JPH07161031A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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Publication number
JPH07161031A
JPH07161031A JP30848093A JP30848093A JPH07161031A JP H07161031 A JPH07161031 A JP H07161031A JP 30848093 A JP30848093 A JP 30848093A JP 30848093 A JP30848093 A JP 30848093A JP H07161031 A JPH07161031 A JP H07161031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
recording medium
magnetic recording
protective layer
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP30848093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kitaoka
正樹 北岡
Toshifumi Tsujino
敏文 辻野
Akio Takigawa
章雄 滝川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP30848093A priority Critical patent/JPH07161031A/en
Publication of JPH07161031A publication Critical patent/JPH07161031A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the toughness and hydrophobic property of a protective layer by using a polyorganosiloxane-contg. layer formed by curing a coating soln. contg. specified organosilicon compds. and specified hard fine particles as the protective layer. CONSTITUTION:A protective layer 5 and a lubricating layer 6 are laminated on a magnetic layer 4. When a coating soln. contg. organosilicon compds. represented by the formulae R S<1>n(R<2>)4-n and Si(R<2>)4 and hard fine particles of a metal oxide is applied to the smooth surface of the layer 4 and heat-cured and the resulting polyorganosiloxane-contg. layer is used as the protective layer 5, the layer 5 has improved toughness and hydrophobic property. In this case, the surface of the layer 5 is made rugged by the hard fine particles and the lubricating layer 6 with a rugged surface is formed on the layer 5. In the formulae, R<1> is satd. hydrocarbon or hydrocarbon contg. F or Cl, R<2> is alkoxy, alkoxyalkoxy, isocyanato or Cl and (n) is an integer of 1-3.

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、潤滑層の耐久性が優れ
た磁気記録媒体に関する。さらに、詳述すると保護層の
靱性が改善され、かつ保護層と潤滑層の密着性が改善さ
れた磁気記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium having a lubricating layer excellent in durability. More specifically, the present invention relates to a magnetic recording medium in which the toughness of the protective layer is improved and the adhesion between the protective layer and the lubricating layer is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、コンタクトスタートストップ
(以下CSSと記す)式の磁気ディスク装置に用いられ
る磁気記録媒体は、非磁性体基板上に磁性層、保護層お
よび潤滑層を順次形成して製造される。保護層は磁性層
の耐環境性ならびに磁気ヘッドとの直接接触による損傷
防止性を有し、潤滑層は保護層の摩耗を緩和する役割を
果たす。保護層は耐摩耗性あるいは潤滑性が良好である
という観点から、二酸化珪素のような金属酸化物、窒化
珪素のような金属窒化物、非晶質炭素等の無機物で構成
されている。潤滑層としては、化学的安定性、低蒸気
圧、低表面張力、境界潤滑性、保護層との付着力が良好
であることから、パーフルオロポリエーテル系の液体潤
滑剤が用いられている。更に、磁気記録媒体と磁気ヘッ
ドと間の摩擦を低減させるために、磁気記録媒体の表面
に微細な凹凸を付与することがなされる。磁気記録媒体
の表面に適当な凹凸形状と潤滑性を付与することによ
り、磁気記録媒体のCSS耐久性向上が計られている。
2. Description of the Related Art Generally, a magnetic recording medium used in a contact start stop (hereinafter referred to as CSS) type magnetic disk device is manufactured by sequentially forming a magnetic layer, a protective layer and a lubricating layer on a non-magnetic substrate. It The protective layer has environmental resistance of the magnetic layer and damage prevention by direct contact with the magnetic head, and the lubricating layer plays a role of reducing wear of the protective layer. The protective layer is made of a metal oxide such as silicon dioxide, a metal nitride such as silicon nitride, or an inorganic substance such as amorphous carbon from the viewpoint of good wear resistance or lubricity. As the lubricating layer, a perfluoropolyether liquid lubricant is used because of its chemical stability, low vapor pressure, low surface tension, boundary lubricity, and good adhesion to the protective layer. Further, in order to reduce the friction between the magnetic recording medium and the magnetic head, fine irregularities are provided on the surface of the magnetic recording medium. It has been attempted to improve the CSS durability of the magnetic recording medium by providing the surface of the magnetic recording medium with appropriate irregularities and lubricity.

