JP2851898B2 - 潤滑剤及び磁気記録媒体 - Google Patents

潤滑剤及び磁気記録媒体

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JP2851898B2 JP2049261A JP4926190A JP2851898B2 JP 2851898 B2 JP2851898 B2 JP 2851898B2 JP 2049261 A JP2049261 A JP 2049261A JP 4926190 A JP4926190 A JP 4926190A JP 2851898 B2 JP2851898 B2 JP 2851898B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は潤滑剤、およびこの潤滑剤を強磁性金属薄膜
上に被着した金属薄膜型の磁気記録媒体に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、末端にカルボキシル基をもつパーフルオロ
ポリエーテルと、炭化水素アミンとの、アミン塩化合物
を含む潤滑剤、および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磁気記録媒体において、磁性層
上にこの潤滑剤を被着し、あらゆる使用条件下において
も優れた走行性、耐磨耗性、耐久性を発揮する磁気記録
媒体を提供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Fe3O4、γ−Fe2O3とFe3O4とのベルトライド化合物、C
oを含有するベルトライド化合物、CrO2等の酸化物磁性
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、乾燥させるこ
とにより得られる塗布型の磁気記録媒体が広く使用され
ている。
近年、高密度磁気記録への要求の高まりと共に、非磁
性支持体上に強磁性金属からなる金属磁性薄膜を真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メ
ッキ法等の手法を用いて直接被着形成した強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体が注目を集めている。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
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、磁気特性の点で数々の利点を有し
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
体は、耐久性や走行性等に欠点が多く、その改善が強く
望まれている。
そこで、前記磁気記録媒体の磁性層、すなわち強磁性
金属薄膜表面に潤滑剤、例えば、分子末端にカルボキシ
ル基を持つパーフルオロポリエーテルを被着して保護膜
を形成することによって前記耐久性や走行性等を改善で
きることが特開昭60−93638で開示されている。また、
分子末端にカルボキシル基を有するパーフルオロポリエ
ーテルと、有機アミンとを混合物の形で被着した磁気記
録媒体も、特開昭64−8506号公報で開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらの潤滑剤も、あらゆる使用環境
下での改善を達成するに至っておらず、特に高温乾燥環
境の過酷な使用条件での耐久性が望まれる。また、これ
ら潤滑剤を溶解する溶媒も、フロン以外の汎用溶媒が望
まれており、この点も未解決である。
本発明の課題は、強磁性金属薄膜上に被着するに好適
な潤滑剤、ならびにこの潤滑剤を被着することにより、
摩擦係数が小さく、耐磨耗性、耐久性の改善された強磁
性金属薄膜型の磁気記録媒体を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の潤滑剤は、末端にカルボキシル基を持つパー
フルオロポリエーテルと、炭化水素アミンとの、アミン
塩化合物を含有することを特徴とする。
また本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に強磁
性金属薄膜を形成し、この強磁性金属薄膜上に、末端に
カルボキシル基を持つパーフルオロポリエーテルと、炭
化水素アミンとの、アミン塩化合物を被着したことを特
徴とするものである。
ここで、末端にカルボキシル基を持つパーフルオロポ
リエーテルと、炭化水素アミンとの、アキン塩化合物
は、 一般式、 R N+H3O-OC Rf1 ……(I) あるいは、 R N+H3 O-CO Rf2COO-H3N+R ……(II) で表される化合物である。
ここで、Rとしては炭素数3以上の炭化水素基であ
り、二重結合、分技、環状、芳香環の有無は問わない。
炭素数3未満では、摩擦係数が充分に低減されず、また
ヘキサン等フレオン以外の汎用溶媒への溶解性が充分で
ない。また、Rf2としては、パーフルオロポリエーテル
基、例えば OCF2CF2 、OCF2 OCF2CF2 、OCF2CF2C
F2CF2 等であるが、これらに限られるものではな
い。また、Rf1としては、 OCF2CF2 LF、OCF2 OCF2CF2 、F、OCF2
CF2CF2CF2 kF等、であるがこれに限られるものではな
い。
但し、前記式中のi、j、k、l、m、nは全て整数
である。なお、パーフルオロポリエーテル基の分子量と
しては2000ないし3000であることが好ましい。
これらの化合物は、カルボキシル基と等モル量のアミ
ンとを加熱混合することによって得ることができる。
化合物(I)のIRスペクトル図を図1に示す。2930cm
-1および2850cm-1にCH伸縮振動、1695cm-1にCOO-の伸縮
振動、また1300〜1050cm-1にCF伸縮振動がみられる。し
たがって、末端にカルボキシル基を持つパーフルオロポ
リエーテルと、炭化水素アミンとの、アミン塩化合物で
あると同定される。
本発明による潤滑剤よりなる層の形成方法としては、
潤滑剤をフレオン、トルエン、イソオクタン、ヘキサン
等の溶媒に溶解して得られた溶液を金属磁性薄膜表面に
塗布もしくは噴霧するか、あるいは逆にこの溶液中に金
属強磁性薄膜を浸漬し、乾燥すればよい。特に本発明の
潤滑剤は、末端にカルボキシル基を有するパーフルオロ
ポリエーテルの炭化水素アミン塩の形を採ることによ
り、フレオン以外の汎用溶媒への溶解性が向上する特長
を有する。
本発明において、潤滑剤の塗布量は0.5〜100mg/m2
あるのが好ましく、1〜20mg/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、本発明による摩
