JPS5919229A - 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】 本発明は、磁気ヘッドタッチ、走行性に秀れ高湿中での
鳴きを生じにくい金属薄膜型の磁気記録媒体に関する。

Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉあるいはそれらの合金、それらの酸化
物を主体とする強磁性薄膜を真空蒸着、イオンブレーテ
ィング、スバ、フタリング、メッキ等の方法で、ポリエ
ステルフィルム上に形成した強磁性薄膜型磁気記録媒体
は、従来の塗布型媒体に比べて記録密度を飛躍的に向上
させることが可能であるが、そのためには、媒体の表面
性を充分良好なものにする必要がある。強磁性薄膜は、
その厚さが０．０１〜０．３μｍ程度と薄いため、媒体
の表面性は、基板フィルムの表面性例そのｉｔ反映され
る。高密度記録に適した基板フィルム表面としては、そ
の表面粗さが小さく、微細な凹凸が密度高く存在するも
のが良いとされている。これに適した基板としてたとえ
ばポリエステル重合触媒残有に起因する超微細突起を表
面に生成せしめたポリエステルフィルムやホリエステル
フィルム製造時の延伸工程途上でフィルム表面に変性シ
リコーン。

エポキシ、ウレタン等を主体とする架橋高分子薄膜を形
成させ、その後の延伸工程で波状あるいは粒状のパター
ンを有する表面を形成したもの等があるが、これらの表
面に強磁性薄膜を形成させて得た磁気記録媒体は、ビデ
オヘッドでの耐摩耗性、すなわち、メチル寿命が良好で
あるという利点を有しているが、３０°Ｃ１８０％〜９
０％Ｒ，Ｈといった高湿中で回転ヘッドのシリンダ一部
分で鳴きを発生しやすいという欠点を有している。

本発明は、とくに、この鳴きを発生しにくい表面性良好
な磁気記録媒体に関するものである。

通常使用されているポリエステルフィルム中には、ポリ
エステル樹脂の重合時に副生ずる低重合成分すなわちオ
リゴマーが１％程度含有されている。このオリゴマーは
、ポリエステルフィルムが高温に曝された時、フィルム
表面に拡散し表面から蒸発したり、表面に微細な結晶状
析出物を形成したりする。特別の熱処理を行なわないポ
リエステルフィルム上には、本発明が必要とするような
大きさのオリゴマー突起（オリゴマー析出物）は存在し
ない。真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタリン
グ等によりポリエステルフィルム上に、強磁性薄膜を形
成させる際、フィルム表面は、金属、イオン等の蒸気の
有するエネルギー、蒸発源その他の高温部からの輻射エ
ネルギー等を受けて温度上昇し、オリゴマーの蒸発・析
出を生じる。

１！ す―わち、表面の局所にオリゴマー微結晶が存在するポ
リエステルフィルム上に強磁性薄膜が形成されている状
態のものが得られる。通常、このオリゴマー析出頻度は
、１００個／　Ｍｇ　　あるいはそれ以下である。

い試料が３０°Ｃ、８０％　〜９０％Ｒ＠Ｈといった高
湿度中の走行で鳴きを発生しにくいことを見出し、さら
に検討を続けた結果、オリゴマ析出頻度をかなり増大さ
せた場合、その効果が大きいことが明らかになった。

すなわち、本発明は、表面にポリエステルオリゴマーか
ら成る突起を１０００ケΔｉ以上有するポリエステルフ
ィルム上に膜厚ａｏｏＡ以上の強磁性薄膜層が形成され
ていることを特徴とする磁気記録媒体に関する。

本発明に使用するポリエステルフィルムトシては、主成
分として、ポリエチレンテレフタレート単独およびこれ
を主体とする結晶性の共重合体、混合重合体、ポリエチ
レン２，６ナフタレートの単独およびこれを主体とする
結晶性重合体、混合重合体等から成り、延伸成膜法で製
造されるものであって、（１）重合触媒残有に起因する
固体微粒子の大きさを超微細なもののみ存在するように
制御したもの、（２）それに異種微粒子を添加分散した
もの、（３）重合触媒残有に起因する固体微粒子の存在
を大幅に制限した表面平滑性良好なフィルム上に架橋高
分子を主体とする波状または粒状のパターンを有する薄
膜を形成させたもの、（４）上記の表面平滑性良好なフ
ィルム上に、カーボンブラック、微細シリカ等の微粉末
を添加した高分子薄膜を形成させることにより表面に微
細な凹凸を形成させたもの、（５）上記の表面平滑性良
好なフィルム上に結晶性高分子から成るしわ状突起を形
成させたもの、等であってその表面粗さがＲｍａ　ｘで
１０００Ａ以下好ましくは、５００Ｘ以下であるものを
使用する。上記の表面粗さは、高精度の触針式表面粗さ
測定装置（ＴＡＬＹＳＴＥＰ−１、ＴＡＹＬＯＲ−ＨＯ
ＢＳＯＮ社製）にて実測されるもので、Ｔｌ５Ｂｏｅ○
１　に規定されている表面粗さ最大値、Ｒｍａｘに準じ
て凹凸の山頂から谷底捷での距離にて表示した値である
。

