JPS61267926A - 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） 本発明は磁気記録媒体に関り、特に支持体上に強磁性薄
膜を設けた磁気記録媒体の磁性層の表面改質に関る。

（発明の背景） 磁気テープ、磁気シートのような磁気記録媒体は、オー
ディオ分野やビデオ分野で広く使用されている。このよ
うな例えば磁気テープは、強磁性粉末をバインダーに分
散させた塗布型のものも使用されているが、最近高密度
記録に対する要望が高まるにつれてバインダーの分だげ
記録密度が小さくなるこの塗布部のものＫかわって胞和
磁化が大きくしかもバインダーを必要としないで直接蒸
着、スパタリング、イオンブレーティング等により支持
体上に強磁性金属薄膜を形成できる薄膜屋磁気記録媒体
が多く使用されるようになってきた。

しかしながら、このような薄膜型記録媒体の強磁性層は
、摩擦係数が大きいため例えばビデオデツキで走行させ
たときに磁気ヘッドに擦られていわゆるテープ鳴きとい
われる摩擦音を生じることがある。この摩擦が甚だしい
ときはデツキがストップすることもある。このように走
行性が悪いのみならず、磁気ヘッド、ガイドローラ、ラ
イナ等との摩擦により傷が付き易いということもある。

このため、ビデオテープとして使用されたときに静止画
像をみるときのいわゆるスチル耐久性やこのテープを繰
り返し再生し【その耐久性をみるいわゆる繰り返し耐久
性は塗布型のものに比べ甚だしく劣り、実用からはほど
遠いというのが現状である。さらに金属薄膜が空気中に
さらされるときにその金属が酸素や水分により酸化され
るので耐蝕性に乏しいという問題もある。このように酸
化腐食されると生成される例えば酸化鉄は飽和磁化が小
さくなりそれだけ記録媒体としての記録密度を減少させ
るのみならず、この腐食された部分や傷が生じた部分が
ノイズの原因になることもある。

これらのことを解決するために強磁性金属薄膜上に被覆
膜を設けることが行われているがこの際磁気ヘッドで磁
性層を走査するときその出力の損失を伴ういわゆるスペ
ーシングロスを少なくするために膜厚は薄くする必要が
ある。

これらの問題を解決するために１従来、種々の無機化合
物又は有機化合物を磁性層表面に付着又はオーバコート
することが行われている。例えば特開昭５６−１４３５
４０号公報には金属薄膜層にポリウレタン樹脂を主成分
とする層を設けた磁気記録媒体が示され【いる。また、
特開昭５８−１３３６３１号公報には金属薄膜層にンル
ビタンエステルを被着させた磁気記録媒体が示されてい
る。しかしこれらは特に磁気へラドに擦られたときの上
記耐久性において実用的にはまだ十分でない。

特に最近磁気記録に関する技術の傾向としては、例えば
オーデオテープ関係ではコンパクトカセットの使用から
マイク−カセットへの使用へと移行しつつあり、またビ
デオの分野では現行のＶＨａ方式、β方式から８ミリビ
デオ、電子カメラへと移行しつつあり【、いずれもさら
に小型化、高密度化が指向されているので、例えば磁気
テープについていえばその巡路が複雑になってきてガイ
ドポールやガイドローラ等との接触する機会も多いため
擦られる頻度も多く上記走行性や耐久性等の機械的性質
の一層の向上が望まれている状況では、上記のような従
来の表面処現皮膜ではその実用性を満足できない。

このようなことから最近の要求を満たすような走行性、
耐久性を有する磁気゛記録媒体の開発が望まれていた。

（発明の目的） 本発明の目的は、走行性を維持しつつ耐久性及び耐食性
に優れた強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体を提供するこ
とにある。

（発明の構成） 本発明は、支持体上に強磁性金属薄膜を有する磁気記録
媒体において、上記強磁性体薄膜上に下記式で示される
フッ素置換されたアルキル基を持つアルキルカルボン酸
の金属塩を付着させたことを特徴とするものである。

式　　　　Ｒｆ　　−Ｃ００Ｍ 上記式においてＲｆは全てあるいは一部がフッ素置換さ
れたアルキル基であり、Ｍはアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属である。

