JPH0478018A - 磁気ディスクおよびその製法 - 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］ 本発明は磁気ディスクおよびその製法に関する。

さらに詳しくは、耐久性、信頼性および電磁変換特性な
とか改良された磁気ディスクおよびその製法に関する。

［従来の技術］ 近年、コンピューター◆システムにおける磁気ディスク
などの外部記憶装置の重要性が増大しており、これに伴
い磁気ディスクなとを使用した磁気記録装置の高記録密
度化に対する要求はまずます高まっている。かかる磁気
記録装置は記録再生ヘッドと磁気ディスクとの主要構成
部から構成されている。磁気ディスクは高速で回転して
おり、前記記録再生ヘッドは磁気ディスク表面がら微ノ
４Ｘ間隔たけ離れた位置に置かれている。この微小間隔
を小さくして磁気記録装置の高性能化を図るために、記
録再生ヘッドの荷重を小さくするとともに、接触始動・
停止（コンタクト・スタート・ストップ（Ｃ３５））型
ヘット浮上システムが採用されている。

ところで、磁気ディスクの高記録密度化および高性能化
を図るためには、磁気記録媒体の薄層化、均一化、磁気
特性の改良を図るとともに低浮上量における安定したヘ
ッド浮揚状態を確保し、さらにはヘッドとディスクの衝
突（ヘントクラッシュ）を防止すべくディスク表面の粗
さの精度の向上および耐ヘツドクラツシユ性なとの向上
を図る必要がある。しかし、ディスク表面の粗さの精度
の向上に伴い、磁気ディスクと磁気ヘットとの接触摺動
時における動摩擦係数が著しく大きくなり、ヘッド浮上
までの摺動特性がわるくなるという欠点が生じる。

従来の磁気ディスクとしては、（１１樹脂フイルム、ア
ルミ合金またはＮＬＣｕ−Ｐ合金からなる基板上にＦｅ
と酸素を用いて反応性スパッタ法てＦｅの酸化物からな
る層を形成したのち、さらに大気中で酸化することによ
りγ−Ｆｅ　２０３からなる磁性層を形成したものや、
（２）アルミ合金からなる基板上にＮＬＰ合金の下地層
をメツキ法により形成し、さらにその上にＮＬ−Ｃａ−
Ｐ合金の磁性層をメツキ法により形成したものか知られ
ている。

しかしながら、このような磁気ディスクにおいては、磁
気ヘッドとの前述の摺動特性がわるく、そのため磁気デ
ィスクまたは磁気ヘッドの損傷を生し、機械的耐久性に
劣るという欠点がある。

このような欠点を解消し、磁気ディスクの下地層および
磁性層を保護するために、従来より、たとえば日本応用
磁気学会誌、ＶＯｌ、ＩＯ，ＮＯ，１，６頁（１９８Ｂ
）に記載されているように磁性層上にスパッタ法、電子
ビーム蒸着法またはＣＶＤ法などにより炭素からなる保
護膜を形成したり、また、この上にさらにフッ素系潤滑
剤をスピンコード法またはデイツプコート法などにより
塗布することにより保護膜を形成している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから、従来の炭素からなる保護膜を有する磁気
ディスクにおいては、炭素保護膜上に塗布したフッ素系
潤滑剤の保持が困難であり、磁気ディスクの回転に伴い
フッ素系潤滑剤が飛散したり、放置時間および放置温度
に依存してフッ素系潤滑剤が蒸発したりして、保護層の
磁気ヘッドに対する潤滑効果が劣化し、磁気ディスクや
磁気ヘッドにｔｊｉ傷が生しやすくなったり、充分な耐
久性および信頼性かえられないという問題がある。

本発明はかかる従来の問題点を解決るするためになされ
たもので、炭素保護膜を、■族元素群から選ばれた少な
くとも一種の元素を含む炭素膜からなる保護膜に置き換
えるとともに、この炭素保護膜上に親水性官能基を分子
内に有するフッ素系潤滑剤を塗布することて、潤滑剤を
塗布したのちの潤滑剤の飛散、蒸発現象かほとんとなく
、その結果再生出力か低下せす、さらに実用上充分な耐
久性および耐食性を有する磁気ディスクを提供すること
を第一の目的とする。また、本発明は、かかる磁気ディ
スクを製造するための改良された磁気ディスクの製法を
提供することを第二の目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前ａｅ本発明の第一の目的は、非磁性基体上に金属磁性
層を有し、該金属磁性層上に■族元素群から選ばれた少
なくとも一種の元素を含む炭素膜からなる保護膜か形成
されており、さらに該保護膜」−にカルホキシル基、ア
ミ２ノ基、水酸基、シラツル基、スルホン酸基、リン酸
基なとの親水性官能基を構成分子内に何するフッ素系極
性潤滑剤層か塗布形成されてなることを特徴とする磁気
ディスクによって達成される。