ポリエステルオリゴマーから成る突起は、上記のフ・ル
ム表面をあらかじめ熱処理してポリエステルオリゴマー
を析出させたのち強磁性薄膜を形成させるか、あるいは
それらのフィルムを真空中で強磁性薄膜を形成させると
き形成初期において強力にフィルム表面を加熱してオリ
ゴマーを析出させつつ強磁性薄膜を形成させるといつ−
た方法で得ることができる。

強磁性薄膜表面を走査型電子顕微鏡で観察することによ
り、強磁性薄膜の下側に存在するオリゴマー析出物から
成る突起とを容易に判別することができる。オリゴマー
析出物は本来多角形の結晶状であるが、強磁性薄膜形成
時の熱により結晶の角が変形して丸味をおびた山状をし
ている。また、まだオリゴマーの析出がほとんどみられ
ないポリエステルフィルムに表面の加熱を極力おさえて
薄いアルミニウムや金の薄膜を形成させたのち、この表
面と、強磁性薄膜を形成させたオリゴマーの析出してい
る表面とを比較観察すれば、オリゴマーの判別にはさら
に容易になる。倍率４００程度の微分干渉型光学顕微鏡
での観察によっても上記のようなオリゴマーの観察は可
能である。

オリゴマーから成る突起の密度としては、表面１ｉ　当
り１０００ケ以上、さらに好１しくは２５００ケ以上が
適当であり、この密度は倍率４００の微分干渉付光学顕
微鏡で少くとも１０視野寸たはそれ以上の視野を観察し
、それらの視野内に存在するオリゴマー突起の数をそれ
ぞれ測定し、それらの結果から１ｉ当りの平均値として
求め得るものである。

オリゴマーから成る突起は、倍率４００の顕微鏡視野内
において視野全域にわたって比較的均等に分布していて
もよいが、数個〜数１０個の単位でたとえば島状短繊維
状に集結した状態で分布していてもよく、要は１ｉ当り
の個数が磁性層表面のすべての場所において大ｄ〕に変
化しないようにマクロ的に均一に分布していることが望
ましい。

オリゴマーから成る突起の高さとしては、磁性層の表面
粗さ曲線（前述のＪＩＳ　ＢＯ６０１に規定されたもの
）の中心線からの高さとして１００〜２００ＯＡのもの
が適当で、さらに好ましくは１６０〜１０００Ａのもの
が適当である。１００Ａ以下では、高湿度中心の鳴き防
止に効果がなく、２００ＯＡ以上では、磁気ヘッドと磁
気記録媒体間のスペーシングロスが太きくなりすぎて具
合が悪い。

オリゴマーから成る突起の広がりとしては、直径で１μ
ｍ以下、さらに好捷しくは６０００Ａ以下が望ましい。

直径１μｍ以上では、高温中鳴き防止効果が低減する。

磁性層表面の表面形状は、使用するポリエステルフィル
ム自体の表面形状にオリゴマーから成る突起を重畳した
ものとなり、磁気ヘッド表面との接触は、その形状の中
の特定突起において行なわれるが、本発明においては、
そのような特定突起が主としてオリコ竪から成る突起で
占められることが望ましい。具体的には、少なくとも％
以上、さらに好ましくは９／１０以上の特定突起かオリ
ゴマーから成る突起であることが望ましい。

前述のポリエステルフィルムの５種類の区分のうちの３
〜５のものは、とくに本願に適したフィルムであるが、
その理由は次の通りである。すなわちそれらのフィルム
の表面にはフィルム本体とは異なる物質の薄層が形成さ
れているため、オリゴマーは、その薄層の微細欠陥の場
所に析出することになる。薄層の厚みが比較的均一であ
れば、その欠陥の分布も均一化されているためオリゴマ
ーも均一に析出する。また、欠陥の孔の大きさによりオ
リゴマー成長が規制されるため、オリゴマー析出物の大
きさも均一化されやすい。区分（１）〜（６）まで含め
て、これらの場合にはすべて、オリゴマー析出物はフィ
ルム本体と直接結合している。