上記化合物は通常の脂肪酸の金属塩（ＣｎＨ２１＋ｔ　
ＣＯＯＭ）のアルキル基の全て、あるいは一部をフッ素
置換したものであるが、フッ素置換の数はアルキル基の
炭素原子数をｎ、フッ素置換の数をｍとしたとぎ、ｍ　
／　（２ｎ＋１　）が２７３以上であることが好ましい
Ｏ 金属塩となる金属はアルカリ金属またはアルカリ土類金
属で、好ましくはに、Ｎａである。フルオロアルキルカ
ルボン酸の金属塩は、有機溶媒中に溶瑯するか、あるい
は分散させて処理液とし、これを強磁性金属薄膜上に塗
布するか、液中に浸漬することＫよって金属薄膜上に付
着させる。付着量としては化合物の状況によって異なる
が、１７／あたりｏ、ｏｓ　ｍｇ〜２０１＋９、好まし
くは０．１富ｇ〜５　ｍｇであるＯ フルオロアルキルカルボン酸の金属塩はアルキル基の炭
素原子数が多くなる程、またフッ素による置換数が多く
なる程、有機溶媒への溶解性は低下していくが、強磁性
金属薄膜上には単分子膜程度に付着していれば良いため
、処理液中に微量含まれていれば処理時間を長くすると
いったことで十分効果のある膜が得られる。しかし、生
産性を考慮した場合、アルキル基の炭素に十数は１０個
以下であることが好ましい。

上記化合物を後述する強磁性金属薄膜上に付着させると
、例えば磁気ヘッドに強磁性金属薄膜が擦られるときに
その摩擦、摩耗を著しく低減し、耐久性が付与される。

また、その撥水性により、耐食性も著しく向上するｄ 上記化合物は、金属薄膜上に付着する際、そのカルボキ
シル基が薄膜と反応して強く吸着し、分子鎖の反対側の
アルキル基が一外向きに配向するため、高い表面エネル
ギーを持つ金属表面を低い表面エネルギーのフルオーカ
ーボン及び／または炭化水素でおおうことＫなる。この
ような機構による表面エネルギーの低下により、摩擦の
低減、さらには撥水性が生じると考えられる。

また上記のようにカルボキシル基が薄膜と強（化学吸着
している上に１アルキル基間に働く強い凝集力のために
、その吸着皮膜は稠密で強固なものとなるために、耐久
性、耐摩耗性も高い。したがって、アルキル基の炭素数
が多い程、その凝集力は強くなり、耐久性も向上する。

そして第１図に示すように例えば蒸着により形成された
強磁性金属薄膜は棒状の金属粒子が傾斜して互いに密着
した層をなしているのであるが、上記化合物を溶解した
処理液は、処理液自体の表面エネルギーすなわち表面張
力も低く、強い浸透力を有しているために、金属薄膜上
に処理液を塗布するか、あるいは処理液中に浸漬するこ
とによって、金属粒子表層部の金属粒子境界にこの化合
物が侵入する。

これにより、金属粒子層の表面に付着した化合物が磁気
ヘッドに擦り取られたときこの侵入した化合物が層表面
ににじみ出てきてその潤滑性が繰り返し維持されるので
好ましい。

しかし、このように上記化合物を直接付着させる場合だ
けでなく、第２図に示すように上記強磁性金属薄膜の上
に樹脂層の中間層を設けこの中間層の上に上記化合物を
例えばスプレーにより島状に付着させたり、あるいは図
示省略したが、第２図の中間層の上に上記化合物を全面
付着させるいわゆる間接的な付着によりても潤滑性は発
揮できる。さらに適当な条件下で反応成分を強磁性金属
薄膜上あるいはその上に形成した樹脂中間層の表面に供
給して上記化合物を生成させ付着させるような場合にも
潤滑性は発揮される。

