(57)【要約】【課題】ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッドといった耐摩耗性の低い高感度ヘッドを用いたシステム設計を可能とし、高性能で高信頼性を有し、かつ安価な強磁性金属薄膜を磁性層として用いたフレキシブル磁気ディスク媒体を提供すること。【解決手段】可撓性高分子支持体の少なくとも一方の面に強磁性金属薄膜からなる磁性層を有し、該磁性層を有する側の表面を原子間力顕微鏡で測定した１０点平均粗さＲｚが１５〜４０ｎｍであって、該表面における基準面からの高さが１０ｎｍに存在する突起数が０．１〜１０個／μｍ２であることを特徴とするフレキシブル磁気ディスク媒体。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性高分子支持体の少なくとも一方の面に強磁性金属薄膜からなる磁性層を有し、該磁性層を有する側の表面を原子間力顕微鏡で測定した１０点平均粗さＲｚが１５〜４０ｎｍであって、該表面における基準面からの高さが１０ｎｍに存在する突起数が０．１〜１０個／μｍ２であることを特徴とするフレキシブル磁気ディスク媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル情報の記録に使用するフレキシブル磁気ディスク媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。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ドライブ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。
【０００４】
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、フレキシブル磁気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。
【０００５】
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ての使用を考えると、未だ十分な性能とはいえない。また光ピックアップの構造が複雑であるため、ドライブの小型化が難しいという課題もある。
【０００６】
デジタルカメラやデジタルビデオレコーダー用の記録媒体としては現在半導体メモリーを内蔵したスマートメディア等が主流となっているが、このような半導体メモリー媒体は記憶容量に対するコストが他の上記の磁気および光ディスク媒体と比較して非常に高く、高容量化と低価格化を同時に満たすことは難しい。
【０００７】
一方、フレキシブル磁気ディスクは基板がフレキシブルであるため可換性に優れているが、現在市販されているフレキシブル磁気ディスクは記録膜が磁性体を高分子バインダー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。
【０００８】
特許文献１には、高分子フィルム上に強磁性金属薄膜を設けたフレキシブル磁気ディスクであって、その表面に直径３０ｎｍから２００ｎｍかつ高さが１０ｎｍ〜７０ｎｍの微小突起を１平方μｍあたり１〜１００個の密度で有するフレキシブル磁気ディスクを開示し、２０００ｒｐｍ以上の回転数で回転させながら、ＭＲヘッドにて、記録再生を行う方式を開示し、トラック幅２．２μｍ、線記録密度１００ｋＦＣＩの信号の記録再生を行っている。
しかしながら、近年の高密度化の要求は、高く、更に狭トラック化、高線記録密度化が望まれている。
ところが、大容量の書き換え可能なフレキシブル磁気ディスク媒体は、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。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１０１６４８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッドといった耐摩耗性の低い高感度ヘッドを用いたシステム設計を可能とし、高性能で高信頼性を有し、かつ安価な強磁性金属薄膜を磁性層として用いたフレキシブル磁気ディスク媒体を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、可撓性高分子支持体の少なくとも一方の面に強磁性金属薄膜からなる磁性層を有し、該磁性層を有する側の表面を原子間力顕微鏡で測定した１０点平均粗さＲｚが１５〜４０ｎｍであって、該表面における基準面からの高さが１０ｎｍに存在する突起数が０．１〜１０個／μｍ２であることを特徴とするフレキシブル磁気ディスク媒体によって達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のフレキシブル磁気ディスク媒体（以下、単に磁気ディスクともいう）は、その支持体として可撓性高分子支持体を用いるので、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触時の衝撃が軽減され、非常に低い突起から構成される特定の表面特性による真実接触面性の低減によって磁気ヘッドと磁気ディスクとが安定に接触摺動するので、安定したヘッド走行が可能となり、またＭＲヘッドやＧＭＲヘッドといった磨耗に弱い高感度磁気ヘッドを用いた記録システムにおいても、磁気ヘッドを破壊することなく、長期間の動作が可能となる。
【００１３】
本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施の形態に係るフレキシブル磁気ディスク媒体は、中心部にセンターホールが形成された構造であり、金属や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、磁気ディスクへの信号記録や再生が行われる。
