JPH03235217A - 磁気記録媒体 - 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〕 本発明は磁気記録媒体に係り、特に磁気記録装置に用い
られる磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、コンピュータシステムの外部記憶装置としての磁
気記憶装置の重要度は益々高まり、その記録密度は年々
著しい向上が図られている。このような高記録密度化に
対応する磁気記録媒体として、従来の磁性粉とバインダ
を混練した磁性塗料を基板上に塗布した塗布型媒体に代
り、磁性薄膜を用いた薄膜磁気記録媒体が注目されてい
る。

このような磁性薄膜を用いた薄膜磁気記録媒体（以下、
単に磁気記録媒体と称する）の−船釣な構造を以下に説
明する。すなわち、基板はアルミニウム合金円板と、そ
の上に形成された下地層より成る。アルミニウム合金の
代りにガラス等硬度の高い円板材料を用いた場合には下
地層が省略されることもある。基板の上には磁性層が形
成されるが、この両者の間には、密着性向上や磁性層の
特性向上を目的として中間層が形成される場合もある。

磁性層の上には保護層、さらには、必要に応じて潤滑層
が形成されて、磁気記録媒体が構成される。

磁気記録装置は、磁気記録媒体と記録再生磁気ヘッド（
以下、単にヘッドと称する）を主構成要素としている。

その記録再生方法は、操作開始前にはヘッドと磁気記録
媒体が接触状態であるが、磁気記録媒体を回転させるこ
とによりヘッドと磁気記録媒体の間に空間を作り、この
状態で記録再生を行なう。操作終了時には磁気記録媒体
の回転が止まり、ヘッドと磁気記録媒体は再び接触状態
となる。（コンタクト・スタート・ストップ方式、以下
Ｃ８Ｓ方式と称する）磁気記憶装置の記録密度を向上さ
せるためには、記録再生時のヘッドの浮上量は小さいほ
ど良く、その際のヘッドの浮上安定性を確保するために
、磁気記録媒体の表面はできるだけ平坦であることが要
求される。

この磁性層はめつき法、イオンブレーティング法、真空
蒸着法などの手法によって、Ｃｏ、Ｆｅ。

Ｎｉ等の強磁性金属、または、これらの元素を主成分と
する強磁性合金からなる膜が形成される。

この磁性層は耐食性が悪く、また、磁気ヘッドとの接触
等によって損耗するため、これを防止するために磁性層
の上に保護膜、さらに、潤滑膜を形成するのが一般的で
ある。保護膜としては、例えばＡｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｒ
、Ｓｉ等からなる材料で形成させる方法（特開昭５３−
４０５０５号公報、特開昭５７−１７６５３７号公報、
特開昭６３−７１９２９号公報。

特開昭６３−１６８８３０号公報、特開昭６３−４４１
９号公報）やＣ系保護膜（特開昭６０−１５５６６８号
公報）、Ｂ系保護膜（特開昭５０−１０４６０２号公報
、特開昭６２−４３８２１号公報）、Ｚｒ系保護膜（特
開昭６１−１１５２３０号公報）を形成させる手法等が
提案されている。さらに、磁気ヘッドとの接触時の摺動
性を向上させるために、保護膜の上にパーフロロアルキ
ルエーテル系の潤滑膜（特開昭６１−１０４３１８号公
報、ＩＥＥＥ、Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｅｓ、　Ｍ
　Ａ　Ｇ　２３　＊　Ｎ１１１１（１９８７）ｐｐ３３
−３５）を形成させる方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、保護膜材料として種々のものが提案されて
いるが、現在最も一般的に使用されているのはスパッタ
リング法で形成したカーボン膜である。しかし、このカ
ーボン膜も磁気ヘッドに対する耐摺動性は不十分であり
、また、金属磁性膜を水分等の腐食性ガスから保護する
という観点からも十分な機能をもっていない。

本発明の目的は磁気ヘッドに対する耐摺動性に優れ、さ
らに、水分等の腐食性ガスの透過性を防止するに足る緻
密性の良い保護膜を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、磁気記録媒体の保護膜としてアルコキシル
基を含む金属酸化物を用いることによって達成される。

上記の保護膜は磁気記録媒体の磁性層の上に、例えば、
金属アルコキシドの金属−アルコキシル基結合のエネル
ギに対応した波長を持つ光を照射することにより金属ア
ルコキシドを低温分解して形成することができる。この
膜の厚さは磁性層と磁気ヘッド間の実効スペーシングを
できるだけ小さくする必要性から５０ｎｍ以下でできる
だけ薄いほど良いが、耐摺動性と水分等の透過性を防止
するという観点からは２０〜４５ｎｍの膜厚が望ましい
。

