JPH11283245A - Magnetic recording medium and its evaluating method - Google Patents

Magnetic recording medium and its evaluating method

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JPH11283245A
JPH11283245A JP7958198A JP7958198A JPH11283245A JP H11283245 A JPH11283245 A JP H11283245A JP 7958198 A JP7958198 A JP 7958198A JP 7958198 A JP7958198 A JP 7958198A JP H11283245 A JPH11283245 A JP H11283245A
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JP
Japan
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layer
lubricant
protective layer
film
recording medium
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Application number
JP7958198A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Izumisawa
悟 泉沢
Hiroki Yokozawa
浩樹 横澤
Tsunemizu Taniwaki
常水 谷脇
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve adhesion strength between a protective layer and a lubricant and wear resistance by specifying the adhesion work amt. between the protective layer and the lubricant layer. SOLUTION: The adhesion work amt. between the protective layer and the lubricant layer is specified to 20 to 35 mNm<-1> . As for the substrate, a disk nonmagnetic substrate such as aluminum, aluminum alloy and glass is used. After a base layer is formed on the surface processed layer of the substrate, a magnetic layer is deposited thereon. As for the base layer, for example, a chromium base film having about 50 to 2000 Å film thickness is formed, on which a metal magnetic layer having 50 to 600 Å thickness is formed by using a Co alloy such as Co-Cr and Co-Ni. The protective layer consists of a carbon film, hydrogenated carbon film, carbon nitride film, nitride film such as TiC, SiN and TiN or oxide film such as SiO, Al2 O3 and ZrO, and is formed by vapor deposition or the like. As for lubricant, a compd. having hydroxyl groups at the molecular ends or in the side chains and having a fluorocarbon skeleton in the skeleton of the molecule is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性層上に、保護
層及び潤滑剤層を形成してなる磁気記録媒体に関するも
のであり、特に耐久性に優れた磁気記録媒体およびその
評価方法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 protective layer and a lubricant layer formed on a magnetic layer, and more particularly to a magnetic recording medium having excellent durability and a method for evaluating the same. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク等の磁気記録媒体は、基板
上に金属又はそれらの合金からなる磁性薄膜層(磁性
層)を、メッキ法、真空蒸着法又はスパッタリング法等
によって被着形成することにより製造される。磁気記録
媒体は、その使用に際して磁気ヘッドとの物理的接触に
耐えられるだけの十分な耐摩耗性と水蒸気等の腐食環境
に磁性層が十分耐えられるだけの耐食性が要求されてい
る。このため、この要求特性を満たすために、磁気記録
媒体の磁性層上には保護層が設けられている。
2. Description of the Related Art A magnetic recording medium such as a magnetic disk is formed by depositing a magnetic thin film layer (magnetic layer) made of a metal or an alloy thereof on a substrate by a plating method, a vacuum evaporation method or a sputtering method. Manufactured. The magnetic recording medium is required to have sufficient abrasion resistance to withstand physical contact with the magnetic head and to have sufficient corrosion resistance to withstand the magnetic layer in a corrosive environment such as water vapor. Therefore, in order to satisfy the required characteristics, a protective layer is provided on the magnetic layer of the magnetic recording medium.

