JPH0887744A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁気記録媒体の磁性層上にカーボン保護膜を
形成し、さらにこのカーボン保護膜上にベンゼンスルホ
ニル基を有するチタン化合物を被着する。 【効果】 上記カーボン保護膜は保護効果に優れてお
り、これによって媒体に耐久性が付与される。上記チタ
ン化合物は、良好な潤滑作用を有し、摩擦係数低減効果
に優れている。また、このチタン化合物の潤滑作用は低
温下等の厳しい条件下においても損なわれることがな
い。したがって、上記磁気記録媒体は、このようなカー
ボン保護膜，チタン化合物の作用によって、各種使用条
件下において長期間に亘り優れた走行性、耐摩耗性、耐
久性を発揮する。

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り、特に潤滑剤
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度記録への要求の高まりとと
もに、Ｃｏ−Ｎｉ合金，Ｃｏ−Ｃｒ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｏ，Ｃｏ−Ｏ等の金属磁性材料をメッキや真空薄膜形成
手段（真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーテ
ィング法等）によって、ポリエステルフィルムやポリア
ミド、ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被
着することで磁性層が形成される、いわゆる金属磁性薄
膜型の磁気記録媒体が提案され注目を集めている。

【０００３】特に、金属磁性材料を斜め方向から蒸着す
ることで磁性層が形成される，斜方蒸着タイプの磁気記
録媒体は、電磁変換特性に優れ、大きな再生出力が得ら
れることから、磁性層上にさらにカーボン保護膜を形成
したかたちで実用化されている。

【０００４】ところで、これら金属磁性薄膜型の磁気記
録媒体は、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等の摺動部材に対する実
質的な接触面積が大きく、摩擦係数が大きくなる。この
ため、これら摺動部材と凝着現象（いわゆる貼り付き）
を起こし易く、走行性や耐久性に欠ける等問題点が多
い。

【０００５】そこで、このような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いる。例え
ば、特開昭５４−３２１３７号公報では高級脂肪酸やそ
のエステル等を、また特開昭６２−１０３８２４号公報
ではパーフルオロポリエーテル誘導体等を、さらに特願
平１−４９１１８号明細書ではカルボン酸アミン塩等
を、ぞれぞれ潤滑剤として磁性層上にトップコートし、
これによって摩擦係数を抑えようとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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、上述した従来の潤滑剤では対応するのが
難しいのが現状である。

【０００７】すなわち、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、あるいは長時間使用に耐
え、潤滑効果が持続すること、等が要求される。

【０００８】ところが、上記高級脂肪酸やそのエステル
およびカルボン酸アミン塩等は、高密度記録を目的とし
てスペーシングロスを小さくすべく、平滑性をより一層
高めた磁気記録媒体に対しては、潤滑効果が不足し、摩
擦走行性および耐久性を十分に付与することができな
い。

【０００９】一方、パーフルオロポリエーテル類は、フ
ロン系溶剤にしか溶解性を示さないことから、地球環境
保護等の観点から好ましい材料ではない。

【００１０】以上のように、磁気記録媒体の分野では、
潤滑剤の能力不足に起因して、走行耐久性等の実用特性
に不満を残している。

【００１１】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、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、その潤滑性が長時
間にわたり持続される潤滑剤を獲得し、走行性、耐摩耗
性、耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

【００１２】

【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、所定の炭化
水素基あるいはフッ化炭素基が導入されたベンゼンスル
ホニル基を有するチタン化合物が潤滑剤として好適であ
ることを見い出すに至った。

【００１３】本発明の磁気記録媒体は、このような知見
に基づいて提案されたものであり、非磁性支持体上に、
少なくとも磁性層、カーボン保護膜が形成されてなり、
上記カーボン保護膜上に、潤滑剤として化３で表される
チタン化合物が被着されていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】

【化３】

【００１５】また、非磁性支持体上に、少なくとも磁性
層、カーボン保護膜が形成されてなり、上記カーボン保
護膜上に、潤滑剤として化４で表されるチタン化合物が
被着されていることを特徴とするものである。

【００１６】

【化４】

【００１７】本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上
に、磁性層、カーボン保護膜が形成され、さらに前記カ
ーボン保護膜上に潤滑剤として上記化３，化４で表され
るチタン化合物が被着される。

