JPH01207263A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH01207263A
JPH01207263A JP2971488A JP2971488A JPH01207263A JP H01207263 A JPH01207263 A JP H01207263A JP 2971488 A JP2971488 A JP 2971488A JP 2971488 A JP2971488 A JP 2971488A JP H01207263 A JPH01207263 A JP H01207263A
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洋文 近藤
Miki Imai
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Shuichi Haga
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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、潤滑剤として有用なパーフルオロアルキルス
ルホン酸アミン塩に関するものである。
また本発明は、あらゆる使用条件下においても良好な潤
滑作用を示すパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩
を主成分とする潤滑剤に関するものである。
さらに本発明は、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り、特に前記パーフルオロアル
キルスルホン酸アミン塩を潤滑剤とする磁気記録媒体に
関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、パーフルオロアルキルスルホン酸とアミンと
から合成される潤滑作用に優れた新規なパーフルオロア
ルキルスルホン酸アミン塩をu 供しようとするもので
ある。
また本発明は、上記パーフルオロアルキルスルホン酸ア
ミン塩を用いることにより、あらゆる使用条件下におい
ても優れた潤滑性を発揮する潤滑剤を提供しようとする
ものである。
さらに本発明は、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、上記パーフルオロアルキルスル
ホン酸アミン塩を潤滑剤として使用することにより、各
種使用条件下においても優れた走行性、耐摩耗性、耐久
性等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〕
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
型の磁気記録媒体や、非常に微細な磁性粒子と樹脂結合
剤とを含む磁性塗料を非磁性支持体上に塗布し、これを
磁性層としたいわゆる塗布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、従って摩擦係数が太き(なり凝着現象(所謂
貼付き)が起き易く走行性や耐久性に欠ける等問題点が
多い。
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内添した
り、あるいは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。
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。
即ち、磁気記録媒体に使用される潤滑剤には、■特に寒
冷地での使用に際しても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、■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<塗布できること、又そ
の場合にも充分な潤滑性が発揮されること、 ■長時間、あるいは長期間の使用に耐え、潤滑効果が持
続すること、 等が要求される。
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下では凍結して
固体化し潤滑剤としての機能が損なわれたり、長期間の
耐久性に欠ける傾向にある。
〔発明が解決しようとする課題〕
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、耐摩耗性、
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、上述の従来の実情に濫みて提案された
ものであって、あらゆる使用条件下においても優れた潤
滑性を発揮する新規な化合物の開発を目的とするもので
ある。
また本発明は、あらゆる使用条件下においても優れた潤
滑性を発揮し、各種磁気記録媒体に使用して好適な潤滑
剤を提供することを目的とするものである。
さらに本発明は、あらゆる使用条件下において優れた潤
滑性が保たれるとともに、長期間に亘り潤滑効果が持続
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。
〔課題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を
重ねた結果、本発明者等によって初めて合成されたパー
フルオロアルキルスルホン酸アミン塩がこの目的に適合
することを見出し本発明を完成するに至ったものである
即ち、本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸アミン
塩は、−形式 %式%) (但し、式中nは1〜3の整数、Rrは炭素数3以上の
パーフルオロアルキル基、R+、Rg、Riの少なくと
も1つは炭素数6以上の炭化水素基をそれぞれ表す。)
で表されることを特徴とするものである。
また、本発明の潤滑剤は、−形式 %式%) (但し、式中nは1〜3の整数、R1は炭素数3以上の
パーフルオロアルキル基、R+、Rz、R3の少なくと
も1つは炭素数6以上の炭化水素基をそれぞれ表す。)
で表されるパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を
主成分とすることを特徴とするものである。
さらに、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に少
