JPH10102080A

JPH10102080A - 新規潤滑剤及び磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH10102080A
Application number: JP25887496A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiga; 章志賀; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高温・多湿のような過酷な条件下でも、優れ
た走行性、耐久性、耐食性を示す磁気記録媒体が得られ
る潤滑剤を提供する。【解決手段】分子中に異なる極性基を二つ以上有する
含フッ素化合物、例えばパーフルオロポリエーテル構造
を有する含フッ素化合物を、磁気記録媒体用の潤滑剤と
して用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な潤滑剤及び
これを用いた走行性、耐久性、耐食性に優れた磁気記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械装置、部品の小型化、高精度化に伴
い、それらの摺動部における潤滑形態も液体潤滑から境
界潤滑へと移行してきている。とりわけ、VTR 、磁気デ
ィスク等の電子機器、電子部品においては、記録密度の
向上を目的とした強磁性金属薄膜の採用により、磁気テ
ープや磁気ディスクと磁気ヘッドとの摺動には高精度の
潤滑が必要となってきた。例えば、蒸着テープやハード
ディスクではその耐久性、実用信頼性を確保しながら磁
気記録媒体と磁気ヘッドとのスペーシングロスを極力小
さくして高出力化を計るために、磁性層表面の潤滑剤層
はわずか数十Åの厚さとなるように形成される。しか
も、強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体は、磁性層表面が
極めて平滑性が良好であるため、ヘッドやガイドローラ
等との接触面積が大きくなり、凝着現像（はりつき等）
が起こり易くなったり、摩擦係数が大きくなる等、耐久
性や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな課題とな
る。従って、この潤滑剤層を形成させる材料としては、
特にこれらの潤滑性能に優れた有機化合物の開発が重要
な課題となっている。

【０００３】金属薄膜型の磁気記録媒体用の潤滑剤とし
ては、その分子内にフロロカーボン鎖を有するものが金
属薄膜との適合性に優れているため、多数のフロロカー
ボン系潤滑剤が提案されている。例えば、パーフルオロ
アルキルポリエーテルは従来からよく知られた磁気記録
媒体用の潤滑剤である。また、極性基を導入したフッ素
系化合物を潤滑剤として用いることも提案されている。
例えば、特開昭62−103838号には、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸エステル及びパーフルオロポリエーテル類
を含有する潤滑剤層を形成することが記載されている。
また、特願平４−178357号には(R)(Rf)NH で表される含
フッ素化合物及びこれを含有する潤滑剤組成物が記載さ
れている。また、特願平４−271013号には R₁(CH₂)_nCOO
^-H₃N⁺Rで表されるパーフルオロカルボン酸アミン塩化
合物を磁気記録媒体の潤滑剤として用いることが記載さ
れている。また、特願平７−220267号には不飽和結合と
炭化水素鎖を含有する特定三種のフルオロアルキルカル
ボン酸エステルを磁気記録媒体の潤滑剤として用いるこ
とが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に潤滑剤には耐食
性を向上する効果があるが、前記したような極性基を一
つ有する化合物を用いた場合、磁性層もしくは保護層表
面との付着を十分に強固に保つことは困難であり、ヘッ
ドやガイドローラーの摺動や衝撃などにより、媒体に強
い力が加わった際に潤滑剤の脱落が生じ、使用を繰り返
すうちに潤滑効果が著しく低下し、耐久性が損なわれ
る。また、単に複数の潤滑剤を併用しても、同様に長期
使用に伴う潤滑効果の低下が生じる。また、一種類の極
性基のみを有する潤滑剤では限界があり、過酷な条件下
で保存された場合の耐食性には問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために鋭意研究した結果、分子内に異なる極
性基を２個以上有する含フッ素化合物を潤滑剤として用
いることにより、走行性、耐久性に優れ、また耐食性に
優れた磁気記録媒体が得られることを見いだし、本発明
を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明は、分子中に異なる極性基
を２個以上有する含フッ素化合物からなる潤滑剤及び、
支持体と、該支持体上に形成された磁性層と、前記の潤
滑剤を含む層とを有する磁気記録媒体を提供するもので
ある。

【０００７】〔本発明の潤滑剤〕先ず本発明の潤滑剤に
ついて説明する。本発明に用いられる潤滑剤は、分子内
に異なる極性基を２個以上有する。特に好ましくはパー
フルオロポリエーテル系の含フッ素化合物であり、異な
る極性基を２個以上有するものである。極性基として
は、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基（−Ｎ
ＣＯ）、ピペロニル基等が挙げられるが、少なくとも水
酸基を含むものが好ましい。

