JP2006085890A - Magnetic recording medium and production method thereof - Google Patents

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Hiroshi Osawa
弘 大澤
Gohei Kurokawa
剛平 黒川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium having superior startup operability and durability as well as satisfactory surface lubricity. <P>SOLUTION: A production method of the magnetic recording medium in which at least a magnetic layer, a protective film layer and a lubricant layer are sequentially laminated on a non-magnetic substrate is characterized in that the protective film layer is surface treated using a gas activated by plasma generated at a pressure in the vicinity of atmospheric pressure. The magnetic recording medium produced according to the aforementioned production method is provided. The production process of the magnetic recording medium characterized in that the plasma is glow discharge plasma is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁気ディスク装置などの磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a magnetic recording medium used in a magnetic recording apparatus such as a magnetic disk apparatus and a method for manufacturing the same.

情報処理装置の記憶装置として用いられる磁気記録装置であるハードディスク装置は、再生記録用の磁気ヘッドと、磁性層を有する磁気記録媒体である磁気ディスクを備えている。磁気ディスクにおいて磁性層は、強磁性金属またはその合金をスパッタ、蒸着、無電解メッキなどによって非磁性基板上に被着させて形成される。ハードディスク装置には、通常、情報の記録、再生方式としていわゆるCSS(Contact Start Stop)方式が採られている。CSS方式を採用したハードディスク装置では、起動時において磁気ヘッドが磁気ディスク(以下、ディスクと呼ぶこともある。)に接触した状態にあり、ディスクが回転を開始すると磁気ヘッドがディスク上を摺動し、ディスクの回転速度が高まると磁気ヘッドがディスクから浮上し、この状態で記録再生が行われる。停止時において磁気ディスクの回転速度が低下する際には再び磁気ヘッドがディスク上を摺動する。   A hard disk device, which is a magnetic recording device used as a storage device of an information processing device, includes a magnetic head for reproduction recording and a magnetic disk that is a magnetic recording medium having a magnetic layer. In a magnetic disk, the magnetic layer is formed by depositing a ferromagnetic metal or an alloy thereof on a nonmagnetic substrate by sputtering, vapor deposition, electroless plating, or the like. A hard disk device usually adopts a so-called CSS (Contact Start Stop) method as a recording and reproducing method of information. In a hard disk device adopting the CSS system, the magnetic head is in contact with a magnetic disk (hereinafter also referred to as a disk) at the time of startup, and when the disk starts rotating, the magnetic head slides on the disk. When the rotational speed of the disk increases, the magnetic head rises from the disk, and recording / reproduction is performed in this state. When the rotation speed of the magnetic disk decreases during the stop, the magnetic head slides on the disk again.

磁気ディスクでは、磁気ヘッドとの接触摺動による摩耗損傷に起因して磁気ディスクの耐久性が劣化するのを防ぐため、磁性層上に保護膜層や潤滑剤層を設けて磁気ディスクの耐摩耗性を向上させ、磁気ヘッドと磁気ディスクが接触摺動する際の静摩擦および動摩擦を低減させることが行われている。上記保護膜層としては、従来より、炭素質膜、SiO、ZrOなどの酸化物膜、窒化物膜、ホウ素化物膜などが一般的に使用されている。また、上記潤滑剤層は、一般に、液状のパーフロロポリエーテル化合物などの潤滑剤をディスク表面に塗布することにより形成されている。 In magnetic disks, in order to prevent deterioration of the durability of the magnetic disk due to wear damage due to contact sliding with the magnetic head, a protective film layer and a lubricant layer are provided on the magnetic layer to prevent wear of the magnetic disk. In order to improve the performance, static friction and dynamic friction are reduced when the magnetic head and the magnetic disk slide in contact with each other. Conventionally, carbonaceous films, oxide films such as SiO 2 and ZrO 2 , nitride films, boride films, and the like are generally used as the protective film layer. The lubricant layer is generally formed by applying a lubricant such as a liquid perfluoropolyether compound to the disk surface.

磁気ディスクでは、一般に、潤滑剤層中のフリーな易動性分子、および保護膜層表面への潤滑剤層中の結合分子の量や性質が耐摩耗性に重要な影響を及ぼす。例えば潤滑剤層中に易動性分子が多すぎると、ディスクの静摩擦係数が増加し、磁気ヘッドとディスクとの間に吸着現象(いわゆるスティクション)が起こりやすくなり、少なすぎると磁気ディスク表面の動摩擦係数が増加し潤滑性が低くなり、ヘッドクラッシュが起こりやすくなる。
スティクションを軽減させるためには、ディスク表面にテクスチャーと呼ばれる一定の粗さを持たせたり、レーザテクスチャーと呼ばれるレーザ光を照射することにより形成される高さの低い突起を持たせることにより、ヘッドとディスクの接触面積を減らすことが行われている。しかし、近年の高記録密度化を達成するためには、磁気ヘッドのディスク上の飛行高さは25nm以下と非常に低くなってきている。したがって、ドライブ起動中のディスクとヘッドの接触を避けるためには、ディスク表面を極力平滑にし、レーザテクスチャーにより形成される突起高さも低くする必要性がある。しかしながら、このようにすると、スティクションは逆に悪化してしまう。レーザテクスチャーにより形成された突起だけではスティクションの軽減には十分ではなく、上述したように、潤滑剤層中のフリーな易動性分子、および保護膜層表面への潤滑剤層中の結合分子の量や性質のコントロールが合わせて必要になる。
In a magnetic disk, in general, the amount and nature of free mobile molecules in the lubricant layer and the binding molecules in the lubricant layer to the surface of the protective film layer have an important influence on the wear resistance. For example, if there are too many mobile molecules in the lubricant layer, the coefficient of static friction of the disk will increase, and an adsorption phenomenon (so-called stiction) will easily occur between the magnetic head and the disk. The coefficient of dynamic friction increases, the lubricity decreases, and head crashes are likely to occur.
In order to reduce stiction, the head is given a certain roughness called a texture on the disk surface or a low-height projection formed by irradiating a laser beam called a laser texture. And reducing the contact area of the disk. However, in order to achieve a higher recording density in recent years, the flying height of the magnetic head on the disk has become very low at 25 nm or less. Therefore, in order to avoid contact between the disk and the head during drive activation, it is necessary to make the disk surface as smooth as possible and to reduce the height of the protrusion formed by the laser texture. However, when this is done, stiction is worsened. The protrusions formed by the laser texture alone are not sufficient for reducing the stiction. As described above, free mobile molecules in the lubricant layer and binding molecules in the lubricant layer to the surface of the protective film layer It is necessary to control the amount and nature of the material.

