JPH07176043A - Lubricating layer - Google Patents

Lubricating layer

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Publication number
JPH07176043A
JPH07176043A JP5352894A JP5352894A JPH07176043A JP H07176043 A JPH07176043 A JP H07176043A JP 5352894 A JP5352894 A JP 5352894A JP 5352894 A JP5352894 A JP 5352894A JP H07176043 A JPH07176043 A JP H07176043A
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JP
Japan
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lubricant
lubricating layer
film
functional group
lubricating
Prior art date
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Application number
JP5352894A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Murayama
英樹 村山
Keiichiro Sano
桂一郎 佐野
Kazuhiko Sawada
和彦 澤田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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Publication of JPH07176043A publication Critical patent/JPH07176043A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain excellent lubricity, wear resistance and durability of a lubricating layer of a small film thickness as about a monomolecular film by applying a mixture of lubricant molecules having basic functional groups at only one end of the molecule and lubricant molecules having acid functional groups at only one end of the molecule on a solid surface to form a lubricating layer. CONSTITUTION:The magnetic recording medium has a magnetic layer 2, protective film 3, and lubricating layer 4 successively on a nonmagnetic substrate. The recording medium contains functional groups of lubricant molecules having basic functional groups at only one end of the molecule and functional groups of lubricant molecules having acid functional groups at only one end of the molecules. These functional groups cause electrostatic interaction with the surface of the protective film 3 as well as forms the lubricating layer 4 by the electrostatic interaction between the lubricant molecules. Thereby, a lubricant oil excellent in lubricity and wear resistance even when a thin film is obtd. and maintains its state for a long time without causing aggregation of lubricant molecules. Moreover, by applying this lubricant oil to a magnetic recording medium, the data recording density can be increased and reliability of the medium can be highly maintained for a long time.

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の形成
方法に関するものである。具体的には、情報産業等で利
用される高記録密度の磁気記録媒体における潤滑層に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a lubricating layer that exhibits a lubricating function with a thin film at a solid contact interface that slides at high speed. Specifically, it relates to a lubricating layer in a high recording density magnetic recording medium used in the information industry and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報産業等で利用される高記録密度の磁
気記録媒体の代表的な例である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, which is a typical example of a high recording density magnetic recording medium used in the information industry, is
It 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100Å程度の膜厚が必要
であり、ヘッドの低浮上化の要求に応えて50Å程度以
下の薄膜にしようすると、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。
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, the molecules are three-dimensionally connected and their free movement is suppressed, and a film thickness of about 100Å is required to obtain sufficient lubrication performance. If a thin film having a thickness of about 50 Å or less is used in response to the demand for lower flying height of the head, it is difficult to obtain sufficient lubricity because free movement of molecules is suppressed.

【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の厚みが不均一
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
子を基板に固着化する方策としては、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2−10
3721号、特開平2−103722号)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、潤滑剤を固着化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 thickness of the coating becomes uneven, 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 cause the flight of the head to become unstable. 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 method for fixing the lubricant layer molecules to the substrate, a long chain alkyl group is used. Method of fixing by siloxane bond (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-10
3721 and JP-A-2-103722) have been proposed. 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を得ること、すなわち、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ら
ず、耐久性にも優れた潤滑層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 provides a lubricating layer that exhibits excellent lubricity even when it is a thin film and in which lubricant molecules do not aggregate, that is, if fixing the lubricant has a trade-off relationship with the lubricating performance. It was achieved by designing the lubrication system on the molecular / atomic order for the purpose of obtaining a lubricating layer having excellent durability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、固体表
面において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を提供すること
にあり、この目的は、一方の末端のみに塩基性官能基を
有する潤滑剤分子、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2種以上の混合物が固体表面に添
着された潤滑層であって、前記2種以上の潤滑剤分子の
それぞれの官能基が、前記固体表面と静電相互作用によ
る結合を形成するとともに、相互にも静電相互作用によ
って結合していることを特徴とする潤滑層により達成さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lubricating layer which exhibits lubricity and wear resistance on a solid surface for a long period of time and has no aggregation of lubricant molecules. Is a lubricant layer in which a lubricant molecule having a basic functional group only at one end and a mixture of two or more lubricant molecules having an acidic functional group at only one end are attached to a solid surface, A functional layer of each of the two or more lubricant molecules forms a bond with the solid surface by electrostatic interaction and is also bonded to each other by electrostatic interaction. To be achieved.

【0012】すなわち、本発明の潤滑層は、潤滑剤分子
が該分子末端の官能基により固体表面と静電相互作用に
よって結合するとともに、潤滑剤分子が相互に固体表面
上で静電相互作用によって結合することによって、固体
表面にこれらの静電相互作用による2次元的なネットワ
ークが形成されるので、潤滑剤分子が配向性よく固体表
面に固着し、またその結合様式が可逆的であるため、潤
滑剤の凝集を防ぐだけでなく、より耐久性に優れた潤滑
層が実現される。
That is, in the lubricating layer of the present invention, the lubricant molecules are bound to the solid surface by electrostatic interaction due to the functional groups at the ends of the molecules, and the lubricant molecules are mutually interacted on the solid surface by electrostatic interaction. By binding, a two-dimensional network due to these electrostatic interactions is formed on the solid surface, so that the lubricant molecules stick to the solid surface with good orientation and the binding mode is reversible. Not only can the lubricant be prevented from agglomerating, but a more durable lubricating layer can be realized.

