JP2915251B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンタクト スタート
アンド ストップ（ＣＳＳ）方式を持つ磁気記録装置
に適用するに好適な磁気記録媒体及びその製造方法に関
する。
アンド ストップ（ＣＳＳ）方式を持つ磁気記録装置
に適用するに好適な磁気記録媒体及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】強磁性金属薄膜を磁気記録膜とする磁気
記録媒体は、高密度記録に適した優れた磁気特性を有す
る反面、磁気記録膜が金属薄膜であるため腐食されやす
く、エラーを生じたり、また、硬度も小さいため耐久性
等の耐摺動信頼性がフィラー入り塗布型磁気記録媒体に
比べて劣っていた。
記録媒体は、高密度記録に適した優れた磁気特性を有す
る反面、磁気記録膜が金属薄膜であるため腐食されやす
く、エラーを生じたり、また、硬度も小さいため耐久性
等の耐摺動信頼性がフィラー入り塗布型磁気記録媒体に
比べて劣っていた。
【０００３】そのため、従来、Ｃｏ又はＣｏ−Ｎｉ等の
合金にＣｒを１０ｗｔ％程度添加したものを磁気記録膜
として用いて耐食性を高めたり、或いは、ザ シンポジ
ウムオン メモリー アンド アドバンスト レコーデ
ィング テクノロジーズS・M・A・R・T（サンノゼ、カ
リフォルニア、１９８６年５月）WS3−B−2，第１〜２
５頁（The Symposium on memory and advanced recordi
ng technologies（S・M・A・R・T）WS3−B−2，p1〜2
5，San Jose CA．May（1986））に記載のように、磁気
記録膜上にカーボン保護膜を設け、さらにその上にフル
オロアルキルポリエーテル系の極性、非極性潤滑剤から
なる潤滑層を形成することで耐摺動信頼性をある程度の
レベルまで高めたりしていた。
合金にＣｒを１０ｗｔ％程度添加したものを磁気記録膜
として用いて耐食性を高めたり、或いは、ザ シンポジ
ウムオン メモリー アンド アドバンスト レコーデ
ィング テクノロジーズS・M・A・R・T（サンノゼ、カ
リフォルニア、１９８６年５月）WS3−B−2，第１〜２
５頁（The Symposium on memory and advanced recordi
ng technologies（S・M・A・R・T）WS3−B−2，p1〜2
5，San Jose CA．May（1986））に記載のように、磁気
記録膜上にカーボン保護膜を設け、さらにその上にフル
オロアルキルポリエーテル系の極性、非極性潤滑剤から
なる潤滑層を形成することで耐摺動信頼性をある程度の
レベルまで高めたりしていた。
【０００４】さらにまた、特開昭６１−９６５１２号公
報記載のように、磁気記録膜上にカーボン保護膜を設
け、このカーボン保護膜のポアに潤滑剤を含浸させ、保
護膜の信頼性を高める方法が行なわれていた。
報記載のように、磁気記録膜上にカーボン保護膜を設
け、このカーボン保護膜のポアに潤滑剤を含浸させ、保
護膜の信頼性を高める方法が行なわれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、磁気
記録媒体の高記録密度化について充分配慮されていなか
った。すなわち、大容量高記録密度対応の磁気記憶装置
は、磁気ヘッドと磁気記録媒体のスペーシングが非常に
狭く、０．２μｍ以下である。一般に、磁気ヘッドによ
る磁気記録媒体の耐摺動信頼性を確保するために、磁気
記録媒体の表面に潤滑層を設けているが、この潤滑層が
厚いとき、例えば１ミクロンインチ（２５４Å）程度以
上のときには、耐食性は比較的良好になるが、磁気ヘッ
ドが磁気記録媒体に粘着してしまい、磁気記録媒体の移
動速度が不安定になったり、磁気記録媒体や磁気ヘッド
が損傷を受けたりする。逆に、薄いときには、潤滑層は
徐々に消出していき、最終的には磁気ヘッドがクラッシ
ュしたり、潤滑層の被覆性が損なわれて耐食性が劣化す
るという問題があった。また、磁気ヘッドの浮上性を低
減するために、保護膜厚を薄くする必要があるが、保護
膜厚を薄くすると耐食性信頼性が損なわれるという問題
があった。
記録媒体の高記録密度化について充分配慮されていなか
った。すなわち、大容量高記録密度対応の磁気記憶装置
は、磁気ヘッドと磁気記録媒体のスペーシングが非常に
狭く、０．２μｍ以下である。一般に、磁気ヘッドによ
る磁気記録媒体の耐摺動信頼性を確保するために、磁気
記録媒体の表面に潤滑層を設けているが、この潤滑層が
厚いとき、例えば１ミクロンインチ（２５４Å）程度以
上のときには、耐食性は比較的良好になるが、磁気ヘッ
ドが磁気記録媒体に粘着してしまい、磁気記録媒体の移
動速度が不安定になったり、磁気記録媒体や磁気ヘッド
が損傷を受けたりする。逆に、薄いときには、潤滑層は
徐々に消出していき、最終的には磁気ヘッドがクラッシ
ュしたり、潤滑層の被覆性が損なわれて耐食性が劣化す
るという問題があった。また、磁気ヘッドの浮上性を低
減するために、保護膜厚を薄くする必要があるが、保護
膜厚を薄くすると耐食性信頼性が損なわれるという問題
があった。
【０００６】本発明の第１の目的は、高い耐摺動性と耐
食性を持ち、かつ、充分な耐久性をもつ信頼性の高い磁
気記録媒体を提供することにある。本発明の第２の目的
は、そのような磁気記録媒体の製造方法を提供すること
にある。
食性を持ち、かつ、充分な耐久性をもつ信頼性の高い磁
気記録媒体を提供することにある。本発明の第２の目的
は、そのような磁気記録媒体の製造方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板とこの
