JPH01286112A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、強磁性金属薄膜を磁性層とし磁気的記憶装置
の記録媒体として用いられる磁気記録媒体に関するもの
であり、特にその表面構造の改良に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、金属磁性膜を磁性層とする磁気記録媒体にお
いて、前記金属磁性膜上にカーボン保護膜及び低融点金
属酸化物膜を順次形成することにより、磁気記録媒体表
面に塗布形成する潤滑剤の付着性を向上させ、走行安定
性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐久性等各種特性に優れた磁
気記録媒体を提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

例えば、コンピュータ等の記憶媒体としては、ランダム
アクセスが可能な円盤状の磁気ディスクが広く用いられ
ており、なかでも応答性に優れること、記憶容量が大き
いこと、保存性が良好で信顛性が高いこと等から非磁性
支持体にＡ１合金板やガラス板、プラスチック板等の硬
質材料を用いた磁気ディスク、いわゆるハードディスク
が固定ディスクあるいは外部ディスクとして使用される
ようになっている。

ところで、上述のハードディスクに対して記録再生を行
う場合には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性層表面とを
接触状態で装着した後、上記ハードディスクに所定の回
転を与えることにより、磁気ヘッドと磁性層面との間に
微小な空気層を形成し、この状態で記録再生を行うＣ５
Ｓ方式（コンタクト・スタート・ストップ方式）による
のが−船釣である。

このようなＣ３Ｓ方式では磁気ヘッドは、操作開始時や
操作終了時には磁性層面と接触摩擦状態にあり、磁気ヘ
ッドと磁気ディスクの間に生じる摩擦力は、これら磁気
ヘッドや磁気ディスクを摩耗させる原因となる。あるい
は磁気ヘッドに塵埃や磁性層の剥離粉の付着があるとヘ
ッドクラッシュ（磁気ヘッドの落下）が発生し易くなり
、また磁気ヘッドの跳躍等に記録再生中に突発的に磁気
ヘッドが磁気ディスクに接触する等、磁気ディスクに大
きな衝撃が加わることがあり、これら磁気ディスクや磁
気ヘッドを破損する原因ともなっている。

このような！■気ディスクと磁気ヘッドの接触摺動から
発生する耐久性等の劣化はノイズの発生を招くので好ま
しいものではなく、また磁気ディスクに対する衝撃は磁
気ヘッドや磁気ディスク面の傷つきをもたらし良好な記
録再生の妨げとなる。

そこで、従来上述の磁気ディスクの表面に保護膜を形成
し、この磁気ディスクの耐久性を向上させることが検討
されており、例えば磁気ディスクの磁性層上にカーボン
保護膜を形成する構成の磁気記録媒体が提案されている
。このように、磁性層表面に硬質なカーボン保護膜を形
成することにより、磁気ディスクの耐久性等は改善され
るものの該磁気ディスクの走行性をはじめとする各種の
潤滑特性については十分ではなかった。

そこで、上記カーボン保護股上にさらに潤滑剤を塗布形
成した磁気ディスクが提案されている。

〔発明が解決しようとするｉｌ！り カーボン保護膜上に塗布形成され・る潤滑剤は、−ａに
掻性基を持つ物質である。したがって、カーボン保護膜
との間で十分な吸着力を得るには、該カーボン保護膜表
面が極性を有していること、すなわち親水性となってい
ることが好ましい。

ところが、カーボン保護膜の表面は、水に対する接触角
がθ／２＝２３〜２８°と高く、僅かに親木性を示して
いるものの所望するような高い親水性に欠ける。そのた
め、カーボン保護膜表面に対する潤滑剤の付着力が弱く
、潤滑効果に欠け、走行安定性、耐摩耗性、耐衝撃性、
耐久性等各種特性に欠ける（■気記録媒体となっていた
。

そこで、本発明は上述の実情に鑑みて提案されたもので
あって、磁気記録媒体表面に塗布形成する潤滑剤の付着
性を向上させ、走行安定性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐久
性等各種特性に優れた磁気記録媒体を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、カーボン保護膜の表面に極めて薄い低融点金属の酸
化物膜を設けることにより、カーボン保護膜表面の水に
対する接触角を低下させることができ高い親水性を示す
との知見を得るに至った。

本発明は上述の知見に基づきなされたものであって、第
１図に示すように、基板１上に金属磁性膜２、カーボン
保ＩＩ膜３及び低融点金属酸化物膜４を順次形成したこ
とを特徴とするものである。

