JP2005353140A - Magnetic recording medium - Google Patents
Magnetic recording medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005353140A JP2005353140A JP2004170805A JP2004170805A JP2005353140A JP 2005353140 A JP2005353140 A JP 2005353140A JP 2004170805 A JP2004170805 A JP 2004170805A JP 2004170805 A JP2004170805 A JP 2004170805A JP 2005353140 A JP2005353140 A JP 2005353140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- substrate
- layer
- film
- magnetic layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、磁気記録媒体に関する。 The present invention relates to a magnetic recording medium.
近年、インターネットの普及により、パーソナル・コンピュータを用いて大容量の動画情報や音声情報の処理を行う等、コンピュータの利用形態が変化してきている。これに伴い、ハードディスク等の磁気記録媒体に要求される記憶容量も増大している。 In recent years, with the spread of the Internet, the use form of computers has changed, such as processing of large-capacity moving image information and audio information using a personal computer. Accordingly, the storage capacity required for magnetic recording media such as hard disks is also increasing.
ハードディスク装置においては、磁気ディスクの回転に伴い、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面からわずかに浮上し、非接触で磁気記録を行っている。このため、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触によって磁気ディスクが破損するのを防止している。高密度化に伴って磁気ヘッドの浮上高さは次第に低減されており、鏡面研磨された超平滑なガラス基板上に磁気記録層等を形成した磁気ディスクを用いることにより、現在では10nm〜20nmの浮上高さが実現されている。媒体においては、一般的にCoPtCr系磁性層/Cr下地層が用いられており、200℃〜500℃の高温にすることで、Cr下地層によりCoPtCr系磁性層の磁化容易方向が膜面内となるよう制御している。さらに、CoPtCr系磁性層中のCrの偏析を促し、磁性層中の磁区を分離している。この様なヘッドの低浮上量化、ヘッド構造の改良、ディスク記録膜の改良等の技術革新によってハードディスク装置の面記録密度と記録容量はここ数年で飛躍的に増大してきた。 In the hard disk device, the magnetic head slightly floats from the surface of the magnetic disk as the magnetic disk rotates, and performs magnetic recording without contact. For this reason, the magnetic disk is prevented from being damaged by the contact between the magnetic head and the magnetic disk. As the density increases, the flying height of the magnetic head is gradually reduced. By using a magnetic disk in which a magnetic recording layer or the like is formed on a mirror-polished ultra-smooth glass substrate, the current height is 10 nm to 20 nm. The flying height is realized. In the medium, a CoPtCr-based magnetic layer / Cr underlayer is generally used. By increasing the temperature to 200 ° C. to 500 ° C., the easy direction of magnetization of the CoPtCr-based magnetic layer is in-plane with the Cr underlayer. It is controlled to become. Further, segregation of Cr in the CoPtCr-based magnetic layer is promoted, and magnetic domains in the magnetic layer are separated. The surface recording density and recording capacity of hard disk devices have increased dramatically over the past few years due to such technological innovations as low head flying height, improved head structure and improved disk recording film.
取り扱うことができるデジタルデータ量が増大することによって、動画データの様な大容量のデータを可換型媒体に記録して、移動させるというニーズが生まれてきた。しかしながら、ハードディスクは基板が硬質であって、しかも上述のようにヘッドとディスクの間隔が極わずかであるため、フレキシブルディスクや書き換え型光ディスクの様に可換媒体として使用しようとすると、動作中の衝撃や塵埃の巻き込みによって故障を発生する懸念が高く、使用できない。 Increasing the amount of digital data that can be handled has created a need for recording and moving large volumes of data such as video data on a removable medium. However, since the hard disk has a hard substrate and the distance between the head and the disk is very small as described above, if it is used as a replaceable medium like a flexible disk or a rewritable optical disk, the impact during operation There is a high risk of malfunction due to entrapment of dust and dust, and it cannot be used.
さらに、媒体製造において高温スパッタ成膜法を用いた場合、生産性が悪いばかりでなく、大量生産時のコスト上昇につながり、安価に生産できない。 Further, when the high-temperature sputter film forming method is used in the production of the medium, not only the productivity is bad, but also the cost is increased at the time of mass production, so that it cannot be produced at a low cost.
一方、フレキシブルディスクは基板がフレキシブルな高分子フィルムであり、接触記録可能な媒体であるため可換性に優れており、安価に生産できるが、現在市販されているフレキシブルディスクは記録膜が磁性体を高分子バインダーや研磨剤とともに高分子フィルム上に塗布した構造であるため、スパッタ法で磁性膜を形成しているハードディスクと比較すると、磁性層の高密度記録特性が悪く、ハードディスクの1/10以下の記録密度しか達成できていない。
そこで記録膜をハードディスクと同様のスパッタ法で形成する強磁性金属薄膜型のフレキシブルディスクも提案されているが、ハードディスクと同様の磁性層を高分子フィルム上に形成しようとすると、高分子フィルムの熱ダメージが大きく、実用化が困難である。このため高分子フィルムとして耐熱性の高いポリイミドや芳香族ポリアミドフィルムを使用する提案もなされているが、これらの耐熱性フィルムが非常に高価であり、実用化が困難となっている。また高分子フィルムに熱ダメージを生じないように、高分子フィルムを冷却した状態で磁性膜を形成しようとすると、磁性層の磁気特性が不十分となり、記録密度の向上が困難となっている。
On the other hand, a flexible disk is a polymer film with a flexible substrate and is a contact-recordable medium, so it has excellent interchangeability and can be produced at low cost. Is coated on a polymer film together with a polymer binder and an abrasive. Therefore, compared with a hard disk on which a magnetic film is formed by sputtering, the magnetic layer has poor high-density recording characteristics and is 1/10 that of a hard disk. Only the following recording density has been achieved.
Therefore, a ferromagnetic metal thin film type flexible disk in which the recording film is formed by the same sputtering method as that of the hard disk has been proposed. However, if a magnetic layer similar to the hard disk is formed on the polymer film, the heat of the polymer film Damage is great and practical application is difficult. For this reason, proposals have been made to use a highly heat-resistant polyimide or aromatic polyamide film as the polymer film, but these heat-resistant films are very expensive and difficult to put into practical use. If an attempt is made to form a magnetic film while the polymer film is cooled so as not to cause thermal damage to the polymer film, the magnetic properties of the magnetic layer become insufficient, making it difficult to improve the recording density.
それに対し、強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる強磁性金属薄膜磁性層、Ru系下地層を用いた場合、室温で成膜した場合においても、200℃〜500℃の高温条件下で成膜したCoPtCr系磁性層とほぼ同等の磁気特性を得られることがわかってきた(特許文献1及び2参照)。このような強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる強磁性金属薄膜磁性層はハードディスクで提案されているいわゆるグラニュラ構造であり、特許文献3や特許文献4に記載されているものが使用できる。グラニュラ構造を有する磁性層を用いた場合、特許文献5に記載されているように、磁性層中の磁性粒子サイズを低減することができ、低ノイズ化が可能となる。しかし、さらなる高密度記録においては、GMRヘッド等を用いた記録再生時において、S/N特性改善が課題である。 On the other hand, when a ferromagnetic metal thin film magnetic layer made of a ferromagnetic metal alloy and a nonmagnetic oxide or a Ru-based underlayer is used, the film is formed at a high temperature of 200 ° C. to 500 ° C. even when it is formed at room temperature. It has been found that magnetic properties almost equivalent to those of the coated CoPtCr magnetic layer can be obtained (see Patent Documents 1 and 2). Such a ferromagnetic metal thin film magnetic layer made of a ferromagnetic metal alloy and a nonmagnetic oxide has a so-called granular structure proposed for hard disks, and those described in Patent Document 3 and Patent Document 4 can be used. When a magnetic layer having a granular structure is used, as described in Patent Document 5, the size of magnetic particles in the magnetic layer can be reduced, and noise can be reduced. However, in higher density recording, improvement of S / N characteristics is a problem during recording / reproduction using a GMR head or the like.
