JP2601339B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2601339B2 JP1031601A JP3160189A JP2601339B2 JP 2601339 B2 JP2601339 B2 JP 2601339B2 JP 1031601 A JP1031601 A JP 1031601A JP 3160189 A JP3160189 A JP 3160189A JP 2601339 B2 JP2601339 B2 JP 2601339B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強磁性金属薄膜を磁気記録層として備えてい
る磁気記録媒体に関し、特に広範囲の温湿度条件におい
て走行性、耐摩耗性に優れる金属薄膜型磁気記録媒体に
関するものである。
〔従来技術〕
従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にγ
−Fe2O3、Coをドープしたγ−Fe2O3、Fe3O4、Coをドー
プしたγ−Fe3O4、CrO2等の磁性粉末あるいは強磁性金
属粉末等の磁性材料を合成樹脂を主体とする有機バイン
ダー中に分散せしめたものを塗布し乾燥させる塗布型の
ものが広く使用されてきている。近年高密度記録への要
求の高まりと共に真空蒸着、スパツタリング、イオンプ
レーテイング等のベーパーデポジシヨン法あるいは電気
メツキ法、無電解メツキ等のメツキ法により形成される
強磁性金属薄膜を磁気記録層とする、バインダーを使用
しない、いわゆる金属薄膜型磁気記録媒体が注目をあび
ており実用化または改良の努力が種々おこなわれてい
る。
高密度記録用の磁気記録媒体に要求される条件の一つ
として、磁性層の高抗磁力化、薄型化が理論的にも実験
的にも提唱されている。その点からも塗布型の磁気記録
媒体よりも一桁小さい薄型が容易で飽和磁束密度も大き
い金属薄膜型磁気記録媒体への期待は大きい。
特に真空蒸着による方法はメツキの場合のような廃液
処理を必要とせず製造工程も簡単で膜の析出速度も大き
くできるため金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法として
好ましい。真空蒸着によつて磁気記録媒体にのぞましい
抗磁力および角型性を有する磁性膜を製造する方法とし
て米国特許3342632号、同3342633号等に述べられている
斜め蒸着法が知られている。さらに強磁性金属薄膜から
なる磁気記録媒体にかかわる大きな問題として耐候性、
走行性、耐摩耗性がある。磁気記録媒体は磁気信号の記
録、再生および消去の過程において磁気ヘツドと高速相
対運動のもとにおかれるが、その際走行がスムーズにし
かも安定に行わればならないし、同時にヘツドとの接
触、摩耗もしくは破壊が起こつてはならない。以上のよ
うな背景から走行性、耐久性を向上させる方法として潤
滑層や保護層を設けることが検討されてきている。
金属薄膜型磁気記録の保護層としては、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、脂肪酸、脂肪酸の金属塩、脂肪酸エ
ステルあるいはアルキル燐酸エステル等を有機溶剤に溶
解して塗布したものがある。(例えば特開昭60−69824
号公報、特開昭60−85427号公報参照) また、広範囲の環境下で比較的優れた耐久性を有する
フツ素含有エステル化合物が提案されている(特開昭62
−236118等)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらこうして各種潤滑剤を工夫して得られた
金属薄膜型磁気記録媒体においても高温・高湿、低温・
低湿等の極端な環境条件で走行性、耐摩耗性は不十分で
あつたり、設けた保護・潤滑層の厚みによるヘツド−テ
ープ間のスペーシング損失のため電磁変換特性が劣化す
るなどの問題があり、金属薄膜型磁気記録媒体は、なお
改良が望まれている。
本発明の目的は、走行性、耐摩耗性、電磁変換特性に
すぐれた金属薄膜型磁気記録媒体を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは金属薄膜型磁気記録媒体について鋭意検
討した結果、非磁性支持体上に磁気記録層として設けら
れた強磁性金属薄膜の表面上に下記一般式であらわされ
るフツ素含有エステルを含有させることにより従来の方
法では実現できなかつた極めて高い耐久性・環境適応性
を実現し得ることを見いだし本発明をなす至つた。
一般式 H(CF2(CH2mOCOR 但しnは1〜20の整数、mは1〜6の整数、Rは炭素
数9以上の炭化水素基 すなわち本発明の上記の目的は、支持体上に電気メツ
キ、無電解メツキ、気相メツキ、スパツタリング、蒸
着、イオンプレーテイング等の方法により形成された強
磁性金属薄膜の表面に、末端にCHF2基を有し、α位また
