JPS61229207A - 磁気ヘツド素子の製造方法 - 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】 １　　　　　　　の目・ 本発明は硬化性混合物の硬化物によって被覆された磁気
ヘッド素子をテープと接触する部分に有機潤滑性被膜を
形成させることを特徴とする磁気ヘッド素子の製造方法
に関する。さらにくわしくは、（Ａ）１分子当り少なく
とも２個の不飽和シクロアセタール基を有する化合物お
よび（Ｂ）１分子当り少なくとも２個のメルカプト基を
有する化合物またはこれらと（Ｃ）多官能（メタ）アク
リレート化合物からなる混合物の硬化物で磁気ヘッド素
子を被覆し、硬化させた後、テープと接触する部分に有
機潤滑性被膜を形成させることを特徴とする磁気ヘッド
素子の製造方法に関するものであり、成形操作が簡単で
あるばかりでなく、成形時間を短縮させることが可能で
あり、さらに生産性と製品の品質を飛躍的に向上させて
磁気ヘッドを製造することを目的とするものである。

従来、磁気ヘッド素子を外気の影響から守るために種々
の樹脂を使って封止する方法が提案されている。磁気ヘ
ッド素子を封止する方法として、主としてエポキシ樹脂
等を用いる熱硬化方法が採用されてきた。しかし、従来
のエポキシ樹脂等を用いた封止方法においては、樹脂を
長時間、加熱して硬化（例えば８０℃で４時間、さらに
　１２０℃で４時間加熱する二段階硬化方法）させてい
るために生産性に劣り、急速に硬化させた場合には、内
部発熱により温度が急上昇し、しかも硬化収縮が急速に
起るために硬化物に亀裂が入りやすく、さらにコイルの
断線、インピーダンスの変化が封止前後で大きいことな
どがあり、信頼性の高い封止型磁気ヘッド素子を製造す
ることが困難であった。

また、生産性を改良するためにポリエーテルアクリレー
ト、エポキシアクリレートおよびウレタンアクリレート
などのごとき光硬化性樹脂に、光増感剤と必要に応じて
高沸点の多官能液状アクリレート化合物（たとえば、ト
リメチロールプロパントリアクリレート）を配合した組
成物を被覆し、これに紫外線を照射して硬化させ、磁気
ヘッド素子を封止する方法も知られている。しかし、こ
の方法は磁気ヘッド素子およびカバーなどと光硬化性樹
脂との密着性はかならずしも満足すべきものでないばか
りでなく、エポキシアクリレートやウレタンアクリレー
トを封止剤として使用した場合には、硬化物の耐水性が
劣るなどの欠点がある。また、ポリエーテルアクリレー
トを封止剤として使用した場合には、長時間の使用で硬
化物が劣化を起すなどの欠点を有する。

さらに、樹脂のみで封止しただけでは、テープの走行に
よってヘッドの摩耗が非常に大きく、実用に供し難い、
この点を改良するためにフッ素樹脂微粉末、硫化モリブ
デン（ＭｏＳ２）粉末などのスリップ剤を配合する方法
が提案されている。しかし、スリップ剤を配合する方法
では、長時間使用するさいに充填したスリップ剤が脱落
を起こしたり、硬化物がもろくなるなどの欠点を有する
。

が　　　　　　　−、へ 以上のことから、本発明はこれらの欠点がなく、成形操
作が簡単であるのみならず、成形時間を短縮させ、かつ
生産性と製品の品質とを飛躍的に向上させることである
。また、強靭で硬く、耐水性がすぐれ、磁気ヘッド素子
との密着性がよく、長時間使用した後でも、ヘッドの摩
耗が少ない磁気ヘッド成形物を得ることである。

