JPH02177121A - Magnetic disk with high durability and weather resistance - Google Patents
Magnetic disk with high durability and weather resistanceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、耐久性並びに耐候性に著しく優れた磁気ディ
スクに係り、更に詳しくは磁気ディスクの磁気記録媒体
層上に形成される保護膜に関するものである。Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a magnetic disk with outstanding durability and weather resistance, and more particularly to a protective film formed on a magnetic recording medium layer of a magnetic disk. .
（背景技術）
従来から、スパッタ型やメツキ型の金属薄膜磁気ディス
クには、その磁気記録を行なうための磁気記録媒体層（
磁性層）上に、磁気へ・ンドとの接触・摺動から磁気デ
ィスクを保護するための保護膜が形成されている。そし
て、この保護膜としては、スピンコード法によって形成
されるＳ１０゜膜やスパッタ法によって形成されるカー
ボン膜が実用化されている。(Background Art) Conventionally, sputtering type or plating type metal thin film magnetic disks have a magnetic recording medium layer (for performing magnetic recording).
A protective film is formed on the magnetic layer (magnetic layer) to protect the magnetic disk from contact and sliding with the magnetic field. As this protective film, an S10 film formed by a spin code method and a carbon film formed by a sputtering method have been put into practical use.
しかしながら、それら従来の保護膜には各種の問題が内
在しているのである。例えば、上記のスピンコードＳｉ
ｎ、保護膜は、セラミックヘッドに対応し得る摩擦・摩
耗特性が得られないことに加えて、耐候性の面から、そ
の薄膜化には限界があり、せいぜい４００人程度までと
されているのであり、また活性膜であるために、水分や
コンタミを吸収し易く、ヘッド吸着の発生率が高い等の
問題を内在しているのである。また、スパンタカ−ボン
保護膜にあっても、ヘッド摺動によりダストが発生し易
く、ヘッドクラッシュ発生の可能性が大なる問題があり
、また微小突起、孔等が発生し易く、耐久性、耐候性に
劣る問題を内在しているのである。However, these conventional protective films have various problems inherent in them. For example, the above spin code Si
n. In addition to the fact that the protective film does not have the friction and abrasion characteristics that are compatible with ceramic heads, there is a limit to how thin it can be made due to weather resistance, and it is said that it can only be used for up to 400 people. Moreover, since it is an active film, it easily absorbs moisture and contaminants, and has inherent problems such as a high incidence of head adsorption. In addition, even with the spunter carbon protective film, there is a problem that dust is easily generated due to head sliding, and there is a large possibility of head crash.Also, micro protrusions and holes are easily generated, and the durability and weather resistance are low. It has inherent problems that are inferior to gender.
而して、磁気ディスク媒体には年々記録密度の向上が要
求され、それに伴い、ヘッド浮上量の低減、保護膜厚の
低減、更に硬質な薄膜ヘッドの使用等のために、磁気デ
ィスクの磁性層（磁気記録媒体層）を保護するための保
護層には、益々その耐久性等の特性の向上が要求され、
このため現状のＳｉｎ、保護膜やカーボン保護膜では耐
久性等の面において使用不可となる可能性が高い。Therefore, magnetic disk media are required to have higher recording densities year by year, and along with this, the magnetic layer of magnetic disks is required to reduce the flying height of the head, reduce the thickness of the protective film, and use a harder thin film head. The protective layer for protecting the magnetic recording medium layer (magnetic recording medium layer) is increasingly required to improve its characteristics such as durability.
For this reason, there is a high possibility that the current Sin, protective film, and carbon protective film cannot be used in terms of durability and the like.
要するに、現状のＳｉｎ、保護膜やカーボン保護膜では
、より高記録密度の磁気ディスク用としては耐久性の如
き特性の面において不充分であり、このため耐摩耗性に
優れ、また耐久性、耐候性に優れた保護膜の形成が望ま
れている。In short, the current Sin, protective film, and carbon protective film are insufficient in terms of characteristics such as durability for magnetic disks with higher recording density. It is desired to form a protective film with excellent properties.
（解決課題）
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その解決課題とするところは、磁気
ディスクの所定の磁気記録媒体上に設けられる保護膜の
耐摩擦・摩耗特性を向上し、またその耐候性を向上せし
めて、ヘッド吸着の防止による信転性の向上を図り、更
には保護膜薄膜化による電磁変換特性の向上を図って、
高記録密度磁気ディスクとして有利に用いられ得るよう
にすることにある。(Problem to be solved) The present invention has been made against this background, and the problem to be solved is to improve the friction resistance of a protective film provided on a predetermined magnetic recording medium of a magnetic disk. - Improved wear characteristics and weather resistance, improved reliability by preventing head adsorption, and improved electromagnetic conversion characteristics by thinning the protective film.
