(57)【要約】【課題】スピンオフ特性と浮上特性とが良好で、磁気ヘッド汚れや磁性層の腐食の少ない磁気記録媒体用潤滑剤、その製造方法およびそのような潤滑剤を使用した、高密度記録に適する磁気記録装置を提供する。【解決手段】磁気記録媒体用潤滑剤として、主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有し、数平均分子量と（重量平均分子量）／（数平均分子量）値と陰イオンの合計量とが所定の範囲にある直鎖状ポリマーを含むものを使用する。ポリマーの全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨで表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有し、
１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量が１０００以上４０００以下であり、
ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定された（重量平均分子量）／（数平均分子量）値が１．２５以下であり、
イオンクロマトグラフィーにより５００倍に希釈して測定された陰イオンの合計量が５重量ｐｐｂ以下である
直鎖状ポリマーを含む磁気記録媒体用潤滑剤。
【請求項２】
前記ポリマーの全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および下記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基である、請求項１に記載の磁気記録媒体用潤滑剤。
−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ・・・・・（Ｉ）
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法において、
溶媒によりイオン性不純物を洗浄除去する溶媒洗浄操作と、超臨界流体抽出で分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作とを含み、
当該溶媒洗浄操作が、ジオキサン、アセトニトリルまたはこれらの混合物、または、ジオキサン、アセトニトリルまたはこれらの混合物と水との混合物を含む溶媒と前記潤滑剤とを混合撹拌し、溶媒に不溶な成分を潤滑剤として回収することを含み、
当該超臨界抽出操作が、超臨界流体として二酸化炭素を用い、温度が５０℃以上１００℃以下、圧力が１０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下の条件で、超臨界状態の二酸化炭素に溶出した潤滑剤を回収することを含む、
磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法。
【請求項４】
基板上に磁性層と保護膜層と潤滑剤層とを含む層を積層してなる磁気記録媒体を備えた磁気記録装置において、
当該潤滑剤層が請求項１または２に記載の磁気記録媒体用潤滑剤よりなり、
当該潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍの間にあり、
イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であり、
当該潤滑剤層について、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑剤層の膜厚の百分率で表されるボンド率が８０％以上である、
磁気記録装置。
【請求項５】
基板上に磁性層と保護膜層と潤滑剤層とを含む層を積層してなる磁気記録媒体を備えた磁気記録装置において、
当該潤滑剤層が、請求項３に記載の製造方法で製造された磁気記録媒体用潤滑剤よりなり、
当該潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍの間にあり、
イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であり、
当該潤滑剤層について、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑剤層の膜厚の百分率で表されるボンド率が８０％以上である、
磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるハードディスクドライブの著しい進歩として、転送速度の向上が挙げられる。転送速度の向上を支えている技術のひとつは磁気ディスクの高速回転化であり、現在磁気ディスクの回転数が２００００回転／分（ｒｐｍ）という超高速回転のものが登場している。
【０００３】
このような高速回転では、潤滑剤層に使用されている潤滑剤は大きな空気のせん断力と遠心力とを受け、磁気ディスク上に保持されることができなくなり、飛散してしまうことがある。これをスピンオフという。特に低分子量のポリマーよりなる潤滑剤はスピンオフし易く、高速回転では高分子量の潤滑剤を用いる必要性が増大する。しかも、スピンオフによる分子量の経年変化を少なくするために、分子量分布は狭い方が望ましい。すなわちスピンオフが起こりにくく、その分子量の経年変化も少ない良好なスピンオフ特性を有する潤滑剤としては、高分子量でかつ分子量分布を狭くしたものを用いる必要がある。
【０００４】
