JP2001338416A

JP2001338416A - ディスク状磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001338416A
Application number: JP2000154033A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nishida; 康宏西田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】強磁性金属薄膜型ディスク状磁気記録媒
体、特に磁気ディスクの高記録密度及び高転送レートを
維持しつつ、高速摺動による磁気ディスク及び磁気ヘッ
ドの磨耗を効果的に小さく抑制し、耐久性と信頼性を向
上させること。【解決手段】回転数が１分間に２４００回転以上で
ありかつ磁気ヘッド１３が相対的に接触摺動するように
構成され、薄膜からなる磁性膜２１、更には保護膜２０
が形成されたディスク３の表面に、下記一般式（Ｉ）で
表される含アミノエステルを少なくとも１種類含有する
ことを特徴とするディスク状磁気記録媒体。【化３】（但し、前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹は水素原子又
は炭素数２４以下の炭化水素基、Ｒ²及びＲ³は互いに同
一の若しくは異なる炭素数１２以下の炭化水素基、Ｒ⁴
は炭素数２４以下の炭化水素基である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスク状磁気記録
媒体、特に高記録密度強磁性金属薄膜型磁気ディスクに
関するものであり、さらに詳しくは、接触式記録システ
ムに供される磁気ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ用又はワードプロセッサ用
の持ち運び可能な磁気記録媒体として、磁気ディスクが
用いられている。従来から用いられている磁気ディスク
は、２ＨＤと称されるフロッピー（登録商標）ディスク
が主流であり、これは１．４４ＭＢ（メガバイト）の記
録容量である。しかしながら、近年、文字だけでなく、
音声データや画像データの取り扱い、アプリケーション
ソフトの高度化を背景として、従来の記録容量では不足
感が否めず、高容量化への要求が強くなってきている。

【０００３】さらに、データの高容量化に伴い、データ
転送速度の高速化が求められる。これは、高容量化に伴
う作業性の劣化を出来るだけ防ぐ必要があるためであ
る。その為には、ディスク回転数を上げる必要がある。

【０００４】従来のフロッピーディスクドライブシステ
ムはヘッドスライダがディスクに接触摺動している、い
わゆるコンタクトシステムである。しかしながら、高容
量化に伴ってディスク回転数を増加させると、ヘッドス
ライダは浮上してしまい、この際の浮上量（スペーシン
グ）が記録再生時の効率を低下させてしまう。そこで浮
揚型磁気ヘッドスライダを用いず、接触記録型磁気ヘッ
ドスライダを用いれば、浮上量はゼロとなり、更なる高
密度化がはかれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな高速回転かつ接触摺動型のフロッピーディスクドラ
イブシステムは実現されていないのが現状である。

【０００６】高速回転下で接触摺動させることにより、
走行耐久性が悪化し、何よりもヘッド摩耗量が増大し、
ヘッド特性を保証できなくなってしまうという問題が生
じてしまう。すなわち、従来の技術では上記問題に対処
するのに限界があったのである。

【０００７】本発明は、接触式記録システムに供されて
好適な高密度強磁性金属薄膜型ディスク状磁気記録媒体
において、巾広い環境条件下における優れたヘッド摩耗
特性と走行耐久性を併せ持つ磁気デイスク等のディスク
状磁気記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、回転数
が１分間に２４００回転以上でありかつ磁気ヘッドが相
対的に接触摺動するように構成され、強磁性金属薄膜か
らなる磁性層を有し、媒体表面に、下記一般式（I）で
表される含窒素エステル（以下、本発明の含アミノエス
テルと称する。）を少なくとも１種類含有することを特
徴とするディスク状磁気記録媒体（以下、磁気ディスク
を代表例として説明する。）に係るものである。

【化２】（但し、前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹は水素原子又
は炭素数２４以下の炭化水素基、Ｒ²及びＲ³は互いに同
一の若しくは異なる炭素数１２以下の炭化水素基、Ｒ⁴
は炭素数２４以下（特に８〜２４）の炭化水素基であ
る。）

【０００９】本発明者は、ディスク回転数が１分間に２
４００回転以上と高速でありかつ磁気ヘッドスライダが
接触摺動する記録システムを実現させるべく検討を行っ
た結果、高速摺動させた際の磁気ディスクの摩耗による
出力低下もさることながら、ヘッドの摩耗によるヘッド
特性劣化が最も大きな問題であることを認識した。しか
も、同一トラックを摺動させた時よりも、シークさせな
がら摺動させることにより、一桁以上摩耗速度が速くな
ってしまうことを認識するに至った。

【００１０】したがって、このシーク時のヘッド摩耗を
低減するために鋭意検討した結果、少なくとも磁気ディ
スク表面に存在させる本発明の含アミノエステルが、従
来の潤滑剤であるパーフルオロポリエーテルや脂肪酸エ
ステル等に比べて、ヘッド摩耗速度を一桁以上低減させ
る効果があることを見出し、本発明に至ったのである。
また、ヘッドの摩耗速度には接触面圧の効果も大きい。
ヘッド摩耗速度は接触面圧にほぼ比例すると考えてよ
く、接触面圧が大きすぎるとヘッド摩耗速度は速くな
り、本発明の含アミノエステル（潤滑剤）を用いたとし
ても、実用レベルの磨耗速度は得られない。また、接触
面圧が逆に小さすぎると安定した接触摺動が出来なくな
り、ヘッドスライダが跳躍してしまったり、浮上してし
まう。

