JPS6089817A - 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】 この′発明１ま強磁性金属薄ｌｌ！ＩＩＮを磁気記録層
とする磁気記録媒体に関し、その目的とするところは、
耐久性に優れた前記の磁気記録媒体を提供することにあ
る。　□ 強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記録媒体は、
通常、金−もしくはそれらの合金などを賀空蒸着等によ
４て基体フィルム上に被着してつくられ、高密度記録に
適した特性を有するが、反面磁気ヘッドとの摩擦係数が
大きくて摩耗や損傷を受け易く、また空気中で徐々に酸
化を受けて最大磁束密度などの磁気特性が劣化するなど
の難点がある。

このため、従来から強磁性金属薄膜層上に種々の保護膜
層を設けるなどして耐久性および耐食性を改善ず゛るこ
とが行われており、被膜性のよい樹脂を溶剤に溶解して
強磁性金属薄膜層上に塗布したり、あるいは近年におい
ては、プラズマ重合やスパッタリング等の方法によって
、有機高分子化合物からなる保護膜層を強磁性金属薄膜
層上に設けることが提案されている。

ところが、これらの有機高分子化合物からなる保護膜層
は、比較的硬く、また空気中での酸化を良好に抑制して
耐久性および耐食性を改善するものの、未だ摩擦係数が
比較的大きいため耐摩耗性を充分に改善することができ
ないという難点があった。

この発明者らは、かがる現状に鑑み種々ｊ＊削を行った
結果、強磁性金属薄膜層上に有機高分子化合物からなる
保護膜層を設けた後、このを機高分子化合物からなる保
護膜層上に、さらにフッ素系潤ｔｒ′１剤もしくは脂肪
酸またはその塩から選ばれる少なくとも１種以上の／ｌ
ａ？Ｖｊｔ剤を被着すると、この潤滑剤によって有機高
分子化合物からなる保護膜層の摩擦係数が充分に低減さ
れて耐摩耗性が充分に改善され、耐久性に優れた磁気記
録媒体が得られることを見いだし、この発明をなすに至
った。

この発明において、有機高分子化合物からなる保護膜層
上に被着されるフッ素系潤滑剤としては、たとえば、テ
トラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ト
リクロロフルオロエチレン、パーフル第１」ポリエーテ
ル、パーフルオロアルキルポリエーテルなどが好適なも
のとして使用され、市販品の具体例としては、ダイキン
社製グイフロイル＃２０、デュポン社製クライトソクス
Ｍ、クライトソクス１１、モンテジソン社製フォンプリ
ンＺ等が挙げられる。また脂肪酸またはその塩としては
、炭素数が１２〜１８の飽和脂肪酸、およびこれらの飽
和脂肪酸の金属塩などが好ましく使用され、脂肪酸の具
体例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸等が挙げられ、またこれらの飽和脂肪
酸の金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸コバルト等が挙げられる。

このようなフッ素潤滑剤もしくは脂肪酸またはその塩は
、これらのフッ素系潤滑剤もしくは脂肪酸またはその塩
の１種または２種以上を、たとえば、フレオン、トルエ
ン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジ
メチルボルムアミド、ジオキサン等の適当な溶剤に溶解
し、溶解によって得られた溶液中に有機高分子化合物か
らなる保護膜層を浸漬するが、あるいは上記溶液を予め
形成された有機高分子化合物からなる保護膜層上に塗布
または噴霧するなどの方法で被着される。被着量は、有
機高分子化合物からなる保護膜層上に２０〜２００人の
被膜が形成される範囲内で被着させるのが好ましく、２
０人より膜厚が薄いと所期の効果が得られず、２００人
より膜厚が厚いとスペーシングロスが大きくなりすぎて
電気的特性に悪影響を及ぼす。

このようなフッ素潤滑剤もしくは脂肪酸またはその塩を
被着する有機高分子化合物からなる保護膜層は、この保
護膜層が樹脂を溶剤に溶解し塗布して形成される場合は
、塩化ビニル−酢酸ヒニル系共重合体、ポリビニルブチ
ラール樹脂、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ
エステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、メチルメタアクリレート等
の被膜性の良好な樹脂を適当な有機溶剤に溶解し、強磁
性金属薄膜層上に塗布し乾燥して形成される。このよう
にして形成される樹脂からなる保護膜層は被膜性が良好
で自己潤滑性を有し、適度な硬さを有するため、耐摩耗
性および耐食性が向上され、さらにこの保護１＊層上に
前記の潤滑剤が被着されるため耐摩耗性が一段と向上さ
れる。このような樹脂からなる保護膜層の膜厚は、３０
０〜３０００人の範囲内であることが好ましく、膜厚が
薄ずぎるとこの保護膜層による耐久性および耐食性の効
果が充分に発揮されず、厚ずぎるとスペーシングロスが
大きくなりすぎて電磁変換特性に悪影響を及ばず。