DVD−R/RWに代表される追記型および書き換え型光ディスクは磁気ディスクのようにヘッドとディスクが近接していないため、可換性に優れており、広く普及している。しかしながら光ディスクは、光ピックアップの厚みとコストの問題から、高容量化に有利な磁気ディスクのように両面を記録面としたディスク構造を用いることが困難であるといった問題がある。さらに、磁気ディスクと比較すると面記録密度が低く、データ転送速度も低いため、書き換え型の大容量記録媒体としの使用を考えると、未だ十分な性能とはいえない。 Write-once and rewritable optical discs typified by DVD-R / RW have excellent interchangeability and are widespread because the head and the disc are not close to each other like a magnetic disc. However, the optical disk has a problem in that it is difficult to use a disk structure having recording surfaces on both sides like a magnetic disk advantageous for increasing the capacity because of the thickness and cost of the optical pickup. Furthermore, since the surface recording density is low and the data transfer speed is low as compared with the magnetic disk, it cannot be said that the performance is still sufficient when considering use as a rewritable large-capacity recording medium.
上記の通り、大容量の書き換え可能な可換型記録媒体は、その要求が高いものの、性能、信頼性、コストを満足するものが存在しない。 As described above, high-capacity rewritable replaceable recording media are highly demanded, but none satisfy the performance, reliability, and cost.
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、非磁性基板上に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体において、高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量磁気記録媒体を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to achieve high performance and high performance in a magnetic recording medium in which a magnetic layer having at least a granular structure is formed on a nonmagnetic substrate. An object of the present invention is to provide a high-capacity magnetic recording medium that is reliable and inexpensive.
前記目的を達成するための手段は以下の通りである。
(1)非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、前記磁性層を前記基板に対し平行方向に切断したときの面内TEM観察において、前記磁性層における平均磁性粒子サイズが3nm以上8nm以下の範囲であり、かつ分散が3nm以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
(2)前記非磁性基板が、可とう性高分子基板であることを特徴とする前記(1)に記載の磁気記録媒体。
Means for achieving the object is as follows.
(1) A magnetic recording medium in which a magnetic layer having at least a granular structure is formed on at least one surface of a nonmagnetic substrate, and in-plane TEM observation when the magnetic layer is cut in a direction parallel to the substrate An average magnetic particle size in the magnetic layer is in the range of 3 nm to 8 nm, and the dispersion is 3 nm or less.
(2) The magnetic recording medium according to (1), wherein the nonmagnetic substrate is a flexible polymer substrate.
本発明によれば、高密度磁気記録装置に用いて好適な、強磁性体間の相互作用が小さく、低ノイズでかつ、高信頼性を有する磁気記録媒体を安価に提供することができる。 According to the present invention, a magnetic recording medium suitable for use in a high-density magnetic recording apparatus, having a small interaction between ferromagnetic materials, low noise, and high reliability can be provided at low cost.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を備えているので、室温成膜した場合においてもハードディスクのような高密度記録が可能となり、高容量化が可能となる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Since the magnetic recording medium of the present invention includes at least a magnetic layer having a granular structure, high-density recording like a hard disk is possible even when film formation is performed at room temperature, and high capacity can be achieved.
さらに、磁性層中の平均磁性粒子サイズを3nmから8nmの範囲とし、かつ分散を3nm以下にすることにより、磁性粒子間の相互作用を低減し、高密度記録において重要となる低ノイズ媒体を得ることが可能となる。 Further, by setting the average magnetic particle size in the magnetic layer in the range of 3 nm to 8 nm and the dispersion to 3 nm or less, the interaction between the magnetic particles is reduced, and a low noise medium that is important in high density recording is obtained. It becomes possible.
磁性層中の平均磁性粒子サイズおよび分散の制御は、下地層の結晶構造や磁性層組成、磁性層膜厚、磁性層成膜時の成膜条件(例えばAr圧、投入電力、スパッタ方式等)等を制御することにより、可能となる。 The average magnetic particle size and dispersion in the magnetic layer can be controlled by controlling the crystal structure of the underlayer, the magnetic layer composition, the magnetic layer thickness, and the film formation conditions during film formation (eg, Ar pressure, input power, sputtering method, etc.) It becomes possible by controlling the above.
本発明において、「磁性層を基板に対し平行方向に切断する」とは、磁性層を基板に対し平行方向に、厚み10nmでスライスすることを意味する。このような切断方法は公知であり、例えばイオンミリング法やFIB法を用いて行うことができる。また、磁性層を切断する場所は、磁性層表面から厚さ方向に向かって15nm以内の場所が好ましく、この範囲内で、厚み10nmのスライス片を取り出すのが好ましい。このようにして得られた試料を面内TEM(透過型電子顕微鏡)観察し、100個の磁性粒子から円相当径として平均磁性粒子サイズおよび分散を算出する。本発明において磁性層における平均磁性粒子サイズは3nm以上8nm以下の範囲であり、好ましくは4nm以上8nm以下であり、かつ分散が3nm以下、好ましくは2.5nm以下である。
図1は、前記のようにして得られた試料の面内TEMの写真である。図1のように観察された100個の磁性粒子から円相当径として平均磁性粒子サイズおよび分散を算出する。
In the present invention, “cutting the magnetic layer in a direction parallel to the substrate” means slicing the magnetic layer in a direction parallel to the substrate with a thickness of 10 nm. Such a cutting method is known and can be performed using, for example, an ion milling method or an FIB method. Further, the location for cutting the magnetic layer is preferably a location within 15 nm from the surface of the magnetic layer in the thickness direction, and it is preferable to take out a slice piece having a thickness of 10 nm within this range. The sample thus obtained is observed in an in-plane TEM (transmission electron microscope), and the average magnetic particle size and dispersion are calculated from 100 magnetic particles as an equivalent circle diameter. In the present invention, the average magnetic particle size in the magnetic layer is in the range of 3 nm to 8 nm, preferably 4 nm to 8 nm, and the dispersion is 3 nm or less, preferably 2.5 nm or less.
FIG. 1 is a photograph of an in-plane TEM of the sample obtained as described above. From the 100 magnetic particles observed as shown in FIG. 1, the average magnetic particle size and dispersion are calculated as the equivalent circle diameter.
この様な磁性層、下地層を使用することによって、従来のような基板加熱が不要となり、基板温度が室温であっても、良好なS/N特性を有する磁気記録媒体を得ることが可能となる。すなわち、ガラス基板やAl基板だけでなく、基板が高分子フィルムであっても熱ダメージを生じることなく、接触記録に耐性のある、平坦な磁気テープやフレキシブルディスクも提供することが可能となる。 By using such a magnetic layer and an underlayer, it is possible to obtain a magnetic recording medium having good S / N characteristics even when the substrate temperature is room temperature without the need for conventional substrate heating. Become. That is, it is possible to provide not only a glass substrate and an Al substrate but also a flat magnetic tape or flexible disk that is resistant to contact recording without causing thermal damage even if the substrate is a polymer film.
本発明における非磁性基板は、Al基板、ガラス基板を用いることもできるが、可とう性高分子フィルムを用いることが生産性の点で、より好ましい。本発明の磁気記録媒体は、テープ形状でもフレキシブルディスク形状でもよい。可とう性高分子フィルム基板を用いたフレキシブルディスクは、中心部にセンターホールが形成された構造であり、プラスチック等で形成されたカートリッジ内に格納されている。なお、カートリッジには、通常、金属性のシャッタで覆われたアクセス窓を備えており、このアクセス窓を介して磁気ヘッドが導入されることにより、フレキシブルディスクへの信号記録や再生が行われる。 As the nonmagnetic substrate in the present invention, an Al substrate or a glass substrate can be used, but it is more preferable in terms of productivity to use a flexible polymer film. The magnetic recording medium of the present invention may be in the form of a tape or a flexible disk. A flexible disk using a flexible polymer film substrate has a structure in which a center hole is formed at the center, and is stored in a cartridge formed of plastic or the like. The cartridge is usually provided with an access window covered with a metallic shutter, and a magnetic head is introduced through the access window to record and reproduce signals on the flexible disk.