上に設けられた合金よりなる磁性膜とさらにこの上に設
けられた有機高分子潤滑剤からなる潤滑層を有し、有機
高分子潤滑剤分子間のすきま半径を０．２８ナノメート
ル以下としたものである。この分子間のすきま半径はど
のように小さくてもよいが、実用上は０．１７ナノメー
トル以上とすることが好ましい。上記の磁性膜は、非磁
性基板上に直接設けても、下地膜を介して設けてもよ
い。磁性膜としては、Ｃｏを主成分とする合金よりなる
磁性膜、Ｆｅ又は酸化鉄を主成分とする合金よりなる磁
性膜等が用いられる。
るために、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板とこの
上に設けられた合金よりなる磁性膜とさらにこの上に設
けられた有機高分子潤滑剤からなる潤滑層を有し、有機
高分子潤滑剤分子間のすきま半径を０．２８ナノメート
ル以下としたものである。この分子間のすきま半径はど
のように小さくてもよいが、実用上は０．１７ナノメー
トル以上とすることが好ましい。上記の磁性膜は、非磁
性基板上に直接設けても、下地膜を介して設けてもよ
い。磁性膜としては、Ｃｏを主成分とする合金よりなる
磁性膜、Ｆｅ又は酸化鉄を主成分とする合金よりなる磁
性膜等が用いられる。
【０００８】上記の磁性膜は、非磁性基板上に直接設け
ても、下地膜を介して設けてもよい。磁性膜としては、
Ｃｏを主成分とする合金よりなる磁性膜、Ｆｅ又は酸化
鉄を主成分とする合金よりなる磁性膜等が用いられる。
ても、下地膜を介して設けてもよい。磁性膜としては、
Ｃｏを主成分とする合金よりなる磁性膜、Ｆｅ又は酸化
鉄を主成分とする合金よりなる磁性膜等が用いられる。
【０００９】潤滑層は、磁性膜上に直接設けてもよい
が、磁性膜上に設けられた保護膜を介して設けることが
好ましい。保護膜には、金属の炭化物、窒化物、酸化物
又は炭素等を用いることができる。潤滑層を構成する有
機高分子潤滑剤は、フッ素系有機化合物、パーフロロア
ルキル鎖を有する有機化合物を用いることが好ましく、
特にパーフロロアルキルポリエーテルを用いることがよ
り好ましい。これらの有機化合物は、保護膜との吸着の
ために、いずれも末端基として、カルボニル基、カルボ
キシル基、メトキシカルボニル基、スルホ基、スルフィ
ン基、アミノ基、アジド基、ピペロニル基、メチロール
基等の官能基を持つものが好ましい。さらに、１つの分
子に末端官能基が２つ以上あれば、より被覆性が向上す
るので特に好ましい。
が、磁性膜上に設けられた保護膜を介して設けることが
好ましい。保護膜には、金属の炭化物、窒化物、酸化物
又は炭素等を用いることができる。潤滑層を構成する有
機高分子潤滑剤は、フッ素系有機化合物、パーフロロア
ルキル鎖を有する有機化合物を用いることが好ましく、
特にパーフロロアルキルポリエーテルを用いることがよ
り好ましい。これらの有機化合物は、保護膜との吸着の
ために、いずれも末端基として、カルボニル基、カルボ
キシル基、メトキシカルボニル基、スルホ基、スルフィ
ン基、アミノ基、アジド基、ピペロニル基、メチロール
基等の官能基を持つものが好ましい。さらに、１つの分
子に末端官能基が２つ以上あれば、より被覆性が向上す
るので特に好ましい。
【００１０】上記第２の目的を達成するために、本発明
の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に設けられ
た合金よりなる磁性膜を形成する工程、磁性膜上に保護
膜を形成する工程、保護膜に酸素プラズマ処理、紫外線
処理又は酸化剤溶液処理のいずれかの表面改質処理を行
なう工程、保護膜上に、有機高分子潤滑剤からなる潤滑
層を形成する工程を有し、該有機高分子潤滑剤分子間の
すきま半径が０．２８ナノメートル以下の潤滑層とする
ようにしたものである。本発明の代表的な製造方法とし
ては以下の３例をあげることができる。 （１）非磁性基板上に、必要に応じてスパッタリング法
によりＣｒ、Ｃｒ合金等のタ−ゲットを用いて下地層を
形成した後、Ｃｏ合金等の磁性金属タ−ゲットを用いて
磁性膜を形成し、次いでカーボンや金属の炭化物、窒化
物、酸化物等のターゲットを用いて保護膜を形成する。
保護膜については、メタン、酸素、窒素等を含むＡｒガ
スを用いる等の反応性スパッタリング法により形成して
もよい。この基体を、オゾン処理、酸素プラズマ法、Ｃ
Ｆ4プラズマ法等を用いて保護膜表面の清浄化及び保護
膜表面に吸着基を設けることで表面を活性化し、潤滑剤
溶液に浸積して潤滑層を形成し、さらに必要に応じて溶
媒で余分な潤滑剤を洗浄し潤滑層を形成する。
の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に設けられ
た合金よりなる磁性膜を形成する工程、磁性膜上に保護
膜を形成する工程、保護膜に酸素プラズマ処理、紫外線
処理又は酸化剤溶液処理のいずれかの表面改質処理を行
なう工程、保護膜上に、有機高分子潤滑剤からなる潤滑
層を形成する工程を有し、該有機高分子潤滑剤分子間の
すきま半径が０．２８ナノメートル以下の潤滑層とする
ようにしたものである。本発明の代表的な製造方法とし
ては以下の３例をあげることができる。 （１）非磁性基板上に、必要に応じてスパッタリング法
によりＣｒ、Ｃｒ合金等のタ−ゲットを用いて下地層を
形成した後、Ｃｏ合金等の磁性金属タ−ゲットを用いて
磁性膜を形成し、次いでカーボンや金属の炭化物、窒化
物、酸化物等のターゲットを用いて保護膜を形成する。
保護膜については、メタン、酸素、窒素等を含むＡｒガ
スを用いる等の反応性スパッタリング法により形成して
もよい。この基体を、オゾン処理、酸素プラズマ法、Ｃ
Ｆ4プラズマ法等を用いて保護膜表面の清浄化及び保護
