JPS63200315A

JPS63200315A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS63200315A
Application number: JP3189387A
Authority: JP
Inventors: Kunio Wakai; 若居　邦夫
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-02-14
Filing date: 1987-02-14
Publication date: 1988-08-18

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、コバルトを主成分とする強磁性金属Ｖ＃膜
層を磁気記録層とした磁気記録媒体に関し、さらに詳し
くは、耐食性および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〕

コバルトを主成分とす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、コバルトもしくはコバル
ト合金などを真空蒸着、スパッタリング等によって基体
フィルム上に被着してつ（られ、高密度記録に適した特
性を有する。ところが、反面表面に金属が露出している
ため、空気中の酸素によって酸化されやすく、高温多湿
な環境下に長期間保存すると、強磁性金属薄膜層が腐食
されて、表面に粘性の高い水酸化第一コパル＋−１Ｃｏ
（ＯＨ）２が形成され、このため磁性層の摩擦係数が増
加して走行性が劣化するという難点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕そこで、本発明者はこの種のコバルトを主成分とする強
磁性金属薄膜層の腐食機構と防食法を検討した結果、こ
の種の強磁性金属薄膜層の表面を酸素と水分の存在下で
緩やかに酸化して、主に３価以上の高次のコバルトイオ
ンを含むコバルトオキシ水酸化物層からなるコバルト不
働態膜層を形成すると、耐食性、走行安定性および耐久
性が改善されることを既に見いだした。ところが、コバ
ルト不働態膜層を設けただけでは、実際のテープ走行中
に、ゴミの噛み込みや磁気ヘッドの異常な摺接によって
、コバルト不働態膜層が傷つけられた場合に引き起こさ
れる耐食性の劣化が、充分に抑制されないことが判明し
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、鋭意研究を重ねた結果な
されたもので、基体上にコバルトを主成分とする強磁性
金属薄膜層を形成し、次いで、この強磁性金属薄Ｈ＊層
上にコバルト不働態膜層を設けて、さらにこのコバルト
不働態膜層上に、２−メルカプトベンゾチアゾール、２
−ペンチルアミノベンジンイミダゾール、１．２．３−
ベンゾトリアゾール、２−ニトロソ−１−ナフトール、
１−ニトロソ−２−ナフトール、サリチルアルドキシム
、α−ベンゾインオキシム、フィチン酸、キナルジン酸
、８−ヒドロキシキノリン、２−メチル−８−ヒドロキ
シキノリン、ナフトアルデヒドおよびこれらの誘導体か
ら選ばれる少なくとも１種以上の防錆剤を被着して防錆
剤層を設けることによって、たとえ、コバルト不Ｔｏ！
’ｍ膜層が実際のテープ走行中に、ゴミの噛み込みや磁
気ヘッドの異常な摺接によって、傷つけられた場合でも
、この損傷によって引き起こされる耐食性の劣化を防止
して、強磁性金属薄膜層の耐食性および耐久性を充分に
向上させたものである。また、このコバルト不働態膜層
上に設けた防錆剤層上に、さらに潤滑剤層を設けること
によって、耐食性および耐久性をさらに一段と向上させ
たものである。

この発明において、コバルト不働態膜層上に被着して形
成される防錆剤層は、防錆剤を、たとえば、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、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、フレオン、テトラヒドロフラン、ジメ
チルホルムアミド、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前記のコバルト不働態
膜層を形成した強磁性金属薄膜層を浸漬するか、あるい
は前記溶液を前記のコバルト不働態膜層を形成した強磁
性金属薄１！ｉ！層上に塗布または噴霧するなどの方法
で形成され、さらに防錆剤を前記のコバルト不（ｌ］態
模膜層形成した強磁性金属薄膜層上に真空蒸着するなど
の方法でも形成される。また、この他、防錆剤を直接コ
バルト不働態膜層上に被着せず、表面に強磁性金属薄膜
層を有する基体の裏面に設けたバックコート層上に被着
するか、あるいはバックコート層中に含浸させ、このバ
ックコート層に含ませた防錆剤を、転写によって強磁性
金属薄膜層上のコバルト不働態膜層に間接的に被着する
方法でも形成される。

