説明

磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法ならびにそれを用いた磁気記録読取装置

【課題】簡単な方法で製造することができ、高い記録密度と耐剥離性とを兼ね備え、かつ膜厚およびパターン制御が容易な磁気記録媒体およびその製造方法ならびにそれを用いた磁気記録読取装置を提供する
【解決手段】磁気記録媒体3は、第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成するパターン状の被膜で被覆された基体14の表面に、第1の官能基とカップリング反応する被膜で被覆された反応性磁性微粒子42が配列した磁性微粒子層が、カップリング反応により形成される結合を介して1層結合固定され、さらにその上に第1のカップリング反応基と反応する膜化合物の被膜で被覆された磁性微粒子34および反応性磁性微粒子42が交互に結合固定されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気記録媒体およびその製造方法ならびにそれを用いた磁気記録読取装置に関するものである。さらに詳しくは、表面に熱反応性、光反応性、ラジカル反応性、またはイオン反応性を付与した金属や金属酸化物よりなる磁性微粒子がカップリング剤を介した積層して磁気記録層を形成している磁気記録媒体およびその製造方法ならびにそれを用いた磁気記録読取装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、テープやディスク等の基体の表面に、磁気記録層としてバインダー樹脂中に分散した磁性金属微粒子や磁性金属酸化物微粒子を塗布硬化させた磁気記録媒体や、基体の表面に磁性金属あるいは磁性金属酸化物を蒸着した磁気記録媒体が市販されている。
【0003】
また、トラックに沿って磁性微粒子を整然と配列させた、いわゆるパターンドメディアが、単位面積あたりの記録密度が高い次世代の高密度磁気記録媒体として注目を集めており、近年研究開発が盛んに行われている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2001−110050号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
塗布型の磁気記録媒体は、製造コストは低いという長所を有するものの、バインダー樹脂を必要とするため高密度記録が難しい。一方、蒸着型の磁気記録媒体は、バインダーを必要としないため記録の高密度化が比較的容易に達成できるものの、大型の真空設備を要するため製造コストが高いという欠点があった。また、いずれの方法も、磁気記録層と基体との接着強度が十分でなく、耐剥離性に乏しいという欠点があった。
【0006】
さらに、任意の基体表面に磁性微粒子を1層のみ配列させた、粒子サイズレベルで均一な厚さを有する磁性微粒子膜よりなる磁気記録層(以下、単層磁気記録媒体という。)、および磁性微粒子膜を複数層累積した磁気記録層(以下、累積磁気記録媒体という。)ならびにそれらの製造方法は未だ開発および提供されておらず、使用する磁性微粒子のサイズや積層数によって磁気記録層の膜厚を制御するという技術的思想もこれまで提案されていない。
【0007】
また、特許文献1に記載のパターンドメディアの製造方法においては、真空蒸着によりパターン化された磁気記録層を形成しているので、上記の場合と同様、大型の真空設備を要するため製造コストが高い。
【0008】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、簡単な方法で製造することができ、高い記録密度と耐剥離性とを兼ね備え、かつ膜厚およびパターン制御が容易な磁気記録媒体およびその製造方法ならびにそれを用いた磁気記録読取装置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】
【0009】
前記目的に沿う第1の発明に係る磁気記録媒体は、基体の表面のパターン部分にのみ磁性微粒子が選択的に配列した磁性微粒子層が1層結合固定された磁気記録媒体であって、前記基体の表面の少なくとも前記パターン部分は、第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成する被膜で被覆されており、前記磁性微粒子の表面は、第2の官能基を有する第2の膜化合物の形成する被膜で被覆されており、前記磁性微粒子は、前記第1の官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第1のカップリング反応基と、前記第2の官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第2のカップリング反応基とを有する第1のカップリング剤と、前記第1および前記第2の官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記基体の表面のパターン部分にのみ選択的に固定された磁気記録層を有する。
【0010】
第1の発明に係る磁気記録媒体において、前記第1の膜化合物と前記第2の膜化合物とが同一の化合物であることが好ましい。
【0011】
第1の発明に係る磁気記録媒体において、前記第1および第2の膜化合物の形成する被膜の一方または双方が単分子膜であることが好ましい。
【0012】
第2の発明に係る磁気記録媒体は、第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成する被膜で被覆された基体の表面のパターン部分にのみ、磁性微粒子が配列した磁性微粒子層が前記被覆された基体側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数)まで順次積層した磁気記録層を有し、
第x番目(xは、1≦m≦nである整数)の前記磁性微粒子層を形成している前記磁性微粒子の表面は、第(x+1)の官能基を有する第mの膜化合物の形成する被膜で被覆されており、前記磁性微粒子層の第(x−1)層と第x層は、第xの官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第xのカップリング反応基と、前記第(x+1)の官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第(x+1)のカップリング反応基とを有する第xのカップリング剤と、前記第xの官能基と前記第xのカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合、および前記第(x+1)の官能基と前記第(x+1)のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに固定されている。
【0013】
第2の発明に係る磁気記録媒体において、前記第1〜第(n+1)の膜化合物、ならびに前記第1〜第nのカップリング剤がそれぞれ同一の化合物であることが好ましい。
【0014】
第2の発明に係る磁気記録媒体において、前記第1〜第(n+1)の膜化合物が形成する被膜が全て単分子膜であることが好ましい。
【0015】
第1および第2の発明に係る磁気記録媒体において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN−CHCH(OH)結合であってもよい。
【0016】
第1および第2の発明に係る磁気記録媒体において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH−CONH結合であってもよい。
【0017】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、分子の両端にそれぞれ第1の官能基および第1の結合基を有する第1の膜化合物を含む溶液を前記基体の表面に接触させ、前記第1の結合基と前記基体の表面との間で結合を形成させ、前記第1の膜化合物の形成する被膜で前記基体の表面が被覆された被覆基体を調製する工程Aと、前記パターン部分にのみ前記第1の官能基を残すパターン形成処理を行う工程Bと、分子の両端にそれぞれ第2の官能基および第2の結合基を有する第2の膜化合物を含む溶液を磁性微粒子の表面に接触させ、前記第2の結合基と前記磁性微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第2の膜化合物の形成する被膜で前記磁性微粒子の表面が被覆された第1の被覆磁性微粒子を調製する工程Cと、前記第1の官能基とカップリング反応して結合を形成する1または2以上の第1のカップリング反応基と、前記第2の官能基とカップリング反応して結合を形成する1または2以上の第2のカップリング反応基とを有する第1のカップリング剤を、前記被覆基体および前記第1の被覆磁性微粒子の表面にそれぞれ接触させ、前記第1の官能基と前記第1のカップリング反応基とのカップリング反応、および前記第2の官能基と前記第2のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第1の被覆磁性微粒子からなる1層の前記磁性微粒子層を、前記被覆基体の表面に結合固定し、次いで、前記被覆基体の表面に固定されなかった前記第1の被覆磁性微粒子を除去する工程Dとを有する。
【0018】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Dを磁場中で行うことが好ましい。
【0019】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Bにおける前記パターン形成処理は、レーザーアブレーション法を用いて前記パターン部分以外の前記第1の膜化合物の被膜を除去することにより行ってもよい。
【0020】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、工程Bにおける前記パターン形成処理は、前記エネルギー線の照射により前記パターン部分以外の前記第1の官能基を他の官能基に変換することにより行ってもよい。
【0021】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Dでは、前記第1のカップリング剤を、まず、前記被覆基体の表面に接触させ、該第1のカップリング剤の被膜を有する反応性基体を調製し、次いで、該反応性基体の表面に前記第1の被覆磁性微粒子を接触させ、該反応性基体の表面に前記第1の被覆磁性微粒子を固定してもよい。
【0022】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Dでは、まず、前記第1の被覆磁性微粒子の表面に前記第1のカップリング剤を接触させ、前記第1のカップリング剤の被膜を有する第1の反応性磁性微粒子を調製し、次いで、該第1の反応性磁性微粒子の表面を前記被覆基体と接触させ、該被覆基体の表面に前記第1の反応性磁性微粒子を固定してもよい。
【0023】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記第1の膜化合物と前記第2の膜化合物とが同一の化合物であることが好ましい。
【0024】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Aおよび前記工程Cにおいて、未反応の前記第1および第2の膜化合物は洗浄除去され、前記基体および前記第1の磁性微粒子の表面上で前記第1および第2の膜化合物がそれぞれ形成する被膜は、単分子膜であることが好ましい。
