JPH03132913A - 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】 産業上の利用分野 本発明は電子計算機の記憶装置に用いられる磁気ディス
久　ＶＴＲに用いられる磁気テープ等における高密度記
録に適した金属薄膜型磁気記録媒体に関する。

従来の技術 ］バルト、ニッケル、鉄またはそれらを主成分とする合
金を磁性層として真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング等の真空製膜法によりポリエステルフィル
な　ポリイミドフィルム等の高分子フィルムやアルミ合
金板　ガラス板等の基板上に形成した強磁性金属薄膜型
磁気記録媒体（友　記録密度を飛躍的に向上させること
が可能である力士　そのためには磁性層を非常に薄くす
ると共に前記媒体の表面を極力平坦化させる必要があム
　しかし　これらは前記媒体の耐久信頼性を低下させる
方向に働くた敢　この耐久信頼性の向上を目的に種々の
対策が検討されている。たとえ（戴電子計算機の外部記
憶装置に用いられる磁気ディスフ装置において（表　一
般に磁気ディスク稼働時には磁気ヘッドがディスク面よ
り浮上し　停止時にはディスク面に接触するいわゆるコ
ンタクト・スタート・ストップ（Ｃ３Ｓ）方式が採用さ
れていも　この方式を用いる場合、スタート時またはス
トップ時における磁気へラドスライダとディスク表面と
の繰り返し接触摺動に耐え得るようくテクスチャ加工に
よりディスク表面に細かい凹凸（突起形状）を形成させ
る。その表面上に強磁性金属薄膜を形成させさらに強磁
性金属薄膜上にはグラファイト、５ｉＯａ等を主体とす
る保護層と潤滑剤層とを設け、この潤滑剤層としてはパ
ーフロロポリエーテルまたはその分子末端を変性したも
のの使用が提案されている（たとえ（戴　米国特許第３
７７８．３０８殊　特開昭６０−１０９０２８号公報）
。

発明が解決しようとする課題 記録密度の向上を図るために（よ　磁気ヘッドの浮上距
離を低減させることが必要であム　その際テクスチャ加
工により生じる突起形状の高さを低減して表面形状を改
善すると、Ｃ８Ｓ耐久性が低下すると共に磁気ディスク
装置停止時にディスク表面の潤滑剤が磁気ヘッドとディ
スクとの間に集合し　ディスク面に磁気ヘッドが固着さ
れるいわゆる吸着現象が発生する。従って、これらの課
題と解決するためにはディスク表面の潤滑剤（よ　保護
層表面と磁気ヘッド表面に強く付着して、それらの表面
に潤滑剤による被覆層を形成し　それらの被覆層の接触
瓜　すなわちディスクと磁気ヘッドとの摺動面において
潤滑剤分子間で容易にせん断されることが重要である。

前記先行文献に記載されるようへ　潤滑剤としてのパー
フロロポリエーテルはその分子表面のほとんどすべてが
フッ素原子で覆われているために分子間のせん断性は良
好である力士　ディスク表面あるいは磁気ヘッド表面に
付着する力は弱い。磁気ヘッド表面への付着力を強くす
るために　分子末端に各種の極性基を導入したものが提
案されている力士　パーフロロポリエーテル自体の分子
量が少なくとも３．　ＯＯＱ、　　通常４、０００また
はそれ以上と大きいために極性基導入の効果があまり得
られず、ディスク耐久性向上の効果も顕著ではない。一
方、極性基の効果を高めるためにパーフロロポリエーテ
ル自体の分子量を低減すると、その分子間の相互作用が
小さいためにディスクの高速回転によるスピンアウトや
それ自体の蒸発が生じるようになる。したがって、分子
量低減は実質的に困難であａ　他方、ステアリン酸で代
表されるような極性基付脂肪族炭化水素は各種表面への
付着強度や分子配向性等に優れている力丈　フッ素化炭
化水素に比べれば分子間の相互作用が大きいたべ　これ
らを潤滑剤に使用した場合には所望の耐久性能が得られ
難い。ただし　磁気ヘッド吸着性に関しては極性基の効
果によって、パーフロロポリエーテル系に比べて大幅に
改善される。以上のことを考慮して種々検討した結果同
一分子内に　分子間のせん断性を高めるためにフロロア
ルキル末端基またはフロロアリール末端基と炭化水素鎖
とを結合して成るフッ素化炭化水素鎖と、ディスク表面
及び磁気ヘッド表面に対する付着力を高めるために特定
の極性基とを有する有機化合物力士　ディスク上のカー
ボン保護層に対する潤滑剤として最適であるという結論
に達しへ本発明は上記の結論に基づき発明されたもので
あって、Ｃ８Ｓ耐久性の低下とヘッド吸着を改善し良好
な耐久信頼性を有する磁気記録媒体を提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するための本発明は　非磁性支持体上
に強磁性金属薄膜が形成されている磁気記録媒体におい
て、前記強磁性金属薄膜ににカーボン系保護層を介して
部分フッ素化アルキル系潤滑剤層を形成することを特徴
とし　また、この潤滑剤層はフロロアリール末端基また
は炭素数３以上のフロロアルキル末端基と合計炭素数１
０以上のアルキレン付フェニレン基もしくはその誘導体
または炭素数１０以上の脂肪族アルキレン基から成る炭
化水素鎖とを結合したフッ素化炭化水素鎖と、ＯＨ，−
ＳＨ、−ＣＯ３Ｈ の中から選ばれる１個の極性基とを有する有機化合物を
、少なくとも１種以上含有することを特徴とする特 作用 本発明の特徴によれば　潤滑剤に含有される前記有機化
合物はその分子内にフロロアルキル末端基またはフロロ
アリール末端基と炭化水素鎖とを結合して成るフッ素化
炭化水素鎖と特定の極性基とを有しており、後述の実施
例から明らかなように分子量が数１００〜２．０００程
度であるために極性基の効果が充分発揮され　強磁性金
属薄膜上に設けたカーボン系保護層表面にこの極性基が
強く付着すも　また　フロロアルキル末端基またはフロ
ロアリール末端基は表面に露出してその表面の低エネル
ギー化に寄与し　低摩擦摺動面を形成する。