また、プラズマ重合によって有機化合物のプラズマ重合
保護膜層を形成する場合は、処理槽内で、炭化水素系化
合物、フッ素系有機化合物およびケイ素系有機化合物等
のモノマーガスを、高周波によりプラズマ重合させて、
強磁性金属薄膜層上に析出することによって形成される
。このプラズマ重合保護膜層を形成するのに使用するモ
ノマーガスとしては、たとえば、プロパン、エチレン、
プロピレンなどの炭化水素系化合物のモノマーガス、０
２Ｆ４．０３Ｆ６等のフッ素系有機化合物のモノマーガ
スおよびテトラメチルシラン、オクタメチルシクロテト
ラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等のケイ素系有
機化合物のモノマーガス等が好ましく使用され、これら
の有機化合物のモノマーガスは、高周波によりラジカル
が生成され、この生成されたラジカルが反応し重合して
被膜となる。このラジカルはこれらの有機化合物が二重
結合または三重結合を有していたり、また末ｕ＃、ｌに
金Ｊｌｉｍ元素を有する金属塩化合物であるかあるいは
Ｏ１＋基等の官能基を有しているほど生成しやすいため
、これら不飽和結合、金属元素および官能基等を有する
ものがより好ましく使用される。

またこれらのモノマーガスをプラズマ重合する際、アル
ゴンガス、ヘリウムガスおよび酸素ガス等のキャリアガ
スを併存させるとモノマーガスを単独でプラズマ重合す
る場合に比べて３〜５倍の速度で析出されるため、これ
らのキャリアガスを併存さセて行うのが好ましい。これ
らのキャリアガスと併存させる際、その組成割合はキャ
リアガス対前記有機化合物の七ツマーガスの比にして１
対１〜２０対１の範囲内で併存させるのが好ましく、キ
ャリアガスが少なすぎると析出速度が低下し、多すぎる
とモノマーガスが少なくなってプラズマ重合反応に支障
をきたす。なお、炭化水素系化合物のモノマーガスを使
用するときは、酸素ガスをキャリアガスとして使用する
と酸化反応が生じるため、酸素ガスをキャリアガスとし
て使用するのは好ましくない。

プラズマ重合を行う場合のガス圧および高周波の出力は
、ガス圧が高くなるほど析出速度が速くなる反面モノマ
ーガスが比較的低分子量でプラズマ重合されて硬い保護
膜層が得られず、またガス圧を低くして高周波出力を高
くすると析出速度が遅くなる反面高分子化された比較的
硬い保護膜層が得られるが、ガス圧を低くして高周波出
力を高くしすぎると、モノマーガスが粉末化してしまい
プラズマ重合保護膜層が形成されないため、ガス圧を０
．０３〜５トールの範囲内とし、高周波出力を０．０３
〜Ｉ　Ｗ　／　ｃｔｌの範囲内とするのが好支しく、ガ
ス圧を０．０５〜１トールとし、高周波出力を０．０５
〜０．３　Ｗ／ｃＪの範囲内とするのがより好ましい。

このようにしてプラズマ重合によって析出形成される有
機化合物のプラズマ重合保護膜層は緻密で摩擦係数も小
さく、従ってこの自機化合物のプラズマ重合保護膜層が
形成されると１＋ＨｒＪ耗性および耐食性が向上する。

特にこのプラズマ重合保護膜層は、その内部に未反応の
ラジカルが多量に存在するため、この保護膜層上に前記
の潤滑剤が被着されると潤ｌｆ′）剤の官能基と反応し
、潤滑剤が保護Ｂ史ｌｆｉに強く固定されて摩擦係数が
一段と小さくなり、耐摩耗性が一段と向上する。このよ
うな有機化合物のプラズマ重合保護膜層の膜厚は、２０
〜１０００人の範囲内であることが好ましり、ｌ￥厚が
薄ずぎるとこの保護膜層による耐久性および耐食性の効
果が充分に発揮されず、厚すぎるとスペーシングロスが
大きくなりすぎて電磁変換特性に悪影響を及ばず。