【００１４】
本発明の磁気ディスクは可撓性高分子支持体からなるディスク状支持体の少なくとも一方の面に、少なくとも、強磁性金属薄膜からなる磁性層を有するものであるが、さらに、表面性とガスバリア性を改善する下塗り層、磁性層の磁気特性を改善する下地層、磁性層、磁性層を腐食や摩耗から保護する保護層、及び潤滑剤の付与により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。
【００１５】
支持体は、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、可撓性を備えた樹脂フィルム（可撓性高分子支持体）で構成されている。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。
【００１６】
また、支持体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、支持体自身に起因する反りやうねりを軽減することができ、磁気記録層の耐傷性を著しく改善することがきる。
【００１７】
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。
【００１８】
支持体の大きさ、つまり磁気ディスクの大きさは直径２０ｍｍ〜１５０ｍｍであって、厚みは、通常、１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは３０μｍ〜７０μｍである。支持体の厚みが薄いと、高速回転時の安定性が低下し、面ぶれが増加する。一方、支持体の厚みが厚いと、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。
【００１９】
支持体の腰の強さは、下記式で表され、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（≒６．９〜１４．７ＭＰａ）がより好ましい。
支持体の腰の強さ＝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。
【００２０】
支持体の表面は、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。支持体表面の凹凸は、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平均中心線粗さ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、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した１０点平均粗さＲｚで５００ｎｍ以内、好ましくは２００ｎｍ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平均中心線粗さ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、ＡＦＭで測定した１０点平均粗さＲｚで６０ｎｍ以内、好ましくは３０ｎｍ以内である。
【００２１】
支持体表面には、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。支持体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。
【００２２】
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支持体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。
【００２３】
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、可撓性フィルムからなる支持体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支持体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、磁性層形成時に支持体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。
【００２４】
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。
【００２５】
微小突起の高さ（本発明の突起数における基準面からの突起の高さと同義）は５ｎｍ〜２５ｎｍが好ましく、７ｎｍ〜１８ｍｍがより好ましい。微小突起の高さをこの範囲とすると、記録再生ヘッドと媒体のスペーシングロスが小さくなり、信号の記録再生特性が良化し、摺動特性の改善効果が得られる微小突起の密度は０．１〜１０個／μｍ２が好ましく、１〜５個／μｍ２がより好ましい。微小突起の密度を上記範囲とすることにより、摺動特性の改善効果が大きくなり、凝集粒子の減少によって高い突起が減少して記録再生特性が良化する。
【００２６】
また、バインダーを用いて前記微小突起を支持体表面、あるいは平滑化下塗膜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。
【００２７】
支持体と後述の下地層の間には、支持体あるいは下塗り層から発生するガス性分を遮蔽することを目的としたガスバリア層を設けることが好ましい。このガスバリア層は下地層の結晶配向性を高めるために用いられるシード層となる材料も使用することができる。このようなガスバリア層としてはＣ、ダイヤモンドライクカーボン、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕやその合金、Ａｇやその合金などを使用することができる。
【００２８】
