JPS61289521A - 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〕 本発明゛は、真空蒸着やスパッタリング等の真空薄膜形
成技術等の手法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜
を磁性層として形成した、いわゆる強磁性金属薄膜の磁
気記録媒体に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を磁性層と
して形成してなる磁気記録媒体において、不飽和結合を
有するリン酸トリエステル層を潤滑剤層として形成し、 耐摩耗性や走行性の改善を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にｒ　
−Ｆ　ｅ　ｘ　Ｏ３＋　Ｃｏを含有するｒ−Ｆｅ、Ｏ，
。

Ｆｅｓ　Ｏａ　＋　Ｃｏを含有するＦ　ｅ３０４＋　ｒ
　　Ｆ　ｅ　ｔｏｚとＦＩ３ｓＯａとのベルトライド化
合物、Ｇｏを含有するベルトライド化合物、ＣｒＯ，等
の酸化物強磁性粉末あるいはＦｅ、Ｇｏ、Ｎｉ等を主成
分とする合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル−
酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめた磁性塗料を
塗布・乾燥することにより作製される塗布型の磁気記録
媒体が広く使用されている。

これに対して、高密度磁気記録への要求の高まりととも
に、Ｃｏ−Ｎｉ合金等の強磁性金属材料を、メッキや真
空薄膜形成技術（真空蒸着法やスバッタリング法、イオ
ンブレーティング法等）によってポリエステルフィルム
やポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着し
た、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体が提案さ
れ、注目を集めている。この強磁性金属薄膜型磁気記録
媒体は、抗磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換
特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄く
することが可能であるため記録減磁や再生時の厚み損失
が著しく小さいこと、磁性層中に非磁性材である有機バ
インダーを混入する必要がないため磁性材料の充填密度
を高めることができること等、数々の利点を有している
。

しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
では、磁性層表面の平滑性が橿めて良好であるために、
実質的な接触面積が大きくなり、凝着現象（いわゆるは
りつき）が起こり易くなったり摩擦係数が大きくなる等
、耐久性や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな課
題となっている。−触に、磁気記録媒体は磁気信号の記
録・再生の過程で磁気ヘッドとの高速相対運動のもとに
おかれ、その際走行が円滑に、かつ安定な状態で行われ
なければならない、また、磁気ヘッドとの接触による摩
耗や損傷が起こってはならない。

そこで例えば、上記磁気記録媒体の磁性層、すなわち強
磁性金属薄膜表面に、脂肪酸、脂肪酸エステル等の潤滑
剤を塗布して保護膜を形成することによって上記耐久性
や走行性を改善することが試みられている。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上述のように潤滑剤を塗布して保護膜を形成
した場合には、この保護膜が磁性層である強磁性金属薄
膜に対して良好な密着性を示し、かつ高い潤滑効果を発
揮することが要求される。

また、これら密着性や潤滑効果は、熱帯、亜熱帯地方等
のように高温多湿の条件下でも、寒冷地のように低温の
条件下でも優れたものでなければならない。

しかしながら、必ずしもこのような要求を満足するよう
な潤滑剤は知られておらず、どちらか一方の性質が劣り
、そのため磁気記録媒体の寿命が短いという欠点があっ
た０例えば、潤滑剤の密着性が悪いと、次第にこの潤滑
剤が磁気ヘッド等により削り取られ、急激に効果が低下
する。また、特に、従来の潤滑剤は０〜−５℃のような
低温下では固体または凍結するものが多く、低温での走
行性に優れたものが必要とされている０例えば、合成潤
滑油として広く使用されているリン酸トリエステル系化
合物（はとんどは飽和アルキル基を有するものかフェニ
ル基を有するものである。）はＯ〜−５℃の低温下では
ほとんど凍結してしまい、低温での走行性に劣る。

そこで本発明は、如何なる使用条件下においても密着性
や潤滑性が保たれ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性や走行
性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、リン酸の側鎖に不飽和のアルキレン鎖を導入しそ
の凍結温度を下げたリン酸トリエステルが有用であるこ
とを見出し本発明を完成するに至ったものであって、非
磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性金
属薄膜上に不飽和結合を有するリン酸トリエステルから
なる潤滑剤層を形成したことを特徴とするもの１ある。

本発明において潤滑剤として使用されるリン酸トリエス
テルは、一般式 ％式％） （ただし、式中Ｒは炭素数１２〜２４のアルキレン鎖を
表す、） で示される化合物であって、亜リン酸トリエステルを過
酸化水素等で酸化するか、あるいはＰ　ＯＣ１ｓと不飽
和アルコールとの反応等により、容易に合成することが
できる。

