JPS60111337A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - 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、オーディオ用テープデツキ、ビデオテープレ
コーダー、ＰＣＭ録音機等の磁気記録装置、　犬５Ｍコ
ンピューター、パーソナルコンピューター等の端末デー
タ処理装置等に利用される磁気記録媒体の中でも、特に
磁性層が強磁性金属薄膜で構成された磁気記録媒体及び
その製造方法に関する。

従来例の構成とその問題点 従来の７−　Ｆ　ｅ　２０３　、　Ｇ　ｏ含有のｒ　−
Ｆ　ｅ　２０３　、　Ｃｒ　Ｏ２の強磁性粉末を有機バ
インダー中に分散し塗布するいわゆる塗布型磁気記録媒
体に代って、メッキ。

スハッタリング、真空蒸着、イオンブレーティングなど
の方法に依って、形成される強磁性金属薄膜は、高密度
記録用磁気記録媒体として検討されており、オーディオ
用としては、既に実用化されている。

強磁性金属薄膜から成る磁気記録媒体に於ける大きな問
題として摩耗と走行安定性がある。特に高温高湿時に於
いてである。

磁気記録媒体は、磁気信号の記録・再生の過程に於いて
磁気ヘッドの高速相対運動のもとにおかれるため、その
際、走行が円滑にかつ安定な状態で行われなければなら
々い。

又、磁気ヘッドとの接触に依る摩耗や破損が起ってはな
らない。しかしながら、強磁性金属層だけでは、磁気記
録、再生の過程での荷酷な条件に耐え得るものはなく、
そのため従来では表面層に種々の滑剤層を設けることが
行われている。

従来、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法に依って
、飽和脂肪酸及び金属塩の均一な吸着膜を形成する方法
が特公昭６６−８０６０９号公報に開示されている。

前記公報における吸着層を含む強磁性薄膜の潤滑性及び
耐摩耗性は、通常環境下では幾分改善されるが、高温高
湿時（たとえば３０℃、９０％ＲＨ）では滑性及び走行
の安定性について、まだ問題が残っていた。又、Ｌａｎ
ｇｍｕ　ｉ　ｎ　−Ｂ　ｌ　ｏｄｇｅ　ｔ　を法に依っ
て長尺の磁気記録媒体の表面上に均一な吸着層を工業的
規模で形成することは非常に困難である。

発明の目的 本発明は、上記の欠点をなくすもので、常温常湿のみな
らず高温高湿時に於いて、滑性、耐摩耗性、走行安定性
を有する磁気記録媒体及びその製造方法を提供するもの
である。

発明の構成 本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、強磁性金属
薄膜と、その強磁性金属薄膜の表面に、低分子量ポリオ
レフィンを含む滑剤層とを備えだものであシ、高温高湿
時に於ける滑性、耐摩耗性。

走行安定性を有することの出来るものである。

更に、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持
体上に、強磁性金属薄膜を積層させる工程と、その強磁
性金属薄膜の表面に、乾式法に依り低分子量ポリオレフ
ィンを積層する工程とを備えたものであり、上記に説明
した効果を有した磁気記録媒体を工業的規模で形成する
ことの出来るものである。

実施例の説明 以下本発明に依る磁気記録媒体の実施例について、図面
を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の実施例に於ける磁気記録媒体の基本
構成を示す図である。第１図に於いて、１は非磁性支持
体、２は強磁性金属薄膜、３は低分子量ポリオレフィン
を含む滑剤層を示すものである。

本発明に使用される低分子量ポリオレフィンは、分子量
が１００００以下の低分子量ポリエチレン。

低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリブチレン等であ
るが、低分子量ポリエチレン及び低分子量ポリプロピレ
ンである方がのぞましい。低分子量ポリブチレン等を含
む滑剤層では、長時間の走行安定性に欠ける。

分子量の分布を示す重量平均分子量と数平均分子量の比
を選択するならば、６以下がのぞましい。

６以上である低分子量ポリオレフィンを含む滑剤層では
所定の走行系内を走行し始めた直後では円滑な走行を示
すが、走行回数の増加につれ走行が不安定になる。

低分子量ポリエチレンの具体例として、例えば三洋化成
工業■製サンワックストｒ　１−Ｐ（１５００）。

Ｅ−２５０Ｐ（２０００）、Ｅ−３００（２０００）。

１ｔｓ１−Ｐ（２０００）、１３１−Ｐ（３５００）、
　１ｅ１−Ｐ（６ｏｏｏ）、　１６１（５０００）、　
１６ｔｓ−Ｐ（６０００）等が挙げられる。なお（）の
値は、平均分子量を示すものである。

