JP3341472B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報産業等で利用され
る高記録密度を有する磁気記録媒体とその製造方法に関
し、より詳細には薄膜磁気ディスク等の磁気記録媒体と
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報産業等で利用される高記録密度を有
する磁気記録媒体の代表例である薄膜型磁気記録媒体
は、通常、磁性金属もしくはそれらの合金をメッキ、蒸
着またはスパッタ法等によって非磁性基板上に被着して
製造される。実際の使用時においては、磁気ヘッドと磁
気記録媒体とが高速で接触摺動するため、磁気記録媒体
が摩耗損傷を受けたり、磁気特性の劣化を起こしたりす
る。上記の欠点を解決する方法として、磁性層上に保護
膜や潤滑層を設けることによって接触摺動の際の静／動
摩擦を極力低減し、耐摩耗性を上げることが提案され、
実行されている。保護膜としては、炭素質膜、酸化物
膜、窒化物膜及びホウ化物膜等が利用されている。潤滑
剤としては液体潤滑剤と固体潤滑剤があるが、一般には
広く液体潤滑剤であるパーフルオロポリエーテル化合物
がディスク表面に塗布されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体において
は、近年その電磁変換特性を向上させるために、ヘッド
の低浮上化とディスクの回転速度の高速化が求められて
おり、媒体基板はより平滑になる方向にある。動摩擦係
数を低減するために液体潤滑膜を設けることは非常に有
効であるが、液体潤滑膜を厚くしていくと、ヘッドとデ
ィスクとの間に液体潤滑剤の表面張力によるメニスカス
が形成されて、吸着現像（ｓｔｉｃｋｉｎｇ）が生じる
ことが知られている。このため静摩擦係数が増加し、往
々にしてヘッドがディスクに張り付いたまま動作不能と
なることが指摘されている。ヘッドの飛行高さを低下さ
せるために基板を平滑にするに従い、液体潤滑剤ではこ
の吸着現像が非常に発生し易くなるという深刻な欠点が
あり、また吸着を防ぐために膜厚を減ずると充分な耐久
性が得られなくなるという問題がある。これらの現像を
回避するためにはメカニカスを作らない固体の潤滑剤が
望まれ、以前から高級脂肪酸やその金属塩等が提案され
ている。

【０００４】しかしながら、固体潤滑剤は常温で固体状
態が安定相であるため、ディスク上に塗布した場合に塗
膜の一部が結晶化して凝集し易いという問題があった。
特に基板が平滑化すると凝集の傾向し著しい。凝集の発
生は被膜厚みの不均一化であり、ヘッドとディスクの間
の直接接触の可能性を高め、またヘッド汚れの原因とな
ったり、ヘッドの飛行不安定化の原因となる恐れがある
ため好ましくない。このような固体潤滑剤については、
凝集の発生を抑制して、良好な潤滑性を長期にわたって
維持し、優れた走行性と耐久性とを実現するためには、
この潤滑剤分子とディスク表面との相互作用を高める必
要がある。従来、ディスク表面との相互作用を高めるた
めに潤滑剤分子に水酸基やカルボキシル基あるいはエス
テル基等の極性官能基を持たせる等の手段が講じられて
いるが、同様の官能基を有する潤滑剤分子でも、またあ
る場合には全く同じ化合物でも、保護膜と固着して強い
相互作用が見られる場合やさほど強い相互作用を示さな
い場合がある等、潤滑剤の構造や官能基のみでは潤滑層
のディスク表面に対する固着力を判断することができ
ず、長期にわたり優れた潤滑層を実現するための方策が
明確となっていなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意検討した結果、潤滑層と保護膜表面の相互作
用を仕事関数を指標とすることにより、実際に強い相互
作用で保護膜に被着する潤滑層を構築することができ、
より高性能の磁気記録媒体が得られることを見出し、本
発明に達した。即ち本発明の要旨は、非磁性基板上に磁
性層、保護膜および潤滑層が順次形成されてなる磁気記
録媒体において、潤滑層積層後の保護膜の仕事関数が潤
滑層積層直前の保護膜の仕事関数に比べて、少くとも
０．０９ｅＶ以上低いことを特徴とする磁気記録媒体、
に存する。更に、本発明の要旨は、非磁性基板上に磁性
層、保護層および潤滑層が順次形成されてなる磁気記録
媒体の製造方法において、潤滑層積層後の保護膜の仕事
関数が潤滑層積層直前の保護膜の仕事関数に比べて少く
とも０．０９ｅＶ以上低くなるように、潤滑層を保護膜
に被着させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法、に存する。