【0003】この保護層としては、通常、ヘッドとの耐
摩耗性に優れていることからカーボン質膜が用いられて
いる。カーボン質保護層は、通常、アルゴン等の希ガス
雰囲気下でグラファイトやアモルファスカーボンをター
ゲットとして通常のスパッタリング法によって磁性層上
に被着形成されている。しかしながら、磁性層上にカー
ボン質保護層を形成した磁気記録媒体でも、実際の使用
に際して耐摩耗性が十分でない。このため、従来、 保護層上にフルオロカーボン等の各種潤滑剤の塗布
する方法 上記において、プラズマ処理、紫外線及びオゾン
処理等によって保護層表面を極性化して保護層と潤滑剤
との付着力を向上させる方法(特開平4−6624号公
報) 等により、磁気記録媒体とヘッドとの間の耐摩耗性を改
善することが試みられている。
[0003] As this protective layer, a carbonaceous film is usually used because of its excellent wear resistance with the head. The carbonaceous protective layer is usually formed on the magnetic layer by a normal sputtering method using graphite or amorphous carbon as a target in a rare gas atmosphere such as argon. However, even a magnetic recording medium in which a carbonaceous protective layer is formed on a magnetic layer does not have sufficient abrasion resistance in actual use. For this reason, conventionally, a method of applying various lubricants such as fluorocarbon on the protective layer In the above, the surface of the protective layer is polarized by plasma treatment, ultraviolet light, ozone treatment, etc. to improve the adhesion between the protective layer and the lubricant. Attempts have been made to improve the abrasion resistance between the magnetic recording medium and the head by a method (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 4-6624) or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の方法では、潤滑剤層の膜厚を厚くすると磁気記録媒体
の吸着がおきるために適正な膜厚にする必要があるが、
このような膜厚では耐摩耗性の改善は十分に図れない。
また、上記の方法では保護層と潤滑剤との付着力は向
上するが、必ずしも耐摩耗性が十分満足し得る程度にな
されるとは言えない。
In the above method, however, it is necessary to increase the thickness of the lubricant layer so that the magnetic recording medium is attracted when the thickness of the lubricant layer is increased.
With such a film thickness, the abrasion resistance cannot be sufficiently improved.
Further, although the adhesion between the protective layer and the lubricant is improved by the above method, it cannot be said that the abrasion resistance is not necessarily sufficiently satisfied.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術に鑑み鋭意検討した結果、保護層と潤滑剤層の界面
化学的な性質を把握すること、特に保護層と潤滑剤層と
の接着仕事量(極性成分)が耐久性の重要な要因である
ことを見出した。即ち、本発明の磁気記録媒体は、磁性
層上に、保護層及び潤滑剤層を形成してなる磁気記録媒
体であって、保護層と潤滑剤層との接着仕事量(極性成
分)が20〜35mNm-1であることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies in view of the above prior art, and as a result, have grasped the interfacial chemical properties of the protective layer and the lubricant layer. It has been found that the work of adhesion (polar component) is an important factor in durability. That is, the magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium in which a protective layer and a lubricant layer are formed on a magnetic layer, and the work of adhesion (polar component) between the protective layer and the lubricant layer is 20. 3535 mNm −1 .

【0006】また本発明の磁気記録媒体の評価方法は、
保護層と潤滑剤層を有する磁気記録媒体において、保護
層と潤滑剤層との接着仕事量(極性成分)を、耐久性の
指標として用いることを特徴とする。
The method for evaluating a magnetic recording medium according to the present invention comprises:
In a magnetic recording medium having a protective layer and a lubricant layer, the work of adhesion (polar component) between the protective layer and the lubricant layer is used as an index of durability.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、基板上に少なくとも磁性層、
保護層及び潤滑剤層を有するものであればその他の構成
は任意だが、以下の説明では現在の一般的な構成であ
る、基板上に、下地層、磁性層及び保護層を順次有する
磁気記録媒体について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The magnetic recording medium of the present invention has at least a magnetic layer on a substrate,
Other configurations are optional as long as they have a protective layer and a lubricant layer, but the following description is a current general configuration, a magnetic recording medium having a base layer, a magnetic layer, and a protective layer in order on a substrate. Will be described.

【0008】本発明における磁気記録媒体の基板として
は、アルミニウム、アルミニウム合金、ガラス等の通常
のディスク状非磁性基板が用いられる。通常の場合、こ
れらの非磁性基板は、所定の厚さに加工後、その表面を
鏡面加工した後、非磁性金属、例えばNi−P合金、N
i−Cu−P合金等を無電解メッキ処理等により約5〜
20μmの膜厚で成膜して表面層を形成させた後使用さ
れる。このようにして基板上に形成した表面層には必要
に応じてテクスチャ加工を施し、微細な溝又は凸凹を精
度良く加工形成し、特定の表面粗さに仕上げた表面加工
層とする。このテクスチャ加工により、磁気ヘッドと磁
気記録媒体との吸着が防止でき、且つCSS特性が改善
され、更に磁気異方性が良好となる。
As the substrate of the magnetic recording medium in the present invention, a normal disk-shaped non-magnetic substrate made of aluminum, aluminum alloy, glass or the like is used. Normally, these non-magnetic substrates are processed to a predetermined thickness, the surfaces thereof are mirror-finished, and then a non-magnetic metal, for example, Ni-P alloy, N
Approximately 5 to 5
It is used after forming a film with a film thickness of 20 μm to form a surface layer. The surface layer formed on the substrate in this manner is subjected to texture processing as necessary, and fine grooves or irregularities are processed and formed with high precision to obtain a surface processed layer finished to a specific surface roughness. By this texture processing, adsorption between the magnetic head and the magnetic recording medium can be prevented, CSS characteristics are improved, and magnetic anisotropy is further improved.