低分子量ポリプロピレンの具体例としては、例えば、三
洋化成工業■製ビスコール６６０Ｐ（３０００）。

ＴＳ−２００（３６００）、５６０Ｐ（４０００）等が
あげられる。なお（）の値は、平均分子量を示すもので
ある。

本発明に依る強磁性金属薄膜は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉその
他の強磁性金属あるいは、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ。

Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｇａ、Ｃ
ｏ−Ｃｕ。

Ｎｉ　−Ｃｕ　、　Ｆｅ　−Ｃｏ−Ｎｉ　、Ｍｎ−Ｂ１
　等の強磁性合金、Ｆｅ−○、Ｃｏ−Ｎｉ−○、Ｆｅ−
Ｃｏ−０．Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｕ−０系等の酸素を含む磁性
体が用いられる。

又、必要に応じて強磁性金属薄膜の形成に先立ち、機械
的補強効果のある薄膜例えばＴｉ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属
もしくは酸素含有金属薄膜、Ａｌ２Ｏ３，５ｉｏ２等の
酸化物薄膜等を形成ぜしめた後、前記の強磁性金属薄膜
を構成させてもよい。

本発明に用いられる非磁性支持体とは、ポリエチレンテ
レフタレート又はその共重合体、混合体。

ポリエチレンテレフタレート又はその共重合体。

混合体からなるポリエステルフィルム、ポリエステルイ
ミド、ポリイミド等のポリイミド系フィルム、芳香族ポ
リアミドフィルム等からなるプラスチックフィルムが代
表的が例である。又、ガラス。

アルミナ、セラミックス、サファイア、アルミニウム等
の無機物であってもよい。

次に本発明の磁気記録媒体の製造方法について説明する
。本発明の磁気記録媒体の製造方法の大きな特徴は、滑
剤層である低分子量ポリオレフィンを乾式法、例えば真
空装置内に於いて、真空蒸着、スパッタリング等の薄膜
形成手段を用いて積層されるものである。ここで、本明
細書中に用いられる「乾式法」とは、「湿式法」に対峙
して用いられる方法を示すものである。湿式法とは、ア
セトン、トルエン、メチルエチルケトン、アルコール等
の溶媒中に、所定の滑剤を溶解させて作製された塗布液
を、リバースロール法、ロードコーティング法に依って
強磁性金属薄膜の表面に塗布し、乾燥工程で前記溶媒を
蒸発させて、５滑剤を強磁性金属薄膜の表面上に残存さ
せる方法である。

乾式法とは、前記の溶媒を介さないで、直接強磁性金属
薄膜の表面上に滑剤を構成させるものであり、該滑剤を
効率よく効果的に構成させるために、主として真空装置
内に於いて行われるものである。

次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法に適用される真
空蒸着装置の一実施例について、第２図を用いて説明す
る。

第２図において、非磁性支持体−Ｊ二に、強磁性金属薄
膜２を形成させた磁気記録媒体４は、真空蒸着装置５内
に設けられた送り出し軸６から、フリーローラー、エク
スパングーローラー、近接ローラー、ゴムローラー等か
らなる走行系７を経て、巻取り軸８に巻き取られる際、
真空蒸着装置６に配設され、しかもポリオレフィンが充
填され、所定の温度に設定された蒸発源９から飛来して
くる低分子量ポリオレフィンの蒸発粒子及び蒸発分子９
ａは、強磁性金属薄膜２の表面に積層される。

蒸発源９と搬送状態にある磁気記録媒体４との間には、
開口部１０ａが穿設されたマスク１ｏが配設されており
、蒸発源９から飛来してくる蒸発粒子及び蒸発分子９ａ
の量が開口部１０ａによって規制されている。１１は蒸
発源９とマスク１０の間に配されたシャッターを示し、
蒸発粒子及び蒸発分子９ａを磁気記録媒体４上に積層さ
せたくない場合に前記開口部１０ａを覆い、積層させる
場合には開口部ＩＱａを覆わない位置に移動させられる
ものである。なお、同図中には図示されていないが、前
記蒸発粒子及び蒸発分子９ａの磁気記録媒体４上への積
層量を検知するために、水晶膜厚モニターが、前記開口
部１０ａ近傍位置に配設されている。

