JPS60261029A - 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】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は、磁気記録媒体、特に連続薄膜型の磁性層を有
する磁気記録媒体のトップコート膜の改良に関する。

先行技術とその問題点 ビデオ用、オーディオ用等の磁気記録媒体として、テー
プ化して巻回したときのコンパクト性から、連続薄膜型
の磁性層を有するものの開発が活発に行われている。

このような連続薄膜型の媒体の磁性層としては、特性上
、基体法線に対し所定の傾斜角にて蒸着を行う、いわゆ
る斜め蒸着法によって形成したＣｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ
−０、Ｃｏ−Ｎｉ−０系等の蒸着膜が最も好適である。

しかし、このような磁性層は、走行摩擦が大きく、膜強
度が低く、ヘッドタッチも悪く、特に走行耐久性が低く
、くりかえし走行によって出力が低下してしまう。

また、ビデオ用の媒体では、スチルと称される静止画像
モードでの耐久時間が小さい。

さらに、いわゆるドロップアウトも多い。

このような実状から、従来、斜め蒸着膜磁性層のトップ
コート膜が種々提案されている。

例えば、直鎖の飽和脂肪酸ないしそのエステルの蒸着膜
や塗布膜（特開昭５３−８８７０４号公報、同５５−９
３５３３号公報等）等である。

しかし、従来のトップコート膜はいずれも、上記走行耐
久性、スチル特性、ドロップアウト等の点で、未だ不十
分な結果しかえられていない。

このような実状から、本発明者らは、先に、炭素原子数
ｌＯ〜２２のアルキル基を有するリン酸モノ、ジまたは
トリエステルないしその塩からなるトップコート膜を提
案している（特願昭５７−２３４８１８号、同５８−１
８６８２２号、同５８−１８７５２３号、同５Ｂ−１８
７１１６５号、同５８−１８７θ６６号等）。

このトップコート膜によれば、上記諸欠点は改善される
。

しかし、この膜は、保存性の点で不十分であり、高温多
湿下で長期間保存すると、走行摩擦が増大する等の欠点
がある。

ＩＩ　発明の目的 本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、その主たる目的は、高温多湿化での長期保存性にすぐ
れ、走行摩擦が小さく、膜強度、潤滑性、ヘッドタッチ
性にすぐれ、走行耐久性、スチル耐久性が高く、ドロッ
プアウトの発生の少ない、新規なトップコート膜を有す
る連続薄膜型の磁性層をもつ磁気記録媒体を提供するこ
とにある。

このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、 基体上に連続薄膜型の磁性層を有し、この磁性層上にト
ップコート膜を有する磁気記録媒体において、 トップコート膜が、下記式ＣＩ）で示される化合物と、
下記式ＣＩ）で示される化合物１モルあたり、０．１５
〜０．５５モルの下記式（ＩＩ）で示される化合物とを
含むことを特徴とする磁気記録媒体。

式（Ｉ） 式（ＩＩ） （上記式ＣＩ）および（ＩＩ）において、Ｒ１およびＲ
２はそれぞれ、炭素原子数１０〜２２のアルキル基を表
わし、 ＹｌおよびＹ２は、それぞれ、水素または・金属もしく
はオニウムのカチオンを表わすが、ＹｌおよびＹ２は互
いに一緒になって２価のカチオンとなってもよく、 Ｒ３は、アルキル基を表わし、 Ｚｌは、水素、金属もしくはオニウムのカチオンまたは
アルキル基を表わす、） ■　発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体は、基体上に磁性層を有する。

磁性層は、連続薄膜型の種々のものであってよく、通常
、コバルト、ニッケルあるいはこれらを主成分とする。

この場合、本発明においては、ＣＯを必須成分とし、Ｃ
ｏ　、Ｃｏ＋Ｎｉ’、Ｃｏ十〇、またはＣｏ＋Ｎｉ＋Ｏ
からなることが好ましい。

すなわち、ＣＯ単独からなってもよく、Ｃ。

とＮｉとからなってもよい。

Ｃｏ＋Ｎｉである場合、Ｃｏ／Ｎｉの重量比は、１．５
以上であることが好ましい。

さらに、ＣＯまたはＣｏ＋Ｎｉに加え、０が含まれてい
てもよい、　Ｏが含まれたときには、電磁変換特性や走
行耐久性の点で、より好ましい結果をうる。

このような場合、Ｏ／Ｃｏ（Ｎｉが含まれない場合）あ
るいはＯ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）の原子比は、０．５以下、特
に０．１５〜０．４５であることが好ましい。

