JPH08102048A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、特に低温条件下（０℃以下）で長時間に
亘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。 【構成】 非磁性支持体上に少なくとも磁性層が形成さ
れてなる磁気記録媒体において、上記磁性層上にカーボ
ン膜が設けられるとともに、潤滑剤として少なくとも１
つの長鎖分岐アルキル基を有する両親媒性化合物を使用
する。上記両親媒性化合物としては、長鎖分岐アルキル
基の疎水基が下記（１）式で表される構造を有する化合
物が好適である。 〔ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_x 〕₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y ─ ・・・（１） 但し、上記（１）式中、ｘ＝１〜２１、ｙ＝１〜２１、
ｘ＋ｙ＝１０〜３０ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープ、磁気ディ
スク等の磁気記録媒体に関し、特に潤滑剤の改良に関す
る。

【０００２】

【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，
所謂金属磁性薄膜型の磁気記録媒体や、非常に微細な磁
性粒子と樹脂結合剤とを含む磁性塗料を非磁性支持体上
に塗布し、これを磁性層とした所謂塗布型の磁気記録媒
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（所謂、貼り付き）が起こり易く、走行性や耐久性
に欠ける等、問題点が多い。

【０００３】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、これま
で例えば高級脂肪酸やそのエステル等を上記磁気記録媒
体の磁性層に内添したり、或いは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行われている ところで、上記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。

【０００４】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、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、及びこの場合にも十分な潤滑特性が発揮され
ること、（３）長時間或いは長期間の使用に耐え、潤滑
効果が持続すること、等が要求される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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、特に低温条件下（０℃以下）での摩擦係数
の上昇が走行性等の実用特性に不満を残している。

【０００６】そこで、本発明はこのような実情に鑑みて
提案されたものであって、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、特に低温条件下（０℃以
下）で長時間に亘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。

【０００７】

【課題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、磁性層上に形成さ
れたカーボン膜上に少なくとも１つの長鎖分岐アルキル
基を有する両親媒性化合物を潤滑剤として塗布すること
により、特に低温条件下（０℃以下）で摩擦係数を低減
させることができることを見出し、本発明を完成するに
至ったものである。

【０００８】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が形成されてなる磁気記録媒
体において、上記磁性層上にカーボン膜が形成されてな
り、且つ少なくとも１つの長鎖分岐アルキル基を有する
両親媒性化合物を潤滑剤として保有することを特徴とす
るものである。

【０００９】本発明の磁気記録媒体は、基本的に非磁性
支持体上に蒸着等の手法により成膜された金属磁性薄膜
が磁性層として形成され、更にこの磁性層上にカーボン
膜が形成されてなるものである。

【００１０】上記磁性層と上記非磁性支持体の間には、
いわゆる下塗り層としての中間層が設けられた構成とさ
れても良い。

【００１１】また、上記非磁性支持体の磁性層形成面と
反対側の面上に、磁気記録媒体の走行性の向上や帯電防
止および転写防止などを目的として、バックコート層が
設けられても良い。

【００１２】本発明においては、上記磁性層上に形成さ
れたカーボン膜上に潤滑剤として少なくとも１つの長鎖
分岐アルキル基を有する両親媒性化合物が使用される。
これにより、各種使用条件下において優れた潤滑性が得
られるとともに、特に低温条件下（０℃以下）で長時間
に亘り潤滑効果が持続され、走行性、耐摩耗性、耐久性
等の向上を図ることができる。

【００１３】上記長鎖分岐アルキル基とは、長鎖でない
鎖状アルキル基をさし、その炭素数は１２〜３２である
ことが好ましい。この長鎖分岐アルキル基の炭素数が１
２よりも小さいと、アルキル基長が短すぎ、十分な耐摩
耗性、耐久性を確保することができず、逆に３２より大
きいと、該潤滑剤を媒体表面に保有せしめる場合の溶媒
への溶解性が低下し、良好な塗膜を形成することが困難
となる虞れが生じる。

【００１４】上記長鎖分岐アルキル基としては、疎水基
部位が下記（１）式で表される構造を有するものである
ことが好ましい。

【００１５】 〔ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_x 〕₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y ─ ・・・（１） 但し、上記（１）式中、ｘ＝１〜２１、ｙ＝１〜２１、
ｘ＋ｙ＝１０〜３０ある。

