JPS6265226A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気記録媒体に関し、特に磁気ディスク、磁
気ドラム、磁気テープまたは磁気カードなどの用途に好
適な、耐久性に優れた磁気記録媒体に関する。

〔発明の背景〕

一般に磁気記録媒体は、有機物あるいは無機物によって
作られた種々の基板上に磁気記録膜である磁性層を形成
させたものであるが、磁気記録再少時にその媒体の磁性
層の表面が磁気記録ヘッドなどによって摩擦される。こ
の摩擦時に生じる磁性層の摩耗による性能低下が大きな
問題となっている。例えば磁気ディスク装置において、
定常動作時には回転するディスク表面に発生する空気膜
による浮上刃によって磁気ヘッドは浮上状態にある。し
かし磁気ディスクの回転始動時あるいは停止時には、浮
上刃を失うために磁気ヘッドとディスクとは接触摺動状
態になる。このような接触摺動状態における磁気記録媒
体の摩耗を少なくし、磁気ヘッドの浮上特性を損なわな
くするためには、磁気記録膜上に強固に接着した潤滑剤
層を必要とする。磁気記録膜上に表面処理層を設けて潤
滑剤の被着性の向上をはかることは、例えば特開昭５７
−１６４４３０号公報に開示されている。これは、潤滑
剤としてテトラフルオロエチレンテロマなどのフッ素化
アルカンと、フッ素系の表面処理剤との組合せであって
、表面処理剤と磁性層間の結合が物理的結合であるため
に１表面処理剤の磁気記録膜との結合性が不十分であり
、耐摩耗性が十分でなく、したがって磁気記録媒体とし
ての耐久性が劣るという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、磁
気記録膜の耐摩耗性が良好で、優れた耐久性を有する磁
気記録媒体を提供することにある。

〔発明の概要〕

一般に潤滑剤は摩擦される物体に付着し易く、また、摩
擦方向にせん断され易いものが潤滑剤として有効に働き
、耐摩耗性を付与するものと考えられている。そして、
そのような潤滑剤として従来、高級脂肪酸（およびその
誘導体）、シリコーン油、フッ素系油などの物質を磁気
記録媒体の潤滑剤として用いることによって、ある程度
の耐摩耗性の向上は認められるものの、いまだ十分に満
足できるものではなく、より以上の耐久性の改善が要望
されているのが現状である。

本発明者らは、上記の状況に鑑みて鋭意研究を重ねた結
果、特定のフッ素含有アジド化合物を磁気記録膜である
磁性層表面上で分解し、生成するナイトレンを介し、磁
性層表面にフッ素含有アジド化合物を結合させる表面処
理を施し、さらにその上にフッ素含有潤滑性物質層を設
けることにより、磁性層表面に強固に潤滑性物質を接着
させることができ、磁性層表面の耐摩耗性が大幅に改善
され、従来技術においては達成できなかった優れた耐久
性を有する磁気記録媒体となることを知見し、本発明を
完成するに至った。

本発明の磁気記録媒体においては、潤滑性物質と類似の
分子構造を有する表面処理剤がナイトレンを介して磁性
層表面に共有結合され、がっ潤滑性物質は、表面処理剤
と類似の分子構造を有するため１分子間の相溶性が良く
、強い分子間力によって結合されている。そのために、
潤滑性物質層は物体の接触によりせん断され、かつ表面
処理層に再結合され易いため、従来にない耐摺動特性に
優れた耐久性の良い磁気記録媒体が得られる。

以下、本発明についてさらに具体的に説明する。

本発明の磁気記録媒体において、磁気記録膜である磁性
層の表面処理剤として使用する物質は、フッ素化された
アルキル鎖を基本骨格とし、アジド基を少なくとも１つ
以上有する化合物のなかから選ばれる。上記フッ素化さ
れたアルキル鎖は、直鎖状のものばかりでなく、分岐し
たものでもかまわない、上記のフッ素化されたアルキル
鎖を主鎖とするアジドとしては、例えば （ＣＦａ）ｚｃＦｏ　（ＣＨＩ）３Ｎ３、ｎ　−Ｃｓ　
Ｆ　ｘｓ　（ＣＨｚ）ｓ　Ｎ３、（ＣＦ３）２ＣＦ　Ｃ
Ｆ２　（ＣＨｚ）ｓ　Ｎ３、Ｆ　（ＣＦ、）、　（ＣＨ
，）、１Ｎ、、Ｆ　（ＣＦ、）５ＣＦＨＣＦ、Ｎ３、 Ｆ　（ＣＦ２）ｘｘ　（ＣＨｚ）、２Ｎ３、Ｎ３　（ｃ
Ｈ，）ｓ　（ＣＦｉ）＝　（ＣＨ，）、Ｎ、、などがあ
げられる。