また、前記本発明の第二の目的は、非磁性基体」二に金
属磁性層か形成された基板を、炭素をタケットとしたス
パッタ成膜室内に設けられた試料台上に載置し、前記室
内を高真空に排気したのち、アルゴンと、■族元素の水
素化物、アルキル化合物、アルコキシル化合物および配
位化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種とを含
む混合ガスを供給し、ガス圧１〜Ｉ００ｍＴｏｒｒ、放
電電力２０〜２０００Ｗでスパッタリングする二と１こ
より前シ己■族元素を含む炭素保護膜を形成し、ついで
えられた炭素保護膜上に、カルホキシル基、アミ、ノ基
、水酸基、シラノール基、スルホン酸基、リン酸基なと
の親水性官能基を構成分子内に有するフッ素系極性潤滑
剤か塗布形成することを特徴とする磁気ディスクの製法
によって達成される。また、非磁性基体上に金属磁性層
か形成された基板を、■族元素から選ばれた少なくとも
一種の元素を混ぜた炭素をターゲットとしたスパッタ装
置内に設けられた試料台上に載置し、前記室内を高真空
に排気したのち、アルゴンを前記室内に導入し、ガス圧
１〜Ｉ００ｍＴｏｒｒ、放電電力２０〜２０００Ｗでス
パッタリングすることにより、前記■族元素を含む炭素
保護膜を形成し、ついでえられた炭素保護膜」二に、カ
ルホキシル基、アミノ基、水酸基、シラノール基、スル
ホン酸基、リン酸基なとの親水性官能基を構成分子内に
有するフッ素系極性潤滑剤を塗布形成することを特徴と
する磁気ディスクの製法によ−っても達成される。さら
には、非磁性基体」二に金属磁性層が形成された基板を
、高周波プラズマＣＶＤ成膜室内に設けられた試料台上
に載置し、前記室内を高真空に排気したのち、炭化水素
化合物（メタン：　　ＣＨ４、エタン　Ｃ２Ｈｓ、エチ
レン　Ｃ２Ｈ４などの一般式：　Ｃｎ１１ｍ　［ｎ　Ｓ
ｍは自然数を示す］て表されるもの）または−級アルコ
ール（メタノール：　　ＣＨ３０Ｈ、エタノール：　Ｃ
２８５０Ｈなとの一般式・Ｒ−Ｏ１１で表されるもの）
と、■族元素群から選ばれた少なくとも一種の元素の水
素化物、アルキル化合物、アルコキシ化合物および配位
化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種とを含む
混合ガスを供給し、ガス圧１〜１０００ｍＴｏｒｒ、放
電電力２〜２００ｗてプラズマＣＶＤ処理することによ
り前記■族元素を含む炭素保護膜を形成し、ついでえら
れた炭素保護膜上に、カルボキシル基、アミノ基、水酸
基、シラノール基、スルホン酸基、リン酸基なとの親水
性官能基を構成分子内に有するフッ素系極性潤滑剤を塗
布形成することを特徴とする磁気ディスクの製法によっ
ても達成される。

［作　用］ 本発明における、■族元素から選ばれた少なくとも一種
の元素を含む炭素膜からなる保護膜内に存在する■族原
子は、炭素原子に比較して親水性官能基を有するフン素
糸極性潤滑剤分子と塩を形成したり、イオン結合のよう
な静電気的結合または配位結合を形成することによって
相互作用か強くなる。このためフッ素系極性潤滑剤は炭
素膜上に強く保持され、結果的に潤滑剤分子の飛散や蒸
発かはとんと生じず、潤滑剤層の厚さが薄くとも、充分
な機械的耐久性を有するとともに充分な撥水性を有する
磁気ディスクをうろことができる。

［実施例］ 以下、添付図面に基づき本発明の磁気ディスクおよびそ
の製法について詳細に説明する。

第１図は本発明の磁気ディスクの一実施例の断面説明図
である。第１図において、（１１はアルミニウム合金な
どからなる非磁性基体ないし基板であり、厚さは０．５
〜２　ｍｍ程度である。該基板（１）上にはＮＬ−Ｐ合
金やＮＬ−Ｃｕ　Ｐからなり、厚さが２０−程度の下地
層（２）か形成されている。この下地層（２）はメツキ
法などによって形成することができる。（３）は前記下
地層（２）上に形成された厚さ３００〜２０００人程度
の磁性層である。この磁性層（３）は、たとえばＣｏ−
ＮＬ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ　、　７−　Ｆｅ２
Ｏ３からなっており、通常のスパッタ法や蒸着法によっ
て作製することができる。

（４）は磁性層（３）上に形成された、■族元素群（鉄
、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジ
ウム、オスミウム、イソジウムおよび白金）から選ばれ
た少なくとも一種の元素を含む炭素膜からなる保護膜層
である。該保護膜層（４）の厚さは、本発明においてと
くに限定されないか、概ね５０〜６００人か目安である
。この保護膜層（４）は後述するようなスパッタリング
法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法などにより作製される。

（５）は前記保護膜層（４）上に形成されるフッ素系極
性潤滑剤層である。二のフッ素系極性潤滑剤層（５）は
、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、ンラ、ノル基、
スルホン酸基、リン酸基なとの親水性官能基を構成分子
内に有しており、デイツプコート法やスピンコード法な
とによって保護膜層（４）上に形成される。該潤滑剤層
（５）の厚さは、本発明においてとくに限定されないか
、概ね５〜６０人か目安である。

つぎに、本発明において用いられるフッ素系極性潤滑剤
について詳細に説明する。

本発明に用いる親水性官能基を分子内に有するフッ素系
極性潤滑剤としては、分子中に少なくとも１個、好まし
くは１〜２０個のカルボキシル基を有するフッ素系潤滑
剤であればいずれのものであっても使用できる。その具
体例としては、たとえば、一般式（Ｉ）。

Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２０）ｎ−Ｃ−ＣＯＯＨ［１ＣＦ３　
　　　　　　ＣＦ３ （式中、ｎは１〜５０の自然数を示す）で表されるもの
、一般弐（Ｉｔ）・ ｔ１００ｃｍＣＦ２０−（Ｃ２ＦａＯ）ｍ−（ＣＦ２０
）＋　　ＣＦ２−Ｃ００Ｈｔｌ） （式中、■は１〜５０の自然数、１は１〜５０の自然数
を示す）で表されるもの、一般式（■）。

Ｐ−（ＣＦ２　）ｇ−ＣＯＯＨｆｌｌｌ）（式中、ｇは
１〜２０の自然数を示す）で表されるものなどがあげら
れる。

一般式（１）で表されるものの具体例としては、たとえ
ばデュポン社製ノＫＲＹＴＯＸ　１５７Ｆｓ（Ｌ）、Ｋ
ＲＹＴＯＸ−１５７Ｆｓ　Ｍ、　ＫＲＹＴＯＸ　１．５
７ＦＳ（Ｈｌ　（、いずれも商品名。添字の（Ｌｌ、（
財）、旧）はそれぞれ平均分子量で分けられ、分子式中
のｎが異なるものである）かあげられる。

また、一般式ｆｌ［］で表されるものの具体例としては
、たとえばモンテフロース社製のＺ−ＤＩＡＣ（商品名
）があげられる。

さらに、一般式（ｌ［）で表されるものの具体例として
は、たとえば大日本インキ化学工業ｍ製のメガファック
Ｆ−１２０ｃ商品名。式：　Ｆ−（ＣＦ２　）８−　Ｃ
ｏｏ）Ｉ）かあげられる。

このほかに、フッ素系極性潤滑剤としては、分子内に少
なくとも１個以上のアミノ基、水酸基、シラノール基、
スルホン酸基、リン酸基なとの親水基をもつものを用い
ることができる。その具体例としては、一般式（ＩＶ）
、ｆＶ）。

Ｃｅ　ＦＩ７−ＮＨ２（［Ｖ） Ｃ８Ｆ７−　　ＮｌＩＣ２８４ＮＨ２（Ｖ）て表される
ものや、一般式（Ｖｌ） ＨＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ−（Ｃ２Ｆ４０）ｎ−（ＣＦ２０）
ｍ−Ｃｒ３ＣＨ２０Ｈ■） （式中、ｎ、ｍは１〜２０の自然数を示す）で表される
ものや、一般式■〜（ＸＩ） Ｃ８Ｆ＋７−０（ＯＨ）２　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（ｖ［ＤＣ８Ｆ＋７−３Ｏ３Ｈ（Ｉｌｌ Ｃ８Ｆ＋７−０３ｊ　　（ＯＣＨ３）３　　　　　　　
　　　　　　　　（ＩＸ）Ｃ６Ｆｌｙ　−０８ｉ　（Ｏ
Ｃ２Ｈ５）２ＣＪｂ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ＣＫ）Ｃ８Ｆ＋７−Ｏ８ｉ　−Ｏ３ｉ　　（
Ｃ２Ｈ５）２０　　　　Ｈ（ＸＩ） で表されるものなとがあげられる。

一般式（Ｖｌ）で表されるものの具体例としては、たと
えばモンテフロース社製のＺ−ＤＯＬ　　（商品名）か
あげられる。

つぎに前述した構成からなる本発明の磁気ディスクの製
法について説明する。なお、下地層および磁性層につい
ては、磁気ディスクの分野において常用されている、た
とえばメツキ法、スパッタ法により適宜形成することか
できるので本明細書においては詳細な説明は省略する。

まず最初に■族元素群から選ばれた少なくとも一種の元
素を含む炭素膜からなる炭素保護膜層の形成方法につい
て説明する。

第２図は第１図に示される磁気ディスクを製造するため
のＤＣスパッタリング装置の一例の概略説明図である。

あらかしめ第１図において磁性層（３）まで形成された
基板を、ＤＣスパッタリング装置を構成する真空槽［１
１ｊ内のアース電極０２１上に載置し、炭素ターゲラｈ
　ｆ１３）を直流電源（１４）に接続されたターゲット
電極ｂ」二に載置する。そしてアース電極０２）とター
ケラト電極已を並行に設置する。つぎに真空ポンプｆ１
６１を動作させ真空槽内を一旦高真空に引いたのち、た
とえばテトラカルボニルニッケル（Ｎｊ　（Ｃｏ）４）
ガスやＦｉｌ（ＣＯ）５ガスのような、■族元素群から
選ばれた少なくとも一種の元素の水素化物、アルキル化
合物、アルコキン化合物および配位化合物よりなる群か
ら選ばれた少なくとも一種のガスｆ１７）とアルゴン（
Ａ「）ガスｆ１８）をガス導入口０９から真空槽内に導
入する。つきにアース電極０２）とターゲット電極旧と
のあいたに直流電圧を印加し、電極間にプラズマを発生
させる。そして、混合ガス圧１〜１００ｍＴｏｒｒ　、
放電電力２０〜２０００Ｗの範囲で適当な条件こ設置し
、磁性層（３）上に炭素保護膜（４）が約５０〜６００
人の厚さでスパッタ成膜される。

ガス導入口０９から真空槽内に導入される混合ガスとし
て、Ｎｊ　（Ｃｏ）４ガスとアルゴンガスを用いたばあ
いについて、それら混合ガスの流量比を変えて膜中の炭
素に対するニッケルの組成比率を評価した。第５図はそ
の結果を示す特性曲線図である。