【０００８】本発明の潤滑剤となる含フッ素化合物とし
ては、下記一般式（Ｉ）で表されるパーフルオロポリエ
ーテルが好ましい。Ｘ−Ｃ_aＨ_2a−(Ｃ_bＦ_2bＯ)_m(Ｃ_cＦ_2cＯ)_n−Ｃ_dＨ_2d−Ｙ（Ｉ）〔式中、Ｘ、Ｙはそれぞれ異なる極性基であり、ａは０
〜２の整数、ｂは１〜４の整数で、異なるパーフルオロ
ポリエーテル鎖が混在していてもよく、ｃは１〜４の整
数、ｄは０〜２の整数、ｍは５〜９５の数、ｎは５〜９
５の数である。〕かかる一般式（Ｉ）で表されるパーフルオロポリエーテ
ルの具体例を以下に示す。

【０００９】

【化１】

【００１０】一般式（Ｉ）において、パーフルオロポリ
エーテル部分−(Ｃ_bＦ_2bＯ)_m−は、−ＣＦ₂Ｏ−、−Ｃ₂
Ｆ₄Ｏ−、−Ｃ₃Ｆ₆Ｏ−（イソ体でもノルマル体でもよ
い）、−Ｃ₄Ｆ₈Ｏ−（イソ体でもノルマル体でもよい）
から選ばれ、二種以上共存していてもよい。その場合、
各パーフルオロポリエーテル鎖はランダム、ブロックの
いずれで導入されていてもよい。

【００１１】かかるパーフルオロポリエーテル系含フッ
素化合物の重量平均分子量は、潤滑効果や高温耐久性の
面から、７５０〜４０００であることが好ましい。

【００１２】これらのパーフルオロポリエーテル化合物
は、極性基の異なる二種以上のパーフルオロポリエーテ
ル系潤滑剤を高温・高圧下で反応させることにより、合
成できる。

【００１３】〔本発明の磁気記録媒体〕本発明の磁気記
録媒体は、支持体と、該支持体上に形成された磁性層
と、前記した本発明の潤滑剤を含む層とを有する。

【００１４】本発明において、潤滑剤は、磁性層中に含
有させても、また磁性層上に直接薄膜状に形成されて
も、或いは磁性層上に設けられた保護層上に薄膜状に形
成されても何れでよいが、特に磁性層上もしくは保護層
上に形成されるのが好ましい。当該潤滑剤の適用方法に
特に制限は無く、例えば、超音波発振器を備えた噴霧器
を用いた湿式塗布法や、真空蒸着等の乾式塗布方法を用
いることができる。また、潤滑層形成後、溶剤により洗
浄を行っても良い。潤滑剤の形態は、液状、ワッスク状
とすることができ、使用時には適当な溶剤で希釈した
後、上記の方法で適用される。

【００１５】本発明の磁気記録媒体において、潤滑層に
おける上記含フッ素化合物のトータル含有量（付着量）
は、磁気記録媒体の形態（テープ、ディスク）等に応じ
て適宜調節することができるが、一般的な範囲としての
含有量（付着量）は、磁気記録媒体の表面１m²当たり、
0.1〜100mg であることが好ましく、１〜50mgであるこ
とが更に好ましい。該含有量（付着量）が 0.1mg／m²に
満たないと、十分な潤滑性、耐久性が得られず、ヘッド
やテープを傷付ける場合があり、 100mg／m²を超える
と、テープのはり付きや、ヘッド目詰まりを起こす場合
があるので、上記範囲内とすることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】更に、本発明の磁気記録媒体につ
いて説明する。上述の通り、本発明の磁気記録媒体は、
支持体と、該支持体上に形成された磁性層と、本発明の
潤滑剤を含む層とを有するものである。該磁性層として
は、例えば、磁性粉及びバインダーを含有する磁性塗料
を上記非磁性支持体上に塗布して形成された塗布型磁性
層や、スパッタリング、真空蒸着又はイオンプレーティ
ング等の物理的気相成長法（PVD 法）により形成された
金属薄膜型磁性層を用いることができる。塗布型磁性層
では、本発明の潤滑剤は磁性層中に含有される。これら
の磁性層のうち、本発明では金属薄膜型磁性層を用いる
ことが特に好ましい。

【００１７】かかる金属薄膜型磁性層について説明する
と、該磁性層を形成する金属としては、例えばＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ等の金属の他に、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｐ
ｔ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合
金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｂ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｏ
−Ｃｒ系合金、あるいはこれらにＡｌ等の金属を含有さ
せたもの等が用いられる。またこれらの酸化物、窒化
物、炭化物なども用いられる。なお、上記金属薄膜の形
成時に酸化性ガスを供給して、上記金属薄膜の表面に、
酸化膜からなる保護層を形成してもよい。

