JPH03273522A - 磁気記憶体およびその製造方法 - 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］ 本発明は磁気記憶装置（磁気ディスク装置および磁気ド
ラム装置等）に用いられる磁気記憶体およびその製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に記録再生磁気ヘッド（以下、ヘッドと称する。）
と磁気記憶体とを主構成部とする磁気記憶装置の記録再
生方法には、大別して次のような二種類の方法がある。

第１の方法は、操作開始時にヘッドと磁気記憶体面との
間に空気層分の空間を作り、この状態で記録再生をする
方法である。

この方法では、操作終了時に磁気記憶体の回転が止まり
、この時、ヘッドと磁気記憶体面は操作開始時と同様に
接触摩擦状態にある。

第２の方法は、磁気記憶体に予め所要の回転を与えてお
き、急激にヘッドを磁気記憶体面上に押しつけることに
より、前記ヘッドと前記磁気記憶体との間に空気層分の
空間を作り、この状態で記録再生する方法である。

このように、第１の方法では操作開始時および終了時に
ヘッドと磁気記憶体面は接触摩擦状態にあり、第２の方
法ではヘッドを磁気記憶体面に押しつける際に接触摩擦
状態にある。これらの接触摩擦状態におけるヘッドと磁
気記憶体の間に生じる摩擦力は、ヘッドおよび磁気記憶
体を摩耗させ、ついにはヘッドおよび金属磁性薄膜媒体
に傷を作ることがある。

また、前記接触状態において、ヘッドのわずかな姿勢の
変化がヘッドにかかる加重を不均一にさせ、ヘッドおよ
び磁気記憶体表面に傷をつくることもある。

まＩ３更に前記接触摩擦状態におけるヘッドと磁気記憶
体間に生じる摩擦力は、特に多くのヘッドを取り付けた
場合に大きなトルクを生じ、磁気記憶体を回転させるモ
ータに好ましからぬ負担をかける。

また、記録再生中に突発的にヘッドが磁気記憶体に接触
し、ヘッドと磁気記憶体間に大きな摩擦力が働き、ヘッ
ドおよび磁気記憶体が破壊されることがしばしば起こる
。

このようなヘッドと磁気記憶体との接触摩擦力からヘッ
ドおよび磁気記憶体を保護するためには、磁気記憶体の
表面に保護被膜を被覆することが必要であり、またこの
保護被膜は前記ヘッドと磁気記憶体間に生じる接触摩擦
力を小さく（すなわち摩擦力を小さく）することが要求
される。

磁気記憶体の表面に潤滑層を設けることは、上記接触摩
擦力を小さくするための一つの方法である。上記潤滑層
は、その下地体と十分に結合していなければならない。

潤滑層かその下地体と十分に結合していないと、ヘッド
と磁気記憶体の接触摩擦により下地体から取り去られる
か、あるいはヘッドのまわりおよびヘッドと磁気記憶体
の間に毛管現象により潤滑剤が多量に集まり、記録再生
時のヘッドの浮揚安定性に悪影響をおよぼす。

上記潤滑層のヘッドとの接触摩擦力の低減化は、ヘッド
と磁気記憶体の界面に吸着ないし凝着が起こりにくい非
極性の分子層が介在することによりなされる。すなわち
潤滑層は磁気記憶体と結合する部分と、ヘッドと吸着し
にくい非極性部分とに配向していることが望ましい。

このような潤滑層としてシリコーンオイル、フッ素油、
フロロシリコーン等のオイル類や、オクタデシルトリク
ロロシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシランまたは
シラザン類が提案されている（特公昭５５−４０９３２
号公報参照）。これらの潤滑層は、各々優れた特性を示
すものの、オイル類においては非晶質無機酸化物との結
合力が十分でなく、シランまたはシラザン類においては
ヘッドと磁気記憶体の界面に吸着ないし凝着が起こりに
くい非極性の分子層の分子量が十分でない。このため、
オイル類においては長期間の使用における潤滑剤の損失
、シランまたはシラザン類においてはヘッドと磁気記憶
体間に生じる接触摩擦力を小さくする効果が完全でない
という問題があった。