The object is to enable it to be advantageously used as a high recording density magnetic disk.
（解決手段）
そして、本発明は、かかる課題解決のために、磁気ディ
スクの所定の磁気記録媒体上に、保護膜として、ポリイ
ミド薄膜を所定厚さに形成するようにしたのである。(Solution Means) In order to solve this problem, the present invention forms a polyimide thin film with a predetermined thickness as a protective film on a predetermined magnetic recording medium of a magnetic disk.
（具体的構成）
ところで、かかる本発明において、保護膜としてポリイ
ミド薄膜が形成される磁気ディスクは、公知の手法に従
って得られるスパッタ型やメツキ型の所定の磁気記録媒
体層（磁性Ｈ）を設けてなるものであって、例えばアル
ミ基板を用い、その上にアルマイトやＮ１−Ｐメツキ層
、Ｃｒの如き媒体下地層、ＣＯ系系外性薄膜Ｃｏ−Ｎｉ
、Ｃ。(Specific Configuration) By the way, in the present invention, the magnetic disk on which a polyimide thin film is formed as a protective film is provided with a predetermined sputter type or plating type magnetic recording medium layer (magnetic H) obtained according to a known method. For example, an aluminum substrate is used, and an alumite or N1-P plating layer, a medium base layer such as Cr, and a CO-based thin film Co-Ni are formed on the substrate.
,C.
−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−ＰＬ等）の如き磁気
記録媒体層が順次形成されてなるものが用いられる。勿
論、この他にも公知の各種の磁気ディスクがあり、また
ディスク基盤としてもガラス基板を用いたものがある。-Ni-Cr, Co-Cr, Co-PL, etc.), in which magnetic recording media layers are sequentially formed. Of course, there are various other known magnetic disks, and there are also disk substrates that use glass substrates.
そして、このような磁気ディスクの磁気記録媒体層上へ
のポリイミド薄膜の成膜は、−Ｍに、そのようなポリイ
ミドを与えるポリマー溶液を塗布液として用い、通常の
塗装手法、例えばスピンコード法やディッピング法にて
磁気記録媒体層上に塗布し、その後乾燥・焼成工程を経
て、下記の如き構造のイミド結合を有する薄膜（保護膜
）を形成せしめることにより、実現されることとなる。The formation of a polyimide thin film on the magnetic recording medium layer of such a magnetic disk is carried out by using a polymer solution that provides such a polyimide for -M as a coating solution, and using a normal coating method such as a spin code method or the like. This is achieved by coating the magnetic recording medium layer using a dipping method, followed by a drying and baking process to form a thin film (protective film) having imide bonds having the following structure.
なお、こうして形成された保護膜としてのポリイミド薄
膜は、通常５０〜１０００人程度、好ましくはｌＯＯ〜
６００人程度の膜厚のものであり、またその円周方向の
膜厚分布は３．０％以下であって、磁気ディスク用保護
膜として有効なものである。In addition, the polyimide thin film as a protective film formed in this way is usually about 50 to 1000 people, preferably 100 to 1000 people.
The film thickness is approximately 600 mm, and the film thickness distribution in the circumferential direction is 3.0% or less, making it effective as a protective film for magnetic disks.
保護膜を成膜するには、例えば、次のようにして行なわ
れることとなる。即ち、先ず、ポリイミドを与える下記
の如き基本構成を有するポリマー等の塗膜形成成分を、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド等
の溶媒に溶解してなる塗布液（フェス）を調製し、そし
てその得られた塗布液をスピンコード法やディッピング
法等により磁気ディスクの磁性層上に塗布するのである
。For example, the protective film is formed as follows. That is, first, a coating film-forming component such as a polymer having the following basic structure that provides polyimide,
A coating solution (FES) is prepared by dissolving N-methyl-2-pyrrolidone or dimethylacetamide in a solvent, and the obtained coating solution is applied onto the magnetic layer of a magnetic disk by a spin code method, dipping method, etc. It is applied.
