JPH0366732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

Ａ 産業上の利用分野 本発明は、有機結合剤中に於ける磁性粒子の分
散系をデイスク基板上の磁性膜として有している
磁気記録デイスクに係り、更に具体的に云えば、
耐久性及び平滑性を改良するために、上記磁性膜
上に炭素層を有している上記磁気記録デイスクに
係る。 Ｂ 従来技術 粒子状媒体型の磁気記録デイスクは、有機結合
剤中に分散された磁性粒子の被膜を有する基板と
して特徴づけられる。上記有機結合剤は、典型的
には、エポキシ樹脂及びフエノール樹脂の混合物
の如き種々の重合体、溶剤、結合剤中に於ける磁
性粒子の分散を助ける分散剤、並びに後のデイス
ク基板の回転被覆を容易にする流動剤を含む。デ
イスクが硬化された後、デイスク・フアイルの始
動及び停止動作中のデイスク表面に於ける読取及
び書込ヘツドの移動を容易にするために、上記被
膜に液状潤滑剤が付着される。粒子媒体型の磁気
記録デイスクの或るものは又、上記被膜の耐久性
を増し、読取及び書込ヘツドによる衝撃からデイ
スクの損傷を防ぐために、アルミナ（Al₂O₃）の
如き、荷重に耐える粒子を上記有機結合剤中に含
んでいる。最も一般的な型の粒子媒体型磁気記録
デイスクに於ては、水平方向の記録が行われ、粒
子の磁軸がデイスクの平面に平行に整合されてい
るが、粒子の磁軸をデイスクの平面に垂直に配向
させることによつて、垂直方向の記録を行うよう
に、粒子媒体型磁気記録デイスクを形成すること
もできる。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 デイスク上に液体潤滑剤が用いられる場合、幾
つかの問題が生じる。デイスクに加えられる潤滑
剤が足りないと、デイスクと読取及び書込ヘツド
との間に極めて大きな摩擦が生じて、デイスク及
びヘツドの摩耗が増加することになる。又、デイ
スクに加えられる潤滑剤が多すぎると、デイス
ク・フアイルの始動時にヘツドがデイスクから離
れ難くなる。 被膜中にアルミナ又は他の荷重に耐える粒子が
用いられる場合にも、幾つかの問題が生じる。ア
ルミナは被膜を不均質にするため、ビツトの消失
の如き磁気的欠陥の数が増加する。又、アルミナ
粒子は、荷重に耐える、それらの機能を達成する
ように、デイスク表面に近接して配置されるた
め、しばしば、該デイスク表面から押し出され
て、デイスクをでこぼこにする。ヘツドを比較的
低い飛行高さで飛行させたい場合には、それらの
でこぼこの存在は製造プロセスに於てもうつの工
程を必要とし、即ちそれらのでこぼこを切除する
ために相当に低い飛行高さで飛行する研摩ヘツド
によつて、デイスク表面を平滑化即ち研摩する必
要がある。それらのでこぼこが除かれても、アル
ミナ粒子はしばしば動作中にデイスクの被膜から
読取又は書込ヘツドの飛行高さよりも高くとび出
して、ヘツドをデイスク表面に衝突させる可能性
がある。 従つて、本発明の目的は、磁性膜上に薄い炭素
層を有する、改良された粒子媒体型磁気記録デイ
スクを提供することである。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、有機結合剤中に分散された磁性粒子
の被膜が基板上に形成されている磁気記録デイス
クに於て、上記結合剤が交差結合（架橋結合）に
より硬化する高分子材料を含み、この交差結合に
より有機結合材の磁性被膜層が硬化し、かつ上記
被膜上に炭素層が形成されている磁気記録デイス
クを提供する。 本発明ではさらに、磁性膜上に薄い炭素層がス
パツタリングにより付着される。該炭素層は、潤
滑材及び荷重に耐える粒子を不要にし、それらに
関連する問題及び欠陥を除く。 薄膜合金の磁気記録デイスクのための保護層と
してスパツタリングにより付着された炭素層を用
いることは、例えば欧州特許出願第26496号明細
書に開示されている如く、公知である。そのよう
な薄膜合金のデイスクに於ては、磁性膜と炭素層
との間に、スパツタリングされたチタン層の如き
接着層が必要である。従来、粒子媒体型磁気記録
デイスク上の保護層のスパツタリングによる付着
は、幾つかの理由により、好ましい成果を得てい
ない。第１の理由は、有機結合剤が、溶剤、分散
剤、及び流動剤の如き多数の物質を含み、それら
の物質から、スパツタリング・チエンバの高真空
状態の環境中に気体が放出される場合があること
である。これは、有機の被膜が完全に硬化されて
いない場合に特に云えることである。その気体放
出の問題は、薄膜合金のデイスクの場合には生じ
ない。第２の理由は、多くの有機の被膜の膨張率
が、最適な保護層の膨張率と相当に異なつている
ために、記録ヘツドが誤つて又はデイスク・フア
イルの始動及び停止中にデイスクに接触すること
により生じるかなりの局部的温度勾配によつて保
護層が下の有機の被膜から剥離する場合があるこ
とである。腹膜合金のデイスクに於ては、磁性膜
と、接着層と、炭素層との間に於ける膨張率の差
はずつと小さい。 Ｅ 実施例 粒子媒体型磁気記録デイスクのための典型的な
磁性膜の組成物は、有機結合剤中に、γ−Fe₂O₃
又はコバルト（Co）をドープされたγ−Fe₂O₃の
粒子の如き、磁性粒子を含む。上記結合剤は、典
型的には、熱硬化可能な重合体（例えば、エポキ
シ樹脂又はフエノール樹脂或はそれらの組合せ、
ポリウレタン、又はアクリラートの如き）、溶剤、
分散剤、及び流動剤を含む。初めに、磁性粒子を
媒体ミル又はボール・ミル中に配置して、集塊を
破壊し、該粒子を更に分散させた後、有機結合剤
中に混合する。アルミナの如き荷重に耐える粒子
を磁性膜中に用いる場合には、上記磁性膜の組成
物中にそれらの粒子も混合する。 その結果得られた組成物を、高度に研摩された
アルミニウム−マグネシウム合金のデイスクの如
きデイスク基板上に、該基板を回転させながら注
ぐことにより、上記基板に被膜として付着させ
る。磁性粒子をそれらが正しく整合されるように
磁性膜中に配向させるために、回転している基板
に磁界を加える。それから、デイスクを硬化炉内
に配置して、有機結合剤中に重合体を交差結合さ
せ、従つてデイスクの磁性膜を硬化させる。硬化
後、デイスクの磁性膜を研摩し、洗浄して、残渣
を除去する。次に、デイスクが回転を停止して、
飛行していたヘツドがデイスク表面上に静止する
ときに、ヘツドとデイスクとの間に潤滑性を与え
るために、ペルフルオロアルキル・ポリエーテル
の如き液状潤滑剤をデイスクに付着して、磁性膜
中に吸収させる。デイスクを研摩したい場合に
は、その研摩は、洗浄後、上記潤滑剤を加える前
に行う。 上記粒子媒体型磁気記録デイスクは、硬化され
たデイスクの磁性膜上に炭素層を形成することに
よつて、改良される。粒子媒体型磁気記録デイス
ク上に炭素層を形成するための方法の一例に於て
は、アルミナ粒子を含むエポキシやフエノール樹
脂の結合剤中に分散されたγ−Fe₂O₃粒子を磁性
膜として有する従来の粒子媒体型磁気記録デイス
ク上に、炭素層をスパツタリングにより付着させ
た。上記デイスクを完全に硬化させ、研摩した
が、潤滑剤は付着しなかつた。上記磁性膜の厚さ
は略0.6μｍであつた。当技術分野に於て周知であ
る、従来のDCプレーナ・マグネトロン・スパツ
タリングにより、上記デイスク上に炭素層を付着
した。そのターゲツト陰極は、高圧でプレスされ
た高純度のクラフアイトであつた。電流は850V
の電圧に於て1.6Aに維持され、スパツタリン
グ・チエンバ内のアルゴン・ガスの圧力は４ｍ
Torrであつた。デイスクには、外部的加熱は何
ら加えられなかつた。これらのパラメータを用い
て、250Åの炭素層が５分で付着された。 多数の炭素層を、種々の有機の被膜を有するデ
イスク上に、1.6乃至2Aの電流、650乃至800Vの
電圧、及び４乃至10μｍHgのアルゴンの圧力を用
いて、スパツタリングにより付着した。次の表
は、上記方法に従つてスパツタリングにより付着
された炭素層を有するデイスクの代表例に於ける
耐久性及び摩擦特性を示している。

