JPH0677303B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報産業分野等で利用される高記録密度の磁
気記録媒体に関する。

従来の技術 従来、γ−Fe₂O₃,Co含有γ−Fe₂O₃,CrO₂等の強磁性粉末
を有機バインダー中に分散して非磁性基板上に塗布し
た、いわゆる塗布型磁気記録媒体が開発されてきたが、
さらに高密度化を目的として、現在、メッキ法，スパッ
タリング法，真空蒸着法，イオンプレーティング法等に
よって、非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成した磁気
記録媒体が活発に研究されている。

しかしながら、上記の方法で作成される強磁性金属薄膜
を用いた磁気記録媒体は、耐摩擦，摩耗性に問題があ
る。

すなわち、磁気記録媒体は、磁気信号の記録，再生の過
程において、磁気ヘッド等との高速相対運動の状態にあ
るため、磁気ヘッド等との接触により摩擦によって走行
が不安定になったり、あるいは長時間走行させるとやが
ては摩耗や破損が発生することなどから出力低下が著し
く生じる。したがって、磁気記録媒体は、円滑な走行性
と耐摩耗性が使用環境条件下において持続することが強
く望まれている。

このため、従来、強磁性金属薄膜の表面改質や、あるい
は、保護層を設けることが種々提案されており、例え
ば、強磁性金属薄膜上にフタロシアニンを保護層とした
提案がなされている（特開昭60−18824号公報）。

発明が解決しようとする問題点 フタロシアニンを保護層とした場合、潤滑性，耐環境性
に改善が見られるもの、耐久性，すなわち強磁性金属薄
膜と保護層との接着力の点において、イオン結合による
物理吸着に依存しているため充分とは言えない。

したがって、本発明はかかる点に鑑み、保護層の接着性
を向上することにより、潤滑性，耐久性にすぐれた磁気
記録媒体を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 非磁性基体上に設けた強磁性金属薄膜の表面部に酸化被
膜層を形成し、さらにその上面に、フタロシアニン、又
はポリフィリン化合物を１つ以上含有した保護層を形成
する。

作 用 酸化被膜の形成によって、膜質そのものも耐摩耗性が改
良されるうえに、前記保護層の潤滑性が加わり、良好な
走行性と耐摩耗性にすぐれた磁気記録媒体が得られる。
このことはおそらく、酸化被膜層と、ポルフィン核のN,
H又は、金属元素が強く化学結合しているためと推察さ
れる。

実施例 図は、本発明の磁気記録媒体の断面図である。図におい
て、１は非磁性基板、２は強磁性金属薄膜、３は酸化処
理により形成される酸化被膜、４はフタロシアニン又は
ポリフィリン化合物を１つ以上含有した保護層である。

本発明による磁気記録媒体に使用しうる非磁性基板１と
しては、ポリ塩化ビニル，ポリ酢酸セルロース，ポリエ
チレンテレフタレート，ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，ポリカーボネート，ポリアミド，ポリイミドおよび
ポリスルフォン等の高分子材料、非磁性金属材料、ガラ
ス，磁気等のセラミック材料等周知の材料からなるフィ
ルム，板等がある。

又、強磁性金属薄膜２を形成する強磁性材料としては、
周知の材料を使用でき、例えば、鉄，コバルト，ニッケ
ルの２種以上の合金、又は、これらと他の金属例えばマ
ンガン，クロム，チタン，リン，イットリウム，サマリ
ウム，ビスマス等を組み合わせた合金があり、又、上述
の金属の酸化物等がある。

非磁性基板１上に強磁性金属薄膜２を形成させるに当っ
ては、真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーテ
ィング法，メッキ法等任意の方法で形成させることがで
きる。

本発明においては、保護層４を形成する際、前処理とし
て、強磁性金属薄膜２の表面部を酸化処理することによ
って酸化被膜層３を形成し、保護層４と酸化被膜層３の
接着力を向上することが要点である。

本発明でいう酸化被膜層とは、酸素が金属成分に対して
元素比において、50％以上である組成状態を言う。その
形成方法は、非磁性基板１上に強磁性金属薄膜２を形成
する際に酸素等の酸化性ガスを同時に注入して行なう通
常の乾式法や、強磁性金属薄膜２の形成後に、クロム酸
塩等の酸化剤で行なう湿式法等を含む。これらの方法に
より形成される酸化被膜層３の膜厚は、100Å以上であ
ると、Co,Cr等で形成される柱状結晶構造に支障をきた
し磁気特性の低下を生じ、20Å以下では膜質の改良には
ならないため、20〜100Åが良いと言える。さらに好ま
しい膜厚としては、磁気特性の出力低下を伴わず、か
つ、耐摩耗性の向上も加味される範囲として、20〜50Å
が良い。