具体的には、つぎの化合物が例示されるが、これらに、
限゛られるものではない。

（１）　　ＣａＰｙＣＯＯＫ （２）　　０４Ｆ９ＣＯＯＫ （３１Ｈ−（ＣＦ２　）７−　ＣＯＯＮＣ００Ｎ　　Ｃ
ｙ　Ｆｌｓ　Ｃ００Ｋ （５１Ｈ−（ＣＦ２）ＩＩ　−ＣＯＯＫ（６）　　ＣＩ
ＩＦ１７ＣＯＯＫ （７１０Ｈａ　　（ＣＦ２）９−ＣＯＯＫ（８）　　Ｃ
Ｈ３−（ＣＦ２　）ｓ　−ＣＨｚ　−Ｃ００Ｋ（９１Ｃ
２Ｈ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＫこれらは単独でも用い
られるが、２種以上混合しても用いられる。またこれら
化合物と通常の脂肪酸及び脂肪酸の金属塩のうちの少な
くとも１種を混合して用いてもよい。

通常の脂肪酸などでは、例えばステアリン酸（Ｃ１７Ｈ
ｓｓ　Ｃ０ＯＨ）とイったよ５に炭素数が１６〜１８程
く、　　　−１最も良好な効果が得″ｔ″７′２さ１１
い８が・本発明の化合物においては、アルキル基の全て
、あるいは一部がフッ素置換されているために、アルキ
ル基の炭素数が８前後であっても、ステアリン酸以上の
十分な走行性、耐久性及び耐食性が得られることが実験
によって確かめられた。

上記フッ素置換されたアルキルカルボン酸の金属塩ある
いはこの化合物と、脂肪酸及び脂肪酸の金属塩のうちの
少なくとも１種との混合物の強磁性金属薄膜上に形成さ
れる膜の膜厚は２０Ｘ〜５００＾が適当である。これよ
り膜厚が厚いとスペーシングロスを大きくし、これより
薄いと潤滑性の効果が少なくなる。

上記フッ素置換されたアルキルカルボン酸の金属塩ある
いはこれと脂肪酸及び脂肪酸の金属塩の混合物の膜は処
理液の塗布または浸漬により形成されるが、この処理液
は上記フッ素置換されたアルキルカルボン酸の金属塩あ
るいは上記混合物のｏ、ｏｏｓ重量％から１重量％の有
機溶剤溶液からなる。

このための有機溶剤には、エチルフルコール、ブチルア
ルコール、イソプロピルフルフール、メチル七ルンルプ
、エチルフルコルフ、フチルセルンルプ、トルエン、メ
チルエチルケトン、メチルインブチルケトン、テトラハ
イドロ７ラン等の単独溶剤あるいはこれらの混合溶剤が
使用される。

この処理液を塗布するＫは、上記処理液に浸漬するディ
ッピング方式、この塗料を塗り付杼るリバースルール方
式、エクストルージ曹ン方式、ドクターグレード方式、
グラビア印刷方式、スプレ一方式等が使用され、これら
により塗布された塗膜は適宜手段により乾燥される。

本発明における強磁性金属薄膜としては、Ｆｅ。

Ｃｏ　ｓ　ＮＩ等の金属あるいはＦｅ−Ｃｏ　、　Ｆｅ
−Ｎｉ　、　Ｃｏ−Ｎｉ。

Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ　　、　ｒｅ−几ｈ　　、　　Ｆｅ−
Ｃｕ　　、　Ｃｏ−Ｃｕ　　、　　Ｃｏ−Ａｕ　　％Ｃ
。

−Ｙｓ　Ｃｏ−Ｌａ　、　Ｃｏ−Ｐｒ　、Ｃｏ−Ｇｄ　
ｓ　Ｃｏ−８ｍ、　Ｃｏ−Ｐｔ　。

Ｎｉ−Ｃｕ　１Ｍｎ−Ｂ１　、　Ｍｎ−８ｂ　、　Ｍｎ
−Ａｔ、Ｆｅ−Ｃｒ　ｓ　Ｃｏ−Ｃｒ　、Ｎｉ−Ｃｒ　
、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ　、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等
のような強磁性合金を真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンブレーティング法、電気化学メッキ法などＫよっ
て薄膜状に形成したものが用いられる。この金属薄膜の
厚さは０．０２μから５．０μ位が好ましい。

上記金属薄膜を形成させる支持体としては、ポリエステ
ル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリア
ミ　ド、ポリアミ　ドイミ　ド、ポリ塩化ビニル、三酢
酸セルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタ
レートのようなプラスチックペースあるいはＡＩ！、Ａ
Ｉ！合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金、ステンレス鋼のような金属
板が用いられる。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではない。

