JPS60256920A

JPS60256920A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS60256920A
Application number: JP11246884A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Izumi; 泉　俊明; Yasushi Takasugi; 高杉　康史; Sachiyo Oka; 岡　幸代
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-12-18

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】工　発明の背景技術分野本発明は、磁気記録媒体、特に連続薄膜型の磁性層を有
する磁気記録媒体のトップコート膜の改良に関する。

先行技術とその問題点ビデオ用、オーディオ用等の磁気記録媒体として、テー
プ化して巻回したときのコンパクト性から、連続薄膜型
の磁性層を有するものの開発が活発に行われている。

このような連続薄膜型の媒体の磁性層としては、特性上
、基体法線に対し所定の傾斜角にて蒸着を行う、いわゆ
る斜め蒸着法によって形成したＣｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ
−０，Ｃｏ−Ｎｉ−〇系等の蒸着膜が最も好適である。

しかし、このような磁性層は、走行摩擦が大きく、膜強
度が低く、ヘッドタ・ンチも悪く、特に走行耐久性が低
く、くりかえし走行によって出力が低下してしまう。

また、ビデオ用の媒体では、スチルと称される静止画像
モードでの耐久時間が小さい。

さらに、いわゆるドロップアウトも多い。

このような実状から、従来、斜め蒸着膜磁性層のトップ
コート膜が種々提案されている。

例えば、直鎖の飽和脂肪酸ないしそのエステルの蒸着膜
や塗布膜（特開昭５３−８８７０４号公報、同５５−９
３５３３号公報等）等である。

しかし、従来のトップコート膜はいずれも、走行耐久性
、スチル特性に劣り、長時間走行によって走行摩擦が増
大し、出力変動が大きい。

さらに、摩擦係数の温度特性が悪く、特に低温での走行
摩擦が大きく、かつスチル特性が低い。

ＩＩ　発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、その主たる目的は、走行摩擦が小さく、膜強度、潤滑
性、ヘフドタ・ンチ性にすぐれ、走行耐久性、スチル耐
久性が高く、特に低温での走行摩擦が小さく、スチル耐
久性が高い新規なトップコート膜を有する連続薄膜型の
磁性層をもつ磁気記録媒体を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、基体上に連続薄膜型の磁性層を有し、この磁性層上にト
ップコート膜を有する磁気記録媒体において、Ｉ・ツブコート膜が、ＲＣＯＯＨ（ここに、Ｒは、炭素
原子数９〜２１のアルキル基を表わす）と、炭素原子数
ｌＯ〜２２の不飽和鎖状炭化水素とを含むことを特徴と
する磁気記録媒体である。

■　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体は、基体上に磁性層を有する。

磁性層は、連続薄膜型の種々のものであってよく、通常
、コバルト、ニッケルあるいはこれらの合金を主成分と
する。

この場合、本発明においては、Ｃｏを必須成分とし、Ｃ
ｏ　、Ｃｏ＋Ｎｉ　、Ｃｏ＋Ｏ，またはＣｏ＋Ｎｉ＋Ｏ
かもなることが好ましい。

すなわち、Ｃｏ単独からなってもよく、Ｃ。

とＮｉとからなってもよい。

Ｃｏ＋Ｎｉである場合、Ｃｏ　／　Ｎ　ｉの重量比は、
１．５以上であることが好ましい。

さらに、ＣｏまたはＣｏ＋Ｎｉに加え、０が含まれてい
てもよい。　０が含まれたときには、電磁変換特性や走
行耐久性の点で、より好ましい結果をうる。

このような場合、Ｏ／Ｃｏ（Ｎｉが含まれない場合）あ
るいはｏ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）の原子比は、０．５以下、特
に０．１５〜０．４５であることが好ましい。

