JPH07161030A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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JPH07161030A
JPH07161030A JP5304097A JP30409793A JPH07161030A JP H07161030 A JPH07161030 A JP H07161030A JP 5304097 A JP5304097 A JP 5304097A JP 30409793 A JP30409793 A JP 30409793A JP H07161030 A JPH07161030 A JP H07161030A
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JP
Japan
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layer
lubricant
recording medium
magnetic recording
film
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Application number
JP5304097A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Murayama
英樹 村山
Yuko Wakabayashi
優子 若林
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH07161030A publication Critical patent/JPH07161030A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a magnetic recording medium excellent in lubricating property and wear resistance and having good tribology performance. CONSTITUTION:This magnetic recording medium consists of a thin film magnetic layer, protective film and lubricant layer successively formed on a nonmagnetic substrate. The lubricant layer includes a layer of an aromatic compd. having several basic functional groups in the molecule and a layer of lubricant molecules having acid functional groups on one end of the molecule. The molecules of the lubricant of the lubricant layer having the two-layer structure are fixed to the surface of the magnetic recording medium by an electrostatic interaction with enough strength which does not cause aggregation or spin-off. Thereby, the obtd. medium has excellent lubricating property and wear resistance which realizes decrease in the head floating ting height and high recording density.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高速で摺動する固体接
触界面において薄膜で潤滑機能を発現する潤滑層が形成
された高記録密度の磁気記録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium having a high recording density in which a lubricating layer which exhibits a lubricating function is formed by a thin film at a solid contact interface which slides at a high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜型磁気記録媒体は、通常、磁性金属
またはその合金をメッキ、蒸着またはスパッタリング法
等によって非磁性基板上に披着して製造される。実際の
使用時においては磁気ヘッドと磁気記録媒体とが高速で
接触摺動するので、摩耗損傷を受けたり、磁気特性の劣
化を起こしたりする。
2. Description of the Related Art A thin film magnetic recording medium is usually manufactured by depositing a magnetic metal or its alloy on a non-magnetic substrate by plating, vapor deposition or sputtering. In actual use, the magnetic head and the magnetic recording medium come into contact with each other at high speed and slide, so that the magnetic head may be damaged by wear or the magnetic characteristics may be deteriorated.

【0003】このような欠点を解決する方法として、磁
性層上に保護膜や潤滑層を設けることによって接触摺動
の際の静/動摩擦を極力低減させ、耐摩耗性を向上させ
ることが提案されている。保護膜としては、炭素質膜、
酸化物膜、窒素物膜及びホウ化物膜等が利用される。潤
滑剤としては液体潤滑剤または固体潤滑剤が使用される
が、一般的には液体潤滑剤であるパーフルオロポリエー
テル化合物がディスク表面に塗布されている。
As a method for solving such a drawback, it has been proposed to provide a protective film or a lubricating layer on the magnetic layer to reduce static / dynamic friction during contact sliding as much as possible and improve wear resistance. ing. As the protective film, a carbonaceous film,
An oxide film, a nitrogen film, a boride film, etc. are used. A liquid lubricant or a solid lubricant is used as the lubricant, and generally, a perfluoropolyether compound which is a liquid lubricant is applied to the disk surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体は、その
使用時においてディスク媒体が停止状態から急速に回転
加速され、これに伴い、浮上ヘッドスライダに浮力が与
えられてヘッドは浮上する。使用後に電源が切断される
とディスク媒体を回転させているモータが停止し、ヘッ
ドと媒体とが高速で接触を起こして摺動する。
When the magnetic recording medium is used, the disk medium is rapidly rotated and accelerated from a stopped state. Along with this, buoyancy is applied to the flying head slider and the head flies. When the power is cut off after use, the motor that rotates the disk medium stops, and the head and medium make contact at high speed and slide.

【0005】ところが、近年、面記録密度を高めるため
にヘッドの低浮上化とディスク回転の高速化が求められ
ており、媒体基板はより平滑になる方向にある。動摩擦
係数を低減するために液体潤滑膜を設けることは非常に
有効であるが、液体潤滑膜を厚くしていくと、ヘッドと
ディスクとの間に液体潤滑剤の表面張力によるメニスカ
スが形成されて、吸着現象(sticking)が生じることが知
られている。このため静摩擦係数が増加し、往々にして
ヘッドがディスクに張り付いたまま動作不能となること
が指摘されている。
However, in recent years, in order to increase the areal recording density, it has been required to lower the flying height of the head and increase the speed of disk rotation, and the medium substrate tends to be smoother. It is very effective to provide a liquid lubricant film to reduce the dynamic friction coefficient, but as the liquid lubricant film is made thicker, a meniscus is formed between the head and the disk due to the surface tension of the liquid lubricant. It is known that the sticking phenomenon occurs. For this reason, it has been pointed out that the static friction coefficient increases, and the head is often inoperable while being stuck to the disk.