保護層４は、フタロシアニン、又はポリフィリン化合物
であり、これらは層状構造を形成し良好な潤滑作用を示
す。例えばフタロシアニン化合物であれば、、メタルフ
リーの化合物や、金属錯体化合物であり、金属として
は、Na,K,Be,Mg,Ca,Ba,Li,Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,V,Ti,Pb,
Mn又はSn等の１〜４価の元素を含む。又は、ポルフィリ
ン化合物では、メタルフリーおよび金属錯体で前記フタ
ロシアニン系と同様の構造で構成される化合物の他に、
メチル基，エチル基などの炭化水素基やビニル基，スル
ホン酸基，プロピオン酸基などが、ポルフィリン骨格の
１〜８位に、同一又は異って置換した誘導体や、フェニ
ル基がα，β，γ，δ位に置換した誘導体を含む。例え
ばこれらのポルフィリン誘導体としては、エチオポルフ
ィリン，メソポルフィリン，プロトポルフィリン，ジュ
ーテロポルフィリン，ヘマトポルフィリン，コプロポル
フィリン，ウロポルフィリン等のメタルフリー、金属錯
体又は塩類化合物である。又、他の誘導体として、α，
β，γ，δ−テトラフェニル，α，β，γ，δ−テトラ
キス（４−Ｎ−メチルピリジル），オクタエチル，メソ
−テトラ−（４−Ｎ−メチルピリジル），メソテトラフ
ェニル，メソ−テトラ−（４−ピリジル），コバルト
（II）−メソ−テトラフェニル，銅（II）−メソ−テト
ラフェニル，鉄（II）オクタエチルバナジル（IV）−エ
チオ，亜鉛（II−プロトおよびマグネシウム（II）−メ
ソテトラフェニル等のポルフィン化合物などがある。

これらの化合物は、その化学構造から、後述の実施例に
述べるように、ポルフィン核を中心としたN,H,又は金属
元素が、酸化被膜と強く化合結合することにより、磁気
ヘッド等の摺動によるはがれが小さく、又、結晶構造か
らせん断応力も小さいため潤滑性にもすぐれている。そ
して、さらに良いことは、化合物が化学的に安定であ
り、沸点，昇華点も高いため耐環境性にすぐれている。
したがって、これらの化合物を保護層４として形成する
と、良好な潤滑性と、耐摩耗性にすぐれた特性が得ら
れ、使用に際しては、単独、又は混合して用いることも
可能である。

保護層４の形成は、塗布，スピンコート,LB法等の湿式
法および蒸着等の乾式法で容易に達せられる。

実施例１ 膜厚20μｍのポリイミドフィルム基板上に、連続蒸着法
によりコバルト−クロム（元素比8:2）の組成比で膜厚1
500Å（A.E.S.分析）の強磁性金属薄膜を作成しサンプ
ルとした（サンプルNo.）。これをさらに、希硝酸
（0.01N）溶液中で浸漬処理することにより酸化被膜層
を形成し、さらに銅フタロシアニンおよびメタルフリー
のフタロシアニンをそれぞれ膜厚約32mg/m²,28mg/m²に
蒸着法で積層したサンプルを作成した（サンプルNo.
，）。そして比較例として、メタルフリーのフタロ
シアニンをサンプルNo.に蒸着したものと、エタノー
ル溶液中で電圧印加したものとをそれぞれ作成した（サ
ンプルNo.，）。

以上のサンプルを、動摩擦計数を測定することにより比
較評価した。その結果を第１表に示す。

評価に使用した測定装置は、協和界面科学（株）製、DF
−PM型動摩擦係数計であり、試験は、φ6mmの鋼球（SU
J）を用い、荷重（Ｐ）＝10g、走行速度（ｖ）＝10.0mm
/secであり、25℃,60％RHで行なった。

