JPH0421922A - 磁気記録媒体 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、情報記録再生装置において用いられる磁気記
録媒体に関し、特に、摩擦係数が低く且つ耐久性に優れ
た潤滑膜層を有する磁気記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、磁気記録再生装置は、磁気ディスクまたは磁気
テープなどの磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、駆動機構
および記録再生回路とを備えている。例えば、円板上に
磁性記録媒体膜を形成した磁気ディスク装置は、大容量
記憶再生装置として汎用されている。この種の装置は、
ヘッドとディスクの間隔を０．３μｍ以下と非常に狭く
する必要があり、種々の工夫がなされている。現在、最
も多く用いられているのは、スライダ状の構造を有する
磁気ヘッドを一定の荷重で円板に押し付けておき、円板
を回転させることによって、ヘッドと円板の間隔を一定
に保つ方法、いわゆるコンタクト−スタート−ストップ
（以下これをｒｃｓｓＪと称す）である。

しかし、この方法では、磁気ヘッドと円板の実質的な接
触面積が大きく、従って、摩擦係数が大きくなり、凝着
現象等が起き易く、耐摺動特性に欠ける等の問題点が多
い６ そこで、これらの問題点を改善するために、各種の潤滑
剤を用い、表面に潤滑膜層を形成させることが検討され
ており、従来パーフルオロポリエーテル等を潤滑剤とし
て磁気記録媒体の表面に塗布することが行なわれている
。また、潤滑剤としてパーフルオロアルキルカルボン酸
パーフルオロアミン塩を用いることも提案されている（
特開昭６４−３５７２２号）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のパーフルオロポリエーテル等の潤滑剤は、潤
滑性能が不十分であり、さらに、熱的飛散性があるので
、摩擦も加わって５０℃以上となる使用雰囲気温度下で
は耐久性が悪く、このため膜厚を厚くすることが行なわ
れるが、膜厚を厚くすると粘着性が生じるという問題も
ある。

本発明では、優れた潤滑性を有し、長時間にわたり、潤
滑効果を保持し、耐摺動特性に優れ、高温環境下で用い
ても耐久性を有するとともに、高湿度環境下でも粘着が
起こらない潤滑膜層を有する磁気記録媒体を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するために、潤滑剤の特性
の検討を重ねた結果、比較的分子鎖の長いパーフルオロ
ポリエーテルカルボン酸アミン塩を潤滑膜層として有す
る磁気記録媒体が、従来のものと比較して優れた耐摺動
特性を示すことを見出し本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、一般式（Ｉ）で表されるパーフル
オロポリエーテルカルボン酸アミン塩からなる潤滑膜層
を有することを特徴とする磁気記録媒体に関する。

Ｒｆ＋Ｃ００−）ゎ・ｎ（Ｈ−Ｎ＋−Ｒ２）・・・・・
・（Ｉ）（但し、式中、ｎは１または２の整数、Ｒ１゜
Ｒ２，Ｒ，の少なくとも一種は炭素数１〜１０のアルキ
ル基またはフルオロアルキル基、Ｒ１は平均分子量５０
０〜１００００のパーフルオロポリエーテル基を表す。

） 上記一般式（Ｉ）のパーフルオロポリエーテルカルボン
酸アミン塩は、 一般式　Ｒ，＋Ｃ００Ｈ）。　　　　・・・・・・（Ｉ
Ｉ）で表されるパーフルオロポリエーテルカルボン酸と 一般式　Ｒ１ Ｎ−Ｒ２・・・・・・（ＩＩＩ） で表されるアミンとから合成される。

上記一般式（Ｔ）において、ｎが１の場合は、パーフル
オロポリエーテルモノカルボン１分子とアミン１分子と
から合成されるものである。ｎが２の場合は、パーフル
オロポリエーテルジカルボン酸１分子とアミン２分子と
から合成されるものであり、この場合はパーフルオロポ
リエーテル基の両端のカルボキシル基それぞれにアミン
塩基が結合したものとなる。

Ｒ７は、平均分子量が５００〜１０ｏ００のパーフルオ
ロポリエーテル基であり、パーフルオロエーテル基を２
以上有するものであれば特に限定されないが、例を挙げ
れば以下のようである。