【0025】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記基体上には、前記磁性微粒子層が前記基体側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数)まで順次積層した磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、分子の両端にそれぞれ第3の官能基および第3の結合基を有する第3の膜化合物を含む溶液を前記磁性微粒子の表面に接触させ、前記第3の結合基と前記磁性微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第3の膜化合物の形成する被膜で表面が被覆された第2の被覆磁性微粒子を被覆し、次いで、前記第2の被覆磁性微粒子の表面に、前記第2のカップリング反応基と、前記第3の官能基とカップリング反応して結合を形成する1または2以上の第3のカップリング反応基とを有する第2のカップリング剤を接触させ、前記第3の官能基と前記第3のカップリング反応基とのカップリング反応により形成させた結合を介して固定された前記第2のカップリング剤の形成する被膜を表面に有する第2の反応性磁性微粒子を調製する工程Eと、前記磁気記録媒体の表層に位置する前記第1の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第2の反応性磁性微粒子を接触させ、前記第2の官能基と前記第2のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第2の反応性磁性微粒子を前記第1の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第2の反応性磁性微粒子を除去する工程Fと、前記磁気記録媒体の表層に位置する前記第2の反応磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第1の被覆磁性微粒子を接触させ、前記第2の官能基と前記第2のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第1の被覆磁性微粒子を前記第2の反応性磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第1の被覆磁性微粒子を除去する工程Gと、前記工程FおよびGをこの順序で繰返し行い、n層の前記磁性微粒子層からなる前記磁気記録層を形成する工程Hとをさらに有していてもよい。
【0026】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記基体上には、前記磁性微粒子層が前記基体側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数)まで順次積層した磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、前記第3の膜化合物を含む溶液を前記磁性微粒子の表面に接触させ、前記第3の結合基と前記磁性微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第3の膜化合物の形成する被膜で前記磁性微粒子の表面が被覆された第2の被膜磁性微粒子を調製する工程Eと、前記第1の反応性磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第2の被覆磁性微粒子を接触させ、前記第3の官能基と前記第1のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第2の被覆磁性微粒子を前記第1の反応性磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第2の被覆磁性微粒子を除去する工程Fと、前記第2の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第1の反応性磁性微粒子を接触させ、前記第1の官能基と前記第1のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第1の反応性磁性微粒子を前記第2の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第1の反応性磁性微粒子を除去する工程Gと、前記工程FおよびGをこの順序で繰返し行い、n層の前記磁性微粒子層からなる前記磁気記録層を形成する工程Hとをさらに有していてもよい。
【0027】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程F〜Hを磁場中で行うことが好ましい。
【0028】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記第1〜第3の膜化合物が同一の化合物であることが好ましい。
【0029】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Eにおいて、未反応の前記第3の膜化合物は洗浄除去され、前記第2の被覆磁性微粒子の表面上で前記第3の膜化合物が形成する被膜は、単分子膜であることが好ましい。
【0030】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物、あるいは前記第1〜第3の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第1および第2の膜化合物を含む溶液、あるいは前記第1〜第3の膜化合物を含む溶液は、さらに、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、およびチタン酸エステルキレートからなる群から選択される1または2以上の化合物を含んでいてもよい。
【0031】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物、あるいは前記第1〜第3の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第1および第2の膜化合物を含む溶液、あるいは前記第1〜第3の膜化合物を含む溶液は、さらに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、およびアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される1または2以上の化合物を含んでいてもよい。
【0032】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN−CHCH(OH)結合であってもよい。
【0033】
第3の発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH−CONH結合であってもよい。
【0034】
第4の発明に係る磁気記録読取装置は、第1および第2の発明に係る磁気記録媒体を用いている。
【発明の効果】
【0035】
請求項1〜8記載の磁気記録媒体、請求項9〜27記載の磁気記録媒体の製造方法、および請求項28記載の磁気記録読取装置においては、記録密度が高く、耐剥離性に優れた磁気記録媒体、および製造コストが低く、特殊な真空チャンバーや高温を必要としない塗布法で製造できる方法を提供できる。
また、基体の表面に磁性微粒子が配列した磁性微粒子層が1層結合固定されているので、磁気記録媒体の剥離強度を高めることができる。
さらに、カップリング反応により形成された結合を介して磁気記録媒体を1層ずつ積層固定することにより磁気記録層を形成するので、磁気記録層の膜厚の厳密な制御を容易に行うことができる。
【0036】
特に、請求項2記載の磁気記録媒体においては、第1の膜化合物と第2の膜化合物とが同一の化合物であるので、製造コストを低減できる。
【0037】
請求項3記載の磁気記録媒体においては、第1および第2の膜化合物の形成する被膜の一方または双方が単分子膜であるので、基体および磁性微粒子のいずれか一方または双方の本来の物性や機能を損なうことがない。
【0038】
請求項4記載の磁気記録媒体においては、基材側から空気との界面側に向かって磁性微粒子層が順次積層した磁気記録層について、積層された磁性微粒子層の数、各層の磁性微粒子層を構成する磁性微粒子の材質、粒径等を任意に定めることができるため、磁気記録媒体の膜厚、磁気特性、空隙率等を容易に制御できる。また、各層の磁性微粒子層の材質に応じて、最適な膜化合物およびカップリング剤を選択できる。
【0039】
請求項5記載の磁気記録媒体においては、第1〜第(n+1)の膜化合物ならびに第1〜第nのカップリング剤がそれぞれ同一の化合物であるので、製造コストをさらに低減できる。
請求項6記載の磁気記録媒体においては、第1〜第(n+1)の膜化合物の形成する被膜が全て単分子膜であるので、基体および磁性微粒子の本来の物性や機能を損なうことがない。
【0040】
請求項7記載の磁気記録媒体においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN−CHCH(OH)結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【0041】
請求項8記載の磁気記録媒体においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH−CONH結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【0042】
請求項10記載の磁気記録媒体の製造方法においては、工程Dを磁場中で行うので、磁気記録層の磁気異方性が増大し、磁気記録特性を向上できる。
【0043】
請求項11記載の磁気記録媒体の製造方法においては、工程Bにおけるパターン形成処理は、レーザーアブレーション法を用いてパターン部分以外の第1の膜化合物の被膜を除去することにより行われるので、微細なパターンを精度よく形成できる。
【0044】
請求項12記載の磁気記録媒体の製造方法においては、工程Bにおけるパターン形成処理は、エネルギー線の照射によりパターン部分以外の第1の官能基を他の官能基に変換することにより行われるので、微細なパターンを精度よく形成できる。
【0045】
請求項13記載の磁気記録媒体の製造方法においては、工程Dにおいて、まず、被覆基体の表面に、第1のカップリング剤を接触させ、第1のカップリング剤の被膜を有する反応性基体を調製するので、第2の膜化合物の形成する被膜で覆われた磁性微粒子に対して前処理を行うことなく、第2の官能基と第2のカップリング反応基とのカップリング反応により、第2の膜化合物の形成する被膜で覆われた磁性微粒子を表面に結合固定することができる。
【0046】
請求項14記載の磁気記録媒体の製造方法においては、工程Dにおいて、まず、第1の被覆磁性微粒子の表面に第1のカップリング剤を接触させ、第1のカップリング剤の被膜をさらに有する第1の反応性磁性微粒子を調製するので、第1の膜化合物の形成する被膜で覆われた基体に対して前処理を行うことなく、第1の官能基と第1のカップリング反応基とのカップリング反応により、第1の膜化合物の形成する被膜で覆われた基体の表面に第2の膜化合物の形成する被膜で覆われた磁性微粒子を表面に結合固定することができる。
【0047】
請求項15記載の磁気記録媒体の製造方法においては、第1の膜化合物と第2の膜化合物とが同一の化合物であるので、製造コストを低減できる。
【0048】
請求項16記載の磁気記録媒体の製造方法においては、第1および第2の膜化合物がそれぞれ形成する被膜が単分子膜であるので、基体および磁性微粒子の本来の物性や機能を損なうことがない。
【0049】
請求項17記載の磁気記録媒体の製造方法においては、3種類の膜化合物、および2種類のカップリング剤を用いて任意の膜厚の磁気記録媒体を製造できるので、製造コストを低減できる。
【0050】
請求項18記載の磁気記録媒体の製造方法においては、3種類の膜化合物、および1種類のカップリング剤を用いて任意の膜厚の磁気記録媒体を製造できるので、製造コストを低減できる。
【0051】
請求項19記載の磁気記録媒体の製造方法においては、工程F〜Hを磁場中で行うので、磁気記録層の磁気異方性が増大し、磁気記録特性を向上できる。
【0052】
請求項20記載の磁気記録媒体の製造方法においては、第1〜第3の膜化合物が同一の化合物であるので、製造コストをさらに低減できる。
請求項21記載の磁気記録媒体の製造方法においては、第1〜第3の膜化合物の形成する被膜が全て単分子膜であるので、基体および磁性微粒子の本来の物性や機能を損なうことがない。
【0053】
請求項22および24記載の磁気記録媒体の製造方法においては、膜化合物を含む溶液が、さらに縮合触媒として、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、およびチタン酸エステルキレートからなる群から選択される1または2以上の化合物を含むので、反応性磁性微粒子の調製時間を短縮し、磁気記録媒体の製造をより高効率に行うことができる。
【0054】
請求項23および25記載の磁気記録媒体の製造方法においては、膜化合物を含む溶液が、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物からからなる群より選択される1または2以上の化合物をさらに含むので、反応性磁性微粒子の調製時間を短縮し、磁気記録媒体の製造をより高効率に行うことができる。特に、これらの化合物と上述の縮合触媒の両者をともに含む場合には、調製時間をさらに短縮できる。
【0055】
請求項26記載の磁気記録媒体の製造方法においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN−CHCH(OH)結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【0056】
