JPH03100916A - 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、潤滑層を改善したハードディスク等の磁気記
録媒体に関する。

（従来の技術） 近年、小型ハードディスク装置等の小型磁気ディスク装
置は広く使用されている。

この小型ハードディスク装置において、パーソナルユー
ス化及び高密度化の進展に伴い、この装置のＯＮ・ＯＦ
Ｆ回数が増加し、ハードディスク表面と浮上型磁気ヘッ
ドとの接触回数（Ｃ５Ｓ−ｃｏｎｔａｃｔ　５ｔａｒｔ
　５ｔｏｐ−回数）も増加して来ている。

従来、ハードディスク表面の保護膜としては、カーボン
膜が使用される場合が多かったが、このＣ８Ｓ回数の増
加に伴い、磨耗しがちであった。

そこで、このディスク表面の摩擦係数を低減し、前記ヘ
ッドの走行を安定させるために、この保護膜の上に潤滑
層が形成されるようになった。この潤滑層として、フッ
素系化合物が多く使用されており、その中でも、その低
い表面張力からくる優れた潤滑性能のため、最近、パー
フルオロポリエーテルを用いた化合物が多く使用されて
いる。

第１図は、後述する本発明の磁気記録媒体の一実施例及
び従来例のハードディスクの構成を示す部分拡大断面図
である。

図に示すように、従来例のハードディスク２１は、基板
２、下地金属層３、磁性層４、保護膜５、潤滑層２６等
が順次積層された構成となっている。

この基板２は、ＮｉＰの無電解メツキが施されたＡ１等
の非磁性材料製の円板であり、その−表面上には、Ｃｒ
等からなる下地金属層３が形成されており、その上には
、ＣｏＣｒＴａ等のＣＯ系合金からなる、磁気記録／再
生が行われる磁性層４、更にその上には、カーボン等か
らなる保護膜５が、それぞれ形成されている。

最表面の潤滑層２６には、以下に示すような、末端基に
極性基を有するパーフルオロポリエーテルが用いられて
いる。

このパーフルオロポリエーテルの骨格は、例えば、以下
に示すような分子式で表される。

Ｒ−（ＣＦ　　Ｏ）　　　（ＣＦ２０）　ｎ−Ｒ２２４
− （但し、Ｒ，Ｒ２は末端基、’ｍ、ｎは１から１００迄
の整数） 前記パーフルオロポリエーテルにおいて、この末端基Ｒ
、Ｒ２は、組合せにもよるが、両方共Ｆ、ＣＦｓの場合
は、疎水性であり、後述するラングミュア・プロジェッ
ト法（以下ＬＢ法という）により前記潤滑層２６を形成
する場合、水面上で凝集膜にはならないから、いずれか
一方、あるいは両方共、親水性基でなければならない。

この末端ｕ　Ｒ、Ｒ２としては、−ＣＯＯＨ。

−ＣＯＯＣＨ、−ＣＨ２０Ｈ，−Ｎ■ｃ−ｏ。

−ＮＨ、−ＣＨ−ＣＨ（−０ＣＨ２０−）２　　　　　
　２　　　６　３ 等の親水性基が用いられる。これは、この親水性基によ
り、前記保護膜５との密着性を向上させ、前記ディスク
２１の回転時の、潤滑層２６の飛散を防止するためであ
る。

又、この潤滑層２６を保護膜５上に成膜するには、上述
のパーフルオロポリエーテルを、例えば、フロン等のフ
ッ素系溶剤に溶解させ、スピンコード法やディッピング
法により塗付したり、ＬＢ法によって形成することが可
能である。

磁気記録／再生特性を向上するため、前記磁性層４と前
記磁気ヘッド間の距離を狭め、しかも、両者の耐久性を
向上するには、この潤滑層２６は、より薄く、より均一
に形成されなければならない。

この条件を満足するには、前記ＬＢ法が有利である。

第２図は、第１図のディスクにおける潤滑層の形成に使
用されるラングミュア・プロジェット膜形成装置の一例
を示す説明図である。

図に示すように、前記ディスク２１における潤滑層２６
の形成に使用されるラングミュア・プロジェット膜形成
装置（以下ＬＢ膜形成装置という）１０は、水１２が満
たされた水槽１１、水面１２ａでラングミニア・ブロジ
ェット膜（以下ＬＢ膜という）１４を圧縮させるバリア
１３等から構成されている。

