JPH05174354A - Magnetic recording medium and production thereof and apparatus for producing the same - Google Patents
Magnetic recording medium and production thereof and apparatus for producing the sameInfo
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- JPH05174354A JPH05174354A JP33827191A JP33827191A JPH05174354A JP H05174354 A JPH05174354 A JP H05174354A JP 33827191 A JP33827191 A JP 33827191A JP 33827191 A JP33827191 A JP 33827191A JP H05174354 A JPH05174354 A JP H05174354A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体及びその
製造方法と製造装置に係り、さらに詳細には磁気記録媒
体の保護膜とその上に被覆、形成される潤滑剤膜との密
着性(結合力)を改善する磁気記録媒体及びその製造方
法と製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus therefor, and more specifically, the adhesion between a protective film of the magnetic recording medium and a lubricant film coated and formed thereon. The present invention relates to a magnetic recording medium that improves (coupling force), a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば電子計算機の高速書き込み読み
だし型大容量記憶装置として使用される磁気記録装置
は、磁気ヘッドと回転する磁気記録ディスク(以下、磁
気ディスクと称する)などからなり、磁気ヘッドが一時
的あるいは定期的に磁気ディスク表面に接触するタイプ
が一般的である。この磁気ディスクは、非磁性基板の表
面に記録密度の高い強磁性薄膜がスパッタ法などにより
形成され、その上に非晶質炭素あるいは無機化合物など
からなる保護膜が形成され、さらに耐摺動性、耐食性を
高めるために保護膜上に液体潤滑剤を塗布することが一
般に行われている。2. Description of the Related Art For example, a magnetic recording device used as a high-speed read / write mass storage device of an electronic computer comprises a magnetic head and a rotating magnetic recording disk (hereinafter referred to as a magnetic disk). The type that contacts the surface of the magnetic disk temporarily or periodically is common. In this magnetic disk, a ferromagnetic thin film with a high recording density is formed on the surface of a non-magnetic substrate by a sputtering method, etc., and a protective film made of amorphous carbon or an inorganic compound is formed on the surface of the non-magnetic substrate. It is generally practiced to apply a liquid lubricant on the protective film in order to enhance the corrosion resistance.
【0003】この場合、磁気ヘッドと回転する磁気ディ
スクの摺動によって液体潤滑剤がディスク表面から飛散
したり、分解・蒸発したりして潤滑剤量が減少すると摺
動特性が劣化し、さらには磁気ヘッドと磁気ディスクの
間の動摩擦係数の増加から磁気ヘッドの保持機構が破壊
することもある。また、逆に潤滑剤が多すぎたり、流動
性が良すぎたりすると磁気ディスクの停止中に接触して
いる磁気ヘッドのまわりに潤滑剤が集まり、磁気ヘッド
と磁気ディスクが粘着したりする。さらに、ノートブッ
ク型コンピュータのようなパーソナルコンピュータに内
蔵される小型の磁気記録装置では、使用する環境が一般
の室内や時には室外、はては自動車内など高温多湿の環
境下と、大きく変動することから高温から低温まで広い
温度範囲で液体潤滑剤が保護膜上で安定した潤滑作用を
発揮することが望まれる。このように、磁気記録装置に
おいては潤滑剤の保護膜への密着性が耐久性や信頼性を
左右することになることがわかっている。In this case, when the amount of the lubricant is reduced by scattering the liquid lubricant from the surface of the disk by the sliding of the magnetic head and the rotating magnetic disk, or by decomposing and evaporating the liquid lubricant, the sliding characteristics are deteriorated. The holding mechanism of the magnetic head may be destroyed due to the increase in the coefficient of dynamic friction between the magnetic head and the magnetic disk. Conversely, if the lubricant is too much or the fluidity is too good, the lubricant collects around the magnetic head that is in contact with the magnetic disk while the magnetic disk is stopped, and the magnetic head and the magnetic disk stick together. Furthermore, in a small magnetic recording device built into a personal computer such as a notebook computer, the environment in which it is used may fluctuate drastically in high temperature and high humidity environments such as general indoors, sometimes outdoors, and even automobiles. It is desired that the liquid lubricant exert a stable lubricating action on the protective film in a wide temperature range from high temperature to low temperature. As described above, it has been known that in the magnetic recording device, the adhesion of the lubricant to the protective film affects durability and reliability.
【0004】このような潤滑剤の保護膜への密着性の問
題を解決するために、従来からも種々検討されてきてお
り、たとえば特開昭61−155345号公報に開示さ
れるように、アンカー機能(下地に結合し易く、剥離し
にくい)を持つ末端基を含むペルフルオロポリエーテル
のようなフッ素系高性能潤滑剤を保護膜上に塗布する技
術が提案されている。In order to solve such a problem of the adhesion of the lubricant to the protective film, various studies have been made in the past, for example, as disclosed in JP-A-61-155345, an anchor. A technique has been proposed in which a high-performance fluorine-based lubricant such as perfluoropolyether having an end group having a function (easy to bond to a base and difficult to peel) is applied on a protective film.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように耐
飛散性にすぐれ、化学的に安定に改良された潤滑剤であ
っても、最近の磁気ディスクの回転速度の高速化と磁気
ヘッドの磁気ディスクからの浮上量の低下に伴い、磁気
ヘッドと磁気ディスクの摺動時に潤滑剤が飛散・減少す
ることは、避けられなくなってきた。特に磁気ヘッドと
回転する磁気ディスクの接触温度は数百℃にも上昇する
ことがわかっており、そのためにペルフルオロポリエー
テル系潤滑剤が遊離・分解して減少する機構も解明され
ている。これは、もともとカーボン保護膜表面は、比較
的安定で末端基などの付与によっても付着量は上がって
も付着力はそれほど上がらないためである。また、もっ
とも一般的で安定な潤滑膜の形成法といわれる潤滑剤溶
液による潤滑剤の塗布工程において、化学的に活性の強
い末端基を使うことは、例えば保護膜自体あるいは磁性
膜までも劣化させ恐れがあるため安易に使用できず、潤
滑剤と保護膜界面に存在する汚染物を十分に取り除くこ
となしに塗布せざるを得ない状態であった。However, even with such a lubricant that is excellent in anti-scattering property and chemically stable, the recent increase in the rotational speed of the magnetic disk and the magnetic property of the magnetic head have been improved. With the decrease in the flying height from the disk, it has become unavoidable that the lubricant scatters and decreases when the magnetic head and the magnetic disk slide. In particular, it has been known that the contact temperature between the magnetic head and the rotating magnetic disk rises to several hundreds of degrees Celsius, and the mechanism by which the perfluoropolyether-based lubricant is released / decomposed and reduced accordingly has been clarified. This is because the surface of the carbon protective film is originally relatively stable, and the adhesion force does not increase so much even if the amount of adhesion increases even if the end groups are added. In addition, in the process of applying a lubricant using a lubricant solution, which is said to be the most general and stable method of forming a lubricant film, using a chemically active end group may deteriorate the protective film itself or even the magnetic film. There was a fear that it could not be used easily, and there was no choice but to apply it without sufficiently removing the contaminants existing at the interface between the lubricant and the protective film.
【0006】したがって、本発明は、以上の点に鑑みて
なされたものであり、その第1の目的は、磁気ヘッドと
回転する磁気ディスクの摺動時に潤滑剤が保護膜表面か
ら飛散しにくい強固な結合力でつながった潤滑膜と保護
膜の界面を持ち、磁気記録装置のおかれた環境の変動、
すなわち、温度変化、湿度変化、気圧変化に強く、汚染
物質による潤滑膜の破壊の少ない耐環境性に優れ耐久性
と信頼性に優れた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 points, and a first object of the present invention is to make the lubricant hard to scatter from the surface of the protective film when the magnetic head and the rotating magnetic disk slide. It has an interface between a lubricating film and a protective film that are connected by various bonding forces, and changes in the environment where the magnetic recording device is placed,
That is, it is an object of the present invention to provide a recording medium that is resistant to temperature changes, humidity changes, and atmospheric pressure changes, has less damage to the lubricating film due to contaminants, has excellent environmental resistance, and has excellent durability and reliability.
【0007】さらに、第2の目的は、かかる耐久性と信
頼性に優れた記録媒体を容易に製造することのできる改
良された製造方法を提供することにある。A second object is to provide an improved manufacturing method capable of easily manufacturing such a recording medium having excellent durability and reliability.
