JPH05143973A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH05143973A
JPH05143973A JP30446491A JP30446491A JPH05143973A JP H05143973 A JPH05143973 A JP H05143973A JP 30446491 A JP30446491 A JP 30446491A JP 30446491 A JP30446491 A JP 30446491A JP H05143973 A JPH05143973 A JP H05143973A
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JP
Japan
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magnetic recording
recording medium
protective film
fluorine
film
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JP30446491A
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English (en)
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Takanori Kudo
隆範 工藤
Heigo Ishihara
平吾 石原
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】カーボン保護膜を有する磁気記録媒体におい
て、カーボン保護膜上に含フッ素アジドを接触させ、ア
ジド基の分解により生成するナイトレンにより上記カー
ボン保護膜表面と結合化した潤滑剤層により、優れた耐
久性ならびに信頼性を有する磁気記録媒体を提供する。 【構成】基板上に直接あるいは下地層を介して形成され
た磁気記録膜、更にその上にカーボン保護膜を有する磁
気記録媒体において、フルオロカーボン鎖を有し、かつ
アジド基を少なくとも一つ有する含フッ素アジド化合物
の反応生成物からなる潤滑膜を設けた磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に関し、と
くに磁気ディスク、磁気ドラム、磁気テープ、磁気カー
ドなどに好適で、優れた耐久性を有する磁気記録媒体に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に磁気ディスク及びテープ等の磁気
記録媒体は、種々の基板の上に磁性層を形成したもので
あるが、記録再生の際に磁性層表面が磁気ヘッド等によ
り摩擦され、この際に生じる磁性層の摩耗による性能低
下が大きな問題となる。
【0003】これらの問題に対し磁性層表面に潤滑剤層
を設け、耐摩耗性を付与することが一般的に行なわれて
いる。
【0004】例えば、従来から潤滑剤としてペルフルオ
ロポリエーテルを使用し、摺動特性を向上させる方法
(米国特許第3778308号,米国特許第3919719号,米国特
許第4268556号)、末端に-CH2OH,-COOR,-CONHR,-COOC
H3等の極性基および種々の官能基を導入することにより
潤滑膜の接着性の改良したペルフルオロポリエーテルを
用いる方法(特開昭61-155345,特開昭62-270019,特開
平2-101626)などが提案されている。
【0005】磁性層の耐食性および耐摺動性の向上の観
点から磁性層の上にさらに保護膜を設けたものも知られ
ている。この保護膜材料としてカーボン、ZrO2,S
iO2,TiO2,Si34,B25,SiC等が知られ
ている。しかし上記潤滑剤は、これらの材料に対して
は、ある程度の結合性はみられるものの十分な接着性は
なく、十分な摺動特性も得られなかった。潤滑剤の末端
に反応性官能基としてアジド基を導入して、該アジド基
の分解によって生成するナイトレンにより、潤滑剤を磁
性層あるいはその上に設けた保護膜に結合させるものと
して、特開昭62-65226がある。カーボン保護膜に対して
特に良好な接着性を示し、カーボン保護膜と上記アジド
の組合せによってはじめて従来になく優れた摺動特性を
有する磁気記録媒体が得られることを見出し、本発明を
なすに至った。
【0006】本発明は、反応性中間体としてナイトレン
を生成させることにより、特にカーボン保護膜に対して
結合化した潤滑膜により、優れた性能を示す磁気記録媒
体を提供することにある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の従来技術の欠点を解消し、優れた耐久性を有する磁気
記録媒体を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意検討を行なった結果、ナイトレン
は、保護膜材であるカーボンに対して結合することを見
出した。そして潤滑剤としてアジド基を有するペルフル
オロポリエーテルを用い、該アジド基の分解によって生
成するナイトレンで潤滑剤をカーボン保護膜に結合させ
ることにより、摺動特性が大幅に改善されることを見出
した。
【0009】以下、本発明の磁気記録媒体について具体
的に説明する。
【0010】本発明において潤滑剤として使用される物
質は、フルオロアルキル鎖あるいはペルフルオロポリエ
ーテル鎖を有し且つアジド基を少なくとも一つ以上有す
る化合物から選ばれる。上記のフルオロアルキル鎖ある
いはペルフルオロポリエーテル鎖としては、直鎖状のも
のに限らず分岐したものでも良い。上記アジド基を有す
る潤滑剤としては、例えば表1、表2に示す具体的化合