このときのスパッタ条件は混合ガス圧かｌＯｍＴｏｒｒ
、放電電力が５００Ｗてあった。このばあい、ＮＬ　（
Ｃｏ）４は室温ては液体であるので、ガス化するために
真空引きによる気化または加温による気化を行った。

つぎに、前記炭素保護膜の他の形成方法について説明す
る。

第３図は、本発明の磁気ディスクを製造するためのＤＣ
スパッタリング装置の他の例の概略説明図である。

あらかじめ第１図において磁性層（３）まで形成された
基板を、ＤＣスパッタリング装置を構成する真空ｔＨＩ
ｌ内のアース電極（１２）上に載置し、たとえばニッケ
ル含有炭素ターケソトのような、■族元素群から選ばれ
た少なくとも一種の元素を混ぜた炭素のターゲット（２
υを直流電源（１４）に接続されたターゲット電極す上
に載置する。ターゲフト［２１）としてニッケル含有炭
素ターゲットを用いるときは、炭素中のニッケル含有量
は０．０１〜Ｉ（ｌａｔｉ％程度であるのか好ましい。

つぎに、アース電極（１２＋とターゲット電極刊を並行
に設置する。ついて真空ポンプ０ｅを動作させ真空槽内
を一旦高真空に引いたのち、アルゴンガスＯａをガス導
入口Ｏｇから真空槽内に導入する。つぎにアース電極０
２）とターゲット電極にとのあいたに直流電圧を印加し
、電極間にプラズマを発生させる。そして、ガス圧］〜
１００ｓ＋Ｔｏｒｒ。

放電電力２０〜２ＨＯＷの範囲で適当な条件に設置し、
磁性層（３）上に炭素保護膜（４）か約５０〜６００人
の厚さてスパッタ成膜される。

ターゲットとしてニッケル含有炭素ターゲットを用いた
ばあいについて、合金ターゲット中のニッケル含有率を
変化させたときの保護膜中の炭素に対するニッケルの組
成比率を評価した。第６図はその結果を示す特性曲線図
である。このときのスパッタ条件はアルゴンガス圧が５
　ｍＴｏｒｒ　ｓ放電電力が５００Ｗてあった。

つぎに、前記炭素保護膜のさらに他の形成方法について
説明する。

第４図は本発明の磁気ディスクを製造するための高周波
プラズマＣＶＤ装置の一例の概略説明図である。

あらかじめ第１図において磁性層（３）まで形成された
基板を、高周波プラズマＣＶＤ装置を構成する真空槽０
１）内の高周波電源因に接続された高周波電極の上に載
置する。そしてアース電極０２１を高周波電極のと並行
に設置する。つぎに真空ポンプ０６を動作させ真空槽内
を一旦高真空に引いたのち、炭化水素化合物または一級
アルコールと、■族元素群から選ばれた少なくとも一種
の元素の水素化物、アルキル化合物、アルコキシ化合物
および配位化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一
種とを含む混合ガス（たとえばメタン（ＣＨ４）ガスＱ
４とＮＬ（Ｃｏ）４ガス面との混合ガスを導入口０９か
ら真空槽内に導入する。つぎにアース電極０２）と高周
波電極のとのあいだに１３．５６ＭＨｚまたは２．４Ｇ
Ｈｚの高周波電圧を印加し、電極間にプラズマを発生さ
せる。

そして、混合ガス圧１〜１０００ＩＩＴＯｒｒ、放電電
力２〜２００ｗの範囲で適当な条件に設置し、磁性層（
３）上に炭素保護膜（４）が約５０〜６００人の厚さて
成膜される。

混合ガスとしてＣＨ４ガスとＮＬ（ＣＯ）ｚガスとの混
合ガスを用いたばあいについて、ガス導入口０９からの
Ｃ）ｌａガフ、　（２４１とＮＬ　（ＣＯ）４ガス（１
７）ノミｌ比ヲ１１　エて炭素保護膜中の炭素に対する
ニッケルの組成比率を評価した。第７図はその結果を示
す特性曲線図である。このときのプラズマＣＶＤによる
成膜条件は、混合ガスの圧力か３００ｍＴｏｒｒ、放電
電力か６０Ｗてあった。このばあいも第２図に関連して
さきに述べたと同様に真空引きあるいは加温によるＮＬ
（ＣＯ）４のガス化を行った。

つぎにフッ素系極性潤滑剤層（５）の形成方法について
説明する。

本発明における潤滑剤層（５）は、前述したフッ素系極
性潤滑剤をトリフルオロトリクロロエタン、テトラクロ
ロジフルオロエタン、トリクロロモノフルオロメタンな
とのフッ素溶媒中に０．１〜５ｇ　／　Ｄ程度の条件で
希釈し、えられた希釈液中に炭素保護膜層（４）まで形
成した基板を浸漬するデイツプコート法や、スピンコー
ド法により形成することができる。デイツプコート法を
用いるばあい、基板の引き上げ速度は０．０１〜３ｗ１
ｌＩＩｌｉｎが目安である。

つぎに、本発明の磁気ディスクおよびその製法を実施例
に基づき説明するか、本発明はもとよりかかる実施例に
のみ限定されるものではない。

実施例１ 厚さ１．５ｍｍのアルミニウム合金からなる基板上にメ
ツキ法により厚さ１５Ｊ！ｍのＮＬ−Ｐからなる下地層
を形成したのち、該下地層の上に厚さ４００人の磁性層
をスパッタ法により形成した。

