JP2650244B2

JP2650244B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2650244B2
Application number: JP61079515A
Authority: JP
Inventors: 洋文近藤; 隆宏川名; 洋谷田貝
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPS62236119A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、真空蒸着やスパッタリング等の真空薄膜形
成技術等の手法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜
を磁性層として形成した、いわゆる強磁性金属薄膜型の
磁気記録媒体に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を磁性層
として形成してなる磁気記録媒体において、磁性層である強磁性金属薄膜上にカルボン酸フッ化ア
ルキルエステル及び防錆剤よりなるトップコート層を形
成し、磁気記録媒体の走行性，耐摩耗性，耐久性，耐蝕性を
改善しようとするものである。

〔従来の技術〕

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を含有するγ−Fe₂O₃,Fe₃O₄,Coを含有するFe
₃O₄,γ−Fe₂O₃とFe₃O₄とのベルトライド化合物,Coを含
有するベルトライド化合物,CrO₂等の酸化物強磁性粉末
あるいはFe,Co,Ni等を主成分とする合金磁性粉末等の粉
末磁性材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体，ポリ
エステル樹脂，ポリウレタン樹脂等の有機バインダー中
に分散せしめた磁性塗料を塗布・乾燥することにより作
製される塗布型の磁気記録媒体が広く使用されている。

これに対して、高密度磁気記録への要求の高まりとと
もに、Co−Ni合金等の強磁性金属材料を、メッキや真空
薄膜形成技術（真空蒸着法やスパッタリング法，イオン
プレーティング法等）によってポリエステルフィルムや
ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着し
た、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体が提案さ
れ、注目を集めている。この強磁性金属薄膜型磁気記録
媒体は、抗磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換
特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄く
することが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
を高めることができること等、数々の利点を有してい
る。

しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒
体では、磁性層表面の平滑性が極めて良好であるために
実質的な接触面積が大きくなり、凝着現象（いわゆるは
りつき）が起こり易くなったり摩擦係数が大きくなる
等、耐久性や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな
課題となっている。一般に、磁気記憶媒体は磁気信号の
記録・再生の過程で磁気ヘッドとの高速相対運動のもと
におかれ、その際走行が円滑に、かつ安定な状態で行わ
れなければならない。また、磁気ヘッドとの接触による
摩耗や損傷はなるべく少ないほうがよい。

あるいは、磁性層が金属材料より構成されることか
ら、保存中、特に高温，高湿下にさらされた場合、磁性
層表面に腐食を生じやすく、このため飽和磁化量や抗磁
力等が経日的に劣化する等の問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
では、走行性，耐久性，耐蝕性等の実用性に問題が多
く、従って従来、潤滑剤や防錆剤の被着による改善が試
みられている。

しかしながら、これら従来の試みも未だ充分なものと
は言い難く、例えば従来広く用いられている潤滑剤の使
用温度範囲は限られており、特に、０〜−５℃のような
低温下では固体化または凍結するものが多く、充分にそ
の潤滑効果を発揮させることができなかった。

そこで本発明は、かかる実用特性のより一層の改善を
目的とするもので、走行性，耐久性，耐蝕性に優れると
ともに、これら実用特性が広い使用温度条件においても
保たれる磁気記録媒体の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究
の結果、脂肪族カルボン酸とパーフルオロアルコールの
エステルであるカルボン酸フッ化アルキルエステル中に
防錆剤を添加した潤滑剤が広い温度範囲に亘って良好な
潤滑効果を発揮すること、また耐蝕性の改善に有効であ
ること等を見出し本発明を完成するに至ったものであっ
て、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、前記強
磁性金属薄膜上にカルボン酸フッ化アルキルエステル及
び及び防錆剤よりなるトップコート層を形成したことを
特徴とするものである。

本発明で潤滑剤として使用されるカルボン酸フッ化ア
ルキルエステルは、一般式 C_nH_mCOO（CH）_jC_kF_2k+1 ・・・（Ｉ）（但し、上記一般式において、ｍ≦2n＋1,j≧1,k≧４で
ある。）で示される化合物である。ここで、カルボン酸のアルキ
ル基（−C_nH_m）は直鎖状，分枝状のいずれでもよく、ま
た二重結合を含んでいてもよい。一方、パーフルオロア
ルキル基（−C_kF_2k+1）の炭素数ｋは４以上であるのが
良いが、６以上とするのがより好ましい。