しかしながら、ポリマーの分子量を上げると、恐らくポリマーの分子鎖が長くなることに起因して、スピンオフ特性と拮抗するように浮上特性が悪化することが知られている。ここでいう浮上特性が悪化するとは、磁気ヘッドがディスクと接触するようになることで、リード／ライトエラーの原因ともなり得る現象である。浮上特性が良好であるとは、このような悪化が起こらないか起こりにくいことを意味する。
【０００５】
なお、上記において、分子量の経年変化を問題にしたのは、スピンオフによる分子量の経年変化では、低分子量のポリマー分子の方が飛散し易く、その結果、潤滑剤の分子量が増大することになり、浮上特性が悪化するからである。
【０００６】
このような事情のため、最適な分子量範囲を選択することが重要となる。しかしながら、市販の潤滑剤は、通常、分子量分布が広いため、適切な分子量分布とするためには何らかの精製をする必要がある。
【０００７】
精製法としては、たとえば、二酸化炭素の超臨界流体を用いる精製法が知られているが、クロマトグラフィによる特殊な方法である（たとえば特許文献１参照。）。また、単に高分子量の潤滑剤を精製で得る方法としては、たとえば溶媒による低分子量成分の除去があるが（たとえば特許文献２参照。）、この方法は低分子量成分を除去するだけであり、分子量分布を調整する方法としては必ずしも好適とは言えない。その他、液体クロマトグラフィーによる方法もあるがコストや環境面で優れた方法とは言えない。
【０００８】
一方、ハードディスクドライブの記録密度に注目すると、年率６０〜１００％の勢いで大きな伸びを見せている。この高記録密度化を実現するための重要な手段は、磁気スペーシング（磁気ヘッドと磁気層との間の距離）の低減、すなわち磁気ヘッドの低浮上化と磁気ディスク保護膜の薄層化である。近年特にこの傾向が著しい。
【０００９】
しかしながら、磁気ヘッドが低浮上化すればするほど、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触時に、イオン性不純物が含まれる潤滑剤が磁気ヘッドに移動、付着し、磁気ヘッド素子の腐食の原因となる磁気ヘッド汚れを誘発することや、潤滑剤中のイオン性不純物による磁性層の腐食が問題となる。
【００１０】
磁性層の腐食防止の観点からイオン性不純物を除去する方法としては、たとえば溶媒による洗浄が一般的ではあるが、対象とする潤滑剤に適する精製法を個別に開拓していく必要があり、潤滑剤に単純に適応したとしても狙った効果は得られない場合が多い（たとえば特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１６４２７９号公報（段落番号００１１〜００１８）
【００１２】
【特許文献２】
特開平１１−１９９８８２号公報（段落番号０００９〜００１４）
【００１３】
【特許文献３】
特開２００１−６７６５６号公報（段落番号００２１〜００２３）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決し、スピンオフ特性と浮上特性とが良好で、磁気ヘッド汚れや磁性層の腐食の少ない磁気記録媒体用潤滑剤、その製造方法およびそのような潤滑剤を使用した磁気記録装置に関するものである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有し、
１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量が１０００以上４０００以下であり、
ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定された（重量平均分子量）／（数平均分子量）値（以下、ＭＷ／ＭＮ値と略称する場合がある）が１．２５以下であり、
イオンクロマトグラフィーにより５００倍に希釈して測定された陰イオンの合計量が５重量ｐｐｂ以下である
直鎖状ポリマーを含む磁気記録媒体用潤滑剤が提供される。
【００１７】
本発明により、スピンオフ特性と浮上特性とが良好で、磁気ヘッド汚れや磁性層の腐食の少ない磁気記録媒体用潤滑剤を提供できる。
【００１８】
前記ポリマーの全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および下記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であることが好ましい。
【００１９】
−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ・・・・・（Ｉ）
本発明の他の一態様によれば、上記の磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法において、溶媒によりイオン性不純物を洗浄除去する溶媒洗浄操作と、超臨界流体抽出で分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作とを含み、
当該溶媒洗浄操作が、ジオキサン、アセトニトリルまたはこれらの混合物、または、ジオキサン、アセトニトリルまたはこれらの混合物と水との混合物を含む溶媒と前記潤滑剤とを混合撹拌し、溶媒に不溶な成分を潤滑剤として回収することを含み、
当該超臨界抽出操作が、超臨界流体として二酸化炭素を用い、温度が５０℃以上１００℃以下、圧力が１０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下の条件で、超臨界状態の二酸化炭素に溶出した潤滑剤を回収することを含む、
磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法が提供される。
