JPH1040530A

JPH1040530A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1040530A
Application number: JP19755096A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kobayashi; 健小林; Takahiro Kamei; 隆広亀井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】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維持され、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。【解決手段】本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に少なくとも磁性層とカーボン膜をこの順に有し
てなる磁気記録媒体において、カーボン膜上に、分岐炭
化水素化合物よりなる潤滑剤が保持されていることを特
徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行性、耐摩耗
性、耐久性が改善された磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録
媒体としては、強磁性粉末、結合剤及び各種添加剤を有
機溶剤と分散、混練して調製される磁性塗料を、非磁性
支持体上に塗布、乾燥することで磁性層が形成される、
いわゆる塗布型の磁気記録媒体、あるいは強磁性金属材
料を蒸着等の手法により非磁性支持体上に被着形成する
ことで磁性層が形成される、いわゆる金属薄膜型の磁気
記録媒体が提案されている。

【０００３】このうち、特に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高いため、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、したがって摩擦係数も大きい値になる。
この理由から、走行途中で、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、耐久性に欠
ける等の問題がある。たとえば、８ミリビデオデッキや
ハードディスク装置に適用した場合では以下のような問
題が生ずる。

【０００４】まず、８ミリビデオデッキに挿入されたテ
ープは１０個以上のガイドピンに誘導され、ヘッドドラ
ムに巻き付けられる。その際のテープテンションおよび
テープ走行速度はピンチローラとキャプスタンによって
一定に保たれ、通常、テンションは約２０ｇ、走行速度
は０．５ｃｍ／ｓに設定される。

【０００５】ここで、この走行系では、テープの磁性層
側がステンレス製のガイドピンと接触する構造になって
いる。そのような場合に、テープの磁性層表面とガイド
ピンとの摩擦係数が大きいと、テープがスティックスリ
ップを起こし、いわゆるテープ鳴きという現象が生じて
再生画像のひきつれが誘発される。

【０００６】また、テープとヘッドとの相対速度は非常
に大きく、特にポーズ状態ではテープ上の同一箇所にヘ
ッドが高速摺動する。これによる磁性層の摩耗やその結
果発生する再生出力の低下が問題になる。上記金属薄膜
型の磁気テープでは、磁性層が非常に薄いのでこのよう
な磁性層の磨耗は非常に深刻である。

【０００７】一方、ハードディスク装置では、一般にＣ
ＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）方式が採用さ
れている。このＣＳＳ方式では、ディスクの停止時には
磁気ヘッドがディスクと接触しており、起動時にディス
クが高速回転されると、それに伴って発生する空気流に
よって磁気ヘッドがディスク表面から浮上し、この状態
で記録再生が行われる。そして、さらに運転停止時にデ
ィスクの回転が減速され、これによって、再び磁気ヘッ
ドがディスクと接触することになる。このようなＣＳＳ
方式では、起動時の、ディスクの回転が開始されてから
磁気ヘッドが浮上するまでの間、及び運転停止時の、磁
気ヘッドがディスクと接触してからディスクの回転が停
止するまでの間は、磁気ヘッドがディスク上を摺動する
ことになる。その際の磁気ヘッド、ディスク間の摩擦が
大きな問題となる。商品レベルでの信頼性を保つにはＣ
ＳＳ操作を２万回行った後の摩擦係数が０．５以下であ
ることが望ましいが、上記金属薄膜型の磁気ディスクで
は、そのままではこの条件を満たすのが難しい。また、
ディスクが高速回転しているので、ヘッドとディスクの
衝突によって起こるヘッドクラッシュの問題も金属薄膜
型の磁気記録媒体では解決すべき問題の一つである。

【０００８】そこで、このような問題点を改善するため
に、高級脂肪酸やそのエステル等の各種潤滑剤を磁性層
にトップコートしたり、内添させたりすることで摩擦係
数を抑えようとする試みがなされている。

【０００９】ところで、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性能が発
揮されること、（３）長時間の使用に耐え、長期間に
わたり潤滑効果が持続すること、等が要求される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は、上述のような厳しい条件を満たすような潤滑剤が見
い出されていないため、磁気記録媒体の分野において
は、シャトルおよびスチル走行試験における再生出力の
レベルダウン等、実用特性に不満を残している。

【００１１】そこで本発明では、従来の実情に鑑み、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維持され、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】本発明に係る磁気記録媒
体は、上述の目的を達成するものであり、非磁性支持体
上に少なくとも磁性層とカーボン膜をこの順に有してな
る磁気記録媒体において、カーボン膜上に、分岐炭化水
素化合物よりなる潤滑剤が保持されていることを特徴と
するものである。