ここで、上記低融点金属酸化物膜４は、本発明において
は金属磁性膜２の下地層として形成された低融点金属材
料のＢｉが金属磁性膜２及びカーボン保護ｌ１ｌａ内を
拡散してカーボン保護膜３の表面に達し、これが酸化さ
れＢｉ２Ｏ２として形成されたものである。このような
方法により低融点金属酸化物膜４をカーボン保護膜３表
面に形成するためには、金属磁性膜２と下地層との膜厚
を規制すればよい、すなわち、金属磁性膜２に対して下
地層の膜厚が厚い場合に金属磁性膜２及びカーボン保護
膜４内を拡散し易く、カーボン保護膜３上に析出し易い
のである。したがって、金属磁性膜２と下地層の膜厚の
比が５以下となるように下地層の厚みを厚（すればよい
。これによって、低融点金属材料は金属磁性膜２及びカ
ーボン保護膜３内を良好に拡散し、カーボン保護膜３表
面に容易に析出することになり、低融点金属酸化物膜４
が容易に形成される。また、金属磁性膜２と下地層との
膜厚を上述のような厚みの比率にすることにより、磁気
特性、特に保磁力の点でも優れたものとなる。なお、低
融点金属酸化物膜４は、下地層が拡散して形成されるも
のであり、下地層に使用される低融点金属材料であれば
Ｂ１に限られることなく使用することができ、例えばｓ
ｂ、ｐｂ。

Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔ１等も使用可能であ
る。

上記低融点金属酸化物膜４は、カーボン保護膜３表面の
水に対する接触角を低減させることができればよいこと
から、該カーボン保護膜３の表面の全面に亘って均一に
形成されている必要はな（、島状に形成されていてもよ
い、この低融点金属酸化物膜４の膜厚は１０〜１００人
程度であることが好ましい。

このようにして形成した低融点金属酸化物膜４は、水と
の接触角が１４〜１６°であり、みかけ上のカーボン保
護膜３の水に対する接触角を低下させることになり親水
性が付与される。このように、カーボン保護膜３の水に
対する接触角を低下させることによって、該カーボン保
護膜３の上部に塗布形成する潤滑剤の付着力が向上する
。

なお、本発明では上述のように金属磁性１１９２の下地
層として形成した低融点金属材料の拡散により低融点金
属酸化物膜４を形成したが、カーボン保護膜３上に直接
低融点金属酸化物膜４を別途被着して形成してもよい。

上述のようにして低融点金属酸化物膜４が形成されたカ
ーボン保３１１１！３の表面には、磁気ヘッドとの当た
り特性や走行性等の改善を目的として潤滑剤層５が塗布
形成される。この潤滑剤層５に使用される潤滑剤として
は、通常この種の媒体に使用可能な潤滑剤であれば何れ
のものであっても使用することができ、例えば脂肪酸ま
たはその金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、金属
石鹸、脂肪族アルコールまたはそのアルコキシド、脂肪
族アミン、多価アルコール、ソルビタンエステル、マン
ニソタンエステル、硫黄化脂肪酸、脂肪族メルカプタン
、高級アルキルスルホン酸、パラフィン、変性シリコー
ンオイル、フッ素系潤滑剤等が挙げられる。本発明にあ
っては、特にカーボン保護膜３上に形成した低融点金属
酸化物膜４が親水性を示すことから親水性極性基が導入
された潤滑剤を使用することが好ましく、さらには上述
した各種潤滑剤の中でも特にフッ素系の潤滑剤を使用す
ることが好ましい。したがって、この条件を満足する潤
滑剤としては、例えば水酸基等の親水性極性基が導入さ
れたパーフルオロポリエーテル（デュポン社製、ＫＲＹ
ＴＯＸ　１４３ＡＣ，モンテジソン社製、フォンプリン
Ｚ−ＤＯＬ）　、パーフルオロアルキルカルボン酸エス
テル類、カルボン酸パーフルオロアルキルエステル類、
パーフルオロアルキルカルボン酸パーフルオロアルキル
エステル類、パーフルオロジカルボン酸エステル誘導体
、ジカルボン酸エステル誘導体、パーフルオロカルボン
酸アミド、５−パーフルオロカルボニルアミノ−１−ア
ミノ−カルボキシペンタン誘導体、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸アミン塩類、カルボン酸パーフルオロアル
キルアミン塩類、パーフルオロアルキルカルボン酸パー
フルオロアルキルアミン塩類、パーフルオロアルキルス
ルホン酸アミン塩類、スルホン酸パーフルオロフルキル
アミン塩類、パーフルオロアルキルスルホン酸パーフル
オロアルキルアミン塩類等が好適である。