【０００６】以下、本発明を更に詳細に説明する。図１
に本発明の磁気記録媒体の一例として、非磁性基板１上
に金属または金属化合物からなる連続薄膜による磁性層
２、保護膜３、潤滑層４が順次形成された磁気記録媒体
の概念図を示す。本発明において非磁性基板としては通
常、ニッケル・リン層を設けたアルミニウム合金板ある
いはガラス基板等が用いられるが、その他セラミック基
板、カーボン基板、樹脂基板等を用いることもできる。
基板は、ヘッドとの接触面積を減らし、より優れたトラ
イボロジ性能を引き出すため、テキスチャー加工を施す
などしてその表面粗さを２〜１０ｎｍ、より好ましくは
３〜８ｎｍにしておくことが望ましい。

【０００７】非磁性基板上に設ける磁性層は、必要に応
じてＣｒ層等の下引層を設けた後、例えばＣｏあるいは
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｔａ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ系等のＣｏ合金層等
を無電解メッキ法、スパッタリング法等の方法により形
成する。磁性層の膜厚は磁気記録媒体として要求される
特性により適宜決定すればよく、通常１０〜１５０ｎ
ｍ、好ましくは１５〜８０ｎｍである。保護層として
は、好ましくは炭素質膜、酸化物膜、窒化物膜、ホウ化
物膜、金属あるいは含金属膜等が用いられ、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法等の
方法により形成される。保護層の膜厚としては、通常５
〜５０ｎｍ、中でも１０〜４０ｎｍが好適である。

【０００８】潤滑層としては、少くとも潤滑機能を有す
る潤滑剤分子を含むものであり、その膜厚としては０．
５〜７．５ｎｍ、中でも１．０〜５．０ｎｍが好まし
い。長期にわたり高い信頼性を実現するためには、図１
に示した構造を維持できるような保護膜との親和性に優
れたもの、すなわち保護膜との強い相互作用を有するも
のが好ましく、具体的には潤滑層積層後の保護膜の仕事
関数が潤滑層積層直前の保護膜の仕事関数に比べて、少
くとも０．０９ｅＶ、好ましくは少くとも０．１０ｅＶ
以上低くなるような潤滑層を保護膜に被着する。保護膜
と該潤滑層との間に良好な相互作用が働いている系で
は、この仕事関数の差はなかには０．５ｅＶを越えるよ
うな系も存在するが、通常０．１０〜０．５０ｅＶであ
る。

【０００９】仕事関数の測定は、波長を走査した紫外線
を試料に照射し、光電子の放出が始まる紫外線のエネル
ギー（光学的仕事関数）を求めることによって行う。物
質の仕事関数は主として固体の電子構造により決定され
るので、本来はその物質に固有の値を持つが、表面の状
態に対しても非常に敏感であるため、表面に生じるポテ
ンシャルの影響を受ける。すなわち、表面に吸着してい
る吸着種の表面との相互作用が仕事関数の差に反映され
ることとなる。吸着種が表面へ被着した場合、次の関係
式（１）がなりたつことが知られている（Ｔ．Ｎ．Ｒｈ
ｏｄｉｎ，Ｇ．Ｅｒｔｌ“Ｔｈｅ Ｎａｔｕｒｅ ｏｆ
ｔｈｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｏｎ
ｄ”Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ，ｐ２９５．）。

【００１０】Δφ＝４πｅσｄ ・・・（１）

【００１１】ここで、Δφは吸着による仕事関数の変化
量、ｅは電荷素量、σは表面電荷密度、ｄは表面に垂直
な双極子の長さである。上記一般式（１）における仕事
関数の変化量Δφは、潤滑層を形成していない保護膜に
ついての仕事関数を求めておき、これを保護膜の上に潤
滑層を形成したディスクの表面の仕事関数から差し引い
て求められる。潤滑層は上述したような比較的薄い膜厚
であるので、潤滑層形成の前と後との仕事関数の変化と
は、潤滑層形成による保護層の仕事関数の変化としてと
らえることができる。

