JPH03141017A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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】 イ、産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体に関するものである。

口、従来技術 従来、磁気記録媒体としては、ｙ−Ｆｅ、Ｏ，、Ｃｏを
含有するｒ　　Ｆｅｚｅｓ、Ｃｒｏｗ等の酸化物強磁性
粉末、或いは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、ポリエステル樹磁性支持体上に塗布・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、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレ
ーティングなどの方法によって形成される強磁性金属薄
膜型の磁性層は、高密度記録用の磁気記録媒体として検
討されている。こうした強磁性金属薄膜は、上記の塗布
型のものに比べて磁性粉末の充填密度に著しく優れてい
るが、磁気ディスク、磁気テープなどの磁気記録媒体と
して記録再生時に磁気ヘッドと大きい相対速度で摺接す
るために磁性層が摩耗されやすい。従って、摩耗が少な
く、耐久性に優れたものが要求されている。

この要求に対して、磁性層表面に、高級脂肪酸、脂肪酸
エステル、フッ素系潤滑剤などの潤滑剤を塗布・乾燥さ
せ、保護層を形成したものがある。

例えば、磁性層表面に脂肪酸等を塗布する方法では、塗
布直後は摩擦係数も小さく、磁性層の耐久性が向上され
るが、長時間使用すると潤滑剤が消失するために十分な
耐久性が得られていない。また、特開昭５７−１５２５
４３号、同５８−７７０３２号においては、パーフルオ
ロアルキルカルボン酸又はその塩についての効果が述べ
られているが、耐久性に問題があり、また耐久性テスト
後の摩擦係数の上昇も大きく、不十分である。

また、特公昭６０−１０３６８号においては、パーフル
オロポリエーテルについて述べられているが、耐久性及
びステル耐久性は改善されるが、磁性層との接着性が小
さいために潤滑剤が脱離し易く、ヘッド等に付着し、実
用性に問題がある。この問題を解決しようとして、パー
フルオロポリエーテルの末端にいろいろな極性基を導入
して接着性の改善を試みたものがある。これは一定の効
果はあるが、低速域において摩擦係数が大きくなり、は
りつきが起き易くなり、更にひどい場合には、テープ鳴
きが起こり、実用性に問題がある。

このように、従来の潤滑剤を磁性層表面に塗布するだけ
では、磁気ヘッドとの摺動条件が厳しいため、潤滑剤が
磁性層表面から剥がれるために耐久性はあまり向上しな
い。また、走行性にも問題がある。

ハ３発明の目的 本発明の目的は、長期間の耐久性を有し、走行安定性の
良好な薄膜型磁性層を有する、信顧性の向上した磁気記
録媒体を提供することにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が形
成されている磁気記録媒体において、前記強磁性金属薄
膜上に、下記一般式（１）、（２）、（３）、（４）で
表される化合物を少なくとも１種含有する保護層を有す
ることを特徴とする磁気記録媒体に係るものである。

一般式（１）ニ 一般式（２）ニ 一般式（３）： 一般式（４）； 〔ここで、ｎは１〜４、ｍは１〜４０までの整数、ｑは
Ｏ〜４、Ｐはθ〜（４−ｑ）の整数、ＲＩＲ２はアルキ
ル基、アリール基又はそのフッ化物、又は−３Ｈ，−Ｒ
３Ｈ，−ＲＯＨ，−ＯＨ。

−ＣＮ　（Ｒはメチレン基又はアルキレン基）である（
前記のアルキル基、アルキレン基は分岐していても、し
ていなくてもよ（、また、その炭素原子数は１〜２０ま
でが好ましい）、〕本発明者は、前記した目的を達成す
るために、特に媒体とヘッドとの摺動耐久性の向上に有
効な含フツ素系潤滑剤を長期間にわたって、磁気記録媒
体に保持し得る構成を検討した結果、本発明に到達した
ものである。即ち、媒体の摺動耐久性を高めるには、摩
擦係数を小さくし得る潤滑剤を表に含むものが耐久性に
有効であり、そのようなフッ素系潤滑剤を磁性層表面に
付着させておくと、耐久性は保たれ、摩擦は低く抑えら
れるとの認識に立ち、上記した特定のフッ素化合物（以
下、本発明の化合物と称する。）は媒体表面に長時間安
定に保持され、媒体の耐久性を高め、信頼性を高めるも
のであることをつき止めたのである。