以下、フレキシブルディスクについて説明するが、その内容はAl基板、ガラス基板を用いたハードディスク、可とう性高分子フィルムを用いた磁気テープについても適用可能である。 Hereinafter, a flexible disk will be described, but the contents can be applied to an Al substrate, a hard disk using a glass substrate, and a magnetic tape using a flexible polymer film.
フレキシブルディスクは、例えば可とう性高分子フィルムからなるディスク状基板の両面の各々に、下地層、磁性層を有するものであるが、さらに、表面性とガスバリヤ性を改善する下塗り層、密着性・ガスバリヤ性・下地層の結晶配向性制御等の機能を有するシード層、磁性層の結晶配向性を制御するための下地層、磁性層、磁性層を腐食や磨耗から保護する保護層、及び走行耐久性および耐食性を改善する潤滑層が、この順に積層されて構成されていることが好ましい。 A flexible disk has, for example, a base layer and a magnetic layer on both sides of a disk-shaped substrate made of a flexible polymer film, and further has an undercoat layer that improves surface properties and gas barrier properties, adhesion and Seed layer with functions such as gas barrier property and crystal orientation control of underlayer, underlayer for controlling crystal orientation of magnetic layer, magnetic layer, protective layer to protect magnetic layer from corrosion and wear, and running durability It is preferable that the lubricating layer for improving the property and the corrosion resistance is laminated in this order.
磁性層は、磁化容易軸が基板に対して水平方向に配向している面内磁気記録膜でも、基板に対して垂直方向に配向している垂直磁気記録膜でもかまわない。この磁化容易軸の方向は下地層の材料や結晶構造および磁性膜の組成と成膜条件によって制御することができる。 The magnetic layer may be an in-plane magnetic recording film whose easy axis is oriented in the horizontal direction with respect to the substrate, or a perpendicular magnetic recording film that is oriented in the direction perpendicular to the substrate. The direction of the easy axis of magnetization can be controlled by the material and crystal structure of the underlayer, the composition of the magnetic film, and the film formation conditions.
磁性層は、グラニュラ構造を有するものであり、これをグラニュラ磁性層ともいう。グラニュラ磁性層は、強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる。グラニュラ構造は、強磁性金属合金と非磁性酸化物がマクロ的には混合されているが、ミクロ的には強磁性金属合金微粒子を非磁性酸化物が被覆するような構造となっている。前記図1において、強磁性金属合金微粒子は、黒地に、非磁性酸化物は白地に各々対応する。 The magnetic layer has a granular structure and is also referred to as a granular magnetic layer. The granular magnetic layer is made of a ferromagnetic metal alloy and a nonmagnetic oxide. The granular structure is a structure in which a ferromagnetic metal alloy and a nonmagnetic oxide are mixed macroscopically, but microscopically, a ferromagnetic metal alloy fine particle is covered with a nonmagnetic oxide. In FIG. 1, the ferromagnetic metal alloy fine particles correspond to a black background, and the nonmagnetic oxide corresponds to a white background.
強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合比は、強磁性金属合金:非磁性酸化物(モル比)=95:5〜80:20の範囲であることが好ましく、90:10〜85:15の範囲であることが特に好ましい。これよりも強磁性金属合金が多くなると、磁性粒子間の分離が不十分となり、磁性粒子サイズ増大に至り高ノイズ媒体となる。逆にこれよりも少なくなると、磁性粒子サイズは小さくできるが、磁化量が減少するため、信号出力が著しく低下してしまう。 The mixing ratio of the ferromagnetic metal alloy and the nonmagnetic oxide is preferably in the range of ferromagnetic metal alloy: nonmagnetic oxide (molar ratio) = 95: 5 to 80:20, and 90:10 to 85:15. It is particularly preferable that the range is If the amount of the ferromagnetic metal alloy is larger than this, the separation between the magnetic particles becomes insufficient, resulting in an increase in the size of the magnetic particles and a high noise medium. On the other hand, if the amount is smaller than this, the magnetic particle size can be reduced, but the amount of magnetization is reduced, so that the signal output is significantly reduced.
磁性層の厚みとしては好ましくは5nm〜30nm、さらに好ましくは5nm〜25nmの範囲である。この範囲とすることで、磁性粒子の柱間での相互作用低減が可能となり、磁性粒子サイズ低減、すなわち低ノイズ媒体を得ることが可能となる。 The thickness of the magnetic layer is preferably 5 nm to 30 nm, more preferably 5 nm to 25 nm. By setting it within this range, it is possible to reduce the interaction between the magnetic particle columns, and to reduce the magnetic particle size, that is, to obtain a low noise medium.
磁性層を形成する方法としては真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用できる。中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能であることから、本発明に好適である。スパッタ法としてはDCスパッタ法、RFスパッタ法、DCパルススパッタ法等が使用可能である。中でも、磁性粒子サイズおよび分散制御において、RFスパッタ法、DCパルススパッタ法が好ましい。スパッタ法は連続フィルム上に連続して成膜するウェブスパッタ装置が好適であるが、ハードディスクの製造に使用されるような枚様式スパッタ装置や通過型スパッタ装置も使用可能である。
スパッタ時のスパッタガスとしては一般的なアルゴンガスが使用できるが、その他の希ガスを使用しても良い。また磁性粒子の凝集を避けるために、微量の酸素ガスを導入してもかまわない。
As a method for forming the magnetic layer, a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method or a sputtering method can be used. Among these, the sputtering method is suitable for the present invention because a good ultra-thin film can be easily formed. As the sputtering method, a DC sputtering method, an RF sputtering method, a DC pulse sputtering method, or the like can be used. Of these, RF sputtering and DC pulse sputtering are preferred in terms of magnetic particle size and dispersion control. As the sputtering method, a web sputtering apparatus for continuously forming a film on a continuous film is suitable, but a sheet-type sputtering apparatus and a passing-type sputtering apparatus used for manufacturing a hard disk can also be used.
A general argon gas can be used as a sputtering gas during sputtering, but other rare gases may be used. In order to avoid agglomeration of magnetic particles, a trace amount of oxygen gas may be introduced.
スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成するためには強磁性金属合金ターゲットと非磁性酸化物ターゲットの2種を用い、これらの共スパッタ法を使用することも可能であるが、磁性粒子サイズの分散性を改善し、均質な膜を作成するため、強磁性金属合金と非磁性酸化物の合金ターゲットを用いることが好ましい。この合金ターゲットはホットプレス法等で作成することができる。 In order to form a granular magnetic layer by sputtering, two types of ferromagnetic metal alloy target and nonmagnetic oxide target can be used, and these co-sputtering methods can be used. It is preferable to use an alloy target of a ferromagnetic metal alloy and a nonmagnetic oxide in order to improve the above and create a homogeneous film. This alloy target can be prepared by a hot press method or the like.
スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成する際のAr圧としては、0.4Pa以上10Pa以下が好ましく、1.0Pa以上7Pa以下が特に好ましい。成膜時Ar圧が高いほど、磁性粒子サイズが小さくなり分散性も向上する。しかし、一方で10Pa以上となると、磁性粒子の結晶性および膜の密着性、膜強度が低下するため、充分な磁気特性が得られないばかりか、信頼性の低い媒体となる。 The Ar pressure when forming the granular magnetic layer by sputtering is preferably 0.4 Pa or more and 10 Pa or less, and particularly preferably 1.0 Pa or more and 7 Pa or less. The higher the Ar pressure during film formation, the smaller the magnetic particle size and the better the dispersibility. On the other hand, if it is 10 Pa or more, the crystallinity of the magnetic particles, the adhesion of the film, and the film strength are lowered, so that not only sufficient magnetic properties cannot be obtained, but also a low-reliability medium.
スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成する際の投入電力としては、1W/cm2以上100W/cm2以下が好ましく、2W/cm2以上50W/cm2が特に好ましく、結晶性および膜の密着性が確保されるとともに基板変形やスパッタされた磁性層のクラック発生を防止することができる。 The input power for forming the granular magnetic layer by sputtering is preferably 1 W / cm 2 or more and 100 W / cm 2 or less, particularly preferably 2 W / cm 2 or more and 50 W / cm 2, and has crystallinity and film adhesion. As well as ensuring, it is possible to prevent substrate deformation and generation of cracks in the sputtered magnetic layer.
強磁性金属合金としてはCo、Cr、Pt、Ni、Fe、B、Si、Ta、Nb、Ru等の元素との合金が使用できるが、記録特性を考慮するとCo−Pt−Cr、Co−Pt−Cr−Ta、Co−Pt−Cr−B、Co−Ru−Cr等が特に好ましい。 As the ferromagnetic metal alloy, alloys with elements such as Co, Cr, Pt, Ni, Fe, B, Si, Ta, Nb, and Ru can be used. However, in consideration of recording characteristics, Co—Pt—Cr, Co—Pt are considered. -Cr-Ta, Co-Pt-Cr-B, Co-Ru-Cr and the like are particularly preferable.
非磁性酸化物としてはSi、Zr、Ta、B、Ti、Al、Cr、Ba、Zn、Na、La、In、Pb等の酸化物が使用できるが、記録特性を考慮するとSiOxが最も好ましい。 As the nonmagnetic oxide, oxides such as Si, Zr, Ta, B, Ti, Al, Cr, Ba, Zn, Na, La, In, and Pb can be used, but SiOx is most preferable in consideration of recording characteristics.
下地層は磁性層の結晶配向性を制御する目的、磁性層中の磁性粒子サイズや分散状態を制御する目的で設けることが望ましい。そのような下地層としては、Ru、Ru系合金、Cr、Cr系合金、Ti、Ti系合金等を用いることができるが、中でもRu、Ru系合金が好ましい。なおその他の元素を含む合金も用いることができる。この様な下地層を用いることによって、磁性層の配向性を改善できるため、記録特性が向上する。また、磁性粒子サイズや分散状態の制御は、下地層を形成する成膜条件を変更することにより可能となる。 The underlayer is desirably provided for the purpose of controlling the crystal orientation of the magnetic layer and for the purpose of controlling the size and dispersion state of the magnetic particles in the magnetic layer. As such an underlayer, Ru, a Ru-based alloy, Cr, a Cr-based alloy, Ti, a Ti-based alloy, or the like can be used. Of these, a Ru or Ru-based alloy is preferable. Alloys containing other elements can also be used. By using such an underlayer, the orientation of the magnetic layer can be improved, so that the recording characteristics are improved. Also, the control of the magnetic particle size and dispersion state can be achieved by changing the film forming conditions for forming the underlayer.
下地層の厚みは5nm〜200nmが好ましく、5nm〜100nmが特に好ましい。この範囲とすると、磁気特性が向上し、かつ生産性が確保されるとともに結晶粒の肥大化が抑制され、直上に形成される磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。また、ヘッド-メディア接触時にかかる応力に対する耐性が確保されるため、走行耐久性が確保される。 The thickness of the underlayer is preferably 5 nm to 200 nm, particularly preferably 5 nm to 100 nm. Within this range, the magnetic characteristics are improved, productivity is ensured, and the enlargement of crystal grains is suppressed, and the magnetic particle size in the magnetic layer formed immediately above can be reduced. In addition, since durability against stress applied during head-medium contact is ensured, running durability is ensured.
下地層を成膜する方法としては真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用できる。中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能であることから、本発明に好適である。スパッタ法としては、公知のDCスパッタ法、RFスパッタ法等が使用可能である。スパッタ法は、可とう性高分子フィルムを基板としたフレキシブルディスクの場合、連続フィルム上に連続して成膜するウェブスパッタ装置が好適であるが、Al基板やガラス基板を用いる場合に使用されるような枚様式スパッタ装置や通過型スパッタ装置も使用できる。 As a method for forming the underlayer, a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method or a sputtering method can be used. Among these, the sputtering method is suitable for the present invention because a good ultra-thin film can be easily formed. As the sputtering method, a known DC sputtering method, RF sputtering method, or the like can be used. In the case of a flexible disk having a flexible polymer film as a substrate, the sputtering method is preferably a web sputtering device that continuously forms a film on a continuous film, but is used when an Al substrate or a glass substrate is used. Such a sheet-type sputtering apparatus or a passing-type sputtering apparatus can also be used.
下地層スパッタ時のスパッタガスとしては一般的なアルゴンガスが使用できるが、その他の希ガスを使用しても良い。また、下地層の格子定数制御の目的、下地層中の結晶粒子サイズ制御の目的で、微量の酸素ガスを導入してもかまわない。 A general argon gas can be used as a sputtering gas during the underlayer sputtering, but other rare gases may be used. Further, a trace amount of oxygen gas may be introduced for the purpose of controlling the lattice constant of the underlayer and for controlling the size of crystal grains in the underlayer.
スパッタ法で下地層を形成する際のAr圧としては、0.4Pa以上10Pa以下が好ましく、1.0Pa以上7Pa以下が特に好ましい。成膜時Ar圧が高いほど、結晶粒子サイズが小さくなり分散性も向上する。しかし、一方で10Pa以上となると、スパッタ粒子の結晶性および膜の密着性、膜強度が低下するため、直上の磁性層の特性向上が得られないばかりか、信頼性の低い媒体となる。 As Ar pressure at the time of forming a base layer by a sputtering method, 0.4 Pa or more and 10 Pa or less are preferable, and 1.0 Pa or more and 7 Pa or less are especially preferable. The higher the Ar pressure during film formation, the smaller the crystal grain size and the better the dispersibility. However, if the pressure is 10 Pa or more, the crystallinity of the sputtered particles, the adhesion of the film, and the film strength are lowered, so that the characteristics of the magnetic layer directly above cannot be improved, and the medium becomes unreliable.
下地層の結晶配向性向上・下地層結晶粒子サイズおよび分散性の制御、導電性付与等の目的で下地層の真下にシード層を設けても構わない。 A seed layer may be provided directly under the underlayer for the purpose of improving the crystal orientation of the underlayer, controlling the crystal grain size and dispersibility of the underlayer, imparting conductivity, and the like.
このようなシード層としては、Ti系、W系の合金を用いることが望ましいが、それ以外の合金を用いても構わない。 As such a seed layer, it is desirable to use a Ti-based or W-based alloy, but other alloys may be used.
シード層の厚みは、1nmから30nmが好ましい。この範囲とすることにより生産性が確保されるとともに、結晶粒の肥大化が抑制されることにより、下地層ひいては磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。 The thickness of the seed layer is preferably 1 nm to 30 nm. By making it within this range, productivity is ensured, and enlargement of crystal grains is suppressed, so that the size of the magnetic particles in the underlayer and hence the magnetic layer can be reduced.
シード層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用でき、中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。 As a method for forming the seed layer, a vacuum film-forming method such as a vacuum deposition method or a sputtering method can be used. Among these, a sputtering method can easily form a good ultra-thin film.
密着性の改善、ガスバリヤ性の目的で、基板と下地層との間にガスバリヤ層を設けることが望ましい。 For the purpose of improving adhesion and gas barrier properties, it is desirable to provide a gas barrier layer between the substrate and the underlayer.
このようなガスバリヤ層としては、非金属元素単体かその混合物、もしくはTiと非金属元素の化合物からなるものを用いることができる。これらの材料は、ヘッド-メディア接触時の応力に対しても、耐性を有する。 As such a gas barrier layer, a nonmetallic element alone or a mixture thereof, or a layer made of a compound of Ti and a nonmetallic element can be used. These materials are also resistant to stress during head-media contact.