【0013】本発明の潤滑層を磁気記録媒体に適用すれ
ば、潤滑性および耐磨耗性に優れ、ヘッドの浮上高さを
低くすることができるので、ディスクのデータ記録密度
を増大させることが可能となるとともに、長期にわたり
信頼性の高いディスクシステムを構築することが可能と
なる。以下、本発明を詳細に説明する。
When the lubricating layer of the present invention is applied to a magnetic recording medium, it is excellent in lubricity and wear resistance and the flying height of the head can be lowered, so that the data recording density of the disk can be increased. In addition to being possible, it is possible to build a highly reliable disk system for a long period of time. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0014】図1は、本発明により潤滑層を表面に形成
した磁気記録媒体の構成を示すものである。非磁性基板
1上に磁性層2、保護膜3、潤滑層4が順次形成された
磁気記録媒体において、一方の末端のみに塩基性官能基
を有する潤滑剤分子と一方の末端のみに酸性官能基を有
する潤滑剤分子のそれぞれの官能基が、保護膜3の表面
と静電相互作用を及ぼし合うとともに、相互の静電相互
作用によって潤滑層4を形成していることを示してい
る。
FIG. 1 shows the structure of a magnetic recording medium having a lubricating layer formed on its surface according to the present invention. In a magnetic recording medium in which a magnetic layer 2, a protective film 3 and a lubricating layer 4 are sequentially formed on a non-magnetic substrate 1, a lubricant molecule having a basic functional group at only one end and an acidic functional group at only one end. It is shown that the respective functional groups of the lubricant molecule having the above have an electrostatic interaction with the surface of the protective film 3 and form the lubricating layer 4 by the mutual electrostatic interaction.

【0015】磁気記録媒体に潤滑層を形成するにあた
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
ては炭素質膜が好ましく、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。
In forming a lubricating layer on a 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 is preferable, which is formed by a sputtering method, an ion plating method, a plasma polymerization method or the like, and is usually used in a thickness of 50 to 500 Å, preferably 100 to 300 Å.

【0016】潤滑層が形成される保護膜表面の中心線平
均粗さ(Ra)としては20〜100Åのものに対応可
能であり、中でも20〜70Åというような平滑な表面
を有するものにも用いることができるので、ヘッドの低
浮上化を実現するにも有利である。保護膜として炭素質
膜を使用した場合、成膜後大気中に放置しておくと、表
面状態は経変し、空気中の有機物等の吸着などにより、
表面の水に対する接触角が50度程度まで上昇すること
がある。このように不活性に変化した炭素質保護膜や水
素化カーボンのように炭素原子の未結合手を水素原子で
ターミネートした膜に対して、一方の末端のみに塩基性
官能基を有する潤滑剤を作用させても充分に強い相互作
用は得られにくい。
The center line average roughness (Ra) of the surface of the protective film on which the lubricating layer is formed can correspond to 20 to 100 Å, and it is also used for those having a smooth surface such as 20 to 70 Å. Therefore, it is also advantageous to realize a low flying height of the head. When a carbonaceous film is used as a protective film, if left in the atmosphere after film formation, the surface condition will change and due to adsorption of organic substances in the air, etc.
The contact angle of water on the surface may rise to about 50 degrees. In this way, for a carbonaceous protective film that has changed to an inactive state or a film in which unbonded carbon atoms are terminated by hydrogen atoms such as hydrogenated carbon, a lubricant having a basic functional group at only one end is used. Even if it is made to act, it is difficult to obtain a sufficiently strong interaction.

【0017】炭素を主成分とした保護膜に紫外線照射を
施すと、酸素原子に結合した活性水素を含む官能基が生
成すると考えられ、表面の水に対する接触角は5度以下
に低下する。親水性に変化した該保護膜表面に、一方の
末端のみに塩基性官能基を有する潤滑剤分子を塗布する
と、塩基性官能基は該保護膜表面の官能基と強く相互作
用を及ぼしあう。紫外線照射方法としては、波長185
nm、254nm、出力50W以上の紫外線を、酸素含
有雰囲気下で10mm〜50mmの距離から30秒〜1
5分、好ましくは1分〜5分照射する。
It is considered that when the protective film containing carbon as a main component is irradiated with ultraviolet rays, a functional group containing active hydrogen bonded to an oxygen atom is generated, and the contact angle of water on the surface is reduced to 5 degrees or less. When a lubricant molecule having a basic functional group at only one end is applied to the surface of the protective film that has changed to hydrophilic, the basic functional group strongly interacts with the functional group on the surface of the protective film. The ultraviolet irradiation method has a wavelength of 185.
nm, 254 nm, and an output of 50 W or more for 30 seconds to 1 from a distance of 10 mm to 50 mm in an oxygen-containing atmosphere.
Irradiate for 5 minutes, preferably 1 to 5 minutes.

