JPH04159248A

JPH04159248A - 脂肪酸エステルおよびこの脂肪酸エステルを用いた磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04159248A
Application number: JP2287525A
Authority: JP
Inventors: Ichiji Miyata; 一司宮田; Shoji Nishihara; 昭二西原
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1992-06-02

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〕この発明は、脂肪酸エステルおよびこの脂肪酸エステル
が含まれてなる磁性層を有する磁気記録媒体に関し、さ
らに詳しくは、高温域においても安定で良好な潤滑作用
を示し、磁性粉末による加水分解に対して安定で、ピス
トンシリンダ、ベアリング、軸受は等の潤滑剤、および
磁気記録媒体用の潤滑剤として好適な脂肪酸エステルと
、この脂肪酸エステルを磁性層中に含有させてなる耐久
性に優れた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来から、摩擦・摩耗を低減するための潤滑剤としては
、フッ素オイル、シリコンオイル、パラフィンオイル、
脂肪酸エステル、鉱物油などの液状潤滑剤や、二硫化モ
リブデン、グラファイト、高級脂肪酸などの固体状潤滑
剤などが用いられており、なかでも脂肪酸エステルは、
優れた潤滑性能を有し、ピストンシリンダ、ベアリング
、軸受は等に潤滑剤として用いられ、また磁気記録媒体
においても潤滑剤として用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、比較的硬れた潤滑性能を有する脂肪酸エステ
ルは、高温において分解しやすいため、摩擦・摩耗の低
減効果が必ずしも充分でなく、ピストンシリンダ、ベア
リング、軸受は等の摩擦・摩耗を充分に低減することが
できない。また、磁気記録媒体に使用するときは、磁性
粉末によって加水分解されるため、充分な潤滑効果を発
揮できず、耐久性を充分に改善することができない。

〔課題を解決するための手段〕

この発明はかかる現状に鑑み種々検討を行った結果、脂
肪酸エステルの高温における分解や磁性粉末による加水
分解は、エステル基で起こり、高度に分岐した脂肪酸や
アルコールを用いた脂肪酸エステルは、高温における分
解や磁性粉末による加水分解に対して安定で、しかも潤
滑性能に優れることがわかりなされたもので、エステル
基のカルボニル炭素またはエーテル酸素のα位、β位、
１位の一部もしくは全てに炭素数１以上の炭化水素基を
２個以上有する脂肪酸エステルとすることによって、高
温における分解や磁性粉末による加水分解を抑制し、潤
滑効果を充分に発揮させて、ピストンシリンダ、ベアリ
ング、軸受は等に使用するとき、その摩擦・摩耗を充分
に低減させたものである。また磁性粉末による加水分解
の抑制により、その優れた潤滑効果を充分に発揮させ、
この脂肪酸エステルを使用して得られる磁気記録媒体の
耐久性を充分に向上させたものである。

この発明における脂肪酸エステルは、エステル基のカル
ボニル炭素またはエーテル酸素のα位、β位、１位の一
部もしくは全てに炭素数１以上の炭化水素基を２個以上
もち、高度に分岐しているため、高温における分解や磁
性粉末による加水分解に対して安定で、優れた潤滑性能
を有し、特に、金属と金属および金属とプラスチックの
間の摩擦・摩耗を充分に低減する。

しかして、ピストンシリンダ、ベアリング、軸受は等の
潤滑剤として好適に使用され、高温においても分解する
ことなく、その優れた潤滑効果が充分に発揮されて、ピ
ストンシリンダ、ベアリング、軸受は等の摩擦・摩耗が
充分に低減される。

また、この脂肪酸エステルを磁気記録媒体の磁性層中に
含有させると、磁性粉末による加水分解が充分に抑制さ
れ、その優れた潤滑効果が充分に発揮されて、摩擦係数
が充分に低減され、磁気記録媒体の耐久性が一段と向上
される。