【0006】すなわち、ヘッドの飛行高さを低下させる
ために基板を平滑にするに従い、液体潤滑剤では上記吸
着現象が非常に発生し易くなるという深刻な欠点があ
り、また、吸着を防ぐために膜厚を減ずると充分な耐久
性が得られなくなるという問題がある。これらの現象を
回避するために、パーフルオロポリエーテル化合物に官
能基を導入して分子の結合力を改良したり、紫外線照射
によりパーフルオロポリエーテル化合物を基板に固着し
たりすることが提案され、また、根本的にメニスカスを
作らない固体の潤滑剤が望まれ、以前から高級脂肪酸や
その金属塩等が提案されている。
That is, as the substrate is made smoother in order to reduce the flying height of the head, the liquid lubricant has a serious drawback that the above adsorption phenomenon is very likely to occur, and the film is used to prevent the adsorption. When the thickness is reduced, there is a problem that sufficient durability cannot be obtained. In order to avoid these phenomena, it is proposed to introduce a functional group into the perfluoropolyether compound to improve the binding force of the molecule, or to fix the perfluoropolyether compound to the substrate by ultraviolet irradiation, Further, a solid lubricant that does not fundamentally form a meniscus is desired, and higher fatty acids and metal salts thereof have been proposed for some time.

【0007】パーフルオロポリエーテル化合物に官能基
を導入して分子の結合力を改良する方法として、例えば
両末端にアミノ基を備えたパーフルオロポリエーテル化
合物と両末端にカルボキシル基を備えたパーフルオロポ
リエーテル化合物とを混合させて、水素結合のネットワ
ークを形成させる方法(特開平5−205253)が提
案されている。この方法によれば、潤滑剤分子間の水素
結合により見かけの分子量が大きくなって、ディスクの
回転に伴う飛散が起こりにくくなる効果があるが、この
場合形成される水素結合のネットワークは3次元的であ
るため、ゲルのように分子どうしが3次元的に連結され
てその自由な運動が抑制される結果となってしまい、充
分な潤滑性能を得るためには厚膜(100Å程度)とし
なければならず、ヘッドの低浮上化の要求に応えて薄膜
(50Å以下)にしようすると、分子の自由な運動が抑
制されているために充分な潤滑性が得られにくくなる。
また、両末端にカルボキシル基またはアセチル基を備え
たパーフルオロポリエーテル化合物を固定する目的で、
ポリアミドの塗膜を保護膜上に下地として設けることが
提案されている(特開平1−134714)が、下地層
としてのポリアミドが高分子量のポリマーであるため
に、下地層の膜厚は50〜200Åが適切とされ、潤滑
層全体の膜厚が大きくなるために、ヘッドの低浮上化を
実現することが困難である。
As a method of introducing a functional group into a perfluoropolyether compound to improve the binding force of molecules, for example, a perfluoropolyether compound having amino groups at both ends and a perfluoropolyether having carboxyl groups at both ends are used. There has been proposed a method of forming a hydrogen bond network by mixing with a polyether compound (JP-A-5-205253). According to this method, an apparent molecular weight is increased due to hydrogen bonds between lubricant molecules, and scattering due to rotation of the disk is less likely to occur, but the hydrogen bond network formed in this case is three-dimensional. Therefore, like gels, molecules are connected three-dimensionally and their free movement is suppressed, so a thick film (about 100Å) must be used to obtain sufficient lubrication performance. However, if a thin film (50 Å or less) is used in response to the demand for a low flying height of the head, it is difficult to obtain sufficient lubricity because free movement of molecules is suppressed.
Further, for the purpose of fixing a perfluoropolyether compound having a carboxyl group or an acetyl group at both ends,
It has been proposed to provide a coating film of polyamide as a base on the protective film (JP-A-1-134714). However, since the polyamide as the base layer is a high molecular weight polymer, the thickness of the base layer is 50- Since 200Å is appropriate and the film thickness of the entire lubricating layer becomes large, it is difficult to realize a low flying height of the head.

【0008】紫外線照射によりパーフルオロポリエーテ
ル化合物を基板に固着する方法(例えば、H.Ohtani et
al., Proceedings of Japan International Tribology
Conf., 1689(1990).参照)は、潤滑剤分子のどの箇所で
結合を形成するかがコントロールされておらず、潤滑剤
分子と基板、或は潤滑剤分子どうしがいたるところで化
学結合を形成し、潤滑剤分子の固着化が潤滑性能とトレ
ードオフの関係となってしまうために、固着化を優先す
れば満足な潤滑性が得られない結果となってしまう。
A method of fixing a perfluoropolyether compound to a substrate by irradiation with ultraviolet rays (eg, H. Ohtani et.
al., Proceedings of Japan International Tribology
Conf., 1689 (1990).) Does not control at which position in the lubricant molecule the bond is formed, and forms a chemical bond everywhere between the lubricant molecule and the substrate or between the lubricant molecules. However, since the fixation of the lubricant molecules has a trade-off relationship with the lubrication performance, if the fixation is prioritized, satisfactory lubricity cannot be obtained.