【0009】更に、この表面加工層上には下地層を形成
した後、磁性層を被着形成する。下地層は、通常、スパ
ッタリング法により、例えば膜厚50〜2000Å程度
のクロム下地膜を成膜することにより形成される。この
下地層上に形成される磁性層としては、通常、Co−C
r、Co−Ni、Co−Cr−X、Co−Ni−X、C
o−W−X等で表されるCo系合金の磁性薄膜層が好適
である。なお、ここで、XとしてはLi、Si、Ca、
Ti、V、Cr、Ni、As、Y、Zr、Nb、Mo、
Ru、Rh、Ag、Sb、Hf、Ta、W、Re、O
s、Ir、Pt、Au、La、Ce、Pr、Nd、P
m、Sm及びEuよりなる群から選ばれる1種又は2種
以上の元素が挙げられる。
Further, after forming a base layer on the surface processing layer, a magnetic layer is formed by adhesion. The underlayer is usually formed by a sputtering method, for example, by forming a chromium underlayer with a thickness of about 50 to 2000 °. The magnetic layer formed on the underlayer is usually made of Co-C
r, Co-Ni, Co-Cr-X, Co-Ni-X, C
A magnetic thin film layer of a Co-based alloy represented by oWX or the like is preferable. Here, X is Li, Si, Ca,
Ti, V, Cr, Ni, As, Y, Zr, Nb, Mo,
Ru, Rh, Ag, Sb, Hf, Ta, W, Re, O
s, Ir, Pt, Au, La, Ce, Pr, Nd, P
One, two or more elements selected from the group consisting of m, Sm and Eu.

【0010】このようなCo系合金からなる金属磁性層
は、通常、スパッタリング等の手段により基板の下地層
上に被着形成される。この金属磁性層の膜厚としては、
通常、50〜600Åの範囲とされる。
The metal magnetic layer made of such a Co-based alloy is usually formed on a base layer of a substrate by means such as sputtering. As the film thickness of the metal magnetic layer,
Usually, it is in the range of 50 to 600 °.

【0011】保護層は、炭素膜、水素化カーボン膜、窒
素化カーボン膜、TiC、SiC等の炭化膜、SiN、
TiN等の窒化膜、SiO、Al2 3 、ZrO等の酸
化物膜等によって構成され、通常、蒸着法、CVD法、
スパッタ法、イオンプレーティング法、湿式法等により
形成される。保護層としては、炭素膜、水素化カーボン
膜及び窒素化カーボン膜が好ましい。
The protective layer includes a carbon film, a hydrogenated carbon film, a nitrogenated carbon film, a carbonized film such as TiC and SiC, SiN,
It is composed of a nitride film such as TiN, an oxide film such as SiO, Al 2 O 3 , ZrO and the like.
It is formed by a sputtering method, an ion plating method, a wet method, or the like. As the protective layer, a carbon film, a hydrogenated carbon film, and a nitrogenated carbon film are preferable.

【0012】例えば、水素化カーボン膜としては、水素
と炭素を含有する膜であれば良く、特に限定されるもの
ではないが、例えば、カーボンをターゲットとして希ガ
スと水素ガスを含むプラズマ中でスパッタリングするこ
とにより形成される。ここで使用されるターゲットとし
ては、ダイヤモンド状、グラファイト状、又は、アモル
ファス状のカーボンが用いられる。
For example, the hydrogenated carbon film is not particularly limited as long as it is a film containing hydrogen and carbon. For example, sputtering is performed in a plasma containing a rare gas and hydrogen gas with carbon as a target. It is formed by doing. As a target used here, diamond-like, graphite-like, or amorphous carbon is used.