また　炭化水素鎖は隣接する他の分子の炭化水素鎖との
適度な相互作用により配向し　その分子間相互作用によ
り有機化合物分子の蒸発が防止されも　したがって、Ｃ
８Ｓ耐久性の低下とヘッド吸着という問題は解決される
ことになる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
すも　図面は本発明の一実施例における磁気記録媒体の
基本構成を示す図である。非磁性支持体１の両面には強
磁性金属薄膜２・２が設けられ　さらにこの強磁性金属
薄膜２・２０両面にはカーボン系保護層３・３を介して
潤滑剤層４・４が設けられている。上記潤滑剤層４はフ
ロロアリール末端基または炭素数３以上のフロロアルキ
ル末端基（直鎖・分岐、飽和・不飽和を問わない）と合
計炭素数１０以上のアルキレン付フェニレン基もしくは
その誘導体または炭素数１０以、Ｌの脂肪族アルキレン
基（直鎖・分蜆　飽和・不能［Ｕを問わない）から成る
炭化水素鎖とを結合したフッ素化炭化水素鎖と、 ＯＨ，−８Ｈ，−ＣＯ３Ｈ の中から選ばれる１個の極性基とを有する有機化合物を
、少なくとも１種以上含有する薄層で構成されも　本発
明に使用する前記有機化合物として（上　たとえ（戴　
フロロアルキル末端基として、ＣｎＦ２ｎ＋１− ＨＣＦａ（ＣＦ２）Ｉｌ ＣＩＩＦ２ｎ−＋ （ただＬｎは３以上の整数を表わす。）フロロアリール
末端基として、 脂肪族アルキレン基として、 Ｃ，Ｈａ　− Ｃｎ　Ｈａ　ｎ　−ａ Ｃｎ　Ｈ２ｎ　−５ ＣｋＨ２に−ＣＨ−Ｃ−Ｈａ− ＣＩｌａ１・１ （ただＬＡ　ｎは１０以上　ｋ、ｌ、ｍは１以上、　ｋ
＋ｌ＋ｍは１０以上の整数を表わす。） アルキレン付フェニレン基として、 （た だＬ　１は０〜４、　ｍ、ｎは１以ｈ　　ｌ　ｘ　ｍ＋
＋１１１３は１０以上の整数を表わす。） 等があり、フロロアルキル末端基またはフロロアリール
末端基と、脂肪族アルキレン基またはアルキレン付フェ
ニレン基とは直接あるいは下記の例のような各種結合基
を介して結合した形をとる。

０−、−３−、−Ｃｏｏ−、−ＣＯＮ−、−８Ｏ２ＮＲ （ただＬＲはＨ，ＣＨ３またはＣ２Ｈａ　）また　前記
のように結合したフッ素化炭化水素鎖と極性基とは直接
あるいは下記の例のような各種結合基を介して結合した
形をとる。

