JPH0734258B2

JPH0734258B2 - 磁気ディスク

Info

Publication number: JPH0734258B2
Application number: JP61077385A
Authority: JP
Inventors: 他家夫松平
Original assignee: ホ−ヤ株式会社
Priority date: 1986-04-03
Filing date: 1986-04-03
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPS62234227A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気的記録装置に用いられる磁気ディスクに
係り、詳しくは、高い耐摩耗性を有し、さらに磁気ヘッ
ドが吸着することを防止した磁気ディスクに関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体として、例えば磁気ディスクにおいては、
ガラスやアルミニウム等の基板上に、Cr膜等の下地層,C
oやCo−Ni等の薄膜からなる磁性層,CやSiO₂等の薄膜か
らなる保護層を順次積層したものが知られている。な
お、前記した下地層は、磁性層の磁気特性を改善するた
めのものであり（参照；アイ・イー・イー・イー・トラ
ンザクションズ・オン・マグネティックス、MAG.15巻３
号1135頁（IEEE Transactions on Magnetics,Vol.MAG.1
5,No.3,P.1135,1979））、また前記した保護層は磁気ヘ
ッドと磁性層との接触（いわゆるヘッドクラッシュ）に
よる磁性層の破壊を防止して磁性層を保護し、さらに、
磁性層の耐食性や耐摩耗性等を改善するためのものであ
る。

一方、磁気的記憶装置として、例えばウィンチェスタ型
磁気ディスク装置が広く用いられている。このウィンチ
ェスタ型磁気ディスク装置においては、磁気記録媒体と
しての磁気ディスクと、情報の記録再生用の磁気ヘッド
とを同一の容器内に密封して収容し、情報の記録再生を
行う際には磁気ディスクを回転させ、磁気ディスクが定
常回転速度（例;3000〜3600rpm）で回転する時に、磁気
ディスクに情報を記録し、あるいは磁気ディスクからの
情報を再生する。なお、この装置では、磁気ディスクが
回転していない時には、磁気ヘッドは磁気ディスクの表
面上に接して、静止している。そして、磁気ディスクが
回転を開始し定常回転速度で回転する時、磁気ヘッドは
高速の空気流により磁気ディスクの表面から0.4〜0.5μ
ｍ程度浮上し、磁気ディスクの回転が停止した時には、
再び磁気ヘッドが磁気ディスクの表面に接触する（浮上
型磁気記録再生方法）。この時、磁気ディスクの回転数
が所定の値に達しない一定回転数以下の状態において
は、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面上を接触して走行
する。

従って、磁性層の耐摩耗性等を改善するために磁性層上
に保護層を形成し、磁気ディスクの表面を保護しても磁
気ヘッドが磁気ディスクの保護層上を接触して走行する
とこの保護層が摩耗してしまう。さらに、磁気ヘッドが
保護層に吸着してしまうこともある。

そこで、これらの問題を解決するために、磁気ディスク
の保護層上に、フッ素と炭素とを主成分とするフルオロ
カーボン系の液体状態の液体潤滑剤等を塗布して潤滑層
を形成することが行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、磁気ディスクの保護層上に、上記したよ
うな液体潤滑剤を塗布して液体潤滑剤からなる潤滑層を
形成しても、磁気ディスクの回転開始時に、この潤滑層
に磁気ヘッドが吸着してしまい、極端な場合、潤滑層及
び磁気ヘッドを損傷してしまう。そして、液体潤滑剤か
らなる潤滑層への磁気ヘッドの吸着の度合いは、その潤
滑層の膜厚が厚くなる程強くなり、また、吸着の度合い
を弱くする為にその潤滑層の膜厚を薄くすると、磁気デ
ィスクの長期の使用によって潤滑層が摩耗してしまい、
潤滑層としての作用が早々に低下してしまうことを見い
出した。また、その潤滑層によって潤滑性は若干高くな
り耐摩耗性はある程度向上するが、十分な耐摩耗性はい
まだ得られていない。