【0009】一方、高級脂肪酸やその金属塩等の固体潤
滑剤は、常温で固体状態が安定相であるため、ディスク
上に塗布した場合に塗膜の一部が結晶化して凝集しやす
いという問題があった。特に、基板が平滑化すると凝集
の傾向は著しい。凝集が発生すると被膜厚みが不均一に
なり、ヘッドとディスクが直接接触する可能性を高める
とともに、ヘッド汚れの原因となったり、ヘッドの飛行
不安定化の原因となる恐れがある。固体潤滑剤の凝集を
防ぎ、またスピンオフを抑えるためには、潤滑剤分子を
基板と有効に結合させ固着する必要があり、潤滑層分子
を基板に固着する方策としては、長鎖アルキル基をシロ
キサン結合によって固定する方法(特開平2−1037
21、特開平2−103722)が提案されている。し
かしながら、共有結合により潤滑層を固定する方法では
分子の動きが抑制され、潤滑性が不十分である。これ
は、潤滑剤を固着することが潤滑性能とトレードオフの
関係となってしまっているためである。
On the other hand, solid lubricants such as higher fatty acids and metal salts thereof have a stable solid state at room temperature, and therefore, when applied on a disk, a part of the coating film is likely to crystallize and aggregate. was there. Especially when the substrate is smoothed, the tendency of aggregation is remarkable. If the agglomeration occurs, the coating thickness becomes non-uniform, which increases the possibility that the head and the disk come into direct contact with each other, and may cause the head to become dirty or the head to become unstable in flight. In order to prevent the solid lubricant from agglomerating and suppress the spin-off, it is necessary to effectively bond and bond the lubricant molecules to the substrate. As a measure for fixing the lubricant layer molecules to the substrate, a long chain alkyl group is a siloxane. Method of fixing by bonding (Japanese Patent Laid-Open No. 2-1037)
21, JP-A-2-103722). However, the method of fixing the lubricating layer by covalent bonding suppresses the movement of molecules, and the lubricity is insufficient. This is because fixing the lubricant has a trade-off relationship with the lubricating performance.

【0010】固着システムとしては、潤滑剤分子が凝集
を起こさない充分な強さで基板と相互作用し、しかも固
着することが潤滑性能とトレードオフの関係にならない
ような可逆的な固着方法が理想的である。本発明は、薄
膜であっても優れた潤滑性を発現し、潤滑剤分子が凝集
することのない潤滑層が形成された磁気記録媒体を得る
ことを目的とし、潤滑システムを分子・原子オーダーで
設計することにより達成されたものである。
The fixing system is ideally a reversible fixing method in which the lubricant molecules interact with the substrate with sufficient strength to prevent agglomeration, and the fixing does not have a trade-off relationship with the lubricating performance. Target. The present invention aims to obtain a magnetic recording medium on which a lubricating layer is formed, which exhibits excellent lubricity even when it is a thin film, and in which lubricant molecules do not aggregate. It was achieved by designing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、長期間
にわたり潤滑性および耐摩耗性を発揮し、かつ潤滑剤分
子の凝集のない潤滑層が形成された磁気記録媒体を提供
することにあり、この目的は、非磁性基板上に薄膜磁性
層、保護膜および潤滑層が順次形成されてなる磁気記録
媒体であって、潤滑層が、分子内に複数の塩基性官能基
を有する芳香族化合物の層および一方の末端のみに酸性
官能基を有する潤滑剤分子の層を含むことを特徴とする
磁気記録媒体により達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium having a lubricating layer which exhibits lubricity and wear resistance for a long period of time and which has no aggregation of lubricant molecules. The purpose is to provide a magnetic recording medium in which a thin film magnetic layer, a protective film and a lubricating layer are sequentially formed on a non-magnetic substrate, wherein the lubricating layer is an aromatic compound having a plurality of basic functional groups in its molecule. It is achieved by a magnetic recording medium characterized in that it comprises a layer of compounds and a layer of lubricant molecules having acidic functional groups only at one end.

【0012】以下、本発明を詳細に説明する。図1は、
非磁性基板1上に磁性層2、保護膜3および潤滑層が順
次形成された磁気記録媒体の構成を示すものである。潤
滑層中の芳香族化合物5の少なくとも一部は、その塩基
性官能基が保護膜表面の酸性官能基4と結合することに
よって保護膜表面に固着し、潤滑剤分子6の末端の酸性
官能基が芳香族化合物の他の塩基性官能基と結合するこ
とによって、潤滑剤分子の長鎖骨格部分が保護膜表面に
対して上を向いて配向する理想的な潤滑層の構造をとる
ことを示している。
The present invention will be described in detail below. Figure 1
1 shows a structure of a magnetic recording medium in which a magnetic layer 2, a protective film 3 and a lubricating layer are sequentially formed on a non-magnetic substrate 1. At least a part of the aromatic compound 5 in the lubricating layer is fixed to the surface of the protective film by binding its basic functional group with the acidic functional group 4 on the surface of the protective film, and the acidic functional group at the end of the lubricant molecule 6 is attached. Shows that the long chain skeleton of the lubricant molecule forms an ideal lubricating layer structure with the protective film surface facing upwards by binding with other basic functional groups of the aromatic compound. ing.