、　　　　　　　　、め　−よび 本発明にしたがえば、前記問題点は、 （Ａ）１分子当り少なくとも２個の不飽和シクロアセタ
ール基を有する化合物（以下「アセタール系化合物」と
云う） および （Ｂ）　　１分子当り少なくとも２個のメルカプト基を
有する化合物（以下「メルカプト系化合物」と云う） またはこれらと （Ｃ）　　多官能（メタ）アクリレート化合物（以下「
アクリレート化合物」と云う） からなる混合物で磁気ヘッド素子を被覆し、硬化させた
後、テープと接触する部分に有機潤滑性被膜を形成させ
ることを特徴とする磁気ヘッド素子の製造方法 によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。

（Ａ）アセタール糸化Ａ物 本発明において使用されるアセタール系化合物−ＣＨ２ （不飽和ジオキサン１１）および（または）−ＣＨ２ ＣＨ２＝　Ｃ）Ｉ−ＣＨ（不飽和ジオキソ−ＣＨ− ラン型）で表される不飽和シクロアセタール基を１分子
中に少なくとも２個有する不飽和シクロアセタール化合
物である。これらのアセタール系化合物として、ジアリ
リデンペンタエリスリトール、トリアリリデンツルとト
ール、ジアリリデン−２・　２−　８−　８−テトラメ
チロールシクロヘキサノンまたはこれらの混合物などが
使用可能であるが、その他の７セタ一ル系化合物は特開
昭５８−１７５８７７号および同５１３−１１１１３３
０号の各公報明細書に記載されているが、これらのアセ
タール系化合物も好んで使用することができる。

（Ｂ）　　メルカプト系化合物 また、本発明において使われるメルカプト系化合物は、
脂肪族または芳香族ポリメルカプタンである。具体例と
しては、ジペンテンジメルカプタン、エチルシクロヘキ
シルジメルカプタン、１　・８−ヘキサンジメルカプタ
ン、カルボキシル基を有するメルカプト化合物、たとえ
ばチオグリコール酸、β−メルカプトプロピオン酸また
はメルカプトコハク酸と多価アルコール、たとえばトリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエ
リスリトールまたはジペンタエリスリト・−ルとのエス
テル化物；メルカプト基に対してβ−位置の炭素原子に
水酸基を有する化合物、エポキシ樹脂と硫化水素との反
応によって得られる化合物、エポキシ樹脂とチオグリコ
ール酸との反応によって得られる化合物などがあげられ
る。

本発明の磁気ヘッド素子を封止させるために用いられる
硬化物は前記の７セタ一ル系化合物とメルカプト系化合
物からなる混合物を後記のごとく硬化させることによっ
て得ることができるけれども、これらの化合物にさらに
後記のアクリレート系化合物を併用させることにより、
混合物の粘度を下げて作業性を改良するのみならず、硬
化物の硬化度をさらに完全にさせることができる。

（Ｃ）　　アクリレート系化合物 さらに、本発明において用いられるアクリレート系化合
物としては、１分子当り少なくとも２個の７クリロイル
基またはメタクリロイル基を有し、前記アセタール系化
合物やメルカプト系化合物と共重合可能で、かつ均一に
混合するものであればいずれでもよい、それらの例とし
ては、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ
アクリレート、ポリエチレングリコールジ７クリレート
、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレ
ングリコールジアクリレート、ブチレンゲリコールジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジグリシジ
ルビスフェノールＡジアクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリ
レート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポ
リエチレングリコールジメタクリレート、プロピレング
リコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコール
ジメタクリレート、ブチレンゲリコールジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペン
タエリスリトールトリメタクリレート、ジグリシジルビ
スフェノールＡジメタクリレートなどがあげられる。

（Ｄ）　　混合割合 本発明において、アセタール系化合物とメルカプト系化
合物との混合割合（使用割合）は、特に限定されないが
、アセタール系化合物の使用量が多い場合には、硬化に
長時間を要する。一方、メルカプト系化合物の使用量が
極端に多い場合には、硬化塗膜が不快臭および低下した
物性を有するものとなる。したがって、　ｌ当量の７セ
タ一ル系化合物に対してメルカプト系化合物の混合割合
が０．２５ないし　１．５当量であることが望ましい。