【0018】保護膜表面に水酸基やカルボキシル基等の
酸素原子に結合した活性水素を含む官能基がある程度以
上存在する場合には、アミノ基等の一方の末端のみに塩
基性官能基を有する潤滑剤分子を保護膜表面に塗布する
と、塩基性官能基は該保護膜表面の官能基と強く相互作
用を及ぼしあい、このときカルボキシル基等の一方の末
端のみに酸性官能基を有する潤滑剤分子が周囲に存在す
ると、前記塩基性官能基は酸性官能基とも強い相互作用
を及ぼしあいネットワークが形成される。すなわち、一
方の末端のみに塩基性官能基を有する潤滑剤分子と、一
方の末端のみに酸性官能基を有する潤滑剤分子とを適当
な混合比で固体表面に共存させることによって、固体表
面上において潤滑剤分子の塩基性官能基が他の潤滑剤分
子の酸性官能基および固体表面上の官能基と、イオン結
合、水素結合等の静電相互作用による2次元的なネット
ワークを形成することになる。また基板側に末端官能基
が配位し、潤滑剤分子のアルキル鎖部分が基板に対して
上向きに配向するので、潤滑層表面の水に対する接触角
は90度以上を示し、潤滑層全体の配向性が向上する。
アルキル鎖の配向については、潤滑層をFT−IR(R
AS法)によって解析し、アルキル鎖のCH2基由来の
吸収とアルキル鎖先端のCH3基由来の吸収を測定する
ことで確認できる。これより理想的な構造をもつ、より
優れた潤滑性能および耐久性を備えた潤滑層が得られ
る。
When a functional group containing active hydrogen bonded to an oxygen atom such as a hydroxyl group or a carboxyl group is present on the surface of the protective film to a certain extent or more, a lubricant having a basic functional group at only one end such as an amino group. When the molecule is applied to the surface of the protective film, the basic functional group strongly interacts with the functional group on the surface of the protective film, and at this time, a lubricant molecule having an acidic functional group at only one end such as a carboxyl group is surrounded by the surrounding functional group. If present, the basic functional group also interacts strongly with the acidic functional group to form a network. That is, a lubricant molecule having a basic functional group at only one end and a lubricant molecule having an acidic functional group at only one end are allowed to coexist on the solid surface at an appropriate mixing ratio, thereby allowing The basic functional group of the lubricant molecule forms a two-dimensional network with the acidic functional group of the other lubricant molecule and the functional group on the solid surface by electrostatic interaction such as ionic bond and hydrogen bond. . In addition, since the terminal functional group is coordinated to the substrate side and the alkyl chain portion of the lubricant molecule is oriented upward with respect to the substrate, the contact angle of water on the surface of the lubricating layer is 90 degrees or more, and the orientation of the entire lubricating layer is The property is improved.
Regarding the orientation of the alkyl chain, FT-IR (R
It can be confirmed by analysis by the AS method) and measuring the absorption derived from the CH 2 group of the alkyl chain and the absorption derived from the CH 3 group of the tip of the alkyl chain. As a result, a lubricating layer having an ideal structure and having superior lubricating performance and durability can be obtained.

【0019】本発明の潤滑層を構成する、一方の末端の
みに塩基性官能基を有する潤滑剤分子および一方の末端
のみに酸性官能基を有する潤滑剤分子は、いずれも分子
内に長鎖分子骨格を有することが好ましい。塩基性官能
基を有する潤滑剤分子としては、高級脂肪族アミン類等
が用いられ、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。長鎖分子骨格としては、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、また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、結合の種類によらず、潤滑作用を有するものであ
れば選択することができる。優れた潤滑性を示すために
は長鎖分子骨格の炭素原子数が8以上、特に12以上の
ものが好ましい。また、溶媒に対する溶解性の点から、
単一の(すなわち、連続するメチレン−メチレン結合な
どの炭素−炭素結合からなる)直鎖アルキル基における
炭素原子数は24以下が好ましい。
The lubricant molecule having a basic functional group at only one end and the lubricant molecule having an acidic functional group at only one end, which constitute the lubricating layer of the present invention, are both long-chain molecules in the molecule. It is preferable to have a skeleton. Higher aliphatic amines and the like are used as the lubricant molecules having a basic functional group, and higher fatty acids and the like are used as the lubricant molecules having an acidic functional group. The long-chain molecular skeleton may be a branched or straight-chain saturated or unsaturated higher aliphatic hydrocarbon chain, the higher aliphatic hydrocarbon chain containing an aromatic residue or a hetero atom, or the higher aliphatic carbon chain. A long-chain molecular skeleton in which a part or all of the hydrogen chains form a polyether chain can be selected as long as it has a lubricating action regardless of the type of bond. In order to exhibit excellent lubricity, it is preferable that the long-chain molecular skeleton has 8 or more carbon atoms, particularly 12 or more carbon atoms. Also, from the viewpoint of solubility in a solvent,
The number of carbon atoms in a single linear alkyl group (ie, consisting of continuous carbon-carbon bonds such as methylene-methylene bonds) is preferably 24 or less.

【0020】本発明の潤滑層において、固体表面での2
次元的な静電相互作用のネットワークを形成し、潤滑剤
分子の配向を高めるためには、塩基性官能基または酸性
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。塩基性官能基または酸性官能基が、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、固体表面から離れたところで他分
子の官能基と、または該分子自身が分子内で静電相互作
用による結合を形成することとなり、3次元的なゲル状
のネットワーク構造となるために、配向性がなく、良好
な潤滑性が損なわれる結果となる。2次元的な静電相互
作用によるネットワークの優れた点は、図2に示すよう
に、ネットワークが潤滑剤分子の一方の末端に存在する
官能基により固体表面で形成されるために、ネットワー
クの上の潤滑剤分子が櫛のように配向性よく並ぶだけで
なく、それぞれの分子の自由度が大きいことにより単分
子程度の非常に薄い膜厚で優れた潤滑性を発現する点で
ある。
In the lubricating layer of the present invention, 2 on the solid surface
In order to form a three-dimensional electrostatic interaction network and enhance the orientation of the lubricant molecule, it is important that the basic functional group or the acidic functional group exists only at one end of the lubricant molecule. When a basic functional group or an acidic functional group exists at both ends or at one end other than one end, such as in the middle of the lubricant molecular chain, the functional group of another molecule at a distance from the solid surface or the molecule itself. Forms a bond due to electrostatic interaction in the molecule, and has a three-dimensional gel-like network structure, which results in no orientation and impaired good lubricity. The advantage of the network due to the two-dimensional electrostatic interaction is that the network is formed on the solid surface by the functional group existing at one end of the lubricant molecule, as shown in FIG. Not only are the lubricant molecules lined up in a good orientation like a comb, but also because each molecule has a large degree of freedom, excellent lubricity is exhibited with a very thin film thickness of about a single molecule.

【0021】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、凝集を防ぐことができ、また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。固体表面上の2次元的
なネットワークにより潤滑剤分子を固定した櫛型モデル
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る。すなわ
ち、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 molecule to the solid surface is a reversible bond mode called electrostatic interaction, it is possible to prevent aggregation, and even when the lubricant film is broken by impact, The lubricating layer of the present invention has a great feature of self-repairing, and not only has excellent lubricity but also excellent durability. A comb model in which lubricant molecules are fixed by a two-dimensional network on a solid surface can be realized by using a covalent bond such as a siloxane bond, but since the bonding mode is irreversible, that part breaks once. It is impossible to restore the bond. That is, the part where the lubricant is once removed loses lubricity thereafter, which is insufficient in terms of durability.