上記ガスバリヤ層の厚みは5nm〜200nmが好ましく、5nm〜100nmが特に好ましい。この範囲とすることにより生産性が確保されるとともに、結晶粒の肥大化が抑制され、下地層ひいては磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。 The thickness of the gas barrier layer is preferably 5 nm to 200 nm, particularly preferably 5 nm to 100 nm. By making it in this range, productivity is ensured and enlargement of crystal grains is suppressed, and the size of the magnetic particles in the underlayer and hence the magnetic layer can be reduced.
ガスバリヤ層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用でき、中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。 As a method for forming the gas barrier layer, a vacuum film-forming method such as a vacuum deposition method or a sputtering method can be used. Among these, a sputtering method can easily form a good ultra-thin film.
前記のように基板は、磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触した時の衝撃を回避するために可とう性を備えた樹脂フィルムで構成されるのが好ましい。このような樹脂フィルムとしては、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセテートセルロース、フッ素樹脂等からなる樹脂フィルムが挙げられる。本発明では基板を加熱することなく良好な記録特性を達成することができるため、価格や表面性の観点からポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートが特に好ましい。 As described above, the substrate is preferably composed of a resin film having flexibility in order to avoid an impact when the magnetic head and the magnetic disk come into contact with each other. Examples of such resin films include aromatic polyimide, aromatic polyamide, aromatic polyamideimide, polyether ketone, polyether sulfone, polyether imide, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and triacetate cellulose. And a resin film made of fluorine resin or the like. In the present invention, since good recording characteristics can be achieved without heating the substrate, polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate is particularly preferred from the viewpoint of cost and surface properties.
また、基板として樹脂フィルムを複数枚ラミネートしたものを用いてもよい。ラミネートフィルムを用いることにより、基板自身に起因する反りやうねりを軽減することができ、磁性層の耐傷性を著しく改善することがきる。 Further, a substrate in which a plurality of resin films are laminated may be used. By using the laminate film, it is possible to reduce warpage and undulation caused by the substrate itself, and to significantly improve the scratch resistance of the magnetic layer.
ラミネート手法としては、熱ローラによるロールラミネート、平板熱プレスによるラミネート、接着面に接着剤を塗布してラミネートするドライラミネート、予めシート状に成形された接着シートを用いるラミネート等が挙げられる。接着剤の種類は、特に限定されず、一般的なホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤、UV硬化型接着剤、EB硬化型接着剤、粘着シート、嫌気性接着剤などを使用することがきる。 Examples of the laminating method include roll laminating using a heat roller, laminating using a flat plate heat press, dry laminating by applying an adhesive to the adhesive surface and laminating, and laminating using an adhesive sheet previously formed into a sheet shape. The type of the adhesive is not particularly limited, and a general hot melt adhesive, thermosetting adhesive, UV curable adhesive, EB curable adhesive, pressure-sensitive adhesive sheet, anaerobic adhesive, or the like may be used. Yes.
基板の厚みは、10μm〜200μm、好ましくは20μm〜150μm、さらに好ましくは30μm〜100μmである。基板の厚みが10μmより薄いと、高速回転時の安定性が低下し、面ぶれが増加する。一方、基板の厚みが200μmより厚いと、回転時の剛性が高くなり、接触時の衝撃を回避することが困難になり、磁気ヘッドの跳躍を招く。 The thickness of the substrate is 10 μm to 200 μm, preferably 20 μm to 150 μm, and more preferably 30 μm to 100 μm. If the thickness of the substrate is less than 10 μm, the stability during high-speed rotation is lowered and the surface blur increases. On the other hand, if the thickness of the substrate is greater than 200 μm, the rigidity at the time of rotation becomes high, and it becomes difficult to avoid an impact at the time of contact, and the magnetic head jumps.
下記式で表される基板の腰の強さは、b=10mmでの値が0.5kgf/mm2〜2.0kgf/mm2(4.9〜19.6MPa)の範囲にあることが好ましく、0.7kgf/mm2〜1.5kgf/mm2(6.86〜14.7MPa)がより好ましい。
基板の腰の強さ=Ebd3/12
なお、この式において、Eはヤング率、bはフィルム幅、dはフィルム厚さを各々表す。
The waist strength of the substrate represented by the following formula is preferably such that the value at b = 10 mm is in the range of 0.5 kgf / mm 2 to 2.0 kgf / mm 2 (4.9 to 19.6 MPa). 0.7 kgf / mm 2 to 1.5 kgf / mm 2 (6.86 to 14.7 MPa) is more preferable.
The waist of the board strength = Ebd 3/12
In this equation, E represents Young's modulus, b represents film width, and d represents film thickness.
基板の表面は、磁気ヘッドによる記録を行うために、可能な限り平滑であることが好ましい。基板表面の凹凸は、信号の記録再生特性を著しく低下させる。具体的には、後述する下塗り層を使用する場合では、光学式の表面粗さ計で測定した表面粗さが中心線平均粗さRaで5nm以内、好ましくは2nm以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが1μm以内、好ましくは0.1μm以内である。また、下塗り膜を用いない場合では、光学式の表面粗さ計で測定した表面粗さが中心線平均粗さRaで3nm以内、好ましくは1nm以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが0.1μm以内、好ましくは0.06μm以内である。 The surface of the substrate is preferably as smooth as possible in order to perform recording with a magnetic head. Unevenness on the surface of the substrate significantly deteriorates the signal recording / reproducing characteristics. Specifically, when an undercoat layer described later is used, the surface roughness measured with an optical surface roughness meter is within 5 nm, preferably within 2 nm, with a center line average roughness Ra, and a stylus roughness meter. The height of the protrusion measured in step 1 is within 1 μm, preferably within 0.1 μm. When the undercoat film is not used, the surface roughness measured with an optical surface roughness meter is within 3 nm, preferably within 1 nm, as the centerline average roughness Ra, and the protrusion height measured with a stylus roughness meter Is within 0.1 μm, preferably within 0.06 μm.
基板表面には、平面性の改善とガスバリア性を目的として下塗り層を設けることが好ましい。磁性層をスパッタリング等で形成するため、下塗り層は耐熱性に優れることが好ましく、下塗り層の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコン樹脂、フッ素系樹脂等を使用することができる。熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコン樹脂は、平滑化効果が高く、特に好ましい。下塗り層の厚みは、0.1μm〜3.0μmが好ましい。基板に他の樹脂フィルムをラミネートする場合には、ラミネート加工前に下塗り層を形成してもよく、ラミネート加工後に下塗り層を形成してもよい。 An undercoat layer is preferably provided on the surface of the substrate for the purpose of improving planarity and gas barrier properties. Since the magnetic layer is formed by sputtering or the like, the undercoat layer is preferably excellent in heat resistance. As the material of the undercoat layer, for example, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a silicon resin, a fluorine resin, or the like can be used. . Thermosetting polyimide resins and thermosetting silicone resins are particularly preferred because they have a high smoothing effect. The thickness of the undercoat layer is preferably 0.1 μm to 3.0 μm. When laminating another resin film on the substrate, an undercoat layer may be formed before laminating, or an undercoat layer may be formed after laminating.
熱硬化性ポリイミド樹脂としては、例えば、丸善石油化学社製のビスアリルナジイミド「BANI」のように、分子内に末端不飽和基を2つ以上有するイミドモノマーを、熱重合して得られるポリイミド樹脂が好適に用いられる。このイミドモノマーは、モノマーの状態で支持体表面に塗布した後に、比較的低温で熱重合させることができるので、原料となるモノマーを基板上に直接塗布して硬化させることができる。また、このイミドモノマーは汎用溶剤に溶解させて使用することができ、生産性、作業性に優れると共に、分子量が小さく、その溶液粘度が低いために、塗布時に凹凸に対する回り込みが良く、平滑化効果が高い。 As the thermosetting polyimide resin, for example, polyimide obtained by thermal polymerization of an imide monomer having two or more terminal unsaturated groups in the molecule, such as bisallyl nadiimide “BANI” manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd. Resins are preferably used. Since this imide monomer can be thermally polymerized at a relatively low temperature after being applied to the surface of the support in the monomer state, the monomer as a raw material can be directly applied on the substrate and cured. In addition, this imide monomer can be used by being dissolved in a general-purpose solvent. It has excellent productivity and workability, has a low molecular weight, and its solution viscosity is low. Is expensive.