なくとも磁性層を有してなる磁気記録媒体であって、−
形式 %式%) (但し、式中nは1〜3の整数、R7は炭素数3以上の
パーフルオロアルキル基、R+、Rz、Rsの少なくと
も1つは炭素数6以上の炭化水素基をそれぞれ表す。)
で表されるパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を
保有することを特徴とするものである。
本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩は、
パーフルオロアルキルスルホン酸とアミンとから合成さ
れるものである。
ここで、上記式中パーフルオロアルキルスルホン酸とア
ミンの数nは、1〜3であることが好ましい。nがOで
は潤滑剤を構成せず、4以上では潤滑剤の取扱い等実用
上の問題が生じ、例えば非常に薄く塗布することが難し
くなる。
また、上記式中パーフルオロアルキルスルホン酸を構成
するR2はパーフルオロアルキル基であり、その炭素数
は3以上であることが好ましい。
パーフルオロアルキル基の炭素数が3より少ない場合に
は、フン素導入による潤滑効果が不足してしまう、また
、上限に関しては特に制約はないが、炭素数が12を越
えると潤滑剤としての取扱い上の問題が生しる。上記パ
ーフルオロアルキル基は、直鎖状、分枝状の何れであっ
てもよい。
さらに、上記式中アミンを構成するR+、Rz、Rsの
少なくとも1つは炭素数6以上の炭化水素基であり、ア
ルキル、アルケン、了り−ル等でよく、場合によっては
複素環化合物であってもよい、したがって、残りの2つ
は水素であっても炭化水素基であってもよい。このよう
に式中アミンを構成するR1.R2,R3の少なくとも
1つを炭素数6以上の炭化水素基とすることによって、
例えば単なるアンモニウム塩に比べより潤滑性が付与さ
れることになる。
本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩は、
文献未載の新規化合物であり、以下(A)式もしくは(
B)式で示す方法により容易に合成すすことができる。
バ2 !11 (RrSO3H)++   十   (N−)TR3(
+1 (RfSO3e)、、(H−N”−hR−+、、−(B
)R。
また、本発明の潤滑剤は、上述のパーフルオロアルキル
スルホン酸アミン塩を主成分とするものであり、上記パ
ーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を単独で磁気記
録媒体の潤滑剤として使用してもよいが、従来公知の潤
滑剤と組み合わせて用いると効果が高い。あるいは、パ
ーフルオロアルキルカルボン酸エステル、カルボン酸パ
ーフルオロアルキルエステル、パーフルオロアルキルカ
ルボン酸パーフルオロアルキルエステル、あるいはこれ
らのffli体と組み合わせて使用することも可能であ
る。
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ニア0〜70:30程度の配合比で極
圧剤を併用してもよい。
極圧剤は、境界潤滑kl域において部分的に金属接触を
生し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、イオウ系極圧
剤、ハロゲン系横圧剤、有機金属系極圧剤、複合型極圧
剤等のいずれも使用できる。
さらに、本発明の磁気記録媒体は、上述のパーフルオロ
アルキルスルホン酸アミン塩を潤滑剤として保有してな
るものである。
ここで、本発明が適用される磁気記録媒体としては、先
ず磁性塗料を非磁性支持体表面に塗布することにより磁
性塗膜が磁性層として形成される、いわゆる塗布型の磁
気記録媒体が挙げられる。
塗布型の磁気記録媒体において、非磁性支持体や磁性塗
膜を構成する磁性粉末、樹脂結合剤等は従来公知のもの
がいずれも使用可能で、何等限定されるものではない。
例示するならば、非磁性支持体としては、ポリエステル
類、ポリオレフィン類、セルロース372 ’L゛  
体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリ
カーボネート等に代表されるような高分子材料により形
成される高分子支持体や、アルミニウム合金、チタン合
金等からなる金属基板、アルミナガラス等からなるセラ
ミックス基板、ガラス基板等である。その形状も何等限
定されるものではなく、テープ状、シート状、ドラム状
等、如何なる形態であってもよい。さらに、この非磁性
支持体には、その表面性をコントロールするために、微
細な凹凸が形成されるような表面処理が施されたもので
あってもよい。
磁性粉末としては、γ−Fe、0. 、コバルト被着γ
−Fezes等の強磁性酸化鉄系粒子、強磁性二酸化ク
ロム系粒子、Fe、 C0% Ni等の金属やこれらを
含んだ合金からなる強磁性金属系粒子、六角板状の大方
品系フェライトi粒子等が例示される。
樹脂結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニル
アルコール、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、スチレン、ブタジェン、アクリロ
ニトリル等の重合体、あるいはこれら二種以上を組み合
わせた共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂等が例示される。これら結合剤には、磁
性粉末の分散性を改善するために、スルホン酸基やカル
ボキシル基、リン酸基等の親水性極性基が導入されても
よい。
磁性塗膜には、前記の磁性粉末、樹脂結合剤の他、添加
剤として分散剤、研暦剤、帯電防止剤、防錆剤等が加え
られてもよい。
かかる塗布型の磁気記録媒体に前記パーフルオロアルキ
ルスルホン酸アミン塩を保有せしめる方法としては、磁
性塗膜中に内添する方法、磁性塗膜の表面にトップコー
トする方法、あるいはこれら両者の併用等がある。
パーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を磁性塗膜中
に内添する場合には、樹脂結合剤100重量部に対して
0.2〜20重量部の範囲で添加される。
パーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を磁性塗膜の
表面にトップコートする場合には、その塗布量は0.5
〜100■/%であるのが好ましく、1〜20■/dで
あるのがより好ましい。