【0013】潤滑層を磁気記録媒体に形成するにあた
り、非磁性基板としては、通常、無電解メッキ法により
形成したニッケル・リン層を設けたアルミニウム合金板
またはガラス基板が用いられるが、そのほかにもセラミ
ック基板、樹脂基板等を用いることもできる。コバル
ト、コバルト合金等の薄膜磁性層は、非磁性基板上に、
直接または必要に応じて下引層を介して、無電解メッキ
法、スパッタリング法等により形成される。薄膜磁性層
の膜厚は、磁気記録媒体として要求される特性により決
定され、通常、200〜1500Åである。保護膜とし
ては、無定形炭素、水素化カーボン等の炭素質膜が好ま
しく用いられ、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法、プラズマ重合法等により形成され、通常、50〜
500Å、好適には、100〜300Åの膜厚で用いら
れる。炭素質膜として水素化カーボン膜を用いる場合、
潤滑層との結合力を高めるために、酸素含有ガス雰囲気
下に紫外線照射して表面処理を行なうことが推奨され
る。
In forming the lubricating layer on the magnetic recording medium, an aluminum alloy plate or a glass substrate provided with a nickel-phosphorus layer formed by an electroless plating method is usually used as the non-magnetic substrate. A ceramic substrate, a resin substrate or the like can also be used. A thin film magnetic layer of cobalt, cobalt alloy, etc. is formed on a non-magnetic substrate,
It is formed by an electroless plating method, a sputtering method, or the like, directly or through an undercoat layer if necessary. The film thickness of the thin film magnetic layer is determined by the characteristics required for the magnetic recording medium, and is usually 200 to 1500Å. As the protective film, a carbonaceous film such as amorphous carbon or hydrogenated carbon is preferably used and is formed by a sputtering method, an ion plating method, a plasma polymerization method or the like, and usually 50 to 50
It is used with a film thickness of 500Å, preferably 100 to 300Å. When a hydrogenated carbon film is used as the carbonaceous film,
In order to enhance the bonding force with the lubricating layer, it is recommended to perform surface treatment by irradiating ultraviolet rays in an oxygen-containing gas atmosphere.

【0014】本発明の磁気記録媒体に形成される潤滑層
は、保護膜上に、分子内に複数の塩基性官能基を有する
芳香族化合物および一方の末端のみに酸性官能基を有す
る潤滑剤分子が順次積層されてなり、前記の芳香族化合
物と潤滑剤分子との比率は、用いられる芳香族化合物お
よび潤滑剤分子の種類により若干異なるが、通常、1:
10〜5:1、好ましくは、1:5〜2:1である。
The lubricant layer formed on the magnetic recording medium of the present invention comprises an aromatic compound having a plurality of basic functional groups in the molecule and a lubricant molecule having an acidic functional group only at one end on the protective film. Are sequentially laminated, and the ratio of the aromatic compound to the lubricant molecule is slightly different depending on the kinds of the aromatic compound and the lubricant molecule used, but is usually 1:
It is 10 to 5: 1, preferably 1: 5 to 2: 1.

【0015】分子内に複数の塩基性官能基を有する芳香
族化合物としては、フェニル等の単環芳香族、ナフタレ
ン、ビフェニル等の多環芳香族または複素環類等を骨格
とし、アミノ基、イミノ基等の塩基性官能基が複数個核
置換されたものが使用される。芳香族化合物中の塩基性
官能基は、分子内に3個以上存在することが、該芳香族
化合物を中心とした分子集団を形成するのに望ましい。
また、芳香族化合物の分子サイズがあまりに大きい場合
には、形成される分子集団が大きくなり潤滑層の膜厚が
厚くなってしまうため、芳香族化合物としては塩基性官
能基を除いた骨格部分の分子量として600以下のもの
が望ましい。これは、おおよそフタロシアニン等の多環
芳香族化合物に相当する分子サイズである。
The aromatic compound having a plurality of basic functional groups in the molecule has a skeleton of a monocyclic aromatic compound such as phenyl, a polycyclic aromatic compound such as naphthalene or biphenyl, or a heterocyclic compound, and an amino group or imino. A group in which a plurality of basic functional groups such as groups are substituted with a nucleus is used. It is desirable that three or more basic functional groups in the aromatic compound be present in the molecule in order to form a molecular group centered on the aromatic compound.
Further, when the molecular size of the aromatic compound is too large, the formed molecular population becomes large and the film thickness of the lubricating layer becomes large. Therefore, as the aromatic compound, the skeleton part excluding the basic functional group is used. The molecular weight is preferably 600 or less. This is approximately the molecular size corresponding to polycyclic aromatic compounds such as phthalocyanine.