（但し、Ｒ３，Ｒｚは、それぞれ、芳香族環である。）
ところで、このようなポリイミド薄膜からなるなお、ス
ピンコード法は、磁気ディスクをスピンドルにて回転せ
しめる一方、その回転するディスク表面に数ｍｍφのノ
ズルから所定の塗布液を供給して、該ディスク表面上に
塗布液を流延させて塗布するものであり、一般に、ここ
では、ディスク回転数としては５００〜５０００ｒｐｍ
が採用され、またノズルはディスク半径方向に移動せし
められて塗布操作が実施されるものであり、更には乾燥
時間としては３分以上が採用される。(However, R3 and Rz are each an aromatic ring.) By the way, in the spin code method using such a polyimide thin film, while a magnetic disk is rotated by a spindle, a number of A predetermined coating liquid is supplied from a mmφ nozzle, and the coating liquid is cast and coated onto the disk surface. Generally, the disk rotation speed here is 500 to 5000 rpm.
The coating operation is carried out by moving the nozzle in the radial direction of the disk, and the drying time is 3 minutes or more.
また、ディッピング法による成膜に際しては、磁気ディ
スクをそのディスク面が垂直方向となるように保持した
状態で、５０〜１５０ｒｐｍ程度の低速にて回転せしめ
、そしてそのような低速回転下に、所定の塗布液の浴中
に該磁気ディスクの下部を浸漬することにより、該磁気
ディスクのディスク面に塗布液を付着塗布せしめ、その
後塗布液より引き上げて、かかる磁気ディスクを高速回
転、例えば５００〜３０００ｒｐｍ程度の回転数にて回
転させることにより、遠心力を利用して余剰の付着塗布
液を飛散せしめる手法が有利に採用され、これによって
膜厚の薄い均一なポリイミド薄膜を成膜することが出来
るのである。Furthermore, when forming a film by the dipping method, the magnetic disk is rotated at a low speed of about 50 to 150 rpm while the disk surface is held in a perpendicular direction. By immersing the lower part of the magnetic disk in a bath of the coating liquid, the coating liquid is applied onto the disk surface of the magnetic disk, and then the magnetic disk is lifted out of the coating liquid and the magnetic disk is rotated at high speed, for example, about 500 to 3000 rpm. By rotating the polyimide at a rotational speed of , centrifugal force is used to scatter the excess adhering coating solution, which makes it possible to form a thin and uniform polyimide thin film. .
なお、このような回転浸漬によるディッピング法の他、
磁気ディスクを塗布液の浴中にフルデイツプ（全没）せ
しめ、１５秒程度の浸漬の後、１０〜１１００ａ／分の
引上げ速度にて塗布液浴中からディスクを引き上げるこ
とにより、かかるディスク面に塗膜を形成するディッピ
ング手法も採用可能である。In addition to the dipping method using rotational dipping,
The magnetic disk is fully immersed in the coating solution bath, and after immersion for about 15 seconds, the disk is pulled up from the coating solution bath at a pulling speed of 10 to 1100 a/min to coat the surface of the disk. A dipping method for forming a film can also be adopted.
次いで、これら各種の手法にてポリイミド薄膜を与える
塗布液が塗布されてなる磁気ディスクには、その塗布液
の乾燥操作が施される。なお、この乾燥には、単なる放
置乾燥による手法の他、積極的に乾燥炉等にて加熱乾燥
せしめる手法が採用され、例えば前者では、２３°Ｃ２
４５％ＲＨの条件下で１時間以上放置する条件が採用さ
れ、また後者の乾燥手法では、１００°Ｃで３０分の条
件が採用されたりする。Next, the magnetic disk coated with a coating liquid that provides a polyimide thin film using these various methods is subjected to a drying operation for the coating liquid. For this drying, in addition to the method of simply leaving it to dry, a method of actively drying it by heating in a drying oven etc. is adopted.
A condition of leaving it for one hour or more under the condition of 45% RH is adopted, and in the latter drying method, a condition of 30 minutes at 100° C. is adopted.
その後、かかる乾燥操作の施された磁気ディスクには、
焼成操作が施され、これによって磁性層上に形成された
塗膜がポリイミド膜に転化せしめられるのである。なお
、このような焼成に際しては、例えば２５０°Ｃ〜３５
０ ’Ｃの温度で、１〜５時間の間、加熱処理する条件
が採用されることとなる。After that, the magnetic disk subjected to such drying operation is
A firing operation is performed, thereby converting the coating film formed on the magnetic layer into a polyimide film. In addition, during such firing, the temperature is, for example, 250°C to 35°C.
Conditions of heat treatment at a temperature of 0'C for 1 to 5 hours will be adopted.
そして、このようにして磁気ディスクの磁気記録媒体層
（磁性層）上に、本発明に従うポリイミド薄膜からなる
保護膜が成膜された後、更にその上に、従来と同様に、
フッ素系の潤滑剤等を用いて形成される潤滑膜からなる
潤滑層が形成され、以て完成ディスクとされるのである
。After the protective film made of the polyimide thin film according to the present invention is formed on the magnetic recording medium layer (magnetic layer) of the magnetic disk in this way, the protective film made of the polyimide thin film according to the present invention is further deposited on the protective film in the same manner as in the past.