ここで使用される防錆剤としては、たとえば、２−メル
カプトベンゾチアゾール、２−ペンチルアミノベンジン
イミダゾール、１．２．３−ベンゾトリアゾール、２−
ニトロソ−１−ナフトール、１−ニトロソ−２−ナフト
ール、サリチルアルドキシム、α−ベンゾインオキシム
、フィチン酸、キナルジン酸、８−ヒドロキシキノリン
、ナフトアルデヒドおよびこれらの誘導体等が好適なも
のとして使用され、これらは１種または２種以上併用し
て使用される。

この種の防錆剤は、防錆効果がきわめて顕著で、コバル
ト不働態膜層上に被着しても、コバルト不働態膜層を変
質させたり劣化させることがなく、またコバルト不働態
膜層および強磁性金属薄膜層の耐摩耗性を劣化させるこ
ともない。従って、この種の防錆剤を用いてコバルト不
働態膜層上に防錆剤層を形成すると、強磁性金属薄膜層
に対する防錆効果が充分に発揮されて、たとえ、コバル
ト不働態膜層が実際のテープ走行中に、ゴミの噛み込み
や磁気ヘッドの異常な摺接によって傷つけられた場合で
も、この損傷によって引きおこされる耐食性の劣化が効
果的に抑制され、耐食性および耐久性が充分に向上され
る。また、この種の防錆剤は防錆剤層上にさらに形成さ
れる潤滑剤層の潤滑剤を著しく劣化させることがなく、
従って、防錆剤層上にさらに潤滑剤層が形成されると、
潤滑剤の潤滑効果が良好に発揮されて、耐食性および耐
久性がさらに一段と向上される。

このようにしてコバルト不働態膜層上に被着して形成さ
れる防錆剤層の層厚は、２０〜２００人の範囲内にする
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人より厚くす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、強磁性金属薄膜層上に形成するコバルト不働態膜
層は、コバルトを主成分とする強磁性金属薄膜層の表面
に、水分の吸湿付着処理と、脱水酸化処理とを、同時ま
たは分離して処理することによって形成され、これらの
水分の吸湿付着処理と脱水酸化処理とを同時に行う場合
は、水分の吸湿と脱水との矛盾する工程を同時に行う必
要から、５０％ＲＨ以下の低湿度下で、４０℃以上に加
熱して行われる。従って、水分の吸湿付着処理と脱水酸
化処理とを同時に行う場合は、制御が困難なきらいがあ
り１、この点、水分の吸湿付着処理と脱水酸化処理とを
別個に分離して行う場合は、制御が容易かつ確実に行え
る。

このような水分の吸湿付着処理は、水蒸気圧が１０’ト
一ル以上の雰囲気内に強磁性金属薄膜層を曝せばよく、
強磁性金属薄膜層を飽和水蒸気圧下に曝した場合は、の
ちの脱水乾燥時に水分量を制御すればよい。しかしなが
ら、通常の作業性などを考慮すれば室温にて３０〜８０
％ＲＨの湿度で０．１〜２４時間放置するのが好ましい
。

また脱水酸化処理は、適切な酸化反応を行わせるために
、酸化反応の反応系外に水分を除去する必要があり、そ
のため強磁性金Ｎ薄膜層を形成した磁気記録媒体を閉じ
た系内で乾燥した状態で酸化反応させるのが好ましい。

この乾燥した状態で酸化反応をさせる方法としては、減
圧した後、純酸素ガスなどの酸素が主成分となる雰囲気
下で酸化反応させる以外に、乾燥剤の存在下で酸化反応
させてもよく、加熱酸素ガスを流通させるなどの方法で
もよい。また、密閉缶などを使用して閉じた系内で行う
場合は、この缶内を一旦１００トール以下、好ましくは
５０トール以下に減圧し、その後酸素ガスを分圧で５０
％以上含有する雰囲気、好ましくは２気圧以下の加圧下
で反応させるのが好ましい。なお、酸化反応時には、１
００％酸素の純酸素ガスである必要はなく、酸素ガスを
分圧で５０％以上含有させ、残りをＡｒガス、Ｎ２ガス
などの不活性ガスで占めるように混合したものを使用し
てもよい。

このような、水分の吸湿付着処理と、脱水酸化処理とが
行われると、化学式Ｃｏ３Ｏ４・ｎＨ２ＯないしＣｏ２
Ｏ３・ｎＨ２Ｏで表されるような、主に３価以上の高次
のコバルトイオンを含むオキシ水酸化物層からなるコバ
ルト不働態膜層が強磁性金属薄膜層上に形成され、強磁
性金属薄膜層の腐食が良好に防止されて、耐食性、走行
性および耐久性が充分に改善される。