膜表面に吸着基を設けることで表面を活性化し、潤滑剤
溶液に浸積して潤滑層を形成し、さらに必要に応じて溶
媒で余分な潤滑剤を洗浄し潤滑層を形成する。
【００１１】（２）上記基体上に、必要に応じてオゾン
処理、酸素プラズマ法、ＣＦ4プラズマ法等を用いて保
護膜表面の清浄化及び保護膜表面に吸着基を設けること
で表面改質を施し、ラングミュア ブロジェット（Ｌ
Ｂ）法により潤滑層を形成する。
処理、酸素プラズマ法、ＣＦ4プラズマ法等を用いて保
護膜表面の清浄化及び保護膜表面に吸着基を設けること
で表面改質を施し、ラングミュア ブロジェット（Ｌ
Ｂ）法により潤滑層を形成する。
【００１２】（３）上記基体上に、必要に応じてオゾン
処理、酸素プラズマ法、ＣＦ4プラズマ法等を用いて保
護膜表面の清浄化及び保護膜表面改質処理して、吸着基
を設け、表面を活性化し、この上にさらに真空蒸着法に
より潤滑層を形成し、さらに必要に応じて溶媒で余分な
潤滑層を洗浄し潤滑層を形成する。
処理、酸素プラズマ法、ＣＦ4プラズマ法等を用いて保
護膜表面の清浄化及び保護膜表面改質処理して、吸着基
を設け、表面を活性化し、この上にさらに真空蒸着法に
より潤滑層を形成し、さらに必要に応じて溶媒で余分な
潤滑層を洗浄し潤滑層を形成する。
【００１３】この磁気記録媒体を用いた磁気記録装置の
磁気ヘッドとしては、磁気抵抗効果型のヘッドを用いる
と高感度が得られるので好ましい。信号検出電流の磁気
記録媒体のもれに対する保護能力が高く、著しく信頼性
を向上できる。
磁気ヘッドとしては、磁気抵抗効果型のヘッドを用いる
と高感度が得られるので好ましい。信号検出電流の磁気
記録媒体のもれに対する保護能力が高く、著しく信頼性
を向上できる。
【００１４】
【作用】磁気記録媒体の潤滑層の必要条件は、磁性膜の
耐食性を向上させること、磁気ヘッドの摺動に対して優
れた耐久性をもつこと、さらに電磁変換特性の劣化を抑
えるために、その膜厚ができるだけ薄いことである。そ
して、磁性膜の耐食性を確保し、磁気ヘッドの摺動に対
して優れた耐久性を持たせるためには、潤滑剤が保護膜
に強固で一様に付着していることが望ましい。
耐食性を向上させること、磁気ヘッドの摺動に対して優
れた耐久性をもつこと、さらに電磁変換特性の劣化を抑
えるために、その膜厚ができるだけ薄いことである。そ
して、磁性膜の耐食性を確保し、磁気ヘッドの摺動に対
して優れた耐久性を持たせるためには、潤滑剤が保護膜
に強固で一様に付着していることが望ましい。
【００１５】Ｃｏを主成分とするような強磁性金属を磁
性膜にもつ磁気記録媒体では、磁性膜上にカーボン膜等
の保護膜や潤滑層を設け、耐摺動性、耐食性の確保を行
なっている。しかし、保護膜には膜中に欠陥等の細孔が
あり、保護膜だけでは腐食環境中で比較的容易に磁性膜
が酸化される。このとき、潤滑層の存在により、酸化を
ある程度防止できるが、潤滑層が非常に薄いため、完全
には防止できない。これは、腐食環境中の酸化性分子や
水分子が保護膜上の潤滑剤分子のすきまを通り抜け、さ
らに保護膜中に存在する細孔を通り抜け磁性膜に達して
磁性膜を酸化させているためと考えられる。
性膜にもつ磁気記録媒体では、磁性膜上にカーボン膜等
の保護膜や潤滑層を設け、耐摺動性、耐食性の確保を行
なっている。しかし、保護膜には膜中に欠陥等の細孔が
あり、保護膜だけでは腐食環境中で比較的容易に磁性膜
が酸化される。このとき、潤滑層の存在により、酸化を
ある程度防止できるが、潤滑層が非常に薄いため、完全
には防止できない。これは、腐食環境中の酸化性分子や
水分子が保護膜上の潤滑剤分子のすきまを通り抜け、さ
らに保護膜中に存在する細孔を通り抜け磁性膜に達して
磁性膜を酸化させているためと考えられる。
【００１６】磁性膜又は保護膜の表面改質処理をしてか
ら潤滑層を形成すると、吸着サイトの量が増加し、潤滑
剤を保護膜表面に一様で強固に吸着させられるため、そ
の吸着している部分の分子間すきまを０．３１ｎｍ以下
にすることができ、水分子や水に溶けた酸化性分子は潤
滑層と保護膜を通り抜けて磁性膜へ達することができ
ず、磁性膜の酸化が防止でき、耐食性を向上することが
できる。さらに、一般に存在する会合状態の４分子程度
の水分子の大きさである半径約０．２８ｎｍより小さな
すきましか潤滑層表面にないようにすることは、より効
果があり、より望ましい。また、耐摺動性も、潤滑剤を
保護膜表面にすきまを小さく強固に吸着させ配列させる
ことにより、強度が向上する。
ら潤滑層を形成すると、吸着サイトの量が増加し、潤滑
剤を保護膜表面に一様で強固に吸着させられるため、そ
の吸着している部分の分子間すきまを０．３１ｎｍ以下
にすることができ、水分子や水に溶けた酸化性分子は潤
滑層と保護膜を通り抜けて磁性膜へ達することができ
ず、磁性膜の酸化が防止でき、耐食性を向上することが
できる。さらに、一般に存在する会合状態の４分子程度
の水分子の大きさである半径約０．２８ｎｍより小さな
すきましか潤滑層表面にないようにすることは、より効
果があり、より望ましい。また、耐摺動性も、潤滑剤を
保護膜表面にすきまを小さく強固に吸着させ配列させる
ことにより、強度が向上する。
【００１７】このように、保護膜上の潤滑剤分子のすき
まを、腐食環境中の酸化剤や水分子より小さくすること
で、磁気記録媒体の耐食性や耐摺動性が改善され、信頼
性の高い磁気記録媒体、磁気記録装置が提供できる。さ
らに、磁性膜又は保護膜に対する被覆性、被覆力が強い
ため磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを用いたときには、信
号検知電流の磁気記録媒体へのもれに対する保護能力が
