JPS62103831A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空蒸着やスパッタリング等の真空’ｉ；４
膜形成技術等の手法により非磁性支持体上に強磁性金属
薄膜を磁性層として形成した、いわゆる強磁性金属薄膜
型の磁気記録媒体に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を磁性層と
して形成してなる磁気記録媒体において、磁性層である
強磁性金属薄膜にパーフルオロアルキルカルボン酸エス
テル及び脂肪族アルコールまたはそのアルコキシドを潤
滑剤として被着し、広範な使用温度条件に亘り走行性、
耐摩耗性。

耐久性を改善するものである。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にｒ−
Ｆ　ｅ　２０２１　Ｃｏを含有するｒ−ＦｅｚＯ：ｌ。

Ｆｅ１ｇ４．ｃｏを含有するＦ　ｅ１０４＋Ｔ　　Ｆ　
ｅ２０＝とＦｅ３Ｏ４とのベルトライド化合物、ｃｏを
含有するベルトライド化合物、Ｃｒ０ｚ等の酸化物強磁
性粉末あるいは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、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有
機バインダー中に分散せしめた磁性塗料を塗布・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、高密度磁気記録への要求の高まりととも
に、Ｃｏ−Ｎｉ合金等の強磁性金属材料を、メッキや真
空薄膜形成技術（真空薄着法やスパックリング法、イオ
ンブレーティング去等）によってポリエステルフィルム
やポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着し
た、いわゆる強磁性金属３膜型の磁気記録媒体が提案さ
れ、注目を集めている。この強６１性金属薄膜型磁気記
録媒体は、抗磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変
換特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みを穫めて消
くすることが可能であるため記録減磁や再生時の厚みｔ
員失が著しく小さいこと、磁性層中に非磁性材である有
機バインダーを混入する必要がないため磁性材ネ４の充
填密度を高めることができること等、数々の利点を有し
ている。

しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記ｔ、工
媒体では、磁性層表面の平滑性が極めて良好であるため
に５．実質的な接触面積が大きくなり、凝着現象（いわ
ゆるはりつき）が起こり易くなったりＩＩＺ擦係故が大
きくなる等、耐久性や走；〒性等に欠点が多く、その改
善が大きな課題となっている。一般に、磁気記録媒体は
磁気信号の記録　再生の過程で磁気ヘッドとの高速相対
運動のもとにおかれ、その際走行が円滑に、かつ安定な
１大態で行われなければならない。また、磁気ヘッドと
の接触による摩耗や損傷はなるべく少ないほうがよい。

そこで例えば、上記磁気記録媒体の磁性層、すなわち強
磁性金属薄膜表面に潤滑剤を塗布して保３Ｉ膜を形成す
ることにより、上記耐久性や走行性を改善することが試
みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のように潤滑剤を塗布して保護膜を形成
した場合には、この保護膜が磁性層である強磁性金属３
膜に対して良好な密着性を示し、かつ高い潤滑効果を発
揮することが要求される。

また、これら密着性や潤滑効果は、熱帯２亜熱帯地方等
のように高温多湿の条件下でも、寒冷地のように低温の
条件下でも優れたものでなければならない。

しかしながら、従来広く用いられている潤滑剤の使用温
度範囲は限られており、特に、０〜−５゛Ｃのような低
温下では固体または凍結するものが多く、充分にその潤
滑効果を発揮させることができなかった。

そこで本発明は、如何なる使用温度条件下においても密
着性や潤滑性が保たれ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性や
走行性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とす
る。

ｃ問題点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の
結果、パーフルオロアルキルカルボン酸のエステル部に
長鎖のアルキル基、あるいは二重結合を有するアルキル
基、さらには枝分かれしたアルキル基の何れかを導入し
たパーフルオロアルキルカルボン酸エステルと、脂肪族
アルコールまたは脂肪族アルコールのアルコキシドとを
組み合わ仕ることにより、単独で用いる場合と比較して
優れた潤滑作用が発揮され、同時に使用ｌユ度帯域の拡
大を図ることが可能であることを見出し本発明を完成す
るに至ったものであって、非磁性支持体上に強（５ｉ性
金属薄膜を形成し、前記強磁性金１薄■りにパーフルオ
ロアルキルカルボン酸エステル及び脂肪族アルコールま
たはそのアルコキシドを含む潤滑剤層を被着したことを
特徴とＶるものである。