【0008】さらに、第3の目的は、かかる改良された
製造方法を容易に実施できる製造装置を提供することに
ある。Further, a third object is to provide a manufacturing apparatus which can easily carry out the improved manufacturing method.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、非磁
性基板表面に少なくとも磁性膜と保護膜と潤滑膜とが順
次積層されてなる磁気記録媒体において、前記保護膜と
潤滑膜との界面にラジカル反応生成物層を介在せしめて
成る磁気記録媒体により、達成される。このラジカル反
応生成物としては、保護膜と潤滑膜とが例えばフッ素、
炭素、ホウ素及び酸素の少なくとも一種のラジカルと反
応して生じた反応生成物から成るものである。保護膜と
しては、例えば非晶質カーボン、ダイヤモンド構造を有
するカーボン系保護膜が好ましいが、その他、例えば立
方晶窒化ホウ素の如き窒化物、シリカの如き酸化珪素等
も用いられる。A first object of the present invention is to provide a magnetic recording medium in which at least a magnetic film, a protective film, and a lubricating film are sequentially laminated on the surface of a non-magnetic substrate. This is achieved by a magnetic recording medium having a radical reaction product layer interposed at the interface. As the radical reaction product, the protective film and the lubricating film are, for example, fluorine,
It is composed of a reaction product formed by reacting with at least one radical of carbon, boron and oxygen. As the protective film, for example, an amorphous carbon or a carbon-based protective film having a diamond structure is preferable, but in addition, a nitride such as cubic boron nitride, silicon oxide such as silica, or the like may be used.
【0010】さらに上記第2の目的は、非磁性基板表面
に少なくとも磁性膜と保護膜と潤滑膜とを順次積層、形
成する工程を有してなる磁気記録媒体の製造方法におい
て、前記潤滑膜の形成工程後に前記基板の潤滑膜面をラ
ジカル処理する工程を付加することにより、少なくとも
前記保護膜と潤滑膜との界面にラジカル反応生成物層を
形成せしめて成る磁気記録媒体の製造方法により、達成
される。そして、好ましくは上記ラジカル処理する工程
と共に、赤外域及び紫外域の少なくとも一方の光を上記
潤滑膜面に照射する工程をさらに付加することが望まし
い。これにより、保護膜表面と潤滑剤分子の間に30kc
al/mol以上の結合エネルギーを持つ結合を生じさせる
ことができる。A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetic recording medium, which comprises a step of sequentially laminating and forming at least a magnetic film, a protective film and a lubricating film on the surface of a non-magnetic substrate. A method for manufacturing a magnetic recording medium, in which a radical reaction product layer is formed at least at the interface between the protective film and the lubricating film by adding a step of radically treating the surface of the lubricating film of the substrate after the forming step. To be done. Then, it is preferable to add a step of irradiating the surface of the lubricating film with at least one light in an infrared region and an ultraviolet region, preferably together with the step of performing the radical treatment. This allows 30kc between the surface of the protective film and the lubricant molecule.
A bond having a binding energy of al / mol or more can be generated.
【0011】また、上記潤滑膜と保護膜界面に作用させ
て潤滑剤を保護膜表面に固定化するラジカルとしては、
フッ素、炭素、窒素、ホウ素、酸素の少なくとも一種の
1原子ラジカル、もしくは複数の元素の組み合わせから
なる分子ラジカルの少なくとも一種が挙げられる。The radicals that act on the interface between the lubricating film and the protective film to immobilize the lubricant on the surface of the protective film are:
At least one kind of one-atom radical of at least one kind of fluorine, carbon, nitrogen, boron and oxygen, or at least one kind of molecular radical composed of a combination of a plurality of elements can be mentioned.
【0012】上記ラジカル処理する工程におけるラジカ
ル生成法の一つとして、フッ素、炭素、ホウ素及び酸素
の少なくとも一種の元素を含むラジカル原料ガスをプラ
ズマ存在下に供給してラジカルを生成せしめる方法があ
る。そしてラジカル原料ガスをプラズマ存在下に供給し
てラジカルを生成せしめる際のプラズマ発生源として
は、例えばArの如き希ガスを放電ガスとする直流グロ
ー放電、容量結合型もしくは誘導結合型のRF放電、マ
イクロ波放電、コロナ放電、無声放電、電子サイクロト
ロン共鳴プラズマ及び衝撃波プラズマの少なくとも一種
で構成することができる。As one of the radical generation methods in the above radical treatment step, there is a method of generating radicals by supplying a radical source gas containing at least one element of fluorine, carbon, boron and oxygen in the presence of plasma. Then, as a plasma generation source when the radical source gas is supplied in the presence of plasma to generate radicals, for example, a direct current glow discharge using a rare gas such as Ar as a discharge gas, a capacitive coupling type or an inductive coupling type RF discharge, It can be composed of at least one of microwave discharge, corona discharge, silent discharge, electron cyclotron resonance plasma, and shock wave plasma.
【0013】また、上記ラジカル処理する工程における
他のラジカル生成法の一つとして、ラジカル発生の気体
状前駆体に紫外域もしくは赤外域のレーザを照射する
か、もしくはシンクロトロン軌道放射光を照射して誘電
破壊もしくは光分解によりラジカルを生成せしめる方法
等がある。上記レーザーとしては、単独の波長あるいは
複数の波長を照射しても良い。また、上記ラジカル発生
の気体状前駆体としては、例えばフッ素、四フッ化炭
素、ペルフルオロエタンなどのハロゲン化炭素、炭化水
素などの気体があげられる。Further, as another method for producing radicals in the above-mentioned radical treatment step, a gaseous precursor for radical generation is irradiated with a laser in the ultraviolet region or infrared region, or irradiated with synchrotron orbital radiation. There is a method of generating radicals by dielectric breakdown or photolysis. The laser may emit a single wavelength or a plurality of wavelengths. Examples of the above-mentioned gaseous precursors for radical generation include gases such as fluorine, carbon tetrafluoride, halogenated carbon such as perfluoroethane, and hydrocarbons.
【0014】さらにまた、上記ラジカル処理する工程に
おけるその他のラジカル生成法の一つとして、ラジカル
発生の固体もしくは液体原料ターゲットに紫外域もしく
は赤外域のレーザを照射してラジカルを生成せしめる方
法もある。この方法は、紫外域あるいは赤外域のレーザ
ーによる固体あるいは液体表面のアブレーションにより
生成させる方法として知られているもので、アブレーシ
ョンのターゲットとしては、例えばポリテトラフルオロ
エチレンやペルフルオロポリエーテルなどが挙げられ
る。Furthermore, as one of the other radical generation methods in the above radical treatment step, there is a method of irradiating a solid or liquid raw material target for radical generation with a laser in the ultraviolet or infrared region to generate radicals. This method is known as a method of producing by ablation of a solid or liquid surface with a laser in the ultraviolet region or infrared region, and examples of the ablation target include polytetrafluoroethylene and perfluoropolyether.
【0015】上記ラジカル処理する工程において、潤滑
膜面にラジカルを照射するときに、ペルフルオロアルケ
ンもしくはペルフルオロアルキンの共存下でラジカル処
理することも有効である。In the above radical treatment step, it is also effective to perform radical treatment in the coexistence of perfluoroalkene or perfluoroalkyne when the surface of the lubricating film is irradiated with radicals.
【0016】ここで、記録媒体としては、接触型あるい
は部分接触型磁気ヘッドを持つ磁気ディスク、磁気テー
プ、光磁気ディスクなどが挙げられる。磁気ディスクの
基板としては、たとえばアルミニウム合金、ガラス、グ
ラファイト等の非磁性基板が使用される。アルミニウム
合金基板には、表面にニッケル・リンなどをメッキした
ものであっても良い。また、テクスチャ加工として、基
板を回転させながらダイヤモンド砥粒や研磨テープを押
し当てることにより基板上に同心円上の微細な溝を形成
し、ヘッドの浮上特性を改良したり、磁気異方性を制御
するなどのことも行われる。さらに、ガラス基板では、
強酸などの薬品により、表面をエッチングして微細な凹
凸を付け、ヘッドと接触する面積を減らし、摺動時の接
線力を減少させても良い。Here, examples of the recording medium include a magnetic disk having a contact type or partial contact type magnetic head, a magnetic tape, and a magneto-optical disk. As the substrate of the magnetic disk, for example, a non-magnetic substrate made of aluminum alloy, glass, graphite or the like is used. The surface of the aluminum alloy substrate may be plated with nickel / phosphorus or the like. In addition, as texturing, by pressing diamond abrasive grains or polishing tape while rotating the substrate, fine concentric grooves are formed on the substrate to improve the flying characteristics of the head and control magnetic anisotropy. Things such as doing are also done. Furthermore, on the glass substrate,
It is also possible to etch the surface with a chemical such as a strong acid to make fine irregularities, reduce the area in contact with the head, and reduce the tangential force during sliding.