０−−（ＣＨ２）ｎ−＋　−３−（Ｃｌｈ　）。−、−
Ｃｏ０（ＣＩ！２　）１−ＣＯＮ−（ＣＨ２）。−、−
３Ｏ２Ｎ−（ＣＩｌａ）、ＲＲ （ただし　ｎは１以上の゛整数、１ぐは１１．ｃｌｌｔ
またはＣ２Ｈ５） な抵　フロロアルキル末端基としては炭素数３以上（好
ましくは５以上の）フロロアルキル基が適しており、炭
素数２以下ではＣ８Ｓ耐久性が低下する。また　フロロ
アリール末端基としてはフロロフェニル展　フロロビフ
ェニリル基やその誘導体が適していも　炭化水素鎖とし
ては合計炭素数１０以上（好ましくは１２以上）の脂肪
族アルキレン基やアルキレン付フェニレン基もしくはそ
の誘導体が適しており、合計炭素数が９以下の炭化水素
鎖ではその有機化合物分子の蒸発を充分に防止すること
ができなｌ、％　　本発明に使用する前記有機化合物の
分子量としてｉ、ｔ、３，０００以下（好ましくは２．
０００以下）が適当である。分子量が３．０００以上で
あると極性基の効果が充分に発揮されず、所望の性能が
得られない。フロロアルキル基またはフロロアリール基
の原子団量比率はその有機化合物分子の分子量に対して
１０〜９０％の範囲（好ましくは２０〜８０％の範囲）
内である。この範囲外では充分なＣ８Ｓ耐久性改善効果
が得られな（＼０　前記有機化金物はカーボン系保護層
３上に　表面１ｍ２当り０゜０５〜３００ｍｇ（好まし
くは０．１〜１５０ｍｇ）の割合でそれらのへ　あるい
は他の潤滑？Ｌ　　防錆剤等を添加して薄層状に存在さ
せも　な牡　その方法としては湿式あるいは乾式の公知
の塗布法が適用可能であａ　本発明の効果（瓜　前記有
機化合物を含む潤滑剤層４をカーボン系保護層３上に形
成することにより得られるものである。そのカーボン系
保護層３としてはスパッタリング、プラズマＣＶＤ等の
方法で得られるアモルファス状、グラファイト状、ダイ
ヤモンド状あるいはそれらの混合状態、積層状態のカー
ボン薄膜が適用でき、その厚さとしては５０〜５００人
が適当である。強磁性金属薄膜２としてはＣｏ−Ｎｉ、
Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ５Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｆｅ
−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃ。

−Ｎｉ等の真空蒸着法　スパッタリング法、イオンブレ
ーティング広　メツキ法等により得られる薄膜が適用で
き、必要に応じてＣｒ、　Ｔｉ等の下地層を設けること
も可能である。下地層を含めた強磁性金属薄膜２の厚み
としては５００〜５．０００人が適当である。

な抵　強磁性金属薄膜２とカーボン系保護層３との間に
は必要に応じてＣｒ、　Ｔｉ等の非磁性金属薄私有機プ
ラズマ重合膜等を形成することも可能であａ　非磁性支
持体１としてはその素材にガラ人セラミックスやＡ１合
板Ｔｉ合金等の金属やポリエステル類　ポリイミド類　
ポリアミドイミド類ポリカーボネート瓜　ポリアクリレ
ート類等のプラスチックス等を主体とし　その表面には
必要に応じてＣｏ−Ｐメツキ、　ポリイミドコーテイン
グ膜等を形成させたものやテクスチャ加工で生じる突瓜
微小粒状、山伏、波状等の突起を設けたものが使用でき
も　その形状としてはディス久　ンート、フィルな　カ
ード、　ドラム等目的に応じて選定することができ、そ
れらの支持体の表面粗さとしては最大高さＬａ・・で１
００〜６００人か適当である。以下、実施例についてさ
らに具体的に説明する。直径９５ｍｎｔ、　　厚さ１．
２ｍｍのＡ１合金板の表面に厚さ２５μｍの非磁性Ｎ１
−Ｐ合金メツキを施し　テクスチャ加工により平均粗さ
５０人、最大高さ３００人の突起を形成したものを非磁
性基板ｌとしへ　その上にスパッタリング法によって厚
さ１３００人のＣｒ下地と厚さ６００人のＣｏ−Ｎｉ強
磁性金属薄膜２を形成し　さらにその上にスパッタリン
グ１去によって厚さ２００人のグラファイト保護層３を
形成させたものを試料）＼とする。前記において、グラ
ファイト保護層３の代わりにプラズマＣＶＤ法によって
厚さ５０人のダイヤモンドライクカーボン保護層３を形
成させたものを試料Ｂとすへ　同じく、厚さ３０人のダ
イヤモンドライクカーボン保護層３を形成させたものを
試料Ｃ、カーボン系保護層のないものを試料りとする。