【0016】酸性官能基を有する潤滑剤分子としては高
級脂肪酸等が用いられる。官能基に続く長鎖分子骨格
は、好ましくは炭素原子数8以上の、分岐鎖状または直
鎖状の飽和または不飽和の高級脂肪族炭化水素鎖、芳香
族残基やヘテロ原子を含む前記高級脂肪族炭化水素鎖、
或いは前記高級脂肪族炭化水素鎖の一部または全部がポ
リエーテル鎖を形成している長鎖分子骨格など、潤滑作
用を有するものであれば結合の種類によらず選択するこ
とができる。また、芳香族化合物の塩基性官能基数がそ
の分子サイズに対して比較的少ない場合(例えば芳香環
一つあたりに2個未満)には、より緻密な潤滑層を形成
するために、潤滑剤分子は複数の長鎖分子骨格を有して
いることが好ましい。
As the lubricant molecule having an acidic functional group, higher fatty acid or the like is used. The long-chain molecular skeleton subsequent to the functional group is preferably a branched or straight-chain saturated or unsaturated higher aliphatic hydrocarbon chain having 8 or more carbon atoms, the higher chain containing an aromatic residue or a hetero atom. Aliphatic hydrocarbon chain,
Alternatively, a long-chain molecular skeleton in which some or all of the higher aliphatic hydrocarbon chains form a polyether chain, or the like, can be selected as long as it has a lubricating action regardless of the type of bond. In addition, when the number of basic functional groups of the aromatic compound is relatively small with respect to the molecular size (for example, less than 2 per aromatic ring), in order to form a denser lubricating layer, the lubricant molecule Preferably has a plurality of long-chain molecular skeletons.

【0017】本発明の磁気記録媒体に形成される潤滑層
においては、潤滑剤分子が、末端の酸性官能基により、
芳香族化合物中の塩基性官能基と静電相互作用による結
合を形成し、芳香族化合物中の塩基性官能基のうち、潤
滑剤分子との結合にあずからないものの一部が、潤滑層
が添着する保護膜の酸性官能基等と相互作用することに
よって、該芳香族化合物の芳香環による保護膜との相互
作用と相俟って、保護膜と潤滑層との結合力を高める働
きをする。芳香族化合物を中心として形成される静電相
互作用による結合によって潤滑剤分子どうしの結晶化や
凝集を防ぐとともに、結合によって形成される分子団の
見かけの分子量がゲルのような巨大な分子量とならず、
芳香族化合物を中心として形成される分子団の大きさが
潤滑性を発現するために適したサイズであるので、分子
団として適当な自由度を有し、数10Å程度の薄い膜で
あっても優れた潤滑性能を実現することができる。
In the lubricating layer formed on the magnetic recording medium of the present invention, the lubricant molecule is formed by the acidic functional group at the terminal,
Some of the basic functional groups in the aromatic compound that form a bond with the basic functional group in the aromatic compound due to electrostatic interaction and are not involved in the bonding with the lubricant molecule are By interacting with an acidic functional group or the like of the protective film to be attached, in cooperation with the interaction of the aromatic ring of the aromatic compound with the protective film, it works to enhance the binding force between the protective film and the lubricating layer. . If the lubricant molecules are prevented from crystallizing or agglomerating by the bond due to electrostatic interaction formed around the aromatic compound, and if the apparent molecular weight of the molecular group formed by the bond is a huge molecular weight like gel. No
Since the size of the molecular group formed around the aromatic compound is a size suitable for exhibiting lubricity, it has an appropriate degree of freedom as a molecular group and even a thin film of about several tens of liters Excellent lubrication performance can be realized.

【0018】上記潤滑層において、潤滑性を発現するの
に適した分子集団を形成させるためには、酸性官能基が
潤滑剤分子の一方の末端のみに存在することが重要であ
る。酸性官能基が、両方の末端あるいは潤滑剤分子鎖の
途中など、一方の末端以外に存在する場合には、分子集
団の中心に位置する芳香族化合物と離れたところで他の
芳香族化合物と結合することにより、3次元的なゲル状
のネットワーク構造となるために、良好な潤滑性が損な
われる結果となる。
In order to form a group of molecules suitable for expressing lubricity in the above-mentioned lubricating layer, it is important that the acidic functional group exists only at one end of the lubricant molecule. When the acidic functional group exists at both ends or in the middle of the lubricant molecular chain other than one end, it binds to other aromatic compounds at a distance from the aromatic compound located at the center of the molecular group. As a result, a three-dimensional gel-like network structure is obtained, resulting in impairing good lubricity.

【0019】また、潤滑剤分子を固体表面に固定してい
る結合が静電相互作用という可逆的な結合様式であるの
で、衝撃によって潤滑膜が破断した場合でも、自己修復
するという大きな特長があり、本発明の潤滑層は、潤滑
性に優れるばかりではなく、優れた耐久性も有してい
る。凝集の抑止は、シロキサン結合等の共有結合を用い
ても実現できるが、結合様式が不可逆的であるために、
一度破断するとその部分の結合が回復することは不可能
であり、一旦潤滑剤が除去された部分が、以降潤滑性を
失う結果となり、耐久性の面で不十分である。
Further, since the bond fixing the lubricant molecules to the solid surface is a reversible bond mode called electrostatic interaction, it has a great feature that it self-repairs even if the lubricant film is broken by impact. The lubricating layer of the present invention has not only excellent lubricity but also excellent durability. Suppression of aggregation can be achieved by using a covalent bond such as a siloxane bond, but because the bonding mode is irreversible,
Once fractured, the bond at that portion cannot be restored, and the portion from which the lubricant has been once removed loses lubricity thereafter, resulting in insufficient durability.