アセタール系化合物１分子当りの不飽和シクロアセター
ル基の数が少なくとも２であること、およびメルカプト
系化合物１分子当りのメルカプト基の数が少なくとも２
であることは、アセタール系化合物とメルカプト系化合
物とから硬化可能な組成物を得るのに必要な条件である
。不飽和シクロアセタール基の数とメルカプト基の数と
の合計が少なくとも５であることが特に好ましい。

また、アクリレート系化合物を使用する場合では、該化
合物の使用割合は特に限定されないが、アクリレート系
化合物の使用量が多い場合には。

得られる硬化物が硬くなり過ぎて脆くなるばかりでなく
、磁気ヘッド素子およびカバーとの密着性が不充分とな
ったり、磁気テープとの摩擦によって硬化物が摩耗、脱
落し易いなどの欠点がある。

これらのことから１当量の７セタ一ル系化合物に対する
アクリレート系化合物の混合割合が、一般には多くとも
４当量であることが好ましく、とりわけ０．１〜４当量
が好適である。

（Ｅ）　　硬化方法 本発明の磁気ヘッド素子を製造するにあたり。

前記の７セタ一ル系化合物およびメルカプト系化合物ま
たはこれらとアクリレート系化合物を以上の混合割合で
均一状になるように混合する。たとえばガラス、セラミ
ックス、プラスチック、ゴムなどでつくられている所定
の形状のモールドに磁気ヘッド素子をセットし１以上の
ようにして得られる混合物（組成物）を磁気ヘッド素子
を封入させるように注入し、混合物を硬化させる。硬化
方法の代表例としては下記の方法があげられる。

（１）活性エネルギー線を照射させる方法この方法は活
性エネルギー線として、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線な
どを用いて前記混合物を照射させることによって硬化さ
せる方法である。照射エネルギー量は一般には０．ＯＩ
Ｊ／ｃｍ″以上、５００Ｊ／　ｃゴ以下であればよく、
特に０．１〜１００Ｊ／ｃゴが好ましい、照射エネルギ
ー量がＯ，ＯＩＪ／ｃｎｆ未満では、硬化が不完全であ
る。一方、　５００Ｊ／ｃｒｒ？を越えて照射すると、
得られる硬化物（樹脂）の一部が劣化し、良好な磁気ヘ
ッドが得られない。

なお、照射は一度に行なってもよく、二回以上に分割し
て行なってもよい、また必要に応じて、特開昭５８−１
７５８７７号公報明細書に記載されている光増感剤、安
定剤などの添加剤を加えてもよい。

また、この方法については特開昭５９−８６００１号お
よび同５１１−８ｉ１１３３０号の各公報明細書などに
詳細に記載されている。

（２）熱による方法 この方法は熱によって前記混合物を硬化させる方法であ
る。加熱温度は後、記の重合開始剤の使用の有無、それ
らの種類および使用割合などによって異なるが１通常室
温ないし３００℃であり、とりわけ５０〜１３０℃が好
適である。加熱温度が室温未満では、硬化時間が長くな
るために生産性がよくない、一方、３００℃を越えるな
らば、熱によって硬化物（樹脂）および磁気ヘッド素子
が劣化する。また、加熱時間は温度および重合開始剤の
使用の有無、それらの種類および使用割合などによって
異なるが、一般には０．１〜１００時間であり、特に　
１〜２０時間が好適である。また１重合開始剤を使用す
ることによって硬化時間を短縮させることができる。こ
のさい、重合開始剤の使用量が多い場合では、得られる
樹脂がもろくなるために好ましくない、この理由によっ
て１重合開始剤の使用量は前記混合物１００重量部に対
して多くとも１０重量部であり、とりわけ５重歇部以下
が好適である。この重合開始剤については特開昭５５−
１０５２０１号公報明細書に代表例が記載されている。