実施例１ 厚さ１２μのポリエチレンテレフタレート上にＣ。

−Ｎｌ　（Ｎｉ　２０重量％）を厚さｔｏｏｏＸに蒸着
して金属薄膜層を形成した。この金属薄膜上に上記フッ
素置換されたアルキルカルボン酸の金属塩の例示化合物
（１）の０．１重量％のエチルセルソルブ溶液をリバー
スーールコータで塗布乾燥を行った。（この塗膜の膜厚
は５０Ａであった）次にこれを１７２インチの幅にスリ
ットして本実施例のテープを作成した。

実施例２〜９ 実施例１において上記例示化合物（１）のかわりに上記
例示化合物（２）〜（９）をそれぞれ用いた以外は、こ
の実施例と同様に操作し、それぞれ実施例２〜（９）Ｋ
対地する磁気テープを作成した。

比較例１〜５ 実施例１において用いた処理液のかわりに、次に示す（
ａｌ〜（ｄ）の処理液を用いるか、あるいは未処理とし
た以外はこの実施例と同様に操作して、それぞれ比較例
１〜５に対応する磁気テープを作成した。

（ａ）　　ステアリン酸の０．１重量％トルエン溶液（
ｂ）　　パルミチン酸の０．１重量％トルエン溶液（Ｃ
）　　ステアリン酸リチウムの０．０５重量％エチルセ
ルソルブ溶液 （ｄｌ　　ステアリン酸ナトリウムの０．０５重量％エ
チルセルソルブ溶液 上記実施例１〜９及び比較例１〜５の磁気テープの摩擦
係数を測定するとともｋ、これら磁気テープをカセット
に詰めてこのカセットを実際のデツキにかけてスチル耐
久性を測定した。

ここで、摩擦係数の測定には横浜システム研究所株式会
社製のテープ走行性試験機ＴＢＴ−３００Ｄを用い、４
ｍｓ直径の金属ピンに対して抱角１８００でテープスピ
ード１．４ｃＩＬ／秒、荷重２０．９で測定を行った。

またスチル耐久性は松下電気株式会社製Ｎｖ−６２００
においてテープの走行を停止し画偉が消えるまでの時間
を測定した。なお上記測定は温度２０℃、相対湿度６０
％の状態で行った。

また上記実施例１〜９及び比較例１〜５の磁気テープを
温度２０℃、相対湿度９０％の環境試験槽に２週間入れ
て、耐食性の試験を行った。以上の結果を表１に示す。

表　　１ 表１からフッ素置換されたアルキルカルボン酸の金属塩
を用いた本実施例の磁気テープは、比較例の通常の脂肪
酸あるいは脂肪酸の金属塩を用いた場合に比べて、スチ
ル耐久性や耐食性が大幅に向上することがわかる。また
、炭素数が８程度であればアルキルカルボン酸のアルキ
ル基のすべてがフッ素置換されていないものでも、アル
キル基のすべてがフッ素置換されているものと同様の耐
久性及び耐食性を示すことがわかり、また、この化合物
はすべてがフッ素置換されたものよりも溶解性が良く、
安定した処理液を作製することができるので好ましい。

（発明の効果） 本発明は以上説明したよ５に、上記フッ素置換されたア
ルキルカルボン酸の金属塩の皮膜を強磁性金属薄膜上に
直接または間接的に形成させることで、その優れた潤滑
性により比較的薄い膜によっても金属薄膜の摩擦係数を
小さくし、例えば磁気ヘッドやガイドボールに対する摩
擦を軽減でき、その走行性を向上できるとともに耐久性
、耐食性を高めることができる。これＫより、いわゆる
テープ鳴きを防止し、スチル耐久性及び繰り返し耐久性
を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の一例の断面図、第２図
は他の例の断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に強磁性金属薄膜を有する磁気記録媒体
   において、上記強磁性金属薄膜上に、下記式で示される
   フッ素置換されたアルキル基を持つアルキルカルボン酸
   の金属塩を付着させたことを特徴とする磁気記録媒体。 式　Ｒｆ−ＣＯＯＭ （上記式において、Ｒｆは全てあるいは一部がフッ素置
   換されたアルキル基であり、Ｍはアルカリ金属またはア
   ルカリ土類金属原子である。）