JPH0758537B2

JPH0758537B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0758537B2
Application number: JP60281088A
Authority: JP
Inventors: 康郎西川; 忠石黒; 弘幸岩崎; 敬次郎泉谷
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPS62141626A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は強磁性金属薄膜を磁気記録層として備えてなる
磁気記録媒体に関し、特に走行性、耐摩耗性、耐候性に
優れる金属薄膜型磁気記録媒体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にγ−
F₂O₃、Coをドープしたγ−Fe₂O₃,Fe₃O₄,Coをドープした
γ−Fe₂O₃,Fe₃O₄のベルトライド化合物、CrO₂等の磁性
粉末あるいは強磁性金属粉末の磁性材料を塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、
エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機バインダー中
に分散せしめたものを塗布し乾燥させる塗布型のものが
広く使用されてきている。近年高密度記録への要求の高
まりと共に真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーテ
イング等のペーパーデポジシヨン法あるいは電気メッキ
法、無電解メツキ等のメツキ法により形成される強磁性
金属薄膜を磁気記録層とする、バインダーを使用しな
い、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体が、注目をあびて
おり実用化への努力が種々おこなわれている。

高密度記録用の磁気記録媒体に要求される条件の一つと
して、高抗磁力化、薄型化が理論的にも、実験的にも提
唱されており、塗布型の磁気記録媒体よりも一桁小さい
薄型化が容易で、飽和磁束密度も大きい金属薄膜型磁気
記録媒体への期待は大きい。

特に真空蒸着による方法はメツキの場合のような廃液処
理を必要とせず製造工程も簡単で膜の析出速度も大きく
できるため非常にメリットが大きい。真空蒸着によつて
磁気記録媒体にのぞましい抗磁力および角型性を有する
磁性膜を製造する方法としては米国特許3342632号、同3
342633号等に述べられている斜め蒸着法が知られてい
る。さらに強磁性金属薄膜からなる磁気記録媒体にかか
わる大きな問題として耐候性（高湿度での保存によつて
も錆、減磁等の劣化を示さないこと）、走行性（たとえ
ばビデオテープの場合、VTR内で安定して走行するこ
と）、耐摩耗性（ヘツドやその他の部材との摩擦によ
り、傷、摩耗粉、出力低下等の問題を起こさないこと）
がある。すなわち磁気記録媒体は高湿度での保存でその
性能が劣化してはならない。また信号の記録、再生およ
び消去の過程において磁気ヘッドと高速相対運動のもと
におかれるが、その際走行がスムーズにしかも安定に行
われねばならないし、同時にヘッドとの接触、摩耗もし
くは破壊が起こつてはならない。以上のような背景から
耐候性、走行性、耐久性を向上させる方法として潤滑層
や保護層を設けることが検討されてきている。

金属薄膜型磁気記録媒体の保護・潤滑層としては、熱可
塑性樹脂、熱硬化性樹脂、脂肪酸、脂肪酸の金属塩、あ
るいは脂肪酸エステル等を有機溶剤に溶解して塗布した
ものがある（例えば特開昭60−69824号公報参照）がい
ずれも走行性、耐久性、耐候性のすべてを満足するとは
言えない現状である。

近年、フツ素を含むエステル化合物を磁性層表面に設け
る試み（特開昭57−154645号公報参照）もなされ、磁性
粉を顔料とする塗料を基板に塗布乾燥して磁性層を形成
した所謂塗布型磁気記録媒体に於ては走行性向上に効果
があることが明らかになつている。しかしながら、単に
フツ素含有エステルを用いる方法では、金属薄膜型磁気
記録媒体に十分な走行を与えつつ良好な耐候性を実現す
るのは困難であつた。なぜならば、10mg/m²以上のフツ
素含有エステルを付着させれば、耐候性を向上させるこ
とができるが、6mg/m²以上の厚さの保護・潤滑層を設け
ると、テープ状の磁気記録媒体をVTRで走行させる際、
はりつきやジツターの増加などの走行不安定を起こし、
問題が多いからである。

また、走行性等を向上する試みとして、磁性層表面に凹
凸を設けその表面にフツ素含有カルボン酸を存在させる
ことが提唱されている（特開昭60−93636号公報）が、
この方法では、走行性、耐候性等が必ずしも満足できる
ものではなかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、現状の技術で得られた金属薄膜型磁気記録
媒体の走行性、耐摩耗性は不十分であつたり、耐候性が
不十分であるなどの問題があり、金属薄膜型磁気記録媒
体の実用化に際しなお改良が望まれている。