【0022】固体表面上で効果的に2次元的な静電相互
作用によるネットワークを形成するためには、塩基性官
能基を有する潤滑剤分子と酸性官能基を有する潤滑剤分
子の比は、100〜1/100、好ましくは、10〜1
/10である。例えば、ステアリン酸とステアリルアミ
ンとの比率を変化させて、形成された潤滑層の配向性を
確認したところ、ステアリン酸に対してステアリルアミ
ンが1/1000の系ではステアリン酸単独系と配向性
にほとんど変化がないが、1/100程度存在すると潤
滑層全体としての配向性に変化が現れ始めると同時に凝
集の抑制効果がみられるようになり、1/10程度にな
るとかなり静電相互作用によるネットワークが形成され
上記の効果が顕著にみられるようになった。
In order to effectively form a two-dimensional electrostatic interaction network on a solid surface, the ratio of lubricant molecules having a basic functional group to lubricant molecules having an acidic functional group is 100. ~ 1/100, preferably 10-1
It is / 10. For example, when the ratio of stearic acid and stearylamine was changed and the orientation of the formed lubricating layer was confirmed, when the system in which stearylamine was 1/1000 with respect to stearic acid, the orientation was comparable to that in stearic acid alone. Although there is almost no change, if it is present at about 1/100, changes in the orientation of the lubricating layer as a whole begin to appear, and at the same time, the effect of suppressing agglomeration can be seen. Was formed, and the above-mentioned effects became remarkable.

【0023】固体表面に存在する、水酸基やカルボキシ
ル基等の酸素原子に結合した活性水素を含む官能基が少
ない場合は、潤滑剤分子と固体表面との静電相互作用に
よる結合が不十分となるため、潤滑剤分子が添着される
固体表面は、酸素原子を5原子%以上含むことが好まし
く、特に酸素原子を5原子%以上含む炭素質が好まし
い。固体表面に対する潤滑剤分子の固着力を、ステアリ
ルアミンを用いてウオッシュテストにより評価した結
果、酸素原子に結合した活性水素を含む官能基を多く含
む炭素質膜の場合は、クロロホルムによるリンス後も固
着潤滑剤層が残るのに対し、酸素原子に結合した活性水
素を含む官能基が少ない水素化炭素質膜の場合は、リン
ス後にほとんど固着潤滑剤層は残らず、水素化炭素質膜
に紫外線照射を施してからステアリルアミンを塗布する
と、リンス後も固着潤滑層は残存することからも確認で
きる。また、炭素質膜の酸素含有率が高すぎると炭素質
膜の機械的特性に問題が生じることから、炭素質膜の酸
素分率は30原子%以下が望ましい。
When the number of functional groups containing active hydrogen bonded to oxygen atoms such as hydroxyl groups and carboxyl groups existing on the solid surface is small, the bond due to electrostatic interaction between the lubricant molecule and the solid surface becomes insufficient. Therefore, the solid surface on which the lubricant molecules are attached preferably contains 5 atom% or more of oxygen atoms, and particularly preferably carbonaceous material containing 5 atom% or more of oxygen atoms. The sticking force of the lubricant molecules to the solid surface was evaluated by a wash test using stearylamine.As a result, in the case of a carbonaceous film containing a large number of functional groups containing active hydrogen bonded to oxygen atoms, it was fixed even after rinsing with chloroform. Whereas the lubricant layer remains, in the case of hydrogenated carbonaceous film with few functional groups containing active hydrogen bonded to oxygen atoms, almost no adhered lubricant layer remains after rinsing, and the hydrogenated carbonaceous film is irradiated with ultraviolet rays. It can also be confirmed from the fact that when the stearylamine is applied after the above treatment, the fixed lubricating layer remains after the rinse. If the oxygen content of the carbonaceous film is too high, the mechanical properties of the carbonaceous film will be problematic. Therefore, the oxygen content of the carbonaceous film is preferably 30 atomic% or less.

【0024】潤滑剤の固体表面への添着方法としては、
通常、2種以上の潤滑剤を溶解した溶液に固体を浸漬す
ることにより行われるが、固体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、固体表面でパッドを回転させながら添着させる方
法、またはスプレー法やLB膜法などを用いることがで
きる。紫外線照射を施してから潤滑剤を塗布するまでの
時間は特に制限はないが、通常1日以内に行うのが好ま
しい。溶液の濃度は、潤滑剤の種類により、また溶媒の
種類により異なるが、通常、合計の溶液中濃度として
0.1〜1.5g/lで用いられる。
As a method of applying the lubricant to the solid surface,
Usually, it is carried out by immersing a solid in a solution in which two or more kinds of lubricants are dissolved, but a method of forming a coating by applying a load to a tape or the like, which is impregnated with the solution, to form a coating, the solid surface It is possible to use a method in which the pad is attached while rotating the pad, a spray method, an LB film method, or the like. The time from the irradiation of ultraviolet rays to the application of the lubricant is not particularly limited, but it is usually preferably within 1 day. Although the concentration of the solution varies depending on the type of lubricant and the type of solvent, it is usually used at 0.1 to 1.5 g / l as the total concentration in the solution.

