JPH09128743A - 磁気ディスクおよびその製造法 - Google Patents

磁気ディスクおよびその製造法

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JPH09128743A
JPH09128743A JP22154896A JP22154896A JPH09128743A JP H09128743 A JPH09128743 A JP H09128743A JP 22154896 A JP22154896 A JP 22154896A JP 22154896 A JP22154896 A JP 22154896A JP H09128743 A JPH09128743 A JP H09128743A
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JP
Japan
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lubricant
adsorbed
protective film
magnetic disk
film
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JP22154896A
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English (en)
Inventor
Yasuo Sakane
康夫 坂根
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Asahi Komag Co Ltd
Original Assignee
Asahi Komag Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】データ領域では平滑な表面においてもヘッドの
吸着を回避し、CSS領域では機械特性に優れる磁気デ
ィスク。 【解決手段】保護膜表面に形成された潤滑膜が、CSS
領域では保護膜に強く吸着した潤滑剤および非吸着もし
くは弱く吸着した潤滑剤とで構成され、データ領域では
保護膜に強く吸着した潤滑剤のみで構成された磁気ディ
スク1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク、特に
高密度記録の磁気ディスクおよびその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】固定磁気ディスク装置に使用されてい
る、強磁性薄膜を記録層にもつ磁気ディスク媒体には、
ディスク停止時には磁気ヘッドが接触しており、ディス
ク起動時には磁気ヘッドとの接触摺動が発生する。この
ためディスク表面では摩耗が発生するためこれを防止す
る必要がある。この目的でディスク表面には保護膜が形
成されておりさらにフッ素系の液体潤滑剤が塗布される
ことが多い。例えば、保護膜には非晶質炭素膜や酸化ケ
イ素膜が、潤滑剤には活性基を導入したパーフルオロポ
リエーテル潤滑剤等が使用される。
【0003】上述した従来の媒体に使用されている潤滑
剤であるパーフルオロポリエーテルは、例えば化1の化
学式で表され、平均分子量が1000〜10000であ
る。
【0004】
【化1】RCF2 −(OC24m −(OCF2n
−OCF2 R、R(OC36p R。
【0005】ここでRは潤滑剤分子が保護膜表面に吸着
しやすいことを目的として導入された基であり、水酸基
(−OH)、カルボキシル基(−COOH)、メトキシ
カルボニル基(−COOCH3 )、ピペロニル基または
その誘導体(化2の化学式)、イソシアネート基(−N
CO)などが適する。m、n、pは自然数であり、5〜
50の範囲にある。
【0006】
【化2】
【0007】活性な置換基を分子内にもつパーフルオロ
ポリエーテル系潤滑剤としては、FOMBLIN(アウ
ジモント社の商品名)Z−Dol(末端基が−CF2
CH2 −OH)、Z−DIAC(末端基が−CF2 −C
OOH)、Z−DEAL(末端基が−CF2 COOCH
3 )、AM2001(末端基がピペロニル基の誘導
体)、Z−DISOC(末端基が−CF2 CONH−C
63 (CH3 )−NCO)などやDEMNUM(ダイ
キン工業社の商品名)のSA(末端基が−CH2