【００２０】
本発明により、スピンオフ特性と浮上特性とが良好で、磁気ヘッド汚れや磁性層の腐食の少ない磁気記録媒体用潤滑剤が製造できる。
【００２１】
本発明のさらに他の態様によれば、基板上に磁性層と保護膜層と潤滑剤層とを含む層を積層してなる磁気記録媒体を備えた磁気記録装置において、
当該潤滑剤層が上記記載の磁気記録媒体用潤滑剤または上記記載の製造方法で製造された磁気記録媒体用潤滑剤よりなり、
当該潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍの間にあり、
イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であり、
当該潤滑剤層について、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑剤層の膜厚の百分率で表されるボンド率が８０％以上である、
磁気記録装置が提供される。
【００２２】
本発明により、高密度記録に適する磁気記録装置を提供できる。
【００２３】
なお、以下に説明する発明の実施の形態や図面の中で、本発明の更なる特徴が明らかにされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図、表、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、表、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
【００２５】
本発明に係る磁気記録媒体は、通常、図１に示すように、基板１、Ｎｉ−Ｐめっき層２、下地層３、磁性層４、保護膜層５、潤滑剤層６をこの順に積層してなる。下地層３にはＣｒ、磁性層４にはＣｏ合金を使用することができる。
【００２６】
このような磁気記録媒体について、潤滑剤層に使用される潤滑剤を構成するポリマーとしては、主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有する直鎖状ポリマーであって、高極性の末端基を有するもの、たとえば、主鎖にパーフルオロポリエーテル結合を有し、末端基として、上記構造式（Ｉ）の高極性の末端基を有する、イタリアのアウジモント社製のＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬ等が、保護膜層への被覆性が優れており、広く使用されている。このアウジモント社製のポリマーは、典型的な場合には、ＨＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２−（ＣＦ２Ｏ）ｍ−（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｎ−ＣＦ２−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨの構造を有していると考えられている。
【００２７】
ここで、保護膜層への被覆性が優れるとは、潤滑剤が保護膜層表面に、物理的、化学的に付着しており、接触時における摩擦や磨耗によって容易に除去されがたい状態になることを意味する。この物理的、化学的な付着は高極性の末端基が有用である。
【００２８】
この様子をモデル的に示すと次のようになる。
【００２９】
図２は、保護膜層５の上にある潤滑剤中のポリマーと保護膜層との付着状態をモデル的に表した図である。このモデル図は、多分このようなことが起こっているのであろうと想像して描いたものである。
【００３０】
図２中、番号７は末端基を、番号８はポリマー主鎖を表す。ポリマー分子９，１０は両末端基が保護膜層に付着しており、保護膜層表面に対し、良好な付着状態を保っている。ポリマー分子１１は主鎖が保護膜層に付着している。ポリマー分子１２は片方の末端基が保護膜層に付着し、片方の末端基は浮き上がった状態であり、ポリマー分子１３は、二つのポリマー分子が絡み合って凝集し、保護膜層表面近傍にある状態を表している。
【００３１】
ポリマー分子９，１０とポリマー分子１１とのいずれが保護膜層により強固に付着しているかは、ポリマー主鎖や末端基の種類に依存するため一概に言うことはできないが、末端基を保護膜層に付着させ易くし、保護膜層に付着した末端基が離れ難くなるようにするには、末端基が高極性であることが有利である。
【００３２】
多分このような、各種各様の形態のポリマー分子の中で、保護膜層表面との付着力の比較的弱いものが、スピンオフで除去されるものと推察されている。
【００３３】
このような現状において、本発明の目的を達成するには、主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有する直鎖状ポリマーにおいて、１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量が１０００以上４０００以下であり、ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定されたＭＷ／ＭＮ値が１．２５以下であり、イオンクロマトグラフィーにより５００倍に希釈して測定された陰イオンの合計量が５重量ｐｐｂ以下である直鎖状ポリマーを含む磁気記録媒体用潤滑剤が有用であることが判明した。とりわけ、ポリマーの全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であることが有用である。
【００３４】