本発明は、以上のような事情を鑑みてなされたものであ
り、磁気記録媒体の潤滑層に磁気ヘッドが吸着すること
を防止し、かつ磁気ディスクと磁気ヘッドとの摩擦係数
を減少して高い耐摩耗性を長期に渡って有する磁気ディ
スクを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した目的を達成するためになされたもの
であり、基板上に磁性層と、前記磁性層上に形成された
保護層とを具備してなり、保護層が炭素薄膜、Cr/C複合
層、SiO₂層、Cr/SiO₂複合層、Cr/C/SiO₂複合層及びSiO₂
/C複合層から選ばれる材料からなる浮上型磁気記録再生
方式用の磁気ディスクであって、固体状態のパーフルオ
ロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩及びパーフルオ
ロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩のうち少なくと
も１つと、有機樹脂とを含有してなる潤滑層を前記保護
層上に形成してなることを特徴とする磁気ディスクであ
る。

〔作用〕

パーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩及び
パーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩のう
ち少なくとも１つと、有機樹脂とを含有してなる潤滑層
において、有機樹脂は、この潤滑層の保護層に対しての
付着力を増大させる。

本発明の磁気ディスクにおいて潤滑層は、後述の実施例
において詳説するように、固体状態のパーフルオロアル
キルスルホン酸のアルカリ金属塩及びパーフルオロアル
キルアルボン酸のアルカリ金属塩のうち少なくとも１つ
と、有機樹脂とを溶解した溶剤を保護層上に塗布し、前
記溶剤を蒸発させることにより形成したものである。

〔実施例１〕第１図は、本発明の実施例１による磁気ディスク１を示
す部分断面図である。

実施例１では、ドーナツ板状に加工したソーダライムガ
ラスからなる基板２上に、Crからなる非磁性の下地層３
（膜厚:2000Å）を成膜し、続いて、この下地層３上に2
5wt％のNiを含むCo−Ni合金からなる磁性層４（膜厚:50
0Å）を成膜し、更に、この磁性層４上に炭素薄膜から
なる保護層５（膜厚:500Å）を成膜する。なお、下地層
3,磁性層４及び保護層５は、いずれもスパッタリング法
により成膜する。次に、エタノールとトルエンとを体積
比1:1の割合で混合してなる溶剤に、固体状態のパーフ
ルオロアルキルスルホン酸カリウムを0.01wt％，ポリビ
ニルブチラールを0.05wt％，及びポリイソシアネートを
0.005wt％溶解した溶液を、スピンコート法により保護
層５上に塗布する。次に、120℃の温度雰囲気中で焼付
処理して前記溶剤を蒸発させて、固体状態のパーフルオ
ロアルキルスルホン酸カリウムと、架橋反応したポリビ
ニルブチラールとポリイソシアネートとからなる有機樹
脂とを含有してなる潤滑層６（膜厚：約80Å）を、保護
層５上に形成して磁気ディスク１を製作する。なお、こ
の潤滑層６においてポリビニルブチラールとポリイソシ
アネートとは架橋反応を起こしているので、前記の有機
樹脂は高い硬度を有し、潤滑層６の耐久性を向上せしめ
ている。

次に、この磁気ディスク１の性能を評価するために、以
下に記すように動摩擦係数の測定及び耐久性試験を行っ
た。

磁気ヘッド荷重15gr,回転速度4cm/secの条件下で、磁気
ヘッドと磁気ディスク１とを20分間摺動して動摩擦係数
を測定した結果、その値は0.25であった。また、この
時、磁気ヘッドが磁気ディスク１の潤滑層６に吸着する
ことはなかった。比較例として潤滑層６を形成しない
で、基板２上に下地層3,磁性層4,保護層５を順次成膜し
て積層した磁気ディスクを製作し、この磁気ディスクと
磁気ヘッドとを同一の前記条件下で摺動して動摩擦係数
を測定した結果、その値は1.2であった。

