JPH04344318A - 磁気ディスク - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は磁気ディスクの潤滑層
に関するもので、特に高耐久性を有する磁気ディスクに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気ディスクにおいては、磁気
記録層上に設けられたカーボン、ＳｉＯ２　等からなる
保護層と磁気ヘッド間の摩擦、摩耗を低減するために潤
滑層が設けられているが、これは次の理由による。すな
わち、例えば、アルミニウム等の剛体基板上に、磁性膜
を形成した磁気記録媒体を用いる磁気ディスク装置にお
いては、浮動ヘッドスライダを用いて高速で回転する記
録媒体上に磁気ヘッドを微小隙間浮上させ、非接触状態
で信号の記録再生を行っているが、記録媒体の表面が粗
い場合や、ゴミ、ホコリ混入等の外乱によって磁気ヘッ
ドの浮上隙間が低下した場合には、磁気ヘッドと記録媒
体の接触が起こる。また、近年では磁気ヘッドを記録媒
体上に静止させた状態で記録媒体を回転させる駆動モー
タの起動、停止を行うコンタクトスタートストップ（Ｃ
ＳＳ）方式の磁気ディスクの装置が主流になってきてい
るが、この場合は磁気ヘッドの浮上隙間が所期の値に達
しない一定回転数以下の状態でヘッドと媒体の接触走行
が起こる。この様に、特定の状態において、磁気ヘッド
と磁気記録媒体との間で接触走行が起こるが、一般に磁
気記録媒体の磁性膜は極めて低い潤滑性しか有していな
いため、長時間の接触走行が起きた場合、磁気ヘッドあ
るいは磁気記録媒体の磁性膜が摩耗し、所謂ヘッドクラ
ッシュが生ずる。そこで、磁気記録媒体の表面に潤滑剤
をオーバコートしたり、磁気記録媒体内に潤滑剤を含浸
させてその潤滑性を高めることが広く行われてきている
。 ここで、潤滑剤を多量に用いれば潤滑性能は高まるが、
磁気ヘッドと磁気記録媒体との摩擦係数が大きくなる結
果、回転起動時に磁気ヘッドが磁気記録媒体に吸着し、
両者が損傷するので摩擦係数を高めないよう適量用いる
ことが必要である。潤滑層としては、磁気ヘッドとの摩
擦係数が小さいこと、摺動回数を重ねても潤滑特性の低
下が少ないこと、温度等の外部環境による潤滑特性の変
動が小さいこと、耐摩耗性に優れていること等の条件を
満たしている必要があり、従来はこれらの条件を満たし
ているパーフルオルポリエーテルが使用されていた。然
しながら、パーフルオルポリエーテルは、液体潤滑剤の
１種であるため、塗布量が少ないと潤滑効果が不足する
一方、多過ぎると磁気ヘッドと磁気ディスク面が吸着し
両者が損傷してしまう欠点があり、従って、磁気ディス
ク全面に亘って塗布量を制御する必要があった。