カルボン酸フッ化アルキルエステルは、例えば相当す
る酸塩化物と含フッ素アルコールとの反応によって容易
に合成される。反応式を示せば次のようなものである。

上記酸塩化物は、市販の脂肪族カルボン酸を五塩化リ
ンPC1₅あるいは塩化チオニルSOC1₂で塩素化することに
よって容易に合成できる。特に、脂肪族カルボン酸の炭
素数ｎが小さいものについては、塩化チオニルSOC1₂で
塩素化することによって合成できる。反応式は下記の通
りである。

一方、フッ素含有アルコールC_kF_2k+1（CH₂）_jOHにつ
いては、シモンズ法等によって得られたパーフルオロカ
ルボン酸をジメチルホルムアミド（DMF）存在下で塩素
化した後、還元剤によって還元することにより容易に合
成することができる。反応式は下記の通りである。

上述のように合成されるカルボン酸フッ化アルキルエ
ステルは、単独で潤滑剤として用いてもよいが、従来公
知の潤滑剤と混合して用い、さらに使用温度帯域の拡大
を図るようにしてもよい。

使用される潤滑剤としては、脂肪酸またはその金属
塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール
またはそのアルコキシド、脂肪族アミン、多価アルコー
ル、ソルビタンエステル、マンニッタンエステル、硫黄
化脂肪酸、脂肪族メルカプタン、変性シリコーンオイ
ル、パーフルオロアルキルエチレンオキシド、パーフル
オロポリエーテル類、高級アルキルスルホン酸またはそ
の金属塩、パーフルオロアルキルスルホン酸またはその
アンモニウム塩あるいはその金属塩、パーフルオロアル
キルカルボン酸またはその金属塩、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸エステル等が例示される。

特に、一般式C_nF_2n+1COOR（但し、式中ｎは６〜10の
整数を表し、Ｒは炭素数１〜25の炭化水素基を表す。）
で示されるパーフルオロアルキルカルボン酸エステルも
低温特性が良好であることから、上記カルボン酸フッ化
アルキルエステルと併用するのに好適である。

さらには、よりい厳しい使用条件に対処し、かつ潤滑
効果を持続させるために、重量比で30:70〜70:30程度の
配合比で極圧剤を併用してもよい。

上記極圧剤は、境界潤滑領域において部分的に金属接
触を生じたとき、これに伴う摩擦熱によって金属面と反
応し、反応生成物皮膜を形成することにより摩擦・摩耗
防止作用を行うものであって、リン酸エステル，亜リン
酸エステル又はリン酸エステルアミン塩等のリン系極圧
剤、硫化油脂，モノサルファイド又はポリサルファイド
等のイオウ系極圧剤、ヨウ素化合物，臭素化合物又は塩
素化合物等のハロゲン系極圧剤、チオリン酸塩，チオカ
ルバミン酸塩又は金属アルキルジチオカルバミン酸塩等
の有機金属系極圧剤、ジアルキルチオリン酸アミン，チ
オフォスフェート又はチオフォスファイト等の複合型極
圧剤等が知られている。また、本発明においては、上述
のカルボン酸パーフルオロアルキルエステルとともに防
錆剤を併用する。

一般に、強磁性金属薄膜は金属材料により形成される
ことから錆易く、上記防錆剤の使用により耐蝕性が大幅
に改善される。したがって、上記カルボン酸フッ化アル
キルエステルを含有する潤滑剤の有する潤滑作用と相俟
って、磁気記録媒体の耐久性を向上することができる。

使用可能な防錆剤としては、通常この種の磁気記録媒
体の防錆剤として使用されるものであれば如何なるもの
であってもよく、例えばフェノール類、ナフトール類、
キノン類、ジアリールケトン、窒素原子を含む複素環化
合物、酸素原子を含む複素環化合物、硫黄原子を含む複
素環化合物、メルカプト基を有する化合物、チオカルボ
ン酸またはその塩、チアゾール系化合物等が挙げられ
る。具体的に例示すれば次の通りである。