【0003】特開昭61−229227号あるいは特開
昭61−73227号公報には、このような凹凸の形成
を保護層の形成と同時に行なうことを目的として、磁性
層上に硬質微粒子を分散させたテトラアルコキシシラン
の加水分解溶液を塗布、硬化させた保護層を有する磁気
記録媒体が開示されている。また、特開平2−1371
20号公報には、保護層中に分散された硬質微粒子の粒
径、存在密度および硬質微粒子の存在しない凹部の被膜
厚みを限定することによって、CSSテストに対する耐
久性を向上できることが開示されている。
In JP-A-61-229227 or JP-A-61-732227, hard fine particles are dispersed on a magnetic layer for the purpose of forming such irregularities simultaneously with the formation of a protective layer. There is disclosed a magnetic recording medium having a protective layer formed by coating and curing a hydrolyzed solution of tetraalkoxysilane. In addition, JP-A-2-1371
Japanese Unexamined Patent Publication No. 20 discloses that the durability to the CSS test can be improved by limiting the particle size, the existing density of the hard fine particles dispersed in the protective layer, and the coating thickness of the recesses where the hard fine particles do not exist. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保護層
として上記硬質微粒子を分散させるのにマトリックスと
して二酸化珪素を用いる従来技術では、潤滑層の均一塗
布性ならびに保護層と潤滑層の付着力が必ずしも十分で
あるとはいえなかった。すなわち、保護層表面において
摩擦係数の場所によるばらつきが生じ、またその耐久性
が十分でなかった。たとば、潤滑層が消失した部分で
は、摩擦係数の増大が顕著となり、更に二酸化珪素は脆
いので、やがて保護層の摩耗、破壊が進み、ときには磁
性層まで破壊が及ぶという問題点があった。本発明は上
記問題点を解決するためになされたもので、保護層の強
靱性ならびに疎水性を向上させることにより、磁気ヘッ
ドによる保護層の摩耗、破壊を減じた磁気記録媒体を提
供することを目的とする。
However, in the prior art in which silicon dioxide is used as a matrix to disperse the hard particles as a protective layer, the uniform coating property of the lubricating layer and the adhesive force between the protective layer and the lubricating layer are not always sufficient. I couldn't say that. That is, the coefficient of friction varies depending on the location on the surface of the protective layer, and its durability is not sufficient. For example, in the portion where the lubricating layer disappears, the friction coefficient increases remarkably, and since silicon dioxide is fragile, there is a problem that the protective layer eventually wears and breaks, and sometimes the magnetic layer also breaks. The present invention has been made to solve the above problems, and provides a magnetic recording medium in which abrasion and destruction of a protective layer by a magnetic head are reduced by improving the toughness and hydrophobicity of the protective layer. To aim.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、表面が平滑な
非磁性体基板上に磁性層、保護層および潤滑層を順次形
成してなる磁気記録媒体において、保護層を、下記の一
般式(1)および(2)で示される有機珪素化合物およ
び硬質微粒子とを含む塗布溶液を前記磁性層上に塗布
し、硬化して形成したポリオルガノシロキサン含有層と
したことを特徴とする磁気記録媒体である。
The present invention provides a magnetic recording medium in which a magnetic layer, a protective layer and a lubricating layer are sequentially formed on a non-magnetic substrate having a smooth surface, and the protective layer is formed by the following general formula: A magnetic recording medium characterized by forming a polyorganosiloxane-containing layer formed by applying a coating solution containing the organosilicon compound represented by (1) and (2) and hard fine particles onto the magnetic layer and curing the coating solution. Is.

【0006】R1 nSi(R24-n (1) Si(R24 (2) ここで、 R1:飽和炭化水素基、フツ素または塩素を有する炭化水
素基であり、互いに同一であっても相異なっていてもよ
い、 R2:アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシアル
コキシ基、イソシアネート基または塩素元素であり、互
いに同一であっても相異なってもよい、 n:1〜3のいずれかの整数、である。
R 1 n Si (R 2 ) 4-n (1) Si (R 2 ) 4 (2) where R 1 is a saturated hydrocarbon group, a hydrocarbon group containing fluorine or chlorine, and R 2 may be the same or different, R 2 : an alkoxy group, an acyloxy group, an alkoxyalkoxy group, an isocyanate group or a chlorine element, which may be the same or different, n: 1 to 3 , Which is an integer.

【0007】本発明の保護層は、一般式(1)で示され
る有機珪素化合物および/またはそれらの部分加水分解
縮合物(以後誘導体という)と、一般式(2)で示され
る有機珪素化合物および/またはそれらの部分加水分解
縮合物(以後誘導体という)と、硬質微粒子とを含む塗
布溶液を磁性層上に塗布し、硬化して形成することがで
きる。ここで、加水分解縮合物とは、一般式(1)、
(2)で示される有機珪素化合物中のアルコキシ基、ア
ルコキシアルコキシ基、アシルアルコキシ基、イソシア
ネート基、塩素元素の一部または全部が水酸基で置換さ
れたもの、およびさらに一部縮合が進行したものをい
う。
The protective layer of the present invention comprises an organosilicon compound represented by the general formula (1) and / or a partial hydrolysis-condensation product thereof (hereinafter referred to as a derivative), an organosilicon compound represented by the general formula (2), and It can be formed by applying a coating solution containing a hardened fine particle and / or a partially hydrolyzed condensate thereof (hereinafter referred to as a derivative) on the magnetic layer and curing it. Here, the hydrolysis-condensation product is represented by the general formula (1),
The alkoxy group, the alkoxyalkoxy group, the acylalkoxy group, the isocyanate group in the organosilicon compound represented by (2), the one in which some or all of the chlorine elements are substituted with a hydroxyl group, and the one in which some condensation has further proceeded Say.