【０００３】一方、潤滑層は溶剤不溶分が必要とされて
おり、溶剤可溶部分は、ヘッドディスク間の吸着を発生
させる原因であるとされている。そのため潤滑剤を過剰
量塗布した後、加熱処理を行ない、さらに溶剤洗浄を行
って、過剰な潤滑剤を除去する方法が提案されている（
特開昭６３−１７５２２５号公報）。これまで、潤滑層
内での不溶部分を増加させようとする試みは次のように
報告されている。まず潤滑剤として磁気ディスクに広く
用いられているパーフルオロポリエーテルのうち、特に
下地保護層との結合を強くさせるため、パーフルオロポ
リエーテルの分子鎖両末端に極性基を有するパーフルオ
ロポリエーテル誘導体が用いられる。さらに加熱処理等
を行って下地保護層とのより強い結合を生じさせようと
した報告もある（特開昭６０−２２３０３０号公報）。 このように、潤滑層は下地保護層との吸着さえ満足させ
れば良いとされていた。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】潤滑剤は、磁気ディスクの起
動及び停止時等の摺動時に、磁気ヘッドと保護層の摩耗
を防止する、摩擦係数を低下させる等の働きをする。そ
のため潤滑層厚は十分厚いことが望ましい。しかし、今
日のように磁気ヘッドの浮上高さが０．１μｍ以下であ
る場合、磁気ヘッドの安定浮上のため、磁気ディスクの
表面粗さは大きくて数ｎｍにコントロールされていなけ
ればならない。このため、磁気ヘッドと磁気ディスク間
での吸着を防止するために、潤滑層の厚みは表面粗さ程
度に抑えられている。このように、潤滑層としては薄膜
が求められるため、磁気ディスクの回転時や磁気ヘッド
との接触摺動時における潤滑剤の損失は重要な問題であ
る。さらに潤滑剤は、磁気ディスク回転時の飛散防止や
磁気ヘッド押圧時の潤滑膜破断強度の増加に有用な保護
膜表面との吸着部分と、摺動時の摩擦力低下や自己修復
に有用な流動部分を持つことが求められる。この両者の
コントロールは磁気ディスクの耐久性と大きく関わる。 そして、両者のコントロールは、潤滑剤の分子構造や潤
滑層成膜後の熱処理等により潤滑層内で吸着層の割合を
変えることにより可能である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、この両者の潤
滑層内での比率と磁気ディスクの耐久性との関係を明ら
かにすることにより、高耐久性を有する磁気ディスクを
提供するものであり、第１の発明として、非磁性基板上
に下地金属層、強磁性層、保護層及び潤滑層を順次形成
した磁気ディスクにおいて、上記潤滑層の溶剤可溶分と
溶剤不溶分の比率が、０．６５〜１．２２の範囲にある
ようにした磁気ディスクを、また、第２の発明として、
潤滑層を形成する潤滑剤がパーフルオロポリエーテル誘
導体であり、溶剤がフルオロカーボン系溶剤である請求
項１記載の磁気ディスクを提供するものである。

【０００６】

【実施例】磁気ディスクの潤滑剤として、パーフルオロ
ポリエーテルの誘導体を用いる。例えば、良く知られて
いるクライトックス（デュポン社）、フォンブリン（モ
ンテジソン社）を用いる。こうした潤滑剤は、特殊な化
学構造を持つため可溶な溶剤が用いられる。そして、そ
の溶剤としては、フルオロカーボン系溶剤であるフロン
系溶剤やフッ素化炭化水素系溶剤が用いられ、パーフル
オロポリエーテル誘導体の希薄溶液を用い、スピンコー
ト法や引き上げ法で磁気ディスク保護膜上に成膜される
のが通常である。以下に具体的実施例を示し、その説明
を行う。

【０００７】無電解ＮｉＰメッキされたアルミニウム基
板に、平均粒径１μｍの研磨テープを用い周知の方法で
テクスチャー加工を施し、その上に順次下地金属層とな
るＣｒ４５ｎｍ、強磁性層を形成するＣｏＣｒＴａ７０
ｎｍ、保護層であるカーボン３０ｎｍをＤＣマグネトロ
ンスパッタ法により成膜し磁気ディスクとした。磁気デ
ィスク表面粗さは接触式表面粗さ測定器で測定したとこ
ろ３ｎｍであった。この磁気ディスクへの潤滑層の形成
は、スピンコート法を用いて行い、塗布溶液の濃度を変
化させて所望の膜厚を得た。潤滑層の成膜、洗浄は、溶
剤が入ったタンク内で規定時間（本実施例では、０分〜
１３分間）ディスクを浸漬、回転させながら洗浄し、タ
ンクから引き上げた後、振り切り乾燥するものである。 潤滑層を形成する潤滑剤は、パーフルオロポリエーテル
誘導体であるフォンブリンＡＭ２００１（商品名、平均
分子量２５００−３６００、モンデジソン社）を用いた
。また、溶剤としての潤滑剤希釈用溶剤及び潤滑層洗浄
用溶剤は、フルオロカーボン系溶剤すなわち、完全フッ
素化炭化水素であるフロリナート（商品名、住友３Ｍ社
）を用いた。この潤滑層厚の測定は、ＦＴＩＲ（フーリ
エ変換型赤外吸光度計）を用いた。

