JPS62208424A - 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、特に広範囲の温湿度条件において
走行性、耐摩耗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−
Ｆｅ２０３　、Ｃｏをドープしたγ−Ｆｅ２０３゜Ｆｅ
３Ｏ４、Ｃｏをドープしたｒ−Ｆｅ２０３　、Ｆｃ３０
４のベルトライド化合物、ＣｒＯ２等の磁性粉末あるい
は強磁性金属粉末等を磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、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、スノｅツタリング、イオンブレーティング
等のべ一ノーデポジション法あるいは電気メツキ法、無
電解メッキ等のメッ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、注目をあびておシ実用
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
記録への期待は大きい。

特に真空蒸着による方法はメッ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。真空蒸着によって
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３３４ｔ２．Ａ
３２号、同３３４を−ご３３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Ｋかかわる大きな問題として耐候性、走行
性、耐摩耗性がある。磁気記録媒体は磁気信号の記録、
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ってはならない。以上のような
背景から走行性、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。

また耐候性、電磁変換特性向上のために金属薄膜磁性層
中に酸素原子を含ませることが一般に行なわれている（
通常原子数で７０％以上）。しかし磁性層中の酸素が多
い場合特に走行性が劣化する問題があることがわかった
。

金属薄膜型磁気記録の保護層としては、熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、脂肪酸、脂肪酸の金属塩、脂肪酸エステ
ルあるいはアルキル燐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。（例えば特開昭に０−ｔ９Ｆ２
１７号公報、特開昭６０−２１９２２号公報参照） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこうして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った沙、設けた保饅・
潤滑層の厚みによるヘッド−テープ間のスは−シング損
失のため電磁変換特性が劣化する力どの問題があり、金
属薄膜型磁気記録の実用化に際しなお改良が望まれてい
る。

また磁性層に原子数にして／θチ以上の酸素を含む場合
、摩擦係数を低減するのが難しい。特に１３４以上の酸
素を含む場合は磁性層が記録・再生装置の部材に貼りつ
く傾向が強いために走行性向上は非常に難しく、実用化
への障壁になっていた。

本発明の目的は、走行性、耐久性、電磁変換特性に優れ
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、非磁性支持体上に磁気記録層として設けられ
た強磁性金属薄膜の表面上にスルホン酸基を有する化合
物、さらに好ましくはアルキルスルホン酸塩を含む層を
形成してなる磁気記録媒体においては、磁気ヘッド、ガ
イドポ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こ
とを見出し、本発明をなすに至ったものである。

すなわち本発明の上記の目的は、支持体上に電気メッキ
、無電解メッキ、気相メッキ、スパッタリンク、蒸着、
イオンブレーティング等の方法により形成された強磁性
金属薄膜の表面に、スルホン酸基または硫酸エステルを
有する化合物あるいはこれらの化合物の塩を含む層を形
成することにより達成される。

本発明にはスルホン酸基または硫酸エステル基を有する
化合物あるいはこれらの塩であればなんでも用いること
ができるがとくに有効なものは−（ただしＲは炭化水素
基、Ｘは水素または金属）であり、ｎはＸが水素の場合
ｌ、　Ｘが金属の場合その金属の原子価に等しい。）で
あられされるものである。この場合Ｒは炭素数３以上の
基であることが好ましい。さらに好ましくは、Ｒは炭素
数７０〜２＜１の炭化水素基であることが好ましい。