請求項27記載の磁気記録媒体の製造方法においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH−CONH結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0057】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1(a)は本発明の第1の実施の形態に係る単層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図、図1(b)は同実施の形態に係る積層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図、図2(a)は本発明の第2の実施の形態に係る単層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図、図2(b)は同実施の形態に係る積層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図、図3は、本発明の第1および第2の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法において、エポキシ化アルミニウム基体を製造する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、図3(a)は反応前のアルミニウム基体の断面構造、図3(b)はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されたアルミニウム基体の断面構造をそれぞれ表し、図4(a)は同磁気記録媒体の製造方法におけるパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、図4(b)は変形例に係るパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図、図5は同磁気記録媒体の製造方法において、エポキシ化マグネタイト微粒子を製造する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、図5(a)は反応前のマグネタイト微粒子の断面構造、図5(b)はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されたマグネタイト微粒子の断面構造をそれぞれ表す。
【0058】
次に、本発明の第1の実施の形態に係る磁気記録媒体の一例である単層パターンドメディア1、および積層パターンドメディア3について説明する。
図1(a)、(b)に示すように、単層パターンドメディア1および積層パターンドメディア3は、反応性アルミニウム基体(反応性基体の一例)41の表面に、エポキシ化マグネタイト微粒子(第1の被覆磁性微粒子の一例)34が配列した磁性微粒子層が1層結合固定されている。図1(b)に示すように、積層パターンドメディア3においては、磁性微粒子層は、反応性アルミニウム基体41側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数で、本実施の形態においてはn=2)まで順次積層した磁気記録層を有する。
【0059】
反応性アルミニウム基体41の表面は、エポキシ基を有する膜化合物(第1の膜化合物の一例)の単分子膜13で被覆され、さらにその表面は、2−メチルイミダゾール(第1のカップリング剤の一例)のアミノ基(第1のカップリング反応基の一例)とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された2−メチルイミダゾールの被膜で被覆されている。
第2層目の磁性微粒子層を形成している反応性マグネタイト微粒子42の表面は、2−メチルイミダゾール(第3のカップリング剤の一例)のアミノ基(第3のカップリング反応基の一例)とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された2−メチルイミダゾールの被膜でさらに被覆されている。
反応性アルミニウム基体41と第1層目の磁性微粒子層を形成するエポキシ化マグネタイト微粒子34、および第1層目の磁性微粒子層を形成するエポキシ化マグネタイト微粒子34と第2層目の磁性微粒子層を形成する反応性マグネタイト微粒子42との間は、エポキシ基と2−メチルイミダゾールのアミノ基またはイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに結合固定されている。
なお、図1(b)に示すように、反応性マグネタイト微粒子42は、第1層目のエポキシ化マグネタイト微粒子34の側面にも結合することができるが、図1(b)では、説明のために、実際のパターンの大きさに対して磁性微粒子の大きさを誇張して描写しているので、実際には、それによりパターン形状が損なわれることは殆どない。
【0060】
単層パターンドメディア1および積層パターンドメディア3の製造方法は、図3(a)、(b)、図4(a)、および図5(a)、(b)に示すように、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物(第1の膜化合物の一例)を含む溶液をアルミニウム基体(基体の一例)11の表面に接触させ、アルコキシシリル基(第1の結合基の一例)とアルミニウム基体11の表面のヒドロキシル基12との間で結合を形成させ、エポキシ化アルミニウム基体14(被覆基体の一例)を調製する工程A(図3参照)と、パターン部分を覆うマスク21を通して、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に光照射(エネルギー照射の一例)するパターン形成処理を行い、パターン部分にのみエポキシ基を残したパターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体22または24を調製する工程B(図4参照)と、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物(第2の膜化合物の一例)をマグネタイト微粒子(磁性微粒子の一例)31の表面に接触させ、アルコキシシリル基(第2の結合基の一例)とマグネタイト微粒子31の表面のヒドロキシル基31との間で結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を調製する工程C(図5参照)と、まず、パターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体22の表面に、2−メチルイミダゾールを接触させ、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応させて反応性アルミニウム基体41を調製し、次いで、反応性アルミニウム基体41の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を接触させ、エポキシ基とイミノ基(第2のカップリング反応基の一例)とのカップリング反応により結合を形成させ、反応性アルミニウム基体41の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を固定し、次いで、固定されなかったエポキシ化マグネタイト微粒子34を除去する工程Dと、エポキシ化アルコキシシラン化合物(第3の膜化合物の一例)を含む溶液をマグネタイト微粒子31の表面に接触させ、アルコキシシリル基(第3の結合基の一例)とマグネタイト微粒子31の表面のヒドロキシル基32との間で結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子(第2の被覆磁性微粒子の一例)34を調製し、次いで、エポキシ化マグネタイト微粒子34の表面に、2−メチルイミダゾール(第2のカップリング剤の一例)を接触させ、エポキシ基(第3の官能基の一例)とアミノ基とのカップリング反応により形成させた結合を介して固定された2−メチルイミダゾールの形成する被膜を表面に有する反応性マグネタイト微粒子(第2の反応性磁性微粒子の一例)42を調製する工程Eとエポキシ化マグネタイト微粒子34の磁性微粒子層を有する単層パターンドメディア1または積層パターンドメディア3の表面に反応性マグネタイト微粒子42を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、反応性マグネタイト微粒子42をエポキシ化マグネタイト微粒子34の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった反応性マグネタイト微粒子42を除去する工程Fと、反応性マグネタイト微粒子42の磁性微粒子層を有する積層パターンドメディア3の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を反応性マグネタイト微粒子42の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかったエポキシ化マグネタイト微粒子34を除去する工程Gとを有する。
【0061】
以下、工程A〜Gについてより詳細に説明する。
工程Aでは、エポキシ基を有する膜化合物をアルミニウム基体11に接触させ、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜13で表面が覆われたエポキシ化アルミニウム基体14を製造する(図3参照)。
なお、アルミニウム基体11の大きさ、形状および厚さには特に制限はないが、ハードディスクドライブ用プラッタとして用いられる場合には、例えば、8インチ、5インチ、3.5インチ、2.5インチ、1.8インチ、1.3インチ、1インチ、0.85インチのいずれかである円盤状のものが用いられる。
【0062】
エポキシ基を有する膜化合物としては、アルミニウム基体11の表面に吸着または結合し、自己組織化により単分子膜を形成することのできる任意の化合物を用いることができるが、直鎖状アルキレン基の一方の末端にエポキシ基(オキシラン環)を含む官能基を、他方の末端にアルコキシシリル基(第1の結合基の一例)をそれぞれ有し、下記の一般式(化1)で表されるアルコキシシラン化合物が好ましい。
【0063】
【化1】

【0064】
上式において、官能基Eはエポキシ基を有する官能基を、mは3〜20の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。
用いることのできるエポキシ基を有する膜化合物の具体例としては、下記(1)〜(12)に示したアルコキシシラン化合物が挙げられる。
【0065】
(1) (CHOCH)CHO(CHSi(OCH
(2) (CHOCH)CHO(CHSi(OCH
(3) (CHOCH)CHO(CH11Si(OCH
(4) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OCH
(5) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OCH
(6) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OCH
(7) (CHOCH)CHO(CHSi(OC
(8) (CHOCH)CHO(CHSi(OC
(9) (CHOCH)CHO(CH11Si(OC
(10) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OC
(11) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OC
(12) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OC
【0066】
ここで、(CHOCH)CHO−基は、化2で表される官能基(グリシジル基)を表し、(CHCHOCH(CH)CH−基は、化3で表される官能基(3,4−エポキシシクロヘキシル基)を表す。
【0067】
【化2】

【0068】
【化3】

【0069】
エポキシ化アルミニウム基体14の製造は、エポキシ基およびアルコキシシリル基(第2の結合基の一例)を含むアルコキシシラン化合物と、アルコキシシリル基とアルミニウム基体11の表面のヒドロキシル基12との縮合反応を促進するための縮合触媒と、非水系の有機溶媒とを混合した反応液をアルミニウム基体11の表面に塗布し、室温の空気中で反応させることにより行われる。塗布は、ドクターブレード法、ディップコート法、スピンコート法、スプレー法、スクリーン印刷法等の任意の方法により行うことができる。
【0070】
縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステルおよびチタン酸エステルキレート等の金属塩が利用可能である。
縮合触媒の添加量は、好ましくはアルコキシシラン化合物の0.2〜5質量%であり、より好ましくは0.5〜1質量%である。
【0071】
カルボン酸金属塩の具体例としては、酢酸第1スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジオクテート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクタン酸第1スズ、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、2−エチルヘキセン酸鉄が挙げられる。
【0072】
カルボン酸エステル金属塩の具体例としては、ジオクチルスズビスオクチルチオグリコール酸エステル塩、ジオクチルスズマレイン酸エステル塩が挙げられる。
カルボン酸金属塩ポリマーの具体例としては、ジブチルスズマレイン酸塩ポリマー、ジメチルスズメルカプトプロピオン酸塩ポリマーが挙げられる。
カルボン酸金属塩キレートの具体例としては、ジブチルスズビスアセチルアセテート、ジオクチルスズビスアセチルラウレートが挙げられる。
【0073】
チタン酸エステルの具体例としては、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネートが挙げられる。
チタン酸エステルキレート類の具体例としては、ビス(アセチルアセトニル)ジ−プロピルチタネートが挙げられる。
【0074】
アルコキシシリル基とアルミニウム基体11の表面のヒドロキシル基12とが縮合反応を起こし、下記の化4で示されるような構造を有するエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜13を生成する。なお、酸素原子から延びた3本の単結合はアルミニウム基体11の表面または隣接するシラン化合物のケイ素(Si)原子と結合しており、そのうち少なくとも1本はアルミニウム基体11の表面のケイ素原子と結合している。
【0075】
【化4】

【0076】
アルコキシシリル基は、水分の存在下で分解するので、反応は相対湿度45%以下の空気中で行うことが好ましい。なお、縮合反応は、アルミニウム基体11の表面に付着した油脂分や水分により阻害されるので、アルミニウム基体11をよく洗浄して乾燥することにより、これらの不純物を予め除去しておくことが好ましい。
縮合触媒として上述の金属塩のいずれかを用いた場合、縮合反応の完了までに要する時間は2時間程度である。
【0077】
上述の金属塩の代わりに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される1または2以上の化合物を縮合触媒として用いた場合、反応時間を1/2〜2/3程度まで短縮できる。
【0078】
あるいは、これらの化合物を助触媒として、上述の金属塩と混合(質量比1:9〜9:1の範囲で使用可能だが、1:1前後が好ましい)して用いると、反応時間をさらに短縮できる。
【0079】
例えば、縮合触媒として、ジブチルスズオキサイドの代わりにケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のH3を用い、その他の条件は同一にしてエポキシ化マグネタイト微粒子21の製造を行うと、エポキシ化マグネタイト微粒子21の品質を損なうことなく反応時間を1時間程度にまで短縮できる。
【0080】
さらに、縮合触媒として、ジャパンエポキシレジン社のH3とジブチルスズビスアセチルアセトネートとの混合物(混合比は1:1)を用い、その他の条件は同一にしてエポキシ化マグネタイト微粒子21の製造を行うと、反応時間を20分程度に短縮できる。
【0081】
なお、ここで用いることができるケチミン化合物は特に限定されるものではないが、例えば、2,5,8−トリアザ−1,8−ノナジエン、3,11−ジメチル−4,7,10−トリアザ−3,10−トリデカジエン、2,10−ジメチル−3,6,9−トリアザ−2,9−ウンデカジエン、2,4,12,14−テトラメチル−5,8,11−トリアザ−4,11−ペンタデカジエン、2,4,15,17−テトラメチル−5,8,11,14−テトラアザ−4,14−オクタデカジエン、2,4,20,22−テトラメチル−5,12,19−トリアザ−4,19−トリエイコサジエン等が挙げられる。
【0082】
また、用いることができる有機酸としても特に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、マロン酸等が挙げられる。
【0083】
反応液の製造には、有機塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、シリコーン系溶媒、およびこれらの混合溶媒を用いることができる。アルコキシシラン化合物の加水分解を防止するために、乾燥剤または蒸留により使用する溶媒から水分を除去しておくことが好ましい。また、溶媒の沸点は50〜250℃であることが好ましい。
【0084】
具体的に使用可能な溶媒としては、非水系の石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、ノナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
さらに、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、あるいはそれらの混合物を用いることもできる。
【0085】
また、用いることができるフッ化炭素系溶媒としては、フロン系溶媒、フロリナート(米国3M社製)、アフルード(旭硝子株式会社製)等がある。なお、これらは1種単独で用いても良いし、良く混ざるものなら2種以上を組み合わせてもよい。さらに、ジクロロメタン、クロロホルム等の有機塩素系溶媒を添加してもよい。
【0086】
反応液におけるアルコキシシラン化合物の好ましい濃度は、0.5〜3質量%である。
【0087】
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った余分なアルコキシシラン化合物および縮合触媒を除去すると、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜13で表面が覆われたエポキシ化アルミニウム基体14が得られる。このようにして製造されるエポキシ化アルミニウム基体14の断面構造の模式図を図3(b)に示す。
【0088】
洗浄溶媒としては、アルコキシシラン化合物を溶解できる任意の溶媒を用いることができるが、安価であり、溶解性が高く、風乾により容易に除去することのできるジクロロメタン、クロロホルム、N−メチルピロリドン等が好ましい。
【0089】
反応後、生成したエポキシ化アルミニウム基体14を溶媒で洗浄せずに空気中に放置すると、表面に残ったアルコキシシラン化合物の一部が空気中の水分により加水分解を受け、生成したシラノール基がアルコキシシリル基と縮合反応を起こす。その結果、エポキシ化アルミニウム基体14の表面にポリシロキサンよりなる極薄のポリマー膜が形成される。このポリマー膜は、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に必ずしも共有結合により固定されていないが、エポキシ基を含んでいるため、エポキシ化アルミニウム基体14に対してエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜13と同様の反応性を有している。そのため、洗浄を行わなくても、工程C以降の製造工程に特に支障をきたすことはない。
【0090】
なお、本実施の形態においては、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を用いたが、直鎖状アルキレン基の一方の末端にアミノ基を、他方の末端にアルコキシシリル基をそれぞれ有し、下記の一般式(化5)で表されるアルコキシシラン化合物を用いてもよい。なお、アミノ基やイミノ基と反応するカップリング剤としては、両端にグリシジル基を有するものが使用できる。
【0091】
【化5】

【0092】
上式において、mは3〜20の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。
用いることのできるアミノ基を有する膜化合物の具体例としては、下記(21)〜(28)に示したアルコキシシラン化合物が挙げられる。
【0093】
(21) HN(CHSi(OCH
(22) HN(CHSi(OCH
(23) HN(CHSi(OCH
(24) HN(CHSi(OCH
(25) HN(CHSi(OC
(26) HN(CHSi(OC
(27) HN(CHSi(OC
(28) HN(CHSi(OC
【0094】
ただし、この場合に反応液において用いることのできる縮合触媒のうち、スズ(Sn)塩を含む化合物は、アミノ基と反応して沈殿を生成するため、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物に対しては縮合触媒として用いることができない。
したがって、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物を用いる場合には、カルボン酸スズ塩、カルボン酸エステルスズ塩、カルボン酸スズ塩ポリマー、カルボン酸スズ塩キレートを除き、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の場合と同様の化合物を単独でまたは2種類以上を混合して縮合触媒として用いることができる。
用いることのできる助触媒の種類およびそれらの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化合物、縮合触媒、および助触媒の濃度、反応条件ならびに反応時間についてはエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の場合と同様であるので、説明を省略する。
【0095】
本実施の形態においては、基体材料としてアルミニウムを用いたが、ガラス、ポリカーボネート等の合成樹脂を用いることもできる。
また、磁気記録媒体として、フレキシブルディスクや磁気テープを製造する場合には、ポリエチレンやポリエステル等の合成樹脂フィルムまたは紙等の材料を基体材料として用いることができる。
基体材料の表面に水酸基、アミノ基等の活性水素基を有する場合には、アルミニウムの場合と同様に、膜化合物としてアルコキシシラン化合物を用いることができる。この様な基体の具体例としては、ガラス、紙等が挙げられる。合成樹脂を用いる場合には、プラズマ処理等により活性水素基を有する化合物をグラフトする等の処理を行うことにより、アルコキシシラン化合物を用いることができる場合がある。
(以上工程A)
【0096】
工程Bでは、パターン部分を覆うマスク21を通して、エポキシ化アルミニウム基体14の表面を露光するパターン形成処理を行い、パターン部分にのみ選択的にエポキシ基を残したパターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体22を調製する(図4参照)。
露光に用いるマスクとしては、半導体素子の製造等におけるフォトリソグラフィに用いられるレチクル用材料等の、光を透過せず、少なくとも露光の間は照射光による損傷を受けない任意の材質のものを用いることができる。また、露光は等倍露光でもよく、微細なパターンを形成する場合等には縮小投影露光を用いてもよい。
【0097】
光源としては、XeF(353nm)、XeCl(308nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)等のエキシマレーザー等のレーザー光が好ましく用いられる。図4(a)に示すように、レーザー光の照射により、照射した部位の温度が上昇し、その部分を被覆しているエポキシ基を有する膜化合物が除去され(23)、パターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体22が得られる(図4(b)参照)。
照射した部分以外への入熱を抑制するため、パルスレーザーを用いるパルスレーザーアブレーション法により、エポキシ化された膜化合物を除去することが好ましい。
レーザー光の強度は、0.1〜0.3J・cm−2であることが好ましい。レーザー光の強度が0.1J・cm−2未満である場合には、十分にエポキシ基を有する膜化合物を除去することができず、0.3J・cm−2を上回る場合には、エポキシ化アルミニウム基体14のガラス部材が除去されるため、いずれも好ましくない。