【0008】本発明に用いられる一般式(1)で示され
る有機珪素化合物としては、メチルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエ
トキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、
トリメチルクロロシラン等がその代表例として挙げるこ
とができる。本発明に用いられる一般式(2)で示され
る有機珪素化合物としては、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、テトラアセトキシラン、テトライ
ソシアネートシラン等がその代表例として挙げることが
できる。
Examples of the organosilicon compound represented by the general formula (1) used in the present invention include methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane and 3,3. , 3-trifluoropropyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane,
Dimethyldiethoxysilane, dimethyldichlorosilane,
Trimethylchlorosilane and the like can be mentioned as a typical example. Typical examples of the organosilicon compound represented by the general formula (2) used in the present invention include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraacetoxysilane, and tetraisocyanatesilane.

【0009】一般式(1)で示される有機珪素化合物お
よび/またはその誘導体を使用して保護層を形成した
後、パーフルオロポリエーテル等の潤滑剤を塗布したと
き、低摩擦化および耐久性の向上が認められる。これ
は、潤滑層が均一に塗布されていない部分においても、
保護層自体の低摩擦性ならびに疎水性の寄与により、保
護層の耐久性が向上したものと推定される。
When a lubricant such as perfluoropolyether is applied after forming a protective layer using the organosilicon compound represented by the general formula (1) and / or its derivative, it is possible to reduce friction and durability. Improvement is recognized. This is because even if the lubrication layer is not applied uniformly,
It is presumed that the durability of the protective layer is improved due to the low friction property and the contribution of the hydrophobic property of the protective layer itself.

【0010】塗布溶液中に含まれる一般式(1)および
(2)で示される有機珪素化合物の混合割合は、それぞ
れR1 nSiO(4-n)/2換算モル数およびSiO2換算モル
数で表して、SiO2/R1 nSiO(4-n)/2モル比を1〜
103とするのが好ましい。この値が103を超えると、
磁気記録媒体の保護層として、一般式(1)の有機珪素
化合物の効果が小さくなり、低摩擦化ならびに耐久性の
向上が不十分となり、更に保護層自体が脆くなるので好
ましくない。一方この値が1に満たないときは、保護層
の耐摩耗性が低下し、磁気記録媒体としての耐久性が低
下して実用上必要な強度が得られなくなるので好ましく
ない。磁性層の磁気的性質の変化が記録および再生に影
響を与えない温度で保護層を硬化させた本発明は、一般
式(1)で示される有機珪素化合物由来の有機基R1
保護層中に残存している。この様にして保護層中に導入
された有機基は、保護層自体の低摩擦性を有し、潤滑耐
久性の向上および保護層の強靱性付与に大きく寄与し、
磁気ヘッドが衝突したときにおいても大きな保護層の破
壊抵抗を示す。
The mixing ratios of the organosilicon compounds represented by the general formulas (1) and (2) contained in the coating solution are R 1 n SiO (4-n) / 2- equivalent mole number and SiO 2 -equivalent mole number, respectively. The SiO 2 / R 1 n SiO (4-n) / 2 molar ratio is 1 to
It is preferably 10 3 . If this value exceeds 10 3 ,
As the protective layer of the magnetic recording medium, the effect of the organosilicon compound represented by the general formula (1) becomes small, the reduction of friction and the improvement of durability become insufficient, and the protective layer itself becomes brittle, which is not preferable. On the other hand, if this value is less than 1, the abrasion resistance of the protective layer is lowered, the durability as a magnetic recording medium is lowered, and the strength required for practical use cannot be obtained, which is not preferable. In the present invention in which the protective layer is cured at a temperature at which the change in the magnetic properties of the magnetic layer does not affect recording and reproduction, the organic group R 1 derived from the organosilicon compound represented by the general formula (1) is contained in the protective layer. Remains in. The organic group thus introduced into the protective layer has a low friction property of the protective layer itself, and contributes greatly to improvement of lubrication durability and toughness of the protective layer.
Even when the magnetic head collides, it exhibits a large protective layer destruction resistance.

【0011】本発明においては、磁気記録媒体と磁気ヘ
ッドとの間の摩擦係数をさらに低減させるため、保護層
表面に、凸部と凹部の差が約5nm以上の、凹凸形状を
付与することができる。本発明においては、この凹凸を
保護層中の硬質微粒子により形成することができる。硬
質微粒子としてアルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコ
ニウム、スズ、アンチモン、タンタル等の酸化物を用い
ることができ、なかでもそれらの金属酸化物微粒子が水
もしくはアルコール系の分散媒に分散したゾルが好まし
い。特にシリカゾルが塗布液調製時の安定性、入手し得
る品種の多さ等から好ましい。ここでは硬質微粒子とし
てシリカゾルを用いた場合に付いて記す。シリカゾルと
は、粒径が約1〜500nmのシリカ(二酸化珪素)微
粒子を水またはアルコール系分散媒に分散せしめたゾ
ル、またはこのゾルから分散媒を除去した乾燥粉末を再
度、適当な分散媒に分散せしめたゾルである。
In the present invention, in order to further reduce the coefficient of friction between the magnetic recording medium and the magnetic head, it is possible to provide the surface of the protective layer with a concavo-convex shape in which the difference between the convex and concave portions is about 5 nm or more. it can. In the present invention, these irregularities can be formed by the hard fine particles in the protective layer. As the hard particles, oxides of aluminum, silicon, titanium, zirconium, tin, antimony, tantalum, etc. can be used, and among them, a sol in which the metal oxide particles are dispersed in a water or alcohol dispersion medium is preferable. In particular, silica sol is preferable in terms of stability at the time of preparing a coating solution, a large number of kinds available, and the like. Here, the case where silica sol is used as the hard fine particles will be described. A silica sol is a sol in which fine particles of silica (silicon dioxide) having a particle size of about 1 to 500 nm are dispersed in water or an alcohol-based dispersion medium, or a dry powder obtained by removing the dispersion medium from this sol is again used as an appropriate dispersion medium. It is a dispersed sol.