【0017】また、磁気ディスクの基板上には、記録膜
を成膜する前に記録膜の磁気特性を良好なものにするた
めにクロムなどを下地膜としてスパッタ法などで成膜し
ても良い。磁気ディスク基板上の磁気記録膜としては、
コバルト・ニッケル、コバルト・クロム、コバルト・ク
ロムにプラチナ、タンタル、バナジウム、サマリウムな
どを小量混ぜたものが使われる。Before the recording film is formed on the substrate of the magnetic disk, chromium or the like may be formed as a base film by a sputtering method or the like in order to improve the magnetic characteristics of the recording film. .. As the magnetic recording film on the magnetic disk substrate,
Cobalt-nickel, cobalt-chromium, cobalt-chromium, and platinum, tantalum, vanadium, samarium, etc. mixed in small amounts are used.
【0018】磁気ディスク基板上の保護膜としては、前
述のとおり、カーボン系保護膜として、例えば非晶質炭
素保護膜を用いるのが一般的である。この非晶質炭素保
護膜の形成法としては、グラファイトをターゲットとし
た不活性ガス中あるいは不活性ガスとメタンなどの炭化
水素ガスとの混合ガス中のスパッタリングにより形成す
る方法や、炭化水素ガス、アルコール、アセトンなどの
有機化合物を単独あるいは水素ガス、不活性ガスなどと
混合して、プラズマCVDにより形成する方法、あるい
は有機化合物をイオン化し、電圧をかけて加速し基板に
衝突させて形成する方法などがある。さらに、非晶質炭
素保護膜の代わりに、例えば水素化ホウ素とアンモニア
と水素を原料としたプラズマCVD法によって形成され
る立方晶窒化ホウ素膜などを用いることも可能である。As described above, as the protective film on the magnetic disk substrate, it is general to use, for example, an amorphous carbon protective film as the carbon-based protective film. As a method of forming this amorphous carbon protective film, a method of forming by sputtering in an inert gas targeting graphite or a mixed gas of an inert gas and a hydrocarbon gas such as methane, a hydrocarbon gas, A method of forming an organic compound such as alcohol or acetone alone or by mixing with hydrogen gas, an inert gas, etc. by plasma CVD, or a method of ionizing the organic compound and accelerating it by applying a voltage to make it collide with a substrate. and so on. Further, instead of the amorphous carbon protective film, it is possible to use, for example, a cubic boron nitride film formed by a plasma CVD method using borohydride, ammonia and hydrogen as raw materials.
【0019】磁気ディスク基板上の保護膜の上には、炭
素とフッ素と酸素からなるペルフルオロポリエーテル系
潤滑剤が塗布されるのが一般的である。その主鎖構造と
しては、下記表1中の式(1)、(2)及び(3)で表
されるものなどが使われる。A perfluoropolyether lubricant containing carbon, fluorine and oxygen is generally applied on the protective film on the magnetic disk substrate. As the main chain structure, those represented by the formulas (1), (2) and (3) in Table 1 below are used.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】ただし、これら式中のn,mは正の整数で
分子量によって定まるものであり、平均分子量として
は、1,500から10,000程度のものがよい。末
端基は、付いたものである必要はない。末端基付きのも
のを使うときは、フルオロアルキル基などの中性基、水
酸基やカルボン酸基やエーテル基などのような酸性基を
片末端あるいは両末端に付けたものがよい。However, n and m in these formulas are positive integers and are determined by the molecular weight, and the average molecular weight is preferably about 1,500 to 10,000. The end groups need not be attached. When using a terminal group, a neutral group such as a fluoroalkyl group and an acidic group such as a hydroxyl group, a carboxylic acid group or an ether group are preferably attached to one or both ends.
【0022】これらの潤滑剤の塗布方法としては、フレ
オンなどの有機溶媒に潤滑剤を溶かし、その溶液に保護
膜まで成膜した磁気ディスクを浸せきし、0.1〜5m
m/sのゆっくりした速度で引き上げる方法がある。潤
滑剤分子が保護膜にしっかりと付着するように潤滑剤溶
液に磁気ディスクを浸漬した後、しばらく放置しても良
い。また、浸漬中に潤滑剤溶液を撹拌してもよい。潤滑
剤溶液から引き上げた後、付着力の弱い余分な潤滑剤を
落とすためにさらに有機溶剤に浸漬しても良い。さら
に、潤滑剤溶液あるいは有機溶剤に浸漬中に超音波をか
けても良い。このようにして得られた潤滑膜は、通常数
nmの極めて薄いものである。As a method of applying these lubricants, the lubricant is dissolved in an organic solvent such as Freon, and the magnetic disk on which a protective film is formed is dipped in the solution, and then 0.1 to 5 m.
There is a method of pulling up at a slow speed of m / s. The magnetic disk may be immersed in the lubricant solution so that the lubricant molecules adhere firmly to the protective film, and then left for a while. Also, the lubricant solution may be stirred during the immersion. After pulling up from the lubricant solution, it may be further immersed in an organic solvent in order to remove the excess lubricant having weak adhesion. Further, ultrasonic waves may be applied during immersion in the lubricant solution or the organic solvent. The lubricating film thus obtained is usually an extremely thin film having a thickness of several nm.
【0023】[0023]
【作用】先ず、保護膜上に形成されていた潤滑剤と保護
膜の界面にラジカルが照射されると、界面付近の潤滑剤
分子と保護膜表面が励起される。このラジカルによる界
面励起の効果は、主として次の二つがある。その一つ
は、界面付近の潤滑剤分子と保護膜表面の反応を引き起
こす効果、もう一つは、界面付近にある潤滑剤塗布工程
前に保護膜表面に付いた汚染物を排除する効果である。
このうち、前者の反応によって潤滑剤分子と保護膜表面
の間にラジカル反応生成物が形成されて強固な化学結合
が生成する。ラジカルにより励起される反応は、この他
に潤滑剤分子の切断と再結合、保護膜表面の修飾(改
質)がある。この結果、潤滑剤分子は、あるところでは
短くなり、あるところでは互いに複雑に絡み合って離散
しにくい構造となる。ラジカル生成を保護膜の近傍で放
電によるプラズマによって行えば、これらの効果はさら
に促進される。これは、プラズマから生成した電子や紫
外線などの各種電磁波が潤滑剤と保護膜界面まで達する
からである。When the interface between the lubricant formed on the protective film and the protective film is irradiated with radicals, the lubricant molecules near the interface and the surface of the protective film are excited. There are mainly two effects of interface excitation by the radicals. One is the effect of causing a reaction between the lubricant molecules near the interface and the surface of the protective film, and the other is the effect of eliminating contaminants on the surface of the protective film before the lubricant application process near the interface. ..
Among them, the former reaction forms a radical reaction product between the lubricant molecule and the surface of the protective film to form a strong chemical bond. Other reactions excited by radicals include cleavage and recombination of lubricant molecules, and modification (modification) of the protective film surface. As a result, the lubricant molecules are shortened at some places and intricately entangled with each other at some places to have a structure that is difficult to be dispersed. These effects are further promoted if radicals are generated by plasma generated by discharge near the protective film. This is because various electromagnetic waves such as electrons and ultraviolet rays generated from plasma reach the interface between the lubricant and the protective film.