物を例示できる。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】また、上記アジド基を有する潤滑剤とし
て、アジド基近傍に不飽和結合、芳香族環などの紫外光
を吸収する官能基の導入し、アジド基の紫外光分解性の
向上を図ることができる。
【0014】これらのアジド基を有する潤滑剤を磁気記
録媒体に適用する方法としては、例えば、磁気ディスク
または磁気テープのカーボン保護膜上に直接あるいは溶
液のかたちで回転塗布、スプレー塗布、ディップ塗布な
どの方法あるいは、さらに前述の塗布面をさらにワイプ
する方法により付着される。ついで、紫外光照射もしく
は、加熱により上記潤滑剤のアジド基が分解してナイト
レンが生じ、カーボン保護膜と強固に結合する。ここで
カーボン保護膜と未反応の潤滑剤を溶媒洗浄などの方法
で除去してもよい。また、上記結合化した潤滑膜の上に
さらに潤滑剤を塗布してもよい。本発明によるカーボン
保護膜の膜厚は、10Å未満では被覆状態が悪く、50
0Å以上では、再生出力損失が増加するので、その膜厚
は10Å〜500Åの範囲が好ましい。そして結合する
潤滑膜の膜厚は、5Å未満では被覆状態が悪く、150
Å以上では、上記と同じく再生出力損失が増加するの
で、その膜厚は5Å〜150Åの範囲が好ましい。ま
た、本発明におけるカーボン保護膜上に結合化した潤滑
膜と遊離した潤滑膜を合わせた膜厚は、一様性、強度の
点から10Å以上であることが望ましく、その上限は再
生出力損失の点からいって500Å以下であることが望
ましい。本発明を適用する磁気記録媒体としては、磁気
記録膜である磁性層上にカーボン保護膜を有するもので
ある。カーボン保護膜としては、スパッタ、CVD、蒸
着など周知の方法で形成したものを例示できる。カーボ
ン保護膜のカーボンは、グラファイト状、ダイアモンド
状、アモルファス状などいずれの状態のものでも適用可
能であり、またそれらが混在したものでもよい。具体的
には、特開昭50-137701、特開昭53-14320662、 H. Tsai
etal., J. Vac. Sci. Technol., A5(6)., 3287, (198
7)等に記載カーボン保護膜を例示できる。また、上記磁
性層として、Co−Cr合金、Co−Ni合金、Co−
P合金などの金属磁性膜、およびγ−Fe23,Fe3
4,Co含有Fe34,CrO2,Baフェライトなど
の酸化磁性粉、Fe,Co,Niやこれらの合金などの
金属磁性粉を含有するものなどを例示できる。
【0015】
【実施例】以下に本発明の一実施例を挙げ、さらに詳細
に説明する。
【0016】実施例1 磁気記録媒体として、図1に示すごとく、NiPをメッ
キ(2)したAl合金基板(1)上にArガス中で高周
波スパッタリング法により、膜厚0.25μmのCr
(3)、膜厚0.06μmのCo−Ni−Zr金属磁性
膜(4)、膜厚0.05μmのカーボン保護膜(5)を
順次形成した磁気ディスクを用い、上記式(I)で示さ
れる含フッ素アジドを所定の膜厚に塗布し、窒素雰囲気
中200℃で5分間加熱処理した。そして、上記磁気デ
ィスクを1,1,2-トリクロロトリフルオロエタン(以下フ
レオンと略称)中で30分間超音波洗浄して、保護膜と
の反応により結合化し、残存した潤滑剤量をフーリェ変
換型赤外分光器により測定した。
【0017】実施例2 実施例1で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、実施例1と同様の方法で試料を作製
した。
【0018】比較例1 保護膜として膜厚0.05μmのZrO2保護膜を形成
した磁気ディスクを用い、実施例1と同様に行った。
【0019】比較例2 保護膜として膜厚0.05μmのSiC保護膜を形成し
た磁気ディスクを用い、実施例1と同様に行った。
【0020】比較例3 保護膜として膜厚0.05μmのSiO2保護膜を形成
した磁気ディスクを用い、実施例1と同様に行った。
【0021】比較例4 保護膜として膜厚0.05μmのTiO2保護膜を形成
した磁気ディスクを用い、実施例1と同様に行った。
【0022】比較例5 保護膜として膜厚0.05μmのSi34保護膜を形成
した磁気ディスクを用い、実施例1と同様に行った。
【0023】比較例6 保護膜として膜厚0.05μmのB23保護膜を形成し
た磁気ディスクを用い、実施例1と同様に行った。
【0024】比較例7 比較例1で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、同様の方法で試料を作製した。
【0025】比較例8 比較例2で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、同様の方法で試料を作製した。
【0026】比較例9 比較例3で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、同様の方法で試料を作製した。
【0027】比較例10 比較例4で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、同様の方法で試料を作製した。
【0028】比較例11 比較例5で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、同様の方法で試料を作製した。
【0029】比較例12 比較例6で加熱処理のかわりに3kWメタルハライドラ
ンプ5分間露光し、同様の方法で試料を作製した。
【0030】本実施例及び比較例における試験結果を表
3に示す。なお潤滑剤残存量は、膜厚に換算して示し
た。
【0031】
【表3】
【0032】表3より、比較例1〜12に示したように
保護膜としてZrO2,SiC,SiO2,TiO2,S
34,B23を用いた場合では、付着残存量は10Å
以下であるのに対し、実施例1,2に示したようにアジ