【0020】本発明の磁気記録媒体においては、潤滑層
の潤滑剤分子が非常に小さなユニットで分子集団を形成
して大きな結晶化や凝集を防ぐだけでなく、図1に示さ
れるように、この分子集団により潤滑層表面に微小な凹
凸が形成されるので、ヘッドと潤滑層の接触面積の減少
により摩擦抵抗が小さくなるとともに、分子集団におけ
るそれぞれの分子の自由度が大きいことにより、単分子
膜程度の非常に薄い膜厚で優れた潤滑性を発現する。
In the magnetic recording medium of the present invention, not only the lubricant molecules in the lubricating layer form a group of molecules in a very small unit to prevent large crystallization and aggregation, but as shown in FIG. Since a minute concavo-convex is formed on the surface of the lubricating layer by the group of molecules, the frictional resistance becomes smaller due to the reduction of the contact area between the head and the lubricating layer, and the degree of freedom of each molecule in the group of molecules makes the monomolecular film It exhibits excellent lubricity with a very thin film thickness.

【0021】保護膜上に潤滑層を形成するには、分子内
に複数の塩基性官能基を有する芳香族化合物を保護膜に
添着させて芳香族化合物の層を形成したのち、潤滑剤分
子の層を積層することにより行われる。各層の形成は、
芳香族化合物または潤滑剤分子の溶液にディスクを浸漬
することにより行われるが、ディスク表面に該溶液をし
みこませたテープ等を荷重をかけて接触させて被膜を形
成する方法、ディスク表面でパッドを回転させながら添
着させる方法またはスプレー法などを用いることができ
る。溶液の濃度は、芳香族化合物や潤滑剤分子の種類に
より、また溶媒の種類により異なるが、通常、0.1〜
5g/lで用いられる。また、塗布された潤滑層に熱処
理等を加えることにより、効果的に結合を形成させてよ
り強固に潤滑層を保護膜に固着させることができる。
To form a lubricating layer on the protective film, an aromatic compound having a plurality of basic functional groups in the molecule is attached to the protective film to form a layer of the aromatic compound, and then a lubricant molecule is formed. It is done by stacking layers. The formation of each layer is
It is carried out by immersing the disk in a solution of an aromatic compound or a lubricant molecule, and a method of forming a coating by contacting the disk surface with a tape or the like impregnated with the solution under a load, to form a pad on the disk surface. A method of applying while rotating or a spray method can be used. The concentration of the solution varies depending on the type of aromatic compound or lubricant molecule and the type of solvent, but is usually 0.1 to
Used at 5 g / l. Further, by applying heat treatment or the like to the applied lubricating layer, it is possible to effectively form a bond and more firmly fix the lubricating layer to the protective film.

【0022】芳香族化合物の層の保護膜上への形成は、
例えば溶媒でディスクをリンスすることにより確認する
ことができる。溶媒としては、次工程で潤滑剤分子の層
を積層する際の溶液と同一の溶媒を用いることが好まし
い。溶媒でリンスした後にも芳香族化合物の下地層が失
われることなくディスク上に固着していれば、芳香族化
合物の層の上に潤滑剤分子の層を積層して2層構造とす
ることができる。
The formation of the aromatic compound layer on the protective film is as follows.
This can be confirmed, for example, by rinsing the disc with a solvent. As the solvent, it is preferable to use the same solvent as the solution used when laminating the lubricant molecule layer in the next step. If the underlayer of the aromatic compound is fixed on the disk without being lost even after rinsing with a solvent, a layer of lubricant molecules may be laminated on the layer of the aromatic compound to form a two-layer structure. it can.

【0023】芳香族化合物の層の厚みは5〜30Å、潤
滑剤分子の層の厚みは10〜40Å、潤滑層の合計の厚
みは15〜60Åの範囲内であることが好ましい。
The thickness of the aromatic compound layer is preferably 5 to 30 Å, the lubricant molecule layer is preferably 10 to 40 Å, and the total thickness of the lubricating layer is preferably 15 to 60 Å.

【0024】[0024]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。 実施例1 平滑なアルミニウム合金の基板上にスパッタリング法に
よりクロム下地層(2000Å)、コバルト合金の磁性
薄膜(400Å)および炭素保護膜(300Å)を形成
した直径3.5インチの磁気ディスクを、ジアミノベン
ジジンを1mmol/lの濃度で含むメタノール溶液に
浸した後、引き上げることにより、ディスクの表面に厚
さ18Åの均一な塗布膜を形成した。膜厚の測定はエリ
プソメトリーによって行なった。ディスクをクロロホル
ム液中に5分間浸した後、2mm/secの速度で引上
げたところ、塗布膜の膜厚はほとんど変化なく、ジアミ
ノベンジジンは保護膜上に固着していることが確認され
た。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. Example 1 A magnetic disk having a diameter of 3.5 inches, in which a chromium underlayer (2000 Å), a magnetic thin film of cobalt alloy (400 Å) and a carbon protective film (300 Å) were formed on a smooth aluminum alloy substrate by a diamino method, was used. After immersing in a methanol solution containing benzidine at a concentration of 1 mmol / l and then withdrawing, a uniform coating film having a thickness of 18Å was formed on the surface of the disk. The film thickness was measured by ellipsometry. When the disk was dipped in a chloroform solution for 5 minutes and then pulled up at a speed of 2 mm / sec, the thickness of the coating film was hardly changed, and it was confirmed that diaminobenzidine was fixed on the protective film.