このように、エステル基のカルボニル炭素またはエーテ
ル酸素のα位、β位、γ位の一部もしくは全てに炭素数
１以上の炭化水素基を２個以上もつ高度に分岐した脂肪
酸エステルは、高度に分岐した脂肪酸と高度に分岐した
アルコールを使用して合成され、エステル交換法や、脂
肪酸とアルコールから脱水によって直接エステルを合成
する脱水法、さらに脂肪酸を一度酸クロリドに変換して
からアルコールと反応させる酸クロリド法など一般的な
エステル合成法で合成される。

ここで、高度に分岐した脂肪酸としては、炭素数が１以
上の炭化水素基を２個以上有する脂肪酸、たとえば、出
光石油化学社製のエフアシッド９やエフアシッド１３な
どが好適なものとして使用され、また高度に分岐したア
ルコールとしては、この脂肪酸を還元したもの、たとえ
ば、エフアシッド９やエフアシッド１３を還元したもの
が好ましく使用される。

このように、高度に分岐した脂肪酸と高度に分岐したア
ルコールとから得られる脂肪酸エステルの分岐の位置は
、カルボキシル基および水酸基の近傍であることが必要
で、たとえば、イソ体などのようにエステルを合成した
時にエステル基から遠くに分岐を持つような脂肪酸やア
ルコールは、高温における分解や磁性粉末による加水分
解に対する効果がほとんどない。また、少なくとも、エ
ステル基のカルボニル炭素またはエーテル酸素の１位、
望ましくはαまたはβ位に炭素数１以上の炭化水素基を
２個以上もつことが必要であり、δ位よりも離れた炭化
水素基は全く効果がない。

さらに、この種の脂肪酸エステルとしては、分子量が１
５０より小さいと揮発して摺動面から散逸したり、潤滑
剤としての油膜強度が不足したりし、１２００より大き
いと粘度が大きくなって、かえって摩擦係数が上昇する
ため、分子量が１５０〜１２００の範囲内のものである
ことが好ましい、特に、ピストンシリンダ、ベアリング
、軸受は等の金属同士の摺動面に使用する場合は、分子
量が６００以上１２００以下のものが望ましく使用され
、磁気記録媒体のように磁性層中に含有させて使用する
場合は、分子量が３００以上７００以下のものが好まし
く使用される。

このようなエステル基のカルボニル炭素またはエーテル
酸素のα位、β位、γ位の一部もしくは全てに炭素数１
以上の炭化水素基を２個以上もつ脂肪酸エステルを磁性
層中に含有させるには、この脂肪酸エステルを、磁性粉
末、結合剤樹脂、有機溶剤およびその他の必要成分とと
もに混合分散して磁性塗料を調製し、この磁性塗料を基
体上に塗布、乾燥して磁性層を形成するか、あるいは、
この脂肪酸エステルを溶媒に溶解して得られた溶液を磁
性層上に塗布もしくは噴霧するか、あるいは逆にこの溶
液中に磁性層を浸漬し、乾燥して行われ、このようにし
て、この脂肪酸エステルが磁性層中に含有されると、磁
性粉末による加水分解も起こらず、脂肪酸エステルの優
れた潤滑効果が充分に発揮されて、摩擦係数が充分に低
減され、−段と耐久性が向上された磁気記録媒体が得ら
れる。

ここで、磁性粉末としては、たとえば、γ−Ｆｅ２０．
粉末、Ｆｅ、Ｏ，粉末、Ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ２０．粉末、
Ｃｏ含有Ｆｅ３０ａ粉末、ＣｒＯ２粉末の他、Ｆｅ粉末
、Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末、Ｆｅ−Ｃｏ粉末、バリウ
ムフェライト粉末など従来公知の各種磁性粉末が広く使
用される。

また、結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル系
共重合体、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、アクリル系樹脂、イソシアネート化合物
など、通常、磁気記録媒体の結合剤成分として使用さる
ものが、いずれも使用される。

さらに、有機溶剤としては、メチルイソブチルケトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、酢
酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチル
ホルムアミドなど、一般に磁気記録媒体に使用されるも
のが、単独もしくは二種以上混合して使用される。