本発明で使用されるパーフルオロアルキルカルボン酸エ
ステルは、一般式 ％式％ （ただし、式中ｎは６〜１０の整数を表し、Ｒは炭素数
１〜２５の炭化水素基を表す。）で示されるものであっ
て、パーフルオロアルギルカルボン酸と相当するアルコ
ールとを反応さセることによって容易に合成することが
できる。

上記パーフルオロアルキルカルボン酸エステルにおいて
、パーフルオロアルキルカルボン酸部の炭素数ｎは、６
〜１０の範囲であることが好ましい。この炭素数ｎが６
未満であると、潤滑効果が不足し、逆に炭素数が１０を
越えると低温域で凝固するようになり、したがって低温
条件下での潤滑効果が低下する。また、エステル部の炭
化水素基の炭素数においても同様で、先の一船式中、炭
化水素基Ｒの炭素数が１〜２５であることが好ましく、
炭素数９〜２５であることがより好ましい。

炭化水素基Ｒの炭素数が９未満であると、潤滑効果が不
足し、２５を越えると低温での潤滑効果がなくなる。な
お、この炭化水素基Ｒは、長鎖のアルキル基であっても
よいし、技分かれしたアルキル基や二重結合を有するア
ルキレン鎖であってもよい。

一方、本発明に用いられる脂肪族アルコールとしては、
ｎ−ヘキシルアルコール、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルカ
ルビノール、ジメチルイソプロピルカルビノール、ペン
タメチルエチルアルコール、ノニルアルコール、ドデシ
ルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルア
ルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアル
コール、ヘプタデシルアルコール、オククデシルアルコ
ール。

ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール。

等の直鎖あるいは分枝の飽和高級アルコール、あるいは
ドブセノール５テトラゾセノール、ヘキサデセノール、
オクタデセノール（オレイルアルコール）、リノールア
ルコール、リノールアルコール、２．４−へキサンエノ
ール１等の直鎖あるいは分枝の不飽和アルコール（オレ
フィン系またはジオレフィン系アルコール）等が挙げら
れる。

また、本発明に用いられるアルコキシドは、前述の脂肪
族アルコールの水酸基の水素原子を、リチウム、ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛
、アルミニウム、鉛等で置換したものが挙げられる。

上述したパーフルオロアルキルカルボン酸エステルと脂
肪族アルコール（または脂肪族アルコールのアルコキシ
ド）の配合比としては、重量比で３０７７０〜７０：３
０であるのが好ましい。なお、上述のパーフルオロアル
キルカルボン酸エステル及び脂肪族アルコール（または
脂肪族アルコールのアルコキシド）の他、従来周知の潤
滑剤を併用してもよい。

これらパーフルオロアルキルカルボン酸エステル及び脂
肪族アルコール（または脂肪族アルコールのアルコキシ
ド）を含有する潤滑剤層を強磁性金属薄膜に付着させる
方法としては、上記潤滑剤を溶媒に溶解して得られた溶
液を強磁性金属薄膜の表面に塗布もしくは噴霧するか、
あるいは逆にこの／８液中に強磁性金属薄膜を浸漬し乾
燥すればよい。

ここで、その塗布量は、０．５　Ｎ／　＋１（〜１００
■／ｄであるのが好ましく、ｌ曙／ｄ〜２０■／ｄであ
るのがより好ましい。この塗布量があまり少なすぎると
、摩擦係数の低下、耐摩耗性・耐久性の向上という効果
が顕れず、一方あまり多すぎると、摺動部材と強磁性金
属薄膜との間ではりつき現象が起こり、却って走行性が
悪くなる。

本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁性支持体上に
磁性層として強磁性金属薄膜を設けたものであるが、こ
こで非磁性支持体の素材としては、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、セルロースアセテートブ
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−１ポ
リイミド、ポリアミドイミド等のプラスチック、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
のセラミックス等が挙げられる。

この非磁性支持体の形態としては、フィルム、ソート、
ディスク、カード、ドラム等のいずれでもよい。

また、上記磁性層である強磁性金属薄膜は、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膜として形成される。

上記真空蒸着法は、１０−’〜１０−”Ｔｏｒｒの真空
下で強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビー
ム加熱等により募発させ、ディスク基板上に原発金属（
強磁性金属材料）を沈着するというものであり、一般に
高い抗磁力を得るため基板に対して上記強磁性金属材料
を斜めに蒸着する斜方蒸着法が採用される。あるいは、
より高い抗磁力を得るために酸素雰囲気中で上記蒸着を
行うものも含まれる。

