JP3294760B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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Description
に用いられる磁気記録媒体に関し、特に長期安定性、摺
動耐久性に優れた潤滑層を有する磁気記録媒体に関する
ものである。
性金属又はその合金を、スパッタ、蒸着、無電解メッキ
法等によって非磁性基板上に被着させて製造される。実
際の使用時においては、しばしば磁気ヘッドと磁気記録
媒体とが高速で接触摺動するので、摩耗損傷を受けた
り、磁気特性の劣化を起こしたりする。そのため、磁性
層上に保護膜や潤滑層を設けることによって接触摺動の
際の静/動摩擦を極力低減させ、耐摩耗性を向上させる
ことが行われている。このような保護膜層としては、炭
素質膜、SiO2 、ZrO2 の酸化物膜、窒化物膜、ホ
ウ化物膜等が一般的に利用され、また潤滑層としては、
一般的にパーフロロポリエーテル(Perfluoro Polyethe
rs)化合物がディスク表面に塗布されている。上記パー
フロロポリエーテル化合物としては、
LIN ZDOL)」〔アウジモント(AUSIMONT)社製〕、また
は、
)」(ダイキン工業社製)などが知られている。
磁気ヘッドと磁気記録媒体とが高速で接触摺動する。即
ち、磁気記録媒体の起動時においては、ディスク媒体が
停止状態から急速に回転加速されるのに伴ってヘッドが
浮上するが、電源が切断されてディスク媒体を回転させ
ているモータが停止すると、ディスク媒体とヘッドとが
高速で接触しながら摺動するのである。一方、面記録密
度を高める目的で、ヘッドの低浮上化並びにディスク回
転の高速化が求められており、近年では媒体基板はより
平滑になる方向にある。そして、潤滑層を設けて動摩擦
係数を低減することは、前記の接触摺動によって生ずる
摩耗損傷や磁気特性の劣化を抑制する目的においては極
めて有効であるものの、特にこの潤滑層の膜厚が厚い場
合や媒体基板が平滑である場合には、ヘッドとディスク
との間に吸着現象が生じ易いため、静摩擦係数が増加
し、ヘッドがディスクに張り付いたまま動作不能とな
る。しかもこのような吸着現象は、媒体基板を平滑にす
るにつれて発生し易くなる。逆に潤滑層の膜厚が薄い場
合には前記吸着現象の発生を抑制できるものの、十分な
耐久性が得られずに高速の接触摺動に起因する摩耗損傷
や磁気特性の劣化が生じ易いものとなる。そこで、潤滑
層に用いる潤滑剤を精選することにより、上述の問題を
解消しようとする試みが種々なされている。例えば前記
「フォンブリン ゼットドール」は、分子の両末端にC
H2 OH基を有しているために保護膜層の表面との結合
が強く、優れた耐摺動特性を付与するものとなる。
ンブリン ゼットドール」は、文献(”Degradation of
perfluoropolyethers catalyzed by aluminum oxid
e”,Paul H.Kasai,Wing T.Tang and Patrick Wheeler,
Applied Surface Science,51(1991)201〜211)で示され
ているように、分子中にO−CF2−O単位の結合を有
しているため、磁気ヘッドの構成成分である酸化アルミ
ニウム(α−Al2O3)の存在下では200℃程度の温
度で容易に分解する。加えて、CSS(コンタクト ス
タート ストップ)時には磁気記録媒体と磁気ヘッドの
両者間の接触により局所的な瞬間温度は、90〜450
℃或いはそれ以上の高温となる。したがって、磁気ヘッ
ドのスライダー部分の構成成分である酸化アルミニウム
が触媒となり、「フォンブリンゼットドール」が分解す
る。このように潤滑剤の分解が生ずると、分解した成分
が揮発して潤滑層の膜厚が減少することにより、動摩擦
係数が増大し、その結果、高速の接触摺動に起因する摩
耗損傷や磁気特性の劣化が生じ易いという問題を生じて
いた。さらに、分解した成分の一部が磁気ヘッドに付着
することにより、ヘッドの浮上量が増加して再生出力の
低下を引き起こしたり、ヘッドが記録媒体表面に吸着す
る等の問題をも生じていた。
子中にO−CF2−O単位の結合を持っていないために
化学的に安定で、前述のような局所的な高熱による分解
を起こさない。しかしながら、分子の片末端にのみCH
2OH基を有するに過ぎないため、保護膜層の表面との
結合が十分でなく、高温中で磁気ディスクを高速回転さ
せると潤滑剤は容易に飛散し(スピンオフテスト)、潤
滑層の膜厚減少が起こる。したがって、CSS時におけ
る動摩擦係数が大きいという問題を有していた。
案されたもので、耐久性に優れた潤滑層組成を選択する
ことにより長年月の使用に耐える高記録密度の磁気記録
媒体を提供することを目的とするものであって、非磁性
基板上に少なくとも強磁性薄膜層と保護膜層とを設けた
磁気記録媒体において、保護膜層は炭素系又は酸化セラ
ミックス系のうちから選択されるものであり、該保護膜
層の表面に化学式
を特徴とする。
る含フッ素化合物は、前記「フォンブリンゼットドー
ル」と同様に分子中にO−CF2−O単位の構造を含む
にも係らず、極性官能基の多座配位構造によりヘッドの
スライダー部の酸化アルミニウムとの触媒反応(分解)
が緩和され、化学的に安定である。また、その両末端の
極性官能基が炭素系、または酸化物セラミックス系の保
護膜との間に高い親和性を示し、スピンオフ性の向上に
寄与するので、長期安定性、摺動耐久性に優れている。
そのため、磁気記録媒体の信頼性が飛躍的に向上する。
この含フッ素化合物は、数平均分子量が500〜500