一方、磁性層中には、Ｃｏ、Ｃｏ＋Ｎｉ。

Ｃｏ＋ＯあるいはＣｏ＋Ｎｉ＋０に加え、Ｃｒが含有さ
れると、より一層好ましい結果を得る。

これは、電磁変換特性が向−ヒし、出力およびＳ／Ｎ比
が向上し、さらに膜強度が向上するからである。

このよ、うな場合、Ｃｒ／Ｃｏ（Ｎｉが含まれない場合
）あるいはＣｒ／（Ｃｏ＋Ｎ１）（７）重量比は、０．
００１−０．１であるこ、とが好ましい。

この場合、Ｃｒ　／　ＣｏあるいはＣｒ／（Ｃ。

＋Ｎ　ｉ）の重量比は、０．００５〜０．０５であると
、より一層好ましい結果を得る。

なお、このような磁性層中には、さらに他の微量成分、
特に遷移金属元素、例えば、Ｆ　ｅ　、　Ｍ　ｎ　、　
Ｖ　、　Ｚ　ｒ　、　Ｎ　ｂ　、　Ｔ　ａ　、　Ｍ　ｏ
　。

Ｗ　、　Ｔ　ｉ　、　Ｃｕ　、　Ｚ　ｎ等が含まれてい
てもよい。

このような磁性層は、基体主面の法線に対して傾斜した
柱状結晶構造の粒子の集合体であることが好ましい。　
これにより、電磁変換特性が向上する。

このような場合、柱状結晶構造の粒子は、基体の主面の
法線に対して、２０〜６０″の範囲で傾斜していること
が好ましい。

また、各柱状結晶粒子は、通常、磁性層の厚さ方向全域
に亘る長さをもち、その短径は一般に、５０〜５００人
程度とされる。

そして、ＣＯと必要に応じ添加されるＮｉ。

Ｃｒ等は、この柱状結晶自体を構成するものであり、０
が添加されたとき、Ｏは通常、各柱状結晶粒子の表面に
、主として酸化物の形で存在している。

このような磁性層は１通常、０．０５〜０．５７ｚｍの
厚さに形成される。

この場合、磁性層は、基体上に直接設けられていてもよ
く、あるいは基体上に下地層を介して設けられていても
よい。

また、磁性層は通常、単一の層として形成されるが、場
合に°よっては中間層を介して、複数の層を積層して形
成されていてもよい。

このような磁性層は、通常、斜め蒸着法によって形成さ
れる。

用いる斜め蒸着法としては、公知の斜め蒸着法を用いれ
ばよく、基体法線に対する入射角の最小値は、３０″以
上とすることが好ましい。

なお、蒸着条件および後処理法等は、公知の条件および
方法に従えばよい。　この場合、有効な後処理法として
は、磁性層中へのＯ導入のための公知の各種処理法等が
ある。

