JPH10143854A - Magnetic recording disk - Google Patents

Magnetic recording disk

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Publication number
JPH10143854A
JPH10143854A JP29398596A JP29398596A JPH10143854A JP H10143854 A JPH10143854 A JP H10143854A JP 29398596 A JP29398596 A JP 29398596A JP 29398596 A JP29398596 A JP 29398596A JP H10143854 A JPH10143854 A JP H10143854A
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JP
Japan
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curl
protective layer
magnetic
recording disk
magnetic recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP29398596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nagao
信 長尾
Kazuyuki Usuki
一幸 臼杵
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a magnetic recording disk with ferromagnetic metallic thin films as magnetic layers capable of ultrahigh density recording under high- speed rotation and excellent in running durability. SOLUTION: This magnetic recording disk has magnetic layers formed on both sides of the flexible polymer substrate by vacuum film formation, also has a solid protective layer and a lubricant on each of the magnetic layers and performs recording and reproduction at >=3,000r.p.m. rotational frequency. This medium has <=2mm curl and fine protrusions arranged in a direction perpendicular to the direction of the curl exist on the protective layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は可撓性高分子支持体
上に蒸着やスパッタ等の真空成膜法で成膜した強磁性金
属薄膜を磁性層とする超高密度フロッピーディスク(F
D)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrahigh-density floppy disk (F) having a magnetic layer formed of a ferromagnetic metal thin film formed on a flexible polymer support by a vacuum film forming method such as evaporation or sputtering.
D).

【0002】[0002]

【従来の技術】超高密度磁気記録ディスクの一つである
ハードディスク(HD)においては、スパッタ法でガラ
スやアルミ等の支持体上に作成した強磁性金属薄膜を記
録層とすることで約1Gの高密度記録が可能な磁気記録
ディスクが実用化されている。このディスクは、低回転
時に対処するために、ディスクの表面を粗面化するこ
と、固体保護層を設けること、潤滑剤を設けることで走
行耐久性を確保し、高速回転時には、ヘッドをディスク
から離すことで耐久性を確保し、実用化している。
2. Description of the Related Art In a hard disk (HD), which is one of ultra-high-density magnetic recording disks, about 1 G is obtained by using a ferromagnetic metal thin film formed on a support such as glass or aluminum by a sputtering method as a recording layer. Magnetic recording disks capable of high-density recording have been put to practical use. In order to cope with low-speed rotation, the surface of the disk is roughened, a solid protective layer is provided, and a lubricant is provided to ensure running durability. By separating them, durability is ensured and practical use.

【0003】しかし、更なる高密度化には、微小な磁気
信号を効率的に拾うためにヘッドとHDを接触させねば
ならないし、又基板も大きく粗すことができなくなる。
HDは剛直な基板を用いているため、やはり剛直なヘッ
ドと平滑な面で接触が起こるとダメージが生じやすいと
いう欠点を有しており、すなわち耐久性上の問題で、上
記の実用化が妨げられている。
However, in order to further increase the density, the head must be brought into contact with the HD in order to efficiently pick up a minute magnetic signal, and the substrate cannot be largely roughened.
HD has a drawback in that a rigid substrate is used, and damage is likely to occur when a rigid head comes into contact with a smooth surface. That is, durability is a problem, and the above-mentioned practical use is hindered. Have been.

【0004】また、磁気記録ディスクは可換であること
が望まれるが、この場合は衝撃でヘッドと媒体との強い
接触が起こる機会が増し、剛直な基板は障害となる。ま
た、HDは価格も高価である。一方、フロッピーディス
クは、可撓性基板を用いているため、接触でダメージが
生じにくい長所を有しており、耐久性上に有利である。
記録密度も磁性粉末を塗布した膜ではなく、強磁性金属
薄膜を設けることで可能となる。製造コストも安い。
In addition, it is desired that the magnetic recording disk be replaceable, but in this case, the impact increases the chance of strong contact between the head and the medium, and a rigid substrate becomes an obstacle. Also, HD is expensive. On the other hand, since a floppy disk uses a flexible substrate, it has an advantage that damage is less likely to occur upon contact, which is advantageous in terms of durability.
The recording density can be attained by providing a ferromagnetic metal thin film instead of a film coated with magnetic powder. Manufacturing cost is also low.

【0005】この基板の機械特性的には有利な強磁性金
属薄膜型FDを実用化すべく、耐久性確保のために以下
の検討がなされてきた。一つは表面に微小な突起を設け
ることである。しかし、磁気記録ディスクにはいわゆる
スペーシングロスが存在するため、超高密度記録には、
磁性層と磁気ヘッドの距離を短距離に保たなければなら
なくなるから、走行耐久性を確保するための突起は、微
小でなければならないことになる。微小であることは、
走行耐久性を高める効果が小さいことを意味する。その
結果、超高密度記録を可能にするレベルの微小な突起を
設けただけでは、本課題の解決は非常に難しい状況であ
った。
[0005] In order to put into practical use a ferromagnetic metal thin film type FD which is advantageous in terms of mechanical properties of the substrate, the following studies have been made to ensure durability. One is to provide minute projections on the surface. However, since magnetic recording disks have so-called spacing loss, ultra-high density recording requires
Since the distance between the magnetic layer and the magnetic head must be kept short, the projection for ensuring running durability must be very small. Being small is
This means that the effect of increasing running durability is small. As a result, it was very difficult to solve this problem only by providing minute projections at a level that enables ultrahigh-density recording.