ド基を有する潤滑剤は、加熱及びUVいずれの方法によ
ってもカーボン保護膜に対し、付着残存量は約40Åで
あり、極めて良好な付着性を示すことがわかる。なお上
記実施例では、式(I)の含フッ素アジドについて示し
たが、他のアジド基を有する潤滑剤についても同様にカ
ーボン保護膜に対し、極めて良好な付着性を示した。
【0033】次に本発明の磁気記録媒体が優れた摺動耐
久性を示す好実施例を用いて、さらに詳細に説明する。
【0034】本実施例におけるアジド基を有する潤滑剤
を表1、表2に、また比較例における従来の潤滑剤を表
4に示した。
【0035】
【表4】
【0036】実施例3 磁気記録媒体として、図1に示すごとく、NiPをメッ
キ(2)したAl合金基板(1)上にArガス中で高周
波スパッタリング法により、膜厚0.25μmのCr
(3)、膜厚0.06μmのCo−Ni−Zr金属磁性
膜(4)、膜厚0.05μmのカーボン保護膜(5)を
順次形成した磁気ディスクを用い、上記式(I)で示さ
れる含フッ素アジドを所定の膜厚に塗布し、窒素雰囲気
中200℃で5分間加熱処理した。そして、上記磁気デ
ィスクを1,1,2-トリクロロトリフルオロエタン(以下フ
レオンと略称)中で10分間超音波洗浄して、未反応の
潤滑剤を除去し、カーボン保護膜に直接化学結合した潤
滑膜(6)を形成した磁気ディスクを作製した。〔以
下、このように加熱処理後フレオン中で10分間超音波
洗浄して、未反応の潤滑剤を除去し、カーボン保護膜に
直接化学結合した潤滑膜を形成する方法を処理法
(A)、フレオン洗浄せずに潤滑膜を形成する方法を処
理法(B)と呼ぶことにする。〕潤滑剤の膜厚は、フー
リェ変換型赤外分光器により測定した。
【0037】磁気ヘッドに対する摺動強度の測定は、上
記の方法で作製した磁気ディスクを、20gの荷重を付
加したサファイア摺動子(曲率半径30mm)を用いス
ライディング速度20m/sにて繰返し摺動し、磁気デ
ィスク表面に疵が発生するまでの回数を測定することに
より耐久性を評価した。
【0038】本実施例における試験結果を表5、表6、
表7に示す。
【0039】実施例4 式(II)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3と
同様の方法で試料を作製した。
【0040】実施例5 式(III)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3
と同様の方法で試料を作製した。
【0041】実施例6 式(IV)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3と
同様の方法で試料を作製した。
【0042】実施例7 式(V)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3と
同様の方法で試料を作製した。
【0043】実施例8 式(VI)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3と
同様の方法で試料を作製した。
【0044】実施例9 式(VII)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3
と同様の方法で試料を作製した。
【0045】実施例10 式(VIII)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3
と同様の方法で試料を作製した。
【0046】実施例11 式(IX)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3と
同様の方法で試料を作製した。
【0047】実施例12 式(X)で示される含フッ素アジドを用い、実施例3と
同様の方法で試料を作製した。
【0048】実施例13 式(II)で示される含フッ素アジドを用い、実施例13
と同様の方法で試料を作製した。
【0049】実施例14 式(IV)で示される含フッ素アジドを用い、実施例13
と同様の方法で試料を作製した。
【0050】実施例15 式(V)で示される含フッ素アジドを用い、実施例13
と同様の方法で試料を作製した。
【0051】実施例16 式(I)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(B)により、実施例3と同様の方法で試料を作製し
た。
【0052】実施例17 式(II)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(B)により、実施例3と同様の方法で試料を作製し
た。
【0053】実施例18 式(I)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(B)により、実施例13と同様の方法で試料を作製し
た。
【0054】実施例19 式(II)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(B)により、実施例13と同様の方法で試料を作製し
た。
【0055】実施例20 式(I)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(A)により、実施例3と同様の方法で潤滑剤の層を形
成後、更にその上に式(1)で示される潤滑剤を塗布し
たものを試料とした。
【0056】実施例21 式(II)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(A)により、実施例3と同様の方法で潤滑剤の層を形
成後、更にその上に式(2)で示される潤滑剤を塗布し
たものを試料とした。
【0057】実施例22 式(I)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(B)により、実施例3と同様の方法で潤滑剤の層を形
