JPS63102038A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は磁気記録媒体およびその製造方法に関する。史
に詳細には、本発明は耐久性に優れた磁気記録媒体およ
びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、強磁性金属もしくはその合金を真空蒸着、スパ
ッタリング等の、いわゆるベーパデポジション法により
非磁性基体］−に被着するかまたは磁性粉末を結合剤と
共に非磁性基体−ヒに結着して作られた磁気記録媒体は
記録再生時に磁気へ・ソト等と摺接することによって、
磁性層が摩耗しやすいという欠点を有していた。

特に、真空蒸着等のいわゆるペーパーデポジション法に
よって被着された強磁性金属薄膜は高密度記録に適した
特性を有する半面、磁気へ・ンドとの摩擦係数が大きく
て走行不良が発生したり摩耗や損傷を受けやすく、また
空気中で徐々に酸化されて最大磁束密度等の磁気特性が
劣化する難点を有している。

このため、従来から磁性層１−に種々の潤滑剤層や保護
膜層を設けるなどして潤滑性や耐食性を数片する努力が
払われてきた。たとえばパーフルオロアルキルポリエー
テルを磁性層ｌ−に塗布したり（特開昭６０−６１９１
８−す）、磁性層十、に直鎖型飽和脂肪酸やその金属塩
よりなる単分子膜や単分子累積膜を形成すること（特公
昭５Ｂ−３０６０９）が提案されている。

しかし、［−記の潤滑剤層や単分子累積膜を磁性層上に
配設しても、走行性や耐食性は十分に改善されず、磁気
ヘッドとの摺接により、比較的短期間で摩耗したり、高
温多湿下で最大磁束密度等の磁気特性が劣化し、十分に
良好な耐久性が得られるまでに至っていない。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は上記のような従来技術の欠点を解決し、耐久性
に優れた磁気記録媒体およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らが長年にわたり広範な試作と研究を続けた結
果、非磁性基体及び磁性層からなる磁気記録媒体におい
て、前記磁性層トに３層もしくは５層からなるパーフル
オロ鎖状化合物の単分子累積膜または該パーフルオロ鎖
状化合物の金属塩の中分子累積膜を形成することにより
、該記録媒体の潤滑性及び耐食性を一段と向上させ、耐
久性を飛跡的に改善させることに成功した。

本発明において、磁性層上への単分子膜の形成は、ラン
グミュア・ブロジェット法により行う。

ラングミュア・ブロジェット法（以下ｒＬＢ法」という
。）とは、膜に表面圧を十分かけて固体状態を保ちなが
ら水面を横切る方向に基板を上下させることにより単分
子層を累積させる方法であり、発見者に因んでこのよう
に呼ばれる。この方法により作成された膜についても同
様の“ラングミュア膜”という呼称が用いられる。

ある種の有機物は分子構造中に、水に良くなじむ親水性
基と、油になじみ水にはなじみにくい親油性基の両方を
備えている。このような物質は表面活性物質と呼ばれる
が、親水性と親油性のバランスが適度に保たれている時
、分子は全体として浮きも沈みもならす気水界面に吸着
されることになる。このような物質を揮発性の溶媒に溶
かして水面上に滴ドすると、あとに？１１分子層が残る
。この中分子層は前記のＬＢ法により、ガラス等の基板
の表面へ一層づつ移すことができる。

“ラングミュア膜”という特定の元素組成や分子組成を
もつ物質系が存在するのではなく、様々な表面活性物質
が成膜分子になりうる。膜を構成する単分子層が全て同
一な“ホモ膜パばかりでなく、水面上の単分子層を適宜
取り換えることによってＡＢＡＢ・・・・・・とかＡＡ
ＢＢ・・・・・・のような“６ヘテロ膜”を作ることも
できる。また、更に、違う成膜分子を何種か混合して多
成分系単分子層を作り“混合膜”を作成することもでき
る。

ＬＢ法の特徴は、膜厚が均一でピンホールなどの欠陥が
少ない均質な大面積の膜を容易に作成することができ、
しかも常温、常圧下で実施できるので変性や分解のおそ
れが少ないことである。しかし、基板等の汚染や不純物
の混入には極めて敏感であり、これらはＬＢ膜形成の妨
げとなる。

本発明において単分子累積膜を形成するのに使用するパ
ーフルオロ鎖状化合物としては炭素数１２から２５のパ
ーフルオロカルボン酸、パーフルオロアルコール、パー
フルオロアミド等が好マシい。特に好ましいものは炭素
数１４から２１の化合物である。また、これらの化合物
と金属塩を形成するための金属としてＣｃＬ　Ｂａｓ　
Ｃａｔ　Ｐｂ５Ｌａ等が使用される。

