JPS6352320A - 磁気記憶体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は磁気記憶装置（磁気ディ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ッド（以下ヘッドと呼ぶ）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、操作開始時にヘッ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、この時へ・ソ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、急激にヘッドを磁気記憶
体面上に押しつけることにより前記ヘッドと前記磁気記
憶体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ットと磁気記憶体面は接触摩擦状態
にあり、第二の方法ではヘッ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
おけるヘッドと磁気記憶体の間に生じる摩擦力は、ヘッ
ドおよび磁気記憶体を摩耗させ、ついにはへ・ノドおよ
び金属磁性薄膜媒体に傷を作ることがある。

また前記接触状態においてヘッドのわずかな姿勢の変化
がヘッドにかかる加重を不均一にさせヘッドおよび磁気
記憶体表面に傷をつくることもある。

また更に前記接触摩擦状態におけるヘッドと磁気記憶体
間に生じる摩擦力は、特に多くのヘッドを取りつけた場
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。

また記録再成中に突発的にへ・ソトか磁気記憶体に接触
し、ヘッドと磁気記憶体間に大きな摩擦力か働き、ヘッ
ドおよび磁気記憶体が破壊されることかしばしば起こる
。

この様なヘッドと磁気記憶体との接触摩擦力からヘッド
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
保護皮膜を被覆することが必要であり、またこの保護皮
膜は前記ヘッ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。上記潤滑層は
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、ヘッドと磁気
記憶体の接触摩擦により下地体力）ら取り去られるかあ
るいはヘッドのまわりおよびヘッドと磁気記憶体の間に
毛管現象により潤滑剤が多量にあつまり、記録再生時の
ヘッドの浮揚安定性に悪影響をおよほす。

上記潤滑層のヘットとの接触摩擦力を小さくする効果は
ヘット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ッドと吸
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、フッ素油、フ
ロロシリコンなと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
ては非極性の分子層の存在による表面エネルギーの低下
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
いてはヘッドと磁気記憶体間に生じる接馳摩擦力３小さ
くする効果が完全でないという間開があった。

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、アミン基を有する高分
子を単分子層として酸化膜を被覆した磁気記憶体の上に
形成した後、アミン基と化学結合する官能基をもつフッ
素油分子を塗布することである。すなわち、熱的機械的
安定性に優れ、かつ酸化膜と接着性が良く、アミン基を
有する高分子の単分子膜を、酸化膜とフッ素油分子を強
固に結びつけるバインダーとして使用し、さらに分子量
の大きなフッ素泊分子含使用することで、へ・・Ｉドと
下地体との界面に吸着が起こりにくい非極性の分子層を
十分に介在させ、潤滑層とヘッドとの接触京棒刀を小さ
くすることである。潤滑層として熱的機械的安定性に優
れ、アミノ基をもつ高分子、およびアミノ基と化学結合
する官能基を有するフッ素油分子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例えばポリ珪酸あるいは５ｉ０２、
ガラス、アルミナなとのスパッタ膜である。アミン基の
ような極性基を持つ高分子は、このような非晶質酸化物
との接着性が滑れ、アニル構造を有する高分子は、熱的
機械的安定性に優れている。アミノ基はよたフン素化化
合物と高分子膜（ヒ学結合させる官能基として働く。一
方、フッ素化化合物は表面エネルギーを低下させ優れた
潤滑効果を示す。したがって、一般式 で表される繰り遅し単位分含む高分子物質の単分子層と
一般式 ％式％） （ｒ、ｓは０〜４までの整数） で表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。なお、アニル構造は加熱または
酸化によってイミダゾール構造にかわるが成膜直後はア
ニル構造が多く、イソシアネート基を有するフ・・／素
泊を塗布することによりイソシアネート基とアミン基の
反応とアニル構造がイミダゾール基にかわる反応が競争
して起こることになる。しかしアミン基の数が多いので
、実際上間順は起こらない。

また、このままでも下地体と高分子の接着性は優れてい
るが、非晶質無機酸化物を形成した後、プラズマ中て処
理したから高分子膜含形成すれば、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高
分子と相互作用するラジカルが生成することなとの理由
で下地体と潤滑剤の接着性はさらに向上する。

更に、記録および再生にとってはスペーシング（記録お
よび再生時におけるヘッ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
薄い方か望ましいが、この高分子と重合体は非常に薄い
潤滑層な形成することが可能である。すなわち、非晶質
酸化物の上にラングミュア−ブロジェット（Ｌａｎｇｍ
ｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法または水平付着法で高分
子の単分子膜を形成し重合体を塗布した後、化学反応を
起こし、単分子層と重合体とを結合させた後、フレオン
洗浄することにより単分子層と結合していない余分の潤
滑剤が取り去られ、非常に薄い潤滑層が形成される。単
分子層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） 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