A lubricant layer consisting of a lubricant film formed using a fluorine-based lubricant or the like is formed, and the completed disc is then formed.
ところで、かくして得られる本発明に従うところのポリ
イミド薄膜（保護膜）を有する磁気ディスクにあっては
、摩擦・摩耗特性に関して、その保護膜の膜厚に依存せ
ず、静Ｒ擦係数が０．６以下、動ＦＪ擦係数が０．５以
下であり、無潤滑剤下でも良好な潤滑性を確保すること
が出来るのである。また、薄膜ヘッド（ＡｌｚＯ＊Ｔｔ
Ｃスライダー）による摩耗試験では、３００回摺動後で
も全く摩耗痕は認められない程の優れた耐摩耗特性を示
すのである。これに対して、従来のＳｉｎ、保護膜を有
する磁気ディスクにあっては、５回摺動以下で下地層ま
で摩耗痕が達することとなる。By the way, in the thus obtained magnetic disk having a polyimide thin film (protective film) according to the present invention, the friction and wear characteristics do not depend on the thickness of the protective film, and the static R friction coefficient is 0.6. Hereinafter, the dynamic FJ friction coefficient is 0.5 or less, and good lubricity can be ensured even in the absence of lubricant. In addition, a thin film head (AlzO*Tt
In the wear test using C slider), it showed such excellent wear resistance that no wear marks were observed even after sliding 300 times. On the other hand, in the case of a conventional magnetic disk made of Sin or having a protective film, wear marks reach the underlayer after 5 times of sliding or less.
また、耐食性について、本発明に従うところのポリイミ
ド薄膜を保護）Ｊｌ！七する磁気ディスクにあっては、
塩水噴霧テスト（Ｊ ｌ５−２３７１ ３５°Ｃ，５％
Ｎａ Ｃｌ１）ｌ ０時間でも全く変質が認められなか
ったのに対して、従来のスピンコードＳｉＯ□膜では、
鱗状の腐食痕が認められ、本発明に従う磁気ディスクの
優れた耐食性が確認されている。In addition, regarding corrosion resistance, the polyimide thin film according to the present invention is protected) Jl! For magnetic disks that
Salt spray test (J l5-2371 35°C, 5%
While no deterioration was observed even after 0 hours of NaCl1)l, in the conventional spin-coded SiO□ film,
Scale-like corrosion marks were observed, confirming the excellent corrosion resistance of the magnetic disk according to the present invention.
（実施例）
以下に、本発明の作用乃至は効果を更に具体的に明らか
にするために、本発明の代表的な実施例を示すが、本発
明が、そのような実施例や、或いは前記した本発明の構
成に係る具体的説明によって、何等限定的に解釈される
ものでは決してないこと、言うまでもないところである
。(Example) In order to clarify the operation or effect of the present invention more specifically, typical examples of the present invention will be shown below. It goes without saying that the specific description of the configuration of the present invention should not be construed as limiting in any way.
なお、本発明が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおい
て、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良
等を加えた形態において実施され得るものであって、ま
たそのような実施形態の何れもが、本発明の範晴に属す
るものであることが理解されるべきである。It should be noted that the present invention can be implemented in forms with various changes, modifications, improvements, etc. made based on the knowledge of those skilled in the art, as long as they do not depart from the spirit of the invention, and such embodiments It should be understood that any of these fall within the scope of the present invention.
実施例 Ｉ
Ａｎ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（Ａ５０８６）からなる通常の
５４′デイスクに用いられるドーナツ状の、！サブスト
レートからなるディスク基盤を用い、その表面上に、通
常の無電解メツキ手法に従って、１５μｍの厚さのＮ１
−Ｐからなる下地メツキ層を形成し、更にその上に、通
常のメツキ手法にてＣｏ−ＰＴｔｌＪ性層を８００人の
厚さで成膜した。Example I A donut-shaped disk used in a normal 54' disk made of An-Mg-Si alloy (A5086). Using a disk base consisting of a substrate, a 15 μm thick N1 plate was applied on the surface according to the usual electroless plating method.
A base plating layer made of -P was formed, and a Co--PTtlJ layer was formed thereon to a thickness of 800 mm using a conventional plating method.