高く、著しく信頼性を向上できる。
まを、腐食環境中の酸化剤や水分子より小さくすること
で、磁気記録媒体の耐食性や耐摺動性が改善され、信頼
性の高い磁気記録媒体、磁気記録装置が提供できる。さ
らに、磁性膜又は保護膜に対する被覆性、被覆力が強い
ため磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを用いたときには、信
号検知電流の磁気記録媒体へのもれに対する保護能力が
高く、著しく信頼性を向上できる。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明の実施例をあげ、図面を参照
しながら具体的に説明する。 〈実施例１〉アルミニウム合金基板を用いて、スパッタ
リング法により、図１に示す構造の磁気記録媒体を作成
した。図１は、磁気記録媒体の片面のみ示してあり、作
成した磁気記録媒体は、両面にそれぞれの層を有する。
しながら具体的に説明する。 〈実施例１〉アルミニウム合金基板を用いて、スパッタ
リング法により、図１に示す構造の磁気記録媒体を作成
した。図１は、磁気記録媒体の片面のみ示してあり、作
成した磁気記録媒体は、両面にそれぞれの層を有する。
【００１９】外径１３０ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さ１．
９ｍｍのアルミニウム合金からなる基板１１の上に、厚
さ１５μｍのＮｉ−Ｐからなる非磁性メッキ層１２を形
成した。ついで、非磁性メッキ層１２の表面を研磨砥粒
等を用い、中心線平均粗さが５ｎｍになるように表面に
テクスチャと呼ばれる微細な凹凸を形成した。この基板
上に、スパッタリング法により、基板温度２８０℃、Ｄ
Ｃ投入電力密度１０Ｗ／ｃｍ2、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒ
ｒの条件で、Ｃｒターゲットを用いて、厚さ１００ｎｍ
の下地膜１３を形成した。この下地膜１３の上に、同一
条件でＣｏ−１４％Ｃｒ−２％Ｔａ合金タ−ゲットを用
いて、磁性膜１４を４０ｎｍ形成した。さらに、同一条
件でＣタ−ゲットを用いて、カ−ボン保護膜１５を４０
ｎｍ形成した。
９ｍｍのアルミニウム合金からなる基板１１の上に、厚
さ１５μｍのＮｉ−Ｐからなる非磁性メッキ層１２を形
成した。ついで、非磁性メッキ層１２の表面を研磨砥粒
等を用い、中心線平均粗さが５ｎｍになるように表面に
テクスチャと呼ばれる微細な凹凸を形成した。この基板
上に、スパッタリング法により、基板温度２８０℃、Ｄ
Ｃ投入電力密度１０Ｗ／ｃｍ2、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒ
ｒの条件で、Ｃｒターゲットを用いて、厚さ１００ｎｍ
の下地膜１３を形成した。この下地膜１３の上に、同一
条件でＣｏ−１４％Ｃｒ−２％Ｔａ合金タ−ゲットを用
いて、磁性膜１４を４０ｎｍ形成した。さらに、同一条
件でＣタ−ゲットを用いて、カ−ボン保護膜１５を４０
ｎｍ形成した。
【００２０】ついで、１５０℃、１００００ｐｐｍのオ
ゾン濃度条件でカ−ボン保護膜１５を５ｎｍエッチング
処理し、その表面の清浄化をすると共に、さらに４０
℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽に１時間放置し、表面を活
性する表面改質をして吸着基を設け、基体とした。表面
改質処理としては、酸素プラズマ処理、紫外線処理、過
マンガン酸カリウム等の酸化剤溶液処理でもよい。
ゾン濃度条件でカ−ボン保護膜１５を５ｎｍエッチング
処理し、その表面の清浄化をすると共に、さらに４０
℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽に１時間放置し、表面を活
性する表面改質をして吸着基を設け、基体とした。表面
改質処理としては、酸素プラズマ処理、紫外線処理、過
マンガン酸カリウム等の酸化剤溶液処理でもよい。
【００２１】この基体を、末端に極性基としてカルボキ
シル基を有するパ−フロロアルキルポリエ−テルを分留
により低分子量化した分子量１０００程度の潤滑剤の
０．１％パ−フロロオクタン溶液に浸積させて潤滑層１
６を設けた（実施例１ａとする）。また、さらにパ−フ
ロロオクタン溶液で吸着潤滑剤以外の潤滑剤を除去し、
単分子の潤滑層を設けた磁気記録媒体を別に製造した
（実施例１ｂとする）。また、分子量１０００程度の、
末端に極性基としてピペロニル基を有するパ−フロロア
ルキルポリエ−テルを用いて、同様の処理を行なった磁
気記録媒体を別に製造した（実施例１ｃ、ｄとする）。
シル基を有するパ−フロロアルキルポリエ−テルを分留
により低分子量化した分子量１０００程度の潤滑剤の
０．１％パ−フロロオクタン溶液に浸積させて潤滑層１
６を設けた（実施例１ａとする）。また、さらにパ−フ
ロロオクタン溶液で吸着潤滑剤以外の潤滑剤を除去し、
単分子の潤滑層を設けた磁気記録媒体を別に製造した
（実施例１ｂとする）。また、分子量１０００程度の、
末端に極性基としてピペロニル基を有するパ−フロロア
ルキルポリエ−テルを用いて、同様の処理を行なった磁
気記録媒体を別に製造した（実施例１ｃ、ｄとする）。
【００２２】製造した磁気記録媒体を評価した結果を表
１に示す。潤滑剤の付着量については、付着量を赤外吸
収スペクトルの強度から測定した。潤滑剤分子のすきま
半径については、以下の手法を用いて求めた。すなわ
ち、固体表面の分子に存在するすきまは、ジャーナル
オブ コロイド アンド インターフェース サイエン
ス、第２２巻、第１６５頁〜第１７１頁、１９６６年
（Journal of colloid andinterface Science，22，165