こうして磁性層まで形成された基板を第３図に示される
ＤＣスパッタリング装置の真空槽０１）のアス電極０２
）上に置し、ニッケル含有炭素ターゲット囲を直流電源
０４Ｉに接続されたターゲット電極す上に載置した。そ
してアース電極０２）とターゲット電極らを並行に設置
した。つぎに真空ポンプＯｅを動作させ真空槽内を一旦
高真空に引いたのち、アルゴンガス□□□をガス導入口
Ｏｇから真空槽内に導入した。ついでアース電極ａ２Ｊ
とターゲット電極６とのあいたに直流電圧を印加し、電
極間にプラズマを発生させた。その際ターゲット（２１
）には炭素中にニッケルを０．ＯＩ〜１０　ａ　ｔ　ｍ
　９６含有した合金ターゲットを用いた。そして、ガス
圧１〜１００ｍＴｏｒｒ、放電電力２０〜２０００Ｗの
範囲で適当な条件に設置し、磁性層上にニッケル含有の
炭素保護膜を約３００人の厚さにスパッタ成膜した。

こうして、ニッケルを５　ａｔｍ％含む炭素保護膜が形
成された基板上に、ＫＲＹＴＯＸ　１５７ＦＳＭ　（商
品名。

デュポン社製フッ素系極性潤滑剤。）をデイツプコート
法で塗布することで磁気ディスクを作製した。なお、塗
布時の条件として、ＫＲＹＴＯＸ　１５７ＦｓｆＭｌを
フッ素溶媒（トリフルオロトリクロロエタン）に３ｇ／
ｌの条件で希釈し、この中へ基板を浸漬し、基板引き上
げ速度０．１　ｍ　／ｌ１ｌｉｎで行った。

実施例２〜７ ニッケルを５ａｔｍ％含む炭素保護膜の代わりにニッケ
ルを０．０４ａｔ１１％（実施例２　）　、０．０８ａ
ｔｍ％（実施例３）　、０．２ａｔｍ％（実施例４）　
、０．８ａｔｍ％（実施例５　）　、０．９ａｔｍ％（
実施例６）　、８ａｔｔｎ％（実施例７）含む炭素保護
膜を有する基板を用いた以外は、実施例］と同様にして
磁気ディスクを作製した。

実施例８ ニッケルを５　ａｔｍ％含む炭素保護膜の代わりに鉄を
５　ａｔｍ％含む炭素保護膜を有する基板を用いた以外
は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。

実施例９ ニッケルを５　ａｔｍ％含む炭素保護膜の代わりにコバ
ルトを５　ａｔｍ％含む炭素保護膜を有する基板を用い
た以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し
た。

実施例】０ ニッケルを５ａｔｆｆ１％含む炭素保護膜の代わりに白
金を５　ａｔｍ％含む炭素保護膜を有する基板を用いた
以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した
。

実施例１１ ニンケルを５　ａｔｍ％含む炭素保護膜の代わりにパラ
ジウムを５ａ、ｔｍ％含む炭素保護膜を有する基板を用
いた以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製
した。

実施例１２ 厚さ１，５■のアルムニウム合金からなる基板上にメツ
キ法により厚さ２０ｕｍのＮＬ−ＣＬＬ−Ｐからなる下
地層を形成したのち、該下地層の上に厚さ５００人の磁
性層をスパッタ法により形成した。

こうして磁性層まで形成された基板を第２図に示される
ＤＣスパッタリング装置の真空槽口）内のアース電極０
２）上に載置し、炭素ターゲット０３）を直流電源０４
）に接続されたターゲット電極す上に載置した。そして
アース電極０２）とターゲット電極δを並行に設置した
。つぎに真空ポンプ皓を動作させ真空槽内を一旦高真空
に引いたのち、テトラカルボニルニッケル（Ｎｊ　（Ｃ
Ｏ）４）ガス（’１７）とアルゴン（Ａｒ）ガスＯａを
ガス導入口０９から真空槽内に導入した。ついてアース
電極０２）とターゲット電極もとのあいたに直流電圧を
印加し、電極間にプラズマを発生させた。そして、それ
ら混合ガス圧１〜１．ＯＯ＋ｎＴｏｒｒ。

放電電力２０〜２０００Ｗの範囲で適当な条件に設置し
、磁性層上にニッケルをふくむ炭素保護膜を約３００人
の厚さにスパッタ成膜した。

こうして、ニッケルを１ａｔ１１１％含む炭素保護膜か
形成された基板上に、ＫＲＹＴＯＸ　１５７ＦＳ（Ｍ）
　（商品名。

デュポン社製フッ素系極性潤滑剤。）をデイツプコート
法で塗布することて磁気ディスクを作製した。なお、塗
布時の条件として、ＫＲＹＴＯＸ　１５７ＦＳ（Ｍｌを
フッ素溶媒（トリフルオロトリクロロエタン）に３ｇ／
ｌの条件で希釈し、この中へ基板を浸漬し、基板引き上
げ速度０．１　ｍ　／ｍｉｎで行った。

実施例１３ 厚さ１５關のアルムニウム合金からなる基板上にメツキ
法により厚さ１５．ｉａのＮＬ−Ｐからなる下地層を形
成したのち、該下地層の上に厚さ４５０人の磁性層をス
パッタ法により形成した。