なお、磁性塗料中には、通常使用されている各種添加剤
、たとえば、研磨剤、分散剤、帯電防止剤などを任意に
添加使用してもよい。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１エフアシッド１３（出光石油化学社製；脂肪酸）を塩化
チオニールを用いて酸クロリドに変換した。次いで、ピ
リジンを塩酸補集剤に用いて、オレイルアルコールと反
応させ、エステル基のカルボニル炭素のα位の全てに炭
素数が１〜９の炭化水素基を３個有する分子量が約４６
４の脂肪酸エステルを得た。

一方、Ｃｏ含有７−Ｆｅ、Ｏ，粉末　　１００重量部（ＢＥＴ
法による比表面積３５ボ／ｇ、保磁力６８００エルステツド）カーボンブラック（ＢＥＴ法による　　８　〃比表面積
３５０Ｍ／ｇ）アルミナ（ＢＥＴ法による比表面積　　１０〃２８ボ／
ｇ）塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニ　　１２〃ルアルコ一ル
共重合体（米国Ｕ、Ｃ，Ｃ社製：　ＶＡＧＨ）シクロヘキサノン　　　　　　　　１００〃トルエン　
　　　　　　　　　　１５０〃メチルエチルケトン　　
　　　　　１５０〃の組成物を双腕型ニーダにて４時間
混練後、ボールミルで７００時間混分散した。次いで、
これにウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業社製：Ｎ−
２３０１）を１２重量部と、三官能イソシアネート架橋
剤溶液（日本ポリウレタン工業社製：コロネートＬ）を
４重量部加えた後、前記のようにして得られた脂肪酸エ
ステルを３重量部加え、高速デイスパーで１時間混合分
散して、磁性塗料を調製した。

この磁性塗料を厚さ７５μｍのポリエステルフィルム上
に、乾燥後の塗布厚さが約０．９μｍとなるように塗布
乾、燥して磁性層を形成し、カレンダ処理、クリーニン
グ処理後、６０℃で２４時間キュアした後、５．２５イ
ンチの円盤状に打ち抜いてフロッピーディスクを作製し
た。

実施例２実施例１における脂肪酸エステルの合成において、オレ
イルアルコールに代えてリノールアルコールを同量使用
した以外は、実施例１と同様にして、エステル基のカル
ボニル炭素のα位の全てに炭素数が１〜９の炭化水素、
基を３個有する分子量が約４６２の脂肪酸エステルを得
た。

次いで、このようにして得られた脂肪酸エステルを、実
施例１における磁性塗料の調製において、実施例１で使
用した脂肪酸エステルに代えて同量使用した以外は、実
施例１と同様にしてフロッピーディスクを作製した。

実施例３実施例１における脂肪酸エステルの合成において、オレ
イルアルコールに代えてオクチルアルコールを同量使用
した以外は、実施例１と同様にして、エステル基のカル
ボニル炭素のα位の全てに炭素数が１〜９の炭化水素基
を３個有する分子量が約３２８の脂肪酸エステルを得た
。

実施例４実施例３における脂肪酸エステルの合成において、エフ
シアラド１３に代えてエフシアラド９を同量使用した以
外は同様にして酸クロリドに変換し、これをエフシアラ
ド１３を酸クロリドに変換たちのに代えて同量使用した
以外は、実施例３と同様にして、エステル基のカルボニ
ル炭素のα位の全てに炭素数が１〜５の炭化水素基を３
個有する分子量が約２７０の脂肪酸エステルを得た。

比較例１実施例１における磁性塗料の調製において、脂肪酸エス
テルに代えて、オレイルアルコールを同量使用した以外
は、実施例１と同様にしてフロッピーディスクを作製し
た。

比較例２比較例１における磁性塗料の調製において、オレイルア
ルコールに代えて、ステアリン酸ｎ　−７’チルを同量
使用した以外は、比較例１七同様にしてフロッピーディ
スクを作製した。