H)、SH(末端基が−CH2 COOH)、SP、SY
などがある。
【0008】また、KRYTOX(デュポン社の商品
名)のうち活性基が分子内に導入された157シリーズ
のようなパーフルオロポリエーテル潤滑剤も従来の媒体
に使用されている。
【0009】これらのパーフルオロポリエーテル潤滑剤
は、高分子量であるにもかかわらず、潤滑剤として適当
な動粘度を有しており、また潤滑剤分子のうち何割かは
分子内に導入された置換基により保護膜表面に適度な結
合力で吸着し、蒸発やディスクの回転遠心力による飛散
を防いでいる。
【0010】ただし、このような液体潤滑剤を用いた場
合には、ヘッドとディスクの吸着によるスティクション
の発生が問題になる。保護膜表面に形成した潤滑剤のう
ち、保護膜表面に吸着した潤滑剤はヘッドとディスクの
間においてメニスカスを作りにくいためスティクション
の発生は抑えられるが、一方で良好な潤滑性を維持する
ためには保護膜表面に吸着していない潤滑剤も必要とな
る。この非吸着潤滑剤がメニスカスを形成し、スティク
ションを発生する。これを回避しながら良好な潤滑性を
確保する必要がある。
【0011】一方、同じくスティクションを回避する目
的で、磁気ディスクの基体表面にはテクスチャリング処
理が施されており、磁気ディスクの表面には微細で適度
な粗さが形成されている。
【0012】しかし、磁気ディスクの高密度化に対応し
てデータ領域の表面粗さは一層の微細さが求められてお
り、その結果としてデータ領域ではディスク表面は充分
な粗さを確保できず、潤滑剤を原因とするスティクショ
ンの発生を回避するために潤滑剤厚みの制御が重要とな
ってきている。
【0013】通常はヘッドがデータ領域に停止すること
はない設計の磁気ディスク装置が多いが、何らかの原因
でデータ領域にヘッドが停止する可能性も存在する。ま
たディスクドライブの組み立て時にはヘッドは最初にデ
ィスクの外周部に乗せられ、回転起動後にCSS領域へ
移動されることが多く、このような場合に表面粗さの小
さいディスクを使用した場合には、最初の回転起動時に
大きなスティクションが発生し、ディスクの回転が妨害
される。
【0014】そしてスティクションが発生するとディス
クドライブの回転起動が不可能になるばかりではなく、
起動できる場合でもヘッドとディスクの摩擦力が大きく
なり、いわゆるヘッドの暴れが起こり、データ表面の損
傷やヘッドクラッシュを起こす可能性が高くなる。
【0015】ディスクの信頼性を保証するには、ある量
の潤滑剤塗布量を確保する必要があるが、粗さの小さい
ディスクでは従来法を用いるとこのときにスティクショ
ンの問題が発生する。従来法においても潤滑剤の塗布量
を減らすことによりスティクションは抑えられるが、同
時に媒体の耐摩耗性が犠牲となり信頼性は低下する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前述の欠点を解消しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、基体と、その上に設け
られた磁性膜と、該磁性膜上に設けられた保護膜と、該
保護膜表面にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を用い
て形成された潤滑膜とからなり、かつ、CSS領域とデ
ータ領域とからなる磁気ディスクにおいて、前記潤滑膜
がCSS領域においては前記保護膜表面に強く吸着した
潤滑剤および非吸着もしくは弱く吸着した潤滑剤からな
り、データ領域においては前記保護膜表面に強く吸着し
た潤滑剤からなることを特徴とする磁気ディスクを提供
する。
【0018】また本発明は、上記CSS領域およびデー
タ領域において保護膜表面に強く吸着した潤滑剤が、活
性な置換基を分子内にもつパーフルオロポリエーテル系
潤滑剤を所定の処理により保護膜表面に強く吸着させた
潤滑剤であることを特徴とする上記磁気ディスクを提供
する。
【0019】本発明における潤滑剤としては、本明細書
の「従来の技術」の項で記載したパーフルオロポリエー
テル系潤滑剤を使用できる。
【0020】この場合、CSS領域において保護膜表面
に強く吸着させるために使用する潤滑剤と非吸着もしく
は弱く吸着させるために使用する潤滑剤は、同一の分子
構造のものでも、異なる分子構造を有するものでもよ
