JPS6087433A

JPS6087433A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6087433A
Application number: JP19672283A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Takasugi; 高杉　康史; Osamu Kawamoto; 修河本; Hiroshi Sugihara; 洋杉原; Masaharu Nishimatsu; 西松　正治
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1985-05-17
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2575006B2

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Ｃ０１Ｃｏ−Ｎｉ、Ｇｏ
−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、走行庁擦が大きく、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。

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、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や磁性層を、有し、この磁性層上に
、下記式で示される化合物からなる膜を有することを特
徴とする磁気記録媒体である。

式（上記式において、Ｒは、炭素原子数１０〜２２の置換または非置換のアル
キル基を表わすが、このアルキル基は飽和であっても、
内部に不飽和二重結合を有するものであってもよい。

また、ＹｌおよびＹｌは、Ｗいに同一であっても異なっ
ていてもよく、それぞれ、水素原子、カチオンまたは置
換もしくは非置換のアルキル基もしくはアリール基を表
わすが、このアルキル基は、飽和であっても、内部に不
飽和二重結合を有するものであってもよく、さらに、Ｙ
ｌおよびＹｌがともにカチオンであるときには、Ｙｌと
Ｙｌが一緒になって２仙Ｉのカチオンとなってもよい。

ただし、Ｙ、およびＹｌが、それぞれ、水素原子または
カチオンであるときには、Ｒが非置換の直鎖の飽和アル
キル基となることはない。

また、Ｙｌおよび／またはＹｌがアルキル基であるとき
には、ＲならびにＹｌおよび／またはＹｌが、すべて非
置換の直鎖の飽和アルキル基となることはない。）なお、本発明者らは、上記式において、Ｒが直鎖の飽和
アルキル基である化合物をトップコート膜に用いる旨を
、この出願の先願として提案している（特願昭５７−２
３４８１８号）が、上記式で示される化合物は、この先
の提案のものと同等の効果をもつものである。

■　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、Ｇｏ＋Ｎｉ　、Ｃｏ＋Ｏ，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、Ｃ０とＮｉとか
らなってもよい。

Ｃｏ＋Ｎｉである場合、Ｃｏ　／　Ｎ　ｉ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、　０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０／（Ｃｏ＋Ｎｔ）の原子比は、０９４５以下、
特に０．１５〜０．４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ｃ　ｏ　＋　Ｎ　ｔ　＋　ｏ　ニ加え
、Ｃｒ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　（Ｎ　ｉが含まれな
い場合）あるいはＣｒ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）の重量比は、０
．００１−０．１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、磁性層の厚さ方向全域
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゜５７１ｍ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、上記式にて示されるリン酸エ
ステルからなる股が形成される。

上記式において、Ｒは、炭素原子数ｌＯ〜２２のアルキ
ル基である。

Ｒ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、Ｈ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。

このような炭素原子数のＲは、飽和体であっても、内部
に不飽和二重結合をもつものであってもよい。

不飽和二重結合をもつ場合、二重結合の数については特
に制限はないが、特に１〜４であることが好ましい。

また１Ｍ！和体あるいは不飽和体である場合とも、Ｒは
鎖状であるが、場合によっては、５員ないし６員の環（
通常、飽和環）状部を、鎖状部中ないし鎖状部端部に有
していてもよい。

そして、これらは直鎖であっても、また分岐を有するも
のであってもよい。

分岐を有する場合、分岐は、Ｈの結合手と逆側の端部側
に存在し、特に末端に、例えばジメチル、ジエチル、ジ
プロピル等が結合した直鎖アルキルであることが好まし
い。

このようなＲは、非置換体であっても、また置換体であ
ってもよい。

置換体である場合、置換基の数には特に制限はない。

特に好適な置換基としては、塩素、臭素。

フッ素等のハロゲン、アルコキシ基、アリーロキシ基（
フェノキシ基等）、アルキルカルボニル基、アリールカ
ルボニル基、アルキルカルボらルオキシ基、アリールカ
ルボニルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリーロ
キシカルボニル基、アシルアミノ基、カルバモイル基、
スルホンアミド基、スルファモイル基など、あるいはこ
れらの１種以上が連結したものなどがある。