〜171（1966））に記載のように、固体表面上の分子す
きまと、固体表面を濡らす様々な大きさを持つ各種液体
分子のヒステリシス現象により求められる。これは液体
分子の大きさが固体表面の分子膜に存在するすきま以下
になると、このすきまに液体が浸透して、液体の前進す
る接触角と後退する接触角に差ができヒステリシス現象
が現われることを利用して、固体表面の分子すきまを求
める手法である。このとき、液体状態の分子半径ｒは最
密充填を仮定し、分子量Ｍｗ、アボガドロ数Ｎ、密度ρ
より式１で与えられる。
１に示す。潤滑剤の付着量については、付着量を赤外吸
収スペクトルの強度から測定した。潤滑剤分子のすきま
半径については、以下の手法を用いて求めた。すなわ
ち、固体表面の分子に存在するすきまは、ジャーナル
オブ コロイド アンド インターフェース サイエン
ス、第２２巻、第１６５頁〜第１７１頁、１９６６年
（Journal of colloid andinterface Science，22，165
〜171（1966））に記載のように、固体表面上の分子す
きまと、固体表面を濡らす様々な大きさを持つ各種液体
分子のヒステリシス現象により求められる。これは液体
分子の大きさが固体表面の分子膜に存在するすきま以下
になると、このすきまに液体が浸透して、液体の前進す
る接触角と後退する接触角に差ができヒステリシス現象
が現われることを利用して、固体表面の分子すきまを求
める手法である。このとき、液体状態の分子半径ｒは最
密充填を仮定し、分子量Ｍｗ、アボガドロ数Ｎ、密度ρ
より式１で与えられる。
【００２３】実際の方法としては、各種液体分子、例え
ば、オクタン、ノナン、デカン、グリセリン等を用い、
上記接触角差を測定する。各種液体分子の分子半径を図
の横軸に、接触角差を縦軸にとり、液体分子半径と接触
角差の関係図を画くとき、接触角差の立上り点の分子半
径がすきま半径となる。一例を図２に示す。図２は、後
述の実施例３のものである。なお、水は通常４、５分子
会合しているため、水分子１個の分子半径から推定され
る接触角差より小さな価を示す。
ば、オクタン、ノナン、デカン、グリセリン等を用い、
上記接触角差を測定する。各種液体分子の分子半径を図
の横軸に、接触角差を縦軸にとり、液体分子半径と接触
角差の関係図を画くとき、接触角差の立上り点の分子半
径がすきま半径となる。一例を図２に示す。図２は、後
述の実施例３のものである。なお、水は通常４、５分子
会合しているため、水分子１個の分子半径から推定され
る接触角差より小さな価を示す。
【００２４】
【数１】
【００２５】また、耐食性の評価は、０．１ｍｏｌ／ｌ
のＮａＣｌを含む塩水を噴霧して、磁気記録媒体表面の
光学顕微鏡観察及び飽和磁化の減少量により行なった。
耐久性の評価は、ＣＳＳ（コンタクト スタート アン
ド ストップ）試験を行ない、試験開始に比較して、ヘ
ッドの受けるトルクが２倍になった時点を測定すること
により行なった。
のＮａＣｌを含む塩水を噴霧して、磁気記録媒体表面の
光学顕微鏡観察及び飽和磁化の減少量により行なった。
耐久性の評価は、ＣＳＳ（コンタクト スタート アン
ド ストップ）試験を行ない、試験開始に比較して、ヘ
ッドの受けるトルクが２倍になった時点を測定すること
により行なった。
【００２６】
【表１】
【００２７】〈実施例２〉実施例１と同一条件で作成し
た基体の表面に、分子量２０００程度の実施例１と同じ
極性基を有するパーフロロアルキルポリエ−テル潤滑剤
を展開した水槽を用い、ラングミュア ブロジェット
（ＬＢ）法により、単分子の潤滑層を設けた。こうして
作成した磁気記録媒体を実施例１と同一条件で評価した
結果を表１に合わせて示す。
た基体の表面に、分子量２０００程度の実施例１と同じ
極性基を有するパーフロロアルキルポリエ−テル潤滑剤
を展開した水槽を用い、ラングミュア ブロジェット
（ＬＢ）法により、単分子の潤滑層を設けた。こうして
作成した磁気記録媒体を実施例１と同一条件で評価した
結果を表１に合わせて示す。
【００２８】〈実施例３〉実施例１と同一条件で作成し
た基体の表面に、真空蒸着法により、末端にカルボキシ
ル基を有すパーフロロデカン酸の単分子の潤滑層を設け
た。こうして作成した磁気記録媒体を実施例１と同一条
件で評価した結果を表１に合わせて示す。
た基体の表面に、真空蒸着法により、末端にカルボキシ
ル基を有すパーフロロデカン酸の単分子の潤滑層を設け
た。こうして作成した磁気記録媒体を実施例１と同一条
件で評価した結果を表１に合わせて示す。
【００２９】〈実施例４〉実施例１で作成した磁性膜上
に、（ＷＭｏ）Ｃ保護膜、（ＺｒＮｂ）Ｎ保護膜及び
（ＺｒＹ）Ｏ2保護膜をそれぞれ（ＷＭｏ）Ｃターゲッ
ト、（ＺｒＮｂ）Ｎターゲット及び（ＺｒＹ）Ｏ2ター
ゲットを用いて４０ｎｍ形成し、基体とした。こうして
作成した基体に表面改質処理を施さずに、実施例１と同
様手法により、分子量約２０００の実施例２記載の２種
類の潤滑剤を用いて潤滑膜を基体表面に設けた（それぞ
れ２種類の潤滑剤について、（ＷＭｏ）Ｃ保護膜のとき
実施例４ｈ、ｉ、（ＺｒＮｂ）Ｎ保護膜のとき実施例４
ｊ、ｋ、（ＺｒＹ）Ｏ2保護膜のとき実施例４ｌ、ｍと
する）。こうして作成した磁気記録媒体を実施例１と同
一条件で評価した結果を表１に合わせて示す。
に、（ＷＭｏ）Ｃ保護膜、（ＺｒＮｂ）Ｎ保護膜及び
（ＺｒＹ）Ｏ2保護膜をそれぞれ（ＷＭｏ）Ｃターゲッ
ト、（ＺｒＮｂ）Ｎターゲット及び（ＺｒＹ）Ｏ2ター
ゲットを用いて４０ｎｍ形成し、基体とした。こうして
作成した基体に表面改質処理を施さずに、実施例１と同
様手法により、分子量約２０００の実施例２記載の２種