【表】

【表】 ール
表１の例に於て行われた始動／停止テストは耐
久性のテストであり、その１サイクルは、デイス
ク表面上にスライダを配置してデイスクの回転を
始動させ、スライダがその飛行高さに達する迄回
転させてから、デイスクの回転を停止させて、ス
ライダがデイスク表面上に配置する迄を云う。テ
ストされたすべてのデイスクに於て、炭素層は何
ら欠陥を生じなかつたので、テストを20000サイ
クル後に停止した。 表２は、種々の型の磁性膜及び厚さ200Åの炭
素層を有するデイスクに於て測定された静的及び
動的摩擦係数が、従来の潤滑剤を用いたデイスク
の場合よりも著しく改良されたことを示してい
る。炭素層を有するすべてのテイスク又、測定さ
れた付着性、即ち始動的にスライダをデイスク表
面から離すために要する力の量に於て、従来の潤
滑剤を用いたデイスクの場合よりも著しく改良さ
れたことを示した。 本発明に従つてスパツタリングにより付着され
た炭素層を有するデイスクは、磁性特性の著しい
劣化を示さなかつた。多数のデイスクに於て、炭
素層の付着前及び付着後に失われたビツトをテス
トした。そのようなテストの結果は、磁性膜に於
て測定された消失ビツトが何ら著しい変化を生じ
ないことを示した。更に、炭素層の付着前及び付
着後にデイスクから測定された信号の振幅の平均
は、100乃至250Åの範囲の厚さの炭素層に於て、
略１乃至３％の減少しか示さなかつた。 荷重に耐える粒子を含まない磁性膜上にも、炭
素層を形成した。付着されたそれらの炭素層は、
表１の例４に示されている如く、荷重に耐える粒
子を不要にする、充分な耐久性を示した。 これらの例に於て付着された炭素層の電子顕微
鏡写真は、本質的に、長距離の結晶性の秩序を有
しない非晶質の構造体を示した。それらの炭素層
は又、磁性膜に対して優れた付着性を示し、研摩
テストに於て何ら剥離を生じなかつた。有機の被
膜がスパツタリング・チエンバ内の高真空状態に
さらされたときに予想される、それらの被膜から
のガスの放出は、それらのすべての例に於て、ス
パツタリング処理中に何ら観察されなかつた。更
に、それらの炭素層は下の有機の被膜に順応し、
均一な厚さの層として付着されるので、デイスク
は優れた平滑性を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体と、 この基体上に被着され、磁性粒子を分散保持す
   る有機結合剤の層であつて、高分子材料を含み、
   この高分子材料の交差結合により硬化されたもの
   と、 この有機結合剤の層の上にスパツタリングによ
   り被着された非晶質の炭素層とを有することを特
   徴とする磁気記録デイスク。