い。
【0021】また本発明は、基体の上に磁性膜および保
護膜を順次形成し、さらに該保護膜表面に強く吸着した
パーフルオロポリエーテル系潤滑剤と非吸着もしくは弱
く吸着したパーフルオロポリエーテル系潤滑剤とからな
る潤滑膜を形成してなる磁気ディスクを得たのち、該磁
気ディスクのデータ領域だけをフッ素系有機溶剤に浸漬
させながら磁気ディスクを実質的に水平に保った中心軸
の周りに回転させて、該データ領域における前記非吸着
もしくは弱く吸着したパーフルオロポリエーテル系潤滑
剤を洗い流すことにより、CSS領域においては保護膜
に強く吸着した潤滑剤および非吸着もしくは弱く吸着し
た潤滑剤で構成され、データ領域においては保護膜に強
く吸着した潤滑剤のみで構成された潤滑膜を有すること
を特徴とする磁気ディスクの製造法を提供する。
【0022】磁気ディスク表面において内周側にCSS
領域はあり、CSS領域より外周側の領域がデータ領域
である。本発明の磁気ディスクは、磁気ディスク表面の
CSS領域では保護膜表面に強く吸着した潤滑剤および
非吸着もしくは弱く吸着した潤滑剤とからなる構成を有
する耐摩耗性能に優れた潤滑膜を、そしてデータ領域で
はヘッドの吸着を起こしにくいが潤滑性をも有する保護
膜表面に強く吸着した潤滑剤のみから構成された潤滑膜
を有する。
【0023】本発明の磁気ディスクのCSS領域におけ
る潤滑膜は、保護膜表面に強く吸着した潤滑剤と該潤滑
剤の上に配された非吸着もしくは弱く吸着した潤滑剤と
からなる2層構造をもつことができるが、保護膜表面に
強く吸着した潤滑剤と非吸着もしくは弱く吸着した潤滑
剤とが混在してなる潤滑膜であってもよい。
【0024】ここでいう強く吸着した潤滑剤とは、フレ
オン113(化学式CF2 ClCFCl2 )やPF50
60(スリーエム社製品、化学式C614)やVert
relXF(デュポン社製品、化学式C5210)や
HFE−7100(スリーエム社製品、化学式C49
OCH3 )やHFE−7200(スリーエム社製品、化
学式C49 OC25 )等のフッ素系有機溶剤で洗浄
したときに、洗い流されず保護膜表面に残るものをい
い、弱く吸着した潤滑剤とは、洗い流されて保護膜表面
に残らないものをいう。
【0025】この方法による、潤滑剤の区別は磁気記録
媒体では一般的な方法で、例えばAmerican Chemical So
ciety の文献である、Langmuir 1990.6.1522(Improved
Surface Adhesion and Coverage of Perfluoropolyethe
r Lubricants Following Far-UV Irradiation)にも詳し
い。このときの残存量はFT−IR(フーリエ変換型赤
外吸光測定装置)やESCAやエリプソメーター等で測
定でき、洗浄後に残存厚みが5Å未満の場合には弱い吸
着もしくは非吸着といい、5Å以上の場合、強い吸着と
いう。
【0026】上記のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤
を保護膜表面に強く吸着させるための処理方法として
は、液中への浸漬による吸着を利用する方法、塗布後に
加熱処理をすることによる方法、塗布後の表面への赤外
線もしくは紫外線照射による方法、塗布後にプラズマ処
理を行うことによる方法、化学反応を利用して結合を形
成することを利用する方法等、いずれの方法を用いても
よい。このような方法により、パーフルオロポリエーテ
ル系潤滑剤を強く吸着させた表面は、撥水性が高く、高
湿度下でも水のディスク内部への侵入を防ぎ、長期間に
わたり高い潤滑性を維持できる。このような表面での水
の接触角は90°以上の値を示す。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが本
発明はこれらに限定されない。まず、活性な置換基を分
子内にもつパーフルオロポリエーテル液体潤滑剤である
DemnumSP(ダイキン工業社の商品名)をフッ素
系溶剤であるFluorinertPF5060(スリ
ーエム社の商品名、以下PF5060と記す)で希釈し
た液中へ、非晶質炭素膜を保護膜にもつ磁気ディスクを
浸漬し、一定の速度で引き上げるいわゆるディップ法を
用いて潤滑剤を塗布する。
【0028】塗布後のディスクをクリーンオーブンにて
