JPH06101117B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH06101117B2
JPH06101117B2 JP62021995A JP2199587A JPH06101117B2 JP H06101117 B2 JPH06101117 B2 JP H06101117B2 JP 62021995 A JP62021995 A JP 62021995A JP 2199587 A JP2199587 A JP 2199587A JP H06101117 B2 JPH06101117 B2 JP H06101117B2
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polyimide
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母理美 橋本
信之 斉藤
謙二 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリイミドフィルムを基体に用いた磁気記録
媒体に関する。
[従来の技術] 従来、磁気記録媒体としては、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、あるいはメッキ法等の薄膜堆積法を用いた薄膜
型磁気記録媒体と、磁性粉塗布型磁気記録媒体が知られ
ている。特に薄膜型磁気記録媒体は、現在汎用されてい
る磁性粉塗布型記録媒体に比べ、記録密度の向上が可能
であり、次世代の記録媒体として有望視されている。
一方、この薄膜型磁気記録媒体の製造に際しては、蒸発
源からの輻射熱や入射粒子エネルギーによる基体フィル
ムの熱負けがある。また、垂直磁気記録媒体のCo−Cr合
金のように、十分な磁気特性を得るためには高温での成
膜が必要な場合も有る。この様に、基体には耐熱性の良
い事が要求されるため、テープやフロッピーディスク用
のフレキシブルな基体には、一般のポリエステルよりさ
らに耐熱性の良い、例えばポリイミドフィルムが適する
とされている。
一方、磁気記録媒体においては、記録層の性能を引き出
し、かつそれを長期間維持することが必要であることは
言うまでもない。それ故、磁気記録層の特性以外にも、
磁気記録媒体の表面性や保護あるいは潤滑性が重要であ
る。特に薄膜型磁気記録媒体の表面性は、基体の表面性
が反映され易いため、基体の表面凹凸の微細な制御が磁
気記録媒体の出力向上、耐久性、走行性向上の点で極め
て重要である。
そこで基体上にシリコーン系等のエマルジョンを塗布
し、ミミズ状あるいは山脈状の凹凸を形成する等の方法
が提案されている(特開昭56−10455号)。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、ポリエステルフィルムに対しては上記方
法で使用できるが、ポリイミドフィルムには適用できな
いため、ポリイミドフィルムに対して有効な表面凹凸形
成法が要望されている。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、録
再特性のみならず耐久性、走行性に優れた薄膜型磁気記
録媒体を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明において講じられた手
段を、添付の図面を参照しつつ説明すると、本発明は、
片面に無機粒子が分散されたポリイミドコーティング層
を有するポリイミドフィルムの当該ポリイミドコーティ
ング層上に磁気記録層が設けられている磁気記録媒体と
するという手段を講じているものである。
上記本発明の磁気記録媒体は、芳香族ジアミンと芳香族
テトラカルボン酸を溶媒中で重合したポリアミック酸溶
液を平面上に流延して脱溶媒して作製したポリアミック
酸フィルム上に、無機粒子を分散したポリアミック酸溶
液を塗布したのち脱溶媒およびイミド化して得た、片面
に無機粒子が分散されたポリイミドコーティング層2を
有するポリイミドフィルム1の無機粒子分散面に磁気記
録層3を形成することによって製造することができる。
第1図に示した以外の構成例としては、磁気記録層3を
ポリイミドフィルム1とポリイミドコーティング層2か
らなる基体の両面に形成したもの、磁気記録層3上に保
護層あるいは潤滑層またはその両方を有するもの、基体
の磁気記録層3と反対の面に、走行性改善を目的とした
バックコート層を有する構成等が挙げられる。
ポリイミドフィルム1は、通常、芳香族テトラカルボン
酸と芳香族ジアミンを重合したポリアミック酸溶液を平
面上に流延し、脱溶媒ののち高温でイミド化して作製さ
れる。芳香族テトラカルボン酸としては、例えばピロメ