【００１３】極性基を持たない分岐炭化水素化合物は、
カーボン膜に対する吸着力が弱いことから、この分岐炭
化水素化合物をカーボン膜上に塗布しておくと、シャト
ルおよびスチル走行中の潤滑剤層の流動性が大きく、潤
滑剤の摩耗量も極めて少ない。このため、分岐炭化水素
化合物を潤滑剤としてカーボン膜上に塗布すると、摩擦
係数が低減され、シャトルおよびスチル耐久性が向上す
る。なお、この磁気記録媒体においては、常温常湿下で
は勿論のこと高温高湿下や低温低湿下等の、過酷な環境
下においても良好な潤滑効果が維持される。

【００１４】ここで、分岐炭化水素化合物は、炭素数の
総和が１０〜６０であり、分岐として、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ
₅、Ｃ₃Ｈ₇のうち少なくともいずれかを有するもので
あって好適である。炭素数が９以下であると、アルキル
鎖が短すぎ、摩擦、摩耗効果が不十分となり、逆に、炭
素数が６１以上であると、溶媒への溶解性が劣化するた
め、潤滑剤をカーボン膜上に塗布することが困難とな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
の具体的な実施の形態について説明する。本発明に係る
磁気記録媒体は、非磁性支持体上に少なくとも磁性層と
カーボン膜をこの順に有してなる磁気記録媒体におい
て、カーボン膜上に、分岐炭化水素化合物よりなる潤滑
剤が保持されているものである。

【００１６】ここで、分岐炭化水素化合物は、炭素数の
総和が１０〜６０であり、分岐として、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ
₅、Ｃ₃Ｈ₇のうち少なくともいずれかを有するもので
あって好適である。したがって、本発明で用いられる分
岐炭化水素化合物としては、例えば、下記の式（１）の
ようなものが挙げられる。

【００１７】ＣＨ₃−［（ＣＨ₂）_n−ＣＲ¹Ｒ²−（ＣＨ₂）_m］_l−ＣＨ₃ （なお、Ｒ¹、Ｒ²は、Ｈ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅、Ｃ₃Ｈ₇のうち少なくともいずれかであり、ｎ、ｍは０以上の整数、ｌは１以上の整数であり、全ての炭素数の総和は１０〜６０である。）・・・（１）以上のような分岐炭化水素化合物よりなる潤滑剤が保持
される磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、磁性層とし
て金属磁性薄膜が形成され、されにその上にカーボン膜
が形成されてなるものである。

【００１８】上記非磁性支持体としては、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，ポリアミド等の高分子材料の他、
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。

【００１９】上記金属磁性薄膜は、強磁性金属材料を、
メッキやスパッタリング、真空蒸着等の手法により非磁
性支持体上に被着することで形成される連続膜である。
この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、Ｃｏ−Ｐｔ−
Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆ
ｅ−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薄膜やＣｏ−Ｃｒ系合
金等からなる垂直磁化記録タイプの金属磁性薄膜が例示
される。

【００２０】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、Ｔｉ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。

【００２１】このような金属磁性薄膜上にはカーボン膜
が形成される。なお、このカーボン膜は、グラファイト
状、タイヤモンド状、アモルファス状のいずれであって
もよい。また、このカーボン膜の成膜方法としては、ス
パッタリング法が一般的であるが、ＣＶＤ法等、いずれ
の方法を適用してもよい。カーボン膜の膜厚としては、
２〜１００ｎｍであることが望ましく、特に５〜３０ｎ
ｍであって好適である。

【００２２】そして、このようなカーボン膜上に、上述
した分岐炭化水素化合物よりなる潤滑剤を保持させるに
は、分岐炭化水素化合物をそのままあるいは溶媒に溶解
させて、カーボン膜表面にトップコートすれば良い。こ
のとき、分岐炭化水素の塗布量は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。

【００２３】なお、このような潤滑剤は、必要に応じて
極圧剤や防錆剤と併用されてもよい。極圧剤とは、境界
潤滑領域において部分的に金属接触が生じた際に、それ
に伴って発生する摩擦熱によって金属面と反応し、反応
生成物被膜を形成するもので、この被膜によって摩擦や
摩耗が防止される。この極圧剤としては、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、複合系極圧剤等がいずれも使用できる。なお、潤滑
剤と極圧剤の配合比は、３０：７０〜７０：３０（重量
比）程度が適当である。一方、防錆剤としては、通常、
この種の磁気記録媒体で用いられるものがいずれも使用
でき、例えばフェノール類、ナフトール類、キノン類、
窒素原子含有複素環化合物、酸素原子含有複素環化合
物、硫黄原子含有複素環化合物等が挙げられる。防錆剤
は、潤滑剤と混合して用いてもよいが、カーボン膜上に
防錆剤層を形成した上に、潤滑剤層を形成するようにし
た方がより効果的である。