単分子膜の形成にあたっては、まず上記鎖状化合物をト
リフルオロトリクロルエタン、クロロホルム、ベンゼン
、ヘキサン等の溶媒に溶かし、ｐＨが調整され、必要に
応じて上記金属イオンを含む水の水面上に展開する。次
に適当な表面圧に圧縮し、配向された単分子膜を水面上
に作った後、磁性層上に単分子膜を移し取る。単分子膜
を移し取る工程を繰り返して、所定の層数の単分子累積
膜を磁性層上に形成することができる。

親水性な磁性層表面に対して上記鎖状化合物の単分子膜
を形成した場合、カルボキシル基、水酸基、アミド基等
の極性基部分で磁性層表面と強固に被着し、疎水性のパ
ーフルオロアルキル基部分が最表面に存在する型で、緻
密に配向した膜となるため、低エネルギー表面を与え、
空気の透過を抑制するとともに、ヘッド等の摺動に際し
て低摩擦状態を実現できる。

Ｌ記鎖状化合物の単分子膜には微少な欠陥があり、必ず
しも磁性層表面が全て中分子膜で覆われているとばばい
がたい。そのため単分子膜を一層だけで使用するのでは
な（、単分子膜」ｔに更に数層の単分子膜を累積積層し
て、磁性層表面が露出していない状態を実現することが
好ましい。

しかしながら、このようにして単分子膜を累積して多層
に及ぶ単分子累積膜を形成した場合、磁性層との被着力
か弱く、バルク的な性質を示すため、ヘッドとの摺動に
より摩耗粉を発生しやすくなる。従って、疎水性表面が
形成される３層もしくは５層の奇数の単分子累積膜が好
ましい。他方、磁気記録媒体としてのスペーシングロス
の観点からしても、磁性層し、の保護潤滑膜は薄いほど
好ましい。

磁性層１・、に積層される単分子累積膜の膜厚は−・般
的に、２０人〜１０００人の範囲内である。累積膜厚が
２０人未満の場合は耐久性の改善効果が不［・分である
。一方、累積膜厚が１０００人よりも厚いとスペーシン
グロス等の問題が発生する。

５０人〜５００人の範囲内の膜厚が好ましい。

本発明の磁気記録媒体で使用される非磁性基体は例えば
、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレ
ート等の高分子フィルム、ガラス類、セラミック、アル
ミ、陽極酸化アルミ、黄銅などの金属板、Ｓｉ￥−結晶
板９表面を熱酸化処理したＳ　ｉ　ｌ−結晶板などがあ
る。

非磁性基体上の磁性層はγ−Ｆｅ２０３粉末、Ｆｅ３０
ｑ粉末、Ｃｏ含有７−Ｆｅ２０ａ粉末、Ｃｏ含有Ｆｅ３
０ｑ粉末、Ｆｅ粉末、ＣＯ粗粉末Ｆｅ−Ｎｉ粉末などの
磁性粉末を結合剤成分および有機溶媒とともに基体上に
塗布、乾燥するか、または、Ｃｏ１ＮＩＮ　Ｆｅ１Ｃｏ
　　Ｎ１５Ｃｏ−Ｃｒ１Ｃｏ−ＰＮ　Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｐ
などの強磁性材を真空蒸着、イオンブレーティング、ス
パッタリング、メッキ等によって基体−１〕に被着させ
るなどの方法で形成される。

また、磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルムな
どの合成樹脂フィルムを基体とする磁気テープ、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。

［実施例コ 以下、図面を参照しながら本発明の磁気記録媒体および
その製造方法の実施例について詳細に説明する。

夫１１１゜ 厚さ１０μｍのポリエステルフィルムを基体として使用
し、これを常用の真空蒸着装置に装填し、ｌＸｌ０−５
Ｔｏｒｒ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１５００人のコバルト強磁性金
属薄膜からなる磁性層を形成した。

次いで、第１図に示すラングミュア・ブロジェット法に
よる中分子膜形成装置を用い、コバルト磁性層を口する
ポリエステルフィルム１を供給リール２からガイドロー
ル３に沿って走行させ、巻き取りリール４に巻き取られ
るように装填した。

水槽５内の水６のｐＨをＨＣＩ溶液およびＮＨ４０Ｈ溶
液を用いて８．０になるよう調整し、その水面ににＣ３
Ｆ）７　（ＣＨ２）？　Ｃ０ＯＨをクロロフォルムに溶
かして作った溶液（濃度２×１０−３Ｍ）をノスル７か
ら滴下し、表面圧が３０ｍＮ／ｍになるようにバリアー
８およびバネ９によって調整し、ポリエステルフィルム
１を１　ｃｍ　／　ｍｉｎの速度で走行させることによ
り磁性層上に厚さ０．０２μｍの単分子膜を形成した。