上記イオンブレーティング法も真空蒸着法の一種であり
、１０−４〜１０−３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で
ＤＣグロー放電、ＲＦグロー放電を起こして、放電中で
上記強磁性金属材料を蒸発させるというものである。

上記スパッタリング法は、１０−３〜１０−’Ｔｏｒｒ
のアルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電を
起こし、生じたアルゴンガスイオンでクーゲット表面の
原子をたたき出すというものであり、グロー放電の方法
により直流２極、３極スパツタ法や、高周波スバ、り法
、またはマグネトロン放電を利用したマグネトロンユバ
フタ法等がある。

このスパッタリング法による場合には、ＣｒやＷ。

■等の下地膜を形成しておいてもよい。

なお、北記いずれの方法においても、基板上にあらかし
めＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇ、１．Ｉｎ。

Ｃｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔ１等の下地金属層を被着形成して
おき、基板面に対して垂直方向から成膜することにより
、磁気異方性の配向かなく面内等方法に優れた磁性層を
形成することができ、例えば磁気ディスクとする場合に
は好適である。

このような真空薄膜形成技術により金属磁性薄膜を形成
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、Ｃ。

−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合
金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合金、
Ｃｏ−Ｃｒ合金あるいはこれらにＣｒ、Ａ１等の金属が
含有されたもの等が挙げられる。特に、Ｃｏ−Ｃｒ合金
を使用した場合には、垂直磁化膜が形成される。

このような手法により形成される磁性層の膜厚は、０．
０４〜１μｍ程度である。

〔作用〕

パーフルオロアルキルカルボン酸エステルと脂肪族アル
コールまたはそのアルコキシドとを含む潤滑剤層は、強
磁性金ＥＦ４膜に強固に付着し、良好な潤滑効果を発揮
して摩擦係数を低減する。特に、パーフルオロアルキル
カルボン酸エステルは低温下においても良好な潤滑効果
を発揮し、脂肪族アルコールまたはそのアルコキシドは
常温で良好な潤滑性を発揮するので、使用温度範囲の拡
大が図られる。

［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
発明はこれら実施例に限定されるものではない。

合成例１゜ ノナデカフルオロデカン酸イソステアリルエステルＣ１
１ｑ（ＣＨｚ）＋＋ＣＨ−Ｃ１ｌ□−０ＣＯ−（ＣＦｚ
）　＠ｃｈ（ＣＩＩｚＬＣｌｈ イソステアリルアルコールとノナデカフルオロデカン酸
をトルエン中、ｐ−トルエンスルホン酸を触媒としてエ
ステル反応を行った。すなわち、１時間加熱還流後、３
時間かけて溶媒中の水分を除去し、さらにトルエンを減
圧下、エバポレータを用いて除き、真空蒸留して精製し
た。（なお、イソステアリルアルコールは、市販のイソ
ステアリン酸をｎ−ブチルエステル化後、水素化リチウ
ムアルミニウムで還元して合成した。）得られた留分の
沸点ｂｐは１４０〜１４５°Ｃ１０、２ｍｍＨｇであっ
た。

また、生成物の確認は、赤外分光分析（ＩＲＥ。

核磁気共鳴分析（ＮＭＲ）、’Ｍ量分析（ＭＡＳＳ）に
よって行った。その結果、１２１０〜１３８０ｃｍ−’
にかりてＣＦ結合特有の吸収、１７８０ｃｍ”’にエス
テルの吸収、２９　］、　Ｏｃｍ−’にＣＨの伸縮振動
による吸収が見られ、また化学イオン法によるマススペ
クトルでは、分子イオンビークＭ゛が７６５に見られる
ことから、この構造を決定した。

合成例２゜ ペンタデカフルオロデカン酸イソステアリルエステルＣ
Ｉ＋、　（Ｃ）１２）　ｅ−ＣＨ−ＣＨｚ−ＯＣＯ−（
ＣＰｚ）　、ｃｐ。

（ＣＨ２）　ｂＣＨｓ 先の合成例１と同様の方法により、イソステアリルアル
コールとペンタデカフルオロオクタン酸をトルエン中、
ｐ−）ルエンスルホン酸を触媒として反応させた。