【００１８】上記チタン化合物は、潤滑性に優れ、また
その潤滑性は常温環境下では勿論のこと高温、低温等の
厳しい温度環境下においても十分に発揮される。したが
って、このようなチタン化合物を潤滑剤に用いるとによ
り、各種使用条件下において優れた走行性、耐摩耗性、
耐久性が得られる磁気記録媒体が実現する。

【００１９】上記チタン化合物によってこのような効果
を得るには、ベンゼンスルホニル基に導入された炭化水
素基部位の炭素数やフッ化炭素基部位の炭素数が重要で
ある。

【００２０】まず、化３で表されるチタン化合物におい
て、ベンゼンスルホニル基の炭化水素基部位Ｒｘの炭素
数ｘは１０〜３０の範囲であることが好ましい。この炭
素数が１０未満であると潤滑効果が不足する。逆に炭素
数を３０を越えて大きくしても、潤滑性能のさらなる改
善は得られず、却って潤滑剤としての取り扱い性が悪く
なるといった不都合が生じる。炭化水素基としては、直
鎖状のアルキル基、分枝状のアルキル基あるいは二重結
合を有するアルキレン基であっても良い。

【００２１】なお、ベンゼンスルホニル基の数ｊやアル
コキシル基の数ｋは、ｊ＋ｋ＝４を満たす自然数であれ
ばいずれでも良い。

【００２２】一方、化４で表されるチタン化合物におい
て、ベンゼンスルホニル基のフッ化炭素基部位の炭素数
ｙは８以上、炭化水素部位の炭素数ｚは１０以上であ
り、且つ両者の和ｙ＋ｚは３０以下である。各炭素数
ｙ，ｚ，ｙ＋ｚが上記範囲外である場合には、潤滑効果
が不足するか、あるいは非フロン系有機溶剤に対する溶
解度が低下して媒体への塗布が著しく困難になる。

【００２３】また、この場合にもベンゼンスルホニル基
の数ｍやアルコキシル基の数ｎは、ｍ＋ｎ＝４を満たす
自然数であればいずれでも良い。

【００２４】このようなチタン化合物をカーボン保護膜
上へ保持せしめるには、当該潤滑剤を有機溶剤に溶解さ
せて潤滑剤溶液とし、これをカーボン保護膜表面にトッ
プコートすればよい。このチタン化合物の塗布量は、
０．２〜１００ｍｇ／ｍ² 、より好ましくは１〜２０ｍ
ｇ／ｍ² である。

【００２５】また、このチタン化合物は、カーボン保護
膜表面に単独で塗布しても良いが、従来公知の潤滑剤と
組み合わせて塗布しても良い。組み合わせて用いる潤滑
剤としては、長鎖カルボン酸あるいはそのエステル類、
長鎖アルコール類、長鎖アミン類等が挙げられる。

【００２６】以上のように本発明ではベンゼンスルホニ
ル基を有するチタン化合物を潤滑剤として用いるが、非
磁性支持体、磁性層、保護膜には例えば以下のような材
質が使用される。

【００２７】まず、非磁性支持体としては、磁気記録媒
体において通常使用されているものがいずれも使用可能
である。例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリ
エステル類、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオ
レフィン類、セルローストリアセテート，セルロースダ
イアセテート，セルロースブチレート等のセルロース誘
導体、ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン等のビニル
系樹脂、ポリカーボネート，ポリイミド，ポリアミドイ
ミド等のプラスチックの他、アルミニウム合金，チタン
合金等の軽金属、アルミナガラス等のセラミック等が挙
げられる。非磁性支持体にアルミニウム合金板やガラス
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被膜やＮｉ−Ｐ被膜等を形成
してその表面を硬くするようにしてもよい。

【００２８】磁性層は、金属磁性材料を、メッキやスパ
ッタリング，真空蒸着等のＰＶＤの手法によって非磁性
支持体上に被着させることで形成される、金属磁性薄膜
である。

【００２９】金属磁性薄膜としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ
等の金属や、Ｃｏ−Ｎｉ系合金，Ｃｏ−Ｐｔ系合金，Ｃ
ｏ−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タイプの金属磁性膜が挙げら
れる。この他、Ｃｏ−Ｃｒ系合金等からなる垂直磁化記
録タイプの金属磁性膜であっても良い。

