(57)【要約】【課題】１２ｎｍ以下の極狭浮上量においても障害なく安定して動作することができると共に、５４００ｒｐｍ以上の高速回転においても、マイグレーションを抑制し得る付着性の高い潤滑層を備えた磁気ディスクおよびその製造方法を提供する。【解決手段】基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層が順次設けられた磁気ディスクであって、前記潤滑層の保護層側は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含み、かつ前記潤滑層の表面側は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む磁気ディスクおよびその製造方法である。【選択図】　　　　図１
2004103074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層が順次設けられた磁気ディスクであって、前記潤滑層の保護層側は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含み、かつ前記潤滑層の表面側は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含むことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】
潤滑層が、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む第１の潤滑層の上に、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む第２の潤滑層を設けた構造のものである請求項１に記載の磁気ディスク。
【請求項３】
末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、末端基の全水酸基数３個以上のものである請求項１または２に記載の磁気ディスク。
【請求項４】
末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、一般式（Ｉ）
【化１】
2004103074.tif 000010
（式中、ｐおよびｑは、それぞれ１以上の整数である。）
で表される構造を有する化合物である請求項３に記載の磁気ディスク。
【請求項５】
末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、重量平均分子量２０００〜７０００であって、分子量分散度１．２以下のものである請求項４に記載の磁気ディスク。
【請求項６】
末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、一般式（ＩＩ）
Ｒ１−ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｍ（ＯＣＦ２）ｎＯＣＦ２ＣＨ２Ｏ−Ｒ２
…（ＩＩ）
［式中、Ｒ１は式（Ａ）
【化２】
2004103074.tif 000011
で表される基、Ｒ２は水素原子または前記式（Ａ）で表される基、ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数を示す。］
で表される構造を有する化合物である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気ディスク。
【請求項７】
末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、重量平均分子量２０００〜７０００であって、分子量分散度１．１以下のものである請求項６に記載の磁気ディスク。
【請求項８】
基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層を順次形成する磁気ディスクの製造方法であって、前記潤滑層を、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤を成膜した後で、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤を成膜して形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物（化合物Ａ）を分散溶解するフッ素系溶媒を用いて調製された前記化合物Ａを含む溶液で第１の潤滑層を形成し、その上に、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物（化合物Ｂ）は分散溶解するが、前記化合物Ａを実質上分散溶解しないフッ素系溶媒を用いて調製された前記化合物Ｂを含む溶液で第２の潤滑層を形成する請求項８に記載の磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスクおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば１２ｎｍ以下の極狭浮上量においても障害なく安定して動作することができると共に、例えば５４００ｒｐｍ以上の高速回転においても、マイグレーションを抑制し得る付着性の高い潤滑層を備えた、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク装置においては、停止時には磁気ディスク面の内周領域に設けられた接触摺動用領域（ＣＳＳ領域）に磁気ヘッドを接触させておき、起動動作時には磁気ヘッドをこのＣＳＳ領域で接触摺動させながら僅かに浮上させた後、ＣＳＳ領域の外側に設けられた記録再生用のディスク領域面で記録再生を行なう、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｓｔａｒｔ　ａｎｄ　Ｓｔｏｐ）方式が採用されてきた。終了動作時には、記録再生用領域からＣＳＳ領域に磁気ヘッドを退避させた後に、ＣＳＳ領域で接触摺動させながら着地させ、停止させる。このＣＳＳ方式において接触摺動の発生する起動動作及び終了動作をＣＳＳ動作と呼称する。