【0013】また、希ガスとしては、アルゴン、ヘリウ
ム、ネオン、キセノン、ラドン、クリプトン等が挙げら
れるが、これらのうち、特に、アルゴンが好適に用いら
れる。アルゴンガス等の希ガスと水素ガスを含むスパッ
タリング雰囲気中の水素ガスの含有量は、通常、2〜2
0体積%、望ましくは5〜10体積%の範囲である。ス
パッタリング法としては、通常、直流マグネトロンスパ
ッタリング法が採用されるが、高周波マグネトロンスパ
ッタリング法も使用できる。
Examples of the rare gas include argon, helium, neon, xenon, radon, and krypton. Of these, argon is particularly preferably used. The content of hydrogen gas in a sputtering atmosphere containing a rare gas such as argon gas and hydrogen gas is usually 2 to 2 times.
0 volume%, desirably in the range of 5 to 10 volume%. As the sputtering method, a DC magnetron sputtering method is usually employed, but a high-frequency magnetron sputtering method can also be used.

【0014】スパッタリング時のチャンバー内の圧力
は、通常、0.5〜20mTorr、望ましくは1〜1
0mTorrとされ、基板の温度は、通常、300℃以
下、望ましくは常温〜250℃の範囲とされる。基板と
ターゲットとの間隔、スパッタ時間、投入電力等は、形
成する水素化カーボン保護膜の膜厚に応じて適宜決定さ
れる。なお、水素化カーボン保護膜の厚さは、通常、5
0〜1000Å、望ましくは100〜600Åの範囲で
ある。
The pressure in the chamber during sputtering is generally 0.5 to 20 mTorr, preferably 1 to 1 mTorr.
The pressure is set to 0 mTorr, and the temperature of the substrate is usually 300 ° C. or lower, and preferably in a range from room temperature to 250 ° C. The distance between the substrate and the target, the sputtering time, the input power, and the like are appropriately determined according to the thickness of the hydrogenated carbon protective film to be formed. The thickness of the hydrogenated carbon protective film is usually 5
It is in the range of 0-1000 °, preferably 100-600 °.

【0015】保護層の表面には、潤滑剤層が設けられ
る。潤滑剤としては、例えば、フッ素系液体潤滑剤が使
用され、通常、ディップコート法、スピンコート法、ス
プレーコート法等により、保護層の表面に形成される。
潤滑剤層の厚さは、通常、約15〜50Åの範囲であ
る。また、潤滑剤層形成後、加熱処理を施してもよい。
加熱温度は、50℃以上、潤滑剤の分解温度よりも低い
温度の範囲で適宜選択すればよい。
A lubricant layer is provided on the surface of the protective layer. As the lubricant, for example, a fluorine-based liquid lubricant is used, and is usually formed on the surface of the protective layer by a dip coating method, a spin coating method, a spray coating method, or the like.
The thickness of the lubricant layer is typically in the range of about 15-50 °. After the formation of the lubricant layer, a heat treatment may be performed.
The heating temperature may be appropriately selected within a range of 50 ° C. or higher and lower than the decomposition temperature of the lubricant.

【0016】潤滑剤としては、末端又は側鎖に水酸基を
有し、分子骨格中にフルオロカーボン骨格を有する化合
物、例えば、パーフルオロカルボン酸エステル、パーフ
ルオロチオールカルボン酸エステル、パーフルオロジカ
ルボン酸エステル、パーフルオロカルボン酸パーフルオ
ロアルキルエステル、パーフルオロ安息香酸エステル、
カルボン酸パーフルオロアルキルエステル、ジカルボン
酸パーフルオロアルキルエステル、カルボン酸パーフル
オロアルコキシアルキルエステル、パーフルオロカルボ
ン酸アミド、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロ
ポリエーテルカルボン酸、パーフルオロポリエーテルア
ルコール、パーフルオロポリエーテルエステル等を用い
ることができる。このような潤滑剤としては、Ausi
mont社製のFomblin−Z−DOL(商品
名)、Fomblin−Z−Tetraol(商品名)
等が挙げられる。
As the lubricant, a compound having a hydroxyl group at a terminal or a side chain and having a fluorocarbon skeleton in a molecular skeleton, such as perfluorocarboxylic acid ester, perfluorothiol carboxylic acid ester, perfluorodicarboxylic acid ester, Perfluoroalkyl esters of fluorocarboxylic acids, perfluorobenzoic esters,
Carboxylic acid perfluoroalkyl ester, dicarboxylic acid perfluoroalkyl ester, carboxylic acid perfluoroalkoxyalkyl ester, perfluorocarboxylic acid amide, perfluoropolyether, perfluoropolyethercarboxylic acid, perfluoropolyether alcohol, perfluoropolyether Esters and the like can be used. Such lubricants include Ausi
Fomblin-Z-DOL (trade name) and Fomblin-Z-Tetraol (trade name) manufactured by Mont Corporation
And the like.