【００３０】このうち、面内磁化記録タイプの金属磁性
薄膜の場合には、非磁性支持体上にＢｉ，Ｓｂ，Ｐｂ，
Ｓｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｔｌ等の低融点非磁性
材料の下地層を形成しておき、この下地層の上から金属
磁性材料を垂直方向から蒸着あるいはスパッタすること
で金属磁性薄膜を形成すると良い。この下地層上から金
属磁性材料を被着させると、下地層の低融点非磁性材料
が金属磁性薄膜中に拡散し、当該金属磁性薄膜の配向性
が解消されて面内等方性が確保されるとともに、抗磁性
が向上する。

【００３１】また、上記チタン化合物が塗布されるカー
ボン保護膜は、媒体に耐久性を付与するためのものであ
る。このカーボン保護膜が形成されていないと、潤滑剤
としてチタン化合物を塗布しても媒体の耐久性を十分に
改善することはできない。

【００３２】カーボン保護膜を形成する方法としては、
スパッタリングが一般的であるが、特に限定するもので
はなく、各種ＰＶＤ法が使用可能である。なお、カーボ
ン保護膜の膜厚は、保護効果を十分に確保するとともに
スペーシングロスを最少限に抑える点から５〜１００ｎ
ｍであることが望ましく、更に望ましくは５〜３０ｎｍ
である。

【００３３】以上が本発明の基本的な構成であるが、本
発明の磁気記録媒体には、通常の磁気記録媒体と同様、
さらに各種要素を付加してより一層の特性の改善を図る
ようにしても良い。

【００３４】例えば、カーボン保護膜上に潤滑剤ととも
に防錆剤をトップコートするようにしても良い。防錆剤
としては、例えばフェノール類、ナフトール類、キノン
類、含窒素複素環化合物、含酸素複素環化合物、含硫黄
複素環化合物等が使用できる。

【００３５】また、非磁性支持体の磁性層が形成される
側の面に下塗層を形成したり、磁性層が形成される側と
は反対側の面にバックコート層を形成するようにしても
良い。このうち、バックコート層は、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、これを塗布す
ることで形成される。なお、このバックコート層に上記
チタン化合物を内添あるいはトップコートするようにし
ても良い。

【００３６】

【作用】本発明の磁気記録媒体は、磁性層上にカーボン
保護膜が形成され、さらにこのカーボン保護膜上にベン
ゼンスルホニル基を有するチタン化合物が被着されてな
る。

【００３７】上記カーボン保護膜は保護効果に優れてお
り、これによって媒体に耐久性が付与される。上記チタ
ン化合物は、良好な潤滑作用を有し、摩擦係数低減効果
に優れている。また、このチタン化合物の潤滑作用は低
温下等の厳しい条件下においても損なわれることがな
い。

【００３８】したがって、上記磁気記録媒体は、このよ
うなカーボン保護膜，チタン化合物の作用によって、各
種使用条件下において長期間に亘り優れた走行性、耐摩
耗性、耐久性を発揮する。

【００３９】

【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、本発明がこの実施例に限定されるものでないこ
とはいうまでもない。

【００４０】まず、本実施例で潤滑剤として用いたチタ
ン化合物の一般式を化５、化６に示す。以下の実施例１
〜実施例１４及び比較例１〜比較例７では、化５で示さ
れるチタン化合物（チタン化合物Ａ）であってベンゼン
スルホニル基の炭化水素基部位Ｒの炭素数ｘ、ベンゼン
スルホニル基の数ｊ、アルコキシル基の数ｋが表１に示
す値のもの、さらに化６で示されるチタン化合物（チタ
ン化合物Ｂ）であってベンゼンスルホニル基の炭化水素
部位の炭素数ｚ、フッ化炭素基部位の炭素数ｙ、ベンゼ
ンスルホニル基の数ｍ、アルコキシル基の数ｎが表１に
示す値のものを潤滑剤として用い、これらチタン化合物
のテープ特性への効果を検討した。

【００４１】

【化５】

【００４２】

【化６】

【００４３】

【表１】

【００４４】実施例１ １４μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上
に、斜方蒸着法により１００ｎｍ厚のＣｏ−Ｎｉ合金膜
を強磁性金属薄膜として形成した。そして、この強磁性
金属薄膜上に、スパッタリング法により２０ｎｍ厚のカ
ーボン保護膜を形成した。

