JPH03269821A

JPH03269821A - 磁気ディスク記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03269821A
Application number: JP6935390A
Authority: JP
Inventors: Sumitoshi Ookubo; 大久保　純寿; Takashi Takamizawa; 高見沢　孝
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-12-02

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】［要］非磁性基板上にデータが記録される磁性層と、該磁性層
を保護する保護層とを有した磁気ディスク記録媒体及び
その製造方法に関し、柔軟性、潤滑性を有する保護層を形成することで、耐久
性１信頼性にすぐれた磁気ディスク記録媒体及びその製
造方法を提供することを目的とし、前記保護層は、熱硬
化性樹脂中に非磁性硬化微粒子が分散されるとともに、
前記磁性層に対して、密着層を介して形成するように構
成する。

［産業上の利用分野］本発明は、非磁性基板上にデータが記録される磁性層と
、該磁性層を保護する保護層とを有した磁気ディスク記
録媒体及びその製造方法に関する。

近年、磁気ディスク装置は、情報量の増大に伴い益々大
容量化が要求され、更にコスト・パフォーマンスの向上
を図るため、磁気ディスク記録媒体（以下「記録媒体）
と略す）は、より高密度化が要望されている。

このため、高密度記録を達成するため、記録媒体に対し
ては、Ｎｉ−Ｃｏ系の磁性金属やフェライト等の酸化物
磁性材料を蒸着やスパッタリング法で基板に付着させて
成る磁性層を、より薄膜化することが要求されている。

更に、磁気ヘッドに対しては、磁気ヘッドと媒体との間
隙の減少が必要である。

このような磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドを
記録媒体と接触摺動させながらスタート・ストップする
Ｃ５Ｓ方式（コンタクト・スタート・ストップ）が行わ
れており、現在では磁気ヘッドと媒体との間隙は０．２
μ厘以下に迄なっている。

従って、磁気記録媒体は、Ｃ１８動作時における磁気ヘ
ッドとの接触、また突発的に発生する磁気ヘッドとの接
触等に対し、信頼性、耐久性を向上させることが益々重
要となっている。

［従来の技術］次に、図面を用いて従来例を説明する。第６図は従来の
記録媒体の断面構成図である。

従来より、記録媒体と磁気ヘッドとの接触摺動等に対す
る信頼性の向上のために、多くの提案がなされている。

特に高密度記録媒体は、上述した如く磁性層の薄膜化が
必要なため、第６図に示すように保護層及び潤滑層を付
与し、耐久性、信頼性を向上させることが行なわれてい
る。

第３図において、１はアルミニウム合金等から成る非磁
性基板であり、通常表面にアルマイト、Ｎ１−Ｐなどの
下地層１ａが形成されている。この基板１上に、スパッ
タリングやメツキなどによって、酸化鉄（ｙ　　Ｆｅ２
ｅｓ）やＣｏＮ１　、ＣｏＮｉＣｒなどの金属磁性膜か
ら成る磁性層２が形成されている。

そしてこの磁性層２の表面に、例えば５ｉｎ２やＡｆｆ
ｚＯｉ等の無機質材を、蒸着やスパッタリング法で、直
接またはＣｒ等の下地層を介して付着させて保護層３を
形成し、その上に潤滑剤４等を付与することが行われて
いる。

また、他の無機質材を用いたた保護層の形成方法として
、水ガラスやポリ珪酸等を溶剤で希釈して、磁性層２上
に付着させ、熱処理して、無機質の保護層を形成する方
法が知られている。

更に別の保護層材料として、 ■硬質金属、例えば、パラジューム、タングステン、モ
リブデン、クローム等 ■金属の炭化物、窒化物２例えば、チタンカーバイト、
タングステンカーバイドや窒化物シリコン等が先行技術
として開示されている。