【００１２】本発明において、潤滑層積層後の保護膜の
仕事関数φ₂ を潤滑層積層直前の保護膜の仕事関数φ₁
に比べて、少くとも０．０９ｅＶ以上低くさせる手段と
しては、例えば次のようなものが挙げられる。潤滑剤分
子をディスクに塗布しただけでは充分な仕事関数の変化
が得られない場合、例えば、非常に良好な潤滑性を示す
ことで知られるβ−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデシルアミノカ
ルボニル）プロピオン酸は、カルボキシル基という強い
極性官能基を有するが、単に塗布しただけでは保護膜の
仕事関数に与える潤滑層の影響は小さい（比較例１では
Δφ（φ₂ −φ₁ ）＝＋０．０１ｅＶ）が、この塗布膜
を熱処理することによって潤滑層成膜前後における仕事
関数変化は大きくなり（実施例１ではΔφ（φ₂ −
φ₁ ）＝−０．３２ｅＶ）、保護膜と潤滑層との強い相
互作用が発現する。この仕事関数の変化量が大きくなっ
た潤滑層は、熱処理前の仕事関数変化の小さい潤滑層に
比べ、水との接触角が大きく向上する（６０度→９２
度）など潤滑層中における潤滑剤分子の配向性が高くな
っていることが確認された。すなわち、全く同じ化合物
でも潤滑層中における潤滑剤分子の配置および構造等が
保護膜との相互作用を発現するのに適したものになって
いると考えられる。このように、潤滑層の形成による保
護膜の仕事関数の変化量Δφ（φ₂−φ₁ ）を少くとも
−０．０８ｅＶ以上とすることによって、結晶・凝集化
を起こすことなく長期にわたって優れた潤滑性能を維持
する潤滑層が得られる。

【００１３】熱処理においては、熱処理温度が低すぎる
と効果がなく、あまり高すぎると潤滑剤分子の配向性の
変化等にとどまらず分子骨格自体の熱分解等の好ましく
ない反応が起こる可能性があり、またニッケル・リン層
を設けたディスクの場合にはこのニッケル・リン層のキ
ュリー点の関係から２９０℃以上での処理は好ましくな
い。したがって、熱処理温度としては５０〜２８０℃の
範囲から選択することが好ましい。また熱処理時間は、
５分〜３０時間程度で行なうことが実用上好ましい。

【００１４】また、単独の潤滑剤では上記のような熱処
理を施しても充分な仕事関数の差が得られない場合で
も、他の化合物と組み合せることによって、保護膜表面
との強い相互作用を備える優れた潤滑層とすることも可
能である。例えばステアリン酸およびそのアルカリ金属
塩は単独では仕事関数の変化量Δφ（φ₂ −φ₁ ）は−
０．０２〜０．０２ｅＶ（比較例２及び３）であり塗布
膜はすぐに凝集してしまうが、クラウンエーテル等を潤
滑層に加えることによりこの仕事関数の変化量Δφ（φ
₂ −φ₁ ）は−０．２〜−０．５ｅＶ程度まで大きくな
り（実施例２から６）、この潤滑層はステアリン酸単独
よりも優れた潤滑性を示すとともに凝集の発生が抑制さ
れる。ＦＴ−ＩＲ（ＲＡＳ法）の検討から、この仕事関
数の変化量Δφの大きい潤滑層では、潤滑剤分子の結合
サイトが保護膜側に向き、潤滑剤骨格であるアルキル鎖
が保護膜に対して立って配向していることが確認され、
潤滑層としてほぼ理想の構造となっていることが明らか
となった。

【００１５】この組み合せる化合物としては、仕事関数
の変化値Δφが少くとも−０．０９ｅＶになるものであ
ればよいが、上記の例で示したように、金属イオンを取
り込む機能を有する多座配位子を加えることによって、
金属イオンを介して潤滑性機能を有するカウンターアニ
オンが結合したホストゲスト錯体型の潤滑層とすること
は特に有効である。

【００１６】多座配位子としては効果的に金属イオンま
たは有機化合物を取り込む多座配位子であればよく、ド
ナー原子が２個以上あるような化合物が適する。例えば
Ｏ原子あるいはＮ原子をドナー原子として持つものとし
て、環状エステル、ポリエーテル類、ポリオール類、ポ
リアミン類、クラウンエーテルと総称される環状エーテ
ル類、クリプタンドあるいはクリプテートと総称される
環状エーテルアミン類、環状アミン類、ポリペプチド
類、ビピリジン類、アセチルアセトン、エチレンジアミ
ン四酢酸等、およびこれらの化学修飾体を用いることが
できる。また、上記構造においてＯ、Ｎの代りに、同様
に孤立電子対を持つＳをドナー原子とした多座配位子で
も良い。これらの化合物は多座配位子として、いずれも
有効に作用するが、なかでもクラウンエーテルやクリプ
タンド等の環状配位子は特に有効に用いられる。

