JP4326097B2

JP4326097B2 - Magnetic recording medium and method of manufacturing the magnetic recording medium

Info

Publication number: JP4326097B2
Application number: JP37160199A
Authority: JP
Inventors: 信二白井; 用一鄭; 貴宏徳用
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2000260017A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピューターの外部記録装置に搭載される磁気記録媒体および該磁気記録媒体の製造方法に関する。特に本発明は、磁気記録媒体の表面に液体潤滑剤を塗布して潤滑特性およびＣＳＳ耐久性を改善する。
【０００２】
【従来の技術】
固定磁気記録媒体を用いた記録装置等は、一般に、磁気記録媒体の回転時には磁気ヘッドが浮上し、回転駆動モータが停止した時には磁気ヘッドが磁気記録媒体表面と接触するコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式が採用されている。従来の磁気記録媒体は、表面保護層としてダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）に、さらに少量のＮやＳｉ等を添加したものが用いられている。そして、一般に、このような表面保護層の潤滑特性を改良するために、分子内に水酸基やピペロニル基などの有極性末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を単独または環状トリホスファゼン系潤滑剤と組み合わせて該表面保護層上を塗布する。このような潤滑剤で保護層表面を覆い尽くすことは、表面にガスや有機汚染物が吸着することを防ぎ、さらに潤滑特性を向上させ、ＣＳＳ耐久性に優れかつ安定した磁気記録媒体を得る一つの手段となる。
【０００３】
ＤＬＣ系カーボンの表面は、反応性のカルボニル基、カルボキシル基や水酸基等の官能基を有する薄い酸化膜で覆われており、ここに、汚染物が積極的に吸着、結合し存在する。このような汚染物の吸着は、極性末端基を有するパーフルオロポリエーテルを使用することで抑止することができるが、使用するパーフルオロポリエーテルの分子量が低すぎると潤滑特性が低下し、逆に分子量が高すぎるとヘッドと潤滑層との吸着傾向が高くなる。そのため、重量平均分子量が１，５００〜５，５００であるパーフルオロポリエーテルが一般に使用されている。しかし、比較的分子量の大きいパーフルオロポリエーテルを使用した場合、一般的に保護層上に数１０Å塗布した程度では分子と分子との間に隙間が生じ、保護層表面を完全に覆うことは困難である。このような比較的分子量の大きいパーフルオロポリエーテルを使用して保護層表面を完全に覆うためには、潤滑層の膜厚を５０Å以上に厚く塗布しなければならず、５０Å位まで厚くすると磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着を回避することは困難である。
【０００４】
近年では高密度記録に伴い磁気ヘッドの低浮上化が進み、磁気ヘッドの構造も従来のＴＲＣヘッドからＴｒｉ−Ｐａｄヘッド、ＭＲヘッド等の低浮上型ヘッドが採用されるようになってきた。それに伴い、ヘッド材質が触媒作用を受けるか、または摩擦熱を発生することにより、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤の主鎖部（エーテル部位）では分解が進むことになる。さらに、この分解物やディスク表面に吸着したガス等の腐食成分が磁気ヘッド表面に転写され、磁気ヘッドの浮上特性を乱し、再生出力の低下を招くことになる。また、分解したパーフルオロポリエーテル系潤滑剤は、潤滑特性が低下するため保護層の摩耗が生じ、最悪の場合、ヘッドクラッシュを引き起こすことになる。
【０００５】
一方で、従来から環状トリホスファゼン系潤滑剤は、潤滑特性の向上やパーフルオロポリエーテル系潤滑剤の分解抑制に効果があることが知られている。例えば、特開平９−３０５９６１号公報では、以下の構造式で示されるような環状トリホスファゼン系潤滑剤をパーフルオロポリエーテル系潤滑剤と組み合わせて使用することにより磁気記録媒体における潤滑特性が改善されることを開示している。
【０００６】
【化５】

【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤と環状トリホスファゼン系潤滑剤とは非常に混ざりにくく、さらに潤滑層として塗布され、ある環境下に放置されると凝集してしまうという解決すべき課題がある。その結果、従来の技術では固定磁気記録媒体を用いた記録装置の特性が大幅に低下することがある。
【０００８】
上述した課題を解決するために、各種パーフルオロポリエーテル系潤滑剤を用いる試みが種々なされているが、要求される全ての性能を満足し得る技術は未だ確立されていないのが現状である。
【０００９】
従って、本発明の目的は、高密度記録に伴う磁気ヘッドの低浮上化による潤滑剤の分解、保護膜の摩耗を防止し、長期にわたる潤滑特性の安定化（ＣＳＳ耐久性の向上）を実現する磁気記録媒体およびその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の目的を達成するため、潤滑層に用いる潤滑剤について鋭意検討した結果、潤滑特性の向上またはパーフルオロポリエーテル系潤滑剤の分解抑制に効果をもつ環状トリホスファゼン系潤滑剤と、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤とを同一分子構造内に有する化合物を使用し、前記の目的を達成できることを見出し本願発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体上に下地層、磁性層、保護層、および潤滑層を有し、上記潤滑層が分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含み、
【００１２】
ここで、上述した分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤は、以下の構造式：
【００１３】
【化６】