本発明のトップコート膜中には、ＲＣＯＯＨが含有され
る。　ここに、Ｒは炭素原子数９〜２１のアルキル基で
ある。

Ｈの炭素原子数が９未満となると、摩擦係数が増大し、
低温でのスチル耐久性が低下する。

また２Ｊをこえると、蒸着効率が悪化し、膜厚、膜質の
均一性が低下する。　そして、摩擦係数の変動が大きく
なる。

トップコート膜にはＲＣＯＯＨに加え、さらに不飽和鎖
状炭化水素が含有される。

そして、その炭素原子数は１０〜２２である。

１０未満では、臨界的に走行耐久性が悪化し、しかも摩
擦係数の温度特性が悪化し、低温での走行摩擦が増大し
、スチル耐久性が低下する。

２２をこえると、やはり低温での走行摩擦が増大し、成
膜効率が悪化する。　そして、摩擦係数の変動が大きく
なる。

このような場合、不飽和炭化水素は鎖状であることが好
ましい。

また、不飽和炭化水素としては、オレフィンであること
が好ましく、その２重結合は、通常、末端に位置する。

これら不飽和鎖状炭化水素の含有量は、全体の２０モル
％以下、特に５〜１５モル％であることが好ましい。

２０モル％をこえると、低温でのスチル耐久性が低化す
る。

なお、これらトップコート膜には、Ｒ’　ＯＨ（ここに
、Ｒ′は、炭素原子数ｌＯ〜２２の、特に直鎖のアルキ
ル基である）が５０モル％以下含有されてもよい。

このようなトップコート膜は、単分子層以上、３００Å
以下、より好ましくは、５〜ｉｏｏ人の厚さとされる。

３００人をこえると、いわゆるスペーシングロスにより
出力低下が生じる。

そして、このようなトップコート膜は、蒸着、スパッタ
リング、イオンブレーティング等の気相被着によって形
成することが好ましい。

蒸着、スパッタリング等によらず、塗布等によるときに
は、膜厚をうずくして、しかも均一な厚さで設層するこ
とがむずかしい。

気相被着に際しては、対応する脂肪酸および不飽和炭化
水素を蒸発源として用い、常法に従えばよい。

ただ、トップコート膜として、より特性上好ましいのは
、上記Ｒよりもｌだけ炭素原子数の多いアルキル基を有
するリン酸エステル化合物を蒸発源として用いる場合で
ある。

この場合、用いるリン酸エステル化合物としては１、　Ｒ’ＯＯＹ。

＼　／で示されるリン酸モノ、ジまたはトリエステルないしそ
の塩が好ましい。

この場合、Ｒ′は、前記Ｒよりも炭素原子数が１多いア
ルキル基である。　ＹｌおよびＹ２は、互いに同一でも
異なっていてもよく、それぞれ、水素、前記Ｒ′、また
はオニウム塩（例えば、アンモニウム塩、金属イオン）
を表わす。

この場合、脂肪酸ＲＣＯＯＨおよび不飽和鎖状炭化水素
、ざらにＲ’　ＯＨは、蒸発源の分解生成物に該当する
ものであり、ＲＣＯＯＨおよび不飽和鎖状炭化水素の生
成埋積は、基体温度、基体−ハース間隔、動作圧力等に
依存する。　そして、その条件は容易に実験的にめるこ
とができる。

なお１通常は、基体゛−ハース間隔は１ｃｍ〜２０ｃｍ
程度、基体温度はθ℃〜３０℃程度とする。

用い゛る基体には特に制限はないが、可とう性の基体、
特にポリエステル、ポリイミド、ポリプロピレン等の樹
脂製のものであることが好ましい。

また、その厚さは、種々のものであってよいが、特に５
〜２０ＩＬｍであることが好ましい。

なお、基体裏面には、バックコート層を形成することが
できる。

■　発明の具体的作用効果本発明の磁気記録媒体は、ビデオ用、オーディオ用等の
磁気記録媒体として有用である。

本発明によれば、炭素原子数１０〜２２のアルキルカル
ボン酸および不飽和鎖状炭化水素からなるトップコート
膜を用いるので、走行摩擦が臨界的に減少する。

また、その膜強度、潤滑性、ヘッドタッチ性もきわめて
高い。

このため、走行耐久性、スチル耐久性が臨界的に向上す
る。

さらに、低温での摩擦係数および走行摩擦がきわめて小
さく、スチル耐久性もきわめて良好である。

■　発明の具体的実施例以下に、本発明の具体的実施例について詳細に説明する
。

実施例Ｃｏ　／　Ｎ　ｉの重量比４／１のＣｏ−Ｎｉ合金、お
よびＣｏ　／　Ｎ　ｉ　／　Ｃｒの重量比７５／２０　
／　５　（７）　Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｃｒ合金を用い、
１０ＩＬｍ厚のポリエチレンテレフタレー）　（ＰＥＴ
）フィルム上に、それぞれ、斜め蒸着法により、磁性層
をＯ’、２７ｚｍ厚にて形成し、サンプルＡ、およびＢ
、を作製した。

斜め蒸着における入射角は４５″とし、蒸着雰囲気は、ＦＡ、＝２ＸｌＯ−２Ｐａ、Ｐ　＝ｌＸ１０−２Ｐａ２とした。

得られた磁性層は、ともに対応する合金の組成をもち、
ともに０／　（Ｃｏ＋Ｎ１）＝０．２（原子比）であり
、基体主面法線に対し、約４０°傾斜した、短径０　、
９１　ｇｍの厚さ方向全域に亘って成長した柱状結晶粒
子の集合体であった。

