヘッドとのスペーシングが問題となるので、極
めて薄く塗布できることと、その場合にも十分な潤滑特
性が発揮されること。 (2)長時間、あるいは長時間の使用に耐え、潤滑効果が
持続すること、等が要求される。
【0005】こうした要求が満足されるためには、潤滑
剤分子が磁気記録媒体表面に強固に吸着して、磁気ヘッ
ドやガイドローラー等による摺動を受けても磁気記録媒
体表面から脱離しないことが必要である。
【0006】ところが、従来より使用されていた高級脂
肪酸やそのエステル等を単に磁気記録媒体表面に塗布し
ただけでは、潤滑剤分子の磁気記録媒体表面に対する吸
着力が必ずしも十分ではなかった。
【0007】
【発明の目的】以上のように、磁気記録媒体の分野にお
いては、潤滑剤分子の磁気記録媒体表面に対する吸着力
の不足に起因して、走行性・耐久性等の実用特性に不満
を残している。そこで本発明は、潤滑剤分子の磁気記録
媒体表面に対する吸着力を向上させることによって、走
行性・耐摩耗性等に優れた磁気記録媒体を提供すること
を目的とするものである。
【0008】
【発明の構成及びその作用効果】即ち、本発明は、非磁
性支持体上に少なくとも磁性層を有する磁気記録媒体に
おいて、不活性ガスのプラズマ雰囲気で処理された媒体
表面に、極性基を有する潤滑剤が塗布されていることを
特徴とする磁気記録媒体に係るものである。
【0009】また、本発明は、非磁性支持体上に少なく
とも磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法において、
媒体表面を不活性ガスのプラズマ雰囲気に曝した後、極
性基を有する潤滑剤を前記媒体表面に塗布することを特
徴とする、磁気記録媒体の製造方法も提供するものであ
る。
【0010】本発明において、塗布される潤滑剤中の極
性基は、−COO −、−COS −、−SO3 −、−COOH、−CO
O - 、−SO3 - 及び−CONH−からなる群より選ばれた基
であることが望ましい。これらの基は2種又は2種以上
が1つの潤滑剤分子中に存在していてもよい。
【0011】本発明者は、上述の目的を達成せんものと
鋭意研究を重ねた結果、特に−COO−、−COS −、−SO
3 −、−COOH、−COO - 、−SO3 - 、−CONH−のいずれ
かの基を有する潤滑剤を塗布する前に、媒体表面を不活
性ガス(例えばAr)のプラズマ雰囲気に曝すことが前記
潤滑剤の潤滑特性を高める効果を有することを見い出
し、本発明を完成するに至ったものである。
【0012】極性の強い−COO −、−COS −、−SO
3 −、−COOH、−COO - 、−SO3 - 、−CONH−のような
基が磁気記録媒体表面に強固に吸着するためには、磁気
記録媒体表面の表面エネルギーの極性成分が大きいこと
が必要である。そこで、媒体表面を不活性ガスのプラズ
マ雰囲気に曝すと、媒体表面が清浄・活性化されて表面
エネルギーの極性成分が増加し、その結果として前記の
極性の強い基の媒体表面に対する吸着力が増加すること
が分った。
【0013】従って、本発明に基いて、媒体表面を不活
性ガスのプラズマ雰囲気に曝したのちに、−COO −、−
COS −、−SO3 −、−COOH、−COO - 、−SO3 - 、−CO
NH−のいずれかの基を有する潤滑剤を塗布すると、プラ
ズマ雰囲気に曝さずに塗布した場合よりも潤滑剤分子の
磁気記録媒体表面に対する吸着力が強くなり、より高い
潤滑効果が得られる。これによって、優れた走行性、耐
摩耗性を発揮することができる。
【0014】なお、上記の「表面エネルギーの極性成
分」とは、一般に静電力に由来する成分であって次のよ
うにして求めることができる。即ち、表面エネルギーを
極性成分と分散成分とに分けて算出する方法としてよく
用いられるものに「2液法による固体表面エネルギーの
算出方法」(Fowkes-Kaelble法)があるが、これは、表
面張力の異なる2種類の液体を固体表面と接触させて、
それぞれの接触角を測定し、その値から、表面エネルギ
ーを極性成分と分散成分とに分けて算出する方法であ
る。上記の「極性成分」は、その算出方法により求める
ことができる。
【0015】本発明において、不活性ガスのプラズマは
従来より知られている方法で形成されるものでよく、た
とえば、高周波、マイクロ波、直流、交流、コロナ放電
などの電源を用いることにより形成することができる。