100℃15分間程度加熱処理して潤滑剤の炭素保護膜
への吸着力を強くする。加熱処理後のこのディスクをP
F5060液に浸漬し、吸着力の弱い潤滑剤や余分な潤
滑剤を洗い落とす。この結果、保護膜表面に強く吸着し
たDemnumSPからなる潤滑膜が得られ、その厚み
を約20Å程度とする。
【0029】次に保護膜表面に非吸着もしくは弱く吸着
した潤滑剤として塗布するDemnumSA(ダイキン
工業社の商品名)を上記DemnumSPからなる潤滑
膜を有する磁気ディスクに上記と同様のディップ法にて
合計の厚みが約40Åになるように塗布する。これによ
りディスク保護膜表面に強く吸着した潤滑剤と、非吸着
もしくは弱く吸着した潤滑剤との2種類で構成された潤
滑膜が形成された磁気ディスク1が得られた。
【0030】次に図1に示すように、潤滑剤洗浄液であ
るPF5060液2にディスクのデータ領域だけが浸漬
するように前述の磁気ディスク1を設置し、中心軸の周
りに低速度で回転させる。このとき、液面の乱れを抑え
るためには回転数は約10rpm以下がよい。この操作
によりデータ領域の、非吸着もしくは弱く吸着した潤滑
剤であるDemnumSAはPF5060により洗い流
され、データ領域には保護膜表面に強く吸着したDem
numSPのみが残る。
【0031】上記の操作により、潤滑膜が、CSS領域
においては保護膜に強く吸着した潤滑剤と非吸着もしく
は弱く吸着した潤滑剤とで構成され、データ領域におい
ては保護膜に強く吸着した潤滑剤のみで構成された本発
明の磁気ディスクが得られた。
【0032】なお上記の操作の代わりにスピンコーター
を用いて、ディスクを回転させた状態でデータ領域にの
みPF5060を滴下して、非吸着もしくは弱く吸着し
た潤滑剤であるDemnumSAのみを洗い流す方法に
よっても同様の効果が得られる。
【0033】図2に、完成した本発明の磁気ディスクの
潤滑膜の厚みの測定例を示す。CSS領域である半径約
0.75インチでは合計厚みとして約40Åに、そして
データ領域の中の半径約1.70インチでは約19Åに
塗布されていることが分かる。図3にこのようなディス
クを用いて薄膜ヘッドでCSSテストを行った結果をス
ティクションを示すグラム値を用いて示す。グラム値が
大きいほどスティクションが発生しやすい。図3からデ
ィスクの半径0.78インチのCSS領域では良好な機
械特性を有することが分かる。
【0034】データ領域には研磨後のテクスチャリング
処理をせず、したがって平滑な表面を有し、CSS領域
にはテクスチャリング処理による微細な凹凸を有する磁
気ディスク(直径95mm、呼称3.5インチ)を用い
て、上述の方法により、従来技術による全面にわたって
構成が同一の潤滑膜を有する磁気ディスクと、本発明の
CSS領域とデータ領域で潤滑剤の構成を変えた潤滑膜
を有する磁気ディスクを別々に作成し、磁気ヘッドを乗
せてデータ領域である半径1.70インチ(約43.2
mm)での回転起動時に発生するスティクション(静摩
擦)の大きさを測定した。
【0035】結果をグラム値で図4に示す。グラム値が
大きいほど、スティクションの問題が発生しやすい。従
来技術ではヘッドが平滑なディスク表面に吸着して大き
なスティクションを発生するが、それに比べて、本発明
の磁気ディスクではスティクションの発生は大幅に回避
される。
【0036】また、上記と同様の2種類のディスクを用
いて、回転数1rpmにおける、磁気ヘッドと磁気ディ
スクの間に発生するフリクション(動摩擦)のディスク
一周分(0°〜360°)の測定値を図5〜図8に示
す。
【0037】従来技術による全面にわたって同一構成の
潤滑膜を有する磁気ディスクでは、CSS領域にあたる
半径0.7インチ(約17.8mm)では低いフリクシ
ョン値を示すが(図5)、平滑なデータ領域を代表する
半径1.5インチ(約38.1mm)では部分的なヘッ
ドのディスクの吸着現象が発生し、スティックスリップ
による変動のある大きなフリクション値が観測される
(図6)。
【0038】一方、本発明の複合潤滑膜(ハイブリッド
潤滑膜)を有する磁気ディスクでは、半径0.7イン
チ、半径1.5インチともに安定した低いフリクション
値を示し(図7、図8)、ディスク全面にわたってヘッ
ドとディスクの吸着が回避できることが分かる。
