JPH05205253A - 回転型磁気記録媒体 - Google Patents

回転型磁気記録媒体

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JPH05205253A
JPH05205253A JP1214592A JP1214592A JPH05205253A JP H05205253 A JPH05205253 A JP H05205253A JP 1214592 A JP1214592 A JP 1214592A JP 1214592 A JP1214592 A JP 1214592A JP H05205253 A JPH05205253 A JP H05205253A
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lubricant
recording medium
magnetic recording
film
fluoropolyether
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Heigo Ishihara
平吾 石原
Takanori Kudo
隆範 工藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/72Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction
    • G11B5/725Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction containing a lubricant, e.g. organic compounds
    • G11B5/7253Fluorocarbon lubricant
    • G11B5/7257Perfluoropolyether lubricant
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Abstract

(57)【要約】 【目的】長期間の回転等に起因して飛散が起こりにく
い、信頼性の高い潤滑膜を備えた回転型磁気記録媒体提
供すること。 【構成】酸性の官能基を二つ以上持つフルオロポリエ−
テルと塩基性の官能基を二つ以上持つフルオロポリエ−
テルを含む潤滑膜6が、磁気ディスクの表面に形成され
る。上記潤滑膜6は、潤滑剤分子の末端に酸性の基をも
つ潤滑剤と末端に塩基性の基をもつ潤滑剤の適度な組合
せにより、潤滑膜6が安定なネットワ−ク構造を作るた
め、磁気ディスク等の回転による遠心力により飛散しに
くい潤滑膜を形成することができる。このため、本発明
の回転型磁気記録媒体は、長期にわたって優れた信頼性
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク等の回転を
伴う回転型磁気記録媒体にかかわり、特に信頼性の高い
潤滑剤を備えた回転型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等の回転型磁気記録
媒体は、種々の基板の上に磁性層および必要に応じて保
護膜を形成した構成を有している。このような磁気記録
媒体は、記録再生の際に、該磁気記録媒体表面に浮上す
る磁気ヘッドにより摩耗されたり、あるいは塵埃等を介
して摩耗される。この摩耗により、磁性層が削られ、性
能低下の原因となる。従来技術においては、この問題に
対して、磁気記録媒体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。
【0003】例えば、従来から潤滑剤としてペルフルオ
ロポリエ−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39197
19号、米国特許第4268556号)が提案されてい
る。また、ペルフルオロポリエ−テルの末端に−CH2
OH,−COOR,−CONHR,−COOCH3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
膜と磁気記録媒体表面の接着性を改良したペルフルオロ
ポリエ−テルを用いる方法(特開昭61−155345
号公報、特開昭61−113126号公報、特開昭62
−270019号公報、特開平2−101626号公
報)などが提案されている。これにより、以前よりも信
頼性の高い潤滑膜が得られるようになってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に、磁気ディスク
等において用いられる潤滑膜は、単に潤滑特性が優れて
いれば良いという訳ではない。すなわち、磁気ディスク
等は長期間回転した状態で使用されるため、長い間には
遠心力等により潤滑剤が飛散し、潤滑膜の信頼性が損な
われるという問題が発生する。この問題を解決するため
に、粘度の高い潤滑剤を用いたり、前述のように潤滑剤
分子の末端にディスク表面と接着性の良い官能基をもつ
潤滑剤が用いられる等の改良が図られた。しかし、これ
らの潤滑剤により、ある程度性能が改善されるものの、
長期間の使用に対しては、まだ十分な性能が得られてい
ないという問題点があった。
【0005】本発明の目的は、潤滑剤分子の相互作用を