このように、強磁性金属薄膜層上にコバルト不働態膜層
を形成し、さらにコバルト不働態膜層上に防錆剤層を形
成すると、耐久性および耐食性が充分に向上されるが、
この防錆剤層上に、さらに潤滑剤層を形成すると、潤滑
剤層の潤滑効果が充分に発揮され、摩擦係数が充分に低
減されて、耐摩耗性が一段と向上される。

このような潤滑剤層は、潤滑剤を、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、ジメチルホルム
アミド、ジオキサン等の適当な溶剤に熔解し、溶解によ
って得られた溶液中に前記の防錆剤層を浸漬するか、あ
るいはこの溶液を前記の防錆剤層上に塗布または噴霧す
るなどの方法で形成され、この他、潤滑剤を前記の防錆
剤層上に真空蒸着するなどの方法でも形成される。この
ようにして前記の防錆剤層上に、潤滑剤層が形成される
と、潤滑剤層の潤滑効果が充分に発揮されて、摩擦係数
が充分に低減され、耐摩耗性が一段と向上される。

使用される潤滑剤としては、脂肪族系潤滑剤、フッ素系
潤滑剤、シリコーン系潤滑剤および炭化水素系潤滑剤等
がいずれも好適なものとして使用され、脂肪族系潤滑剤
としては、脂肪酸、脂肪酸の金属塩、脂肪酸エステル、
脂肪酸アミド、脂肪族アルコールなどが使用される。脂
肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、ベヘン酸などが好ましく使用され、
脂肪酸の金属塩としては、これらの脂肪酸のマグネシウ
ム塩、アルミニウム塩、リチウム塩、ナトリウム塩、カ
ルシウム塩、コバルト塩、亜鉛塩、バリウム塩、鉛塩な
どが好適に使用される。また脂肪酸エステルとしては、
ステアリン酸ブチル、ミリスチン酸オクチル、ステアリ
ン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、オ
レイン酸モノグリセリドなどが好ましく使用され、脂肪
酸アミドとしては、カプロン酸アミド、カプリン酸アミ
ド、ラウリン酸アミド、バルミチン酸アミド、ベヘン酸
アミド、オレイン酸アミド、リノール酸アミド、メチレ
ンビスステアリン酸アミドなどが好ましく使用される。

さらに脂肪族アルコールとしては、ステアリルアルコー
ル、ミリスチルアルコールなどが好ましく使用され、こ
の他、トリメチルステアリルアンモニウムクロライド、
塩化ステアコイル等の塩化物、ステアリルアミン、ステ
アリルアミンアセテート、ステアリルアミンハイドロク
ロライド等のアミンなども使用される。

またフッ素系潤滑剤としては、トリクロロフルオロエチ
レン、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロアルキ
ルポリエーテル、パーフルオロアルキルカルボン酸など
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、デュポン社製タラ
イトックスＭ、タライトツクスＨ，パイダックスＡＲ，
モンテジソン社製フォンブリン２１フォンプリンＺ−Ｄ
ＩＯＬ、フォンブリンＶ　８４／２０等が挙げられる。

さらにシリコーン系潤滑剤としては、シリコーンオイル
、変性シリコーンオイル等が挙げられ、炭化水素系潤滑
剤としては、パラフィン、スクアラン、ワックス等が好
適なものとして使用される。

このような潤滑剤を用いて形成される潤滑剤層の層厚は
、潤滑効果を充分に発揮させて耐摩耗性を充分に向上さ
せるため２０Å以上にするのが好ましい。しかし、前記
のコバルト不働態膜層上に被着形成した防錆剤層との合
計厚が１０００人より厚くなると、スペーシングロスが
大きくなって、電磁変換特性が劣化するおそれがあるた
め、前記防錆剤層との合計厚が１０００Å以下となるよ
うにするのが好ましい。

また、この発明の磁気記録媒体は、強磁性金属薄膜層を
表面に有する基体の裏面に必要に応じてバックコート層
を設けてもよく、このバックコート層は、ベンガラ、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム、カーボンブラックなどの
充填剤を、結合剤成分および有機溶剤等とともに混合分
散してバックコート層用塗料を調製し、このバックコー
ト層用塗料を基体の裏面に、塗布、乾燥して形成される
。なお、バックコート層用塗料中には、通常使用されて
いる各種添加剤、たとえば、分散剤、潤滑剤、研磨剤、
帯電防止剤などを適宜に添加使用してもよい。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、ＣＯＲ体の他、
Ｃｏを主成分として含むＣｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ　　Ｎ　
ｉ合金、Ｇｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金、Ｃｏ−Ｆｅ−
Ｃｒ合金等のＣｏｏ合金が好適なものとして使用され、
これらの強磁性材は、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フィル
ム上に被着され、Ｃｏを主成分とした金属からなる強磁
性金属薄膜層が形成される。