【0017】本発明の磁気記録媒体は、保護層と潤滑剤
層との接着仕事量(極性成分)が20〜35mNm-1
あることを特徴とする。本発明において保護層と潤滑層
との接着仕事量(極性成分)は、保護層及び潤滑剤層の
表面エネルギーから求める。表面エネルギーの解析方法
としては、一般に試液との接触角を利用する方法が知ら
れている。
The magnetic recording medium of the present invention is characterized in that the work of adhesion (polar component) between the protective layer and the lubricant layer is from 20 to 35 mNm -1 . In the present invention, the work of adhesion (polar component) between the protective layer and the lubricating layer is determined from the surface energy of the protective layer and the lubricant layer. As a method for analyzing the surface energy, a method using a contact angle with a test solution is generally known.

【0018】接触角θ、固体の表面自由エネルギー
γS 、液体の表面自由エネルギーγL 、固液界面の表面
自由エネルギーγSL、接着仕事量WSLは、下記の関係が
ある(Young−Dupre Relation)。
The contact angle θ, the surface free energy γ S of the solid, the surface free energy γ L of the liquid, the surface free energy γ SL of the solid-liquid interface, and the work of adhesion W SL have the following relationships (Young-Dupre Relation). ).

【0019】[0019]

【数1】 γS =γL ・cosθ+γSL … γS +γL =γSL+WSL … 、より WSL=γL (1+cosθ) … また、表面自由エネルギーγは、分散力成分γd 、双極
子力成分γp 、水素結合成分γh の和で示される。
Γ S = γ L · cos θ + γ SL ... Γ S + γ L = γ SL + W SL ... W SL = γ L (1 + cos θ) Also, the surface free energy γ is a dispersive force component γ d , a dipole It is represented by the sum of a force component γ p and a hydrogen bond component γ h .

【0020】[0020]

【数2】γ=γd +γp +γh 表面自由エネルギーが未知である固体の表面自由エネル
ギーγS (=γS d +γS p +γS h )は、表面自由エ
ネルギー既知の試液との接触角から求めることができ
る。試液(A、B、C)の表面自由エネルギーを
## EQU2 ## γ = γ d + γ p + γ h The surface free energy γ S (= γ S d + γ S p + γ S h ) of a solid whose surface free energy is unknown is the contact angle with a test solution whose surface free energy is known. Can be obtained from The surface free energy of the test solution (A, B, C)

【0021】[0021]

【数3】γLA=γLA d +γLA p +γLA h γLB=γLB d +γLB p +γLB h γLC=γLC d +γLC p +γLC h とすると、上記の接着仕事量は次のように表わされる
(Fowkesの理論、北崎・畑らの拡張Fowkes
の理論)。
Assuming that γ LA = γ LA d + γ LA p + γ LA h γ LB = γ LB d + γ LB p + γ LB h γ LC = γ LC d + γ LC p + γ LC h (Fowkes's theory, extended Fowkes by Kitazaki and Hata et al.
Theory).

【0022】[0022]

【数4】 (Equation 4)

【0023】この連立方程式を解くことにより、求める
固体の表面自由エネルギーγS 及びその3成分γS d
γS p 、γS h を求めることができる。上記方法に従っ
て、保護層及び潤滑剤層の表面自由エネルギーをそれぞ
れ求める。また、保護層及び潤滑剤層の接触も、固液界
面の接触と考えられるため、保護層と潤滑剤層の接着仕
事量Wは、上記Fowkesの理論を適用して、下記の
ように表わされる。
By solving this simultaneous equation, the surface free energy γ S of the solid to be obtained and its three components γ S d ,
γ S p, it is possible to obtain the γ S h. According to the above method, the surface free energies of the protective layer and the lubricant layer are obtained respectively. Further, since the contact between the protective layer and the lubricant layer is also considered to be a contact at the solid-liquid interface, the work of adhesion W between the protective layer and the lubricant layer is expressed as follows by applying the Fowkes' theory. .