【００１８】上記磁性層は、１層の金属薄膜から構成さ
れていてもよく、又は２層以上の金属薄膜から構成され
ていてもよい。上記磁性層が２層以上の金属薄膜から構
成される場合、各金属薄膜の材質は同一でもよく、又は
異なっていてもよい。また、上記磁性層は、その全体の
厚さが一般に 500〜5000Åであることが好ましい。

【００１９】また、上記磁性層がその上に設けられる支
持体としては、公知の非磁性支持体を特に制限なく用い
ることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳
香族ポリアミド等の公知の樹脂；アルミニウムや銅等の
金属；紙等を使用することができる。形態は、フィル
ム、テープ、シート、ディスク、ドラム等の何れでもよ
い。上記支持体には、磁性層を設ける前に、大気中及び
／又は真空中においてその表面に予めコロナ放電処理、
プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、ボンバ
ード処理などを行うこともできる。上記支持体の好まし
い厚さは、１〜300 μｍである。

【００２０】また、上記磁性層上に保護層を設けること
もできる。この場合、該保護層は、一般に真空中で、カ
ーボン若しくは炭化物、窒化物又は酸化物、特に、ダイ
ヤモンドライクカーボン、ダイヤモンド、炭化ホウ素、
炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸
化クロム又は酸化アルミニウム等を成膜することにより
形成されるのが好ましい。上記保護層としては、アモル
ファス状、グラファイト状若しくはダイアモンド状又は
それらの混合状態又は積層状態のカーボン薄膜層を用い
ることが特に好ましい。上記保護層の厚さに特に制限は
ないが、一般的な厚さとして30〜300 Åであることが好
ましい。上記保護層の形成法としては、化学的気相成長
法（CVD 法）及びPVD 法の何れでもよい。CVD 法では特
にマイクロ波を用いたECR(Electron Cyclotron Resonan
ce) 法や、高周波(RF)を用いた方法が有効である。CVD
法により上記保護層を形成する場合、原料はガス状、液
状及び固体状の何れのものを用いてもよい。

【００２１】本発明の磁気記録媒体においては、上記保
護層の他に必要に応じて、他の層を設けることもでき
る。例えば、上記支持体と上記磁性層との間に、両者の
密着性を向上せしめるためのアンダーコート層を設けた
り、上記支持体の面のうち上記磁性層が形成される面と
は反対の面に、磁気記録媒体の走行性や耐久性等を向上
せしめるためのバックコート層を設けることができる。
この場合、該バックコート層としては、塗布型及び金属
薄膜型の何れでもよい。金属薄膜型のバックコート層
は、一般に、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｍｎ若し
くはＺｎ等又はこれらの合金若しくは酸化物、窒化物、
炭化物等を成膜することにより形成される。バックコー
ト層の厚さは一般に500 〜10000 Åであることが好まし
い。

【００２２】本発明の磁気記録媒体は、前記した本発明
の潤滑剤を含む層を有するが、この層は、金属薄膜型の
磁性層の場合、当該磁性層上或いは磁性層上に保護層を
有する場合、当該保護層上に形成された潤滑層の薄膜で
ある。このような潤滑剤の薄膜の形成方法は前記した通
りであり、その厚さも限定されないが、一般的には５〜
80Å、好ましくは10〜40Åである。

【００２３】また、本発明の潤滑剤は、必要に応じて上
記バックコート層中もしくはバックコート層上に適用す
ることもできる。バックコート層における上記含フッ素
化合物の付着量、形成方法及び添加剤等については、上
記磁性層側に関して詳述した説明が同様に適用される。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、特に高温・多湿のよう
な過酷な条件下でも優れた走行性、耐久性、耐食性を示
す磁気記録媒体が得られる。

【００２５】

【実施例】以下実施例により本発明をより詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００２６】実施例１＜磁気記録媒体の製造及び性能評
価＞ (1) 磁気テープの製造 6.3 μｍ厚のＰＥＴフィルム上に、連続真空斜方蒸着法
により酸素ガスを導入しながら、Ｃｏ−Ｏからなる磁性
層を形成した（膜厚：1800Å、Hc：1560 Oe 、Bs：5900
G ）。次いでこの磁性層上に、マイクロ波を用いたＥＣ
Ｒ−ＣＶＤ法によりベンゼンを原料としてＤＬＣ（ダイ
ヤモンドライクカーボン）層を80Åの厚さで形成した。
また、ＰＥＴフィルムの裏面にはカーボンブラックとバ
インダーからなるバックコート層を 0.4μｍの厚さで塗
布により形成した。次に表１に示す含フッ素化合物を
「ガルデンＳＣ−１１０」（アウジモント社製）に0.05
重量％となるように溶解させて潤滑剤液を調製し、これ
を塗布量（乾燥後）が８mg／ｍ²となるように前記のＤ
ＬＣ層上に塗布し、潤滑層を形成した。また、比較とし
て表１に示す化合物を潤滑剤として用いた。