【0025】ジアミノベンジジンを固着させたディスク
を、β−(N,N−ジヘプタデシルアミノカルボニル)
プロピオン酸を2mmol/lの濃度で含むクロロホル
ム溶液に浸した後引き上げ、130℃で1時間焼成する
ことにより、厚さ31Åの潤滑層を形成した。潤滑層を
形成したディスクについて、潤滑性能と凝集性の試験を
行なった。潤滑性能の試験としては、薄膜ヘッドを用い
て、荷重9.5gf、摺動線速0.32m/sec(半
径30mm、100rpm)の条件で連続摺動試験を行
ない、摩擦力を測定した。凝集性の試験としては、温度
25°C、湿度40%の環境および温度60°C、湿度
80%にディスクを表1に記載した期間放置し、光学顕
微鏡で凝集や結晶の発生を観察した。結果を表1に示
す。
The disc on which diaminobenzidine was fixed was treated with β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl).
A lubricating layer having a thickness of 31 Å was formed by immersing in a chloroform solution containing propionic acid at a concentration of 2 mmol / l, pulling it up, and baking at 130 ° C. for 1 hour. Lubricating performance and cohesiveness tests were conducted on the disks having a lubricating layer. As a test of the lubrication performance, a thin film head was used to perform a continuous sliding test under the conditions of a load of 9.5 gf and a sliding linear velocity of 0.32 m / sec (radius 30 mm, 100 rpm), and the frictional force was measured. As the cohesiveness test, the disks were left in an environment of temperature 25 ° C. and humidity 40% and at temperature 60 ° C. and humidity 80% for the period described in Table 1, and observed for coagulation and crystal formation with an optical microscope. The results are shown in Table 1.

【0026】上記と同様の方法でジアミノベンジジンの
層(下地層)とβ−(N,N−ジヘプタデシルアミノカ
ルボニル)プロピオン酸の層を形成した2種類のディス
クを製造した。それぞれのディスクの下地層の厚さおよ
び潤滑層全体の厚さは、22Åおよび60Åと7Åおよ
び28Åであった。これらのディスクを、クロロホルム
液でリンスしたところ、残った塗布膜の厚さは21Åと
8Åであった。以上の結果から、本例の潤滑層は、ジア
ミノベンジジンの下地層の上に潤滑剤分子の層が形成さ
れた2層構造となっていることが確認された。
Two kinds of discs having a layer of diaminobenzidine (underlayer) and a layer of β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid were prepared by the same method as described above. The underlayer thickness and the total lubricating layer thickness of each disk were 22Å and 60Å and 7Å and 28Å, respectively. When these discs were rinsed with a chloroform solution, the thickness of the remaining coating film was 21Å and 8Å. From the above results, it was confirmed that the lubricating layer of this example had a two-layer structure in which a layer of lubricant molecules was formed on the base layer of diaminobenzidine.

【0027】実施例2 実施例1と同様のディスクを、ジアミノベンジジンを1
mmol/lの濃度で含むメタノール溶液に浸した後、
引き上げることにより、ディスクの表面に厚さ8Åの均
一な塗布膜を形成した。ディスクをクロロホルム液でリ
ンスしたところ、塗布膜の膜厚はほとんど変化なく、ジ
アミノベンジジンは保護膜上に固着していることが確認
された。
Example 2 A disk similar to that of Example 1 was prepared by adding 1 part of diaminobenzidine.
After soaking in a methanol solution containing a concentration of mmol / l,
By pulling up, a uniform coating film having a thickness of 8Å was formed on the surface of the disk. When the disc was rinsed with a chloroform solution, it was confirmed that the film thickness of the coating film was almost unchanged and diaminobenzidine was fixed on the protective film.

【0028】ジアミノベンジジンを固着させたディスク
を、ステアリン酸を2mmol/lの濃度で含むクロロ
ホルム溶液を用いて、浸漬法により厚さ24Åの均一な
潤滑層を形成した。潤滑層を形成したディスクについ
て、実施例1と同様に潤滑性能と凝集性の試験を行なっ
た。結果を表1に示す。
A disk having diaminobenzidine fixed thereto was subjected to a dipping method to form a uniform lubricating layer having a thickness of 24Å by using a chloroform solution containing stearic acid at a concentration of 2 mmol / l. With respect to the disk on which the lubricating layer was formed, the lubrication performance and cohesiveness were tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0029】上記と同様の方法でジアミノベンジジンの
層(下地層)とステアリン酸の層をそれぞれ7Åおよび
24Å形成したディスクを製造した。このディスクをク
ロロホルム液でリンスしたところ、残った塗布膜の厚さ
は9Åであった。以上の結果から、本例の潤滑層は、ジ
アミノベンジジンの下地層の上に潤滑剤分子の層が形成
された2層構造となっていることが確認された。
By the same method as described above, disks each having a diaminobenzidine layer (underlayer) and a stearic acid layer formed by 7Å and 24Å, respectively, were produced. When this disk was rinsed with a chloroform solution, the thickness of the remaining coating film was 9Å. From the above results, it was confirmed that the lubricating layer of this example had a two-layer structure in which a layer of lubricant molecules was formed on the base layer of diaminobenzidine.