（すなわち根を張っている）ことになる。この根を張っ
ている効果として、オリゴマー析出物の基板フィルムへ
の付着強度が強いことが掲げられる。

このことは、ポリエステル以外のフィルム基板、たとえ
ば芳香族ポリアミド基板上に、ポリエステルオリゴマー
を溶解せしめた溶液を塗布して表面にオリゴマー結晶か
ら成る微細析出物を形成させたフィルムに強磁性薄膜を
形成せしめてオリゴマーから成る突起を形成せしめた場
合には、磁気ヘッド走行により比較的容易にオリゴマー
かも成る突起の部分が剥落することからも証明できる。

オリゴマー自体は高分子量ポリエステルに比べて軟化温
度が低いために、磁気記録媒体が磁気ヘッドで摩擦され
る時、その摩擦熱により軟化しやすく、そのためこの部
分の強磁性薄膜の耐摩耗性が劣り、メチル寿命が延びな
い原因となっているものと推定される。とくに膜厚が４
００Ａ以下になるとスチル寿命が大巾に低下するので最
低膜厚として４００Ａが必要である。さらに１、メチル
寿命を改善する必要がある場合には、オリゴマーを析出
させたフィルム上に、強磁性薄膜形成に先立ち、機機的
補強効果のある薄膜層、たとえば、Ｔｉ　、Ｃγ。

Ｎｉ　等の金属薄膜、Ａｌ２Ｏ２，ＳｉＯ２等酸化物薄
膜などを蒸着法、スパッタ法等により形成させておくと
よい。それらの層の厚さとしては０．０２〜０．１μｍ
が望ましい。フィルム表面との付着強度という観点から
は、上記の金属薄膜においてもその形成時の雰囲気を酸
素ガスが支配的となるようも強磁性薄膜層の一部分と見
なすことにする。

強磁性薄膜としては、たとえば斜め蒸着、あるいば、垂
直蒸着法にて形成されるＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等を主体とす
る金属薄膜、それらの合金を主体とする金属薄膜（たと
えばＣｏ−Ｃｒ垂直磁化膜）が使用できるが、ポリエス
テルフィルム基板や上記の非磁性薄膜との付着強度改善
、あるいは、強磁性金属薄膜自体の耐食性、耐摩耗性改
善の目的で、蒸着時の雰囲気を酸素ガスが支配的となる
雰囲気中で得られる酸素を含む強磁性金属薄膜を使用す
ることが望ましい。酸素の含有量としては、基板フィル
ム表面近傍の強磁性金属、あるいは非磁性金属に対する
淳子数比で少くとも３％以上、好ましくは５％以上が適
当である。

上記のような、酸素を含む強磁性金属薄膜、または、そ
の下に必要に応じて形成される酸素を含む非磁性金属層
と、オリゴマー突起との組合せにより、メチル寿命にお
いても大巾の改善が可能となる。

強磁性薄膜層表面に滑剤層を形成せしめることにより、
オリゴマーから成る突起の形状に基づく走行性改善効果
をさらに高めることが可能である。

これにより、高湿度中での鳴きの防止が、さらに完全な
ものとなる。

滑剤層は、次に述べる有機寸たは無機滑剤を単独で磁性
層表面に付着せしめるか、樹脂中に分散せしめた状態で
磁性層表面に樹脂塗膜として形成せしめることにより設
けることができる。これにより磁気記録媒体の表面滑性
を一段と向上せしめることが可能である。

有機滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル。

脂肪酸アミド、金属石ケン、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
できる。

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、パルミチン酸モノグリセリド、オレ
イン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラス
テアレート等が使用できる。

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。

金属石ケンとしては、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、リノシン酸等の亜鉛、鉛。

ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マクネシウム
、ストロンチウム、銅２等との塩、ラウリル、パルミチ
ル、ミリスチル、ステアリルベヘニル、オレイル、リノ
ール、リルン等のスルホン酸と上記各種金属との塩等が
使用できる。脂肪族アルコールとしてハ、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−オクタデカン、ｎ−ノナデカ
ン、ｎ−トリデカン、ｎ−トコサン、ｎ化 一ドトリアコンクン等の飽和炭火水素が使用できるＯ シリコーンとしては、水素がアルキル基または〜 フェニール基で部分置換されたポリシロテサンおよびそ
れらを、脂肪酸、脂肪族アルコール、酸アミド等で変性
したもの等が使用できる。