【0012】塗布溶液中に含まれる一般式(1)および
(2)で示される有機珪素化合物の濃度およびこれに添
加するシリカゾルの粒径および濃度を調節することによ
って、最適の凹凸を有する保護層とされる。
By adjusting the concentration of the organosilicon compound represented by the general formulas (1) and (2) contained in the coating solution and the particle size and concentration of the silica sol added thereto, the protective layer having the optimum unevenness. It is said that

【0013】硬質微粒子として二酸化珪素の微粒を用い
る場合を例示的に述べると、シリカゾルの混合比率は、
凸部と凹部の差が約5nm以上の凹凸を形成するには、
平均粒径が約10nm〜約300nmのシリカゾル微粒
子を、一般式(1)および(2)の有機珪素化合物また
は/および一般式(1)および(2)の有機珪素化合物
の誘導体の合計量に対して、珪素元素のモル比で約10
ー5〜約10-1倍となるように混合する。より好ましくは
凸部と凹部の差が約10nm以上で、平均粒径が約20
nm〜約100nmの微粒子を、一般式(1)および一
般式(2)および/またはそれらの誘導体の合計量に対
して、珪素元素のモル比で約10ー3〜約10ー2倍となる
ように混合する。これらにより、磁気ヘッドとの摩擦係
数が低く、かつ磁気ヘッドの摺動に対して耐久性が高い
保護層とすることができる。300nmを超える微粒子
を用いることは、磁気ヘッドと磁性層との距離が増大
し、記録再生特性が低下するので好ましくない。粒径が
約300nm以下の硬質微粒子であれば、粒径の異なる
2種類以上の二酸化珪素微粒子を使用してもかまわな
い。
Exemplifying the case where fine particles of silicon dioxide are used as the hard fine particles, the mixing ratio of silica sol is
To form unevenness with a difference between convex and concave of about 5 nm or more,
The silica sol fine particles having an average particle size of about 10 nm to about 300 nm are used for the total amount of the organosilicon compound of the general formulas (1) and (2) or / and the derivative of the organosilicon compound of the general formulas (1) and (2). And the molar ratio of elemental silicon is about 10
Mix 5 to about 10 -1 times. More preferably, the difference between the convex portion and the concave portion is about 10 nm or more, and the average particle diameter is about 20.
nm to about 100 nm in terms of the molar ratio of elemental silicon to about 10 −3 to about 10 −2 times the total amount of general formula (1) and general formula (2) and / or their derivatives. To mix. By these, a protective layer having a low friction coefficient with the magnetic head and high durability against sliding of the magnetic head can be obtained. It is not preferable to use fine particles of more than 300 nm because the distance between the magnetic head and the magnetic layer increases and the recording / reproducing characteristics deteriorate. Two or more kinds of silicon dioxide fine particles having different particle diameters may be used as long as they are hard fine particles having a particle diameter of about 300 nm or less.