本発明の目的は、以上述ぺたような従来の問題点を解決
した磁気記憶体およ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］ 本発明は、鏡面研磨された非磁性合金層が被覆された合
金円板上または鏡面研磨された合金円板上に、金属磁性
薄膜媒体、非晶質無機酸化物層および該非晶質無機酸化
物層と固着可能な配向性潤滑剤層が順次被覆されている
磁気記憶体において、配向性潤滑剤が、一般式； ｍは自然数、ｎは５〜３０の自然数を示す。）で表され
る重合体からなることを特徴とする磁気記憶体である。

またその製造方法は、鏡面研磨された非磁性合金層を被
覆した合金円板上または鏡面研磨された合金円板上に金
属磁性薄膜媒体を被覆し、次いでこの上に非晶質無機酸
化物層を被覆し、さらに該非晶質無機酸化物層の上に、
上記一般式［Ｉ］で表される重合体よりなる配向性潤滑
剤層をＬａｎｇｍｕ＋ｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法によって
形成することを特徴とするか、あるいは、鏡面研磨され
た非磁性合金層を被覆した合金円板上または鏡面研磨さ
れた合金円板上に金属磁性薄膜媒体を被覆し、次いでこ
の上に非晶質無機酸化物層を被覆した後、プラズマ中で
処理し、さらに該非晶質無機酸化物層の上に、上記一般
式［Ｉ］で表される重合体よりなる配向性潤滑剤層をＬ
ａｎｑｍＤｉｒ−ＢＩＯｄｇｅｔｔ法によって形成する
ことを特徴とする。

本発明において、配向性潤滑剤として用いられる上記一
般式［Ｉ］で表される重合体は、非晶質無機酸化物との
接着性に富むポリアミック酸重合体の側鎖にパーフロロ
ポリエーテルを導入することによって得ることができる
。主鎖の重合度を表すｍの数はいくつでもよいが、通常
の合成を行うと、分子量数千から致方の重合体が得られ
、この重合体をそのまま用いればよい。また、ｎの数は
いくつでも効果を得ることができるが、溶剤への溶解性
、ポリアミック酸との反応性、成膜性などの観点から、
５から３０の間がよく、最も好ましいのは１２から１５
の間である。

さらに、成膜する際、スピン塗布法を用いても効果のあ
る潤滑層を得ることができるが、Ｌａｎｇｍｕ＋ｒ−Ｂ
ｌｏｄｇｅｔｔ法を用いて、ポリアミック酸の主鎖を基
板側に、パーフロロポリエーテルの側鎖を基板と反対側
に高密度に累積すると、さらによい効果が得られる。

［作用］ 非晶質無機酸化物はポリ珪酸あるいはＳｉＯ２゜ガラス
、アルミナ等のスパッタ膜である。ポリアミック酸の主
鎖構造は接着性に富み、この非晶質無機酸化物と強固に
結びつくことができる。

一方、パーフロロポリエーテルの側鎖は、ヘッドと下地
体との界面に吸着が起こりにくい非極性基であり、この
基が基板と反対側を向いて並んでいるため表面エネルギ
ーを低下させ、優れた潤滑効果を示す。従って、上記一
般式［Ｉ］の重合体を用いると、下地体との密着性に優
れ、なおかつ優れた潤滑効果を有する潤滑剤層が得られ
る。

さらにＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法で累積す
ると、フッ素原子を含む基が基板面と反対側に高密度に
配向するように成膜できる。このため、いっそう表面エ
ネルギーを低下させ、優れた潤滑効果を示す。

更に、記録および再生にとってはスペーシング（記録お
よび再生時におけるヘッドと磁気記憶体の間隔）は小さ
い方が有利である。このため潤滑層の膜厚はできる限り
薄いほうが望ましいが、この化合物は単分子膜を形成す
ることができ、非常に薄い潤滑層を形成することが可能
である。

また、非晶質無機酸化膜をプラズマ中で処理した後、潤
滑層を形成すると、潤滑層と非晶質無機酸化物層との接
着性がいっそう向上する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

実施例１ 第１図は、本発明の磁気記憶体の一実施例の部分断面図
である。図面において本発明の磁気記憶体は、合金円板
１上に非磁性合金層２が被覆され、この被膜の研磨面上
に金属磁性薄膜媒体３が被覆されており、さらにこの上
に非晶質無機酸化物４か被覆され、さらにこの上に配向
性潤滑剤層５が被覆されている。