上記リン酸トリスチルは不飽和結合を有し、この不飽和
結合を導入することにより融点を下げることができる。

一般に、油脂の分野では、不飽和結合が入ることにより
融点が下がり液化することは周知の事実である０例えば
、炭素数１８の高級脂肪酸においては、ステアリン酸の
融点が７０℃。

オレイン酸の融点が１３〜１６℃、リノール酸の融点が
一５℃、リルン酸の融点が一１１℃というように、二重
結合が多（なるほどその融点は低下する０本発明者等が
調べたところ、これはリン酸トリエステルにおいても同
様であることがわかった。したがって、不飽和結合の導
入により、上記リン酸トリエステルの凍結温度を下げる
ことができ、低温での走行性を確保することができる。

これらリン酸トリエステルを強磁性金属薄膜に付着させ
る方法としては、上記リン酸トリエステルを溶媒に溶解
して得られた溶液を強磁性金属薄膜の表面に塗布もしく
は噴霧するか、あるいは逆にこの溶液中に強磁性金属薄
膜を浸漬し乾燥すればよい。

ここで、リン酸トリエステルの塗布量としては、０．５
■／ｎ？−１００■／ｄであるのが好ましく、１■／ｄ
〜２０■／ｄであるのがより好ましい。

これは、塗布されたリン酸トリエステルの比重を１と仮
定し、平均膜厚に換算すると、５〜１０００人に相当す
る。この塗布量があまり少なすぎると、摩擦係数の低下
、耐摩耗性・耐久性の向上という効果が顕れず、一方あ
まり多すぎると、摺動部材と強磁性金属薄膜との間では
りつき現象が起こり、却って走行性が悪くなる。

一方、本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁性支持
体上に磁性層として強磁性金属薄膜を設けたものである
が、ここで非磁性支持体の素材としては、ポリエチレン
テレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリア
セテート、セルロースダイアセテート、セルロースアセ
テートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリイミド、ポリアミドイミド等のプラスチッ
ク、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、アルミ
ナガラス等のセラミックス等が挙げられる。この非磁性
支持体の形態としては、フィルム、シート２デイスク、
カード、ドラム等のいずれでもよい。

また、上記磁性層である強磁性金属薄膜は、真空蒸着法
やイオンブレーティング法、スパッタリング法等の真空
薄膜形成技術により連続膜として形成される。

上記真空蒸着法は、１０−４〜１０−”Ｔｏｒｒの真空
下で強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビー
ム加熱等により蒸発させ、ディスク基板上に蒸発金属（
強磁性金属材料）を沈着するというものであり、一般に
高い抗磁力を得るため基板に対して上記強磁性金属材料
を斜めに蒸着する斜方蒸着法が採用される。あるいは、
より高い抗磁力を得るために酸素雰囲気中で上記蒸着を
行うものも含まれる。

上記イオンブレーティング法も真空蒸着法の一種であり
、１０４〜１０−’Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中でＤ
Ｃグロー放電、ＲＦ　　グロー放電を起こして、放電中
ディスク上記強磁性金属材料を蒸発させるというもので
ある。

上記スパッタリング法は、Ｉ　Ｏ−’〜１０−’Ｔｏｒ
ｒのアルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電
を起こし、生じたアルゴンガスイオンでターゲット表面
の原子をたたき出すというものであり、グロー放電の方
法により直流２極、３極スパツタ法や、高周波ユバフタ
法、またはマグネトロン放電を利用したマグネトロンス
パッタ法等がある。

このスパッタリング法による場合には、ＣｒやＷ。

Ｖ等の下地膜を形成しておいてもよい。

なお、上記いずれの方法においても、基板上にあらかじ
めＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ。

ｃｄ、Ｑｅ、Ｓｔ、Ｔｊ！等の下地金属層を被着形成し
ておき、基板面に対して垂直方向から成膜することによ
り、磁気異方性の配向かなく面内等方法に優れた磁性層
を形成することができ、例えば磁気ディスクとする場合
には好適である。

このような真空薄膜形成技術により金属磁性薄膜を形成
する際に、使用される強磁性金属材料としては、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ等の金属の他に、Ｃ。

−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合
金、Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合金、
Ｃｏ−Ｃｒ合金あるいはこれらにＣｒ、Ａｎ等の金属が
含有されたもの等が挙げられる。特に、Ｃｏ−Ｃｒ合金
を使用した場合には、垂直磁化膜が形成される。

