JPS5938649B2 - 磁気記憶体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気的記憶装置（磁気ディスクの装置および磁
気ドラム装置等）に用いられる磁気記憶体に関する。

一般に記録再生磁気ヘッド（以下ヘッドと呼ぶ）と磁気
記憶体とを構成部とする磁気記憶装置の記録再生方法に
は大別して次のような二種類の方法がある。

第一の方法は、操作開始時にヘッドと磁気記憶体面とを
接触状態でセットした後、前記磁気記憶体に所要の回転
を与えることにより前記ヘッドと前記磁気記憶体面との
間に空気層分の空間を作りこの状態で記録再生をする方
法である。

この方法では、操作終了時に磁気記憶体の回転が止まり
、この時ヘッドと磁気記憶体面は操作開始時と同様に接
触摩擦状態にある。第二の方法は、磁気記憶体に予め所
要の回転を与えておき、急激にヘッドを磁気記憶体面上
に押し付けることにより、前記ヘッドと前記磁気記憶体
面との間に空気層分の空間をつくり、この状態で記録再
生する方法である。

このように、第一の方法では操作開始時および操作終了
時にヘッドと磁気記憶体面は接触摩擦状態にあり、第二
の方法ではヘッドを磁気記憶体面に押し付ける際に接触
摩擦状態にある。これらの接触摩擦状態におけるヘッド
と磁気記憶体の間に生じる摩擦力は、ヘッドおよび磁気
記憶体を摩耗させ、ついにはヘッドおよび金属磁性薄膜
媒体に傷を生じせしめることがある。また前記接触摩擦
状態においてヘッドのわずかな姿勢の変化がヘッドにか
ゝる荷重を不均一にさせ、ヘッドおよび磁気記憶体表面
に傷を作ることもある。また更に記録再生中に突発的に
ヘッドが磁気記憶体に接触し、ヘッドと磁気記憶体間に
大きな摩擦力が働き、ヘッドおよび磁気記憶体が破壊さ
れることがしばしば起こる。この様なヘッドと磁気記憶
体との接触摩擦、接触摩耗および接触破壊からヘッドお
よび磁気記憶体を保護するために磁気記憶体の表面に保
護被膜を被覆することが必要である。従来から保護被膜
として金属メッキ膜（例えばＣｒ、Ｒｈ、Ｎｉ−Ｐ等）
を被覆する方法あるいは金層磁性薄膜媒体の表面を酸化
して酸化物を形成させて保護膜とする方法などがあるが
いずれも上記の接触摩擦現象に対して有力な手段とはな
らない。本発明者はすでにこれらの欠点をなくしたポリ
珪酸からなる保護膜を提案している（特願昭５０−８１
２０１）。このポリ珪酸からなる保護被膜はヘツドと磁
気記憶体の接触摩擦に十分耐え、またヘツドの突発的な
磁気記憶体への接触に十分耐え、さらにまた高温高湿状
態においても前記金属磁性薄膜を十分保護し、磁気記憶
体を含む下地金属体の磁気特性を損なわないなど保護被
膜としては十分な性態を有している。

ところが、ヘツドによつてはヘツドと磁気記憶体の間に
ごみを引き込み易くそのごみが研磨剤の働きをしてヘツ
ドおよび磁気記憶体を摩耗し、その摩耗によつて生じた
摩耗粉がさらにヘツドおよび磁気記憶体を摩耗させるも
のがある。

このような現象は前部にテーパのついたヘツドにおいて
著しい。本発明の目的は上述のごみを引き込み易いヘツ
ドによつても十分に金属磁性薄膜媒体を保護する保護被
膜を有する磁気記憶体およびその製造方法を提供するこ
とにある。

この発明の磁気記憶体は鏡面研磨された非磁性円盤状基
体上に金属磁性薄膜媒体が被覆され、この金属磁性薄膜
媒体上にポリ珪酸被膜が二重あるいはそれ以上に被覆さ
れて構成されている。

そしてこのポリ珪酸被膜の少くとも一層にシランカツプ
リング剤が含まれた構成も包含される。この発明の磁気
記憶体の製造方法においては、鏡面研磨された非磁性円
盤状基体上に金属磁性薄膜媒体を被覆し更にこの上に、
シランカツプリング剤を含む、または含まないテトラア
ルコキシシランの加水分解物であるテトラヒドロキシシ
ランの溶液を塗布した後、全体を室温以上かつ前記金属
磁性薄膜媒体の磁気的性質の変化が記録および再生に影
響を与えない温度で処理することにより形成したシラン
カツプリング剤を含むまたは含まないポリ珪酸被膜の上
に前記溶液を再び塗布し前と同様な温度で処理すること
を繰り返すことにより二重またはそれ以上のシランカツ
プリング剤を含むまたは含まないポリ珪酸被膜を前記金
属磁性薄膜媒体上に形成させて磁気記憶体を製造する。