【0024】また、ラジカル照射をペルフルオロアルケ
ンあるいはペルフルオロアルキンの共存下で行うと、ラ
ジカルとこれらのペルフルオロ化合物が反応し、生成し
たフッ化アルキルラジカルの一部が潤滑剤表面あるいは
部分的に露出した保護膜表面にさらに反応し、潤滑膜を
増強することができる。When the radical irradiation is carried out in the presence of a perfluoroalkene or a perfluoroalkyne, the radicals react with these perfluoro compounds, and a part of the generated fluorinated alkyl radicals is protected on the lubricant surface or partially exposed. It can further react with the film surface and enhance the lubricating film.
【0025】また、ラジカルを潤滑剤と保護膜表面とに
作用させるときに、同時にあるいは事後に赤外域あるい
は紫外域の光を照射することによって保護膜表面と潤滑
剤分子の間に30kcal/mol以上の結合エネルギーを持
つ結合を密度高く生成することができる。これは、赤外
域や紫外域の光は数十nmの膜厚の保護膜に吸収される
ことが少なく、効率的に保護膜と潤滑膜の界面を励起す
ることが可能だからである。このことがラジカル照射の
効果とあいまって、潤滑剤分子と保護膜表面に化学結合
を生成することを促進する。光照射は、この化学結合生
成の障害となる保護膜と潤滑膜界面に存在する小分子量
の炭化水素系を中心とした汚染物を励起して膜外に排除
する効果も持つ。Further, when radicals are allowed to act on the lubricant and the surface of the protective film, by irradiating light in the infrared region or ultraviolet region at the same time or after the irradiation, 30 kcal / mol or more is provided between the surface of the protective film and the lubricant molecule. Bonds having a binding energy of can be densely generated. This is because light in the infrared region or ultraviolet region is less likely to be absorbed by the protective film having a thickness of several tens of nm, and the interface between the protective film and the lubricating film can be efficiently excited. This, together with the effect of radical irradiation, promotes the formation of chemical bonds between the lubricant molecules and the surface of the protective film. The light irradiation also has the effect of exciting contaminants, mainly hydrocarbons of small molecular weight, existing at the interface between the protective film and the lubricating film, which interferes with the formation of chemical bonds, and remove them to the outside of the film.
【0026】これらの作用に基づく効果により、磁気記
録装置のおかれた環境の変動、すなわち、温度変化、湿
度変化、気圧変化に強く、汚染物質による潤滑膜の破壊
の少ない耐環境性に優れた記録媒体が得られ、さらには
潤滑膜と保護膜表面に汚染物質のない、記録媒体が得ら
れる。Due to the effects based on these effects, the magnetic recording apparatus is resistant to environmental changes, that is, temperature changes, humidity changes, and atmospheric pressure changes, and is excellent in environmental resistance with little damage to the lubricating film due to contaminants. A recording medium is obtained, and further, a recording medium having no contaminants on the surfaces of the lubricating film and the protective film is obtained.
【0027】[0027]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき具体的
に説明する。 <実施例1>図1は、本発明の一実施例を説明するため
の記録媒体の概略断面図を示したものである。同図にお
いて1は、ニッケル・リンメッキを施したアルミニウム
合金製のディスク基板(たとえば5.25インチディス
ク)で、その上にスパッタリングにより厚さ500nm
のクロム下地膜2、厚さ50nmのコバルト・ニッケル
磁性膜3、厚さ50nmの非晶質炭素保護膜4が連続搬
送成膜装置により順次形成される。さらに、その上には
ペルフルオロポリエーテル系の高分子潤滑剤5(末端官
能基なし、分子量約4000)が膜厚5nmの厚さでフ
レオン溶液(濃度0.2wt%)によるディップ法によ
り塗布されている。ディップ時間は5分、引き上げ速度
は2mm/sである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. <Embodiment 1> FIG. 1 is a schematic sectional view of a recording medium for explaining one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a disk substrate (for example, a 5.25-inch disk) made of an aluminum alloy plated with nickel-phosphorus, and a thickness of 500 nm is formed on the disk substrate by sputtering.
The chromium underlayer film 2, the cobalt-nickel magnetic film 3 having a thickness of 50 nm, and the amorphous carbon protective film 4 having a thickness of 50 nm are sequentially formed by the continuous transfer film forming apparatus. Further, a perfluoropolyether-based polymer lubricant 5 (without end functional group, molecular weight of about 4000) was applied thereon by a dip method using a Freon solution (concentration 0.2 wt%) with a thickness of 5 nm. There is. The dip time is 5 minutes, and the pulling rate is 2 mm / s.
【0028】その後、このディスクを図2に示されるラ
ジカル照射装置に入れ、ラジカルを照射した。図2にお
いて、6は潤滑膜まで形成された5.25インチの磁気
ディスク、7は直流グロー放電のための電極、8はチャ
ンバーである。磁気ディスクをセットした後、図示され
ていないターボ分子ポンプにより排気口21からチャン
バー内を真空にひいた。その後、チャンバー8を閉じ、
ガス導入口22からラジカル前駆体となるフッ素を50
mTorr、放電ガスとなるアルゴンを300mTor
rを導入し、電圧2,000V、放電時間5分の条件で
グロー放電を起こし磁気ディスク6の表面をラジカル処
理した。そしていったん放電気体を脱気した後、窒素ガ
スでパージしてチャンバー内の圧力を外気圧に戻してチ
ャンバーから磁気ディスクを取り出した。かくして、保
護膜4と潤滑膜5との界面にはラジカル反応生成物層2
5が形成された。Then, this disk was placed in the radical irradiation device shown in FIG. 2 and irradiated with radicals. In FIG. 2, 6 is a 5.25 inch magnetic disk having a lubricating film formed thereon, 7 is an electrode for direct current glow discharge, and 8 is a chamber. After setting the magnetic disk, the inside of the chamber was evacuated from the exhaust port 21 by a turbo molecular pump (not shown). After that, the chamber 8 is closed,
Fluorine serving as a radical precursor is supplied from the gas inlet 22 to 50
mTorr, 300 mTorr of argon as discharge gas
After introducing r, glow discharge was generated under the conditions of voltage of 2,000 V and discharge time of 5 minutes to radically treat the surface of the magnetic disk 6. Then, after the discharge gas was once degassed, it was purged with nitrogen gas and the pressure inside the chamber was returned to the atmospheric pressure, and the magnetic disk was taken out from the chamber. Thus, the radical reaction product layer 2 is formed at the interface between the protective film 4 and the lubricating film 5.
5 was formed.
【0029】なお、比較例としてラジカル照射をしてい
ない磁気ディスク(以下、これを参照ディスクと呼ぶ)
を別に用意した。そしてこれら両者の特性比較を以下の
手法にしたがって行なった。先ず、潤滑剤の保護膜に対
する密着性を試すためにフレオン浸漬による超音波洗浄
実験を行った。本実施例の磁気ディスクと参照ディスク
を10リットルのフレオン中で超音波をかけながら5分
間浸せきした。その後、二つのディスクを2mm/sの
速度で引き上げた。この洗浄を計3回繰り返した。洗浄
後、フーリェ変換赤外分光法(FT−IR高感度反射
法)によるCF伸縮振動の定量により、潤滑剤の膜厚を
測定したところ、参照ディスクは潤滑剤が完全に除去さ
れたのに対して、本実施例のディスクは4.5nmの膜
厚があり(当初5nm形成)、ラジカル照射により潤滑
膜が強固に固定され、飛散性が格段に向上されたことが
確認された。As a comparative example, a magnetic disk not irradiated with radicals (hereinafter referred to as a reference disk).
Prepared separately. The characteristics of these two were compared according to the following method. First, in order to test the adhesion of the lubricant to the protective film, an ultrasonic cleaning experiment by immersion in Freon was performed. The magnetic disk and the reference disk of this example were immersed in Freon of 10 liters for 5 minutes while applying ultrasonic waves. Then, the two disks were pulled up at a speed of 2 mm / s. This washing was repeated 3 times in total. After cleaning, the film thickness of the lubricant was measured by quantifying the CF stretching vibration by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR high-sensitivity reflection method). Then, it was confirmed that the disk of this example had a film thickness of 4.5 nm (initially formed to be 5 nm), the lubricant film was firmly fixed by radical irradiation, and the scattering property was remarkably improved.