【００１４】
および
【００１５】
【化７】

【００１６】
からなる群（式中、ｎは１〜５の整数、ｐは０または１以上の整数、ｑは０または１以上の整数で、ｐ＝０かつｑ＝０を除く。）から少なくとも１つ選ばれる。
【００１７】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基体上に下地層を積層する工程と、該下地層上にカーボンを含有する磁性層を積層する工程と、該磁性層上に保護層を積層する工程と、該保護層上に潤滑層を積層する工程とを具え、上記潤滑層は、以下の構造式：
【００１８】
【化８】

【００１９】
および
【００２０】
【化９】

【００２１】
からなる群（式中、ｎは１〜５の整数、ｐは０または１以上の整数、ｑは０または１以上の整数で、ｐ＝０かつｑ＝０を除く。）から選ばれる分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を少なくとも１つ用いて形成されることを特徴とする。
【００２２】
ここで、上述した分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を塗布する方法は、ディップコート法またはスピンコート法であることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明にもとづく磁気記録媒体は、該磁気記録媒体の表面の潤滑特性を改善するために潤滑層に分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を使用する。該分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤は、以下の構造式：
【００２４】
【化１０】

【００２５】
および
【化１１】

【００２６】
【００２７】
からなる群（式中、ｎは１〜５の整数、ｐは０または１以上の整数、ｑは０または１以上の整数で、ｐ＝０かつｑ＝０を除く。）から選ばれる少なくとも１つの潤滑剤である。ここで、前記構造式（Ｉ）および（II）で示される潤滑剤におけるｎ、ｐおよびｑの値は、それぞれ決定的なものではない。
【００２８】
構造式（Ｉ）または（II）で示される分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤は、限定されるものではないが、例えば、鎖状分子の末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルのナトリウムアルコキシド、ｍ−トリフルオロメチルフェノールのナトリウムフェノキシドとを慣用の方法にしたがってそれぞれ調製し、これらを環状トリホスファゼン化合物と混合することによって得られる。
【００２９】
上記構造式（Ｉ）および（II）で示される分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル潤滑剤、並びに下記構造式（III）で示される潤滑剤は、単独でまたはこれらを組み合わせて使用することができ、単層または多層の潤滑層にしてもよい。また、必要に応じて任意の溶剤で希釈してもよく、０．０５重量％の濃度が適当である。前記潤滑剤の塗布は、当業者に既知の方法、好ましくはディップコート法、スピンコート法を用いて行う。
【化１２】