【０００３】
このようなＣＳＳ方式用磁気ディスクにおいては、ディスク面上にＣＳＳ領域と記録再生領域の両方を設ける必要がある。また、磁気ヘッドと磁気ディスクの接触時に両者が吸着してしまわないように、磁気ディスク面上にテクスチャと呼ばれる一定の表面粗さを備える凸凹形状を設ける必要がある。また、ＣＳＳ動作時に起る磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触摺動による損傷を緩和するために、例えば、ＨＯＣＨ２−ＣＦ２Ｏ−（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｐ−（ＣＦ２Ｏ）ｑ−ＣＨ２ＯＨの構造をもつパーフルオロアルキルポリエーテルの潤滑剤を塗布した磁気記録媒体（例えば、特許文献１参照）や、特定のホスファゼン化合物を主成分とするハード磁気ディスク用潤滑剤（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【０００４】
最近、前記ＣＳＳ方式に代わってＬＵＬ（Ｌｏａｄ　Ｕｎｌｏａｄ）方式の磁気ディスク装置が導入されつつある。ＬＵＬ方式では、停止時には、磁気ヘッドを磁気ディスクの外に位置するランプと呼ばれる傾斜台に退避させておき、起動時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドを該ランプから磁気ディスク上に滑動させてから記録再生を行なう。この一連の動作はＬＵＬ動作と呼ばれる。ＬＵＬ方式はＣＳＳ方式に比べて、磁気ディスク面上の記録再生用領域を広く確保できるので高情報容量化にとって好ましい。また、磁気ディスク面上にはＣＳＳのためのテクスチャを設ける必要がないので、磁気ディスク面を極めて平滑化でき、このため磁気ヘッド浮上量を一段と低下させることができるので、記録信号の高Ｓ／Ｎ比化を図ることができ好適である。
【０００５】
このようなＬＵＬ方式の導入に伴う、磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、１２ｎｍ以下の極狭な浮上量においても、磁気ディスクが安定して動作することが求められるようになってきた。しかしながら、このような極狭浮上量で磁気ディスク面上に磁気ヘッドを浮上飛行させると、フライスティクション障害とヘッド腐食障害が頻発するという問題が発生した。
【０００６】
フライスティクション障害とは、磁気ヘッドが浮上飛行時に浮上姿勢や浮上量に変調をきたす障害であり、不規則な再生出力変動を伴い、場合によっては浮上飛行中に磁気ディスクと磁気ヘッドが接触し、ヘッドクラッシュ障害を起こして磁気ディスクを破壊することがある。
【０００７】
一方、腐食障害とは、磁気ヘッドの素子部が腐食して記録再生に支障をきたす障害であり、場合によっては記録再生が不可能となったり、腐食素子が膨大して、浮上飛行中に磁気ディスク表面に損傷を与えることがある。
【０００８】
また、最近では磁気ディスク装置の応答速度を敏速化するために、磁気ディスクの回転速度を高めることが行なわれている。モバイル用途に好適な小径の２．５インチ型磁気ディスク装置の回転数は従来４２００ｒｐｍ程度であったが、最近では、５４００ｒｐｍ以上の高速で回転させることで応答特性を高めることが行なわれている。このような高速で磁気ディスクを回転させると、回転に伴う遠心力により潤滑層が移動（マイグレーション）して、磁気ディスク面内で潤滑層膜厚が不均一となる現象が顕在化してきた。ディスク外周側で潤滑層膜厚が肥厚すると、ＬＵＬ時にフライスティクション障害やヘッドクラッシュ障害が発生し易くなり、また内周側で潤滑層膜厚が減少すると、潤滑性能の低下により、ヘッドクラッシュ障害が発生しやすくなる。
【０００９】
従来用いられて来た、前記特許文献１に記載の潤滑剤や、特許文献２に記載の潤滑剤は、これらの障害発生頻度が高く、最早、最近の磁気ディスクに求められる信頼性を満足させることが困難となっていた。このため、磁気ディスクの高容量化、高Ｓ／Ｎ化、高応答性の阻害要因となっていた。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６２−６６４１７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２４４１９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、例えば１２ｎｍ以下の極狭浮上量においても障害なく安定して動作することができると共に、例えば５４００ｒｐｍ以上の高速回転においても、マイグレーションを抑制し得る付着性の高い潤滑層を備えた磁気ディスクおよびその製造方法、特にＬＵＬ方式用に好適な磁気ディスクおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために、最近の磁気ディスクで顕在化してきた、前述の障害について研究を行なったところ、以下のメカニズムが発生した結果であるという知見を得た。
【００１３】