前述のパーフルオロポリエーテル中の一種類、あるいは
必要に応じて二種類以上を、フロン等のフッ素系揮発性
溶剤に溶解し、このノく−フルオロポリエーテル溶液、
を、図示し、ないデイスペンサ等により、水面１２ａ上
に滴下することにより、この水面１２ａ上に、パーフル
オロポリエーテルの単分子膜であるＬＢＢｉ１２展開さ
れる。この時の水１２の温度は、２０℃以下が望ましく
、特に１０℃以下が好適である。前記バリア１３による
ＬＢＢｉ１２圧縮速度は、前記末端基の極性があまり大
きくない場合は、５■／鵬ｉｎ以下が望ましい。このＬ
ＢＢｉ１２圧縮時の表面圧は、５〜４０ｓＮ／ｍであり
、この表面圧により、前記ディスク２１上の潤滑層２６
の膜厚の調整が可能である。

この潤滑層２６の形成は、ディスク２１を水相中より引
き上げることにより行われる。引上げ速度は、均一な膜
厚を得るため、５ｍｍ／ｓｉｎ以下が望ましい。

（発明が解決しようとする課題） 以上のような構成よりなる従来例のハードディスク２１
は、前述のように、ＬＢ法により容易にＬＢ膜が得られ
る、カルボン酸のような親水性の大きい末端基を有する
パーフルオロポリエーテルを潤滑層２６に用いたもので
あるから、この潤滑層２６の前記保護膜５との密着性が
強すぎて、潤滑層２６の本来有している流動性が失われ
がちであった。このため、前述の如＜ＣＳＳ回数の増加
に伴い摩擦係数が増加した場合、この潤滑層２６の流動
性による回復が出来ず、ヘッドクラッシュを起こす場合
があった。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、膜ｎが薄
く、均一であり、しかも、信頼性、耐久性に優れた潤滑
層を有する、ハードディスク等の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） 本発明の磁気記録媒体は、ラングミュア・プロジェット
法により形成した、分子鎖末端に少なくとも１つの極性
基を有するパーフルオロポリエーテルよりなる潤滑層を
備えた磁気記録媒体において、前記潤滑層の表面状態を
、表面張力５０　ｄｙｎｅ／ａｍのぬれ性標準試薬で７
０度以上の接触角を有する状態となるよう構成したもの
である。

（実施例） 本発明の磁気記録媒体は、その最表面に、前記ＬＢ法を
用いて、末端基に極性基を有する前記パーフルオロポリ
エーテルの単分子膜（ＬＢ膜）よりなる潤滑層を形成し
、この末端基の材質の選定及びこの材質に適合したＬＢ
膜形成条件によって、この潤滑層の表面状態を低エネル
ギー表面とすることにより、前述の目的を達成したもの
である。

前述の第１図に示すように、本発明の一実施例のハード
ディスク１は、潤滑層６のみが従来例と異なるものであ
るから、その説明を省略する。

前記ＬＢ法を用いて単分子膜を形成する場合、末端基の
親水性が強すぎると、凝集膜は作りやすいが、潤滑層に
した場合の表面エネルギーは大きくなる。つまり、末端
基の親水性を利用して単分子膜を得るが、潤滑層として
は、あまり親水性が強くないものが望ましいことになり
、特別の材料特性が要求される。

本発明の一実施例のディスク１における潤滑層６は、パ
ーフルオロポリエーテルの末端基として、メチレンジオ
キシベンジル基、メチロール基等の極性基が用いられる
。

又、この潤滑層６を前記保護膜５上に成膜するには、第
２図により前述したＬＢ膜形成装置１０が使用される。

この潤滑層６の形成方法は、前述の従来例の場合と同様
であるから、その説明を省略する。

このようにして形成された潤滑層６は、上記末端基及び
前述のＬＢ膜形成条件によって、その表面状態が、表面
張力５０　ｄｙｎｅ／　ａｍのぬれ性標準試薬で接触角
７０度以上の、低エネルギー表面となっている。

以下に、本発明の実施例と比較例とを対比して説明する
。

［実施例１］ ＮｉＰの無電解メツキが施されたＡＩＩ基板表面に、研
磨砥粒５μｍの研磨テープで同心円状の研磨加工（テク
スチャリング加工）を施し、平均表面粗さＲａ＝４０人
に仕上げ、この基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法
により、下地金属層としてＣｒ４５０人、磁性層として
ＣｏＣｒＴａ合金７００人、保護膜としてカーボン３０
０人を形成し、ハードディスクを構成した。

このディスクを、あらかじめＬＢ膜形成装置の水相中に
浸漬した。

分子鎖両端に３．４−メチレンジオキシベンジル基を有
するパーフルオロポリエーテル（平均分子量２３００）
を、フロン１１３に０．１重量％の濃度となるよう溶解
させ、この溶液１５０μｇを、水温６℃の水面上に展開
した。その後、バリアスピード２．４　ａ＋ａ／ａ＋ｉ
ｎで、表面圧１８ｍＮ／−迄圧縮を行った。

