JPH05307747A - Magnetic disk - Google Patents

Magnetic disk

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Publication number
JPH05307747A
JPH05307747A JP13784792A JP13784792A JPH05307747A JP H05307747 A JPH05307747 A JP H05307747A JP 13784792 A JP13784792 A JP 13784792A JP 13784792 A JP13784792 A JP 13784792A JP H05307747 A JPH05307747 A JP H05307747A
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JP
Japan
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lubricant layer
layer
magnetic disk
film
protective film
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Pending
Application number
JP13784792A
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Japanese (ja)
Inventor
Mariko Yoda
真里子 依田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH05307747A publication Critical patent/JPH05307747A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve wear resistance by forming a solid lubricant layer which consists of a satd. fatty acid salt and is solid at ordinary temp. and a liquid lubricant layer which consists of perfluoropolyether and is liquid at ordinary temp. on a protective film consisting of carbon. CONSTITUTION:A ground surface film 3 consisting of Cr, a magnetic layer 4, the protective film 5 and the lubricant layer 6 are successively laminated on an aluminum substrate 7 formed with an Ni-P plating film 2 on the surface. The protective film 5 provided to protect the magnetic layer 4 against the impact by the contact with a magnetic head is formed of a carbon film or SiO2 film and the lubricant layer 6 is formed on this protective film 5 in order to assure the wear resistance and wear resistance to the magnetic head. The lubricant layer 6 is formed of the two-layered constitution consisting of the solid lubricant 7 and the liquid lubricant layer 8 consisting of the perfluoropolyether. A sufficient lubricating effect is obtd. by forming the solid lubricant layer 7 as a thick film if the lubricant layer 6 is formed of the two- layered constitution consisting of the layer 7 and the layer 8 in such a manner. In addition, a self-restoration effect is obtd. and a lubricating effect is secured long by the liquid lubricant layer 8 of the perfluoropolyether.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上に利用分野】本発明は、磁気ディスクに関し、
特にCSS(コンタクト・スタート・ストップ)特性に
優れる磁気ディスクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk,
In particular, it relates to a magnetic disk having excellent CSS (contact start / stop) characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばコンピュータ等の記憶媒体として
は、ランダムアクセスが可能な円板状の磁気ディスクが
広く用いられており、なかでも応答性に優れること、記
憶容量が大きいことから、アルミニウム等の硬質材料よ
りなる基板上に記録磁性層を形成してなる磁気ディスク
(ハードディスク)が使用されている。
2. Description of the Related Art As a storage medium for, for example, a computer, a disc-shaped magnetic disk which can be randomly accessed is widely used. Among them, since it is excellent in response and has a large storage capacity, it is made of aluminum or the like. A magnetic disk (hard disk) in which a recording magnetic layer is formed on a substrate made of a hard material is used.

【0003】上述のような磁気ディスクは、高速で回転
して同心円状に多数のトラックに情報の記録再生を行う
ものである。
The magnetic disk as described above rotates at a high speed to record and reproduce information on a large number of tracks concentrically.

【0004】ところで、上記磁気ディスクに対して記録
再生を行う場合には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性層
面とを接触した状態で装着した後、上記磁気ディスクに
所定の回転を与えることによりヘッドと磁性層面との間
に微小な空位層を形成し、この状態で記録再生を行うC
SS方式(コンタクト・スタート・ストップ方式)によ
るのが一般的である。
By the way, when recording / reproducing on / from the magnetic disk, the magnetic head and the magnetic layer surface are mounted in contact with each other at the start of the operation, and then the magnetic disk is rotated by a predetermined amount. A minute vacant layer is formed between the magnetic layer surface and recording / reproducing in this state C
The SS method (contact start stop method) is generally used.

【0005】このようなCSS方式では、磁気ヘッドは
操作開始時や操作終了時には磁性層面と接触摩擦状態に
あり、ヘッドと磁気ディスクの間に生じる摩擦力は、こ
れら磁気ヘッドや磁気ディスクを摩耗させる原因とな
る。あるいは、磁気ディスクの表面性によっては、磁気
ヘッドが磁気ディスクに吸着し、磁気ディスクに大きな
衝撃を与える場合がある。したがって、上記磁気ディス
クとしては、ヘッドに対する摩擦係数が小さいこと、耐
摩耗性を有すること、ヘッドと接触した際の衝撃に耐え
得ることが必要である。
In such a CSS system, the magnetic head is in contact friction with the magnetic layer surface at the start and end of the operation, and the frictional force generated between the head and the magnetic disk causes the magnetic head and the magnetic disk to wear. Cause. Alternatively, depending on the surface properties of the magnetic disk, the magnetic head may stick to the magnetic disk and give a large impact to the magnetic disk. Therefore, it is necessary for the magnetic disk to have a small coefficient of friction with respect to the head, have wear resistance, and be able to withstand impact when contacting the head.

