JPS62117130A - 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１着やスパッタリング等の真空薄膜形成
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
テル及び酸素原子を含む複素環化合物を主成分とする保
３ｉ層を被着させることにより、 走行性、耐摩耗性、耐久性、耐蝕性を改借しようとする
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　１０３１　ＣＯを含有するＴ　−Ｆ　ｅ　ｔ
　Ｏ１＋Ｆｅｓ　Ｏａ、Ｃｏを含有するＦｅ、Ｏｉ＋ｒ
−ＦｅｚＯ３とＦ（３３０ａ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、Ｃｒｕｘ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（真空蒸着法やスパッタリング法、イオ
ンブレーティング法等）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薄膜型の磁気記録媒体が提案さ
れ、注目を集めている。この強磁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、磁性層の厚みを極めて薄く
することが可能であるため記録減磁や再生時の厚み損失
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料の充填密度
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に、
実質的な接触面積が大きくなり、ａ着現象（いわゆるは
りつき）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・再生の過程で磁気へ・７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、かつ安定な状態で行わ
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。

あるいは、磁性層が金属材料より構成されることから、
保存中、特に高温、高４下にさらされた場合、磁性層表
面に腐食を生じやすく、このため飽和磁化量や抗磁力等
が経口的に劣化する等の問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、上述の強磁性金属ｙ４膜型の磁気記録媒体
では、走行性、ｉｔ久性、耐蝕性等の実用特性に問題が
多く、したがって従来、潤滑剤や防錆剤等の被着による
改善が試みられている。

しかしながら、これら従来の試みも未だ充分なものとは
言い難＜、例えば、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℃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いという問題がある
。

本発明は、かかる実用特性のより一層の改善を目的とす
るもので、走行性、耐久性、耐蝕性に優れるとともに、
これら実用特性が広い使用温度条件下においても保たれ
る磁気記録媒体の捷供を目的とする。

〔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エステルが広い
温度範囲に亘って優れた潤滑効果を発揮すること、また
窒素原子を含む複素環化合物が耐蝕性の改善に有効であ
ること、さらにこれらを組み合わせることにより相乗的
に実用特性が改善されること等を見出し本発明を完成す
るに至ったものである。すなわち、本発明は、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酸素原
子を含む複素環化合物を主成分とする保護層を被着した
ことを特徴とするものである。

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、パーフルオロアルキルカルボン酸と相当するアルコ
ールとを反応させ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、先の一般式中、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、本発明において防錆剤として用いられる酸素原子
を含む複素環化合物としては、トコフェロール、モリン
、ケルセチン、アスコルビン酸。

無水１．８−ナフタル酸、レゾルフィン、コウジ酸。

デヒドロ酢酸、オキサゾール、３−アミノフタルイミド
、４−アミノフタルイミド、ウリジン、チミジン、グア
ノシン、無水イサト酸等が挙げられる。

上述したパーフルオロアルキルカルボン酸エステルと酸
素原子を含む複素環化合物との配合比としては、重量比
で１０：２〜ｉｏ：１ｏ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酸素
原子を含む複素環化合物の他、従来周知の潤滑剤及防錆
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防
錆剤（酸素原子を含む複素環化合物）を強磁性金属薄膜
に付着させる方法としては、上記パーフルオロアルキル
カルボン酸エステル及び防錆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、あるいは逆にこの溶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■／ｆｆ１−１００■／
ｄであるのが好ましく、１■／ｒｒｌ〜２０■／Ｍ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。

耐蝕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ｆｉ膜との間ではりつき現象
が起こり、却って走行性が悪（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、ポリカーボネート
、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、シート、
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
ーム加熱等により蒸発させ、ディスク基板上に蒸発金属
（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〜ｌ　Ｏ−”Ｔｏｒｒ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ターゲット表面の
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、高周波スパッタ法
、またはマグネトロン放電を利用したマグネトロンスパ
ッタ法等がある。

このスパッタリング法による場合には、ＣｒやＷ。

Ｖ等の下地膜を形成しておいてもよい。

なお、上記いずれの方法においても、基板上にあらかじ
めＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ。

Ｃｄ、Ｇｅ、Ｓｔ、ＴＡ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金合金Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｓ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合
金、Ｆｅ−Ｃｏ二Ｂ合金、ＧＯ−ＪＪｒ−Ｆｅ−Ｂ合金
、Ｃｏ−Ｃｒ合金あるいはこれらにＣｒ、　Ａｊ！等の
金属が含有されたもの等が挙げられる。特に、Ｃｏ−Ｃ
ｒ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及び酸素原子
を含む複素環化合物を主成分とする保護層は、強磁性金
属薄膜に強固に付着し、良好な潤滑効果を発揮して摩擦
係数を低減するとともに、強磁性金属Ｆｉｌ膜での錆の
発生を防止する。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ＣＩ
＋３（ＣＨｚ）　ａ−Ｃ）Ｉ−ＣＨｚ−ＯＣＯ（ＣＦｚ
）。ＣＦｆｆ（ＣＨり　＊ＣＨ＊ 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、市飯のイソ
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℃１０、２　ｍｍＨｇであっ
た。