最近では、カーボン等を蒸着、またはスパッタリング等
の手法で、磁性層２の上に付着し、保護層として使用す
ることも多く提案されている。

［発明が解決しようとする課題］確かに、従来技術として前述した保護層は、耐久性、耐
食性に優れ、非常に有効であるが、幾つかの問題点が残
されている。

即ち、Ｓ　ｉ　Ｏ２やＡＮ２０３等の無機質材による保
護層は、耐久性に優れているが、非常に硬い材料である
ため、Ｃ５Ｓ時や突発的に生じる記録媒体と磁気ヘッド
との接触の際に、磁気ヘッドに損傷を与えたり、また摩
擦粉が磁気ヘッドに堆積し、それが脱落する時に、磁気
ヘッドおよび記録媒体に触れて損傷を来たし、更にはヘ
ッド・クラッシュ等の原因となったりした。

また硬質金属等による保護層の形成には、古くから多く
の提案があるが、未だ充分信頼できるものは得られてい
ない。

さらに、カーボン等を使用した保護層は、３，５インチ
等の小径ディスク媒体に多く使用されている。カーボン
保護層は、これら小径ディスク媒体のように、磁気ヘッ
ドと記録媒体との相対速度（周速）が遅いものには有効
であるが、５インチ以上のディスク媒体のように周速が
大きくなると、未だ必ずしも充分な耐久性、信頼性が得
られていない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、柔軟性、潤滑性を有する保護層を形成することて
、耐久性、信頼性にすぐれた磁気ディスク記録媒体及び
その製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］第１図は請求項１の発明の原理図である。図において、
１１は非磁性層基板上にデータが記録される磁性層、１
２は磁性層１１を保護する保護層である。

そして、保護層１２は、熱硬化性樹脂１２ａ中に非磁性
硬化微粒子１２ｂが分散されている。

また、保護層１２は磁性層１１に対して、密着層１３を
介して形成されている。

第２図は請求項２の発明の原理図である。本発明は、非
磁性基板上にデータを記録する磁性層を形成するステッ
プと、磁性層上にスパッタリングで密着層を成膜するス
テップと、密着層上に、非磁性硬化性粒子を熱硬化性樹
脂中に均一分散させた溶酸を、密着層にスピンコートし
、その後熱硬化処理を施して保護層を形成するステップ
と、保護層上に潤滑剤を付着させるステップとからなっ
ている。

［作用］第１図に示す請求項１の磁気ディスク記録媒体において
、保護層１２が熱硬化性樹脂１２ａ中に非磁性硬質微粒
子１２ｂが分散された槽底となっている。熱硬化性樹脂
１２ａのみでは、磁気ヘッドが接触したときに、摩擦粉
が発生し、かつ磁気ヘッドに付着するなどの弊害が発生
するが、非磁性硬質微粒子１２ｂが分散しているため、
保護層１２の摩擦が抑制され、耐久性が向上する。また
、長期にわたって使用している間に、摩擦粉が磁気ヘッ
ドに付着したりしても、表面に突出している非磁性硬質
微粒子７がこの摩擦粉をかき落とす作用によって、ヘッ
ドクリーニングが行なわれる。

更に、保護層１２は密着層１３を介して磁性層１１に対
して形成されている。よって、保護層１２の磁性層１１
に対する密着性が向上し、磁気ディスク記録媒体の耐久
性が向上する。

次に、第２図に示す請求項２の磁気ディスク記録媒体の
製造方法において、ステップ２で磁性層上に密着層を形
成した後に、保護層を形成しているので、保護層の磁性
層に対する密着性が向上する。

又、ステップ３においては、保護層の膜厚が均一となり
、かつ熱硬化性樹脂として充分な硬度が得られ、非磁性
硬質微粒子が強固に保持される。

［実施例］次に、本発明の実施例を図を用いて説明する。

第３図は請求項２の製造方法の一例を示すフロー図、第
４図は第３図に示す製造方法で製造された磁気ディスク
記録媒体の断面構成図、第５図は評価結果を示す図であ
る。

最初に、本発明の製造方法を第３図を用いて説明する。

先ず、非磁性基板２１上にデータを記録する磁性層２２
を形成する（ステップ１１）。

次に、磁性層２２上にスパッタリングで密着層２３を成
膜する（ステップ１２）。

そして、密着層２３上に、非磁性硬化性粒子２４を熱硬
化性樹脂２５中に均一分散させた溶酸を、磁性層２２に
スピンコートする（ステップ１３）。

次に、加熱硬化処理（プリキュア）を行なう（ステップ
１４）。

更に、実際に使用するヘッドの浮上量より低く浮上量を
設定したヘッドを用いて微小突起を取る、所謂バニッシ
ュを行ない、表層部の微小突起を除去する（ステップ１
５）。