【００３０】
本発明に係る分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を使用し、磁気記録媒体の表面を完全に覆うことにより、汚染物の吸着抑止および潤滑特性の向上を実現することができ、その結果、ＣＳＳ耐久性に優れた磁気記録媒体を得ることが可能となる。
【００３１】
本発明に係る磁気記録媒体の一実施態様例を図１に示し、図１を参照しながら以下に説明するが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
本発明に係る磁気記録媒体の一実施態様例では、非磁性基体１１（例えばＡｌ−Ｍｇ）および非磁性金属層１２（例えば、合金基板上に無電解メッキしたＮｉ−Ｐ）とからなる非磁性の基体１、該基体１の上に積層した非磁性の金属下地層２、該金属下地層２の上に薄膜状に積層した強磁性合金である磁性層３（例えば、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ等）、さらに該磁性層３の上に積層した保護層４（例えば、ＤＬＣ）とを備える。そして、前記のように保護層４まで順次積層した上に、さらに潤滑層５を設ける。
【００３３】
以下、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法について実施例により説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００３４】
１．磁気記録媒体の作製
（実施例１）
最初に本発明に係る磁気記録媒体の潤滑層に使用する構造式（Ｉ）で示される潤滑剤の調製について例示する。
【００３５】
（ａ）ナトリウムアルコキシド化
蒸留などでよく脱水させた３０ｍｌのＨＦＥ７２００（商品名、３Ｍ社製）に金属ナトリウム１．０ｇを加えたものを、１０ｇのパーフルオロポリエーテル系化合物（ＨＯ−ＣＨ₂ＣＦ₂（ＯＣＦ₂ＣＦ₂）_p−（ＯＣＦ₂）_q−ＯＣＦ₂ＣＨ₂−ＯＨ（ｐは０または１以上の整数、ｑは０または１以上の整数で、ｐ＝０かつｑ＝０ではない。）、例えばFomblin Z-DOLアウジモンド（株）社製）と０．１ｇのピリジンとを８０ｍｌのＨＦＥ７２００に溶解させた溶液に加えた後、０℃に冷却した。この溶液の温度を０℃以下に保ちながら、１０時間にわたって撹拌した。ＮＭＲ測定により反応の終点を確認した後、反応溶液を濾過して固形物を取り除き、純水で洗浄し、さらにＨＦＥ７２００を除去して目的とするナトリウムパーフルオロアルコキシド８．０ｇを得た。
【００３６】
（ｂ）ナトリウムフェノキシド化
蒸留などでよく脱水させた３０ｍｌのジエチルエーテルに金属ナトリウム１．０ｇを加えたものを、１０ｇのｍ−トリフルオロメチルフェノールと０．１ｇのピリジンとを８０ｍｌのジエチルエーテルに溶解させた溶液に加えた後、０℃に冷却した。この溶液を０℃以下に保ちながら、５時間にわたって撹拌した。ＮＭＲ測定により反応の終点を確認した後、反応溶液を濾過して固形物を取り除き、純水で洗浄し、さらにジエチルエーテルを除去して目的とするナトリウムｍ−トリフルオロメチルフェノキシド８．５ｇを得た。
【００３７】
（ｃ）パーフルオロポリエーテル系潤滑剤の調製
オートクレーブに、上記（ａ）で得られたナトリウムパーフルオロポリエーテルアルコキシドを２．０ｇ、上記（ｂ）で得られたナトリウムｍ−トリフルオロメチルフェノキシドを６．０ｇ、ヘキサクロロホスファゼンＮ₃Ｐ₃Ｃｌ₆を３．０ｇ、さらにＨＦＥ７２００を５０ｍｌ入れて、オートクレーブ内をＮ₂で置換した後、９０℃で２５０時間にわたって反応させた。ＮＭＲ測定により反応の終点を確認した後、水およびエタノールで洗浄し、所望の環状トリホスファゼンを鎖状分子の末端に有する１，２，３，４，５，６−フロロヘプタノールを２．４ｇ得た。得られた潤滑剤は必要に応じて適当な溶剤で希釈して使用する。
【００３８】
次に、上述のようにして得られたパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を用いた磁気記録媒体の製造について例示する。
【００３９】
Ａｌ−Ｍｇ合金基板上に無電解メッキによりＮｉ−Ｐメッキを施した非磁性金属層を１３μｍ形成し、その表面をポリッシュにより表面粗さＲａが１０Åになるように研磨した後、ダイヤモンドスラリーを使用して、表面粗さＲａが４０Åとなるように、同心円上の溝をテクスチャー加工により施した。得られた基体を洗浄した後、ＤＣスパッタ法により膜厚５００ÅのＣｒからなる非磁性金属下地層、次いで膜厚３００ÅのＣｏ−Ｃｒ−Ｔａからなる磁性層、さらに膜厚１５０ÅのＤＬＣからなる保護層を作製した。
【００４０】
上述のように保護層まで順次積層した上（以下、保護層の上という）に、分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル（Ｉ）の潤滑剤を３Ｍ社製のＨＦＥ−７１００（商品名）といったフルオロカーボンを溶剤として用いて希釈し、０．０５重量％の濃度に調製した。得られた潤滑剤溶液をディップコート法により塗布し、２０Åの潤滑層を有する磁気記録媒体を作製した。
【００４１】
（実施例２）
構造式（Ｉ）で示される潤滑剤の代りに、分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル（II）の潤滑剤を使用することを除いて、実施例１と同様に実施することにより相当する磁気記録媒体を作製した。
【００４２】
なお、構造式（II）で示される潤滑剤の調製は、末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルとして、ＨＯ−ＣＨ₂ＣＦ₂−（ＯＣＦ₂ＣＦ₂）_p−（ＯＣＦ₂）_q−ＯＣＦ₃（ｐは０または１以上の整数、ｑは０または１以上の整数で、ｐ＝０かつｑ＝０ではない。）を用いて実施した。
【００４３】
（参考例）
構造式（Ｉ）で示される潤滑剤の代りに、構造式(III)で示される潤滑剤を使用することを除いて、実施例１と同様に実施することにより相当する磁気記録媒体を作製した。
【００４４】
なお、構造式(III)で示される潤滑剤の調製には、末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルの代りに、ＨＯ−ＣＨ₂（ＣＦ₂ＣＦ₂）₃ Ｆを用いて実施した。
【００４５】
（比較例１）
構造式（Ｉ）で示される潤滑剤の代りに、アウジモント社製のFomblin Z-dol 4000（商品名）といった水酸基を末端基に有するパーフルオロポリエーテルを使用したことを除いて、実施例１と同様に実施することにより相当する磁気記録媒体を作製した。
【００４６】
２．磁気記録媒体の評価
上述実施例１，２、参考例および比較例１で作製した各々の磁気記録媒体表面の潤滑層に関して、以下評価１および２に示すような分解に対する評価を行った。
【００４７】
評価１
上述実施例１，２、参考例および比較例１において作製した各々の磁気記録媒体の表面上に、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ粉と超純水との混合液１滴を滴下し、次いでデシケータ内に入れ８０℃／８０％相対湿度条件下で２４時間放置した。次いで、磁気記録媒体の表面にある潤滑剤の分解の有無をフーリエ変換式赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いて確認した。これらの結果を表１に示す。
【００４８】
評価２
上述実施例１，２、参考例および比較例１において作製した各々の磁気記録媒体の表面上に超純水１滴を滴下した媒体と、１０ｃｃの１％Ｈ₂ＳＯ₄とを入れたシャーレをデシケータ内に入れ８０℃／８０％相対湿度の条件下で２４時間放置した。次いで、磁気媒体の表面にある潤滑剤の分解の有無をフーリエ変換式赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いて確認した。これらの結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】