【0006】強磁性金属薄膜上に固体保護層を設けるこ
とで走行耐久性を改善することができる。またその厚み
を厚くすることでその効果をより強く表すことができ
る。しかし、この厚みはスペースロスとなるため高密度
記録ではあまり厚くできない。このため固体保護層を単
に設けるだけで超高密度記録FDの走行耐久性を改善で
きないという問題があった。
By providing a solid protective layer on a ferromagnetic metal thin film, running durability can be improved. The effect can be more strongly expressed by increasing the thickness. However, this thickness results in space loss and cannot be made too large in high-density recording. For this reason, there is a problem that the running durability of the ultra high density recording FD cannot be improved only by providing the solid protective layer.

【0007】また、潤滑剤によっても超高密度記録の走
行耐久性を十分に改善することはできていなかった。更
に、超高密度記録ディスクでは高転送レートを確保する
ため、回転数を大きくしなければならなず、そのことが
耐久性確保を一層難しくしていた。
Further, the running durability of ultra-high-density recording has not been sufficiently improved even with a lubricant. Furthermore, in order to secure a high transfer rate in an ultra-high-density recording disk, the number of rotations must be increased, which has made it more difficult to ensure durability.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高速回転で
の超高密度記録が可能な走行耐久性に優れた強磁性金属
薄膜磁性層を有する磁気記録ディスクを提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic recording disk having a ferromagnetic metal thin-film magnetic layer having excellent running durability and capable of performing ultra-high density recording at high speed rotation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の目的は、
可撓性高分子支持体上の両面に真空成膜により形成され
た磁性層、該磁性層上に固体保護層及び潤滑剤を有し、
3000rpm以上の回転数で記録再生を行う記録シス
テム用の磁気記録ディスクにおいて、該磁気記録ディス
クは2mm以下のカール量を有し、前記保護層上に微小
突起があって、該微小突起は前記カールの方向に対し直
角方向に配列していることを特徴とする磁気記録ディス
クにより達成することができる。
That is, the object of the present invention is to
A magnetic layer formed by vacuum film formation on both surfaces of a flexible polymer support, having a solid protective layer and a lubricant on the magnetic layer,
In a magnetic recording disk for a recording system that performs recording and reproduction at a rotation speed of 3000 rpm or more, the magnetic recording disk has a curl amount of 2 mm or less, and has fine projections on the protective layer. And a magnetic recording disk characterized by being arranged in a direction perpendicular to the direction.

【0010】本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、FD
はHDと異なり、カールが存在すること、高速回転にお
いてもFDとヘッドが完全に浮かないこと、カールの部
分からFDにダメージが入り、走行耐久性が不十分とな
っていることを見出した。これは、カールがあるとFD
の場所により、ヘッドとの接触が異なることとなり、長
時間の走行耐久テストにおいては、その箇所からFDが
ダメージを受けるためであると考えられる。
The present inventors have made intensive studies and found that FD
Found that, unlike the HD, there was curl, the FD and the head did not float completely even at high speed rotation, and the FD was damaged from the curled portion, resulting in insufficient running durability. This is because if there is curl, FD
It is thought that this is because the contact with the head differs depending on the location, and the FD is damaged from that location in the long-term running durability test.

【0011】本発明者は、カールをなくすためにまず、
カールの原因を検討した。その結果、カールを生じる最
も大きい原因は、可撓性高分子支持体を加熱しながら成
膜している工程に原因があることがわかった。これは、
超高密度記録のためには、高出力と低ノイズ、高分解能
が必要となるが、これには磁性層の抗磁力Hcを高める
こと、磁化単位を磁気的に分離することが必要となる。
このため強磁性金属薄膜として強磁性元素と共に非磁性
元素を存在させ、成膜時に支持体を加熱することで成膜
時の元素の動きを活性化し、上記の偏析を生じさせてい
る。
[0011] In order to eliminate curl, the present inventor first sets
The cause of the curl was examined. As a result, it was found that the largest cause of curling was caused by the step of forming a film while heating the flexible polymer support. this is,
For high-density recording, high output, low noise, and high resolution are required. To achieve this, it is necessary to increase the coercive force Hc of the magnetic layer and magnetically separate the magnetization units.
For this reason, a nonmagnetic element is present together with a ferromagnetic element as a ferromagnetic metal thin film, and the support is heated at the time of film formation to activate the movement of the element at the time of film formation, thereby causing the above-described segregation.

【0012】しかし、上述したように、この加熱は可撓
性高分子支持体を用いるFDでは、該支持体の変形を伴
う結果となりFDにカールを生じさせる結果となる。カ
ール量をなくす検討も行ったが、減少はするが全く0と
するには至らなかった。次にカールの部分におけるヘッ
ドからのダメージを回避する検討を行ったところ、固体
保護層上に微小突起をカールの方向に対し直角方向に配
列させたことによりカールからのダメージが生じない結
果を得、本発明に至ったのである。
However, as described above, in the FD using a flexible polymer support, this heating results in deformation of the support and curl of the FD. Although an investigation was made to eliminate the curl amount, the curl amount was reduced but did not reach zero at all. Next, we investigated how to avoid damage from the head in the curled part.As a result, we obtained the result that no curling damage was caused by arranging the fine protrusions on the solid protective layer at right angles to the curl direction. This has led to the present invention.