先ず、上記フェノール類としては、二価フェノール、
アルキルフェノールあるいはニトロソフェノールが挙げ
られる。

上記二価フェノールとしては、ハイドロキノン，レゾ
ルシン，カテコール等の純フェノール類、及びそれらの
アルキルアミノ，ニトロ，ハロゲノ置換体、例えば、２
−メチルハイドロキノン,4−メチルレゾルシノール,5−
メチルレゾルシノール,4−メチルピロカテコール,2,5−
ジメチルハイドロキノン,4,6−ジメチルレゾルシノー
ル,2,5−ジメチルレゾールシノール,2−イソプロピル−
５−メチルハイドロキノン,2−tert−ブチルハイドロキ
ノン,2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン,4−tert−
ブチルカテコール,2−アミノレゾルシノール,2−レゾル
シノール,2,5−ジクロロヒドロキノン等が挙げられる。
上記アルキルフェノールとは、一価フェノールのアルキ
ル置換体を指し、例えば、ｏ−クレゾール,m−クレゾー
ル,p−クレゾール,o−エチルフェノール,m−エチルフェ
ノール,p−エチルフェノール,2,3−ジメチルフェノー
ル,2,5−ジメチルフェノール,2,6−ジメチルフェノー
ル,3,4−ジメチルフェノール,3,5−ジメチルフェノー
ル,2,4,6−トリメチルフェノール,2,4,5−トリメチルフ
ェノール,5−イソプロピル−２−メチルフェノール,p−
tert−ブチルフェノール,2,6−ジ−tert−ブチル−ｐ−
クレゾール,4,4′−メチレンビス2,6−ジ−tert−ブチ
ルフェノール,2,6−ジメチル−４−tert−ブチルフェノ
ール,2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノール等が挙げら
れる。

上記ニトロソフェノールとしては、例えば、４−ニト
ロソ−２−メトキシ−１−フェノール,4−ニトロソ−２
−エトキシ−１−フェノール,6−ニトロソ−ｏ−クレゾ
ール,4−ニトロソ−ｍ−クレゾール,o−ニトロソフェノ
ール,2−ニトロソフェノール,2−ニトロソレゾルシン,4
−ニトロソレゾルシン,p−ニトロソフェノール等が挙げ
られる。

次に、上記ナフトール類としては、α−ナフトール，
β−ナフトール,1,2−ナフタレンジオール,1,3−ナフタ
レンジオール,1,4−ナフタレンジオール,1,5−ナフタレ
ンジオール,1,7−ナフタレンジオール,1,8−ナフタレン
ジオール,2,3−ナフタレンジオール,1,4,5−ナフタレン
トリオール,1,2,5,8−ナフタレンテトラオール等の純ナ
フトール類、及びニトロ，ニトロソ，アミノ，ハロゲノ
置換ナフトール類、例えば１−クロロ−２−ナフトー
ル,2,4−ジクロロ−１−ナフトール,1−ニトロ−２−ナ
フトール,1,6−ジニトロ−２−ナフトール,1−ニトロソ
−２−ナフトール,2−ニトロソ−１−ナフトール,1−ア
ミノ−２−ナフトール等が挙げられる。