【0025】[0025]

【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 Ra60〜70Åの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)および酸素含有量
が約15原子%の炭素保護膜(300Å)を形成した直
径3.5インチの磁気ディスクを、ステアリン酸および
ステアリルアミンをそれぞれ0.5mmol/lの濃度
(合計で0.28g/l)で含むクロロホルム溶液に浸
した後、引き上げることにより、ディスクの表面に厚さ
18Åの均一な潤滑膜を形成した。
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 chromium underlayer (2000 Å) was formed on a smooth aluminum alloy substrate having a Ra of 60 to 70 Å by a sputtering method.
A magnetic disk with a diameter of 3.5 inches on which a magnetic thin film of cobalt alloy (400Å) and a carbon protective film (300Å) with an oxygen content of about 15 atom% were formed was used, and stearic acid and stearylamine were added at 0.5 mmol / l each. After immersing in a chloroform solution containing a concentration (total of 0.28 g / l), it was pulled up to form a uniform lubricating film having a thickness of 18Å on the surface of the disk.

【0026】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)で
連続摺動試験を行ない、連続摺動2時間後の摩擦力を測
定した。凝集性の試験としては、温度25°C、湿度4
0%の環境にディスクを表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。
Lubricating performance and cohesiveness of the disc having the lubricating layer formed thereon were tested. As a test of lubrication performance, a thin film head was used to conduct a continuous sliding test at a load of 9.5 gf and a sliding linear velocity of 0.32 m / sec (radius 30 mm, 100 rpm). Was measured. As a cohesiveness test, a temperature of 25 ° C and a humidity of 4
The disc was left in a 0% environment for the period described in Table 1 and observed for agglomeration and crystal formation with an optical microscope. The results are shown in Table 1.

【0027】実施例2 実施例1と同様のディスクを用い、ステアリン酸および
ステアリルアミンをそれぞれ3mmol/lおよび0.
3mmol/lの濃度(合計で0.93g/l)で含む
クロロホルム溶液に浸した後、引き上げることにより、
ディスクの表面に厚さ30Åの均一な潤滑膜を形成し
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。
Example 2 Using the same disc as in Example 1, stearic acid and stearylamine were added at 3 mmol / l and 0.
By immersing in a chloroform solution containing a concentration of 3 mmol / l (total 0.93 g / l), and then pulling up,
A uniform lubricating film having a thickness of 30Å was formed on the surface of the disk. 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.

【0028】実施例3 実施例1と同様のディスクを用い、ステアリン酸および
ステアリルアミンをそれぞれ0.3mmol/lおよび
3mmol/lの濃度(合計で0.89g/l)で含む
クロロホルム溶液に浸した後、引き上げることにより、
ディスクの表面に厚さ35Åの均一な潤滑膜を形成し
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。
Example 3 A disk similar to that used in Example 1 was used and immersed in a chloroform solution containing stearic acid and stearylamine at concentrations of 0.3 mmol / l and 3 mmol / l (0.89 g / l in total), respectively. After that, by pulling up,
A uniform lubricating film having a thickness of 35Å was formed on the surface of the disk. 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】実施例4 実施例1と同様のディスクを用い、β−(N,N−ジヘ
プタデシルアミノカルボニル)プロピオン酸およびステ
アリルアミンをそれぞれ1.2mmol/lおよび0.
72mmol/lの濃度(合計で0.91g/l)で含
むクロロホルム溶液に浸した後、引き上げることによ
り、ディスクの表面に厚さ23Åの均一な潤滑膜を形成
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。
Example 4 Using the same disk as in Example 1, β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid and stearylamine were added at 1.2 mmol / l and 0.
A uniform lubricating film having a thickness of 23Å was formed on the surface of the disk by immersing in a chloroform solution containing a concentration of 72 mmol / l (total 0.91 g / l) and then pulling it up. 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.
Shown in.

【0030】実施例5 実施例1と同様にコバルト合金磁性薄膜まで形成したデ
ィスクに、水素化カーボン保護膜(200Å)を形成し
た。このディスク表面に空気中で波長185nm、25
4nm、出力90Wの紫外線を15mmの距離から5分
間照射したのち1時間以内にステアリン酸とステアリル
アミンとをそれぞれ0.8mmol/lの濃度で含むク
ロロホルム溶液に浸した後、引き上げることにより、デ
ィスクの表面に厚さ32Åの均一な潤滑膜を形成した。
潤滑層を形成したディスクについて、密着性試験と実施
例1と同様に凝集性試験を行った。密着性試験はクロロ
ホルム洗による潤滑層の膜厚変化で評価した。クロロホ
ルム洗はディスクをクロロホルム中に5分間浸漬した後
に30mm/minの速度で引き上げることによって行
った。結果を表1に示す。
Example 5 A hydrogenated carbon protective film (200 Å) was formed on a disk having a cobalt alloy magnetic thin film formed in the same manner as in Example 1. Wavelength of 185 nm, 25
After irradiating with ultraviolet rays of 4 nm and an output of 90 W from a distance of 15 mm for 5 minutes, it was immersed in a chloroform solution containing stearic acid and stearylamine at a concentration of 0.8 mmol / l within 1 hour and then pulled up to A 32 Å thick uniform lubricating film was formed on the surface.
With respect to the disc on which the lubricating layer was formed, the adhesion test and the cohesion test were carried out in the same manner as in Example 1. The adhesion test was evaluated by the change in the film thickness of the lubricating layer after washing with chloroform. Chloroform was washed by immersing the disk in chloroform for 5 minutes and then pulling it up at a speed of 30 mm / min. The results are shown in Table 1.

【0031】実施例6 実施例5と同様に紫外線照射まで行ったディスクを用
い、β−(N,N−ジヘプタデシルアミノカルボニル)
プロピオン酸とステアリルアミンとをそれぞれ1mmo
l/lの濃度で含むクロロホルム溶液に浸した後、引き
上げることにより、ディスクの表面に厚さ35Åの均一
な潤滑膜を形成した。潤滑層を形成したディスクについ
て、実施例5と同様に密着性と凝集性の試験を行った。
結果を表1に示す。
Example 6 Using a disk which had been irradiated with ultraviolet rays in the same manner as in Example 5, β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) was used.
Propionic acid and stearylamine were added to 1 mmo each
After being immersed in a chloroform solution containing a concentration of 1 / l, it was pulled up to form a uniform lubricating film having a thickness of 35Å on the surface of the disk. The disc having the lubricating layer was tested for adhesion and cohesiveness in the same manner as in Example 5.
The results are shown in Table 1.