【００１６】また、上記両親媒性化合物中には、長鎖ア
ルキル基が導入されても良い。この長鎖アルキル基にあ
っては、その炭素数が１３〜２１であることが好まし
い。この長鎖アルキル基の炭素数が１３よりも小さい
と、アルキル基長が短すぎ、十分な耐摩耗性、耐久性を
確保することができない。逆に、この長鎖アルキル基の
炭素数が２１より大きいと、長鎖アルキル基間の相互作
用が増大し、その結果が鎖間の凝集力が増して、バルク
での融点が上昇してしまうため、本来得られる低温条件
（０℃以下）での耐摩耗性、耐久性が失われる。

【００１７】上記両親媒性化合物の親水基としては、下
記の構造式（２）〜（５）で表されるものが挙げられ
る。

【００１８】 Ｒ−ＣＯＯＨ（カルボン酸） ・・・（２） Ｒ−ＮＨ₂ （アミン） ・・・（３） Ｒ−ＣＯＯ^- ・Ｈ₃ Ｎ⁺ −Ｒ’（カルボン酸アミン塩） ・・・（４） Ｒ−ＣＯＯ−Ｒ’（エステル） ・・・（５） 上記構造式（２）〜（５）中、Ｒ，Ｒ’は長鎖分岐アル
キル基又は長鎖アルキル基を表す。但し、２つの場合は
少なくとも一方は長鎖分岐アルキル基である。本発明の
磁気記録媒体において、上記非磁性支持体及び上記磁性
層を構成する金属磁性薄膜等は、何等限定されるもので
はなく、従来より公知材料がいずれも使用可能である。

【００１９】具体的に例示するならば、非磁性支持体と
しては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン-
2,6- ナフタレートなどのポリエステル類、ポリプロピ
レンなどのポリオレフィン類、セルローストリアセテー
ト、セルロースジアセテートなどのセルロース類、ビニ
ル系樹脂、ポリイミド類、ポリカーボネート類に代表さ
れるような高分子材料や、アルミニウム合金、チタン合
金等からなる金属板、ガラス、セラミクスなどにより形
成される支持体等が挙げられる。ここで、該非磁性支持
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
しても良い。その形態も何等限定されるものではなく、
テープ状、シート状、ドラム状等いかなる形態であって
も良い。更に、この非磁性支持体においては、その表面
性をコントロールするために、微細な凹凸が形成される
ような表面処理を施しても良い。

【００２０】金属磁性薄膜としては、メッキやスパッタ
リング、真空蒸着法等のＰＶＤの手法により連続膜とし
て形成されるものであれば良く、例えばＦｅ、Ｃｏ，Ｎ
ｉなどの金属、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、
Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎ
ｉ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薄膜や、Ｃｏ−Ｃ
ｒ系合金膜等が挙げられる。

【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、ｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉ
ｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、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或いは
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、抗磁力を向上するようにしても良い。

【００２２】かかる磁気記録媒体の表面には、カーボン
膜が形成される。このカーボン膜を形成する方法として
は、スパッタリングが一般的であるが、特にこれに限定
されるものではなく、この他いずれの方法も使用可能で
ある。

【００２３】このカーボン膜の膜厚は、２〜１００ｎｍ
であることが好ましく、より好ましくは５〜３０ｎｍで
ある。

【００２４】このようなカーボン膜上に上記潤滑剤を保
有せしめる方法としては、上記カーボン膜の表面に上記
潤滑剤をトップコートする方法が挙げられる。この場
合、上記潤滑剤の塗布量としては、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。

【００２５】また、上記潤滑剤は、必要に応じて防錆剤
と併用されても良い。

【００２６】この防錆剤としては、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
使用可能であり、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が挙げ
られる。

【００２７】この防錆剤は、上記潤滑剤と複合して用い
ても良いが、上記カーボン膜上に防錆剤層を塗布形成し
た後、上記潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成するという
ように、２層以上に分けて形成するとより効果が高い。

【００２８】

【作用】磁性層上に設けられたカーボン膜の表面に保有
せしめられる潤滑剤として少なくとも１つの長鎖分岐ア
ルキル基（直鎖でない鎖状アルキル基）を有する両親媒
性化合物を用いることにより、良好な潤滑作用が発揮さ
れ摩擦係数が低減する。また、上記潤滑剤からなる膜中
でのアルキル基の運動性は、低温条件下においても保持
され、このような厳しい条件下においても上記潤滑作用
が損なわれることがない。従って、低温条件下（０℃以
下）においても常温条件下（２０℃程度）と同等の摩擦
係数を維持できる。このような低温条件下（０℃以下）
における摩擦係数は、潤滑剤として直鎖アルキル基のみ
を有する両親媒性化合物を用いる場合よりも、少なくと
も１つの長鎖分岐アルキル基を有する両親媒性化合物を
用いる場合の方が低い。