リット酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物、ピリジン−2,3,5,6−テトラカルボ
ン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンジカルボン酸二無
水物等、芳香族ジアミンとしては、例えばパラフェニレ
ンジアミン,ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジ
フェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミ
ノナフタレン等が挙げられる。中でもテトラカルボン酸
として、ピロメリット酸二無水物(PMDA)あるいは3,
3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)、ジ
アミンとして、パラフェニレンジアミン(PPD)あるい
はジアミノジフェニルエーテル(DADE)を用いることが
好ましい。これらを単独ずつで重合しても良いが、さら
に前記4つの成分の3種あるいは4種を共重合させるこ
とにより、磁気記録媒体として所望の機械物性あるいは
熱物性を有するポリイミドフィルム1の製造が可能であ
る。
機械的及び熱的性質などを磁気記録媒体にとって好適に
するためには、芳香族ポリアミック酸を生成するために
使用されているジアミン成分は、全ジアミン成分に対し
て約40〜95モル%、特に45〜90モル%範囲の使用量割合
のPPDと、全ジアミン成分に対して約5〜60モル%、特
に10〜55モル%の使用量割合のDADEとの2成分からなる
ことが好ましい。また、芳香族ポリアミック酸を生成す
るためのテトラカルボン酸成分は、全テトラカルボン酸
成分に対して約10〜90モル%、特に15〜85モル%の使用
量割合のBPDAと、全テトラカルボン酸成分に対して約10
〜90モル%、特に15〜85モル%の使用量割合のPMDAとか
らなることが好ましいのである。
ポリアミック酸フィルム(イミド化ののちはポリイミド
フィルム1)上に、コーティングされる無機粒子を含む
ポリアミック酸溶液(イミド化ののちはポリイミドコー
ティング層2)のポリアミック酸は、ポリイミドフィル
ム1と同質の座であっても良いし、あるいは異なったも
のでも同様の効果が得られる。テトラカルボン酸とジア
ミンを溶媒中に混合したポリアミック酸溶液を平坦な金
属あるいはガラス上に流延した後溶媒を蒸発除去して形
成したポリアミック酸フィルム上にポリイミドコーティ
ング層2となる無機粒子を含むポリアミック溶液を塗布
し、その後高温で重合イミド化をすると、ポリイミドフ
ィルム1とポリイミドコーティング層2の強い付着が得
られるので好ましい。
ポリイミドコーティング層2の形成法としては、グラビ
アやリバース等のロールコート法やバーコート法、スピ
ンコート法等の塗布方法が使用可能である。そして、そ
の後の重合イミド化によって形成される無機粒子を含む
ポリイミドコーティング層2により、基体(1と2の積
層フィルム)上に一定の表面粗度が形成される。
無機粒子としては、カーボンや金属の微粒子、Al2O3,S
iO2,TiO2,MgO等の金属酸化物の微粒子が用いられる。
無機粒子の粒径と含有量は、形成する表面粗度の値によ
り調整されるものであり、磁気記録媒体用基体の表面粗
度としては、十点平均粗さRz(テーラーホブソン製,タ
リステップにて測定)で100〜600Åでかつ突起密度が10
5〜108個/mm2のものが好ましい。この様な表面粗度を
有する基体上に磁気記録層3を形成した磁気記録媒体
は、摩擦の低減により、走行性が向上しかつ耐久性も向
上するものである。Rzが上記値以下では、摩擦の低減も
しくは耐久性向上の効果が低く、また、Rzが上記値以上
の場合は、ヘッドと磁気記録媒体間のスペーシングロス
が大きくなり、再生出力が低下する。また、突起密度も
上記値以下では、耐久性向上の効果が低く、また上記値
を越えると、粒子の凝集により、粗大な突起を生じ易く
なり、これがドロップアウトの原因となる。上記表面粗
度を形成するために使用される無機微粒子は、平均粒径
0.02μから0.1μの範囲が好ましく、0.03μから0.07μ
の範囲のものがさらに好ましい。
以上に説明した方法により、表面に微細な凹凸を有する
基体上に形成する磁気記録層3としては、Fe,Ni,Co等を
主成分とする強磁性合金あるいは強磁性酸化物、強磁性
窒化物薄膜が好ましい。すなわちFe,Co,Co−Ni,Co−P,C
o−Pt,Co−Cr,Co−Cr−Ta,Co−V,Co−Rh,Co−O,Co−Ni
−O,Co−N,Fe−N等を真空蒸着法、スパッタリング法、