ｎが１のパーフルオロポリエーテルモノカルボン酸の例
としては、 Ｆ（ＣＦ、ＣＦ、ＣＦ２０ＫＣＦ２ＣＦ２−ＣＯＯＨ・
・−（■）などがあり、 ｎが２のパーフルオロポリエーテルジカルボン酸の例と
しては、 ＨｏｏＣ−ＣＦ、−ＧＯＣＦ２冨ＱＣ，Ｆ４ｈＯｃＦ、
−ＣＯＯＨ・・・・・・（Ｗ） などがある。上記（ＩＶ）〜（ＶＩ）式中、ｍ、ｔは、
パーフルオロポリエーテルカルボン酸の平均分子量が５
００−１００００の範囲、好ましくは、３０００〜１０
０００の範囲内となるように選ばれる整数である。

アミンの一般式（ＩＩＩ）中のＲ工、ｇ、、Ｒａの少な
くとも一種は、潤滑剤としての取扱い易さや合成の可能
性を考慮して、炭素数１〜１０のアルキル基またはフル
オロアルキル基であり、アルキル基またはフルオロアル
キル基以外の基は水素である。

また、アルキル基またはフルオロアルキル基は、立体障
害なく導入可能であれば、直鎖状でも、全鎖状でもよい
。

上記（Ｉ）式のＲ２を、分子量５００〜１００００の長
い分子鎖のパーフルオロポリエーテル基とするのは、優
れた潤滑性能を得るためであり、（Ｉ）式のパーフルオ
ロポリエーテルカルボン酸アミン塩は分子鎖が長く、潤
滑剤として塗布した場合に、アミン塩基を磁性膜側に、
パーフルオロポリエーテル基を外側にして、各分子が磁
性膜に対して垂直に立って並ぶと考えられる。この場合
、膜厚は分子の長さすなわち平均分子量によって決まる
。

第８図に前記（ＴＶ）式のパーフルオロポリエーテルカ
ルボン酸のトリオクチルアミン塩の平均分子量と潤滑膜
層の厚さとの関係を示した。平均分子量が大きいほど潤
滑膜層の厚さが厚くなっていることがわかる。

また、上記Ｄ）式のｎが２の場合、すなわち、例えば（
ＶＩ）式のようなパーフルオロポリエーテルジカルボン
酸の両側に２つのアミンが反応した場合には、２つのア
ミン塩基が磁性膜側に付き、パーフルオロポリエーテル
基は外部に向かってループ状の構成をとるものと解され
る。

本発明は、磁性塗料を非磁性支持体の表面に塗布するこ
とにより磁性塗膜が磁性層として形成される塗布型の磁
気記録媒体や、非磁性支持体に蒸着等の手法により磁性
薄膜が磁性層として形成される磁気記録媒体などに適用
でき、磁気ディスク、磁気テープいずれの型でもよい。

基体となる材質は、ディスク型の場合でＡＩ２合金、Ｔ
ｉ合金、ガラス、プラスチック、セラミックス系など、
テープ型の場合でポリエチレン、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリイミドなどのプラスチックである。

磁性層の材質は、　Ｙ−Ｆｅ２０．、　ＣＯ−γ−Ｆｅ
ｒｒｉｔｅ、　Ｂａ−Ｆｅｒｒｊ、ｔａ＋Ｆａ、　Ｃｏ
合金、ＣｒＯ２などである。

磁性膜を有する媒体では、金属磁性薄膜表面に硬質保護
膜を形成してもよい。硬質保護膜層の材質は、グラファ
イト状、ダイアモンド状あるいはアモルファス状のカー
ボン、ＳｉＣ，ＴｉＣなとの炭素化物、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ
４などの窒化物、ＳｉＯ□、ＺｒＯ□などのセラミック
スである。

潤滑膜層は、磁性層あるいは硬質保護層の上に表面層と
して形成する方法が一般的であるが、磁性材と潤滑剤を
混合した層を非磁性支持体上に形成してもよく、この場
合は磁性層と潤滑膜層が一体化したものとなる。

磁性膜あるいは硬質保護膜上に潤滑剤を塗布する場合に
は、塗布される表面を予め酸素、窒素、アルゴンなどの
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なっておくと、磁性層
あるいは硬質保護層と、潤滑膜層との接着性が著しく向
上する。

