JPH02103721A - 記録媒体潤滑層 - 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、情報産業分野等に応用される記録媒体潤滑層
に関するものである。

従来の技術 記録媒体は、現在基板」二に直接記録層をメツキ法、ス
パッタリング法、真空蒸着法、イオンブレーティング法
等によって形成する金属薄膜型記録媒体の開発が活発で
ある。

前記の金属薄膜型媒体では、信号の記録再生の際、ヘッ
ド等と接触して摩擦や摩耗を生じ、厚耗粉や損傷が発生
する。このため、記録層そのものまたはその表面を処理
することによって、耐摩擦、耐摩耗性の改良を行うなど
の種々の改善がなされている。このため従来、高級脂肪
酸やフッ素系ポリマー等を単独又は表面処理剤を記録層
上に積層している（特開昭５９−１７２１５９号公報）
。

しかしながら、スペーシングロスのために潤滑層はそん
なに厚く設けることができない。従って、確かに走行性
にやや改良が見られるものの、やがては剥離したりある
いは変質するなどの現象が見られるなど不十分な点を有
している。

発明が解決しようとする課題 本発明は、記録層と潤滑層との結合力及び潤滑層分子の
結合力を高め（ポリマー化）、かつ高に＆炭化水素類を
添加することにより潤滑層分子の凝集密度を高め、耐摩
擦、耐摩耗性に優れた記録媒体を提供することを目的と
している。

課題を解決するための手段 下記に示すアルキルシランからなる層を形成し、さらに
高級炭化水素類を添加する。

Ｒ＋　　Ｓｉ　　Ｒ３ （Ｒ＋　−Ｒ４の少なくとも一つに、アルキル基、アミ
ン基、カルボキシル基、またはエーテル結合を含むアル
キル基を少なくとも１［ｉ有し、他はハロゲン、アルコ
キシ基、アセトキシ基またはヒドロキシ基を含む） 作用 前記アルキルシランは、記録層と強固に結合しまたアル
キルシラン自身がポリマー化し、高級炭化水素類を添加
することによって膜の凝集力を向上させる。

アルキルシランは、アルキルシランのＳｉ部が記録層表
面近くに並び、アルキル鎖は記録層表面遠くに並ぶ。そ
して高級炭化水素鎖を添加すると、アルキル鎖の隙間に
これが挿入して膜の凝集力が増し表面密度が高まる。

このように形成されたアルキルシラン膜は、加水分解に
よりそのＳｉ部が記録層表面と共有結合を生じかつシラ
ンどうしがカップリングし、記録層表面に強固なポリマ
ー化された膜を形成する。

これに高級炭化水素鎖を含む溶液で吸着させると、これ
らはアルキルシラン膜のアルキル鎖の隙間に挿入しアル
キル鎖の表面密度が向上する。その結果潤滑層のせん断
応力が大きくなって、繰り返し回数に対する耐摩耗性が
向上するものと考えられる。

実施例 図は、本発明の記録媒体の断面図である。図に於て１は
基板、２は記録層、３はアルキルシランと高級炭化水素
類含有の潤滑層である。

本発明の記録媒体に使用し得る基板１としては、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリカーボネート
、ポリポロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフ
タタレート、ポリ酢酸セルロース、およびポリ塩化ビニ
ル等の高分子材料、非磁性金属材料、ガラス、磁器等の
セラミック材料等周知の材料からなるフィルム、板等が
ある。

また記録層２を形成する磁性材料としては、Ｆｅ！ｔ　
　ＣＯＮ　　Ｎ　ｉから選ばれる少なくとも１種以上の
金属、またはこれらとＭ　ｎ１ＣｒｌＴ　ＩＮ　　Ｐｌ
ＹｌＳ　ｍ１Ｂ　ｉ等またはこれらの酸化物を組み合わ
せた合金があり中でもＣ（ｈ　　ＣｒｌＮ　ｉから選ば
れる少なくとも２種以上の元素で構成される記録層は高
い磁気異方性エネルギーを有していることや耐食性など
で好ましく、これらは真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンブレーティング法、メツキ法等の方法で形成させ
ることができる。なお本発明に述べる記録層２は当然前
記以外の組成に限定されないことは言うまでもない。