そして、この得られた磁気ディスクに対して、その磁性
層上にポリイミド薄膜からなる保護膜を４００人の厚さ
で成膜した。即ち、ポリイミドを与える市販のイミド系
ポリマー溶液（日立化成工業株式会社製ＰＩＸ−５４０
０）を用い、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶媒にて希釈
して、４．０重量％濃度のポリマー溶液として、塗布液
を調製した０次いで、この塗布液を、スピンコード手法
にて、３０００ｒｐｍの回転数にて回転せしめられてい
る前記磁気ディスクに対して適用することにより塗布せ
しめた後、乾燥を行ない、その後２９０′Ｃの温度で３
時間焼成して、かかる磁気ディスクのＣｏ−ＰｆＱ性層
上に、目的とするポリイミド薄膜からなる保ｊ！膜を成
膜した。そして、この成膜されたポリイミド薄膜からな
る保護膜上に、更に通常の潤滑膜成膜手法によって、フ
ッ素系潤滑剤：パーフルオロアルキルポリエーテルを用
いて２０人の厚さの潤滑膜を形成した。Then, a protective film made of a thin polyimide film was formed on the magnetic layer of the obtained magnetic disk to a thickness of 400 mm. That is, a commercially available imide-based polymer solution (PIX-540 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) that provides polyimide
0) was diluted with N-methyl-2-pyrrolidone solvent to prepare a coating solution as a polymer solution with a concentration of 4.0 wt. The coating was applied to the magnetic disk which was being rotated at a rotational speed of
By baking for a time, a desired polyimide thin film is deposited on the Co--PfQ layer of the magnetic disk. A film was formed. Then, on the protective film made of the polyimide thin film thus formed, a lubricating film with a thickness of 20 mm was further formed using a fluorine-based lubricant: perfluoroalkyl polyether by a normal lubricating film forming method. .
かくして得られた磁気ディスクについて、Ａｌ。Regarding the thus obtained magnetic disk, Al.
０、−ＴｉＣスライダーを有する薄膜ヘッド（荷重：
１５ｇ ｆ）、ＣａＴｉ０． ヘッド及びＭｎ−Ｚｎｎ
フシイトヘッドを用いて、コンタクト・スタート・スト
ップ（ＣＳＳ）テストを実施した。0, - Thin film head with TiC slider (load:
15g f), CaTi0. Head and Mn-Znn
A contact start-stop (CSS) test was conducted using a Fusito head.
その結果、何れのヘッドを用いた場合にあっても、Ｃ３
５ＩＯ万回（サイクル）のテスト後においてダストの発
生は全く認められず、また摩耗特性の変化もなく、更に
は摩耗痕も何等認められない等の優れた特性を発揮した
。As a result, no matter which head is used, C3
After a test of 5 IO times (cycles), no dust was observed at all, there was no change in the wear characteristics, and furthermore, no wear marks were observed, demonstrating excellent properties.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明に従って、保護
膜としてポリイミド薄膜を所定厚さに形成してなる磁気
ディスクにあっては、従来のＳｉＯ！保護膜やカーボン
保護膜に比べて、摩擦・摩耗特性及び耐候性が極めて向
上せしめられているのであり、またヘッド吸着の防止に
よる信頼性が向上され、更には保護膜の薄膜化による電
磁変換特性の向上も図り得る等の、数々の優れた特徴を
備えているものであり、そこに、本発明に従う磁気ディ
スクの大きな工業的意義が存するものである。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, in the magnetic disk in which a polyimide thin film is formed to a predetermined thickness as a protective film according to the present invention, conventional SiO! Compared to protective films and carbon protective films, friction and wear characteristics and weather resistance are significantly improved, reliability is improved by preventing head adsorption, and electromagnetic conversion characteristics are improved by making the protective film thinner. The magnetic disk according to the present invention has a number of excellent features, such as the ability to improve the performance of magnetic disks, and this is where the magnetic disk according to the present invention has great industrial significance.
出願人 住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 中 島 三千雄 （ほか２名）Applicant: Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. Agent: Patent attorney Michio Nakajima (2 others)
Claims (1)
薄膜を所定厚さに形成したことを特徴とする磁気ディス
ク。1. A magnetic disk characterized in that a polyimide thin film is formed to a predetermined thickness as a protective film on a predetermined magnetic recording medium layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33100388A JPH02177121A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Magnetic disk with high durability and weather resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33100388A JPH02177121A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Magnetic disk with high durability and weather resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177121A true JPH02177121A (en) | 1990-07-10 |
Family
ID=18238743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33100388A Pending JPH02177121A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Magnetic disk with high durability and weather resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02177121A (en) |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33100388A patent/JPH02177121A/en active Pending
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