潤滑剤塗布の方法は、スピン塗布法、浸漬塗布法などが
あり、塗布膜の厚さは９〜３０　ｍｇ　／　ｒｒｒ程度
とする。

［作用］ 本発明にかかる磁気記録媒体は、分子鎖が長く、フッ素
原子を多く持つパーフルオロポリエーテルカルボン酸ア
ミン塩からなる潤滑膜層を有するので、良好な潤滑作用
を発揮し、長期間使用しても、摩擦係数が従来のものよ
り小さい。さらにこの潤滑作用は、高温高湿等の厳しい
条件下においても損なわれない。

このような優れた潤滑作用があるのは次の理由によると
考えられる。すなわち、一般に、従来の潤滑剤の場合に
は潤滑剤分子は、磁性膜上に対して平行に並び複数の層
を形成すると考えられ、このため剥離しやすく耐久性が
劣る。これに対して、前記したように本発明の磁気記録
媒体の潤滑膜層を形成するパーフルオロポリエーテルカ
ルボン酸アミン塩は、分子鎖が長く、磁性膜に対して垂
直に立つので剥離しにくく、また外部に向かって延びた
長い分子鎖が優れた潤滑機能を持つためである。

また、パーフルオロポリエーテル基が多数のフッ素原子
を有するので、撥水性に優れ、高湿度環現下でも粘着性
を生じない。

［実施例］ 以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。

査玖桝 本発明で潤滑膜層に用いるパーフルオロポリエーテルカ
ルボン酸アミン塩の合成例を示す。

前記（ｍＶ）式のパーフルオロポリエーテルモノカルボ
ン酸で平均分子量約４，０００のものおよび（Ｗ）式の
パーフルオロポリエーテルジカルボン酸で平均分子量約
３，０００のものそれぞれと、次の３種の第３級アミン
それぞれとを組み合わせて６種の合成を行なった。

（Ｃ２Ｈ５）３　Ｎ　　　　　　　　　　　・・・・・
・（■）（ｎ−Ｃ４Ｈｓ）３Ｎ　　　　　　　　　・・
・・・・（■）＜　ｎ−ｃｍ　Ｈｕｔ）ｚ　Ｎ　　　　
　　　　　−−（ｕ）いずれの場合も混合して、１００
℃で３０分間撹拌した後、冷却し、ｎ−ヘキサンで精製
した。

第６図と第７図は各々、（ＩＶ）式のポリオキシヘキサ
フルオロプロピレンカルボン酸（平均分子量約４，００
０）およびそのトリオクチルアミン塩のＩＲスペクトル
である。第６図と第７図を比較して、第７図には、３，
２００〜２，８００ｃｍ−’にアンモニウム塩の伸縮振
動に帰属する吸収と、ＧＯの伸縮振動が１　＋　７７　
Ｑ　ｃＩＩ＋−”から１−６７０ｃｍ−’へとシフトし
ていることから、アミン塩の構造が確認された。他の５
種の合成についても同様にアミン塩の構造が確認された
。

失に例」− 第１図は、本発明にかかる磁気記録媒体の一例であるハ
ードディスクの斜視図であり、第２図は、第１図のハー
ドディスクから切り出したＡ部の部分拡大斜視図である
。図において、６は、Ａ部表面の潤滑膜層である。

第１図、第２図に示すようなサンプルディスクを以下の
工程で作製した。ＡＱ−Ｍｇ合金基板１上に、硬質下地
層２としてＮ１−Ｐメツキ層を形成し、その上に非磁性
体であるＣｒ層３を設け、その上にｃｏ系磁性膜４を作
り、さらにその上に硬質保護膜５としてカーボン膜を形
成した。その後、潤滑剤を塗布する前に、カーボン表面
を活性化するため、酸素雰囲気中でプラズマ処理を行な
った。

次に前記（ｍＶ）式のパーフルオロポリエーテルモノカ
ルボン酸と（ＩＫ）式のトリオクチルアミンとを反応さ
せて得たパーフルオロポリエーテルカルボン酸トリオク
チルアミン塩を潤滑剤として塗布し、潤滑膜層６を形成
した。潤滑剤の塗布法としては、溶媒としてフロリナー
トＦＣ７７（３Ｍ社ＩＩＩ）中にパーフルオロポリエー
テルカルボン酸トリオクチルアミン塩を１．０ｗｔ％溶
解し、ディスクをその溶液に浸漬して潤滑膜を形成させ
る浸漬塗布法を用い、塗布量は１８■／イとした。

