JPS60201522A - 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、オーディオ用テープデツキ、ビデオテープレ
コーダー、ＰＧＭ録音機等の磁気記録装置、　犬Ｗ　コ
ンピューター、パーソナルコンピューター、等の端面デ
ータ処理装置等に利用される磁気記録媒体、特に磁性層
が強磁性金属薄膜で構成された磁気記録媒体に関する。

従来例の構成とその問題点 従来）ｒ−Ｆｅ２　ｏ、　、　Ｇｏ金含有γ−Ｆｅ２Ｏ
３、ｃｒｏ２の強磁性粉末を有機バインダー中に分散し
塗布するいわゆる塗布型磁気記録媒体に代わって、メッ
キ法、スパッタリング真空蒸着、イオンブレーティング
などの方法に依って、形成される強磁性金属薄膜は、高
密度用磁気記録媒体として５検討されており、オーディ
オ用としては、既に実用化されている。

強磁性金属薄膜から成る磁気記録媒体に於ける大きな問
題として摩耗と走行安定性がある。特に高温高湿時に於
いてであろう 磁気記録媒体は、磁気信号の記録、再生の過程に於いて
磁気ヘッドとの高速相対運動のもとにおかれるため、そ
の際、走行が円滑にかつ安定な状態で行方われなければ
ならない。

又、磁気ヘッドとの接触に依る摩耗や破損が起ってはな
らない。しかしながら、強磁性金属層だけでは、磁気記
録、再生の過程での苛酷な条件に耐え得るものはなく、
そのだめ従来では表面層に種々の滑剤層を設けることが
行われている。

従来、　Ｌａｎｇｍｕｉｒ　−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法に依
って、飽和脂肪酸及び金属塩の均一な吸着膜を形成する
方法が特公昭５６−８０６０９号に開示されている・該
吸着層を含む強磁性薄膜の潤滑性及び耐摩耗性は通常環
境下では幾分改善されるが、高温高湿時（たとえば３０
℃、、９０％ＲＨ）では滑性及び走行耐久性について、
まだ問題が残っている。しかも、ビデオレコーダーの磁
気記録媒体として用いた際、スチル動作時に於いて、再
生磁気ヘッドからの出力が時間と共に低下する現象が見
られる即ち画質の低下が生じる。

発明の目的 本発明は、上記の欠点をなくし常温常湿のみならす、高
温高湿時に於いても、滑性、耐摩耗性。

走行安定性を有し、しかもスチル動作時での画質低下を
改善した磁気記録媒体を提供するものである。

発明の構成 本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、この非磁性
支持体の表面に構成され、しかも酸素を含むＣｏ−Ｎｉ
系からなる強磁性金属薄膜と、この強磁性金属薄膜の表
面にアルキル基及び脂肪酸エステルで変性されたシラン
を含む滑剤層とを備えたものであり、高温高湿時に於け
る滑性、耐摩耗性。

走行安定性を有し、しかもスチル動作時での画質低下を
改善することの出来るものである。

実施例の説明 以下、本発明に依る磁気記録媒体の実施例について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の実施例に於ける磁気記録媒体の基本
構成を示す図である。

第１図に於いて、１は非磁性支持体をこの非磁性支持体
１の表面に構成された２は酸素を含むＣ０−Ｎｉ系から
なる強磁性金属薄膜を、この強磁性金属薄膜の表面に配
された３はアルキル基及び脂肪酸エステルで変性された
シランを含む滑剤層を示すものである。

本発明に使用されるアルキル基及び脂肪酸エステルで変
性されたシラン（今後路して、変性シランと呼ぶ。）の
代表的な一般式は、次の様に示される。

（ＣｎＨ２ｎ＋＋　）ｐ　（ｃｍＨｚｍ＋１ｃｏｏ）ｑ
　５ｉ（ＯＲ）４ｐ−（１ここでｎ、ｍは正の整数、ｐ
Ｈ１及び２．ｑは、１及び２．ＯＲはアルコキシ基であ
りＯＣＨ３゜ＯＣ２Ｈ５，０Ｇ５Ｈ７、０Ｃ４Ｈｐ、　
０Ｃ５Ｈ，１などのうちから、選択されるものである。