強磁性金属薄膜２の表面上に積層される低分子量ポリオ
レフィンの積層量Ｗは、常温常湿下での耐摩耗及び走行
性の両面から積層量Ｗを選定するならば、５Ｘ１０−”
９／ｃｒＩＬ−６００Ｘ１０″″８ｇ／ｃｄであること
がのぞましい。なお、低分子量ポリオレフィンの比重を
概略１であるとすると、上記の値を平均膜厚ｔに換算す
ると５〜５００〔八〕に相当する。

なお、積層量Ｗがｅｓ　ｘ　１ｏ−”　ｇｙｃｒｔｉ以
下では、滑性についての効果が見られない。ｔｓｏｏ　
ｘ　１ｏ−８ｇ／ｃＡ　以上であると、使用し始めた直
後では円滑な走行を示すが、走行回数の増加につれ、走
行が不安定になる。

この原因については、現在調べているが、強磁性金属薄
線の表面に対する低分子量ポリオレフィンの占める割合
が増加すると、かえって走行系（例えば、シリンダー、
ポスト等）との密着性が良くなり、両者が張りつく現象
と関連があるものと思われる。高温高湿での耐摩耗及び
走行性の両面から、低分子量ポリオレフィンの積層ｆ３
１Ｗを選択するならば、１０　Ｘ　１０　ｆ／／ｌＡ−
１００Ｘ　１０　９／（：ｎｌであることが望ましい。

なお、積層量Ｗが１０Ｘ１０−８９／ｃＡ以下では耐摩
耗性において良好な効果が得うレナイ。ｉｉｃ、積層量
Ｗ　カ’＋　ＯＯＸ　１０−８９／ｃｔＡ以上であると
、初期の走行時には動摩擦係数値が低い円滑な走行を示
すが、走行回数の増加に伴って動摩擦係数値が高く変動
が大きく走行が不安定になると共に、キズが発生しはじ
めるといった耐摩耗性にも問題が有る。

なお、電磁変換特性の面いわゆるスパーシングロスのｍ
］から、使用される波長に応じて積層ｉＷは選択される
ものである。

−１−記載式法の説明では強磁性金属薄膜の表面に直接
、低分子量ポリオレフィンを積層させているが、強磁性
金属薄膜が積層された面とは反対の面即ち、非磁性支持
体の裏面に、乾式法に依り低分子量ポリオレフィンを積
層させ、続いて該低分子量ポリオレフィンの一部を強磁
性金属薄膜の表面に転写させる方法は、本発明の趣旨に
十分従うものである。

なお、低分子量ポリオレフィンを湿式法で試みたが、潤
滑性に優れた磁気記録媒体を構成させることが出来なか
った。その原因として、低分子量ポリオレフィンを塗布
すべく良好々溶剤が現在のところ見い出されていないこ
とがあげられる。例えば、熱したトルエン中には、一部
溶解するもののロードコーティング法に依って強磁性金
属薄膜の表面に塗布した場合、塗布むらが生じて、長尺
の磁気記録媒体の表面上に均一な滑剤層を構成させるこ
とか出来なかった。

以下に本発明の更に具体的な実施例を説明する。

実施例１ 長尺でかつ厚みが１０〔μｍ〕であるポリエチレンテレ
フタレートフィルム−Ｌに、真空蒸着法に依ってコバル
ト（８０％）−ニッケル（２ｏ％）の連続斜め蒸着を強
制的に酸素を導入して行ない、強磁性金属薄膜層を作成
した。続いて、同一真空蒸着装置内に於いて、該強磁性
金属薄膜の表面に低分子量ポリエチレンとしての→ノー
ンワックス１５１Ｐ（三洋化成工業１１９製）を蒸発さ
せて積層させた。