【0006】そこで、上記ハードディスクは、基板上に
非磁性下地膜,記録磁性層,保護膜,潤滑剤層が順次積
層された構成とされる。すなわち、上記非磁性下地膜お
よび保護膜は磁気ヘッドとの接触による衝撃等に耐えら
れる耐久性を確保するものであり、上記潤滑剤層はヘッ
ドとの摺動に対する耐摩擦性,耐摩耗性を向上させるも
のである。
Therefore, the hard disk has a structure in which a nonmagnetic undercoat film, a recording magnetic layer, a protective film, and a lubricant layer are sequentially laminated on a substrate. That is, the non-magnetic undercoating film and the protective film ensure durability to withstand impacts due to contact with the magnetic head, and the lubricant layer has abrasion resistance and wear resistance against sliding with the head. To improve.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記潤滑剤
層に使用する潤滑剤としては、従来、PFPE(パーフ
ルオロポリエーテル)等の液体潤滑剤が使用されてい
る。
A liquid lubricant such as PFPE (perfluoropolyether) is conventionally used as the lubricant used in the lubricant layer.

【0008】ところが、液体潤滑剤を使用する場合、磁
気ヘッドとディスクの間に液体が介在することとなるの
で、ヘッドとディスクがはりつき易くなる、ディスクの
回転遠心力によって潤滑剤が飛散し(回転損失)て、潤
滑効果が失われるといった問題がある。特に、ヘッドと
ディスクのはりつきが生じると、ヘッドとディスクの摩
擦係数が増大してヘッドの走行性が劣化し、さらには、
ヘッドクラッシュが生じて、ヘッドのジンバルばねの挫
屈,磁気ディスクの破損等のトラブルも発生する。
However, when a liquid lubricant is used, since the liquid is present between the magnetic head and the disk, the head and the disk easily stick to each other. The lubricant is scattered by the centrifugal force of the disk rotation (rotation). Therefore, there is a problem that the lubrication effect is lost. In particular, when sticking between the head and the disk occurs, the coefficient of friction between the head and the disk increases and the running performance of the head deteriorates.
A head crash occurs, causing troubles such as buckling of the head gimbal spring and damage of the magnetic disk.

【0009】ここで、液体潤滑剤層において、耐摩耗効
果は膜厚が厚い程向上するが、上記はりつき現象は膜厚
が厚い程生じ易い。このため、液体潤滑剤層は、膜厚の
最適化が難しく、潤滑剤の量,種類等を調整したとして
も耐摩耗性の獲得,はりつきの防止の両方を達成するも
のとするのは困難である。
Here, in the liquid lubricant layer, the wear resistance effect improves as the film thickness increases, but the sticking phenomenon tends to occur as the film thickness increases. Therefore, it is difficult to optimize the thickness of the liquid lubricant layer, and it is difficult to achieve both wear resistance and prevention of sticking even if the amount and type of lubricant are adjusted. is there.

【0010】潤滑剤として固体潤滑剤を使用すれば上述
のようなはりつき現象,回転損失は回避できると考えら
れるが、固体潤滑剤は、液体潤滑剤のような表面拡散に
よる自己修復作用が無いため、摺動による摩耗(摺動損
失)が回復せず、さらに進行して潤滑効果が加速度的に
劣化するといった欠点がある。
It is considered that if the solid lubricant is used as the lubricant, the sticking phenomenon and the rotation loss as described above can be avoided, but the solid lubricant does not have a self-repairing action due to surface diffusion unlike the liquid lubricant. However, there is a drawback that abrasion (sliding loss) due to sliding cannot be recovered, and further progresses to deteriorate the lubricating effect at an accelerated rate.

【0011】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、ヘッドのはりつきが生じ
難く、繰り返し使用した場合にも潤滑剤層が損失せず、
CSS耐久性に優れた磁気ディスクを提供することを目
的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, sticking of the head hardly occurs, and the lubricant layer is not lost even when it is repeatedly used,
An object is to provide a magnetic disk having excellent CSS durability.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気ディスクは、非磁性基板上に金属磁
性薄膜、カーボン保護膜が形成されてなる磁気ディスク
において、上記カーボン保護膜上に飽和脂肪酸塩よりな
る常温で固体状態の固体潤滑剤層、パーフルオロポリエ
ーテルよりなる常温で液体状態の液体潤滑剤層が形成さ
れていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the magnetic disk of the present invention is a magnetic disk in which a metal magnetic thin film and a carbon protective film are formed on a non-magnetic substrate. A solid lubricant layer formed of a saturated fatty acid salt in a solid state at room temperature and a liquid lubricant layer formed of perfluoropolyether in a liquid state at room temperature are formed thereon.

【0013】また、非磁性基板上に金属磁性薄膜、Si
2 保護膜が形成されてなる磁気ディスクにおいて、上
記Si2 O保護膜上にシランカップリング剤よりなる常
温で固体状態の固体潤滑剤層,パーフルオロポリエーテ
ルよりなる常温で液体状態の液体潤滑剤層が形成されて
いることを特徴とするものである。さらに、飽和脂肪酸
塩が式4に示す飽和脂肪酸塩であることを特徴とするも
のである。
Further, a metal magnetic thin film, Si, is formed on the non-magnetic substrate.
In a magnetic disk having an O 2 protective film formed thereon, a solid lubricant layer made of a silane coupling agent in a solid state at room temperature and a liquid lubricant made of perfluoropolyether in a liquid state in a normal state are formed on the Si 2 O protective film. It is characterized in that an agent layer is formed. Further, the saturated fatty acid salt is a saturated fatty acid salt represented by Formula 4.