本発明の化合物、即ち、一般式（１）、（２）、（３）
、（４）の化合物は強磁性金属薄膜の保護層中に少なく
とも／１種含有させるが、例えば一般式（１）の化合物
のみ（この場合、−Ｍ式（１）に属する具体的な化合物
が１つだけである他、複数の具体的な化合物の併用も「
一般式（１）の化合物のみ」と同義とする。）、或いは
例えば一般式（１）と（２）の各化合物の併用も可能で
あり、いずれの場合も、本発明における上記の「少なく
とも１種含有」に包含される。

本発明の化合物を例示すると、次のものが挙げられる。

０＝ＣＣＦ＋ＯＣｓ 　Ｆ　ｚ Ｆ、）！。Ｆ ０　＝　ＣＣＦ＋　ＯＣｓ　Ｆ　ｈ　）　ｔ。Ｆ毫 　Ｆ　ａ ０＝Ｃ−ＣＦ＋ＯＣ，Ｆ＆　）ｓ　　Ｆ　Ｆ　ｓ じＦ３ ０＝Ｃ−ＣＦ−（−ＱＣ！ 　Ｆ　ｓ Ｆ４　）１゜Ｆ １ ０　＝　ＣＣＦ＋ＯＣｘ Ｆ。

） ！０Ｆ ＣＦ。

０＝Ｃ−ＣＦ−（−ＱＣ。

　Ｆ　ｓ Ｆ。

） ｇａＦ’ ０＝Ｃ ＣＦ−（−ＱＣ！ ４ ） ０Ｆ ＣＦ。

０＝Ｃ−ＣＦ−（−ＱＣ３ Ｆ。

） １゜Ｆ ＣＦ。

　Ｈｓ 本発明の化合物を含有する潤滑層（保護層）を強磁性金
属薄膜上に付着させる方法としては、本発明の化合物を
潤滑剤として溶媒（例えばフレオンＴＦ（三井フロロケ
ミカル製）、ＦＣ−７７（３Ｍ製））に溶解し、得られ
た溶液を強磁性金属薄膜の表面に塗布もしくは吹き付け
るか、或いは溶液中に同薄膜を浸漬し、乾燥させてもよ
い、また、本発明の化合物をスパッタリング、イオンブ
レーティング又はプラズマ重合等の方法で直接被着させ
てもよい、これらの方法で保護層を形成することにより
、媒体（特に強磁性金属薄膜）の耐久性は保たれる。

本発明の化合物は、更に従来公知の潤滑剤と混合して用
い、使用温度範囲を広げてもよい、併用して使用される
従来公知の潤滑剤としては、脂肪酸又はその金属塩、脂
肪酸アミド、脂肪酸エステル、パーフルオロアルキルカ
ルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボ
ン酸エステル、パーフルオロアルキルスルホン酸、又は
そのアンモニウム塩、パーフルオロポリエーテル類等が
挙げられる。特に、パーフルオロアルキルカルボン酸エ
ステル又はパーフルオロアルキルカルボン酸エステルは
低温における潤滑性が良好であるため、併用するのに有
効である。更に、防錆剤（例えばアルキルフェノール、
ハイドロキノン、クレゾール、ナフトール類）や極圧剤
（例えばトリオレイルホスフェートのようなリン系極圧
剤、硫化ジメチルのようなイオウ系極圧剤、チオホスフ
ェート類のような複合型極圧剤）を併用してもよい。

上記保護層中での本発明の化合物の濃度（含有量）は、
保護層全成分１００重量部に対して１０〜１００重量部
がよく、２０　〜８０重量部が更に望ましい、その濃度
が低すぎると、上記した潤滑効果が乏しくなる。濃度は
高い分にはよいが、通常は、上記した低温での潤滑性等
を考慮して８０重量部以下とするのがよい。

この保護層の膜厚は、５〜５００人がよく、更に、ｌＯ
λ〜２５０人であることが望ましい。この膜厚が薄すぎ
ると効果が出にくく、逆に厚すぎるとはりつきが起きた
り、スペーシングロスが大きくなり、実用上問題が生じ
て（る。