【0024】[0024]

【数5】 (Equation 5)

【0025】本発明において、接着仕事量の極性成分
(Wh )とは双極子力成分と水素結合成分の和をいう。
In the present invention, the polar component (W h ) of the work of adhesion refers to the sum of a dipole force component and a hydrogen bond component.

【0026】[0026]

【数6】 (Equation 6)

【0027】以上のようにして、接着仕事量(極性成
分)を求めることができる。本発明においては、接着仕
事量(極性成分)が、20〜35mNm-1の範囲である
ことが好ましい。接着仕事量(極性成分)が上記範囲よ
り小さい場合には保護層と潤滑剤層との吸着が弱く潤滑
性能が劣化し、上記範囲より大きい場合には摩擦抵抗が
増大するためスティッキング現象を生じやすくなる。こ
のように、接着仕事量は磁気記録媒体の耐久性の評価指
針としても非常に有用である。
As described above, the work of adhesion (polar component) can be determined. In the present invention, the work of adhesion (polar component) is preferably in the range of 20 to 35 mNm -1 . If the amount of adhesion work (polar component) is smaller than the above range, the adhesion between the protective layer and the lubricant layer is weak and the lubricating performance is deteriorated. Become. Thus, the work of adhesion is also very useful as a guideline for evaluating the durability of a magnetic recording medium.

【0028】本発明においては、上記範囲の接着仕事量
(極性成分)が得られるように、保護層の種類及び潤滑
剤層の種類を適宜選択すればよい。例えば、保護層が水
素化カーボンの場合には、潤滑剤としてDOL2000
を用いることが好ましい。保護層と潤滑剤層の接着仕事
量(極性成分)を本発明の範囲内にすることにより、耐
久性に優れる磁気記録媒体を提供することができる。
In the present invention, the type of the protective layer and the type of the lubricant layer may be appropriately selected so that the adhesive work (polar component) in the above range can be obtained. For example, when the protective layer is made of hydrogenated carbon, DOL2000 is used as a lubricant.
It is preferable to use By setting the work of adhesion (polar component) between the protective layer and the lubricant layer within the range of the present invention, a magnetic recording medium having excellent durability can be provided.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
により限定されるものではない。図3は、本発明で使用
した接触角測定装置の構成を示す概略図である。すなわ
ち、マイクロシリンジから滴下された試料液体は、ステ
ージ上の被測定物(保護層、潤滑剤)の表面に接触し、
表面張力により曲線状の液面を形作る。試料液体と被測
定物表面との接触面を光源に対向する方向かつ水平方向
からCCDカメラで撮影し、その画像データを解析用コ
ンピュータで画像処理してθ/2法により接触角をもと
める。シリンジから滴下する試料液体の量は、液体の持
つ表面張力によって異なるが、1から2mlである。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the contact angle measuring device used in the present invention. That is, the sample liquid dropped from the micro syringe contacts the surface of the object to be measured (protective layer, lubricant) on the stage,
A curved liquid surface is formed by surface tension. The contact surface between the sample liquid and the surface of the object is photographed by a CCD camera in a direction facing the light source and in a horizontal direction. The amount of the sample liquid dropped from the syringe varies depending on the surface tension of the liquid, but is 1 to 2 ml.

【0030】(1)保護層の表面自由エネルギー測定 Ni−Pメッキ層を施したAl製のディスク状基板上
に、Cr下地層、Co系磁性層を形成したディスク上
に、スパッタ法により水素化カーボン保護層(膜厚15
0Å)を成膜した。スパッタ条件を下記に示す。
(1) Measurement of Surface Free Energy of Protective Layer On an Al disk-shaped substrate provided with a Ni-P plating layer, a Cr underlayer and a Co-based magnetic layer were formed on a disk, and hydrogenated by sputtering. Carbon protective layer (film thickness 15
0 °). The sputtering conditions are shown below.

【0031】[0031]

【表1】 試液として水(γd +γp +γh )、エチレングリコー
ル(γd +γh )、ホルムアミド(γd +γp +γh
を用いて得られた水素化カーボン保護層の接触角(°)
を測定した結果を下記に示す。
[Table 1] Water (γ d + γ p + γ h ), ethylene glycol (γ d + γ h ), formamide (γ d + γ p + γ h ) as a test solution
Angle (°) of the hydrogenated carbon protective layer obtained by using
Is shown below.