【0014】 CF3 (CF2 n COONH3 m 2m+1 ・・・式4 (但し、mは18以上の整数、nは6〜8の整数であ
る。) さらに、また、シランカップリング剤が式5に示すシラ
ンカップリング剤であることを特徴とするものである。 (Ck 2k+1O)3 Si(CH2 n m 2m+1 ・・・式5 (但し、kは1または2、mは1〜10の整数、nは2
または3である。) また、パーフルオロポリエーテルが式6に示すパーフル
オロポリエーテルであることを特徴とするものである。
CF 3 (CF 2 ) n COONH 3 C m H 2m + 1 Formula 4 (where m is an integer of 18 or more and n is an integer of 6 to 8) Further, the silane cup is also used. The ring agent is a silane coupling agent represented by Formula 5. (C k H 2k + 1 O ) 3 Si (CH 2) n C m F 2m + 1 ··· Equation 5 (where, k is 1 or 2, m is an integer of from 1 to 10, n represents 2
Or 3. In addition, the perfluoropolyether is a perfluoropolyether represented by the formula (6).

【0015】 RCF2 (CF2 O)n (CF2 CF2 O)m CF2 R ・・・式6 (但し、Rはアルコール,グリコール,グリセリン,フ
ェノール,カルボン酸またはこれらのフッ素置換体、m
+nは10〜50の整数である。) さらに、固体潤滑剤層の膜厚Ds が、20Å≦Ds ≦7
00Åであることを特徴とするものである。
RCF 2 (CF 2 O) n (CF 2 CF 2 O) m CF 2 R (Formula 6) (wherein R is alcohol, glycol, glycerin, phenol, carboxylic acid or fluorine substitution product thereof, m
+ N is an integer of 10 to 50. ) Further, the film thickness D s of the solid lubricant layer is 20Å ≦ D s ≦ 7.
It is characterized by being 00Å.

【0016】さらに、また 液体潤滑剤層の膜厚D
L が、5Å≦DL ≦15Åであることを特徴とするもの
である。
Furthermore, the film thickness D of the liquid lubricant layer
L is 5Å ≦ D L ≦ 15Å.

【0017】[0017]

【作用】磁気ディスクに液体潤滑剤層のみを設ける場
合、液体潤滑剤層は、層厚の増大に伴ってヘッドとディ
スクのはりつきを誘発し、ディスクとヘッドの静止摩擦
係数を増大させる。したがって、潤滑剤層の厚膜化が制
限され、潤滑効果が十分得られない。
When only the liquid lubricant layer is provided on the magnetic disk, the liquid lubricant layer induces sticking between the head and the disk as the layer thickness increases, and increases the static friction coefficient between the disk and the head. Therefore, the thickening of the lubricant layer is limited, and the lubricating effect cannot be sufficiently obtained.

【0018】一方、固体潤滑剤層のみを設けると、固体
潤滑剤層は液体潤滑剤のような表面拡散による自己修復
作用がないため、摺動損失が大きく、潤滑効果の劣化が
速い。
On the other hand, when only the solid lubricant layer is provided, the solid lubricant layer does not have a self-repairing action due to surface diffusion unlike liquid lubricants, so that the sliding loss is large and the lubricating effect is rapidly deteriorated.

【0019】本発明においては、潤滑剤層を固体潤滑剤
層と液体潤滑剤層の2層構成とする。潤滑剤層を固体潤
滑剤層と液体潤滑剤層に2層構成とすると、固体潤滑剤
層を厚膜とすることで十分な潤滑効果が得られる。ま
た、液体潤滑剤層によって自己修復作用が得られるの
で、摺動損失が小さく、潤滑効果が長期間維持されるこ
ととなる。
In the present invention, the lubricant layer has a two-layer structure of a solid lubricant layer and a liquid lubricant layer. When the lubricant layer has a two-layer structure including a solid lubricant layer and a liquid lubricant layer, a sufficient lubricating effect can be obtained by forming the solid lubricant layer as a thick film. Further, since the liquid lubricant layer has a self-repairing action, the sliding loss is small and the lubricating effect is maintained for a long time.

【0020】さらに、本発明では、液体潤滑剤としてパ
ーフルオロポリエーテルを使用するとともに、固体潤滑
剤として、保護膜がカーボン保護膜の場合には飽和脂肪
酸塩を、保護膜がSiO2 保護膜の場合には、シランカ
ップリング剤を使用する。これにより、保護膜,固体潤
滑剤層,液体潤滑剤層が相互に均一かつ強固に接着さ
れ、より安定な潤滑効果が得られることとなる。
Further, in the present invention, perfluoropolyether is used as the liquid lubricant, and as the solid lubricant, a saturated fatty acid salt is used when the protective film is a carbon protective film, and a protective film is a SiO 2 protective film. In some cases, a silane coupling agent is used. As a result, the protective film, the solid lubricant layer, and the liquid lubricant layer are evenly and firmly adhered to each other, and a more stable lubricating effect can be obtained.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0022】本実施例の磁気ディスクは、図1に示すよ
うに、表面にNi−Pメッキ膜2が形成されたアルミ基
板1上にCr下地膜3、磁性層4、保護膜5、潤滑剤層
6が順次積層されてなるものである。
As shown in FIG. 1, the magnetic disk of this embodiment has a Cr base film 3, a magnetic layer 4, a protective film 5, and a lubricant on an aluminum substrate 1 having a Ni-P plated film 2 formed on the surface thereof. The layers 6 are sequentially laminated.