支持体と磁性層との間、あるいはガスバリア層と磁性層の間には、下地層を設けることが好ましい。下地層としてはＣｒまたはＣｒとＴｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ等から選ばれる金属との合金、Ｒｕなどを挙げることができる。これらの物質は単独で用いてもよく、二層以上を組合せて用いてもよい。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。下地層の厚みは１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍが特に好ましい。
【００２９】
磁性層は、ディスク面に対して垂直方向に磁化容易軸を有するいわゆる垂直磁気記録膜でもよいし、現在のハードディスクで主流となっている面内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。
【００３０】
磁性層は前述の通り、強磁性金属薄膜が使用できるが、好ましくはコバルトを含有する強磁性金属合金であり、特に好ましくはコバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合物からなる磁性層である。この磁性層では強磁性金属合金と非磁性酸化物は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おり、強磁性金属合金粒子の大きさは１ｎｍから５０ｎｍ程度である。この様な構造となることで、高い保磁力を達成でき、また磁性粒子サイズの分散性が均一となるため、低ノイズ媒体を達成することができる。
【００３１】
コバルトを含有する強磁性金属合金としてはＣｏとＣｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔａ等の元素との合金が使用できるが、記録特性を考慮するＣｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｂ等が特に好ましい。
【００３２】
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合物を用いる場合の非磁性酸化物としてはＳｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ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。またこの酸化物を窒化物で置き換えることも可能である。
【００３３】
コバルトを含有する強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合物を用いる場合の混合比は、強磁性金属合金：非磁性酸化物＝９５：５〜８０：２０（モル比）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、保持力が低下してしまう。逆にこれよりも少なくなると、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。
【００３４】
磁性層の厚みとしては好ましくは５ｎｍ〜６０ｎｍ、さらに好ましくは１０ｎｍ〜２５ｎｍの範囲である。これよりも厚みが厚くなるとノイズが著しく増加してしまい、逆に厚みが薄くなると、出力が著しく減少してしまう。
【００３５】
強磁性金属合金、あるいは強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合物からなる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公知のＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法のいずれも使用可能である。スパッタ方式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。
【００３６】
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。また強磁性金属合金の粒子分離を促進するため、あるいは非磁性酸化物の酸素含有率を調整するために微量の酸素ガスを導入してもかまわない。
【００３７】
スパッタ法で強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合物からなる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、コバルトを含有する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で作製することができる。
【００３８】
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、酸化コバルト、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。
【００３９】
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が好ましく、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、反応性スパッタ法で作製される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。
【００４０】
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、磁気記録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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
