JP3168674B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3168674B2 JP5955492A JP5955492A JP3168674B2 JP 3168674 B2 JP3168674 B2 JP 3168674B2 JP 5955492 A JP5955492 A JP 5955492A JP 5955492 A JP5955492 A JP 5955492A JP 3168674 B2 JP3168674 B2 JP 3168674B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープ、磁気ディ
スク等の磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【発明の概要】本発明は、非磁性支持体上に磁性層を有
してなる磁気記録媒体において、パーフルオロポリエー
テルに長鎖炭化水素を加えた潤滑剤を使用することによ
り、各種使用条件下において優れた走行性、耐摩耗性、
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。
【0003】
【従来の技術】例えば、強磁性金属材料を蒸着等の手法
により非磁性支持体上に被着し、これを磁性層としたい
わゆる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、磁気ヘッドやガイドロー
ラー等の摺動部材に対する実質的な接触面積が大きく、
従って摩擦係数が大きくなり凝着現象(いわゆる貼り付
き)が起き易く、走行性や耐久性に欠ける等問題点が多
い。
【0004】そこで、これら問題点を改善するために、
各種の潤滑剤を使用することが検討されており、従来よ
り、高級脂肪酸やそのエステル等を上記磁気記録媒体の
磁性層にトップコートすることにより摩擦係数を抑えよ
うとする試みがされている。
【0005】ところで、磁気記録媒体に使用される潤滑
剤には、その性質上非常に厳しい特性が要求され、従来
用いられている潤滑剤では対応することが難しいのが現
状である。
【0006】即ち、磁気記録媒体に使用される潤滑剤に
は、(1)寒冷地での使用に際して所定の潤滑効果が確
保されるように低温特性に優れること、(2)磁気ヘッ
ドとのスペーシングが問題となるので極めて薄く塗布で
きることと、その場合にも十分な潤滑特性が発揮される
こと、(3)長時間、あるいは長時間の使用に耐え、潤
滑効果が持続すること、等が要求される。
【0007】ところが、従来より使用されていた高級脂
肪酸やそのエステル等は、0℃以下のような低温条件上
では凍結して固化し、潤滑剤としての機能が損なわれた
り、長時間の耐久性に欠ける傾向にある。
【0008】
【発明が解決しようとする問題点】以上のように、磁気
記録媒体の分野においては、使用される潤滑剤の能力不
足に起因して、走行性、耐久性等の実用特性に不満を残
している。そこで本発明は、各種使用条件下において優
れた潤滑性が保たれるとともに、長時間にわたり潤滑効
果が持続され、走行性、耐摩耗性、耐久性等に優れた磁
気記録媒体を提供することを目的とするものである。
【0009】
【問題点を解決するための手段】本発明者は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究を重ねた結果、パーフルオ
ロポリエーテルに長鎖炭化水素を加えた潤滑剤がこの目
的に適合することを見い出し、本発明を完成するに至っ
たものである。
【0010】即ち、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に少なくとも磁性層を形成してなる磁気記録媒体
であって、望ましくは次の一般式 あるいは XCH2(CF2CF2O)p (CF2O)q CF2CH2X で表されるパーフルオロポリエーテルに長鎖炭化水素を
加えた潤滑剤を特に前記磁性層上に保有することを特徴
とする磁気記録媒体である。
【0011】即ち、本発明は、特に蒸着テープのような
薄膜磁気記録媒体表面に上記潤滑剤を塗布することによ
り、高温多湿あるいは低温低湿等の、過酷な条件下で使
用した場合にでも良好な耐久性が得られ、しかもその特
性が劣化しないものである。
【0012】本発明の長鎖炭化水素は、分子量、分岐構
造、不飽和結合、異性体構造、脂環構造によらず選択す
ることができるが、その炭素数としては6以上がよく、
特に18から24程度が好ましい。炭素数が小さいと炭化水
素の効果(炭化水素基の導入によってそのファンデルワ
ールス力で潤滑膜強度が増大する効果)が薄れ、大きい
と溶解性に問題が生じるからである。具体的には、後記
の第1表にその構造を示すが、何等この構造に限った訳
ではない。
【0013】パーフルオロポリエーテルとしては単官能
及び多官能のパーフルオロポリエーテルを使用する事が
可能で、例えばその例として、上述したものに加えて、
単官能としては、 多官能としては、 X(CF2CF2O)p (CF2O)q CF2Xがあるが、何等これに限定さ
れるものではない。
【0014】ここで、上記パーフルオロポリエーテルの
化学構造式中のk、l、m、n、p、qは1以上の整数
を示す。また、Xとしてはヒドロキシメチル基(-CH2O
H)、カルボキシル基(-COOH) 、アルコキシカルボニル
基(-COOR) 、カルボン酸アミン塩(-COO - NH3 + R)、ア
ミド(-CONR2)等があるが、何等これに限ったことではな
い。
【0015】ちなみに、市販品では、単官能パーフルオ