【００５０】
表１から明らかなように、評価１および評価２のいずれにおいても、潤滑層に本発明に係る分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を使用した磁気記録媒体（実施例１，２）では潤滑剤の分解が確認されなかった。一方、比較例１では潤滑剤の分解が確認された。
【００５１】
次に、上述実施例１，２、参考例および比較例１において作製した磁気記録媒体に関して、以下評価３および４に示すような潤滑特性の評価を行った。
【００５２】
評価３
上述実施例１，２、参考例および比較例１において作製した各々の磁気記録媒体の表面上に、ヘッド荷重が３．５ｇｆの磁気ヘッドを、半径位置１８．５ｍｍ、回転数１ｒｐｍで摺動させ、その時の動摩擦係数μ_Iを測定した。次いで、回転数１００ｒｐｍで摺動させた時の動摩擦係数μ_Lを測定した。これらの結果を表２に示す。
【００５３】
評価４
上述実施例１，２、参考例および比較例１において作製した各々の磁気記録媒体を、評価３と同様のヘッドを用い実際の磁気ディスクドライブに組み込み、初期摩擦係数μ_Iを測定した。次いで、常温／常湿（２５℃／５０％）と６０℃／８０％相対湿度の条件下で２０，０００回のＣＳＳを繰り返した後、摩擦係数μ_Lを測定した。また、６０℃／８０％相対湿度の条件下で２０，０００回のＣＳＳを繰り返したものについて、ヘッドの汚れの有無を光学顕微鏡により観察した。これらの結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】