【0014】上記塗布溶液中の一般式(1)と(2)お
よび二酸化珪素微粒子の濃度の和が、一般式(1)につ
いてはR1 nSiO(4-n)/2、一般式(2)および二酸化
珪素微粒子についてはSiO2に換算した重量濃度で、
約0.1〜約10%となるようにするのが好ましい。濃
度調整用の溶媒としてメタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコール、エトキシエタノール、プロピレング
リコールモノメチルエーテル等を用いる事ができる。こ
のような塗布溶液を用いて磁性層上に塗布した後、硬化
して保護層とするが、塗布方法としては、浸漬塗布法ま
たは回転塗布法が好ましい。塗布後、磁性層の磁気的性
質の変化が記録および再生に影響を与えない約400℃
以下、より好ましくは約300℃以下の温度で加熱硬化
するか、または紫外線、遠紫外線などを照射して硬化さ
せて保護層とすることができる。この様にして凹部の厚
みが、約5nm〜約50nmで凸部と凹部の差が約5n
m〜約250nmの凹凸形状を保護層に付与することが
できる。凹部の厚みが約5nm以下では、磁気ヘッドの
摺動に対して磁性層を保護する効果が低下するため好ま
しくない。また50nmを超えると、磁気ヘッドと磁性
層との距離が増大し記録再生特性が低下するので好まし
くない。また凸部と凹部の差が約5nm以下では良好な
CSS耐久性が得られ難く、約250nmを越えると記
録再生特性が低下するので好ましくない。
For the general formula (1), the sum of the concentrations of the general formulas (1) and (2) and the silicon dioxide fine particles in the coating solution is R 1 n SiO (4-n) / 2 , the general formula (2) ) And silicon dioxide fine particles are in a weight concentration converted to SiO 2 .
It is preferable that it is about 0.1 to about 10%. Methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethoxyethanol, propylene glycol monomethyl ether or the like can be used as a solvent for adjusting the concentration. A magnetic layer is coated with such a coating solution and then cured to form a protective layer. The coating method is preferably a dip coating method or a spin coating method. After coating, changes in the magnetic properties of the magnetic layer do not affect recording and reproduction.
Hereinafter, more preferably, it may be heat-cured at a temperature of about 300 ° C. or lower, or may be irradiated with ultraviolet rays or deep ultraviolet rays to be cured to form a protective layer. In this way, the thickness of the concave portion is about 5 nm to about 50 nm and the difference between the convex portion and the concave portion is about 5 n.
It is possible to give the protective layer an uneven shape of m to about 250 nm. When the thickness of the concave portion is about 5 nm or less, the effect of protecting the magnetic layer against sliding of the magnetic head decreases, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 50 nm, the distance between the magnetic head and the magnetic layer increases and the recording / reproducing characteristics deteriorate, which is not preferable. Further, if the difference between the convex portion and the concave portion is about 5 nm or less, it is difficult to obtain good CSS durability, and if it exceeds about 250 nm, the recording / reproducing characteristics deteriorate, which is not preferable.

【0015】本発明に用いられる非磁性基板としては、
ガラス板、セラミックス板等の無機酸化物系、アルミニ
ウム板の金属系のいずれもが用いられる。ガラス板を用
いるときは火造り面をそのまま、またはその面を研磨し
て平滑にして用いる。また、アルミニウム基板を用いる
ときは、ニッケル・リン膜を被覆してその面を研磨して
用いる。本発明に用いられる磁性層は、スパッタリング
等で被覆される合金磁性膜を用いることができる。さら
に、本発明の潤滑層は、パーフルオロポリエーテルなど
のフッ素を含有する高分子化合物からなる公知の潤滑油
を用いることができる。また、本発明においては、磁性
層を被覆するに先立ち、磁性層の磁気特性に影響を与え
る結晶性を制御するためのクロム金属などの下地層を設
けても良く、磁性層の上に保護層を設けるときの磁性層
の酸化を防止するために、保護層の形成に先立ち非磁性
の酸化防止層を設けても良い。
As the non-magnetic substrate used in the present invention,
Both an inorganic oxide type such as a glass plate and a ceramics plate and a metallic type such as an aluminum plate are used. When using a glass plate, the fired surface is used as it is, or the surface is polished and smoothed. When an aluminum substrate is used, it is used by coating it with a nickel-phosphorus film and polishing its surface. As the magnetic layer used in the present invention, an alloy magnetic film coated by sputtering or the like can be used. Further, for the lubricating layer of the present invention, a known lubricating oil composed of a fluorine-containing polymer compound such as perfluoropolyether can be used. Further, in the present invention, prior to coating the magnetic layer, an underlayer of chromium metal or the like for controlling crystallinity which affects the magnetic characteristics of the magnetic layer may be provided, and a protective layer may be provided on the magnetic layer. In order to prevent the magnetic layer from being oxidized when the protective layer is provided, a nonmagnetic antioxidant layer may be provided prior to the formation of the protective layer.

【0016】[0016]

【作用】本発明の磁気記録媒体の保護層は、ポリオルガ
ノシロキサンを含有しているので、従来技術の二酸化珪
素を保護層とするものよりも強靱性を有している。これ
により磁気ヘッドが保護膜に強く接触しても磁気記録媒
体が破壊されることが防止される。また、保護層に含ま
れるポリオルガノシロキサン骨格の珪素には、潤滑性な
らびに疎水性を有する有機基があるので、保護層上に設
けられる潤滑層がたとえ均一に塗布されていなくても、
磁気ヘッドに対する潤滑性能が確保される。さらに本発
明の保護層中の硬質微粒子は、保護層表面に凹凸を付与
し、CSS特性を向上させる。
Since the protective layer of the magnetic recording medium of the present invention contains polyorganosiloxane, it has a toughness as compared with the conventional protective layer made of silicon dioxide. This prevents the magnetic recording medium from being destroyed even when the magnetic head is in strong contact with the protective film. Further, since the silicon of the polyorganosiloxane skeleton contained in the protective layer has an organic group having lubricity and hydrophobicity, even if the lubricating layer provided on the protective layer is not uniformly applied,
Lubrication performance for the magnetic head is secured. Furthermore, the hard fine particles in the protective layer of the present invention impart irregularities on the surface of the protective layer, and improve CSS characteristics.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明を詳細
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。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