【0016】また、本発明において、磁気記録媒体表面
を不活性ガスのプラズマ雰囲気に曝す方法としては、た
とえば、真空室中に磁気記録媒体を入れ、所定の真空度
となるまでロータリーポンプ等で排気した後に不活性ガ
スを前記磁気記録媒体表面に均等に供給し、前記真空室
内の真空度を1Torr程度の圧力にしてから、数10ワット
の電力を印加して13.56MHzの高周波を加えてプラズマを
発生させる方法等により処理できる。
【0017】この処理の際に注意すべき点は、プラズマ
処理による金属薄膜型等の磁気記録媒体表面の劣化を出
来るだけ小さく抑えることである。この点から、プラズ
マ発生にはネオン、アルゴン、クリプトンなど不活性ガ
スを用いるが、磁気記録媒体表面の劣化を伴う反応を起
こしにくい窒素ガスなども使用できる。
【0018】このプラズマ処理時の不活性ガスのガス圧
は0.01〜20Torrが好ましく、さらに好ましくは 0.1〜2
Torrである。また、このときのガスの流量は前記のガス
圧に到達するような流量であれば問題なく、その値は使
用する装置によって異なるが、真空室の容積が20,000cm
3 程度の場合には50〜100cm3/分STP 程度が好ましい。
またプラズマ処理で印加される電力は放電可能領域であ
ればよいが、20〜150ワットが好ましく、さらに好まし
くは50〜100 ワットである。処理する時間にも適正な範
囲があり、磁気記録媒体表面の劣化を引き起こさないた
めに、通常30分以下、さらに好ましくは15分以下であ
る。
【0019】本発明に使用する、上述の極性基を有する
潤滑剤としては、各種の脂肪酸又はスルホン酸をはじ
め、そのエステル、アミド等の各種誘導体が使用可能で
ある。また、主鎖にフッ素原子が置換されたフルオロ脂
肪族基を有するものであってよい。
【0020】こうした潤滑剤を例示すると、次の通りで
ある。
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】 −COS −基を有するもの:C7F15COS C14H29
【0025】 −SO3 −基を有するもの:C7F15SO3C18H37
【0026】 −SO3 - 基を有するもの:C9F19SO3 - H3N + C18H37
【0027】この潤滑剤は、上記したプラズマ処理後に
媒体表面に塗布されるが、この塗布に際しては潤滑剤を
溶媒に溶解して塗液を調製し、これを塗布、乾燥させれ
ばよい。
【0028】使用可能な溶媒としては、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノール等のアルコール類;酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル等のエステル類;テトラヒドロフラ
ン等の環状エーテル類;フレオン、メチレンクロライ
ド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、
ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられ
る。
【0029】また、潤滑剤の塗布量は、乾燥後で 0.5〜
100 mg/m2( 更には1〜20mg/m2)、乾燥厚で 0.5〜10
0nm (更には1〜10nm)が望ましい。
【0030】本発明が適用される磁気記録媒体として
は、非磁性支持体表面に蒸着等の手法により磁性塗膜が
磁性層として形成される、いわゆる金属薄膜型の磁気記
録媒体に適用することが可能である。また、この金属薄
膜型の磁気記録媒体においては、非磁性支持体と磁性層
との間に下地層を介した構成とすることができる。
【0031】この場合、適用可能な金属薄膜型の磁気記
録媒体の非磁性支持体、金属磁性薄膜は何等限定される
ものではなく、従来より知られるものが使用できる。
【0032】非磁性支持体としては、塗布型の磁気記録
媒体と同様のものが使用可能である。この場合、非磁性
支持体にAl合金板やガラス板等の剛性を有する基板を使
用した場合には、基板表面にアルマイト処理等の酸化皮
膜やNi−P皮膜等を形成してその表面を硬くするように
してもよい。
【0033】金属磁性薄膜は、メッキやスパッタリン
グ、真空蒸着等のPVDの手法により連続膜として形成
されるもので、Fe、Co、Ni等の金属やCo−Ni系合金、Co
−Pt系合金、Co−Pt−Ni系合金、Fe−Co系合金、Fe−Ni