【0030】次に、磁気ディスクの耐久性と信頼性とを
試験するためにコンタクト・スタート・ストップ(Con
tact Start Stop略してCSS呼ぶ)試験を行った。
このCSS試験は、スライダー機構を固定させたまま磁
気ディスクを回転させ、磁気ヘッドを浮上させた後、デ
ィスクを停止する、というサイクルを一定間隔で繰り返
す磁気ディスク装置の駆動試験である。なお、CSS試
験において、一定速度に達した時の磁気ディスクの回転
数は5,000rpm、磁気ヘッドの浮上量は100n
m、外部気温は24℃である。Next, in order to test the durability and reliability of the magnetic disk, contact start stop (Con)
tact Star Top CSS is abbreviated) test.
This CSS test is a drive test of a magnetic disk drive in which a cycle of rotating a magnetic disk with a slider mechanism fixed, flying a magnetic head, and then stopping the disk is repeated at regular intervals. In the CSS test, the rotation speed of the magnetic disk is 5,000 rpm and the flying height of the magnetic head is 100 n when reaching a certain speed.
m, the outside air temperature is 24 ° C.
【0031】その結果、参照ディスクでは、繰り返し回
数30,000回後に磁気ディスク表面に損傷がみられ
たのに対して、本実施例のディスクの場合には、繰り返
し回数100,000回後においても磁気ディスク表面
に損傷がみられず、少なくとも3倍の耐久力を示した。
また、CSS試験後に磁気ディスク表面の潤滑剤の膜厚
を顕微FT−IR(最小分析領域25μm角)で測定す
ると、参照ディスクでは、スライダーのあたっていた部
分(摺動部)は0.1nmであったのに対して本実施例
のディスクでは、繰り返し回数は参照ディスクに比べて
3倍以上であるのに3.4nmとまだ十分な量の潤滑剤
が残っており、ラジカル照射により摺動時の潤滑剤の飛
散が抑えられていることが確認された。As a result, in the reference disk, the surface of the magnetic disk was damaged after 30,000 repetitions, whereas in the case of the disk of the present embodiment, even after 100,000 repetitions. No damage was observed on the surface of the magnetic disk and the durability was at least 3 times.
Further, when the film thickness of the lubricant on the surface of the magnetic disk was measured by the microscopic FT-IR (minimum analysis area 25 μm square) after the CSS test, in the reference disk, the part where the slider was in contact (sliding part) was 0.1 nm. On the other hand, in the disk of the present example, the number of repetitions was three times or more compared to the reference disk, but a sufficient amount of lubricant of 3.4 nm remained, and when the disk was slid by radical irradiation. It was confirmed that the scattering of the lubricant was suppressed.
【0032】さらに、本実施例の磁気ディスクと参照デ
ィスクを80℃、90%RH恒温恒湿環境内に100時
間放置するという環境試験を行ったところ、参照ディス
クでは腐食点が14カ所現れたのに対して、本実施例の
ディスクでは、腐食点がまったく見られなかった。Furthermore, an environmental test was conducted in which the magnetic disk of this example and the reference disk were left in an environment of constant temperature and humidity of 80 ° C. and 90% RH for 100 hours. As a result, 14 corrosion points appeared on the reference disk. On the other hand, in the disc of this example, no corrosion point was found at all.
【0033】<実施例2>図3は本発明の他の実施例に
関わる磁気ディスクの製造装置の概略断面図である。以
下、実施例1と同様に図面にしたがって説明すると、同
図において6はラジカル処理の対象となる磁気ディスク
であり、9は真空チャンバー、10はプラズマCVD用
電極である。磁気ディスク6は、強化ガラス製のディス
ク基板(たとえば3.5インチディスク)で、その上に
スパッタリングで厚さ400nmのクロム下地膜、厚さ
40nmのコバルト・クロム・プラチナ磁性膜が順次形
成され、その上にメタンを原料としたプラズマCVD法
により、厚さ10nmの非晶質炭素膜を形成した。その
磁気ディスクにスピンコート法により、ペルフルオロポ
リエーテル系の潤滑剤を3nmの厚さに塗布した。その
後、この磁気ディスクを真空チャンバー9に入れ、排気
口21から真空に引いた後、ガス導入口22からラジカ
ル前駆体として四フッ化炭素20mTorr、フッ素5
0mTorrを20sccmの流量で流し、出力800
WでプラズマCVDを10秒行ないラジカル処理をし
た。この例のラジカルは炭素とフッ素とを含んでいる。<Embodiment 2> FIG. 3 is a schematic sectional view of a magnetic disk manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, similar to Embodiment 1, the description will be made with reference to the drawings. In the figure, 6 is a magnetic disk to be subjected to radical treatment, 9 is a vacuum chamber, and 10 is a plasma CVD electrode. The magnetic disk 6 is a disk substrate (for example, 3.5 inch disk) made of tempered glass, on which a chromium underlayer film having a thickness of 400 nm and a cobalt chromium chromium platinum magnetic film having a thickness of 40 nm are sequentially formed. An amorphous carbon film having a thickness of 10 nm was formed thereon by the plasma CVD method using methane as a raw material. A perfluoropolyether lubricant having a thickness of 3 nm was applied to the magnetic disk by spin coating. After that, this magnetic disk is put into the vacuum chamber 9 and the exhaust port 21 is evacuated, and then carbon tetrafluoride 20 mTorr and fluorine 5 are used as radical precursors from the gas inlet 22.
Flow 0mTorr at a flow rate of 20sccm and output 800
Plasma CVD was performed for 10 seconds for W to perform radical treatment. The radicals in this example include carbon and fluorine.
【0034】このようにして形成された本実施例の磁気
ディスクを実施例1と同じ条件下でCSS試験により寿
命評価を行った。その結果、本実施例の場合、繰り返し
回数150,000回後も磁気ディスクに損傷がみられ
ず、実施例1と同様の顕微FT−IRで試験後の摺動部
の潤滑剤膜厚を定量すると2.1nmとなり(当初の膜
厚3nm)、ラジカル照射により高い潤滑剤耐飛散性が
達成されていることがわかった。The thus-formed magnetic disk of this example was subjected to a CSS test under the same conditions as in Example 1 to evaluate its life. As a result, in the case of this example, the magnetic disk was not damaged even after the number of repetitions of 150,000, and the lubricant film thickness of the sliding portion after the test was quantified by the same microscopic FT-IR as in Example 1. Then, it became 2.1 nm (initial film thickness was 3 nm), and it was found that high lubricant scattering resistance was achieved by radical irradiation.
【0035】さらに200℃の窒素雰囲気下に100時
間放置するという熱飛散性の試験を行ったところ、ラジ
カル照射を行っていない参照ディスクでは潤滑膜厚の3
5%が減少したのに対して、本実施例の磁気ディスクは
試験後の潤滑膜厚減少率は5%にとどまり、ラジカル照
射による耐熱飛散性の向上が確認された。Further, a heat dissipating property test was conducted by leaving it in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 100 hours, and it was found that the reference disk not subjected to radical irradiation had a lubricating film thickness of 3
In contrast to the decrease of 5% in the magnetic disk of this example, the reduction rate of the lubricating film thickness after the test was only 5%, and it was confirmed that the thermal scattering property by the radical irradiation was improved.
【0036】<実施例3>図4は本発明の他の実施例に
関わる磁気ディスクの製造装置の概略断面図である。以
下、実施例1と同様に図面にしたがって説明すると、同
図において6は磁気ディスク、11は真空チャンバー、
12はレーザ光23の導入窓を兼ねる石英製集光レンズ
(f=200mm)、24はレーザ光のストッパ、13
はディスク回転機構、14はペルフルオロアルケンガス
導入用のノズル、15は紫外光照射用の150Wの低圧
水銀灯である。ディスク回転機構13は上下に動かすこ
とができ、レーザー23の集光点とディスク6の距離を
任意に変えることができる。<Embodiment 3> FIG. 4 is a schematic sectional view of a magnetic disk manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. A description will be given below with reference to the drawings as in the case of the first embodiment. In FIG.
12 is a quartz condenser lens (f = 200 mm) that also serves as an introduction window for the laser beam 23, 24 is a laser beam stopper, and 13
Is a disk rotating mechanism, 14 is a nozzle for introducing a perfluoroalkene gas, and 15 is a 150 W low-pressure mercury lamp for irradiating ultraviolet light. The disc rotating mechanism 13 can be moved up and down, and the distance between the condensing point of the laser 23 and the disc 6 can be arbitrarily changed.