好適に用いられる化合物の例としては、（ただし、Ｒは
炭素数１０〜２４ｔの炭化水素基、ＸはＮａ、に、Ｈか
ら選ばれる元素） 具体的にはラウリル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナト
リウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ヘキサデシル硫
酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、エイコシ
ル硫酸ナトリウム、トコシル硫酸ナトリウム、テトラデ
シル硫酸ナトリウム、ラウリルベンゼンスルホン酸ナト
リウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テト
ラデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム、エイコシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム、トコシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
テトラデシルベンゼンスルホン酸カリウム、デカンスル
ホン酸ナトリウム、ドデカンスルホン酸ナトリウム、テ
トラデカンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデカンスルホ
ン酸ナトリウム、オクタデカンスルホン酸ナトリウム、
エイコサンスルホン酸ナトリウム、トコサンスルホン酸
ナトリウム、テトラコサンスルホン酸ナトリウム、ラウ
リル硫酸カリウム、ドデシル硫酸カリウム、テトラデシ
ル硫酸カリウム、ヘキサデシル硫酸カリウム、オクタデ
シル硫酸カリウム、エイコシル硫酸カリウム、トコシル
硫酸カリウム、テトラデシル硫酸カリウム、ラウリルベ
ンゼンスルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン
酸カリウム、テトラデシルベンゼンスルホン酸カリウム
、ヘキサデフルベンゼンスルホン酸カリウム、オクタデ
シルベンゼンスルホン酸カリウム、エイコシルベンゼン
スルホン酸カリウム、トコシルベンゼンスルホン酸カリ
ウム、テトラデシルベンゼンスルホン酸カリウム、デカ
ンスルホン酸カリウム、ドデカンスルホン酸カリウム、
テトラデカンスルホン酸カリウム、ヘキサデカンスルホ
ン酸カリウム、オクタデカンスルホン酸カリウム、エイ
コサンスルホン酸カリウム、トコサンスルホン酸カリウ
ム、テトラコサンスルホン酸カリウム、ラウリル硫酸、
ドデシル硫酸、テトラデシル硫酸、ヘキサデシル硫酸、
オクタデシル硫酸、エイコシル硫酸、トコシル硫酸、テ
トラデシル硫酸、ラウリルベンゼンスルホン酸、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベンゼンスルホン
酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸、オクタデシルベ
ンゼンスルホン酸、エイコシルベンゼンスルホン酸、ト
コシルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベンゼンスル
ホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、テト
ラデカンスルホン酸、ヘキサデカンスルホン酸、オクタ
デカンスルホン酸、エイコサンスルホン酸、トコサンス
ルホン酸、テトラコサンスルホン酸、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
層には前記の例示にあるスルホン酸基を有する化合物の
／′ｆｔｉまたは２種以上のほかの一般に使用される潤
滑剤を混在させてもよい。

スルホン酸基を有する化合物のほかに混入できる潤滑剤
としては、脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、脂肪酸エ
ステル、高級脂肪族アルコール、モノアルキルフォスフ
ェート、ジアルキルフォスフェート、トリアルキルフォ
スフェート、パラフィン類、シリコーンオイル、動植物
油、鉱油、高級脂肪族アミン；グラファイト、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。

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、材料を水又は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、水又は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等が
挙げられる。

本発明において設ける保護・潤滑層の厚み（存在量のこ
とをここでは厚みと呼ぶことにする）は、ｏ　、ｔｍｇ
／ｍ２〜ｌｏｏｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは
２ｍｇ／ｍ２〜２θｍ　ｇ　／　ｍ　２である。厚みが
０．７ｍｇ／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、ヘッド−テープ間の
スば一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・潤滑剤を設ける前に下
地金属薄膜表面を脂肪酸などの界面活性剤や各種カップ
リング剤で改質しておくこともできる。

また保護・潤滑層は７層でもよいし複数の層からなって
いてもよい。

強磁性金属薄膜の材料としては鉄、コバルト、ニッケル
その他の強磁性金属あるいはＦｅ−Ｃｏ。

Ｆｅ−Ｎｉ　、　Ｃｏ−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ｒｈ　、　Ｃ
ｏ　−Ｐ　、Ｃｏ−Ｂ。

Ｃｏ　−Ｙ　、　Ｃｏ−Ｌａ　、　Ｃｏ−Ｃｅ　、　Ｃ
ｏ−Ｐｔ　。

Ｃｏ−８ｍ　、　Ｃｏ　−Ｍｎ　、　Ｃｏ−Ｃｒ　、　
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ　。

Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｐ　、　Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｂ　、　Ｃｏ−
Ｎｉ　−Ａｇ　。

Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｎｄ　、　Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｅ　、　Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｚｎ　。

Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕ　、Ｃｏ−Ｎ１−Ｗ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒ
ｅ等の強磁性合金を電気メッキ、無電解メッキ、気相メ
ッキ、スパッタリング、蒸着、イオンブレーティング等
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０．００２−２ｐの範囲であり
、特にｏ　、　ｏｒ−ｏ　、　＜ｔｐｍの範囲が望まし
い。

