JPH0766533B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH0766533B2
JPH0766533B2 JP60256005A JP25600585A JPH0766533B2 JP H0766533 B2 JPH0766533 B2 JP H0766533B2 JP 60256005 A JP60256005 A JP 60256005A JP 25600585 A JP25600585 A JP 25600585A JP H0766533 B2 JPH0766533 B2 JP H0766533B2
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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ナフトール類を主成分とする保護
層を披着させることにより、 走行性,耐摩耗性,耐久性,耐蝕性を改善しようとする
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γ−
Fe2O3,Coを含有するγ−Fe2O3,Fe3O4,Coを含有するFe3O
4,γ−Fe2O3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,CrO2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
スエル樹脂,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,イオンプ
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披着した、
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、凝着現象(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,高湿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
が経日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、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体で
は、走行性,耐久性,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披着による改
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
言い難く、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
る磁気記録媒体の提供を目的とする。
〔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
ナフトール類が耐蝕性の改善に有効であること、さらに
これ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ナフトール類を主成分と
する保護層を披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 CnF2n+1COOR (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。炭素水素基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、枝分かれし
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ナフトール類としては、α−
ナフトール,β−ナフトール,1,2−ナフタレンジオー
ル,1,3−ナフタレンジオール,1,4−ナフタレンジオー
ル,1,5−ナフタレンジオール,1,7−ナフタレンジオー
ル,1,8−ナフタレンジオール,2,3−ナフタレンジオー
ル,1,4,5−ナフタレントリオール,1,2,5,8−ナフタレン
テトラオール等の純ナフトール類、及びニトロ,ニトロ
ソ,アミノ,ハロゲン置換ナフトール類,例えば1−ク
ロロ−2−ナフトール,2,4−ジクロロ−1−ナフトー
ル,1−ニトロ−2−ナフトール,1,6−ジニトロ−2−ナ
フトール,1−ニトロソ−2−ナフトール,2−ニトロソ−
1−ナフトール,1−アミノ−2−ナフトール等が挙げら
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ナ
フトール類との配合比としては、重量比で10:2〜10:10
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ナフトール類の他、従来公知
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(ナフトール類)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、0.5mg/m2〜100mg/m2であるのが
好ましく、1mg/m2〜20mg/m2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
やイオンプレーティング法,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、10-4〜10-8Torr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。
上記イオンプ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、10-3〜10-1Torr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極スパッタ法や、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,Si,Tl等の下地金属層を披
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、磁気異方性の配向がなく面内等方性に優れ
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、Co−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−Ni−Fe−B合金,Co−Cr合金あるいはこれら
にCr,Al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及びナフトー
ル類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、強磁性金属薄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 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℃/0.2mmHg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-1にかけてCF結合特有の吸収、17
80cm-1にエステルの吸収、2910cm-1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 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−ト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-1 1780cm-1 2920cm-1 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 (CH33C(CH2)CH(CH3)CH2CH2OCO(CF26CF3 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℃(0.2mmHg) IR 1210〜1390cm-1 1785cm-1 2850〜2960cm-1 M+ 539 合成例4. ペンタデカフルオロオクタン酸リノレイルエステル CH3(CH2(CH2CH=CH)(CH28OCO(CF26CF3 先の合成例1と同様の方法により、リノレイルアルコー
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 135〜139℃(0.2mmHg) IR 1210〜1380cm-1 1780cm-1 2850〜3020cm-1 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を披着させ、膜厚1000Å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(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=1:1)で希釈し
た溶液を塗布量が10mg/m2となるように塗布し、1/2イン
チ幅に裁断してサンプルテープを作製した。
作製された各サンプルテープについて、初期の保持力
(Hc1)と飽和磁化量(Is1)、及び45℃,80%RH下に1
週間報知した後保持力(Hc2)と飽和磁化量(Is2)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=(Hc2−Hc1)/Hc1×100(%) Isの変化率=(Is2−Is1)/Is1×100(%) 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(RH)50%、および−5℃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5mm/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−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−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。
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−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くなるにつれて
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ナフトール類を用
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−93635(JP,A) 特開 昭60−223024(JP,A) 特開 昭58−189825(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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一般式CnF2n+1COOR(ただ
    し、式中nは6〜10の整数を表わし、Rは炭素数9〜25
    の炭化水素基を表わす。)で示されるパーフルオロカル
    ボン酸エステルとナフトール類とを10:2〜10:10なる混
    合比で含有する保護層を披着したことを特徴とする磁気
    記録媒体。
JP60256005A 1985-11-15 1985-11-15 磁気記録媒体 Expired - Fee Related JPH0766533B2 (ja)

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