〔作用〕

アルコキシル基を含む金属酸化物からなる保護膜は膜硬
度が大きく、また、アモルファスで膜の緻密性が優れて
いるため、磁気ヘッドに対する耐摺動性に優れ、また、
水分等の透過性も非常に小さい。

さらに、保護膜上に潤滑剤を塗布した場合、保護膜上に
存在するアルコキシル基のために潤滑剤の保持性能が非
常に向上し、保護膜の耐摩耗性が良く、Ｃ８Ｓ性能に優
れた磁気記録媒体となる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

〈実施例１〉 外径５．２５　インチのアルミニウム合金円板１の表面
に無電解めっき法によりＮ１−Ｐ下地膜２を１５μｍ形
成し、下地膜を１０μｍまで研磨して、触針式表面粗さ
計で測定した平均粗さ（Ｒａ）５ｎｍ以下、最大粗さ（
Ｒｍａｘ　）１０ｎｍ以下になるように鏡面加工した。

基板表面に通常の研磨テープと砥粒を用いてテクスチャ
ー加工した後、スパッタ法により第１図に示す構造の磁
気記録媒体を作成した。

スパッタ装置内の試料室を７　Ｘ　１０−７Ｔｏｒｒ以
下に排気した後、Ａｒガスを導入して１０　ｍ　Ｔｏｒ
ｒで、ＤＣマグネトロン法により、基板温度１５０℃で
基板上にＣｒ膜３を０．４μｍ形成した。次に、Ｃｒ膜
膜上上Ｃｏｏ、５５Ｎ　ｉｏ、４ｃ　ｒｏ、ｏ５合金タ
ーゲットを用いて、基板温度２００　’Ｃで０．０５μ
ｍの磁性膜４を形成した。円板上に次のようにして保護
膜５を形成した。

タンタルエトキシド（Ｔ　ａ　（ＯＣｚＨ５）５）の０
．５ｍｏＱ／Ｑエタノール溶液を最初に作成した。また
、水とエタノールの混合溶液（例えば水０．５ｍｏＱ／
Ｑ）に少量の酸（例えば塩酸０．００１ｍｏＱ／　Ｑ）
を含むエタノール溶液を混合した溶液を作成した。

前者の溶液に後者の溶液を少量ずつ（例えば３ｍＱ／ｍ
１ｎ）滴下して透明な溶液を得た。この混合溶液にタン
タル−エトキシ基の吸収波長に対応する２５４ｎｍの光
を一定時間（例えば３Ｑｍｉｎ）照射して保護膜作成用
の溶液を得た。

この溶液に磁性膜まで形成した円板を浸漬した後、等速
度（例えば１００　ａｍ／ｗｉｎ　）で引上げ、次いで
、空気中で１８４ｎｍの光を一定時間（例えば１０ｍ１
ｎ）照射して、保護膜５としてＴａｚＯＩ＋膜を形成し
た。保護膜５の膜厚は約４０ｎｍであった。保護膜５上
にパーフロロアルキルエーテル系の液体潤滑剤をスピン
コード法で塗布し、潤滑膜６を約１０ｎｍ形成して磁気
記録媒体を得た。

磁気ディスクのヘッドに対する摺動信頼性を以下の方法
で評価した。荷重１５ｇのＡＱ２０３−ＴｉＣ製スライ
ダを有するヘッドを用いてＣ８Ｓ試験を行なったところ
、約三万回のＣ８Ｓ回数後にもディスクの表面には目視
のキズはまったく認められなかった。また、ヘッドのス
ライダ面にもほとんど付着物は認められなかった。

さらに、この手法で作成した磁気ディスクの耐食性を以
下の方法で評価した。磁気ディスクを相対湿度９０％、
温度６０℃の条件下に−か月間放置した後、磁気ディス
ク表面を光学顕微鏡で検査し、腐食痕の有無を調べた。

本実施例で作成した磁気ディスクでは上記試験後も表面
に腐食痕は認められず、耐食性も優れていると判断され
た。このことから、本実施例で作成した保護膜にはピン
ホールはほとんどないものと判断された。

