JPS6122418A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記
録媒体に関し、さらに詳しくは、耐久性に優れた前記の
磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

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、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着等によ
っ°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は易く、耐久性に劣るという
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を改善することが行われてお
り、種々の潤滑剤を強磁性金属薄膜層上に被着したり（
特開昭５６−６８９３１号）、あるいは近年においては
、たとえば、炭化水素系有機化合物のプラズマ重合保護
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。〔Ｋ、　　ＨＡＲＡＤＡ、　Ｊ、　Ａｐｐｌ　、　
　Ｐｏｌｙｍｅｒ　　Ｓｃｉ、ｖｏ１２６、Ｐ３７０７
　　（１９８１））〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、潤滑剤を強磁性金属薄膜層に被着したのでは
、／Ｉｉ！Ｉ滑剤の強磁性金属薄膜層に対する接着性が
それほど良好でないため、摩擦係数を充分に低減するこ
とができず、また炭化水素系有機高分子化合物からなる
保護膜層ば、比較的硬く、強磁性金属薄膜層に対する接
着性がよくて耐久性を改善するものの、Ｉ’Ａ　ＩＮ係
数が未だ充分に小さくな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。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果な
されたもので、強磁性金属薄膜層上に炭化水素系有機高
分子化合物からなる保護膜層を設けた後、この炭化水素
系有機高分子化合物からなる保護膜層」二に、さらに炭
化水素系／ｌｉ！Ｉ沿剤、脂肪酸エステル、脂Ｈ’Ｊｊ
　族アルコール、多価アルコールから選ばれる少なくと
も１種以上の潤滑剤を被着することによって、強磁性金
属薄膜層との接着性がよくて、比較的硬い炭化水素系有
機高分子化合物からなる保護膜層と、この保護膜層と共
通の炭化水素を含めなしのがよくて接着性が良好な炭化
水素系潤滑剤等とで、強磁性金属薄膜層に対する接着性
を改善するとともに、潤滑剤による潤滑効果を充分に発
揮させ、比較的硬い炭化水素系有機高分子化合物からな
る保護膜層の摩擦係数を充分に低減して、耐摩耗性を充
分に改善したものである。

この発明において、炭化水素系有機高分子化合物からな
る保護膜層上に被着される潤滑剤は、炭　″化水素系潤
滑剤、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール、多価アルコ
ールなどが好ましく使用され、炭化水素系潤滑剤として
は、たとえば、パラフィン、スクアラン、ポリエチレン
ワックスなどが挙げられる。また、脂肪酸エステルとし
ては、たとえば、ステアリン酸−ｎ−ブチル、ミリスチ
ン酸オクチルなどが挙げられ、脂肪族アルコールとして
は、たとえば、ステアリルアルコール、ミリスチルアル
コールなどが挙げられる。さらに、多価アルコールとし
ては、たとえば、エチレングリコールなどが挙げられる
。

このような炭化水素系潤滑剤、脂肪酸エステル、脂肪族
アルコール、多価アルコールなどの潤滑剤は、極性を有
すると磁気ヘッドと摺接する際、磁気へノドに付着しや
すく、摩啓係数を大きくする場合があるため、非極性の
ものが好ましく使用される。使用に際しては、その１種
または２種属」−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
ベキサノン、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、
熔解によって得られた溶液中に炭化水素系有機高分子化
合物からなる保護膜層を浸漬するか、あるいは上記溶液
を予め形成された炭化水素系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、炭化水素系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、２０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。

このような炭化水素系ｉ％！ｌ滑剤、脂肪酸エステル、
脂肪族アルコール、多価アルコールなどの潤滑剤を被着
する炭化水素系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、ポリスチレン系樹脂、イミド系樹脂１、フェノ
ール系樹脂、メラミン系樹脂、ホルマリン系樹脂、尿素
系樹脂、フラン系樹脂、エポキシ系樹脂等の被膜性の良
好な炭化水素系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
して形成される炭化水素系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
、耐摩耗性が向上され、さらに、この保護膜層上に前記
の共通の炭化水素を含有する炭化水素系潤滑剤、脂肪酸
エステル、脂肪族フルコール、多価アルコールなどの潤
滑剤が被着されると、潤滑剤の接着性が良好である上潤
滑剤の潤滑効果が発揮されるため、耐摩耗性が一段と向
上される。このような炭化水素系樹脂からなる保護膜層
の膜厚は、３００〜３０００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耐久性の
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ぼす。