最後に、保護層２６上に潤滑剤２７を塗布する（ステッ
プ１６）。

以下、このような製造方法で製造された磁気記録媒体を
いくつかの実施例をもって説明を行なつ〇（実施例−１）磁性層２２上に形成する密着層２３として、熱硬化性樹
脂２５との密着性が良好で、かつ高硬度の材料Ｃ（カー
ボン）を５ＯＡの厚さにスパッタ或膜した。

又、保護層２６は次のように形成した。非磁性硬質微粒
子２４として、０．１μ剛以下のアルミナ（ＡＮ　２０
３　）　微粒子をエチルセルソルブアセテート（ＥＣＡ
）とトルエン混合溶液に入れ、充分分散するようにボー
ルミルで攪拌した溶液とフェノール樹脂をＥＣＡとトル
エンに溶解し、これも充分ボールミル等で攪拌分散され
た溶液を作り、これ等溶液を混合し、更に酢酸ブチルセ
ロソルブを加えた後、ボールミル等で均一に分散させ下
記組成比を有する保護層用の混合溶液を作成した。

（重量％）アルミナ微粒子　　　　　・　　　０．１５フエノール
樹脂　　　　　・　　　２．８５ＥＣＡ　　　　　　　
　　　：　　　７１．００トルエン　　　　　　　　：
　　　２３．００酢酸ブチルセルソルブ　　：　　　　
３．００この溶液を、１１０００ｒｐで回転するスピン
コータ（回転塗布機）によって、密着層２３上に塗布し
、その後、熱処理炉で２３０℃Ｘ　３０ｍ１ｎの加熱硬
化処理をした。次いで保護層表面をポリッシング及びバ
ニッシング（突起取り）を行って、０．０５μｍの厚さ
を有する保護層を形成し、この保護層に弗化系の液体潤
滑剤（パーフルオロアルキルポリエーテル）を塗布した
。

なお、使用した磁性層は、アルミ合金基板上に鉄−Ｃｏ
　　磁性合金を、アルゴンと酸素雰囲気でスパッタリン
グして形成した酸化物磁性薄膜と、Ｎｉ−Ｃｏ　　磁性
合金を、アルゴン雰囲気中でスパッタリングして金属磁
性膜を形成したものである。

（実施例−２）磁性層２２上に形成する密着層２３として、熱硬化性樹
脂２５との密着性が良好で、かつ高硬度の材料５ｉｎ２
を５０Ａの厚さにスパッタ成膜し密着層した。尚、保護
層２６は実施例１と同様である。

（実施例−３）上述の実施例−１，２の樹脂保護膜層のみで密着層をな
くしたものを製造した。

上述の如く形成した記録媒体について、次のような評価
試験を行った。

■保護層の耐摩耗性の加速評価として、アルナ（、＋Ｂ
　２０．）による試験用ヘッドを作り、通常のヘッド荷
重の３倍（約１８ｇ　）の荷重を３０００ＲＰＮで回転
させた記録媒体に押しつけ、保護層が摩耗して下地が露
出するまでの時間を計測することで、評価した。