第１表によると、サンプルNo.は、初期からμが大き
く、20パス後においてすらμ＝0.81と大きく上昇し、損
傷も著しく激しかった。これに対し、サンプルNo.，
は初期からμ＝0.25〜0.30と小さく、200パス後にお
いても殆んど変化なく、かつ表面観察も何ら異常がない
など良好な走行性と耐摩耗性にすぐれた磁気記録媒体が
得られている。しかしながら、サンプルNo.，は、
サンプルNo.と比較してμの経時的変化こそ小さいも
のの、保護膜のはく離が徐々に進行することに伴って、
μが上昇し、傷の発生も観察されるなど耐久性において
不充分であった。

以上のことから、強磁性金属薄膜の表面部を酸化し、保
護層として、フタロシアニン化合物を形成することによ
り得られる磁気記録媒体は、さらに良好な走行性と、耐
久性にすぐれた記録媒体として実現できることがわか
る。

実施例２ 膜厚45μｍのポリアミドフィルム基板上に、実施例１と
同様の金属組成で、膜厚1250Åのサンプルを作成した。
この際、強磁性金属薄膜の蒸着中、酸素を導入し、100
Å（（A.E.S.分析）の酸化被膜層を形成した。このサン
プルに、ニッケルフタロシアニン（サンプルNo.），
エチオポルフィリン（サンプルNo.），α，β，γ，
δ−テトラフェニルポルフィン（サンプルNo.）を蒸
着し、実施例１と同様の方法で評価した。その結果を第
２表に示す。

以上のことから、これらのサンプルは、初期からμ＝0.
21〜0.30と小さく、しかも200パス後においてもその値
に変化がないことから良好な潤滑性と耐久性を示してい
る。このことから、ポルフィリン化合物の保護層は、強
磁性金属薄膜の酸化被膜層と接着性が良く、かつ、せん
断応力の小さいすぐれた潤滑性を示していると言える。

実施例３ 25μｍのポリエチレンテレフタレート基板上に、実施例
1,2と同様に、酸化被膜層を設けた強磁性金属薄膜（Co,
Cr）を1300Å形成したサンプルを作成した。これに、ク
ロムフタロシアニン（サンプルNo.，），プロトポ
ルフィリン（サンプルNo.，）を蒸着で保護層を形
成し、耐環境試験を行なった。試験条件は、ヘッドφ6m
mのSUJで、Ｐ＝5g、ｖ＝10mm/secで、第３表に示す温湿
度である。

以上のように、これらのサンプルは、高温高湿や低温低
湿においてもμ値に変化なく化学的にも安定した性能を
得ていることがわかる。したがって、本発明の磁気記録
媒体は、耐環境性にもすぐれていると言える。

実施例４ 強磁性金属薄膜（Co,Cr）を1000Å形成したサンプルを
形成し、酸化処理後、保護層を積層した。保護層の化合
物は、亜鉛フタロシアニン（サンプルNo.），チタン
フタロシアニン（サンプルNo.），銅ポルフィリン
（サンプルNo.），メソポルフィリン（サンプルNo.
），コバルトフタロシアニン（サンプルNo.），銅
−メソ−テトラフェニルポルフィン（サンプルNo.
），鉄−オクタエチルポルフィン（サンプルNo.
），マンガンフタロニアニン（サンプルNo.）であ
る。

これらのサンプルをピンディスクタイプの摩擦試験機で
評価し、ヘッドはφ3mmのSUJ,P＝0.5g,v＝3m/secで試験
し、走行後の傷の発生状態も表面観察した。又、同時に
水の接触角で製膜直後の表面状態を調べた。これらの結
果を第４表に示す。

以上のことから、サンプルNo.〜は上記試験におい
ても良好な結果を示し、水の接触角も高く、又、走行後
の傷発生も殆んど見られないことから、耐久性にすぐれ
た磁気記録媒体と言える。

発明の効果 本発明による磁気記録媒体は、強磁性金属薄膜の表面部
に酸化被膜層を形成させることによって、保護層との接
触性を向上、かつ、保護層として、フタロシアニン、又
はポルフィリン化合物を積層することにより、良好な潤
滑性と耐久性にすぐれた磁気記録媒体が実現できる。
又、本発明の磁気記録媒体は、耐環境性にもすぐれてい
ることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例における磁気記録媒体の断面図で
ある。 １……非磁性基板、２……強磁性金属薄膜、３……酸化
被膜層、４……保護層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 時彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−96514（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上に設けた強磁性金属薄膜の表
   面部に酸化被膜層を形成し、さらにその上面に、フタロ
   シアニン又はポリフィリン化合物を１つ以上含有した保
   護層を形成したことを特徴とする磁気記録媒体。