【００１１】本発明の含アミノエステルの構造としては
上記一般式（I）で示されるものであり、上記一般式で
示される含アミノエステル中のＲ¹〜Ｒ⁴の構造は直鎖状
のみならず、分岐構造や不飽和結合、芳香環の有無、異
性体の種類や脂環構造についても自由に選択することが
可能である。ただし、炭素数はＲ¹、Ｒ⁴は２４以下が好
ましく、Ｒ²、Ｒ³は１２以下が好ましい。これより大き
くなると、製造上困難となり、実用性に欠ける。また、
Ｒ⁴の炭素数は８以上が好ましい。これより小さいと、
走行耐久性、特にスチル耐久性に優れず、あまり好まし
くない。

【００１２】本発明の含アミノエステルを磁気ディスク
表面に含有させる手法としては、含アミノエステルを単
体もしくは溶媒に溶かして、磁気ディスク表面にエアー
ドクターコート、グラビアコート、スプレーコート、ス
ピンコートもしくはディップコート等の手法を用いて含
有させる方法がある。

【００１３】本発明に基づく磁気ディスクが使用される
装置としては、回転数が２４００ｒｐｍ以上、好ましく
は２４００〜８０００ｒｐｍである。ヘッドは、ハード
ディスクで用いられるようなスライダに取りつけられた
タイプのものが好適であり、２４００ｒｐｍ以上の回転
数であっても、浮上することなく安定して接触摺動する
接触式磁気ヘッドスライダをディスクの上下から挟み込
むことにより、安定して走行することができる。スライ
ダの接触面（コンタクトパッド）の材質はダイヤモンド
状カーボン（DLC）、非晶質カーボン、Al₂O₃・TiC、Al₂
O₃ 、Si、SiC、BNなどが好適であるが、特にダイヤモン
ド状カーボン（ＤＬＣ）、非晶質カーボン等、炭素を主
体としたものが好ましい。これは、本発明の含アミノエ
ステルとパッド表面の親和性が良いためと考えられる。
また、従来のインダクティブヘッドに加え、ＭＲヘッ
ド、GMRヘッド、TMRヘッドの使用も可能である。

【００１４】接触面圧（押し付け荷重／接触総面積）は
１〜４０ｇｆ／ｍｍ²が好ましい。接触面圧がこれより
大きすぎると、ヘッド摩耗速度は速くなり、本発明の含
アミノエステル（潤滑剤）を用いたとしても実用レベル
の磨耗速度は得られ難い。また、接触面圧が逆にこれよ
り小さすぎると、安定した接触摺動が出来なくなり、ヘ
ッドスライダが跳躍してしまったり、浮上し易くなる。

【００１５】本発明に基づく磁気ディスクに対して好適
に用いられる磁気ヘッドは、本出願人が既に提案した、
磁気ヘッドを埋設した接触パッドを有する接触型ヘッド
スライダ（特願平１１−２５１８１５号）である。以
下、この先願発明の概要を説明する。

【００１６】先願発明のフレキシブル磁気ディスク用ヘ
ッドスライダは、磁気ヘッドが埋設されたパッドがフレ
キシブル磁気ディスクの対向面に設けられており、この
パッドが、磁気ヘッドとの間の相対速度が１．３ｍ／ｓ
〜２５．０ｍ／ｓであるフレキシブル磁気ディスクに接
触した状態で、磁気ヘッドのフレキシブル磁気ディスク
に対する信号の記録又は再生を行うようにしたものであ
る。先願発明によれば、従来のハードディスク用ヘッド
スライダのようなテーパフラットや負圧機構を有する浮
上機構を持たず、フレキシブル磁気ディスクの表面に接
触させた状態で磁気ヘッドによる記録／再生を低速から
高速まで広い範囲にわたって安定に長期間行うことがで
き、フレキシブル磁気ディスクの高密度化及び転送レー
トの高速化を実現することができ、低消費電力化も図る
ことができる。

【００１７】図２は、一実施の形態のヘッドスライダ１
を先端に取着したＨＧＡ（ヘッドスライダサスペンショ
ン）２を示すもので、ＨＧＡ２は、フレキシブル磁気デ
ィスク３の径方向の延長方向に長い矩形板状のベースプ
レート４と、このベースプレート４の先端部下面に重ね
合わせ状に貼着されたサスペンションビーム５とから成
り、磁気ヘッドスライダ１はサスペンションビーム５の
先端部に支持される。尚、ヘッドスライダ１及びＨＧＡ
２は上下に対向するように２つ配設され、図１に示すよ
うに、連続強磁性金属薄膜からなる磁性層２１上に、ダ
イヤモンド状炭素（ＤＬＣ）、非晶質炭素等の炭素主体
の保護膜２０が最上層として形成され、これらが図３に
示すように、非磁性支持体２２の両主面上に積層された
フレキシブル磁気ディスク３をその両面から挟持するよ
うになっている。