こうして磁性層まで形成された基板を第４図に示される
高周波プラズマ装置の高周波電源のに接続された高周波
電極の上に載置した。そしてアス電極ＯＺを高周波電極
のと並行に設置した。つぎに真空ポンプ０■を動作させ
真空槽内を一旦高真空に引いたのち、メタン（ＣＨ４）
ガスＱ４とＮＬ（ＣＯ）４ガス０７）をガス導入口Ｇ９
から真空槽内に導入した。ついてアース電極（１２）と
高周波電極のとのあいたに１３．５６ＭＨｚの高周波電
圧を印加し、電極間にプラズマを発生させた。そして、
混合ガス圧１〜１０００ｍＴｏｒｒ、放電電力２〜２０
０Ｗの範囲で適当な条件に設置し、磁性層（３）上にニ
ッケル含有の炭素保護膜を約３００人の厚さに成膜した
。

こうして、ニッケルを１　ａｔｍ％含む炭素保護膜か形
成された基板上に、ＫＲＹＴＯＸ　１５７Ｐｓ（Ｍ）　
　（商品名。デュポン社製フッ素系極性潤滑剤。）をデ
、イップコート法で塗布することで磁気ディスクを作製
した。なお、塗布時の条件として、ＫＲＹＴＯＸ１５７
ＦＳ（Ｍ）をフッ素溶媒（トリフルオロトリクロロエタ
ン）に３ｇ／ｌの条件で希釈し、この中へ基板を浸漬し
、基板引き上げ速度０．１　ｍ　／ｌ１ｉｎで行っｔこ
。

実施例１４ 厚さ１．５ｍのアルミニウム合金からなる基板上にメツ
キ法により厚さ１５ａｍのＮＬ−Ｐからなる下地層を形
成したのち、該下地層の上に厚さ４００人の磁性層をス
パッタ法により形成した。

こうして磁性層まで形成された基板を第２図に示される
ＤＣスパッタリング装置の真空槽（Ｉ１１内のアース電
極（１２）上に載置し、炭素ターゲット０３を直流電源
０４）に接続されたターゲット電極口上に載置した。そ
してアース電極０２］とターゲット電極６を並行に設置
した。つぎに真空ポンプａθを動作させ真空槽内を一旦
高真空に引いたのち、オクタカルボニルジコバルト（Ｃ
０２（Ｃ０）８　）ガス（１７）とアルゴンガスＯａを
ガス導入口Ｏｇから真空槽内に導入した。ついでアース
電極［１２）とターゲット電極６とのあいたに直流電圧
を印加し、電極間にプラズマを発生させた。そして、混
合ガス圧１〜１００ｍＴｏｒｒ、放電電力２０〜２００
０ｖの範囲で適当な条件に設置し、磁性層上にニッケル
をふくむ炭素保護膜を約３００人の厚さにスパッタ成膜
した。

こうして、コバルトを１　ａｔｍ％含む炭素保護膜が形
成された基板上に実施例１と同様にしてフッ素系極性潤
滑剤を塗布して、磁気ディスクを作製した。

比較例１ ニッケルを含有する炭素保護膜を有する基板の代わりに
スパッタ法で成膜された従来の炭素保護膜を有する基板
を用いた以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを
作製した。

比較例２ フッ素系極性潤滑剤の代わりに、極性基を持たない同系
列の潤滑剤であるデュポン社製ＫＲＹＴＯＸ１４３＾Ｄ
　（商品名）　一般式（Ｘｌ＋）Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２０
）ｎ−ＣＦ３ ＣＦ３　　　　　　　　　　　　　（Ｘｌり（式中、ｎ
は１〜５０の自然数を示す）を用いた以外は実施例１と
同様にして磁気ディスクを作製した。

えられた実施例および比較例について以下のこときスピ
ンオフ試験およびＣ８Ｓ試験を行った。

スピンオフ試験 実施例１と比較例１〜２てえられた磁気ディスクについ
て磁気記録媒体の信頼性を表すスピンオフ試験を行った
。試験期間に対する潤滑層膜厚の変化の推移を第８図に
示す。ただし、ここていうスピンオフ試験とは、被試料
の磁気ディスクをスピンドルモーター上に搭載し、これ
を温度６５℃、湿度２０％の恒温恒湿槽に設置したのち
、スピンドルモーターを３６００ｒｐ１ｍで回転させ（
磁気ディスクも３６００ｒｐｍで回転する）、この回転
に伴う磁気ディスク面上の潤滑剤層の膜厚変化を評価す
る試験をいう。すなわち、磁気ディスクの回転に伴い、
潤滑層膜厚か大きく減少したばあいは、スピンオフ現象
が生じたことを示し、潤滑効果の劣化か生じていること
がわかる。とくにＣ８Ｓ動作試験においては、潤滑剤層
がある厚さよりも薄くなると、Ｃ８Ｓに伴う摩擦力の増
大が問題となり、またあまり塗布し過ぎるとヘッドとデ
ィスクとの吸着現象が起きるため、潤滑剤層の厚さには
ある適当な厚さの範囲があることがわかっている（たと
えば、日本潤滑学会第３２期全国大会（大阪）予稿集４
８５〜４８８頁、１９８７年参照）。

前記潤滑層膜厚評価は、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外
吸収分光）による膜厚測定法を用いた。この方法は、潤
滑層の示す赤外吸収強度から算出されるものである。