【0032】実施例7 実施例1と同様にして炭素保護膜(300Å)を形成し
たディスクを用い、実施例5と同様に紫外線照射処理し
たのち、1時間以内に、β−(N,N−ジヘプタデシル
アミノカルボニル)プロピオン酸とステアリルアミンと
をそれぞれ1mmol/lの濃度で含むクロロホルム溶
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29Åの均一な潤滑膜を形成した。潤滑層を形成
したディスクについて、実施例5と同様に密着性と凝集
性の試験を行った。結果を表1に示す。
Example 7 Using a disk having a carbon protective film (300 Å) formed in the same manner as in Example 1, UV irradiation treatment was carried out in the same manner as in Example 5, and then β- (N, N- After dipping in a chloroform solution containing diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid and stearylamine each at a concentration of 1 mmol / l, the disk was pulled up to form a uniform lubricating film having a thickness of 29Å on the surface of the disk. The disc having the lubricating layer was tested for adhesion and cohesiveness in the same manner as in Example 5. The results are shown in Table 1.

【0033】実施例8 Ra35Åの平滑なアルミニウム合金の基板上に実施例
5と同様に水素化カーボン保護膜(200Å)を形成
し、β−(N,N−ジヘプタデシルアミノカルボニル)
プロピオン酸とステアリルアミンをそれぞれ1mmol
/lの濃度で含むクロロホルム溶液に浸した後、引き上
げることにより、ディスクの表面に厚さ30Åの均一な
潤滑膜を形成した。
Example 8 A hydrogenated carbon protective film (200 Å) was formed on a substrate of Ra35Å smooth aluminum alloy in the same manner as in Example 5, and β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) was formed.
1 mmol each of propionic acid and stearylamine
A uniform lubricating film having a thickness of 30 Å was formed on the surface of the disk by immersing it in a chloroform solution containing a concentration of 1 / l and then pulling it up.

【0034】潤滑層を形成したディスクについて、CS
S試験を行なった。CSS試験としては周速8.7m/
secで750Å浮上する70%の薄膜ヘッド(材質:
Al 23−TiC、押付力:6gf)を用いて22℃、
湿度40%の雰囲気下、半径23mmの位置で行った。
スピンドルへ3秒間通電したのち、7秒間電源を切断す
る10秒間をCSS1サイクルとし、20000サイク
ルまで行った。CSS2000サイクルごとにヘッドを
60分間ディスク上に静地し、ディスクを1rpmの速
度で回転してヘッドとの間の摩擦力を測定し、1周にお
ける摩擦係数の平均値を求めた。結果を図3に示す。
Regarding the disk on which the lubricating layer was formed, CS
An S test was conducted. Peripheral speed of 8.7m / for CSS test
70% thin film head that floats 750Å sec (Material:
Al 2O3-TiC, pressing force: 6 gf) using 22 ° C,
The measurement was performed at a position with a radius of 23 mm in an atmosphere with a humidity of 40%.
Turn on the power for 3 seconds and then turn off the power for 7 seconds.
1 second is CSS1 cycle and 20000 cycles
I went to Le. Head every CSS2000 cycle
Let stand on the disc for 60 minutes and spin the disc at 1 rpm.
Rotate at 1 degree to measure the frictional force between the head and
The average friction coefficient was calculated. The results are shown in Fig. 3.

【0035】実施例9 実施例8と同様のディスクに水素化カーボン保護膜まで
形成し、実施例5と同様に紫外線照射を行ったディスク
を用い、β−(N,N−ジヘプタデシルアミノカルボニ
ル)プロピオン酸とステアリルアミンをそれぞれ1mm
ol/lの濃度で含むクロロホルム溶液に浸した後、引
き上げることにより、ディスクの表面に厚さ31Åの均
一な潤滑膜を形成した。潤滑層を形成したディスクにつ
いて、実施例8と同様にCSS試験を行なった。結果を
図3に示す。
Example 9 A disk obtained by forming a hydrogenated carbon protective film on a disk similar to that in Example 8 and performing ultraviolet irradiation in the same manner as in Example 5 was used, and β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) was used. ) Propionic acid and stearylamine each 1mm
After soaking in a chloroform solution containing ol / l in concentration, by pulling it up, a uniform lubricating film having a thickness of 31Å was formed on the surface of the disk. The CSS test was performed on the disk on which the lubricating layer was formed in the same manner as in Example 8. The results are shown in Fig. 3.

【0036】比較例1 実施例1と同様のディスクを用い、ステアリン酸を3m
mol/lの濃度(0.85g/l)で含むメタノール
溶液に5分間浸した後、10mm/secの速度でディ
スクを引き上げることにより、ディスクの表面に厚さ1
6Åの潤滑膜を形成した。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。
Comparative Example 1 The same disc as in Example 1 was used, and stearic acid was added to 3 m.
After soaking in a methanol solution containing a mol / l concentration (0.85 g / l) for 5 minutes, the disk was pulled up at a speed of 10 mm / sec to give a thickness of 1 on the surface of the disk.
A 6Å lubricating film was formed. 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.

【0037】比較例2 実施例1と同様のディスクを用い、ステアリルアミンを
3mmol/lの濃度(0.81g/l)で含むクロロ
ホルム溶液に浸した後、引き上げることにより、ディス
クの表面に厚さ25Åの潤滑膜を形成した。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。
Comparative Example 2 Using the same disk as in Example 1, stearylamine was dipped in a chloroform solution containing 3 mmol / l (0.81 g / l) and then pulled up to give a thickness on the surface of the disk. A 25Å lubricating film was formed. 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.