（実施例１） 一第１図は、この発明の磁気記憶体の精成を示す断面図
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。

合金膜ｚ１として旋盤加工および熱矯正によって十分小
さなうねり（円周方向および半径方向でともに５０μｍ
以下）をもった面に仕上げられたディスク状アルミニウ
ム合金基笈上に非磁性合金層２としてニッケルー燐（Ｎ
ｉ−Ｐ）合金を約５０μｍの厚さにメッキし、このＮ１
−Ｐメッキ膜を機械的研磨により表面粗さ０，０４μｍ
以下、厚さ約３０μＩｎまで鏡面仕上げしたのち、その
上に金属磁性薄膜媒体３としてコバルト−ニッケルーＥ
（Ｃｏ−Ｎｉ−ｐ）合金を約０．０５μｍの厚さにメッ
キした。さらにこのＣｏ−Ｎ１−Ｐ合金膜の上に、下に
示した組成の溶液を十分に混合し、ごみまたは析出しな
ＳｉＯ□を０．０５μｍの濾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
ディスク基板２００℃の温度で３時間焼成しＣｏ−Ｎ１
−Ｐ合金膜の上にポリ珪酸の被膜４を形成した。

３．３′−ジアミノベンジジンテトラヒドロクロライト
塩を皿回蒸留水に溶解し３．２ｍＭの溶液をつくり、こ
れに０．ＩＮの水酸化ナトリウムを加えｐ）］が４．０
になるように調製した。この溶液を、表面圧を恒圧に保
つフィードバック機構のついた水槽（商品名ラウダフィ
ルムヴアーゲ（Ｌａｕｄａ　Ｆｉｌｍｗａａｇｅ））に
入れ、水面にジヘキシルテトラフタルアルジミンの１ｍ
Ｍクロロホルム溶液をミクロシリンジを用いて静かに滴
下した。３時間放置した後、表面圧が１０ｍＮ／ｍにな
るまでバリヤーを動かし、フィードバック機構により表
面圧を１０ｍＮ／ｍに保ち、−晩装置した。このとき水
槽中の３．３”−ジアミノベンジジンと水面上のジヘキ
シルテトラフタルアルジミンが反応しポリ（０−アミノ
アニル）が水面上に形成される。溶液を８リツトルの皿
回蒸留水で置換した後、さらにバリヤーを動かし２０ｍ
Ｎ／ｍの表面圧にし、フィードバック機構により再び恒
圧に保った。ポリ珪酸の被膜４を形成したディスク基板
を昇降装置に取り付け、水面上の高分子［横切り１回上
下させ高分子単分子膜ポリ（Ｏ−アミノアニル）を基板
に付着させた。

Ｃ’Ｈ３ （ｐ：ｑ・１：１）をフロリナートに溶解し００８重量
％の溶液を作成し、０．２μｍのフィルターを通して濾
過した。この溶液をポリ（Ｏ−アミノアニル）の単分子
層を形成した前記ディスク基板に２５００回／分の回転
速度で回転塗布し、１００°Ｃの温度て４０分間焼成を
行ないポリ（Ｏ−アミノアニル）のアミノ基とフッ素油
分子のインシアネート基を反応させた後、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
リ珪酸被膜上の４３ｅｒｇ／ｃｍ”から重合体塗布後で
は１５ｅｒｚ／ｃｍ”と表面エネルギーが著しく低下し
へ・・ノドと下地体との接着を防止する効果が大きいこ
とがわかった。

次に、このディスク基板とヘットとの間に働く動摩擦係
数を測定した。動摩擦係数はヘッドに歪ゲージを連結し
、ディスクを一定速度で回転させたときに生じるべ・・
ノドとディスク間の動摩擦力を測定し、これをヘットに
加えた荷重で割ってもとめた、測定は荷重１５ｇ、滑り
速度１１００ｎ　／　ｍ　ｉｎの条件で行なった。その
結果、動摩擦係数の値として０．１７１が得られ、潤滑
層を形成しない場合の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、この潤滑層を形成したディスク基板と荷重７０ｇ
のモノリシックヘッドを用いてディスクとヘッドの接触
摩擦試験を３（］（１０（１回繰り返し行なったが、ヘ
ッドクラッシュおよびヘッドによる接触摩擦によるディ
スクの表面状態の変化は皆無であった。

