JPS619822A - 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、蒸着、イオンブレーティング、スパッタリン
グ等によって非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し
てなる所謂強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体に関するも
のである。

〔背景技術とその問題点〕

磁気記録の分野においては、高密度記録化や記録信号の
短波長化が進められており、これに対応して、従来の塗
布型の磁気記録媒体にかわって、鉄、コバルト、ニッケ
ル等の金属材料やＣｏ−Ｎｉ合金等の合金材料の如き強
磁性金属材料を真空蒸着法、スパッタ法、イオンフッ−
ティング法等の真空薄膜形成技術によってポリイミドフ
ィルムやポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に直
接被着形成した強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体が提案
されている。そして、この種の磁気記録媒体にあっては
、抗磁力Ｈｃや残留磁束密度Ｂｒが大きいばかりでなく
、磁性層の厚みを極めて薄くすることが一可能であるた
め記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さいこと、磁
性層中に非磁性材料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飛躍的に高めること
ができること等、磁気特性の点で数々の利点を有してい
ることから、注目を集めている。

ところで、この強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体におい
ては、磁性層である強磁性金属薄膜を真空薄膜形成技術
により作製するため、その表面が極めて平滑性に優れた
ものとなり所謂鏡面状態となることが知られている。

このように、磁性層の表面平滑性が良好なものとなると
、例えばスペーシンクロス等の点では有利であるが、走
行性や耐久性の面で支障をきたす虞れがある。すなわち
、上記磁性層の表面が平滑になり過ぎると、例えば磁気
ヘッドやガイドポスト、回転ヘッド用シリンダー等との
接触部において凝着現象（所謂はりつき）が起こりやす
くなり、また実質的な接触面積が大きいことから摩擦係
数が大きなものとなる等、走行性が極めて悪化し、これ
に伴なって耐久性も低下してしまう。

そこで従来、上述の磁気記録媒体の走行性の改善を図る
ために、上記強磁性金属薄膜が被着形成される非磁性支
持体の表面粗度を制御して磁性層の表面性を適正なもの
とすることが試みられている。例えば、特開昭５８−６
８２２４号公報に記載されるように、ベースフィルム上
にシリコーン樹脂あるいはスチレン−ブタジェンゴムと
水溶性高分子材料とを混合したものを塗布して連続皮膜
す を作用、これを延伸してその表面に所謂ミミズ状の場合
には、皮膜を形成するための塗布工程のみならず突起を
形成するための延伸工程も必要となって製造工程が複雑
化し、生産性を低下するばかりか、得られる磁気記録媒
体の摩擦係数や耐久性も充分なものとは言い難い。

あるいは、特開昭５８−６８２２７号公報に記載される
ように、炭酸カルシウムや酸化チタン等の微粒子を溶媒
に溶解した線状飽和ポリエステルやシリコーン系樹脂の
水性エマルジョン中に添加し、これを塗布することによ
りベースフィルム上に上記微粒子を局在せしめた粒状、
またはミミズ状皮膜を形成し、磁性層の表面性を改善す
ることも考えられているが、この場合には上記微粒子を
均一に分散させることが難かしく表面粗度の均一化を図
ることが難かしいばかりか、上記微粒子の粒径で表面粗
度を制御することも難かしい。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、上述のような従来の実情に鑑みて提案
されたものであって、磁気へノドや回転ヘッド用シリン
ダー等との接触部分において安定な走行性が得られ、か
つ製造工程が簡単て容易に表面粗度のコントロールを図
ることが可能な磁気記録媒体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〕

本発明者等は、上述の如き目的を達成せんものと長期に
亘り鋭意研究の結果、非磁性支持体の表面粗度のコント
ロールに高分子ラテックスが極めて有効であることを見
出し本発明を完成するに至ったものであって、表面に粒
子径３００〜１０００Ａの高分子ラテックスよりなる粒
状突起が形成された非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が
形成されていることを特徴とするものである。

本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁性支持体上に
強磁性金属材料を直接被着し、強磁性金属薄膜を磁性層
として形成してなる所謂強磁性金属薄膜型磁気記録媒体
である。

上記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
フ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等が
挙げられる。また、上記非磁性支持体の形態としては、
フィルム、テープ、シート、ディスク、カード、ドラム
等のいずれでも良い。