上記キノン類としては、ｐ−ベンゾキノン,o−ベンゾ
キノン,1,2−ナフトキノン,1,4−ナフトキノン,2,6−ナ
フトキノン，アントラキノン,9,10−フェナントレンキ
ノン，ジフェノキノン等の置換基のないキノン類、メチ
ル−ｐ−ベンゾキノン,2,3−ジメチル−ｐ−ベンゾキノ
ン,2−メチル−1,4−ナフトキノン,2−メチルアントラ
キノン等のメチルキノン類、2,5−ジヒドロキシ−ｐ−
ベンゾキノン，テトラヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン,5
−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン,2,3−ジヒドロキシ
−1,4−ナフトキノン,5,8−ジヒドロキシ−1,4−ナフト
キノン,2−ヒドロキシアントラキノン,1,2−ジヒドロキ
シアントラキノン,1,2,3−トリヒドロキシアントラキノ
ン,1,2,4−トリヒドロキシアントラキノン,1,2,5−トリ
ヒドロキシアントラキノン,1,2,6−トリヒドロキシアン
トラキノン,1,2,7−トリヒドロキシアントラキノン等の
ヒドロキシキノン類、２−アミノアントラキノン,1,2−
ジアミノアントラキノン等のアミノキノン類、１−ニト
ロアントラキノン,1,5−ジニトロアントラキノン等のニ
トロキノン類、2,6−ジクロロ−ｐ−ベンゾキノン，テ
トラクロロ−ｐ−ベンゾキノン，テトラブロモ−ｐ−ベ
ンゾキノン等のハロゲノキノン類、あるいは２種以上の
置換基を有するキノン類、例えば2,5−ジクロロ−3,6−
ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン,1−メチル−２−ヒド
ロキシ−1,4−ナフトキノン等が挙げられる。

上記ジアリールケトンとしては、ベンゾフェノン及び
その誘導体が挙げられ、例えばベンゾフェノン,4−メチ
ルベンゾフェノン,3−メチルベンゾフェノン,3,4−ジメ
チルベンゾフェノン,4,4′−ジメチルベンゾフェノン,
3,4′−ジメチルベンゾフェノン,4−エチルベンゾフェ
ノン等のアルキル置換体、４−ヒドロキシベンゾフェノ
ン,4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン,2,3,4−トリヒ
ドロキシベンゾフェノン,2,4−ジヒドロキシベンゾフェ
ノン,2,2′,5,6′−テトラヒドロキシベンゾフェノン,
2,3′,4,4′,6−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等の
ヒドロキシベンゾフェノン類、４−アミノベンゾフェノ
ン,4,4′−ジアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフ
ェノン類、あるいは２種以上の置換基を有するベンゾフ
ェノン類、例えば４−メトキシ−２−ヒドロキシベンゾ
フェノン,2,2′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフ
ェノン等が挙げられる。

上記窒素原子を含む複素環化合物としては、アクリジ
ン、2,2′,2″−テルピリジルネオクプロイン、2,2′−
ジピリジルベンゾトリアゾール、５−メチルベンゾトリ
アゾール、バソフェナントロリン、1,10−フェナントロ
リン、アルデヒドコリジン、ベンジルピリジン、フェニ
ルピリジン、キナゾリン、２−ヘプタデシルイミダゾー
ル等の他、フェノール性水酸基を有する化合物、例えば
４−（２−ピリジルアゾ）−レゾルシン１−（２−ピリ
ジルアゾ）−２−ナフトール,4−キノリノール,4−メチ
ル−２−キノリノール,8−キノリノール，キノリンジオ
ール等、カルボキシル基を有する化合物、例えばキヌレ
ン酸，アクリジン酸，アトファン，キルナジン酸，シリ
コニン酸，イソニコチン酸,2,5−ピリジンジカルボン
酸，キニン酸等、アミノ基又はイミノ基を有する化合
物、例えば２−アミノベンズイミダゾール,5−アミノ−
1H−テトラゾール,5−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾー
ル，アデニン，グアニン，ルミノール,2−ヒドラジノキ
ノリン，チアミン等，カルボニル基を有する化合物、例
えばリボフラビン，テオブロミン，アラントイン，アロ
キサン,2−チオバルビツール酸，ビオルル酸，イサチ
ン，ヒダントイン，チミン，バルビツール酸，オロチン
酸，ウラシル，スクシンイミド，クレアチニン,2−ピロ
リドン等が挙げられる。

上記酸素原子を含む複素環化合物としては、トコフェ
ロール，モリン，ケルセチン，アスコルビン酸，無水1,
8−ナフタル酸，レゾルフィン，コウジ酸，デヒドロ酢
酸，オキサゾール,3−アミノフタルイミド,4−アミノフ
タルイミド，ウリジン，チミジン，グアノシン，無水イ
サト酸等が挙げられる。