本発明において、潤滑層に用いるアルキルシランは下記
に示す一般式で表わせる。

Ｒ１−Ｒ４の少なくとも一つはアルキル基、アミノ基、
カルボキシル基、またはエーテル結合を含むアルキル基
を少なくとも一種何し、他はハロゲン、アルコキシ基、
アセトキシ基、ヒドロキシ基ヲ含む。なかてもＲ＋が直
鎖または分岐＋１４造のアルキル基、あるいはアミノ基
、カルボキル基、エーテル結合を含むアルギル基を有す
るアルキルシランが好ましく、高級炭化水素類が添加さ
れることによってこれがアルキル鎖間に挿入し膜の表面
密度や被覆状態が改善される。アルキルシランは、γ−
（Ｎ−オクタデシルスクシニルアミノ）プロピルトリエ
トキシシラン、γ−（Ｎ−ヘプタデシルオキシメチル）
メチルスクシニルアミノ）プロピルトリエトキシシラン
、γ−（Ｎ、Ｎ−ジオクタデシルスクシニルアミノ）プ
ロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ。

Ｎ−ジヘプタデシルオキシメチル）メチルスクシニルア
ミノプロピルトリクロロシラン等が一例であり、本発明
で述べるアルキルシランは当然前記以外に限定されない
。

添加する高級炭化水素類は炭素数１６〜２２を含み、 ヘキ→ノーデカン、オクタデカンなどの飽和炭化水素、
脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミンなどがある。

前記アルキル７ランは、記録層と強固に結合しまたアル
キルシラン自身がポリマー化し、高級炭化水素類を添加
することによって膜の凝集力を向」ニさせる。

アルキル７ランは、アルキルシランのＳｉ部が記録層表
面近くに並び、アルキル鎖は記録層表面遠くに並ぶ。そ
して高級炭化水素鎖を添加すると、アルキル鎖の隙間に
これが挿入して膜の凝集力が増し表面密度が高まる。

アルキルシランはラングミュア−プロジェット法あるい
は吸着法により形成するとシラン基を基板に配向しやす
い。このように形成されたアルキルシラン膜は、加水分
解によりそのＳｉ部が記録層表面と共有結合を生じかつ
シランどうしがカップリングし、記録層表面に強固なポ
リマー化された膜を形成する。これに高級炭化水素鎖を
含む溶液で吸着させると、これらはアルキルシラン膜の
アルキル鎖の隙間に挿入しアルキル鎖の表面密度が向」
ニする。その結果潤滑層のせん断応力が大きくなって、
繰り返し回数に対する耐摩耗性が向上するものと考えら
れる。

従って、アルキルシランのＬＢ膜は単分子層でも十分な
効果を得、また１６〜２２までの炭素数のアルキル基を
有するアルキルシランはＬＢ膜を作製し易く、その効果
も大きい。特に、γ−（Ｎ−オクタデシルスクシニルア
ミノ）プロピルトリエトキシシランやγ−（Ｎ、Ｎ−ジ
オクタデシルスクシニルアミノ）プロピルトリエトキシ
シランはＬＢ膜として取扱いやすくかつカップリングも
起こり易いので効果も大きい。