そして、このような置換体では、置換基のアルキル部な
いし場合によってはアリール部の炭素原子数を含めた総
炭素原子数が、上記の範囲でなければならない。

他方、ＹｌおよびＹ２は、互いに同一であっても異なる
ものであってもよく、それぞれ、水素原子、カチオンま
たは置換もしくは非置換のアルキル基もしくはアリール
基を表わす。

ＹｌおよびＹ２が、水素原子またはカチオンであるとき
には、リン酸モノエステルとなる。

この場合、カチオンは、通常１価のカチオンであるが、
Ｙ】およびＹ２がともにカチオンであるときには、Ｙｌ
とＹ２が一緒になって２価の１つのカチオンとなっても
よい。

この場合、１価のカチオンとしては、Ｌ：”　、Ｎａ”　、に＋のアルカリ金属イオン、Ｎ　）（４”　＋オニウムイオンがある。

オニウムイオンとしては、それぞれ、例えばシアノ基、アルキル基、アリール基、
アルコキシ基、アリーロキシ基、アルコキシカルボニル
基、アリーロキシカルボニル基、アシル基、アシルアミ
ノ基、カル／曳モイル基、アルキルスルホニルアミノ基
、スルファモイル基、スルホニル基などで置換されるこ
とのあるメチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−アミル基、ｎ
−ドデシル、ｎ−オクタデシル基等の各種アルキル基、または、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリー
ル基を有する１級〜４級のアンモニウムイオン、１級〜４級のホスホ
ニウムイオンまたζ±１級〜３級のスルホニウムイオン
がある。

また、ピリジン、イミダゾール、ピロール、？−ピロリ
ン、ピロリジン、ピペリジン、ピラゾール、ピラゾリン
、イミダゾール等の、５または６員環を有するＮ−水素、Ｎ−アルキルまたはＮ、Ｎ−ジアルキルの環
状の２級〜４級アンモニウムイオンであってもよい。

一方、２価のカチオンとしては、Ｍｇ”、Ｃａ４＋、Ｓｎ４＋、Ｂａ’＋等の他、ビスア
ンモニウムイオン、ビスホスホニウムイオンであっても
よい。

また、Ｂ−（Ｎ”Ｒ”３）２で表わされる２価のアンモ
ニウムカチオンであってもよい。

この場合、Ｂは、炭化水素残基、特にメチレン、エチレ
ン等のアルキレンを表わし、Ｒ′は、置換または非置換
の水素、アルキル基またはアリール基を表わす。

なお、１価のカチオン２つからなる場合、２つのカチオ
ンは、同一でも異なっていてもよい。

さらに、上記式で示される化合物は、水素やカチオンを
有するリン醸モノエステルの他、ジエステルまたはトリ
エステルであってもよい。

ジないしトリエステルであるときには、Ｙｌおよび／ま
たはＹ２は、置換または非置換のアルキル基またはアリ
ール基である。

ジないしトリエステルであるとき、Ｒ，Ｙｌおよび／ま
たはＹ２の総炭素原子数は４４以下であることが好まし
い。　４４をこえるとドロップアウトが多くなるからで
ある。　なお、Ｙｌおよび／またはＹ２がカチオンであ
るとき、カチオン中の炭素原子数は算入しない。

Ｙｌおよび／またはＹ２のアルキル基としては、飽和で
あっても不飽和であってもよく、また直鎖であっても分
岐を含むものてあってもよく、さらに環状部を有してい
てもよい。