第８図より、実施例１の磁気ディスクでは、スピンオフ
による潤滑層膜厚の変化が少なく、試験後も約３３Ａの
厚さの潤滑剤層が残っているのに対し、従来のタイプの
比較例１および極性基を持たない潤滑剤を用いたタイプ
の比較例２の磁気ディスクでは、潤滑剤層の膜厚減少が
大きく明らかにスピンオフが発生し、残った潤滑剤層の
厚さも薄＜　ＣＳＳによる摩擦係数の増大か起こるのか
わかる。

ここて、本発明の磁気ディスクか従来の磁気ディスクと
比べ、スピンオフに対し良好な理由について検討してみ
たところ、実施例１のディスク上に塗布された潤滑層膜
厚は、比較例１〜２のディスク上に塗布される潤滑層膜
厚よりも、同一条件で塗布したにもかかわらす、厚く塗
布されることから、本発明のニッケルを含む炭素膜とフ
ッ素系極性潤滑剤であるＫＲＹＴＯＸ　１５７ＦＳＭ分
子内のカルボキンル基とが相互作用を有していたことか
わかった。これは炭素膜中のニッケルのような金属原子
と潤滑剤分子中の親水性官能基とか、塩を形成（７たり
イオン性結合のような静電気的結合または配位結合を形
成することにより炭素原子とのそれに比べて大きな結合
エネルギーを有するためであると考えられる。このこと
から、本発明の磁気ディスクの構成部である潤滑層は、
炭素膜上に相互作用を介してしっかりと固着されるため
、結果としてスピンオフしにくい潤滑層を形成したもの
と考えられる。

また、第１表には実施例１〜７における一連のスピンオ
フ試験の結果を示す。第１表から、炭素膜中のニッケル
のａｔｍ％量か約５％になるまで順次、塗布潤滑層膜厚
か増加している。このことから、膜中のアルミニウムの
増加に伴い潤滑剤層との相互作用か強くなったことがわ
かる。また５力月間におけるスピンオフ試験後の潤滑剤
層の膜厚も、炭素膜中のニッケルの増加に伴い多くなっ
ていることがわかり、スピンオフに対しその防止効果か
大きいことか確かめられる。

［以下余白］ Ｃ８Ｓ試験 つぎにスピンオフ試験を行ったのぢの実施例ト比較例に
ついて磁気記録媒体の信頼性を表すＣ８Ｓ動作試験（た
とえば、精密機械工学会誌、５４．５．７３〜７９頁、
１９８８年参照）を行った。その際のＣ８Ｓ動作試験回
数と、ヘッド、ディスク間に発生した摩擦係数との関係
を第９図に示す。

第９図より、実施例１の磁気ディスクのＣ３Ｓ動作試験
に伴う摩擦係数の増加は少ないのに対し、比較例１〜２
の磁気ディスクでは著しく大きくなっていることが分か
る。このことから、本発明の磁気ディスクは磁気ヘッド
との接触摺動に伴う機械的劣化が少なく、潤滑層の効果
が著しいことがわかる。

第２表は、本発明の実施例１〜７を用いた一連のスピン
オフ試験後の資料についてのＣ８Ｓ動作試験の結果を示
している。第２表より炭素膜中のニッケルの８１ｍ％が
約０１％以上でＣ８Ｓ動作に伴う機械的耐久性改善の効
果が著しいことかわかる。

また第３表には、本発明の実施例］、８〜１４および比
較例１〜２を用いたＣ８Ｓ動作試験の結果を示している
。第３表より、Ｆｅ、　Ｃｏ５Ｎｉ、　Ｐｄ、　Ｐｔの
いずれかの元素を含む炭素保護膜上にフッ素系極性潤滑
剤を塗布したものは、Ｃ８Ｓか３万回を超えても摩擦係
数が０．５を超えず、Ｃ８Ｓ動作に伴う機械的耐久性改
善の効果か著しいことかわかる。

［以下余白コ 以上、本発明の実施例を比較例と対比して示したが、前
記実施例はごく一部の炭素成分原料および金属元素成分
原料を用いたにすぎない。その他の元素、水素化物、ア
ルキル化合物を用いたばおいても同様の結果かえられる
。金属元素成分としてアルキル化合物を用いたばあいに
は、金属元素の導入と同時に炭素成分の一部をも導入で
きる。

また、前記実施例では、製造装置としてＤＣスパッタ装
置および高周波プラズマＣＶＤ装置を用いたが、本発明
においてはプラズマ発生手段としてそれぞれ高周波、直
流およびマイクロ波ＥＣＲのいずれをも使用できること
はいうまでもない。

なお、本発明は磁気ディスクについて述べたが、フロッ
ピーディスク、磁気テープ、磁気カードにも本発明の考
え方を適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり本発明の磁気ディスクは、基板上に
磁性層を形成し、その表面に形成される第■族元素（鉄
：　Ｐｅ、コバルト・Ｃｏ、ニッケル：Ｎｉ１ルテニウ
ム：　Ｒｕ、ロジウム：　Ｒｈ、パラジウム：Ｐｄ、オ
スミウム：　Ｏｓ、イリジウム；１「、白金：　Ｐｔ）
の中から選ばれた少なくとも一種の元素を含む炭素膜か
らなる保護膜か、親水性官能基を有するフッ素系極性潤
滑剤分子との相互作用を持つために、結果として塗布形
成される潤滑剤層は炭素保護膜上に強く保持され、ディ
スク回転に伴う潤滑剤層のスピンオフ現象、すなわち飛
散や蒸発かほとんと生じす、充分な機械的耐久性を有す
る。また磁性層上に形成される層の合計の膜厚を薄くて
きるので、磁性層と磁気ヘッドとのスペーシンクロスが
少なく、磁気記録媒体の再生特性を良好に保持できる。