このサンワックス１５１Ｐの積層量は、２×１０−８゜
５Ｘ１０　．１０ｘ１０　．６０Ｘ１０　．１００Ｘ１
０　。

２００Ｘ１０””８，５００Ｘ１０−”、１０００Ｘ１
０″′８〔ｇ／ｃｌｉ〕の８水系であった。なお、積層
量の制御は、主としてサンワックス１５１Ｐを充填させ
た蒸発源容器内の温度に依り行われるものである。サン
ワックス１６１Ｐの積層Ｊ−，Ｗを作成時に検出する方
法としては、検出器が水晶で構成された膜厚モニターを
用いている。更に、実際に付着しているサンワックス１
５１Ｐの量を知るだめに、マイクロ天ひんを用いて、重
量法に依りｆｆ１．１１定しているが、膜厚モニターに
依り換算された積層量Ｗと概ね一致しているのを確認し
ている。その後、上記長尺でかつ広幅の磁気記録媒体を
幅がＢｍｍになるよう裁断して、試料Ｎｏが１．２，３
，４，５，６，７．８の磁気テープとした。

この様にして滑剤層を設けた磁気テープと滑剤層の無い
磁気テープ（試料Ｎｏを０とする。）の動摩擦係数及び
キズの有無を３０℃、９０％ＲＨの室で測定した。

実施例２ 実施例１と同じように作成した強磁性金属薄膜の表面に
、実施例１と同じよう々作成方法に依り低分子量ポリエ
チレンのサンワックス１７１Ｐを積層させた。このサン
ワックス１７１Ｐの積層量Ｗは、実施例１と同じように
８水準であったが、積層量Ｗと後述の評価結果及び効果
との関係が実施ｆｌ１１に於ける関係と概ね一致してい
るため、本実施例２では、積層量Ｗ＝　５０Ｘ　１　ｏ
−”〔ｇｌｏＶＪ（Ｄみで、サンワックス１７１Ｐを構
成させた磁気テープを代表させている。なお、当磁気テ
ープの試料Ｎｏは、９で示される。

実施例３ 実施例１と同じように作成した強磁性金属薄膜の表面に
、実施例１と同じような作成方法に依り低分子量ポリプ
ロピレンのヒスコール６６０Ｐ（三洋化成工業■製）を
積層させた。このビスコール６６０Ｐの積層量は、実施
例１と同じように８水塾であったが、積層−１ｉＷと後
述の評価結果及び効果との関係が実施例１に於ける関係
と概ね一致しているため、本実施例３では積層量Ｗ＝６
０×１ｏ−”〔９／ｎＡ］　（７）みで、ヒスｍｌ−／
ｌ／６６０　Ｐを構成させた磁気テープを代表させてい
る。なお当磁気テープの試料Ｎｏは１ｏで示される。

実施例４ 実施例１と同じように作成した強磁性金属薄膜の表面に
、板状の低分子量ポリエチレン１５１−Ｐをターゲット
として、高周波スパウタリング法に依り、低分子量ポリ
エチレン１５１Ｐを積層させた。当スパウク一時に於け
る・電力をパラメーターにして、実施例１に示しだ８水
阜の積層量Ｗの磁気テープを試作しだが、積層量Ｗと後
述の評価結果及び効果との関係が実施例１に於ける関係
と概ね一致しているだめ、本実施例４では、積層量Ｗ＝
６０Ｘ１０−”　Ｃｇ／Ｃ１ｈ　：］のみで、高周波ス
パウタリング法に依る低分子量ポリエチレンのサンワッ
クス１５１Ｐを構成させた磁気テープを代表させている
。々お、当磁気テープの試料ＮＯは１１で示される。

実施例５ 実施例１と同じように作成した強磁性金属薄膜の表面に
、高周波イオンブレーティング法に依り低分子量ポリプ
ロピレンのビスコール５５０Ｐを積層させた。高周波イ
オンブレーティング時に於ける電力をパラメーターにし
て、実施例１に示ｌ〜た８水阜の積層量Ｗの磁気テープ
を試作したが、積層量Ｗと後述の評価結果及び効果との
関係が実施例１に於ける関係と概ね一致しているだめ、
本実施例５では、積層量Ｗ　＝　６０Ｘ　１０−”　［
ｇ／ｃｄ〕のみで、イオンブレーティング法に依る低分
子量ポリプロピレンのビスコール５６０Ｐを構成させた
磁気テープを代表させてぃ流。なお、当磁気テープの試
料Ｎｏは１２で示される。