【0023】上記Ni−Pメッキ膜2は、アルミ基板1
の表面硬度を高め、磁性層4に対する密着性を確保する
ことを目的として設けられるもので、従ってハードディ
スクにおいては、このNi−Pメッキ膜2の表面に形成
した状態のアルミ基板1が剛性基板として取り扱われ
る。また、Cr下地膜3は、磁性層4を蒸着スパッタ等
により形成する際に、結晶性等をコントロールするため
に設けられ、磁気特性(例えば保磁力等)を改善する効
果を有する。
The Ni-P plated film 2 is formed on the aluminum substrate 1
Is provided for the purpose of increasing the surface hardness of the hard disk and ensuring the adhesion to the magnetic layer 4. Therefore, in the hard disk, the aluminum substrate 1 formed on the surface of the Ni-P plated film 2 serves as a rigid substrate. Will be treated. Further, the Cr underlayer 3 is provided to control the crystallinity and the like when the magnetic layer 4 is formed by vapor deposition sputtering or the like, and has the effect of improving the magnetic characteristics (for example, coercive force).

【0024】上記磁性層4としては、Co−Cr−Ta
系合金薄膜等,従来公知の金属磁性薄膜が何れも適用可
能である。上記保護膜5は、磁性層4を磁気ヘッドとの
接触による衝撃から保護するために設けられるものであ
り、カーボン膜あるいはSiO2 膜が使用される。さら
に、上記保護膜5上に設けられる上記潤滑剤層6は、磁
気ヘッドに対する耐摩擦性,耐摩耗性を確保するための
ものである。
The magnetic layer 4 is made of Co--Cr--Ta.
Any conventionally known metal magnetic thin film such as a system alloy thin film can be applied. The protective film 5 is provided to protect the magnetic layer 4 from an impact due to contact with the magnetic head, and a carbon film or a SiO 2 film is used. Further, the lubricant layer 6 provided on the protective film 5 is for ensuring abrasion resistance and abrasion resistance for the magnetic head.

【0025】ここで、磁気ディスクに用いる潤滑剤とし
ては通常使用されているパーフルオロポリエーテル(P
FPE)等の液体潤滑剤と、固体潤滑剤とがあるがそれ
ぞれ欠点を有する。液体潤滑剤層は、膜厚をあまり厚く
するとヘッドとディスクのはりつきを誘発する。したが
って、厚膜化に制限があり、十分に潤滑効果を得ること
ができない。一方、固体潤滑剤層は、上記はりつき現象
を誘発することはないが、液体潤滑剤のような表面拡散
による自己修復作用がないため、摩耗が進行し易く、潤
滑効果の劣化が速い。
Here, perfluoropolyether (P) which is usually used as a lubricant for magnetic disks is used.
There are liquid lubricants such as FPE) and solid lubricants, but they have their respective drawbacks. The liquid lubricant layer causes sticking between the head and the disk when the film thickness is too large. Therefore, there is a limitation in increasing the film thickness, and a sufficient lubricating effect cannot be obtained. On the other hand, the solid lubricant layer does not induce the sticking phenomenon described above, but does not have the self-repairing action due to surface diffusion unlike the liquid lubricant, so that the wear easily progresses and the lubricating effect deteriorates quickly.

【0026】本発明では、上記潤滑剤層6を固体潤滑剤
層7とパーフルオロポリエーテル(PFPE)よりなる
液体潤滑剤層8の2層構成とする。
In the present invention, the lubricant layer 6 has a two-layer structure including a solid lubricant layer 7 and a liquid lubricant layer 8 made of perfluoropolyether (PFPE).

【0027】潤滑剤層6を固体潤滑剤層7とPFPE液
体潤滑剤層8の2層構成とすると、固体潤滑剤層7を厚
膜とすることで十分な潤滑効果が得られる。また、PF
PE液体潤滑剤層8によって自己修復作用が得られるの
で、摺動損失が進行し難く、潤滑効果が長期間維持され
ることとなる。
When the lubricant layer 6 has a two-layer structure of the solid lubricant layer 7 and the PFPE liquid lubricant layer 8, the solid lubricant layer 7 having a thick film provides a sufficient lubricating effect. Also, PF
Since the PE liquid lubricant layer 8 has a self-repairing action, it is difficult for the sliding loss to progress and the lubricating effect is maintained for a long period of time.