また、レーザー光の強度が上記範囲内である場合、パルス幅としては5〜50nsが好ましい。
【0098】
上記の実施の形態においては、パルスレーザーアブレーション法によりエポキシ化された膜化合物を除去したが、電子線、X線等の他のエネルギー照射を用いてもよい。また、マスクを通して露光する代わりに、直接エポキシ化アルミニウム基体14上に電子ビーム等で選択的にパターンを描画することにより、パターン以外の部分のエポキシ化された膜化合物を除去してもよい。
【0099】
変形例に係るパターン形成処理を行う工程においては、図4(b)に示すようにエポキシ化アルミニウム基体14の表面に光重合開始剤を塗布した後、パターン部分を覆うマスク21を通して、エポキシ化アルミニウム基体14の表面を露光することにより、露光した部分のエポキシ基を開環重合させ、パターン部分にのみエポキシ基を有するパターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体24を調製する。
用いることができる光重合開始剤としては、ジアリールヨードニウム塩等のカチオン性光重合開始剤が挙げられる。光源としては、高圧水銀灯、キセノンランプ等が挙げられる。
(以上工程B)
【0100】
工程Cでは、工程Aにおいて用いたものと同様のエポキシ基を有する膜化合物をマグネタイト微粒子31と接触させ、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜33で表面が覆われたエポキシ化マグネタイト微粒子34を製造する(図5参照)。
【0101】
用いることのできるマグネタイト微粒子31の粒径に特に制限はないが、10nm〜0.1mmの範囲内であることが好ましい。マグネタイト微粒子31の粒径が10nm未満である場合には、膜化合物の分子サイズの影響が無視できなくなり、粒径が0.1mmを上回る場合には、マグネタイト微粒子31の表面積に対する質量の割合が大きくなるため、カップリング反応によりその質量を支持できなくなる。
【0102】
エポキシ化マグネタイト微粒子34の製造は、エポキシ基を含むアルコキシシラン化合物と、アルコキシシリル基とマグネタイト微粒子31の表面のヒドロキシル基32との縮合反応を促進するための縮合触媒と、非水系の有機溶媒とを混合した反応液中にマグネタイト微粒子31を分散させ、室温の空気中で反応させることにより行われる。
【0103】
工程Cにおいて用いることのできるエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の種類、縮合触媒、助触媒の種類およびそれらの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化合物、縮合触媒、および助触媒の濃度、反応条件ならびに反応時間については工程Aと同様であるので、説明を省略する。
【0104】
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った余分なアルコキシシラン化合物および縮合触媒を除去すると、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜33で表面が覆われたエポキシ化マグネタイト微粒子34が得られる。このようにして製造されるエポキシ化マグネタイト微粒子34の断面構造の模式図を図5(b)に示す。
【0105】
洗浄溶媒としては、工程Aと同様の洗浄溶媒を用いることができる。
反応後、生成したエポキシ化マグネタイト微粒子34を溶媒で洗浄せずに空気中に放置すると、表面に残ったアルコキシシラン化合物の一部が空気中の水分により加水分解を受け、生成したシラノール基がアルコキシシリル基と縮合反応を起こす。その結果、エポキシ化マグネタイト微粒子34の表面にポリシロキサンよりなる極薄のポリマー膜が形成される。このポリマー膜は、エポキシ化マグネタイト微粒子34の表面に共有結合により固定されていないが、エポキシ基を含んでいるため、エポキシ化マグネタイト微粒子34に対してエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜33と同様の反応性を有している。そのため、洗浄を行わなくても、工程D以降の製造工程に特に支障をきたすことはない。
【0106】
なお、本実施の形態においてはエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を用いたが、工程Aと同様、直鎖状アルキレン基の一方の末端にアミノ基を、他方の末端にアルコキシシリル基をそれぞれ有するアルコキシシラン化合物を用いてもよい。
また、本実施の形態においては工程Aと同一のアルコキシシラン化合物を用いているが、異なるアルコキシシラン化合物を用いてもよい。ただし、工程Dにおいて用いるカップリング剤のカップリング反応基と反応して結合を形成する官能基を有するものでなければならない。
【0107】
また、本実施の形態においては、微粒子としてマグネタイト微粒子を用いたが、γ−Fe、酸化クロム、Co含有酸化鉄等の酸化物系磁性微粒子、Fe−Co合金、Fe−Pt合金等の他の金属系磁性微粒子を用いることもできる。また、磁気記録媒体として、光磁気ディスクを製造する場合には、TbFeCo、NdFeCo等のカー効果を有する磁性微粒子を用いることもできる。
磁性微粒子の直径の好ましい範囲は、磁性微粒子の種類によって異なる場合がある。例えば、Fe−Pt合金の場合、微粒子の好ましい直径の下限値は5nm程度である。
【0108】
マグネタイト微粒子以外の微粒子であっても、その表面に水酸基、アミノ基等の活性水素基を有する場合には、マグネタイトの場合と同様に、膜化合物としてアルコキシシラン化合物を用いることができる。
【0109】
本実施の形態においては、第1および第2の膜化合物として、ともにエポキシ基を有する膜化合物を用いているが、両者は同一の化合物であってもよく、また異なる化合物であってもよい。さらに、第1および第2の膜化合物が異なる官能基(例えば、一方がエポキシ基で他方がイソシアネート基)を有していてもよい。
(以上工程C)
【0110】
工程Dでは、まず、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に、2−メチルイミダゾールを接触させ、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応させて反応性アルミニウム基体41を調製し、次いで、反応性アルミニウム基体32の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、反応性アルミニウム基体41の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を固定し、次いで、固定されなかったエポキシ化マグネタイト微粒子34を除去する
【0111】
2−メチルイミダゾールはエポキシ基と反応するアミノ基およびイミノ基をそれぞれ1−位および3−位に有しており、下記の化6に示すような架橋反応により結合を形成する。
【0112】
【化6】

【0113】
反応性アルミニウム基体32の製造は、2−メチルイミダゾールと溶媒とを混合した反応液をエポキシ化アルミニウム基体14の表面に塗布し、加熱して反応させることにより行われる。塗布は、ドクターブレード法、ディップコート法、スピンコート法、スプレー法、スクリーン印刷法等の任意の方法により行うことができる。
膜前駆体の製造には、2−メチルイミダゾールが可溶な任意の溶媒を用いることができるが、価格、室温での揮発性、および毒性等を考慮すると、イソプロピルアルコール、エタノール等の低級アルコール系溶媒が好ましい。
2−メチルイミダゾールの添加量、塗布する溶液の濃度、反応温度および反応時間は、用いる基体および磁性微粒子の種類、形成する磁気記録媒体の膜厚等に応じて適宜調節される。
【0114】
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った余分な2−メチルイミダゾールを除去すると、反応性アルミニウム基体41が得られる(図3)。
このようにして得られた反応性アルミニウム基体41の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34の分散液を塗布後加熱し、エポキシ化マグネタイト微粒子34上のエポキシ基と、反応性アルミニウム基体41上の2−メチルイミダゾールに由来するイミノ基とのカップリング反応によりエポキシ化マグネタイト微粒子34を反応性アルミニウム基体41の表面に結合固定し、単層の磁性微粒子層を有する単層パターンドメディア1を製造する。
加熱温度は、50〜200℃が好ましい。加熱温度が50℃未満だと、カップリング反応の進行に長時間を要し、200℃を上回ると、エポキシ基を有する単分子膜23や反応性単分子膜31の分解反応が起こり、均一な単層パターンドメディア1が得られない。
【0115】
反応後、水やアルコール等の溶媒で洗浄することにより、余分のエポキシ化マグネタイト微粒子34を除去する。
【0116】
本実施の形態においては、カップリング剤として2−メチルイミダゾールを用いたが、下記化7で表される任意のイミダゾール誘導体を用いることができる。
【0117】
【化7】

【0118】
化7で表されるイミダゾール誘導体の具体例としては、下記(31)〜(38)に示すものが挙げられる。
(31) 2−メチルイミダゾール(R=Me、R=R=H)
(32) 2−ウンデシルイミダゾール(R=C1123、R=R=H)
(33) 2−ペンタデシルイミダゾール(R=C1531、R=R=H)
(34) 2−メチル−4−エチルイミダゾール(R=Me、R=Et、R=H)
(35) 2−フェニルイミダゾール(R=Ph、R=R=H)
(36) 2−フェニル−4−エチルイミダゾール(R=Ph、R=Et、R=H)
(37) 2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(R=Ph、R=Me、R=CHOH)
(38) 2−フェニル−4,5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール(R=Ph、R=R=CHOH)
なお、Me、Et、およびPhは、それぞれメチル基、エチル基、およびフェニル基を表す。
【0119】
また、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる無水フタル酸、無水マレイン酸等の酸無水物、ジシアンジアミド、ノボラック等のフェノール誘導体等の化合物をカップリング剤として用いてもよい。この場合、カップリング反応を促進するためにイミダゾール誘導体を触媒として用いてもよい。
【0120】
なお、本実施の形態においては官能基としてエポキシ基を有する膜化合物を用いた場合について説明しているが、官能基としてアミノ基またはイミノ基を有する膜化合物を用いる場合には、カップリング反応基として2もしくは3以上のエポキシ基または2もしくは3以上のイソシアネート基を有するカップリング剤を用いる。イソシアネート基を有する化合物の具体例としては、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、トルエン−2,6−ジイソシアネート、トルエン−2,4−ジイソシアネート等が挙げられる。
これらのジイソシアネート化合物の添加量は、2−メチルイミダゾールの場合と同様、エポキシ化マグネタイト微粒子の5〜15重量%が好ましい。この場合、膜前駆体の製造に用いることのできる溶媒としては、キシレン等の芳香族有機溶媒が挙げられる。
また、イミノ基やアミノ基を有する膜化合物を用いる場合には、架橋剤としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル等の2または3以上のエポキシ基を有する化合物を用いることもできる。
(以上工程D)
【0121】
工程Eでは、エポキシ化アルコキシシラン化合物を含む溶液をマグネタイト微粒子31の表面に接触させ、アルコキシシリル基とマグネタイト微粒子31の表面のヒドロキシル基32との間で結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を調製し、次いで、エポキシ化マグネタイト微粒子34の表面に、2−メチルイミダゾールを接触させ、エポキシ基と2−メチルイミダゾールに由来するアミノ基とのカップリング反応により形成させた結合を介して固定された2−メチルイミダゾールの形成する被膜を表面に有する反応性マグネタイト微粒子42を調製する。