実施例１ないし実施例５で得られた磁気テープの動摩擦
係数の測定結果及びキズの有無の結果を第１表にまとめ
た。

第１表に示される結果は、全て３０℃、９０％ＲＨの室
で測定したものであり、直径が４　、材質が５ＵＳ４２
０Ｊ２であるポストに各試料の磁気テープを巻きつける
と共に、磁気テープには一定のテンションをかけ、１８
　Ｔｏｍ　／　２（Ｈの速度で走行されたものである。

又、動摩擦係数の測定に用いられた磁気テープの長さは
１０？７Ｚの長さを有した磁気テープに切断して、測定
したものである。なお、当選択される位置を多く抽出し
て、長手方向に於ける動摩擦係数の挙動を調べてみると
、第１表に示している数値と概ね一致している。即ち、
長手方向に於ける動摩擦係数のバラツキが極めて少ない
のを確認している。

第１表では、各試料の磁気テープを１００回往復走行さ
せた際、往復回数と動摩擦係数の関係をテータ化したも
ののうち、最初と１００回目の往復時に於ける動摩擦係
数を示しだものである。更に表中のキズの有無とは、１
００回往復走行後における磁気テープの強磁性金属薄膜
の表面に於けるキズが有ったか無かったかを示したもの
である。

以下余白 第１表 第１表から低分子量ポリオレフィンの積層量が１０Ｘ　
１０−８ナイし１ｏｏ　ｘ　１ｏ−”　ｇ／Ｃノｊを含
む滑剤層を有する磁気記録媒体は３０℃９０％ＲＨの環
境下で往復走行における最初の動摩擦係数が０．２ない
し０．３のオーターである為、滑性が良好なことが解か
る。捷だ、往復走行における１００回後の動摩擦係数が
最初の値に対して変動が少ないことから、走行安定性が
良いことが解かる。さらに、往復走行における１００回
後においてキズの無いことがら耐賭粍性が良いことが解
かる。

更に、本実施例の磁気テープを市販ＶＴＲと同等の機能
を有した試験機で走行させたところ、１００時間後に於
いても走行が実走しているし、磁気テープ表面の摩耗が
見られないのを確認している。

・なお、本実施例では数種類の試料について、具体的に
効果を示したが、本発明を構成する前述の他の材料の組
み合わせにおいても、同様の効果を有することを確認し
た。

更に、本実施例では、磁気記録媒体として磁気テープを
例にして説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
磁気ディスク、磁気シートの形態をとることもできるも
のである。

発明の効果 強１種性金属薄膜の表面に、低分子量ポリオレフィンを
含む滑剤層を配した本発明の磁気記録媒体は、高温高温
時に於ける動摩擦係数の安定性即ち滑性及び走行安定性
を、強磁性金属薄膜の表面部にキズが邪い即ち、耐摩耗
性を改善しているだめ、その実用的効果は大きい。

又、本発明の磁気記録媒体の長尺方向に於ける動摩擦係
数の値のバラツキが極めて少ないという事に依り、強磁
性金属薄膜の表面に、乾式法に依り低分子路ポリオレフ
ィンを積層させる本発明の磁気記録媒体の製造方法は、
低分子量ポリオレフィンを長尺にわたって均一に積層さ
せることが出来る即ち、有効な滑剤層を工業的規模で形
成することが出来るため、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る磁気記録媒体の基本構成を示す断
面図、第２図は本発明に依る磁気記録媒体の製造方法に
適用される真空蒸着装置の一実施例を示す概略図である
。 １・・・・・・非磁性支持体、２・・・・・・強磁性金
属薄膜、３・・・・・・低分子量ポリオレフィンを含む
滑剤層、４・・・・・・磁気記録媒体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体と、その非磁性支持体の表面に構成
   された強磁性金属薄膜と、その強磁性金属薄膜の表面に
   低分子量ポリオレフィンを含む滑剤層とを備えた事を特
   徴とする磁気記録媒体。
2. （２）低分子量ポリオレフィンが、低分子量ポリエチレ
   ンもしくは低分子量ポリプロピレンで構成された事を特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
3. （３）非磁性支持体上に、強磁性金属薄膜を積層させる
   工程と、その強磁性金属薄膜の表面に乾式法に依り低分
   子量ポリオレフィンを積層する工程とを備えた事を特徴
   とする磁気記録媒体の製造方法。