改良し、長期間の回転等による飛散が起こりにくい、信
頼性の高い潤滑膜を備えた回転型磁気記録媒体を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の回転型磁
気記録媒体は、少なくとも二つ以上の酸性末端基または
塩基性末端基を有する複数種類のフルオロポリエ−テル
を混合して形成された潤滑剤層を表面に備えたことを特
徴としている。
【0007】また、本発明の第2の回転型磁気記録媒体
は、潤滑剤分子が該潤滑剤分子中の官能基により相互に
イオン結合し、潤滑剤分子ネットワ−クを形成した潤滑
膜を表面に備えたことを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明によれば、回転型磁気記録媒体の潤滑剤
として、フルオロポリエ−テルを基本骨格とし、末端基
の異なる二種類以上の潤滑剤分子を適当に組み合わせた
混合潤滑剤が用いられる。
【0009】また、潤滑剤分子が該潤滑剤分子中の官能
基により相互にイオン結合し、潤滑剤分子ネットワ−ク
を形成した潤滑膜が用いられる。
【0010】例えば、下記の構造式のようなフルオロポ
リエ−テルを主鎖骨格とする潤滑剤分子の両末端に酸性
の官能基を付加した潤滑剤と、塩基性の官能基を付加し
た潤滑剤の両方を準備し、両潤滑剤を混合した潤滑膜を
形成して磁気ディスク表面に塗布する。
【0011】 構造式 −(CF2O)n(CF2CF2O)m− ただし、m,nは整数 具体的には、例えば、次の化1と化2で表現される潤滑
剤がある。
【0012】
【化1】
【0013】
【化2】
【0014】すなわち、パ−フルオロポリエ−テルの両
末端にカルボキシル基(−CO2H)が付加された化1
で示される第1の潤滑剤とパ−フルオロポリエ−テルの
両末端にアミノ基(−NH2)が付加された化2で示さ
れる第2の潤滑剤とを混合して潤滑膜を形成すると、両
潤滑剤分子のカルボキシル基およびアミノ基が次第に変
化して、アミン塩形成が進行する。このため、潤滑剤分
子は相互に強い相互作用を及ぼし合い、潤滑剤分子によ
るイオン結合的ネットワ−クが形成される。
【0015】また、潤滑剤分子の余った官能基はディス
ク表面に吸着する基として働き、その両者の作用により
潤滑剤の遠心力による飛散が抑制される。
【0016】上記の原理説明からわかるように、潤滑剤
分子は、分子ネットワ−クを形成するために一分子中に
二つ以上の官能基を持つことが必要である。また、ディ
スク表面と吸着または結合する余分の官能基を持ってい
てもよい。潤滑剤飛散は長期にわたって起こる現象であ
る、このため塗布直後に分子ネットワ−クが形成されな
くても、潤滑膜中で次第に強い結合が形成されても十分
な性能が発揮される。上記の潤滑剤を回転型磁気記録媒
体に適用する方法としては、例えば、回転塗布、スプレ
−塗布、ディップ塗布などの方法ある。本発明において
は、末端基の異なる二種類以上の潤滑剤分子を適当に組
み合わせた混合潤滑剤が用いられるが、潤滑膜形成にお
いては、これらを混合して塗布しても良いし、スプレ−
等を用いる場合には何回かにわたって一種類ずつ重ね塗
りしても良い。
【0017】このようにして形成した潤滑膜層の膜厚
は、単分子膜厚以上の膜厚であっても、潤滑膜の飛散の
抑制力がディスク表面との接着力のみによるだけでな
く、分子間力によるためある程度厚い潤滑膜に対しても
効果がある。本発明の潤滑膜は、十分な被覆状態が得ら
れ、高密度の記録に適した薄い潤滑膜厚範囲、10〜2
00Åの範囲で適用される。下限の膜厚10Åは、上記
化1化2で表される潤滑剤の分子幅からの制約であり、
上限の200Åは磁気ヘッドの浮上高さに対する考慮か
らの制約である。
【0018】
【実施例】以下添付の図面に示す実施例により、さらに
詳細に本発明について説明する。先ず、本発明の実施例
で用いる潤滑剤の構造を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1において、No.1の潤滑剤は、基本
構造が −F2CO(CF2O)n(CF2CF2O)mCF2− であり、両端に水酸基CH2OHを備えたものである。
【0021】また、表1において、No.2の潤滑剤
は、基本構造が −(CF2O)n(CF2CF2O)mCF2− であり、両端にカルボキシル基CO2Hを備えたもので
ある。
【0022】また、表1において、No.3の潤滑剤
は、基本構造が −(CF2O)n(CF2CF2O)mCF2− であり、両端にアミノ基CO2NHCH2CH2NH2を備
えたものである。
【0023】また、表1において、No.4に示す潤滑
剤は、基本構造が −〔CF(CF3)CF2O〕n− のパーフロポリエーテエルである。
【0024】次に、磁気ディスクの構造について、図1
を用いて説明する。図1に示すように、最初に直径5イ
ンチのAl合金から成る基板1上にNiPがメッキさ
れ、これにより第1の下地膜2が形成される。次に、A
rガス中で高周波スパッタリング法により膜厚0.25
μmのCr膜が形成され、これにより第2の下地膜3が
形成される。次に、第2の下地膜2上に膜厚0.06μ
mのCo−Ni−Zr構造の金属磁性膜4が形成され
る。次に、金属磁性膜4上に膜厚0.04μmのカ−ボ
ン層が形成され、これにより保護膜5が形成される。
【0025】(実施例1)表1に示すNo.2とNo.