【0030】比較例1 β−(N,N−ジヘプタデシルアミノカルボニル)プロ
ピオン酸を1mmol/lの濃度で含むクロロホルム溶
液を用いて、実施例1と同様のディスクの表面に浸漬法
により厚さ28Åの潤滑膜を形成した。潤滑膜を形成し
たディスクについて、実施例1と同様に潤滑性能と凝集
性の試験を行なった。結果を表1に示す。
Comparative Example 1 A chloroform solution containing β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid at a concentration of 1 mmol / l was used to dip the surface of a disk similar to that of Example 1 by the dipping method. A 28 Å lubricating film was formed. With respect to the disk on which the lubricating film was formed, the lubrication performance and cohesiveness were tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0031】比較例2 ステアリン酸を3mmol/lの濃度で含むクロロホル
ム溶液を用いて、実施例1と同様のディスクの表面に浸
漬法により厚さ16Åの潤滑膜を形成した。潤滑膜を形
成したディスクについて、実施例1と同様に潤滑性能と
凝集性の試験を行なった。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 Using a chloroform solution containing stearic acid at a concentration of 3 mmol / l, a lubricating film having a thickness of 16 Å was formed on the surface of the same disc as in Example 1 by the dipping method. With respect to the disk on which the lubricating film was formed, the lubrication performance and cohesiveness were tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0032】比較例3 ジアミノベンジジンを1mmol/lの濃度で含むクロ
ロホルム溶液を用いて、実施例1と同様に厚さ21Åの
潤滑膜を形成した。潤滑膜を形成したディスクについ
て、実施例1と同様に潤滑性能と凝集性の試験を行なっ
た。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 Using a chloroform solution containing diaminobenzidine at a concentration of 1 mmol / l, a lubricating film having a thickness of 21 Å was formed as in Example 1. With respect to the disk on which the lubricating film was formed, the lubrication performance and cohesiveness were tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、薄膜(ほぼ単分子膜の
膜厚)で優れた潤滑性・耐摩耗性を有し、しかも潤滑剤
分子が凝集することなくそれを長期間維持することがで
きる潤滑層を備えた、長期にわたり信頼性の高い高記録
密度の磁気記録媒体を得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a thin film (almost a monomolecular film thickness) has excellent lubricity and wear resistance, and moreover it is possible to maintain the lubricant molecules for a long time without agglomerating. It is possible to obtain a magnetic recording medium having a high recording density, which is reliable and has a long term, and which has a lubricating layer capable of achieving the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明磁気記録媒体の概念断面図である。FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view of a magnetic recording medium of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非磁性基板 2 磁性層 3 保護膜 4 保護膜表面の酸性官能基 5 塩基性官能基を有する芳香族化合物 6 末端に酸性官能基を有する潤滑剤分子 1 Nonmagnetic Substrate 2 Magnetic Layer 3 Protective Film 4 Acidic Functional Group on Protective Film Surface 5 Aromatic Compound Having Basic Functional Group 6 Lubricant Molecule Having Acidic Functional Group at Terminal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非磁性基板上に薄膜磁性層、保護膜および
潤滑層が順次形成されてなる磁気記録媒体であって、潤
滑層が、分子内に複数の塩基性官能基を有する芳香族化
合物の層および一方の末端のみに酸性官能基を有する潤
滑剤分子の層を含むことを特徴とする磁気記録媒体
1. A magnetic recording medium in which a thin film magnetic layer, a protective film and a lubricating layer are sequentially formed on a non-magnetic substrate, wherein the lubricating layer has an aromatic compound having a plurality of basic functional groups in its molecule. Recording medium and a layer of lubricant molecules having an acidic functional group only at one end thereof
【請求項2】芳香族化合物が、塩基性官能基としてアミ
ノ基またはイミノ基を3個以上有し、塩基性官能基を除
いた骨格部分の分子量が600以下である請求項1記載
の磁気記録媒体
2. The magnetic recording according to claim 1, wherein the aromatic compound has three or more amino groups or imino groups as basic functional groups, and the skeleton portion excluding the basic functional groups has a molecular weight of 600 or less. Medium
【請求項3】潤滑剤分子が、末端の酸性官能基としてカ
ルボキシル基を有し、炭素原子数が8以上である請求項
1または2に記載の磁気記録媒体
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the lubricant molecule has a carboxyl group as an acidic functional group at the terminal and has 8 or more carbon atoms.
【請求項4】保護膜が炭素質膜である請求項1ないし3
いずれかに記載の磁気記録媒体
4. The protective film is a carbonaceous film.
Magnetic recording medium according to any one of
【請求項5】芳香族化合物の層の膜厚が5〜30Åであ
る請求項1ないし4いずれかに記載の磁気記録媒体
5. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the aromatic compound layer is 5 to 30 Å.
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