JPH05247483A - 潤滑剤及び磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテ
ル及び分子内に水酸基を有する長鎖炭化水素を含有する
潤滑剤と、この潤滑剤を保有することを特徴とする磁気
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、及びこれを保
有した磁気テープ、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、末端に水酸基を持つパ
ーフルオロポリエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭
化水素を加えた潤滑剤を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で
は凍結して固化し、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、末端に水酸
基を持つパーフルオロポリエーテルと、分子内に水酸基
を持つ長鎖炭化水素とからなる潤滑剤、及びこれを保有
した磁気記録媒体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、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に少なくとも磁性層を形成してなる磁気記録媒体
であって、末端に水酸基を持つパーフルオロポリエーテ
ルと、分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素とからなる潤
滑剤を保有することを特徴ととする磁気記録媒体であ
る。

【００１１】また、本発明は、末端に水酸基を有するパ
ーフルオロポリエーテルと、分子内に水酸基を有する長
鎖炭化水素とからなり、前記パーフルオロポリエーテル
に対する前記長鎖炭化水素の割合（パーフルオロポリエ
ーテル／長鎖炭化水素）がモル比で0.01〜100 である潤
滑剤、及びこれを保有した磁気記録媒体も提供するもの
である。

【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】本発明の、分子内に水酸基を持つ長鎖炭化
水素は、具体的には、後記の第１表にその構造を示す
が、炭素数は６以上、30以下とするのがよい。また、そ
の分岐構造、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。より好ましくはアルキル基か
らなり、また炭素数としては10以上のときに効果が大き
く、更に、22以下の直鎖状のものが良い。炭素数が少な
いとその効果（炭化水素基によってファンデルワールス
力で潤滑膜強度が増大する効果）が少なくなり、多いと
溶解性が小さくなる。

【００１４】末端に水酸基を持つパーフルオロポリエー
テルとしては、単官能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、ダイキン工業社製のDemnum:F(CF₂CF₂CF₂
O)_n CF₂CF₂CH₂OH 、デュポン社製のク ₂)_l CH₂OH があり、多官能としては、モンテフルオス社
製のフォンブリンZ-DIAC: HOCH₂CF₂O(CF₂CF₂O) _p (CF
₂O) _qCF₂CH₂OHがあるが、何等これに限定されるもので
はない。

【００１５】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 〜5000程度が好ましい。分子量が大きくなりす
ぎると、吸着基（極性部分で基板に吸着する部分）の効
果が小さくなり、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。

【００１６】本発明の磁気記録媒体は、末端に水酸基を
もつパーフルオロポリエーテルに分子内に水酸基をもつ
長鎖炭化水素を加えた混合物を潤滑剤として保有してな
るものである。この潤滑剤として特に効果があるもの
は、パーフルオロポリエーテル／長鎖炭化水素がモル比
で0.01から100 のものである。

【００１７】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１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、磁性層２上に上記した潤滑剤層３を設けている。
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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】かかる金属薄膜型の磁気記録媒体に、前記
末端に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルに分子内
に水酸基を持つ長鎖炭化水素を（特にモル比で0.01〜10
0)加えた潤滑剤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、末端に水酸基を持つパ
ーフルオロポリエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭
化水素を（特にモル比で0.01〜100)加えた化合物の塗布
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。

【００２４】上述の末端に水酸基を持つパーフルオロポ
リエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を（特
にモル比で0.01〜100)加えた化合物は、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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】ところで、上述の金属薄膜型の磁気記録媒
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。

【００２９】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、前述の末端に水酸基を持つパー
フルオロポリエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化
水素を（特に0.01〜100 のモル比で）加えた潤滑剤を内
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
ト層とのいずれにも、末端に水酸基を持つパーフルオロ
ポリエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を
（特に0.01〜100 のモル比で）加えた潤滑剤を内添、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。

【００３０】

【発明の作用】末端に水酸基を持つパーフルオロポリエ
ーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を（特に0.
01〜100 のモル比で）加えた潤滑剤は、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
リエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を（特
に0.01〜100 のモル比で）加えた潤滑剤を塗布した磁気
記録媒体は、分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエ
ーテルに水酸基を持つ長鎖炭化水素を（特に0.01〜100
のモル比で）加えた潤滑剤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。