潤滑剤層については、記録密度の向上に伴い、保護膜層との結合力を高めることが求められている。これは以下の理由による。ハードディスク装置では、記録密度向上のため磁気ヘッドもMR素子、GMR素子などの採用などにより小型化、軽量化されてきており、磁気ヘッドへの負荷ともなる初期駆動力の低減のため、静摩擦係数を低くし起動時の動作性を向上させることが求められてきている。静摩擦係数を低減するには、潤滑剤と保護膜層との結合力を高めることによって、潤滑剤層中のフリーな易動性分子を少なくすることが有効である。   As for the lubricant layer, it is required to increase the bonding strength with the protective film layer as the recording density is improved. This is due to the following reason. In hard disk devices, magnetic heads have been made smaller and lighter by adopting MR elements, GMR elements, etc. to improve recording density, and the static friction coefficient has been reduced to reduce the initial driving force that also causes a load on the magnetic head. There has been a demand for lowering and improving the operability at startup. In order to reduce the static friction coefficient, it is effective to reduce the number of free mobile molecules in the lubricant layer by increasing the bonding force between the lubricant and the protective film layer.

CSS方式のほかに、近年ランプロード方式も実用化させている。ランプロード方式とは、ディスク外周の近傍にヘッドの退避箇所を準備しておき、ディスクの回転停止時には、ヘッドがこの退避箇所に格納されるような機構を持った方式である。この方式では、ディスク静止時にヘッドはディスクに接触しておらず、CSS方式のようなスティクションの心配はないと言われていた。しかしながら、ランプロード方式においても、ヘッドとディスクとが不慮に接触した際のヘッドの挙動変化を低減させるために、ディスクに対するヘッドの吸着性低減を図ることが必要であることがわかっている。したがって、ランプロード方式においても静摩擦係数の低減が重要である。   In addition to the CSS method, a ramp load method has been put into practical use in recent years. The ramp loading method is a method having a mechanism in which a head retreat location is prepared in the vicinity of the outer periphery of the disk, and the head is stored in this retreat location when the rotation of the disk is stopped. In this system, the head is not in contact with the disk when the disk is stationary, and it has been said that there is no concern about stiction as in the CSS system. However, even in the ramp load system, it has been found that it is necessary to reduce the adsorptivity of the head to the disk in order to reduce the change in the behavior of the head when the head and the disk are inadvertently contacted. Therefore, it is important to reduce the static friction coefficient even in the ramp load method.

また記録密度の向上のため、記録再生時においてディスクの回転速度を高速化することも行われている。回転速度を高速化する場合には、遠心力により潤滑剤が飛散する、いわゆるスピンオフ現象が生じ、これにより潤滑剤層の膜厚が減少してしまう問題が生じることがある。スピンオフ現象を防ぎ耐久性を高めるためにも、保護膜層との結合力を高めることが望まれている。なお潤滑剤と保護膜層との結合力を表す指標としては、Bonded ratioがある。これは、潤滑剤層が形成された磁気ディスクをフッ素系溶剤(例えば旭硝子株式会社製AK225など)で洗浄したときに残留した潤滑剤の割合(%)を示した数値であり、潤滑剤層の保護膜層に対する結合力の目安となるものである。   In order to improve the recording density, the rotational speed of the disc is increased at the time of recording and reproduction. When the rotational speed is increased, a so-called spin-off phenomenon occurs in which the lubricant is scattered by centrifugal force, which may cause a problem that the thickness of the lubricant layer is reduced. In order to prevent the spin-off phenomenon and increase the durability, it is desired to increase the bonding force with the protective film layer. In addition, there exists Bonded ratio as a parameter | index showing the coupling | bonding force of a lubricant and a protective film layer. This is a numerical value indicating the ratio (%) of the lubricant remaining when the magnetic disk on which the lubricant layer is formed is washed with a fluorine-based solvent (for example, AK225 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). This is a measure of the bonding strength to the protective film layer.

このため、潤滑剤層の保護膜層に対する結合力を高めることを目的として、潤滑剤層に各種の処理を施すことが試みられている。例えば特開平11−25452号公報では、塗布した潤滑剤に加熱処理を施し、さらに紫外線照射処理を行う方法が開示されている。また特開平8−124142号公報には、潤滑剤層形成後、この潤滑剤層に波長150〜180nmの紫外線照射を行う方法が開示されている。また特開平7−85461号公報には、水素化カーボン保護膜上に潤滑剤を塗布後、これに紫外線を照射する方法が開示されている。また特開平5−217162号公報には、カーボン保護膜上に潤滑剤を塗布した後、これを加熱処理する方法が開示されている。また、特開昭62−150526号公報には、保護膜のプラズマ処理による方法が開示されている。
特開平11−25452号公報 特開平8−124142号公報 特開平7−85461号公報 特開平5−217162号公報 特開昭62−150526号公報
For this reason, it is attempted to perform various treatments on the lubricant layer for the purpose of increasing the bonding strength of the lubricant layer to the protective film layer. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-25452 discloses a method in which the applied lubricant is subjected to a heat treatment and further subjected to an ultraviolet irradiation treatment. JP-A-8-124142 discloses a method of irradiating the lubricant layer with ultraviolet rays having a wavelength of 150 to 180 nm after forming the lubricant layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-85461 discloses a method in which a lubricant is applied on a hydrogenated carbon protective film and then irradiated with ultraviolet rays. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-217162 discloses a method in which a lubricant is applied on a carbon protective film and then heat-treated. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-150526 discloses a method by plasma treatment of a protective film.
JP-A-11-25254 JP-A-8-124142 JP-A-7-85461 JP-A-5-217162 JP-A-62-150526

しかしながら、これらの処理方法によって潤滑剤層や保護膜を形成する従来の磁気記録媒体の製造方法では、動摩擦係数が増加することなく、潤滑剤層の保護膜層に対する結合力が高められた磁気記録媒体を製造するのが難しかった。このため、起動時動作性および耐久性の点で優れ、しかも十分な表面潤滑性を示す磁気記録媒体が要望されていた。   However, in the conventional method for manufacturing a magnetic recording medium in which a lubricant layer and a protective film are formed by these processing methods, magnetic recording in which the binding force of the lubricant layer to the protective film layer is increased without increasing the dynamic friction coefficient. It was difficult to manufacture the medium. For this reason, there has been a demand for a magnetic recording medium that is excellent in terms of start-up operability and durability and that exhibits sufficient surface lubricity.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、起動時動作性及び耐久性に優れ、しかも表面潤滑性が良好な磁気記録媒体を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a magnetic recording medium excellent in start-up operability and durability and having good surface lubricity.