【００２４】また、この潤滑剤が適用される磁気記録媒
体の、基本的な構成については先に説明したが、媒体の
構成はこれに限らない。特性の改善を目的として通常採
用されている付加的な要素を持たせるようにしても何ら
差し支えない。

【００２５】例えば、非磁性支持体の磁性層が形成され
ている側の面とは反対側の面にバックコート層が設けら
れていたり、磁性層の表面性制御等を目的として磁性層
の下側に下塗り層が形成されていても良い。

【００２６】このうちバックコート層は、先に磁性塗膜
で例示した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
料が分散されてなる層であり、媒体の走行性を改善する
ために設けられる。なお、このバックコート層にも上述
の分岐炭化水素化合物よりなる潤滑剤を内添あるいはト
ップコートすることで保持せしめるようにしても良い。

【００２７】

【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
とは言うまでもない。

【００２８】実施例１先ず、厚さ１０μｍ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Ｃｏ−Ｎｉ合金を被着さ
せ、膜厚１００ｎｍの金属磁性薄膜を形成した。その
後、この金属磁性薄膜上に、スパッタリング法により膜
厚１５ｎｍのカーボン膜を成膜し、８ミリ幅に裁断する
ことで磁気テープを作製した。そして、この磁気テープ
のカーボン膜上に、潤滑剤として、表１に示される化合
物（１）を、５ｍｇ／ｍ²なる塗布量にて塗布してサン
プルテープを得た。これを実施例１のサンプルテープと
する。

【００２９】

【表１】

【００３０】実施例２〜実施例１０ここでは、化合物（１）の代わりに、表１に示される化
合物（２）〜化合物（１０）をそれぞれ潤滑剤として用
いた以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。なお、潤滑剤として用いた化合物の番号とそれぞれ
対応させて、実施例２〜実施例１０のサンプルテープと
した。

【００３１】比較例１〜５ここでは、比較のため、化合物（１）の代わりに、表２
に示される化合物（ａ）〜（ｅ）をそれぞれ潤滑剤とし
て用いた以外実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。なお、潤滑剤として化合物（ａ）を用いたものを比
較例１、化合物（ｂ）を用いたものを比較例２、化合物
（ｃ）を用いたものを比較例３、化合物（ｄ）を用いた
ものを比較例４、化合物（ｅ）を用いたものを比較例５
のサンプルテープとした。

【００３２】

【表２】

【００３３】特性の評価以上のようにして実施例１〜実施例１０及び比較例１〜
比較例５で作製されたサンプルテープについて、２５℃
６０％ＲＨ、４０℃８０％ＲＨ、−５℃の３種類の条件
にて、摩擦係数、スチル耐久性及びシャトル耐久性を調
べた。この測定結果を、表３、表４に示す。

【００３４】なお、スチル耐久性は、ポーズ状態におけ
る出力が−３ｄＢまで減衰する時間を測定することで評
価した。

【００３５】また、シャトル耐久性は、１回に付き２分
間のシャトル走行を複数回行い、出力が３ｄＢ低下する
までの回数を測定することで評価した。

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】表３、表４に示すように、潤滑剤として化
合物（１）〜（１０）のような分岐炭化水素化合物を用
いた実施例１〜実施例１０のサンプルテープは、いずれ
の測定環境下においても摩擦係数が低い値になり、また
スチル耐久性、シャトル耐久性も非常に良好なものにな
っている。これに対して、潤滑剤として化合物（ａ）〜
（ｅ）のようなカルボン酸を用いた比較例１〜比較例５
のサンプルテープは、特に高温高湿環境下、低温環境下
においてスチル耐久性、シャトル耐久性が劣化してい
る。

【００３９】このことから、非磁性支持体上に金属磁性
薄膜とカーボン膜とが形成された磁気記録媒体において
は、該カーボン膜上に潤滑剤として分岐炭化水素化合物
を保持させることにより、この分岐炭化水素化合物が優
れた潤滑性能を発揮して、スチル耐久性、シャトル耐久
性を向上させることがわかった。

【００４０】

【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、カーボン膜上に分岐炭化水素化合
物よりなる潤滑剤が保持されているので、各種使用環境
下において、良好な走行性、耐摩耗性、耐久性を得るこ
とが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に少なくとも磁性層とカ
ーボン膜をこの順に有してなる磁気記録媒体において、前記カーボン膜上に、分岐炭化水素化合物よりなる潤滑
剤が保持されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記分岐炭化水素化合物は、炭素数の総
和が１０〜６０であり、分岐として、ＣＨ₃、Ｃ
₂Ｈ₅、Ｃ₃Ｈ₇のうち少なくともいずれかを有するこ
とを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。