合金円板１として、旋盤加工および熱矯正によって十分
率さなうねり（円周方向および半径方向でともに５０漢
以下）をもった面に仕上げられたディスク状アルミニウ
ム合金基板上に、非磁性合金層２としてニッケルーＭＡ
　（Ｎ　１−Ｐ）合金を約５０１ＪＩｒｌの厚さにメツ
キし、このＮｒ−ｐメツキ膜を機械的研磨により表面粗
さ０．０４柳以下、厚さ約３０μｓまで鏡面仕上げした
後、その上に金属磁性薄膜媒体３としてコバルト−ニッ
ケルー燐（Ｇｏ−Ｎ　１−Ｐ）合金を約０．０５１１Ｍ
の厚さにメツキした。さらにこのＣｏ−Ｎ　ｌ　−Ｐ合
金膜の上に、下に示した組成の溶液を十分に混合し、こ
みまたは析出したＳｉＯ２を０．５柳の濾過膜を通して
取り除いた後、回転塗布法により塗布した。

テトラヒドロキシシラン１１％ エチルアルコール溶液　　・・・２０重量％ローブチル
アルコール　　　　　　・・・８０重量％その後、この
ディスク基板を２００℃の温度で３時間焼成してＣｏ−
Ｎ　ｒ　−ｐ合金膜の上にポリ珪酸の被膜を形成した。

次いで、一般式； で表され、ポリアミック酸の主鎖の数平均分子量が７，
０００．　ｎ＝１２〜１５　（平均的１４）である化合
物をクロロホルムに溶解し、５ｎ＋Ｈの溶液を作成した
。

フィードバック機構を備えた水槽中に前記基板を保持し
、作成した化合物の溶液を水面上に滴下し、溶媒を蒸発
させた後、フィードバック機構により表面圧を２５　ｍ
Ｎ／ｍに保ちながら、前記ディスク基板を０．２　ｍｍ
／ｓｅｃの速さで引き上げた。１００℃の温度で４０分
間焼成を行った。

基板をこの化合物の単分子膜で処理する前後の基板表面
の表面エネルギーを種々の表面張力をもつ液滴の接触角
を測定し、計算すると、ポリ珪酸被膜上の４３　ｅｒｇ
／ｃｍ２から、処理後では１７　ｅｒｇ／Ｃｍ２と表面
エネルギーが著しく低下し、ヘッドと下地体との接着を
防止する効果が大きいことがわかった。

次に、このディスク基板とヘッドとの間に働く動摩擦係
数を測定した。動摩擦係数は、ヘッドに歪ゲージを連結
し、ディスクを一定速度で回転させた時に生じるヘッド
とディスク間の動摩擦力を測定し、これをヘッドに加え
た荷重で割って求めた。測定は、荷重１５　（ｊ、滑り
速度１００　ｍｍ／ｍｉｎの条件で行った。その結果、
動摩擦係数の値として０．１８８が得られ、潤滑層を形
成しない場合の０、５４６に比べ、動摩擦係数の値を小
さくすることができた。

また、この潤滑層を形成したディスク基板と荷重７０９
のモノリシックヘッドを用いてディスクとヘッドの接触
摩擦試験を３００００回繰り返し行ったが、ヘッドクラ
ッシュおよびヘッドによる接触摩擦によるディスクの表
面状態の変化は皆無であった。

実施例２ 実施例１と同様の方法で作成したディスク基板のＣｏ−
Ｎ１−Ｐ合金層の上に、ポリ珪酸被膜の代わりにＡｆ！
２０３　（非晶質アルミナ）をスパッタ法により被覆し
た。このディスク基板に実施例１と同様の方法で実施例
１と同様の化合物の単分子層を形成した。１００℃の温
度で４０分間焼成した後、実施例１と同様の方法で表面
エネルギー動摩擦係数の値を求めた。その結果、表面エ
ネルギーは非晶質アルミナ上の４５　ｅｒｇ／ｃｍ２か
ら化合物上の１９　ｅｒｇ／ｃｍ２に低下し、動摩擦係
数の値は０．２７０から０゜１８０に小さくすることが
できた。

