JP2000293832A - 情報記録媒体、磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents

情報記録媒体、磁気記録媒体および磁気記録装置

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JP2000293832A
JP2000293832A JP2000021275A JP2000021275A JP2000293832A JP 2000293832 A JP2000293832 A JP 2000293832A JP 2000021275 A JP2000021275 A JP 2000021275A JP 2000021275 A JP2000021275 A JP 2000021275A JP 2000293832 A JP2000293832 A JP 2000293832A
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Takeshi Matsuo
武士 松尾
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑性に優れヘッドとディスクの静/動摩擦
を低減すると共に高温下における長期放置によってもス
ティクションを抑えることのできる潤滑層を形成した情
報記録媒体、磁気記録媒体およびそれを使用した磁気記
録装置の提供。 【解決手段】 基板上に少なくとも記録層、保護層およ
び潤滑層が順次形成された情報記録媒体において、潤滑
層が、下記の一般式(I)で示され、数平均分子(M
n )が7000以下であり、数平均分子量(Mn )と重
量平均分子量(M W )の比(MW /Mn )が1.15以
下であるパーフルオロポリエーテルで構成されているこ
とを特徴とする情報記録媒体。 R−O−(A1 −O−A2 −O)X −R (I) 〔ただし、A1 、A2 はそれぞれCF2 および/または
2 4 で構成され、A 1 とA2 を構成するCF2 とC
2 4 の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5で
あり、xは10〜500、Rはヘテロ原子を含む炭素数
1〜20のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を
示す。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体等の情
報記録媒体および磁気記録装置に関し、更に詳しくは、
潤滑層として特定のパーフルオロポリエーテルを用いる
ことにより耐久性に優れ、ヘッド吸着性の少ない優れた
情報記録媒体、磁気記録媒体および磁気記録装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】情報産業等で利用される高記録密度磁気
記録媒体として代表的なディスク状磁気記録媒体(以
下、単にディスクということがある。)は通常、非磁性
基板上に磁気記録層として磁性金属またはその合金をめ
っき、蒸着またはスパッタリング等によって積層するこ
とによって生産されている。現在、一般に使用されてい
る磁気記録媒体は、ドライブ停止時には記録/再生ヘッ
ド(以下、単にヘッドということがある。)がディスク
に接触し、駆動時にはヘッドが記録媒体上を浮上して情
報の記録/再生を行なうコンタクト・スタート・ストッ
プ(CSS)方式が用いられている。この方式において
は、駆動時ヘッドと磁気記録媒体とが高速で接触慴動す
るので、ディスクが摩耗損傷を受けたり、磁気特性の劣
化を起こすという問題がある。
【0003】このような欠点を解決する方法として、磁
性層上に保護層や潤滑層を設けることによつて接触慴動
の際の静/動摩擦を低減させ、耐摩耗性を向上させる技
術が実用化されている。潤滑層としては、一般的には、
液体潤滑剤であるパーフルオロポリエーテル化合物が用
いられている。パーフルオロポリエーテルはその分子量
分布は通常制御されておらず、分子量分布の指標として
用いられている重量平均分子量(MW )と数平均分子量
(Mn )の比MW /Mn が1.3〜3.0程度の広い分
子量分布のものが使用されている。
【0004】しかし、液体潤滑剤は、ヘッドとディスク
とのあいだに液体潤滑剤の表面張力によるマイクロメニ
スカスが形成され、ヘッドとディスクの吸着現象(ステ
ィクション)が生じることが知られており、スティクシ
ョンは特に高湿下においてドライブを長期間停止させた
場合強固となりヘッドがディスクに張り付いたまま、動
作不能になる場合がある。
【0005】スティクションを軽減させるため、ディス
ク面にテキスチャーと呼ばれる一定の粗さを持たせた
り、レーザーテキスチャーと呼ばれるレーザー光を照射
することにより形成される高さの低い突起をもたせるこ
とにより、ヘッドとディスクの接触面積を減らすことが
行われている。しかし、近年は高密度記録を行うために
ヘッドのディスク上の飛行高さは50nm以下と非常に
低くなってきている。従って、起動中のディスクとヘッ
ドの接触をさけるためには、ディスク面を極力平滑に
し、レーザーテキスチャーの突起の高さも低くする必要
があるが、そのことにより、スティクションは悪化する
方向にある。スティクションを低減させるために、潤滑
剤として用いるパーフルオロポリエーテルを溶媒抽出に