【００１８】ベースプレート４はその基端部に左右両側
部がくびれた狭隘部が形成されており、この狭隘部より
基端側部分が図示しないリニアモータのキャリッジに保
持され、また、先端部の左右側部のうち一方の側部に側
方に突出する片持ち腕部７が一体に形成されている。

【００１９】そして、図示は省略するが、リニアモータ
の前後方向の移動により、片持ち腕部７がリフターによ
り相対的に持ち上げられると、ベースプレート４は上記
狭隘部が主に曲がろうとして、片側縁が持ち上げられる
にもかかわらず捻れることなくほぼ水平のまま先端側が
上方へ押し上げられるようになっている。

【００２０】尚、図中に示す「Ｄ₁方向」がリニアモー
タの前後方向であり、磁気ヘッドにより記録又は再生の
ためのシーク方向である。また、「Ｄ₂方向」はフレキ
シブル磁気ディスク３の走行方向（回転方向）を示す。
かかるフレキシブル磁気ディスク３の走行方向（Ｄ₃）
は逆向きであっても良い。また図示しないリニアモータ
はフレキシブル磁気ディスク３の径方向と平行に移動す
るようになっており、リニアモータの駆動によりベース
プレート４がフレキシブル磁気ディスク３の径方向の延
長方向に移動するようになっている。

【００２１】サスペンションビーム５は、ベースプレー
ト４の先端部分下面にピボットスプリングを介して貼着
される被貼着部８と、先端に行くに従い幅狭になるサス
ペンション部９とサスペンション部９の先端部でヘッド
スライダ１を支持するスライダ支持部１０とから成る。
サスペンション部９にはいくつかの孔１１、１１、・・
・が形成されており、これにより適度な弾性が付与され
るようになっている。特に、サスペンション部９の先端
部には、先端が開口するコ字状のリンク部１２が形成さ
れ、このリンク部１２の先端間にほぼ矩形のスライダ支
持部１０が形成されている。

【００２２】サスペンションビーム５の材料としては、
ＳＵＳ／接着剤／ＳＵＳ等の３層からなるバネ定数２０
０ｍｇｆ／ｍｍ程度の非常に柔らかいラミネート材で構
成され、さらに先端部のリンク部１２は、ロール剛性
０．２μＮ・ｍ／ｄｅｇｒｅｅ、ピッチ剛性０．０４μ
Ｎ・ｍ／ｄｅｇｒｅｅという柔軟性が確保されている。
また、詳細は省略するが、サスペンションビーム５は、
ヘッドスライダ１の背面に機械的に接続されるととも
に、後述する磁極パッドの中心に埋め込まれた磁気ヘッ
ドから伸びたリード端子に電気的にも接続され、信号線
としての機能も果たしている。

【００２３】磁気ヘッドスライダ１は、図４に明示する
ように、平面から見て縦長な台形を成し、その先端の部
分に磁気ヘッド１３が埋設された接触パッド（磁極パッ
ド）１４が、また、その反対側の角部に接触パッド１
５、１５がそれぞれ支持されている。磁気ヘッドスライ
ダ１は、薄膜プロセスによるスパッタ・アルミナボディ
等で形成されており、５０μｍ以下と極薄の為、剛性が
ハードディスクで使用されている厚み３００μｍ程度の
ピコスライダと比較して８桁ほど柔らかく、かつ自重は
５００μｇ以下と軽量である。その結果、フレキシブル
磁気ディスク９の表面を滑らかに追従することが可能で
あるとともに、極めて軽量であるため、外部から印加さ
れる加速度に対して発生する力が非常に弱く、特にポー
タブルユースにおいて重要な耐衝撃性に優れている。

【００２４】接触パッド１４、１５、１５はダイヤモン
ドライクカーボン（以下ＤＬＣと略す）等で形成されて
おり、磁極パッド１４には記録／再生を行う磁気ギャッ
プを有する磁気ヘッド１３が埋め込まれており、摺動面
で磁気コアの周囲がＤＬＣなどで囲まれている。図３
は、記録／再生を行う際の、磁極パッド１４とフレキシ
ブル磁気ディスク３との位置関係を示すものである。