なお、本発明においては、「全末端量の所定の割合を、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であるようにすること」を「末端置換率の調整」と呼称する場合がある。末端置換率は、ポリマーの全末端量に対する、末端水酸基、末端アミノ基、末端ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基の全量の百分率を意味する。すなわち、全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であることとは、末端置換率が９０％以上であることを意味する。
【００３５】
また、「１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量とゲル浸透クロマトグラフィーにより決定されたＭＷ／ＭＮ値とを所定の範囲内にすること」を「分子量の調整」と呼称する場合がある。
【００３６】
全末端量の９０％以上が極性基であると、潤滑剤は保護膜層の表面に対し付着しやすくなり、スピンオフの影響を小さく保つことができる。この極性基としては、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であることが好ましい。これらの末端基は、可能であれば同一の末端に複数存在してもよい。
【００３７】
数平均分子量が上記範囲より小さいとスピンオフし易くなり、上記範囲より高いと浮上特性が悪化する。
【００３８】
ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定されたＭＷ／ＭＮ値が１．２５より大きいと分子量分布の経年変化が顕著となる。
【００３９】
また、イオンクロマトグラフィーにより５００倍に希釈して測定された陰イオンの合計量が５重量ｐｐｂを超えると、磁気記録媒体や磁気ヘッドの腐食を起こし易くなる。
【００４０】
なお、１９Ｆ  ＮＭＲによる数平均分子量の決定は、全ての末端基の構造を解析したのち、主鎖を構成する結合（たとえば実施例で使用したＦＯＭＢＬＩＮ  ＡＭ３００１とＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬの場合には、−ＣＦ２Ｏ−と−Ｃ２Ｆ４Ｏ−）および−ＣＦ２−Ｘ（Ｘは末端基を含む構造であって、末端基側から見て最初にあるＣＦ２より末端基側にあるものを表す）の分子量と、１９Ｆ  ＮＭＲから得た各構造の積分強度とから行った。末端置換率は、１９Ｆ  ＮＭＲによる−ＣＦ２−Ｘの積分強度から算出した。ゲル浸透クロマトグラフィーによるＭＷ／ＭＮ値の決定は、ポリメチルメタクリレートを標準物質として行った。イオンクロマトグラフィーによる陰イオン量の測定は、１ｇの潤滑剤を１００ｇの超純水中に投入し、撹拌、沈殿後の上澄み液を５倍に希釈し、この希釈水中の陰イオン合計量をイオンクロマトグラフィーにより測定した。
【００４１】
上記の潤滑剤は、市販の潤滑剤を精製して製造することができる。具体的には、原料である市販の潤滑剤について、イオン性不純物の除去、分子量の調整と末端置換率の調整とを実現する。
【００４２】
このためには、たとえば、まず、主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有する直鎖状ポリマーにおいて、全末端量として、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基を有するポリマーからなる潤滑剤を原料として選択する。
【００４３】
ついで、溶媒によりイオン性不純物を洗浄除去する溶媒洗浄操作と、超臨界流体抽出で分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作とを、磁気記録媒体用潤滑剤の製造工程に含める。溶媒によるイオン性不純物の洗浄除去は、ポリマーの分子量に変化を与えることが少なく、超臨界流体抽出では、イオン性不純物を増大させることなく、分子量の調整と末端置換率の調整とを実現できるので、これらを組み合わせれば、所望の数平均分子量、ＭＷ／ＭＮ値、末端置換率、陰イオン量を実現することができる。溶媒洗浄操作と超臨界流体抽出操作はどちらを先に実施してもよいが、溶媒洗浄操作を先に実施する方が好ましい場合が多い。他の操作と適宜組み合わせてもよい。
【００４４】
溶媒洗浄操作に使用できる溶媒としては、通常超純水等が候補として挙げられるが、対象としている潤滑剤と超純水とを混合撹拌するとゲル状物質となり、分離が不可能となることがあることが判明した。
【００４５】
洗浄に最適な溶媒を鋭意検討した結果、ジオキサン等のエーテル、環状エーテル、アセトニトリル等のニトリル、ケトン、アルデヒド、ジメチルホルムアルデヒド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、あるいはその類の双極性非プロトン性溶媒やその混合物、更にはそれらの溶媒と、水、アルコール、カルボン酸等のプロトン性溶媒との混合物が適切であることがわかった。特にジオキサン、アセトニトリル、これらの混合物または、それらと水やエタノールとの混合物が最適であることがわかった。たとえば、アセトンやテトラヒドロフランなどでは、これらの溶媒は潤滑剤の分子量を大きく変化させることや、条件によっては完全に溶解しまうことがあり得るが、上記ジオキサンやアセトニトリルを用いた場合はそのようなことがないからである。
【００４６】