また、上記のフッ素化されたアルキル鎖を主鎖とするア
ジドとして、アジド基（Ｎ３−）の近傍に不飽和結合、
芳香族環などの紫外光を吸収する官能基を導入してもよ
い。

これらのフッ素化されたアルキル鎖を主鎖とするアジド
を、表面処理剤として本発明の磁気記録媒体に適用する
方法としては、例えば磁気ディスクまたは磁気テープ上
に直接あるいは溶液としてスプレーし、さらにワイプる
方法などによって付着される。ついで、紫外光照射もし
くは、加熱により上記表面処理剤のアジド基が分解して
ナイトレンが生じ、磁性層表面と共有結合される。

本発明における表面処理層上に設ける潤滑性物質として
は、部分的もしくは全体がフッ素化されたアルカンある
いは、パーフルオロアルキルポリエーテルおよび、その
誘導体から選ばれる。なお、パーフルオロアルキルポリ
エーテルとしては、例えばポリへキサフルオロプロピレ
ンオキシド、ポリテトラフルオロエチレンオキシドおよ
び、それらのカルボン酸などの誘導体があげられる。

そして５本発明における潤滑性物質として用いる具体的
化合物としては、例えば、 ＣＦ、○（Ｃ，Ｆ、Ｏ）、　（ＣＦ、０）ｎｃ　Ｆ、　
［平均分子量８０００、ｍ／ｎ　＝０．７］、Ｆ　　Ｃ
ＣＦ　　（ＣＦ、）ＣＦ、０）ｎｃＦ　　（ＣＦ、）Ｃ
Ｏ□Ｈ〔平均分子量３２００）　。

Ｆ　　［ＣＦ　　（ＣＦ、）ＣＦ２０）ｎｃＦ　　（Ｃ
Ｆ３）ＣＯよＬｉ（平均分子量３２００）、 Ｆ　　（ＣＦ　２　）７（ＣＨ２）ｔ□Ｈ１Ｆ　　（Ｃ
Ｆ２）、（ＣＨ，）、Ｈｌ Ｆ（ＣＦ□）１１１Ｆ、 などをあげることができる。

本発明における表面処理層の膜厚は、５人未満では被覆
状態が良くないために磁性層との結合効果が十分でなく
、また５００人を超えると磁気ヘッドと媒体間のスペー
シングが大となり再生出力損失が増加するので、その膜
厚は５〜５００人の範囲が望ましく、２０〜２５０人の
範囲がより好ましい。

そして、本発明における潤滑性物質層の膜厚は、２０人
未満では潤滑剤としての被覆性が低下し十分な潤滑効果
が得られず、また５００人を超えると上記と同じく再生
出力損失が増加するので、その膜厚は２０〜５００人の
範囲にあるのが望ましく、さらに３０〜２５０人の範囲
がより好ましい、また、本発明における表面処理層と潤
滑性物質層を合わせた厚みは、−磁性ならびに強度の点
から３０Å以上であることが望ましく、その上限はヘッ
ドと媒体間のスペーシングによる再生出力損失の点から
いって５００Å以下であることが好ましい。

本発明を適用する磁気記録媒体としては、磁性層がＣｏ
−Ｃｒ合金、Ｇｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金、Ｃｏ−
Ｐ合金などの金属磁性膜、および磁性層中にｙ−Ｆｅ、
Ｏ，、Ｃｏ含有ｙ−Ｆｅ、０３、Ｆｅ１０４．ｃｏ含有
Ｙ−Ｆｅ、０４．Ｃｒｙ、などの酸化磁性粉およびＦｅ
、　Ｃｏ、Ｎｉやこれらの合金などの金属磁性粉末を含
有するものなどが挙げられる。また、上記の磁気記録膜
上にさらに保護膜を有するものについても適用可能であ
る。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げさらに詳細に説明する。

本実施例において用いた磁気記録膜である磁性層の表面
処理剤の種類を第１表に示す。

第　　　１　　　表 そして、本実施例において用いた潤滑性物質の種類を第
２表に示す。

第　　２　　表 本実施例の試料＆１〜１４においては、磁気記録媒体と
して、エポキシ、フェノール、およびポリビニルブチラ
ール樹脂よりなるバインダ中に磁性粉（γ−Ｆｅ、○、
）を分散させて製作した５インチ径の塗布型磁気ディス
クを用い、第１表に示す表面処理剤を所定の膜厚に塗布
し、窒素雰囲気中で約１５０℃の温度で約３０分間加熱
した。そして、潤滑性物質を塗布する前に上記磁気ディ
スクをフレオン溶液中で１０分間超音波洗浄して未反応
の表面処理剤を除去し磁気記録媒体に直接化学結合する
表面処理層を形成させる方法を処理法（２）とし、他方
、フレオン洗浄せずに潤滑性物質の塗布を行なったもの
を処理法（１）と呼ぶことにする。

潤滑性物質の塗布は、フレオン溶液のかたちでスプレ塗
布した後、磁気ディスクを回転させながらガーゼテープ
で潤滑性物質層が所定の膜厚になるまで過剰の潤滑性物
質を拭き取った。