なお、パーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩をトッ
プコートする場合にその被着方法としては、当工亥パー
フルオロアルキルスルホン塩を溶媒に溶解し得られた溶
液を塗布もしくは噴霧するか、あるいは逆にこの溶液中
に磁気記録媒体を漫清ずればよい。
本発明は、さらに金属薄膜型の磁気記録媒体にも適用す
ることが可能である。
この場合にも、適用可能な金属薄膜型の磁気記録媒体の
非磁性支持体、金属磁性薄膜は同等限定されるものでは
なく、従来より知られるものが何れも使用できる。
例示するならば、非磁性支持体としては先の塗布型の磁
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A1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。
金属磁性皮膜は、メツ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、
Fes Co, Ni等の金属やCo−Ni系合金、C
o−Pt系合金、Go−Ni−Pt系合金、Fe−Co
系合金、Pe−Ni系合金、Fe−Co−Ni系合金、
Fe−Ni−B系合金、Fe−Co−B系合金、Pe−
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、Co−0系薄膜等の垂直
磁化記録金属磁性薄膜が例示される。
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
SGe、St, TI等の低融点非磁性材料の下地膜を
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、磁性金属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法を確保す
るとともに、抗磁力を向上するようにしてもよい。
また、前述の如き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、ダイヤモンド状カーボン
膜、酸化クロム膜、SiO□膜等の硬質保護膜を形成す
るようにしてもよい。
かかる金属薄膜型の磁気記録媒体に前記パーフルオロア
ルキルスルホン酸アミン塩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、パーフルオロアルキル
スルホン酸アミン塩の塗布量としては、やはり0.5〜
100+w/mであることが好ましく、1〜20■/m
′であることがより好ましい。
上述の磁気記録媒体の磁性層にはパーフルオロアルキル
スルホン酸アミン塩を主体とする潤滑剤の他前記潤滑剤
、極圧剤等を併用してもよく、さらには必要に応じて防
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。
防錆剤は、パーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を
含む潤滑剤と混合して用いてもよいが、防錆剤層を塗布
した後に潤滑剤層を塗布するというように、2層以上に
分けて被着すると効果が高い。
ところで、上述の塗布型の磁気記録媒体、金属薄膜型の
磁気記録媒体の何れにおいても、磁性層である磁性塗膜
、金属磁性薄膜の他に、バン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。
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RGR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
ルオロアルキルスルホン酸アミン塩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、金属磁性薄膜とバックコート層にい
ずれもパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を潤滑
剤として内添、トップコートする等、種々の組み合わせ
も可能である。
〔作用〕
パーフルオロアルキルスルホン酸とアミンから合成され
るパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩は、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。したがって、このパーフルオロアルキルス
ルホン酸アミン塩を主体とする潤滑剤はあらゆる使用条
件下で非常に良好な潤滑作用を発揮する。
また、このパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を
潤滑剤として用いた磁気記録媒体は、パーフルオロアル
キルスルホン酸アミン塩の前記潤滑作用によりあらゆる
使用条件下で走行性の改善が図られ、耐久性も向上する
〔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。
先ス、パーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩の合成
例を示す。
金底開 市販のcaF+tsOJ (フルオロケミカル社製)と
等モルのステアリルアミンを100℃で加熱溶解させ、
冷却した後、n−ヘキサンから再結晶させた。得られた
結晶の融点は40〜41℃であり、収率は75%であっ
た。
この化合物の赤外吸収スペクトルを第1図に示す。
上記第1図は赤外吸収スペクトルで、310Qam−’
にスルホン酸アミン塩の吸収が観察され、2900〜2
850cm−’にC−Hの伸縮振動、1460CIm−
’にC−Hの面内変角振動が観察され、1300=11
00cm−’にC−Fの伸縮振動が観察されることから
、この化合物は以下の構造式で示されるパーフルオロオ
クタンスルホン酸ステアリルアミン塩と同定される。
上述の合成例に従い、使用したパーフルオロアルキルス
ルホン酸やアミンの種類を変えて第1表に示すパーフル
オロアルキルスルホン酸アミン塩を合成した。
(以下余白) 第1表 上記第1表に示す合成物を使用して以下に示す磁気記録
媒体を作製した。
先ず、金属薄膜型磁気記録媒体(フロッピーディスク、
下地膜なし、)に適用した実施例について説明する。
大施廻上 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r¥1000人の強