系合金、Fe−Co−Ni系合金、Fe−Ni−B系合金、Fe−Co
−B系合金、Fe−Co−Ni−B系合金等からなる面内磁化
記録金属磁性膜やCo−Cr系合金薄膜が例示される。
【0034】特に、面内磁化記録金属磁性薄膜の場合、
予め非磁性支持体上にBi、Sb、Pb、Sn、Ga、In、Ge、S
i、Tl等の低融点非磁性材料の下地層を形成しておき、
金属磁性材料を垂直方向から蒸着あるいはスパッタし、
金属磁性薄膜中にこれら低融点非磁性材料を拡散せし
め、配向性を解消して面内等方性を確保するとともに、
抗磁性を向上するようにしても良い。また、ハードディ
スクとする場合には、金属磁性薄膜表面に、カーボン
膜、ダイヤモンド状カーボン膜、酸化クロム膜、SiO2
等の硬質保護膜を形成するようにしてもよい。
【0035】図1は、本発明の磁気記録媒体の一例(V
TR用の磁気テープ)を示すものである。即ち、非磁性
支持体1上に、必要とあれば下地層を介して金属磁性薄
膜2を形成し、更にこの薄膜表面を上述したプラズマ処
理した後に上述した潤滑剤3を塗布している。
【0036】なお、本発明を塗布型の磁気記録媒体に適
用することもできるが、この場合も磁性層の表面をプラ
ズマ処理し、上述した潤滑剤を塗布すればよい。
【0037】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0038】14μ厚のポリエチレンテレフタレートフィ
ルムに斜方蒸着法によりCo:Ni=8:2の合金を被着さ
せ、膜厚 200nmの強磁性金属薄膜を形成した。次に、こ
の金属磁性薄膜表面を、アルゴンガス圧 0.8Torr、印加
電力50ワット、周波数13.56MHzの条件で発生させた高周
波プラズマに、3分間曝した。その後、下記第1表中の
潤滑剤をフレオンとエタノールの混合溶媒に溶解したも
のを、塗布量が5mg/m2となるように塗布し、更に8ミ
リ幅に裁断してサンプルテープを作製した。
【0039】このサンプルテープについて動摩擦係数の
測定を行った。動摩擦係数は、温度25℃、湿度60%の条
件下で、材質がステンレス(SUS304 )のガイドピン
を用い、テープに20gのテンションをかけ、5mm/sの
速度でテープを送って測定した。第1表はその結果をま
とめたものである。なお、比較例として、上記の金属磁
性薄膜表面に、アルゴンプラズマ処理をせずに潤滑剤を
塗布したサンプルについても、同じ条件下で動摩擦係数
を測定した。その結果を第2表に示す。
【0040】 第1表(実施例) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 潤滑剤 動摩擦係数 ────────────────────────── C9F19COOC18H37 0.34 C7F15COSC14H29 0.52 C7F15SO3C18H37 0.37 C17H35COOH 0.24 C9F19COO - H3N + C18H37 0.18 C9F19SO3 - H3N + C18H37 0.20 C9F19CONH C18H37 0.23 ──────────────────────────
【0041】 第2表(比較例) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 潤滑剤 動摩擦係数 ────────────────────────── C9F19COOC18H37 0.60 C7F15COSC14H29 0.70 C7F15SO3C18H37 0.64 C17H35COOH 0.36 C9F19COO - H3N + C18H37 0.24 C9F19SO3 - H3N + C18H37 0.25 C9F19CONH C18H37 0.34 ──────────────────────────
【0042】第3表に実施例として示したのは、本発明
に基づいてプラズマ処理した媒体表面の表面エネルギー
を調べた結果である。また、比較例として示したのは、
プラズマ処理していない媒体表面の表面エネルギーを調
べた結果である。いずれも、潤滑剤を塗布する前の表面
についての結果である。
【0043】表面エネルギーは「Fowkes-Kaelble法」に
よって、水とヨウ化メチレンの接触角から求めた。な
お、θ(H2O) は媒体表面と水との接触角、θ(CH2I2) は
媒体表面とヨウ化メチレンとの接触角である。また、γ