本発明の目的は、走行性、耐摩耗性、耐候性および電磁
変換特性にすぐれた金属薄膜型磁気記録媒体を提供する
ことにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは金属薄膜型磁気記録媒体について鋭意検討
した結果、表面に高さ50〜600Åで存在密度１×10³〜１
×10¹⁰個/mm²の突起を有する強磁性金属薄膜を非磁性支
持体上に設けた磁気記録媒体において、下記一般式
（ａ）で示される化合物を含む層を少なくとも強磁性金
属薄膜表面上に設けた磁気記録体はヘツド、ガイドボー
ル等の部材に対する耐摩耗性が著しく向上するととも
に、走行系部材に対する摩擦係数が低減されるだけでな
く耐候性も非常に優れることを見出し、本発明をなすに
至つたものである。すなわち本発明の上記の目的は、支
持体上に電気メツキ、無電解メツキ、気相メツキ、スパ
ツタリング、蒸着、イオンプレーテイング等の方法によ
り形成された強磁性金属薄膜の表面または該表面と支持
体のバツク面に下記一般式で示される化合物を含む層を
形成することにより達成される。

一般式（ａ） R_fXCOOR ただしR_fは炭素数３〜20の直鎖状または分岐状パーフル
オロアルキル基。

Ｘは−C_mH_3m−またはCONR¹C_nH_2n−_ｏｍは０〜10の整数、ｎは１〜10の整数。

R¹は炭素数１〜６のアルキル基または水素原子。

Ｒは炭素数８〜30の飽和または不飽和脂肪族炭化水素
基。

上記一般式で示される物質としては、 C₈F₁₇COOC₁₈H₃₇ C₈F₁₇CH₂COOC₁₈H₃₇ C₈F₁₇CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₇ C₈F₁₇COOC₁₂H₂₅ C₈F₁₇CONH（CH₂）₅COOC₁₂H₂₅ C₈F₁₇COOC₁₂H₂₅ C₈F₁₇COOC₈H₁₇ C₈F₁₇CONH（CH₂）₅COOC₈H₁₇ C₈F₁₇COOC₈H₁₇ C₁₀F₂₁COOC₁₈H₃₇ C₁₀F₂₁（CH₂）₅COOC₁₈H₃₇ C₁₀F₂₁CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₇ C₁₀F₂₁COOC₁₂H₂₅ C₁₀F₂₁CONH（CH₂）₅COOC₁₂H₂₅ C₁₀F₂₁COOC₁₂H₂₅ C₁₀F₂₁COOC₈H₁₇ C₁₀F₂₁CONH（CH₂）₅COOC₈H₁₇ C₁₀F₂₁COOC₈H₁₇ C₃F₇COOC₁₈H₃₇ C₃F₇CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₇ C₃F₇COOC₁₈H₃₇ C₃F₇COOC₁₂H₂₅ C₃F₇CONH（CH₂）₅COOC₁₂H₂₅ C₃F₇COOC₁₂H₂₅ C₃F₇COOC₈H₁₇ C₃F₇CONH（CH₂）₅COOC₈H₁₇ C₃F₇COOC₈H₁₇ C₁₅F₃₁COOC₁₈H₃₇ C₁₅F₃₁（CH₂）₈COOC₁₈H₃₇ C₁₅F₃₁CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₇ C₁₅F₃₁COOC₁₂H₂₅ C₁₅F₃₁CONH（CH₂）₅COOC₁₂H₂₅ C₁₅F₃₁COOC₁₂H₂₃ C₁₅F₃₁COOC₈H₁₇ C₁₅F₃₁CONH（CH₂）₅COOC₈H₁₇ C₁₅F₃₁COOC₈H₁₅ C₈F₁₇COOC₁₈H₃₅ C₈F₁₇CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₅ C₁₀F₂₁COOC₁₈H₃₅ C₁₀F₂₁CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₅ C₃F₇COOC₁₈H₃₅ C₃F₇CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₅ C₁₅F₃₁COOC₁₈H₃₅ C₁₅F₃₁CONH（CH₂）₅COOC₁₈H₃₅ 等が挙げられる。