前記の強磁性金属薄膜は他にＯ，Ｎ、Ｃｒ。

Ｇａ　、Ａｓ　、Ｓｒ　、Ｚｒ　、Ｎｂ　、Ｍｏ　、Ｒ
ｈ　、Ｐｄ　。

Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｐｍ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ。

Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ等を含んでいてもよい。上記強磁性金
属薄膜は該薄膜中に原子数にして７０チ以上の酸素を含
むことが好ましい。

上記の磁性層の表面形状は特に規定されないが、７０〜
１０θ０珈の高さの突起を有している場合特に走行性・
耐久性にすぐれる。

支持体の厚さは９〜１０μｍ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、ポリフェニレンサルファイドのようなプラス
チックペース、又はｋｌ　、　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、ディス
ク等いずれでもよいが、特に好ましいのはテープ状、デ
ィスク状である。

〔実施例〕

次だ実施例をもっ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 ７３μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上に
コバルト−ニッケル磁性膜（膜厚ｌ！０ｎｍ）を酸素中
雰囲気で斜め蒸着し、酸素含有量ｌ！〜λθ係の磁気記
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−ニッケル合金（ＣＯ：２０ｗｔ％。

Ｎｉ：コＯチ）をチャージし真空度ｊ−×１Ｏ−５Ｔｏ
ｒｒ中にて入射角が５０度となるよう斜め蒸着を行った
。得られた磁気記録媒体の原反の磁性金属薄膜上に各種
材料をメチルエチルケトン及び水とメタールの混合溶媒
に溶解して塗布、乾燥し調製したサンプルを作製し試料
Ａ／〜♂とじた。

次に前記と同様にポリエチレンテレフタレートフィルム
上にコバルト−ニッケル磁性膜を酸素含有量♂チになる
ように調整しながら斜め蒸着して磁気記録媒体の原反を
調製した。得られた磁気記録媒体の原反の磁性金属薄り
上に各種材料を塗布乾燥し調製したサンプルを作製し試
料屋９〜ＩＯとした。

又、前記と同様ポリエチレンテレフタレートフィルム上
にコバルト−ニッケル磁性膜を酸素なしで斜め蒸着し磁
気記録媒体の原反を調製した。得られた磁気記録媒体の
原反の磁性金属薄膜上に各種材料を塗布、乾燥し調製し
たサンプルを作製し試料Ａ／／〜／−２としたく第１表
）。

得られた磁気テープの（Ａ）ｚｒ’ｃ、２０％相対湿度
および（Ｂ）、ｚｒ　’Ｃ１／ｒ％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♂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。

又、ｇｏ　’Ｃ−ｅｐｏＬ％の雰囲気に／週間放置して
耐錆性を調べたところ第−表のようになった。

ここで繰り返し走行耐久性とはｊＯｍ長のテープを♂ミ
リ型ＶＴＲ（富士写真フィルム■；ＦＵＪＩＸ−♂　Ｍ
６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シ去っである）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。

耐錆性の評価は、顕微鏡にて磁性層表面を観察し、錆が
表面にないものを○とし、錆が測定面積の／／／θ以下
であるものを△とし、錆が測定面積の７７７０以上のも
のを×と評価した。なお本発明においては磁性層の酸素
含有量は、オージェ電子分光法を用い、アルゴンピーム
スノξツタで深さ方向のデータをすべてとり、これの積
分値をもとに原子数比で求めた。

このようＫしてスルホン酸基または硫酸エステル基を有
する化合物、あるいはこれらの塩、特に分子内にスルホ
ン酸塩または硫酸エステル塩を有する化合物を含む層を
表面に設けてなる金属薄膜型磁気記録媒体はμ値、繰り
返し走行性において優れ、かつその特徴が高湿から低湿
までの広範囲な条件の中で実現されていることがあきら
かである。

〔発明の効果〕

本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は比較例に示すような
従来検討されてきた潤滑剤に比べ、著しく優れた走行性
、耐久性を持つことが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に設けられた強磁性金属薄膜上に
   スルホン酸基または硫酸エステルを有する化合物あるい
   はこれらの化合物の塩を設けたことを特徴とする磁気記
   録媒体。