さらにスパッタリングによって耐熱性樹脂からなる保護
膜層を形成する場合は、処理槽内で、耐熱性の良好な樹
脂をアルゴンガス等の存在下で高周波によりスパッタリ
ングさせて、強磁性金属薄腺Ｗａ上に析出することによ
って形成される。このようなスパッタリングによって保
護膜層を形成するのに使用される樹脂は、２００℃以上
の温度で軟化したり分解することのない耐熱性に優れた
樹脂が好ましく使用され、２００℃以下の温度で軟化し
たり分解するものではスバ・ツタリング時に分解してし
まうため好ましくない。このような耐熱性樹脂としては
、イミド系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、フ
ェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ポルマリン系樹脂、
尿素系樹脂、フラン系樹脂、エポキシ系４剥脂等が挙げ
られ、具体例と　′しては、たとえば、カプトン、シリ
コーン樹脂、テフロン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
等が挙げられる。

スパッタリングを行う場合のアルゴンガス等のガス圧お
よび高周波の出力は、析出速度を良好にしかつ高分子の
分解を防止するため、ガス圧を０．１〜ｏ、ｏｏｉ　ト
ールとし、高周波出力を０．１〜２Ｗ／Ｃ＋ａの範囲内
とするのが好ましい。このようにしてスパッタリングに
よって析出形成される耐熱性樹脂からなる保護膜層は緻
密で摩擦係数も小さく、従ってこの耐熱性樹脂からなる
保護膜層が形成されると１ｕｉ４摩耗性および耐食性が
一段と向上され、この上にさらに前記の潤渇剤が被着さ
れるため耐摩耗性がさらに一段と向上される。このよう
な耐熱性樹脂からなる保護膜層の膜厚は、２０〜１００
０人の範囲内であることが好ましく、膜厚が薄すぎると
この保護膜層による１ｌｊＪ久性および耐食性の効果が
充分に発揮されず、厚ずぎるとスペーシングロスが大き
くなりすぎて電磁変換特性に悪影響を及はず。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｇ　ｏ　−Ｐ
合金、Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｐ合金などの強磁性材が使用
され、これらの強磁性材からなる強磁性金属薄膜層は、
真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタリング、メ
ッキ等の手段によって基体上に被着形成される。

また、磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルム、
ポリイミドフィルムなどの合成樹脂フィルムを基体とす
る磁気テープ、合成樹脂フィルム、アルミニウム板およ
びガラス板等からなる円盤やドラムを基体とする磁気デ
ィスクや磁気ドラムなど、磁気へ・？ドと摺接する構造
の種々の形態を包含する。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 厚さ１０μのポリエステルフィルムを真空蒸着装置に装
填し、ｌＸｌ０−５１−−ルの真空下でコバルトを加熱
蒸発させてポリエステルフィルム上に厚さ１ｏｏｏ人の
コバルトからなる強磁性金属薄膜層を形成した。次いで
、第１図に示すプラズマ処理装置を使用し、強磁性金属
薄膜層を形成したポリエステルフィルム１を処理槽２内
の上部に配設した基板３の下面にセットし、処理槽２に
取りつけたガス導入管４からプロパンのモノマーガスを
２０３ｃｃｌＴｌの流量で導入し、ガス圧０．３１−−
ル、電極５の高周波出力０　、３　Ｗ　／　ａ！で２ｏ
秒間プラズマ重合を行い厚さ１００人のプラズマ重合保
護膜層を形成した。次に、これをミリスチン酸の０．１
重量％トルエン溶液中に浸漬し、乾燥してミリスチン酸
からなる厚さが８０人の潤滑剤層を形成した。しかる後
、所定の１３に裁断して第２図に示すようなポリエステ
ルフィルムｌ上に強磁性金属薄膜層８、プラズマ重合保
護膜層９および潤滑剤層ｌＯを順次に積層形成した磁気
テープＡをつくった。なお、図中６は処理槽２内を減圧
するための排気系であり、７は電極５に高周波を印加す
るための高周波電源である。

実施例２ 実施例１における潤滑剤層の形成において、ミリスチン
酸の０．１ｍ１ｉｔ％トルエン溶液に代えて、クライト
ツクスＭ（デュポン社製パーフルオロアルキルポリエー
テル）の０．０５重量％フレオン溶液を使用した以外は
、実施例１と同様にして潤滑剤層を形成し磁気テープを
つくった。