【００２５】接触パッド１４、１５、１５の硬度は、耐
磨耗性からビッカース硬度７００以上が必要であり、１
０００以上が望ましく、このような特性を与えるもので
あれば材質はＤＬＣと限るものではなく、非晶質炭素な
ど、他の炭素主体のものであってよい。接触パッド１
４、１５、１５のフレキシブル磁気ディスク３と接触す
る側の角部の角度αは、媒体に対する削れ性を抑えるた
めに図３に示す角度αは９０度以上の鈍角であることが
必要であり、１１５度以上であることが好ましい。ま
た、磁極パッド１４の摺動面形状は楕円、接触パッド１
５、１５の摺動面形状は真円に形成したが、これに限ら
ず、長方形、正方形、あるいは三角形のいずれの形であ
ってもよい。磁気ヘッド１３は、このような薄いヘッド
スライダ１の内部に構造が収まるように巻線が磁気ヘッ
ドスライダ１の面に平行ないわゆるプレーナ型薄膜イン
ダクティブヘッドを採用しているが、それに限定される
ものではない。磁気ヘッドスライダ１はサスペンション
ビーム５の先端のスライダ支持部１０の下面に貼着され
る。

【００２６】ピボットスプリング１６は長さ方向のほぼ
半分の長さをした基部と、基部の先端縁の左右側端部か
らそれぞれさらに先端に向かいかつ互いに近づくように
延出されたリンク片１８、１８と、該リンク片１８、１
８の先端間に架設された押圧片１９とが一体に形成され
ている。

【００２７】ピボットスプリング１６のリンク片１８、
１８はその基部との間で折り曲げられて先端に行くに従
い下方へ偏倚され、また、押圧片１９はそのリンク片１
８、１８との間で折り曲げられて先端に行くに従い下方
へ偏倚されている。ピボットスプリング１６の押圧片１
９の先端側縁の中央部には三角形状の押圧部１９ａが形
成されており、この押圧部１９ａの尖端部がサスペンシ
ョンビーム５のスライダ支持部１０に対応した位置に形
成されている。

【００２８】そして、ピボットスプリング１６の基部は
上記ベースプレート４の先端とサスペンションビーム５
の基端部とに挟持され、これにより、サスペンションビ
ーム５は、そのスライダ支持部１０がピボットスプリン
グ１６の押圧部１９ａに押圧されて下方に可撓されて、
フレキシブル磁気ディスク３に対する適度なロード荷重
がかかるようになっている。ピボットスプリング１６は
バネ定数２５０ｍｇｆ／ｍｍ程度の極薄のステンレス材
で形成され、よって、２００ｍｇｆという低いロード荷
重がヘッドスライダ１の重心位置に加えられ、フレキシ
ブル磁気ディスク３のランアウト変動が起こっても、荷
重変動幅が１００〜８００ｍｇｆと狭く、各接触パッド
１４、１５、１５に均等な接触圧力が与えられる。これ
によって、フレキシブル磁気ディスク３の定常及び非定
常なランアウト変動にきわめて良く追従し、安定した記
録／再生が実現される。

【００２９】以上説明した先願発明の接触型磁気ヘッド
スライダは、２４００ｒｐｍ以上、たとえば３０００ｒ
ｐｍ以上と高速回転する磁気ディスクに相対的に高速で
摺動するもので、耐久性の観点からロード荷重が極めて
小さくなるよう設計されており、磁気ディスクの表面形
状に柔軟に追従することができる。

【００３０】以下に、本発明に基づく磁気ディスクの構
成材料とその製法について詳細に述べる。

【００３１】まず、非磁性支持体の厚さは、媒体の使用
目的に応じて適宜定めてよく、１０〜１２０μｍとされ
ることが多いが、より好ましくは３０〜１００μｍであ
る。

【００３２】この支持体の構成素材としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポ
リエステル類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、
セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート
等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹
脂類、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リスルホン等のプラスチックのほかに、アルミニウム、
銅等の金属、ガラス等のセラミックス等も使用可能であ
る。内部にフィラーを含有し、フィルム表面に凹凸を形
成したものでもよい。

【００３３】本発明においては、支持体上に耐熱性を付
与し、表面性を制御するための下塗り膜を作製してもよ
い。下塗り膜は耐熱性の樹脂を用いることが好ましく、
この樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、シリコー
ン系樹脂など一般的な耐熱性樹脂が使用可能である。な
かでも、シリコーン系樹脂は作製しやすく、耐ブロッキ
ング性に優れるため好適である。

【００３４】このようなシリコーン樹脂はフェニルトリ
エトキシシランや３−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン等のオルガノシラン化合物を出発原料としたゾ
ルゲル法によって支持体上に下塗り溶液を塗布、乾燥す
ることで作製できる。下塗り膜には、表面性を制御する
ためにフィラーを混入させてもよく、より好ましくは、
単分散の球状シリカフィラーであり、作製した下塗り膜
表面の突起高さは３０ｎｍ以下が好ましい。

【００３５】また、下塗り膜と支持体の密着性が不足の
場合には、シランカップリング剤などの添加剤による支
持体の表面処理や、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、
紫外線照射、電子線照射、火炎照射などによる支持体の
表面処理を施すことが好ましい。