磁気ヘッドの浮上量が１２ｎｍ以下の極狭浮上量となると、磁気ヘッドは浮上飛行中に空気分子を介して磁気ディスク面上の潤滑層に断熱圧縮及び断熱膨張を繰り返し作用させるようになり、この熱作用により潤滑層は繰り返し加熱冷却を受けるようになることに着目し、さらに研究を重ね、この熱作用により潤滑層を構成する潤滑剤の熱分解が促進され、低分子化され易くなっていることを発見した。潤滑剤が熱分解により低分子化すると、分子量が小さくなるので流動性が高まり保護層との密着度が低下し、その結果、流動度の高まった潤滑剤は、極狭な位置関係にある磁気ヘッドに移着、堆積し、浮上姿勢が不安定となりフライスティクション障害を発生させるものと考察された。
【００１４】
特に、最近導入されてきたＮＰＡＢ（負圧）スライダーを備える磁気ヘッドは、磁気ヘッド下面に発生する強い負圧により、潤滑剤の分解生成物を磁気ディスク表面上から吸引するので、この移着堆積現象を促進していることが分かった。
熱分解した潤滑剤は、熱分解の結果フッ酸を生成する場合があり、磁気ヘッドに移着堆積した結果、磁気ヘッドの素子部を腐食させ易いことも分かった。
【００１５】
最近、高記録密度化に好適として磁気ヘッドに採用されている磁気抵抗効果型再生素子（ＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲ素子等）は腐食されやすく、また、磁気抵抗効果型再生素子を搭載した磁気ヘッドのシールド部には高Ｂｓの得られるＦｅＮｉ系パーマロイ合金等のシールド材が用いられるが、これも腐食され易いことが分かった。
特に、前記特開昭６２−６６４１７号公報記載の潤滑剤は耐熱性が低く、熱分解し易い傾向にあるので、これらの現象による障害が発生し易いことが分かった。
【００１６】
更に、潤滑剤の熱分解により発生したフッ酸は、磁気ディスク装置内雰囲気に存在するシロキサンを化学変化させてシリコンオキサイドを生成させる傾向があり、生成したシリコンオキサイドは、磁気ヘッドへ移着してフライスティクション障害を引き起こしやすいことも突き止めた。
【００１７】
本発明者らは、更に、ＬＵＬ方式が、これら障害を助長していることも発見した。ＬＵＬ方式の場合ではＣＳＳ方式の場合と異なり、磁気ヘッドは磁気ディスク面上を接触摺動することがないので、一度磁気ヘッドに移着堆積した潤滑剤の分解生成物は、磁気ディスク側へ転写除去されないことが判った。ＣＳＳ方式の場合にあっては、磁気ヘッドに付着した分解生成物はＣＳＳ動作時に磁気ディスクのＣＳＳ領域によってクリーニングされる作用が備わっているので、これら障害が顕在化していなかったものと考察される。
【００１８】
本発明者らは、これらの研究成果に基づき、さらに研究を進めた結果、磁気ディスク上の潤滑層を、その保護層側は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含み、一方表面側は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含むものとすることにより、前記障害の発生を抑制し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１９】
すなわち、本発明は、
（１）基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層が順次設けられた磁気ディスクであって、前記潤滑層の保護層側は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含み、かつ前記潤滑層の表面側は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含むことを特徴とする磁気ディスク、
【００２０】
（２）潤滑層が、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む第１の潤滑層の上に、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む第２の潤滑層を設けた構造のものである上記（１）項に記載の磁気ディスク、
（３）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、末端基の全水酸基数３個以上のものである上記（１）または（２）項に記載の磁気ディスク、
（４）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、一般式（Ｉ）
【００２１】
【化３】
2004103074.tif 000003
【００２２】
（式中、ｐおよびｑは、それぞれ１以上の整数である。）
で表される構造を有する化合物である上記（３）項に記載の磁気ディスク、
（５）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、重量平均分子量２０００〜７０００であって、分子量分散度１．２以下のものである上記（４）項に記載の磁気ディスク、
【００２３】
（６）末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、一般式（ＩＩ）
Ｒ１−ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｍ（ＯＣＦ２）ｎＯＣＦ２ＣＨ２Ｏ−Ｒ２
…（ＩＩ）
［式中、Ｒ１は式（Ａ）
【００２４】
【化４】
2004103074.tif 000004
【００２５】
で表される基、Ｒ２は水素原子または前記式（Ａ）で表される基、ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数を示す。］
で表される構造を有する化合物である上記（１）ないし（５）項のいずれか１項に記載の磁気ディスク、
【００２６】
（７）末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、重量平均分子量２０００〜７０００であって、分子量分散度１．１以下のものである上記（６）項に記載の磁気ディスク、