この単分子膜を形成したポリエステルフィルムを再び走
行させ、更に２層の単分子膜を累積し、合計３層からな
る単分子累積膜層を形成した。

その後、ポリエステルフィルムを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からなる基体
１−ヒに強磁性金属薄膜からなる磁性層１０およびＣａ
　Ｆｔ　７　　（ＣＨ２）？　Ｃ０ＯＨの単分子累積膜
層１１が順次積層して形成された磁気テープを作った。

支敷健Ｚ 実施例１中の単分子膜形成４ユ程において、Ｃ３Ｆｔ　
７　　（ＣＨ２）？　Ｃ０ＯＨの代わりに、０８Ｆ／７
（ＣＨ２）？ＯＨを用い、表面圧を２５ｍＮ／ｍに設定
した以外は実施例１と同様にして、Ｃａ　Ｆｔ　７　　
（ＣＨ２）？　ＯＨの３層からなる単分子累積膜を磁性
層ヒに有する磁気テープを作った。

災施Ｌ」ユ 実施例１の単分子膜形成工程において、水槽内の水にＣ
ｄＣｌ２を５Ｘ１０−”Ｍの濃度になるように溶かした
以外は実施例１と同様にして、Ｃａ　Ｆ／　７　　（Ｃ
Ｈ２）？　Ｃ０ＯＨのカドミウム塩の単分子累積膜層を
磁性層上に有する磁気テープを作った。

実部Ｊ１を 実施例１の単分子膜形成工程において、累積層数を３層
に代えて５層にした以外は実施例１と同様にして磁気テ
ープを作成した。

北上１ 実施例１のＱｌ−分子膜の形成を省き、ＨＯ−ＣＨ２−
ＣＦ２０−　（Ｃ２Ｆ４０）？　−（ＣＦ２０）１　ｓ
　−ＣＦ２−ＣＨ２−ＯＨの０．０５重量％トリフルオ
ロトリクロルエタン溶液の塗布により潤滑剤層を形成し
た以外は実施例１と同様にして磁気テープを作った。

比較Ｌ２工 実施例１の単分子膜の形成において、０８ＦＩ７　　（
ＣＨ２）？　Ｃ０ＯＨに代えてステアリン酸を用いて累
積層数を１層にした以外は実施例１と同様にして磁気テ
ープを作成した。

比Ｊｌ外３ユ 実施例１の単分子膜の形成において、累積層数を１層に
した以外は実施例１と同様にして磁気テープを作成した
。

上記実施例および比較例で得られた磁気テープについて
、摩擦係数及びスチル耐久性を評価した。

摩擦係数はステンレスピンとの摺動を２０°Ｃ１相対湿
度５０％の条件下で行い、１００パス後に測定した。ス
チル耐久性は、市販の８ｍｍＶＴＲ装置でスチルモード
にて画像が消失するに至る時間（スチル寿命）を測定し
た。

また、得られた磁気テープを６０℃、９０％ＲＨの条件
Ｆに７日間放置し、その後最大磁束密度を測定し、放置
前の磁気テープの最大磁束密度を１００％として、これ
と比較した値で劣化率を求めることにより耐食性試験を
行った。

測定結果を下記の表に殻約して円くす。

［発明の効果］ 前記の結果から明らかなように、本発明により得られた
実施例１〜４の磁気テープは何れも比較例１ないし３で
得られた磁気テープに比べて、摩擦係数が小さく、スチ
ル寿命が長い。また、劣化率も小さい。このことから、
本発明により得られる磁気記録媒体は耐久性が飛躍的に
優れていることが理解される。

以ト、本発明を蒸着磁性層を有する磁気記録媒１３一 体について説明してきたが、非磁性基体にメタル磁性粉
を塗布して得られる磁気記録媒体についても前記と全く
同等の効果が得られることは当業者に自重力である。

【図面の簡単な説明】

第１図は単分子膜形成装置の概略断面図であり、第２図
は本発明の方法により得られた磁気テープの部分拡大断
面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体及び磁性層からなる磁気記録媒体にお
   いて、前記磁性層上に３層もしくは５層からなるパーフ
   ルオロ鎖状化合物の単分子累積膜または該パーフルオロ
   鎖状化合物の金属塩の単分子累積膜を有することを特徴
   とする磁気記録媒体。
2. （２）非磁性基体及び磁性層からなる磁気記録媒体の前
   記磁性層上に、ラングミュア・ブロジェット法により、
   パーフルオロ鎖状化合物の単分子膜または該パーフルオ
   ロ鎖状化合物の金属塩の単分子膜を３層もしくは５層累
   積形成させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
   。