【0038】比較例3 実施例1と同様のディスクを用い、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1mmo
l/lの濃度(0.593g/l)で含むクロロホルム
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28Åの均一な潤滑膜を形成した。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。
Comparative Example 3 Using the same disc as in Example 1, 1 mM of β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid was added.
A uniform lubricating film having a thickness of 28Å was formed on the surface of the disk by immersing it in a chloroform solution containing a concentration of 1 / l (0.593 g / l) and then pulling it up. 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.

【0039】比較例4 炭素保護膜のかわりに厚さ100Åのシリカ膜を形成し
たこと以外は実施例1と同様のディスクを用い、[γ−
(N−オクタデシルスクシニルアミノ)プロピル]トリ
エトキシシランを公知の方法(K.Ariga et al., J.Am.C
hem.Soc., 111,5618(1989) )に従って、ディスクの表
面にシロキサン結合によって長鎖アルキル基を結合させ
た厚さ24Åの均一な潤滑膜をLB膜として形成した。
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。
Comparative Example 4 A disk similar to that of Example 1 was used except that a silica film having a thickness of 100 Å was formed instead of the carbon protective film, and [γ-
(N-Octadecylsuccinylamino) propyl] triethoxysilane is prepared by a known method (K. Ariga et al., J. Am. C.
hem.Soc., 111,5618 (1989)), a uniform lubricating film having a thickness of 24Å in which a long chain alkyl group is bonded by a siloxane bond is formed as an LB film on the surface of the disk.
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.

【0040】比較例5 実施例5と同様に水素化カーボン保護膜を形成したディ
スク表面に紫外線照射を施さずに、ステアリン酸とステ
アリルアミンとをそれぞれ0.8mmol/lの濃度で
含むクロロホルム溶液に浸した後、引き上げることによ
り、ディスクの表面に厚さ23Åの均一な潤滑膜を形成
した。潤滑層を形成したディスクについて、実施例5と
同様に密着性と凝集性の試験を行った。結果を表1に示
す。
Comparative Example 5 As in Example 5, the surface of the disk on which the hydrogenated carbon protective film had been formed was not irradiated with ultraviolet rays, and was added to a chloroform solution containing stearic acid and stearylamine at a concentration of 0.8 mmol / l. After the immersion, by pulling up, a uniform lubricating film having a thickness of 23Å was formed on the surface of the disk. The disc having the lubricating layer was tested for adhesion and cohesiveness in the same manner as in Example 5. The results are shown in Table 1.

【0041】比較例6 実施例5と同様に水素化カーボン保護膜を形成したディ
スク表面に紫外線照射を施さずに、β−(N,N−ジヘ
プタデシルアミノカルボニル)プロピオン酸とステアリ
ルアミンとをそれぞれ1mmol/lの濃度で含むクロ
ロホルム溶液に浸した後、引き上げることにより、ディ
スクの表面に厚さ21Åの均一な潤滑膜を形成した。潤
滑層を形成したディスクについて、実施例5と同様に密
着性と凝集性の試験を行った。結果を表1に示す。
Comparative Example 6 In the same manner as in Example 5, β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid and stearylamine were added to the surface of the disk on which the hydrogenated carbon protective film had been formed, without irradiation of ultraviolet rays. After immersing in a chloroform solution containing each at a concentration of 1 mmol / l and then pulling up, a uniform lubricating film having a thickness of 21Å was formed on the surface of the disk. The disc having the lubricating layer was tested for adhesion and cohesiveness in the same manner as in Example 5. The results are shown in Table 1.

【0042】比較例7 実施例8と同様のディスクに水素化カーボン保護膜まで
形成し、紫外線照射を施さずに、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
げることにより、ディスクの表面に厚さ30Åの均一な
潤滑膜を形成した。潤滑層を形成したディスクについ
て、実施例8と同様にCSS試験を行なった。結果を図
3に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 7 A hydrogenated carbon protective film was formed on the same disk as in Example 8, and 2 mmol of β- (N, N-diheptadecylaminocarbonyl) propionic acid was prepared without irradiation of ultraviolet rays.
A uniform lubricating film having a thickness of 30 Å was formed on the surface of the disk by immersing it in a chloroform solution containing a concentration of 1 / l and then pulling it up. The CSS test was performed on the disk on which the lubricating layer was formed in the same manner as in Example 8. The results are shown in Fig. 3.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】表1から明らかな通り、本発明の潤滑層
(実施例1〜4)は、酸性官能基を有する潤滑剤単独
(比較例1、3)の場合に見られる潤滑剤の凝集が、抑
制あるいは抑止されていることが確認され、また塩基性
官能基を有する潤滑剤単独系(比較例2)より優れた潤
滑性・耐久性を有していることが確認された。すなわ
ち、本発明による潤滑システムにおいては、潤滑剤の固
着化と潤滑性能とがトレードオフの関係とならず、凝集
を抑制しながら優れた潤滑性能を発現していることがわ
かる。また、共有結合で潤滑剤分子を固定した系(比較
例4)が充分な潤滑性・耐久性を発現しない。
As is clear from Table 1, in the lubricating layers of the present invention (Examples 1 to 4), the aggregation of the lubricants observed in the case of the lubricants having an acidic functional group alone (Comparative Examples 1 and 3) was It was confirmed that it was suppressed or suppressed, and it was also confirmed that it had better lubricity and durability than the lubricant alone system having a basic functional group (Comparative Example 2). That is, in the lubricating system according to the present invention, it is understood that the fixation of the lubricant and the lubricating performance do not have a trade-off relationship, and excellent lubricating performance is exhibited while suppressing aggregation. Further, the system in which the lubricant molecules are fixed by covalent bonds (Comparative Example 4) does not exhibit sufficient lubricity and durability.