以上の活性エネルギー線を照射させる方法および熱によ
る方法を併用させることもできる。

さらに、この種の重合性七ツマ−またはこれらの混合物
を硬化させて樹脂を製造するさいに広〈実施されている
超音波、レーザーなどを照射させることによって硬化さ
せることもできる。これらの硬化方法については、中用
和明、用瀬進、加倉井敏夫共著“高分子論文集パ第３３
＠、第３３８頁ないし第４０４頁（１９７８年）、用瀬
進、加倉井敏夫、“高分子論文集パ第３５巻、第ｔＳｔ
頁ないし第１１１１１頁（１９７８年）およびシー、デ
ツカ−およびティー、ベンダイカ（Ｃ，Ｄａｃｋｅｒ　
ａｎｄ　Ｔ、Ｂｅｎｄａｉｋｈａ）　”ヨーロピアン　
ポリマー　ジャーナル（Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｐｏ１ｙｔ
ａｅｒ　Ｊｏｕｒｎａｌ）”第２０巻、第７５３頁ない
し第　７５８頁（１９８４年）ならびにインターサイエ
ンス出版社（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓ
ｈｅｒ、　ａ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｒ　ＪｏｈｎＷｉ
ｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ、　Ｉｎｃ、）発行のエンサイク
ロペディア　オブ　ポリマー　サイエンス　アンド　チ
ク１０ジー（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ）などに記載されている。

以上のようにして混合物を硬化させ、磁気ヘッド素子を
封止させた後、重合歪を緩和させるため３０〜２００℃
（好ましくは、４０〜１３０℃）で７ニールを行なって
もよい、２００℃を越えてアニールを行なうと、樹脂が
劣化し易く、また磁気ヘッド素子が熱的に損傷を受ける
。

（Ｆ）　　有機潤滑性被膜の形成 このようにして得られた硬化物で被覆された磁気ヘッド
素子のテープと接触する部分に無機潤滑性被膜を形成さ
せることによって本発明を達成することができる。

この被膜の材料としては、種々の有機材料から耐摩耗性
にすぐれたものを適宜選択すればよい。

具体的には、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン
樹脂、ウレタン樹脂、グラファイトなどがあ（ｆ＋られ
る。これらの有機材料は一種のみでもよく、二種以上を
併用してもよい、さらに、一層のみでもよく、二層以上
を重ねてもよい、被膜形成方法としては、ディピング、
スプレーコート、フローコート、バーコード、静電塗装
などのコーティングによるものおよびスパッタリング、
イオンブレーティング、真空蒸着、化学蒸着などの一般
に実施されている方法を適用すればよい、また必要に応
じて、クロム、タングステン、ニッケル、チタンなどを
中間層として形成させることもできる。その被覆の厚さ
は通常０．０２〜１０ミクロンであり、０．０３〜１０
ミクロンが好ましい、被膜の厚さが０．０２ミクロン未
満では、充分耐摩耗性を付与することが困難である。一
方、１０ミクロンを越えると、被膜形成に時間がかかり
、生産性が低下するのみならず、被膜が磁気ヘッドの特
性を変えることがある。

町、− 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、耐熱性テストは第
２図にヒートテストの温度プロフィールが示されている
条件でテストを行なった。このプロフィールを１０回繰
り返した。このプロフィールを１０回繰り返した。この
図において、温度プロフィールは１サイクルを示したも
のであり、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示す、また
、耐湿テストは、温度が７０℃、相対温度が８０％の条
件で環境テストを行なった。さらに、インピーダンスは
インピーダンスアナライザー（横河・ヒユーレット・パ
ラカード社製、型式　Ｙ　ＨＰ　　４１１３２Ａ型）を
使用して周波数がＩＫ＆の条件で測定した。さらに、テ
ープの走行テストは、温度が２３℃および相対温度が４
０％の環境でノーマルテープを使用し、　５００時間走
行させた後のヘッドの摩耗量を測定した。

実施例　ｌ、比較例　ｌ ジアリリデンペンタエリスリット　１当量、トリメチロ
ールプロパン　トリチオグリコレート１当量、ペンタエ
リスリット　トリアクリレート１．５当量をよく混合し
た後、これに光増感剤としてベンゾインイソプロピルエ
ーテルを混合物全重量に対して１重量％加え、充分に撹
拌して均一な溶液（混合液）とした、ついで、充分に脱
泡を行なった。