用いられる2−メチルイミダゾール溶液の濃度、反応条件等は、溶液を塗布するのではなく、エポキシ化マグネタイト微粒子34を溶液中に分散させて加熱することを除くと、工程Dにおける反応性アルミニウム基体41の調製の場合と同様であるので、詳しい説明を省略する。他に用いることのできるカップリング剤についても、工程Dにおける反応性アルミニウム基体41の調製の場合と同様である。
【0122】
本実施の形態においては、第3の膜化合物として、ともにエポキシ基を有する膜化合物を用いているが、第1および第2の膜化合物の一方または双方と同一の化合物であってもよく、また異なる化合物であってもよい。さらに、第1および第2の膜化合物と異なる官能基(例えば、アミノ基)を有していてもよい。
(以上工程E)
【0123】
工程Fでは、工程Eで反応性アルミニウム基体41の表面に結合固定されたエポキシ化マグネタイト微粒子34の表面に反応性マグネタイト微粒子42を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、反応性マグネタイト微粒子42をエポキシ化マグネタイト微粒子34の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった反応性マグネタイト微粒子42を除去する。
また、工程Gでは、工程Fで結合固定された反応性マグネタイト微粒子42の磁性微粒子層の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を反応性マグネタイト微粒子42の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかったエポキシ化マグネタイト微粒子34を除去する。
工程F、Gにおける反応条件については、工程Eと同様であるので、詳しい説明を省略する。
(以上工程FおよびG)
【0124】
本実施の形態においては、磁性微粒子層が2層積層した磁気記録層を有する磁気記録媒体の調製について説明したが、工程FおよびGをこの順序で繰り返し行って、n(nは2以上の整数)層の磁性微粒子層からなる磁気記録媒体を形成する工程Hをさらに行ってもよい。なお、工程Hは、工程Fおよび工程Gのいずれで終えてもよい。
【0125】
工程D、F〜Hを磁場中で行うことにより(磁場配向処理)、エポキシ化マグネタイト微粒子34および反応性マグネタイト微粒子42の配向性を向上させ、より磁気記録特性の改善されたハードディスクドライブ用プラッタ1を得ることができる。磁場の印加には、永久磁石、電磁石、および超伝導磁石のいずれを用いてもよい。引加する磁場の強度および方向は、製造するハードディスクドライブ用プラッタ1に用いられる磁性微粒子、記録容量等に応じて適宜決定される。
なお、本実施の形態においてはエポキシ化アルミニウム基体を用いたが、工程AおよびBを省略して普通のアルミニウム基体を基体として用いてもよい。
また、フレキシブルディスクや磁気テープの製造の際には、基体の熱変形や燃焼を防止するため、加熱温度は、例えば、50〜100℃が好ましい。
【0126】
このように形成された磁気記録層の上に、必要に応じて保護膜、磁気記録媒体等の各種機能性膜を形成してもよい。機能性膜の製造には、例えば、シリカ、アルミナ等の微粒子に、本実施の形態に係る方法と同様の処理を行い、これらの微粒子が配列した微粒子膜を磁気記録層の上に積層してもよく、あるいは、真空蒸着等の公知の方法を用いてもよい。
【0127】
次に、本発明の第2の実施の形態に係る単層パターンドメディア2および積層パターンドメディア4について説明する(図2参照)。
図2(a)、(b)に示すように、単層パターンドメディア2および積層パターンドメディア4は、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に、反応性マグネタイト微粒子42(第1の反応性磁性微粒子の一例)が配列した磁性微粒子層が1層結合固定されている。図2(b)に示すように、積層パターンドメディア4においては、磁性微粒子層は、エポキシ化アルミニウム基体14側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数で、本実施の形態においてはn=2)まで順次積層している。
【0128】
エポキシ化アルミニウム基体14の表面は、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜13で被覆されている。
1層目の磁性微粒子層を形成している反応性マグネタイト微粒子42の表面は、2−メチルイミダゾールのアミノ基とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された2−メチルイミダゾールの被膜でさらに被覆されている。
エポキシ化アルミニウム基体14と第1層目の磁性微粒子層を形成する反応性マグネタイト微粒子42、および奇数層目の磁性微粒子層を形成する反応性マグネタイト微粒子42と偶数層目の磁性微粒子層を形成するエポキシ化マグネタイト微粒子34との間は、エポキシ基と2−メチルイミダゾールのアミノ基またはイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに結合固定されている。
なお、図2(b)に示すように、エポキシ化マグネタイト微粒子34は、奇数層目の反応性マグネタイト微粒子42の側面にも結合することができるが、図2(b)では、説明のために、実際のパターンの大きさに対して磁性微粒子の大きさを誇張して描写しているので、それによりパターン形状が損なわれることはない。
【0129】
単層パターンドメディア2および積層パターンドメディア4の製造方法は、図3(a)、(b)、図4(a)、および図5(a)、(b)に示すように、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む溶液をアルミニウム基体11の表面に接触させ、アルコキシシリル基とアルミニウム基体11の表面のヒドロキシル基12との間で結合を形成させ、エポキシ化アルミニウム基体14を調製する工程Aと、パターン部分を覆うマスク21を通して、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に選択的に光照射するパターン形成処理を行い、パターン部分にのみ選択的にエポキシ基を残したパターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体22を調製する工程Bと、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物をマグネタイト微粒子31の表面に接触させ、アルコキシシリル基とマグネタイト微粒子31の表面のヒドロキシル基32との間で結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を調製する工程Cと、まず、エポキシ化マグネタイト微粒子34の表面に、2−メチルイミダゾールを接触させ、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応させて反応性マグネタイト微粒子42を調製し、次いで、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に反応性マグネタイト微粒子42を接触させ、エポキシ基とイミノ基(第2のカップリング反応基の一例)とのカップリング反応により結合を形成させ、エポキシ化アルミニウム基体14の表面に反応性マグネタイト微粒子42を固定し、次いで、固定されなかった反応性マグネタイト微粒子42を除去する工程Dと、エポキシ化アルコキシシラン化合物を含む溶液をマグネタイト微粒子31の表面に接触させ、アルコキシシリル基とマグネタイト微粒子31の表面のヒドロキシル基32との間で結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を調製する工程Eと、反応性マグネタイト微粒子42の磁性微粒子層を有する単層パターンドメディア2または積層パターンドメディア4の表面にエポキシ化マグネタイト微粒子34を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、エポキシ化マグネタイト微粒子34を反応性マグネタイト微粒子42の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかったエポキシ化マグネタイト微粒子34を除去する工程Fと、エポキシ化マグネタイト微粒子34の磁性微粒子層を有する積層パターンドメディア4の表面に反応性マグネタイト微粒子42を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、反応性マグネタイト微粒子42をエポキシ化マグネタイト微粒子34の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった反応性マグネタイト微粒子42を除去する工程Gとを有する。
【0130】
工程A〜Gにおける、エポキシ化アルミニウム基体14、エポキシ化マグネタイト微粒子34、反応性アルミニウム基体41、および反応性マグネタイト微粒子42の調製、ならびにこれらの反応については、第1の実施の形態に係る単層パターンドメディア1および積層パターンドメディア3の場合と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【0131】
以上、本発明の第1および第2の実施の形態に係る単層パターンドメディア、および積層パターンドメディアおよびそれらの製造方法について説明したが、ハードディスクドライブ用プラッタ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、磁気テープ(オーディオ用およびデータ保存用のいずれでもよく、アナログおよびデジタル記録用のいずれであってもよい)、磁気カード(銀行用カード、クレジットカード、電話および交通機関用プリペイドカード、鉄道用乗車券および定期券等)等の任意の磁気記録媒体、およびこれらの磁気記録媒体から記録された情報を読み取るための磁気記録読取装置(ハードディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、テープレコーダ、テープリーダ、カードリーダ等)に対して、本発明は適用できる。
【実施例】
【0132】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
【0133】
実施例1:エポキシ化アルミニウム基体の調製
アルミニウム基体を用意し、洗浄後よく乾燥した。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(化8、信越化学工業株式会社製)0.99重量部、およびジブチルスズビスアセチルアセトナート(縮合触媒)0.01重量部を秤量し、これを100重量部のヘキサメチルジシロキサン溶媒に溶解し、反応液を調製した。この方法により、エポキシ化アルミニウム基体を調製できた。
【0134】
【化8】

【0135】
このようにして得られた反応液をアルミニウム基体に塗布し、空気中(相対湿度45%)で2時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、余分なアルコキシシラン化合物およびジブチルスズビスアセチルアセトナートを除去した。
【0136】
実施例2:パターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体の調製
実施例1で調製したエポキシ化アルミニウム基体に、形成されるパターン部分を覆うマスク(ラインアンドスペース0.5μm)を介してKrFエキシマレーザー(波長248nm、パルス幅10ns、レーザー強度0.15J/cm)を照射し、パターン部分以外の部分を被覆するエポキシ基を有する単分子膜を、レーザーアブレーションにより除去した。この方法により、パターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体を調製できた。
【0137】
あるいは、カチオン性光重合開始剤であるイルガキュア(登録商標)250((4−メチルフェニル)[4−(2−メチルプロピル)フェニル]ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート)と炭酸プロピレンとの3:1混合物、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)をMEKで希釈してエポキシ化アルミニウム基体の表面に塗布した後、上記と同様のマスクを介して遠紫外線を照射し、パターン部分以外の部分を被覆するエポキシ基を有する単分子膜のエポキシ基を開環重合させることによっても、パターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体を調製できた。