また、イオンミリングを行いながらオージェ分光分析を
行ったところ、ＣＯは表面近くで少なく、また０は化学
シフトしており、しかも表面近くに多いプロファイルを
もち、Ｏが柱状粒子の表面に金属と結合した状態で存′
在していることが確認された。

次いで、上記Ａ、およびＢＯの磁性層上に、各種リン酸
モノアルキルエステルを蒸発源として、Ｐ　ｐ、　、　＝４　Ｘ　１０−”　Ｐ　ａの雰囲気に
て、基体温度および基体−ハース間隔をかえ、０．０１
１１．ｍ厚の表１に示されるトップコート膜を形成して
、サンプルＡ１〜Ａ９およびＢ１−Ｂ２を得た。

この場合、モデル実験により同条件で蒸着を行い、これ
を溶媒抽出し、ガスクロマトグラムを用いて組成を算出
したところ、各膜とも、オレフィン量は約１０％であっ
た。

また、アルコールを含むサンプルのアルコール含有量は
約２０％であった。

これら各サンプルにつき、以下の測定を行った。

ｌ）　走行摩擦サンプルの動摩擦係数終を、４０℃、相対湿度８０％で
、初期と５０パス後に測定した。

測定用のピンとしては、ステンレス製の面粗さＯ、Ｏｌ
　ｐＬｍ以下、２■φのものを用い、テープのピンへの
抱き角１８０°、テープ入目のテンション２０ｇ／１２
．５層腸巾とした。

２）　スチル耐久性市販のＶＴＲ装置で、０℃にて、スチルモードにて画像
が消失するに至る時間（分）を測定した。

これらの結果を表１に示す。

表１に示される結果から１本発明による臨界的効果かあ
、きらか、である。

すなわち、本発明のサンプルは、初期、５０パス後とも
、実用」−支障のない０．４以下のｋを示し、低温での
スチル耐久性もきわめて高い。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　基体上に連続薄膜型の磁性層を有し、この磁性
層上にトップコート膜を有する磁気記録媒体において、トップコート膜が、ＲＣＯＯＨ（ここに、Ｒは、炭素原
子数９〜２１のアルキル基を表わす）と、炭素原子数１
０〜２２の不飽和鎖状炭化水素とを含むことを特徴とす
る磁気記録媒体。
（２）　Ｒで表わされるアルキル基が直鎖である特許請
求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
（３）、不飽和鎖状炭化水素が直鎖のオレフィンである
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の磁気記録媒
体。
（４）　トップコート膜が、気相被着によって″形成さ
れた膜である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかにに記載の磁気記録媒体。
（５）　トップコート膜の厚さが、３００Å以下である
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の
磁気記録媒体。
（６）　磁性層が、ＣＯｌまたはＣＯとＮｉ。Ｃｒおよび０のうちの１〜３種とを含む特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（７）　磁性層が、Ｎｉを含み、Ｃｏ／Ｎｉの重量比が
１．５以上である特許請求の範囲第６項に記載の磁気記
録媒体。
（８）　磁性層が、Ｃｒを含み、Ｃｒ／（Ｃ。丈たはｃｏ＋Ｎｉ）の重量比が０．００１〜０．１であ
る特許請求の範囲第６項または第７項に記載の磁気記録
媒体。
（９）　磁性層が、０を含み、０／（ＧｏまたはＣｏ＋
Ｎｉ）の原子比が０．５以下である特許請求の範囲第６
項ないし第８項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（１０）　磁性層が、基体法線に対して傾斜した柱状結
晶構造粒子の集合体である特許請求の範囲第１項ないし
第９項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（１１）　ａｉ磁性層厚すカ、０．０５〜０．５ｐｍで
ある特許請求の範囲第１項ないし第１゜項のいずれかに
記載の磁気記録媒体。