【００１７】また、組み合せる化合物自身が他の潤滑剤
分子であってもよい。一般にカルボキシル基、スルホン
酸基、スルホン酸エステル基、リン酸エステル基、水酸
基等、酸性の末端官能基を備えた潤滑剤とアミノ基、イ
ミノ基等の塩基性の末端官能基を備えた潤滑剤との組み
合せが好ましいが、この他水素結合を形成する組み合せ
として、孤立電子対を有する原子を有する官能基、例え
ばアミド基、エステル基、エーテル基等を備えた化合物
を用いることもできる。例えば、上記の末端カルボキシ
ル基を有する潤滑剤の例において、クラウンエーテルの
代りにステアリルアミン等の末端アミノ基を有する潤滑
剤を組み合わせる等は有効である。

【００１８】更に、保護膜の上に、下地金属層、長鎖有
機硫黄化合物を含む潤滑層を順次成膜することによって
も、上記仕事関数の変化量Δφを少くとも−０．０９ｅ
Ｖとすることができる。下地金属層としては、金、銀ま
たはこれらを含む合金が好ましく、メッキ法、蒸着法、
スパッタリング法等により形成される。下地金属層の膜
厚は、通常１〜５０ｎｍ、好ましくは２〜３５ｎｍの範
囲内で選択される。

【００１９】潤滑剤分子である長鎖有機硫黄化合物は、
下地金属層上に添着する結合サイトとしてチオール基、
スルフィド基またはジスルフィド基を有するものであれ
ばよく、結合サイトに続く長鎖分子骨格は結合の種類に
よらず、潤滑作用を有するものであれば選択することが
できる。好ましくは炭素原子数が８以上の長鎖分子骨格
であり、分子鎖の形態としては分岐鎖状のものよりも直
鎖状のものが好ましい。

【００２０】この他、潤滑層を添着する保護膜は、潤滑
層とのより強い相互作用を実現するために必要に応じて
予め表面処理を施しておいてもよい。表面処理としては
例えば、保護膜表面に特定の官能基を付与することが有
効である場合がある。具体的には、例えば保護膜表面の
酸性官能基を増加させる工程として、酸化剤を含んだ溶
液を用いる湿式法、あるいは工業的により好ましい乾式
工程である酸素含有ガス雰囲気下での紫外線照射によっ
て容易に炭素質保護膜の表面酸化処理をおこなうことが
できる。また、保護膜表面の塩基性官能基を増加させる
工程としては、例えばアンモニアガスを含んだ雰囲気中
でディスクをプラズマ処理することによって簡便に行な
うことができる。また、保護膜にイオン注入して表面処
理を行なってもよい。

【００２１】以上のように潤滑剤分子の構造やその有す
る官能基がそのまま直接に潤滑層と保護膜との相互作用
（密着性）を決めているわけではなく、形成された潤滑
層における潤滑剤分子の実際の位置／配置／配向等の二
次構造を含めた層全体としての構造が潤滑機能や保護膜
との相互作用に大きな役割をはたしていることから、こ
の仕事関数の変化量で示される潤滑層としての保護膜と
の相互作用が極めて重要であることがわかる。

【００２２】本発明において潤滑層を形成する潤滑剤分
子は、保護膜あるいは併用する化合物と相互作用するた
めの結合サイト及び潤滑作用を担う分子骨格とを有して
いることが必要である。結合サイトとしての官能基は、
水酸基、カルボキシル基、エステル結合、アミド結合等
の含酸素極性官能基、アミノ基、イミノ基等の含窒素官
能基、リン酸基、リン酸エステル基等の含リン官能基、
あるいはメルカプト基、スルホン酸基、スルホン酸エス
テル基等の含硫黄官能基等の群から用いることができる
が、これらの官能基は潤滑剤分子の末端に位置している
ことが好ましい。結合サイトに続く潤滑作用を担う分子
骨格としては、高級脂肪族のみならず、潤滑作用を有す
るものであれば、不飽和結合の有無、芳香族を含むか否
か、ヘテロ原子を含むか否か、異性体構造（分岐か直
鎖）によらず、また、アルキル鎖かポリエーテル鎖か等
の結合の種類によらず選択いることができるが、炭素数
としては８以上のもの、中でも炭素数１２以上のものが
好ましい。また、あまり直鎖アルキル基が長いと潤滑剤
を塗布する際に溶媒に対する溶解性に問題が生じること
があるため、一般に単一の（すなわち、連続するメチレ
ン−メチレン結合などの炭素−炭素結合からなる）直鎖
アルキル基における炭素数は、２４以下が好ましい。ま
た、潤滑層には例えば、前述した金属イオンを取り込む
機能を有する多座配位子等の潤滑剤分子以外の化合物を
必要に応じて添加してもよい。