また、本発明における上記強磁性金属薄膜は、真空蒸着
法やイオンブレーティング法、スパッタリング法等の真
空薄膜形成技術により連続薄膜として形成することがで
きる。上記真空蒸着法は、１Ｏ−４〜１０−”Ｔｏｒｒ
の真空下で強磁性金属材料を電子ビーム加熱等で蒸発さ
せ、非磁性支持体上に被着させる方法であり、更に、抗
磁力を上げるために上記強磁性金属材料を非磁性支持体
上に斜めに被着させたり、酸素雰囲気中で蒸着して強磁
性金属薄膜を酸化させることも可能である。

このような強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、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属の他に、
Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金等の
材料が考えられる。特に、Ｃｏ−Ｎｉ合金でＮｉ含有率
が３０ｗ　ｔ％以下のものが性能上好ましい。この薄膜
の膜厚としては、５００人〜１００００人であり、好ま
しくは８００人〜２５００人である。

本発明の磁気記録媒体の非磁性支持体としては、ポリエ
チレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル
系樹脂等のフィルム、シート等が考えられる。

上記非磁性支持体には、みみず状突起と粒状突起とを形
成して、上記強磁性金属薄膜表面の粗さ或いは形状をコ
ントロールするのがよい。これによって、保護層の被着
性（接着性）は−層間上し、かつ、保護層の表面を一層
低摩擦化して走行性が更によくなる。即ち、これらの突
起を形成することにより耐久性、走行性が一層改善され
る。

上記みみず状突起（突条）は、例えば非磁性支持体上に
高分子物質（例えばポリアミド、水系エマルジョン）を
強磁性金属薄膜の下引き層として塗布し、乾燥した後に
延伸することにより形成することができる。このみみず
状突起に対応して、上記強磁性金属薄膜の表面には高さ
５０〜２５００人（更に好ましくは８０〜２５０人）、
長さｌ−１００μｍ（更に好ましくは２〜５０μｍ）の
みみず状突起が１００〜１０’本／閣：（更に好ましく
は１０３〜１０Ｓ本／閣りの分布密度で形成されるのが
よい。

また、上記粒状突起は、高分子フィルム製膜時に粒径５
０〜３０００人程度の無機微粒子（例えばシリカ、アル
ミナ）を分散させて支持体内部に保持するか、又は、バ
インダー中に有機微粒子（例えばアクリル樹脂等）或い
はシリカ、金属の微粒子を分散させて非磁性支持体上に
強磁性金属薄膜の下引き層として塗布又は付着させるこ
とにより形成することができる。この粒状突起の高さは
５０〜１０００人であるのがよく、更に好ましくは１０
０〜５００人であり、またその分布密度は１０３〜１０
’個／Ｗ！　（更には１０４〜１０？個／■２）である
こと°が好ましい。この粒状突起に対応して、強磁性金
属薄膜表面には２５０〜６００人の高さで粒状突起が１
０３〜１０７個／ｍ”形成されるのがよい。

また、上記非磁性支持体の、強磁性金属薄膜が設けられ
る反対の面にバックコート層を形成してよいが、該バッ
クコート層は、塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル、
フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等のバインダー樹脂
の１種以上に、主成分として、導電性カーボンブラック
を一種、或いは粒径又は化学的性質の遅う種類のカーボ
ンブラックを二種以上−緒に分散させるか又は別々に分
散させた塗液を、上記の反対の面に塗布して形成する。

上記分散時に使用される有機溶剤としては、シクロヘキ
サノン、トルエン、メチルエチルケトン、ベンゼン等が
使用される。また、バンクコート層の表面性又は耐久性
改善のために、無機顔料例えば硫酸バリウムをカーボン
ブラックと共に分散させてもよい。

本発明の磁気記録媒体は、例えば図面に示すように、ポ
リエチレンテレフタレート等の非磁性支持体１上に強磁
性金属磁性薄膜２と、本発明の化合物を含有する保護層
４とを有し、必要あればこの磁性層２とは反対側の面に
バックコート層３が設けられている構成のものである。

この磁気記録媒体の磁性薄膜２下に下引き層５を設けて
いる。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。