3の潤滑剤を1:1の割合で混合し、それを図1に示す
潤滑膜6として120Åの膜厚に塗布した。上記の潤滑
剤を回転型磁気記録媒体に適用する方法としては、例え
ば、回転塗布、スプレ−塗布、ディップ塗布などの方法
ある。本実施例においては、末端基の異なるNo.2と
No.3の潤滑剤が用いられるが、潤滑膜形成において
は、これらを混合して塗布しても良いし、スプレ−等を
用いる場合には何回かにわたって一種類ずつ重ね塗りし
ても良い。潤滑剤6の膜厚は、フ−リェ変換型赤外分光
器(以後FT−IRと略す)により測定した。
【0026】磁気ディスクの回転による潤滑膜の飛散評
価は、回転数12,000rpmの高速で加速しFT−
IRにより潤滑膜厚の経時的変化を測定し評価した。そ
の結果、1000時間回転後の潤滑膜残存率は99.1
パーセントであった。本実施例における試験結果を表2
の実施例No.1に示す。
【0027】
【表2】
【0028】(実施例2)表1に示すNo.2とNo.
3の各潤滑剤を1:1の割合で混合し、この混合組成物
にNo.4の潤滑剤を約30%加え、膜厚105Åの潤
滑膜6を形成した。本実施例における試験結果を表2の
実施例No.2に示す。その結果、1000時間回転後
の潤滑膜残存率は98.3パーセントであった。なお、
評価方法等は、実施例1の場合と同様である。
【0029】(比較例1)表1に示すNo.1とNo.
2の潤滑剤を1:1の割合で混合し、それを図1に示す
潤滑剤6として124Åの膜厚に塗布した。この比較例
1の試験結果を表2の比較例No.1に示す。その結
果、1000時間回転後の潤滑膜残存率は62.5パー
セントであった。なお、評価方法等は、実施例1の場合
と同様である。
【0030】(比較例2)表1に示すNo.2の潤滑剤
を用い、潤滑剤6として110Åの膜厚に塗布した。こ
の比較例2の試験結果を表2の比較例No.2に示す。
その結果、1000時間回転後の潤滑膜残存率は70.
3パーセントであった。なお、評価方法等は、実施例1
の場合と同様である。
【0031】(比較例3)表1に示すNo.3の潤滑剤
を用い、潤滑剤6として113Åの膜厚に塗布した。こ
の比較例3の試験結果を表2の比較例No.3に示す。
その結果、1000時間回転後の潤滑膜残存率は42.