（８）基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層を順次形成する磁気ディスクの製造方法であって、前記潤滑層を、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤を成膜した後で、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤を成膜して形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法、および
【００２７】
（９）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物（化合物Ａ）を分散溶解するフッ素系溶媒を用いて調製された前記化合物Ａを含む溶液で第１の潤滑層を形成し、その上に、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物（化合物Ｂ）は分散溶解するが、前記化合物Ａを実質上分散溶解しないフッ素系溶媒を用いて調製された前記化合物Ｂを含む溶液で第２の潤滑層を形成する上記（８）項に記載の磁気ディスクの製造方法、
を提供するものである。
【００２８】
また、前記磁気ディスクの製造方法の好ましい態様は、
（１０）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、末端基の全水酸基数３個以上のものである上記（８）または（９）項に記載の磁気ディスクの製造方法、
（１１）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、前記一般式（Ｉ）で表される構造を有する化合物である上記（１０）項に記載の磁気ディスクの製造方法、
（１２）末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、重量平均分子量２０００〜７０００であって、分子量分散度１．２以下のものである上記（１１）項に記載の磁気ディスクの製造方法、
【００２９】
（１３）末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、前記一般式（ＩＩ）で表される構造を有する化合物である上記（８）ないし（１２）項のいずれか１項に記載の磁気ディスクの製造方法、および
（１４）末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、重量平均分子量２０００〜７０００であって、分子量分散度１．１以下のものである上記（１３）項に記載の磁気ディスクの製造方法、
である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気ディスクは、基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層が順次設けられた構成を有しており、そして、前記潤滑層として、その保護層側、特に保護層と潤滑層との境界部分は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含み、一方表面側、すなわち磁気ディスクの最表面部分（磁気ヘッド側の磁気ディスク最表面部分）は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑層を設けたものである。
【００３１】
末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物からなる潤滑剤は、パーフルオロポリエーテル主鎖の柔軟な潤滑性能と、ホスファゼン環を有する末端官能基が備える高い耐熱性を兼ね備えており好適であるが、ホスファゼン環の保護層への付着性能が弱いため、磁気ヘッドに吸引されやすく、フライスティクション障害やマイグレーション障害が発生し易い。したがって、単独では好適に用いることが難しく、この点が本発明者らの検討課題であった。
【００３２】
一方、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物は、パーフルオロポリエーテル主鎖の柔軟な潤滑性能と、水酸基を有する末端官能基の保護膜に対する高い付着性能を兼ね備えているので好適であるが、耐熱性が低いという点が本発明者らの検討課題であった。また、例えば、末端官能基の水酸基の数が多すぎると、保護膜に対する付着性能が強すぎる結果として、潤滑性能が損なわれ、ヘッドクラッシュ障害を起こしやすく、また、末端官能基の水酸基の数が少なすぎると、保護膜に対する付着性能が低下し過ぎ、フライスティクション障害や、マイグレーション障害を起こしやすく、好適に制御することが困難であった。したがって、単独では好適に用いることが難しく、この点が本発明者らの検討課題であった。
【００３３】
ところが、本発明者らが、潤滑層の保護層側、特に保護層と潤滑層との境界部分を、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑層とし、潤滑層の表面側、すなわち磁気ディスクの最表面部分（磁気ヘッド側の磁気ディスク最表面部分）は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑層とする磁気ディスクを製造し、試験したところ、意外にも特異的に両者の好適な特性が相乗され、かつ、両者の欠点を抑制し得ることを見出し、本発明を完成したものである。
【００３４】