【0045】実施例5〜7の潤滑層は、比較例5〜6の
潤滑層に比べてクロロホルム洗による残存膜厚が大き
く、保護膜と潤滑層の密着性が高く、また凝集が抑制あ
るいは抑止されていることが確認される。比較例5〜6
より、水素化カーボン保護膜に紫外線照射を施さずに、
一方の末端のみに塩基性末端基を有する潤滑剤分子と、
一方の末端のみに酸性末端基を有する潤滑剤分子とを混
合して塗布しても潤滑層は保護膜に固着せず、甚だしく
凝集を発生してしまう。すなわち、本発明によれば、煩
雑で生産性に難点のあるLB膜法を用いなくても、通常
の浸漬法によっても非常に簡便に再現性よく高配向性の
単分子膜を得ることができる。
The lubricating layers of Examples 5 to 7 have a larger residual film thickness after washing with chloroform as compared with the lubricating layers of Comparative Examples 5 to 6, the adhesion between the protective film and the lubricating layer is high, and aggregation is suppressed or suppressed. Is confirmed. Comparative Examples 5-6
, Without irradiating the hydrogenated carbon protective film with ultraviolet light,
A lubricant molecule having a basic end group only on one end,
Even if a lubricant molecule having an acidic end group is mixed and applied only to one end, the lubricant layer does not adhere to the protective film, resulting in severe aggregation. That is, according to the present invention, a highly oriented monomolecular film with high reproducibility can be obtained very easily and reproducibly even by an ordinary dipping method without using the LB film method, which is complicated and has difficulty in productivity. .

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、薄膜(単分子膜程度の
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
きる潤滑層が得られる。また本発明による潤滑層を磁気
記録媒体に適用することによって、データ記録密度を増
大させることが可能となるとともに、長期にわたり信頼
性の高い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 (thickness of about a monomolecular film) has excellent lubricity and wear resistance, and moreover, lubricant molecules are maintained for a long time without agglomerating. It is possible to obtain a lubricating layer capable of Further, by applying the lubricating layer according to the present invention to a magnetic recording medium, it is possible to increase the data recording density and to obtain a highly reliable magnetic recording medium for a long period of time.

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

【図1】本発明の潤滑層を用いた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 using a lubricating layer of the present invention.

【図2】本発明の静電相互作用ネットワークによる固着
潤滑層の構成の原理を、例としてステアリン酸とステア
リルアミンを用いて示した概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the principle of the constitution of a fixed lubricating layer by the electrostatic interaction network of the present invention, using stearic acid and stearylamine as an example.

【図3】本発明の潤滑層および比較例のCSS試験結果FIG. 3 shows CSS test results of a lubricating layer of the present invention and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非磁性基板 2 磁性層 3 保護膜 4 潤滑層 1 non-magnetic substrate 2 magnetic layer 3 protective film 4 lubrication layer

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一方の末端のみに塩基性官能基を有する潤
滑剤分子、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2種以上の混合物が固体表面に添着された
潤滑層であって、前記2種以上の潤滑剤分子のそれぞれ
の官能基が、前記固体表面と静電相互作用による結合を
形成するとともに、相互にも静電相互作用によって結合
していることを特徴とする潤滑層
1. A lubricating layer comprising a lubricant molecule having a basic functional group only at one end and a mixture of two or more lubricant molecules having an acidic functional group at only one end attached to a solid surface. It is characterized in that each functional group of the two or more kinds of lubricant molecules forms a bond with the solid surface by electrostatic interaction, and is also bonded to each other by electrostatic interaction. Lubrication layer
【請求項2】静電相互作用が水素結合である請求項1記
載の潤滑層
2. The lubricating layer according to claim 1, wherein the electrostatic interaction is hydrogen bonding.
【請求項3】静電相互作用がイオン結合である請求項1
記載の潤滑層
3. The electrostatic interaction is an ionic bond.
Lubrication layer described
【請求項4】塩基性官能基が、酸性官能基に対して10
〜1/10の比率で含まれている請求項1ないし3いず
れかに記載の潤滑層
4. The basic functional group is 10 relative to the acidic functional group.
The lubricating layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the lubricating layer is contained in a ratio of 1/10.
【請求項5】固体表面が炭素質である請求項1ないし4
いずれかに記載の潤滑層
5. The solid surface is carbonaceous, and the solid surface is carbonaceous.
Lubrication layer according to any one
【請求項6】固体表面が酸素原子を5〜30原子%の割
合で含む炭素質である請求項1ないし5いずれかに記載
の潤滑層
6. The lubricating layer according to claim 1, wherein the solid surface is carbonaceous containing 5 to 30 atomic% of oxygen atoms.
【請求項7】固体表面が紫外線照射を施された炭素質で
ある請求項1ないし6いずれかに記載の潤滑層
7. The lubricating layer according to claim 1, wherein the solid surface is carbonaceous material that has been irradiated with ultraviolet rays.
【請求項8】請求項1ないし7いずれかに記載の潤滑層
を表面に備えたことを特徴とする磁気記録媒体
8. A magnetic recording medium having the lubricating layer according to claim 1 on its surface.
【請求項9】潤滑層が形成される固体表面の中心線平均
粗さが20Å〜100Åである請求項8記載の磁気記録
媒体
9. The magnetic recording medium according to claim 8, wherein the center line average roughness of the solid surface on which the lubricating layer is formed is 20Å to 100Å.
JP5352894A 1993-10-26 1994-03-24 Lubricating layer Pending JPH07176043A (en)

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JP26722193 1993-10-26
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9856636B2 (en) 2014-07-04 2018-01-02 Shawn Alan Santos FOG disposal article
US10870974B2 (en) 2014-07-04 2020-12-22 Shawn Alan Santos FOG disposal article

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9856636B2 (en) 2014-07-04 2018-01-02 Shawn Alan Santos FOG disposal article
US10246862B2 (en) 2014-07-04 2019-04-02 Shawn Alan Santos FOG disposal article
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