【００３６】本発明のディスク状磁気記録媒体におい
て、磁性層となる強磁性金属薄膜は、従来公知の真空蒸
着膜、スパッタリング膜が使用できる。磁性膜をスパッ
タリング法で作製する場合、組成としては、コバルトを
主体とした従来より公知の金属又は合金が挙げられる。
具体的には、Ｃｏ、Ｃｏ‐Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ‐Ｃｒ、Ｃ
ｏ‐Ｃｒ‐Ｔａ、Ｃｏ‐Ｃｒ‐Ｐｔ、Ｃｏ‐Ｃｒ‐Ｔａ
−Ｐｔ、Ｃｏ‐Ｃｒ‐Ｐｔ−Ｓｉ、Ｃｏ‐Ｃｒ‐Ｐｔ−
Ｂ等が使用できる。特に優れた電磁変換特性を得るため
に、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔが好ましい。
また、磁性層の厚みは１０〜３００ｎｍとすることが好
ましい。

【００３７】更に、この場合、磁性膜の静磁気特性を改
善するための下地膜を設けることが好ましく、この下地
膜の組成としては、従来より公知の金属又は合金などが
挙げられる。具体的には、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、
Ｓｉ等またはこれらの合金が使用でき、なかでもＣｒ、
Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｒ−Ｗが好ましい。この下地膜の厚みと
しては５〜５００ｎｍであり、より好ましくは１０〜２
００ｎｍである。また、スパッタリング法で磁性膜を作
製する場合には、基板を加熱した状態で成膜することが
磁性膜の静磁気特性の面から好ましく、そのときの温度
は５０〜２００℃前後であって、より好ましくは８０〜
１５０℃である。

【００３８】磁性膜を真空蒸着法で作製する場合、組成
としてはコバルトを主体とした従来より公知の金属又は
合金が挙げられ、具体的にはＣｏ、ＣｏＮｉ、ＣｏＦｅ
などを酸素雰囲気中で蒸着して、膜中に酸素を含んだも
のが使用可能である。特に、電磁変換特性を改善するた
めに、磁性層を構成する金属原子の９０％以上、更に好
ましくは９５％以上はコバルトであるＣｏ−Ｏ、又はＣ
ｏ−Ｏを含有するＣｏ−Ｆｅ等が好ましい。磁性層の厚
みは、１００〜３００ｎｍとするのが好ましく、更に好
ましくは１２０〜２００ｎｍである。また強磁性金属薄
膜は、電磁変換特性を改善するために、重層構成とした
り、非磁性下地層や中間層を有していてもよい。

【００３９】こうした強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
は、高密度記録化により画質を向上させることができ、
これまで広く用いられてきた塗布型のものに比べて磁気
特性に優れ、また磁性層の厚さも薄いことから、電磁変
換特性の点で塗布型の磁気記録媒体を上回る性能を発揮
するものと期待される。

【００４０】本発明のディスク状磁気記録媒体において
は、走行耐久性、耐食性を改善するために、強磁性金属
薄膜上に保護膜を設けることが好ましい。保護膜として
は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化コ
バルト、酸化ニッケル等の酸化物、窒化チタン、窒化ケ
イ素、窒化ホウ素等の窒化物、炭化ケイ素、炭化クロ
ム、炭化ホウ素等の炭化物、グラファイト、無定形炭素
等の炭素からなる保護膜が挙げられる。

【００４１】前記炭素保護膜は、プラズマＣＶＤ（化学
的気相成長）法、スパッタリング法等で作製したアモル
ファス、グラファイト、ダイヤモンド構造、もしくはこ
れらの混合物からなる炭素膜であり、特に好ましくは、
一般にダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質のダ
イヤモンド状炭素（ＤＬＣ）や非晶質炭素膜等、炭素を
主体とした膜である。この硬質炭素膜はビッカース硬度
で１０００ｋｇ／ｍｍ ²以上、好ましくは２０００ｋｇ
／ｍｍ²以上の硬質の炭素膜である。また、その結晶構
造は、アモルファス構造であり、かつ、非導電性であ
る。

【００４２】この硬質炭素保護膜は、メタン、エタン、
プロパン、ブタン等のアルカン、あるいはエチレン、プ
ロピレン等のアルケン、又はアセチレン等のアルキンを
はじめとした炭素含有化合物を原料としたプラズマＣＶ
Ｄや、水素や炭化水素雰囲気下で炭素をターゲットとし
たスパッタリング等によって形成することができる。

【００４３】硬質炭素保護膜の膜厚が厚いと、電磁変換
特性の悪化や磁性層に対する密着性の低下が生じ、膜厚
が薄いと耐磨耗性が不足するために、膜厚は２．５〜２
０ｎｍが好ましく、特に好ましくは５〜１０ｎｍであ
る。

【００４４】また、この硬質炭素保護膜上に付与する潤
滑剤との密着性を更に向上させるために、硬質炭素保護
膜表面を酸化性もしくは不活性気体によって表面処理し
てもよい。

【００４５】潤滑剤として、前述した本発明の含アミノ
エステルは勿論、これ以外にも、以下のものが併用可能
である。併用可能な潤滑剤としては、公知の炭化水素系
潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤等が使用できる。

【００４６】炭化水素系潤滑剤の具体例としては、ステ
アリン酸、オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸
ブチル等のエステル類、オクタデシルスルホン酸等のス
ルホン酸類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステ
ル類、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の
アルコール類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミ
ド類などが挙げられる。