上記の課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明者は、大気圧近傍の圧力下で発生するグロー放電プラズマによって活性化された処理ガスを用いて、保護膜層を表面処理することにより、潤滑剤の保護膜層に対する結合力を高め、静摩擦係数を低くし起動時動作性を向上させ、かつ高い耐久性を得ることができるばかりでなく、優れた表面潤滑性を得ることができることを見いだし、本発明を完成するに至った。     As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have surface-treated the protective film layer using a processing gas activated by glow discharge plasma generated under a pressure near atmospheric pressure. Therefore, not only can the binding force of the lubricant to the protective film layer be increased, the static friction coefficient can be lowered to improve the startup operability, and high durability can be obtained, but also excellent surface lubricity can be obtained. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
(1) 非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層、潤滑剤層を順次積層する磁気記録媒体の製造方法において、大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマによって活性化されたガスを用いて保護膜層を表面処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(2) 前記プラズマがグロー放電プラズマであることを特徴とする前項(1)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(3) 保護膜層を形成後、該保護膜層の表面を前記活性化されたガスを用いて表面処理し、その後潤滑剤層を形成することを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(4) 前記ガスが、窒素、酸素、アルゴンからなる群から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする前項(1)乃至(3)の何れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
That is, in order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
(1) In a method of manufacturing a magnetic recording medium in which at least a magnetic layer, a protective film layer, and a lubricant layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, a gas activated by plasma generated under a pressure near atmospheric pressure is used. A method for producing a magnetic recording medium, comprising subjecting a protective film layer to a surface treatment.
(2) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to (1), wherein the plasma is glow discharge plasma.
(3) After forming the protective film layer, the surface of the protective film layer is subjected to a surface treatment using the activated gas, and then a lubricant layer is formed. (1) or (2) A method for producing the magnetic recording medium according to 1.
(4) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (1) to (3), wherein the gas includes at least one selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, and argon. .

(5) 前記大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマが、対向する電極間に電界を印加することにより発生するプラズマであることを特徴とする前項(1)乃至(4)の何れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
(6) 前記対向する電極を前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板に対して垂直から1度〜45度傾けて配置することを特徴とする前項(5)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(7) 前記対向する電極を前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板に対して垂直に配置することを特徴とする前項(5)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(8) 前記対向する電極間に前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板を配置して前記保護膜層の表面処理を行うことを特徴とする前項(5)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(9) 前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板の両面に、前記活性化されたガスを用いる表面処理を同時に施すことを特徴とする前項(1)乃至(8)の何れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
(5) The plasma according to any one of (1) to (4) above, wherein the plasma generated under a pressure in the vicinity of the atmospheric pressure is generated by applying an electric field between opposing electrodes. Manufacturing method of magnetic recording medium.
(6) The preceding item (5), wherein the opposing electrodes are disposed at an angle of 1 to 45 degrees with respect to a substrate to be processed on which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate. The method for producing a magnetic recording medium according to (1).
(7) The magnetic recording medium as described in (5) above, wherein the opposing electrodes are arranged perpendicular to a substrate to be processed in which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate. Manufacturing method.
(8) The surface treatment of the protective film layer is performed by disposing a substrate to be processed in which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate between the opposing electrodes. The method for producing a magnetic recording medium according to (1).
(9) The above items (1) to (1), wherein a surface treatment using the activated gas is simultaneously performed on both surfaces of a substrate to be processed on which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate. (8) The method for producing a magnetic recording medium according to any one of (8).

(10) 前記非磁性基板が、ガラス基板、シリコン基板から選ばれるいずれか1種であることを特徴とする前項(1)乃至(9)のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
(11) 前記非磁性基板が、Al、Al合金、ガラス、シリコンから選ばれるいずれか1種からなる基体の表面にNiP又はNiP合金からなる膜を形成したものであることを特徴とする前項(1)乃至(9)のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
(10) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (1) to (9), wherein the nonmagnetic substrate is any one selected from a glass substrate and a silicon substrate.
(11) The non-magnetic substrate described above, wherein a film made of NiP or NiP alloy is formed on the surface of a substrate made of any one selected from Al, Al alloy, glass and silicon. 1) A method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (9).

(12) 前項(1)乃至(11)の何れかに記載の磁気記録媒体の製造方法により製造した磁気記録媒体。
(13) 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、前記磁気記録媒体が前項(12)に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。
(14) 大気圧近傍の圧力下で、対向する電極間に電界を印加することによりプラズマを発生させて活性化したガスを形成し、活性化したガスを、非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板の表面に照射する機能を有する表面処理装置。
(12) A magnetic recording medium manufactured by the method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (1) to (11).
(13) A magnetic recording / reproducing apparatus comprising a magnetic recording medium and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium is the magnetic recording medium described in (12) above. A magnetic recording / reproducing apparatus characterized by the above.
(14) By applying an electric field between opposing electrodes under a pressure near atmospheric pressure, plasma is generated to form an activated gas, and the activated gas is at least a magnetic layer on the nonmagnetic substrate, A surface treatment apparatus having a function of irradiating the surface of a substrate to be treated on which a protective film layer is formed.

本願発明は、保護膜の表面特性を向上させるためにプラズマを使用する点では、特開昭62−150526号公報と類似している。しかしながら、特開昭62−150526号公報の記載の技術は真空中でプラズマ処理を行っているのに対して、本願発明は大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理を行っていることに大きな相違がある。真空中でプラズマ処理を実施すると、活性化された処理ガスがほとんど活性を失わずに保護膜表面に当たるために、保護膜そのものも一部エッチングされてしまう。一方、大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理された処理ガスを用いると、分子密度が極めて高いために、分子同士の衝突が頻繁に生じ活性が低下し、保護膜の表面処理には適したものとなる。また、真空中でプラズマ処理するのに用いる真空装置には、真空室、排気ポンプ、大気圧から真空への搬送システムなど装置が大きく、高価なものになってしまう。一方、大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理する場合は、真空設備は不要で、装置の簡素化、低コスト化を達成することができる。   The present invention is similar to Japanese Patent Laid-Open No. 62-150526 in that plasma is used to improve the surface characteristics of the protective film. However, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-150526 performs plasma processing in a vacuum, whereas the present invention is greatly different in that plasma processing is performed under a pressure near atmospheric pressure. is there. When the plasma treatment is performed in a vacuum, the activated processing gas hits the surface of the protective film with almost no loss of activity, and the protective film itself is partially etched. On the other hand, if a processing gas that has been plasma-treated under a pressure near atmospheric pressure is used, the molecular density is extremely high, so collisions between molecules frequently occur and the activity decreases, making it suitable for surface treatment of protective films. It becomes. In addition, vacuum devices used for plasma processing in a vacuum are large and expensive devices such as a vacuum chamber, an exhaust pump, and a transfer system from atmospheric pressure to vacuum. On the other hand, when plasma processing is performed under a pressure in the vicinity of atmospheric pressure, vacuum equipment is unnecessary, and simplification and cost reduction of the apparatus can be achieved.