一方、磁性層中には、Ｃｏ、Ｃｏ＋Ｎｉ。

ＣＯ＋０あるいはＣｏ＋Ｎｉ＋Ｏに加え、Ｃａｒが含有
されると、より一層好ましい結果を得る。

これは、電磁変換特性が向上し、出力およびＳ／Ｎ比が
向上し、さらに膜強度が向上するからである。

このような場合、Ｃｒ／Ｃｏ（Ｎｉが含まれない場合）
あるいはＣｒ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）の重量比は、０．１以下
、特にｏ、ｏｏｔ〜０．１であることが好ましい。

この場合、Ｃｒ　／　ＣｏあるいはＣｒ／（Ｃ。

＋Ｎ　ｉ）の重量比は、０．００５〜０．０５であると
、より一層好ましい結果を得る。

なお、このような磁性層中には、さらに他の微量成分、
特に遷移金属元素、例えば、Ｆ　ｅ　、　Ｍ　ｎ　、　
Ｖ　、　Ｚ　ｒ　、　Ｎ　ｂ　、　Ｔ　ａ　、　Ｍ　ｏ
　。

Ｗ　、　Ｔ　ｉ　、　Ｃｕ　、　Ｚ　ｎ等が含まれてい
てもよい。

このような磁性層は、基体主面の法線に対して傾斜した
柱状結晶構造の粒子の集合体であることが好ましい。　
これにより、電磁変換特性が向上する。

このような場合、柱状結晶構造の粒子は、基体の主面の
法線に対して、２０〜６０°の範囲で傾斜していること
が好ましい。

また、各柱状結晶粒子は、通常、磁性層め厚さ方、向全
域に亘る長さをもち、その短径は一般に、５０〜５００
人程度とされる。

そして、ＣＯと必要に応じ添加されるＮｉ。

Ｃｒ等は、この柱状結晶自体を構成するものであり、０
が添加されたとき、０は通常、各柱状結晶粒子の表面に
、主として酸化物の形で存在している。

このような磁性層は、通常、０．０５〜０．５１Ｌｍの
厚さに形成される。

この場合、磁性層は、基体上に直接設けられていてもよ
く、あるいは基体上に下地層を介して設けられていても
よい。

また、磁性層は通常、単一の層として形成されるが、場
合によっては中間層を介して、複数の層を積層して形成
されていてもよい。

このような磁性層は、通常、斜め蒸着法によって形成さ
れる。

用いる斜め蒸着法としては、公知の斜め蒸着法を用いれ
ばよく、基体法線に対する入射角の最小値は、３０°以
上とすることが好ましい。

なお、蒸着条件および後処理法等は、公知の条件および
方法に従えばよい、　この場合、有効な後処理法として
は、磁性層中へのＯ導入のための公知の各種処理法等が
ある。

このような磁性層上には、上記式ＣＩ）で示される化合
物と、上記（ＩＩ）式で示される化合物からなるトップ
コート膜が設層される。

上記式ＣＩ）において、Ｒ１は炭素原子数１０〜２２の
直鎖の飽和アルキル基である。

Ｒ１の炭素原子数が１０未満となると、臨界的に走行摩
擦が大きくなってしまい、しかも走行耐久性、スチル耐
久性が臨界的に減少し、ドロップアウトも臨界的に増大
してしまう。