【0028】また、さらに、本発明では保護膜5,潤滑
剤層6の相互の結合を均一かつ強固なものとするため
に、上記固体潤滑剤層7に使用する固体潤滑剤を以下の
ように規制する。
Further, in the present invention, in order to make the mutual coupling of the protective film 5 and the lubricant layer 6 uniform and strong, the solid lubricant used in the solid lubricant layer 7 is as follows. regulate.

【0029】ここで、強固な結合を達成する固体潤滑剤
は、保護膜5がカーボン保護膜,SiO2 保護膜のいず
れであるかによって異なる。
Here, the solid lubricant that achieves a strong bond depends on whether the protective film 5 is a carbon protective film or a SiO 2 protective film.

【0030】まず、保護膜5がカーボン保護膜の場合に
は、固体潤滑剤として飽和脂肪酸塩を用いる。カーボン
膜表面は電気伝導度が非常に大きく、極性基との親和性
が極めて高い。したがって、図2に示すように飽和脂肪
酸塩の極性末端基21(COOH,COONH3 等)に
よって保護膜5と固体潤滑剤層7とが強固に結合する。
また、近接する飽和炭化水素基23間にファンデルワー
ルス力が働くことによって飽和脂肪酸塩の存在状態が安
定化する。〔極性末端基を有する飽和炭化水素としては
飽和脂肪酸塩以外にエステル化合物,アミド化合物も考
えられるが、エステル化合物,アミド化合物はカーボン
膜への吸着力が飽和脂肪酸塩に比べて弱く、上記固体潤
滑剤としては不十分である。〕
First, when the protective film 5 is a carbon protective film, a saturated fatty acid salt is used as a solid lubricant. The surface of the carbon film has a very high electric conductivity and an extremely high affinity with polar groups. Therefore, as shown in FIG. 2, the protective film 5 and the solid lubricant layer 7 are firmly bonded by the polar terminal group 21 (COOH, COONH 3, etc.) of the saturated fatty acid salt.
In addition, the van der Waals force acts between the adjacent saturated hydrocarbon groups 23 to stabilize the existing state of the saturated fatty acid salt. [Saturated hydrocarbons having polar end groups include ester compounds and amide compounds in addition to saturated fatty acid salts, but the ester compounds and amide compounds have weaker adsorptive power to the carbon film than saturated fatty acid salts, and thus the above solid lubrication It is insufficient as a drug. ]

【0031】なお、ドライブ装置内の温度がディスクの
回転によって60℃程度にまで温度上昇することを考慮
すると、飽和脂肪酸塩としては融点が80℃以上のもの
を選択することが好ましい。
Considering that the temperature inside the drive device rises to about 60 ° C. due to the rotation of the disk, it is preferable to select a saturated fatty acid salt having a melting point of 80 ° C. or higher.

【0032】一方、保護膜がSiO2 膜の場合には、固
体潤滑剤としてシランカップリング剤を使用する。図3
に示すようにSiO2 膜表面には、シラノール基(Si
OH)が存在するので、該SiOH基がシランカップリ
ング剤と化学的に反応する。これにより、保護膜5と固
体潤滑剤層7とが強固に結合する。
On the other hand, when the protective film is a SiO 2 film, a silane coupling agent is used as a solid lubricant. Figure 3
In the SiO 2 film surface as shown, silanol group (Si
OH) is present, the SiOH groups chemically react with the silane coupling agent. As a result, the protective film 5 and the solid lubricant layer 7 are firmly bonded.

【0033】また、SiO2 膜では、SiOH基が水分
を取り込むため、これによってはりつきが誘発され易く
なっているが、SiOH基とシランカップリング剤とが
化学的に結合すると、はりつきを起こし易くするSiO
H基が激減するので、この点においても有利である。
Further, in the SiO 2 film, the SiOH group takes in water, so that sticking is easily induced. However, when the SiOH group and the silane coupling agent are chemically bonded, sticking is easily caused. SiO
This is also advantageous in this respect because the H group is drastically reduced.

【0034】なお、シランカップリング剤は、保護膜5
と化学的結合を介しているので、融点が30℃程度とあ
る程度低いものであっても固体潤滑剤層として安定に存
在し得る。
The silane coupling agent is used as the protective film 5.
Since it is via a chemical bond with the solid lubricant layer, it can exist stably as a solid lubricant layer even if its melting point is as low as about 30 ° C.

【0035】上記飽和脂肪酸,シランカップリング剤は
いずれにおいても、フッ化炭素基を導入すると、潤滑性
が増大するとともに固体潤滑剤層7と液体潤滑剤層8の
相互の接着が強固となり、より良好な潤滑効果が得られ
る。フッ化炭素基が導入された飽和脂肪酸およびシラン
カップリング剤としては、それぞれ式7,式8に示すも
のが挙げられる。
In both of the saturated fatty acid and the silane coupling agent, when a fluorocarbon group is introduced, the lubricity is increased and the solid lubricant layer 7 and the liquid lubricant layer 8 are firmly adhered to each other. Good lubrication effect can be obtained. Examples of the saturated fatty acid having a fluorocarbon group introduced therein and the silane coupling agent include those represented by Formulas 7 and 8, respectively.