本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、起動時動作性及び耐久性に優れ、しかも表面潤滑性が良好な磁気記録媒体を製造できる。
本発明の磁気記録媒体は、起動時動作性及び耐久性に優れ、しかも表面潤滑性が良好である。
According to the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, it is possible to manufacture a magnetic recording medium excellent in start-up operability and durability and having good surface lubricity.
The magnetic recording medium of the present invention has excellent start-up operability and durability, and good surface lubricity.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す断面図である。
本実施形態の磁気記録媒体は、非磁性基板1上に、下地層2、中間層3、磁性層4、保護膜層5が順次積層され、最上層に潤滑剤層6が設けられて構成される。
非磁性基板1の材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料、ガラス、セラミック、チタン、カーボン、シリコンなどの無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニル、環状炭化水素基含有ポリオレフィンなどの高分子化合物などを用いることができる。また、これら基板表面には、NiP、NiP合金、他の合金から選ばれる1種以上の膜をメッキ、スパッタ法などにより蒸着させることもできる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the magnetic recording medium of the present invention.
The magnetic recording medium of the present embodiment is configured such that an underlayer 2, an intermediate layer 3, a magnetic layer 4, and a protective film layer 5 are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate 1, and a lubricant layer 6 is provided as the uppermost layer. The
Nonmagnetic substrate 1 is made of a metal material such as aluminum or aluminum alloy, an inorganic material such as glass, ceramic, titanium, carbon, or silicon, polyethylene terephthalate, polyimide, polyamide, polycarbonate, polysulfone, polyethylene naphthalate, or polyvinyl chloride. In addition, a polymer compound such as a cyclic hydrocarbon group-containing polyolefin can be used. Further, one or more kinds of films selected from NiP, NiP alloys, and other alloys can be deposited on the surfaces of these substrates by plating, sputtering, or the like.

下地層2の材料としては、Ti,Mo,Al,Ta,W,Ni,B,Si、MnおよびVから選ばれる1種もしくは2種以上とCrとからなるCr合金、またはCrで構成することができる。
下地層2を多層構造の非磁性下地層とする場合には、非磁性下地層を構成する構成層のうち少なくとも1つを上記Cr合金またはCrで構成することができる。
上記非磁性下地層は、NiAl系合金、RuAl系合金、またはCr合金(Ti,Mo,Al,Ta,W,Ni,B,SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種以上とCrとからなる合金)で構成することもできる。
非磁性下地層を多層構造とする場合には、非磁性下地層を構成する構成層のうち少なくとも1つをNiAl系合金、RuAl系合金、または上記Cr合金で構成することができる。
The material of the underlayer 2 is made of Cr alloy composed of one or more selected from Ti, Mo, Al, Ta, W, Ni, B, Si, Mn and V and Cr, or Cr. Can do.
When the underlayer 2 is a nonmagnetic underlayer having a multilayer structure, at least one of the constituent layers constituting the nonmagnetic underlayer can be made of the Cr alloy or Cr.
The nonmagnetic underlayer is made of NiAl alloy, RuAl alloy, or Cr alloy (one or more selected from Ti, Mo, Al, Ta, W, Ni, B, Si, and V and Cr). Alloy).
When the nonmagnetic underlayer has a multilayer structure, at least one of the constituent layers constituting the nonmagnetic underlayer can be made of a NiAl alloy, a RuAl alloy, or the Cr alloy.

中間層3の材料としては、Co合金のエピタキシャル成長を助長する目的として、Coを主原料としたCo合金であって、hcp構造である非磁性材料とするのが好ましい。例えば、Co−Cr系、Co−Cr−Ru系、Co−Cr−Ta系、Co−Cr−Zr系合金から選ばれた何れか1種を含むものとするのが好ましい。
磁性層4の材料としては、Coを主原料としたCo合金であって、hcp構造である材料とするのが好ましい。例えば、Co−Cr−Ta系、Co−Cr−Pt系、Co−Cr−Pt−Ta系、Co−Cr−Pt−B系、Co−Cr−Pt−B−Cu系合金から選ばれた何れか1種を含むものとするのが好ましい。
As the material of the intermediate layer 3, for the purpose of promoting the epitaxial growth of the Co alloy, it is preferable to use a Co alloy containing Co as a main material and a non-magnetic material having an hcp structure. For example, it is preferable to include any one selected from Co—Cr, Co—Cr—Ru, Co—Cr—Ta, and Co—Cr—Zr alloys.
The material of the magnetic layer 4 is preferably a Co alloy containing Co as a main material and having a hcp structure. For example, any of Co—Cr—Ta, Co—Cr—Pt, Co—Cr—Pt—Ta, Co—Cr—Pt—B, and Co—Cr—Pt—B—Cu alloys It is preferable to include one kind.

保護膜層5としては、プラズマCVD法により形成されたCVDカーボン、非晶質カーボン、含水素カーボン、含窒素カーボン、含フッ素カーボンなどのカーボン系材料、シリカ、ジルコニアなどのセラミック系材料を用いることができる。なかでも、硬く緻密なCVDカーボンが、耐久性の面ばかりでなく経済性、生産性などの面から好適に用いられる。保護膜層5の膜厚は、薄いと耐久性が低下し、厚いと記録再生時の損失が大きくなるため、10〜150Å(1〜15nm)、好ましくは20〜60Å(2〜6nm)に設定される。保護膜層5には、後述のプラズマによって活性化されたガス(処理ガス)を用いる表面処理が施されたものである。   As the protective film layer 5, a carbon-based material such as CVD carbon, amorphous carbon, hydrogen-containing carbon, nitrogen-containing carbon, or fluorine-containing carbon formed by a plasma CVD method, or a ceramic-based material such as silica or zirconia is used. Can do. Among these, hard and dense CVD carbon is preferably used not only from the viewpoint of durability but also from the viewpoint of economy and productivity. When the thickness of the protective film layer 5 is thin, the durability is lowered, and when it is thick, the loss during recording / reproduction increases. Therefore, the thickness is set to 10 to 150 mm (1 to 15 nm), preferably 20 to 60 mm (2 to 6 nm). Is done. The protective film layer 5 is subjected to a surface treatment using a gas activated by plasma (processing gas) described later.

最上層である潤滑剤層6は、重合性不飽和基含有パーフロロポリエーテル化合物の重合物を含むものである。重合性不飽和基含有パーフロロポリエーテル化合物としては、主鎖であるパーフロロポリエーテルの少なくとも一端に、重合性を有する不飽和結合を持つ有機基が結合されてなる化合物を挙げることができる。   The uppermost lubricant layer 6 includes a polymer of a polymerizable unsaturated group-containing perfluoropolyether compound. Examples of the polymerizable unsaturated group-containing perfluoropolyether compound include compounds in which an organic group having a polymerizable unsaturated bond is bonded to at least one end of the main chain perfluoropolyether.

本実施形態の磁気記録再生装置は、上記処理ガスにより表面処理が施された保護膜層5を有する上記実施形態の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとが備えられてものである。   The magnetic recording / reproducing apparatus of the present embodiment includes the magnetic recording medium of the above-described embodiment having the protective film layer 5 that has been surface-treated with the processing gas, and the magnetic head that records and reproduces information on the magnetic recording medium. It is a thing.