また、プラズマ重合によって炭化水素系有機化合物のプ
ラズマ重合保護膜層を形、成する場合は、処理槽内で、
炭化水素系有機化合物のモノマーガスを、高周波あるい
はマイクロ波等によりプラズマ重合させて、強磁性金属
薄膜層上に被着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炭化水素系有
機化合物の七ツマーガスとしては、たとえば、プロパン
、エチレン、プロピレン、アセトニトリル、プロピオニ
トリル、ブチルアミンなどのモノマーガスが好ましく使
用され、これらの炭化水素系有機化合物のモノマーガス
は、高周波あるいはマイクロ波等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炭化水素系有機化合物が
二重結合または三重結合を有していたり、また末端に金
属元素を有する金属塩化合物であるかあるいはＯＩ−１
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せ
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炭化水素系有
機化合物のモノ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。またこ
れらのモノマーガスは窒素含有炭化水素系有機化合物の
モノマーガスを使用するか、あるいは、これらのモノマ
ーガスををプラズマ重合する際、窒素ガスを併存させる
とプラズマ重合保護膜層中に窒素原子が含有され、この
窒素原子によって強磁性金属薄膜層との接着性が向上さ
れるため、窒素含有炭化水素系有機化合物のモノマーガ
スを使用するか、もし、くは窒素ガスを併存させるのが
好ましい。

プラズマ重合を行う場合のガス圧および高周波やマイク
ロ波の電力は、ガス圧が高くなるほど被着速度が速くな
る反面モノマーガスが比較的架橋密度低（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
高周波電力を高くすると被着速度が遅くなる反面架橋密
度が比較的高くて硬い保護膜層が得られる。ところが−
、ガス圧を低くして高周波電力を高くしずぎると、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０．００１〜５トールの範囲
、内とし、平方センチあたりの高周波電力を０．０３〜
５　Ｗ　／　ｃａの範囲内とするのが好ましく、ガス圧
を０．００３〜１１・−ルとし、平方センナあたりの高
周波電力を０．０５〜３　Ｗ　／　ｃａ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
て被着形成される炭化水素系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、この炭化
水素系有機化合物のプラズマ重合保護膜層が形成される
と耐摩耗性が向上される。特にこの炭化水素系プラズマ
重合保護膜層は、前記の炭化水素系潤滑剤等と共通の炭
化水素を含有し、この保護膜層上に前記の潤滑剤が被着
されると、なしみが良好で、潤滑剤が保護膜層に強く固
定されて摩擦係数が一段と小さくなり、耐摩耗性か−・
段と向上する。このような炭化水素系有機化合物のプラ
ズマ重合保護膜層の膜厚ば、２０〜１０００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
響を及ぼす。

さらに、スパッタリングによって炭化水素系耐熱性樹脂
からなる保護膜層を形成する場合は、処理槽内で、耐熱
性の良好な炭化水素系樹脂をアルゴンガス等の存在下で
高周波によりスパックリングさせて、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
炭化水素系樹脂は、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炭化水素系樹脂が好ま
しく使用され、２００℃以下の温度で軟化したり分解す
るものではスパックリング時に分解してしまうため好ま
しくない。このような炭化水素系耐熱性樹脂の具体例と
しては、イミド系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系
樹脂、ホルマリン系樹脂、尿素系樹脂、フラン系樹脂、
エポキシ系樹脂等が挙げられ、具体例としては、たとえ
ば、カプトン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げ
られる。

スパックリングを行う場合のアルゴンガス等のガス圧お
よび高周波の電力は、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、ｏ、ｏｏｉ〜０．０１
　）−ルとし、平方センナあたりの高周波電力を０．１
〜２　Ｗ　／　ｃａ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炭化
水素系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、従ってこの炭化水素系耐熱性樹脂からなる保護
膜層が形成されると耐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共通の炭化水素を含有する
炭化水素系潤滑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。このような炭化水素系耐熱性樹脂から
なる保護膜層の膜厚は、２０〜１０００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
る耐久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
及ぼす。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃ０１Ｆｅ−Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、
Ｃｏ−Ｎ１−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、スパックリング、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、磁気ヘッドと摺接する構造の
種々の形態を包含する。