く比較例〉 基板として５．２５“φ　のＡＱ合金基板を用い、実施
例１と同様にＮ　ｊ、　−Ｐ膜、Ｃｒ膜及び磁性膜とし
てＣｏＮｉＣｒ膜を形成した後、保護膜としてＣターゲ
ットを用いて、Ａｒ圧１ｍＴｏｒｒ、基板温度２００℃
の条件で４５ｎｍのカーボン保護膜５を形成させた。こ
のカーボン保護膜は通常広く使われている。保護膜５上
にパーフロロアルキルエーテル系の液体潤滑剤をスピン
コード法で塗布し、潤滑膜６を形成させた。上記潤滑膜
の平均膜厚をＦＴ−ＩＲ法でチエツクしたところ、約１
０ｎｍであった。

磁気ディスクのヘッドに対する摺動信頼性を実施例１と
同様の方法で評価した。しかし、比較例で作成した磁気
ディスクは約二号回のＣ８Ｓ回数後に目視で確認できる
キズが磁気ディスク表面に検出され、摺動信頼性は不十
分であった。

〈実施例２〉 基板として５．２５″φ　の強化ガラス円板１を用い、
第２図に示す構成の磁気ディスクを作成した。基板上に
、実施例１と同条件で、はぼ同じ膜厚のＣｒ膜３及び磁
性膜４を形成させた。

次いで、実施例］７と同様の方法で保護膜５を形成した
。

まず、シリコンテトラエトキシド（Ｓｉ（ＯＣｚＨ５）
↓）のＯ，！５ｍｏＱ／Ｑ　　エタノール溶液を作成し
た。次に、水とエタノールの混合溶液（例えば水０．５
ｍｏＤ。

／ｌ）に少量の酸（例えば塩酸０．０１ｍｏ１２／（２
）を含むエタノール溶液を混合したものを作成した。

次いで、前者の溶液に後者の混合溶液を一定量ずつ（例
えば３　ｍ　Ｑ　／ｗｉｎ　）滴下して均一な溶液を得
た後、２１０ｎｍの光を６０分間照射して保護膜形成用
の溶液を作成した。

次に、磁性膜まで形成した円板を混合溶液中にデイツプ
した後、等速度（例えば５０　ｃｍ／ｍｉｎ　）で引き
上げた。次いで、空気中で１８４ｎｍの波長の光を１０
分間照射して、保護膜としてＳ　ｉ　Ｏ２を形成した。

膜厚は約４０ｎｍであった。この円板上に実施例１と同
様にパーフロロアルキルエーテル系の液体潤滑剤をデイ
ツプ法で塗布し、潤滑膜６を形成して磁気記録媒体を得
た。潤滑膜の膜厚は約８ｎｍであった。

磁気記録媒体のヘッドに対する摺動信頼性を実施例１と
同条件で評価したところ、Ｃ８Ｓ試験回数三万回後にも
目視で観察されるキズは認められず、耐摺動性に優れた
磁気記録媒体であることが判明した。

〈実施例３〉 基板としてセラミック系の５．２５’φ　の円板を用い
て、実施例２と同構成で、磁性膜まで形成したディスク
を作成した。次いで、実施例１と同様の方法で以下のよ
うな保護膜５を形成した。

まずジルコニウムテトラプロポキシド Ｚ　ｒ　（ＯＣ３Ｈ７）４の０．５１１１ＯＱ／Ｑ　　
プロピルアルコール溶液を作成した。次に、水とプロピ
ルアルコールの混合溶液（例えば水０．５ｍｏＱ／Ｑ　
　）に少量の酸（例えば塩酸０．００５ｍｏｎ／Ω　）
を含むプロピルアルコール溶液を混合した溶液を作成し
た。次いで、前者の溶液に後者の混合溶液を一定量ずつ
（例えば１ｍＱ／ＩＩＩｊｎ）Ｎ下して均一な溶液を作
成した。次いで、ジルコニア−アルコキシ基の吸収波長
に対応する２８０ｎｍの光を３０分間照射して保護膜形
成用の溶液を作成した。

つぎに、磁性膜まで形成した円板を混合溶液中にデイツ
プした後、等速度（例えば１ｍ／ｍ１ｎ）で引き上げた
。次いで、空気中で１８４ｎｍの光を１０分間照射して
Ｚｒ０ｚ保護膜を形成した。

膜厚は約３０ｎｍであった。この円板上に実施例１と同
様にパーフロロアルキルエーテル系の液体潤滑剤をデイ
ツプ法で塗布し、潤滑膜６を約６ｎｍ形成して磁気記録
媒体を得た。