次に、水相より前記ディスクを１ｍｍ／ｍ１ｎで引き上
げ、このディスク上に単分子膜を移し取り、潤滑層を形
成した。圧縮時の表面圧から求めた１分子当たりの極限
面積より求めた、この潤滑層の膜厚は約３０人であった
。

［実施例２］ 実施例１と同様な工程を経て形成されたディスクを用い
た。

分子鎖両端にメチロール基を有するパーフルオロポリエ
ーテル（平均性ｍ　２２００）を、フロン１１３に０．
１重量％の濃度となるよう溶解させ、この溶液１５０μ
ｇを、水温６℃の水面上に展開した。

実施例１と同じバリアスピードで、表面圧２０ｓＮ、／
ｓ迄圧縮し、実施例１と同じスピードで前記ディスクを
引き上げ、それと同様の方法で求めた潤滑層の膜厚は約
４０人であった。

〔比較例１〕 実施例１と同様な工程を経て形成されたディスクを用い
た。

分子鎖両端にカルボキシル基を有するパーフルオロポリ
エーテル（平均分子量４５０Ｇ）を、フロン１１３に０
，１重量％の濃度となるよう溶解させ、この溶液２５０
μｐを、水温６℃の水平面上に展開した。実施例１と同
じバリアスピードで、表面圧２０−Ｎ／ｌ迄圧縮し、実
施例１と同じスピードで前記ディスクを引き上げ、それ
と同様な方法で求めた潤滑層の膜厚は約４０人であった
。

［比較例２］ 実施例１と同様な工程を経て形成されたディスクを用い
た。

分子鎖両端にカルボキシル基を有するパーフルオロポリ
エーテル（平均分子ｊ１２２０Ｇ）を、フロン１１３に
０．１重量％の濃度となるよう溶解させ、この溶液１６
０μｇを、水温１０℃の水面上に展開した。実施例１と
同じバリアスピードで、表面圧３０ｔａＮ／ｍ迄圧縮し
、実施例１と同じスピードで前記ディスクを引き上げ、
それと同様な方法で求めた潤滑層の膜厚は約３０人であ
った。

［比較例３］ 実施例１と同様な工程を経て形成されたディスク上に、
実施例１と同じ潤滑剤を用い、スピンコード法により、
膜厚約３０人の潤滑層を形成した。

次に、上記実施例１，２及び比較例１，２．３の潤滑層
について測定した、表面特性及び耐久性試験の結果を説
明する。

（１）表面特性 上述の各試料について、表面張力５０　ｄｙｎｅ／　ｃ
ａ＋のぬれ性標準試薬（和光純薬社製）で接触角を測定
した結果を、表１に記す。

表１に示すように、実施例１，２のディスクにおける潤
滑層の表面エネルギーは、極めて小さいことが判がる。

（２）耐久性試験結果 上述の各試料について、ｃｓｓ試験（交洋製作所製のＣ
８Ｓ試験機使用）を行った結果（Ｃ３Ｓ回数による動摩
擦係数の変化）を、表２に記す。

なお、測定値は、動摩擦係数の平均値／最大値（上記試
験機により測定）を示す。

（以下余白） 表２に示すように、実施例１，２は、比較例１゜２．３
に比して、Ｃ８Ｓ試験３万回後の動摩擦係数の変化が少
なく、耐久性が優れていることが判かる。これは、潤滑
層形成後の表面エネルギーの大小に関連付けられ、実施
例１．２のような低表面エネルギーの潤滑層が、耐久性
に優れていることが判かる。

（発明の効果） 以上のような構成よりなる本発明の磁気記録媒体は、膜
厚が薄く、均一であり、しかも、信頼性、耐久性に優れ
た潤滑層を備えたものであるから、磁気記録／再生装置
に使用された場合、この装置の磁気記録／再生特性が向
上すると共に信頼性、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の一実施例及び従来例の
ハードディスクの構成を示す部分拡大断面図、第２図は
第１図のディスクにおける潤滑層の形成に使用されるラ
ングミュア＄ブロジェット膜形成装置の一例を示す説明
図である。 １・・・ハードディスク（磁気記録媒体）、２・・・基
板、３・・・下地金属層、４・・・磁性層、５・・・保
護膜、６・・・潤滑層、 １０・・・ラングミュア会プロジェット膜形成装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラングミュア・プロジェット法により形成した、分子鎖
   末端に少なくとも１つの極性基を有するパーフルオロポ
   リエーテルよりなる潤滑層を備えた磁気記録媒体におい
   て、前記潤滑層の表面状態を、表面張力５０ｄｙｎｅ／
   ｃｍのぬれ性標準試薬で７０度以上の接触角を有する状
   態としたことを特徴とする磁気記録媒体。