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、第1表中の合成物1
を0.1重量%濃度となるように溶解したものを、塗布
琶が5■/dとなるようにディッピング塗布し、サンプ
ルディスクを作製した。
°・ 12〜−h  10 実施例1において、潤滑剤として使用した第1表中の合
成物1を合成物2〜合成物10に変えて、他は実施例1
と同様の方法によりサンプルディスクを作製した。
上述のようにして作製された各サンプルディスクについ
て、温度25℃、湿度60%の時、温度50℃、湿度8
0%の時のコンタクト・スタート・ストップ(C3S)
特性、スチル耐久性、シャトル耐久性について測定を行
った。C8S特性はCSSテスターによって0〜360
0rpmに回転させた時の静止摩擦係数(μ)の値を測
定したものである。また、スチル耐久性はポーズ状態で
の出力の一3dBまでの減衰時間を評価し、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1として、全く潤滑剤を使用していないブラン
クディスクについても測定した。その結果を第2表及び
第3表に示す。
(以下余白) 第2表 第3表 第2表及び第3表より明らかなように、潤滑剤としてパ
ーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を使用すること
により、C8S特性、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。
次に、塗布型磁気記録媒体に適用して実施例を行った。
、Jf!i (生V上 Co被被着−Fe、Oz       100  重量
部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体  io、smi部
(U、 C,C,社製、VAGH) ポリウレタン樹脂         10.5重量部(
日本ポリウレタン社製、M−5033)カーボン(帯電
防止剤)      5 重量部レシチン(分散剤) 
        1 重量部メチルエチルケトン   
    150  重量部メチルイソブチルケトン  
   150  重量部上記組成物を基本組成物とし、
該基本組成物に潤滑剤として第1表中の合成物lを1.
5ffi!!部添加しボールミルにて24時間混合して
からフィルターを通して取り出し、更に硬化剤を4重量
部添加して30分間攪拌した。この磁性塗料を12μm
厚のポリエチレンテレフタレートヘース上に乾燥後の厚
みが5μmとなるように塗布し、磁場配向を行った後乾
燥し巻き取った。これをカレンダー処理した&l/2イ
ンチ幅に裁断し、サンプルテープを作製した。
ズJ1舛1じL二フu1例J二灸 実施例1において、合成物1の代わりに第1表中の合成
物2〜合成物IOを添加して、他は実施例11と同様の
方法によりサンプルテープを作製した。
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℃、相対湿度60%及び温度40℃、相対湿
度80%の場合についてエージング前後にわたり、その
摩擦係数及びステインクスリップについて測定を行った
。なお、比較例2として、全く潤滑剤を使用していない
ブランクテープについても測定した。その結果を第4表
及び第5表に示す。
(以下余白) 第4表 第5表 上記第4表及び第5表より明らかなように、;ri滑剤
としてパーフルオロアルキルスルホン酸アミン塩を使用
することにより、摩擦係数、スティックスリップは、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。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明のパーフルオ
ロアルキルスルホン酸アミン塩は、非常に優れた潤滑性
を有する化合物であり、潤滑剤として有用であるといえ
る。
また、本発明の磁気記録媒体は、前述のパーフルオロア
ルキルスルホン酸アミン塩を潤滑剤として保有している
ので、如何なる使用条件下において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、耐久
性に優れたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
第1図は合成例で合成されたパーフルオロアルキルスル
ホン酸アミン塩の一例を示す赤外線吸収スペクトルであ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ もしくは、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中nは1〜3の整数、R_fは炭素数3以上
    のパーフルオロアルキル基、R_1、R_2、R_3の
    少なくとも1つは炭素数6以上の炭化水素基をそれぞれ
    表す。)で表されるパーフルオロアルキルスルホン酸ア
    ミン塩。
  2. (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ もしくは、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中nは1〜3の整数、R_fは炭素数3以上
    のパーフルオロアルキル基、R_1、R_2、R_3の
    少なくとも1つは炭素数6以上の炭化水素基をそれぞれ
    表す。)で表されるパーフルオロアルキルスルホン酸ア
    ミン塩を主成分とする潤滑剤。
  3. (3)非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有してなる
    磁気記録媒体であって、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ もしくは、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中nは1〜3の整数、R_fは炭素数3以上
    のパーフルオロアルキル基、R_1、R_2、R_3の
    少なくとも1つは炭素数6以上の炭化水素基をそれぞれ
    表す。)で表されるパーフルオロアルキルスルホン酸ア
    ミン塩を潤滑剤とする磁気記録媒体。
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