上記強磁性金属材料としては、鉄Ｆｅ、コバルトＣＯ、
ニッケルＮ１等の金属あるいはＣｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−
、Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｆｅ−Ｂ
合金等の合金が挙げられる。

上記強磁性金属材料の被着手段としては、真空蒸着法、
イオンブレーテインク法、スパッタ法等が挙げられる。

上記真空蒸着法は、１０　〜１Ｏ−８Ｔｏｒｒの真空下
で上記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上記非磁性支持体上に蒸発金
属（強磁性金属材料）を沈着するというものであり、斜
方蒸着法及び垂直蒸着法に大別される。上記斜方蒸着法
は、高い抗磁力を得るため非磁性支持体に対して上記強
磁性金属材料を斜めに蒸着するものであって、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なうも
のも含まれる。上記垂直蒸着法は、蒸着効率や生産性を
向上し、かつ高い抗磁力を得るために非磁性支持体上に
あらかじめＢｉ　、ＴＡ　　。

Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ等の下地金属層を形成しておき、この
下地金属層上に上記強磁性金属材料を垂直に蒸着すると
いうものである。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、ＩＣ−１Ｏ−８ＴＯｒｒ　の不活性
ガス雰囲気中でＤＣグロー放電、ＲＦグロー放電を起こ
し、放電中で上記強磁性金属を蒸発させるというもので
ある。上記スパッタ法は、１０〜１０Ｔｏｒｒ　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、グロー放電の方法により直流２極
、３極スパツタ法や、高周波スパッタ法、またマクネト
ロン放電を利用したマクネトロンスパッタ法等がある。

そして、本発明に係る磁気記録媒体においては、上記非
磁性支持体の表面に高分子ラテックスを塗布することに
より粒状突起が形成され、この結果、その上に被着形成
される強磁性金属薄膜の表面性の改善が図られるように
構成されている。

ここで、使用される非磁性支持体の表面は、平滑であっ
てもよいし、例えばシリコーン樹脂あるいはスチレン−
ブタジェンゴムと水溶性高分子材料とを混合したものを
塗布して連続皮膜を作りこれを延伸してその表面に所謂
ミミズ状突起を形成したものであってもよい。

上記粒状突起を形成するために使用される高分子ラテッ
クスは、水系の溶媒を分散媒とし、ゴム系の高分子物質
の微粒子を分散質とするコロイドゾルであって、その希
薄溶液を塗布することによって上記非磁性支持体上に分
散質粒子が被着し、粒状突起が一様に形成されるのであ
る。

かかる高分子ラテックスとしては、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン＝牟≠≠；；−イソプレン共重合
体、スチレン−クロロブレン共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジェン共重合体、（メタ）アクリル酸エステル
重合体あるいはメチルメタクリレート−フタジエン共重
合体のような（メタ）アクリル酸エステルを主体とする
共重合体等の微粒子を分散質とするラテックスが使用可
能である。

上述の高分子ラテックスにあっては、分散質微粒子の非
磁性支持体に対する付着強度が強く、才だ微粒子形状を
比較的良く保ったまま粒状突起となる。したがって、上
記高分子ラテックスの分散質微粒子の粒径を制御するこ
とによって、上記非磁性支持体の表面粗度をコントロー
ルすることができ、この上に形成される強磁性金属薄膜
の表面性を制御することができる。本発明者等の実験に
よると、上記高分子ラテックスに含まれる分散質微粒子
の粒径が３００〜１００ＯＡの範囲内であることが好ま
しいことが分かった。上記粒径が３００Ａ未満であると
得られる磁気記録媒体の耐久性がほとんど向上せず、ま
た上記粒径が１００ＯＡを越えると表面性が悪くなり過
ぎ、例えばビデオチープレコータ等に使用した場合には
、画質が低下してしまう。

また、上記非磁性支持体上に形成される粒状突起におい
ては、その粒子密度が重要であって、上記粒状突起が上
記非磁性支持体表面に１００万〜２０００万個／ｍｒ１
１’程度形成されていることが望ましい。上記粒状突起
の密度が１００万個／ｍ＋ｍ２未満であると耐久性の向
上は望めず、また上記密度が２０００万個／　ｍｍ２を
越えると画質が低下する。