また、磁気ヘッドを磁気ディスク１の表面上に静止させ
た状態で、この磁気ディスク１の回転開始・回転停止を
行うコンタクトスタート／ストップ試験を行って耐久性
を試験した結果、15000回以上繰り返して回転開始・回
転停止を行っても、磁気ディスク１の表面には何ら損傷
が発生しなかった。

さらに、コンタクトスタート／ストップ試験を多数回繰
り返した後に、上記したと同様にして動摩擦係数を測定
しても、動摩擦係数が大きく増加することはなく、強い
付着力を保って潤滑層６が保護層５上に被着形成されて
いることが確められた。

以上のように、本発明の実施例１の磁気ディスク１によ
れば、潤滑層６が固体状態のパーフルオロアルキルスル
ホン酸カリウムと有機樹脂とを含有してなるので、強い
付着力を保って潤滑層６を保護層５上に形成し、潤滑層
６に磁気ヘッドが吸着することを防止し、かつ磁気ディ
スク１と磁気ヘッドとの摩擦係数を大幅に減少すること
ができ、この磁気ディスク１は高い耐摩耗性を有する。

本発明は上記した実施例１に限定されるものではなく、
以下にその変形例を記す。

実施例１中においては、潤滑層６はパーフルオロアルキ
ルスルホン酸カリウムと有機樹脂とを含有してなった
が、パーフルオロアルキルスルホン酸ナトリウム等のパ
ーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩と有機
樹脂とを含有してなってもよい。また、潤滑層６は、例
えばパーフルオロアルキルスルホン酸カリウムとパーフ
ルオロアルキルスルホン酸ナトリウムと有機樹脂とを含
有してなるような、複数種類のパーフルオロアルキルス
ルホン酸のアルカリ金属塩と有機樹脂とを含有してなっ
てもよい。また、パーフルオロアルキルスルホン酸カリ
ウム，ポリビニルブチラール及びポリイソシアネートの
前記溶剤に対する重量比濃度も、それぞれ0.01,0.05wt
％,0.005wt％に限定されず適宜決定してよい。しかし、
それぞれの重量比濃度が低すぎると十分な潤滑効果が得
られず、また、それぞれの重量比濃度が高すぎると潤滑
層６の膜層が厚くなりすぎたり、均一な膜厚になりにく
いので、それぞれの重量比濃度は0.001〜1.0wt％の範囲
内であることが望ましい。

また、潤滑層６は、パーフルオロアルキルスルホン酸カ
リウムの代わりに、パーフルオロアルキルカルボン酸カ
リウムやパーフルオロアルキルカルボン酸ナトリウム等
のパーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩
と、有機樹脂とを含有してなってもよく、さらに、複数
種類のパーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属
塩と有機樹脂とを含有してなってもよい。さらに、潤滑
層６は、パーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金
属塩とパーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属
塩と有機樹脂とを含有してなってもよい。

次に、潤滑層６を構成する有機樹脂としては、架橋反応
したポリビニルブチラールとポリイソシアネートとから
なる有機樹脂に限定されず、ポリビニルブチラール以外
のビニル樹脂や、ポリエステル等のアルキド樹脂，ポリ
ウレタン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂等の有機樹
脂であってもよい。

また、実施例１中では、エタノールとトルエンとを体積
比1:1の割合で混合してなる溶剤を使用したが、その体
積比は必要に応じて決定してよい。また、この溶剤を構
成するエタノールの代わりにイソプロピルアルコールや
エチレングリコール等を用いてもよく、さらに、この溶
剤を構成するトルエンの代わりに、アセトン等の他の溶
剤を用いてもよい。また、塗布方法もスピンコート法以
外の塗布方法であってもよい。

実施例１中では、120℃の温度雰囲気中で焼付処理した
が、その温度は120℃に限定されず適宜決定してよいが6
0〜200℃の範囲内であることが望ましい。

また、潤滑層６の膜厚は適宜選択してよいが、1000Å以
下であることが望ましい。何故ならば、確実な情報の記
録再生をするためには、磁気記録媒体１の磁性層４と浮
上した磁気ヘッドとはできる限り近接していることが好
ましく、潤滑層６の膜厚が厚すぎる程、磁性層４と浮上
した磁気ヘッドとの間隔が大きくなってしまうからであ
る。