これらの各試料に前述の各種の有機化合物を各々別々に
表面１ｍ２当りｌｏｍｇの存在量となるように塗布して
得た実験例１〜２０について、塗布直後と９０℃、２４
時間放置後のＣ８Ｓ測定およびヘッド吸着試験を行なり
ｒ、ｃｓｓ耐久試験としてよ　摩族係数が１．０を超え
た時点のＣ８Ｓ回数またはヘッドクラッシュ発生時のＣ
８Ｓ回数で評価し　これらの時点をＣ８Ｓ寿命としへ　
まな　吸着試験はディスク上にスライダを固定した状態
で６０℃、２４時間放置し　その後室温でディスクを回
転させた場合の始動時にスライダに加わる力が異常値を
示した場合を吸着発生とみなしな 上記の各試料について、 実施例６： Ｃ８Ｓ試験および吸着試験の結果を第１表にまとＣＨ。

めで記し九 各実施例及び比較例に使用した有機 ＣｅＦ＋ｔＳＯＮ（ＣＨａ）１３ＳＨ 化合物は以下に示す。

な抵 表中、 実験例（１３）〜 実施例７： （２０）は比較例であ４ 実施例１： ＣｅＦ　１ｔ（ＣＨ２）＋７０　Ｈ 実施例８： 実施例２： Ｃ２Ｈ％ Ｃ５Ｆ１ｖｓＯ２Ｎ（ＣＨａ）１３０Ｈ実施例３： 実施例９： 実施例４： Ｃ１自Ｆ２ （ＣＨ２）＋６ｃ　ＯＳ　Ｈ 実施例１ ０： ＨＣＦ２（ＣＩ”２）３（ＣＨ２）＋ｖＣＯ５ｔ（実施
例１ １： 実施例５： ＨＣＦ　２（ＣＦ　２）−（ＣＨ２）１ａ　Ｓ　Ｈ実施
例１ 比較例１ 比較例１ ３： 比較例２ ０： Ｃ＋−Ｈｓｔｏ　Ｈ 比較例１ ４： Ｃ２Ｆ５（ＣＨ２）１ｅＯＨ 比較例１ ５： Ｃ＝Ｆ１ｖ（ＣＨａ）ｅｓＨ （平均分子量３，２００＞ 比較例１ ６・ （以下余白） 比較例１ ７： 比較例１ ８： Ｃ＋ｓＦ　２＋（ＣＨ２）＋ｅＣＯＳ　Ｈ第１表 第１表（続き） （）は比較例 第１−表より、フロロアルキル末端基またはフロロアリ
ール末端基のない場合あるいはその炭素数が２以下の場
合〔実験例Ｈ３）、（＋４）３、炭化水素鎖の合計炭素
数が９以下の場合〔実験例（＋５）、（１６）］、極性
基がたとえばエステル基のような付着力の弱い場合〔実
験例（＋７））、カーボン系保護層が非常に薄い場合あ
るいはない場合〔実験例（＋８）、（１９）］には所望
の性能が得られないカ（本発明の特許請求の範囲内の条
件であれ＋、ｔｃｓｓ試験結果および吸着試験結果がす
べて良好であることがわかもこれに対して、実験例（２
０）から明らかなように従来公知のパーフロロポリエー
テルを潤滑剤層に使用した場合には所望の性能が得られ
なかツ九発明の効果 本発明によれば　記録密度向上のために表面突起高さを
低減させて表面平坦性をかなり良好にしてＬ　　Ｃ３Ｓ
耐久性やヘッド吸着等の性能が低下せず良好な耐久信頼
性を有する磁気記録媒体を得ることができ、工業的に価
値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例における磁気記録媒体の基本構
成図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に強磁性金属薄膜が形成されてい
   る磁気記録媒体において、前記強磁性金属薄膜上にカー
   ボン系保護層を介して部分フッ素化アルキル系潤滑剤層
   が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）部分フッ素化アルキル系潤滑剤層がフロロアリー
   ル末端基または炭素数３以上のフロロアルキル末端基と
   合計炭素数１０以上のアルキレン付フェニレン基もしく
   はその誘導体または炭素数１０以上の脂肪族アルキレン
   基から成る炭化水素鎖とを結合したフッ素化炭化水素鎖
   と −ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯＳＨ の中から選ばれる１個の極性基とを有する有機化合物を
   、少なくとも１種以上含有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。