【0036】 CF3 (CF2 n COONH3 m 2m+1 ・・・式7 (Ck 2k+1O)3 Si(CH2 n m 2m+1 ・・・式8CF 3 (CF 2 ) n COONH 3 C m H 2m + 1 ... Equation 7 (C k H 2k + 1 O) 3 Si (CH 2 ) n C m F 2m + 1 ... Equation 8

【0037】式7において、炭化水素基の炭素数mは1
8以上であることが好ましい。mを18以上とすること
により、ファンデルワールス力が十分なものとなり、ド
ライブ内の温度上昇(60℃程度)時にもより安定に固
体状態で存在し得るようになる。また、フッ化炭素基の
炭素数nは、6〜8であることが好ましい。フッ化炭素
基の鎖長は、長い程潤滑効果の点では有利であるが、あ
まり長くなると炭化水素基のファンデルワールス力によ
る安定化をフッ化炭素基が立体的に妨害する虞れがあ
る。
In the formula 7, the number m of carbon atoms in the hydrocarbon group is 1
It is preferably 8 or more. By setting m to be 18 or more, the van der Waals force becomes sufficient, and even when the temperature in the drive rises (about 60 ° C.), it can exist in a more stable solid state. The carbon number n of the fluorocarbon group is preferably 6-8. The longer the chain length of the fluorocarbon group is, the more advantageous it is in terms of the lubrication effect, but if it is too long, the stabilization of the hydrocarbon group by the van der Waals force may sterically hinder the fluorocarbon group. ..

【0038】式8において、炭素数nは2〜3であるこ
とが好ましく、フッ化炭素基の炭素数mは1〜10であ
ることが好ましい。化5のシランカップリング剤におい
て、フッ化炭素基は配向性の安定化に寄与しており、炭
素数mを1〜10とすることにより、配向性安定化効果
が十分に発揮されるようになる。
In the formula 8, the carbon number n is preferably 2-3, and the carbon number m of the fluorocarbon group is preferably 1-10. In the silane coupling agent of Chemical formula 5, the fluorocarbon group contributes to the stabilization of the orientation property, and by setting the carbon number m to 1 to 10, the orientation stabilization effect is sufficiently exerted. Become.

【0039】上記飽和脂肪酸塩は、有機溶剤に希釈しデ
ィップ法(浸漬法)によりカーボン保護膜上に塗布する
ことによって固体潤滑剤層とされる。ここで、固体潤滑
剤層の層厚は、数分子厚〜数十分子厚(20〜数百Å)
とすることが好ましい。固体潤滑剤層が薄過ぎると、耐
摩擦,耐摩耗効果が十分に得られず、あまり厚くしても
上記範囲とした場合以上の効果は得られず、かえって潤
滑剤が無駄になる。なお、通常の場合、飽和脂肪酸塩を
50〜500mg/m2 となるように塗布すれば、上記
層厚の固体潤滑剤層となる。
The saturated fatty acid salt is diluted with an organic solvent and applied on the carbon protective film by a dipping method (immersion method) to form a solid lubricant layer. Here, the layer thickness of the solid lubricant layer is several molecule thickness to several tens of minutes (20 to several hundred Å)
It is preferable that If the solid lubricant layer is too thin, the anti-friction and anti-wear effects cannot be sufficiently obtained, and even if the solid lubricant layer is too thick, the above effects cannot be obtained when the thickness is in the above range, and the lubricant is wasted. Incidentally, in the usual case, when the saturated fatty acid salt is applied so as to have a concentration of 50 to 500 mg / m 2 , a solid lubricant layer having the above layer thickness is obtained.

【0040】一方、シランカップリング剤は、フレオン
等の溶剤に希釈し、スピンコートすることにより固体潤
滑剤層とされる。この場合も、層厚は、飽和脂肪酸塩の
場合と同様の理由から数分子厚〜数十分子厚(20〜数
百Å)とすることが好ましい。
On the other hand, the silane coupling agent is diluted with a solvent such as Freon and spin-coated to form a solid lubricant layer. Also in this case, the layer thickness is preferably several molecule thickness to several tens of minutes (20 to several hundred Å) for the same reason as in the case of the saturated fatty acid salt.

【0041】一方、液体潤滑剤層に使用する液体潤滑剤
としては、PFPEを使用する。PFPEとしては、式
9に示すものが好適である。 R1 CF2 (CF2 O)n (CF2 CF2 O)m CF2 2 ・・・式9 (但し、R1 ,R2 はアルコール,グリコール,グリセ
リン,フェノール,カルボン酸のいずれかの残基、また
はこれらのフッ素置換体、m+nは10〜50の整数で
ある。) 式9で示されるPFPEとしては、たとえばFombl
inAM2001,Z−DOL等が挙げられる。
On the other hand, PFPE is used as the liquid lubricant used in the liquid lubricant layer. As PFPE, the one shown in Formula 9 is preferable. R 1 CF 2 (CF 2 O) n (CF 2 CF 2 O) m CF 2 R 2 ... Formula 9 (wherein R 1 and R 2 are any of alcohol, glycol, glycerin, phenol and carboxylic acid) Residues, or fluorine-substituted products thereof, m + n is an integer of 10 to 50.) PFPE represented by the formula 9 is, for example, Fombl.
inAM2001, Z-DOL and the like.