【0018】実施例1 テトラエトキシシラン10g,ヘプタデカフルオロデシ
ルトリメトキシシラン0.2g,エチルアルコール30
g,蒸留水20gおよび酢酸5gを混合し、5時間室温
で攪拌した。この溶液25gをエチルアルコール200
gで希釈後、粒径20〜30nmの二酸化珪素粒子を純
水中に4重量%分散させた溶液を1g添加して、保護層
形成用の塗布液とした。表面に、凹凸形状が形成されて
いない磁性層上に、上記塗布液をスピンコート法で塗布
した後、290℃で1時間熱処理して、保護層を硬化形
成した。走査型電子顕微鏡により、破断面を観察したと
ころ、二酸化珪素微粒子による凹凸形状が確認され、凹
部の厚みは約15nmであった。上記得られた保護層上
に、スピンコート法によって、末端にヒドロキシル基を
有するパーフルオロポリエーテルを塗布後、100℃で
30分間乾燥して、膜厚約2nmの潤滑層を形成し、目
的とする磁気記録媒体を得た。この磁気記録媒体に対
し、磁気ヘッドの静止摩擦係数および面内の動摩擦係数
を測定した結果を表1に示す。
Example 1 Tetraethoxysilane 10 g, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane 0.2 g, ethyl alcohol 30
g, 20 g of distilled water and 5 g of acetic acid were mixed and stirred at room temperature for 5 hours. 25 g of this solution was added to 200 ml of ethyl alcohol.
After diluting with g, 1 g of a solution in which 4% by weight of silicon dioxide particles having a particle diameter of 20 to 30 nm was dispersed in pure water was added to prepare a coating liquid for forming a protective layer. The coating solution was applied onto the magnetic layer on the surface of which the uneven shape was not formed, by a spin coating method, and then heat-treated at 290 ° C. for 1 hour to form a hardened protective layer. When the fracture surface was observed with a scanning electron microscope, irregularities due to the silicon dioxide fine particles were confirmed, and the thickness of the recess was about 15 nm. On the protective layer obtained above, a perfluoropolyether having a hydroxyl group at the end was applied by a spin coating method and then dried at 100 ° C. for 30 minutes to form a lubricating layer having a film thickness of about 2 nm. A magnetic recording medium was obtained. Table 1 shows the measurement results of the static friction coefficient of the magnetic head and the in-plane dynamic friction coefficient of this magnetic recording medium.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】実施例2 テトラエトキシシラン100g,メチルトリメトキシシ
ラン15g,エチルアルコール200g,蒸留水35g
および酢酸3gを混合し、約50℃で20時間攪拌し
た。この溶液30gをエチルアルコール250gで希釈
後、粒径30〜40nmの二酸化珪素微粒子を純水中に
2重量%分散させた溶液を3g添加して保護層形成用の
塗布液とした。表面に、凹凸形状が形成されていない磁
性層上に、上記塗布液をスピンコート法で塗布した後、
300℃で1時間熱処理して、保護層を硬化形成した。
走査型電子顕微鏡により、破断面を観察したところ、保
護層凹部厚みは約20nmであった。また原子間力顕微
鏡(AFM)で観察した結果凸部と凹部の差は、約20
nmであった。上記得られた保護層上に、スピンコート
法によって、末端にヒドロキシル基を有するパーフルオ
ロポリエーテルを塗布後、100℃で30分間乾燥し
て、膜厚約2nmの潤滑層を形成し、目的とする磁気記
録媒体を得た。この磁気記録媒体に対し、ピン・ディス
ク摩耗テスト(ピン形状は約2mmφ,10gf,30
0rpm)を実施した結果を第3表に示す。本テストは
保護膜の破壊に到るまでの時間が長いほど保護膜が低摩
擦かつ強靱である事を示している。
Example 2 Tetraethoxysilane 100 g, Methyltrimethoxysilane 15 g, Ethyl alcohol 200 g, Distilled water 35 g
And 3 g of acetic acid were mixed and stirred at about 50 ° C. for 20 hours. After 30 g of this solution was diluted with 250 g of ethyl alcohol, 3 g of a solution in which 2 wt% of silicon dioxide fine particles having a particle size of 30 to 40 nm were dispersed in pure water was added to prepare a coating liquid for forming a protective layer. After coating the coating liquid on the surface of the magnetic layer on which the uneven shape is not formed by the spin coating method,
A heat treatment was performed at 300 ° C. for 1 hour to form a protective layer by curing.
When the fracture surface was observed with a scanning electron microscope, the thickness of the protective layer recess was about 20 nm. As a result of observing with an atomic force microscope (AFM), the difference between the convex portion and the concave portion is about 20.
was nm. On the protective layer obtained above, a perfluoropolyether having a hydroxyl group at the end was applied by a spin coating method and then dried at 100 ° C. for 30 minutes to form a lubricating layer having a film thickness of about 2 nm. A magnetic recording medium was obtained. For this magnetic recording medium, a pin / disk wear test (the pin shape is about 2 mmφ, 10 gf, 30
Table 3 shows the results of carrying out 0 rpm). This test shows that the longer the time before the protective film is destroyed, the lower the friction and the toughness of the protective film.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】実施例3 実施例1において粒径20〜30nmの二酸化珪素微粒
子に代え,約10nm*約50nmの偏平形状のアルミ
ナ微粒子を用いた以外は実施例2と同様に実施した。得
られた磁気記録媒体は良好なCSS耐久性を示した。
Example 3 The procedure of Example 2 was repeated, except that the alumina dioxide particles having a particle size of 20 to 30 nm were replaced by the flat alumina particles having a particle size of about 10 nm * about 50 nm. The obtained magnetic recording medium showed good CSS durability.