【００２９】

【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。

【００３０】実施例１〜１０ 本実施例は、磁性層上に設けられたカーボン膜上に下記
の構造式（６）で表される両親媒性化合物からなる潤滑
剤層が塗布形成された金属磁性薄膜型の磁気記録媒体の
例である。

【００３１】 Ｒ₁ −ＣＯＯ^- ・Ｈ₃ Ｎ⁺ −Ｒ₂ ・・・（６） 但し、上記式（６）中、Ｒ₁ は〔ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_x 〕
₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y ─、Ｒ₂ はＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_z ─を
それぞれ表す。ここで、ｘ，ｙは、下記表１に示すよう
に変化させた。

【００３２】

【表１】

【００３３】先ず、１０μｍ厚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合金膜
を被着形成し、膜厚１５０ｎｍの強磁性金属薄膜からな
る磁性層を形成した。

【００３４】次に、この磁性層上にスパッタリングによ
り膜厚１０ｎｍのカーボン膜を成膜した後、これを８ｍ
ｍ幅に裁断しサンプルテープを得た。

【００３５】続いて、このサンプルテープの表面、即ち
上記カーボン膜上に上述の両親媒性化合物を用いて潤滑
剤層を塗布形成した。

【００３６】比較例１〜４ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（７）で表される化合物に変えて、
その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行っ
て、比較テープを作製した。

【００３７】 Ｒ₃ −ＣＯＯ^- ・Ｈ₃ Ｎ⁺ −Ｒ₃ ・・・（７） 但し、上記式（７）中、Ｒ₃ はＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_p ─を
表す。ここで、ｐは、下記表２に示すように変化させ
た。

【００３８】

【表２】

【００３９】そこで、以上のようにして作製したサンプ
ルテープ及び比較テープについて、温度２５℃湿度６０
％のとき、温度−５℃のとき及び温度４０℃湿度８０％
のときの摩擦係数、スチル耐久性及びシャトル耐久性を
それぞれ測定した。

【００４０】スチル耐久性は、ポーズ状態での出力の−
３ｄＢまでの減衰時間により評価した。

【００４１】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
ル回数により評価した。

【００４２】この結果を下記表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】表３に示すように、磁性層の表面にカーボ
ン膜を形成するとともに、潤滑剤として長鎖分岐アルキ
ル基（直鎖でない鎖状アルキル基）を有する両親媒性化
合物を使用することにより、摩擦係数、スチル耐久性及
びシャトル耐久性が低温低湿或いは高温高湿等の厳しい
条件下においても劣化することなく、非常に良好な結果
が得られることが判った。

【００４５】実施例１１〜２０ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（８）で表される化合物に変えて、
その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行っ
て、サンプルテープを作製した。

【００４６】 Ｒ₁ −ＣＯＯ−Ｒ₂ ・・・（８） 但し、上記式（８）中、Ｒ₁ は〔ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_x 〕
₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y ─、Ｒ₂ はＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_z ─を
表す。ここで、ｘ，ｙは、下記表４に示すように変化さ
せた。

【００４７】

【表４】

【００４８】比較例５〜８ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（９）で表される化合物に変えて、
その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行っ
て、比較テープを作製した。

【００４９】 Ｒ₃ −ＣＯＯ−Ｒ₃ ・・・（９） 但し、上記式（９）中、Ｒ₃ はＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_p ─を
表す。ここで、ｐは、下記表５に示すように変化させ
た。

【００５０】

【表５】

【００５１】そして、これらサンプルテープ及び比較テ
ープについて、上述と同様にして摩擦係数、スチル耐久
性及びシャトル耐久性をそれぞれ調べた。

【００５２】この結果を下記表６に示す。

【００５３】

【表６】

【００５４】表６に示すように、磁性層の表面にカーボ
ン膜を形成するとともに、潤滑剤として長鎖分岐アルキ
ル基（直鎖でない鎖状アルキル基）を有する両親媒性化
合物を使用することにより、摩擦係数、スチル耐久性及
びシャトル耐久性が低温低湿或いは高温高湿等の厳しい
条件下においても劣化することなく、非常に良好な結果
が得られることが判った。

【００５５】実施例２１〜３０ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（１０）で表される化合物に変え
て、その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行
って、サンプルテープを作製した。

【００５６】 Ｒ₁ −ＣＯＯＨ ・・・（１０） 但し、上記式（１０）中、Ｒ₁ は〔ＣＨ₃ （Ｃ
Ｈ₂ ）_x 〕₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y─を表す。ここで、ｘ，
ｙは下記表７に示すように変化させた。

【００５７】

【表７】

【００５８】比較例９〜１２ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（１１）で表される化合物に変え
て、その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行
って、比較テープを作製した。