【0013】カール量が2mmを越えるとこの効果が見
られない原因は、カールの影響が大きすぎて微小突起の
分布の効果が現れないものと推測される。本発明におい
て、微小突起とは、FDの固体保護層表面をAFM(原
子間力顕微鏡で観察される高さが通常、1〜50nm、
好ましくは5〜30nmの突起であり、微小突起の底部
は表面から見て円形が好ましいが、楕円形であっても良
い。ただし、微小突起の形状は特に限定されない。ま
た、微小突起はより広い丘状の突起の上に存在していて
もよい。丘状の突起とは、高さ50nm以下、好ましく
は30nm以下のものである。
The reason why this effect is not seen when the curl amount exceeds 2 mm is presumed to be that the effect of the curl is so large that the effect of the distribution of the fine projections does not appear. In the present invention, the microprojection means that the surface of the solid protective layer of the FD has an AFM (having a height of usually 1 to 50 nm observed with an atomic force microscope,
The protrusions are preferably 5 to 30 nm, and the bottom of the fine protrusions is preferably circular when viewed from the surface, but may be oval. However, the shape of the minute projection is not particularly limited. Further, the minute projections may be present on wider hill-shaped projections. The hill-shaped protrusion has a height of 50 nm or less, preferably 30 nm or less.

【0014】本発明において、カールの方向とは、磁気
記録ディスクの凸部とその接面との接触線に対し直角か
つ接面上の方向を指す。ここで、該凸部は、カールを樋
と仮定した場合の外部表面を言い、また、樋の導水部表
面は磁気記録ディスクの凹部とする(図1参照)。そし
て、微小突起がカールの方向に対し直角方向に配列して
いるとは、任意な微小突起を一個選択し、その微小突起
を中心にカールの方向及びカールの方向に対し直角な方
向に各々±15度、即ち30度の広がりを持った範囲n
およびpを選択し、各々の範囲nおよびpにおいて該任
意選択微小突起との最近接粒子50点を各々選択し、範
囲pにおける該任意選択微小突起との最近接粒子50個
との各々の距離lpiの2乗の総和Lpの方が、範囲nに
おける該距離lniの2乗の総和Lnより常に小さくなる
ように配列していることで、以下の式を満足する(図2
参照)。
In the present invention, the direction of curl refers to a direction perpendicular to the contact line between the convex portion of the magnetic recording disk and the contact surface and on the contact surface. Here, the convex portion refers to an outer surface when the curl is assumed to be a gutter, and the surface of the water guide portion of the gutter is a concave portion of the magnetic recording disk (see FIG. 1). And that the microprojections are arranged in a direction perpendicular to the direction of the curl means that one arbitrary microprojection is selected and the direction of the curl and the direction perpendicular to the direction of the curl are centered on the microprojection. 15 degrees, ie a range n with a spread of 30 degrees
And p are selected, and in each of the ranges n and p, the 50 closest particles to the optional microprojection are selected, and the distance between each of the 50 closest particles to the optional microprojection in the range p is determined. By arranging the sum Lp of the squares of l pi so as to always be smaller than the sum Ln of the squares of the distance l ni in the range n, the following expression is satisfied (FIG. 2).
reference).

【0015】[0015]

【数1】 本発明において、カールの方向に対し直角方向に配列し
ている一列の微小突起群を以下単に「直角方向の微小突
起群」と言い、その微小突起群の一配列の連結線を「直
角方向の連結線」と言う。直角方向の微小突起群におい
て、隣同士の微小突起間の距離Δaとしては、通常、
0.01〜50μm、好ましくは0.05〜1μmであ
り、隣同士の直角方向の連結線間の距離Δbは、通常、
0.01〜100μm、好ましくは0.1〜2μmであ
る。ここで、微小突起間の距離、直角方向の連結線間の
距離は、各々の微小突起の中心間の距離を指すこととす
る(図3参照)。図3において、微小突起は説明上、離
して描かれているが、微小突起の底部同士は接触してい
てもよい。
(Equation 1) In the present invention, a row of microprojections arranged in a direction perpendicular to the direction of curl is hereinafter simply referred to as a “microprojection group in a perpendicular direction”, and a connection line of one array of the microprojections is referred to as Connection line ". In the group of microprojections in the perpendicular direction, the distance Δa between adjacent microprojections is usually
0.01 to 50 μm, preferably 0.05 to 1 μm, and the distance Δb between adjacent perpendicular connection lines is usually
It is 0.01 to 100 μm, preferably 0.1 to 2 μm. Here, the distance between the minute protrusions and the distance between the connection lines in the perpendicular direction refer to the distance between the centers of the minute protrusions (see FIG. 3). In FIG. 3, the minute projections are drawn apart for explanation, but the bottoms of the minute projections may be in contact with each other.

