JPS63224023A

JPS63224023A - 磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPS63224023A
Application number: JP5863787A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maro; 毅麿; Hideo Fujiwara; 英夫藤原; Osamu Kitagami; 修北上
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1988-09-19

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〕この発明は磁気記録媒体およびその製造方法に関し、さ
らに詳しくは、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、強磁性金属またはそれらの合金、さらには酸化
鉄などを真空蒸着等によって基体フィルム上に被着して
つくられる強磁性薄膜型磁気記録媒体は、高密度記録特
性に優れる反面、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、フロッピーディスクや蒸着テープ
などにおいては磁気ヘッドの摺動時に、またリジンドデ
ィスクにおいては、磁気ヘッドの姿勢変動、コンタクト
・スタート・ストップ時に傷が発生したり、強磁性薄膜
層が剥離したりし、傷の発生によってできた縁が鋭利な
刃物のようになって、磁気ヘッドがクラッシュを起こす
などの欠点があった。

このため、近年、ベーパーデポジション法により非磁性
基体上に強磁性材を柱状に成長させ、そのすき間を有機
高分子化合物で埋めて、強磁性材を有機高分子化合物中
に分散させた磁性層を形成することが行われているが、
この場合、強磁性材粒子と有機高分子化合物をただ単に
非磁性基体上に析出させただけでは、磁気ヘッドの摺動
に対する耐久性が充分に改善されない。

そこで、有機高分子化合物の重合度および架橋度を大き
くして、有機高分子化合物自体の機械的耐久性を向上さ
せることが試みられ、ペーパーデポジション法による磁
性層形成中、もしくは形成後、電離線あるいは電磁線を
照射したり、ペーパーデポジションの最中に有機化合物
の蒸気をプラズマ中を通してラジカル化したり、イオン
化したりすることが行われている。（特公昭５７−３１
３７号）〔発明が解決しようとする問題点〕ところが、強磁性材を有機高分子化合物中に分散させて
磁性層を形成する場合、電離線あるいは電磁線を照射す
る方法では、電離線、電磁線の照射時間により、架橋度
、重合度を制御することができる反面、生産性よく架橋
、重合を行おうとすると、Ｘ線もしくはγ線などの短波
長の光を用いるか、もしくは高エネルギーの電子線、陽
子線、中性子線等を用いねばならず、これらは、みな人
体に有害なため、その防御対策が困難で、効率よく安全
に生産することが難しい。また、ペーパーデポジション
の最中に有機化合物の蒸気をプラズマ中を通してラジカ
ル化したり、イオン化したりする方法では、架橋度、重
合度を制御することが難しく、架橋度、重合度が高すぎ
ると有機高分子化合物が固くなりすぎ、磁性層の可撓性
が失われる。

〔問題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、非磁性基体上に、強磁性材と有機高分子化
合物とを同時に物理蒸着するか、または強磁性材を物理
蒸着すると同時に有機化合物のモノマーガスもしくはオ
リゴマーガスを吹きつけて磁性層を形成するに際し、同
時に光重合開始剤もしくは光重合開始剤と光増感剤を物
理蒸着するか、もしくはガスとして吹きつけ、この磁性
層形成中もしくは磁性層を形成した後、紫外線を照射し
て、架橋された有機高分子化合物中に強磁性材針状粒子
を分散した磁性層を形成することによって、有機高分子
化合物の架橋度、重合度を良好に制御しながら充分に大
きくして、有機高分子化合物の機械的強度を強化し、磁
性層の耐久性を充分に向上させたものである。

この発明において、磁性層を形成するに際して使用され
る有機化合物としては、たとえば、ポリエチレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、ポリブタ
ジェン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、
ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、シリコーン系樹脂、ポ
リテトラフルオロエチレンを代表とするフッ素系ポリマ
ーなどの有機高分子化合物、およびこれらを構成するモ
ノマー、さらにモノマーから誘導される低分子量のオリ
ゴマーなどが好ましく使用される。