ｂｐ　　　１２０〜１３４℃　（０，２ｍｍＨｇ）ＩＲ
１２００〜１４００ｃｍ−’ １７８０ｃｍ−’ ２９２０ｃｍ−’ Ｍ”　　　　６６５ ゛合成例３゜ ペンタデカフルオロオクタン酸イソノニルエステル（Ｃ
Ｈ３）　ｓｃ　（Ｃ１ｌ　１）Ｃ）Ｉ　（Ｃ１ｌ　３）
Ｃ）Ｉ　２ＣＨｚＯｃｏ　（ＣＦ　ｚ）　ａＣＦ　ｓ先
の合成例１と同様の方法により、イソノニルアルコール
とペンタデカフルオロオクタン酸をトルエン中、ｐ−ト
ルエンスルホン酸を触媒として反応させた。

ｂｐ　　　９４℃（０，２ｍｍｌ１ｍｍ１ｌ　　　１２
１０〜１３９０ｃｍ−’１７８５ｃｍ”’ ２８５０〜２９６０ｃｍ−’ Ｍ”　　　５３９ 合成例４゜ ペンタデカフルオロオクタン酸すルイルエステルＣＩ（
ｚ（ＣＨｚ）　ｚ（ＣＨｚＣトＣＨ）　ｔ（ＣＨｚ）　
５Ｏｃｏ（ＣＦｚ）　６ＣＦ３先の合成例１と同様の方
法により、リルイルアルコールとペンタデカフルオロオ
クタン酸をトルエン中、ｐ−トルエンスルホン酸を触媒
として反応させた。

ｂｐ　　　１３Ｓ〜１３９℃（０，２ｍｍｌ１ｍｍ１ｌ
　　　１２１０〜１３８０ｃｍ−’１７８０ｃｍ−’ ２８５０〜３０２０ｃｍ−’ Ｍ”　　　６６３ 実施例 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［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表に示すパーフ
ルオロアルキルカルボン酸エステル（先の合成例で合成
したもの）と脂肪族アルコールまたはそのアルコキシド
（重量比１：１）を溶媒（フレオン）で希釈した溶液を
塗布量が１０■／ｍ′となるように塗布し、１ｌ２イン
チ幅に裁断してサンプルテープを作製した。

（以下余白） 第１表 （以下余白） 作製された各サンプルテープについて、温度２５℃、相
対湿度（ＲＨ）５０％、および−５’Ｃの各条件下での
動摩擦係数及びシャトル耐久性を測定した。この動摩擦
係数は、材質がステンレス（ＳＵＳ３０４）のガイドピ
ンを用い、一定のテンションをかけ５ＩＩＩＩＩｌ／Ｓ
ｅＣの速度で送り、試験したものである。また、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、
出力が一３ｄＢ低下までのシャトル回数で評価した。ス
チル耐久性はポーズ状態での出力の一３ｄＢまでの減衰
時間を評価した。なお、比較例として、全く潤滑剤を被
着しないブランクテープについても測定した。

結果を第２表に示す。

（以下余白） 第２表 この表からも明らかなように、本発明の各実施例は、常
温、低温の各条件下で動摩擦係数が小さく、走行が極め
て安定しており、またｌＯＯ回往復走行後もテープ表面
の損傷は全く見られなかった。また、耐久性も極めて良
く、１５０回シャトル走行を行っても出力の一３ｄＢ低
下は見られなかった。これに対して、潤滑剤層のない比
較例のテープでは、摩擦係数が往復走行回数が多くなる
につれて犬となり、走行も不安定でテープの摩耗が見ら
れ、耐久性も悪いものであった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては強
磁性金属薄膜型の磁気記録媒体の潤滑剤としてパーフル
オロアルキルカルボン酸エステル及び脂肪族アルコール
またはそのアルコキシドを用いているので、如何なる温
度条件下においても動摩擦係数を小さくすることができ
、走行安定性や耐Ｙ耗性に優れた磁気記録媒体とするこ
とができる。

特に、パーフルオロアルキルカルボン酸エステルの凝固
点温度が低いことから、低温下での使用時に効果が大き
い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、前記強磁性
   金属薄膜にパーフルオロアルキルカルボン酸エステル及
   び脂肪族アルコールまたはそのアルコキシドを含む潤滑
   剤層を被着したことを特徴とする磁気記録媒体。