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。図はこの
発明の磁気記憶体の一実施例を示す断面図である。図に
おいて、本発明の磁気記憶体７は合金円盤１とその上に
被覆された非磁性合金層２とで構成される非磁性円盤状
基体と、この非磁性合金層２の鏡面研磨面上に被覆され
た金属磁性薄膜媒体３と、この金属磁性薄膜媒体３上に
形成されたポリ珪酸からなる保護被膜６から構成されて
おり、この保護被膜６は下層４と上層５の２層から成つ
ている。

合金円盤１は十分小さなうねりを持つた面に仕上げられ
ていなければならない（円周方向で５０μｍ以下および
半径方向で１００μｍ以下）。

これはうねりが大きいと記録および再生時に磁気記憶体
上に浮揚しているヘツドが磁気記憶体面の上下の動きに
追従できずにヘツドと磁気記憶体間の距離が変化し記録
再生特性が変化するからである。この合金円盤１の上に
めつきにより被覆された非磁性合金層は機械的研磨によ
り表面粗さ０．０４μｍ以下に鏡面仕上げされている。
なお、合金円盤１に鏡面研磨が可能な金属を用いれば、
非磁性合金層２は不用となる。非磁性合金層２の上に高
密度記録用の金属磁性薄膜媒体３がめつきにより被覆さ
れている。この金属磁性薄膜媒体３をヘツドの接触など
の物理的変化または湿気や温度による化学的変化から十
分に保護する保護被膜６はポリ珪酸から成つている。ま
たこの保護被膜６は下層４と上層５のポリ珪酸の二重膜
になつていることが特徴である〇上記保護被膜６はテト
ラアルコキシシランの加水分解物であるテトラヒドロキ
シシランの溶液を−体となつた下地体１，２および３を
回転させつつこの溶液を吐出して塗布した後、電気炉に
て焼成冷却して下層４を形成しその上に同様ｌこして上
層５を形成させることにより形成される。

上記ポリ珪酸膜はテトラヒドロキシシランの重合時のス
トレスおよび下地の金属磁性媒体との熱膨張率の違いに
よるストレスを含んでおり、大きな外力が繰り返し加わ
つた時に、膜にひび割れや剥離が生じることがある。

下地金属磁性媒体との熱膨張率の違いによるストレスは
ポリ珪酸膜を多重にすることによりかなり緩和できる〇
例えば、前述のように下層４と上層５と二重にすること
によりストレスは下層４にとどまらせ、上層５に伝わら
ないようにすることによつて保護被膜６のひび割れおよ
び剥離を防ぎ、ヘツドとの耐摩耗性を向上させることが
できる。

また下層４と上層５の両方またはどちらか一方にシラン
カツプリング剤を混入することにより、さらにストレス
を緩和し、耐摩耗性を向上させることができる。

こ＼でいうシランカツプリング剤は下記の一般式で示さ
れるシラン化合物の一種である。

ＲｃＳｉ（Ｘａ）ｎ（Ｘｂ）３−Ｎ，ｎはＯ〜３の整数
。

式中において、ＸｂおよびＸａはＣｌ，Ｂｒなどのバネ
またこの他に詳細な化学式は明らかでないが、Ｒｃの部
分に＋ぐ一ぐ一堡今の単位を繰り返し、１級、２級、３
級の各アミノ基をもつ有機基が複雑に枝分れして下図の
ようなマトリツクスを形成しているポリアミノシランも
含まれる。（ロゲン原子、０Ｒｄまたは０Ｃ０Ｒｄ（Ｒ
ｄは例えばＣＨ３，Ｃ２Ｈ５，ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３の
如き基である。

）′＾（を持つ有機物からなる部分を表わす。

このようなシランカツプリング剤の例としては次のもの
が上げられる。本発記の磁気記憶体の特徴を比較例と比
べながら実施例により説明する。

比較例 旋盤加工および熱矯正によつて十分小さなうねり（円周
方向で５０μｍ以下および半径方向で１００μｍ以下）
をもつた面に仕上げられたデイスク状アルミニウム合金
盤上にニツケル一燐（Ｎｉ−Ｐ）非磁性合金を約５０μ
ｍの厚さにめつきし、このニツケル一燐めつき膜を機械
的研磨により表面粗さ０．０４μｍ以下、厚さ約３０μ
ｍまで鏡面仕上げしたのち、その上に磁気記憶媒体とし
てコバルトーニツケル一燐（ＣＯ−Ｎｉ−Ｐ）金属磁性
合金を約０．０５μｍの厚さにめつきした。

