JPH0465455B2 - - Google Patents

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JPH0465455B2
JPH0465455B2 JP28649785A JP28649785A JPH0465455B2 JP H0465455 B2 JPH0465455 B2 JP H0465455B2 JP 28649785 A JP28649785 A JP 28649785A JP 28649785 A JP28649785 A JP 28649785A JP H0465455 B2 JPH0465455 B2 JP H0465455B2
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JP
Japan
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coated
inorganic oxide
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amorphous inorganic
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JP28649785A
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JPS62145533A (ja
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Shigeyoshi Suzuki
Masahiro Yanagisawa
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は磁気的記憶装置(磁気デイスク装置
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ツド(以下ヘツドと呼
ぶ)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。第一の方法は、操作開始時にヘ
ツ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、この時ヘツ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。第二の方法は磁気記
憶体に予め所要の回転を与えておき、急激にヘツ
ドを磁気記憶体面上に押しつけることにより前記
ヘツ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する方法である。この
ように第一の方法では操作開始時および終了時に
ヘツドの磁気記憶体面は接触摩擦状態にあり、第
二の方法ではヘツ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
におけるヘツドと磁気記憶体の間に生じる摩擦力
は、ヘツドおよび磁気記憶体を摩耗させ、ついに
はヘツドおよび金属磁性薄膜媒体に傷を作ること
がある。
また前記接触摩擦状態においてヘツドのわずか
な姿勢の変化がヘツドにかかる荷重を不均一にさ
せヘツドおよび磁気記憶体表面を作ることもあ
る。
また更に前記接触まさつ状態におけるヘツドと
磁気記憶体間に生じる摩擦力は、特に多くのヘツ
ドを取りつ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ー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ツドが磁気記憶体
に接触し、ヘツドと磁気記憶体間に大きな摩擦力
が働き、ヘツ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。
この様なヘツドと磁気記憶体との接触摩擦力か
らヘツドおよび磁気記憶体を保護するために磁気
記憶体の表面に保護被膜を被覆すること必要であ
り、又この保護被膜は前記ヘツドと磁気記憶体間
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。上記潤滑剤はその下地体と十分に結合してい
なければならない。潤滑層がその下地と十分に結
合していないと、ヘツ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ツド
のまわりおよびヘツドと磁気記憶体の間に毛管現
象により多量に集まり、記録再生時のヘツドの浮
揚安定性に悪影響をおよぼす。
上記潤滑層のヘツドとの接触摩擦力を小さくす
る効果はヘツ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ツド面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ンオイル、ふつ
素油、フロロシリコンなど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
など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)。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化学結合する結合力が十分
でなく、シランまたはシラザン類においてはヘツ
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層が十分でない。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
