JPH07105034B2 - 磁気記録体 - Google Patents

磁気記録体

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JPH07105034B2
JPH07105034B2 JP61281790A JP28179086A JPH07105034B2 JP H07105034 B2 JPH07105034 B2 JP H07105034B2 JP 61281790 A JP61281790 A JP 61281790A JP 28179086 A JP28179086 A JP 28179086A JP H07105034 B2 JPH07105034 B2 JP H07105034B2
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憲一 五味
幸雄 斉藤
一紀 藤田
瀞士 武内
昇一 沢畠
利克 森
章夫 本地
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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に用いられる磁気記録体に関す
る。
〔従来の技術〕
磁気記憶装置は、磁気記録体と記録再生磁気ヘツド(以
下ヘツドと呼ぶ)を主要構成部としている。その記録再
生方法は、操作開始前にはヘツドと磁気記録体面が接触
状態であるが、磁気記録体が所定の回転数で回転するこ
とにより、ヘツドと磁気記録体面の間に所定の空間を作
り、この状態で記録再生する方法が現在では主流となつ
ている(コンタクト・スタート・ストツプ方式、以下CS
S方式と称す)。この方法では、操作終了時に磁気記録
体の回転が止まる際には、ヘツドと磁気記録体は、再
び、接触状態になる。この方式では操作開始時、及び、
終了時にヘツドと磁気記録体面は接触摩擦状態となり、
この時のヘツドと磁気記録体面の摩擦力を低減させるた
めに、磁気記録体の表面に保護層を形成させることが一
般的に行なわれている。保護層の役割は、ヘツドと磁気
記録体面の摩擦力を低減させるだけではなく、ヘツドが
磁気記録体面から浮上している際に、わずかなバランス
の変化により、ヘツドが磁気記録体面に衝突した際に
も、磁性層が傷がつくのを保護する役目もある。さら
に、磁性層の材質によつては、空気中の湿度等による腐
食の心配があり、保護層はそれを防止する役割もある。
磁気記録体にとつて重要な構成部である保護層は、従来
から種々の材料が知られている。例えば、金属メツキ膜
(例えばCr,Rh,Ni−P等)を保護層として被覆する方法
があるが、いずれも上記の接触摩擦現象に対して有力な
手段とはならない。より信頼性の高い保護層として、Si
O2層と潤滑層を形成させる方法や、カーボン膜を形成さ
せる方法も試みられている(NIKKEI NEW MATERIALS PP2
4−33 1985年12月号)。このうちカーボン保護層は、他
の保護層に比べて優れた特性を示すが、耐摺動性の面で
は不十分で長時間にわたるヘツドとの接触摩擦によつて
徐々にけずられてカーボン粉が析出してしまう。
このように、磁気記録体の保護層としては種々の材料が
知られているが、常に、高信頼度化が望まれている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術はヘツドと磁気記録体面の接触摩擦現象に
対して、磁気記録体を保護するための信頼性、とりわけ
耐摺動潤滑性が不十分である。
本発明の目的は、接触摩擦現象に対してより高信頼度の
磁気記録体を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、磁気記録体を構成するカーボン保護層を表
面処理して官能基を形成し、この官能基に対して潤滑性
をもつ高分子化合物を化学結合することにより達成され
る。
〔作用〕
磁気記録体を構成するカーボン保護層は、酸化性プラズ
マ処理、あるいは、化学的酸化処理によつて表面に−OH
基あるいは−COOH基を形成しうる。このカーボン保護層
表面に形成した官能基と化学的に反応しうる官能基(例
えばシラノール基、−Si(OH))を末端にもつ高分子
潤滑剤を化学結合させることにより、カーボン保護層上
に強固な潤滑層を形成することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を詳細に説明する。
図は本発明の磁気記録体の一実施例を示す断面図であ
る。本発明の磁気記録体は、合金円盤1とその上に被覆
された非磁性合金層2と、この非磁性合金層2の研摩面
上に被覆された磁性薄膜層3と、この磁性薄膜層3上に
被覆されたカーボン保護層4と、このカーボン保護層4
上に化学結合された潤滑層5から構成される。
合金円盤1の材料は、通常、Al−Mg合金が用いられ、十
分小さなうねりを持つた面に仕上げられていなければな
らない。この合金円盤1の上には機械的表面精度と、ヘ
ツドとの接触時に変形損傷を生じない強度をもつ非磁性
合金層2が形成される。この非磁性合金層2には、磁性
薄膜層3の材料がCo−Ni系の場合、メツキ法によりNi−
P膜が形成されることが多い。磁性薄膜層3がγ−Fe2O
3の場合には、この磁性層の形成時に300℃前後の熱処理
を要するため、Ni−P膜では耐熱性が不十分であり、ア