上記硫黄原子を含む複素環化合物としては、スルホラ
ン,3−ヒドロキシスルホラン,3−メチルスルホラン，ス
ルホレン,3−ヒドロキシスルホレン,3−メチルスルホレ
ン，ローダニン,3−アミノローダニン，チアゾリン−４
−カルボン酸,4H−1,4−チアジン，ビオチン,3,6−チオ
キサンテンジアミン,3,6−チオキサンテンジアミン−1
0,10−ジオキシド等が挙げられる。

上記メルカプト基を有する化合物としては、２−ベン
ゾオキサゾールチオール，チオフェノール，チオサリチ
ル酸，プロパンチオール，チオウラシル,2,3−キノキサ
リンジチオール，ジチゾン，チオオキシン,2−ベンズイ
ミダゾールチオール,6−チオグアニン,5−ニトロ−２−
ベンズイミダゾールチオール,5−アミノ−1,3,4−チア
ゾール−２−チオール等が挙げられる。

上記チオカルボン酸またはその塩としては、ジエチル
ジチオカルバミン酸ナトリウム，エタンチオ酸，ルベア
ン酸，チオアセトアミド，エタンジチオ酸等が挙げられ
る。

上記チアゾール系化合物としては、ビスムチオールI
I,ジアゾスルフィド，アゾスルフィム,1,3,4−チアジア
ゾール，ビスムチオール，ビアズチオール，ベンゾチア
ゾール,2−メチルベンゾチアゾール,2−（ｐ−アミノフ
ェニル）−６−メチルベンゾチアゾール,2−メルカプト
ベンゾチアゾール，ベンゾチアゾリン,2−ベンゾチアゾ
リン，ベンゾチアゾロン等が挙げられる。

上記防錆剤は、上記潤滑剤と混合して用いる場合、例
えば第１図に示すように非磁性支持体（１）上に強磁性
金属薄膜（２）を形成し、その表面に潤滑剤と防錆剤と
を混合させてなるトップコート層（３）として設ける場
合と、例えば第２図に示すように非磁性支持体（１）上
に強磁性金属薄膜（２）を形成し、その表面に先ず上記
防錆剤からなる防錆剤層（3a）を塗布し、しかる後上記
カルボン酸フッ化アルキルエステルを含有する潤滑剤か
らなる潤滑剤層（3b）を塗布するというように、２層以
上に分けて被着する場合とがある。

ここで、潤滑剤と防錆剤とを混合して塗布する際の塗
布量としては、0.5mg/m²〜100mg/m²であるのが好ましく
1mg/m²〜20mg/m²であるのがより好ましい。また、防錆
剤層と潤滑剤層の２層に分けて塗布する場合には、上記
防錆剤の塗布量としては、先の潤滑剤と同様、0.5mg/m²
〜100mg/m²であるのが好ましく、1mg/m²〜20mg/m²であ
るのがより好ましい。この塗布量があまり少なすぎる
と、摩擦係数の低下、耐摩擦性，耐久性，耐蝕性改善の
効果が不足し、逆に多過ぎると慴動部材と強磁性金属薄
膜との間ではりつき現象が起こり、走行性等に問題が生
ずる。

本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁性支持体上
に磁性層として強磁性金属薄膜を設けたものであるが、
ここで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
トブ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、
アルミニウム合金，チタン合金等の軽金属、アルミナガ
ラス等のセラミックス等が挙げられる。この非磁性支持
体の形態としては、フィルム，シート，ディスク，カー
ド，ドラム等のいずれでもよい。

上記非磁性支持体には、その表面に山状突起やしわ状
突起，粒状突起等の突起を１種以上を形成し、表面粗さ
をコントロールしてもよい。

上記山状突起は、例えば高分子フィルム製膜時に粒径
500〜3000Å程度の無機微粒子を内添することにより形
成され、高分子フィルム表面からの高さは100〜1000
Å，密度はおよそ１×10⁴〜10×10⁴個/mm²とする。山状
突起を形成するために使用される無機微粒子としては、
炭素カルシウム（CaCO₃）やシリカ，アルミナ等が好適
である。