これは、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、主に潤滑層全体の保護層への付着力を高める付着促進層としての機能を働き、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、主に、潤滑層の熱分解に対して耐性を与える、耐熱層としての機能を働く結果によるものと考えられる。
【００３５】
本発明においては、該潤滑層は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む第１の潤滑層の上に、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む第２の潤滑層を設けてなる構造の潤滑層であることが好ましい。前記第１の潤滑層と前記第２の潤滑層との間には、本発明の作用を損なわない範囲であれば、その他の潤滑層を設けてもよい。前記第１の潤滑層と前記第２の潤滑層が接してなる潤滑層が特に好適である。
【００３６】
本発明においては、前記第１の潤滑層の膜厚は０．５〜１．２ｎｍであることが好ましい。この膜厚が０．５ｎｍ未満では、保護層との付着性能が低下する場合がある。また、前記第２の潤滑層の膜厚は０．１〜０．６ｎｍであることが好ましい。この膜厚が０．１ｎｍ未満では、耐熱性能を得るのに十分でなく、０．６ｎｍを超えると、磁気ヘッド側への移着堆積が発生する場合があるので好ましくない。
【００３７】
なお、本発明においては、前記第１の潤滑層と第２の潤滑層を含む、潤滑層全体の膜厚は０．６〜１．８ｎｍであることが好ましい。この膜厚が０．６ｎｍ未満では、潤滑層の潤滑性能が十分でなく、ヘッドクラッシュ障害が発生する場合があり、また１．８ｎｍを超えると、フライスティクション障害や腐食障害の原因となる場合があるので好ましくない。また、上記膜厚の範囲内で、前記第１の潤滑層の膜厚を、前記第２の潤滑層の膜厚に比べて同じか、それよりも厚くすると更に好適である。
【００３８】
本発明において、前記潤滑層の保護層側に含有させる末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物としては、末端基の全水酸基数３個以上のものが好ましく用いられる。該全水酸基数が３個未満のものでは保護膜に対する付着性能が不十分であって、フライスティクション障害やマイグレーション障害を起こしやすい。また、該末端基の全水酸基数が多すぎると、保護膜に対する付着性能が強すぎ、その結果潤滑性能が損なわれ、ヘッドクラッシュ障害を起こしやすくなる。
【００３９】
このような末端基に水酸基を有し、末端基の全水酸基数が好ましくは３個以上のパーフルオロポリエーテル化合物としては、特に制限はなく、磁気ディスクの潤滑層に使用し得る従来公知の化合物の中から、適宜選択して用いることができるが、中でも一般式（Ｉ）
【００４０】
【化５】
2004103074.tif 000005
【００４１】
（式中、ｐおよびｑは、それぞれ１以上の整数を示す。）
で表される構造を有する化合物を好ましく挙げることができる。
前記一般式（Ｉ）において、パーフルオロポリエーテル主鎖は、
−ＣＦ２−（ＯＣ２Ｆ４）ｐ−（ＯＣＦ２）ｑ−ＯＣＦ２−
で表され、また末端基は、
【００４２】
【化６】
2004103074.tif 000006
【００４３】
で表される。
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、パーフルオロポリエーテル主鎖の両側の末端官能基に各々２つの水酸基を具備しており、保護層との親和性が適度に高く、潤滑層を好適に付着させることができる。
【００４４】
この一般式（Ｉ）で表される化合物は、重量平均分子量が２０００〜７０００であって、分子量分散度が１．２以下であることが好ましい。このような分子量分布にすることで、磁気ディスク用として好適な潤滑性能を具備するパーフルオロポリエーテルの主鎖長（主鎖の長さ）を備える化合物からなる潤滑剤とすることができる。
【００４５】
一般式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤にあっては、低分子量側に、一般式（Ｉ）の化合物に比べて、末端官能基が備える水酸基の数が少ない化合物を含有し易く、また、不純物も含有しやすいが、本発明のような分子量分布とすることで、これらの化合物及び異物を排除でき、本発明の作用を好適に発揮させることができる。特に、重量平均分子量を３０００〜６０００、分子量分散度が１．１以下のものが好適である。重量平均分子量が２０００未満の場合は不純物が多く含まれる場合があるので好ましくなく、また、７０００を超えると粘性が高くなりフライスティクションの原因となる場合があるので好ましくない。また、分子量分散度が１．２を超えると、分子量分布が広くなりすぎ、低分子量成分及び高分子量成分が含まれてしまうので好ましくない。
【００４６】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物において、ｐおよびｑは、それぞれ１以上の整数であるが、該化合物の重量平均分子量が、好ましくは２０００〜７０００の範囲になるように適宜設定される。なお前記分子量分散度は、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）比で表される。また、本発明においては、前記重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、それぞれ分子量の異なるポリメチルメタクリレートを標準物質として測定された値である（以下、同様）。
【００４７】