また、強磁性材としては、Ｆｅ、Ｃｏ、ＮｉもしくはＦ
ｅｓ　Ｃｏ、Ｎｉを主成分として含む合金、もしくはＢ
ａフェライト、ｒ　　Ｆ　ｅ２０３　、Ｆｅ３Ｏ４等の
フェライト、およびＦ　ｅ　ｓ　Ｃｏ、Ｎｉの酸化物や
窒化物、もしくはｐ’　ｅ　ｓ　Ｃｏ　ｓ　Ｎ　１を主
成分として含む合金の酸化物や窒化物などが好ましく使
用される。

この発明における磁性層は、このような有機化合物およ
び強磁性材を、真空蒸着法、イオンブレーティング法、
高周波イオンブレーティング法、クラスタイオンビーム
法、スパッタ法などのいわゆるペーパーデポジション法
により同時に物理蒸着して、基体上に同時に析出させ、
この析出中に、光重合開始剤、もしくは光重合開始剤と
光増感剤を、同じくペーパーデポジション法により物理
蒸着し、同時に紫外線を照射して形成され、この他、強
磁性材を前記のペーパーデポジション法により物理蒸着
すると同時に、有機化合物のモノマーガスもしくはオリ
ゴマーガスを吹きつけて磁性層を形成し、この磁性層形
成中、同時に光重合開始剤、もしくは光重合開始剤と光
増感剤を、同じくベーパーデボジシラン法により物理蒸
着し、さらに同時に紫外線を照射する方法でも形成され
る、また、光重合開始剤、もしくは光重合開始剤と光増
感剤を、ガスとして吹きつけ、同時に紫外線を照射して
もよく、さらに、紫外線の照射は、前記の種々の方法で
磁性層を形成した後行ってもよい。

このように、光重合開始剤、もしくは光重合開始剤と光
増感剤を使用すると、光重合開始剤が紫外線の照射によ
ってラジカル化もしくはイオン化し、このラジカルまた
はイオンが架橋、重合反応の開始点となって、有機化合
物の架橋、重合が迅速かつ安全確実に行われ、架橋度、
重合度が充分に高くなるため、充分に架橋された有機高
分子化合物中に強磁性材針状粒子を分散した強靭な磁性
層が形成され、耐久性が充分に向上される。また、光重
合開始剤や光増感剤の使用量、および紫外線の照射量な
どを調整することにより、有機高分子化合物の架橋、重
合を容易に調整することができ、さらにこの架橋、重合
は、危険性のない紫外線の照射によって行われるため、
安全かつ効率よく強靭で耐久性に優れた磁性層を形成す
ることができる。

ここで使用される光重合開始剤は、紫外線を吸収して重
合反応を開始させるもので、通常、波長２００〜４５０
ｎ＊の紫外領域に吸収領域を持つものが好適なものとし
て使用される。具体例としては、たとえば、アセトフェ
ノン類、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、
ベンゾイン、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケ
タール、ベンゾイルベンゾエート、α−アジロキシムエ
ステルなどのカルボニル化合物、テトラメチルチウラム
モノサルファイド、チオキサンソン類などのイオウ化合
物、アリルジアゾニウム塩などのアゾ化合物などが好適
なものとして挙げられる。使用量は、有機高分子化合物
に対して１〜３０ｉｌ量％の範囲内にするのが好ましく
、少なすぎては所期の効果が得られず、多すぎると余分
な光重合開始剤が、重合、架橋反応にあずかることなく
無駄となる。

また、必要に応じて光重合開始剤と併用される光増感剤
は、単独では紫外線により活性化しないが、光重合開始
剤と一緒に使用することによって、光重合開始剤の能力
を高めるもので、たとえば、脂肪族アミン、芳香族基を
含むアミンなどのアミン類、アリル系尿素類、ナトリウ
ムジエチルジチオホスフェート、芳香族スルフィン酸の
可溶性塩などを含むイオウ化合物類、Ｎ、　Ｎ−ジ置換
−ｐ−アミノベンゾニトリル系化合物などを含むニトリ
ル類、トリーｎ−ブチルホスフィン、ナトリウムジエチ
ルジチオホスフェートなどを含むリン化合物類、Ｎ−ニ
トロソヒドロキシルアミン誘導体、オキサゾリジン化合
物、テトラヒドラロー１．３−オキサジン化合物、ホル
ムアルデヒドかアセトアルデヒドとジアミンの縮合物、
ミヒラーケトンなどのその他の窒素化合物類、四塩化炭
素、ヘキサクロロエタンなどの塩素化合物類、その他、
硬化有機物の一部となるエポキシ樹脂とアミンの反応生
成物の高分子化アミン、トリエタノールアミントリアク
リレートなどが好適なものとして使用される。使用量は
、光重合開始剤に対して１０〜２００重量％の範囲内に
するのが好ましく、少なすぎては所期の効果が得られず
、多すぎると有効に反応使用されなくなり無駄となる。