【0023】比較例1 テトラエトキシシラン11g,エチルアルコール30
g,蒸留水20gおよび酢酸5gを混合し、5時間室温
で攪拌した。この溶液25gをエチルアルコール200
gで希釈後、粒径20〜30nmの二酸化珪素微粒子を
純水中に4重量%分散させた溶液を1g添加して、保護
層形成用の塗布液とした。表面に、凹凸形状が形成され
ていない磁性層上に、上記塗布液をスピンコート法で塗
布した後、290℃で1時間熱処理して、保護層を硬化
形成した。走査型電子顕微鏡により、破断面を観察した
ところ、二酸化珪素微粒子による凹凸形状が確認され、
凹部の厚みは約15nmであった。上記得られた保護層
上に、スピンコート法によって、末端にヒドロキシル基
を有するパーフルオロポリエーテルを塗布後、100℃
で30分間乾燥して、膜厚約2nmの潤滑層を形成し磁
気記録媒体とした。この磁気記録媒体に対し、磁気ヘッ
ドの静止摩擦係数および面内の動摩擦係数を測定した結
果を表1に示す。表1のとうり、本発明の磁気記録媒体
は、静止摩擦係数ならびに磁気ヘッド摺動時の摩擦係数
の絶対値が、低く抑えられている。また、動摩擦係数の
面内ばらつきもきわめて小さい。保護層形成に、一般式
(1)で示される珪素化合物として、ヘプタデカフルオ
ロデシルトリメトキシシランを使用した効果は明らかで
ある。
Comparative Example 1 Tetraethoxysilane 11 g, ethyl alcohol 30
g, 20 g of distilled water and 5 g of acetic acid were mixed and stirred at room temperature for 5 hours. 25 g of this solution was added to 200 ml of ethyl alcohol.
After diluting with g, 1 g of a solution in which 4% by weight of silicon dioxide fine particles having a particle diameter of 20 to 30 nm was dispersed in pure water was added to prepare a coating liquid for forming a protective layer. The coating solution was applied onto the magnetic layer on the surface of which the uneven shape was not formed, by a spin coating method, and then heat-treated at 290 ° C. for 1 hour to form a hardened protective layer. When the fracture surface was observed with a scanning electron microscope, the irregular shape due to the silicon dioxide fine particles was confirmed,
The thickness of the recess was about 15 nm. After coating a perfluoropolyether having a hydroxyl group at the terminal by spin coating on the obtained protective layer, 100 ° C.
And dried for 30 minutes to form a lubricating layer having a film thickness of about 2 nm to obtain a magnetic recording medium. Table 1 shows the measurement results of the static friction coefficient of the magnetic head and the in-plane dynamic friction coefficient of this magnetic recording medium. As shown in Table 1, in the magnetic recording medium of the present invention, the static friction coefficient and the absolute value of the friction coefficient when the magnetic head slides are kept low. Also, the in-plane variation of the dynamic friction coefficient is extremely small. The effect of using heptadecafluorodecyltrimethoxysilane as the silicon compound represented by the general formula (1) for forming the protective layer is clear.

【0024】比較例2 テトラエトキシシラン100g,エチルアルコール17
5g,蒸留水35gおよび酢酸5gを混合し、5時間室
温で攪拌した。この溶液25gをエチルアルコール20
0gで希釈後、粒径20〜30nmの二酸化珪素粒子を
純水中に4重量%分散させた溶液を1g添加して、保護
層形成用の塗布液とした。この塗布液を用いた以外は実
施例2と同様に実施した。得られた磁気ディスクのピン
・ディスク摩耗テスト結果を表2に示す。
Comparative Example 2 Tetraethoxysilane 100 g, ethyl alcohol 17
5 g, distilled water 35 g and acetic acid 5 g were mixed and stirred for 5 hours at room temperature. 25 g of this solution was added to ethyl alcohol 20
After diluting with 0 g, 1 g of a solution in which 4% by weight of silicon dioxide particles having a particle diameter of 20 to 30 nm was dispersed in pure water was added to prepare a coating liquid for forming a protective layer. The same procedure as in Example 2 was carried out except that this coating solution was used. Table 2 shows the pin-disk wear test results of the obtained magnetic disks.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の保護層は、それ自体に潤滑性が
あるので、たとえ潤滑層の均一な塗布がなされていなく
ても磁気記録媒体として必要な潤滑性能が優れている。
さらに保護膜自体に靱性があるので磁気ヘッドが強く接
触、衝突しても磁気記録媒体の破壊抵抗性が高い。
Since the protective layer of the present invention has lubricity by itself, the lubricating performance required for a magnetic recording medium is excellent even if the lubricating layer is not uniformly applied.
Further, since the protective film itself has toughness, the magnetic recording medium has high resistance to breakage even when the magnetic head is in strong contact or collision.