よって低分子量を除去(特開平5−109053)する
ことが行われている。しかし、この方法では、低分子分
しか除去することはできず、分子量分布を抑えるには不
十分で、スティクション低減効果が不十分である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は潤滑性に優れ
ヘッドとディスクの静/動摩擦を低減すると共に高温下
における長期放置によってもスティクションを抑えるこ
とのできる潤滑層を形成した情報記録媒体、磁気記録媒
体およびそれを使用した磁気記録装置を提供するもので
ある。
【0007】
〔ただし、A1 、A2 はそれぞれCF2 および/またはC2 4 で構成され、A 1 とA2 を構成するCF2 とC2 4 の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5であり、xは10〜500、Rはヘテロ原子を含む炭素数1〜20のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を示す。〕
【0008】 非磁性基板上に少なくとも記録層、保
護層および潤滑層が順次形成された磁気記録媒体におい
て、潤滑層が、下記の一般式(I)で示され、数平均分
子量(Mn)が7000以下であり、数平均分子量(M
n )と重量平均分子量(MW )の比(MW /Mn )が
1.15以下であるパーフルオロポリエーテルで構成さ
れていることを特徴とする磁気記録媒体。 R−O−(A1 −O−A2 −O)X −R (I) 〔ただし、A1 、A2 はそれぞれCF2 および/または
2 4 で構成され、A 1 とA2 を構成するCF2 とC
2 4 の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5で
あり、xは10〜500、Rはヘテロ原子を含む炭素数
1〜20のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を
示す。〕、および 磁気記録媒体と、磁気記録媒体を記録方向に駆動す
る駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、磁
気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させる手段
と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再
生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有する
磁気記録装置において、磁気記録媒体が上記に記載の
磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録装置、を
提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は光記録媒体、磁気記録媒
体等の情報記録媒体に関するもので、磁気記録媒体につ
いて述べれば、非磁性基板上に少くとも記録層、保護層
および潤滑層が順次形成される。本発明の磁気記録媒体
に用いる非磁性基板としては、アルミニウム合金基板、
ガラス基板またはケイ素基板等が挙げられる他、銅、チ
タン等のその他の金属基板、カーボン基板、セラミック
基板または樹脂基板を用いることができる。基板は通
常、鏡面加工(ポリッシュ加工)を施してから各層を形
成する。下地層(例えばNi−P等の下地層)を施した
基板を用いる場合は、下地層の表面に鏡面加工が施され
る。また、ヘッドがディスクに吸着することを防ぐた
め、基板全面に軽度の機械的テキスチャを施して高さの
低い突起を形成し、またはレーザー光の照射によって突
起を形成することが望ましい。このような表面加工後の
表面粗さは通常0.1〜10nm、好ましくは0.1〜
3nmである。
【0010】本発明における記録層として機能する磁性
層は、Co−P、Co−Ni−P、Co−Ni−Cr、
Co−Ni−Pt、Co−Cr−Ta、Co−Cr−P
t、Co−Cr−Ta−Pt系合金等の強磁性合金薄膜
によって構成され、無電解メッキ、電気メッキ、スパッ
タ、蒸着などの方法によって形成される。磁性層の膜厚
は、通常10〜70nmである。基板または下地層と、
磁性層との間には、Cr層、Cu層などの中間層を設け
ることが好ましい。中間層の膜厚は、通常1〜50n
m、好ましくは10〜30nmである。
【0011】磁性層の表面には保護層が設けられる。保
護層としては、炭素膜、水素化カーボン膜、TiC、S
iC等の炭化物膜、SiN、TiN等の窒化膜、SiO
2 、Al2 3、ZrO2 等の酸化物膜などが挙げら
れ、蒸着、スパッタ、プラズマCVD、イオンプレーテ
ィング、湿式法等の各方法により形成される。中でもプ
ラズマCVDにより形成すると粒子が微細化し、磁性層
のコロージョン防止の観点から好ましい。
【0012】保護層としては、水素化カーボン膜等のア
モルファスカーボンを用いることが好ましく、中でも膜
中に窒素を含有させると潤滑剤との親和性が向上するの
で特に好ましい。保護層の膜厚は1〜30nm、好まし
くは1〜20nm、特に好ましくは2〜10nmとする
ことが望ましい。本発明は、保護層の上に、下記のパー
フルオロポリエーテルを用いて潤滑層を形成するところ
に特徴を有する。
【0013】すなわち、本発明潤滑層は、下記の一般式