【0138】
実施例3:エポキシ化マグネタイト微粒子の調製
平均粒径が30nmの無水のマグネタイト微粒子を用意し、よく乾燥した。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(化8)0.99重量部、およびジブチルスズビスアセチルアセトナート(縮合触媒)0.01重量部を秤量し、これを100重量部のヘキサメチルジシロキサン溶媒に溶解し、反応液を調製した。
【0139】
このようにして得られた反応液中にマグネタイト微粒子を混合し、撹拌しながら空気中(相対湿度45%)で2時間程度反応させた。
その後、トリクレンで洗浄し、余分なアルコキシシラン化合物およびジブチルスズビスアセチルアセトナートを除去した。
【0140】
実施例4:パターン状の反応性アルミニウム基体の調製
実施例2で調製したパターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体の表面に、2−メチルイミダゾールのエタノール溶液を塗布し、100℃で加熱すると、エポキシ基と2−メチルイミダゾールのアミノ基とが反応して、パターン状の反応性アルミニウム基体が得られた。その後、エタノールで洗浄することにより余分な2−メチルイミダゾールを除去できた。
【0141】
実施例5:反応性マグネタイト微粒子の調製
実施例3で調製したエポキシ化マグネタイト微粒子を、2−メチルイミダゾールのエタノール溶液中に分散して、100℃で加熱すると、エポキシ基と2−メチルイミダゾールのアミノ基とが反応して反応性マグネタイト微粒子が得られた。エタノールで洗浄することにより余分な2−メチルイミダゾールを除去できた。
【0142】
実施例6:パターンドメディアの調製(1)
実施例4で調製した反応性アルミニウム基体の表面に、実施例3で調製したエポキシ化マグネタイト微粒子のエタノール分散液を塗布し、100℃で加熱した。反応後、水で洗浄し、余分なエポキシ化マグネタイト微粒子を除去した。
このようにして得られた、磁性微粒子層が1層積層した磁気記録媒体の表面に、実施例5で調製した反応性マグネタイト微粒子のエタノール分散液をさらに塗布し、100℃で加熱した。反応後、水で洗浄し、余分な反応性マグネタイト微粒子を除去すると、2層の磁性微粒子層が積層した磁気記録媒体が得られた。
【0143】
実施例7:パターンドメディアの調製(2)
実施例2で調製したパターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体の表面に、実施例5で調製した反応性マグネタイト微粒子のエタノール分散液を塗布し、100℃で加熱した。反応後、水で洗浄し、余分な反応性マグネタイト微粒子を除去した。
このようにして得られた、磁性微粒子層が1層積層した磁気記録媒体の表面に、実施例3で調製したエポキシ化マグネタイト微粒子のエタノール分散液をさらに塗布し、100℃で加熱した。反応後、水で洗浄し、余分なエポキシ化マグネタイト微粒子を除去すると、2層の磁性微粒子層が積層した磁気記録媒体が得られた。
【0144】
実施例8:パターンドメディアの調製(3)
3−アミノプロピルトリメトキシシラン(化9、信越化学工業株式会社製)0.99重量部、および酢酸(縮合触媒)0.01重量部を秤量し、これを100重量部のヘキサメチルジシロキサン−ジメチルホルムアミド混合溶媒(1:1v/v)に溶解した反応液を用いて、実施例1および実施例3と同様の処理を行い、アミノ化アルミニウム基体および粒径が約100nmのアミノ化マグネタイト微粒子を調製した。
アミノ化アルミニウム基体について、実施例2と同様の処理を行い、パターン形成されたアミノ化アルミニウム基体を調製した。
また、カップリング剤として、p−フェニレンジイソシアネートを用いて、実施例4および実施例5と同様の処理を行い、カップリング反応基としてイソシアネート基を有する反応性アルミニウム基体および反応性マグネタイト微粒子を調製した。
これらの原料を用いて、実施例6および実施例7と同様の処理を行うと、1層(膜厚100nm)または2層(膜厚200nm)のマグネタイト微粒子層が積層した磁気記録媒体が得られた。
【0145】
【化9】

【図面の簡単な説明】
【0146】
【図1】(a)は本発明の第1の実施の形態に係る単層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図、(b)は同実施の形態に係る積層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図である。
【図2】(a)は本発明の第2の実施の形態に係る単層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図、(b)は同実施の形態に係る積層パターンドメディアの断面構造を模式的に表した説明図である。
【図3】本発明の第1および第2の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法において、エポキシ化アルミニウム基体を製造する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、(a)は反応前のアルミニウム基体の断面構造、(b)はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されたアルミニウム基体の断面構造をそれぞれ表す。
【図4】(a)は同磁気記録媒体の製造方法におけるパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、(b)は変形例に係るパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。
【図5】同磁気記録媒体の製造方法において、エポキシ化マグネタイト微粒子を製造する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、(a)は反応前のマグネタイト微粒子の断面構造、(b)はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されたマグネタイト微粒子の断面構造をそれぞれ表す。
【符号の説明】
【0147】
1、2:単層パターンドメディア、3、4:積層パターンドメディア、11:アルミニウム基体、12、32:ヒドロキシル基、13、33:エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜、14:エポキシ化アルミニウム基体、21:マスク、22、24:パターン形成されたエポキシ化アルミニウム基体、23:除去されたエポキシ基を有する膜化合物、31:マグネタイト微粒子、34:エポキシ化マグネタイト微粒子、41:反応性アルミニウム基体、42:反応性マグネタイト微粒子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基体の表面のパターン部分にのみ磁性微粒子が選択的に配列した磁性微粒子層が1層結合固定された磁気記録媒体であって、
前記基体の表面の少なくとも前記パターン部分は、第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成する被膜で被覆されており、
前記磁性微粒子の表面は、第2の官能基を有する第2の膜化合物の形成する被膜で被覆されており、
前記磁性微粒子は、前記第1の官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第1のカップリング反応基と、前記第2の官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第2のカップリング反応基とを有する第1のカップリング剤と、前記第1および前記第2の官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記基体の表面のパターン部分にのみ選択的に固定された磁気記録層を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項2】
請求項1記載の磁気記録媒体において、前記第1の膜化合物と前記第2の膜化合物とが同一の化合物であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項3】
請求項1および2のいずれか1項に記載の磁気記録媒体において、前記第1および第2の膜化合物の形成する被膜の一方または双方が単分子膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項4】
第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成する被膜で被覆された基体の表面のパターン部分にのみ、磁性微粒子が配列した磁性微粒子層が前記被覆された基体側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数)まで順次積層した磁気記録層を有し、
第x番目(xは、1≦m≦nである整数)の前記磁性微粒子層を形成している前記磁性微粒子の表面は、第(x+1)の官能基を有する第mの膜化合物の形成する被膜で被覆されており、
前記磁性微粒子層の第(x−1)層と第x層は、第xの官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第xのカップリング反応基と、前記第(x+1)の官能基とカップリング反応して結合を形成する少なくとも1の第(x+1)のカップリング反応基とを有する第xのカップリング剤と、前記第xの官能基と前記第xのカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合、および前記第(x+1)の官能基と前記第(x+1)のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに固定されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項5】
請求項4記載の磁気記録媒体において、前記第1〜第(n+1)の膜化合物、ならびに前記第1〜第nのカップリング剤がそれぞれ同一の化合物であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項6】
請求項4および5のいずれか1項に記載の磁気記録媒体において、前記第1〜第(n+1)の膜化合物が形成する被膜が全て単分子膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN−CHCH(OH)結合であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項8】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH−CONH結合であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項9】
分子の両端にそれぞれ第1の官能基および第1の結合基を有する第1の膜化合物を含む溶液を前記基体の表面に接触させ、前記第1の結合基と前記基体の表面との間で結合を形成させ、前記第1の膜化合物の形成する被膜で前記基体の表面が被覆された被覆基体を調製する工程Aと、
前記パターン部分にのみ前記第1の官能基を残すパターン形成処理を行う工程Bと、
分子の両端にそれぞれ第2の官能基および第2の結合基を有する第2の膜化合物を含む溶液を磁性微粒子の表面に接触させ、前記第2の結合基と前記磁性微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第2の膜化合物の形成する被膜で前記磁性微粒子の表面が被覆された第1の被覆磁性微粒子を調製する工程Cと、
前記第1の官能基とカップリング反応して結合を形成する1または2以上の第1のカップリング反応基と、前記第2の官能基とカップリング反応して結合を形成する1または2以上の第2のカップリング反応基とを有する第1のカップリング剤を、前記被覆基体および前記第1の被覆磁性微粒子の表面にそれぞれ接触させ、前記第1の官能基と前記第1のカップリング反応基とのカップリング反応、および前記第2の官能基と前記第2のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第1の被覆磁性微粒子からなる1層の前記磁性微粒子層を、前記被覆基体の表面に結合固定し、次いで、前記被覆基体の表面に固定されなかった前記第1の被覆磁性微粒子を除去する工程Dとを有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項10】