また、Ｒ１の炭素原子数が２２をこえると、臨界的にド
ロップアウトが増大してしまう。

また成膜性が悪化し、走行摩擦の変動が大きくなる。

なお、Ｒ１の炭素原子数が１２〜２２となると、走行摩
擦がさらに減少し、走行耐久性パさらに向上し、ドロッ
プアウトがさらに減少する。

さらに、ＹｌおよびＹｌは、ともにＨであり、リン酸モ
ノアルキルエステルであってもよい。

あるいは、ＹｌおよびＹｌの一方、また士両者は、Ｎａ
”、に◆、Ｌｉ＋等のアル廿り金属カチオン、あるいは
ＮＨ４”。

Ｎ”　（Ｃ４Ｈｓ　）ａ　等のオニウム（特にアンモニ
ウム）カチオンであって、リン酸モノアルキル塩であっ
てもよい。

なお、ＹｌおよびＹｌがともにカチオンである場合、こ
れらは−緒になって、Ｍｇ静。

Ｚｎ”等の金属シカチオン、あるいはオニウムシカチオ
ンであってもよい。

式（ＩＩ）において、Ｒ２は、前記Ｒ１と同義のアルキ
ル基である。

式（ｎ）において、Ｒ３はアルキル基を表わし、炭素原
子数１０〜２２であることが好ましく、特に直鎖である
ことが好ましい。

Ｒ２およびＲ３の炭素数が１０未満では、走行耐久性が
悪化し、しかも保存性が悪くなり、高温高温での保存劣
化が大きくなる。

２２をこえると、同様に走行摩擦が増大し、成膜効率が
悪化する。

なお、Ｒ２、Ｒ３は、通常前記ＣＩ）式におけるＲ１と
同一とするのが好ましい。

式（ｎ）におけるＺｌは、水素、金属もしくはオニウム
のカチオンまたはアルキル基を表す。

すなわち、水素か、Ｎａ”　、Ｋ”　、Ｌｉ＋等のアル
カリ金属カチオン、あるいはＮＨ４＋。

Ｎ÷　（Ｃ４Ｒ９）　４　等ノオニウム（特にアンモニ
ウム）カチオンであって、リン酸モノアルキルエステル
ないしその塩であってもよい。

Ｚｌはまた、アルキル基でもよい。

したがって、式（ＩＩ）はトリアルキルエステルを形成
してもよい。　Ｚｌがアルキル基である場合、それらの
炭素原子数に特に制限はないが、通常はＲ１と同一であ
ることが好ましσ）。

また、トリエステルであるときには、Ｒ２、Ｒ３，Ｚｌ
　の総炭素原子数は５０以下、特に４４以下であること
が好ましい。

このように式（ＩＩ）で示される化合物は、リン酸ジア
ルキルエステルないしその塩、またはリン酸トリアルキ
ルエステルであるが、リン酸ジアルキルエステルである
ことが好ましい。

式（ｎ）で示される化合物は、式（Ｉ）で示される化合
物１モルあたり、好ましくは１５〜５５モル％含まれ、
特に好ましくは２０〜５０モル％である。

１５モル％より大となるか、５５モル％より小となると
、保存性が悪化する。

これら式〔Ｉ〕、式（ＩＩ）で示される化合物は、それ
ぞれ２種以上含有されてもよい。

このようなトップコート膜は、単分子層以上、３００Å
以下、より好ましくは５〜１０．０人の厚さとされる。

これは、３００人より大となると電磁変換特性が悪化す
るからである。

このようなトップコート膜は、蒸着、スパー。

タリング等の気相被着によって形成することが好ましい
。

蒸着、スパッタリング等によらず、塗布によるときには
、膜厚をうずくして、しかも均一な厚さで設層すること
がむずかしい。

気相被着に際しては、それぞれ対応する化合物の混合物
を蒸発源としてもよく、あるいは対応する化合物それぞ
れを蒸発源として、２ルツボないし２ハースによって行
うこともできる。

用いる基体には特に制限はないが、特に可とう性の基体
、特にポリエステル、ポリイミド、ポリプロピレン等の
樹脂製のものであることが好ましい。

また、その厚さは、種々のものであってよいが、特に５
〜２０ｇｍであることが好ましい。

そして、その磁性層形成面の裏面には、バックコート層
を形成することができる。

■　発明の具体的作用効果 本発明の磁気記録媒体は、ビデオ用、オーディオ用等の
磁気記録媒体として有用で、ある。

本発明によれば、走行摩擦がきわめて低い。

また、その膜強度、潤滑性、ヘッドタッチ性もきわめて
高い。

さらに、走行耐久性、スチル耐久性もきわめて高い。

また、ドロップアウトもきわめて少ない。

そして、保存性が格段と向上する。

■　発明の具体的実施例 以下に本発明の具体的実施例について詳細に説明する。

実施例 Ｃｏ　／　Ｎ　ｉ　ｃｙ）重量比４／１のＣｏ−Ｎｉ合
金、およびＣｏ　／　Ｎ　ｉ　／　Ｃｒ　（７）重量比
７５／２０　／　５　（７）　Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｃｒ
合金を用い、１０ｐｍ厚のポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）フィルム上に、それぞれ、斜め蒸着法により
、磁性層を０．２７１ｍ厚にて形成し、サンプルＡ、お
よびＢＯを作製した。

斜め蒸着における入射角は４５°とし、蒸着雰囲気は、 ＦＡ、＝２ｘｌＯ−ＩＰａ。

Ｐ　＝ｌＸＩＯ−’Ｐａ ２ とした。

得られた磁性層は、ともに対応する合金の組成をもち、
ともにＯ／　（Ｃｏ＋Ｎ１）＝０．２（原子比）であり
、基体主面法線に対し、約４０″傾斜した、短径０．０
１ｐｍの厚さ方向全域に亘って成長した柱状結晶粒子の
集合体であった。