(I)で示され、数平均分子量(M n )が7000以下
であり、数平均分子量(Mn )と重量平均分子量
(MW )の比(MW /Mn )が1.15以下であるパー
フルオロポリエーテルで構成される。 R−O−(A1 −O−A2 −O)X −R (I) 〔ただし、A1 、A2 はそれぞれCF2 および/または
2 4 で構成され、A 1 とA2 を構成するCF2 とC
2 4 の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5で
あり、xは10〜500、Rはヘテロ原子を含む炭素数
1〜20のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を
示す。〕
【0014】数平均分子量が7000を越えると、粘度
が非常に高くなり、長期間ドライブを起動せず放置した
場合、非常に高いスティクションを起こす。数平均分子
量は7000以下であることが必要であるが、好ましく
は2000〜6000のものである。2000未満のも
のを用いると、高温高速回転下では潤滑剤が飛散し、膜
厚の減少が著しくなる。
【0015】本発明において用いる潤滑剤の数平均分子
量(Mn )と重量平均分子量(MW)の比MW /Mn
1.15以下であるが、特に1.0〜1.10とするこ
とでヘッドとの摩擦係数を低下させることができる。M
W /Mn が1.15より大きいと、特に高湿下において
ドライブを長時間停止させた場合、非常に高いスティク
ションを起こすという問題がある。分子量分布のシャー
プな潤滑剤を得るには、多段の溶媒抽出、蒸留等で行え
るが、文献(“Tailoring performa
nce properties of perfluo
ropolyethers via supercri
tical fluid fractionatio
n”,H.Schonemann,P.Gallagh
er−Wetmore,V.Krukonis,Pro
c.3rd.Internet.Symp.Superc
rit.Fluids,3(1994)375〜38
0)で示されているように、二酸化炭素による超臨界流
体抽出を行うことによって、より効率的に分画すること
ができる。
【0016】A1 とA2 はCF2 またはC2 4 で構成
され、A1 がCF2 で構成されたパーフルオロポリエー
テルとC2 4 で構成されたパーフルオロポリエーテル
との混合物であってもよく、同様にA2 がCF2 とC2
4 で構成されたパーフルオロポリエーテルの混合物で
あってもよい。A1 とA2 を構成するCF2 とC2 4
の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5の範囲と
される。末端基Rとしてはヘテロ原子を含む炭素数1〜
20のアルキル基またはヘテロ原子を含むフッ素置換ア
ルキル基が用いられる。ヘテロ原子として、保護膜表面
との親和性を高めるために水酸基(−OH)、カルボキ
シル基(−COOH)、エステル基(−COOR1 、R
1 は炭素数1〜6のフッ素置換されていてもよいアルキ
ル基)、アミノ基(−NR2 3 、R2 およびR3 は炭
素数1〜6のフッ素置換されていてもよいアルキル基)
等の保護膜表面と水素結合、もしくは共有結合が可能な
置換基が1個もしくは複数個存在するものが使用され
る。芳香環では保護膜表面との親和性は不十分なため、
好ましくない。
【0017】また、末端基Rはヘテロ原子と併せてフッ
素原子を有するものが望ましい。Rにおけるヘテロ原子
を含むフッ素が置換したアルキル基としては、例えば、
−CF2 CH2 OH、−CF2 CH2 OCH2 CH(O
H)CH2 OH、−CF 2 CH2 (OCH2 CH2 n
OH(nは1〜9)、−CF2 COOH、−CF 2 CO
OR1 (R1 は前述と同じ)等が挙げられる。潤滑層の
膜厚としては、通常0.1〜5nm、特に0.5〜3n
m、が好ましい。潤滑層は一般的に、基板上に少なくと
も磁性層、ついで保護層を設けた後に潤滑剤を塗布し
て、通常は潤滑剤を溶解した溶液に該基板を浸漬して設
けられる。または基板表面に該溶液をしみこませたテー
プ等に荷重をかけて接触させて被膜を形成する方法、基
板上でパッドを回転させながら添着させる方法、あるい
はスプレー法や減圧下において蒸着させる被膜形成方法
などによって設けることができる。塗布液の濃度は、潤
滑剤化合物や溶媒の種類により異なるが、通常、溶液中
濃度として0.1〜5g/lである。
【0018】また、潤滑剤と保護膜の親和力を高めるた
め、潤滑剤塗布後に40〜200℃程度の熱処理等を施
すことが好ましい。更に効果を損ねない範囲で他に添加
剤を加えてもよい。本発明の磁気記録装置は、少なくと
も上述してきた磁気記録媒体と、これを記録方向に駆動
する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、
磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させる手段
と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再
生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有す
る、耐ヘッド吸着特性に優れた磁気記録装置である。