次に、基板２の材料は、ソーダライムガラスの他にアル
ミノシリケートガラスなどの多成分系ガラスや、石英ガ
ラスやアルミニウムやポリエステルフィルムなどでもよ
いし、その形状もドーナツ板状に限定されず、円板状や
テープ状等任意の形状であってもよい。さらに、下地層
３についてはCrの他にMo,Ti,Taなどの非磁性材料を使用
してもよく、また、下地層３を省略してもよい。磁性層
４についてはCo−Ni合金の混合比を変えたものや、Co単
体、Co−Niを主成分としてFe,Pt,P又はCr等を混合した
合金、Co−PtやCo−Ｐなどの他のCo系合金や、Fe₂ O₃な
どを使用してもよい。また、保護層５については炭素薄
膜の他に、Cr/C複合層、SiO₂層、Cr/SiO₂複合層、Cr/C/
SiO₂複合層、SiO₂/C複合層などにしてもよい。また、下
地層3,磁性層4,及び保護層５のそれぞれの膜厚も必要に
応じて適宜決定される。そして、成膜法については、ス
パッタリング法の他に、真空蒸着法，イオンプレーティ
ング法などを使用してもよい。

〔実施例２〕第２図は、本発明の実施例２による磁気ディスク７を示
す部分断面図である。

実施例２においても、実施例１と同様に、基板２上に下
地層３を成膜し、続いて下地層３上に磁性層４を成膜
し、更に磁性層４上に保護層５を成膜する。次に、エタ
ノールとアセトンとを体積比1:1の割合で混合してなる
溶剤に、固体状態のパーフルオロアルキルカルボン酸カ
リウムを0.01wt％，変性アクリレートからなる紫外線硬
化型接着剤（例；日本ロックタイト社製350）を0.03wt
％溶解した溶液を、スピンコート法により保護層５上に
塗布する。次に、紫外線ランプを用いて紫外線を照射し
て、前記溶剤を蒸発させると共に前記の紫外線硬化型接
着剤を硬化させて、固体状態のパーフルオロアルキルカ
ルボン酸カリウムと、硬化した紫外線硬化型接着剤から
なる有機樹脂とを含有してなる潤滑層８（膜厚：約80
Å）を、保護層５上に形成して磁気ディスク７を製作す
る。なお、パーフルオロアルキルカルボン酸カリウム
は、主に前記溶剤を構成するエタノール中に溶解し、前
記の紫外線硬化型接着剤は、主に前記溶剤を構成するア
セトン中に溶解する。

次に、この磁気ディスク７の性能を評価するために、実
施例１と同様にして、動摩擦係数の測定及び耐久性試験
を行った。その結果、動摩擦係数の値は0.27であり、ま
た、磁気ヘッドが磁気ディスク７の潤滑層８に吸着する
こともなかった。

さらに、コンタクトスタート／ストップ試験を行って耐
久性を試験した結果、15000回以上繰り返しても磁気デ
ィスク７の表面には何ら損傷が発生しなかった。さら
に、コンタクトスタート／ストップ試験を多数回繰り返
した後に、動摩擦係数を測定しても動摩擦係数が大きく
増加することはなく、強い付着力を保って潤滑層８が保
護層５上に被着形成されていることが確められた。

以上のように、本発明の実施例２の磁気記録媒体７によ
れば、潤滑層８が固体状態のパーフルオロアルキルカル
ボン酸カリウムと有機樹脂とを含有してなるので、強い
付着力を保って潤滑層８を保護層５上に形成し、潤滑層
８に磁気ヘッドが吸着することを防止し、かつ磁気ディ
スク７と磁気ヘッドとの摩擦係数を大幅に減少すること
ができ、この磁気ディスク７は高い耐摩耗性を有する。