【0037】磁気ディスク6は、実施例2と同じ3nm
の膜厚の潤滑膜付きの磁気ディスクである。磁気ディス
クをディスク回転機構により20rpmで回転させ、チ
ャンバー内を排気口21から真空に引いた後、ガス導入
口22からラジカル前駆体としてヘキサフルオロエタン
10Torr、フッ素10Torrを20sccmで流
すと同時にノズル14からペルフルオロプロペンを3T
orr、5sccm流し、ArFエキシマーレーザー光
(193nm、200mJ/パルス、50Hz)を石英
製集光レンズ12で集光し、誘電破壊(ブレークダウ
ン)を5分間行いラジカル処理をした。レーザー光集光
の間、低圧水銀灯15も同時に点灯させた。この例のラ
ジカルは炭素とフッ素とを含んでいる。上記の処理後、
磁気ディスクの潤滑膜厚をFT−IRで測定したところ
処理前の3.0nmから3.4nmに微増した。これ
は、光誘電破壊と紫外光照射による潤滑膜補強機構によ
るものである。The magnetic disk 6 has the same 3 nm as in the second embodiment.
It is a magnetic disk with a lubricating film having a film thickness of. The magnetic disk is rotated at 20 rpm by a disk rotation mechanism, the inside of the chamber is evacuated from the exhaust port 21, and then hexafluoroethane 10 Torr and fluorine 10 Torr as radical precursors are flown from the gas inlet 22 at 20 sccm and at the same time from the nozzle 14. 3T perfluoropropene
Orr was passed at 5 sccm, ArF excimer laser light (193 nm, 200 mJ / pulse, 50 Hz) was condensed by the quartz condenser lens 12, and dielectric breakdown (breakdown) was performed for 5 minutes for radical treatment. The low-pressure mercury lamp 15 was also turned on at the same time during the laser beam focusing. The radicals in this example include carbon and fluorine. After the above process,
When the lubricating film thickness of the magnetic disk was measured by FT-IR, it was slightly increased from 3.0 nm before processing to 3.4 nm. This is due to the photodielectric breakdown and the mechanism for reinforcing the lubricating film by the irradiation of ultraviolet light.
【0038】このようにして形成された本実施例の磁気
ディスクを実施例1と同じ条件でCSS試験により寿命
評価を行った。その結果、本実施例の磁気ディスクで
は、繰り返し回数950,000回後においても磁気デ
ィスクに損傷が見られず、実施例1と同様に顕微FT−
IRで試験後の摺動部の潤滑膜厚を定量すると2.1n
m(当初の膜厚3nm)となり、ラジカル処理により摺
動時の耐飛散性が向上していることが明らかになった。The life of the thus-formed magnetic disk of this example was evaluated by a CSS test under the same conditions as in Example 1. As a result, in the magnetic disk of the present example, no damage was observed in the magnetic disk even after the number of repetitions was 950,000, and the microscopic FT- was the same as in Example 1.
Quantifying the lubricating film thickness of the sliding part after the test by IR is 2.1n
m (the initial film thickness was 3 nm), and it was revealed that the radical treatment improved the scattering resistance during sliding.
【0039】さらに、本実施例の磁気ディスクと参照デ
ィスクを60℃、40%RHという環境下で10MBの
データの連続書き込み・読みだし試験を行ったところ、
参照磁気ディスクでは、試験開始後2時間後にエラーが
現れたのに対して、本実施例の場合は、24時間後にお
いても正常に書き込み・読みだし動作が行われ、本実施
例の磁気ディスクの高い耐環境性が確認された。Further, the magnetic disk and the reference disk of this embodiment were subjected to a continuous writing / reading test of 10 MB of data under the environment of 60 ° C. and 40% RH.
In the reference magnetic disk, an error appeared 2 hours after the start of the test, whereas in the case of the present embodiment, the normal writing / reading operation was performed even after 24 hours, and High environmental resistance was confirmed.
【0040】<実施例4>図5は本発明の他の実施例に
関わる磁気ディスクの製造装置の概略断面図である。以
下、図面にしたがって説明すると、同図において6は磁
気ディスク、13はディスク回転機構、16はラジカル
を生成するレーザーアブレーション用のターゲット(本
実施例ではペルフルオロポリエーテルグリースを表面に
塗布したテトラフルオロポリエチレン板)、17は合成
石英製凸面鏡、18は真空チャンバー、19は凸面鏡と
アブレーション用ターゲットを切り替えるための直線移
動機構、20は紫外域レーザー光23が入射するための
石英窓である。22はガス導入口である。<Embodiment 4> FIG. 5 is a schematic sectional view of a magnetic disk manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to the drawings, 6 is a magnetic disk, 13 is a disk rotating mechanism, and 16 is a target for laser ablation that produces radicals (in this embodiment, tetrafluoropolyethylene coated with perfluoropolyether grease on the surface thereof). Plate), 17 is a convex mirror made of synthetic quartz, 18 is a vacuum chamber, 19 is a linear movement mechanism for switching between the convex mirror and the target for ablation, and 20 is a quartz window for incidence of the ultraviolet laser light 23. 22 is a gas inlet.
【0041】実施例2と同様に潤滑膜まで形成した3.
5インチ磁気ディスク6をチャンバー18にいれ、排気
口21から真空に引きながら、回転機構により30rp
mで回転した。そして石英窓20からKrFエキシマー
レーザー光(248nm)をf=600mmの石英レン
ズ12で入射し、アブレーション用ターゲット16上で
焦点を結ぶようにした。照射条件は400mJ/パル
ス、繰り返し100Hz、照射時間は1分間である。こ
のアブレーションによりターゲット16からフッ素、炭
素及び酸素を含むラジカルが生成され、ディスク表面が
ラジカル処理された。2. A lubricating film was formed in the same manner as in Example 2.
Put the 5-inch magnetic disk 6 in the chamber 18 and evacuate it from the exhaust port 21 while rotating it to 30 rp.
Rotated at m. Then, KrF excimer laser light (248 nm) was made incident from the quartz window 20 by the quartz lens 12 of f = 600 mm, and focused on the ablation target 16. The irradiation condition is 400 mJ / pulse, repetition is 100 Hz, and irradiation time is 1 minute. By this ablation, radicals containing fluorine, carbon and oxygen were generated from the target 16, and the disk surface was radical-treated.
【0042】アブレーション後、直線移動機構19によ
り凸面鏡17にレーザー光23があたるようにし、ガス
導入口22からテトラフルオロエチレンを1Torr、
50sccmで導入しながら石英レンズ12をはずして
10mJ/パルスの条件でデフォーカスしながら2分間
レーザー光をディスク表面に照射した。After the ablation, the laser beam 23 is directed to the convex mirror 17 by the linear moving mechanism 19, and tetrafluoroethylene is fed at 1 Torr from the gas inlet 22.
While introducing at 50 sccm, the quartz lens 12 was removed, and the disk surface was irradiated with laser light for 2 minutes while defocusing under the condition of 10 mJ / pulse.
【0043】このようにしてラジカル処理とエキシマー
レーザー光の照射処理がなされた本実施例の磁気ディス
クを、実施例1と同じ条件でCSS試験により寿命評価
を行った。その結果、本実施例の磁気ディスクでは、繰
り返し回数850,000回後においても磁気ディスク
に損傷が見られず、実施例1と同様の顕微FT−IRで
試験後の摺動部の潤滑膜厚を定量すると1.8nmとな
り(当初の膜厚3nm)、ラジカル処理により摺動時の
耐飛散性が向上していることが明らかになった。The life of the magnetic disk of this example which had been subjected to the radical treatment and the excimer laser light irradiation treatment in this way was evaluated by a CSS test under the same conditions as in the first embodiment. As a result, in the magnetic disk of this example, no damage was observed in the magnetic disk even after the number of repetitions of 850,000, and the lubricating film thickness of the sliding portion after the test was performed by the same microscopic FT-IR as in Example 1. Was determined to be 1.8 nm (the initial film thickness was 3 nm), and it was revealed that the radical treatment improved the scattering resistance during sliding.