カ ン酸とナトリウム、ゾリウム、マグネシウム、亜鉛、ア
ルミニウム、鉄、コバルト、ニソケール等トの塩、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
、バーフロロエチレンオキサイド、パーフロロアルキル
脂肪酸エステル等が使用できる。

無機滑剤としては、グラファイト粉末、二硫化モリプデ
／粉末、二硫化タングステン粉末、セレン化モリブデン
粉末、セレン化タングステン粉末。

フッ化カルシウム粉末等がある。

滑剤層形成は、上記各滑剤単独、あるいは、それらの混
合体を溶剤で希釈して磁性層表面に薄く塗布したり、上
記滑剤の蒸気を磁性層表面に当て／ζりする方法で行な
う。前者の溶液塗布の場合には、その液中にポリエステ
ル、エポキシ、ウレタン、等の各種樹脂を滑剤の結合剤
として添加したり、帯電防止剤、防錆剤２等の各種添加
剤を加えることもできる。いずれにしても磁性層表面へ
の滑剤付着量としては磁気記録媒体１７７Ｚ″当り０．
５〜５００■、好ましくは５〜２０ｏｔｎ９が適当であ
る。

滑剤は表面を全部覆う必要す雫はなく、局所的に存在せ
しめたものでも充分その効果を発揮する。

次により具体的に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 重合触媒残有に起因する微粒子をほとんど含壕ないポリ
エチレンテレフタレートから成り、その片面に延伸途上
で増粘剤を含む変性シリコーンエマルジョン液を塗布硬
化させることにより表面粗さ１６０Ａの微細な波状凹凸
から成る異種の高分子薄層を片面に形成させたポリエス
テルフィルムに、温度１７０°Ｃ〜１８０°Ｃの熱風を
、その温度と時間を調節して連続的に吹付けることによ
り、その異種高分子薄層面および平滑面にオリゴマー微
結晶を析出させたのち、各面別々に、連続真空斜め蒸着
法によりＣｏ、Ｎｉ強磁性薄膜（Ｎ　ｉ　＝２０ｗ　ｔ
％膜厚１０００Ａ）を微量の酸素の存在下に形成させた
、磁性層の酸素含有量は金属に対する原子数比で５％で
あった。寸だ、比較のために、オリゴマー微結晶を析出
させないもの、蒸着時の酸素ガス導入を中断することに
より酸素含有量を１％以下にしたものも別途用意した。

さらに、強磁性薄膜の下側（内側）にＴｉ○２スパッタ
膜（厚さ３００Ａ）を形成したものも用意した。これら
の試料を所定幅にスリットし、３０″Ｃ２８０％Ｒ−Ｈ
，３０″Ｃ２９０％Ｒ，Ｈの２条件下で、家庭用ビデオ
レコーダーに掛けて回転ヘッドシリンダ一部での鳴きの
状態と、その雰囲気中でのスチル寿命を測定した。

それらの結果を別表虫にまとめて記す。なお、試料番号
１．５．９は比較例である。

（以　　　下　　　余　　　白） 実施例２ 実施例１の試料番号３，４．７および８の試料の磁性層
表面にステアリン酸のアセトン溶′０．（濃度６００ｐ
、ｐ、ｍ、　）をｗｅ　を膜厚で約５μｍに塗布した結
果、いずれの試料においても３０°Ｃ９０％での鳴きは
ほとんど発生せず、非常に良い状態となった。

実施例３ 重合触媒残有に起因する微粒子を大巾に減少せしめた表
面平滑性良好なポリエチレンテレフタレートフィルム面
に実施例１と同様な酸素雰囲気中用いてメチル寿命と膜
厚との関係を求めた結果を宵 図に示す。これらの試料のオリゴマー払出状態はは１ すべては曾同じで、頻度２５００ケ／ｒｎｓ’　　、高
さ５００以上から明らかなように、本発明による磁気記
録媒体は、高湿度中での走行性、スチル寿命の改善され
たものであり、その実用性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例における強磁性薄膜の厚さとメチ
ル寿命との関係を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１基膜ｎ
ｃＡ） １４４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にポリエステルオリゴマーから成る突起を１０００
   ケ／′賜２以上有するポリエステルフィルム上に膜厚４
   ００Ａ以上の強磁性薄膜層が形成されていることを特徴
   とする磁気記録媒体。