JPH02116024A - 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、現在基板上に直接記録層をメッキ法、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、摩耗粉や損傷が発生
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５９−１７２１６９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、かつ高級フッ化炭化水素類を添加すること
により潤滑層表面の低エネルギー化を高め、耐摩耗性、
低摩擦特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潤滑層を形成し、さ
らに高級フッ化炭化水素類を添加する。

■ Ｒ＋　−Ｓ　ｉ　−Ｒｓ コ （ＲＩ”　Ｒ４の少なくとも一つは、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種有し、他がハロゲン、アルコキシ
基、アセトキシ基、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Ｓｔ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
して高級フッ化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かつ表面エネル
ギーの低下が実現される。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。

これに高級フッ化炭化水素鎖を含む溶液中に浸漬して吸
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とともに
、フッ素の低エネルギー化が生じる。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
耗性が向上し、しかも摩擦特性の小さい潤滑層が実現す
ると考えられる。

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はアルキルシラン七高級フッ化炭
化水素鎖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、Ｆｅ１ＣＯ
ｌＮ　ｔ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　１％　　ＣｒｌＴ　１％　　Ｐ％Ｙ％　
　Ｓ　ｆｆｈ　　Ｂ　ｒ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　１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。

Ｒ２ ■ Ｒ＋　−Ｓ　　ｉ　　−Ｒａ ＲＩ”　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１種有し、他がハロゲン、アルコキシ
基、アセトキシ基、ヒドロキシ基を含む。なかでもＲ１
が直鎖または分岐構造のアルキル基、あるいはアミ７基
、カルボキル基、エーテル結合を含むアルキル基を有す
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ビル
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。

添加する高級フッ化炭化水素類は、炭素数が１６〜２２
の部分的あるいはすべてがフッ素を有する飽和の炭化水
素、または置換基が脂肪酸、脂肪アミド、アルコールが
良い。パーフロロオクタデカン、パーフロロヘキサデカ
ン、パーフロロテトラデカン、パーフロロオクタデカン
酸、パーフロロヘキサデカン酸などが一例である。

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 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。そして高級フッ化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かつ表
面エネルギーの低下が実現される。

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。これに高級フッ化炭化水
素鎖を含む溶液中に浸漬して吸着させると、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とともに、フッ素の低エネルギー
化が生じる。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し、しかも摩
擦特性の小さい潤滑層が実現すると考えられる。

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
存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。

以上述べたような潤滑層を記録層上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．Ｉ）、γ−（Ｎ、ト
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 をＧｏ−Ｏｒ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℃、３０分加熱乾燥し、
その後３μＭのパーフロロヘキサデカンを含むクロロホ
ルム中に３０分攪はんしながら浸漬し、５０℃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（（
Ｓｔ）サンプルＮｏ．３）と比較した。

表１ 表２ これらの試料で摩擦試験を行い、初期と５０ｐａＳＳ後
のμにを調べた。これを表２に示す。なお、摩擦子は６
ＲのＳＵＪ　２、荷重１０　ｇ　ｆｌ　走行速度０．５
ｍｍ／ｓで行った。

（以下余白） 表２に示すように、確かにＳｔではμに＝０．２９→０
．３５　　であることから改良はなされているものの、
若干μには上昇し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、さら
にパーフロロヘキサデカンを添加した時（サンプルＮＯ
，ｌ、２）は、μにも小さくかつ平滑であり耐摩耗性に
すぐれていた。

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、フッ素置換された高級炭化水素
類をさらに添加すると耐摩耗、低摩擦性に有効な記録媒
体潤滑層が得られる。

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ｔ　ｍ形成ｔ、、これに表３
に示す添加物を組合せ試料作製した。

こ訊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、試験条件は実施例１と同様である。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、フッ素置換された飽和炭化水素、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
または添加するフッ化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。以上の
ように記録層上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、さらに高級フッ
化炭化水素鎖を添加することによって膜の凝集力と表面
エネルギーの低下が耐摩耗性を向上している。

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
の時添加物質はパーフロロオクタデカンである。

ＬＢ法は実施例１に示す条件で累積した。吸着法は、上
記物質の５ｘ１０−’Ｍのベンゼン中に攪はんしながら
基板を浸漬し、２０分後に引き上げた後、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
ード法は、吸着法に用いた溶液をガラスピペットで５ｃ
ｃ採取し、塗布工程を２００Ｏｒｐｍ１２０秒、乾燥工
程を３００Ｏｒｐｍ１２０秒で基板に塗布した後乾燥し
て作製した。

以上の試料を初期のμにとその経時変動状態を表４に示
す。

表４ スピンコード法で作製した試料は、μにの初期で０１皿
８と高かったばかりでなく、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
０．１１ＮＯ，１２と小さくまた、μにの変動もみられ
ない。

このことはおそらく、スピンコードだとシラン化合物が
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。　　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、パーフロロヘキサデカンを添加して処理
した。

試験条件はＢＲＳｔｌＪ２、Ｐ：１０ｇｆ、　　ｖ：ｌ
　、Ｏｍｎ＋／ｓで評価した。

これを表５に示す。

表５ 潤滑材未処理の媒体は初期から摩擦は高くスティックス
リップの現象が見られ５０ｐａｓｓ後においては傷が激
しく生じていた。これに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。以上のよう
に、シラン系化合物を形成し、さらにパーフロロヘキサ
デカンのような高級フッ化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有するこ
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１、記録層
と強固に結合し、またフッ化されたアルキル鎖の表面密
度が向上して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、２二記録層、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、
   さらに高級フッ化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１種有し、他がハロゲン、アルコキ
   シ基、アセトキシ基、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
   ルキル基を有するアルキル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。
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）高級フッ化炭化水素類が、飽和のフッ化炭化水素
   鎖または、置換基が脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アル
   コールを有する化合物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。