【0044】<実施例5>実施例1でラジカル前駆体と
して用いたフッ素ガスの代わりに、この例ではアンモニ
アガスを用い、実施例1と同様の方法でラジカル処理を
した。この場合、生成したラジカルは窒素を含むもので
あり、ラジカル処理の結果は実施例1とほぼ同等の効果
が得られた。Example 5 Instead of the fluorine gas used as the radical precursor in Example 1, ammonia gas was used in this example, and radical treatment was carried out in the same manner as in Example 1. In this case, the radicals produced contained nitrogen, and the results of radical treatment were almost the same as in Example 1.
【0045】<実施例6>実施例1でラジカル前駆体と
して用いたフッ素ガスの代わりに、この例ではジボラン
(B2H6)を用いて実施例1と同様の方法でラジカル処
理をした。この場合、生成したラジカルはホウ素を含む
ものであり、ラジカル処理の結果は実施例1とほぼ同等
の効果が得られた。Example 6 In place of the fluorine gas used as the radical precursor in Example 1, diborane (B 2 H 6 ) was used in this example to carry out the radical treatment in the same manner as in Example 1. In this case, the generated radicals contained boron, and the result of the radical treatment was almost the same as that of Example 1.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上、詳述したように本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、第1の目的
達成手段によれば、保護膜上に形成されていた潤滑剤と
保護膜の界面にはラジカル照射により反応生成物層が形
成され、強固な化学結合が生じ潤滑膜の耐性を格段に改
善した記録媒体を実現することができた。As described above in detail, the present invention has achieved the intended purpose. That is, according to the first object achieving means, the reaction product layer is formed by radical irradiation at the interface between the lubricant formed on the protective film and the protective film, and a strong chemical bond is generated, resulting in the durability of the lubricating film. It was possible to realize a recording medium with marked improvement.
【0047】また、第2の目的達成手段によれば、各種
ラジカル処理により、潤滑膜の耐性を格段に改善した記
録媒体を容易に得ることができるようになった。すなわ
ち、ラジカル処理により潤滑剤膜と保護膜の界面付近の
潤滑剤分子と保護膜表面が励起される。この界面励起に
より、界面付近の潤滑剤分子と保護膜表面の反応を引き
起こす効果と界面付近にある潤滑剤塗布工程前に保護膜
表面に付いた汚染物を排除する効果が生じる。前者の反
応によって潤滑剤分子と保護膜表面の間に強固な化学結
合が生成し、さらに、このほかに潤滑剤分子の切断と再
結合、保護膜表面の修飾(改質)がある。この結果、潤
滑剤分子は、あるところでは短くなり、あるところでは
互いに複雑に絡み合って離散しにくい構造となる。この
ために、磁気ヘッドとの摺動中でも潤滑膜の減少・離散
による摺動特性の劣化が緩和されて、長寿命で信頼性に
優れた記録媒体が実現される。Further, according to the second object achieving means, it becomes possible to easily obtain a recording medium in which the durability of the lubricating film is remarkably improved by various radical treatments. That is, the radical treatment excites the lubricant molecules near the interface between the lubricant film and the protective film and the surface of the protective film. This interface excitation has an effect of causing a reaction between the lubricant molecules near the interface and the surface of the protective film and an effect of eliminating contaminants attached to the surface of the protective film before the lubricant coating step near the interface. A strong chemical bond is generated between the lubricant molecule and the surface of the protective film by the former reaction, and in addition, cleavage and recombination of the lubricant molecule and modification (modification) of the surface of the protective film are performed. As a result, the lubricant molecules are shortened at some places and intricately entangled with each other at some places to have a structure that is difficult to be dispersed. For this reason, the deterioration of the sliding characteristics due to the reduction and dispersion of the lubricating film is alleviated even while sliding with the magnetic head, and a recording medium having a long life and excellent reliability is realized.
【0048】また、上記の効果に加えて、ラジカルを作
用させるときに、同時にあるいは事後に赤外域あるいは
紫外域の光を照射することによって保護膜表面と潤滑剤
分子の間に更に強固な結合エネルギー(30kcal/mol
以上)を持つ結合を生成することができる。このことに
よりラジカル照射の効果とあいまって、潤滑剤分子と保
護膜表面に密度の高い化学結合を生成することを促進す
る。光照射は、この化学結合生成の障害となる保護膜と
潤滑膜界面に存在する小分子量の炭化水素系を中心とし
た汚染物を励起して膜外に排除する効果も持つ。これら
の効果により、磁気記録装置のおかれた環境の変動、す
なわち、温度変化、湿度変化、気圧変化に強く、汚染物
質による潤滑膜の破壊の少ない耐環境性に優れた記録媒
体が実現できる。In addition to the above effects, when a radical is made to act, the binding energy between the protective film surface and the lubricant molecule is further strengthened by irradiating light in the infrared or ultraviolet region at the same time or after the action. (30 kcal / mol
The above can be generated. This, together with the effect of radical irradiation, promotes the formation of dense chemical bonds between the lubricant molecules and the surface of the protective film. The light irradiation also has the effect of exciting contaminants, mainly hydrocarbons of small molecular weight, existing at the interface between the protective film and the lubricating film, which interferes with the formation of chemical bonds, and remove them to the outside of the film. Due to these effects, it is possible to realize a recording medium which is resistant to environmental changes in the magnetic recording apparatus, that is, temperature changes, humidity changes, and atmospheric pressure changes, and which is less likely to damage the lubricating film due to contaminants and has excellent environmental resistance.
【0049】また、第3の目的達成手段によれば、比較
的簡単な構成でラジカル処理槽値を実現することがで
き、上記第2の目的達成手段である記録媒体の製造方法
を容易に実施することができるようになった。Further, according to the third object achieving means, it is possible to realize the radical processing tank value with a relatively simple structure, and the recording medium manufacturing method which is the second object achieving means can be easily carried out. I was able to do it.
【図1】本発明記録媒体の一実施例となる要部概略断面
図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of an embodiment of a recording medium of the present invention.
【図2】本発明の一実施例となる記録媒体の製造方法及
び製造装置を説明する装置構成の要部概略断面図であ
る。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of an apparatus configuration for explaining a recording medium manufacturing method and a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の同じく他の実施例となる装置構成の要
部概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of a device configuration according to another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の同じく他の実施例となる装置構成の要
部概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part of a device configuration according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の同じく他の実施例となる装置構成の要
部概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a main part of a device configuration according to another embodiment of the present invention.
1…ニッケルメッキつきアルミ合金基板、 2…クロ
ム膜、 3…磁気記録膜、 4…保護
膜、 5…潤滑膜、 6…磁気
ディスク、 7…直流グロー放電電極、 8…真空
チャンバー、 9…CVD付き真空チャンバー、 10…CV
D用電極、 11…誘電破壊用真空チャンバー、 12…石英
製集光レンズ、 13…ディスク回転機構、 14…ガス
導入用ノズル、 15…低圧水銀灯、 16…レーザーアブレーション用ターゲット、 17…石英製凸面鏡、 18…レーザーアブレーション用真空チャンバー、 19…直線移動機構、 20…石英
製窓、 21…排気口、 22…ガス
導入口、 23…レーザ光、 24…レー
ザストッパ、 25…ラジカル反応生成物層。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Aluminum alloy substrate with nickel plating, 2 ... Chrome film, 3 ... Magnetic recording film, 4 ... Protective film, 5 ... Lubrication film, 6 ... Magnetic disk, 7 ... DC glow discharge electrode, 8 ... Vacuum chamber, 9 ... CVD With vacuum chamber, 10 ... CV
Electrode for D, 11 ... Vacuum chamber for dielectric breakdown, 12 ... Quartz condensing lens, 13 ... Disk rotation mechanism, 14 ... Gas introduction nozzle, 15 ... Low-pressure mercury lamp, 16 ... Laser ablation target, 17 ... Quartz convex mirror , 18 ... Vacuum chamber for laser ablation, 19 ... Linear movement mechanism, 20 ... Quartz window, 21 ... Exhaust port, 22 ... Gas inlet port, 23 ... Laser light, 24 ... Laser stopper, 25 ... Radical reaction product layer.
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:06 30:08 40:18 50:08 (72)発明者 藤巻 成彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication C10N 30:06 30:08 40:18 50:08 (72) Inventor Naruhiko Fujimaki Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 292 Co., Ltd.Hitachi Manufacturing Technology Research Center
Claims (16)
膜と潤滑膜とが順次積層されてなる磁気記録媒体におい
て、前記保護膜と潤滑膜との界面にラジカル反応生成物
層を介在せしめて成る磁気記録媒体。1. A magnetic recording medium in which at least a magnetic film, a protective film, and a lubricating film are sequentially laminated on the surface of a non-magnetic substrate, and a radical reaction product layer is interposed at the interface between the protective film and the lubricating film. Magnetic recording medium.