0パーセントであった。なお、評価方法等は、実施例1
の場合と同様である。
【0032】表2から次の事が明らかになる。すなわ
ち、実施例1、2のように、潤滑剤分子として酸性の基
(カルボキシル基)を含むフルオロポリエーテルと塩基
性の基(アミノ基)を含むフルオロポリエーテルとを混
合して構成された潤滑膜6を備えた磁気ディスクは、比
較例1〜3のように上記組合せを持たない潤滑膜6を備
えた磁気ディスクに比べ、回転による潤滑膜厚減少量が
大幅に少ないのである。これは、潤滑剤分子によるイオ
ン結合的ネットワ−クが原因と思われる。すなわちフル
オロポリエ−テルの両末端にカルボキシル基(−CO2
H)が付加された潤滑剤とパ−フルオロポリエ−テルの
両末端にアミノ基(−NH2)が付加された潤滑剤とを
混合した潤滑膜を形成すると、両潤滑剤分子のカルボキ
シル基およびアミノ基が次第に変化して、アミン塩形成
が進行する。このため、潤滑剤分子は相互に強い相互作
用を及ぼし合い、潤滑剤分子によるイオン結合的ネット
ワ−クが形成される。また、潤滑剤分子の余った官能基
はディスク表面に吸着する基として働き、その両者の作
用により潤滑剤の遠心力による飛散が抑制されるのであ
る。
【0033】なお、上記実施例においては、フルオロポ
リエーテルが末端に2つのカルボキシル基を備えている
例により説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、3つ以上のカルボキシル基を備えたフルオロポ
リエーテルを用いても有効である。3つ以上のカルボキ
シル基を備えたフルオロポリエーテルとしては、次の化
3で表される潤滑剤が存在する。
【0034】
【化3】
【0035】また、上記実施例においては、フルオロポ
リエーテルが末端に2つのアミノ基を備えている例によ
り説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、3つ以上のアミノ基を備えたフルオロポリエーテル
を用いても有効である。3つ以上のアミノ基を備えたフ
ルオロポリエーテルとしては、次の化4で表される潤滑
剤が存在する。
【0036】
【化4】
【0037】また、上記実施例においては、酸性官能基
として(−COOH)を用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば次の化5で表されるものを
用いることができる。
【0038】
【化5】
【0039】また、上記実施例においては、塩基性官能
基として(−NH2)を用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば次の化6で表されるものを
用いることができる。
【0040】
【化6】
【0041】以上の説明から明らかなように、本実施例
の磁気記録媒体は、いずれの場合においても良好な潤滑
剤保持能力を示し、磁気記録媒体として優れた信頼性を
有することがわかる。また、本発明の磁気ディスクを用
いた磁気ディスク装置は、潤滑膜が長期間保持され装置
の信頼性は良好であった。
【0042】本発明が適用されるのは、磁気ディスクの
ように回転型磁気記録媒体である。磁気記録媒体は基板
上に磁性膜が形成され、その上に必要に応じて保護膜が
形成されて構成されるが、潤滑剤に直接かかわるのは磁
性膜および保護膜である。しかし、本発明の効果は主に
潤滑剤分子の相互作用に依存するため従来の全ての磁性
膜および保護膜を持つ磁気記録媒体に適用できる。
【0043】
【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明の
回転型磁気記録媒体によれば、潤滑剤分子の末端に酸性
の基をもつ潤滑剤と末端に塩基性の基をもつ潤滑剤の適
度な組合せにより、潤滑膜が安定なネットワ−ク構造を
作るため、磁気ディスク等の回転による遠心力により飛
散しにくい潤滑膜を形成することができる。このため、
本発明の回転型磁気記録媒体は、長期にわたって優れた
信頼性を有する。
【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。
【符号の説明】
1…基板(Al合金基板)、2…下地層(Ni−Pメッ
キ層)、3…下地層(Cr層)、4…金属磁性膜(Co
−Ni−Zr層)、5…保護膜(カ−ボン層)、6…潤
滑膜。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一分子中に二つ以上の酸性末端基または塩
    基性末端基を少なくとも二つ以上有する複数種類のフル
    オロポリエ−テルを含み、少なくとも一種類のフルオロ
    ポリエ−テルは酸性末端基を有し、少なくとも他の一種
    類のフルオロポリエ−テルは塩基性末端基を有する潤滑
    剤から形成された潤滑剤層を表面に備えた回転型磁気記
    録媒体。
  2. 【請求項2】上記フルオロポリエ−テルの主鎖構造は次
    の一般式で表され、 −(CF2O)n(CF2CF2O)m− ただし、m,
    nは整数 かつ、第1のフルオロポリエ−テルは両末端に酸性末端
    基を備え、第2のフルオロポリエ−テルは両末端に塩基
    性末端基を備えたことを特徴とする請求項第1項記載の
    回転型磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】上記酸性末端基はカルボキシル基であり、
    上記塩基性末端基はアミノ基であることを特徴とする請
    求項1又は2記載の回転型磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】上記潤滑膜層の厚さが10〜200Åであ
    ることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の回転型
    磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】潤滑剤分子が該潤滑剤分子中の官能基によ
    り相互にイオン結合し、潤滑剤分子ネットワ−クを形成
    した潤滑膜を表面に備えたことを特徴とする回転型磁気
    記録媒体。
JP1214592A 1992-01-27 1992-01-27 回転型磁気記録媒体 Pending JPH05205253A (ja)

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