【0042】上記PFPEは、フレオン等の溶剤に希釈
し、スピンコートすることにより液体潤滑剤とされる。
このとき、層厚は、数Å〜15Åとすることが好まし
い。液体潤滑剤層が薄過ぎると、自己修復作用が十分発
揮されず、逆に厚い場合には、ディスクとヘッドのはり
つきが誘発される。なお、通常の場合、シランカップリ
ング剤を数mg/m2 となるように塗布すれば、上記層
厚の液体潤滑剤層となる。
The above-mentioned PFPE is made into a liquid lubricant by diluting it in a solvent such as Freon and spin-coating it.
At this time, the layer thickness is preferably several Å to 15 Å. When the liquid lubricant layer is too thin, the self-repairing action is not sufficiently exerted, while when it is thick, sticking between the disk and the head is induced. Incidentally, in the usual case, when the silane coupling agent is applied in an amount of several mg / m 2 , a liquid lubricant layer having the above layer thickness is obtained.

【0043】次に、実際に上記磁気ディスクを作製し、
耐摩擦性を検討した。
Next, the above magnetic disk was actually manufactured,
The abrasion resistance was examined.

【0044】実施例1 表面にNi−Pメッキ膜が形成されたアルミ基板上にC
r下地膜、金属磁性薄膜、SiO2 保護膜を成膜し、S
iO2 保護膜上に膜厚10Åのアミノシラン固体潤滑剤
層および膜厚8ÅのPFPE液体潤滑剤層をスピンコー
ト法により形成し、磁気ディスクを作製した。
Example 1 C was formed on an aluminum substrate having a Ni-P plating film formed on the surface.
r Underlayer film, metal magnetic thin film, SiO 2 protective film are formed, and S
A magnetic disc was produced by forming an aminosilane solid lubricant layer having a film thickness of 10 Å and a PFPE liquid lubricant layer having a film thickness of 8 Å on the iO 2 protective film by spin coating.

【0045】比較例1 SiO2 保護膜上に膜厚20ÅのPFPE液体潤滑剤層
のみを形成すること以外は実施例1と同様にして磁気デ
ィスクを作製した。
Comparative Example 1 A magnetic disk was prepared in the same manner as in Example 1 except that only a 20Å-thick PFPE liquid lubricant layer was formed on the SiO 2 protective film.

【0046】このようにして作製した磁気ディスクにつ
いて、温度50℃,相対湿度60%環境下、Mn−Zn
フェライトスライダーを40時間走行させ、摩擦係数μ
を測定した。
With respect to the magnetic disk thus manufactured, Mn--Zn was used under the environment of temperature 50 ° C. and relative humidity 60%.
Run the ferrite slider for 40 hours to obtain a friction coefficient μ
Was measured.

【0047】その結果、摩擦係数μは、実施例1の磁気
ディスクではμ<0.2であり、比較例1の磁気ディス
クではμ>0.4であった。したがって、このことか
ら、磁気ディスクにおいて、潤滑剤層を固体潤滑剤層と
液体潤滑剤層の2層構成とすることは、耐摩擦性の向上
に有効であることが確認された。なお、本実施例では、
固体潤滑剤層の層厚を10Åと比較的低い値としたが、
さらに厚くすると、より耐摩擦性が向上するものと考え
られる。
As a result, the friction coefficient μ was μ <0.2 in the magnetic disk of Example 1 and μ> 0.4 in the magnetic disk of Comparative Example 1. Therefore, from this, it was confirmed that in the magnetic disk, it is effective to improve the abrasion resistance by forming the lubricant layer into the two-layer structure of the solid lubricant layer and the liquid lubricant layer. In this example,
The thickness of the solid lubricant layer was set to a relatively low value of 10Å,
It is considered that when the thickness is further increased, the abrasion resistance is further improved.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気ディスクでは、潤滑剤層を固体潤滑剤層と液体
潤滑剤層の2層構成とするので、磁気ヘッドのはりつき
が生じ難く、繰り返し使用した場合にも潤滑剤層が損失
せず、耐摩擦性,耐摩耗性に優れる。また、上記固体潤
滑剤層に使用する潤滑剤の分子構成を規制しているの
で、潤滑剤層がディスクに対して均一かつ強固に接着
し、安定な潤滑効果を得ることができる。
As is apparent from the above description, in the magnetic disk of the present invention, since the lubricant layer has the two-layer structure of the solid lubricant layer and the liquid lubricant layer, sticking of the magnetic head hardly occurs. The lubricant layer is not lost even after repeated use, and has excellent abrasion resistance and wear resistance. Further, since the molecular constitution of the lubricant used for the solid lubricant layer is regulated, the lubricant layer can be uniformly and firmly adhered to the disk, and a stable lubricating effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気ディスクの一構成例を示す要部概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of essential parts showing a configuration example of a magnetic disk of the present invention.