熱硬化性シリコン樹脂としては、有機基が導入されたケイ素化合物を原料としてゾルゲル法で重合したシリコン樹脂が好適に用いられる。このシリコン樹脂は、二酸化ケイ素の結合の一部を有機基で置換した構造からなりシリコンゴムよりも大幅に耐熱性に優れると共に、二酸化ケイ素膜よりも柔軟性に優れるため、可とう性フィルムからなる基板上に樹脂膜を形成しても、クラックや剥離が生じ難い。また、原料となるモノマーを基板上に直接塗布して硬化させることができるため、汎用溶剤を使用することができ、凹凸に対する回り込みも良く、平滑化効果が高い。更に、縮重合反応は、酸やキレート剤などの触媒の添加により比較的低温から進行するため、短時間で硬化させることができ、汎用の塗布装置を用いて樹脂膜を形成することができる。また熱硬化性シリコン樹脂はガスバリア性に優れており、磁性層形成時に基板から発生する磁性層または下地層の結晶性、配向性を阻害するガスを遮蔽するガスバリア性が高く、特に好適である。 As the thermosetting silicon resin, a silicon resin polymerized by a sol-gel method using a silicon compound having an organic group introduced as a raw material is preferably used. This silicon resin has a structure in which a part of the silicon dioxide bond is substituted with an organic group, and has a heat resistance significantly higher than that of silicon rubber, and also has a flexibility higher than that of a silicon dioxide film, and thus a flexible film. Even if a resin film is formed on the substrate, cracks and peeling are unlikely to occur. Moreover, since the monomer used as a raw material can be directly applied and cured on the substrate, a general-purpose solvent can be used, the wraparound of the unevenness is good, and the smoothing effect is high. Furthermore, since the condensation polymerization reaction proceeds from a relatively low temperature by adding a catalyst such as an acid or a chelating agent, it can be cured in a short time, and a resin film can be formed using a general-purpose coating apparatus. Thermosetting silicone resins are particularly suitable because they have excellent gas barrier properties, and have high gas barrier properties that shield gases that hinder the crystallinity and orientation of the magnetic layer or underlayer generated from the substrate when the magnetic layer is formed.
下塗り層の表面には、磁気ヘッドと磁気ディスクとの真実接触面積を低減し、摺動特性を改善することを目的として、微小突起(テクスチャ)を設けることが好ましい。また、微小突起を設けることにより、支持体のハンドリング性も良好になる。微小突起を形成する方法としては、球状シリカ粒子を塗布する方法、エマルジョンを塗布して有機物の突起を形成する方法などが使用できるが、下塗り層の耐熱性を確保するため、球状シリカ粒子を塗布して微小突起を形成するのが好ましい。 The surface of the undercoat layer is preferably provided with minute protrusions (textures) for the purpose of reducing the true contact area between the magnetic head and the magnetic disk and improving the sliding characteristics. Moreover, the handling property of the support is improved by providing the fine protrusions. As a method for forming the fine protrusions, a method of applying spherical silica particles, a method of forming an organic protrusion by applying an emulsion, and the like can be used. However, in order to ensure the heat resistance of the undercoat layer, the spherical silica particles are applied. Thus, it is preferable to form minute protrusions.
微小突起の高さは5nm〜60nmが好ましく、l0nm〜30mmがより好ましい。微小突起の高さが高すぎると記録再生ヘッドと媒体のスペーシングロスによって信号の記録再生特性が劣化し、微小突起が低すぎると摺動特性の改善効果が少なくなる。微小突起の密度は0.1〜100個/μm2が好ましく、1〜10個/μm2がより好ましい。微小突起の密度が少なすぎる場合は摺動特性の改善効果が少なくなり、多過ぎると凝集粒子の増加によって高い突起が増加して記録再生特性が劣化する。 The height of the microprojections is preferably 5 nm to 60 nm, and more preferably 10 nm to 30 mm. If the height of the minute protrusion is too high, the recording / reproducing characteristics of the signal deteriorate due to the spacing loss between the recording / reproducing head and the medium, and if the minute protrusion is too low, the effect of improving the sliding characteristic is reduced. The density of minute projections is preferably from 0.1 to 100 pieces / [mu] m 2, more preferably 1 to 10 / [mu] m 2. If the density of the microprojections is too small, the effect of improving the sliding characteristics is reduced. If the density is too large, high projections are increased due to an increase in aggregated particles, and the recording / reproducing characteristics are deteriorated.
また、バインダーを用いて微小突起を支持体表面に固定することもできる。バインダーには、十分な耐熱性を備えた樹脂を使用することが好ましく、耐熱性を備えた樹脂としては、溶剤可溶型ポリイミド樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコン樹脂を使用することが特に好ましい。 In addition, the fine protrusions can be fixed to the support surface using a binder. It is preferable to use a resin having sufficient heat resistance for the binder, and as the resin having heat resistance, a solvent-soluble polyimide resin, a thermosetting polyimide resin, or a thermosetting silicone resin should be used. Is particularly preferred.
保護層は、磁性層に含まれる金属材料の腐蝕を防止し、磁気ヘッドと磁気ディスクとの擬似接触または接触摺動による摩耗を防止して、走行耐久性、耐食性を改善するために設けられる。保護層には、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化Co、酸化ニッケルなどの酸化物、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化ホウ素等の炭化物、グラファイト、無定型カーボンなどの炭素等の材料を使用することができる。 The protective layer is provided to prevent corrosion of the metal material contained in the magnetic layer, to prevent wear due to pseudo contact or contact sliding between the magnetic head and the magnetic disk, and to improve running durability and corrosion resistance. The protective layer includes silica, alumina, titania, zirconia, oxides such as Co oxide and nickel oxide, nitrides such as titanium nitride, silicon nitride and boron nitride, carbides such as silicon carbide, chromium carbide and boron carbide, graphite, Materials such as carbon such as amorphous carbon can be used.
保護層としては、磁気ヘッド材質と同等またはそれ以上の硬度を有する硬質膜であり、摺動中に焼き付きを生じ難くその効果が安定して持続するものが、摺動耐久性に優れており好ましい。また、同時にピンホールが少ないものが、耐食性に優れておりより好ましい。このような保護膜としては、CVD法やイオンビーム法、ECRスパッタ法、ECR−CVD法等で作製されるDLC(ダイヤモンドライクカーボン)と呼ばれる硬質炭素膜が挙げられる。 As the protective layer, a hard film having a hardness equal to or higher than that of the magnetic head material, which is less likely to cause seizure during sliding and has a stable effect, is preferable because of excellent sliding durability. . At the same time, those having few pinholes are more preferred because they have excellent corrosion resistance. As such a protective film, a hard carbon film called DLC (diamond-like carbon) produced by a CVD method, an ion beam method, an ECR sputtering method, an ECR-CVD method, or the like can be given.
保護層は、性質の異なる2種類以上の薄膜を積層した構成とすることができる。例えば、表面側に摺動特性を改善するための硬質炭素保護膜を設け、磁性層側に耐食性を改善するための窒化珪素などの窒化物保護膜を設けることで、耐食性と耐久性とを高い次元で両立することが可能となる。 The protective layer can be formed by laminating two or more types of thin films having different properties. For example, by providing a hard carbon protective film for improving sliding characteristics on the surface side and providing a nitride protective film such as silicon nitride for improving corrosion resistance on the magnetic layer side, the corrosion resistance and durability are high. It becomes possible to achieve both dimensions.