また、イオンミリングを行いながらオージェ分光分析を
行ったところ、ＣＯは表面近くで少なく、またＯは化学
シフトしており、しかも表面近くに多いプロファイルを
もち、Ｏが柱状粒子の表面に金属と結合した状態で存在
していることが確認された。

−次いで、上記ＡＯおよびＢＯの磁性層上に、各種リン
酸エステルを蒸発源として、 Ｆ　Ａ、　＝　４　Ｘ　１０−”　Ｐ　ａの雰囲気にて
、０．ＯＩＢｍ厚の表１に示されるトップコート膜を形
成して、サンプルＡ１〜Ａ、およびＢ１−Ｂ２を得た。

なお、トップコート膜の組成と組成比は、モデル実験に
よる蒸着後、溶媒抽出し、これからガスクロマトグラム
を用いて測定した。

これら各サンプルにつき、以下の測定を行った。

１）　走行摩擦 サンプルの動摩擦係数外を、４０℃、相対湿度８０％で
、初期（＃１．１）と５０パス後（ＩＬ５ｏ）に測定し
た。

測定用のピンとしては、ステンレス製の面粗さ０．Ｏ１
＃Ｌｍ以下、２■■φのものを用い、テープのピンへの
抱き角を１８０°、テープ入口のテンション（Ｔ１）を
２０ｇ／１２．５層腸巾とした。

２）　保存性 ４０℃、相対湿度８０％にて、２４時間保存後のル１を
測定した。

これらの結果を表１に示す。

表１に示される結果から、本発明による効果があきらか
である。

すなわち、保存性が格段と向上することがわかる。

なお、リン酸エステルの各種塩や、リン酸トリエステル
を用いても、同等の効果が実現した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　基体上に連続薄膜型の磁性層を有し、この磁性
   層上にトップコート膜を有する磁気記録媒体において、 トップコート膜が、下記式ＣＩ）で示される化合物と、
   下記式ＣＩ）で示される化合物１モルアたり、０　、１
   ５’〜０．５５モルの下記式（ＩＩ　）で示される化合
   物とを含むことを特徴とする磁気記録媒体。 式ＣＩ） ＲＩ　ＯＯＹＩ ＼　／ ／　＼ ０Ｙ２ 式（ＩＩ　） （上記式（１）ａよび（ＩＩ　）において、Ｒ１および
   Ｒ２はそれぞれ、炭素原子数１０〜２２のアルキル基を
   表わし、 ＹｌおよびＹ２は、それぞれ、水素または金属もしくは
   劣ニウムのカチオンを表わすが、ＹｌおよびＹ２は互い
   に一緒になって２価のカチオンとなってもよく、 Ｒ３は、アルキル基を表わし、 Ｚｌは、水素、金属もしくはオニウムのカチオンまたは
   アルキル基を表わす、） （２）　Ｒ３の炭素原子数が１０〜２２である特許請求
   の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。 （３）　Ｒ１，Ｒ２およびＲ３で表わされるアルキル基
   が直鎖である特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の磁気記録媒体。 （４）　トップコートａが、気相被着によって形成され
   た膜である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の磁気記録媒体。 （５）　トップコート膜の厚さが、３００λ以下である
   特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の
   磁気記録媒体。 （６）　磁性層が、Ｃｏ、またはＣｏとＮｉ。 Ｃｒおよび０のうちの１〜３種とを含む特許請求の範囲
   第１項ないし第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体。 （７）　磁性層が、Ｎｉを含み、Ｃｏ　／　Ｎ　ｉの重
   量比が１．５以上である特許請求の範囲第６項に記載の
   磁気記録媒体。 （８）　磁性層が、Ｃｒを含み、Ｃｒ／（Ｃ。 またはＣｏ＋Ｎｉ）の重量比が０．１以下である特許請
   求の範囲第６項または第７項に記載の磁気記録媒体。 （９）　磁性層が、Ｏを含み、Ｏ／（ＣｏまたはＣｏ＋
   Ｎｉ）の原子比が０．５以下である特許請求の範囲第６
   項ないし第８項のいずれかに記載の磁気記録媒体。 （ｌＯ）　磁性層が、基体法線に対して傾斜した柱状結
   晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲第１項ないし
   第９項のいずれかに記載の磁気記録媒体。 （１１）　磁性層の厚さが、０．０５〜０．５ｇである
   特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載
   の磁気記録媒体。