【００４７】フッ素系潤滑剤の具体例としては、上記炭
化水素系潤滑剤のアルキル基の一部又は全部をフルオロ
アルキル基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換
した潤滑剤が挙げられる。また、パーフルオロポリエー
テルとしては、パーフルオロメチレンオキシド重合体、
パーフルオロエチレンオキシド重合体、パーフルオロ−
ｎ−プロピレンオキシド重合体（ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ
₂Ｏ）_n、パーフルオロイソプロピレンオキシド重合体
（ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ）_n、又はこれらの共重合体等
である。また、末端や分子内に水酸基、エステル基、カ
ルボキシル基などの極性官能基を有する化合物が摩擦力
を低減する効果が高く、好適である。さらに、この分子
量は５００〜５０００、好ましくは１０００〜３０００
である。分子量が５００未満では揮発性が高く、また潤
滑性も低い。分子量が５０００を超えると粘度が高くな
るため、スライダとディスクが吸着しやすく、走行停止
やヘッドクラッシュなどを発生しやすくなる。

【００４８】極圧添加剤の具体例としては、リン酸トリ
ラウリル等のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル
等の亜リン酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリ
ル等のチオ亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、
二硫化ジベンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。

【００４９】本発明において、使用可能な防錆剤として
は、通常この種のディスク状磁気記録媒体の防錆剤とし
た使用されているものであれば、何れも使用することが
でき、例えば、フェノール類、ナフトール類、キノン
類、窒素原子を含む複素環化合物、酸素原子を含む複素
環化合物、硫黄原子を含む複素環化合物等が挙げられ
る。

【００５０】本発明に基づく磁気ディスクが使用される
装置としては、回転数が２４００ｒｐｍ以上、好ましく
は２４００〜８０００ｒｐｍである。ヘッドはハードデ
ィスクで用いられるようなスライダに取り付けられたタ
イプのものがよく、２４００ｒｐｍ以上の回転数であっ
ても浮上することなく、安定して接触摺動する接触式磁
気ヘッドスライダをディスクの上下から挟み込むことに
より、安定して走行することができる。スライダの接触
面（コンタクトパッド）の材質は、ダイヤモンド状カー
ボン（ＤＬＣ）、非晶質カーボン、Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ、
Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＢＮなどが好適であるが、特
にダイヤモンド状カーボン、非晶質カーボン等、炭素を
主体としたものが好ましい。これは、本発明の含アミノ
エステルとパッド表面の親和性がよいためと考えられ
る。また、従来のインダクティブヘッドに加え、ＭＲヘ
ッド、ＧＭＲヘッド、ＴＭＲヘッドも使用可能である。

【００５１】接触面圧（押し付け荷重／接触総面積）
は、１〜４０ｇｆ／ｍｍ²が好ましい。接触面圧がこれ
より大きすぎるとヘッド磨耗速度は速くなり、本発明の
含アミノエステル（潤滑剤）を用いたとしても、実用レ
ベルの磨耗速度は得られ難い。また、接触面圧がこれよ
り小さすぎると、安定した接触摺動が出来なくなり、ヘ
ッドスライダが跳躍してしまったり、浮上し易くなる。

【００５２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。ここに示す成分、割合、操作順序等は本発明の
精神から逸脱しない範囲において変更しうるものである
ことは当業界に携わるものにとっては容易に理解される
ことである。従って、本発明は下記の実施例に制限され
るべきものではない。

【００５３】例１本例においては、非磁性支持体の両面上に磁性膜、保護
膜、潤滑膜がそれぞれ形成される磁気ディスクをサンプ
ルとして作成することとした。

【００５４】最大突起粗さが０．０１μｍで厚みが６０
μｍのポリエチレンナフタレートフィルムをスパッタリ
ング装置に設置して、基板を１５０℃に加熱しながら直
流マグネトロンスパッタリング法でＣｒ−Ｔｉ下地膜を
６０ｎｍ成膜し、更に引続いて、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性
膜を３０ｎｍ成膜し、更にその上に、メタンを原料とし
たプラズマＣＶＤ法で硬質炭素保護膜を８ｎｍ成膜し
た。

【００５５】次に、この保護膜上に、含アミノエステル
として下記表１に記載の化合物（１）を潤滑剤として、
トルエンとイソプロピルアルコールの混合溶媒に３重量
％溶解した溶液をマイクログラビアコート法で塗布し
て、潤滑膜を作成した。

【００５６】この磁性膜、保護膜、潤滑膜はフィルムの
両面に対して成膜した。その後、この試料を３．５イン
チの磁気ディスク形状に打ち抜き、フロッピーディスク
を作製した。この磁気ディスクサンプルを磁気ディスク
−１と称する。

【００５７】例２〜１２含アミノエステルとして、下記表１の化合物（１）の代
わりに化合物（２）〜（１２）の３重量％溶液をマイク
ログラビアコートした以外は磁気ディスク-１と同様に
サンプルを作成し、磁気ディスク-２〜１２とした。