その結果、耐久性に優れ、かつ、再生出力か低下しない
磁気ディスクかえられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ディスクの一実施例の断面説明図
、第２図は本発明の製法を実施するためのＤＣスパッタ
装置の一例を示す概略説明図、第３図は本発明の製法を
実施するためＤＣスパッタ装置の他の例を示す概略説明
図、第４図は本発明の製法を実施するための高周波ブラ
スマＣＶ　ｌ）装置の一例を示す概略説明図、第５図は
Ｎ１（ＣＯ）ｚガスの流量比と形成した炭素保護膜中の
ニッケルの含有量を示す特性曲線図、第６図はターゲッ
トのニッケル含有量と形成した炭素保護膜中のニッケル
の含有量を示す特性曲線図、第７図はＮ１（Ｇｏ）４ガ
スの流量比と形成した炭素保護膜中のニッケルの含有量
を示す特性曲線図、第８図はスピンオフ試験期間と潤滑
剤層膜厚の変化との関係を示す特性曲線図、第９図はＣ
８Ｓ試験回数と磁気ディスクの摩擦係数の変化との関係
を示す特性曲線図である。 （図面の主要符号） （１）、非磁性基体 （２）：下地層 （３）二合金磁性層 （４）・保護膜層 （５）：フッ素系潤滑剤層 ０１）：真空槽 ０２）：アース電極 ＯＧ＝真空ポンプ ０９、ガス導入口 オ　１　図 代　　理 人 大　　岩 増　　雄 １：非磁性基体 ２：下地層 ６：合金磁性層 ４：保護膜層 ５：フッ素系潤滑剤層 第２図 １１：真空槽 １２：アース電極 １６：真空ポンプ １９：ガス導入口 第４　図 ：真空槽 ：アース電極 ：真空ポンプ ：ガス導入口 第３ コ貞空槽 ：アース電極 ：真空ポンプ ：ガス導入口 才５図 ０．０１ ０．１ Ｎ　ｉ（ＯＯ）　４ガスの流量比 （％） ０．０１ ０．１ タ ゲラ ト中の１４１含有量（％） オ ■ 試 験 期 間 月 オフ 図 ０．０１ ０．１ Ｏ Ｎユ（ＣＯ）４ガスの流−ｈ［比 （％） 摩 擦 係 数

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に金属磁性層を有し、該金属磁性層
   上にVIII族元素群から選ばれた少なくとも一種の元素を
   含む炭素膜からなる保護膜が形成されており、さらに該
   保護膜上に親水性官能基を構成分子内に有するフッ素系
   極性潤滑剤層が塗布形成されてなることを特徴とする磁
   気ディスク。
2. （２）非磁性基体上に金属磁性層が形成された基板を、
   炭素をターゲットとしたスパッタ成膜室内に設けられた
   試料台上に載置し、前記室内を高真空に排気したのち、
   アルゴンと、VIII族元素群から選ばれた少なくとも一種
   の元素の水素化物、アルキル化合物、アルコキシ化合物
   および配位化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一
   種とを含む混合ガスを供給し、ガス圧１〜１００ｍＴｏ
   ｒｒ、放電電力２０〜２０００Ｗの条件でスパッタリン
   グすることにより前記VIII族元素を含む炭素保護膜を形
   成し、ついでえられた炭素保護膜上に、親水性官能基を
   構成分子内に有するフッ素系極性潤滑剤を塗布形成する
   ことを特徴とする磁気ディスクの製法。
3. （３）非磁性基体上に金属磁性層が形成された基板を、
   VIII族元素群から選ばれた少なくとも一種の元素を混ぜ
   た炭素をターゲットとしたスパッタ成膜室内に設けられ
   た試料台上に載置し、前記室内を高真空に排気したのち
   、アルゴンを前記室内に導入し、ガス圧１〜１００ｍＴ
   ｏｒｒ、放電電力２０〜２０００Ｗの条件でスパッタリ
   ングすることにより前記VIII族元素を含む炭素保護膜を
   形成し、ついでえられた炭素保護膜上に親水性官能基を
   構成分子内に有するフッ素系極性潤滑剤を塗布形成する
   ことを特徴とする磁気ディスクの製法。
4. （４）非磁性基体上に金属磁性層が形成された基板を、
   高周波プラズマＣＶＤ成膜室内に設けられた試料台上に
   載置し、前記室内を高真空に排気したのち、炭化水素化
   合物または一級アルコールと、VIII族元素群から選ばれ
   た少なくとも一種の元素の水素化物、アルキル化合物、
   アルコキシ化合物および配位化合物よりなる群から選ば
   れた少なくとも一種とを含む混合ガスを供給し、ガス圧
   １〜１０００ｍＴｏｒｒ、放電電力２〜２００Ｗの条件
   でプラズマＣＶＤ処理することにより前記VIII族元素を
   含む炭素保護膜を形成し、ついでえられた炭素保護膜上
   に親水性官能基を構成分子内に有するフッ素系極性潤滑
   剤を塗布形成することを特徴とする磁気ディスクの製法
   。