【００３１】

【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。

【００３２】分子内に水酸基を持つパーフルオロポリエ
ーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を加えた潤
滑剤を第１表に示す。

【００３３】第１表に示す潤滑剤を使用して、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。

【００３４】実施例１ 10μ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
の潤滑剤（パーフルオロポリエーテル：長鎖炭化水素＝
40：60（モル％）、分子量はパーフルオロポリエーテル
が約2000、長鎖炭化水素が326 ）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。

【００３５】実施例２〜実施例14、比較例１〜４ 実施例１において、潤滑剤を第１表に示すように変え、
他は実施例１と同様の方法によりサンプルテープを作製
した。

【００３６】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、末端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。

【００３７】第２表から明らかなように、潤滑剤として
末端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、末端に水酸基を持つパーフルオロポ
リエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を加え
た潤滑剤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。

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】実施例15〜40、比較例５ 末端に水酸基を持つパーフルオロポリエーテルに対して
水酸基を持つ長鎖炭化水素をモル比で 0.005〜120 の範
囲で変化させて加えた潤滑剤を第３表に示す。第３表に
示す潤滑剤を使用して上述したと同様に磁気テープを作
成した。そして、このテープについて上述したと同様に
摩擦係数を測定し、結果を第４表に示した。

【００４６】第４表から明らかなように、潤滑剤として
末端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、末端に水酸基を持つパーフルオロポ
リエーテルに対して分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素
をモル比で0.01〜100 加えた潤滑剤を使用することによ
り、摩擦係数は、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。

【００４７】 第３表−１（使用した潤滑剤） パーフルオロポリエーテル アルコール F(CF₂CF₂CF₂0) _n CF₂CF₂CH₂OH C₁₈H₃₇OH ──────────────────────────────── 潤滑剤 パーフルオロポリエーテル／アルコール（モル比） ──────────────────────────────── 比較例 5 アルコールのみ 実施例15 0.005 実施例16 0.01 実施例17 0.1 実施例18 0.3 実施例19 0.5 実施例20 1.0 実施例21 3.0 実施例22 5.0 実施例23 10 実施例24 30 実施例25 100 実施例26 110 実施例27 120 比較例 2 パーフルオロポリエーテルのみ ────────────────────────────────

【００４８】 第３表−２（使用した潤滑剤） パーフルオロポリエーテル アルコール HOCH₂CF₂O(CF₂CF₂O)_p (CF₂O)_q CF₂CH₂OH C₁₈H₃₇OH ──────────────────────────────── 潤滑剤 パーフルオロポリエーテル／アルコール（モル比） ──────────────────────────────── 実施例28 0.005 実施例29 0.01 実施例30 0.1 実施例31 0.3 実施例32 0.5 実施例33 1.0 実施例34 3.0 実施例35 5.0 実施例36 10 実施例37 30 実施例38 100 実施例39 110 実施例40 120 比較例 4 パーフルオロポリエーテルのみ ───────────────────────────────

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【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、末端に水酸基を持つパーフルオロ
ポリエーテルに分子内に水酸基を持つ長鎖炭化水素を
（モル比で特に0.01〜100)加えた潤滑剤を保有している
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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 末端に水酸基を有するパーフルオロポリ
   エーテルと、分子内に水酸基を有する長鎖炭化水素とか
   らなる潤滑剤。
2. 【請求項２】 末端に水酸基を有するパーフルオロポリ
   エーテルと、分子内に水酸基を有する長鎖炭化水素とか
   らなり、前記パーフルオロポリエーテルに対する前記長
   鎖炭化水素の割合（パーフルオロポリエーテル／長鎖炭
   化水素）がモル比で0.01〜100 である潤滑剤。
3. 【請求項３】 非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有
   している磁気記録媒体において、請求項１又は２に記載
   の潤滑剤を保有していることを特徴とする磁気記録媒
   体。