擦係数の低下、耐磨耗性、耐久性の向上という効果が顕
れず、一方あまり多すぎると、摺動部材と金属強磁性薄
膜との間ではりつき現象が起こり、かえって走行性が悪
くなる。
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。また、前記非磁
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よい。
強磁性金属薄膜の材料としては、Fe、Co、Ni等の金属
あるいはCo−Ni合金、Fe−Co合金、Fe−Co−Ni合金、Fe
−Co−B合金、Co−Ni−Fe−B合金あるいはこれらにC
r、Al等の金属が含有されたもの等が挙げられる。
前記強磁性金属薄膜材料の被着手段としては、真空蒸
着法イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙
げられる。
前記真空蒸着法は、10-4〜10-3Torrの真空下で前記強
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。前記斜方蒸着法は、高い抗磁
力を得るため非磁性支持体に対して前記強磁性金属材料
を斜め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前記蒸着を行うものも含まれる。前
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、S
b、Pb、Sn、Ga、In、Gd、Ge、Si、Tl等の下地金属層を
形成しておき、この下地金属層上に前記強磁性金属材料
を垂直に蒸着するというものである。前記イオンプレー
ティング法も真空蒸着等の一種であり、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、放電中で前記強磁性金属を蒸発させるというも
のである。前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極スパッター法や、高周波スパッター法、
またマグネトロン放電を利用したマグネトロンスパッタ
ー法等がある。
〔作用〕
本発明の潤滑剤は、特に強磁性金属薄膜型の磁気記録
層表面に被着した際にその摩擦係数を低減する。また本
発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に形成された強
磁性金属薄膜に、末端にカルボキシル基を持つパーフル
オロポリエーテルと、炭化水素アミンとの、アミン塩化
合物を被着することにより、走行性、耐磨耗性及び耐久
性に優れた磁気記録媒体が得られる。
〔実施例〕
第1表〜第4表は、本発明の実施例及び比較例におい
て、潤滑剤として用いた化合物を示す。これらの表にお
いて、各化合物には番号を付してあり、以下では各化合
物を化合物番号で表わして説明する。
なお、以上の表において、Rf1、Rf2は分子量2000〜30
00のポリフルオロエーテル基である。
実施例1 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に潤滑剤として化合物
(1)を用い、その塗布量が5mg/m2となるように塗布
し、1/2インチ幅に裁断してサンプルテープを作製し
た。
実施例2〜8 潤滑剤として、化合物(1)の替わりに化合物(2)
〜化合物(8)を用いる以外は実施例1と同様にしてそ
れぞれのサンプルテープを作製した。
比較例1〜2 潤滑剤として、化合物(1)の替わりに化合物
(9)、化合物(10)を用いる以外は実施例1と同様に
して、それぞれサンプルテープを作製した。
なお、化合物(9)及び化合物(10)は前出の特開昭
60−93638で潤滑剤として開示されている分子末端にカ
ルボキシル基を持つパーフルオロポリエーテルである。
比較例3 潤滑剤を用いないこと以外は、実施例1と同様にして
サンプルテープを作製した。
作製された実施例、比較例の各ザンプルテープについ
て、温度25℃相対湿度(RH)60%、−5℃及び40℃相対
湿度30%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(SU
S304)のガイドピンを用い、一定のテンションをかけ5m
m/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。実施例についての評価結果を第5表
で、また比較例についての評価結果を第6表で示す。
第5表を第6表と比べて明らかなように、本発明の各
実施例は、常温常湿(25℃、60%)、高温低湿(40℃、
30%)、低温(−5℃)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100回往復走行後
もテープ表面の極めて良く、150回シャトル走行を行っ
ても出力の−3dB低下は見られなかった。特に、40℃で3
0%の高温乾燥条件での摩擦係数および走行耐久性は、
末端にカルボキシル基を有するパーフルオロポリエーテ
ルと、有機アミンとの単なる混合物を潤滑剤とした磁気
記録媒体では得られなかった、本発明の潤滑剤の優れな
特長の一つである。
〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明の潤滑剤に
よれば、特に金属薄膜型の磁気記録層表面に被着した際
に、その摩擦係数ならびに耐久性を向上する。また本発
明の磁気記録媒体によれば、強磁性金属薄膜型の磁気記
録媒体の磁性層上に、かかる潤滑剤を被着しているの
で、動摩擦係数が小さく、走行性、耐磨耗性、耐久性に
優れた磁気記録媒体を提供することができる。本発明の
潤滑剤は、フレオン以外の汎用溶媒への溶解性に優れる
効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の化合物(1)のIRスペクトル図であ
る。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】末端にカルボキシル基を持つパーフルオロ
    ポリエーテルと、炭化水素アミンとの、アミン塩化合物
    を含有することを特徴とする潤滑剤。
  2. 【請求項2】磁気記録媒体用の潤滑剤であることを特徴
    とする請求項1記載の潤滑剤。
  3. 【請求項3】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、 末端にカルボキシル基を持つパーフルオロポリエーテル
    と、炭化水素アミンとの、アミン塩化合物を被着したこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
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