このようにして形成される磁性層において、有機高分子
化合物中に導入される強磁性材粒子の磁性層中における
充虜率は、磁性層の全成分に対して４５〜９５容量％の
範囲内となるようにするのが好ましく、充填率が４５容
量％より少なくては、強磁性材粒子の充填率が低くなり
、充分な磁気特性が得られず、９５容量％より多くては
、磁気記録媒体の可撓性が乏しくなり、磁気ヘッドの摺
動に対する耐久性を充分に向上することができない。

このようにして得られる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な
ど、磁気ヘン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第１図に示す真空蒸着装置を使用し、厚さが５０μｍの
ポリイミドフィルム１を、真空槽２内の上部に配設した
基板ホルダ３の下面にセットし、真空槽２内下部に配設
した強磁性材蒸発源４内にＣｏ−Ｃｒ合金（重量比８０
：２０）５をセットするとともに、有機高分子化合物蒸
発源６内にポリエチレン７をセットした。次いで、基板
ホルダ３を室温に保持して、排気系９で真空槽２内を５
ＸＩＯ’トールまで真空排気し、真空槽２に取りつけた
ガス導入管１０から光重合開始剤であるベンゾフェノン
をｌ　ｍ　ｌ　／ａｋｉｎの割合で導入するとともに、
光増感剤である４−ジメチルアミノアセトフェノンをｌ
　ｍ　ｌ　／ｎ＋ｉｎの割合で導入して５×１’Ｏ−”
トールとした。そして電子線加熱により強磁性材蒸発源
４内のＣｏ−Ｃｒ合金を加熱蒸発させ、また抵抗加熱に
より有機高分子化合物蒸発源６内のポリエチレン７を加
熱蒸発させて、Ｃｏ　−Ｃｒ合金を３０人／ｓｅｃ、、
またポリエチレンをｌＯ人／ｓｅｃの蒸着速度で真空蒸
着し、同時に真空槽２内に配設した１００Ｗの水銀ラン
プ１１および１２で、ポリイミドフィルム１の下面に紫
外線を充分に照射して、Ｃｏ−Ｃｒ合金がポリエチレン
中に分散された厚さ０．５μｍの磁性層を形成した。し
かる後、円盤状に打ち抜いて磁気ディスクをつくった。

なお、第１図中１３および１４は反射鏡である。

実施例２実施例１における真空蒸着において、４−ジメチルアミ
ノアセトンフェノンの導入を省き、ベンゾフェノンのみ
を１ｍｌ／ｍｉｎの割合で導入して５×１０−６トール
とした以外は、実施例１と同様にして、Ｃｏ−Ｃｒ合金
がポリエチレン中に分散された厚さ０．５μｍの磁性層
を形成し、磁気ディスクをつくった。

実施例３〜７第２図に示す真空蒸着装置を使用し、厚さが７５μｍの
ポリエステルフィルム１５を、真空槽１６内の原反ロー
ルエフからガイドロールエ８を介して円筒状キャン１９
の周側面に沿って移動させ、さらにガイドロール２０を
介して巻き取りロール２１に巻き取るようにセットした
。次いで、排気系２２で真空槽１６内を１．ＯＸ　１０
−６１−−ルに真空排気し、電子線加熱により真空槽１
６内下部に配設された強磁性材蒸発源２３内のＣｏ２４
を加熱蒸発させ、Ｃｏを５００人／ｓｅｃの蒸着速度で
真空蒸着すると同時に、真空槽１６の側壁に取りつけら
れたガス導入管２５および２６から、それぞれ不飽和ポ
リエステルのオリゴマーガスを２５０人／ｓｅｃで、ま
た光重合開始剤であるベンジルと光増感剤であるトリエ
チルアミンを、それぞれ不飽和ポリエステルのオリゴマ
ーガス５０に対し１および０．２の割合で取り込まれる
ように導入してｌ×１０Ｊ５トールとした。そして真空
槽１６内に配設されたｉｏｏｏｗの紫外線ランプ２７で
、円筒状キャン１９の周側面に沿って移動するポリエス
テルフィルム１５に紫外線を照射し、Ｃ。