【００２３】本発明による潤滑層の具体的な形成方法と
しては、潤滑剤および必要に応じて添加物を混合した溶
液を調製し、この溶液をディスクに塗布する方法等が挙
げられる。複数の溶質を含む混合溶液を調製する方法と
しては、化合物を直接クロロホルムやフロン系溶媒等の
ハロゲン系溶媒、メタノールやエタノール等のアルコー
ル類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエー
テル類、アセトンや２−ヘキサノン等のケトン類、トル
エン等の芳香族炭化水素、ヘキサン等の脂肪族炭化水素
等の有機溶媒等に溶解して調製してもよいが、それぞれ
の化合物を適当な上記の溶媒、あるいは場合によっては
水に溶解した後にそれらの溶液を混合することによって
該混合溶液としてもよい。

【００２４】該溶液のディスクへの塗布方法としては、
上記の溶液に該ディスクをディップする浸漬法でおこな
うことが簡便で好ましいが、該溶液をテープ等にとみこ
ませ、ディスク表面に荷重をかけて接触させて被膜を形
成したり、パッドをディスク上で回転させながら添着さ
せてもよいし、あるいはまたＬＢ法やスプレー法等を用
いてもよい。塗布液の濃度は、溶質の種類によって、ま
た用いる溶媒の種類によっても異なるが、浸漬法でおこ
なう場合には溶液中の全溶質の濃度として通常、０．１
〜２．０ｇ／ｌで用いられる。また潤滑層を塗布したデ
ィスクは、該潤滑層の構造をより最適にするために必要
に応じて熱処理等の後処理を行うことも有効である。

【００２５】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り実施例に
より限定されるものではない。 実施例１ ニッケル・リン層を設けた直径３．５インチのアルミニ
ウム合金の基板上にテキスチャー加工を施した後、スパ
ッター法によりクロム下地層（２００ｎｍ）、コバルト
合金の磁性薄膜（４０ｎｍ）、および炭素保護膜（３０
ｎｍ）を形成した。この炭素保護膜の表面にβ−（Ｎ，
Ｎ−ジヘプタデシルアミノカルボニル）プロピオン酸を
１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含むクロロホルム溶液を用い、
ディスクの表面にディッピング法により均一な塗布膜を
形成した後、１３０℃で１時間熱処理して厚さ１．５ｎ
ｍの潤滑層とした。

【００２６】上記のようにして潤滑層を形成したディス
クについて炭素保護膜の仕事関数φ ₂ を測定し、潤滑層
を塗布していないディスクについて測定した炭素保護膜
の仕事関数φ₁ との差Δφ（φ₂ −φ₁ ）として仕事関
数の変化量を求めるとともに、潤滑性能と凝集性の試験
をおこなった。潤滑性能試験としては薄膜ヘッド（Ａｌ
₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ）を用いた連続摺動試験をおこなった。
荷重は９．５ｇｆ，摺動線速は０．３２ｍ／ｓｅｃ（半
径３０ｍｍ，１００ｒｐｍ）である。連続摺動を２時間
行ない、良好な潤滑性が維持されるか観察した。凝集性
の試験としては温度２５℃湿度４０％の環境にディスク
を放置し、光学顕微鏡で凝集や結晶の発生を観察した。
結果を表−１に示す。

【００２７】実施例２ ニッケル・リン層を設けた直径３．５インチのアルミニ
ウム合金の基板上にテキスチャー加工を施した後、スパ
ッター法によりクロム下地層（１２０ｎｍ）、コバルト
合金の磁性薄膜（５０ｎｍ）、および水素化カーボン保
護膜（２０ｎｍ）を形成した。この磁気ディスクの表面
に、１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの両方の波長を有する出
力９０Ｗの紫外線を１５ｍｍの距離から５分間空気中で
照射した。上記表面処理を行なったディスクに４，４′
−ジアミノジベンゾ−１８−クラウン−６−エーテルと
β−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデシルアミノカルボニル）プロ
ピオン酸カリウムとをそれぞれ１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で
含むクロロホルム溶液を用い、該ディスクの表面にディ
ッピング法により厚さ５．６ｎｍの均一な潤滑膜を形成
した。