【００５８】例１３潤滑剤としてさらにＦｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ（ＨＯ
−ＣＨ₂−ＣＦ₂Ｏ−（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_n−（ＣＦ₂Ｏ）_m−Ｃ
Ｆ₂−ＣＨ₂−ＯＨ、分子量約２０００）をフロリナート
ＦＣ７７（住友スリーエム社製、フッ素系不活性液体）
に３重量％溶解した溶液をマイクログラビアコートした
以外は磁気ディスク−１と同様にサンプルを作成し、磁
気ディスク−１３とした。

【００５９】比較例１下記表１の化合物（１）の代わりに上記のＦｏｍｂｌｉ
ｎ−Ｚ−ＤＯＬを上記のフロリナートＦＣ７７（住友ス
リーエム社製）に３重量％溶解した溶液をマイクログラ
ビアコートした以外は磁気ディスク-１と同様にサンプ
ルを作成し、比較ディスク-１とした。

【００６０】比較例２下記表１の化合物（１）の代わりにイソヘキサデシルス
テアレートの３重量％溶液をマイクログラビアコートし
た以外は磁気ディスク-１と同様にサンプルを作成し、
比較ディスク-２とした。

【００６１】比較例３下記表１の化合物（１）の代わりにブチルステアレート
の３重量％溶液をマイクログラビアコートした以外は磁
気ディスク-１と同様にサンプルを作成し、比較ディス
ク-３とした。

【００６２】上記した方法で作成した各磁気ディスクを
下記表２及び表３の磁気ヘッドスライダと下記表４に示
すように組み合わせて評価した。

【００６３】磁気ヘッドスライダ：図４に示す磁気ヘッ
ドスライダ部は、コンタクトパッドI、II、IIIが円盤状
に設置され、かつ磁気ヘッドスライダの面上で二等辺三
角形の各頂点に相当する位置に設けられている。各コン
タクトパッドは、磁気ディスクと接触する部分の面（先
端面）が各々平坦に形成されている。磁気ヘッド（記録
再生素子）１３を具備したコンタクトパッドIは、面積
が他の二つのコンタクトパッドII、IIIの面積よりも大
きく設定されている。これらのコンタクトパッドI、I
I、IIIはエッチング法によって形成され、総面積は下記
表２及び３に示したようになっている。また、スライダ
の押し付け荷重も下記表２及び３に示した。コンタクト
パッドの材質としてはダイアモンド状カーボンを用い
た。

【００６４】上記のように作成した例１〜１３、例１４
〜２５及び比較例１〜３の各ディスクを以下の方法で評
価した。評価結果を下記表４に示す。

【００６５】ヘッド磨耗テスト（シークモード）：図４
の磁気ヘッドスライダを磁気ディスク両面に、コンタク
トパッドがディスク表面と接触するように装着し、ディ
スク回転数を３６００ｒｐｍで一定に保ち、スライダを
ディスク中心から１８ｍｍ〜３８ｍｍの範囲で１０Hzで
繰り返し摺動させた。この動作を連続で４８時間行っ
た。試験前後のパッドの高さを非接触型汎用三次元表面
構造解析装置（NewView5020、Zygo社製）を用いて測定
し、その差をパッドの磨耗高さとした。パッドI〜IIIの
磨耗高さに各々のパッド面積を乗じた総和を求め、磨耗
体積とした。磨耗体積をパッドI〜IIIの総面積で割って
磨耗量とし、さらに摺動時間48時間で割り、ヘッド磨耗
速度（ｎｍ／ｈ）とした。（５回測定の平均値）

【００６６】走行耐久性テスト（スチルモード）：ヘッ
ド磨耗テストと同様に、磁気ヘッドスライダを磁気ディ
スク両面に装着し、ディスク回転数を３６００ｒｐｍで
一定に保ち、スライダ位置をディスク中心から３５ｍｍ
のところに固定して連続摺動させる、いわゆるスチルモ
ードでの摺動試験を行い、中心から３５ｍｍのところに
あるトラックの出力が初期値の８０％に低下するまでの
時間を測定した。（５回測定の平均値）

【００６７】電磁変換特性：電磁変換特性は、プリアン
プ（SSI2010）を通して、市販の記録再生評価装置（Guz
ik1601+PRML）、ディジタルストレージオシロスコープ
（Lecroy9345）、スペクトラムアナライザー（Advantes
t）を使って解析／評価した。モーター回転数を３６０
０ｒｐｍとし、測定位置はディスクの中心から２０ｍｍ
とした。ヘッドは、トラック幅が６μｍの薄膜ヘッドを
用いた。このパッドを搭載したスライダを磁気記録ディ
スクと接触させ、波長１０μｍの孤立再生波形のベース
ライン（＝GND）からピークまでの振幅：IS TAAと、IS
TAAの半分のレベルに於けるパルス幅：ＰＷ₅₀を測定し
た。一般にIS TAAはＳ／Ｎの指標に使われ、またＰＷ₅₀
はヘッドと媒体の間隔、いわゆる磁気スペーシングに非
常に敏感なことから、接触状態の指標に使われている。
IS TAA及びＰＷ₅₀は例１の値をそれぞれ０ｄＢ、１００
％として相対値で表した。