以上述べたように潤滑層を記録層」−に形成することに
より走行性に優れた記録媒体を得る。そしてこれらの厚
みは信号の記録再生からみれば薄ければ薄いほど良い。

　　以下、実施例を詳述する。

実施例１ γ−（Ｎ−オクタデシルスクシニルアミノ）プロピルト
リエトキシシラン（サンプルＮＯ，］）　、γ−（Ｎ、
Ｎ−ジヘプタデシルオキシメチル）メチルスクシニルプ
ロピルトリエトキシシラン（サンプルＮｏ、２）をＧｏ
−Ｃｒ磁性金属のインゴット上に、表１に示す条件でラ
ングミュア−プロジェット（ＬＢ）法によって１層累積
した。　　製膜後、８０’Ｃ，３０分加熱乾燥し、その
後３μＭのｎ−ヘキサデカン（ＨＤ）を含むクロロホル
ム中に３０分撹はんしながら浸漬し、５０′Ｃで１分乾
燥させて試料を作製した。参考のため従来からよく知ら
れているステアリン酸（（Ｓ　ｔ）サンプルＮｏ、３）
および未処理（サンプルＮｏ、４）と比較した。

（以下余白） 表１ これらの試料で摩擦試験を行い５０ｐａｓｓ後の表面観
察とμにを調べた。これを表２に示す。

なお、摩擦子は６Ｒの５ＵＪ２、荷重１０　ｇ　ｆ。

走行速度０．５ｍｍ／ｓの条件に設定した。

（以下余白） 表２ 表２に示すように、未処理の試料は初期より潤滑性が悪
く、走行とともに摩耗が発生し激しい傷が観察された。

Ｓｔでは、確かにμに＝０．３５で改良はなされている
ものの、摩耗性が不十分で筋を含む傷が生じていた。こ
れに対し、アルキルシランで形成した後、ｎ−ヘ−１−
＋１−デカンを添加した時（サンプルＮｏ、Ｉ、２）は
、傷の発生が痕跡程度で耐摩耗性にすぐれμにも小さか
った。

このことから、本実施例に用いたようなアルキル基ある
いはアミノ基、カルボキシル基、エーテル結合を含むア
ルキル基を有し、かつ他がアルコキシ基のようなアルキ
ルシランで形成した後、ヘキサデカンのような高級炭化
水素類を添加すると耐摩耗、摩擦性にすぐれた記録媒体
潤滑層が得られることが明確である。

実施例２ 次にアルキル基がヘキサデシル、エイコシル、トコシル
のアルキルシランを用いて１層形成し、これに表３に示
す添加物を組合せ試料作製した。

これらを摩擦試験機に接触電気測定法を加えた回路で耐
摩耗性を調べ、この時基板に直接接触するまでの走行回
数（ｐａｓｓ）を比較し表面観察もおこなった。その結
果を表３に示した。

（以下余白） 表３ 表３に示すように、 記録層上にシラン系化合物 を形成した後、 飽和炭化水素、 脂肪族アルコール、 脂肪族アミン、脂肪酸などを添加した試料は、添加しな
い試料よりも走行回数において大きく、また傷の発生も
すくない効果があるなど耐摩耗性にすぐれていることが
わかる。また本実施例より、アルキルシランのアルキル
鎖または添加する高級炭化水素類の炭素数が１６〜２２
においてその効果があることもよくわかる。

以」二のように記録層」二にアルキルシランを形成する
ことによって結合力が強くかつ剥離が小さくなり、さら
に高級炭化水素鎖を添加することによって膜の凝集力が
強化されることにより耐摩耗性が向」ニする。

実施例３ γ−（Ｎ、Ｎ−ジヘプタデシルスクシニルアミノ）プロ
ピルトリクロロシランを表４に示す方法で製膜した。こ
の時添加物質はｎ−オクタデカンである。

ＬＢ法は実施例１に示す条件のうち、サブフェスのｐＨ
のみを中性（８，５）に変えて累積した。

吸着法は、上記物質の５ｘｌＯ−２Ｍのベンゼン中に撹
はんしながら基板を浸漬し、２０分後に弓き」二げた後
、クロロホルムと純水で洗浄した後乾燥させて作製した
。

スピンコ−１・法は、吸着法に用いた溶液をガラスピペ
ットで５ｃｃ採取し、塗布工程を２０００ｒ　ｐ　！ｌ
’ｈ　　２０秒、乾燥工程を３００Ｏｒｐｍ、２０秒で
基板に塗布した後乾燥して作製した。