本実施形態の磁気記録媒体の製造方法の例について説明する。
まず、非磁性基板1上に下地層2、中間層3、磁性層4、保護膜層を形成後に、この保護膜層に大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマによって活性化されたガスを用いる表面処理が施されて保護膜層5を形成し、ついで、この保護膜層5上に潤滑剤層6を形成する。上記プラズマは、グロー放電プラズマであることが好ましい。
ここでの表面処理に用いられる表面処理装置としては、大気圧近傍付近の圧力下で安定にプラズマを発生することができるプラズマ発生ユニットを用いることができる。
例えば、常圧プラズマ表面改質ユニット(積水化学製)や大気圧プラズマクリーニングヘッド(松下電工製)などを用いることができる。
大気圧近傍付近の圧力下とは、1.3×10〜13×10Paの圧力を指す。とりわけ、大気圧付近の9.9×10〜10.3×10Paの圧力とすることが、圧力調整が容易であり、装置構成が簡便になるので好ましい。
An example of the manufacturing method of the magnetic recording medium of this embodiment will be described.
First, after forming the underlayer 2, the intermediate layer 3, the magnetic layer 4, and the protective film layer on the nonmagnetic substrate 1, a gas activated by plasma generated under a pressure near atmospheric pressure is used for the protective film layer. The surface treatment is performed to form the protective film layer 5, and then the lubricant layer 6 is formed on the protective film layer 5. The plasma is preferably glow discharge plasma.
As the surface treatment apparatus used for the surface treatment here, a plasma generation unit capable of stably generating plasma under a pressure near the atmospheric pressure can be used.
For example, an atmospheric pressure plasma surface modification unit (manufactured by Sekisui Chemical) or an atmospheric pressure plasma cleaning head (manufactured by Matsushita Electric Works) can be used.
Under the pressure near atmospheric pressure refers to a pressure of 1.3 × 10 4 to 13 × 10 4 Pa. In particular, a pressure of 9.9 × 10 4 to 10.3 × 10 4 Pa in the vicinity of atmospheric pressure is preferable because pressure adjustment is easy and the apparatus configuration is simplified.

本実施形態のプラズマ発生ユニットを図2を用いて説明する。
図2のプラズマ発生ユニットは、主として、対向する一対の電極板(対向する電極)21a,21b、電極板21a,21b間にガスを供給するためのガス導入口22、対向電極間に電界を印加するパルス電源23、被処理基板25を保持するための基板ホルダ26によって構成される。
被処理基板25は、非磁性基板上に少なくとも磁性層、表面処理前の保護膜層を形成したものであり、本実施形態の場合、非磁性基板1上に、下地層2、中間層3、磁性層4、表面処理前の保護膜層を形成したものである。
このプラズマ発生ユニットは、大気圧近傍の圧力下で、一対の電極板21a,21b間に電界を印加することによりプラズマを発生させて活性化したガスを形成し、活性化したガスを被処理基板25の表面に照射する機能を有している。
The plasma generation unit of this embodiment will be described with reference to FIG.
2 mainly applies a pair of opposed electrode plates (opposing electrodes) 21a and 21b, a gas inlet 22 for supplying gas between the electrode plates 21a and 21b, and an electric field between the opposed electrodes. And a substrate holder 26 for holding the substrate 25 to be processed.
The substrate 25 to be processed is formed by forming at least a magnetic layer and a protective film layer before surface treatment on a nonmagnetic substrate. In the present embodiment, the underlayer 2, the intermediate layer 3, The magnetic layer 4 and the protective film layer before the surface treatment are formed.
This plasma generation unit generates an activated gas by generating an electric field by applying an electric field between a pair of electrode plates 21a and 21b under a pressure near atmospheric pressure, and the activated gas is converted into a substrate to be processed. 25 has a function of irradiating the surface.

各電極板の材料としては、鉄、銅、アルミニウム、およびそれらの合金がいづれかが用いられる。対向電極間距離は、0.1〜50mmが好ましいが、プラズマ放電の安定性を考慮すると0.1〜5mmがより好ましい。
電極板21a,21b間にかける電界としては、パルス波、高周波、マイクロ波などが用いられるが、電界の印加時間を調整できるパルス波を用いることがより好ましい。パルス波の周波数は、1〜500kHz、とりわけ、1〜50kHzにすることがプラズマ放電の安定性を考慮すると好ましい。電界の印加時間すなわちパルス波の継続時間は、0.5〜200μsecであることが好ましい。0.5μsec未満であるとプラズマ放電が立たず、200μsecを超えるとアーキングが発生しやすくなるので好ましくない。
電極板21a,21b間に供給されるガスとしては、窒素、酸素、アルゴン、又は、それらの混合ガスをもちいることが好ましい。大気圧近傍付近の圧力下で用いるために、ガスの消費量は大きいので、廉価である窒素、酸素または、窒素と酸素の混合ガスを用いることがより好ましい。
As the material of each electrode plate, iron, copper, aluminum, or an alloy thereof is used. The distance between the counter electrodes is preferably 0.1 to 50 mm, but more preferably 0.1 to 5 mm in consideration of the stability of plasma discharge.
As the electric field applied between the electrode plates 21a and 21b, a pulse wave, a high frequency, a microwave, or the like is used, but it is more preferable to use a pulse wave that can adjust the application time of the electric field. The frequency of the pulse wave is preferably 1 to 500 kHz, more preferably 1 to 50 kHz in view of the stability of plasma discharge. The application time of the electric field, that is, the duration of the pulse wave is preferably 0.5 to 200 μsec. If it is less than 0.5 μsec, plasma discharge does not occur, and if it exceeds 200 μsec, arcing tends to occur, which is not preferable.
As a gas supplied between the electrode plates 21a and 21b, it is preferable to use nitrogen, oxygen, argon, or a mixed gas thereof. Since the gas consumption is large because it is used under a pressure near the atmospheric pressure, it is more preferable to use inexpensive nitrogen, oxygen, or a mixed gas of nitrogen and oxygen.

図2においては、一対の電極板21a,21bは表面処理前の保護膜層(被処理基板25)に対して垂直に配置される。プラズマは電極間で発生するが、広がりをもっているので電極間からはみだした部分にもプラズマ状態が発生している。対向する電極板の一方の端部と保護膜層(被処理基板25)までの距離Lは、0.1〜5mmにすることが好ましい。0.1mm未満であると被処理基板25は電極板にぶつかってしまう恐れがあるので好ましくない。5mmを超えるとプラズマが広がりすぎて効果が大幅に低下するので、表面処理の効果が得られない。大気圧近傍の圧力下で、一対の電極板21a,21b電極間に供給されたガスはこの電極間に発生プラズマによって活性化されて処理ガスとされ、この処理ガスは分子密度が極めて高いために、分子同士の衝突が頻繁に生じ活性が低下し、保護膜の表面処理に適する。   In FIG. 2, the pair of electrode plates 21a and 21b are arranged perpendicular to the protective film layer (substrate to be processed 25) before the surface treatment. Although plasma is generated between the electrodes, since it has a spread, a plasma state is also generated in a portion protruding from between the electrodes. The distance L between one end of the opposing electrode plate and the protective film layer (substrate to be processed 25) is preferably 0.1 to 5 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, the substrate 25 to be processed may collide with the electrode plate, which is not preferable. If it exceeds 5 mm, the plasma spreads too much and the effect is greatly reduced, so the surface treatment effect cannot be obtained. Under the pressure near atmospheric pressure, the gas supplied between the pair of electrode plates 21a and 21b is activated by the plasma generated between the electrodes to become a processing gas, and this processing gas has a very high molecular density. , Collisions between molecules frequently occur and the activity decreases, which is suitable for the surface treatment of the protective film.