本発明において磁性金属薄膜の表面に設ける保護・潤滑
層には上記一般式で記述される物質の１種または２種以
上のほか一般の潤滑剤を混在させてもよい。

また、上記一般式で示される物質のほかに混入できる物
質としては高級脂肪酸、高級脂肪酸アルコール、高級脂
肪酸エステル高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸アミン、お
よびこれらの分子の水素の全部または一部がフツ素で置
換されたもの、脂肪酸の金属石鹸、モノアルキルフオス
フエート、ジアルキルフオスフエート、トリアルキルフ
オスフエート、パラフイン類、シリコーンオイル、動植
物油、鉱油；グラフアイト、シリカ、二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン等の無機微粉末；ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化
ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂
微粉末；αオレフイン重合物；常温で液体の不飽和脂肪
族炭化水素、フルオロカーボン類等があげられる。また
一般の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と混合して用いても
よいし、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂をはじめとする有
機高分子層を金属薄膜の表面に設けた後上記一般式で示
される化合物の保護・潤滑層を設けるという形態もとり
得る。

本発明における保護・潤滑層を、磁性金属薄膜表面に設
けることにより、走行性、耐久性、耐候性等の性能が従
来品に比べ大幅に改善されるが、さらに、金属薄膜とは
反対側の非磁性支持体上（以下パツク面と呼ぶ）にも保
護潤滑層を設けることにより、特に走行性、耐久性がよ
り改善され得る。

本発明において、表面保護・潤滑層を形成する方法とし
ては、材料を有機溶剤に溶解して基板に塗布あるいは噴
霧したのち乾燥する方法、材料を熔融して基板に塗着さ
せる方法、有機溶剤に材料を溶解した溶液に基板を浸漬
して材料を基板表面に吸着させる方法、ラングミユアー
プロジエツト法などにより基板表面に材料の単分子膜を
形成する方法等が挙げられる。

本発明において設ける保護・潤滑油の厚み（存在量のこ
とをここでは厚みと呼ぶことにする）は、0.5mg/m²〜10
0mg/m²が好ましく、より好ましくは2mg/m²〜20mg/m²で
ある。厚みが0.5mg/m²以下だと均一な膜として形成する
のが困難であり、走行性、耐久性が十分でない。また厚
みが100mg/m²以上の場合は、ヘツド−テープ間のスペー
シング損失のため電磁変換特性が劣化する問題がある。

また本発明において、保護・潤滑層の下地金属薄膜との
密着を向上させるために、保護・潤滑剤を設けるまえに
下地金属薄膜表面を脂肪酸などの界面活性剤や各種カツ
プリング剤で改質しておくこともできる。

また保護・潤滑層（上記一般式に示す化合物を含む層）
は１層でもよいし複数の層からなつていてもよい。

また、磁性層は表面に微小な突起を有していることが重
要であり特に表面に高さ50〜200Åで存在密度１×10⁵〜
１×10⁸個/mm²の突起を有するものが好ましい。ここで
いう突起の高さは、エリオニクス社製表面粗さ試験機PM
S−１型を用いて測定した。また密度は走査型電子顕微
鏡による表面観察から求めた。

突起形成方法は、磁性層を形成する前に予め、支持体上
に、シリカ、コバルト、ニツケル、アルミニウム、等の
微粒子を適当な存在密度で塗布しておくこと、微小な突
起をもつ支持体上に磁性層を形成することまたは、磁性
層を形成したのち別の材料を蒸着する等の方法で形成さ
せることができる。

強磁性金属薄膜の材料としては鉄、コバルト、ニツケル
その他の強磁性金属あるいはFe−Co,Fe−Ni,Co−Ni,Co
−Cr,Co−Ni−Cr,Fe−Rh,Co−P,Co−B,Co−Y,Co−La,Co
−Ce,Co−Pt,Co−Sm,Co−Mn,Fe−Co−Ni,Co−Ni−P,Co
−Ni−B,Co−Ni−Ag,Co−Ni−Nd,Co−Ni−Ce,Co−Ni−Z
n,Co−Ni−Cu,Co−Ni−W,Co−Ni−Re等の強磁性合金を
電気メツキ、無電解メツキ、気相メツキ、スパツタリン
グ、蒸着、イオンプレーテイング等の方法により形成せ
しめたもので、その膜厚は磁気記録媒体として使用する
場合0.02−２μｍの範囲であり、特に0.05−0.4μｍの
範囲が望ましい。

上記の強磁性金属薄膜は他にO,N,Cr,Ga,As,Sr,Zr,Nb,M
o,Rh,Pd,Sn,Sb,Te,Pm,Re,Os,Ir,Au,Hg,Pb,Bi等を含んで
いてもよい。