なお、表面処理層および潤滑性物質層の膜厚はフーリエ
変換型赤外分光器によって測定した。

磁気ヘッドに対する摺動強度の測定は、上記の方法で作
製した磁気ディスクを、２０ｇの荷重を印加したα−Ａ
ＩＬ２０．摺動子（曲率半径３０ｍｍの球面摺動子）を
用い、スライディング速度１０ｍ／ｓにて繰返し摺動さ
せ、磁気記録媒体表面に疵が発生するまでの回数を測定
することにより耐久性を評価した。

なお、熱処理の代りに６００ワツトのＨＥ−Ｘｅランプ
で露光（ＵＶ）した結果を本実施例の試料ｈ８〜１４に
示す。

比較例である試料Ｎｎｌ〜１２については、表面処理剤
の塗布およびその処理を行なわず、上記の実施例の試料
＆１〜１４において示した方法にやじて、所定の潤滑性
物質層の膜厚を有する試料を作製し、上記の摺動試験法
によって摺動強度の測定を行なった・ 本実施例の試料＆１５〜１７については、磁気記録媒体
として、Ａｒガス中で高周波スパッタリング法により、
０．３４の膜厚のＧｏ−Ｃｒ金属磁性膜をガラス基板上
に形成させた磁気ディスクを用い、上記本実施例の試料
Ｎα１〜１４と同様の方法で表面処理剤の塗布ならびに
その処理および潤滑性物質の塗布を行ない試料を作製し
た。なお、摺動強度の測定は上記の摺動試験法により行
なった。

比較例である試料＆１３〜１４については、上記実施例
の試料ＮＱ１５〜１７と同様の方法で作製したＣ。

−Ｃｒ金属磁性膜の表面に、上記の比較例の試料Ｎα１
〜１２と同様の方法で潤滑性物質を塗布し試料を作製し
た。摺動強度の測定は、上記と同様の方法で行なった。

本実施例における試験結果を第３表、第４表および第５
表に示す。

第　　４　　表 第　　５　　表 第３表に見られるように、比較例試料嵐１の潤滑性物質
層とほぼ同一の膜厚の潤滑性物質層および表面処理層を
設けた実施例試料−１〜４においては、その表面処理層
によって摺動強度が約１桁程度向上することが認められ
る。

また、実施例試料瓶１〜４および同試料＆５〜７を比較
すると、表面処理剤の処理法（２）も処理法（１）と同
等の効果があることを示している。

そして、第４表に示す実施例試料＆８〜１４と上記第３
表の実施例試料Ｎ［１５〜７を比較すると、ＵＶ処理に
よっても加熱処理と同様の効果が得られることが明らか
である。

また、本発明のフッ素系表面処理層に非フツ素系潤滑性
物質層を設けた場合には、比較例試料嵐７〜９および同
試料Ｎａ１Ｏ〜１２に見られるように、本発明の表面処
理層を用いても摺動強度の著しい改善は見られず、本発
明の表面処理層とフッ素系潤滑性物質層とを組合せるこ
とによって、はじめて摺動強度が大幅に向上することを
示している。

そして、第５表の実施例試料ｂｔｓ〜１７に示すごとく
、本発明は金属磁性膜に対しても塗布型磁性膜と同様の
効果が得られることが明白である。

以上の実施例において説明したごとく、本発明による磁
気ディスクは、いずれの場合においても良好な耐ヘツド
摺動強度を示し、磁気記録媒体として優れた耐久性を有
することがわかる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明の磁気記録媒体にお
いては、潤滑性物質と類似の分子構造を有する表面処理
剤が、ナイトレンを介して磁気記８膜である磁性層表面
に強固に共有結合され、かつ潤滑性物質が表面処理剤と
分子間力により強く結合されているから、磁性層の耐摩
耗性が良好で。

優れた耐久性を有する磁気記録媒体である。そして、上
記の本発明の効果は、塗布型磁気記録媒体、Ｃｏ−Ｃｒ
スパッタ金属磁気記録媒体のほか、メッキあるいは蒸着
などにより形成した金属磁性膜においても有効であり、
広く実用化が可能で工業上の利用価値は極めて大きい。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、直接もしくは保護層を介して形成され
   た磁気記録膜を有する磁気記録媒体において、上記磁気
   記録膜の上に、アジド化合物の反応生成物からなる表面
   処理層を形成させ、該表面処理層の上に潤滑性物質層を
   設けることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）表面処理層は、部分的もしくは全体がフッ素化さ
   れたアルキル鎖を基本骨格とし、アジド基を少なくとも
   １つ有するアジド化合物の反応生成物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
3. （３）表面処理層であるアジド化合物の反応生成物の形
   成は、加熱もしくは露光処理によることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の磁気記録媒体
   。
4. （４）表面処理層の上に設ける潤滑性物質層は、パーフ
   ルオロアルキルポリエーテル、あるいは部分的もしくは
   全体がフッ素化されたアルカンよりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
5. （５）表面処理層の膜厚は、５〜５００Åの範囲である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の磁気記録媒体。
6. （６）潤滑性物質層の膜厚は、２０〜５００Åの範囲で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第４
   項に記載の磁気記録媒体。