さらにこの上に下に示した組成の溶液を十分に混合した
後、回転塗布法により塗布した。すなわち、前記アルミ
ニウム合金盤上にニツケル一燐被膜、その上にコバルト
ーニツケル一燐被膜がそれぞれめつきにより被覆された
デイスク状円盤を２００ｒｐｍ（毎分の回転数）より大
きい速度で水平面内で回転させ、前述の組成の溶液をデ
イスク状円盤の面上に容器より吐出すると、吐出された
溶液は遠心力によつてディング状円盤の外側ヘデイスク
状円盤の面上を濡らしつ＼広がる。

前記デイスク状円盤の面上に吐出された溶液の溶媒（エ
チルアルコールおよびブチルアルコール）が蒸発するに
つれ、ポリ珪酸の被膜が前記デイスク状円盤の面上に形
成された。このようにして０．１μｍの膜厚にポリ珪酸
の被膜が被覆された前記デイスク状円盤を２００℃の温
度で３時間電気炉中で焼成したものを磁気デイスクとし
た。実施例 １従来例と同様な方法でアルミニウム合金
盤上にニツケル一燐被膜、その上にコバルトーニツケル
ー燐被膜、その上に０．１μｍ厚のポリ珪酸が被覆され
て焼成された磁気デイスク上に従来例と同様な方法で再
びポリ珪酸の被膜を０．１μｍの膜厚に被覆してデイス
ク状焼成したものを磁気デイスクとした。

実施例 ２ 実施例１と同様な方法で、但し塗布する溶液を下記の組
成のものに変えて下層、上層のポリ珪酸の膜厚をそれぞ
れ０．０５μｍとして磁気デイスクとした。

実施例 ３ 従来例と同様な方法でアルミニウム合金盤上にニツケル
一燐被膜、その上にコバルトーニツケル一燐被膜、その
上に従来例と同様な組成の溶液をム一／ｒ−１−Jヨ齣
揩P１１＋誌柚漕ナ皿士ｌ 腸ｑ嘔上八Ｉ〜Ｌ乾燥させ
、引き続きその上に前記組成の溶液を再び前記方法で塗
布し、２００℃の温度で３時間電気炉中で焼成したもの
を磁気デイスクとした。

実施例 ４従来例と同様な方法でアルミニウム合金盤上
にニツケル一燐被膜、その上にコバルトーニツケルー燐
被膜、その上に下に示した組成の溶液を塗布してシラン
カツプリング剤としてポリアミノシランを含んだポリ珪
酸被膜を形成し、常温で１０分以上乾燥させ、ひき続き
その上に下記の組成の溶液を再び前記方法で塗布し、２
００℃の温度で３時間電気炉中で焼成したものを磁気デ
イスクとした。

実施例 ５ 従来例と同様な方法でアルミニウム合金盤上にニツケル
一燐被膜、その上にコバルトーニツケル一燐被膜、その
上に下に示した組成の溶液を塗布してシランカツプリン
グ剤としてＮ−ベーター（アミノエチル）−ガンマ−ア
ミノプロピルトリメトキシシランを含んだポリ珪酸膜を
形成し、常温で１０分以上乾燥させ、引続きその上に下
記の組成の溶液を再び前記方法で塗布し、２００℃の温
度で３時間、電気炉中で焼成したものを磁気デイスクと
した。

比較例および実施例１〜５に示した各磁気デイスクを用
いて、ヘツドと磁気デイスク面とが操作開始時および操
作終了時に常に接触状態にある記録再生方法において、
この操作開始と操作終了の繰り返し操作試験を前部にテ
ーパのついたゴミを引込み易いヘツドを用いて１０，０
００回繰り返し行なつたところ比較例の磁気デイスクで
はヘツドの摩擦跡の約１０％が剥離したが、実施例１〜
５の各磁気デイスクでは剥離は皆無であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鏡面研磨された非磁性円盤状基体上に、金属磁性薄
   膜媒体が被覆されこの金属磁性薄膜媒体上にポリ珪酸被
   膜が二重、或いはそれ以上に被覆されて構成されたこと
   を特徴とする磁気記憶体。 ２ 二重、或いはそれ以上に被覆されたポリ珪酸被膜の
   うち少なくとも一層にシランカップリング剤が含まれて
   いる特許請求の範囲第１項記載の磁気記憶体。 ３ 非磁性円盤状基体を鏡面研磨したものの上に、金層
   磁性薄膜媒体を被覆し、さらにこの上にテトラヒドロキ
   シシランの溶液またはシランカップリング剤を含んだテ
   トラヒドロキシシランの溶液を塗布した後、全体を常温
   以上かつ前記金属磁性薄膜媒体の磁気的性質の変化が記
   録および再生に影響を与えない温度で処理することによ
   り形成したポリ珪酸被膜またはシランカップリング剤を
   含んだポリ珪酸被膜の上に更に同一方法でこの被膜の形
   成を繰り返してこの被膜を２層あるいはそれ以上に形成
   させることを特徴とする磁気記憶体およびその製造方法
   。