上記しわ状突起は、例えば特定の混合溶媒を用いた樹
脂の希薄溶液を塗布乾燥することにより形成される起状
であって、その高さは0.01〜10μm,好ましくは0.03〜0.
5μｍ、突起間の最短間隔は0.1〜20μｍとする。このし
わ状突起を形成するための樹脂としては、ポリエチレン
テレフタレート，ポリエチレンフタレート等の飽和ポリ
エステル、ポリアミド、ポリスチロール、ポリカーボネ
ート、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニデリン、ポリ
ビニルブチラール、ポリフェニレンオキサイド、フェノ
キシ樹脂等の各種樹脂の単体，混合物または共重合体で
あり、可溶性溶剤を有するものが適している。そして、
これらの樹脂をその良溶媒に溶解せしめた樹脂濃度１〜
1000ppmの溶液に、その樹脂の貧溶媒であって前記良溶
媒より高い沸点を有する溶媒を樹脂に対して10〜1000倍
量添加した溶液を、高分子フィルムの表面に塗布・乾燥
することにより、非常に微細なしわ状凹凸を有する薄層
を得ることができる。

粒状突起は、アクリル樹脂等の有機超微粒子またはシ
リカ，金属粉等の無機微粒子を球状あるいは半球状に付
着させることにより形成される。この粒状突起の高さ
は、50〜500Å，密度は１×10⁶〜50×10⁶個/mm²程度と
する。

これら突起の少なくとも一種以上を形成すれば磁性層
である強磁性金属薄膜の表面性が制御されるが、２種以
上を組み合わせることにより効果が増し、特に山状突起
を設けたベースフィルム上にしわ状突起とつぶ状突起を
形成すれば、極めて耐久性，走行性が改善される。

この場合、突起の全体としての高さは、100〜2000Å
の範囲内であることが好ましく、その密度は1mm²当り平
均で１×10⁵〜１×10⁷個であることが好ましい。

また、上記磁性層である強磁性金属薄膜は、真空蒸着
法やイオンプレーティング法，スパッタリング法等の真
空薄膜形成技術により連続膜として形成される。

上記真空蒸着法は、10^-4〜10^-8Torrの真空下で強磁性
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、ディスク基板上に蒸発金属（強磁性金属
材料）を沈着するというものであり、一般に高い抗磁力
を得るため基板に対して上記強磁性金属材料を斜めに蒸
着する斜方蒸着法が採用される。あるいは、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うものも
含まれる。

上記イオンプレーティング法も真空蒸着法の一種であ
り、10^-4〜10^-3Torr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て、放電中で上記強磁性金属
材料を蒸発させるというものである。

上記スパッタリング法は、10^-3〜10^-1Torr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
じたアルゴンガス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あり、グロー放電の方法により直流
２極,3極スパッタ法や、高周波スパッタ法、またはマグ
ネトロン放電を利用したマグネトロンスパッタ法等があ
る。このスパッタリング法による場合には、CrやW,V等
の下地膜を形成しておいてもよい。

なお、上記いずれの方法においても、基板上にあらか
じめBi,Sb,Pb,Sn,Ga,In,Cd,Ge,Si,Tl等の下地金属層を
被着形成しておき、基板面に対して垂直方向から成膜す
ることにより、磁気異方性の配向がなく面内等方性に優
れた磁性層を形成することができ、例えば磁気ディスク
とする場合には好適である。

このような真空薄膜形成技術により金属磁性薄膜を形
成する際に、使用される強磁性金属材料としては、Fe,C
o,Ni等の金属の他に、Co−Ni合金,Co−Pt合金,Co−Ni−
Pt合金,Fe−Co合金,Fe−Ni合金,Fe−Co−Ni合金,Fe−Co
−Ｂ合金,Co−Ni−Fe−Ｂ合金,Co−Cr合金あるいはこれ
らにCr,Al等の金属が含有されたもの等が挙げられる。
特に、Co−Cr合金を使用した場合には、垂直磁化膜が形
成される。