【0016】本発明において、固体保護層上に微小突起
の分布を本発明の範囲に調整する手段としては、特に制
限はないが、例えば、可撓性高分子支持体の表面性を調
整することが好適な手段として挙げられる。可撓性高分
子支持体の表面性を調整する具体的方法としては、無機
粉体、例えば、SiO2 、Al2 3 、TiO2 等、有
機粉体、例えば、特開昭53−116115号公報、同
59−84927号公報等の記載のポリエチレン等の好
ましくは球形の微粒子を高分子中に分散した塗料を可撓
性高分子支持体基板上に塗布、乾燥した後、幅方向に延
伸・熱固定を行う方法が挙げられる。
In the present invention, the means for adjusting the distribution of the fine projections on the solid protective layer within the scope of the present invention is not particularly limited. For example, the means for adjusting the surface properties of the flexible polymer support may be used. Is a preferred means. Specific methods for adjusting the surface properties of the flexible polymer support include inorganic powders such as SiO 2 , Al 2 O 3 and TiO 2 , and organic powders such as JP-A-53-116115. JP-A-59-84927, etc. Preferably, a coating material in which preferably spherical fine particles such as polyethylene described in JP-A-59-84927 are dispersed in a polymer is applied on a flexible polymer support substrate, dried, and then stretched in the width direction. There is a method of performing heat setting.

【0017】該塗料に用いる高分子としては、ポリビニ
ルアルコール、メチルセルロース等に更にシリコーンを
併用することが好ましい。塗料の溶媒としては、水、種
々の有機溶媒を適宜用いることができる。該微粒子の平
均粒径は、通常、0.001〜1μm、好ましくは0.
002〜0.1μmの範囲である。また、塗料の塗布厚
としては、微小突起の高さが前記範囲となるように平均
粒径により調整されるが好ましいが、乾燥厚で通常、
0.001〜0.2μmであり、0.01〜0.1μm
が好ましい。また、該幅方向の延伸・熱固定の条件とし
ては、通常、90〜150℃で2〜5倍程度延伸して、
熱固定は180〜250℃で熱処理を行うことが挙げら
れる。
As the polymer used in the paint, it is preferable to use polyvinyl alcohol, methylcellulose and the like together with silicone. Water and various organic solvents can be used as appropriate as the solvent for the paint. The average particle size of the fine particles is usually 0.001 to 1 μm, preferably 0.1 to 1 μm.
It is in the range of 002 to 0.1 μm. Further, the coating thickness of the coating is preferably adjusted by the average particle size so that the height of the fine projections is in the above range, but usually the dry thickness,
0.001-0.2 μm, 0.01-0.1 μm
Is preferred. The stretching and heat fixing conditions in the width direction are usually stretched at 90 to 150 ° C. about 2 to 5 times,
The heat setting includes performing heat treatment at 180 to 250 ° C.

【0018】ここで、可撓性高分子支持体上の設けられ
た塗膜は、全面に連続して設けられてもいても部分的に
不連続に設けられていてもよい。後者の場合、本発明の
微小突起に対応する位置にはシリカ等の粉体の微粒子が
塗料の高分子塗布膜を介して複数個、好ましくは、2〜
3個積層し、高さおよび幅のある帯状に形成されていて
もよい。
Here, the coating film provided on the flexible polymer support may be provided continuously over the entire surface or partially discontinuously. In the latter case, a plurality of fine particles of powder such as silica are provided at positions corresponding to the microprojections of the present invention through a polymer coating film of a coating material, preferably 2 to 3.
Three layers may be stacked and formed in a strip shape with a height and a width.

【0019】可撓性高分子支持体の上に設けられる表面
性を制御する層は、1層に限定されることなく、数層で
あってもよい。この表面性制御層はゾルゲル法によりシ
リカやポリイミド等の耐熱性の高い層とすることもでき
る。可撓性高分子支持体基板としては、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾキシア
ゾール等が挙げられる。これら基板の厚さは、通常、2
0〜200μm、好ましくは30〜90μmであり、カ
ール量は、2mm以下であるが、1mmが好ましい。
The layer for controlling the surface properties provided on the flexible polymer support is not limited to one layer, but may be several layers. This surface property control layer may be a layer having high heat resistance such as silica or polyimide by a sol-gel method. Examples of the flexible polymer support substrate include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyimide, polyamide, polyamide imide, and polybenzoxazole. The thickness of these substrates is typically 2
The thickness is 0 to 200 μm, preferably 30 to 90 μm, and the curl amount is 2 mm or less, but preferably 1 mm.

【0020】そのカール量の測定は、以下による(図4
参照)。可撓性高分子支持体上に強磁性金属薄膜を形成
した後、所望の大きさの外径および内径を有したFDに
打ち抜いた後、内周部を突起に挿入すると共にFDを鉛
直に固定し互いの平行な鉛直面の一方の鉛直面とFDの
最も飛び出している部分との接部Aと他方の鉛直面とF
Dの最も引っ込んでいる部分との接部Bとの面間距離Δ
Cをマイクロメーターで測定し、カール量として求める
ことにより行う。
The measurement of the curl amount is as follows (FIG. 4)
reference). After forming a ferromagnetic metal thin film on a flexible polymer support, punching it into a FD having the desired outer and inner diameters, insert the inner periphery into the protrusion, and fix the FD vertically The contact A between one of the parallel vertical surfaces and the most protruding part of the FD and the other vertical surface and F
The distance Δ between the contact portion B and the most retracted portion of D, Δ
C is measured by a micrometer and determined as a curl amount.