また、アリール基としてはフェニル基が好ましい。

そして、これらは、非置換体であっても、前記Ｒと同様
の基、さらにはアルキル基やアリール基等で置換されて
いてもよい。

なお、本発明においては、ＹｌおよびＹ２が水素原子ま
たはカチオンであるモノエステルであるときには、Ｒが
非置換の直鎖の飽和アルキル基であることはない。

また、Ｙｌおよび／またはＹ２がアルキル基であるリン
酸ジアルキルエステルまたはリン酸トリアルキルエステ
ルであるときには、ＲとＹｌまたはＹ２．あるいはＲと
Ｙｌ　とＹ２力く、すべて非置換の直鎖のアルキル基で
あることはない。

これは、先ｍ’（特願昭５７−２３４８１６号等）との
重複範囲を除外するためである。

これら各化合物は、公知の方法に従い合成して用いても
よく、また市販のものを用いてもよい。

次に、上記式で示される化合物の具体例を挙げる。

Ｖ　工　。　工　工　工　工工　ヘ　エ　〜　？Ｊ　寸　へ　のＶ　ヱ　工　。　工　平　工 ′：ｃ　６　ｅ、Ｉ　工　６１、。

υ　υ　ＯＱ　０　０　υ　工　。

０：　工　工Ｃ）（Ｊ（ＪＩＩ　ＩＩ　１１工　国　工０　０　０　− 一　へ　Ｃ’）　寸　−ロ　ト　の　■２　ε　２２　
！！　β　メ　タ　２：！：　の　へ −８−− 工　。　。　。

工 υ 工　匡　０：　工　工　工（Ｊ（Ｊ　Ｑ　ｕｐ　υ ＩＩ　ＩＩ　ＩＩ　ＩＩ　ＩＩ　ＩＩ工　工　０：　エ　エ　エ２２　？！　ε　２　タ　夕　２２２０１８　工　の　のｌ、、　い　ヘ　リ　、　工　大工　工　０　工　Ｃ）Ｌ）（Ｊ　ｄｃ、ＩＷ　ｖＣＪ　”　”’　”　ＥＯＵ　伝　Ｑ　国　伝　伝　−Ｌ　工０：　工　。　。

−ｕ５　１Ｎ　の　、　工　大工　工　０　平　Ｃ）（ＪＣＪ　。

（ｖｌ　ｗ”　Ｎ　”　”　”　工 υ　Ｑ　伝　Ｑ　工　転　転　ト　ト　エタ　ｉ　２　
β　２２　メ　ε　タ　ヌこれら上記式で示される化合
物は、公知の方法に従い合成して使用したり、あるいは
市販のものを用いればよい。　この場合、化合物は、複
数種併用して用いてもよい。

このようなリン酸エステルからなるトップコート膜は、
単分子層以上０．３μｍ以下、より好ましくは０．００
５〜０　、１　ｇｍの厚さとされる。

そして、このようなトップコート膜は、蒸着ないしスパ
ッタリングによって形成することが好ましい。

蒸着ないしスパッタリングによらず、塗布等によるとき
には、膜厚をうすくして、しかも均一な厚さで設層する
ことがむずかしい。

なお、蒸着ないしスパッタリングの際の条件は、公知の
条件に従えばよい。

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
〜２０　ｇｔｓであることが好ましい。

そして、その磁性層形成面の裏面の表面あらさ高さのＲ
ＭＳ値は、０．０５ＪＬｍ以上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。

■　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、炭素原子数ｉｏ〜２ｚのアルキル基を
有するリン酸エステルからなるトップコート膜を用いる
ので、走行摩擦が臨界的に減少する。

また、その膜強度、潤滑性、へ・ンドタッチ性もきわめ
て高い。

このため、走行耐久性、スチル耐久性が臨界的に向上し
、ドロップアウトが臨界的に減少する。

そして、これらの効果は、アルキル基として直鎖のもの
を用いたときと同等である。

■　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　（７）重量比４　／　１　（７）　
ＣＯＮ　ｉ合金、およびＣｏ　／　Ｎ　ｉ　／　Ｃｒ　
ｃ７）重量比７５／２０１５ｃｒ＋ＣｏＮｉＣｒ合金を
用い、１０ｐｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム上に、それぞれ、斜め蒸着法により、磁性
層を０．２ＪＬｍ厚にて形成し、サンプルＡＯおよびＢ
Ｏを作製した。