また、希薄な酸素中で膜形成を行なうことにより、酸素
を含有する金属薄膜としてもよい。

支持体の厚さは４〜50μｍが好ましい。また強磁性薄膜
の密着向上・磁気特性の改良の為に支持体上に下地層を
設けてもよい。

本発明に用いられる基体としてはポリエチレンテレフタ
レート、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、三
酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンナフ
タレート、ポリフエニレンサルフアイドのようなプラチ
ツクベース、又はAl,Ti,ステンレス鋼などがもちいられ
る。

磁気記録媒体の形状はテープ、シート、カード、デイス
ク等いずれでもよいが、特に好ましいのはテープ状、デ
イスク状である。

〔実施例〕

次に実施例をもつて本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例 13μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフイルム上に平
均粒径100ÅのCo粒子の分散液（分散媒＝エルカ酸の0.0
6％MEK溶液）を塗布し、このものにコバルト−ニツケル
磁性膜（膜厚150nm）を斜め蒸着することにより高さ100
Åの突起を10⁶個/mm²の密度で表面にもつ磁性層を形成
し、磁気記録媒体の原反を調製した。蒸発源としては電
子ビーム蒸発源を使用し、これにコバルト−ニツケル合
金（Co:80wt％、Ni:20％）をチャージし真空度５×10^-5
Torr中にて入射角が70度となるよう斜め蒸着を行つた。
得られた磁気記録媒体の原反の磁性金属薄膜上に各種化
合物をイソプロパノールに溶解して塗布、乾燥し調製し
たサンプルを作製し試料No.1〜８とした。また試料7,8
のバツク面にC₈F₁₇COOC₁₈H₃₇を10mg/m²塗布したものを
それぞれ試料9,10とした。また比較のために上記と同じ
13μｍのポリエチレンテレフタレートフイルム上に直接
コバルト−ニツケル磁性膜を上記と同じ方法で生成させ
た。この基材に、上記と同じ要領で各溶液を塗布してサ
ンプルを作製し試料11〜16とした（サンプルの内容は第
１表に示す）。また、潤滑剤として本発明の他の例示化
合物を用いた以外は試料５乃至８と同様にして試料17〜
21を作製した。得られた磁気テープの23℃、35％相対湿
度におけるステンレス棒に対する摩擦係数すなわちμ値
および８ミリ型VTRでの繰り返し走行耐久性およびスチ
ル耐久性を調べたところ第１表のようになつた。

ここで繰り返し走行耐久性とは50m長のテープを８ミリ
型VTR（富士写真フイルム（株）;FUJI X−８ M6型）で
繰り返し再生し走行不安定による画面の乱れや摩擦係数
の上昇による走行の停止が起こるまでの再生回数であ
る。またスチル耐久性は、同型のVTR（ただしスチル再
生時間を制限する機能を取り去つてある）で画像再生時
にポーズボタンを押し、画像が出なくなるまでの時間を
測定して評価した。また耐候性は、気温60℃、相対湿度
90％の条件に10日間保存することにより表面に生じる変
化で評価した。（まつたく変化のないもの・・・○、10
0倍の顕微鏡で表面に斑点状の変色域が観察されるもの
・・・△、肉眼で観察してあきらかに変色、腐食が生じ
ているもの・・・×とした）このようにして前記一般式に示される化合物を特定の形
態の突起をもつ磁性層表面に設けてなる金属薄膜型磁気
記録媒体はμ値、繰り返し走行性，及び耐候性において
優れていることがあきらかである。

〔発明の効果〕強磁性金属薄膜上に前記一般式に示される化合物を特定
の形態の突起をもつ磁性層表面、または磁性層表面およ
びバツク面に設けてなる本発明の磁気記録媒体は実施例
から理解されるように、従来品にくらべ走行性・耐久性
・耐候性等が大幅に改善された優れる金属薄膜型磁気記
録媒体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−93636（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に高さ50〜600Åで存在密度1x10³〜1x
10¹⁰個/mm²の突起を有する強磁性金属薄膜を非磁性支持
体上に設けた磁気記録媒体において、下記一般式（ａ）
で示される化合物を含む層を強磁性金属薄膜表面上また
は強磁性金属薄膜表面および支持体のバック面上に設け
たことを特徴とする磁気記録媒体。一般式（ａ） R_fXCOOR ただしR_fは炭素数３〜20のち直鎖状または分岐状パーフ
ルオロアルキル基を表わし、Ｘは−C_mH_2m−または−CON
R¹C_nH_2n−を表わし、ｍは０〜10の整数の表わし、ｎは
１〜10の整数を表わし、R¹は炭素数１〜６のアルキル基
または水素原子を表わし、Ｒは炭素数８〜30の飽和また
は不飽和脂肪族炭化水素を表わす。