ガラス製の硬化用モールドに磁気ヘッド素子をセットし
た後、前記のようにして得られた混合液を撹拌しながら
ゆっくり注入した。この状態を第１図に示す、第１図に
おいて、ｌはガラス製モールドである。また、２は磁気
ヘッド素子の金属製ケースであり、３は該素子のヘッド
であり、４は該素子の端子である。さらに、５は混合液
である。

その後、高圧水銀灯（３００Ｗ）を用いてモールドの両
面より１０ｃ＋ｗの距離から紫外線を照射した。

混合液は５秒間で完全に硬化した。この時の照射エネル
ギー量はＩＪ／ｃｒｎ”であった、硬化後、ガラス製モ
ールドより封入された磁気ヘッド素子を離型し、磁気テ
ープとの接触面を所定の形状に研磨した（比較例　ｌ）
。

次に、これをＤＣ電源マグネトロンスパッタリング装置
（日本真空社製、５００ワツト、　４００ＶＸＯ’、５
Ａ）を用いてアルゴン濃度が１．５Ｘ　１Ｇ−３）　−
ル、ターゲットとサンプルとの距離が１０ｃ層の条件で
グラファイトを５分間蒸着させ、被膜を形成した。得ら
れた被膜の厚みは０．１ミクロンであった。

比較例　２ ウレタンアクリレートとトリメチロールプロパントリア
クリレート（重量比１：１）とを混合した後、光増感剤
としてベンゾインイソプロピルエーテルを混合物の全重
量に対して２重量％加え、脱泡し、混合液とした。

実施例１と同様にモールドに磁気ヘッド素子をセットし
、得られた混合液を注入した。これを実施例１と同じ条
件で紫外線を照射し、硬化を行なった。ついで実施例１
と同様に封入された磁気ヘッド素子を離型した後、実施
例１と同様に磁気ヘッド素子を成形した。

比較例　３ エピクロルヒドリンとビスフェノール−Ａから合成され
たエポキシ樹脂（エポキシ当量　１９０）１００重量部
および５．０重量部のメタフェニレンジアミン（硬化剤
として）を均一になるように混合し、脱泡された混合液
を製造した。実施例１と同様にモールドに磁気ヘッド素
子をセットし、得られた混合液を注入した。これを１３
０℃の温度において８時間加熱した。硬化終了後、封入
された磁気ヘッド素子を離型した後、実施例１と同様に
磁気ヘッド素子を成形した。

実施例　２ 実施例１において製造した混合液にさらに熱開始剤とし
てアゾビスイソブチロニトリルを混合物全重量に対して
１．０重量％加え、充分に撹拌して均一な混合液を製造
した。さらに、充分に脱泡し、実施例１と同様にモール
ドに磁気ヘッド素子をセットし、得られた混合液を注入
した後、実施例１と同じ条件で紫外線照射を行なった。

その後、　１２０℃のエアオーブン中で３０分間加熱し
た後、放冷した。ついで、モールドより封入された磁気
ヘッド素子を離型した後、実施例１と同様に磁気ヘッド
素子を成形した。

実施例　３ 実施例２において混合液を製造するさいに光増感剤とし
て用いたベンゾインイソプロピルエーテルを加えなかっ
たほかは、実施例２と同様に脱泡された混合液を製造し
た。実施例１と同様にモールドに磁気ヘッド素子をセッ
トし、得られた混合液を注入した。これを実施例２と同
様に　１４０℃において３０分間加熱した後、放冷した
。ついで、モールドより封入された磁気ヘッド素子を離
型した後、実施例１と同様に磁気ヘッド素子を成形した
。

実施例２および３ならびに比較例２および３によって得
られた各磁気ヘッド素子に実施例１と同じ条件でグラフ
ァイトの皮膜を形成した。

実施例　４ 実施例１と同様に封止された磁気ヘッドを所定の形状に
研削した後、エポキシシラン系カップリング剤（信越化
学工業社製、商品名　ＫＢＥ　４０２　）の１％水溶液
を塗布し、乾燥させた。この塗布物の表面にポリフッ化
ビニリデン（平均分子量　約ｌＯ万）のジメチルホルム
アミドの１０％溶液にディッピングさせた後、乾燥させ
た。