溶媒洗浄操作は、公知のどのような方法によってもよい。たとえば、溶媒と潤滑剤とを混合し、常温若しくは６０℃程度まで加温して撹拌することで、効率良くイオン性不純物が溶媒に溶解し、溶媒に溶解しない潤滑剤を回収すれば、潤滑剤中の陰イオンの合計量を低下させることができる。通常潤滑剤は溶媒と層分離し、下層を形成するので、回収は容易である。この操作により除去される陰イオンとしては、フッ素、塩素、臭素のイオンや、酢酸、ギ酸、メタクリル酸、亜硝酸、硝酸、リン酸、硫酸、蓚酸、フタル酸のアニオン分等を例示することができる。
【００４７】
分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作は、たとえば図３にモデル的に示すような装置で実行することができる。図３では、抽出用の超臨界流体３１は、ポンプ３２により、抽出槽３３へ注入され、抽出槽下部にある潤滑剤３４と接触し、溶出した潤滑剤を超臨界流体とのクラスター化合物として含む流体が抽出槽３３内を上昇する。
【００４８】
抽出槽３３の温度はオーブン３５で温度調節される。圧力は、ポンプ３２による超臨界流体の注入と、圧力調節弁３６からの超臨界流体とクラスター化合物との混合物の排出により調整できる。このような調節により、所望の分子量の調整と末端置換率の調整とを実現することができる。圧力調節弁３６から排出された超臨界流体とクラスター化合物との混合物は、常圧に曝されるため、直ちに分解して、超臨界流体と潤滑剤３７に別れる。
【００４９】
超臨界流体３１としては公知のものを使用することができる。二酸化炭素が好適であることが見出された。抽出槽３３の温度を５０℃以上１００℃以下に調節し、圧力を１０ＭＰａ以上４０ＭＰａの間に調整することが好ましい。経済的に短時間で抽出を行うことができるからである。
【００５０】
具体的には、たとえば、１４ＭＰａで圧力調節弁３６を開け、第１の画分を得、次いで二酸化炭素を注入して、１７ＭＰａにし、圧力調節弁３６を開け、第２の画分を得、次いで二酸化炭素を注入して、２０ＭＰａにし、圧力調節弁３６を開け、第３の画分を得るというようにすると分子量の調整と末端置換率の調整とが変化した画分を得ることができる。このようにして、温度と圧力とを種々変更することにより、分子量の調整と末端置換率の調整とが可能となる。
【００５１】
なお、潤滑剤３４との接触をよくするため、ポンプ３８を設置し、二酸化炭素が循環することも可能と思われる。
【００５２】
上記のようにして得られる、主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有する直鎖状ポリマーにおいて、全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および上記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基であり、１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量が１０００以上４０００以下であり、ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定されたＭＷ／ＭＮ値が１．２５以下であり、イオンクロマトグラフィーにより５００倍に希釈して測定された陰イオンの合計量が５重量ｐｐｂ以下である直鎖状ポリマーを含む磁気記録媒体用潤滑剤は、基板上に磁性層と保護膜層と潤滑剤層とを含む層を積層してなる磁気記録媒体に好適に使用することができる。
【００５３】
すなわち、適切なポリマー種の選択、分子量の調整、末端置換率の調整、イオン性不純物の洗浄除去により、スピンオフ特性と浮上特性とが良好で、磁気ヘッド汚れや磁性層の腐食の少ない磁気記録装置を実現することができる。
【００５４】
この場合特に、潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍの間にあり、イオンクロマトグラフィーにより測定された潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であり、潤滑剤層について、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑剤層の膜厚の百分率で表されるボンド率が８０％以上であることが好ましい。
【００５５】
この膜厚はＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法，Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で測定できる。膜厚に対する較正曲線が利用できれば、ＦＴ−ＩＲでも測定可能である。標準偏差が０．１ｎｍ以下となるように均一に塗布し、加熱等の処理を加えるか、常温で放置するなどして、潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍであるようにすることにより、高記録密度の磁気記録装置を実現できる。
【００５６】
イオンクロマトグラフィーにより測定された潤滑剤層中の陰イオンの合計量は、潤滑剤中に存在する陰イオンの他に、潤滑剤を塗布する際に希釈に使用されるフッ素系溶媒中の陰イオン不純物や潤滑剤層形成に関連する作業中に生じるコンタミネーションを含んで構成されるものと考えられる。従って、磁気記録媒体や磁気ヘッドへの腐食の観点からは、潤滑剤層中の陰イオンの合計量を所定値以下に抑えることが重要である。潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であれば、磁気記録媒体や磁気ヘッドへの腐食の抑制に有効であることが判明した。