フッ素系潤滑剤としては、上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。
【００４４】
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。
【００４５】
上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。潤滑剤の厚みとしては、０．１〜３ｎｍが好ましく、０．５〜２ｎｍが特に好ましい。
【００４６】
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。防錆剤量としては、前記潤滑剤への混合比として０．０１〜１００質量％が好ましく、０．１〜５０質量％が特に好ましい。
【００４７】
本発明では上述のフレキシブル磁気ディスク媒体の磁性層が設けられる側の表面において、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した１０点平均粗さＲｚが１５〜４０ｎｍであって、基準面からの高さが１０ｎｍに存在する突起数が０．１〜１０個／μｍ２であることを特徴とするフレキシブル磁気ディスク媒体を用いるものである。
【００４８】
表面性の設計を行うにはＡＦＭを用いる。ＡＦＭで測定した１０点平均粗さＲｚが１５〜４０ｎｍであって、基準面からの高さが１０ｎｍに存在する突起数が０．１〜１０個／μｍ２とする。この様な表面性に設計することでＭＲヘッドやＧＭＲヘッドを用いた高密度可換型ディスクシステムに使用可能な磁気ディスクとすることができる。
【００４９】
Ｒｚの効果は磁気ヘッドと磁気ディスクのスペーシング量を低減し、２００ｋＦＣＩ以上の高線記録密度の領域においても十分な記録再生特性、記録分解能をえることができるようになる。さらにＲｚの低減はＭＲヘッドやＧＭＲヘッドの破壊を防止につながる。Ｒｚは小さい方が好ましく、１５〜３０ｎｍとすることがさらに好ましい。またＲｚの評価方法は３０μｍ×３０μｍの面積についてＡＦＭで測定を行い、１０点平均粗さを求める。測定個所は３個所以上が好ましく、さらに好ましくは５個所以上である。
【００５０】
一方、基準面からの高さが１０ｎｍの高さに存在する突起の個数を本発明に制御することは、ヘッドと磁気ディスクが接触する際の摩擦力を低減させ、安定な摺動を可能とさせる機能を有する。フレキシブル磁気ディスクはヘッドと接触摺動するため、適度な表面粗さを付与しないと、ヘッドと磁気ディスク間の摩擦力が異常に高くなり、メディア削れ、ヘッド破壊、エラーレートの悪化、スピンドルのトルク上昇による装置停止につながる危険がある。しかし、ヘッドと磁気ディスクの摩擦力を低減しようとして高い突起を付与するとスペーシング量が増加してしまい、高密度記録が不可能になる。したがって、突起高さと密度には適切な範囲があり、その設計はＡＦＭ測定において基準面からの高さが１０ｎｍに存在する突起数が０．１〜１０個／μｍ２とすれば良いことがわかった。
上記突起数は、具体的には、ＤＩＧＩＴＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ社製のＮＡＮＯＳＣＯＰＥＩＩＩを用い、コンタクトモードで３０μｍ平方（９００μｍ２）を測定し、突起と窪みの体積が等しくなる面を基準面とし、基準面から１０ｎｍの高さの面でスライスした場合に面にスライスされるか、面に接触される突起のカウントをして求められる。即ち、該突起数とは、基準面からの高さが１０ｎｍ以上である突起の１μｍ２当たりの数である。該突起としては、基準面からの高さは、１０〜３０ｎｍが好ましく、１０〜２０ｎｍが更に好ましい。
【００５１】
上記の様な構成の強磁性金属薄膜を磁性層とするフレキシブル磁気ディスクはそのままの状態では下塗り表面上に塗布した微小突起の凝集物が存在することがあり、実際に塗布した粒子より高い突起が存在することがある。この様な欠陥はＭＲヘッドやＧＭＲヘッドなどの耐摩耗性が低い高感度ヘッドを使用する場合に、磁気信号のドロップアウトやエラーにつながるだけではなく、これらの磁気ヘッドを破壊してしまうことがある。特に磁気ディスクとヘッドが接触摺動するフレキシブル磁気システムの場合、この影響が顕著となる。したがって、微小突起を形成する際の微粒子の分散性は非常に重要であり、完全に凝集することなく存在することが要求される。このためには、微粒子の分散剤としてシランカップリング剤を用いたり、あらかじめ塗布溶剤に分散されたオルガノシリカゾルを使用するとよい。また塗布溶剤に関しても下塗り層表面に親和性が高い溶剤を使用することによって、乾燥むらによる微粒子の凝集を防止することができる。
【００５２】
しかし、実際には完全に凝集を防止することは難しいので、そのような場合や他の原因で磁気ディスク表面に高い突起が形成された場合には、研磨テープによるバーニッシュ加工を用いることが好ましい。ハードディスク型磁気ディスクのバーニッシュ方法としてはバーニッシュヘッド、グライドヘッドを実際に磁気ディスク上を浮上走行させ、バーニッシュ加工を行うことが一般的であるが、この方法でフレキシブル磁気ディスクを加工しようとすると、バーニッシュヘッドの浮上量が安定しないため、磁気ディスク全面を均一な精度で加工することが難しい。
【００５３】
本発明の磁気ディスク表面を得るためのバーニッシュ方法としては研磨テープを磁気ディスク表面に押し当て、加工する方法を用いることが好ましい。この際、研磨テープを磁気ディスク表面に押し当てるには研磨テープをバックアップロールやバックアップパッドに沿わせ、このバックアップローラーやバックアップパッドの規制力を利用して磁気ディスクと研磨テープを接触させれば良い。フレキシブル磁気ディスクは研磨テープの押し付けによって容易に変形するため、その反対面からも、規制部材を押し付けることが好ましく、更に好ましくは同様にバックアップロールあるいはバックアップパッドに沿わせた研磨テープを押し付けて両面同時にバーニッシュ加工することが好ましい。また反対面からエアーでディスクを研磨テープに押し付けることもできるが、エアー流によって逆にコンタミネーションが付着することがあるので、当該装置にその防止手段を設けることが好ましい。