はこれに隣接するいくつかの炭素原子に水素原子が結合
したフツ化炭化水素型アルコールと、カルボン酸から合
成されるエステルを有する化合物を含む層を形成するこ
とにより達成される。
本発明において使用される化合物は前記一般式で示さ
れるフツ素化エステル化合物ならば何でもよいがなかで
も比較的分子量が大きく揮発性の少ないものが優れる。
具体的にはn+m+(Rの炭素数)が14以上、特にn
が4以上でRの炭素数が14以上の時に本発明の化合物の
効果が顕著に現れる。
nが20を越える場合は化合物の合成が困難であり、m
が6未満の場合は走行耐久性の効果が小さい。
本発明のフツ素含有エステル化合物を合成するために
一般的に用いられる方法は、−COOHを有する酸(I)と
フツ素を特定の位置に置換したフツ化炭化水素アルコー
ル(II)を縮合反応させる方法である。
RCOOH (I) ただし、Rは炭素数9以上の一価炭化水素基である。
H(CF2(CH2mOH (II) ただし、nは1〜20の整数、mは1〜6の整数であ
る。
合成触媒としては硫酸、p−トルエンスルホン酸等の
酸触媒をもちいるのが一般的である。
(I)の具体例としては、 デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸(ラウリン
酸)、テトラデカン酸(ミリスチン酸)、ヘキサデカン
酸(パルミチン酸)、オクタデカン酸(ステアリン
酸)、エイコサン酸(アラキン酸)、ドコサン酸(ベヘ
ン酸)、モンタン酸等の飽和直鎖高級脂肪酸、2−プロ
ピルヘプタン酸、2−ブチルオクタン酸、2−ヘプチル
ウンデカン酸等のβ位分岐飽和脂肪族カルボン酸、メチ
ル分岐イソステアリン酸等のメチル分岐飽和脂肪族カル
ボン酸、オキソ法によるイソトリデカン酸、イソステア
リン酸等の複雑な分岐構造を持つ飽和脂肪族カルボン
酸、オレイン酸、パルミトレイン酸、リノール酸、リノ
レン酸等の炭素炭素二重結合を持つ不飽和脂肪族カルボ
ン酸、p−ノニル安息香酸等の芳香族カルボン酸等が挙
げられる。
(II)の具体例としては、 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフル
オロノナノール、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフ
ルオロヘプタノール、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,1
0,10−ヘキサデカフルオロデカノール、2,2,3,3,4,4,5,
5−オクタフルオロペンタノール等が挙げられる。
上に例示した方法で作られる、フツ素含有エステル化
合物としては 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオ
ロノニル2−ヘプチルウンデカノエート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチル2
−ヘプチルウンデカノエート 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘキサデカフル
オロデシル2−ヘプチルウンデカノエート 2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル2−ヘプチ
ルウンデカノエート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオ
ロノニルオレエート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチルオ
レエート 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘキサデカフル
オロデシルオレエート 2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルオレエート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオ
ロノニルステアレート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチルス
テアレート 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘキサデカフル
オロデシルステアレート 2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルステアレー
ト 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオ
ロノニルリノレート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチルリ
ノレート 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘキサデカフル
オロデシルリノレート 2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルリノレート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオ
ロノニルリノレネート 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチルリ
ノレネート 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘキサデカフル
オロデシルリノレネート 2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルリノレネー
ト 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオ
ロノニルイソステアレート(メチル分岐イソステアリン
酸由来) 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチルイ
ソステアレート(メチル分岐イソステアリン酸由来) 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10−ヘキサデカフル
オロデシルイソステアレート(メチル分岐イソステアリ
ン酸由来) 2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルイソステア
レート(メチル分岐イソステアリン酸由来) 等が挙げられる。
これらのうち、常温で液体のものであり、酸側残基が
不飽和脂肪族または分岐構造を持つ飽和脂肪族基である
ものが望ましい。
本発明において強磁性金属薄膜上には、上記のフツ素
含有エステル化合物の1種または2種以上のほか潤滑剤
として従来より知られている下記の化合物を混在させる
こともできる。
本発明のフツ素含有エステル化合物のほかに混入でき
る潤滑剤としては、脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、
脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール、モノアルキル
フオスフアイド、ジアルキルフオスフアイト、トリアル
キルフオスフアイト、モノアルキルフオスフエート、ジ
アルキルフオスフエート、トリアルキルフオスフエー
ト、アルカンスルホン酸、そのアミド化物またはその
塩、アルキル硫酸、そのアミド化物またはその塩、パラ
フイン類、シリコーンオイル、動植物油、鉱油、高級脂
肪族アミン、パーフルオロポリエーテル;グラフアイ
ト、シリカ、二硫化モリブデン、二硫化タングステン等
の無機微粉末;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、ポリテトラ
フルオロエチレン等の樹脂微粉末;αオレフイン重合
物;常温で液体の不飽和脂肪族炭化水素、フルオロカー
ボン類等があげられる。
本発明において、強磁性金属薄膜上に、前記フツ素含
有エステルを含有させる方法としては、前記フツ素含有
エステルを有機溶剤に溶解して基板に塗布あるいは噴霧
したのち乾燥する方法、材料を熔融して基板に塗着させ
る方法、有機溶剤に材料を溶解した溶液に基板を浸漬し
て材料を基板表面に吸着させる方法、ラングミュアーブ
ロジエツト法などにより基板表面に材料の単分子膜を形
成する方法等が挙げられる。
本発明の磁気記録媒体の強磁性金属薄膜上における前
記フツ素含有エステルの含有量は、0.5mg/m2〜100mg/m2
が好ましく、より好ましくは2mg/m2〜20mg/m2である。
厚みが0.5mg/m2以下だと均一な膜として形成するのが困
難であり、走行性、耐久性が十分でない。また厚みが10
0mg/m2以上の場合は、ヘツド−テープ間のスペーシング
損失のため電磁変換特性が劣化する問題がある。
また本発明磁気記録媒体においては、前記フツ素含有
エステルを強磁性金属薄膜上に強く付着、吸着させるた
めに、下地金属薄膜表面を脂肪酸などの界面活性剤や各
種カツプリング剤で改質しておくこともできる。
なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性支持体のもう一
方の面で、カーボンブラツク等と有機バインダーを主体
とするいわゆるバツク層を設けて走行性をさらに改善す
ることができる。この際、本発明の磁気記録媒体がテー
プとして巻き取られている状態で強磁性薄膜上にある前
記フツ素含有エステルが、バツク層に移り、バツク層に
も前記フツ素含有エステルが含有されることになる。こ
のようにバツク層に前記フツ素含有エステルが含有され
ていても、本発明の磁気記録媒体の走行、耐久性にはほ
とんど影響されない。
場合によつては、バツク層に前記フツ素含有エステル
を予め含有させることにより本発明の磁気記録媒体の走