【００５７】
フッ素系溶媒による洗浄後に残存する潤滑剤は保護膜層への被覆性が優れていると考えることができる。このため、ボンド率を８０％以上に保つと、良好なスピンオフ特性と浮上特性とをより確実に保証できるようになる。なお、上記ボンド率は、具体的には、溶媒としてフロロアルカンである３Ｍ社製フロリナートを使用し、室温で、磁気記録媒体を浸漬し、引き出して風乾し、ＸＰＳやＦＴ−ＩＲで潤滑剤層の膜厚を求め、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対する百分率として決定することができる。
【００５８】
このような潤滑剤を、磁気記録媒体が磁気ディスクであり、保護膜層の厚さが６ｎｍ以下であり、磁気ヘッド浮上量（磁気ディスクの回転中における、磁気ディスク表面からの磁気ヘッド浮上高さ）が２０ｎｍ以下であり、磁気ディスク回転数が１００００ｒｐｍ以上である磁気記録装置に利用すると、良好なスピンオフ特性と浮上特性、僅少な磁気ヘッド汚れと磁性層の腐食、高記録密度という効果を実現することが可能となる。
【００５９】
【実施例】
次に本発明の実施例および比較例を詳述する。評価等は次の方法によった。
【００６０】
（スピンオフ評価）
８０℃の環境で１００００ｒｐｍで磁気ディスクを３００時間回転処理し、その前後の潤滑剤層の膜厚をＸＰＳで測定し、｛（回転処理後の膜厚）／（回転処理前の膜厚）｝を膜厚減少率として求めた。
【００６１】
（数平均分子量と末端置換率）
全ての末端基の構造を解析したのち、主鎖を構成する結合（たとえば実施例で使用したＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬの場合には、−ＣＦ２Ｏ−と−Ｃ２Ｆ４Ｏ−）および−ＣＦ２−Ｘ（Ｘは末端基を含む構造であって、末端基側から見て最初にあるＣＦ２より末端基側にあるものを表す）の分子量と、日本電子社製のＧＸ５００を使用して、１９Ｆ  ＮＭＲから得た各構造の積分強度とから、数平均分子量を算出した。末端置換率は、−ＣＦ２−Ｘの積分強度から算出した。
【００６２】
（潤滑剤ポリマー中の陰イオン合計量）
１ｇの潤滑剤を１００ｇの超純水中に投入し、撹拌後２４時間放置すると潤滑剤は下に沈殿する。上澄み液を１０ｇ採取し、これに超純水を加えて５０ｇとし、この５０ｇのサンプルについて、ダイオネックス社のＤＸ−５００を使用し、イオンクロマトグラフィーにより、５００倍に希釈して陰イオン合計量を測定した。
【００６３】
（潤滑剤層中の陰イオン合計量）
石英ビーカー中にある１００ｇの超純水に、磁気記録媒体を１枚浸漬し、５分間超音波処理を施し、陰イオンを抽出した後、磁気記録媒体を取り出した。ついで、別の磁気記録媒体を１枚浸漬し、同様の処理を行った。５枚の磁気記録媒体の処理が終わったら、その抽出液である超純水について、イオンクロマトグラフィーにより陰イオン合計量を測定し、これを５枚の磁気記録媒体の潤滑剤層の面積で除し、潤滑剤層１ｍ２当りの陰イオンの合計量として求めた。
【００６４】
（ＭＷ／ＭＮ値）
東ソー社製のＨＬＣ８１２０ＧＰＣを使用し、ポリメチルメタクリレートを標準物質として、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定した。
【００６５】
（ボンド率）
溶媒としてフロロアルカンである３Ｍ社製フロリナートを使用し、室温で、磁気記録媒体を浸漬し、引き出して風乾し、ＸＰＳやＦＴ−ＩＲで潤滑剤層の膜厚を求め、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対する百分率として決定した。
【００６６】
（腐食性評価）
潤滑剤を塗布した磁気ディスクを、６５℃、８０％ＲＨの条件で、１００時間放置し、顕微鏡を用いて、２０倍の倍率で観察した。光を斜めから当てることにより、腐食により生じた穴部分のみが白く反射して見える。
【００６７】
［例１］
（最適潤滑剤の決定）
主鎖にパーフルオロポリエーテル結合を有し、末端基としてピペロニル基を有する直鎖状ポリマーであるイタリアのアウジモント社製ＦＯＭＢＬＩＮ  ＡＭ３００１とＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬとを、それぞれ、３Ｍ社製のフッ素系溶媒の商品名フロリナートまたは三井デュポン社製バートレルＸＦ（ハイドロフロロカーボン）で０．０２重量％に希釈し、厚さ約１ｎｍでそれぞれ磁気ディスクの保護膜上に塗布した。その後、所定時間加熱処理した後、スピンオフ評価を実施した。
【００６８】
その結果ＡＭ３００１では膜厚が２４％減少し、ＴＥＴＲＡＯＬでは６％しか減少しなかった。また、これらの潤滑剤の１９Ｆ  ＮＭＲで決定した数平均分子量は、ＡＭ３００１では４４００、ＴＥＴＲＡＯＬでは２４００であった。
【００６９】
一方、別途数平均分子量を８１０程度に調整したＴＥＴＲＡＯＬのスピンオフ評価をしたところ膜厚減少率は２６％であった。このことから、スピンオフし難い潤滑剤としては、末端に上記構造式（Ｉ）のあるＴＥＴＲＡＯＬが有利であり、数平均分子量に好適な範囲があることが示された。
【００７０】
［例２］
（市販潤滑剤の分析）