保護層上には、走行耐久性および耐食性を改善するために、潤滑層が設けられる。潤滑層には、公知の炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤等の潤滑剤が使用される。 On the protective layer, a lubricating layer is provided in order to improve running durability and corrosion resistance. For the lubricating layer, known lubricants such as hydrocarbon lubricants, fluorine lubricants, and extreme pressure additives are used.
炭化水素系潤滑剤としては、ステアリン酸、オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル等のエステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン酸類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル類、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等のアルコール類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、ステアリルアミン等のアミン類などが挙げられる。 Hydrocarbon lubricants include carboxylic acids such as stearic acid and oleic acid, esters such as butyl stearate, sulfonic acids such as octadecyl sulfonic acid, phosphate esters such as monooctadecyl phosphate, stearyl alcohol, oleyl alcohol And the like, carboxylic acid amides such as stearamide, and amines such as stearylamine.
フッ素系潤滑剤としては、前記炭化水素系潤滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキル基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤滑剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオロエチレンオキシド重合体、パーフルオロ−n−プロピレンオキシド重合体(CF2CF2CF2O)n、パーフルオロイソプロピレンオキシド重合体(CF(CF3)CF2O)n、またはこれらの共重合体等である。具体的には、分子量末端に水酸基を有するパーフルオロメチレン−パーフルオロエチレン共重合体(アウジモント社製、商品名「FOMBLIN Z−DOL」)等が挙げられる。 Examples of the fluorine-based lubricant include a lubricant in which part or all of the alkyl group of the hydrocarbon-based lubricant is substituted with a fluoroalkyl group or a perfluoropolyether group. Perfluoropolyether groups include perfluoromethylene oxide polymer, perfluoroethylene oxide polymer, perfluoro-n-propylene oxide polymer (CF 2 CF 2 CF 2 O) n , perfluoroisopropylene oxide polymer (CF ( CF 3 ) CF 2 O) n or a copolymer thereof. Specific examples thereof include a perfluoromethylene-perfluoroethylene copolymer having a hydroxyl group at the molecular weight terminal (trade name “FOMBLIN Z-DOL” manufactured by Augmont Co., Ltd.).
極圧添加剤としては、リン酸トリラウリル等のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リン酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチオ亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジベンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。 Extreme pressure additives include phosphate esters such as trilauryl phosphate, phosphites such as trilauryl phosphite, thiophosphites and thiophosphates such as trilauryl trithiophosphite, dibenzyl disulfide And sulfur-based extreme pressure agents such as
前記の潤滑剤は単独もしくは複数を併用して使用することができ、潤滑剤を有機溶剤に溶解した溶液を、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、ディップコート法等で保護層表面に塗布するか、真空蒸着法により保護層表面に付着させればよい。潤滑剤の塗布量としては、1〜30mg/m2が好ましく、2〜20mg/m2が特に好ましい。 These lubricants can be used alone or in combination, and a solution obtained by dissolving a lubricant in an organic solvent can be used for the surface of the protective layer by spin coating, wire bar coating, gravure coating, dip coating, etc. What is necessary is just to apply | coat to a protective layer surface by a vacuum evaporation method. The coating amount of the lubricant is preferably 1~30mg / m 2, 2~20mg / m 2 is particularly preferred.
また、耐食性をさらに高めるために、防錆剤を併用することが好ましい。防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、2−メルカプトンベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合物、チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環類およびこの誘導体等が挙げられる。これら防錆剤は、潤滑剤に混合して保護層上に塗布してもよく、潤滑剤を塗布する前に保護層上に塗布し、その上に潤滑剤を塗布してもよい。防錆剤の塗布量としては、0.1〜10mg/m2が好ましく、0.5〜5mg/m2が特に好ましい。 Moreover, in order to further improve corrosion resistance, it is preferable to use a rust inhibitor together. Antirust agents include nitrogen-containing heterocycles such as benzotriazole, benzimidazole, purine and pyrimidine, and derivatives in which an alkyl side chain is introduced into the mother nucleus, benzothiazole, 2-mercapton benzothiazole, tetrazaindene Examples thereof include nitrogen- and sulfur-containing heterocycles such as ring compounds and thiouracil compounds and derivatives thereof. These rust preventives may be mixed with a lubricant and applied on the protective layer, or may be applied on the protective layer before applying the lubricant, and the lubricant may be applied thereon. As an application quantity of a rust preventive agent, 0.1-10 mg / m < 2 > is preferable and 0.5-5 mg / m < 2 > is especially preferable.
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記の例によって制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example further demonstrate this invention, this invention is not restrict | limited by the following example.
実施例1
基板として、厚み63μm、表面粗さRa=1.4nmのポリエチレンナフタレートフィルム上に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、塩酸、アルミニウムアセチルアセトネート、エタノールからなる下塗り液をグラビアコート法で塗布した後、100℃で乾燥と硬化を行い、厚み1.0μmのシリコン樹脂からなる下塗り層を作成した。この下塗り層上に粒子径25nmのシリカゾルと前記下塗り液を混合した塗布液をグラビアコート法で塗布して、下塗り層上に高さ15nmの突起を10個/μm2の密度で形成した。この下塗り層は基板フィルムの両面に形成した。次にウェブスパッタ装置にこの原反を設置し、水冷したキャン上にフィルムを密着させながら搬送し、下塗り層上に、DCマグネトロンスパッタ法で、Cからなるガスバリヤ層を20nmの厚みで形成し、Ruからなる下地層をAr圧:3.0Pa条件下、20nmの厚みで形成した後、(Co70−Pt20−Cr10)88−(SiO2)12からなる磁性層をAr圧:3.5Pa条件下、20nmの厚みで形成した。このガスバリヤ層、下地層、磁性層は基板フィルムの両面に成膜した。次にこの原反をウェブ式の保護層成膜装置に設置し、エチレンガス、窒素ガス、アルゴンガスを反応ガスとして用いたイオンビームデポジション法でC:H:N=62:29:7mol比からなる窒素添加DLC保護膜を5nmの厚みで形成した。この保護層も基板フィルムの両面に成膜した。次にこの保護層表面に分子末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤(アウジモント社製FOMBLIN Z−DOL)をフッ素系潤滑剤(住友スリーエム社製HFE−7200)に溶解した溶液をグラビアコート法で塗布し、厚み1nmの潤滑層を形成した。この潤滑層も基板フィルムの両面に形成した。次にこの原反から3.7inchサイズのディスクを打ち抜き、これをテープバーニッシュした後、樹脂製カートリッジ(富士写真フイルム社製Zip100用)に組み込んで、フレキシブルディスクを作製した。
Example 1
Gravure an undercoat solution consisting of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, hydrochloric acid, aluminum acetylacetonate and ethanol on a polyethylene naphthalate film with a thickness of 63 μm and surface roughness Ra = 1.4 nm as a substrate. After coating by a coating method, drying and curing were performed at 100 ° C. to prepare an undercoat layer made of a silicon resin having a thickness of 1.0 μm. A coating liquid obtained by mixing a silica sol having a particle diameter of 25 nm and the above-described undercoat liquid was applied on the undercoat layer by a gravure coating method, and protrusions having a height of 15 nm were formed on the undercoat layer at a density of 10 pieces / μm 2 . This undercoat layer was formed on both sides of the substrate film. Next, this web is installed in a web sputtering apparatus, and the film is conveyed while adhering to a water-cooled can, and a gas barrier layer made of C is formed on the undercoat layer by a DC magnetron sputtering method with a thickness of 20 nm. After forming a base layer made of Ru with a thickness of 20 nm under an Ar pressure of 3.0 Pa, a magnetic layer made of (Co 70 —Pt 20 —Cr 10 ) 88 — (SiO 2 ) 12 was used. It was formed with a thickness of 20 nm under 5 Pa conditions. The gas barrier layer, underlayer and magnetic layer were formed on both sides of the substrate film. Next, this raw fabric is set in a web type protective layer film forming apparatus, and C: H: N = 62: 29: 7 mol ratio by an ion beam deposition method using ethylene gas, nitrogen gas, and argon gas as reaction gases. A nitrogen-added DLC protective film made of 5 nm in thickness was formed. This protective layer was also formed on both sides of the substrate film. Next, a gravure coating solution obtained by dissolving a perfluoropolyether lubricant having a hydroxyl group at the molecular terminal on the surface of the protective layer (FOMBLIN Z-DOL manufactured by Augmont) in a fluorine lubricant (HFE-7200 manufactured by Sumitomo 3M) This was applied by a method to form a 1 nm thick lubricating layer. This lubricating layer was also formed on both sides of the substrate film. Next, a 3.7 inch size disk was punched out from the original fabric, tape burnished, and then incorporated into a resin cartridge (for Zip 100 manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) to produce a flexible disk.