■また同時に、通常の使用ヘッドによるＣ８Ｓ試験を行
い、ヘッド及び媒体の傷、欠は等を観測した。

そして、これらの結果を第４図に示す。この図において
、比較例として、保護膜をカーボンにしたもの、保護膜
を５ｉｎ２にしたものも示している。

カーボンを使用した保護層は、耐摩耗性評価■において
、充分な耐久性、信頼性が得られていない。

また、５ｉ０２等の無機質材による保護層は、耐摩耗性
評価■において、耐久性に優れているが、非常に硬い材
料であるため、耐摩耗性評価■においてわかるように、
Ｃ８Ｓ時や突発的に生しる記録媒体と磁気ヘットとの接
触の際に、磁気ヘットに損傷を与えたり、また摩擦粉か
磁気ヘッドに堆積し、それが脱落する時に、磁気ヘッド
および記録媒体に触れて損傷を来たし、更にはヘット・
クラッシュ等の原因となったりする。

一方、実施例−１，２及び３においては、耐摩耗性評価
■、■及び■において、良好な結果を得ている。特に、
密着層２３を配設した実施例−１及び２ては、耐摩耗性
評価■において実施例■よりも更によい結果を得ること
かてきている。

このように、磁性層２２上に密着層を形成し、非磁性硬
質微粒子２５を熱硬化性樹脂中２５に均一に分散させて
、密着層層上にコーティングし、熱硬化処理することで
保護層を形成することにより、従来の５ｉｎ２による保
護層とほぼ同等の耐久性を有すると共に、磁気ヘッドと
記録媒体の接触に対しても、保護層２６が柔軟性を有し
ているために、磁気ヘッドや記録媒体に発生する欠け、
傷等の欠陥を抑制し、信頼性の向上が実現される。

しかも、製造過程において真空系を全く要しないため、
製造設備が簡便となり、安価に効率的に製造できる。

［発明の効果］以上説明したように請求項１の発明によれば、非磁性基
板上にデータが記録される磁性層と、該磁性層を保護す
る保護層とを有した磁気ディスク記録媒体において、前
記保護層は、熱硬化性樹脂中に非磁性硬化微粒子が分散
されるとともに、前記磁性層に対して、密着層を介して
形成するようにした。又、請求項２の発明によれば、非
磁性基板上にデータを記録する磁性層を形成しくステッ
プ１）、該磁性層上にスパッタリングで密着層を成膜し
くステップ２）、該密着層上に、非磁性硬化性粒子を熱
硬化性樹脂中に均一分散させた溶液を、前記密着層にス
ピンコートし、その後熱硬化処理を施して保護層を形成
しくステップ３）、該保護層上に潤滑剤を付着させる（
ステップ４）ようにした。

よって、柔軟性、潤滑性を有する保護層を形成すること
で、耐久性、信頼性にすぐれた磁気ディスク記録媒体及
びその製造方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の原理図、第２図は請求項２の発明の原理図、第３図は請求項２の製造方法の一例を示すフロー図、第４図は第３図に示す製造方法で製造された磁気ディス
ク記録媒体の断面構成図、第５図は評価結果を示す図、第６図は従来の記録媒体の断面構成図である。第１図乃至第５図において１１．２２は磁性層、１２．２６は保護層、１２ａ、２５は熱硬化性樹脂、１２ｂ、２４は非磁性硬化微粒子、１３．２３は密着層である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性基板上にデータが記録される磁性層（１１
）と、該磁性層（１１）を保護する保護層（１２）とを
有した磁気ディスク記録媒体において、前記保護層（１２）は、熱硬化性樹脂（１２ａ）中に非磁性硬化微粒子（１２ｂ）が分散されると
ともに、前記磁性層（１１）に対して、密着層（１３）
を介して形成されたことを特徴とする磁気ディスク記録
媒体。
（２）非磁性基板上にデータを記録する磁性層を形成し
（ステップ１）、該磁性層上にスパッタリングで密着層を成膜し（ステップ２）、該密着層上に、非磁性硬化性粒子を熱硬化性樹脂中に均一分散させた溶液を、前記密着層にスピン
コートし、その後熱硬化処理を施して保護層を形成し（
ステップ３）、該保護層上に潤滑剤を付着させる（ステップ４）ことを特徴とする磁気ディスク記録媒体の製造方
法。