本発明において、潤滑層の表面側に含有させる末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物としては、特に制限はなく、磁気ディスクの潤滑層に使用し得る従来公知の化合物の中から、適宜選択して用いることができるが、中でも、一般式（ＩＩ）
Ｒ１−ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｍ（ＯＣＦ２）ｎＯＣＦ２ＣＨ２Ｏ−Ｒ２
…（ＩＩ）
［式中、Ｒ１は式（Ａ）
【００４８】
【化７】
2004103074.tif 000007
【００４９】
で表される基、Ｒ２は水素原子または前記式（Ａ）で表される基、ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数を示す。］
で表される構造を有する化合物を好ましく挙げることができる。
【００５０】
前記一般式（ＩＩ）において、パーフルオロポリエーテル主鎖は、
−ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｍ（ＯＣＦ２）ｎＯＣＦ２−
で表され、また末端基は、
Ｒ１−ＯＣＨ２−、Ｒ２−ＯＣＨ２−
で表される。
【００５１】
前記一般式（ＩＩ）で表される化合物において、Ｒ１は前記式（Ａ）で表される基である。この式（Ａ）で表される基において、ホスファゼン環における３個のリン原子には、それぞれ２つの置換基、すなわち合計６つの置換基が導入され、その内の５つがトリフルオロメチルフェノキシ基であり、残りの１つがパーフルオロポリエーテルを主鎖とする基である。また、前記トリフルオロメチルフェノキシ基におけるＣＦ３基の位置については、特に制限はなく、ｏ−、ｍ−、ｐ−位のいずれであってもよいが、性能の点からｍ−位が好ましい。
【００５２】
前記一般式（ＩＩ）で表される化合物において、Ｒ２が水素原子である場合には、パーフルオロポリエーテル主鎖の一方の側の末端基がホスファゼン環を有し、他方の側の末端基が水酸基を有する化合物（以下、化合物ＩＩ−ａと称す。）となる。また、Ｒ２が式（Ａ）で表される基である場合には、パーフルオロポリエーテル主鎖の両側の末端基がホスファゼン環を有する化合物（以下、化合物ＩＩ−ｂと称す。）となる。
【００５３】
本発明においては、前記化合物ＩＩ−ａおよび化合物ＩＩ−ｂのいずれも用いることができ、また、それぞれ単独で用いてもよいし、両者の混合物を用いてもよいが、保護層との付着性能の点から、化合物ＩＩ−ａが好ましい。また、化合物ＩＩ−ａと化合物ＩＩ−ｂの混合物を用いる場合には、化合物ＩＩ−ａを主体とするものが好適である。
【００５４】
前記一般式（ＩＩ）で表される末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物は、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０００〜７０００であって、分子量分散度は１．１以下であることが好ましい。このような分子量分布にすることで、磁気ディスク用として好適な潤滑性能を具備するパーフルオロポリエーテルの主鎖長（主鎖の長さ）を備える化合物からなる潤滑剤とすることができる。
【００５５】
重量平均分子量が２０００未満の場合は不純物が多く含まれる場合があるので好ましくなく、また、７０００を超えると粘性が高くなりフライスティクションの原因となる場合があるので好ましくない。また、分子量分散度が１．１を超えると、分子量分布が広くなりすぎ、低分子量成分及び高分子量成分が含まれてしまうので好ましくない。
【００５６】
前記一般式（ＩＩ）で表される化合物において、ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数であるが、該化合物の重量平均分子量が、好ましくは２０００〜７０００の範囲になるように適宜選定される。
【００５７】
本発明において、前記一般式（Ｉ）で表される化合物および前記一般式（ＩＩ）で表される化合物の分子量分布（重量平均分子量や分子量分散度）を調整する方法としては、分子量分画できる分子量精製方法であれば特に限定する必要はないが、超臨界抽出法で精製した化合物からなる潤滑剤であることが好ましい。超臨界抽出法で分子量分画すると、好適に前述の分子量分布を備える化合物からなる潤滑剤を得ることができる。
【００５８】
本発明においては、潤滑層に、本発明の目的が損なわれない範囲で、従来磁気ディスクの潤滑層用添加剤として知られている各種添加剤、例えばパーフルオロポリエーテル系潤滑剤の劣化抑制剤などを、必要に応じ適宜含有させることができる。
【００５９】
本発明はまた、基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層を順次形成する磁気ディスクの製造方法であって、前記潤滑層を、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤を成膜した後で、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤を成膜して形成する磁気ディスクの製造方法をも提供する。
【００６０】
このようにして潤滑層を形成することにより、該潤滑層の保護層側は、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含み、かつ前記潤滑層の表面側は、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含む本発明の磁気ディスクを、好適に製造することができる。
【００６１】