このような手法により形成される磁性層の膜厚は、０．
０４〜１μｍ程度である。

〔作用〕

不飽和結合を有するリン酸トリエステルは、強磁性金属
薄膜に強固に付着し、良好な潤滑効果を発揮して摩擦係
数を低減する。また、このリン酸トリエステルは、如何
なる条件下（特に低温下）においても良好な潤滑効果を
発揮する。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものではない。

合成例１゜ 市販の亜リン酸トリオレイル５ｇをアセトン１００ｍ１
に溶解し、３０％ＨｔＯｔ１．５ｍｌを攪拌しながら加
えた。しばらくすると白濁していた溶液が透明となった
。そのまま、−晩攪拌を続けた後、水を加え、エーテル
抽出した。

さらに、このエーテル抽出液を乾燥し、エーテルを留去
して、はぼ定量的にリン酸トリオレイル（Ｃ＋５Ｈ３ｓ
Ｏ）ｓＰ−０を得た。得られたリン酸トリオレイルは、
赤外分光分析（ＩＲ）、核磁気共鳴分析（ＮＭＲ）、質
量分析（ＧＣ−ＭＡＳＳ）によって構造を確認した。

合成例２゜ 市販のリノール酸をメチルエステルとし、金属ナトリウ
ムとブタノールにより還元して、リルイルアルコ°−ル
を得た。

次いで、このリルイルアルコールをピリジンとともにベ
ンゼン溶液とし、水冷下、オキシ塩化リンを注意深く滴
下した。加え終わったら徐々に加熱し、３時間還流せし
めた。

冷却後、水を加え、ベンゼン層を分離して、水洗・乾燥
した。

さらに、ベンゼンを留去し、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより精製し、リン酸トリリルイル（Ｃ＋５
Ｈｓ３０）ｓＰ＝ｏを得た。得られたリン酸トリリルイ
ルは、赤外分光分析（ＩＲ）。

核磁気共鳴分析（ＮＭＲ）、質量分析（ＧＣ−ＭＡｓｓ
）によって構造を確認した。

合成例３゜ リノール酸のかわりにリルン酸を用い、他は先の合成例
２と同様の方法によりリン酸トリリルニル（Ｃ＋５Ｈｓ
３０）ｓＰ−０を得た。得られたリン酸トリリルニルは
、赤外分光分析（ＩＲ）。

核磁気共鳴分析（ＮＭＲ）、！量分析（ＧＣ−ＭＡＳＳ
）によって構造を確認した。

実施例１゜ １４μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め蒸着法によりＣｏを被着させ、膜厚１０００人の強磁
性金属薄膜を形成した。

次に、この強磁性金属薄膜表面に先の合成例１で得られ
たリン酸トリオレイルの１％溶液を、このリン酸トリオ
レイルの塗布量が５ｗ／ｉとなるように塗布し、１／２
インチ幅に裁断してサンプルテープを作製した。

実施例２゜ リン酸トリオレイルのかわりに先の合成例２で得られた
リン酸トリリルイルを用い、他は実施例１と同様の方法
によりサンプルテープを作製した。

実施例３゜ リン酸トリオレイルのかわりに先の合成例３で得られた
リン酸トリリルニルを用い、他は実施例１と同様の方法
によりサンプルテープを作製した。

上述の各実施例で作製されたサンプルテープについて、
温度２５℃、相対湿度（ＲＨ）５０％、温度４０℃、８
０％ＲＨおよび一５℃の各条件下での動摩擦係数を測定
した。なお、比較例として、全く潤滑剤層を設けないブ
ランクテープについても測定した。結果を次表に示す。

表 この表からも明らかなように、本発明の各実施例は、常
温、高温高温、低温の各条件下で動摩擦係数が小さく、
走行が極めて安定しており、また１００回往復走行後も
テープ表面の損傷は全く見られなかった。これに対して
、潤滑剤層のない比較例のテープでは、摩擦係数が往復
走行回数が多くなるにつれて大となり、走行も不安定で
テープの摩耗が見られた。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては強
磁性金１薄膜型の磁気記録媒体の潤滑剤として不飽和結
合を有するリン酸トリエステルを用いているので、如何
なる条件下においても動摩擦係数を小さくすることがで
き、走行安定性や耐摩耗性に優れた磁気記録媒体とする
ことができる。

特に、凍結温度が低いことから、低温下での使用時に効
果が大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、この強磁性
   金属薄膜上に不飽和結合を有するリン酸トリエステルか
   らなる潤滑剤層を形成したことを特徴とする磁気記録媒
   体。