このような手法により形成される磁性層の膜厚は、0.
04〜１μｍ程度である。

また、非磁性支持体の前記磁性層が設けられる面とは
反対側の面に、いわゆるバックコート層を形成してもよ
い。バックコート層は、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重
合体，フェノール樹脂又はポリフッ化ビニル並びにブタ
ジエン系共重合体等の結合剤樹脂と導電性を付与するた
めのカーボン系微粉末又は表面粗度のコントロール及び
耐久性向上のために添加される無機顔料等の粉末成分と
をアセトン，メチルエチルケトン又はベンゼン等の有機
溶媒に混合分散させたバックコート用塗料を非磁性支持
体面に塗布することにより形成される。

前述のバックコート層には潤滑剤を併用してもよい。
この場合、上記バックコート層中に潤滑剤を内添する方
法、あるいはバックコート層上に潤滑剤を被着する方法
がある。いずれにしても、上記潤滑剤としては、脂肪
酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、金属石鹸、脂肪族
アルコール、パラフィン、シリコーン等、従来より周知
の潤滑剤が使用できる。

〔作用〕

カルボン酸フッ化アルキルエステル及び防錆剤を含む
潤滑剤層を、強磁性金属薄膜上にトップコート層として
形成することにより良好な潤滑作用を発揮して摩擦係数
を低減する。特に、カルボン酸フッ化アルキルエステル
は、低温下においても良好な潤滑効果を発揮する。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

先ず、以下の合成例にしたがってカルボン酸フッ化ア
ルキルエステルを合成した。

合成例市販のオレイン酸，リノール酸，リノレン酸，ミリス
チン酸，パルミチン酸をそれぞれ五塩化リン（PC1₅）あ
るいは塩化チオニク（SOC1₂）で塩素化し、相当するカ
ルボン酸クロライドを得た。なお、ブタン酸クロライド
は市販のものを使用した。

一方、ペンタデカフルオロオクタン酸あるいはノナデ
カフルオロデカン酸をジメチルホルムアミド（DMF）を
触媒として塩化チオニル（SOC1₂）で塩素化した後、水
素化リチウムアルミニウムで還元してペンタデカフルオ
ロ−１−オクタノール及びノナデカフルオロ−１−デカ
ノールを合成した。

次いで、上記ペンタデカフルオロ−１−オクタノール
あるいはノナデカフルオロ−１−デカノールをトリエチ
ルアミンとともにクロロホルムに溶解させ、氷冷下で先
に合成したカルボン酸クロライドのいずれか１種を30分
かけて滴下した。滴下終了後、一晩常温で撹拌した。こ
れを水、５％希塩酸、NaHCO₃水溶液、水の順で洗浄した
後、真空蒸留して精製した。

以上の合成方法に従い、カルボン酸クロライドの種類
を変えて化合物を８種類合成した。

生成物の確認は、赤外分光分析（IR）及び質量分析
（MASS）によって行った。例えばオレイン酸ペンタデカ
フルオロオクチルエステルの場合には、1360〜1100cm^-1
にかけてCF結合特有の吸収が見られること、1760cm^-1に
エステルのＣ＝Ｏの吸収が見られること、3020cm^-1及び
2930cm^-1にCHの伸縮振動による吸収が見られること、等
から確認した。また質量分析によるマススペクトルで、
664の分子イオンピークM⁺が存在することも、この構造
を支持している。なお、上記質量分析は、日本電子社
製，質量分析計DX303を用いて行い、ガスクロマトグラ
フにより単一成分であることを確認してから測定した。

実施例 14μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め蒸着法によりCoを被着させ、膜厚1000Åの強磁性金属
薄膜を形成した。

次に、この強磁性金属薄膜表面上に、防錆剤を溶媒
（アセトン：エチルエーテル＝1:1）で希釈した溶液を
塗布量が10mg/m²となるように塗布し乾燥した。さら
に、この防錆剤層上にカルボン酸フッ化アルキルエステ
ルを溶媒（アセトン：エチルエーテル＝1:1）で希釈し
た溶液を塗布量が10mg/m²となるように塗布し、乾燥
後、1/2インチ幅に裁断してサンプルテープを作成し
た。なお、使用したカルボン酸パーフルオロアルキルエ
ステルの種類並びに防錆剤名を第１表（１）及び第１表
（２）に示す。