市販品の潤滑剤であるＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬの諸特性を分析した。その結果、１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量は２３３０、末端置換率は８６％、ＧＰＣより求められたＭＷ／ＭＮ値は１．２５であり、イオンクロマトグラフィにより定量された陰イオンの合計量は約９重量ｐｐｂであった。
【００７１】
この潤滑剤を磁気ディスクに塗布し、腐食性の評価を実施したところ、磁性層の腐食が認められた。
【００７２】
このことから、市販品ではイオン性不純物が多く、磁気記録媒体に腐食を引き起こしこのままでは使用できないことが理解される。
【００７３】
［例３］
（超臨界流体による精製）
例２で使用した市販品のＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬを、５０〜７０℃の範囲の温度、１０〜３０ＭＰａの範囲の圧力で、図３に示した装置を用い、二酸化炭素の超臨界流体で潤滑剤を抽出した。
【００７４】
得られた潤滑剤の画分の一つを分析した結果、１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量は２３６０、末端置換率は９２％、ＧＰＣより求められたＭＷ／ＭＮ値は１．２３、イオンクロマトグラフィにより定量された陰イオンの合計量は約８重量ｐｐｂであった。すなわち、分子量分布、末端置換率については改良できたが、イオン性不純物が多く存在していることがわかった。
【００７５】
［例４］
（イオン性不純物の除去と超臨界流体による精製）
例２で使用した市販品のＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ  ＴＥＴＲＡＯＬについて、各種溶媒による洗浄を試みた。すなわち、洗浄工程では溶媒と潤滑剤とを混合撹拌し、その後放置することにより二層分離させ、溶媒に対して不溶な潤滑剤を下層として回収した。
【００７６】
溶媒として、ジオキサン、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン、エタノール、酢酸ブチル、メタノール、それらの混合物、またはこれらと水との混合物を使用した。その結果、ジオキサン、アセトニトリル、アセトンまたはそれらと水またはエタノールとの混合物について効果が見られた。その一例を表１に示す。なお、アセトンは上述した欠点があるので、好ましくない場合があることが判明した。
【００７７】
このようにしてイオン性不純物を除去した潤滑剤を、５０〜７０℃の範囲の温度、１０〜３０ＭＰａの範囲の圧力で、図３に示した装置を用い、二酸化炭素の超臨界流体で潤滑剤を抽出した。得られた潤滑剤の画分の一つを分析した結果、１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量は２４１０、末端置換率は９１％、ＧＰＣより求められたＭＷ／ＭＮ値は１．２３、イオンクロマトグラフィにより定量された陰イオンの合計量は約２．８重量ｐｐｂであった。
【００７８】
このようにして、溶媒によりイオン性不純物を洗浄除去する溶媒洗浄操作と、超臨界流体抽出で分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作とを組み合わせることにより、所望の数平均分子量、分子量分布、末端置換率、イオン性不純物レベルの潤滑剤を得ることができた。
【００７９】
【表１】
2004161811.tif 000002
【００８０】
［例５］
５．５ｎｍ厚の保護膜層上に、例４の方法で得たした潤滑剤の画分を、三井デュポン社製バートレルＸＦで０．０２重量％に希釈した潤滑剤溶液を用いて、浸漬時間１０秒、引き上げ速度２００ｍｍ／分の条件で浸漬法により、５．５ｎｍ厚の保護膜層表面へ潤滑剤を塗布した。その後加熱処理を施して保護膜層と潤滑剤末端基との固着性を高めた。潤滑剤層の膜厚は１．１ｎｍであった。
【００８１】
このような構成を有する磁気ディスクを使用し、磁気ヘッド浮上量１５ｎｍ、磁気ディスク回転数１００００ｒｐｍの条件で、６０℃、９５％、１００時間のランニング評価を行ったところ、信号出力の低下や磁気ヘッドの汚れは見られなかった。
【００８２】
なお、イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量は、１ｍ２当り２．２μｇであった。また、加熱処理後に測定したボンド率は９３％であった。
【００８３】
［例６］
比較のため、例５の潤滑剤に代えて例２に記載の市販潤滑剤を使用したところ、磁気ヘッド汚れが発生し、信号出力の低下も生じた。
【００８４】
なお、イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量は、１ｍ２当り６．２μｇであった。また、測定したボンド率は８４％であった。
【００８５】
なお、上記に開示した内容から、下記の付記に示した発明が導き出せる。
【００８６】
（付記１）  主鎖にパーフルオロアルカン結合とパーフルオロポリエーテル結合との少なくともいずれか一方を有し、
１９Ｆ  ＮＭＲにより決定された数平均分子量が１０００以上４０００以下であり、
ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定された（重量平均分子量）／（数平均分子量）値が１．２５以下であり、
イオンクロマトグラフィーにより５００倍に希釈して測定された陰イオンの合計量が５重量ｐｐｂ以下である
直鎖状ポリマーを含む磁気記録媒体用潤滑剤。
【００８７】