【００５５】
表２から明らかなように、評価３および４について、保護層を本発明に係る分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤で塗布した磁気記録媒体は、いずれの環境においても初期摩擦係数μ_Iが小さく、２０，０００回のＣＳＳにおける摩擦係数の上昇も少ない。一方、比較例１では摩擦係数が上昇し、さらに保護層の摩耗が生じた。このことから、本発明に係る潤滑剤を使用することで、磁気記録媒体の摺動特性およびＣＳＳ耐久性を改善できることが分かった。
【００５６】
また、本発明に係る潤滑剤を保護層上に塗布した磁気記録媒体において、ヘッドの汚れは確認できなかった。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る分子内に環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を使用することにより、磁気ディスク表面からの潤滑剤や潤滑剤の分解物が磁気ヘッドに転写されることなく、かつ高速回転時の保護層の摩耗を防止することができる。その結果、従来のものに比べて長期使用時における潤滑層の特性安定に優れた磁気記録媒体を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にもとづく磁気記録媒体の一例を示す断面斜視図である。
【符号の説明】
１基体
２非磁性下地層
３磁性層
４保護層
５液体潤滑層
１１非磁性基板
１２非磁性金属層（メッキ層）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium mounted on an external recording device of a computer and a method for manufacturing the magnetic recording medium. In particular, the present invention improves the lubrication characteristics and CSS durability by applying a liquid lubricant to the surface of the magnetic recording medium.
[0002]
[Prior art]
In general, a recording apparatus using a fixed magnetic recording medium has a contact start start stop (CSS) in which the magnetic head floats when the magnetic recording medium rotates and the magnetic head contacts the surface of the magnetic recording medium when the rotation drive motor stops. ) Method is adopted. In conventional magnetic recording media, a surface protective layer obtained by adding a small amount of N, Si, or the like to diamond-like carbon (DLC) is used. In general, in order to improve the lubrication characteristics of such a surface protective layer, a perfluoropolyether lubricant having a polar terminal group such as a hydroxyl group or a piperonyl group in the molecule is used alone or a cyclic triphosphazene lubricant. The surface protective layer is applied in combination. Covering the surface of the protective layer with such a lubricant prevents gas and organic contaminants from adsorbing on the surface, further improves lubrication characteristics, and provides a magnetic recording medium having excellent CSS durability and stability. It becomes one means.
[0003]
The surface of the DLC carbon is covered with a thin oxide film having a functional group such as a reactive carbonyl group, a carboxyl group or a hydroxyl group, and contaminants are actively adsorbed and bonded thereto. Adsorption of such contaminants can be suppressed by using a perfluoropolyether having a polar end group, but if the molecular weight of the perfluoropolyether used is too low, the lubrication characteristics will deteriorate, conversely If the molecular weight is too high, the adsorption tendency between the head and the lubricating layer increases. Therefore, perfluoropolyether having a weight average molecular weight of 1,500 to 5,500 is generally used. However, when a perfluoropolyether having a relatively large molecular weight is used, a gap is generally formed between the molecules and it is difficult to completely cover the surface of the protective layer when it is applied to the protective layer by several tens of liters. It is. In order to completely cover the surface of the protective layer using such a perfluoropolyether having a relatively large molecular weight, the lubricating layer must be applied to a thickness of 50 mm or more. It is difficult to avoid the adsorption between the recording medium and the magnetic head.
[0004]
In recent years, magnetic heads have been lowered more and more with high-density recording, and low-flying heads such as conventional TRC heads, Tri-Pad heads, MR heads, etc. have been adopted for the structure of magnetic heads. Accordingly, the head material is catalyzed or generates frictional heat, so that the main chain portion (ether portion) of the perfluoropolyether lubricant is decomposed. Furthermore, corrosive components such as this decomposed product and gas adsorbed on the disk surface are transferred to the surface of the magnetic head, disturbing the flying characteristics of the magnetic head and reducing the reproduction output. Further, the decomposed perfluoropolyether-based lubricant deteriorates the lubrication characteristics, so that the protective layer is worn, and in the worst case, a head crash occurs.
[0005]
On the other hand, it has been conventionally known that cyclic triphosphazene-based lubricants are effective in improving lubrication characteristics and suppressing decomposition of perfluoropolyether-based lubricants. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-305961, a lubricating property in a magnetic recording medium is improved by using a cyclic triphosphazene lubricant as shown by the following structural formula in combination with a perfluoropolyether lubricant. It is disclosed that.
[0006]
[Chemical formula 5]

[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, hardly mix very the perfluoropolyether lubricant and a cyclic tri Ho Sufazen based lubricant, are additionally applied as the lubricating layer, there is a problem to be solved arises in that aggregation is left under certain circumstances . As a result, in the conventional technique, the characteristics of the recording apparatus using the fixed magnetic recording medium may be greatly deteriorated.
[0008]
Various attempts have been made to use various perfluoropolyether-based lubricants in order to solve the above-described problems. However, at present, a technology that can satisfy all the required performances has not yet been established.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to prevent lubricant decomposition and wear of the protective film due to the low flying height of the magnetic head accompanying high density recording, and to realize long-term stabilization of lubrication characteristics (improvement of CSS durability). A magnetic recording medium and a manufacturing method thereof are provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have made extensive studies on the lubricant used in the lubricating layer, and as a result, have improved the lubrication characteristics or have the effect of suppressing the decomposition of the perfluoropolyether lubricant. The present invention has been completed by finding that the above object can be achieved by using a compound having an agent and a perfluoropolyether lubricant in the same molecular structure.
[0011]
That is, the magnetic recording medium of the present invention has a base layer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer on a nonmagnetic substrate, and the lubricating layer has a perfluoropolyether type having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule. Contains a lubricant,
[0012]
Here, the perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule described above has the following structural formula:
[0013]
[Chemical 6]

[0014]
And [0015]
[Chemical 7]