【0019】上述の磁気ヘッドの再生部をMRヘッドで
構成することにより、高記録密度においても十分な信号
強度を得ることができ、1平方インチ当たり2Gビット
以上の高記録密度を持った磁気記録装置を提供すること
ができる。また磁気記録媒体がディスク状の場合には通
常、磁気ヘッドとしてフライングヘッドを用いるが、そ
の浮上量を0.01〜0.05μm、好ましくは0.0
1〜0.03μmとすることで、出力が向上し高いS/
Nが得られ、大容量で高信頼性の磁気記録装置を提供す
ることができる。
【0020】また最尤復合法による信号処理回路を組み
合わせることで、さらに記録密度を向上できる。例え
ば、トラック密度10kTPI以上、線記録密度200
KFCI以上、1平方インチ当たり2Gビット以上の記
録密度で記録・再生する場合にも十分なS/Nが得られ
る磁気記録装置を提供できる。本発明は、基板上に記録
層、保護層および潤滑層が形成される情報記録媒体に適
用することができ、膜面照射型の光記録媒体等にも適す
る。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。
【0022】実施例におけるパーフルオロポリエーテル
は、市販のアウジモント社製「フォンブリン Z DO
L」(式(I)において、R=CF2 CH2 OH、CF
2 :C2 4 =1:1、x=平均41、MW /Mn
1.3)を用い、二酸化炭素を用いた超臨界流体抽出に
より分画を行った。なお、この分画は次の文献を参考と
して行った。 “Tailoring performance pr
operties of perfluoropoly
ethers via supercritical
fluid fractionation”,H.Sc
honemann,P.Gallagher−Wetm
ore,V.Krukonis,Proc.3rd.In
ternet.Symp.Supercrit.Flu
ids,3(1994)375〜380 数平均分子量、および分子量分布についてはGPCを用
いてもとめた。GPCの較正は、分子量分布の十分狭い
(MW /Mn <1.1)サンプルを2点以上用い、Mn
19F−NMRより求め、その値より、保持時間と分子
量の対数値が直線関係にあることを仮定し、もとめた。
【0023】実施例1〜5、比較例1〜3 表面の平均粗さが1nmの直径3.5インチのアルミニ
ウム合金製ディスク基板上に、メッキ法によりNiP層
を形成し、ついでレーザーを半径17mmから19mm
(CSSゾーン)にかけて照射し、高さ19nmの突起
を形成させた。その後、スパッタリング法により、クロ
ム下地層(厚さ20nm)、コバルト合金磁性層(厚さ
20nm)を形成し、次に保護層としてカーボン膜を1
3nmの厚さに形成した。このカーボン膜上に、表1に
示す数平均分子量、およびMW /Mn を持つパーフルオ
ロポリエーテルを弗素系不活性溶媒(スリーエム社製
「HFE−7200」)に溶解させた濃度0.7g/l
の溶液として用い、浸漬法により膜を形成し、100℃
で焼成処理を行い、1.4nmの均一な潤滑層を形成し
た。実施例、比較例のGPCチャートについては図1、
2に示す。
【0024】得られたディスクを用いて高温高湿の環境
下においてCSS試験を行った。ヘッドは押し付け圧力
2.5gで表面にCVD法により設けられたカーボンで
コートされたものを用いた。32℃80%R.H.の環
境下において10000回のCSSを行い、各回のディ
スクとヘッドとの間の摩擦力を測定し摩擦係数の平均値
を求めた。また、CSS終了後、停止した状態で24時
間放置し、放置後の摩擦力を測定し摩擦係数を求めた。
結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】以上の結果から、実施例においてはCSS
時の平均摩擦係数と、放置後の摩擦係数には大きな差は
なく、高温高湿下において長期放置を行ってもスティク
ションは増大していないことがわかる。それに対し、分
子量分布の大きな比較例1、2、および分子量分布は小
さいが分子量が比較的大きな比較例3では放置後の摩擦
係数が1以上とCSS時の平均より上回っており、放置
することによりスティクションが増大していることがわ
かる。このような場合、より長期の放置を行うと、ステ
ィクションは時間とともに増大し、より大きな吸着現象
がおこり、実用上大きな問題となる。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば、
より平滑なディスクを用いた場合でも、長時間放置した
場合のスティクションを抑えることができ、ヘッドをよ
り低飛行させることにより、より高密度の記録を行うこ
とのできる情報記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に用いたパーフルオロポリエーテルのG
PCチャート。
【図2】比較例に用いたパーフルオロポリエーテルのG
PCチャート。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に少なくとも記録層、保護層およ
    び潤滑層が順次形成された情報記録媒体において、潤滑
    層が、下記の一般式(I)で示され、数平均分子量(M
    n )が7000以下であり、数平均分子量(Mn )と重
    量平均分子量(MW )の比(MW /Mn )が1.15以
