JPH05222387A - 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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JPH05222387A
JPH05222387A JP4059555A JP5955592A JPH05222387A JP H05222387 A JPH05222387 A JP H05222387A JP 4059555 A JP4059555 A JP 4059555A JP 5955592 A JP5955592 A JP 5955592A JP H05222387 A JPH05222387 A JP H05222387A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテ
ルとアミンとの、塩化合物からなる潤滑剤、及びこの潤
滑剤を有する磁気記録媒体。 【効果】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
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、潤滑剤及び磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体に関するものであ
り、特に分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテ
ルとアミンとの塩化合物を潤滑剤とする磁気記録媒体に
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、分子内に水酸基を持つ
パーフルオロポリエーテルとアミンとの塩化合物を潤滑
剤として使用することにより、各種使用条件下において
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て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、分子内に水
酸基を持つパーフルオロポリエーテルとアミンとの塩化
合物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、本発明は、分子内に水酸基を持つパ
ーフルオロポリエーテルとアミンとの、下記一般式で表
わされる塩化合物からなる潤滑剤に係るものである。 一般式 又は (但し、Rf はパーフルオロポリエーテル基を示す。
R、R1 、R2 、R3 は水素原子、あるいは同一または
異なる炭化水素基を示す。)
【0011】また、本発明は、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、上記一
般式の塩化合物からなる潤滑剤を有することを特徴とす
る磁気記録媒体も提供するものである。この潤滑剤は磁
性層上に保有することができる。
【0012】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、高温高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。
【0013】上記の塩化合物は、例えば、水酸基を持つ
パーフルオロポリエーテルに対してアミン化合物を水酸
基と等モル量加えて、アミンの融点以上で加熱混合する
か、あるいは有機溶媒、例えばフレオンに溶解させた
後、溶媒を除去することにより得ることができる。
【0014】その合成例について具体的に述べる。分子
量2000の、両末端に水酸基を持つパーフルオロポリエー
テル10gに対して2.69gのステアリルアミンを加えて70
℃で10分間加熱混合し、冷却後に蝋状化合物を得る。そ
の赤外吸収スペクトルを図1に示すが、3400cm-1の水酸
基の伸縮振動が消失し、2900cm-1付近にCHの伸縮振動
が、また1350から1050cm-1にCFの伸縮振動がみられるこ
とから化合物の構造が決定される。
【0015】本発明において、末端に水酸基を持つパー
フルオロポリエーテルと、これと塩化合物を形成するア
ミンについては、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。具体
的には、後記の第1表にその構造を示す。
【0016】単官能の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、単
官能としては、 多官能としては、HOCH2(CF2CF2O)p (CF2O)q CF2CH2OHが
あるが、何等これに限定されるものではない。
【0017】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、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、吸着基であるアミン塩の効果(極性が大きい
ために磁性層表面に強く吸着して潤滑効果を高めるこ
と)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。アミ
ンの場合はアルキル基にすると効果(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)を示
し、アルキル基の炭素数が10以上がその効果が大きい。
【0018】本発明の磁気記録媒体は、分子内に水酸基
を持つパーフルオロポリエーテルのアミン塩化合物を潤
滑剤として保有してなるものである。
【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2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
いては、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
分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルのアミ
ン塩化合物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、分子内に水酸基を持つパー
フルオロポリエーテルのアミン塩化合物の塗布量として
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】上述の分子内に水酸基を持つパーフルオロ
ポリエーテルのアミン塩化合物は、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、前述の分子内に水酸基を持つパ
ーフルオロポリエーテルのアミン塩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
コート層にいずれも分子内に水酸基を持つパーフルオロ
ポリエーテルのアミン塩化合物として内添、トップコー
トする等、種々の組み合わせも可能である。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】分子内に水酸基を持つパーフルオロポリ
エーテルのアミン塩化合物は、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、この分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテ
ルのアミン塩化合物を潤滑剤とする磁気記録媒体は、分
子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルのアミン
塩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】まず、次のようにして、本発明の潤滑剤の
一例についてその合成を行った。この合成は後記第1表
中の合成物7に相当するものであった。即ち、分子量20
00の、両末端に水酸基を持つパーフルオロポリエーテル
10gに対して2.69gのステアリルアミンを加えて70℃で
10分間加熱混合し、冷却後に蝋状化合物を得た。その赤
外吸収スペクトルを図1に示すが、3400cm-1の水酸基の
伸縮振動が消失し、2900cm-1付近にCHの伸縮振動が、ま
た1350から1050cm-1にCFの伸縮振動がみられることか
ら、この化合物の構造が決定された。
【0035】上述の合成例に従い、同様にして合成し
た、分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルの
アミン塩化合物を第1表に示す。
【0036】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。
【0037】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
中の合成物1をフレオンとエタノールの混合溶媒に溶解
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。
【0038】実施例2〜実施例14、比較例1〜4 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14に変えて、他は実施例1と
同様の方法により、各合成物に対応した実施例2〜14の
サンプルテープを作製した。
【0039】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、分子内に水酸基を持つパー
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2表に示す。
【0040】第2表から明らかなように、潤滑剤として
分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルを単独
で用いた場合よりも、分子内に水酸基を持つパーフルオ
ロポリエーテルのアミン塩化合物を使用することによ
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。
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【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、分
子内に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルのアミン
塩化合物を潤滑剤として保有しているので、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。従って、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】本発明の塩化合物の一例の赤外吸収スペクトル
図である。
【図2】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 (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:06 40:18 50:02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子内に水酸基を持つパーフルオロポリ
    エーテルとアミンとの、下記一般式で表される塩化合物
    からなる潤滑剤。 一般式: 又は (但し、Rf はパーフルオロポリエーテル基を示す。
    R、R1 、R2 、R3 は水素原子、あるいは同一または
    異なる炭化水素基を示す。)
  2. 【請求項2】 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、請求項1に記載した塩
    化合物からなる潤滑剤を有することを特徴とする磁気記
    録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項2において、磁性層上に、請求項
    1に記載した塩化合物からなる潤滑剤を有することを特
    徴とする磁気記録媒体。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101696A (ja) * 1985-10-29 1987-05-12 Hitachi Maxell Ltd 潤滑剤
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