[0016]
Wherein n is an integer of 1 to 5, p is 0 or an integer of 1 or more, q is 0 or an integer of 1 or more, and p = 0 and q = 0 are excluded. It is.
[0017]
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention includes a step of laminating an underlayer on a nonmagnetic substrate, a step of laminating a magnetic layer containing carbon on the underlayer, and a protective layer on the magnetic layer. And a step of laminating a lubricating layer on the protective layer, wherein the lubricating layer has the following structural formula:
[0018]
[Chemical 8]

[0019]
And [0020]
[Chemical 9]

[0021]
In the molecule selected from the group consisting of: wherein n is an integer of 1 to 5, p is an integer of 0 or 1 or more, q is 0 or an integer of 1 or more, and p = 0 and q = 0 are excluded. It is formed by using at least one perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group.
[0022]
Here, the method for applying the perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule is preferably a dip coating method or a spin coating method.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The magnetic recording medium according to the present invention uses a perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule in the lubricating layer in order to improve the lubricating properties of the surface of the magnetic recording medium. The perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene end group in the molecule has the following structural formula:
[0024]
Embedded image

[0025]
And

[0026]
[0027]
At least 1 selected from the group consisting of: wherein n is an integer of 1 to 5, p is an integer of 0 or 1 or more, q is an integer of 0 or 1 or more, and p = 0 and q = 0 are excluded. One lubricant. Here, the values of n, p and q in the lubricant represented by the structural formulas (I) and (II) are not critical.
[0028]
The perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene end group in the molecule represented by the structural formula (I) or (II) is not limited, but has, for example, a hydroxyl group at the end of a chain molecule. It is obtained by preparing sodium alkoxide of perfluoropolyether and sodium phenoxide of m-trifluoromethylphenol according to a conventional method, respectively, and mixing them with a cyclic triphosphazene compound.
[0029]
The perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene end group in the molecule represented by the structural formulas (I) and (II) and the lubricant represented by the following structural formula (III) may be used alone or in combination. And may be a single-layer or multi-layer lubricating layer. Moreover, you may dilute with arbitrary solvents as needed, and the density | concentration of 0.05 weight% is suitable. The lubricant is applied by a method known to those skilled in the art, preferably a dip coating method or a spin coating method.
Embedded image