0であるが、分子量が500に満たないと潤滑作用が十
分ではなく、分子量が5000を越えると粘度が増大し
て、流動性、塗布性の点で好ましくない。磁気記録媒体
のさらなる耐久性向上において、数平均分子量は500
〜2000であることが望ましい。またこの含フッ素化
合物よりなる潤滑層の厚さは、30Å以下であることが
好ましく、この厚さを越えると磁気ヘッドの吸着が生
じ、走行性に問題を生じる。尚、この潤滑層の形成方
法、即ち前記潤滑剤の塗付方法は、公知のディップ法、
スピン法、スプレイ法等のどの方法で行ってもよい。
膜を用いる場合は、水素化或いは窒素化した炭素膜を用
いてもよい。また、酸化物系のセラミックス系膜を用い
る場合には、SiO2、ZrO2を用いることが好まし
い。
た。アルミニウム合金基板1上に硬質下地層としてNi
−Pメッキ膜2が13μm被覆され、次にスパッタリン
グ法により下地膜層3としてCrを600Å、磁気記録
層(磁性膜)4としてCo−Cr−Ta合金を400
Å、さらに保護膜層5としてカーボンを200Å積層し
た。次に、潤滑剤として化学式
フッ素系溶剤〔商品名「PF5060」,ミネソタ マ
イニング アンド マニュファクチュアリング社製〕中
に濃度0.02wt%となるように溶解して塗布用組成
物を調製した。そして、前記保護膜層5の上面に、上記
のように調製した塗布用組成物をディップ法により膜厚
15Å,25Å(ESCAを用いて測定)になるように
塗布して潤滑層6を形成し、実施例1の磁気ディスクを
得た。尚、潤滑層の膜厚が25Åの磁気ディスクについ
ては後述する試験2,4に用い、膜厚15Åのものは後
述する試験3に用いた。
いた以外は前記実施例1と同様にして比較例1の磁気デ
ィスクを得た。
いた以外は前記実施例1と同様にして比較例2の磁気デ
ィスクを得た。
に触媒として、Al2O3を添加し、250℃に加熱し
た。表1に加熱をはじめて4時間後の重量減少量を示し
た。
用いた各フッ素化合物については重量減が殆ど観察され
なかったのに対し、比較例1に用いたフッ素化合物につ
いては殆どが分解して蒸発してしまった。
の膜厚25Å)を80℃の温度環境のもと、回転速度7
200rpmで72時間回転させた(スピンオフ)後の
潤滑層の膜厚減少量について調べた。FT−IRにより
半径20mmにおける膜厚減少量を表1に示した。前記
表1より明らかなように、比較例2の磁気ディスクでは
高速回転により潤滑剤が飛散するため膜厚減少が顕著に
表れたが、実施例1及び比較例1の各磁気ディスクにつ
いては膜厚は安定していた。
の膜厚15Å)のCSS(Contact-Start-Stop)試験を
行った。CSS試験機には市販のCSSテスター(マツ
ボー社製)を、磁気ヘッドにはAl2O3−TiCスライ
ダーヘッドを用いて10000回のCSSを行った。1
0000回後の動摩擦係数の値を表1に示した。前記表
1より明らかなように、実施例1の各磁気ディスクにつ
いては動摩擦係数がCSS10000回の後でも約0.
3と低いが、比較例1,2の各磁気ディスクでは動摩擦
係数が0.6〜0.8と高い値を示していた。
の膜厚25Å)のCSS(Contact-Start-Stop)試験を
行った。CSS試験機には市販のCSSテスター(マツ
ボー社製)を、磁気ヘッドにはAl2O3−TiCスライ
ダーヘッドを用いて40℃,80%RH雰囲気下で50
00回のCSSを行った。ディスクとヘッドを24時間
静置させた後の静摩擦係数の値を表1に示した。前記表
1より明らかなように、実施例1の磁気ディスクについ
ては静摩擦係数が約0.7と低いが、比較例の磁気ディ
スクでは静摩擦係数が1.5〜5.3と高い値を示して
いた。
用いた場合も同様に試験用磁気ディスクを作成して前記
試験3,4を行ったが、前記と同様の結果が得られた。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのように
でも実施することができる。
体は、優れた潤滑性及び耐摩耗性を有し、しかも長期間
に亙って高温でも化学的に安定性な潤滑層を精選したの
で、特にヘッドの低浮上化に対応した平滑な基板を用い
た場合にも、良好な摺動耐久性と長期に亙る十分な安定
性とを有するものとなる。したがって、本発明の磁気記
録媒体は、データ記録密度を増大させることが可能とな
ると共に、長期にわたり信頼性の高いものとなる。
示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 非磁性基板上に少なくとも強磁性薄膜層
と保護膜層とを設けた磁気記録媒体において、 保護膜層は炭素系又は酸化セラミックス系のうちから選
択されるものであり、該保護膜層の表面に化学式 【化1】 で表される含フッ素化合物よりなる潤滑層を有すること
を特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項2】 磁気記録媒体のさらなる耐久性向上にお
いては、含フッ素化合物よりなる潤滑層の数平均分子量
が500〜2000のものを用いることを特徴とする請
求項1に記載の磁気記録媒体。
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-
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- 1996-04-12 JP JP11436296A patent/JP3294760B2/ja not_active Expired - Lifetime
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