本発明の製造方法においては、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物（化合物Ａ）を分散溶解するフッ素系溶媒を用いて調製された前記化合物Ａを含む溶液で第１の潤滑層を形成し、その上に、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物（化合物Ｂ）は分散溶解するが、前記化合物Ａを実質上分散溶解しないフッ素系溶媒を用いて調製された前記化合物Ｂを含む溶液で第２の潤滑層を形成することが好ましい。
このように成膜することで、前記第１の潤滑層に変化を与えることなく、前記第２の潤滑層を成膜できるので、潤滑層の性能や膜厚を好適に制御することができる。
【００６２】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物を分散溶解するフッ素系溶媒としては、例えば三井デュポンフロロケミカル社製バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）ＸＦや、３Ｍ社製ＨＦＥ７１００などを挙げることができる。また、一般式（ＩＩ）で表される化合物は分散溶解するが、一般式（Ｉ）で表される化合物を実質上分散溶解さないフッ素系溶媒としては、例えば３Ｍ社製ＰＦ５０６０やＰＦ５０８０などを挙げることができる。なお、バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）ＸＦは、一般式（Ｉ）で表される化合物および一般式（ＩＩ）で表される化合物のいずれも分散溶解する。
本発明において、潤滑層の成膜方法は特に限定されず、例えば、ディップコート法、スピンコート法、スプレイ法、ベーパーコート法などの成膜方法を用いることができる。
【００６３】
本発明においては、潤滑層の成膜後に、磁気ディスクに熱処理を施すことが好ましい。この熱処理を施すことにより、潤滑層と保護層との密着性を向上させ、付着力を向上させることができるので、本発明にとって好適である。熱処理温度としては１００〜１８０℃とすることが好ましい。この温度が１００℃未満では、密着作用が十分ではなく、一方、１８０℃を超えると、潤滑剤が熱分解する場合があるので好ましくない。また、熱処理時間は３０〜１２０分とすると好適である。この熱処理は、前記第１の潤滑層の成膜後と前記第２の潤滑層成膜前に施すと、前記第１の潤滑層の保護層への付着性能を更に高めることができ好適である。
【００６４】
本発明においては、保護層は炭素系保護層であることが好ましい。炭素系保護層は、水酸基を有する末端官能基やホスファゼン環を有する末端官能基との親和性が高く、保護膜に対する潤滑層の付着性能を高めることができるので好適である。この炭素系保護層としては、水素化炭素保護層の他、窒化炭素保護層や、水素化窒化炭素保護層などが好ましい。この保護層の膜厚は３〜８ｎｍであることが好ましい。この膜厚が３ｎｍ未満では保護層としての機能が十分でなくヘッドクラッシュ障害を起こす場合がある。また８ｎｍを超えると、磁性層と磁気ヘッドとの距離が離れ過ぎるので、高Ｓ／Ｎ化にとって好ましくない。
【００６５】
本発明においては、基板はガラス基板であることが好ましい。このガラス基板は平滑性に優れ、高記録密度化に好適である。ガラス基板としては、化学強化されたアルミノシリケートガラス基板が好適である。
本発明においては、基板の主表面粗さはＲｍａｘが６ｎｍ以下、Ｒａが０．６ｎｍ以下であることが好ましい。このような平滑な基板にあっては、磁気ヘッドの浮上量を１２ｎｍ以下とすることができる一方で、表面が平滑な故に潤滑層が移動し易いという問題があるが、本発明では、潤滑層の移動が抑制できるので特に好適である。なお、ここでいうＲｍａｘ及びＲａはＪＩＳ　Ｂ０６０１の規定に基づくものである。
【００６６】
本発明においては、磁性層は特に制限はなく、面内記録方式用磁性層であってもよいし、垂直記録方式用磁性層であってもよい。ＣｏＰｔ系磁性層であれば、高保磁力と高再生出力を得ることができるので好適である。
本発明の磁気ディスクにおいては、基板と磁性層との間に、必要により下地層を設けることができ、また、該下地層と基板との間にシード層を設けることもできる。前記下地層としては、Ｃｒ層、あるいはＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＶ、ＣｒＴｉ合金層などが挙げられ、シード層としては、ＮｉＡｌやＡｌＲｕ合金層などが挙げられる。
【００６７】
本発明は、ＬＵＬ方式用磁気ディスクに適用するのが好適であるが、これに限らず、ＣＳＳ方式用磁気ディスクや、接触記録方式用磁気ディスクに用いることができる。
【００６８】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、磁気ディスクの性能は、以下に示す方法にしたがって評価した。
【００６９】
（１）潤滑層付着性試験
保護層に対する潤滑層の付着性能を評価するために行なった。まず、磁気ディスクの潤滑層膜厚をＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）法で測定する。次に磁気ディスクをフッ素系溶媒バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）ＸＦに１分間浸漬させる。溶媒に浸漬させることで、付着力の弱い潤滑層部分は溶媒に分散溶解してしまうが、付着力の強い部分は保護層上に残留することができる。次に、磁気ディスクを溶媒から引き上げ、再び、ＦＴＩＲ法で潤滑層膜厚を測定する。溶媒浸漬前の潤滑層膜厚に対する、溶媒浸漬後の潤滑層膜厚の比率を潤滑層密着率（ボンデッド（ｂｏｎｄｅｄ）率）と呼称する。ボンデッド率が高ければ高いほど、保護層に対する潤滑層の付着性能が高いと言える。このボンデッド率は７０％以上であることが好ましいとされる。