メッキ法で形成した保磁力が300Oe以上、膜厚0.05〜1
μの強磁性薄膜である。中でも膜面に垂直方向が容易軸
方向の垂直磁気異方性を有するCo−Cr,Co−Cr−Ta,Co−
V,Co−Rh,Co−O膜等は高密度記録特性が良く、磁気記
録媒体として有用である。磁気記録層3は、単一層でも
良いし,磁性あるいは非磁性層と積層されている構成で
ももちろん良い。
磁気記録層3の熱膨張係数αは、大略1〜2.0×10-5
あり基体ポリイミドフィルム1のαも前記値に近いも
の、具体的には0.7〜2.5×10-5の範囲が好ましい。
金属あるいは酸化物あるいは窒化物薄膜磁気記録層3は
それ自体では耐食性やヘッドもしくは記録再生機器部材
との摺動に対する耐摩耗性が十分とはいえない。そのた
め磁気記録層3上に金属酸化物、窒化物、炭化物、ホウ
化物あるいはカーボン膜や、高級脂肪酸、高級脂肪酸エ
ステル、フッ素オイル、パーフルオロカルボン酸、フッ
素樹脂等の保護層又は潤滑層を形成することが好まし
い。具体的には、SiO2,Al2O3,Co3O4,TiN,Si3N4,BN,Si
C,WC,ZrB2,HfB2,ステアリン酸,ステアリン酸金属
塩,パーフルオロアルキルポリエーテル,PTFE,FEP,アク
リルエステル化合物等の層を挙げることができる。保護
層あるいは潤滑層材料は単独で用いられることもある
が、複数組み合わせて使用しても良い。
磁気記録層3側の摩擦係数は、ポリイミドフィルム表面
に形成したポリイミドコーティング層2による微細な凹
凸と潤滑層の形成等により実用的な値にすることが可能
であるが、磁気テープとして使用する場合は、磁気記録
層3と反対面についても適当なバックコート層を形成
し、摩擦係数の低減をはかることが望ましい。バックコ
ート層としては、カーボンブラック、グラファイト、Si
O2,Al2O3,TiO2,CaCO3等の微粒子を、ポリウレタン、
ポリエステル、塩化ビニル、硝化綿等の結合剤中に分散
させた塗布膜が一般的に用いられる。
[作用] 本発明の様に、基耐を無機粒子を含まない層と無機粒子
を分散させた層の積層構造とすることの利点は、ポリイ
ミドフィルム1全体に無機粒子を多量に分散させること
により生ずるフィルムの機械強度の低下を招かないこと
である。すなわち所望の表面性(表面粗度)を実現する
ために無機粒子を体積比で数パーセントを越えてフィル
ム全体に混入させるとフィルムの引張強度が低下し磁気
記録媒体として好ましくないものとなる。一方本発明の
構成によれば、機械強度は厚みの大部分を占める無機粒
子を含まないポリイミドフィルム1の層に依存するた
め、所望の表面性を有し十分な機械強度の磁気記録媒体
が実現可能である。
[実施例] 以下、実施例にもとずき、本発明を詳しく説明する。
実施例1 パラフェニレンジアミン30モル%、ジアミノジフェニー
ルエーテル70モル%、ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物50モル%、ピロメリット酸二無水物50モル%をN,N
−ジメチルアセトアミドに溶解して得たポリアミック酸
溶液を、平滑なステンレスベルトに流延し、120℃で溶
媒を除去し、約15μ厚のポリアミック酸フィルムを形成
した。このポリアミック酸フィルム上に、平均粒径200
Å,400Å,700Å,1000ÅのSiO2微粒子を分散させた前記
ポリアミック酸溶液をマイクログラビアロールで塗布
し、120℃で乾燥した。その後、400℃の加熱炉中で完全
にイミド化し、全厚9μのポリイミドフィルムを得た。
SiO2微粒子により、このポリイミドフィルム上には表に
示す突起高さと突起の密度の凹凸が形成された。こうし
て得られたポリイミドフィルムの表面凹凸形成面に、ポ
リイミドを150℃に加熱しつつCo 80%−Cr 20%から
なる磁性層を高周波スパッタ法で0.35μ形成した。さら
に、Co−Cr膜上にCo酸化膜を120Å、FEPを平均厚み10Å
で形成し磁気テープを作製した。こうして作製した磁気
テープについて磁性層面側の4φステンレス棒に対する
摩擦係数μ(初回と100回摺動後の値)および市販8mmビ
デオデッキを改造したデッキを用いたRF出力値とスチル
耐久時間を測定した結果を表に示す。いずれの磁気テー
プも20分以上出力の大きな低下(3dB以上の低下)がな
く、良好な耐久性を示した。さらにプラスチックフィル
ムの粘着テープによる磁性層面の付着力テスト(ピーリ
ングテスト)においても、磁気記録層のはがれを生じな
かった。
実施例2 芳香族ジアミン成分として、パラフェニレンジアミンを
60モル%、ジアミノジフェニールエーテルを40モル%、
芳香族テトラカルボン酸として、ビフェニールテトラカ
ルボン酸二無水物を70モル%、ピロメリット酸二無水物