が不飽和ポリエステル中に分散された厚さ０．５μｍの
磁性層を形成した。しかる後、所定の巾に裁断して磁気
テープを５本つくった。なお、第２図中２８は防着板で
ある。

実施例８〜１２実施例３〜７における真空蒸着において、トリエチルア
ミンの導入を省き、ベンジルのみを不飽和ポリエステル
のオリゴマーガス５０に対し１の割合で導入して８．０
Ｘ　１０”　トールとした以外は、実施例３〜７と同様
にして、Ｃｏが不飽和ポリエステル中に分散された厚さ
０．５μｍの磁性層を形成し、磁気テープを５本つくっ
た。

比較例１実施例２における真空蒸着において、ベンゾフェノンの
導入を省いた以外は、実施例２と同様にして、Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金がポリエチレン中に分散された厚さ０．５μｍの
磁性層を形成し、磁気ディスクをつくった。

比較例２〜６実施例８〜１２における真空蒸着において、べンジルの
導入を省いた以外は、実施例８〜１２と同様にして、Ｃ
ｏが不飽和ポリエステル中に分散された厚さ０．５μｍ
の磁性層を形成し、磁気テープを５本つくった。

各実施例および比較例で得られた磁気ディスクおよび磁
気テープについて、架橋度の度合を試験した。この試験
は、各実施例および比較例で得られた磁気ディスクおよ
び磁気テープを、沸騰したキシレン中に１０分浸した後
、赤外分光法の一種であるＡＴＲ法により磁性層中にポ
リエチレンセしくは不飽和ポリエステル・オリゴマが残
っているかどうか調べて行った。

その結果、各実施例で得られた磁気ディスクおよび磁気
テープは、ポリエチレンもしくは不飽和ポリエステル・
オリゴマによるピークが現れたが、各比較例で得られた
磁気ディスクおよび磁気テープは、ポリエチレンもしく
は不飽和ポリエステル・オリゴマによるピークは現れな
かった。これは、光重合開始剤を用いないものは、架橋
度が低いためポリエチレンもしくは不飽和ポリエステル
・オリゴマが溶けてしまったが、光重合開始剤もしくは
光重合開始剤と光増感剤を用いたものは、架橋度が上が
り沸騰キシレンには不溶になったためであり、このこと
から光重合開始剤もしくは光重合開始剤と光増感剤を導
入し紫外線を照射して得られるこの発明の磁気記録媒体
は、磁性層の架橋度が充分に向上されていることがわか
る。

また、実施例１．２および比較例１で得られた磁気ディ
スクについて、耐久性を調べた。耐久性は、各磁気ディ
スクを３．５インチフロッピーディスクシステムに装着
し、記録密度２０ＫＢＰＩで記録を行って、その再生出
力の変化を磁気ヘッドの通過回数でもって調べた。第３
図はその結果をグラフで表したもので、このグラフから
明らかなように、実施例１および２で得られた磁気ディ
スクは、１ｏｏｏｏｏ回パスでも出力がおちていないが
、比較例１で得られた磁気ディスクは、６００００回パ
スから出力がおちはじめ、ａｏｏｏ。

回パスで出力がほぼ０になった。また、７００００回バ
ス後の、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの表面を観察し
たところ、実施例１および２で得られた磁気ディスクの
表面は非常にきれいで、磁気ヘッドにも何等異常はみら
れなかったが、比較例１で得られた磁気ディスクは表面
にところどころ傷が発生しており、また、磁気ヘッド表
面は異物でよごれていた。この異物をＸＭＡで分析した
ところ、多量の炭素が検出された。

以上の結果から、光重合開始剤もしくは光重合開始剤と
光増感剤を用いて得られるこの発明の磁気記録媒体は、
有機高分子化合物の架橋度が向上された結果、光重合開
始剤を用いない磁気記録媒体に比べ、耐久性に優れてい
ることがわかる。また、実施例１および２の間で差があ
られれていないのは、実施例１および２はバッチ式で作
製したため充分に紫外線を照射できたためである。

