JPS61178720A - 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、真空蒸着やスパッタリング等の真空ｉｉ＊形
成技術の手法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を
磁性層として形成した、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁
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ｒ−
ＦｅｚＯ１，Ｃｏを含有するＴ　−Ｆ　ｅｔｏｌ、　　
Ｆｅ、へ、Ｇｏを含有するＦ　ｅ５へ、　　ｒ　−Ｆ　
ｅｚｏ）とＦ　ｅｇへとのベルトライド化合物、Ｃｏを
含有するベルトライド化合物、Ｃｒｙ、等の酸化物強磁
性粉末あるいはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等を主成分とする合金
磁性粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系
共重合体、ポリエステル樹脂、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磁性塗料を塗布・乾燥さ
せることにより得られる塗布型の磁気記録媒体が広く使
用されている。

これに対して、高密度磁気記録への要求の高まりととも
に、鉄、コバルト、ニッケル等の金属やＣｏ−Ｎｉ等の
合金等の強磁性金属材料を真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンブレーティング法等の真空薄膜形成技術によ
ってポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等の非
磁性支持体上に直接被着した、いわゆる強磁性金属薄膜
型の磁気記録媒体が提案され、課目を集めている。この
強磁性金属薄膜型磁気記録媒体は、抗磁力Ｈｃや残留磁
束密度Ｂｒが大きいばかりでなく、磁性層の厚みを掻め
て薄（することが可能であるため記録減磁や再生時の厚
み損失が著しく小さいこと、磁性層中に非磁性材である
有機バインダーを混入する必要がないため磁性材料の充
填密度を高めることができること等、磁気特性の点で数
々の利点を有している。

しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
では、磁性層表面の平滑性が極めて良好であるために実
質的な接触面積が大きくなり、凝着現象（いわゆるはり
つき）が起こり易くなったり摩擦係数が大きくなる等、
耐久性や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな課題
となっている。

そこで例えば、上記磁気記録媒体の磁性層、すなわち強
磁性金属薄膜表面に、脂肪酸、脂肪酸エステル等の潤滑
剤等を塗布して保護膜を形成することによって上記耐久
性や走行性を改善することが試みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のように潤滑剤を塗布して保護膜を形成
した場合には、最初のうちは摩擦係数が低減して走行性
が良くなるが、上記潤滑剤の強磁性金属薄膜に対する付
着力がそれほど大きくないので、次第にこの潤滑剤が磁
気ヘッド等で削り取られ、急激に効果が低下するという
問題があった。

このため、上記ＩＩｒＪ滑剤の一層の改良が要望されて
いる。

そこで本発明は、長期に亘り潤滑効果が持続され、摩擦
係数が小さく、耐摩耗性や耐久性に優れた強磁性金属薄
膜型の磁気記録媒体を提供することを目的とし、上述の
問題点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、チオ！ルン酸、チオカルバミン酸等の金属塩に代
表される有機金属系極圧剤が潤滑作用を持続させるのに
有効であることを見出し本発明を完成するに至ったもの
士あって、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、
上記強磁性金属薄膜に有機金属系極圧剤を付着させたこ
とを特徴とするものである。

本発明において使用される有機金属系極圧剤は、境界潤
滑領域において部分的に金属接触を生じたとき、これに
伴う摩擦熱によって金属面と反応し、反応生成物被膜を
形成することにより摩擦、摩耗防止作用を行うものであ
る。この有機金属系極圧剤の作用機構についてはその詳
細は不明であるが、有機金属化合物中に含まれる硫黄、
リン等の活性元素が強磁性金属薄膜表面と反応し極圧膜
を形成するか、あるいは摩擦面において有機金属系極圧
剤が分解もしくは他の添加剤と反応することによって極
圧膜を形成することによるものと考えられる。

上記有機金属系極圧剤としては、ジイソブチルジチオリ
ン酸亜鉛、イソブチルペンチルジチオリン酸亜鉛、イソ
プロピル−１−メチルブチルジチオリン酸亜鉛、イソブ
チルノニルフェニルジチオリン酸亜鉛、イソブチルヘプ
チルフェニルジチオリン酸亜鉛、ジヘプチルフェニルジ
チオリン酸亜鉛、ジノニルフェニルジチオリン酸亜鉛、
ジー２−エチルへキシルチオリン酸亜鉛、モリブデンジ
チオフォスフェート等のチオリン酸塩類、ジメチルジチ
オカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛
、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛。

エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジ
チオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸銅
、ジメチルジチオカルバミン酸鉄９ジエチルジチオカル
バミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸銀等のチ
オカルバミン酸塩類等が挙げられる。その他、モリブデ
ン、アンチモン等の金属ジアルキルジチオカルバミン酸
塩等も使用可能である。

これら有機金属系極圧剤を強磁性金属薄膜に付着させる
方法としては、上記有機金属系極圧剤を単独でアセトン
、エチルエーテル、フレオン、トルエン、イソオクタン
、ヘキサン等の溶媒に溶解して得られた溶液を強磁性金
属￥＃膜表面に塗布、もしくは噴霧するか、あるいは逆
にこの溶液中に強磁性金属薄膜を浸漬し、乾燥すればよ
いが、通常は油性剤として作用する潤滑剤に添加して強
磁性金属薄膜上に被着し保護層を形成するという方法が
採られる。

ここで、保護膜の塗布量としては、０．５〜１０９ｍｇ
／ｒｄであるのが好ましく、１〜２０ｍｇ／　ｒｒｒで
あるのがより好ましい、この塗布量があまり少なすぎる
と、摩擦係数の低下、耐摩耗性・耐久性の向上という効
果が顕れず、一方あまり多すぎると、摺動部材と強磁性
金属材料との間ではりつき現象が起こり、却って走行性
が悪（なる、また、上記有機金属系極圧剤の潤滑剤への
混入量としては、０．１〜３０重量％の範囲であること
が好ましいが、潤滑剤の種類により最適添加量は若干具
なる。

また、上記有機金属系極圧剤と併用される潤滑剤として
は、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪族ア
ルコール、パラフィン、シリコーン、フッ素系界面活性
剤等が使用可能である。

脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸。

パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、
リノール酸、リルン酸等の炭素数が１２個以上のものが
使用できる。

脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸エチル。

ステアリン酸ブチル、ステアリン酸アミル、ステアリン
酸モノグリセリド、オレイン酸モノグリセリド等が使用
できる。

脂肪酸アミドとしては、カプロン酸アミド、カプリン酸
アミド、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステ
アリン酸アミド、ベヘン酸アミド。

オレイン酸アミド、リノール酸アミド、メチレンビスス
テアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等
が使用できる。

脂肪族アルコールとしては、セチルアルコール。

ステアリルアルコール等が使用できる。

パラフィンとしては、ｎ〜ノナデカン、ｎ−トリデカン
、ｎ−トコサン等の飽和炭化水素が使用できる。

シリコーンとしては、水素がアルキル基またはフェニル
基で部分置換されたポリシロキサン及びそれらを脂肪酸
、脂肪族アルコール、脂肪酸アミド等で変性したもの等
が使用できる。

フッ素系界面活性剤としては、パーフロロアルキルカル
ボン酸及びパーフロロアルキルスルホン酸とＮａ、に、
Ｍｇ、Ｚｎ、ＡＣＦｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ等との塩、パーフロロアルキルリン酸エステル、パ
ーフロロアルキルベタイン、パーフロロアルキルトリメ
チルアンモニウム塩、パーフロロエチレンオキサイド、
パーフロロアルキル脂肪族エステル等が使用できる。

一方、本発明が通用される磁気記録媒体は、非磁性支持
体上に磁性層として強磁性金属薄膜を設けたものである
が、ここで非磁性支持体の素材としては、ポリエチレン
テレフタレート等のポリエ　、ステル類、ポリエチレン
、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロースト
リアセテート、セルロースダイアセテート、セルロース
アセテートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド等のプラス
チック、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、ア
ルミナガラス等のセラミックス等が挙げられる。上記非
磁性支持体の形態としては、フィルム、シート、ディス
ク、カード、ドラム等のいずれでもよい。

また、上記強磁性金属薄膜を構成する金属材料としては
、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属あるいはｃｏ−Ｎｉ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金。

Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅ−Ｂ合金あるいはこれらにＣｒ。

Ａ１等の金属が含有されたもの等が挙げられる。

そして、これら金属材料を被着して強磁性金属薄膜を形
成する手段としては、真空蒸着法、イオンブレーティン
グ法、スパッタリング法等の真空薄膜形成技術が採用さ
れる。