[0030]
By using a perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene end group in the molecule according to the present invention and completely covering the surface of the magnetic recording medium, it is possible to suppress the adsorption of contaminants and improve the lubrication characteristics. As a result, a magnetic recording medium excellent in CSS durability can be obtained.
[0031]
An embodiment of the magnetic recording medium according to the present invention is shown in FIG. 1 and will be described below with reference to FIG. 1, but is not limited thereto.
[0032]
In one embodiment of the magnetic recording medium according to the present invention, a nonmagnetic material comprising a nonmagnetic substrate 11 (for example, Al—Mg) and a nonmagnetic metal layer 12 (for example, Ni—P electrolessly plated on an alloy substrate). 1, a nonmagnetic metal underlayer 2 laminated on the substrate 1, and a magnetic layer 3 made of a ferromagnetic alloy laminated in a thin film on the metal underlayer 2 (for example, Co—Cr—Ta, Co—Cr—Pt) and a protective layer 4 (for example, DLC) laminated on the magnetic layer 3. Then, the lubricating layer 5 is further provided on the protective layer 4 as described above.
[0033]
Hereinafter, the method for producing a magnetic recording medium according to the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples shown below, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.
[0034]
1. Production of magnetic recording medium (Example 1)
First, the preparation of the lubricant represented by the structural formula (I) used for the lubricating layer of the magnetic recording medium according to the present invention will be exemplified.
[0035]
(A) Sodium alkoxide 10 g of perfluoropolyether compound (HO—CH ₂ CF) is obtained by adding 30 g of HFE7200 (trade name, manufactured by 3M), which has been thoroughly dehydrated by distillation, etc. to 1.0 g of sodium metal. _{_{_{_{2 (OCF 2 CF 2) p}}}} - (OCF 2) q -OCF 2 CH 2 -OH (p is 0 or an integer of 1 or more, q is 0 or an integer of 1 or more, not a wherein p = 0 and q = 0 .), for example after the Fomblin Z-DOL Aujimondo Co., Ltd.) and the pyridine 0.1g was added to a solution prepared by dissolving HFE7200 of 80 ml, and cooled to 0 ° C.. The solution was stirred for 10 hours while keeping the temperature of the solution below 0 ° C. After confirming the end point of the reaction by NMR measurement, the reaction solution was filtered to remove solids, washed with pure water, and HFE7200 was further removed to obtain 8.0 g of the desired sodium perfluoroalkoxide.
[0036]
(B) Sodium phenoxidation 30 ml of diethyl ether, which has been thoroughly dehydrated by distillation or the like, and 1.0 g of sodium metal added to 10 g of m-trifluoromethylphenol and 0.1 g of pyridine in 80 ml of diethyl ether After adding to the dissolved solution, it was cooled to 0 ° C. The solution was stirred for 5 hours while keeping the temperature below 0 ° C. After confirming the end point of the reaction by NMR measurement, the reaction solution is filtered to remove solids, washed with pure water, and further diethyl ether is removed to obtain 8.5 g of the target sodium m-trifluoromethylphenoxide. It was.
[0037]
(C) Preparation of perfluoropolyether lubricant In an autoclave, 2.0 g of sodium perfluoropolyether alkoxide obtained in (a) above and sodium m-trifluoromethylphenoxide obtained in (b) above were added. 6.0 g, 3.0 g of hexachlorophosphazene N ₃ P ₃ Cl ₆ and 50 ml of HFE7200 were added, and the inside of the autoclave was replaced with N ₂ , followed by reaction at 90 ° C. for 250 hours. After confirming the end point of the reaction by NMR measurement, it was washed with water and ethanol, and 2.4 g of 1,2,3,4,5,6-fluoroheptanol having the desired cyclic triphosphazene at the end of the chain molecule. Obtained. The obtained lubricant is used by diluting with an appropriate solvent as required.
[0038]
Next, production of a magnetic recording medium using the perfluoropolyether lubricant obtained as described above will be exemplified.
[0039]
A nonmagnetic metal layer plated with Ni—P by electroless plating is formed on an Al—Mg alloy substrate by 13 μm, and the surface is polished by polishing so that the surface roughness Ra becomes 10 mm, and then a diamond slurry is used. Then, grooves on concentric circles were textured so that the surface roughness Ra was 40 mm. After the obtained substrate is cleaned, a nonmagnetic metal underlayer made of Cr having a thickness of 500 mm, a magnetic layer made of Co—Cr—Ta having a thickness of 300 mm, and a protection made of DLC having a thickness of 150 mm are formed by DC sputtering. A layer was made.
[0040]
A lubricant of perfluoropolyether (I) having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule is added to the protective layer as described above (hereinafter referred to as the protective layer), and HFE-7100 manufactured by 3M. A fluorocarbon such as (trade name) was diluted with a solvent to prepare a concentration of 0.05% by weight. The obtained lubricant solution was applied by a dip coating method to produce a magnetic recording medium having a 20-mm lubricating layer.
[0041]
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 is performed except that a lubricant of perfluoropolyether (II) having a cyclic triphosphazene end group in the molecule is used instead of the lubricant represented by the structural formula (I). Thus, a corresponding magnetic recording medium was produced.
[0042]
The lubricant represented by the structural formula (II) was prepared by using HO—CH ₂ CF ₂ — (OCF ₂ CF ₂ ) _p — (OCF ₂ ) _q —OCF ₃ as a perfluoropolyether having a hydroxyl group at the terminal. (P is 0 or an integer of 1 or more, q is 0 or an integer of 1 or more , and p = 0 and q = 0 are not satisfied ).
[0043]
( Reference example )
A corresponding magnetic recording medium was produced by carrying out in the same manner as in Example 1 except that the lubricant represented by the structural formula (III) was used instead of the lubricant represented by the structural formula (I). .
[0044]
The lubricant represented by the structural formula (III) was prepared by using HO—CH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₃ F instead of perfluoropolyether having a hydroxyl group at the terminal.
[0045]
(Comparative Example 1)
Example 1 except that a perfluoropolyether having a hydroxyl group at its end group, such as Fomblin Z-dol 4000 (trade name) manufactured by Augmont, was used instead of the lubricant represented by the structural formula (I). The corresponding magnetic recording medium was manufactured by carrying out similarly.
[0046]
2. Evaluation of Magnetic Recording Medium With respect to the lubricating layer on the surface of each magnetic recording medium prepared in Examples 1 and 2 above , Reference Example and Comparative Example 1, evaluations for decomposition as shown in

Evaluations

1 and 2 below were performed.
[0047]
Evaluation 1
One drop of a mixed solution of Al ₂ O ₃ —TiC powder and ultrapure water is dropped on the surface of each of the magnetic recording media produced in Examples 1 and 2 above , Reference Example and Comparative Example 1, and then in the desiccator And left under conditions of 80 ° C./80% relative humidity for 24 hours. Next, the presence or absence of decomposition of the lubricant on the surface of the magnetic recording medium was confirmed using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR). These results are shown in Table 1.
[0048]
Evaluation 2
A petri dish containing a medium in which one drop of ultrapure water was dropped on the surface of each magnetic recording medium prepared in Examples 1 and 2 above , Reference Example and Comparative Example 1, and 10 cc of 1% H ₂ SO ₄ was used. It was placed in a desiccator and allowed to stand for 24 hours under conditions of 80 ° C./80% relative humidity. Next, the presence or absence of decomposition of the lubricant on the surface of the magnetic medium was confirmed using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR). These results are shown in Table 1.
[0049]
[Table 1]