磁気記録媒体(磁気ディスク)は両表面を使用するために、搬送方法は、この基板の両表面に接触しない搬送方法を用いることが好ましい。したがって、被処理基板25の内端あるいは外端をもって搬送することが好ましい。搬送速度は10〜2000mm/分にすることが好ましい。高スループット化、表面処理の効果を考慮すると100〜1000mm/分にすることがより好ましい。搬送方法は、被処理基板25が移動しても、プラズマ発生ユニットが移動してもいづれも可能である。被処理基板25が移動する搬送方法としては、例えば、基板ホルダ26として上下に昇降可能な機能を有するものを用いることにより、被処理基板25を移動させることにより、処理ガスで保護膜層表面を順次処理するようにしてもよい。   Since the magnetic recording medium (magnetic disk) uses both surfaces, it is preferable to use a transport method that does not contact both surfaces of the substrate. Accordingly, it is preferable that the substrate to be processed 25 be transported with the inner end or the outer end. The conveying speed is preferably 10 to 2000 mm / min. Considering the effects of high throughput and surface treatment, it is more preferably 100 to 1000 mm / min. As the transfer method, either the substrate to be processed 25 moves or the plasma generation unit moves. As a transfer method for moving the substrate 25 to be processed, for example, by using a substrate holder 26 having a function capable of moving up and down, the substrate 25 is moved by moving the substrate 25 with the processing gas. You may make it process sequentially.

磁気記録媒体は両表面を使用するため図3に示すように、被処理基板25の両側に上記と同様のプラズマ発生ユニットを配置し、大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマによって活性化されたガスを用いる表面処理を被処理基板25の両面に施すことが好ましい。
被処理基板25の内端あるいは外端をもって搬送する場合、被処理基板25の内端あるいは外端がホルダ26の影に隠れてしまい、隠れてしまった場所には表面処理効果が低くなる恐れがある。これを防止するためには、図4に示すように対向する一対の電極板21a,21bが表面処理前の保護膜層(被処理基板25)に対して垂直から1〜45度傾いて配置されることが好ましい。なお、図4は被処理基板25の外端をもって搬送する場合の装置例を示している。
Since the magnetic recording medium uses both surfaces, as shown in FIG. 3, plasma generating units similar to those described above are arranged on both sides of the substrate to be processed 25 and activated by plasma generated under a pressure near atmospheric pressure. It is preferable to perform a surface treatment using a gas on both surfaces of the substrate 25 to be processed.
When transporting with the inner end or the outer end of the substrate to be processed 25, the inner end or the outer end of the substrate to be processed 25 is hidden by the shadow of the holder 26, and the surface treatment effect may be reduced in the hidden place. is there. In order to prevent this, as shown in FIG. 4, a pair of electrode plates 21a and 21b facing each other are arranged at an angle of 1 to 45 degrees with respect to the protective film layer (substrate to be processed 25) before the surface treatment. It is preferable. FIG. 4 shows an example of the apparatus in the case of carrying with the outer end of the substrate 25 to be processed.

対向する一対の電極板21a,21bを被処理基板25に対して垂直から1度〜45度傾けて配置し処理表面処理を行うと、プラズマは保護膜に対して斜めに照射されるために、ホルダ26の影になった部分にもプラズマにより活性化された処理ガスが当たる。この場合においても、図5に示すように被処理基板25の両側にプラズマ発生ユニットを配置することが好ましい。
図6に示すように、対向する一対の電極板21a,21b間に被処理基板25を通過させることにより、被処理基板25の保護膜層を表面処理することも可能である。この場合、プラズマ密度が高いのでより強い表面処理を施すことができる。
When a pair of opposing electrode plates 21a and 21b are disposed at an angle of 1 to 45 degrees with respect to the substrate 25 to be processed and the surface treatment is performed, the plasma is irradiated obliquely to the protective film. The process gas activated by the plasma also hits the shaded portion of the holder 26. Even in this case, it is preferable to arrange the plasma generation units on both sides of the substrate to be processed 25 as shown in FIG.
As shown in FIG. 6, it is possible to surface-treat the protective film layer of the substrate to be processed 25 by passing the substrate to be processed 25 between a pair of opposed electrode plates 21a and 21b. In this case, since the plasma density is high, a stronger surface treatment can be performed.

NiPメッキ膜を有するアルミニウム合金基板(直径95mm、内径25mm、板厚1.27mm)を十分に洗浄し乾燥した後、レーザを用いて半径17mmから19mm(CSSゾーン)にかけて照射し、高さ10nmの突起を形成させた。その後、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社(日本)製C3010)内にセットした。真空到達度を2×10-7Torr(2.7×10-5Pa)まで排気した後、基板を250℃に加熱した。加熱後、非磁性下地層として、Crからなるタ−ゲットを用いて厚さ5nmになるように積層した。さらに、非磁性下地層として、Cr−Mo合金(Cr:80at%、Mo:20at%)からタ−ゲットを用いて厚さが5nmになるように積層した。次いで、非磁性中間層としてはCo―Cr合金(Co:65at%、Cr:35at%)からなるタ−ゲットを用いて厚さが2nmになるように積層した。次いで、磁性層としてCo−Cr−Pt−B合金(Co:60at%、Cr:22at%、Pt:12at%、B:6at%)からなるタ−ゲットを用いて磁性層であるCoCrPtB合金層を20nmの膜厚で形成し、プラズマCVD装置を用いてCVDカーボンからなる保護膜を厚さが5nmになるように積層し、被処理基板とした。成膜時のAr圧は3mTorr(0.4Pa)とした。
プラズマ発生ユニットとしては、常圧プラズマ表面改質ユニット(積水化学製)を用いて図2に示す形態で被処理基板の保護膜層を表面処理した。搬送時間、N流量、O流量、対向電極の一方の端部(被処理基板に近い方の端部)から被処理基板の保護膜までの距離を表1に示すように変化させた。
An aluminum alloy substrate having a NiP plating film (diameter: 95 mm, inner diameter: 25 mm, plate thickness: 1.27 mm) was thoroughly washed and dried, then irradiated with a laser from a radius of 17 mm to 19 mm (CSS zone), and a height of 10 nm. A protrusion was formed. Thereafter, it was set in a DC magnetron sputtering apparatus (C3010 manufactured by Anerva Corporation (Japan)). After exhausting the vacuum to 2 × 10 −7 Torr (2.7 × 10 −5 Pa), the substrate was heated to 250 ° C. After heating, a nonmagnetic underlayer was laminated using a Cr target to a thickness of 5 nm. Further, a nonmagnetic underlayer was laminated from a Cr—Mo alloy (Cr: 80 at%, Mo: 20 at%) to a thickness of 5 nm using a target. Next, as a nonmagnetic intermediate layer, a target made of a Co—Cr alloy (Co: 65 at%, Cr: 35 at%) was used so as to have a thickness of 2 nm. Next, a CoCrPtB alloy layer as a magnetic layer is formed using a target made of a Co—Cr—Pt—B alloy (Co: 60 at%, Cr: 22 at%, Pt: 12 at%, B: 6 at%) as a magnetic layer. A protective film made of CVD carbon was laminated to a thickness of 5 nm by using a plasma CVD apparatus to form a substrate to be processed. The Ar pressure during film formation was 3 mTorr (0.4 Pa).
As the plasma generation unit, the protective film layer of the substrate to be processed was surface-treated in the form shown in FIG. As shown in Table 1, the transfer time, the N 2 flow rate, the O 2 flow rate, and the distance from one end of the counter electrode (the end closer to the substrate to be processed) to the protective film of the substrate to be processed were changed.