【図2】カーボン保護膜と固体潤滑剤剤、固体潤滑剤と
液体潤滑剤の結合状態を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a bonded state of a carbon protective film and a solid lubricant, and a solid lubricant and a liquid lubricant.

【図3】SiO2 保護膜と固体潤滑剤、固体潤滑剤と液
体潤滑剤の結合状態を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a bonded state of a SiO 2 protective film and a solid lubricant, and a solid lubricant and a liquid lubricant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・基板 2・・・Ni−P膜 3・・・Cr下地膜 4・・・磁性層 5・・・保護膜 6・・・潤滑剤層 7・・・固体潤滑剤層 8・・・液体潤滑剤層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Ni-P film 3 ... Cr base film 4 ... Magnetic layer 5 ... Protective film 6 ... Lubricant layer 7 ... Solid lubricant layer 8 ...・ Liquid lubricant layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非磁性基板上に金属磁性薄膜、カーボン
保護膜が形成されてなる磁気ディスクにおいて、 上記カーボン保護膜上に飽和脂肪酸塩よりなる常温で固
体状態の固体潤滑剤層、パーフルオロポリエーテルより
なる常温で液体状態の液体潤滑剤層が形成されているこ
とを特徴とする磁気ディスク。
1. A magnetic disk comprising a nonmagnetic substrate on which a metal magnetic thin film and a carbon protective film are formed, wherein a solid lubricant layer made of a saturated fatty acid salt in a solid state at room temperature and a perfluoropolycarbon layer are formed on the carbon protective film. A magnetic disk comprising a liquid lubricant layer formed of ether in a liquid state at room temperature.
【請求項2】 非磁性基板上に金属磁性薄膜、SiO2
保護膜が形成されてなる磁気ディスクにおいて、 上記Si2 O保護膜上にシランカップリング剤よりなる
常温で固体状態の固体潤滑剤層,パーフルオロポリエー
テルよりなる常温で液体状態の液体潤滑剤層が形成され
ていることを特徴とする磁気ディスク。
2. A metal magnetic thin film, SiO 2 on a non-magnetic substrate.
In a magnetic disk having a protective film formed thereon, a solid lubricant layer made of a silane coupling agent and solid at room temperature and a liquid lubricant layer made of perfluoropolyether in a liquid state at normal temperature are formed on the Si 2 O protective film. A magnetic disk characterized by being formed with.
【請求項3】 飽和脂肪酸塩が式1に示す飽和脂肪酸塩
であることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク。 CF3 (CF2 n COONH3 m 2m+1 ・・・式1 (但し、mは18以上の整数、nは6〜8の整数であ
る。)
3. The magnetic disk according to claim 1, wherein the saturated fatty acid salt is a saturated fatty acid salt represented by formula 1. CF 3 (CF 2) n COONH 3 C m H 2m + 1 ··· Formula 1 (where, m is 18 or more integer, n is an integer of 6-8.)
【請求項4】 シランカップリング剤が式2に示すシラ
ンカップリング剤であることを特徴とする請求項2記載
の磁気ディスク。 (Ck 2k+1O)3 Si(CH2 n m 2m+1 ・・・式2 (但し、kは1または2、mは1〜10の整数、nは2
または3である。)
4. The magnetic disk according to claim 2, wherein the silane coupling agent is a silane coupling agent represented by formula 2. (C k H 2k + 1 O ) 3 Si (CH 2) n C m F 2m + 1 ··· formula 2 (where, k is 1 or 2, m is an integer of from 1 to 10, n represents 2
Or 3. )
【請求項5】 パーフルオロポリエーテルが式3に示す
パーフルオロポリエーテルであることを特徴とする請求
項1または請求項2記載の磁気ディスク。 R1 CF2 (CF2 O)n (CF2 CF2 O)m CF2 2 ・・・式3 (但し、R1 ,R2 はアルコール,グリコール,グリセ
リン,フェノール,カルボン酸のいずれかの残基、また
はこれらのフッ素置換体、m+nは10〜50の整数で
ある。)
5. The magnetic disk according to claim 1, wherein the perfluoropolyether is a perfluoropolyether represented by formula 3. R 1 CF 2 (CF 2 O) n (CF 2 CF 2 O) m CF 2 R 2 ... Formula 3 (wherein R 1 and R 2 are any of alcohol, glycol, glycerin, phenol and carboxylic acid) Residues or fluorine-substituted products thereof, m + n is an integer of 10 to 50.)
【請求項6】 固体潤滑剤層の膜厚Ds が、20Å≦D
s ≦700Åであることを特徴とする請求項1または請
求項2記載の磁気ディスク。
6. The thickness D s of the solid lubricant layer is 20Å ≦ D
3. The magnetic disk according to claim 1, wherein s ≦ 700Å.
【請求項7】 液体潤滑剤層の膜厚DL が、5Å≦DL
≦15Åであることを特徴とする請求項1または請求項
2記載の磁気ディスク。
7. The film thickness D L of the liquid lubricant layer is 5Å ≦ D L
3. The magnetic disk according to claim 1, wherein ≦ 15Å.
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