本発明の磁気記録媒体においては、カーボン保護膜３上
に上記潤滑剤を浸漬（デイツピング）。

スピンコーディング、スプレーコーディスング等の手法
により塗布することによって潤滑剤層５を形成する。こ
の場合アルコール、グリコール、グリセリン、フェノー
ル、カルボン酸等の親水基を有する有機化合物や、これ
らのフッ素置換体を添加し、塗布液の濡れ性を改善して
、均一な潤滑剤層５を形成することが好ましい。また、
潤滑剤の溶剤であるフレオン類としては、パーフルオロ
アルカン、クロロフルオロアルカン等が使用可能であり
、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロジフル
オロエタン、トリクロロモノフルオロエタン等が例示さ
れる。

本発明にかかる磁気記録媒体を構成する基板１の素材と
しては、通常、アルミニウム、アルミニラム合金、チタ
ン合金等の軽合金が用いられるが、これに限定されるも
のではなく、この種の媒体に使用される剛性基板材料が
いずれも使用できる。

ここで、上記基板１はその表面が比較的軟らかいため、
該表面の硬度を向上させる目的からＮ１−Ｐ合金による
メツキ処理やアルマイト処理が施されていてもよい０例
えば、上記Ｎ１−Ｐ合金のメツキ膜を形成する場合には
、基板１表面に４〜２０μｍ程度の膜厚で被着すること
が好ましく、Ａｌ−Ｍｇ合金基板の表面にＮ１−Ｐメツ
キ膜を形成した場合には、その表面硬度は４００程度と
なり、コンタクト・スタート・ストップ特性が向上し、
基板上に形成した磁性層の磁気特性も優れたものとなる
。

Ｎ１−Ｐメツキ膜が形成された基板ｌ上には、磁性層を
構成する金属磁性膜２がスパッタリング、真空蒸着等の
手法により連続膜として形成されている。

上記真空蒸着法は、１０−’〜１０−”Ｔｏｒｒの真空
下で強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビー
ム加熱等により蒸発させ、ディスク基板上に蒸発金属を
沈着するというものであり、斜方蒸着法及び垂直蒸着法
に大別される。

また、上記スパッタリング法は、１０１〜１０−’Ｔｏ
ｒｒのアルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放
電を起こし、生じたアルゴンガスイオンでターゲット表
面の原子をたたき出すというものであり、グロー放電の
方法により直流２極、３曲スパッタ法や、高周波スパッ
タ法、またはマグネトロン放電を利用したマグネトロン
スパッタ法等がある。

このような真空薄膜形成技術により金属薄膜層を形成す
る際に使用される強磁性金属材料としては、本発明にお
いてはＣｏ−Ｎｉ合金を使用しているが、その他Ｆｅ、
Ｃｏ、　Ｎｉ等の金属やＣ０−ｐｔ系合金、Ｇｏ−Ｎｉ
−ＰＬ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎ１−Ｂ系合金、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｂ系合金等か
らなる面内磁化記録金属磁性膜や、Ｃｏ−Ｃｒ系合金薄
膜、Ｃｏ−０系薄膜等の垂直磁化記録金属磁性薄膜が例
示される。

特に、本発明では面内磁化記録金属磁性ｉｉｌ膜を使用
していることから、予め基体上に前述したＢｉ、ｓｂ、
ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｏ、Ｓｔ。

Ｔｊ！等の低融点金属材料からなる下地膜を形成してお
き、金属磁性薄膜を垂直方向から蒸着あるいはスパッタ
し、金属磁性膜２中にこれら低融点金属材料を拡散せし
め、配向性を解消して面内等方法を確保するとともに、
抗磁力を向上するようにしている。また、このようにし
て形成された下地層は、前述のようにカーボン保護膜３
中を拡散し、該カーボン保！ｉ膜３上に析出して低融点
金属酸化物膜４を形成することになる。

また、金属磁性膜２上に形成されるカーボン保護膜３は
、磁気記録媒体の耐久性を向上させるために形成される
ものであり、その厚みは３００人程変色して形成される
ことが好ましい、そして、このカーボン保護膜３は、多
孔質であるため前述したように下地層として形成された
低融点金属材料が良好に拡散することができ、該カーボ
ン保護膜３上に析出することができる。