一方、上記高分子ラテックスの分散媒としては通常は水
が使用され、また、粒状突起の密度が上述の範囲内とな
るように制御するために水で希釈して使用されるが、こ
の場合には上記非磁性支持体表面に対するぬれ性が悪い
ために上記高分子ラテックスを均一に塗布することが難
かしくなる虞れがある。そこで、例えば、 １）分散媒として水とアルコール等の水溶性有機溶剤と
の混合液を用いてこの分散媒の表面張力を下げる方法、 ２）　　Ｃ５ＦｌｔＳＯａＮａ　　のようなパーフロロ
アルキル基を有する界面活性剤を用いて分散媒の表面張
力を下げる方法、 ３）非磁性支持体表面に対してコロナ放電等の表面処理
を施してこの表面のぬれ性を改善する方法、 等によって均一に塗布するようにしてもよい。

特に、分散媒として水と水溶性有機溶剤との混合液を用
いることが有効で、なかでも水−ｎ−プロピルアルコー
ル混合液（ｎ−プロピルアルコール６０重量％以上含有
）を用いると極めて均一に塗布することができる。上記
水溶性有機溶剤としては、分散質微粒子の分散安定性を
破壊しないものを用いる必要があり、例えばメタノール
、エタノール、ｎ−７’口ピルアルコール、イソプロピ
ルアルコール等が使用可能である。ブチルアルコール以
上になると水との溶解性が低下するので好ましくない。

ところで、上述の粒状突起を形成する方法としては、例
えば熱可塑性樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液をこの
樹脂を溶解し難い溶剤に分散して塗布する方法も考えら
れるが、この場合には液状の微粒子を非磁性基板表面に
被着して粒状突起を形成するので、形成される粒状突起
の高さや形状等を制御することが難かしく、また先に述
べたように粒状突起を高密度に形成しようとすると樹脂
溶液粒子同志が融着し易いので所望の粒状突起を形成す
ることが困難なものとなってしまう。

これに対して、上記高分子ラテックスを使用して粒状突
起を形成する場合には、このような不都合が生ずること
はない。

上述のように、高分子ラテックスにより表面に粒状突起
を形成した非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を被着形成
することにより、極めて走行性に優れた強磁性金属薄膜
型の磁気記録媒体が得られるが、さらに上記磁気記録媒
体の走行性をより一層改善するために、前述した強磁性
金属薄膜表面に潤滑剤層を形成せしめることも可能であ
る。

潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミ
ド、金属石ケン、脂肪族アルコール、パラフィン、シリ
コーン、フッ素系界面活性剤等が使用でき、潤滑剤の塗
布量は１〜１０００１ｎ９／ｍ”であるのが好ましい。

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、オレイン酸、リノール
酸、クルシン酸等の炭素数が１２個以上のものが使用で
きる。

脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸エチル、ステア
リン酸ブチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸モノ
グリセリド、オレイン酸モノグリセリド等が使用できる
。

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、パルミチン酸アミド、ステ
アリン酸アミド、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、
エチレンビスステアリン酸アミド等が使用できる。

金属石ケンとしては、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、オレイン酸、リノ
ール酸、クルシン酸等のＺｎ、Ｐｂ。

Ｎｉ　、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａ＃、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃｕ等との塩
、ラウリル、パルミチル、ミリスチル、ステアリル、ベ
ヘニル、オレイル、リノール、リルン等のスルホン酸と
上記金属との塩等が使用できる。

脂肪族アルコールとしては、セチルアルコールステアリ
ルアルコール等が使用できる。

パラフィンとしては、ｎ−ノナデカン、ｎ−トリデカン
、ｎ−トコサン等の飽和炭化水素が使用できる。

シリコーンとしては、水素がアルキル基またはフェニル
基で部分置換されたポリシロキサン及びそれらを脂肪酸
、脂肪族アルコール、脂肪酸アミド等で変性したもの等
が使用できる。

フッ素系界面活性剤としては、パーフロロアルキルカル
ボン酸及びパーフロロアルキルスルホン酸とＮａ，に、
Ｍｇ，Ｚｎ，へＡ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等との塩、パーフ
ロロアルキルリン酸エステル、パーフロロアルキルベタ
イン、パーフロロアルキルトリメチルアンモニウム塩、
パーフロロエチレンオキサイド、パーフロロアルキル脂
肪族エステル等が使用できる。