（付記２）  前記ポリマーの全末端量の９０％以上が、水酸基、アミノ基、ピペロニル基および下記構造式（Ｉ）で表される末端基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の末端基である、付記１に記載の磁気記録媒体用潤滑剤。
【００８８】
−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ・・・・・（Ｉ）
（付記３）  付記１または２に記載の磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法において、
溶媒によりイオン性不純物を洗浄除去する溶媒洗浄操作と、
超臨界流体抽出で分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作と
を含む磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法。
【００８９】
（付記４）  前記溶媒洗浄操作が、ジオキサン、アセトニトリルまたはその混合物を含む溶媒と前記潤滑剤とを混合撹拌し、溶媒に不溶な成分を潤滑剤として回収することを含む、
付記３に記載の磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法。
【００９０】
（付記５）  前記溶媒洗浄に用いる溶媒が、さらに水を含む付記４に記載の磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法。
【００９１】
（付記６）  付記１または２に記載の磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法において、
溶媒によりイオン性不純物を洗浄除去する溶媒洗浄操作と、超臨界流体抽出で分子量の調整と末端置換率の調整とを行う超臨界流体抽出操作とを含み、
当該溶媒洗浄操作が、ジオキサン、アセトニトリルまたはこれらの混合物、または、ジオキサン、アセトニトリルまたはこれらの混合物と水との混合物を含む溶媒と前記潤滑剤とを混合撹拌し、溶媒に不溶な成分を潤滑剤として回収することを含み、
当該超臨界抽出操作が、超臨界流体として二酸化炭素を用い、温度が５０℃以上１００℃以下、圧力が１０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下の条件で、超臨界状態の二酸化炭素に溶出した潤滑剤を回収することを含む、
磁気記録媒体用潤滑剤の製造方法。
【００９２】
（付記７）  基板上に磁性層と保護膜層と潤滑剤層とを含む層を積層してなる磁気記録媒体を備えた磁気記録装置において、
当該潤滑剤層が付記１または２に記載の磁気記録媒体用潤滑剤よりなり、
当該潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍの間にあり、
イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であり、
当該潤滑剤層について、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑剤層の膜厚の百分率で表されるボンド率が８０％以上である、
磁気記録装置。
【００９３】
（付記８）  基板上に磁性層と保護膜層と潤滑剤層とを含む層を積層してなる磁気記録媒体を備えた磁気記録装置において、
当該潤滑剤層が、付記３〜６のいずれかに記載の製造方法で製造された磁気記録媒体用潤滑剤よりなり、
当該潤滑剤層の厚さが０．５〜２．０ｎｍの間にあり、
イオンクロマトグラフィーにより測定された当該潤滑剤層中の陰イオンの合計量が１ｍ２当り３．５μｇ以下であり、
当該潤滑剤層について、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑剤層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑剤層の膜厚の百分率で表されるボンド率が８０％以上である、
磁気記録装置。
【００９４】
（付記９）  磁気記録媒体が磁気ディスクであり、
保護膜層の厚さが６ｎｍ以下であり、
ヘッド浮上量が２０ｎｍ以下であり、
磁気ディスク回転数が１００００ｒｐｍ以上である
付記７または８に記載の磁気記録装置。
【００９５】
【発明の効果】
本発明により、スピンオフ特性と浮上特性とが良好で、磁気ヘッド汚れや磁性層の腐食の少ない磁気記録媒体用潤滑剤、その製造方法およびそのような潤滑剤を使用した磁気記録装置を提供できる。この磁気記録装置は高密度記録に適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気記録媒体の断面構造を示すモデル図である。
【図２】潤滑剤中のポリマー分子の保護膜層への付着状態をモデル的に表した図である。
【図３】本発明に係る超臨界流体抽出装置のモデル図である。
【符号の説明】
１      基板
２      Ｎｉ−Ｐめっき層
３      下地層
４      磁性層
５      保護膜層
６      潤滑剤層
７      末端基
８      ポリマー主鎖
９，１０，１１，１２，１３
ポリマー分子
３１    超臨界流体
３２    ポンプ
３３    抽出槽
３４    潤滑剤
３５    オーブン
３６    圧力調節弁
３７    超臨界流体と潤滑剤
３８    ポンプ
【図１】
2004161811.tif 000003
【図２】
2004161811.tif 000004
【図３】
2004161811.tif 000005