行耐久性を向上させることもできる。
強磁性金属薄膜は鉄、コバルト、ニツケルその他の強
磁性金属あるいはFe−Co,Fe−Ni,Co−Ni,Fe−Rh,Co−P,
Co−B,Co−Y,Co−La,Co−Ce,Co−Pt,Co−Sm,Co−Mn,Co
−Cr,Fe−Co−Ni,Co−Ni−P,Co−Ni−B,Co−Ni−Ag,Co
−Ni−Nd,Co−Ni−Ce,Co−Ni−Zn,Co−Ni−Cu,Co−Ni−
W,Co−Ni−Re等の強磁性合金を電気メツキ、無電解メツ
キ、気相メツキ、スパツタリング、蒸着、イオンプレー
テイング等の方法により形成せしめたもので、その膜厚
は磁気記録媒体として使用する場合0.02−2μmの範囲
であり、特に0.05−0.4μmの範囲が望ましい。
強磁性金属薄膜を形成する際たとえば酸素気流中で蒸
着を行う等の方法で、上記各種強磁性金属薄膜中に酸素
を導入することが電磁変換特性、耐久性をより優れたも
のにすることができる。また酸素の他にN,Cr,Ga,As,Sr,
Zr,Nb,Mo,Rh,Pd,Sn,Sb,Te,Pm,Re,Os,Ir,Au,Hg,Pb,Bi等
が含んでいてもよい。
上記の磁性層の表面形状は特に規定されないが、1〜
500nm(nm:ナノメートル=10-9メートル)の高さの突起
を有している場合特に走行性・耐久性にすぐれる。
支持体の厚さは4〜50μmが好ましい。また強磁性薄
膜の密着向上・磁気特性の改良の為に支持体上に下地層
を設けてもよい。
本発明に用いられる基体としては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、ポリフエニレンサルフアイドのようなプラ
スチツクベース、又はAl,Ti,ステンレス鋼などがもちい
られる。
走行耐久性を向上させるために、強磁性金属薄膜を形
成する前に支持体表面に微小突起を設けておくことが
(結果的に磁性層表面に適度な凹凸を設けることにな
り)効果的である。微小突起の存在密度は2×106〜2
×108個/mm2でひとつの突起の高さは1〜50nm(nm:ナノ
メートル=10-9メートル)のものが好ましい。
磁気記録媒体の形状はテープ、シート、カード、デイ
スク等いずれでもよいが、特に好ましいのはテープ状、
デイスク状である。
〔発明の効果〕
強磁性金属薄膜上に一般式に示す末端にCHF2基を持つ
フツ素含有エステル化合物を強磁性金属薄膜の表面に含
有した金属薄膜型磁気記録媒体は従来検討された一般的
な潤滑剤やフツ素含有各種潤滑剤やフツ素含有各種潤滑
剤では実現できないきわめて広い環境条件で優れた走行
・耐久性を与えるものである。
次に実施例をもつて本発明の新規な効果を明確にす
る。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例〕
13μm厚のポリエチレンテレフタレートフイルム上に
コバルト−ニツケル磁性膜(膜厚150nm)を酸素気流中
で斜め蒸着し、磁気記録媒体の原反を作成した。蒸発源
としては電子ビーム蒸発源を使用し、これにコバルト−
ニツケル合金(Co:80wt%,Ni:20%)をチヤージし真空
度5×10-5Torr中にて入射角が50度となるよう斜め蒸着
を行つた。得られた磁気記録媒体の原反の磁性金属薄膜
上に各種材料(第1表参照)をメチルエチルケトンに溶
解して14mg/m2だけ塗布、乾燥しサンプルを作成し試料N
o.1〜13とした。得られた磁気テープの(A)40℃、80
%相対湿度および(B)25℃、5%相対湿度におけるス
テンレス棒に対する摩擦係数すなわちμ値および8ミリ
型VTRでの繰り返し走行耐久性およびスチル耐久性を調
べたところ第1表のようになつた。
ここで繰り返し走行耐久性とは50m長のテープを8ミ
リ型VTR(富士写真フイルム(株);FUJIX−8 M6型)で
繰り返し再生し走行不安定になる画面の乱れや摩擦係数
の上昇による走行の停止が起こるまでの再生回数であ
る。またスチル耐久性は、同型のVTR(ただしスチル再
生時間を制限する機能を取り去つてある)で画像再生時
にポーズボタンを押し、画像が出なくなるまでの時間を
測定して評価した。
このようにして本発明のフツ素含有エステル化合物を
含む層を表面に設けてなる金属薄膜型磁気記録媒体はμ
値、繰り返し走行性において優れ、かつその特徴が高温
・高湿から低湿までの広範囲な条件の中で実現されてい
ることがあきらかとなつた。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に設けられた強磁性金属薄
    膜上に下記一般式であらわされるフツ素含有エステルを
    含有することを特徴とする磁気記録媒体。 H(CF2(CH2mOCOR 但しnは1〜20の整数、mは1〜6の整数、Rは炭素数
    9以上の炭化水素基
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