〔実施例〕

次に、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ないことは言う
までもない。

実施例１ 厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフィルム上に
、粒子径が６５ＯＡのスチレン−ブタジェン共重合体粒
子を分散質とする高分子ラテックスを水−〇−プロピル
アルコール混合液（ｎ−プロピルアルコール７ｏ重量％
含有）に希釈分散せしめた塗布液を塗布し、粒状突起を
約８ｏｏ万個／ｍ♂の密度で形成した。

次いで、この粒状突起が形成されたフィルム上に、真空
蒸着装置内でＣｏ−４Ｊｉ合金（Ｃｏ含有量８０重量％
、Ｎｉ含有量２０重量％）を斜方蒸着し、厚さ０．１μ
の強磁性金属薄膜を形成させた。

さらに、上記強磁性金属薄膜上に大気中で潤滑剤を塗布
し、％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゜ 厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフィルム上に
、粒子径が４５０λのスチレン−ブタジェン共重合体粒
子を分散質とする高分子ラテックスを水−ｎ−プロピル
アルコール混合１（ｎ−プロピルアルコール７０重量％
含有）に希釈分散せしめた塗布液を塗布し１粒状突起を
約５００万個／ｍｍの密度で形成した。

次いで、この粒状突起が形成されたフィルム上に、真空
蒸着装置内でＣｏ−Ｎｉ合金（Ｃｏ含有量８０重量％、
Ｎｉ含有量２０重量％）を斜方蒸着し、厚さ０．１μの
強磁性金属薄膜を形成させた。

さらに、上記強磁性金属薄膜上に大気中で潤滑剤を塗布
し、％インチ幅に裁断してサンプルテープを作製した。

比較例１゜ 厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフィルム上に
、真空蒸着装置内でＣｏ−Ｎｉ合金（Ｃ。

含有量８０重量％、Ｎｉ含有量２０重量％）を斜方蒸着
し、厚さ０．１μの強磁性金属薄膜を形成した。

次いで、この強磁性金属薄膜上に大気中で潤滑剤を塗布
し、％インチ幅に裁断してサンプルテープを作製した。

比較例２４ 厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフィルム上に
、粒子径が４５ＯＡの酸化チタン粒子を水性バインダー
液中に希釈分散せしめた塗布液を塗布し、粒状突起を約
５００万個／　ｍｍ２の密度で形成した。

次いで、この粒状突起が形成されたフィルム上に、真空
蒸着装置内でＣｏ−Ｎｉ合金（Ｃｏ含有量８０重量％、
Ｎ１含有量２０重量係）を斜方蒸着し、厚さ０．１μの
強磁性金属薄膜を形成させた。

さらに、上記強磁性金属薄膜上に大気中で潤滑剤を塗布
し、％インチ幅に裁断してサンプルテープを作製した。

上述の各サンプルテープについて、スチル特性画質、摩
擦係数を測定したところ、次表に示すような結果が得ら
れた。なお、スチル特性は、サンプルテープに４．２Ｍ
Ｈ２の映像信号を記録し、この再生出力が５０％に減衰
するまでの時間として測定し、摩擦係数は低速のテープ
速度（０−４ｍｍ　／ｓｅｅ　）荷重５０ｇにおける磁
性層表面とＩＳステンレスとの摩擦係数を求めた。

表 この第４表より、本発明に係る磁気記録媒体にあっては
、耐久性、走行性がともに優れていることが分かる。こ
れに対して、比較例２のサンプルテープのスチル特性、
画質、摩擦係数が劣るのは、酸化チタン粒子の分散が悪
く、ベースフィルム上に一部凝集しているためであると
考えられる。

〔発明の効果〕

上述の実施例の説明からも明らかなように、本発明にお
いては、非磁性支持体上に高分子ラテノクスにより粒状
突起を形成しその上に強磁性金属薄膜を被着形成してい
るので、上記強磁性金属薄膜の表面性が著しく改善され
、走行性や耐久性を大幅に向上することが可能となって
いる。

さらに本発明においては、延伸工程等の余分な工程が不
要であるので、生産性等の点でも有利である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に粒子径３００〜１０００Åの高分子ラテックスよ
   りなる粒状突起が形成された非磁性支持体上に強磁性金
   属薄膜が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体
   。