【0032】[0032]

【表2】 測定した接触角から計算した保護層の表面自由エネルギ
ー(mNm-1)を下記に示す。
[Table 2] The surface free energy (mNm -1 ) of the protective layer calculated from the measured contact angle is shown below.

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】(2)潤滑剤層の表面自由エネルギーの測
定 潤滑剤の塗布表面ではなく、潤滑剤がバルクとして存在
するときの表面自由エネルギーを規定することにした。
潤滑膜は保護膜界面に吸着している吸着層と、その上に
存在する流動性を持ったFree Lub層が存在する
と考えられるが、十分厚い潤滑膜では、このFree
Lub層はバルクと同じ性質を持っていると仮定して、
作製した厚膜上の表面自由エネルギーをバルクの表面自
由エネルギーとした。潤滑剤はAusimont社製の
Dol 2000、Dol 4000、Tetraol
2000S(それぞれ商品名)を用いた。各潤滑剤の
構造及び特性を下記に示す。
(2) Measurement of Surface Free Energy of Lubricant Layer The surface free energy when the lubricant is present as a bulk, not the surface on which the lubricant is applied, is determined.
It is considered that the lubricating film has an adsorbed layer adsorbed on the interface of the protective film and a free lubricating layer having fluidity on the adsorbing layer.
Assuming that the Lub layer has the same properties as the bulk,
The surface free energy on the formed thick film was defined as the bulk surface free energy. Lubricants are available from Ausimont Dol 2000, Dol 4000, Tetraol
2000S (each trade name) was used. The structure and properties of each lubricant are shown below.

【0035】[0035]

【化1】X-CH2 −CF2 −[(O-OF2 −CF2 )p −(O−CF2 )
q ]−O−CF2 −CH2 −X Fomblin Z dol X=−OH
X-CH 2 -CF 2 -[(O-OF 2 -CF 2 ) p- (O-CF 2 )
q] -O-CF 2 -CH 2 -X Fomblin Z dol X = -OH

【0036】[0036]

【表4】 ディスク上に潤滑剤の原液を滴下し、不織布で表面にの
ばし、厚膜を作成した。実際に塗布された膜厚は通常の
磁気記録媒体の潤滑剤層の50〜100倍の膜厚であっ
た。
[Table 4] An undiluted solution of a lubricant was dropped on the disk, spread over the surface with a nonwoven fabric, and a thick film was formed. The actually applied film thickness was 50 to 100 times the thickness of the lubricant layer of a normal magnetic recording medium.

【0037】試液にはn−Hexadecane(γd
型)と水(γd+γp+γh型)を用いた。まず、n−H
exadecaneの接触角を測定する。n−Hexa
decaneはγd成分のみを持つ液体である。分散力
と極性力には加成性が成り立ち、互いに相互作用しない
とすることは良い近似であるから、Fowkesの理論
を適用すると、界面自由エネルギーは
The test solution contained n-hexadecane (γ d
Type) and water (γ d + γ p + γ h type). First, n-H
The contact angle of exadecane is measured. n-Hexa
Decane is a liquid having only a γ d component. Since it is a good approximation that dispersive force and polar force are additive and that they do not interact with each other, applying Fowkes's theory, the interface free energy becomes

【0038】[0038]

【数7】 と表される。これとYoungの式とDupreの式を
各成分に適用して、
(Equation 7) It is expressed as Applying this, Young's formula and Dupre's formula to each component,

【0039】[0039]

【数8】γS =γSL+γL ・cosθ γL +γS =γSL+WSL から未知数としてγS dが求まる。得られたγS dの値を用
いて同様に
Γ S d is determined as an unknown from γ S = γ SL + γ L · cos θ γ L + γ S = γ SL + W SL . Similarly, using the obtained value of γ S d

【0040】[0040]

【数9】 として、γS Phを求める。測定した接触角の値を下記に
示す。
(Equation 9) Γ S Ph is obtained. The measured contact angle values are shown below.

【0041】[0041]

【表5】 これらの値から計算した表面自由エネルギー(mN
-1)を下記に示す。ここでγphは双極子力成分と水素
結合力成分の和である。
[Table 5] The surface free energy (mN
m -1 ) are shown below. Here, γ ph is the sum of the dipole force component and the hydrogen bond force component.