実施例2
実施例1において、磁性層を100kHz−DCパルススパッタ法でAr圧:3.5Pa条件下、20nmの厚みで形成した以外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製した。
Example 2
In Example 1, a flexible disk was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic layer was formed by a 100 kHz-DC pulse sputtering method with an Ar pressure of 3.5 Pa and a thickness of 20 nm.
実施例3
実施例1において下地層をAr圧:4.0Pa条件下、20nmの厚みで形成した以外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製した。
Example 3
A flexible disk was produced in the same manner as in Example 1 except that the base layer was formed with a thickness of 20 nm under the Ar pressure: 4.0 Pa condition in Example 1.
実施例4
実施例1において基板として鏡面研磨した3.7inchガラス基板を用いた以外は実施例1と同様にハードディスクを形成した。但し、スパッタ装置はウェブ式でなく、枚様式を用い、下塗りは付与せず、カートリッジにも組み込まなかった。
Example 4
A hard disk was formed in the same manner as in Example 1 except that a 3.7-inch glass substrate that had been mirror-polished was used as the substrate in Example 1. However, the sputtering apparatus was not a web type, a sheet format was used, no undercoat was applied, and it was not incorporated into the cartridge.
比較例1
実施例1において下地層、磁性層をAr圧:0.2Pa条件下、20nmの厚みで形成した以外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製した。
Comparative Example 1
A flexible disk was produced in the same manner as in Example 1 except that the base layer and the magnetic layer were formed with a thickness of 20 nm under the Ar pressure: 0.2 Pa condition in Example 1.
比較例2
実施例1において下地層を60nm、磁性層を40nm形成した以外は実施例1と同様にフレキシブルディスクを作製した。
Comparative Example 2
A flexible disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the base layer was formed to 60 nm and the magnetic layer was formed to 40 nm in Example 1.
評価
前記で得られた各種磁気記録媒体について、下記の評価を行った。
(1)磁性粒子の平均磁性粒子サイズおよび分散
磁性層を基板に対し平行方向に、厚み10nmでスライスした。このスライスは、イオンミリング法を用いて行った。磁性層を切断した場所は、磁性層表面から厚さ方向に向かって15nm以内、具体的には磁性層表面から厚さ方向に向かって10nmの位置から基板方向に向かって10nmの場所までスライスした。このようにして得られた試料を面内TEM観察し、100個の磁性粒子から円相当径として平均磁性粒子サイズおよび分散を算出した。
(2)記録再生特性
再生トラック幅0.25μm、再生ギャップ0.09μmのGMRヘッドを用いて、線記録密度400kFCIの記録再生を行い、再生信号/ノイズ(S/N)比、Noise特性とを測定した。なおこのとき回転数は4200rpm、半径位置は35mmとした。なお、S/N値、Noise値は実施例1での値を基準として、その値からの増減を示した。
結果を表1に示す。
Evaluation The following evaluation was performed on the various magnetic recording media obtained above.
(1) Average magnetic particle size and dispersion of magnetic particles The magnetic layer was sliced with a thickness of 10 nm in a direction parallel to the substrate. This slicing was performed using an ion milling method. The location where the magnetic layer was cut was sliced within 15 nm from the surface of the magnetic layer in the thickness direction, specifically, from the position of 10 nm toward the thickness direction from the surface of the magnetic layer to the location of 10 nm toward the substrate. . The sample thus obtained was observed by in-plane TEM, and the average magnetic particle size and dispersion were calculated from 100 magnetic particles as the equivalent circle diameter.
(2) Recording / reproducing characteristics Using a GMR head having a reproducing track width of 0.25 μm and a reproducing gap of 0.09 μm, recording / reproducing is performed at a linear recording density of 400 kFCI, and a reproduction signal / noise (S / N) ratio and noise characteristics are obtained. It was measured. At this time, the rotational speed was 4200 rpm and the radial position was 35 mm. In addition, the S / N value and Noise value showed the increase / decrease from the value on the basis of the value in Example 1.
The results are shown in Table 1.
前記結果からわかるように本発明のフレキシブルディスクおよびハードディスクは、平均磁性粒子サイズおよび分散値低減により、GMRヘッドによる高密度記録再生時において低ノイズ特性を達成していることがわかる。それに対し、比較例1、2では出力がわずかに増加しているもののノイズ特性が大幅に劣化しており、GMRヘッドによる高密度記録再生システムにおいては充分なS/N特性が得られていない。 As can be seen from the above results, the flexible disk and hard disk of the present invention achieve low noise characteristics during high-density recording / reproduction with a GMR head due to the reduction in average magnetic particle size and dispersion value. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, although the output is slightly increased, the noise characteristics are greatly degraded, and sufficient S / N characteristics are not obtained in the high-density recording / reproducing system using the GMR head.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170805A JP2005353140A (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170805A JP2005353140A (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Magnetic recording medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005353140A true JP2005353140A (en) | 2005-12-22 |
Family
ID=35587501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004170805A Pending JP2005353140A (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Magnetic recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005353140A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2028652A1 (en) | 2007-08-21 | 2009-02-25 | Fujifilm Corporation | Magnetic recording medium and production method thereof |
JP4975647B2 (en) | 2006-01-13 | 2012-07-11 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Non-magnetic particle dispersed ferromagnetic sputtering target |
-
2004
- 2004-06-09 JP JP2004170805A patent/JP2005353140A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4975647B2 (en) | 2006-01-13 | 2012-07-11 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Non-magnetic particle dispersed ferromagnetic sputtering target |
EP2028652A1 (en) | 2007-08-21 | 2009-02-25 | Fujifilm Corporation | Magnetic recording medium and production method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1365389A2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
JP2005092991A (en) | Magnetic recording medium | |
US6875505B2 (en) | Magnetic recording medium | |
JP2003272122A (en) | Magnetic recording medium | |
US20040142210A1 (en) | Magnetic recording medium | |
JP2005004899A (en) | Magnetic recording medium and its manufacturing method | |
JP2005353191A (en) | Manufacturing method of magnetic recording medium | |
JP2005353140A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2004171604A (en) | Small removable magnetic recording medium | |
JP2005004807A (en) | Flexible magnetic disk medium | |
JP2005004843A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2005018913A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2005004919A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2004234826A (en) | Magnetic recording vehicle | |
JP2006286115A (en) | Magnetic recording medium and its manufacturing method | |
JP2005129207A (en) | Magnetic recording medium and its manufacturing method | |
JP2005158130A (en) | Magnetic recording medium and its manufacturing method | |
JP2005353139A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2005158091A (en) | Manufacturing method of magnetic recording medium | |
JP2005259325A (en) | Manufacturing method and apparatus of magnetic recording medium | |
JP2005004844A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2003346325A (en) | Magnetic recording medium | |
JP2005259300A (en) | Flexible disk medium | |
JP2005038540A (en) | Method for manufacturing magnetic recording medium | |
JP2005004806A (en) | Method of manufacturing flexible magnetic disk medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060327 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061124 |