〔実施例〕

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、ｌＸｌ０−５トー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１０００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２けたガス導入管４からアセトニトリルのモーツマ−
ガスをｌＯ１０５ｃの流量で導入し、ガス圧０．０３　
トール、電極５の高周波電力密度Ｉ　Ｗ　／　ｃ［で４
５秒間プラズマ重合を行い厚さ２５０人のプラズマ重合
保護膜層を形成した。次に、これをステアリン酸〜ｎ−
ブチルの０．０５重量尭トルエン溶液中に浸漬し、乾燥
してステアリン酸−ｎ−ブチルからなる厚さが１００人
の潤滑剤層を形成した。しかる後、所定の巾に裁断して
第２図に示すようなポリエステルフィルム１上に強磁性
金属薄膜層８、プラズマ重合保護膜Ｎ９および潤滑剤層
１０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における潤滑剤層形成において、ステアリン酸
−ｎ−ブチルの０．０５重貴簡トルエン溶液中への浸漬
処理に代えて、パラフィンの０．０５重量％トルエン溶
液中への浸漬処理を行った以外は実施例１と同様にして
磁気テープ八をつくった。

実施例３ 実施例１における潤滑剤層形成において、ステアリン酸
−ｎ−ブチルの０．０５重量％トルエン溶液中への浸漬
処理に代えて、エチレングリコールの０．０５重量％ト
ルエン溶液中への浸漬処理を行った以外は実施例１と同
様にして磁気テープＡをつくった。

実施例４ 厚さ５０μのポリイミドフィルムを真空蒸着装置に装置
し、ポリイミドフィルムを３００℃に加熱しながら３Ｘ
ＩＯ−６）−ルの真空下でコバルト−クロム合金を加熱
范発させて、ポリイミドフィルムＬに厚さ３５００人の
コバルト−クロム合金（モル比８０：２０）からなる強
磁性金属薄膜層を形成゛した。次いで、ごれに実施例１
と同様にしてプラズマ重合保護膜層を形成し、さらに潤
滑剤層を形成し、磁気テープＡをつくった。

比較例１ 実施例１において、ステアリン酸−ｎ−ブチルのｏ、ｏ
５ｒｒｔ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ノこ。

比較例２ 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
、アセトニトリルの千ツマーガスに代えて、０２Ｆ４ガ
スを１０１０５ｅの流量で導入し、ガス圧０．０３　）
−ル、電極５の高周波電力密度ＩＷ／ｃｎｌで１分間プ
ラズマ重合を行い厚さ２５０人のプラズマ重合保護膜層
を形成した以外は、実施例１と同様にしてプラズマ重合
保護膜層を形成し、磁気テープをつくった。

比較例３ 実施例１における潤滑剤層形成において、ステアリン酸
−ｎ−ブチルの０．０５重量％トルエン溶液中へのａ？
Ｍ処理に代えて、タライトノクスＭの０．０５重量％フ
レオン溶液中への浸漬処理を行った以外は、実施例１と
同様にして磁気テープをつくった。

比較例４ 実施例１において、プラズマ重合保護膜層の形成および
ステアリン酸−ｎ−ブチルの０．０５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。

摩擦係数の測定および耐久性試験は、第３図（イ）、（
ロ）および（ハ）に示されるように、一対の板バネ１１
．１２の先端にサファイアスライダー固定台１３を取り
つけ、サファイアスライダー固定台１３の下端に固定し
たサファイアスライダー１４を、移動台１５上に載置し
た磁気テープＡの表面に接触させ、サファイアスライダ
ー固定台１３上に錘１６を載置して荷重をかけながら、
移動台１５を移動し、板ハネ１１．１２の側面に取りつ
けた歪ゲージ１７．１８で摩擦係数を測定する摺動試験
機を用いて行い、摩擦係数および強磁性金属薄膜層表面
に傷がつくまでの摺動回数を測定し、試験した。

下表はその結果である。

表′ 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（実施例工ないし４）は、いずれも比較例１ないし４
で得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
の発明によって得られた磁気テープの部分拡大断面図、
第３図の（イ）は摩擦係数を測定し、耐久性を試験する
摺動試験機の正面図、（ロ）は同側面図、（ハ）は同平
面図である。 １・・・ポリエステルフィルム（基体）、８・・・強磁
性金属薄膜層、９・・・プラズマ重合保護膜層（炭化水
素系有機高分子化合物保護１ｉｊｉ層）、１０・・・１
ｌｌｌ？ｉ！！剤層、Ａ・・・磁気テープ（磁気記録媒
体）第１図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、この強磁性金属薄膜層上に炭化水
   素系有機高分子化合物からなる保護膜層を設け、さらに
   この炭化水素系有機高分子化合物からなる保護膜層上に
   、炭化水素系潤滑剤、脂肪酸エステル、脂肪族アルコー
   ル、多価アルコールから選ばれる少なくとも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