はヘツ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つた。
本発明の目的はこ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。
(問題点を解決するための手段) この発明の要旨とするところは、ふつ素油分子
の末端に非晶質無機酸化物と化学結合する官能基
を導入し潤滑層と下地体を十分に結合させ、一
方、分子量の大きなふつ素油分子を使用すること
でヘツドと下地体と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を十分に介在させ、潤
滑層とヘツドとの接触摩擦力を小さくすることで
ある。この非晶質無機酸化物と化学結合する官能
基として反応性に富むイソシアネート基を用いる
ことが重要な点である。
(作用) 非晶質無機酸化物はポリ珪酸あるいはSiO2
ガラス、アルミナなどの膜である。イソシアネー
ト基は反応性に富みこの非晶質無機酸化物の表面
に存在するシラノール基(Si−OH)や水酸基
(−OH)と化学結合し、非晶質無機酸化物とふ
つ素油分子を強固に結びつける。一方、ふつ素油
分子は表面エネルギーを低下させ優れた潤滑効果
を示す。したがつて、一般式O=C=N−CF2
(C2F4O)p−(CF2O)q−CF2−N=C=O
(p,qは整数)で表わされる重合体を用いれば
下地体と強固に結合した優れた潤滑剤が得られ
る。また、このままでも下地体と重合体は強固に
結合するが、非晶質無機酸化物を形成した後、プ
ラズマ中で処理してから重合体を塗布すれば、表
面のクリーニングが完全になること、および、イ
オンの打ち込みによりイソシアネート基と化学結
合するラジカル生成することなどの理由で下地体
と重合体の結合はさらに強固になる。
更に、記録および再生にとつてはスペーシング
(記録および再生時におけるヘツドと磁気記憶体
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方が望ましいが、この
重合体は非常に薄い潤滑層を形成することが可能
である。非晶質無機酸化物の上に潤滑剤分子を被
覆して、化学反応を起こし、非晶質無機酸化物と
潤滑剤分子とを結合させた後、フレオン洗浄する
ことにより非晶質無機酸化物と結合していない余
分の潤滑剤がとりさられ、単分子層に近い潤滑層
が形成される。単分子と重合体の化学反応は塗布
後自然に進行するが、焼成すれば短時間ですむ。
実施例 1 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
第1図は、この発明の磁気記憶体の構成を示す断
面図である。図面において本発明の磁気記憶体7
は、合金円盤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
が被覆され、さらにこの上に潤滑剤5が被覆され
ている。
合金円盤1として施盤加工および熱矯正によつ
て十分小さなうねり(円周方向および半径方向で
ともに50μm以下)をもつた面に仕上げられたデ
イスク状アルミニウム合金基盤上に非磁性合金層
2としてニツケル−燐(Ni−P)合金を約50μm
の厚さにメツキし、このNi−Pメツキ膜を機械
的研磨により表面粗さ0.04μm以下、厚さ約30μm
まで鏡面仕上げしたのち、その上に金属性薄膜媒
体3としてコバルト−ニツケル−燐(Co−Ni−
P)合金を約0.05μmの厚さにメツキした。さら
にこのCo−Ni−P合金膜の上に、下に示した組
成の溶液を十分に混合し、ごみまたは析出した
SiO2をろ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% n−ブチルアルコール :80重量% その後このデイスク基盤を200℃の温度で3時
間焼成しCo−Ni−P合金膜の上にポリ珪酸の被
膜を形成した。
分子量約3000のO=C=N=−CF2(C2F4O)
p−(CF2)q−CF2−N=C=O(p:q=1:
1)をフレオンに溶解し0.08重量%の溶液を作成
し、0.2μmのフイルターを通してろ過した。この
溶液をポリ珪酸被膜を形成した前記デイスク基板
に回転塗布した後100℃の温度で40分間焼成を行
ないフレオンで基板を洗浄し余分の重合体を洗い
落とした。
重合体を塗布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43erg/cm2から重合
体塗布後では23erg/cm2が低下しヘツドと下地体
との接着を防止する効果が大きいことがわかつ
た。
次に、このデイスク基板とヘツドとの間に働く
動摩擦係数を測定した。動摩擦係数はヘツドに歪
ゲージを連結し、デイスクを一定速度で回転させ
たときに生じるヘツドとデイスク間の動摩擦力を
測定し、これをヘツドに加えた荷重で割つてもと
めた。測定は荷重15g、滑り速度100mm/minの
条件で行なつた。その結果、動摩擦係数の値とし
て0.180が得られ、重合体を塗布しない場合の
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、この重合体を塗布したデイスク基板と荷
重70gのモノリシツクヘツドを用いてデイスクと
ヘツドの接触摩擦試験を30000回繰り返し行なつ
たが、ヘツドクラツシユおよびヘツドによる接触
摩擦によるデイスクの表面状態の変化は皆無であ
つた。
実施例 2 分子量約3000のO=C=N−CF2−(C2F4O)