p はθ(H2O) 、θ(CH2I2) から算出した表面エネルギー
の極性成分であり、γdは表面エネルギーの分散成分で
ある。
【0044】プラズマ処理をした場合としない場合を比
較すると、プラズマ処理した場合の方が、表面エネルギ
ーの極性成分が大きくなっている。これは、プラズマ処
理によって媒体表面が清浄・活性化されたためであり、
−COO −、−COS −、−SO3−、−COOH、−COO - 、−S
O3 - 、−CONH−のような極性の強い基の媒体表面に対
する吸着力を増す効果がある。
【0045】 第3表 ━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━ │ 実施例 比較例 ─────┼───────────────── θ(H2O) │ 22.6 度 65.8 度 │ θ(CH2I2) │ 22.0 度 31.4 度 │ γp │ 28.6 mJ/m2 10.4 mJ/m2 │ γd │ 26.1 mJ/m2 36.7 mJ/m2 ─────┴─────────────────
【0046】次に、上記実施例において、プラズマ処理
は同様に行うが、塗布する潤滑剤として極性基を有しな
いCH3(CH2)16CH3 を使用し、他は同様にしてテープを作
製したところ、測定された動摩擦係数は0.85であった。
【0047】以上の結果から明らかなように、本発明に
基いて、磁気記録媒体表面をアルゴンプラズマ雰囲気に
曝したのちに−COO −、−COS −、−SO3 −、−COOH、
−COO - 、−SO3 - 、−CONH−のいずれかの基を有する
潤滑剤を塗布した磁気記録媒体では、アルゴンプラズマ
雰囲気に曝さずにこれらの潤滑剤を塗布したり、或いは
アルゴンプラズマ処理しても上記極性基のない潤滑剤を
塗布した磁気記録媒体よりも摩擦係数が小さく、走行性
の改善が図られ、耐久性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・非磁性支持体 2・・・金属磁性薄膜 3・・・潤滑剤

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有
    する磁気記録媒体において、不活性ガスのプラズマ雰囲
    気で処理された媒体表面に、極性基を有する潤滑剤が塗
    布されていることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 極性基が−COO −、−COS −、−SO
    3 −、−COOH、−COO - 、−SO3 - 及び−CONH−からな
    る群より選ばれた基である、請求項1に記載の磁気記録
    媒体。
  3. 【請求項3】 非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有
    する磁気記録媒体の製造方法において、媒体表面を不活
    性ガスのプラズマ雰囲気に曝した後、極性基を有する潤
    滑剤を前記媒体表面に塗布することを特徴とする、磁気
    記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 −COO −、−COS −、−SO3 −、−COO
    H、−COO - 、−SO3 -及び−CONH−からなる群より選ば
    れた極性基を有する潤滑剤を塗布する、請求項3に記載
    の製造方法。
JP4032571A 1992-01-23 1992-01-23 磁気記録媒体及びその製造方法 Pending JPH05205246A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282705A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 磁気記録媒体の表面エネルギーの極性成分を解析する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282705A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 磁気記録媒体の表面エネルギーの極性成分を解析する方法

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