ルマイト層、あるいは、耐熱性に優れた他の材料が用い
られる。
非磁性合金層2は機械的研摩により表面粗さ0.04μm以
下に鏡面仕上げされたあと、磁性薄膜層3が形成され
る。この磁性薄膜層3には、スパツタ法によるCo−Ni膜
やγ−Fe2O3膜、あるいは、メツキ法によるCo−Ni−P
膜などが用いられる。
磁性薄膜層3は、そのままでは耐食性およびヘツドとの
接触摩擦に対する耐久性が十分でないため、磁性薄膜層
3上にカーボン保護層4が形成される。このカーボン保
護層4は、潤滑性をもつているが、長時間にわたるヘツ
ドとの接触摩擦によつて徐々にけずられてカーボン粉が
折出する。ここで折出するカーボン粉は磁気記録体面上
に付着してヘツドの走行を妨げるのみでなく、記録再生
を誤動作させる原因となる。そこで、カーボン保護層4
の表面の潤滑性を高めるために、潤滑層5が形成され
る。この潤滑層5は、ヘツドとの摩擦係数が十分小さい
ことが必要で、また、ヘツドとの接触により簡単に損耗
しないように、単に保護層に物理的に結合しているだけ
では不十分で、保護層と化学的に結合していることが重
要である。
カーボン保護層4の表面には、そのままでは潤滑剤と化
学的に結合しうる官能基は存在しない。しかし、カーボ
ン保護層4を表面処理(例えば、酸化的プラズマ処理や
化学的酸化処理)することにより、表面に水酸基(−OH
基)やカルボキシル基(−COOH)を容易に形成すること
ができる。これに着目することにより、これと反応しう
る官能基をもつ潤滑性高分子化合物を化学的にカーボン
保護層4上に結合させることができる。ここで用いるこ
とができる潤滑性高分子化合物は配向したシリコーンオ
イル、ふつ素油、および、フロロシリコーンなどのオイ
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、シラザン類など、カー
ボン保護層4の表面に存在する水酸基やカルボキシル基
と化学的な結合を形成しうるものである。その他、カー
ボン保護層4の表面の水酸基やカルボキシル基と化学的
な結合を形成しうる官能基をもち、潤滑性をもつもので
あればどのようなものでもよい。
例えば、RSiCl3(Rは直鎖炭化水素)の構造を持つもの
は、水によつて加水分解されて反応性に富むシラノール
基(Si−OH)を含む化合物となる。このシラノール基を
含む部分は、カーボン保護層4表面に存在する水酸基や
カルボキル基と脱水縮合反応を起こし、強固に化学結合
する。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
<実施例 1> 磁気記録体の合金円盤1の材料としてAl−Mg合金を用
い、加工によつて十分小さなうねり(真直度14μm以
下)をもつた面に仕上げられた上に非磁性合金層2とし
て無電解メツキによりNi−P層を30μm形成させこのNi
−P層を機械的研摩により、表面粗さとしてRmax0.04
μm以下、厚さ20μmまで鏡面研摩仕上げした。この面
上に磁性薄膜層3としてスパツタ法により、Co−Ni系合
金磁性層を厚さ500Å形成した。この面上にスパツタ法
によりカーボン保護膜4を厚さ300Åに形成させた。こ
のようにして得られたデイスク状円盤を、酸素と水蒸気
を雰囲気ガスとした高周波プラズマ中で二分間処理した
後、この面上にオクタデシルトリクロロシランの0.1wt
%n−ブタノール溶液をスピンコート法により塗布し、
全体を200℃で二時間焼成して潤滑層5を形成し、磁気
記録体を作製した。
<実施例 2> 実施例1と同様に、合金円盤1の材料として、Al−Mg合
金を用い、非磁性合金層2としてNi−P層を形成した
後、磁性薄膜層3としてCo−Ni系合金層を厚さ500Åで
形成し、この面上にカーボン保護層4を厚さ300Åに形
成させた。このようにして得られたデイスク状円盤を、
過酸化水素10%溶液で40℃、二時間処理した後、この面
上にオクタデシルトリクロロシランの0.1wt%n−ブタ
ノール溶液をスピンコート法により塗布し、全体を200
℃で二時間焼成して潤滑層5を形成し、磁気記録体を作
製した。
<実施例3> 実施例1と同様に、合金円盤1の材料としてAl−Mg合金
を用い、非磁性合金層2としてNi−P層を形成した後、
磁性薄膜3としてCo−Ni系合金層を厚さ500Åで形成
し、この面上にカーボン保護層4を厚さ300Åに形成さ
せた。こうして得られたディスク状円盤を、アルゴン、
酸素及び水蒸気の混合ガスを雰囲気ガスとした高周波プ
ラズマ中で2分間処理した。処理時のガス雰囲気条件
は、Ar:0〜90%、O2:90〜50%、H2O:0〜50%、全圧力:
0.1〜20torrの範囲が好適である。本実施例において
は、Ar:70%、O2:25%、H2O:5%の混合ガス中、全圧1to
rrにおいて前記処理を行った。このように処理したディ
スク状円盤を、パーフロオロポリエーテル鎖を持ち、そ
の末端の一方又は両方に、カーボン層上に形成された−
OH基や−COOH基と結合しうる官能基を有するフッ素系潤
滑剤(例えばFomblin Z Deal,Fomblin Z Dol,Fomblin Z
Disoc等)溶液中に浸せきする法、またはスピンコート
する法等により潤滑層5を形成することができる。ここ
では、上記のFomblin Z Dolを0.2wt%含む溶液中に上記
のディスク状円盤を浸せきして潤滑層5を形成した。得
られたディスク状円盤を、フレオンで洗浄してカーボン