【0039】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、データ
領域では高密度磁気記録に対応した平滑な表面において
もヘッドの吸着を回避し、CSS領域では機械特性に優
れる潤滑膜を有する高記録密度で高信頼性の磁気ディス
ク媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気ディスクの製造法の実施例を示す
模式図。
【図2】本発明の磁気ディスクの実施例の潤滑膜厚みを
示すグラフ。
【図3】本発明の磁気ディスクの実施例のCSS特性を
示すグラフ。
【図4】本発明の磁気ディスクおよび従来技術の磁気デ
ィスクの実施例のデータ領域でのスティクションの値を
示すグラフ。
【図5】従来技術の磁気ディスクの半径0.7インチ
(CSS領域)でのフリクション値を示すグラフ。
【図6】従来技術の磁気ディスクの半径1.5インチ
(データ領域)でのフリクション値を示すグラフ。
【図7】本発明の磁気ディスクの半径0.7インチ(C
SS領域)でのフリクション値を示すグラフ。
【図8】本発明の磁気ディスクの半径1.5インチ(デ
ータ領域)でのフリクション値を示すグラフ。
【符号の説明】
1:磁気ディスク 2:潤滑剤洗浄液 3:洗浄液槽

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基体と、その上に設けられた磁性膜と、該
    磁性膜上に設けられた保護膜と、該保護膜表面にパーフ
    ルオロポリエーテル系潤滑剤を用いて形成された潤滑膜
    とからなり、かつ、CSS領域とデータ領域とからなる
    磁気ディスクにおいて、前記潤滑膜がCSS領域におい
    ては前記保護膜表面に強く吸着した潤滑剤および非吸着
    もしくは弱く吸着した潤滑剤からなり、データ領域にお
    いては前記保護膜表面に強く吸着した潤滑剤からなるこ
    とを特徴とする磁気ディスク。
  2. 【請求項2】上記CSS領域およびデータ領域において
    保護膜表面に強く吸着した潤滑剤が、活性な置換基を分
    子内にもつパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を所定の
    処理により保護膜表面に強く吸着させた潤滑剤であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク。
  3. 【請求項3】基体の上に磁性膜および保護膜を順次形成
    し、さらに該保護膜表面に強く吸着したパーフルオロポ
    リエーテル系潤滑剤と非吸着もしくは弱く吸着したパー
    フルオロポリエーテル系潤滑剤とからなる潤滑膜を形成
    してなる磁気ディスクを得たのち、該磁気ディスクのデ
    ータ領域だけをフッ素系有機溶剤に浸漬させながら磁気
    ディスクを実質的に水平に保った中心軸の周りに回転さ
    せて、該データ領域における前記非吸着もしくは弱く吸
    着したパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を洗い流すこ
    とにより、CSS領域においては保護膜に強く吸着した
    潤滑剤および非吸着もしくは弱く吸着した潤滑剤で構成
    され、データ領域においては保護膜に強く吸着した潤滑
    剤のみで構成された潤滑膜を有することを特徴とする磁
    気ディスクの製造法。
JP22154896A 1995-08-25 1996-08-22 磁気ディスクおよびその製造法 Pending JPH09128743A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010176755A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Hitachi Ltd 熱アシスト磁気記録装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010176755A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Hitachi Ltd 熱アシスト磁気記録装置

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