【0042】[0042]

【表6】 [Table 6]

【0043】(3)接着仕事量の計算 上記(1)、(2)で求めた各表面エネルギーから、水
素化カーボン保護層と潤滑剤の組合せについて計算した
接着仕事量を下記に示す。(ここで、潤滑剤層の極性成
分γphは、水酸基に起因する水素結合力成分が大部分で
あると考えられるため、γh =γphとした。) Wd は接着仕事量の分散力成分、Wh は接着仕事量の極
性成分を示す。
(3) Calculation of adhesion work The adhesion work calculated for the combination of the hydrogenated carbon protective layer and the lubricant from the respective surface energies obtained in the above (1) and (2) is shown below. (Here, the polar component γ ph of the lubricant layer is assumed to be γ h = γ ph because the hydrogen bonding force component caused by the hydroxyl group is considered to be the majority.) W d is the dispersive force of the adhesive work. component, W h represents a polar component of the adhesion amount of work.

【0044】[0044]

【表7】 また、Wh と水素ガスFlowの関係を図1に示す。[Table 7] FIG. 1 shows the relationship between W h and hydrogen gas Flow.

【0045】(4)耐久性 雰囲気水素濃度9%で水素化カーボン保護膜上にDol
2000(●)及びDol 4000(○)を潤滑剤
層として成膜した磁気記録媒体のCSS特性評価結果を
図2に示す。磁気記録媒体を32℃、80%RHの条件
で実ドライブに組み込み、スタートとストップを繰り返
し行った後の駆動トルクを測定し、CSS回数と駆動ト
ルクとの関係により評価した。
(4) Durability At a hydrogen concentration of 9% in the atmosphere, Dol was deposited on the hydrogenated carbon protective film.
FIG. 2 shows the results of evaluating the CSS characteristics of a magnetic recording medium on which 2000 (●) and Dol 4000 (○) were formed as lubricant layers. The magnetic recording medium was assembled in an actual drive under the conditions of 32 ° C. and 80% RH, and drive torque after repeated start and stop was measured, and evaluated by the relationship between the number of CSSs and the drive torque.

【0046】前述したようにこの場合の接着仕事量(極
性成分)Wh は、Dol 2000:23.4mN
-1、Dol 4000:15.6mNm-1である。接
着仕事量(極性成分)が本発明の範囲内であるDol
2000の場合は安定なCSS特性を示すことが分か
る。
As described above, the work of adhesion (polar component) W h in this case is Dol 2000: 23.4 mN.
m -1 and Dol 4000: 15.6 mNm -1 . Dol whose work of adhesion (polar component) is within the scope of the present invention
It can be seen that in the case of 2000, stable CSS characteristics are exhibited.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐久性に優れた磁気記録媒体が得られるほか、保護層に
適した潤滑剤の選定が容易になる、耐久性の推測が短時
間に行える等の効果が実現される。
As described above, according to the present invention,
In addition to obtaining a magnetic recording medium having excellent durability, effects such as easy selection of a lubricant suitable for the protective layer and estimation of durability can be realized in a short time.

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

【図1】本発明の実施例における接着仕事量Wh を示す
図。
Figure showing adhesion workload W h in the embodiment of the present invention; FIG.

【図2】本発明の実施例におけるCSS特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing CSS characteristics according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明において使用した接触角測定装置の構成
を示す概略図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a contact angle measuring device used in the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性層上に、保護層及び潤滑剤層を形成
してなる磁気記録媒体であって、保護層と潤滑剤層との
接着仕事量(極性成分)が20〜35mNm -1であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
1. A protective layer and a lubricant layer are formed on a magnetic layer.
A magnetic recording medium comprising a protective layer and a lubricant layer.
Adhesion work (polar component) is 20 to 35 mNm -1Is
And a magnetic recording medium.
【請求項2】 保護層が水素化カーボン保護層である請
求項1に記載の磁気記録媒体。
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the protective layer is a hydrogenated carbon protective layer.
【請求項3】 保護層と潤滑剤層を有する磁気記録媒体
において、保護層と潤滑剤層との接着仕事量(極性成
分)を、耐久性の指標として用いる磁気記録媒体の評価
方法。
3. A method for evaluating a magnetic recording medium having a protective layer and a lubricant layer, wherein the work of adhesion (polar component) between the protective layer and the lubricant layer is used as an index of durability.
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