本発明に用いられるバックアップロールやバックアップパッドは、公知のものを用いることができる。
【００５４】
テープの押し付け圧としては５０〜２００ｇｆ／ｃｍ（４９〜１９６Ｎ／ｍ）の範囲が好ましい。研磨テープの種類にも依存するが、この範囲に圧力を設定することによりバーニッシュ効果を確保すると共に磁気ディスクへの加工キズの発生が抑制されるので好ましい。バーニッシュの適切な加工については詳細に後述する。
【００５５】
研磨テープの送り速度は１０ｍｍ／ｍｉｎ〜１００ｍｍ／ｍｉｎの範囲が、研磨テープに加工くずが付着し難く、そのため加工キズが発生し難く、かつ研磨テープの消費量も抑制されるため好ましい。
【００５６】
磁気ディスクの回転速度は５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍが、加工キズが発生し難く、磁気ディスクの回転が安定となり、加工の均一性が得られるので好ましい。
【００５７】
研磨テープ幅と磁気ディスクの加工幅が同じか、研磨テープの方が広い場合には、研磨テープと磁気ディスクは相対的に移動せず、加工が可能であるが、研磨テープ幅の法が磁気ディスク加工幅よりも狭い場合には磁気ディスクに対して研磨テープ位置を移動させて加工幅を確保する。この際、加工位置の最内周から外周に研磨テープを引き抜く方法が最も好ましい。引き抜き速度は５０〜７００ｍｍ／ｓｅｃとすると、加工キズが発生し難く、バーニッシュ効果が確保されるので好ましい。加工方向を外周から内周に向けることも可能であるが、フレキシブル磁気ディスクの場合、回転が不安定になりやすい。
【００５８】
研磨テープとしては粒度が１００００番以上の高精度加工用研磨テープが使用できる。研磨テープに使用される研磨剤種としてはダイヤモンド、アルミナ、酸化クロム、酸化鉄などがあげられる。研磨テープはこれらの研磨剤を樹脂結合剤とともに溶剤中に分散させ、これを可撓性支持体上に塗布、乾燥させた後、必要な幅に裁断して使用する。この際、必要に応じて研磨剤と樹脂結合剤の他に、硬化剤、潤滑剤、分散剤等の添加剤を用いることができる。
【００５９】
【実施例】
以下の実施例により本発明の新規な効果をさらに具体的に説明する。
実施例１〜８、比較例１〜２
厚み５２μｍ、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。この下塗り層上に表１記載の様に粒子径１２ｎｍ、１８ｎｍ、あるいは２５ｎｍのシリカゾルをシクロヘキサンに分散した溶液をグラビアコート法で塗布して、表面突起を形成した。なお、突起数は塗布液中のシリカゾル濃度を変更する事で制御した。この下塗り層は支持体フィルムの両面に形成した。次に図に示した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からなるガスバリア層を２０ｎｍの厚みで形成した後、Ｒｕからなる下地層を３０ｎｍの厚みで、（Ｃｏ７０−Ｐｔ２０−Ｃｒ１０）８８−（ＳｉＯ２）１２からなる磁性層を２０ｎｍの厚みで、Ｃからなる保護層を２０ｎｍの厚みで形成した。この下地層、磁性層、保護層は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（モンテフルオス社製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。この潤滑層もフィルムの両面に形成した。次にこの原反から２．５ｉｎｃｈサイズの磁気ディスクを打ち抜き、これを１／２ｉｎｃｈ幅の３００００番アルミナ研磨テープを用いて両面同時にバーニッシュ加工した後、金属製カートリッジに組み込んで、フレキシブル磁気ディスク媒体を作製した。但し、比較例１においては、バーニッシュ加工を行わずにメディアを作製した。
【００６０】
得られた試料を以下により評価し、結果を表１に示した。
▲１▼Ｒｚ、突起数
磁気ディスク表面を、ＡＦＭを用いて３０μｍ×３０μｍの領域を５箇所測定して各測定個所について１０点平均粗さＲｚを測定し、その平均値をＲｚとした。また同面積における基準面からの高さ１０ｎｍの突起数を調べた。
▲２▼摩擦力、ＳＮＲ、ＰＷ５０
再生トラック幅０．２８μｍ、記録トラック幅０．４４μｍのＧＭＲヘッドを用いて、線記録密度２００ｋＦＣＩの記録再生を行い、再生信号／ノイズ比（ＳＮＲ）を測定した。なおこのとき、ノイズの積分範囲は４００ｋＦＣＩまでとし、磁気ディスク回転数は４２００ｒｐｍ、半径位置は２５．４ｍｍ、ヘッド加重は１ｇｆ（９．８ｍＮ）とした。また孤立反転波形の半値幅ＰＷ５０から記録分解能を評価した。同様な測定系、測定条件においてヘッドにかかる摩擦力をひずみゲージを用いて評価した。
【００６１】
【表１】
2005004807.tif 000002
【００６２】
上表より、本発明の実施例は、摩擦力が低く、ＳＮＲが高く、ＰＷ５０が小さく、記録分解能が優れていることが分かる。比較例１は、Ｒｚが本発明より大きく、ＳＮＲ及びＰＷ５０が劣る。比較例２は、突起数が本発明より少なく、摩擦力が高く、ＳＮＲ及びＰＷ５０が劣る。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触時の衝撃が軽減され、特定の表面特性によって安定したヘッド走行が可能となり、またＭＲヘッドやＧＭＲヘッドといった磨耗に弱い高感度磁気ヘッドを用いても、磁気ヘッドを破壊することなく、長期間の動作が可能な高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高密度記録が可能な磁気ディスクを提供できる。