類の潤滑剤を用いて潤滑膜を基体表面に設けた（それぞ
れ２種類の潤滑剤について、（ＷＭｏ）Ｃ保護膜のとき
実施例４ｈ、ｉ、（ＺｒＮｂ）Ｎ保護膜のとき実施例４
ｊ、ｋ、（ＺｒＹ）Ｏ2保護膜のとき実施例４ｌ、ｍと
する）。こうして作成した磁気記録媒体を実施例１と同
一条件で評価した結果を表１に合わせて示す。
【００３０】〈比較例Ｉ〉比較例として、表面改質処理
をしないで、保護膜上に実施例１ａ、ｂ、ｃ、ｄと同様
の手法で、それぞれ同じ潤滑剤を用いて、潤滑層を形成
した（比較例Ｉｎ、ｏ、ｐ、ｑとする）。さらに、表面
改質処理をしないで、保護膜上に実施例１ａ、ｂと同様
の手法で、潤滑剤として末端に極性基を持たないパ−フ
ロロアルキルポリエ−テルを用いて潤滑層を形成した
（比較例Ｉｒ、ｓとする）。こうして作成した磁気記録
媒体を実施例１と同一条件で評価した結果を表１に合わ
せて示す。
をしないで、保護膜上に実施例１ａ、ｂ、ｃ、ｄと同様
の手法で、それぞれ同じ潤滑剤を用いて、潤滑層を形成
した（比較例Ｉｎ、ｏ、ｐ、ｑとする）。さらに、表面
改質処理をしないで、保護膜上に実施例１ａ、ｂと同様
の手法で、潤滑剤として末端に極性基を持たないパ−フ
ロロアルキルポリエ−テルを用いて潤滑層を形成した
（比較例Ｉｒ、ｓとする）。こうして作成した磁気記録
媒体を実施例１と同一条件で評価した結果を表１に合わ
せて示す。
【００３１】実施例１ａ、ｂ、ｃ、ｄの磁気記録媒体で
は、比較例Ｉｎ、ｏ、ｐ、ｑの磁気記録媒体と比べて吸
着サイトの数が多く、すきま半径及び耐食性が向上して
いる。一方、実施例２ｅ、ｆの磁気記録媒体は、潤滑膜
の成膜方法も変えることで、各比較例と比べて、すきま
半径をより小さくしたものである。また、実施例３ｇの
磁気記録媒体では、真空蒸着法により非常に薄い潤滑膜
を形成した。この薄い潤滑膜でもすきま半径及び耐食性
が向上している。また、実施例４の磁気記録媒体では、
（ＷＭｏ）Ｃや（ＺｒＮｂ）Ｎや（ＺｒＹ）Ｏ2の保護
膜に対して、表面改質処理をしなくても、すきま半径を
０．３１ｎｍ以下にすることができた。さらにまた、Ｃ
ＳＳ強度は、略分子すきま半径に依存して向上してい
る。
は、比較例Ｉｎ、ｏ、ｐ、ｑの磁気記録媒体と比べて吸
着サイトの数が多く、すきま半径及び耐食性が向上して
いる。一方、実施例２ｅ、ｆの磁気記録媒体は、潤滑膜
の成膜方法も変えることで、各比較例と比べて、すきま
半径をより小さくしたものである。また、実施例３ｇの
磁気記録媒体では、真空蒸着法により非常に薄い潤滑膜
を形成した。この薄い潤滑膜でもすきま半径及び耐食性
が向上している。また、実施例４の磁気記録媒体では、
（ＷＭｏ）Ｃや（ＺｒＮｂ）Ｎや（ＺｒＹ）Ｏ2の保護
膜に対して、表面改質処理をしなくても、すきま半径を
０．３１ｎｍ以下にすることができた。さらにまた、Ｃ
ＳＳ強度は、略分子すきま半径に依存して向上してい
る。
【００３２】なお、実施例２、実施例３のように、ラン
グミュア ブロジェット法や真空蒸着法で潤滑膜を形成
した場合には、特にすきま半径を小さく制御できる。実
施例２、実施例３と同様に、ただし、表面改質処理をし
ないで、磁気記録媒体を製造した場合、そのすきま半径
は、実施例２、実施例３の場合よりは少し大きいが、
０．３１ｎｍ以下にすることができた。
グミュア ブロジェット法や真空蒸着法で潤滑膜を形成
した場合には、特にすきま半径を小さく制御できる。実
施例２、実施例３と同様に、ただし、表面改質処理をし
ないで、磁気記録媒体を製造した場合、そのすきま半径
は、実施例２、実施例３の場合よりは少し大きいが、
０．３１ｎｍ以下にすることができた。
【００３３】さらに、これらの効果は、潤滑剤の末端官
能基がカルボニル基、メトキシカルボニル基、スルホ
基、スルフィン基、アミノ基、アジド基、メチロール基
のパ−フロロアルキルポリエ−テルを用いても、潤滑剤
の主鎖構造が−（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）ｎ−及び−（Ｃ
Ｆ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）ｎ−のものを用いても、同様に確
認された。
能基がカルボニル基、メトキシカルボニル基、スルホ
基、スルフィン基、アミノ基、アジド基、メチロール基
のパ−フロロアルキルポリエ−テルを用いても、潤滑剤
の主鎖構造が−（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）ｎ−及び−（Ｃ
Ｆ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）ｎ−のものを用いても、同様に確
認された。
【００３４】〈実施例５〉本発明の磁気記録装置の一例
の上面図を図３（ａ）に、そのＡＡ’線断面図を図３
（ｂ）に示す。磁気記録媒体６１は、磁気記録媒体駆動
部６２に連結する保持具に保持され、磁気記録媒体６１
のそれぞれの面に対向して磁気ヘッド６３が配置され
る。磁気ヘッド６３は、記録再生信号処理系６５からの
信号に基づき、磁気ヘッド駆動部６４により駆動され
る。
の上面図を図３（ａ）に、そのＡＡ’線断面図を図３
（ｂ）に示す。磁気記録媒体６１は、磁気記録媒体駆動
部６２に連結する保持具に保持され、磁気記録媒体６１
のそれぞれの面に対向して磁気ヘッド６３が配置され
る。磁気ヘッド６３は、記録再生信号処理系６５からの
信号に基づき、磁気ヘッド駆動部６４により駆動され
る。
【００３５】磁気ヘッド６３として録再分離型の薄膜型
磁気ヘッドを用い、上記各実施例の磁気記録媒体と組合
せ、磁気ディスク装置を構成した。本発明の高信頼性の
磁気記録媒体を用いることにより、従来の磁気記録媒体