磁気記録媒体のヘッドに対する摺動信頼性を実施例１と
同条件で評価したところ、Ｃ８Ｓ試験回数約三万回後に
も目視で観察されるキズはみとめられず、耐摺動性に優
れた磁気記録媒体であることが判明した。

金属アルコキシドを原料とする膜中にアルコキシル基を
含む金属酸化物の保護膜材料は実施例に示したものに限
定されることはなく、例えばＴ】。

Ｖ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｏ等、金属アルコキシドを作り
つるものであれば、実施例と同様の方法で保護膜を形成
できる。また、二種類以上の金属アルコキシドを混合し
ても良く、この場合には二種類以上の金属を含む複合酸
化物保護膜の形成が可能となる。この場合、混合割合は
化学量論比でも良く、また、化学量論比からずれても良
い。さらに、アルコキシル基の種類も実施例に記したも
のに限定されることはなく、炭素鎖の長いもの、例えば
、Ｓｉ（○Ｃ７Ｈ１Ｂ）４でも同様に保護膜を形成する
ことができる。

本発明に示した保護膜の形成法では光反応を利用するこ
とから、膜形成を低温（常温または常温に近い温度）で
行なうことが可能なため、基板等に熱歪を生じさせるこ
とがなく、また、積層膜へのダメージも少ない。さらに
。照明する光の波長を使用する金属アルコキシドの金属
−アルコキシド結合の結合エネルギに合致させて効率良
く反応させることが可能である。そのため、二種類以上
の金属アルコキシドの混合物の場合には、それぞれの金
属アルコキシドに合わせて異なる波長の光を同時、ある
いは、逐次照射させて選択的に反応させることも可能で
ある。

本発明で形成した保護膜中にはアルコキシル基を含むた
め、この保護膜形成後に潤滑膜を塗布した場合、アルコ
キシル基の存在のために潤１１の保持性能が非常に向上
するという効果がある。このアルコキシル基の存在量は
多すぎる場合には、膜が弱くなりすぎるため、膜中の存
在量は炭素基準で１〜］、０重量％が好ましい。潤滑剤
の種類は限定されることはない。

本発明の保護膜形成時の基板への塗布方法も実施例に示
した方法に限定されることはなく、デイツプ法、スピン
コード法等が適用可能である。保護膜の膜厚制御は引上
げ速度や基板回転速度を制御することにより可能である
。この場合、保護膜形成用の溶液の粘度は、事前に照射
する光の照射時間で制御可能である。

さらに、磁気記録媒体の構成も実施例に示した構成に限
定されることが無いことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録媒体は保護膜としてアルコキシル基を
含む金属酸化物を用いているので、耐摺動性、耐食性に
優れているだけではなく、潤滑剤の保持性にも優れてい
るため、長期にわたって高信頼性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における磁気記録媒体の構造
を示す断面図、第２図は本発明の他の実施例における磁
気記録媒体の構造を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性円板状基板、磁性層及び保護層を含む磁気記
   録媒体において、前記保護層はアルコキシル基を含む金
   属酸化物膜であることを特徴とする磁気記録媒体。 ２、請求項１において、前記保護層は金属アルコキシド
   の金属−アルコキシル基結合のエネルギに対応した波長
   を持つ光を照明することにより、金属アルコキシドを低
   温分解して形成したものである磁気記録媒体。 ３、請求項１において、前記保護膜中のアルコキシル基
   の含量がアルコキシル基中の炭素基準で１〜１０重量％
   である磁気記録媒体。 ４、請求項１において、前記保護膜として複数種の金属
   アルコキシドを含有し、かつ、その組成が特定の複合酸
   化物を形成する化学量論比からはずれている被膜を光照
   射により硬化して形成した磁気記録媒体。 ５、請求項１において、前記保護膜として吸収波長の異
   なる複数種の金属アルコキシドを含有する被膜に、波長
   の異なる光を同時、あるいは、逐次照射し、前記被膜を
   硬化させることにより形成した磁気記録媒体。 ６、請求項１において、前記保護膜として磁性膜上に金
   属アルコキシドを含有する被膜を塗布した後、２５０℃
   以下の温度で少なくとも金属アルコキシドの吸収波長を
   有する光を照射することにより、前記被膜を硬化させて
   形成した磁気記録媒体。 ７、請求項１に記載の磁気記録媒体を用いた磁気記録装
   置。