を30モル%とし、さらにSiO2微粒子に代えて、TiO2微粒
子を用いて実施例1と同一方法により全厚9μのポリイ
ミドフィルムを作製した。このポリイミドフィルム上に
プラズマ表面処理を施した後、室温でFe−Ni80wt%膜を
0.3μ、ひきつづきポリイミドフィルムを220℃に昇温
し、Co−Cr21wt%膜を0.15μをともに電子ビーム加熱真
空蒸着法により形成した。さらにCo−Cr膜上に保護およ
び潤滑を目的としてCo酸化物膜とパーフロロ基を側鎖に
持つアクリルエステルオリゴマー膜をそれぞれ100Å,20
Åの厚みを形成し、磁気テープを作製した。この磁気テ
ープについて実施例1と同様に付着性、摩擦係数、スチ
ル耐久時間を測定した結果、膜はがれはなく、摩擦係数
0.21、スチル60分以上、3dBを越える出力低下がなく、
良い走行性、耐久性を示した。
実施例3 芳香族ジアミン成分としてパラフェニレンジアミンのみ
を用い、芳香族テトラカルボン酸としてビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物80モル%とピロメリット酸二無水
物20モル%を用い、完全イミド化まで熱処理していない
約70μ厚のポリアミック酸フィルムを作製し、この表面
に平均粒径350ÅのSiO2微粒子を分散した上記組成のポ
リアミック酸溶液を塗布したのち400℃で加熱処理し、
全厚36μのポリイミドフィルムを作製した。ポリイミド
コーティング層中に分散したSiO2微粒子により、平均高
さ170Å、突起の密度7×106個/mm2の微細な凹凸がポ
リイミドフィルム上に形成された。このポリイミドフィ
ルムの凹凸形成面上にスパッタ法でCo−Cr 20wt%膜を
150℃で0.4μ形成し、ひきつづきスパッタ法でカーボン
膜を300Å形成した。ピーリングテストで付着性を検討
した結果、ポリイミド間あるいは磁気記録層部分からの
はがれはなく、実用上十分な付着性があった。またカー
ボン膜上に潤滑剤としてパーフロロアルキルポリエーテ
ル溶液を塗布し、3.5インチフロッピーディスク装置で
パス耐久を測定したところ、100万パスのヘッド摺動後
の出力低下が0.6dBで、耐久性も極めて良好であった。
[発明の効果] 以上説明した様に、ポリアミック酸フィルム上に無機微
粒子を分散させたポリアミック溶液を塗布し、これをイ
ミド化して表面に微細な凹凸を有するポリイミドフィル
ムを作製し、このポリイミドフィルムの微細凹凸面側に
磁気記録層を形成した本発明の磁気記録媒体は、磁気記
録層の脱離に対して強くかつ走行性耐久性に優れたもの
である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の磁気記録媒体の断面概略図の一例である。 1…ポリイミドフィルム、 2…ポリイミドコーティング層、 3…磁気記録層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 謙二 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−127523(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】片面に無機粒子が分散されたポリイミドコ
    ーティング層を有するポリイミドフィルムの当該ポリイ
    ミドコーティング層上に磁気記録層が設けられているこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
JP62021995A 1987-02-02 1987-02-02 磁気記録媒体 Expired - Lifetime JPH06101117B2 (ja)

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EP19880300791 EP0277783B1 (en) 1987-02-02 1988-01-29 Magnetic recording medium
DE19883888860 DE3888860T2 (de) 1987-02-02 1988-01-29 Magnetischer Aufzeichnungsträger.
US07/151,310 US4910068A (en) 1987-02-02 1988-02-01 Magnetic recording medium
US07/789,791 US5139849A (en) 1987-02-02 1991-11-12 Magnetic recording medium

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