【0021】本発明の磁気記録ディスクにおける磁性層
となる強磁性金属薄膜は従来より公知の真空蒸着膜、ス
パッタ膜が使用できる。磁性層の厚みは、好ましくは、
10〜300nmで、特に好ましくは15〜60nmで
ある。本発明の磁気記録ディスクは、磁性層の下部に非
磁性の下地層を設けることができる。下地層と磁性層は
真空成膜法で設けることが好ましい。特にスパッタリン
グは、多くの元素の組成を変えることなく成膜できるた
め好ましい。
As the ferromagnetic metal thin film serving as the magnetic layer in the magnetic recording disk of the present invention, a conventionally known vacuum deposited film or sputtered film can be used. The thickness of the magnetic layer is preferably
It is 10 to 300 nm, particularly preferably 15 to 60 nm. In the magnetic recording disk of the present invention, a nonmagnetic underlayer can be provided below the magnetic layer. The underlayer and the magnetic layer are preferably provided by a vacuum film formation method. In particular, sputtering is preferable because a film can be formed without changing the composition of many elements.

【0022】磁性層を高速成膜が可能な連続巻き取り式
の真空蒸着法で作成する場合、組成としてはコバルトを
主体とした従来より公知の金属または合金が挙げられ、
具体的にはCo、CoNi、CoFeなどを酸素雰囲気
中で蒸着し、膜中に酸素を含んだものが使用できる。特
に電磁変換特性を改善するため磁性層を構成する金属原
子の90%以上、さらに好ましくは95%以上はコバル
トであるCo−O、またはCo−Oを含有するCo−F
e等が好ましい。
When the magnetic layer is formed by a continuous winding type vacuum evaporation method capable of forming a film at a high speed, the composition may be a conventionally known metal or alloy mainly composed of cobalt.
Specifically, Co, CoNi, CoFe, or the like is deposited in an oxygen atmosphere, and a film containing oxygen can be used. In particular, in order to improve the electromagnetic conversion characteristics, 90% or more, more preferably 95% or more, of the metal atoms constituting the magnetic layer is cobalt Co-O or Co-F containing Co-O.
e and the like are preferable.

【0023】磁性層をスパッタ法で作成する場合、組成
としてはコバルトを主体とした従来より公知の金属また
は合金が挙げられ、具体的にはCo−Cr、Co−Ni
−Cr、Co−Cr−Ta、Co−Cr−Pt、Co−
Cr−Ta−Pt、Co−Cr−Pt−Si、Co−C
r−Pt−B等が使用できる。特に電磁変換特性を改善
するためにCo−Cr−Ta、Co−Cr−Ptが好ま
しい。
When the magnetic layer is formed by a sputtering method, the composition may be a conventionally known metal or alloy mainly composed of cobalt, and specifically, Co-Cr, Co-Ni
-Cr, Co-Cr-Ta, Co-Cr-Pt, Co-
Cr-Ta-Pt, Co-Cr-Pt-Si, Co-C
r-Pt-B or the like can be used. Particularly, Co-Cr-Ta and Co-Cr-Pt are preferable for improving the electromagnetic conversion characteristics.

【0024】また、強磁性金属薄膜は電磁変換特性を改
善するため重層構成としたり、非磁性下地層や中間層を
有していても良い。非磁性下地層の材料としては、C
r、Cr合金、例えば、次の金属との合金、W、Ti、
Mo、V、Ta、B、Si及びMoまたMoと上記元素
との合金等が好ましい。膜厚は、通常、5〜500n
m、特に好ましいいのは10〜150nmである。
Further, the ferromagnetic metal thin film may have a multilayer structure to improve electromagnetic conversion characteristics, or may have a nonmagnetic underlayer or an intermediate layer. As a material of the nonmagnetic underlayer, C
r, Cr alloys, for example, alloys with the following metals, W, Ti,
Mo, V, Ta, B, Si, Mo, or an alloy of Mo and the above elements is preferable. The film thickness is usually 5 to 500 n
m, particularly preferably 10 to 150 nm.

【0025】本発明の磁気記録ディスクにおいては強磁
性金属薄膜上に固体保護層が設けられる。固体保護層と
してはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化
コバルト、酸化ニッケルなどの酸化物、窒化チタン、窒
化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物、炭化ケイ素、炭化
クロム、炭化ホウ素等の炭化物、グラファイト、無定型
カーボンなどの炭素からなる保護層があげられる。
In the magnetic recording disk of the present invention, a solid protective layer is provided on the ferromagnetic metal thin film. As the solid protective layer, silica, alumina, titania, zirconia, cobalt oxide, oxides such as nickel oxide, titanium nitride, silicon nitride, nitrides such as boron nitride, silicon carbide, chromium carbide, carbides such as boron carbide, graphite, Examples of the protective layer include carbon such as amorphous carbon.