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
る磁気テープや磁気ディスク、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、さらに磁気カード
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１〜１２第１図に示す真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍのポ
リエステルフィルムｌを、真空槽２内の原反ロール３か
ら円筒状キャン４の周側面に沿って走行させ、巻き取り
ロール５に巻き取るようにセットした。同時に、真空槽
２内下部に配置した強磁性材蒸発源６内にコバルト−ニ
ッケル合金（原子比８０：２０）７をセットした。次い
で、真空槽２に連結した排気系８で真空槽２内を５×１
０°５トールまで減圧したのち、円筒状キャン４とその
直下に配設した防着板９との間に導入した酸素ガス導入
管１０から酸素ガスを導入し、１．５×１０″′４トー
ルの酸素雰囲気中で、強磁性材蒸発源６内のコバルト−
ニッケル合金７を加熱蒸発させて真空蒸着を行い、ポリ
エステルフィルム１上に厚さ１４００人のコバルト−ニ
ッケル合金からなる強磁性金属薄膜層を形成した。

次いで、このコバルト−ニッケル合金からなる強磁性金
属薄膜層を形成したポリエステルフィルム１を、真空槽
２から取り出し、２５℃、６０％ＲＨの条件下で３時間
静置して吸湿処理を行った。しかる後、密閉容器に移し
、１５トールまで減圧して幾湿し、次に乾燥酸素ガスを
容器内に導入し、器内の酸素圧力を１．２気圧となるよ
うに加圧した。このまま１週間静置し、緩酸化反応をす
すめて強磁性金属薄膜層表面に、コバルト不働態膜層を
形成した。このコバルト不働態膜層をＸＰＳ分析したと
ころ、僅かに２価のコバルトイオンを含むが、殆ど３価
以上のコバルトイオンからなるコバルトオキシ水酸化物
であった。また、このコバルト不働態膜層を形成した強
磁性金属薄膜層の飽和磁束密度は６４５０ガウス、保磁
力は１０５０エルステツドであった。

次ぎに、このコバルト不働態膜層を形成した強磁性金属
薄膜層上に、下記第１表に示す防錆剤をベンゼン、メチ
ルイソブチルケトン、エチルアルコール、テトラヒドロ
フラン等の溶剤に溶解した溶液濃度が５Ｘ１０−５＋ｍ
ｏｌ／ｊ！の溶液を塗布し、厚さが約１００人の防錆剤
層を形成した。

しかる後、さらにこの防錆剤層上に、フォンブリンＺ−
ＤＩＯＬ　（モンテジソン社製、フッ素オイル）とフォ
ンプリンＶ８４／２０　（モンテジソン社製、フッ素固
形物）の１：１の混合物をフロリナートＦＣ７７（住友
スリーエム社製、フレオン溶剤）に熔解した溶液濃度が
０．５ｇ／Ｉｔの溶液を塗布し、乾燥して、フォンブリ
ンＺ−Ｄ　Ｉ　ＯＬとフォンブリンＶ　８４／２０から
なる厚さが約１００人の潤滑剤層を形成した。

次いで、強磁性金属薄膜層を形成したポリエステルフィ
ルムの裏面に、下記のバックコート雇用塗料を塗布、乾
燥して厚さが１．０μｍのバックコート層を形成した。

しかる後、所定の巾に裁断して二第２図に示すようなポ
リエステルフィルム１の表面に、強磁性金属薄膜層１１
、コバルト不働態膜層１２、防錆剤層１３および潤滑剤
層１４を順次に積層形成し、裏面にバンクコート層１５
を形成した磁気テープＡをつくった。