斜め蒸着における入射角は４５°とじ、蒸着雰囲気はＰ
　−２Ｘ　Ｉ　０−２Ｐ　ａ　、　Ｐ　ｏ　２＝　Ｉ　
Ｘｒ１０−２Ｐ　ａ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０／　（Ｃｏ＋Ｎ１）−０，２（原子比）であり
、基体主面法線に対し約４Ｏ°傾斜した、短径０　、　
ＯＩ　ＩＬｍ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０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、０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、各種有機化
合物を蒸発源として、ＦＡ、＝４Ｘ１０−２　Ｐ　ａの
雰囲気にて、０　、０１　ｐｍ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〜Ａ５およびＢ１
−Ｂ２を得た。

なお１表１における本発明のサンプルのトップコート膜
組成は、前記した化合物の具体例の陽、で示される。

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ｐを、４０°Ｃ１相対湿度８０％
で、初期と５０バス後に測定した。

２）　走行耐久性各サンプルに対し、市販のＶＴＲ装置を用いて５０パス
試験を行い、４　ＭＨｚの信号の減少量（ｄＢ）を測定
した。

３）　スチル耐久性市販のＶＴＲ装置で、スチルモードにて画像が消失する
に至る時間（分）を測定した。

４）　ドロップアウト１分間あたりの１６ｄＢ以上の出力低下（個／分）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。

出願人　ティーディーケイ株式会社代理人　弁理士　石　井　陽　−

Claims

【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、下記式で示される化合物からなる膜を有するこ
とを特徴とする磁気記録媒体。（上記式において、Ｒは、炭素原子数１０〜２２の置換または非置換のアル
キル基を表わすが、こやアルキル基は飽和であっても、
内部に不飽和二重結合を有するものであってもよい。また、ＹｌおよびＹ２は、互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、それぞれ、水素原子、カチオンまたは置
換もしくは非置換のアルキル基もしくはアリール基を表
わすが、このアルキル基は、飽和でおっても、内部に不
飽和二重結合を有するものであってもよく、さらに、Ｙ
ｌおよびＹ２がともにカチオンであるときには、Ｙｌと
Ｙ２が一緒になって２価のカチオンとなってもよい。ただし、ＹｌおよびＹ２が、それぞれ、水素原子または
カチオンであるときには、Ｒが非置換の直鎖の飽和アル
キル基となることはない。また、Ｙｌおよび／またはＹ２がアルキル基であるとき
には、ＲならびにＹｌおよび／またはＹ２が、すべて非
置換の直鎖の飽和アルキル基となることはない。）
（２）　膜が、蒸着ないしスパッタリング膜である特許
請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
（３）Ｉｌｆｆｉの厚さが、０　、３　ＪＬｍ以下であ
る特許請求の範囲第１項または第２Ｘｆ４に記載の磁気
記録媒体。
（４）　磁性層が、Ｃｏ、またはＣＯならびにＮｉ　、
Ｃｒおよび０のうちの１〜３種を含む特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（５）　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４項に記載の
磁気記録媒体。
（６）　磁性層が、Ｃｒを含み、Ｃｒ／（Ｃ。またはＣｏ　＋Ｎ　ｉ）の重量比が０．００１〜０．１
である特許請求の範囲第４項または第５項に記載の磁気
記録媒体。
（７）　磁性層が、０を含み、Ｏ／（ＣｏまたはＣｏ＋
Ｎｉ）の原子比が０．４５以下である特許請求の範囲第
４項ないし第６項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（８）　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
７項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（９）　磁性層の厚さが、０．０５〜０．５１Ｌｍであ
る特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載
の磁気記録媒体。