このサンプルの接触角を水接触計にて測定した。その結果を表1に示す。
上記表面処理後、保護膜層上にパ−フルオロポリエ−テルからなる潤滑剤を0.05重量%に調整して、ディッピング法により引き上げ速度3mm/secで塗布し、磁気ディスク(サンプル)を得た。なお、このときの溶媒はフッ素系溶剤AK225(旭硝子製)を使用した。なお、比較のために保護膜層に上記表面処理を施さない以外は上記方法と同様にしてサンプルを作成し、比較例1とした。
作製した各種のサンプルの潤滑剤膜厚をFTIRを用いて測定した。その結果を表1に示す。また、潤滑剤層の保護膜層に対する結合力の目安として、Bonded ratioを次のようにして測定した。上記磁気ディスクを、フッ素系溶剤AK225(旭硝子製)に15分間浸積して表面を洗浄し、洗浄前後の潤滑剤層の厚さを半径20mmの位置においてFTIRを用いて測定し、洗浄前の潤滑剤層厚さに対する洗浄後の潤滑剤層厚さをBonded ratio(%)とした。結果を表1に示す。
The contact angle of this sample was measured with a water contact meter. The results are shown in Table 1.
After the surface treatment, a lubricant composed of perfluoropolyether is adjusted to 0.05% by weight on the protective film layer and applied by a dipping method at a lifting speed of 3 mm / sec to obtain a magnetic disk (sample). It was. In addition, the fluorine solvent AK225 (made by Asahi Glass) was used for the solvent at this time. For comparison, a sample was prepared in the same manner as in the above method except that the surface treatment was not performed on the protective film layer, and Comparative Example 1 was obtained.
The lubricant film thickness of the various samples prepared was measured using FTIR. The results are shown in Table 1. Moreover, Bonded ratio was measured as follows as a standard of the bonding strength of the lubricant layer to the protective film layer. The magnetic disk was immersed in a fluorine-based solvent AK225 (Asahi Glass) for 15 minutes to clean the surface, and the thickness of the lubricant layer before and after cleaning was measured using FTIR at a radius of 20 mm. The lubricant layer thickness after cleaning with respect to the lubricant layer thickness was defined as Bonded ratio (%). The results are shown in Table 1.

動摩擦係数の測定を実施した。CSS(Contact Start Stop)耐久テストを温度25℃、湿度60%RHの条件で行った。このテストでは、CSSテスタを用い、磁気ヘッドには標準のMRヘッド(DLCコーティング、30%スライダ、荷重2.5g)を用いて1万回のCSS操作(最高回転数10000rpmでの回転(1秒維持)と静止(1秒)とを5秒間隔で繰り返す)を行った。CSS動作はCSSゾーンで実施した。1万回のCSS操作後の磁気ディスク表面の動摩擦係数を表1に示す。
静摩擦係数の測定を実施した。CSS(Contact Start Stop)耐久テストを温度40℃、湿度80%RHの条件で行った。このテストでは、CSSテスタを用い、磁気ヘッドには標準のMRヘッド(DLCコーティング、30%スライダ、荷重2.5g)を用いて1万回のCSS操作(最高回転数10000rpmでの回転(1秒維持)と静止(1秒)とを5秒間隔で繰り返す)を行った。CSS動作はCSSゾーンで実施した。1万回のCSS操作後の磁気ディスク表面の動摩擦係数を表1に示す。
膜厚減少率の測定(スピンオフテスト)を実施した。80℃の環境下、回転速度10000rpmで72時間にわたり回転させた。この操作の前後において、半径20mmの位置における潤滑剤層の厚さを測定し、試験前後の潤滑剤層の膜厚減少率をFTIRで測定した。結果を表1に示す。
なお、表1中、潤滑剤膜厚の欄の数値単位はオングストロームであるが、(潤滑剤膜厚の欄の数値)×0.1とすれば単位をnmにしたときの値が得られる。
The dynamic coefficient of friction was measured. A CSS (Contact Start Stop) durability test was performed under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH. In this test, a CSS tester was used, and a standard MR head (DLC coating, 30% slider, load 2.5 g) was used as the magnetic head, and 10,000 CSS operations (rotation at a maximum speed of 10,000 rpm (1 second) Maintenance) and stationary (1 second) repeated at 5 second intervals). The CSS operation was performed in the CSS zone. Table 1 shows the dynamic friction coefficient of the magnetic disk surface after 10,000 CSS operations.
The static friction coefficient was measured. A CSS (Contact Start Stop) durability test was performed under conditions of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 80% RH. In this test, a CSS tester was used, and a standard MR head (DLC coating, 30% slider, load 2.5 g) was used as the magnetic head, and 10,000 CSS operations (rotation at a maximum speed of 10,000 rpm (1 second) Maintenance) and stationary (1 second) repeated at 5 second intervals). The CSS operation was performed in the CSS zone. Table 1 shows the dynamic friction coefficient of the magnetic disk surface after 10,000 CSS operations.
The film thickness reduction rate was measured (spin-off test). In an environment of 80 ° C., rotation was performed at a rotation speed of 10,000 rpm for 72 hours. Before and after this operation, the thickness of the lubricant layer at a position having a radius of 20 mm was measured, and the thickness reduction rate of the lubricant layer before and after the test was measured by FTIR. The results are shown in Table 1.
In Table 1, the numerical unit in the column of the lubricant film thickness is angstrom, but if (the numerical value in the column of the lubricant film thickness) × 0.1, the value when the unit is nm is obtained.