p−(CF2O)q−CF2−N=C=O(p:q=
4:1)をフレオンに溶解し0.08重量%の溶液を
作成し、0.2μmのフイルターを通してろ過した。
実施例1と同様に作成しポリ珪酸被膜を形成した
デイスク基板に前記重合体を回転塗布し100℃の
温度で40分間焼成した後フレオンで余分な重合体
を洗い落とした。実施例1と同様の方法で表面エ
ネルギーと動摩擦係数の値を求めた。その結果、
重合体を塗布することにより表面エネルギーの値
は43erg/cm2から24erg/cm2に低下し、動摩擦係数
の値は0.546から0.190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、
30000回の接触摩擦試験によるデイスクの表面状
態の変化は皆無であつた。
実施例 3 実施例1と同様の方法で作成したデイスク基板
のCo−Ni−P合金膜の上にポリ珪酸被膜のかわ
りにAl2O3(非晶質アルミナ)をスパツタ法によ
り被覆した。このデイスク基板に実施例1で作成
した重合体溶液を回転塗布し100℃の温度で40分
間焼成した後フレオンで余分の重合体を洗い落と
し、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、重合体を塗布
することにより、表面エネルギーの値は45erg/
cm2から23erg/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30000回の接触摩擦試
によるデイスク表面状態の変化は皆無であつた。
実施例 4 実施例1と同様の方法で作成し、ポリ珪酸被膜
を形成したデイ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18sccm、電力
密度0.35W/cm2、圧力1.3Pa、バイアス電位1KV
の条件で2分間エツチングを行なつた後、実施例
1で作成した重合体層溶液を2500回/分の速度で
回転塗布した。100℃で40分間焼成し、フレオン
で基板を洗浄した。実施例1と同様の方法で表面
エネルギーと動摩擦係数の値を測定した。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/cm2から重合体塗
布後では18erg/cm2と、Arプラズマ処理しない場
合よりさらに低下し、動摩擦係数の値も同様にポ
リ珪酸上の0.614から重合体塗布後0.174とさらに
小さくすることができた。
また、実施例1と同様に30000回の接触摩擦試
験によるデイスク表面状態の変化は皆無であつ
た。
(発明の効果) このように本発明における磁気記憶体はヘツド
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、磁気デイ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図は本発明の磁気記憶体の断面をしめす
図である。 図において1は合金円盤、2は鏡面仕上げされ
た非磁性合金層、3は金属磁性薄膜媒体、4は非
晶質無機酸化物、5は配向性潤滑剤層、6は保護
被膜であり、非晶質無機酸化物4と配向性潤滑層
5からなつている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 表面が鏡面の非磁性合金層が被覆された合金
    円盤上または表面が鏡面の合金円盤上に金属磁性
    薄膜媒体が被覆されており、この上に非晶質無機
    酸化物層が被覆され、さらにこの上に前記非晶質
    無機酸化物と固着可能な配向性潤滑剤が被覆され
    ている磁気記憶体において、前記配向性潤滑剤
    が、一般式 O=C=N−CF2−(C2F4O)p−(CF2O)
    q−CF2−N=C=O (p,qは整数) で表わされる重合体であることを特徴とする磁気
    記憶体。 2 鏡面研磨された非磁性合金層を被覆した合金
    円盤上または鏡面研磨された合金円盤上に金属磁
    性薄膜媒体を被覆し、この上に非晶質無機酸化物
    層を被覆し、さらに前記非晶質無機酸化物層の上
    に、一般式 O=C=N−CF2−(C2F4O)p−(CF2O)
    q−CF2−N=C=O (p,qは整数) で表わされる重合体を塗布し、または塗布後焼成
    して前記非晶質無機酸化物層と前記重合体を結合
    させることを特徴とする磁気記憶体の製造方法。 3 鏡面研磨された非磁性合金層を被覆した合金
    円盤上または鏡面研磨された合金円盤上に金属磁
    性薄膜媒体を被覆し、この上に非晶質無機酸化物
    層を被覆し、プラズマ中で処理した後、前記非晶
    質無機酸化物層の上に、一般式 O=C=N−CF2−(C2F4O)p−(CF2O)
    q−CF2−N=C=O (p,qは整数) で表わされる重合体を塗布し、または塗布後焼成
    して前記非晶質無機酸化物層と前記重合体を結合
    させることを特徴とする磁気記憶体の製造方法。
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US5049410A (en) * 1989-11-01 1991-09-17 International Business Machines Corporation Lubricant film for a thin-film disk

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