【0026】前記保護層としては、ヘッド材質と同等ま
たはそれ以上の硬度を有する硬質膜が好ましく、さらに
摺動中に焼き付きを生じ難く、その効果が安定して持続
するものが最も好ましく、そのような保護層としては硬
質炭素膜があげられる。前記炭素保護層は、プラズマC
VD法、スパッタリング法等で作成したアモルファス、
グラファイト、ダイヤモンド構造、もしくはこれらの混
合物からなるカーボン膜であり、特に好ましくは一般に
ダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質カーボン膜
である。この硬質炭素膜はビッカース硬度で1000K
g/mm 2 以上、好ましくは2000Kg/mm2 以上
の硬質の炭素膜である。また、その結晶構造はアモルフ
ァス構造であり、かつ非導電性である。そして、本願発
明におけるダイヤモンド状炭素膜の構造をラマン光分光
分析によって測定した場合には、1520〜1560c
-1にピークが検出されることによって確認することが
できる。炭素膜の構造がダイヤモンド状構造からずれて
くるとラマン光分光分析により検出されるピークが上記
範囲からずれるとともに、炭素膜の硬度も低下する。
The protective layer is equivalent to the head material.
Or a hard film having a higher hardness is preferable.
Seizure hardly occurs during sliding, the effect is stable and lasts
Is most preferable, and such a protective layer is hard.
Carbon membrane. The carbon protective layer is made of plasma C
Amorphous produced by VD method, sputtering method, etc.
Graphite, diamond structure, or a mixture of these
Carbon film, particularly preferably
Hard carbon film called diamond-like carbon
It is. This hard carbon film has a Vickers hardness of 1000K.
g / mm Two Above, preferably 2000 kg / mmTwo that's all
Is a hard carbon film. Its crystal structure is Amorph
It has a ground structure and is non-conductive. And this application
Raman spectroscopy of diamond-like carbon film structure
1520-1560c as measured by analysis
m-1Can be confirmed by detecting peaks
it can. Carbon film structure deviates from diamond-like structure
The peak detected by Raman spectroscopy
With the deviation from the range, the hardness of the carbon film also decreases.

【0027】この硬質炭素保護層は、メタン、エタン、
プロパン、ブタン等のアルカン、あるいはエチレン、プ
ロピレン等のアルケン、またはアセチレン等のアルキン
をはじめとした炭素含有化合物を原料としたプラズマC
VDや、水素や炭化水素雰囲気下で炭素をターゲットと
したスパッタリング等によって形成することができる。
This hard carbon protective layer comprises methane, ethane,
Plasma C made from a carbon-containing compound such as an alkane such as propane or butane, an alkene such as ethylene or propylene, or an alkyne such as acetylene.
It can be formed by VD, sputtering in a hydrogen or hydrocarbon atmosphere using carbon as a target, or the like.

【0028】炭素保護層には、H、F、Nなどを含ませ
ても良い。硬質炭素保護層の膜厚が厚いと電磁変換特性
の悪化や磁性層に対する密着性の低下が生じ、膜厚が薄
いと耐磨耗性が不足するために、膜厚2.5〜30nm
が好ましく、とくに好ましくは5〜10nmである。ま
た、この硬質炭素保護層上に付与する潤滑剤との密着を
さらに向上させる目的で硬質炭素保護層表面を酸化性も
しくは不活性気体によって表面処理しても良い。
The carbon protective layer may contain H, F, N and the like. When the thickness of the hard carbon protective layer is large, the electromagnetic conversion characteristics are deteriorated and the adhesion to the magnetic layer is reduced. When the thickness is small, the abrasion resistance is insufficient.
Is preferably, and particularly preferably 5 to 10 nm. Further, the surface of the hard carbon protective layer may be surface-treated with an oxidizing or inert gas for the purpose of further improving the adhesion with the lubricant provided on the hard carbon protective layer.

【0029】本発明の磁気記録ディスクにおいては、走
行耐久性および耐食性を改善するため、潤滑剤が付与さ
れるが、潤滑剤は上記固体保護層上もしくは磁性層上か
ら付与することができる。本発明は、更に防錆剤を付与
することが好ましい。潤滑剤としては公知の炭化水素系
潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤などが使用でき
る。
In the magnetic recording disk of the present invention, a lubricant is applied in order to improve running durability and corrosion resistance. The lubricant can be applied on the solid protective layer or the magnetic layer. In the present invention, it is preferable to further provide a rust preventive. As the lubricant, known hydrocarbon-based lubricants, fluorine-based lubricants, extreme pressure additives and the like can be used.

【0030】炭化水素系潤滑剤としてはステアリン酸、
オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル等の
エステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン酸
類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル類、ス
テアリルアルコール、オレイルアルコール等のアルコー
ル類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、ス
テアリルアミン等のアミン類などが挙げられる。
As the hydrocarbon-based lubricant, stearic acid,
Carboxylic acids such as oleic acid, esters such as butyl stearate, sulfonic acids such as octadecylsulfonic acid, phosphoric esters such as monooctadecyl phosphate, alcohols such as stearyl alcohol and oleyl alcohol, and carboxylic acids such as stearamide. Examples thereof include acid amides and amines such as stearylamine.

【0031】フッ素系潤滑剤としては上記炭化水素系潤
滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキル
基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤滑
剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては
パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオロ
エチレンオキシド重合体、パーフルオロ−n−プロピレ
ンオキシド重合体(CF2 CF2 CF2O)n 、パーフ
ルオロイソプロピレンオキシド重合体(CF(CF3
CF2O)n またはこれらの共重合体等である。
Examples of the fluorine-based lubricant include lubricants in which part or all of the alkyl groups of the hydrocarbon-based lubricant are replaced with fluoroalkyl groups or perfluoropolyether groups. Examples of the perfluoropolyether group include a perfluoromethylene oxide polymer, a perfluoroethylene oxide polymer, a perfluoro-n-propylene oxide polymer (CF 2 CF 2 CF 2 O) n , and a perfluoroisopropylene oxide polymer (CF ( CF 3 )
CF 2 O) n or a copolymer thereof.