【００２８】上記のようにして潤滑層を形成したディス
クの保護膜の仕事関数φ₂ と、紫外線表面処理をした後
に何も塗布していないディスクの保護膜の仕事関数φ₁
とを測定し、これらの値の差Δφ（φ₂ −φ₁ ）として
仕事関数の変化量を求めるとともに、実施例１と同様に
潤滑性能と凝集性の試験をおこなった。結果を表−１に
示す。

【００２９】実施例３ 実施例２と同様にして表面処理を行ったディスクを用意
し、４，４′−ジアミノジベンゾ−１８−クラウン−６
−エーテルを１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含むクロムホルム
溶液を用い、ディッピング法により該ディスクの表面に
厚さ１．１ｎｍの均一な塗布膜を形成した。その後、こ
の４，４′−ジアミノジベンゾ−１８−クラウン−６−
エーテルを塗布したディスクを、β−（Ｎ，Ｎ−ジヘプ
タデシルアミノカルボニル）プロピオン酸カリウムを１
ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含むクロロホルム溶液にディップ
した後引上げ、ディスクの表面に厚さ４．４ｎｍの均一
な潤滑膜を形成した。次いで実施例２と同様にして、仕
事関数の変化量を求めるとともに、実施例１と同様にし
て潤滑性能と凝集性の試験をおこなった。結果を表−１
に示す。

【００３０】実施例４ 実施例２と同様にして表面処理を行ったディスクを用意
し、４，４′−ジアミノジベンゾ−１８−クラウン−６
−エーテルとステアリン酸カリウムとをそれぞれ１ｍｍ
ｏｌ／ｌの濃度で含むクロロホルム溶液を用い、ディス
クの表面にディッピング法により厚さ３．４ｎｍの均一
な潤滑膜を形成した。次いで実施例２と同様にして仕事
関数の変化量を求めるとともに、実施例１と同様にして
潤滑性能と凝集性の試験をおこなった。結果を表−１に
示す。

【００３１】実施例５ 実施例１と同様にして炭素保護膜を成膜したディスクを
用意し、サイクロフラクタンとβ−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタ
デシルアミノカルボニル）プロピオン酸カリウムとをそ
れぞれ１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含むメタノール溶液を用
い、デイッピング法によりディスクの表面に厚さ２．０
ｎｍの均一な潤滑膜を形成した。次いで実施例１と同様
にして仕事関数の変化量を求めるとともに、潤滑性能と
凝集性の試験をおこなった。結果を表−１に示す。

【００３２】実施例６ 実施例１と同様にして炭素保護膜を成膜したディスクを
用意し、サイクロフラクタンを１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で
含むメタノール溶液を用い、ディッピング法によりディ
スクの表面に厚さ０．８ｎｍの均一な塗布膜を形成し
た。その後、このサイクロフラクタンを塗布したディス
クを、β−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデシルアミノカルボニ
ル）プロピオン酸カリウムを１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含
むクロロホルム溶液にディップした後引上げ、ディスク
の表面に厚さ２．３ｎｍの均一な潤滑膜を形成した。次
いで実施例１と同様にして仕事関数の変化量を求めると
ともに、潤滑性能と凝集性の試験をおこなった。結果を
表−１に示す。

【００３３】実施例７ 実施例１と同様にして炭素保護膜を成膜したディスクを
用意し、ステアリルアミンとβ−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデ
シルアミノカルボニル）プロピオン酸とをそれぞれ１ｍ
ｍｏｌ／ｌの濃度で含むクロロホルム溶液を用い、ディ
ッピング法によりディスクの表面に厚さ２．７ｎｍの均
一な潤滑膜を形成した。次いで実施例１と同様にして仕
事関数の変化量を求めるとともに、潤滑性能と凝集性の
試験をおこなった。結果を表−１に示す。

【００３４】実施例８ 実施例１と同様にして炭素保護膜を成膜したディスクを
用意し、ステアリルアミンとステアリン酸とをそれぞれ
１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含むクロロホルム溶液を用い、
ディッピング法により該ディスクの表面に厚さ３．０ｎ
ｍの均一な潤滑膜を形成した。次いで実施例１と同様に
して仕事関数の変化量を求めるとともに、潤滑性能と凝
集性の試験をおこなった。結果を表−１に示す。