膜とフッ素、炭素、ホウ素及び酸素の少なくとも一種の
ラジカルとの反応生成物から成る請求項1記載の磁気記
録媒体。2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the radical reaction product is a reaction product of a protective film, a lubricating film, and at least one radical of fluorine, carbon, boron and oxygen.
潤滑膜がフッ素系有機高分子膜から成る請求項1もしく
は2記載の磁気記録媒体。3. The protective film comprises a carbon-based protective film,
The magnetic recording medium according to claim 1 or 2, wherein the lubricating film comprises a fluorine-based organic polymer film.
膜と潤滑膜とを順次積層、形成する工程を有してなる磁
気記録媒体の製造方法において、前記潤滑膜の形成工程
後に前記基板の潤滑膜面をラジカル処理する工程を付加
することにより、少なくとも前記保護膜と潤滑膜との界
面にラジカル反応生成物層を形成せしめて成る磁気記録
媒体の製造方法。4. A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising a step of sequentially laminating and forming at least a magnetic film, a protective film and a lubricating film on a surface of a non-magnetic substrate, wherein the substrate is formed after the step of forming the lubricating film. A method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein a radical reaction product layer is formed at least at the interface between the protective film and the lubricating film by adding a step of radically treating the surface of the lubricating film.
及び紫外域の少なくとも一方の光を上記潤滑膜面に照射
する工程とを有して成る請求項4記載の磁気記録媒体の
製造方法。5. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 4, further comprising the step of irradiating the surface of the lubricating film with at least one light in the infrared region and the ultraviolet region together with the step of performing the radical treatment.
素、ホウ素及び酸素の少なくとも一種の元素を含むラジ
カル原料ガスをプラズマ存在下に供給してラジカルを生
成せしめ、これを上記潤滑膜面に照射する工程として成
る請求項4もしくは5記載の磁気記録媒体の製造方法。6. In the step of performing the radical treatment, a radical source gas containing at least one element of fluorine, carbon, boron and oxygen is supplied in the presence of plasma to generate radicals, and the surface of the lubricating film is irradiated with the radicals. 6. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 4, which comprises the step of:
供給してラジカルを生成せしめ、これを上記潤滑膜面に
照射する工程のプラズマ発生源を、希ガスを放電ガスと
する直流グロー放電、RF放電、マイクロ波放電、コロ
ナ放電、無声放電、電子サイクロトロン共鳴プラズマ及
び衝撃波プラズマの少なくとも一種で構成して成る請求
項4もしくは5記載の磁気記録媒体の製造方法。7. A direct current glow discharge in which a rare gas is used as a discharge gas is used as a plasma generation source in a step of supplying the radical source gas in the presence of plasma to generate radicals, and irradiating the radical film with the radicals. 6. The method for producing a magnetic recording medium according to claim 4, comprising at least one of discharge, microwave discharge, corona discharge, silent discharge, electron cyclotron resonance plasma and shock wave plasma.
生の気体状前駆体に紫外域もしくは赤外域のレーザを照
射するか、もしくはシンクロトロン軌道放射光を照射し
てラジカルを生成せしめ、これを上記潤滑膜面に照射す
る工程として成る請求項4もしくは5記載の磁気記録媒
体の製造方法。8. In the step of performing the radical treatment, a radical-generating gaseous precursor is irradiated with a laser in an ultraviolet region or an infrared region, or is irradiated with synchrotron orbit radiating light to generate radicals, and the radicals are generated. 6. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 4, which comprises a step of irradiating the surface of the lubricating film.
生の固体もしくは液体原料ターゲットに紫外域もしくは
赤外域のレーザを照射してラジカルを生成せしめ、これ
を上記潤滑膜面に照射する工程として成る請求項4もし
くは5記載の磁気記録媒体の製造方法。9. The step of subjecting the radical treatment to a step of irradiating a solid or liquid raw material target for radical generation with a laser in the ultraviolet region or infrared region to generate radicals, and irradiating the surface of the lubricating film with the radicals. Item 4. A method of manufacturing a magnetic recording medium according to Item 4 or 5.
オロアルケンもしくはペルフルオロアルキンの共存下で
処理する工程として成る請求項4もしくは5記載の磁気
記録媒体の製造方法。10. The method for producing a magnetic recording medium according to claim 4, wherein the step of performing the radical treatment is a step of treating in the presence of perfluoroalkene or perfluoroalkyne.
バー内にラジカルを発生する手段と、前記チャンバー内
に保護膜上に予め潤滑膜を被覆した磁気記録媒体を保持
する手段と、前記ラジカル発生手段により生成せしめた
ラジカルを前記潤滑膜面に照射するラジカル処理手段と
を有して成る磁気記録媒体の製造装置。11. A radical processing chamber, means for generating radicals in the chamber, means for holding a magnetic recording medium in which a protective film is coated in advance with a lubricating film in the chamber, and radical generating means. An apparatus for manufacturing a magnetic recording medium, comprising: radical processing means for irradiating the surface of the lubricating film with the radicals.
ガスをプラズマ存在下に供給してラジカルを生成せしめ
る手段として成る請求項11記載の磁気記録媒体の製造
装置。12. A magnetic recording medium manufacturing apparatus according to claim 11, wherein said radical generating means is means for supplying radical source gas in the presence of plasma to generate radicals.
電、RF放電、マイクロ波放電、コロナ放電、無声放
電、電子サイクロトロン共鳴プラズマ及び衝撃波プラズ
マの少なくとも一種の方法により希ガスを放電させる手
段で構成して成る請求項12記載の磁気記録媒体の製造
装置。13. The plasma generating means comprises means for discharging a rare gas by at least one method of direct current glow discharge, RF discharge, microwave discharge, corona discharge, silent discharge, electron cyclotron resonance plasma and shock wave plasma. 13. The magnetic recording medium manufacturing apparatus according to claim 12.
生させる固体もしくは液体原料ターゲットに紫外域もし
くは赤外域のレーザを照射してラジカルを生成せしめる
手段として成る請求項11記載の磁気記録媒体の製造装
置。14. The apparatus for producing a magnetic recording medium according to claim 11, wherein the radical generating means is means for irradiating a solid or liquid raw material target for generating radicals with a laser in the ultraviolet region or infrared region to generate radicals. ..
び紫外域の少なくとも一方の光を上記潤滑膜面に照射す
る手段を具備して成る請求項11記載の磁気記録媒体の
製造装置。15. The apparatus for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 11, further comprising means for irradiating the surface of the lubricating film with at least one light in the infrared region and the ultraviolet region together with the radical generating means.
オロアルケンもしくはペルフルオロアルキンの導入手段
を具備して成る請求項11記載の磁気記録媒体の製造装
置。16. The apparatus for producing a magnetic recording medium according to claim 11, further comprising a means for introducing a perfluoroalkene or a perfluoroalkyne together with the radical generating means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33827191A JPH05174354A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Magnetic recording medium and production thereof and apparatus for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33827191A JPH05174354A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Magnetic recording medium and production thereof and apparatus for producing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05174354A true JPH05174354A (en) | 1993-07-13 |
Family
ID=18316558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33827191A Pending JPH05174354A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Magnetic recording medium and production thereof and apparatus for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05174354A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6949301B2 (en) | 2000-09-28 | 2005-09-27 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Magnetic recording medium, the manufacturing method and magnetic recording apparatus using the same |
JP2007026587A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Fujitsu Ltd | Magnetic recording medium, head slider and magnetic recording apparatus |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP33827191A patent/JPH05174354A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6949301B2 (en) | 2000-09-28 | 2005-09-27 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Magnetic recording medium, the manufacturing method and magnetic recording apparatus using the same |
JP2007026587A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Fujitsu Ltd | Magnetic recording medium, head slider and magnetic recording apparatus |
JP4652163B2 (en) * | 2005-07-20 | 2011-03-16 | 富士通株式会社 | Magnetic recording medium, head slider and magnetic recording apparatus |
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