比較例３比較例１における磁性塗料の調製において、オレイルア
ルコールを省いた以外は、比較例１と同様にしてフロッ
ピーディスクを作製した。

次いで、このようにして得られたフロッピーディスクを
、クライトツクス（米国、デュポン社製、フッ素系潤滑
剤）を溶解したフレオン溶液中に浸漬し、フロッピーデ
ィスクの磁性層中にクライトックスを、比較例１でフロ
ッピーディスクの磁性層中に含有されたオレイルアルコ
ールと同量含有させた。

各実施例および比較例で得られたフロッピーディスクを
エンベロープジャケットに入れ、磁性層の耐久性を試験
した。耐久性試験は、ＹＥデータ社製のフロッピーディ
スクドライブにフロッピーディスクを装着し、６０°Ｃ
１５％ＲＨ以下の雰囲気下で走行させて、塗膜が破壊す
るまでの走行回数を各試料５回ずつ測定し、その平均走
行回数を測定して行った。

下記第１表はその結果である。

第１表また、各実施例で得られた脂肪酸エステルと、各比較例
で使用されたオレイルアルコール、ステアリン酸ｎ−ブ
チルおよびクライトツクスを、ピストンシリンダやベア
リングを想定して潤滑剤として使用した場合の摩耗性を
調べた。この摩耗性は、第１図に示すように、直径が５
ｍｍのＳＯ３製鋼球１の表面にそれぞれ各実施例で得ら
れた脂肪酸エステルと、各比較例で使用されたオレイル
アルコール、ステアリン酸ｎ−ブチルおよびクライトッ
クスを被着してＳＵＳ製平板２上に載置し、支点３で支
持され、バランス用の分銅４でバランスされた荷重バー
５の先端部下面凹部を、ＳＵＳ製綱製綱上１上置して、
この上部に１０ｇの分銅６を乗載し、ＳＯ３製鋼球１上
に１０ｇの荷重をかけながら、ＳＵＳ製平板２を、往復
幅３０ｍｍ、約１秒間に１回の割合で左右に往復摺動さ
せ、この往復摺動を１０００回繰り返した後、第２図に
示すようにＳＵＳ製鋼球１の摩耗量Ａを測定して調べた
。

下記第２表はその結果である。

第２表〔発明の効果〕上記第１表から明りかなように、この発明で得られた脂
肪酸エステルを用いて得られたフロッピーディスク（実
施例１〜４）は、いずれも比較例工ないし３で得られた
フロッピーディスクに比し、平均走行回数が多く、この
ことからこの発明で得られる脂肪酸エステルは、磁性粉
末による加水分解が生じたりすることなく、潤滑効果が
充分に発揮され、磁気記録媒体用として好適で、磁気記
録媒体に使用すると磁気記録媒体の耐久性が大幅に向上
されることがわかる。

また、上記第２表から明らかなように、この発明の脂肪
酸エステルを被着したＳＯ３！％！鋼球（実施例１〜４
）は、いずれも比較例１ないし３のオレイルアルコール
、ステアリン酸ｎ−ブチルおよびクライトツクスを被着
したＳＵＳ製鋼製鋼比し、ＳＵＳ製鋼製鋼比耗量が少な
く、このことからこの発明の脂肪酸エステルは、金属と
金属間の摩擦・摩耗を充分に低減でき、ベアリング用の
潤滑剤として、優れた潤滑効果を有していることがわか
る。・

【図面の簡単な説明】

第１図は各実施例および比較例の潤滑剤をＳＵＳ製鋼製
鋼比用した場合の摩耗性を試験する試験装置の概略説明
図、第２図は第１図の試験装置で試験したＳＵＳ製鋼製
鋼比大正面図である。雷　と

Claims

【特許請求の範囲】１、脂肪酸エステルにおいて、エステル基のカルボニル
炭素またはエーテル酸素のα位、β位、γ位の一部もし
くは全てに炭素数１以上の炭化水素基を２個以上有する
ことを特徴とする脂肪酸エステル２、脂肪酸エステルが、分子量１５０以上１２００以下
の脂肪酸エステルである請求項１記載の脂肪酸エステル３、請求項３記載の脂肪酸エステルが含まれてなる磁性
層を有する磁気記録媒体