また実施例１と同様に耐摩耗性を評価したが、３０００
回の接触摩擦試験によるディスクの表面状態の変化は皆
無であった。

実施例３ 実施例１におけるＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ
法の代わりに、２０００　ｒ、ｐ、ｍ、の回転速度で実
施例１と同様の化合物をスピン塗布し、他の条件は実施
例１と全く同様にして実験を行った。その結果、表面エ
ネルギーの値はポリ珪酸上の４．３　ｅｒｇ／ｃ…２か
ら重合体塗布後の２０　ｅｒｇ／ｃｍ２に低下し、動摩
擦係数の値として重合体塗布後０．１９７が得られ、ポ
リ珪酸被膜上の０．５４６に比べ、小さくすることがで
きた。

また実施例１と同様に耐摩耗性を評価したが、３０００
回の接触摩擦試験によるディスクの表面状態の変化は皆
無でめった。

実施例４ 実施例１と同様の方法で作成したポリ珪酸被膜を形成し
たディスク基板を平行平板型のエツチング装置に入れ、
Ａｒを用いて、流量１８３ＣＣｍ、電力密度０．３５　
Ｗ／Ｃｍ２　、圧力１．３Ｐ　ａ、バイアス電位１　　
ｋＶの条件で２分間エツチングを行った後、実施例１と
同様に実施例１と同様の化合物をＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂ
ｌｏｄｇｅｔｔ法を用いて、基板上に堆積した。１００
℃で４０分間焼成した後、実施例１と同様の方法で表面
エネルギー、動摩擦係数の値を求めた。その結果、表面
エネルギーの値はＡｒプラズマで処理した後のポリ珪酸
被膜上の５０ｅｒｇ／Ｃｌｌ１２から重合体上１５　ｅ
ｒｇ／ｃｍ２と、Ａｒプラズマ処理をしない場合よりも
さらに低下し、動摩擦係数の値もポリ珪酸上の０．６１
４から潤滑層形成後の０、１３１に小さくすることがで
きた。

なあ、実施例１で作成したポリ珪酸の被膜は、形成後長
時間放置すると実施例１と同様の処理を行っても表面エ
ネルギー、動摩擦係数の低下は十分でないが、Ａｒプラ
ズマで処理すると放置時間にかかわらず同じ結果が得ら
れ、Ａｒプラズマ処理による表面の改質が効果的である
ことがわかった。

また、実施例１と同様に３００００回の接触摩擦試験に
よるディスク表面状態の変化は皆無であった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による磁気記憶体は、ヘッ
ドと磁気記憶体間に生じる接触摩擦力を小さくする効果
が大きく、磁気ディスク装置および磁気ドラム装置等に
その応用が期待されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記憶体の一実施例の部分断面
図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡面研磨された非磁性合金層が被覆された合金円
   板上または鏡面研磨された合金円板上に、金属磁性薄膜
   媒体、非晶質無機酸化物層および該非晶質無機酸化物層
   と固着可能な配向性潤滑剤層が順次被覆されている磁気
   記憶体において、配向性潤滑剤が、一般式； ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒは▲数式、化学式、表等があります▼， ｍは自然数、ｎは５〜３０の自然数を示す。）で表され
   る重合体からなることを特徴とする磁気記憶体。
2. （２）鏡面研磨された非磁性合金層を被覆した合金円板
   上または鏡面研磨された合金円板上に金属磁性薄膜媒体
   を被覆し、次いでこの上に非晶質無機酸化物層を被覆し
   、さらに該非晶質無機酸化物層の上に、一般式； ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒは▲数式、化学式、表等があります▼， ｍは自然数、ｎは５〜３０の自然数を示す。）で表され
   る重合体よりなる配向性潤滑剤層をＬａｎｇｍｕｉｒ−
   Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法によつて形成することを特徴とする
   磁気記憶体の製造方法。
3. （３）鏡面研磨された非磁性合金層を被覆した合金円板
   上または鏡面研磨された合金円板上に金属磁性薄膜媒体
   を被覆し、次いでこの上に非晶質無機酸化物層を被覆し
   た後、プラズマ中で処理し、さらに該非晶質無機酸化物
   層の上に、一般式； ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒは▲数式、化学式、表等があります▼， ｍは自然数、ｎは５〜３０の自然数を示す。）で表され
   る重合体よりなる配向性潤滑剤層をＬａｎｇｍｕｉｒ−
   Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法によつて形成することを特徴とする
   磁気記憶体の製造方法。