【０００８】後述する吸着層の割合のコントロールは、
潤滑層成膜後、２５〜１８０℃の温度で加熱処理により
行った。加熱により潤滑層は蒸発するが、残存量が一定
となるまで５時間の加熱を行った。加熱処理を行った磁
気ディスクは、磁気ディスクドライブ実装試験機におい
てＣＳＳ（コンタクト・スタート／ストップ）試験を１
０万回行った。

【０００９】図１は、溶剤洗浄時における潤滑層の膜厚
変化を示すもので、この図１より明らかなように、潤滑
層の洗浄において、潤滑層は洗浄時間とともに減少する
が、５分以上では溶剤への溶解量が飽和しており、それ
以上殆んど変化がないことがわかる。このことから５分
間洗浄時の潤滑層厚を吸着層とし、それまでに溶解した
量を流動層として定義し、両者の比をとった結果を表１
として示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】この表１は、流動層と吸着層の比（流動層
／吸着層）をＲ（Ｆ／Ａ）と記すとともに、ＣＳＳ試験
を１０万回行った後の静摩擦係数（μｓ　）及び動摩擦
係数（μｋ　）の値を実施例、比較例と共に示した。な
お、Ｒとしては、０．６以上が好適である。また、静摩
擦係数（μｓ　）と動摩擦係数（μｋ　）の値のうち最
適値は装置側との兼ね合で決定されるが、通常はμｓ　
が０．３〜０．４、μｋ　が０．４〜０．６（Ｍａｘ）
の範囲のものが好適である。従って、高耐久性を有する
磁気ディスクとしては、これはＲとμｓ　、μｋのそれ
ぞれの値をクリヤーしたものを用いればよいものである
。

【００１２】図２は、流動層と吸着層との比Ｒ（Ｆ／Ａ
）と、耐久性試験結果のうち、静摩擦係数を示すグラフ
であり、また図３は、流動層と吸着層との比Ｒ（Ｆ／Ａ
）と耐久性試験結果のうち、動摩擦係数を示すグラフで
あり、これらによれば、摩擦係数が小さく耐久性を示す
最適のＲ（Ｆ／Ａ）値が存在することがわかり、それは
０．６５〜１．２２の範囲のものであることがわかる。

【００１３】

【発明の効果】本発明になる磁気ディスクは、非磁性基
板上に下地金属層、強磁性層、保護層及び潤滑層を順次
形成した磁気ディスクにおいて、上記潤滑層の溶剤可溶
分と溶剤不溶分の比率が、０．６５〜１．２２の範囲に
あるようにしたことにより、磁気ヘッドと磁気ディスク
間での吸着現象が生じるようなことがなく、高耐久性を
有する磁気ディスクが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶剤洗浄時の潤滑剤の膜厚変化を示すグラフで
ある。

【図２】流動層と吸着層との比Ｒ（Ｆ／Ａ）と耐久性試
験結果のうち、静摩擦係数を示すグラフである。

【図３】流動層と吸着層との比Ｒ（Ｆ／Ａ）と耐久性試
験結果のうち、動摩擦係数を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上に下地金属層、強磁性層、保
   護層及び潤滑層を順次形成した磁気ディスクにおいて、
   上記潤滑層の溶剤可溶分と溶剤不溶分の比率が、０．６
   ５〜１．２２の範囲にあるようにしたことを特徴とする
   磁気ディスク。
2. 【請求項２】潤滑層を形成する潤滑剤がパーフルオロポ
   リエーテル誘導体であり、溶剤がフルオロカーボン系溶
   剤である請求項１記載の磁気ディスク。