〔作用〕

金属磁性薄膜の下地層として形成した低融点金属材料は
、該金属磁性薄膜及びその上部に形成したカーボン保護
膜内を拡散していき、該カーボン保護膜上に良好な低融
点非磁性酸化物膜が形成される。この低融点非磁性酸化
物膜は水に対する接触角を低減する効果があり、カーボ
ン保護膜表面のみかけ上の水に対する接触角を低減させ
ることができる。そのため、カーボン保護膜上に形成さ
れる潤滑剤層の付着性が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこの実施例に限定されるものではないことはいう
までもない。

尖施■ Ｎ１−Ｐメツキ層を１０ｃｒｍ形成したＡｆ−Ｍｇ合金
基板を用い、以下に示す条件でスパッタリングを行いＢ
ｉ下地膜、金属磁性膜及びカーボン保護膜を形成し、サ
ンプルディスクを作製した。

基」反温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１　５　０　　’Ｃスパソタエソチン
ク条件 Ａｒ１０２　　　３０ＳＣＣＭ 投入電力及び時間　０．３に圓Ｘ２ｍ１ｎＢ＋下地膜ス
パッタ条件 Ａｒ　　　６０ＳＣＣＭ 投入電力　６００Ｗ Ｂｉ下地膜厚　　　１５０人 金属磁性膜スパッタ条件 Ａｒ　　　６０３ＣＣ門 投入電力　　　８ｋＷ Ｃｏ−Ｎｉ層厚　　５５０人 カーボン保護膜スパッタ条件 Ａｒ　　　４０ＳＣＣＦＩ 層厚　　３００人 止較± Ｎ１−Ｐメツキ層を１０．ｕｍ形成したＡｌ−Ｍｇ合金
基板を用い、以下に示す条件でスバ・ツクリングを行い
Ｂｉ下地膜、金属磁性膜及びカーボン保護膜を形成し、
サンプルディスクを作製した。

基十反７品度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１５０　℃スパッタエツチング条
件 Ａｒ／○ｚ　　　　３０ＳＣＣＭ 投入電力及び時間　０．３　ｋＷ　Ｘ　２ｍ１ｎＢｉ下
地膜スパツタ条件 Ａｒ　　　６０ＳＣＣＭ 投入電力　６００ｗ Ｂ１下地膜厚　　　１００人 金属磁性膜スパッタ条件 Ａｒ　　　５ｏｓｃｃｈ 投入電力　　　８ｋＷ Ｃｏ　−Ｎ　ｉＪｉ厚　　５５０人 カーボン保護膜スパッタ条件 Ａｒ　　　４０ＳＣＣＭ 層厚　　３００人 上述のようにして得られた各サンプルディスクの表面を
オージェ分析による厚み方向元素分析プロフィール（Ｅ
ＳＣＡ）により調べたところ、実施例サンプルディスク
には表面にＢｉの酸化物層が検出された。これに対して
比較例サンプルディスクには表面にはカーボン以外の成
分は何等検出されなかった。

また、これらのサンプルディスク表面の水に対する接触
角とフレオンにフッ素系炭化水素潤滑剤を熔解した潤滑
剤を浸漬法によりカーボン保護膜上に塗布形成した時の
潤滑剤層膜厚をＥＳＣＡにより調べた。この結果を第１
表に示す。

第１表 第１表より明らかなように、実施例サンプルディスクは
カーボン保護膜の表面にＢｉ酸化物膜が形成されている
ため、水に対する接触角が低く、フ・ノ素系炭化水素潤
滑剤がカーボン保護膜表面に非常に良好に付着している
ことがわかる。これに対して、比較例サンプルディスク
はカーボン保護膜表面に酸化物が形成されていないため
、水に対する接触角が高く、フッ素系炭化水素潤滑剤の
付着の程度があまり良くないことがわかる。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、カーボン保護膜上に低
融点金属酸化物膜を形成することにより、カーボン保護
膜の見掛は上の水に対する接触角が低くなり、親水性を
示すようになる。そのため、水酸基が導入された潤滑剤
との馴染みが良好となり、潤滑剤の付着力が向上する。

したがって、走行安定性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐久性
等各種特性に優れた磁気記録媒体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気記録媒体の概略部分断面図
である。 １・・・基板 ２・・・金属磁性膜 ３・・・カーボン保護膜 ４・・・低融点金属酸化物膜 特許出瀬人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小泡　　晃 岡　　　円相　榮− 同　　　佐藤　　勝 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に金属磁性膜、カーボン保護膜及び低融点金属酸
   化物膜が順次形成されてなる磁気記録媒体。