ｎ及びｍは７以上であるのが好ましい。６以下であると
、所定の走行系内を走行し始めた直後では円滑な走行を
示すが、走行回数の増加につれ走行層量Ｗは、常温常湿
下での耐摩耗及び走行性の両面からこの積層量Ｗを選定
するならば、５Ｘ１０ｆ／ｃｒＡ　〜５００Ｘ１０　ｆ
　／ｃｒ＆　テあルコトカノソマシい。なお、変性シラ
ンの比重を概略１であるとすると、上記の値を平均膜厚
τに換算すると５〜５００〔入〕に相当する。

５　Ｘ　１０　ｆ／ｃｒｌ以下では、滑性についての効
果が見られない。５００Ｘ１０ｆ／ｄ以上であると、使
用し始めた直後では円滑な走行を示すが、走行回数の増
加につれ、走行が不安定になる。

この原因については、現在調べているが、強磁性金属薄
膜の表面に対する変性シランの占める割合が増加すると
、かえって走行系（例えば、シリンダー、ポスト等。）
との密着性が良くなり、両者が張９つく現象と関連があ
るものと思われる。高温高湿での耐摩耗及び走行性及び
メチル動作の改善面から変性シランの積層量Ｗを選択す
るならば、１０　Ｘｌ　０　ｆ／ｃｒ！Ｌ　〜１００Ｘ
１０　ｒ１０＋！であることがのぞましい。１０Ｘ１０
　ｔ／Ｃｄ以下では、滑性についての効果及び耐摩耗と
しての効果が見られない。

又１００　Ｘｌ　０　９７６．１以上では、使用し始め
た直後では円滑な走行を示すが、走行回数の増加につれ
、走行が不安定になる。又スチル動作時に於いて、再生
ヘッドからの出力の低下が生じて画質が悪化する。なお
、電磁変換特性の面からも、いわゆるスペーシングロス
の面から、使用される波長に応じて上記積層量Ｗは選定
されるものである。

本発明に使用される強磁性金属薄膜は、酸素ガスが支配
的な雰囲気で入射角が連続的に変化する状態（連続入射
角変化蒸着と呼ばれる）でＧ　Ｏ−Ｎ　ｉ系合金を蒸発
させて作成された酸素を含むＣ０−Ｎ１系強磁性金属薄
膜がのぞましい。

この理由について、第２図を用いて説明する。第２図は
第１図の強磁性金属薄膜２の部分を拡大して示しだもの
即ち、上記の連続入射角変化蒸着に依り作成された強磁
性金属薄膜が有する柱状構造を示したものである。尚柱
状構造を有した粒子２１ｄ当粒子２１の表面２２を酸素
で覆われており、とりわけこの粒子の頂上部２２ａ（強
磁性金属薄膜の表面と呼ばれる部分でもある。）では酸
素を含めて酸化度の高い化合物が生成されやすく、その
うちの一つにＣＯの３価に対応した０ｏＯＯＨが含まれ
る。なお、Ｃｏ０ＯＨは真空蒸着装置中の残留ガス雰囲
気の代表的な雰囲気であるＨ２Ｏと反応して生成される
ものと思われる。

そして又、このＣｏ００Ｈは、変性シラン中のアルコキ
シ基ＯＲと反応して加水分解を起こして１主−０ＪｃＯ
という強い結合が生じる。

従って、酸素ガスが支配的な雰囲気で入射角が連続的に
変化する状態でＱ　、−Ｎ　ｉ系合金を蒸発させて作成
された酸素を含むＣ０−Ｎｉ系強磁性金属薄膜は、３価
の化合物を有しているため、この化合物と一シランとが
反応を生じて強い結合を生じる事に依り、この強磁性金
属薄膜は、この強磁性金属薄膜の表面に変性シランを構
成させる際の良好な表面を有した強磁性金属薄膜といえ
る。