第１表バックコート層用塗料パルカンＸＣ−７２（キャボフト　３００ｆｆｉ１部社
製、カーボンブラック）ＶＡＧＨ（ｔｌ、ｃ、ｃ社製、塩化ビ　１００〃ニル−
酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体）Ｎ−２３０１（日本ポリウレタンエ　　７０〃業社製、
ウレタン樹脂）コロネートしく日本ボリウレタ　　３０〃ン工業社製、
三官能性低分子量イソシアネート化合物）ミリスチン酸　　　　　　　　　　　１０〃ステアリン
酸−ｎ−ブチル　　　　５　〃シクロヘキサノン　　　
　　　　　７５０〃トルエン　　　　　　　　　　　７
５０〃実施例１３〜２４実施例１〜１２において、潤滑剤層の形成を省いた以外
は実施例１〜１２と同様にして、第３図に示すようなポ
リエステルフィルム１の表面に、強磁性金属薄膜層１１
、コバルト不ｉ’！ｈ態膜層１２および防錆剤層１３を
順次に積層形成し、裏面にバックコート層１５を形成し
た磁気テープＢをつく　った。

比較例１実施例１において、防錆剤層の形成を省いた以外は、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１における防錆剤層の形成において、２−メルカ
プトベンゾチアゾールに代えて、ラノリン脂肪酸カルシ
ウム石鹸を同量使用した以外は実施例１と同様にして防
錆剤層を形成し、さらにコバルト不働態膜層の形成を省
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３実施例１３において、防錆剤層の形成を省いた以外は、
実施例１３と同様にして磁気テープをつく　った。

比較例４実施例１３における防錆剤層の形成おいて、２−メルカ
プトベンゾチアゾールに代えて、トリエタノールアミン
を同量使用した以外は実施例１３と同様にして防錆剤層
を形成し、さらにコバルト不働態膜層の形成を省いた以
外は、実施例１３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、
摩擦係数を測定した。また、２５℃、５０％ＲＨの条件
下で、再生時のスチル寿命を測定した後、保存テストを
行った。保存テストは、ソニー社製８ミリＶＴＲ，ＥＶ
−３７００を用イテ３００回走行させた後、６０℃、９
０％ＲＨ中で１００時間保存して、保存前後のジッター
およびドロップアウトの変化を測定し、良好な結果が得
られたものを（○）、良好な結果が得られなかったもの
を（×）として評価した。

下記第２表はその結果である。

第２表〔発明の効果〕上記第２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２４）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、摩擦係数および
スチール寿命が同等で、保存テストの結果がよ（、この
ことからこの発明で得られる磁気テープは、耐久性およ
び走行性が良好で、耐食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図はこの発明で使用する真空蒸着装置の概略断面図
、第２図および第３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である。１・・・ポリエステルフィルム（基体）、１１・・・強
磁性金属薄膜層、１２・・・コバルト不働態膜層、１３
・・・防錆剤層、１４・・・潤滑剤層、Ａ、　Ｂ・・・
磁気テープ（磁気記録媒体）第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、基体上にコバルトを主成分とする強磁性金属薄膜層
を設け、この強磁性金属薄膜層上にコバルト不働態膜層
を設けて、さらにこのコバルト不働態膜層上に、２−メ
ルカプトベンゾチアゾール、２−ペンチルアミノベンジ
ンイミダゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、２
−ニトロソ−１−ナフトール、１−ニトロソ−２−ナフ
トール、サリチルアルドキシム、α−ベンゾインオキシ
ム、フィチン酸、キナルジン酸、８−ヒドロキシキノリ
ン、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、ナフトアル
デヒドおよびこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１
種以上の防錆剤を被着して防錆剤層を設けたことを特徴
とする磁気記録媒体２、コバルト不働態膜層が主に３価以上の高次のコバル
トイオンを含むオキシ水酸化物層である特許請求の範囲
第１項記載の磁気記録媒体３、基体上にコバルトを主成分とする強磁性金属薄膜層
を設け、この強磁性金属薄膜層上にコバルト不働態膜層
を設けて、さらにこのコバルト不働態膜層上に、２−メ
ルカプトベンゾチアゾール、２−ペンチルアミノベンジ
ンイミダゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、２
−ニトロソ−１−ナフトール、１−ニトロソ−２−ナフ
トール、サリチルアルドキシム、α−ベンゾインオキシ
ム、フィチン酸、キナルジン酸、８−ヒドロキシキノリ
ン、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、ナフトアル
デヒドおよびこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１
種以上の防錆剤を被着して防錆剤層を設け、この防錆剤
層上にさらに潤滑剤層を設けたことを特徴とする磁気記
録媒体４、コバルト不働態膜層が主に３価以上の高次のコバル
トイオンを含むオキシ水酸化物層である特許請求の範囲
第３項記載の磁気記録媒体