ロポリエーテルとしてダイキン工業社製のデムナムシリ
ーズ、あるいはデュポン社製のクライトックスシリー
ズ、また多官能のパーフルオロポリエーテルとしてはモ
ンテカチーニ社製のフォンブリンシリーズがある。
【0016】その分子量としては、特に限定はしない
が、 600から5000程度が好ましい。分子量が大きくなり
すぎると、吸着基(潤滑剤分子中での極性部分で基板に
吸着する部分)の効果が小さくなり、小さいと、フッ素
の効果(撥水性を持ち、表面エネルギーを低下させる効
果)が薄れる。長鎖炭化水素の場合には、アルキル基に
すると効果が大きく、アルキル基の炭素数が10以上がそ
の効果(ファンデルワールス力を増加させて潤滑膜構造
を安定化すること)が特に大きい。
【0017】また、その塗布方法であるが、フレオン等
の溶媒に、長鎖炭化水素化合物をパーフルオロポリエー
テルに加えて溶解させ、塗布する一般的な方法で行うこ
とができる。
【0018】本発明の磁気記録媒体は、パーフルオロポ
リエーテルに長鎖炭化水素を加えた潤滑剤を保有してな
るものであるが、長鎖炭化水素の含有量はパーフルオロ
ポリエーテルに対してモル比(炭化水素/パーフルオロ
ポリエーテル)で0.01から100 、特に1から50が好まし
い。或いは、長鎖炭化水素はモル%で表すと5〜95モル
%含有されるのがよい。この含有量が少ないと長鎖炭化
水素含有の効果に乏しく、また多いとパーフルオロポリ
エーテル含有の効果に乏しくなる。
【0019】ここで、本発明が適用される磁気記録媒体
としては、例えば図1に示すように、非磁性支持体1の
表面に蒸着等の手法により磁性膜が磁性層2として形成
される、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体に適用する
ことが可能である。この金属薄膜型の磁気記録媒体にお
いて、磁性層2上に上記した潤滑剤層3を設けている。
また、非磁性支持体1と磁性層2との間に下地層(図示
せず)を介した構成の磁気記録媒体に適用することがで
きる。
【0020】この場合には、適用可能な金属薄膜型の磁
気記録媒体の非磁性支持体、金属磁性薄膜は何等限定さ
れるものではなく、従来より知られるものが何でも使用
できる。
【0021】例示するならば、非磁性支持体としては、
塗布型の磁気記録媒体と同様のものが使用可能である。
この場合、非磁性支持体にAl合金板やガラス板等の剛性
を有する基板を使用した場合には、基板表面にアルマイ
ト処理等の酸化皮膜やNi−P皮膜等を形成してその表面
を硬くするようにしてもよい。
【0022】金属磁性薄膜は、メッキやスパッタリン
グ、真空蒸着等のPVDの手法により連続膜として形成
されるもので、Fe、Co、Ni等の金属やCo−Ni系合金、Co
−Pt系合金、Co−Pt−Ni系合金、Fe−Co系合金、Fe−Ni
系合金、Fe−Co−Ni系合金、Fe−Ni−B系合金、Fe−Co
−B系合金、Fe−Co−Ni−B系合金等からなる面内磁化
記録金属磁性膜やCo−Cr系合金薄膜が例示される。
【0023】特に、面内磁化記録金属磁性薄膜の場合、
予め非磁性支持体上にBi、Sb、Pb、Sn、Ga、In、Ge、S
i、Tl等の低融点非磁性材料の下地層を形成しておき、
金属磁性材料を垂直方向から蒸着あるいはスパッタし、
金属磁性薄膜中にこれら低融点非磁性材料を拡散せし
め、配向性を解消して面内等方性を確保するとともに、
抗磁性を向上するようにしても良い。
【0024】また、ハードディスクとする場合には、金
属磁性薄膜表面に、カーボン膜、ダイヤモンド状あるい
はアモルファス状カーボン膜、酸化クロム膜、SiO2膜等
の硬質保護膜を形成するようにしてもよい。
【0025】かかる金属薄膜型の磁気記録媒体に、前記
パーフルオロポリエーテルに長鎖炭化水素を加えた潤滑
剤を保有せしめる方法としては、金属磁性薄膜表面や前
記保護膜表面に潤滑剤層をトップコートする方法が挙げ
られる。この場合、パーフルオロポリエーテルに長鎖炭
化水素を加えた潤滑剤の塗布量としては、 0.5〜100mg/
m2であることが望ましく、1〜20mg/m2 であることがよ
り好ましい。
【0026】上述のパーフルオロポリエーテルに長鎖炭
化水素を加えた潤滑剤は、単独で磁気記録媒体の潤滑剤
として用いてもよいが、従来公知の潤滑剤と組み合わせ
て用いてもよい。
【0027】さらに、より厳しい条件に対処し、潤滑効
果を持続させるために、重量比30:70〜70:30程度の配
合比で極圧剤を併用してもよい。
【0028】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に、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、リン系極圧剤、
硫黄系極圧剤、ハロゲン系極圧剤、有機金属系極圧剤、
複合系極圧剤等のいずれも使用できる。
【0029】また、上述の潤滑剤、極圧剤の他、必要に
応じて、防錆剤を併用してもよい。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
であればいずれも使用でき、例えばフェノール類、ナフ
トール類、キノン類、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
物等である。
【0030】ところで、上述の金属薄膜型の磁気記録媒
体において、磁性層である金属磁性薄膜の他に、バック
コート層や下塗層等が必要に応じて形成されていてもよ
い。
【0031】例えば、バックコート層は、磁性塗膜と同
様の樹脂結合剤に導電性を付与するためのカーボン系微