【００２７】上記により得られた、Ｃｏ−Ｏ系磁性層、
ＤＬＣ保護層、フッ素系潤滑層及びバックコート層が形
成されたフィルムを８mm巾に裁断し、カセットケースに
ローディングし８mmビデオテープを得た。

【００２８】(2) 性能評価上記で得られた８mmビデオテープを23℃、50％RH（条
件）、40℃、80％RH（条件）、５℃、50％RH
（条件）の各環境下で、改造した市販のＨｉ８mmＶＴ
Ｒを用いてスチル耐久性（出力が３ｄｂ低下するまでの
時間）を測定し、また同じ環境下においてそれぞれの摩
擦係数を測定した。また、耐食性の評価として、テープ
をとの条件下で１週間保存した後のＢｓの低下率
（ΔＢｓ）を調べた。これらの結果を表２に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】金属薄膜型の磁気記録媒体用の潤滑剤とし
ては、その分子内にフロロカーボン鎖を有するものが金
属薄膜との適合性に優れているため、多数のフロロカー
ボン系潤滑剤が提案されている。例えば、パーフルオロ
アルキルポリエーテルは従来からよく知られた磁気記録
媒体用の潤滑剤である。また、極性基を導入したフッ素
系化合物を潤滑剤として用いることも提案されている。
例えば、特開昭62−103838号には、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸エステル及びパーフルオロポリエーテル類
を含有する潤滑剤層を形成することが記載されている。
また、特開平４−178357号には(R)(Rf)NH で表される含
フッ素化合物及びこれを含有する潤滑剤組成物が記載さ
れている。また、特開平４−271013号には R₁(CH₂)_nCOO
^-H₃N⁺Rで表されるパーフルオロカルボン酸アミン塩化
合物を磁気記録媒体の潤滑剤として用いることが記載さ
れている。また、特開平７−220267号には不飽和結合と
炭化水素鎖を含有する特定三種のフルオロアルキルカル
ボン酸エステルを磁気記録媒体の潤滑剤として用いるこ
とが記載されている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる極性基を分子中に２個以上有する
含フッ素化合物からなる潤滑剤。
【請求項２】前記含フッ素化合物がパーフルオロポリ
エーテル系含フッ素化合物である請求項１記載の潤滑
剤。
【請求項３】前記パーフルオロポリエーテル系含フッ
素化合物が下記一般式（Ｉ）で表される化合物である請
求項２記載の潤滑剤。Ｘ−Ｃ_aＨ_2a−(Ｃ_bＦ_2bＯ)_m(Ｃ_cＦ_2cＯ)_n−Ｃ_dＨ_2d−Ｙ（Ｉ）〔式中、Ｘ、Ｙはそれぞれ異なる極性基であり、ａは０
〜２の整数、ｂは１〜４の整数で、異なるパーフルオロ
ポリエーテル鎖が混在していてもよく、ｃは１〜４の整
数、ｄは０〜２の整数、ｍは５〜９５の数、ｎは５〜９
５の数である。〕
【請求項４】前記パーフルオロポリエーテル系含フッ
素化合物の重量平均分子量が７５０〜４０００である請
求項２又は３記載の潤滑剤。
【請求項５】極性基として水酸基を含む請求項１〜４
の何れか１項記載の潤滑剤。
【請求項６】支持体と、該支持体上に形成された磁性
層と、請求項１〜５の何れか１項記載の潤滑剤を含む層
とを有する磁気記録媒体。
【請求項７】前記潤滑剤を含む層が、前記磁性層上に
形成された潤滑剤の薄膜である請求項６記載の磁気記録
媒体。
【請求項８】前記磁性層上に保護層が形成され、前記
潤滑剤を含む層が、前記保護層上に形成された潤滑剤の
薄膜である請求項６記載の磁気記録媒体。
【請求項９】前記保護層がダイヤモンドライクカーボ
ンからなる請求項７記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】前記磁性層が金属薄膜型の磁性層であ
る請求項６〜９の何れか１項記載の磁気記録媒体。