[0050]
As is clear from Table 1, in both Evaluation 1 and Evaluation 2, a magnetic recording medium using a perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule according to the present invention in the lubricating layer (implementation) In Examples 1 and 2 ), no decomposition of the lubricant was confirmed. On the other hand, in Comparative Example 1, decomposition of the lubricant was confirmed.
[0051]
Next, with respect to the magnetic recording media manufactured in the above-described Examples 1 and 2, Reference Example and Comparative Example 1, the lubricating characteristics as shown in Evaluations 3 and 4 were evaluated.
[0052]
Evaluation 3
A magnetic head having a head load of 3.5 gf is slid at a radial position of 18.5 mm and a rotational speed of 1 rpm on the surface of each magnetic recording medium manufactured in the above-described Examples 1, 2, Reference Example and Comparative Example 1. The dynamic friction coefficient μ _I at that time was measured. Next, the coefficient of dynamic friction μ _L when sliding at a rotational speed of 100 rpm was measured. These results are shown in Table 2.
[0053]
Evaluation 4
Each magnetic recording medium produced in the above-described Examples 1, 2, Reference Example and Comparative Example 1 was incorporated into an actual magnetic disk drive using the same head as in Evaluation 3, and the initial friction coefficient μ _I was measured. Subsequently, after repeating CSS for 20,000 times under conditions of normal temperature / normal humidity (25 ° C./50%) and 60 ° C./80% relative humidity, the friction coefficient μ _L was measured. In addition, the presence or absence of contamination of the head was observed with an optical microscope for those obtained by repeating 20,000 times of CSS under the conditions of 60 ° C./80% relative humidity. These results are shown in Table 2.
[0054]
[Table 2]

[0055]
As is clear from Table 2, for evaluations 3 and 4, the magnetic recording medium in which the protective layer was coated with a perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene end group in the molecule according to the present invention was used in any environment. even a small initial friction coefficient mu _I, less increase in the coefficient of friction at 20,000 times CSS. On the other hand, in Comparative Example 1, the coefficient of friction increased, and the protective layer was further worn. From this, it was found that the sliding characteristics and CSS durability of the magnetic recording medium can be improved by using the lubricant according to the present invention.
[0056]
In addition, in the magnetic recording medium in which the lubricant according to the present invention was applied on the protective layer, no contamination of the head could be confirmed.
[0057]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, by using a perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule according to the present invention, the lubricant and the decomposed product of the lubricant from the surface of the magnetic disk can be obtained. It is possible to prevent the protective layer from being worn during high-speed rotation without being transferred to the magnetic head. As a result, it is possible to provide a magnetic recording medium that is superior in stability of the characteristics of the lubricating layer when used for a long time as compared with the conventional one.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view showing an example of a magnetic recording medium according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Base 2 Nonmagnetic Underlayer 3 Magnetic Layer 4 Protective Layer 5 Liquid Lubricating Layer 11 Nonmagnetic Substrate 12 Nonmagnetic Metal Layer (Plating Layer)

Claims

In a magnetic recording medium having an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer on a nonmagnetic substrate, the protective layer contains carbon, and the lubricating layer has the following structural formula:

and

Wherein n is an integer of 1 to 5, p is 0 or an integer of 1 or more, q is 0 or an integer of 1 or more, and p = 0 and q = 0 are excluded. And a perfluoropolyether-based lubricant having a cyclic triphosphazene end group in the molecule.

A step of forming a base layer on the nonmagnetic substrate, a step of stacking a magnetic layer on the base layer, a step of stacking a protective layer containing carbon on the magnetic layer, and a lubricating layer on the protective layer In the method of manufacturing a magnetic recording medium comprising the step of laminating the above, the lubricating layer has the following structural formula:

and

In the molecule selected from the group consisting of: wherein n is an integer of 1 to 5, p is an integer of 0 or 1 or more, q is 0 or an integer of 1 or more, and p = 0 and q = 0 are excluded. A method for producing a magnetic recording medium, comprising: using at least one perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group.

The method for producing a magnetic recording medium according to claim 2, wherein the method of applying a perfluoropolyether lubricant having a cyclic triphosphazene terminal group in the molecule is a dip coating method or a spin coating method. .