上記真空蒸着法は、１０〜１０　Ｔｏｒｒの真空下で上
記強磁性金泥材料を抵抗加熱、高周波加熱。

電子ビーム加熱等により蒸発させ非磁性支持体上に蒸発
金属（強磁性金属材料）を沈着するというものであり、
斜方蒸着法及び垂直蒸着法に大別される。上記斜方蒸着
法は、高い抗磁力を得るため非磁性支持体に対して上記
強磁性金属材料を斜め蒸着するものであって、より高い
抗磁力を得るために酸素雰囲気中で上記蒸着を行うもの
も含まれる。上記垂直蒸着法は、蒸着効率や生産性を向
上し、かつ高い抗磁力を得るために非磁性支持体上にあ
らかじめＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｅｎ、Ｃｄ、
Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｌ１等の下地金属層を形成しておき、こ
の下地金属層上に上記強磁性金属材料を垂直に蒸着する
というものである。

上記イオンブレーティング法も真空蒸着の一種であり、
ｌＯ〜１０　Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中でＤＣグロ
ー放電、ＲＦグロー放電を起こして、放電中で上記強磁
性金属材料を蒸発させるというものである。

上記スパッタリング法は、１０〜１０　Ｔｏｒｒのアル
ゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし
、生じたアルゴンガスイオンでターゲット表面の原子を
たたき出すというものであり、グロー放電の方法により
直流２極、３極スパツタ法や、高周波スパッタ法、また
マグネトロン放電を利用したマグネトロンスパッタ法等
がある。

〔作用〕

上述のように、強磁性金属薄膜型磁気記録媒体の磁性層
である強磁性金属薄膜表面に有機金属系極圧剤を付着さ
せることにより、強磁性金属薄膜に対する付着性が良好
で、摩擦、摩耗防止作用に優れた保護層が形成される。

〔実施例〕 以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。

実施例１゜ 厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上
に、真空蒸着装置を用いてコバルトＣＯを入射角５０”
〜９０°で斜方蒸着し、膜厚約１３００人の強磁性金属
薄膜を形成した。

次いで、上記強磁性金属薄膜上に、ジブチルジチオリン
酸亜鉛を１０重量％混入したステアリン酸を溶媒（アセ
トン：エチルエーテル−１：１）で１ｗｔ／ｖｏ１％に
希釈した溶液を塗布（塗布量２０ｍｇ／ｒｒｒ）　Ｌ、
サンプルテープを作成した。

実施例２゜ ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりにジー２−エチルへキシルチオリン酸亜
鉛を１量量％混入したステアリン酸を用いた以外は、実
施例１と同様の方法によりサンプルテープを作成した。

実施例３゜ ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりにジー２−エチルヘキシル、チオリン酸
亜鉛を１０１量％混入したステアリン酸を用いた以外は
、実施例１と同様の方法によりサンプルテープを作成し
た。

実施例４゜ ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりにジー２−エチルへキシルチオリン酸亜
鉛を２０重量％混入したステアリン酸を用いた以外は、
実施例１と同様の方法によりサンプルテープを作成した
。

実施例５゜ ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりにジブチルジチオカルバミン酸亜鉛を１
０重量％混入したステアリン酸を用いた以外は、実施例
１と同様の方法によりサンプルテープを作成した。

実施例６゜ ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりにジメチルジチオカルバミン酸銅を１０
重量％混入したステアリン酸を用いた以外は、実施例１
と同様の方法によりサンプルテープを作成した。

実施例７゜ ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりにジエチルジチオカルバミン酸銀を１０
重量％混入したステアリン酸を用いた以外は、実施例１
と同様の方法によりサンプルテープを作成した。

比較例 ジブチルジチオリン酸亜鉛を１０重量％混入したステア
リン酸の代わりに単なるステアリン酸を用いた以外は、
実施例１と同様の方法によりサンプルテープを作成した
。

上記の実施例及び比較例により得られた各サンプルテー
プにつき、走行回数と出力低下の関係を調べた０次表に
その結果を示す。

上記表より、本発明に係る各実施例の磁気記録媒体にあ
っては、走行回数が増加しても出力の低下が少なく、ス
チル耐久性やシャトル耐久性が向上したことがわかった
。

また、上記各実施例においては、凝着摩耗がほとんど生
じなかった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
強磁性金属薄膜に有機金属系極圧剤を付着させているの
で、長期に亘り潤滑作用が持続する保護層が形成され、
摩擦係数が小さく、耐久性や走行性に優れた強磁性金属
薄膜型の磁気記録媒体を得ることが可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、上記強磁性
   金属薄膜に有機金属系極圧剤を付着させたことを特徴と
   する磁気記録媒体。