Figure 2006085890
Figure 2006085890

表1に示した結果から分かるように、接触角はプラズマ処理を施すことによって、45.3度(比較例1)から3度程度(実施例)にまで大幅に向上している。接触角の向上に伴い、Bonded ratioも40%(比較例1)から70%程度(実施例)に大幅に向上している。これは潤滑剤の易動性分子が少なくなっていることを意味しており、その結果として静摩擦係数、スピンオフテストによる膜厚減少量も1.21(比較例1)から0.4−0.5、15%から3−5%に大幅に改善している。なお、実施例において、向電極片端から保護膜までの距離が離れていくと接触角が大きくなっていくのがわかる。実施例において、対向電極の一方の端部から保護膜層までの距離が10mmでは、表面処理の効果は観察されない。   As can be seen from the results shown in Table 1, the contact angle is greatly improved from 45.3 degrees (Comparative Example 1) to about 3 degrees (Example) by performing the plasma treatment. As the contact angle is improved, the bonded ratio is also greatly improved from 40% (Comparative Example 1) to about 70% (Example). This means that the mobilizable molecules of the lubricant are reduced, and as a result, the static friction coefficient and the amount of film thickness reduction by the spin-off test are also from 1.21 (Comparative Example 1) to 0.4-0. This is a significant improvement from 5,15% to 3-5%. In the example, it can be seen that the contact angle increases as the distance from the end of the counter electrode to the protective film increases. In the example, when the distance from one end of the counter electrode to the protective film layer is 10 mm, the effect of the surface treatment is not observed.

以上の結果から、大気圧近傍の圧力下で保護膜層をプラズマによって表面処理することにより、接触角が大幅に改善され、その結果として潤滑剤との密着性が向上することがわかる。その結果として、静摩擦係数を十分に低くして起動時の動作性を向上させ、かつスピンオフ現象を防ぎ耐久性を高めることができるばかりではなく、良好な表面潤滑特性を得ることができる。   From the above results, it can be understood that the contact angle is greatly improved by surface-treating the protective film layer with plasma under a pressure in the vicinity of atmospheric pressure, and as a result, the adhesion with the lubricant is improved. As a result, not only can the static friction coefficient be sufficiently lowered to improve the operability at the start-up, the spin-off phenomenon can be prevented and the durability can be increased, but also good surface lubrication characteristics can be obtained.

図1は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a magnetic recording medium of the present invention. 図2は、本発明の磁気記録媒体の製造に用いられるプラズマ発生ユニットの一実施形態を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a plasma generation unit used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention. 図3は、本発明の磁気記録媒体の製造に用いられるプラズマ発生ユニットの他の実施形態を示す概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the plasma generation unit used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention. 図4は、本発明の磁気記録媒体の製造に用いられるプラズマ発生ユニットの他の実施形態を示す概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the plasma generation unit used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention. 図5は、本発明の磁気記録媒体の製造に用いられるプラズマ発生ユニットの他の実施形態を示す概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the plasma generation unit used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention. 図6は、本発明の磁気記録媒体の製造に用いられるプラズマ発生ユニットの他の実施形態を示す概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the plasma generation unit used for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・非磁性基板、2・・・下地層、3・・・中間層、4・・・磁性層、5・・・保護膜層、6・・・潤滑剤層、21a,21b・・・電極板、22・・・ガス導入口、23・・・パルス電源、24・・・プラズマ、25・・・被処理基板、26・・・基板ホルダ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmagnetic board | substrate, 2 ... Underlayer, 3 ... Intermediate | middle layer, 4 ... Magnetic layer, 5 ... Protective film layer, 6 ... Lubricant layer, 21a, 21b ... -Electrode plate, 22 ... Gas inlet, 23 ... Pulse power supply, 24 ... Plasma, 25 ... Substrate to be processed, 26 ... Substrate holder

Claims (14)

非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層、潤滑剤層を順次積層する磁気記録媒体の製造方法において、大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマによって活性化されたガスを用いて保護膜層を表面処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。   In a method of manufacturing a magnetic recording medium in which at least a magnetic layer, a protective film layer, and a lubricant layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, a protective film layer is formed using a gas activated by plasma generated under a pressure near atmospheric pressure. A method for producing a magnetic recording medium, characterized in that the surface treatment is performed. 前記プラズマがグロー放電プラズマであることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。   The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the plasma is glow discharge plasma. 保護膜層を形成後、該保護膜層の表面を前記活性化されたガスを用いて表面処理し、その後潤滑剤層を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気記録媒体の製造方法。   3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein after forming the protective film layer, the surface of the protective film layer is surface-treated using the activated gas, and then a lubricant layer is formed. Manufacturing method. 前記ガスが、窒素、酸素、アルゴンからなる群から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   4. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the gas includes at least one selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, and argon. 5. 前記大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマが、対向する電極間に電界を印加することにより発生するプラズマであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   5. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the plasma generated under pressure near atmospheric pressure is plasma generated by applying an electric field between opposing electrodes. 6. Manufacturing method. 前記対向する電極を、前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板に対して垂直から1度〜45度傾けて配置することを特徴とする請求項5に記載の磁気記録媒体の製造方法。   6. The opposed electrode is disposed at an angle of 1 to 45 degrees with respect to a substrate to be processed on which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate. Manufacturing method of magnetic recording medium. 前記対向する電極を、前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板に対して垂直に配置することを特徴とする請求項5に記載の磁気記録媒体の製造方法。   6. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 5, wherein the opposing electrodes are arranged perpendicular to a substrate to be processed in which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate. . 前記対向する電極間に、前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板を配置して前記保護膜層の表面処理を行うことを特徴とする請求項5に記載の磁気記録媒体の製造方法。   6. The surface treatment of the protective film layer is performed by disposing a substrate to be processed in which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate between the opposing electrodes. Manufacturing method of magnetic recording medium. 前記非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板の両面に、前記活性化されたガスを用いる表面処理を同時に施すことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   9. The surface treatment using the activated gas is simultaneously performed on both surfaces of a substrate to be processed in which at least a magnetic layer and a protective film layer are formed on the nonmagnetic substrate. 2. A method for producing a magnetic recording medium according to item 1. 前記非磁性基板が、ガラス基板、シリコン基板から選ばれるいずれか1種であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   10. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the nonmagnetic substrate is any one selected from a glass substrate and a silicon substrate. 前記非磁性基板が、Al、Al合金、ガラス、シリコンから選ばれるいずれか1種からなる基体の表面にNiP又はNiP合金からなる膜を形成したものであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   The nonmagnetic substrate is obtained by forming a film made of NiP or NiP alloy on the surface of a substrate made of any one selected from Al, Al alloy, glass, and silicon. The method for producing a magnetic recording medium according to any one of the above. 請求項1乃至11の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法により製造した磁気記録媒体。   A magnetic recording medium manufactured by the method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1. 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、前記磁気記録媒体が請求項12に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。   A magnetic recording / reproducing apparatus comprising a magnetic recording medium and a magnetic head for recording / reproducing information on the magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium is the magnetic recording medium according to claim 12. Magnetic recording / reproducing device. 大気圧近傍の圧力下で、対向する電極間に電界を印加することによりプラズマを発生させて活性化したガスを形成し、活性化したガスを、非磁性基板上に少なくとも磁性層、保護膜層が形成された被処理基板の表面に照射する機能を有する表面処理装置。   By applying an electric field between opposing electrodes under a pressure near atmospheric pressure, plasma is generated to form an activated gas, and the activated gas is formed on at least a magnetic layer and a protective film layer on a nonmagnetic substrate. The surface treatment apparatus which has the function to irradiate the surface of the to-be-processed substrate in which this was formed.
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