に比べ、２倍以上の高信頼化ができ、大容量高密度記録
に対応できた。特に、磁気ヘッドと磁気記録媒体が損傷
しにくいので信頼性が１桁以上改善された。
磁気ヘッドを用い、上記各実施例の磁気記録媒体と組合
せ、磁気ディスク装置を構成した。本発明の高信頼性の
磁気記録媒体を用いることにより、従来の磁気記録媒体
に比べ、２倍以上の高信頼化ができ、大容量高密度記録
に対応できた。特に、磁気ヘッドと磁気記録媒体が損傷
しにくいので信頼性が１桁以上改善された。
【００３６】本発明は、ディスク状の磁気記録媒体及び
磁気ディスク装置だけでなく、片面だけに磁性膜を有す
る磁気カード等にも効果があることは言うまでもない。
磁気ディスク装置だけでなく、片面だけに磁性膜を有す
る磁気カード等にも効果があることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上説明した如く、潤滑膜の分子すきま
を小さくし、潤滑剤を強固に付着させた磁気記録媒体
は、分子すきまが酸化性の分子より小さいため、優れた
耐食性、耐久性を示す。従って、この磁気記録媒体を磁
気記録装置に装着することにより、信頼性の高い磁気記
録装置を実現することができた。
を小さくし、潤滑剤を強固に付着させた磁気記録媒体
は、分子すきまが酸化性の分子より小さいため、優れた
耐食性、耐久性を示す。従って、この磁気記録媒体を磁
気記録装置に装着することにより、信頼性の高い磁気記
録装置を実現することができた。
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施例の断面構造を
示す図である。
示す図である。
【図２】潤滑剤分子すきまを求めるための液体分子半径
と接触角差の関係を示す一例の図である。
と接触角差の関係を示す一例の図である。
【図３】本発明の磁気記録装置の一実施例の模式図であ
る。
る。
１１…基板 １２…非磁性メッキ層 １３…下地膜 １４…磁性膜 １５…カーボン保護膜 １６…潤滑層 ６１…磁気記録媒体 ６２…磁気記録媒体駆動部 ６３…磁気ヘッド ６４…磁気ヘッド駆動部 ６５…記録再生信号処理系
フロントページの続き (72)発明者 尾嵜 明 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 大谷 祐一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所ストレージシステム事業 部内 (56)参考文献 特開 平４−6624（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−154321（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−19134（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113825（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−286425（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−49522（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−114317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−70921（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−67316（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−67431（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−184722（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 5/72 G11B 5/84
Claims (3)
- 【請求項１】非磁性基板、該非磁性基板上に設けられた
合金よりなる磁性膜及び該磁性膜上に設けられた有機高
分子潤滑剤からなる潤滑層を有する磁気記録媒体におい
て、該有機高分子潤滑剤分子間のすきま半径が０．２８
ナノメートル以下であることを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項２】非磁性基板上に設けられた合金よりなる磁
性膜を形成する工程、該磁性膜上に保護膜を形成する工
程、該保護膜に酸素プラズマ処理、紫外線処理又は酸化
剤溶液処理のいずれかの表面改質処理を行なう工程、該
保護膜上に、有機高分子潤滑剤からなる潤滑層を形成す
る工程を有し、該有機高分子潤滑剤分子間のすきま半径
が０．２８ナノメートル以下の潤滑層とすることを特徴
とする磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項３】請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法に
おいて、上記潤滑層の形成は、ラングミュア ブロジェ
ット法又は真空蒸着法により形成することを特徴とする
磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5156701A JP2915251B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US08/266,644 US5618639A (en) | 1993-06-28 | 1994-06-28 | Magnetic recording medium and magnetic recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5156701A JP2915251B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714153A JPH0714153A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2915251B2 true JP2915251B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=15633451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5156701A Expired - Fee Related JP2915251B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5618639A (ja) |
| JP (1) | JP2915251B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031685A (en) * | 1997-07-11 | 2000-02-29 | Seagate Technology, Inc. | Information storage systems comprising a liquid bearing maintained by adsorption isotherm |
| US6137660A (en) * | 1997-12-29 | 2000-10-24 | Matsushita-Kotobuki Electronics | Method for reducing ESD and imaging damage during focused ion beam definition of magnetoresistive head write track width |
| US6589641B1 (en) * | 1998-06-04 | 2003-07-08 | Seagate Technology Llc | Thin films of crosslinked fluoropolymer on a carbon substrate |
| JP4268303B2 (ja) | 2000-02-01 | 2009-05-27 | キヤノンアネルバ株式会社 | インライン型基板処理装置 |
| JP2002083447A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-03-22 | Tdk Corp | 光情報媒体 |
| US6673429B1 (en) * | 2000-07-25 | 2004-01-06 | Seagate Technology Llc | Magnetic recording media with a multiple-layer lubricant |
| US7060377B2 (en) * | 2003-10-20 | 2006-06-13 | Seagate Technology | Lubricant film containing additives for advanced tribological performance of magnetic storage medium |
| JP4551467B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2010-09-29 | キヤノンアネルバ株式会社 | 磁気記録ディスク製造方法及び磁気記録ディスク製造装置 |
| JP5093686B2 (ja) * | 2008-08-27 | 2012-12-12 | 富士電機株式会社 | 磁気記録媒体用保護膜の形成方法 |
| JP2010146683A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 保護膜の形成方法、及び当該方法により得られた保護膜、並びに当該保護膜を含む磁気記録媒体 |
| US9312141B2 (en) | 2013-11-21 | 2016-04-12 | HGST Netherlands B.V. | Vapor phase chemical mechanical polishing of magnetic recording disks |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196512A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-15 | Seiko Epson Corp | 磁気記録媒体 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP5156701A patent/JP2915251B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-28 US US08/266,644 patent/US5618639A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5618639A (en) | 1997-04-08 |
| JPH0714153A (ja) | 1995-01-17 |
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