【００５９】 Ｒ₃ −ＣＯＯＨ₃ Ｎ−Ｒ₃ ・・・（１１） 但し、上記式（１１）中、Ｒ₃ はＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_p ─
を表す。ここで、ｐは、下記表８に示すように変化させ
た。

【００６０】

【表８】

【００６１】そして、これらサンプルテープ及び比較テ
ープについて、上述と同様にして摩擦係数、スチル耐久
性及びシャトル耐久性をそれぞれ調べた。

【００６２】この結果を下記表９に示す。

【００６３】

【表９】

【００６４】表９に示すように、磁性層の表面にカーボ
ン膜を形成するとともに、潤滑剤として長鎖分岐アルキ
ル基（直鎖でない鎖状アルキル基）を有する両親媒性化
合物を使用することにより、摩擦係数、スチル耐久性及
びシャトル耐久性が低温低湿或いは高温高湿等の厳しい
条件下においても劣化することなく、非常に良好な結果
が得られることが判った。

【００６５】実施例３１〜４０ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（１２）で表される化合物に変え
て、その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行
って、サンプルテープを作製した。

【００６６】 Ｒ₁ −ＮＨ₂ ・・・（１２） 但し、上記式（１２）中、Ｒ₁ は〔ＣＨ₃ （Ｃ
Ｈ₂ ）_x 〕₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y─を表す。ここで、ｘ，
ｙは下記表１０に示すように変化させた。

【００６７】

【表１０】

【００６８】比較例１３〜１６ 上記実施例１において潤滑剤として使用した両親媒性化
合物を下記の構造式（１３）で表される化合物に変え
て、その他は実施例１と同様の方法によりテープ化を行
って、比較テープを作製した。

【００６９】 Ｒ₂ −ＮＨ₂ ・・・（１３） 但し、上記式（１３）中、Ｒ₂ はＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_p ─
を表す。ここで、ｐは、下記表１１に示すように変化さ
せた。

【００７０】

【表１１】

【００７１】そして、これらサンプルテープ及び比較テ
ープについて、上述と同様にして摩擦係数、スチル耐久
性及びシャトル耐久性をそれぞれ調べた。

【００７２】この結果を下記表１２に示す。

【００７３】

【表１２】

【００７４】表１２に示すように、磁性層の表面にカー
ボン膜を形成するとともに、潤滑剤として長鎖分岐アル
キル基（直鎖でない鎖状アルキル基）を有する両親媒性
化合物を使用することにより、摩擦係数、スチル耐久性
及びシャトル耐久性が低温低湿或いは高温高湿等の厳し
い条件下においても劣化することなく、非常に良好な結
果が得られることが判った。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の磁気記録媒体においては、磁性層上にカーボン膜を形
成するとともに、潤滑剤として少なくとも１つの長鎖分
岐アルキル基を有する両親媒性化合物を使用しているの
で、いかなる条件下（特に０℃以下の低温）でも良好な
潤滑性能を保つことができ、また長期に亘りその潤滑性
能を維持することができる。従って、本発明によれば、
厳しい条件下においても、良好な走行安定性、走行耐久
性が得られる磁気記録媒体を提供することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に少なくとも磁性層が形
   成されてなる磁気記録媒体において、 上記磁性層上にカーボン膜が形成されてなり、且つ少な
   くとも１つの長鎖分岐アルキル基を有する両親媒性化合
   物を潤滑剤として保有することを特徴とする磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】 上記長鎖分岐アルキル基の疎水基が下記
   （１）式で表される構造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。 〔ＣＨ₃ （ＣＨ₂ ）_x 〕₂ ＣＨ（ＣＨ₂ ）_y ─ ・・・（１） 但し、上記（１）式中、ｘ＝１〜２１、ｙ＝１〜２１、
   ｘ＋ｙ＝１０〜３０ある。
3. 【請求項３】 上記両親媒性化合物の親水基がカルボン
   酸Ｒ−ＣＯＯＨ（Ｒは長鎖分岐アルキル基又は長鎖アル
   キル基を表す。以下、同様。但し、２つの場合は少なく
   とも一方は長鎖分岐アルキル基である。）、アミンＲ−
   ＮＨ₂ 、カルボン酸アミン塩Ｒ−ＣＯＯ^- ・Ｈ₃ Ｎ⁺ −
   Ｒ’（Ｒ’は長鎖分岐アルキル基又は長鎖アルキル基を
   表す。以下、同様。但し、２つの場合は少なくとも一方
   は長鎖分岐アルキル基である。）又はエステルＲ−ＣＯ
   Ｏ−Ｒ’のうち少なくとも１種であることを特徴とする
   請求項１又は２記載の磁気記録媒体。