以」二の試料を初期のμにとその経時変動状態を表４に
示す。スピンコード法で作製した試料は、μにの初期で
０．３０と高かったばかりでなり、＜りかえしの状態に
おいてもμにの変動が大きく非常に不安定な走行を示し
ていた。これに対し、ＬＢ法、吸着法ではともに初期の
μにも０．２３〜０．２６と小さくまた、μにの変動も
みられず清めらがな走行を示していた。このことはおそ
らく、スピンコードたとシラン化合物が基板に配向せず
、また分子同士の架橋状態もよくないからであろうと考
えられる。

表４ したがって以上の実施例に見られるように、シラン系化
合物をＬＢ法または吸着法で積層すると、安定した潤滑
性能を有する記録媒体が得られる。

実施例４ 厚み２５μｍのポリイミドフィルム上に、連続蒸着法で
Ｃｏ−Ｃｒ（原子吸光法によって確認した組成比、Ｃｏ
：　Ｃｒ＝８：　　２ｗｔ％）を厚み１５００Ａ形成し
た磁気媒体を作製し、これにγ−（Ｎ−オクタデシルス
クシニルアミノ）プロピルトリエトキシシランをＬＢ法
で作製した後、奥他で感オクタデカンを添加した。潤滑
材未処理の媒体は初期から摩擦は高く、５０ｐａｓｓ後
においては傷が激しく生じていたのに対し、上記潤滑材
を積層した記録媒体はμにが小さくかつ走行後も傷がほ
とんどないかあっても痕跡程度で摩耗性にすぐれていた
。

表５ 以上のように、シラン系化合物を形成し、さらにオクタ
デカンのような高級炭化水素を添加して作製して得た記
録媒体は摩擦・摩耗性にすぐれた特性を宵することが本
実施例から認められる。

発明の効果 本発明の記録媒体潤滑層を用いることにより、記録層と
強固に結合し、またアルキル鎖表面密度の向上により耐
久性のすぐれた記録媒体を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例における記録媒体の断面図であ
る。 １・・・・基板、２・・・・記録層、３・・・・潤滑層
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記に示すアルキルシランからなる層を形成し、
   さらに高級炭化水素類を添加したことを特徴とする記録
   媒体潤滑層。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒ＿１〜Ｒ＿４の少なくとも一つに、アルキル基、ア
   ミノ基、カルボキシル基、またはエーテル結合を含むア
   ルキル基を少なくとも１種有し、他はハロゲン、アルコ
   キシ基、アセトキシ基またはヒドロキシ基を含む）
2. （２）Ｒ＿１が直鎖または分岐構造の、アルキル基、ア
   ミノ基、カルボキシル基、またはエーテル結合を含むア
   ルキル基を有することを特徴とする請求項１に記載の記
   録媒体潤滑層。
3. （３）アルキルシランが、γ−（Ｎ−オクタデシルスク
   シニルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ
   ，Ｎ−ジオクタデシルスクシニルアミノ）プロピルトリ
   エトキシシランまたはγ−［Ｎ−〔トリス（ヘプタデシ
   ルオキシメチル）〕メチルスクシニルアミノ］プロピル
   トリエトキシシランであることを特徴とする請求項１に
   記載の記録媒体潤滑層。
4. （４）アルキルシランのアルキル鎖および高級炭化水素
   類の炭素数が１６〜２２であることを特徴とする請求項
   １に記載の記録媒体潤滑層。
5. （５）高級炭化水素類が、飽和炭化水素、脂肪酸、脂肪
   酸アミド、または脂肪族アルコールであることを特徴と
   する請求項１に記載の記録媒体潤滑層。