成後、更にその上に式(3)で示される潤滑剤を塗布し
たものを試料とした。
【0058】実施例23 式(II)で示される含フッ素アジドを用い、処理法
(B)により、実施例3と同様の方法で潤滑剤の層を形
成後、更にその上に式(4)で示される潤滑剤を塗布し
たものを試料とした。
【0059】図1に実施例3〜16、図2に実施例17
〜24の磁気記録媒体の断面構造を示す。
【0060】比較例13 磁気記録媒体として実施例3と同様のカ−ーン保護膜を
有する磁気ディスクを用い、式(1)で示した潤滑剤を
所定の膜厚に塗布し試料を作製した。
【0061】比較例14 磁気記録媒体として実施例3と同様のカーボン保護膜を
有する磁気ディスクを用い、式(1)で示した潤滑剤を
所定の膜厚に塗布し試料を作製した。
【0062】比較例15 磁気記録媒体として実施例3と同様のカーボン保護膜を
有する磁気ディスクを用い、式(2)で示した潤滑剤を
所定の膜厚に塗布し試料を作製した。
【0063】比較例16 磁気記録媒体として実施例3と同様のカーボン保護膜を
有する磁気ディスクを用い、式(3)で示した潤滑剤を
所定の膜厚に塗布し試料を作製した。
【0064】比較例17 磁気記録媒体として実施例3と同様のカーボン保護膜を
有する磁気ディスクを用い、式(4)で示した潤滑剤を
所定の膜厚に塗布し試料を作製した。
【0065】本実施例および比較例における試験結果を
表5、表6、表7に示す。
【0066】
【表5】
【0067】
【表6】
【0068】
【表7】
【0069】表5、表6、表7にみられるように、実施
例3〜12による磁気記録媒体は、比較例13〜17に
くらべ、潤滑膜厚が同程度もしくはそれ以下であるにも
かかわらず、いずれも摺動強度が約一桁程度向上するこ
とが認められた。また、実施例11〜14にみられるよ
うに加熱のかわりにUV処理により、アジドを反応させ
たものについても同様の効果が得られることが明らかで
ある。さらにアジドを加熱もしくはUV処理後、未反応
の潤滑剤をフレオン中で洗浄除去せずに潤滑層をそのま
ま形成する処理法(B)によるもの(実施例17〜2
0)、更にその上に潤滑剤を塗布したもの(実施例21
〜24)についても同様の効果があることが明白であ
る。
【0070】以上、本発明の実施例において説明したご
とく、本発明による磁気記録媒体は、いずれの場合にお
いても良好な摺動強度を示し、磁気記録媒体として優れ
た耐久性ならびに信頼性を有することがわかる。
【0071】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の磁
気記録媒体においては、アジド基を有する潤滑剤がアジ
ド基の分解により生成するナイトレンを介して磁気記録
媒体上のカーボン保護膜表面に強固に結合しているた
め、耐摩耗性が良好で、優れた耐久性を有する磁気記録
媒体が得られる。そして、上記発明の効果はカーボン保
護膜を有するスパッター磁気記録媒体のほか、メッキあ
るいは蒸着などの方法で形成した金属磁性膜、あるいは
磁性塗膜上にカーボン保護膜を形成した磁気記録媒体に
おいても有効であり、広く実用化が可能で工業上の利用
価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の一例を示す断面図であ
る。
【図2】同じく一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…基板(Al合金基板) 2…保護膜(Ni−Pメッキ層) 3…下地層(Cr層) 4…磁性膜(Co−Ni−Zr層) 5…保護膜(カーボン層) 6…潤滑膜(含フッ素アジドの反応生成物からなる層) 7…潤滑膜(遊離した潤滑剤からなる層)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に直接あるいは下地層を介して形成
    された磁気記録膜上にさらに炭素を主成分とするカーボ
    ン保護膜を有する磁気記録媒体において、フルオロカー
    ボン鎖を有し、かつアジド基を少なくとも一つ有する含
    フッ素アジド化合物の反応生成物からなる潤滑膜を設け
    ることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】潤滑膜である含フッ素アジド化合物の反応
    生成物の形成は、加熱もしくは露光処理によることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】含フッ素アジド化合物の反応生成物からな
    る潤滑膜の膜厚は、5〜150Åの範囲であることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】カーボン保護膜の膜厚は、10〜500Å
    の範囲であることを特徴とする請求項1記載の磁気記録
    媒体。
  5. 【請求項5】含フッ素アジド化合物の反応生成物からな
    る潤滑膜にさらに遊離した潤滑性物質層を設けることを
    特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】潤滑性物質としてペルフルオロフルオロポ
    リエーテル鎖、あるいはフルオロアルキル鎖を基本骨格
    とする含フッ素化合物を用いることを特徴とする請求項
    5記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】含フッ素アジド化合物の反応生成物からな
    る潤滑膜と遊離した潤滑性物質層を合わせた膜厚は、5
    〜500Åの範囲であることを特徴とする請求項5記載
    の磁気記録媒体。
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