【００４５】次に、このカーボン保護膜上に、化合物１
の１ｍＭトルエン溶液を塗布することで潤滑剤層を形成
し、サンプルテープを作成した。なお、このときの化合
物１の被着量は１〜１０ｍｇ／ｍ² である。

【００４６】実施例２〜実施例１４ 化合物１の代わりに表２に示すチタン化合物を用いて潤
滑剤層を形成したこと以外は実施例１と同様にしてサン
プルテープを作成した。

【００４７】比較例１，比較例２ カーボン保護膜を形成せず、化合物１の代わりに表３に
示すチタン化合物を用いて潤滑剤層を形成したこと以外
は実施例１と同様にしてサンプルテープを作成した。

【００４８】比較例３ 潤滑剤層を形成しないこと以外は実施例１と同様にして
サンプルテープを作成した。

【００４９】比較例４〜比較例７ 化合物１の代わりに、表３に示すように、ベンゼンスル
ホニル基の炭化水素基部位Ｒの炭素数ｘ、ベンゼンスル
ホニル基の数ｊ、アルコキシル基の数ｋあるいはベンゼ
ンスルホニル基の炭化水素部位の炭素数ｚ、フッ化炭素
基部位の炭素数ｙ、ベンゼンスルホニル基の数ｍ、アル
コキシル基の数ｎが所定範囲から外れたチタン化合物を
用いること以外は実施例１と同様にしてサンプルテープ
を作成した。

【００５０】以上のようにして作成されたサンプルテー
プについて、温度２５℃湿度６０％環境下、温度４０℃
湿度８０％環境下及び温度−５℃環境下のそれぞれで、
摩擦係数、スチル耐久性、シャトル耐久性を測定した。

【００５１】なお、スチル耐久性は、サンプルテープに
対して、スチル再生を行い、そのときの出力が−３ｄＢ
まで減衰する時間を測定することで評価した。

【００５２】また、シャトル耐久性は、サンプルテープ
に対して、２分間のシャトル走行をシャトル走行１回と
して繰り返し行い、出力が−３ｄＢ低下するまでのシャ
トル回数を測定することで評価した。

【００５３】測定された摩擦係数、スチル耐久性、シャ
トル耐久性を潤滑剤として用いたチタン化合物の種類と
併せて表２〜表４に示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】まず、所定の構造のチタン化合物で潤滑剤
層を形成した実施例１〜実施例１４のサンプルテープ
と、潤滑剤層を形成しなかった比較例３のサンプルテー
プ及びチタン化合物であってもベンゼンスルホニル基や
アルコキシル基の構造が適正でないものを用いた比較例
４〜比較例７のサンプルテープを比較すると、実施例１
〜実施例１４のサンプルテープの方が比較例３〜比較例
７のサンプルテープよりも、摩擦係数，スチル耐久性，
シャトル耐久性のいずれもが優れた値になっている。

【００５８】しかし、所定の構造のチタン化合物で潤滑
剤層が形成されていても、カーボン保護膜が形成されて
いない比較例１，比較例２のサンプルテープは、摩擦係
数，スチル耐久性，シャトル耐久性が実施例１〜実施例
１４に比べて劣った値になっている。

【００５９】このことから、カーボン保護膜を形成する
ことと、所定の構造のチタン化合物で潤滑剤層を形成す
ることを併用することで、磁気テープの走行性，耐摩耗
性．耐久性の改善が達成されることがわかった。

【００６０】

【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、磁性層上にカーボン保護膜が形成
され、さらにこのカーボン保護膜上にベンゼンスルホニ
ル基を有するチタン化合物が被着されているので、各種
使用条件下において長期間に亘り優れた走行性、耐摩耗
性、耐久性を得ることが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 40:18 (72)発明者 川角 浩一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に、少なくとも磁性層、
   カーボン保護膜が形成されてなり、 上記カーボン保護膜上に、潤滑剤として化１で表される
   チタン化合物が被着されていることを特徴とする磁気記
   録媒体。 【化１】
2. 【請求項２】 非磁性支持体上に、少なくとも磁性層、
   カーボン保護膜が形成されてなり、 上記カーボン保護膜上に、潤滑剤として化２で表される
   チタン化合物が被着されていることを特徴とする磁気記
   録媒体。 【化２】