本発明に用いられる非磁性支持体とは、ポリエチレンテ
レフタレート又はその共重合体、混合体。

ポリエチレンナフタレート又はその共重合体、混合体か
らなるポリエステルフィルム、ポリエステルイミド、ポ
リイミド等のポリイミド系フィルム。

芳香族ポリアミドフィルム等からなるプラスチックフィ
ルムが代表的な例である。

又、ガラス、アルミナ、セラミックス、サファイア、ア
ルミニウム等の無機物であってもよい。

本発明の滑剤層は変性シランを溶を媒中に溶かし、ロー
ドコーティング法、エアーナイフ法、グラビア法、リバ
ースロール法、ドクターナイフ法等で示される湿式法を
用いて、前記強磁性薄膜の表面に塗布して形成される。

塗布液に用いられる溶媒としてハ、ヘンゼン、トルエン
、キシレン。

イソプロピルアルコール等、いずれの溶媒でも使用でき
る。滑剤層の他の形成方法として、上記に述べた湿式法
の他に、溶媒を介さないで、真空中で前記強磁性金属薄
膜の表面上に、直接滑剤を構成させる方法として、蒸着
１プラズマ重合９イオンブレーティング等からなる乾式
法がある。

以下に本発明の更に具体的な一実施例を説明する。

（実施例−１） 重合触媒残有に起因する突起を大幅に抑制して表面粗さ
を３０八以下にしだ長尺でかつ広幅の平滑ポリエチレン
テレフタレートニ軸延伸フィルムを非磁性支持体として
真空装置内に於いてこの非磁性支持体の表面に酸素ガス
が支配的な雰囲気中で連続入射角変化蒸着に依９、Ｇ　
ｏ　−Ｎ　ｉ合金（Ｎｉ：２０ｗｔ％）を蒸発させて、
酸素を含むＧｏ−Ｎｉ系からなる強磁性金属薄膜を積層
させた。この時のこの強磁性金属薄膜の厚みは１５００
八であった。

続いて上記の真空装置内に於いて、真空蒸着法に依り、
即ち蒸発源内に充填された変性シラン（Ｃ１７Ｈ５ｓ　
）　（Ｃ１５Ｈ５１Ｃｏｏ　）８１　（０（）１３）２
ヲ所定ノ温Ｉｆ　Ｋ　加熱して蒸発させることに依り、
前記強磁性薄膜上に積層させた。

このときのこの変性シランの積層量は、２Ｘ１０８゜５
Ｘ１０　、　１０Ｘ１０　、　５０Ｘ１０　、　１００
Ｘ１０　。

２００Ｘ１０　、５００Ｘ１０　、　１０００Ｘ１０　
［Ｖ７ａｆＪの８水準であった。

なお、積層量の制御は主として、上記変性シランを充填
させた蒸発源容器内の温度に依り行われるものである。

更に、実際に付着しているこの変性シランの量を知るた
めに、マイクロ天びんを用いて、重量法に依シ測定して
いるが、膜厚モニターに依り換算された積層量Ｗと概ね
一致し、ているのを確認している。その後、上記長尺で
かつ広幅の磁気記録媒体を幅が８問になるよう裁断して
、試料溜が１，２゜３．４，５，６，７．８の磁気テー
プとした。

この様にして滑剤層を設けた磁気テープと滑剤層の無い
磁気テープ（試料、駈を０とする。）の動摩擦係数を３
０℃、９０４ＲＨの室で測定した。

市販のＶＨ３用ビデオレコーダーとは本質的には同じ機
能を有したデツキを試作して、スチルモードを設定し、
再生ヘッドからの出力が時間と共にどのように変化する
かを、３０℃、９０１Ｈの環境下で調べた。

（実施例−２） 実施例−１と同じような作成方法で作成した強磁性金属
薄膜の表面に、実施例−１と同じような作成方法に依り
、変性シラン（Ｃ＋３　Ｈ２７）　（Ｃ＋ｙＨ３５Ｃｏ
ｏ　）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）を真空蒸着法に依り積層させ
た。

その後、上記長尺でかつ広幅の磁気記録媒体を幅が８１
１１１１１になるように裁断した。当作成時に於ける変
性シランの積層量Ｗは、実施例−１と同じように８水準
であったが、積層量Ｗと後述の評価結果及び効果との関
係が実施例−１に於ける関係と概ね一致しているため、
実施例−２では積層量Ｗはている。なお当磁気テープの
試料、には９で示される。