また、生成物の確認は、赤外分光分析（ＩＲ）。

核磁気共鳴分析（ＮＭＲ）、質量分析（ＭＡＳＳ）によ
って行った。その結果、１２１０〜１３８０ｃｍ−’に
かけてＣＦ結合特有の吸収、１７８０ｃｍ−’にエステ
ルの吸収、２９１０ｃｎ＋−’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、分子イオンピーク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
Ｈｓ　（Ｃ１ｈ）　＊−ＣＨ−Ｃ１ｂ−ＯＣＯ（ＣＦｔ
）　６ＣＦ３（ＣＨＩ）　、ＣＨ３ 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Ｍ　を！　媒として反応させた
。

ｂｐ　　　１２０〜１３４℃（０，２ｍｍＨｇ）ＩＲ１
２００〜１４００ｃｍ−’ 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
）［３）３Ｃ（ＣｏりＣｌ１（ＣＨＩ）ＣＩｌ□ＣＨｚ
ＯＣＯ（ＣＦｔ）ａｃＦｚ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
じて反応させた。

ｂｐ　　　９４℃（’０．２　ｌｌｍＨｇ）ＩＲ１２１
０〜１３９０ｃｍ＋−’ １７８５ｃｍ−’ ２８５０〜２９６０ｃｗａ−’ 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ＣＨｓ
（ＣＨｚ）ｉ（ＣＨｘＣＨ−ＣＭ）ｔ（ＣＨｔ）ｓＯｃ
ｏ（ＣＦｘ）ｉｃＦ３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−）ルエンスルホン酸を触媒として反
応させた。

ｂｐ　　　１３５〜１３９℃（０，２ａ＋ｍＨｇ）ＴＲ
１２１０〜１３８０ｃｍ＋−’ １７８０ｃｍ＋−’ ２８５０〜３０２０ｃｍ−’ Ｍ”　　　６６３ 寞施例 １４μｍＦＪのポリエチレンテレフタレートフィルムに
斜め庫着法によりＣＯを被着させ、膜厚１０００人のＩ
ＡＩ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（Ａ）及び第
１表（Ｂ）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）と防錆剤（重量比２
：１）を溶媒（アセトン：エチルエーテル＝１１）で希
釈した溶液を塗布量が１０ｍｇ／ｎｆとなるように塗布
し、１ｚ２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（Ａ） 第１表（Ｂ） 作製された各サンプルテープについて、初期の保持力（
ＨｃＩ）と飽和磁化量（Ｉｓ＋）　、及び４５℃。

８０％ＲＨ下に１週間放置した後保持力（Ｈｃｚ）と飽
和磁化量（１ｓｔ）を測定し、その変化率を次式にした
がって求めた。なお、比較例として、全く保護層を被着
しないブランクテープについても変化率を調べた。結果
を第２表に示す。

Ｈｃの変化率−（ＨｃＩ　−Ｈｃｔ）　／Ｈｃ＋　Ｘ　
１．００（′１）Ｉｓの変化率””　（Ｉｓ＋　　ｌ５
ｚ）　／　ｌｓ＋　Ｘ　１００（Ｘ）（以下余白） 第２表 なお、実施例の各サンプルテープには錆の発生は認めら
れなかったが、比較例のブランクテープにはかなり錆が
発生した。

次に、作製された各サンプルテープについて、温度２５
℃、相対湿度（Ｒ）（）５０％、および−５℃の各条件
下での動摩擦係数及びシャ１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
イドビンを用い、一定のテンションをかけ５　ｍ１Ｉ７
ｓｅｃ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、全く保護層を
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３表（Ａ）及び第３表（Ｂ）に示す。

（以下余白） 第３表（Ａ） 第３表（Ｂ） 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１００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、保護層のない比較
例のテープでは、摩擦係数が往復走行回数が多（なるに
つれて大となり、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保護層としてパーフル
オロアルキルカルボン酸エステル及び酸素原子を含む複
素環化合物を用いているので、実用特性の大幅な改善を
図ることが可能となり、走行安定性や耐摩耗性、耐蝕性
に優れた磁気記録媒体とすることができる。

また、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も上述
の実用特性は確保され、磁気記録媒体の使用温度帯域の
拡大を図ることが可能となる。

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
   び酸素原子を含む複素環化合物を主成分とする保護層を
   被着したことを特徴とする磁気記録媒体。