作製された各サンプルテープについて、初期の保磁力
（Hc₁）と飽和磁化量（Is₁）、及び温度45℃，相対湿度
80％RH下に１週間放置した後保磁力（Hc₂）と飽和磁化
量（Is₂）を測定し、その変化率を次式に従ってもとめ
た。なお、比較例として、全く保護層を被着しないブラ
ンクテープについても変化率を調べた。結果を第２表に
示す。

Hcの変化率＝（Hc₂−Hc₁）/Hc₁×100（％） Isの変化率＝（Is₂−Is₁）/Is₁×100（％）上記第２表からも明らかなように、本発明の各実施例
は、温度45℃，相対湿度80％RH下に１週間放置という条
件下でも極めて安定しており、Hcの変化率及びIsの変化
率ともに極めて小さく、さらには錆の発生も認められな
かった。これに対して、潤滑剤層のない比較例のテープ
では、Hcの変化率及びIsの変化率ともに大きく、錆かか
なりの量発生するなど耐蝕性の悪いものであった。

次に、作製された各サンプルテープについて、温度25
℃，相対湿度（RH）50％及び−５℃の各条件下での動摩
擦係数及びシャトル耐久性を測定した。この動摩擦係数
は、材質がステンレス（SUS304）のガイドピンを用い、
一定のテンションをかけ5mm/secの速度で送り、試験し
たものである。また、シャトル耐久性は、１回につき２
分間のシャトル走行を行い、出力が−3dB低下までのシ
ャトル回数で評価した。スチル耐久性は、ポーズ状態で
の出力の−3dBまでの減衰時間を評価した。なお、比較
例として、全く保護層を被着しないブランクテープにつ
いても測定した。結果を第３表（１）及び第３表（２）
に示す。

上記第３表（１）及び第３表（２）からも明らかなよ
うに、本発明の各実施例は、常温，低温の各条件下で動
摩擦係数が小さく、走行が極めて安定しており、また10
0回往復走行後もテープ表面の損傷は全く見られなかっ
た。また、耐久性もきわめて良く、150回シャトル走行
を行っても出力の低下は見られなかった。これに対し
て、保護層のない比較例のテープでは、摩擦係数が往復
走行回数が多くなるにつれて大となり、走行も不安定で
テープの摩耗が見られ、耐久性も悪いものであった。

なお、滑剤としてステアリン酸ステアリル、防錆剤と
してベンゾアチアゾールと用い、他は実施例記載の方法
によって作成した薄膜型媒体については、次の通りであ
った。

Hcの変化率＋3.0％ Isの変化率 −0.5％動摩擦係数（25℃） 0.65 （−５℃） 0.72 シャトル耐久性（25℃） 12回数（−５℃）測定不能スチル耐久性（25℃）５分（−５℃）測定不能このように、滑剤として通常の脂肪酸エステルを用い
た場合、走行性や耐久性を確保することができず、特に
低温で特性が著しく劣るものであった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明において
は、強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体の磁性層上にカル
ボン酸フッ化アルキルエステル及び防錆剤を含むトップ
コート層を形成しているので、実用特性の大幅な改善を
図ることが可能となり、走行安定性や耐摩耗性，耐蝕
性，長期安定性に優れた磁気記録媒体とすることができ
る。

特に、カルボン酸フッ化アルキルエステルの凝固点温
度は低いことから、低温下での使用時にも実用性は確保
され、磁気記録媒体の使用温度帯域の拡大を図ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は潤滑剤と防錆剤を混合して塗布した磁気記録媒
体の構成例を示す要部拡大断面図であり、第２図は防錆
剤層と潤滑剤層を別々に塗布した磁気記録媒体の構成例
を示す要部拡大断面図である。１……非磁性支持体２……強磁性金属薄膜３……トップコート層 3a……防錆剤層 3b……潤滑剤層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成
し、前記強磁性金属薄膜上に一般式C_nH_mCOO（CH₂）_jC_kF
_2k+1（但し、ｍ≦2n＋1,j≧1,k≧４である。）で表され
るカルボン酸フッ化アルキルエステル及び防錆剤よりな
るトップコート層を形成したことを特徴とする磁気記録
媒体。