    下であるパーフルオロポリエーテルで構成されているこ
    とを特徴とする情報記録媒体。 R−O−(A1 −O−A2 −O)X −R (I) 〔ただし、A1 、A2 はそれぞれCF2 および/または
    2 4 で構成され、A 1 とA2 を構成するCF2 とC
    2 4 の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5で
    あり、xは10〜500、Rはヘテロ原子を含む炭素数
    1〜20のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を
    示す。〕
  2. 【請求項2】 パーフルオロポリエーテルの末端基R
    が、ヘテロ原子を含む炭素数1〜20のフッ素置換アル
    キル基である請求項1記載の情報記録媒体。
  3. 【請求項3】 パーフルオロポリエーテルの末端基R
    が、水酸基(−OH)、カルボキシル基(−COO
    H)、エステル基(−COOR1 、ただしR1 は炭素数
    1〜6のフッ素置換されていてもよいアルキル基)、ア
    ミノ基(−NR2 3 、ただしR2 およびR3 は炭素数
    1〜6のフッ素置換されていてもよいアルキル基)を含
    む請求項1または2記載の情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 非磁性基板上に少なくとも記録層、保護
    層および潤滑層が順次形成された磁気記録媒体におい
    て、潤滑層が、下記の一般式(I)で示され、数平均分
    子量(Mn )が7000以下であり、数平均分子量(M
    n )と重量平均分子量(MW )の比(MW /Mn )が
    1.15以下であるパーフルオロポリエーテルで構成さ
    れていることを特徴とする磁気記録媒体。 R−O−(A1 −O−A2 −O)X −R (I) 〔ただし、A1 、A2 はそれぞれCF2 および/または
    2 4 で構成され、A 1 とA2 を構成するCF2 とC
    2 4 の割合(CF2 /C2 4 )が5/1〜1/5で
    あり、xは10〜500、Rはヘテロ原子を含む炭素数
    1〜20のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を
    示す。〕
  5. 【請求項5】 パーフルオロポリエーテルの末端基R
    が、ヘテロ原子を含む炭素数1〜20のフッ素置換アル
    キル基である請求項4記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 パーフルオロポリエーテルの末端基R
    が、水酸基(−OH)、カルボキシル基(−COO
    H)、エステル基(−COOR1 、ただしR1 は炭素数
    1〜6のフッ素置換されていてもよいアルキル基)、ア
    ミノ基(−NR2 3 、ただしR2 およびR3 は炭素数
    1〜6のフッ素置換されていてもよいアルキル基)を含
    む請求項4または5記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 パーフルオロポリエーテルの数平均分子
    量(Mn )と重量平均分子量(MW )の比(MW
    n )が1.10以下である請求項4〜6いずれかに記
    載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 潤滑層の膜厚が0.1〜5nmである請
    求項4〜7いずれかに記載の磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 保護層がアモルファスカーボン層である
    請求項4〜8いずれかに記載の磁気記録媒体。
  10. 【請求項10】 磁気記録媒体と、磁気記録媒体を記録
    方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気
    ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動
    させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッ
    ドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手
    段を有する磁気記録装置において、磁気記録媒体が請求
    項4〜9いずれかに記載の磁気記録媒体であることを特
    徴とする磁気記録装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002352420A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体の製造方法および製造装置

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JP2002352420A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体の製造方法および製造装置

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