実施例　５ 実施例１と同様に封止された磁気ヘッドを所定の形状に
研削した後、アミノシラン系カップリング剤（信越化学
工業社製、商品名　ＫＢＭ　８０２　）の１％水溶液を
塗布し、乾燥させた。この塗布物の表面にシリコーン樹
脂（平均分子量　約１．１万）の３０％イソプロピルア
ルコール溶液をディッピングさせることによってコーテ
ィングした０次に。

１００℃の温度で１５分間加熱し、シリコーン樹脂を硬
化させた。

実施例　６ 実施例１と同様に封止された磁気ヘッドを所定の形状に
研削した後、ポリアミド樹脂（Ｂ−ナイロン、平均分子
量　約３１，０００）を電力が１００１１　、アルゴン
濃度が５．ＯＸ　１０−３トールの条件で３０分間スパ
ッタリングさせ、厚さが０．１ミクロンの被膜を形成さ
せた。

このようにして各実施例および比較例から２こずつの磁
気ヘッド素子を作成し、耐熱テストおよび耐湿テストを
行ない、外形の変化およびインピーダンスの変化を調べ
た。それらの結果を第１表に示す、また、テープ走行テ
ストを行なった。それらの結果を第１表に示す。

（以下余白） 実施例１ないし６ならびに比較例１および３によって得
られた磁気ヘッド素子は、耐熱性テストおよび耐湿性テ
ストを行なった後も、いずれも外観に変化を認めること
ができなかった。しかし、比較例２によって得られた磁
気ヘッド素子は、耐熱性テストおよび耐湿性テスト終了
後のいずれも、クラックが発生した。

以上の実施例および比較例の結果から、実施例１ないし
６によって得られた磁気ヘッド素子は比較例１および２
によって得られたものに比べて封止前後のインピーダン
スの変化がほとんどなく、耐熱性テストおよび耐湿性テ
ストの後でも、インピーダンスの変化がみられず、また
外観も変化していない、さらに、無機潤滑性被膜が強固
に付着しているためにテープとの摩擦係数も低く、ヘッ
ドの摩耗も非常に小さいと云う結果が得られ、他の方法
による磁気ヘッドよりもすぐれたものであることが明ら
かである。

魚」Ｊと法王 本発明の磁気ヘッド素子はその製造方法を含めて下記の
ごとき効果を発揮する。

（１）製造方法で簡易であるばかりでなく、比較的短時
間で製造することができるために生産性が高い。

（２）素子と硬化物との密着性がすぐれているのみなら
ず、耐熱性および耐湿性についても良好であり、これら
のテスト後でも、クラックの発生、コイルの断線、イン
ピーダンスの大きな変化なく、劣化のない磁気ヘッド素
子を歩留りよく確実に製造することができる。

（３）ヘッドの摩耗が非常に少ない樹脂封止型磁気ヘッ
ドをバラツキなく、確実かつ容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は各実施例および比較例において磁気ヘッド素子
を製造するさいの状態を示す断面図である。また、第２
図はヒートテスト（＃熱性テスト）の温度プロフィール
図である。 ｌ・・・・・・ガラス製硬化用モールド２・・・・・・
磁気ヘッド素子の金属製ケース３・・・・・・磁気ヘッ
ド素子の素子 ４・・・・・・磁気ヘッド素子端子 ５・・・・・・混合液

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）１分子当り少なくとも２個の不飽和シクロアセタ
   ール基を有する化合物 および （Ｂ）１分子当り少なくとも２個のメルカプト基を有す
   る化合物 またはこれらと （Ｃ）多官能（メタ）アクリレート化合物 からなる混合物で磁気ヘッド素子を被覆し、硬化させた
   後、テープと接触する部分に有機潤滑性被膜を形成させ
   ることを特徴とする磁気ヘッド素子の製造方法。