去１」ｊ− 前記（ＶＪ’）式のパーフルオロポリエーテルジカルボ
ン酸と（ＩＸ）式のトリオクチルアミンとを反応させて
得たパーフルオロポリエーテルカルボン酸トリオクチル
アミン塩を潤滑剤として用いた他は、実施例１と同様に
してサンプルディスクを作製した。

比較例１ 潤滑剤として、パープルオロポリエーテル系潤滑剤フォ
ンブリンＺ−ＤＯＬ（モンテフローズ社製）を用いた他
は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作製した
。

ル敗孤又 潤滑剤として、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤フォ
ンブリンＡＭ２００１（モンテフローズ社製）を用いた
他は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作製し
た。

上記実施例１．２、比較例１．２で得られたサンプルデ
ィスクについて、Ｃ８Ｓ試験により、摩擦係数の変化を
調べた結果、第３図に示すように、比較例１．２の場合
は、ＣＳＳ回数が３に同程度から急激に摩擦係数が上昇
し、１０に回以上では０．５を超えるのに対して、実施
例１．２の場合には摩擦係数の急激な上昇は見られず、
Ｃ８Ｓ回数が３０に回でも０．５以下である。

また、高湿度環境化下における粘着力の変化を調べるた
め、相対湿度に対する摩擦係数を測定し、その結果を第
４図に示した。第４図から、比較例１．２の場合は、相
対湿度が５０％ＲＨ以上で摩擦係数が急激に上昇するの
に対して、実施例１．２の場合には、相対湿度による摩
擦係数の変化は殆どない。

さらに、潤滑剤の飛散性を調べるために、実施例１およ
び比較例１のサンプルディスクを５０’Ｃ雰囲気に放置
し、放置時間に対する潤滑剤の残存率を測定した結果を
第５図に示した。第５図において、比較例１のサンプル
ディスクより実施例１のサンプルディスクの方が潤滑剤
の残存率が高く。

飛散性が／Ｊｓさいことがわかる。

［発明の効果コ 本発明の磁気記録媒体は、その表面に非常に優れた潤滑
特性を有するパーフルオロポリエーテルカルボン酸アミ
ン塩からなる潤滑膜層が形成されているので、高温高湿
度環境下においても潤滑性を失うことなく、また長期に
わたり潤滑性を保持することができるので、本発明によ
れば、耐摺動特性に優れた磁気記録媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるハードディスクの一例を示す斜
視図、第２図は第１図のＡ部の部分拡大斜視図、第３図
は実施例１．２および比較例１．２のサンプルディスク
のＣ８Ｓ試験結果を示すグラフ、第４図はそれらサンプ
ルディスクの相対湿度に対する摩擦係数値を示すグラフ
、第５図は実施例１と比較例１のサンプルディスクを５
０℃雰囲気に放置した場合の潤滑剤の残存率を示すグラ
フ、第６図はパーフルオロポリエーテルカルボン酸のＩ
Ｒスペクトル、第７図はパーフルオロポリエーテルカル
ボン酸アミン塩のＩＲスペクトルを示すグラフ、第８図
は潤滑剤として用いるパーフルオロポリエーテルカルボ
ン准アミン塩の分子量と潤滑膜層の厚さとの関係を示す
グラフである。 １・・・ＡＱ、−Ｍｇ合金基板、　　２・・・硬質下地
層３・・・Ｃｒ層、４・・・Ｃｏ系磁性膜、５・・・硬
質保護膜６・・・潤滑膜層。 出願人　株式会社　日　立　製　作所 代理人　弁理士　富　１）和　子 （％）テ赤ｉＪ−計１１タロ夏併＜１？す（（％）市Ｖ
硬 １−Ｉ（Ｖ　　ｒ−Ｉ　　ＣＩＪ ○〈・（ ＠　’＃）　ｆ１在 ○く・（ 騙ｖ１在

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式（ I ）で表されるパーフルオロポリエーテ
   ルカルボン酸アミン塩からなる潤滑膜層を有することを
   特徴とする磁気記録媒体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し、式中、ｎは１または２の整数、Ｒ＿１、Ｒ＿２
   、Ｒ＿３の少なくとも一種は炭素数１〜１０のアルキル
   基またはフルオロアルキル基、Ｒ＿ｆは平均分子量５０
   ０〜１００００のパーフルオロポリエーテル基を表す。 ）