１０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートベースフィル
ムに公知の斜め蒸着法によりＣｏ−Ｎｉの合金を被着さ
せ、膜厚１０００人の強磁性金属薄膜を形成した。この
蒸着条件は電子ビーム加熱法で、ヘルシャー内圧力１０
″’　Ｔｏｒｒ、ベースフィルム走行速度５０ｍ／１Ｉ
Ｉｉｎ　　（冷却ドラム上）トシタ。

次に、この強磁性金属薄膜表面に、下記表−１の化合物
１〜１８をそれぞれフレオンに溶解したものを、乾燥後
の保護層厚が５０人となるように押し出しコータによっ
て塗布し、乾燥して保護層を形成した後、８−幅に裁断
し、実施例１〜１８のサンプルテープを作製した。また
、実施例１９は潤滑剤として化合物２と４とを併用した
例であり、実施例２０は化合物２と１とを併用した例で
あり、実施例２１は化合物２と５とを併用した例を示す
（但し、上記の各併用側中の化合物２の濃度は２０容量
％である）。

作製された各サンプルテープについて、温度２０℃、相
対湿度５０％条件下での動摩擦係数、耐久性及び耐久性
テスト後の動摩擦係数とスチル耐久性を以下のようにし
て測定した。

（ａ）　　動摩擦係数は、ステンレスのガイドピンを用
い、一定の張力をかけ５ｍｍ／ｓｅｃの速度で送り、試
験したものである。

（ハ）耐久性は、１回につき５分間の再生を行い、出力
が一３ｄＢ低下する迄の回数で評価した。

（Ｃ）　　スチル耐久性は、ポーズ状態での出力の一３
ｄＢ迄の減衰時間を評価した。

（ｄ）　　接着性 スチルによって接着性を評価。

なお、比較例１として、全く潤滑剤（保護層）の付いて
いないテープを同様に測定した。比較例２は潤滑剤にパ
ーフルオロアルキルカルボン酸を使用したもの、比較例
３は潤滑剤にパーフルオロポリエーテル（モンテジソン
社製のフォンプリンＺ ２５） を使用したものであった。

結果は下記表−２の通りである。

（以下余白） 表 （以下余白） 表−２から明らかなように、本発明の各実施例では、高
Ｓ／Ｎが得られる上に、走行が安定しており、スチル耐
久性も良く、１００回走行させても、出力−３ｄＢの低
下は見られなかった。また、動摩擦係数も小さく、耐久
性テスト後もあまり変化はなかった。更に、保護層の接
着性も良好である。

これに対して、潤滑剤層のない比較例１では、走行も不
安定でテープの摩耗も見られ、耐久性も潤滑剤層のある
ものに比べ著しく悪いものであった。比較例２．３も、
比較例１に比べて幾分耐久性、接着性の改善はみられる
が、十分ではなく、しかも動摩擦係数等も十分でない。

へ０発明の作用効果 本発明は上述したように、一般式（１）〜（４）の化合
物を少なくとも１種含有した保護層を強磁性金属薄膜上
に形成することにより、動摩擦係数を小さくすることが
でき、走行安定性や耐摩耗性に優れ、信頼性の高い磁気
記録媒体とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の磁気記録媒体の例を示す部分拡大断面図
である。 なお、図面に示す符号において、 １・・・・・・・・・非磁性支持体 ２・・・・・・・・・強磁性金属薄膜 ３・・・・・・・・・バックコート層 ４・・・・・・・・・保護層（潤滑層）５・・・・・・
・・・下引き層 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が形成されている
   磁気記録媒体において、前記強磁性金属薄膜上に、下記
   一般式（１）、（２）、（３）、（４）で表される化合
   物を少なくとも１種含有する保護層を有することを特徴
   とする磁気記録媒体。 一般式（１）： ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式（２）： 一般式（３）： 一般式（４）： 〔ここで、ｎは１〜４、ｍは１〜４０までの整数、ｑは
   ０〜４、ｐは０〜（４−ｑ）の整数、Ｒ＾１、Ｒ＾２は
   アルキル基、アリール基又はそのフッ化物、又は−ＳＨ
   、−ＲＳＨ、−ＲＯＨ、−ＯＨ、−ＣＮ（Ｒはメチレン
   基又はアルキレン基）である（前記のアルキル基、アル
   キレン基は分岐していても、していなくてもよく、また
   、その炭素原子数は１〜２０までが好ましい）。〕