（実施例２） 実施例１と同様に作成しポリ珪酸被膜を形成したディス
ク基板を水平に保持し、実施例１と同様の方法で作成し
た高分子膜が存在する水面に基板表面を接触させ、水面
上の高分子膜を基板表面に移しとった（これを水平付着
法という）。それ以外は実施例１と全く同様の方法で表
面エネルギーと動摩擦係数の値を求めた。その結果、潤
滑層を塗布することにより表面エネルギーの値は４３ｅ
ｒｇ／ｃｍ２から２６ｅｒｇ／ｃｒｒ？に低下し、動摩
擦係数の値は０，５５から０．３１に小さくすることが
できた。

また、実施例１と同様の耐摩耗性を評価したが、３００
００回の接触摩擦試験によるディスクの表面状態の変化
は皆無であった。

（実施例３） 実施例１と同様の方法で作成し、ポリ珪酸被膜を形成し
たディスク基板の上に、実施例１と同様の方法でポリ（
０−アミノアニル）の単分子膜を作成した。分子量約３
０００の ０＝Ｃ＝Ｎ−９−ＨＮＣＯＣＦ２−（Ｃ２Ｆ４０）Ｐｉ
ＣＦ２０）ｑＨ３ −ＣＦ２ＣＯＮＨ−骨−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ（＋）：Ｑ：４：１
）Ｃ’Ｈ３ をフレオンに溶解し００８重量％の溶液を作成し、０．
２μｍのフィルターを通して濾過した。ポリ（０−アミ
ノアニル）の単分子膜を形成した前記ディスク基板にこ
の重合体を２５００回／分の回転速度で回転塗布し１０
０℃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ポリ珪酸被膜上
の４３ｅｒｇ７ｃｍ２から１７ｅｒｚ／ｃｍ２に低下し
、動摩擦係数の値はＤ５４６からり、ＩＥ１７に小さく
することができた。

また実施例１同様に耐摩耗性を評価したか、３００００
回の接触摩擦試験によるディスクの表面状態の変化は皆
無であった。

（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
たディスク基盤を平行平板型のエツチング装置に入れ、
Ａｒを用いて、流量１８ｓｅｃ　ｍ、電力密度０．３５
ｗ／ｃｒｎ２、圧力１　、３Ｐａ、バイアス電位１にＶ
の条件で２分間エツチングを行なった後、実施例１と全
く同様にして潤滑層を形成した。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５Ｄｅｒｇ／ｃｍ２から潤滑層形成後では２２ｅｒｇ
／ｃｍ２とＡｒプラズマ処理をしない場合よりもさらに
低下し、動摩擦係数の値もポリ珪酸上の口、６２から潤
滑層形成後の０．２４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
よるディスク表面状態の変１ヒは皆無であった。

（実施例５） 実施例１と同様の方法で作成したディスク基盤のＣｏ−
Ｎ１−Ｐ合金膜の上にポリ珪酸被膜のかわりにＡＱ２０
３　（非晶質アルミナ〉をスパッタ法により被覆した。

このディスク基盤を実施例１と全く同様の方法で潤滑層
を形成し、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、潤滑層を形成するこ
とにより、表面エネルギーの値は４５ｅｒｇ／ｃｒｎ２
から２０　ｅ　ｒ　ｇ　／　ｃ　ｍ２に低下し、動摩擦
係数の値は０４５から０２６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
よるディスク表面状態の変化は皆無であった。

（発明の効果） このように本発明における磁気記憶体はヘッドと磁気記
憶体間に生じる接触摩擦力を小さくする効果が大きく、
磁気ディ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７の断面を示す図である。 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と配向潤滑層５からなっている。また配向性
潤滑層５は単分子層第１図 に合金円盤 ２：非磁性合金層 ３：金属磁性薄膜媒体 ４：非晶質無機酸化物層 ５：配向性潤滑層 ６：保護被膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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層と固着可能
   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 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される繰り返し単位を含む高分子の単分子層と一般
   式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｐ、ｑは整数） （ｒ、ｓは０〜４までの整数） で表される重合体との反応生成物からなることを特徴と
   する磁気記憶体。
2. （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を被覆し、さらに
   前記非晶質無機酸化物の上に、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される繰り返し単位を含む高分子物質の単分子層を
   ラングミュア−ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌ
   ｏｄｇｅｔｔ）法または水平付着法で形成した後、一般
   式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｐ、ｑは整数） （ｒ、ｓは０〜４までの整数） で表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で表される重
   合体との反応生成物からなることを特徴とする磁気記憶
   体。
3. （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を被覆し、さらに
   前記非晶質無機酸化物の上に、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される繰り返し単位を含む高分子物質の単分子層を
   ラングミュア−ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌ
   ｏｄｇｅｔｔ）法または水平付着法で形成した後、一般
   式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｐ、ｑは整数） （ｒ、ｓは０〜４までの整数） で表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。