請求項9記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Dを磁場中で行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項11】
請求項9および10のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Bにおける前記パターン形成処理は、レーザーアブレーション法を用いて前記パターン部分以外の前記第1の膜化合物の被膜を除去することにより行われることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項12】
請求項9および10のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、工程Bにおける前記パターン形成処理は、前記エネルギー線の照射により前記パターン部分以外の前記第1の官能基を他の官能基に変換することにより行われることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項13】
請求項9〜12のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Dでは、前記第1のカップリング剤を、まず、前記被覆基体の表面に接触させ、該第1のカップリング剤の被膜を有する反応性基体を調製し、次いで、該反応性基体の表面に前記第1の被覆磁性微粒子を接触させ、該反応性基体の表面に前記第1の被覆磁性微粒子を固定することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項14】
請求項9〜12のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Dでは、まず、前記第1の被覆磁性微粒子の表面に前記第1のカップリング剤を接触させ、前記第1のカップリング剤の被膜を有する第1の反応性磁性微粒子を調製し、次いで、該第1の反応性磁性微粒子の表面を前記被覆基体と接触させ、該被覆基体の表面に前記第1の反応性磁性微粒子を固定することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項15】
請求項9〜14のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記第1の膜化合物と前記第2の膜化合物とが同一の化合物であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項16】
請求項9〜15のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Aおよび前記工程Cにおいて、未反応の前記第1および第2の膜化合物は洗浄除去され、前記基体および前記第1の磁性微粒子の表面上で前記第1および第2の膜化合物がそれぞれ形成する被膜は、単分子膜であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項17】
請求項13記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記基体上には、前記磁性微粒子層が前記基体側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数)まで順次積層した磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
分子の両端にそれぞれ第3の官能基および第3の結合基を有する第3の膜化合物を含む溶液を前記磁性微粒子の表面に接触させ、前記第3の結合基と前記磁性微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第3の膜化合物の形成する被膜で表面が被覆された第2の被覆磁性微粒子を被覆し、次いで、前記第2の被覆磁性微粒子の表面に、前記第2のカップリング反応基と、前記第3の官能基とカップリング反応して結合を形成する1または2以上の第3のカップリング反応基とを有する第2のカップリング剤を接触させ、前記第3の官能基と前記第3のカップリング反応基とのカップリング反応により形成させた結合を介して固定された前記第2のカップリング剤の形成する被膜を表面に有する第2の反応性磁性微粒子を調製する工程Eと、
前記磁気記録媒体の表層に位置する前記第1の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第2の反応性磁性微粒子を接触させ、前記第2の官能基と前記第2のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第2の反応性磁性微粒子を前記第1の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第2の反応性磁性微粒子を除去する工程Fと、
前記磁気記録媒体の表層に位置する前記第2の反応磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第1の被覆磁性微粒子を接触させ、前記第2の官能基と前記第2のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第1の被覆磁性微粒子を前記第2の反応性磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第1の被覆磁性微粒子を除去する工程Gと、
前記工程FおよびGをこの順序で繰返し行い、n層の前記磁性微粒子層からなる前記磁気記録層を形成する工程Hとをさらに有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項18】
請求項14記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記基体上には、前記磁性微粒子層が前記基体側から空気との界面側に向かって第1層から第n層(nは2以上の整数)まで順次積層した磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記第3の膜化合物を含む溶液を前記磁性微粒子の表面に接触させ、前記第3の結合基と前記磁性微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第3の膜化合物の形成する被膜で前記磁性微粒子の表面が被覆された第2の被膜磁性微粒子を調製する工程Eと、
前記第1の反応性磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第2の被覆磁性微粒子を接触させ、前記第3の官能基と前記第1のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第2の被覆磁性微粒子を前記第1の反応性磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第2の被覆磁性微粒子を除去する工程Fと、
前記第2の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の表面に前記第1の反応性磁性微粒子を接触させ、前記第1の官能基と前記第1のカップリング反応基とのカップリング反応により結合を形成させ、前記第1の反応性磁性微粒子を前記第2の被覆磁性微粒子の磁性微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第1の反応性磁性微粒子を除去する工程Gと、
前記工程FおよびGをこの順序で繰返し行い、n層の前記磁性微粒子層からなる前記磁気記録層を形成する工程Hとをさらに有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項19】
請求項17および18のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程F〜Hを磁場中で行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項20】
請求項17〜19のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記第1〜第3の膜化合物が同一の化合物であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項21】
請求項17〜20のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記工程Eにおいて、未反応の前記第3の膜化合物は洗浄除去され、前記第2の被覆磁性微粒子の表面上で前記第3の膜化合物が形成する被膜は、単分子膜であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項22】
請求項9〜16のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第1および第2の膜化合物を含む溶液は、さらに、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、およびチタン酸エステルキレートからなる群から選択される1または2以上の化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項23】
請求項9〜16および22のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第1および第2の膜化合物を含む溶液は、さらに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、およびアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される1または2以上の化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項24】
請求項17〜21のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記第1〜第3の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第1〜第3の膜化合物を含む溶液は、さらに、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、およびチタン酸エステルキレートからなる群から選択される1または2以上の化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項25】
請求項17〜21、および24のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記第1〜第3の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第1〜第3の膜化合物を含む溶液は、さらに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、およびアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される1または2以上の化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項26】
請求項9〜25のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN−CHCH(OH)結合であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項27】
請求項9〜25のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH−CONH結合であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項28】
請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁気記録媒体を用いた磁気記録読取装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−276889(P2008−276889A)
【公開日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−121859(P2007−121859)
【出願日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【出願人】(304028346)国立大学法人 香川大学 (285)
【Fターム(参考)】