粉末や表面粗度をコントロールするための無機顔料を添
加し、塗布形成されるものである。本発明においては、
このバックコート層に、前述のパーフルオロポリエーテ
ルに長鎖炭化水素を加えた化合物を潤滑剤として内添、
あるいはトップコートにより含有せしめてもよい。ある
いは、磁性塗膜、或いは金属磁性薄膜とバックコート層
とのいずれにも、パーフルオロポリエーテルに長鎖炭化
水素を加えた潤滑剤を内添、トップコートする等、種々
の組み合わせも可能である。なお、本発明は、金属薄膜
型のみならず、塗布型の磁気記録媒体や、酸化物磁性粉
を用いる磁気記録媒体にも適用可能である。
【0032】
【発明の作用】パーフルオロポリエーテルに長鎖炭化水
素を加えた潤滑剤は、良好な潤滑作用を発揮して摩擦係
数を低減する。また、この潤滑作用は低温下等の厳しい
条件下においても損なわれることはない。従って、この
パーフルオロポリエーテルに長鎖炭化水素を加えた潤滑
剤を保有する磁気記録媒体は、パーフルオロポリエーテ
ルに長鎖炭化水素を加えた化合物の前記潤滑効果によ
り、走行性の改善が図られ、耐久性が向上する。
【0033】
【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、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。
【0034】上述のパーフルオロポリエーテルに長鎖炭
化水素を加えた化合物の組成を第1表に示す。また、第
2表には、比較として用いたパーフルオロポリエーテル
潤滑剤をまとめて示す。
【0035】第1表に示す潤滑剤を使用して以下に示す
磁気記録媒体を作成した。金属薄膜型磁気記録媒体(蒸
着テープ)に適用した実施例について説明する。
【0036】実施例1 14μ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜方蒸
着法によりCoを被着させ、膜厚 200nmの強磁性金属薄膜
を形成した。次に、この金属磁性薄膜表面に、第1表中
の潤滑剤(パーフルオロポリエーテル:長鎖炭化水素=
40:60(モル%)、分子量はパーフルオロポリエーテル
が約2000、長鎖炭化水素が 254)をフレオン溶媒に溶解
したものを塗布量が5mg/m2となるように塗布し、8ミ
リ幅に裁断してサンプルテープを作製した。
【0037】実施例2〜実施例14、比較例1〜12 実施例1において、潤滑剤を第1表に示すように変え、
他は実施例1と同様の方法によりサンプルテープを作製
した。
【0038】上述のようにして作製された各サンプルテ
ープについて、温度25℃、湿度60%のとき、温度−5℃
のとき、温度40℃、湿度80%のときの摩擦係数、スチル
耐久性、シャトル耐久性について測定を行った。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。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低下するまでのシャトル回
数で評価した。なお、比較例として、全く潤滑剤を使用
していないブランクテープ、パーフルオロポリエーテル
を単独で潤滑剤として使用した場合についても測定し
た。その結果を第3表に示す。
【0039】第3表から明らかなように、潤滑剤として
パーフルオロポリエーテルを単独で用いた場合よりも、
パーフルオロポリエーテルに長鎖炭化水素を加えて使用
することにより、摩擦係数、スチル耐久性、シャトル耐
久性等は、各種条件でも劣化することなく非常に良好な
結果が得られた。
【0040】次に、実施例8において、添加する炭化水
素の量を変化させてその摩擦係数を調べた。その結果を
第4表にまとめる。但し、条件は25℃、60%RHとした。
第4表から明らかなように、長鎖炭化水素の添加量を好
ましくは5から95モル%とすることによって、パーフル
オロポリエーテル又は長鎖炭化水素を単独で使用したと
きより良好な結果が得られた。
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体は、非常に優れた潤滑性を有する、パ
ーフルオロポリエーテルに長鎖炭化水素をモル比で特に
5から95%加えた潤滑剤を保有しているので、如何なる
使用条件下でも潤滑性を保つことができ、また長期にわ
たりその潤滑性を保つことができる。したがって、本発
明の磁気記録媒体は走行性、耐摩耗性、耐久性に優れた
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・非磁性支持体 2・・・金属磁性薄膜 3・・・潤滑剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/71 C10M 105/02 C10M 105/54 C10N 30:08 C10N 40:18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜よりな
    る磁性層が形成された磁気記録媒体において、上記磁性
    層上にパーフルオロポリエーテルと炭素数が6〜24の
    長鎖炭化水素を含有する潤滑剤層を形成したことを特徴
    とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 潤滑剤層中の長鎖炭化水素の含有量が5
    〜95モル%であることを特徴とする請求項1記載の磁
    気記録媒体。
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