保護層4上に化学結合していない余分の潤滑剤を洗い流
して磁気記録体とした。得られた磁気記録体の表面に化
学装飾された潤滑剤5の厚さを、FT−IRによる吸収ピー
クにより検量したところ2.5〜7.0nmの厚さに入っている
ことがわかった。
本実施例に示したように、カーボン保護層4を表面処理
して、上記保護層4上に−OH基あるいは−COOH基等を形
成することにより、潤滑層5を強固に形成することがで
きる。上記のカーボン保護層4を表面処理する方法とし
ては、本実施例ではプラズマ処理法を示したが、この方
法に限定されることなく、カーボン保護層4上に上記の
官能基を形成しうる方法であれば、どのような方法でも
かまわない。
<比較例 1> 実施例1と同様に、合金円盤1の材料としてAl−Mg合金
を用い、非磁性合金層2としてNi−P層を形成し、磁性
薄膜層3としてCo−Ni系合金を厚さ500Åで形成した
後、この面上にカーボン保護層4を厚さ300Åに形成
し、潤滑層5として弗素系の潤滑油を塗布して磁気記録
体を作製した。
<比較例 2> 実施例1と同様に、合金円盤1の材料としてAl−Mg合金
を用い、非磁性合金層2としてNi−P層を形成し、磁性
薄膜層3としてCo−Ni系合金を厚さ500Åに形成した
後、この面上にカーボン保護層4を厚さ300Åに形成し
て磁気記録体を作製した。
<比較例3> 実施例1と同様に、合金円盤1の材料としてAl−Mg合金
を用い、非磁性合金層2としてNi−P層を形成し、磁性
薄膜層3としてCo−Ni系合金を厚さ500Åで形成し、こ
の面上にカーボン保護層4を厚さ300Åに形成させた。
こうして得られたディスク状円盤を、実施例3に示した
フッ素系潤滑剤を含む溶液中に浸せきした後、表面をフ
レオンで洗浄して磁気記録体とした。
得られた磁気記録体の表面に形成された潤滑層5の厚さ
を実施例3と同様な方法で測定したところ、1nm以下で
あった。
実施例3と比較例3に示したように、カーボン保護層4
を表面処理して官能基を形成することにより、潤滑剤が
容易にカーボン保護層4上に化学結合するようになり、
潤滑層5を強固に結合させることができる。
実施例1〜3および比較例1〜3に示した磁気記録体
と、Mn−Znフェライトヘッドを用いてヘッド浮上量0.2
μmで、CSS方式による記録再生試験を実施した。比較
例2の場合には一万回の繰返し後に、比較例1、3の場
合には二万回の繰返し後に目視観察できるきずが発生
し、記録再生エラーを生じた。また比較例1の場合に
は、試験初期よりヘッドと磁気記録体が密着して始動時
にヘッドが浮上しにくいという欠点があった。これに対
し、実施例1〜3の場合には、ヘッドと磁気記録体の密
着は見られず、三万回の繰返し後にもきずは皆無であ
り、記録再生エラーも生じなかった。
潤滑剤をカーボン保護層表面に化学結合させて潤滑層を
形成したため、磁気記録体の潤滑性が向上し、また、潤
滑剤を単に塗布した場合に比べて、ヘツドとの接触で潤
滑剤が機械的にこすりとられることが少なくなつた。こ
れにより、より高信頼性の磁気記録体を提供することが
できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、潤滑層の耐久性を増し、磁気記録体が
摩耗により損傷するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の磁気記録体の一実施例を示す断面図であ
る。 1……合金円盤、2……非磁性合金層、3……磁性薄膜
層、4……カーボン保護層、5……潤滑層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 一紀 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 武内 瀞士 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 沢畠 昇一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 森 利克 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 本地 章夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−146430(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性円盤状基体上に磁性薄膜が形成さ
    れ、前記磁性薄膜上にカーボン保護膜が被覆された磁気
    記録体において、前記カーボン保護膜を酸化表面処理す
    ることにより表面に酸素を含有する官能基を形成し、該
    官能基を介して潤滑層がカーボン保護膜の上に化学結合
    されていることを特徴とする磁気記録体。
JP61281790A 1986-11-28 1986-11-28 磁気記録体 Expired - Lifetime JPH07105034B2 (ja)

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JPS63136316A JPS63136316A (ja) 1988-06-08
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