本発明は上記した実施例２に限定されるものではなく、
以下にその変形例を記す。

実施例２中においては、潤滑層８はパーフルオロアルキ
ルカルボン酸カリウムと有機樹脂とを含有してなった
が、パーフルオロアルキルカルボン酸ナトリウム等のパ
ーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩と有機
樹脂とを含有してなってもよく、さらに、複数種類のパ
ーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩と有機
樹脂とを含有してなってもよい。また、パーフルオロア
ルキルカルボン酸カリウム及び有機樹脂としての紫外線
硬化型接着剤における前記溶剤に対する重量比濃度も、
それぞれ0.01wt％,0.03wtに限定されず適宜決定してよ
いが、実施例１の変形例と同様に0.001〜1.0wt％の範囲
内であることが望ましい。

また、潤滑層８は、パーフルオロアルキルカルボン酸カ
リウムの代わりに、パーフルオロアルキルスルホン酸カ
リウムやパーフルオロアルキルスルホン酸ナトリウム等
のパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩
と、有機樹脂とを含有してなってもよく、さらに、複数
種類のパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属
塩と有機樹脂とを含有してなってもよい。さらに、潤滑
層８は、パーフルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金
属塩とパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属
塩と有機樹脂とを含有してなってもよい。

次に、潤滑層８を構成する有機樹脂としては、実施例２
中で記した紫外線硬化型接着剤からなる有機樹脂以外の
アクリル樹脂，ビニル樹脂，アルキド樹脂，ポリウレタ
ン樹脂，エポキシ樹脂等の有機樹脂であってもよい。

また、実施例２中では、エタノールとアセトンとを体積
比1:1の割合で混合してなる溶剤を使用したが、その体
積比は必要に応じて決定してよい。また、この溶剤を構
成するエタノールの代わりに、イソプロピルアルコール
やエチレングリコール等を用いてもよく、さらに、この
溶剤を構成するアセトンの代わりに、エタノール等と混
合しうる他のケトン系や芳香族系の溶剤を用いてもよ
い。また、塗布方法もスピンコート法以外の塗布方法で
あってもよい。

また、紫外線硬化型接着剤以外の有機樹脂を用いる場合
には、焼付処理あるいは常温乾燥法等を採用して溶剤を
蒸発させ硬化させてもよい。さらに、実施例１中の変形
例と同様に、潤滑層８の膜厚は適宜選択してよいが、10
00Å以下であることが望ましい。

次に、基板2,下地層3,磁性層4,及び保護層５について
も、実施例１の変形例と同様な変形例が考えられる。

〔発明の効果〕

本発明の磁気ディスクによれば、強い付着力を有する循
環層を保護層上に形成し、磁気ディスクに磁気ヘッドが
吸着することを防止し、磁気ディスクと磁気ヘッドとの
摩擦係数を大幅に減少して高い耐摩耗性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１による磁気ディスクを示す部
分断面図、及び第２図は本発明の実施例２による磁気デ
ィスクを示す部分断面図である。 1,7……磁気ディスク、２……基板、３……下地層、４
……磁性層、５……保護層、6,8……潤滑層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に磁性層と、前記磁性層上に形成さ
れた保護層とを具備してなり、保護層が炭素薄膜、Cr/C
複合層、SiO₂層、Cr/SiO₂複合層、Cr/C/SiO₂複合層及び
SiO₂/C複合層から選ばれる材料からなる浮上型磁気記録
再生方式用の磁気ディスクであって、固体状態のパーフ
ルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩及びパーフ
ルオロアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩のうち少な
くとも１つと、有機樹脂とを含有してなる潤滑層を前記
保護層上に形成してなることを特徴とする磁気ディス
ク。
【請求項２】潤滑層は固体状態のパーフルオロアルキル
スルホン酸のアルカリ金属塩及びパーフルオロアルキル
カルボン酸のアルカリ金属塩のうち少なくとも１つと、
有機樹脂とを溶解した溶剤を保護層上に塗布し、前記溶
剤を蒸発させることにより形成したものである特許請求
の範囲第１項記載の磁気ディスク。