【００６８】

【表１】表１一般式（Ｉ）の含アミノエステル（ただし、Ｐhはベンゼン環を表す。）

【００６９】

【表２】表２磁気ヘッドスライダ

【００７０】

【表３】表３磁気ヘッドスライダ

【００７１】

【表４Ａ】

【００７２】

【表４Ｂ】

【００７３】表４に示された結果から明らかなように、
本発明に基づく例１〜１９のように、磁気ディスク表面
に一般式（I）で示される含アミノエステルを少なくと
も１種含有することにより、ディスク回転数が１分間に
２４００回転以上でかつ磁気ヘッドスライダが接触摺動
する記録システムに供されても、巾広い環境条件下にお
いてシークモードにおいてでさえ、ヘッド磨耗速度が３
ｎｍ／ｈ以下という優れたヘッド磨耗特性と走行耐久性
を有する磁気ディスクが得られる。また、いずれの環境
においても走行耐久時間として１００ｈを上回ってお
り、良好な結果である。

【００７４】一方、磁気記録媒体に多く用いられている
パーフルオロポリエーテルや脂肪酸エステルを使用した
比較例１及び２では、走行耐久性には優れているが、ヘ
ッド磨耗速度が２０ｎｍ／ｈ近くに達する。また、脂肪
酸エステルを使用した比較例３では走行耐久時間が１ｈ
と低く、ヘッド磨耗速度は３０ｎｍ／ｈ以上となった。
従って、本発明の含アミノエステルを用いることにより
約１桁、ヘッド磨耗速度を抑えることが可能となる。

【００７５】例２０及び２１においては、ヘッド磨耗特
性及び走行耐久性ともに非常に良好であるが、再生信号
のＰＷ₅₀が増大しており、接触記録再生が不十分である
ことがわかった。これは、低接触面圧であるためにヘッ
ドスライダが跳躍してしまい、安定な接触摺動が得られ
難いためと考えられる（ＰＷ₅₀は孤立再生波形の半値幅
のことであり、一般にＰＷ₅₀はヘッドと媒体の間隔、い
わゆるスペーシングに非常に敏感なことから接触状態の
指標に使われている。）。例２２〜２５では、接触面圧
が高いため、ヘッド磨耗速度が３ｎｍ／ｈ以上となって
しまい、実用上あまり好ましくない。

【００７６】

【発明の効果】本発明によるディスク状磁気記録媒体
は、ディスク回転数が１分間に２４００回転以上であり
かつ磁気ヘッドスライダが接触摺動する記録システム用
に供されても、巾広い環境条件下における優れたヘッド
磨耗特性と走行耐久性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の磁気ディスクを示す断面
図である。

【図２】同、ヘッドスライダサスペンション（ＨＧＡ）
の先端に取付けられたフレキシブル磁気ディスク用ヘッ
ドスライダの斜視図である。

【図３】同、スライダに取付けられた磁気ヘッドとフレ
キシブル磁気ディスクとの接触状態を示す断面図であ
る。

【図４】同、スライダの斜視図である。

【符号の説明】

１…磁気ヘッドスライダ、３…フレキシブル磁気ディス
ク、５…サスペンションビーム、１３…磁気ヘッド、１
４、１５…コンタクトパッド、２０…上層、２０’…上
層塗料、２１…下層、２１’…下層塗料、２２…非磁性
支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｚ 30:06 30:06 40:18 40:18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転数が１分間に２４００回転以上であ
りかつ磁気ヘッドスライダが相対的に接触摺動するよう
に構成され、強磁性金属薄膜からなる磁性層を有し、媒
体表面に、下記一般式（I）で表される含窒素エステル
を少なくとも１種類含有することを特徴とするディスク
状磁気記録媒体。【化１】（但し、前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹は水素原子又
は炭素数２４以下の炭化水素基、Ｒ²及びＲ³は互いに同
一の若しくは異なる炭素数１２以下の炭化水素基、Ｒ⁴
は炭素数２４以下の炭化水素基である。）
【請求項２】前記磁性層上に保護膜が形成されてい
る、請求項１に記載したディスク状磁気記録媒体。
【請求項３】前記保護膜が炭素を主体としたものであ
る、請求項２に記載したディスク状磁気記録媒体。
【請求項４】接触面圧（押し付け荷重／接触総面積）
が１〜４０ｇｆ／ｍｍ²である磁気ヘッドスライダと組
み合わせて用いられる、請求項１〜３のいずれか１項に
記載したディスク状磁気記録媒体。
【請求項５】前記磁気ヘッドスライダの接触摺動する
部分の部材がダイヤモンド状炭素や非晶質炭素等、炭素
を主体としたものである、請求項１〜４のいずれか１項
に記載したディスク状磁気記録媒体。