【００３５】実施例９ ニッケル・リン層を設けた直径３．５インチのアルミニ
ウム合金の基板上にスパッター法によりクロム下地層
（１２０ｎｍ）、コバルト合金の磁性薄膜（５０ｎ
ｍ）、および水素化カーボン保護膜（２０ｎｍ）を形成
した。この磁気ディスクに表面に、スパッター法により
金の薄膜層（３ｎｍ）を形成した後、ステアリルメルカ
プタン（オクタデカンチオール）を３ｍｍｏｌ／ｌの濃
度で含むクロロホルム溶液を用い、ディッピング法によ
り厚さ３．３ｎｍの均一な潤滑膜を形成した。次いで、
上記のようにして潤滑層を形成したディスクの保護膜の
仕事関数φ₂ と、金の薄膜層（３ｎｍ）を形成した後は
何も塗布していないディスクの保護膜の仕事関数φ₁ と
を測定し、これらの値の差（φ₂ −φ₁ ）として仕事関
数の変化量を求めるとともに、実施例１と同様にして潤
滑性能と凝集性の試験をおこなった。結果を表−１に示
す。

【００３６】比較例１ β−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデシルアミノカルボニル）プロ
ピオン酸をディスクの表面に塗布した後、熱処理を施さ
ず、厚さ３．５ｎｍの均一な潤滑膜を形成したこと以外
は、実施例１と同様にしてディスクを作製した。次いで
実施例１と同様にして仕事関数の変化量を求めるととも
に潤滑性能と凝集性の試験をおこなった。結果を表−１
に示す。

【００３７】比較例２ ステアリン酸を単独で１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含むクロ
ロホルム溶液を用いて、ディスクの表面に厚さ１．７ｎ
ｍの均一な潤滑膜を形成したこと以外は実施例１と同様
にしてディスクを作製した。次いで実施例１と同様にし
て仕事関数の変化量を求めるとともに潤滑性能と凝集性
の試験をおこなった。結果を表−１に示す。

【００３８】比較例３ ステアリン酸カリウムを単独で１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で
含むクロロホルム溶液を用いて、ディスクの表面に厚さ
１．８ｎｍの均一な潤滑膜を形成したこと以外は実施例
１と同様にしてディスクを作製した。次いで実施例１と
同様にして仕事関数の変化量を求めるとともに潤滑性能
と凝集性の試験をおこなった。結果を表−１に示す。

【００３９】比較例４ ステアリルアミンを単独で１ｍｍｏｌ／ｌの濃度で含む
クロロホルム溶液を用いて、ディスクの表面に厚さ２．
２ｎｍの均一な潤滑膜を形成したこと以外は実施例１と
同様にしてディスクを作製した。次いで実施例１と同様
にして仕事関数の変化量を求めるとともに潤滑性能と凝
集性の試験をおこなった。結果を表−１に示す。

【００４０】参考例１ サイクロフラクタンを単独で含むメタノール溶液を用い
て、ディスクの表面に厚さ２．０ｎｍの均一な潤滑膜を
形成したこと以外は実施例１と同様にしてディスクを作
製した。この塗布膜は潤滑機能を有する化合物を含んで
おらず、実施例１と同様の潤滑性試験を行なっても潤滑
性は発現しなかった。次いで実施例１と同様にして仕事
関数の変化量を求めた。結果を表−１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１のデータから明らかな通り、本発明に
おける実施例１〜９の潤滑層は、比較例１〜３の場合に
見られるような潤滑層の凝集は抑制されていることが確
認された。また実施例１〜９の潤滑層は、連続摺動試験
を行ってもディスク表面には特に摺動痕は観察されず、
比較例１〜４の系と同等以上の潤滑性を有していること
が確認された。特に比較例４の系では凝集は抑制されて
も潤滑性が発現しないことがあるのに対し、実施例７お
よび８では凝集が抑制されながら極めて良好な潤滑性を
有していることがわかった。

【００４３】同じ化合物（β−（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデシ
ルアミノカルボニル）プロピオン酸）を用いた場合で
も、比較例１では仕事関数の差が＋０．０１ｅＶの値で
あることから、ディスク表面との相互作用が充分でない
ため潤滑剤分子の凝集が起こってしまうのに対し、潤滑
層に熱処理を施した実施例１では−０．３２ｅＶと充分
な値を示し、ディスク表面との強い相互作用により潤滑
剤分子同士の凝集を防ぐ構造となっている。水の接触角
及びＦＴＩＲの測定結果から、比較例１に比べて実施例
１の潤滑層においては潤滑剤分子の配向が向上している
ことが明らかとなった。従って、全く同じ潤滑剤分子を
用いた場合でも、その塗布膜中における２次構造を含め
た系全体としての構成が実際の潤滑層としての最終的な
性能を支配していることがわかる。