さらに、実施例３〜１２および比較例２〜６で得られた
磁気テープについて、スチル再生寿命を調べた。スチル
再生寿命は、市販のＶＴＲを用いて行い、磁性層が剥離
したり、その摩耗粉によって磁気ヘッドが目づまりを生
じて出力が停止するまでの時間を測定して行った。

下記第１表はその結果である。

第１表上記第１表から明らかなように、各実施例で得られた磁
気テープは、各比較例で得られた磁気テープに比し、い
ずれもスチル再生寿命が長く、このことから、光重合開
始剤もしくは光重合開始剤と光増感剤を用いて得られる
この発明の磁気記録媒体は、肴機高分子化合物の架橋度
が向上された結果、光重合開始剤を用いない磁気記録媒
体に比べ、耐久性に優れていることがわかる。

また、実施例３〜７で得られた磁気テープが、実施例８
〜１２で得られた磁気テープに比ベスチル再生寿命が長
いのは、光増感剤の効果により、架橋がより速やかに行
われたためであり、連続蒸着の場合のように生産性の面
から紫外線照射時間が短くなる場合などでは、光増感剤
は効力を充分に発揮する。

さらに、実施例３〜６および比較例２〜６で得られた磁
気テープについて、スチル再生を１５分行い、磁気テー
プおよび磁気ヘッドの表面を調べたところ、各実施例で
得られた磁気テープの表面は非常にきれいで、磁気ヘッ
ドにも何等異常はみられなかったが、各比較例で得られ
た磁気テープは表面にところどころ傷が発生しており、
また、磁気ヘッド表面は異物でよごれていた。この異物
をＸＭＡで分析したところ、多量の炭素が検出された。

このような結果、光重合開始剤もしくは光重合開始剤と
光増感剤を用いて得られるこの発明の磁気記録媒体は、
有機高分子化合物の架橋度が向上された結果、光重合開
始剤を用いない磁気記録媒体に比べ、耐久性に優れてい
ることがわかる。

〔発明の効果〕

上記各試験結果から明らかなように、この発明で得られ
る磁気記録媒体は、従来の磁気記録媒体に比し、耐久性
が一段と向上されている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の磁性層を形成する際に
使用する真空蒸着装置の１例を示す概略断面図、第３図
はこの発明によって得られた磁気ディスクの磁気ヘッド
の通過回数と出力との関係図である。 ■・・・ポリイミドフィルム（基体）、２．１６・・・
真空槽、３・・・基板ホルダ、４，２３・・・強磁性材
蒸発源、５・・・Ｇｏ−Ｃｒ合金（強磁性材）、６・・
・有機高分子化合物蒸発源、７・・・ポリエチレン（有
機高分子化合物）、９．２２・・・排気系、１０，２５
．２６・・・ガス導入管、１１．１２川水銀ランプ１．
１５・・・ポリエステルフィルム（基体）１９・・・円
筒状キャン、２４・・・Ｇｏ（強磁性材）、２７・・・
紫外線ランプ。特許出願人　　日立マクセル株式会社第１図第２図第３図磁気ヘッド通過回数（千回）。

Claims

【特許請求の範囲】１、非磁性基体上に、強磁性材の針状粒子と、強磁性材
針状粒子を取り囲む有機高分子化合物と、光重合開始剤
もしくは光重合開始剤と光増感剤とを含み、紫外線の照
射により架橋硬化された磁性層を設けたことを特徴とす
る磁気記録媒体。２、非磁性基体上に、強磁性材と有機高分子化合物とを
同時に物理蒸着するか、または強磁性材を物理蒸着する
と同時に有機化合物のモノマーガスもしくはオリゴマー
ガスを吹きつけて磁性層を形成するに際し、同時に光重
合開始剤もしくは光重合開始剤と光増感剤を物理蒸着す
るか、もしくはガスとして吹きつけ、この磁性層形成中
もしくは磁性層を形成した後、紫外線を照射して、架橋
硬化された有機高分子化合物中に強磁性材針状粒子を分
散した磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。