その後（実施例−１）中に示した測定を同様に行なった
。

（実施例−３） 実施例−１と同じように作成した強磁性金属薄膜を用い
て、この強磁性金属薄膜の表面に、下記の組成からなる
塗布液Ｉを用いてロードコーティング法に依って塗布し
た。

その後、８πｍに裁断して磁気テープのＫを１０で示す
。なお、この時の積層量は、マイクロ天びんで測定した
ところ、７５　Ｘ　１０　（ｊ’／ｃＪ）であった。こ
のテープには実施例−１中に示された測定が、同様に行
われた。

上記に示した磁気テープの動摩擦係数の測定及びスチル
測定の結果を表１にまとめた。

動摩擦係数の測定方法について説明を行なう。

直径が４φ、材質が５ＵＳ４２０Ｊ２であるポストが設
置され当ポストには、磁気テープが巻きつけられるもの
であり、当磁気テープには一定のテンションがかけられ
、　１５ｍｍ７ｓｅｃ、の速度で送られるものである。

表１では、上記磁気テープを１００回往復させて走行さ
せた際、往復回数と動摩擦係数の関係をデータ化したも
ののうち、最初と１００回目の往復時に於ける動摩擦係
数を示したものである。更に未項のキズの有無とは、１
００回往復させて走行させた後、磁気テープの強磁性金
属薄膜の表面に於けるキズが有ったか無かったかを示し
たものである。

次にスチル測定について説明する。

４０φのシリンダーには、２個の磁気ヘッドが搭載され
、１個の磁気ヘッドを記録ヘッドとして用いて、波長が
０．８５μｍの信号を磁気テープに記録させた後、当記
録ヘッドの動作をストップさせ、他の１個の磁気ヘッド
を再生ヘッドとして用いて、この再生ヘッドからの出力
が時間と共に変化する状態をレコーダーに記録させた。

表１中に示したスチル寿命とは、最大出力から一６ｄＢ
　のレベルに、低下するまでの時間を示したものである
。

表１ 発明の効果 酸素を含むＧｏ−Ｎｉ　系からなる強磁性金属薄膜の表
面に、適当量の積層量を有した変性シラン（ＣｎＨ２ｎ
＋　１　）ｐ　（ＣｍＨｚｍ＋１　ｃｏｏ　）ｑ　Ｓｉ
　（ＯＲ）４　ｐ−４を含む滑剤層を配した本発明の磁
気記録媒体は、高温高湿時に於ける動摩擦係数の「最初
Ｊの値が低い値（概ね０．３）を示し、しかも１１００
回往復後」の値が「最初」の値に比べて変動が少ない即
ち動摩擦係数の安定性から走行の安定性を有しているの
がわかる。しかもこの酸素を含むｃｏ−Ｎｉ系からなる
強磁性金属薄膜の表面部にキズが無い事より耐摩耗性を
改善しているのがわかる。

更に、本発明の磁気記録媒体は、高温高湿時に於けるス
チル寿命が５０分近くに延びている即ちスチル特性を大
幅に改善しているのがわかる。

なお、前記実施例では、磁気記録媒体として磁気テープ
を例にして説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で磁気ディスク、磁気シート等の形態を取ることも出来
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に依る磁気記録媒体の基本構成を示す
図であり、第２図は、第１図中の酸素を含むＧｏ−Ｎｉ
系からなる強磁性金属薄膜の部分を拡大した図である。 １・・・・・・非磁性支持体、２・・・・・・酸素を含
むにｏ　−Ｎｉ系からなる強磁性金属薄膜、３・・・・
・・変性シランを含む滑剤層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体と、前記非磁性支持体の表面に構成され、
   しかも酸素を含むＱ　（、−Ｎ　ｉ系からなる強磁性金
   属薄膜と、前記強磁性金属薄膜の表面にアルキル基及び
   脂肪酸エステルで変性された・ンランを含む滑剤層とを
   備えだことを特徴とする磁気記録媒体。