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

【図1】本発明の磁気記録媒体の一実施例の一部断面図
である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an embodiment of a magnetic recording medium of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・磁気記録媒体、2・・・ガラス板、3・・・下
地層、4・・・磁性層、5・・・保護層、6・・・潤滑
層、7・・・硬質微粒子
1 ... Magnetic recording medium, 2 ... Glass plate, 3 ... Underlayer, 4 ... Magnetic layer, 5 ... Protective layer, 6 ... Lubrication layer, 7 ... Hard fine particles

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面が平滑な非磁性体基板上に磁性層、保
護層および潤滑層を順次形成してなる磁気記録媒体にお
いて、保護層を、下記の一般式(1)および(2)で示
される有機珪素化合物および硬質微粒子とを含む塗布溶
液を前記磁性層上に塗布し、硬化して形成したポリオル
ガノシロキサン含有層としたことを特徴とする磁気記録
媒体。 R1 nSi(R24-n (1) Si(R24 (2) ここで、 R1:飽和炭化水素基、フツ素または塩素を有する炭化水
素基であり、互いに同一 であっても相異なっていて
もよい、 R2:アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシアル
コキシ基、イソシアネート 基または塩素元素であ
り、互いに同一であっても相異なってもよい、 n:1〜3のいずれかの整数、である。
1. A magnetic recording medium in which a magnetic layer, a protective layer and a lubricating layer are sequentially formed on a non-magnetic substrate having a smooth surface, and the protective layer is represented by the following general formulas (1) and (2). A magnetic recording medium characterized by forming a polyorganosiloxane-containing layer formed by applying a coating solution containing the organic silicon compound and hard particles shown on the magnetic layer and curing the coating solution. R 1 n Si (R 2 ) 4-n (1) Si (R 2 ) 4 (2) Here, R 1 is a saturated hydrocarbon group, a hydrocarbon group containing fluorine or chlorine, which are the same as each other. may be different from each even, R 2: an alkoxy group, an acyloxy group, an alkoxyalkoxy group, an isocyanate group or a chlorine element may be different or mutually the same as each other, n: 1 to 3 either Is an integer of.
【請求項2】前記一般式(1)で示される有機珪素化合
物のR1が、メチル基、エチル基、プロピル基、または
水素の一部または全部がフツ素に置換された炭化水素基
であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒
体。
2. R 1 of the organosilicon compound represented by the general formula (1) is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrocarbon group in which a part or all of hydrogen is substituted with fluorine. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記一般式(1)および(2)で示される
有機珪素化合物の混合比率を、それぞれR1 nSiO
(4-n)/2換算モル数およびSiO2換算モル数比で表した
とき、SiO2/R1 nSiO(4-n)/2比を1〜103とし
たことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録
媒体。
3. The mixing ratio of the organosilicon compounds represented by the general formulas (1) and (2) is set to R 1 n SiO 2 respectively.
When expressed in (4-n) / 2 in terms of number of moles and SiO 2 in terms of molar ratio, wherein characterized in that the SiO 2 / R 1 n SiO (4-n) / 2 ratio from 1 to 10 3 Item 3. The magnetic recording medium according to Item 1 or 2.
【請求項4】前記硬質微粒子が金属酸化物であり、その
平均粒径が10〜300nmとしたことを特徴とする請
求項1乃至3のいずれかの項に記載の磁気記録媒体。
4. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the hard fine particles are metal oxides and have an average particle diameter of 10 to 300 nm.
【請求項5】前記一般式(1)および(2)で示される
有機珪素化合物の合計量に対する前記金属酸化物の含有
比率を、それぞれ珪素元素換算モル数および金属元素換
算モル数で表したとき、10ー5〜10ー1としたことを特
徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体。
5. When the content ratio of the metal oxide to the total amount of the organosilicon compounds represented by the general formulas (1) and (2) is expressed in terms of mol number of silicon element and mol number of metal element, respectively. The magnetic recording medium according to claim 4, wherein the magnetic recording medium has a thickness of 10 -5 to 10 -1 .
【請求項6】前記金属酸化物を、平均粒径が20nm〜
100nmの二酸化珪素としたことを特徴とする請求項
5に記載の磁気記録媒体。
6. The metal oxide having an average particle size of 20 nm to
The magnetic recording medium according to claim 5, wherein the magnetic recording medium is 100 nm silicon dioxide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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JP4708013B2 (en) * 2004-12-15 2011-06-22 テルモ株式会社 Syringe

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