【0032】極圧添加剤としてはリン酸トリラウリル等
のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リン
酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチオ
亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジベ
ンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。上記潤滑剤
は単独もしくは複数を併用して使用される。これらの潤
滑剤を磁性層もしくは固体保護層上に付与する方法とし
ては潤滑剤を有機溶剤に溶解し、ワイヤーバー法、グラ
ビア法、スピンコート法、ディップコート法等で塗布す
るか、真空蒸着法によって付着させればよい。
Examples of extreme pressure additives include phosphoric esters such as trilauryl phosphate, phosphites such as trilauryl phosphite, thiophosphites and thiophosphoric esters such as trilauryl trithiophosphite, and the like. And sulfur-based extreme pressure agents such as dibenzyl sulfide. The above lubricants are used alone or in combination of two or more. As a method of applying these lubricants on the magnetic layer or the solid protective layer, the lubricant is dissolved in an organic solvent and applied by a wire bar method, a gravure method, a spin coating method, a dip coating method, or a vacuum evaporation method. May be attached.

【0033】潤滑剤の塗布量としては1〜30mg/m
2 が好ましく、2〜20mg/m2が特に好ましい。
The amount of the lubricant to be applied is 1 to 30 mg / m
2 is preferable, and 2 to 20 mg / m 2 is particularly preferable.

【0034】本発明で使用できる防錆剤としてはベンゾ
トリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジ
ン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル
側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、2−メル
カプトベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合物、
チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環類お
よびこの誘導体等が挙げられる。
The rust preventives usable in the present invention include nitrogen-containing heterocycles such as benzotriazole, benzimidazole, purine and pyrimidine, and derivatives having an alkyl side chain introduced into the mother nucleus, benzothiazole, 2-mercapto. Benzothiazole, tetrazaindene ring compound,
Nitrogen- and sulfur-containing heterocycles such as thiouracil compounds and derivatives thereof.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが、
本発明はこれに限定されない。 実施例1 メチルセルロースに平均粒径約12nmのシリカを混入
させたエマルジョンをポリエチレンナフタレートの両面
に塗布乾燥した後、横延伸・熱固定を行って本発明の微
小突起の分布に対応する微小突起を有する厚さ60μm
の可撓性高分子支持体を得た。微小突起の高さは最も多
いもので約20nmであった。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
The present invention is not limited to this. Example 1 After coating and drying an emulsion obtained by mixing silica having an average particle diameter of about 12 nm in methylcellulose on both surfaces of polyethylene naphthalate, performing horizontal stretching and heat fixing to form microprojections corresponding to the distribution of the microprojections of the present invention. Have thickness 60μm
Was obtained. The height of the microprojections was the largest and was about 20 nm.

【0036】前記熱固定は180℃で約10分間の熱処
理である。この支持体をカットして、凸状の基板ホルダ
ーにもとの支持体の長手方向にテンションをかけて固定
し、スパッタリング装置にセットし、それを150℃に
加熱した状態で3×10-7torrに排気、Arを導入
して3×10-3torrでCr−Tiをスパッタリング
を行い、60nmの膜厚に作成し、Co−Cr−Ptを
同条件で30nmの膜厚に作成し、磁性層とした。更に
カーボンを20nmの膜厚に作成し、固体保護層とし
た。
The heat setting is a heat treatment at 180 ° C. for about 10 minutes. This support is cut, fixed to the convex substrate holder by applying tension in the longitudinal direction of the original support, set in a sputtering apparatus, and heated to 150 ° C. in a state of 3 × 10 −7. Exhaust to Torr, introduce Ar and sputter Cr-Ti at 3 × 10 -3 Torr to form a film with a thickness of 60 nm, and Co-Cr-Pt to form a film with a thickness of 30 nm under the same conditions. Layers. Further, carbon was formed to a thickness of 20 nm to form a solid protective layer.

【0037】真空条件下からサンプルを取り出し、該基
板ホルダーにセットして反対面に同一の条件で下地層、
磁性層及び保護層を形成した。このサンプルをスパッタ
リング装置から取り出し、フルオロポリエーテル系潤滑
剤(アウジモント社製FOMBLIN Z−DOL)を
固体保護層上から付与し2nmの潤滑剤膜を作成した。
A sample was taken out from the vacuum condition, set on the substrate holder, and placed on the opposite surface under the same conditions under the same conditions.
A magnetic layer and a protective layer were formed. The sample was taken out of the sputtering apparatus, and a fluoropolyether-based lubricant (FOMBLIN Z-DOL manufactured by Ausimont) was applied on the solid protective layer to form a 2 nm lubricant film.

【0038】これを3.5インチに打ち抜き、FDの試
料を作成した。カール量は0.6mmであり、カールの
方向に対し直角方向に微小突起の配列が得られた。更に
このFDをスピンスタンドを用い、3000rpmで回
転させながら、トライパッドヘッドをFDの両側からは
さみ、出力をモニターしながら走行させ、出力が当初の
6dBを切るまでのパス数を測定し、走行耐久性を評価
した。環境は25℃、60%、1000万パスでも出力
はほとんど変化しなかった。
This was punched out to 3.5 inches to prepare an FD sample. The curl amount was 0.6 mm, and an array of minute protrusions was obtained in a direction perpendicular to the curl direction. Furthermore, while rotating the FD at 3000 rpm using a spin stand, the tripad head is sandwiched from both sides of the FD, and the FD is run while monitoring the output. The number of passes until the output falls below the initial 6 dB is measured. The sex was evaluated. In the environment of 25 ° C., 60%, and 10 million passes, the output hardly changed.