実施例３ 実施例１におけるプラズマ重合保護膜層の形成において
、プロパンのモノマーガスに代えて、テトラメチルシラ
ンのモノマーガスを２０ｓｃＣｍの流量で真空槽２内に
導入し、ガス圧０．３トール、電極５の高周波出力０．
２Ｗ／ｃＪで３０秒間プラズマ重合を行い厚さ１００人
のプラズマ重合保護膜層を形成した以外は、実施例１と
同様にして磁気テープをつくった。

実施例４ 実施例３における潤滑剤層の形成において、ミリスチン
酸の０．１重量％トルエン溶液に代えて、タライトソク
スＭ（デュポン社製パーフルオロアルキルポリエーテル を使用した以外は、実施例３と同様にして潤？？ｒ刑層
を形成し磁気テープをつくった。

実施例５ 実施例１におけるプラズマ重合保護膜層の形成に代えて
、処理槽２内の電極５上にカブＩ・ンをターゲットとし
てセットし、アルゴンガスのガス圧３ＸｌＯ−５）−ル
で、電極５の高周波出力をｌＷ／　ｃａｌとしてスパッ
タリングを行い、厚さ１００人のカプトンからなる保護
膜層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気テー
プをつくった。

実施例６ 実施例１におりるプラズマ重合保護膜層の形成に代えて
、Ｖ　Ａ　Ｇ　Ｈ　（ｔｌ．ｃ．ｃ社製塩化ビニル−酢
酸ビニル−ビニルアルコール共重合体）の５　ｉ　ｉｉ
％メチルイソブチルケトン−トルエン混合溶液を塗布、
乾燥してして厚さｉｏｏｏ人のＶ　Ａ　Ｇ　Ｈからなる
保護膜層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気
テープをつくった。

比較例１ 実施例１において、ミリスチン酸の０．１重量％Ｉ・ル
エン溶液中への浸漬処理を省いた以外は実施例１と同様
にして磁気テープをつくった。

比較例２ 実施例３において、ミリスチン酸の０．１重量％１〜ル
エン溶液中への浸漬処理を省いた以外は実施例３と同様
にして磁気テープをつくった。

比較例３ 実施例５において、ミリスチン酸の０．１重量％トルエ
ン溶液中への浸漬処理を省いた以外は実施例５と同様に
して磁気テープをっ（った。

比較例４ 実施例６において、□ミリスチン酸の０．１重量％１〜
ルエン溶液中への浸漬処理を省いた以外は実施例６と同
様にして磁気テープをつくった。

比較例５ 実施例１において、プラズマ重合保護膜層の形成および
ミリスチン酸の０．１重量％トルエン溶液中への浸漬処
理を省いた以外は実施例１と同様にして磁気テープをつ
くった。

各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、
摩擦係数を測定し、耐久性を試験した。

１１１ｉ（久性試験は摺動試験機を用いて得られた磁気
テープを摺動試験し、強磁性金属薄ｌ！ｉ１層表面が傷
つくまでの摺動回数を測定して行った。

下表はその結果である。

・　上表から明らかなように、この発明で得られた磁気
テープ（実施例１ないし６）は、いずれも比較例１ない
し５で（Ｍられた磁気テープに比し、摩擦係数が小さく
て摺動回数が多く、このことがらこの発明によって得ら
れる磁気記録媒体は、耐久性が一段と向上されているこ
とがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラズマ重合保護膜層を形成する際に使用する
プラズマ処理装置の１例を示す概略断面図、第２図はこ
の発明によって（ηられた磁気テープの部分拡大断面図
である。 ■・・・ポリエステルフィルム（基体）、８・・・強磁
性金属薄ＢｒＡ層、９・・・プラズマ重合保護膜１腎（
有機高分子化合物保護膜層）、ｌＯ・・・潤滑剤層、Ａ
・・・磁気テープ（磁気記録媒体） 特許出願人　日立マクセル株式会社 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、基体上に金属もしくはそれらの合金からなる強磁性
   金属薄膜層を形成し、この強磁性金属薄ＩＩ！！層上に
   有機高分子化合物からなる保護膜層を設け、さらにこめ
   有機高分子化合物からなる保護膜層上にフッ素系潤滑剤
   もしくば脂肪酸またはその塩から選ばれる第な（とも１
   種以上の潤滑剤を被着したことを特徴とする磁気記録媒
   体