【００４４】実施例２〜６は、潤滑剤単独では充分な仕
事関数の差を得られなくても、他の化合物と組み合わせ
ることによって、ディスク表面との強い相互作用を備え
る優れた潤滑層とすることができることを示している。
この場合に、参考例１のように潤滑剤分子と組み合せる
化合物が、あらかじめ充分な仕事関数の差を示さなくと
も、実施例５あるいは６のように、形成された潤滑層と
しての塗布膜が充分な仕事関数の差を示せばよく、優れ
た潤滑層としての性質が発現される。ＦＴ−ＩＲ（ＲＡ
Ｓ法）の検討から、この仕事関数変化の大きい潤滑層で
は潤滑剤分子の結合サイトが保護膜側に向き、潤滑剤骨
格であるアルキル鎖が保護膜に対して立って配向してい
ることが確認され、潤滑層としてほぼ理想の構造となっ
ていることが明らかとなった。

【００４５】また、この組み合せる化合物自身が潤滑剤
分子であってもよい。仕事関数の差が比較例１（β−
（Ｎ，Ｎ−ジヘプタデシルアミノカルボニル）プロピオ
ン酸）では０．０１、比較例４（ステアリルアミン）で
は−０．０８ｅＶであるが、比較例１および４の化合物
を組み合せた実施例７においては−０．１０ｅＶとなっ
ている。また、比較例２（ステアリン酸）の仕事関数の
差は０．０２ｅＶであるが、同様に比較例２および４の
化合物を組み合わせた実施例８においては−０．１２ｅ
Ｖとなっている。これらの現象は、それぞれの化合物の
末端官能基であるアミノ基とカルボキシル基とが相互作
用して、例えばその一部が−ＮＨ₃ ⁺ イオンと−ＣＯＯ
^- イオンになることにより、一般式（１）において保護
膜表面における表面電荷密度σが大きくなるなどして仕
事関数の変化量Δφが増大したものと考えられる。以上
述べたように、本発明の磁気記録媒体においては、潤滑
剤の固着化と潤滑性能とが両立していることがわかる。

【００４６】

【発明の効果】本発明により形成された潤滑層を磁気記
録媒体に適用することによって、特にヘッドの低浮上化
に対応した平滑な基板を用いた場合に、液体潤滑剤のよ
うに吸着を発生させることがなく、非常に薄い膜厚でも
良好な潤滑性と充分な耐久性を維持し、また、固体潤滑
剤に特有な凝集の問題もない、長期にわたり信頼性の高
い磁気記録媒体を汎用的で簡便な方法により容易に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潤滑システムを用いた磁気記録媒体の
概念断面図である。

【符号の説明】

１ 非磁性基板 ２ 磁性層 ３ 保護膜 ４ 潤滑層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−40625（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−310625（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−36271（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160618（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−38714（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/64 G11B 5/725 G11B 5/84

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基板上に磁性層、保護層および潤
   滑層が順次形成されてなる磁気記録媒体において、潤滑
   層積層後の保護膜の仕事関数が潤滑層積層直前の保護膜
   の仕事関数に比べて、少くとも０．０９ｅＶ以上低いこ
   とを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 潤滑層が固体潤滑剤からなることを特徴
   とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 潤滑層に用いられる潤滑剤が、高級脂肪
   酸又はその金属塩と多座配位子からなるホストゲスト錯
   体を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気
   記録媒体。
4. 【請求項４】 潤滑層に用いられる潤滑剤が、酸性末端
   官能基を備えた化合物と塩基性の末端官能基を備えた化
   合物を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁
   気記録媒体。
5. 【請求項５】 非磁性基板上に磁性層、保護膜および潤
   滑層が順次形成されてなる磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、潤滑層積層後の保護膜の仕事関数が潤滑層積層直
   前の保護膜の仕事関数に比べて少くとも０．０９ｅＶ以
   上低くなるように、潤滑層を保護膜に被着させることを
   特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
6. 【請求項６】 潤滑層を塗布した後に熱処理を施すこと
   を特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方
   法。