【0039】カール量の測定は、前述の方法によった。
尚、FDを鉛直に保持したのは引力の影響を除くためで
ある。 実施例2 実施例1において、180℃、10分の熱処理を行わな
かった以外は、実施例1と同一条件で試料を作成した。
The curl amount was measured by the method described above.
The reason why the FD is held vertically is to eliminate the influence of the attractive force. Example 2 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment was not performed at 180 ° C. for 10 minutes.

【0040】比較例1 実施例1において可撓性高分子支持体をカットした後に
印加した方向とは直角の方向(即ち、支持体の幅方向)
にテンションを印加してセットした以外は実施例1と同
一条件で試料を作成した。 比較例2 可撓性高分子支持体として微小突起が均一に分布したも
のを用いた以外は、実施例1と同様に試料を作成した。
Comparative Example 1 A direction perpendicular to the direction applied after cutting the flexible polymer support in Example 1 (ie, the width direction of the support).
A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that tension was applied to the sample. Comparative Example 2 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that a flexible polymer support in which microprojections were uniformly distributed was used.

【0041】比較例3 反対面の下地層の厚みを150nmとした以外は比較例
1と同様に試料を作成した。 比較例4 反対面の下地層の厚みを160nmとした以外は実施例
1と同様に試料を作成した。
Comparative Example 3 A sample was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness of the underlayer on the opposite surface was changed to 150 nm. Comparative Example 4 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the underlayer on the opposite surface was changed to 160 nm.

【0042】作成した各々の試料であるFDについて、
実施例1と同様にカール量、カールの方向に対する微小
突起の配列の方向、および走行耐久性を評価し、結果を
表1に示した。尚、カールの方向に対する微小突起の配
列の方向が平行とは、前記数1において、Ln<Lpを
満足することを、均一とはLn=Lpを満足することを
意味する。
For each of the prepared FDs,
In the same manner as in Example 1, the curl amount, the direction of the arrangement of the fine projections with respect to the curl direction, and the running durability were evaluated. The results are shown in Table 1. Note that, when the direction of the arrangement of the minute projections is parallel to the direction of the curl, it means that Ln <Lp is satisfied in Expression 1, and that the uniformity means that Ln = Lp is satisfied.

【0043】[0043]

【表1】 表1の結果より、カール量が2mm以下で、カールの方
向に対する微小突起の配列の方向が直角である実施例
は、走行耐久性が極めて高いが、カール量が2mm以下
でも該微小突起の配列方向が平行乃至均一な比較例及び
該配列が直角でもカール量が2mmを越える比較例では
走行耐久性が実施例に比べ極めて劣ることが分かる。
[Table 1] From the results shown in Table 1, the example in which the curl amount is 2 mm or less and the direction of the arrangement of the fine protrusions is perpendicular to the direction of the curl is extremely high in running durability, but the arrangement of the fine protrusions is small even when the curl amount is 2 mm or less. It can be seen that in the comparative examples in which the directions are parallel or uniform, and in the comparative examples in which the curl amount exceeds 2 mm even when the arrangement is perpendicular, the running durability is extremely inferior to the examples.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は、小型かつ使い勝手に優れる可
撓性高分子支持体を用いたFDでしかも記録容量が極め
て大きなかつ走行耐久性に優れた強磁性金属薄膜を磁性
層とする磁気記録ディスクを該支持体の表面の微小突起
分布を調整するという簡易な方法で提供することができ
る。
According to the present invention, there is provided a magnetic recording device comprising a magnetic layer comprising a ferromagnetic metal thin film having a very large recording capacity and excellent running durability, which is an FD using a flexible polymer support having a small size and excellent usability. The disk can be provided by a simple method of adjusting the distribution of microprojections on the surface of the support.

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

【図1】本発明において定義されるカールの方向を説明
するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a curl direction defined in the present invention.

【図2】本発明における微小突起の配列を説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of minute projections according to the present invention.

【図3】本発明における微小突起の配列を具体的に説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram specifically illustrating an arrangement of minute projections according to the present invention.

【図4】本発明におけるカール量の測定法を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for measuring a curl amount in the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可撓性高分子支持体上の両面に真空成膜
により形成された磁性層、該磁性層上に固体保護層及び
潤滑剤を有し、3000rpm以上の回転数で記録再生
を行う記録システム用の磁気記録ディスクにおいて、該
磁気記録ディスクは2mm以下のカール量を有し、前記
保護層上に微小突起があって、該微小突起は前記カール
の方向に対し直角方向に配列していることを特徴とする
磁気記録ディスク。
1. A magnetic layer formed by vacuum film formation on both surfaces of a flexible polymer support, a solid protective layer and a lubricant on the magnetic layer, and recording / reproduction is performed at a rotation speed of 3000 rpm or more. In a magnetic recording disk for a recording system to be performed, the magnetic recording disk has a curl amount of 2 mm or less, has fine protrusions on the protective layer, and the fine protrusions are arranged in a direction perpendicular to the direction of the curl. A magnetic recording disk, comprising:
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