【００７０】
（２）潤滑層被覆率
米国特許第６０９９９８１号明細書により知られているＸ線光電子分光分析法により、潤滑層被覆率を測定する。
潤滑層被覆率が高ければ高いほど、磁気ディスク表面が潤滑層によって一様に被覆されていることを示し、ヘッドクラッシュ障害や腐食障害を抑制することができる。すなわち、潤滑層被覆率が高いほど、磁気ディスク表面は防護されており、保護層表面の露出度が小さいので、磁気ディスク表面の潤滑性能が高いと共に、磁気ディスク装置内雰囲気に存在する、酸性系コンタミや、シロキサン系コンタミ等、腐食障害やフライスティクション障害の原因となり易い物質から磁気ディスク表面を防護することができる。
【００７１】
（３）ＬＵＬ耐久性試験
ＬＵＬ試験は、５４００ｒｐｍで回転する２．５インチ型（６５ｍｍ型）磁気ディスク装置と、浮上量が１２ｎｍの磁気ヘッドにより行う。磁気ヘッドのスライダーはＮＰＡＢスライダーであり、再生素子はＧＭＲ型磁気抵抗効果素子である。シールド部はＮｉＦｅ合金からなる。磁気ディスクをこの磁気ディスク装置に搭載し、前述の磁気ヘッドによりＬＵＬ動作を連続して行い、ＬＵＬの耐久回数を測定する。
【００７２】
ＬＵＬ耐久性試験後に、磁気ディスク表面および磁気ヘッド表面の観察を肉眼および光学顕微鏡で行い、傷や汚れなどの異常の有無を確認する。このＬＵＬ耐久性試験は４０万回以上のＬＵＬ回数に故障無く耐久することが求められ、特に、６０万回以上耐久すれば好適である。なお、通常に使用されるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の使用環境では、ＬＵＬ回数が６０万回を超えるには、概ね１０年程度の使用が必要であると云われている。
【００７３】
（４）フライスティクション試験
磁気ディスク１００枚について、浮上量６ｎｍのグライドヘッドでグライド試験を行うことで、フライスティクション現象が発生するかどうかを試験する。フライスティクション現象が発生すると、グライドヘッドの浮上姿勢が突然異常になるので、グライドヘッドに接着された圧電素子の信号をモニタすることで、フライスティクションの発生を感知することができる。
【００７４】
実施例１
図１は、本発明の実施の一形態による磁気ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。この磁気ディスク１０は、基板１上にシード層２、下地層３、磁性層４、保護層５、潤滑層６が順次成膜されてなる。潤滑層６は第１の潤滑層６ａと第２の潤滑層６ｂを備えている。
【００７５】
基板１は、化学強化されたアルミノシリケートガラス基板であり、その主表面はＲｍａｘが４．８ｎｍ、Ｒａが０．４３ｎｍに鏡面研磨されている。また、基板直径は６５ｍｍ、厚さは０．６３５ｍｍの２．５インチ磁気ディスク用ガラス基板である。
【００７６】
シード層２は、Ｎｉ：５０モル％，Ａｌ：５０モル％からなるＮｉＡｌ合金であり、その膜厚は３０ｎｍである。
下地層３は、Ｃｒ：８０モル％，Ｍｏ：２０モル％からなるＣｒＭｏ合金であり、その膜厚は８ｎｍである。
【００７７】
磁性層４は、Ｃｏ：６２モル％，Ｃｒ：２０モル％，　Ｐｔ：１２モル％，Ｂ：６モル％からなるＣｏＰｔ系合金であり、その膜厚は１５ｎｍである。
保護層５は、水素化炭素からなり、その膜厚は５ｎｍである。
【００７８】
潤滑層６ａは、一般式（Ｉ）で表される末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑層であり、その膜厚は０．８ｎｍである。
潤滑層６ｂは、一般式（ＩＩ）で表される末端基にホスァゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑層であり、その膜厚は０．２ｎｍである。
潤滑層６の膜厚は１ｎｍである。
【００７９】
次に、本実施例の磁気ディスク１０の製造方法について説明する。
まず、基板１上にＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ａｒガス雰囲気中で、順次、シード層２、下地層３、磁性層４を成膜した。引き続き、同様にＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＡｒガスと水素ガスの混合ガス（水素ガス含有量３０体積％）雰囲気中で、炭素ターゲットによりスパッタリングを行い、保護層５を成膜した。
【００８０】
次に、超臨界抽出法により、重量平均分子量が４０００、分子量分散度が１．０６に分子量精製した、一般式（Ｉ）で示される、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を、フッ素系溶媒である、三井デュポンフロロケミカル社製バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）ＸＦに０．０２ｗｔ％の濃度で分散溶解させた溶液を調製した。
【００８１】
この溶液を塗布液とし、保護層５まで成膜された磁気ディスク１０を浸漬させ、ディップ法により潤滑層６ａを塗布して成膜した。次いで、磁気ディスク１０を真空焼成炉内で１３０℃で９０分間熱処理を行った。ＦＴＩＲ法により、潤滑層６ａの膜厚を測定したところ、０．８ｎｍであった。
【００８２】
次に、超臨界抽出法により、重量平均分子量が３０００、分子量分散度は１．０５に分子量精製した、一般式（ＩＩ）で示される、末端基にホスファゼン環を有するパーフルオロポリエーテル化合物（フェノキシ基に導入されているＣＦ３基はｍ−位であり、かつ片末端が水酸基を有する化合物と、両末端基にホスファゼン環を有する化合物との混合物）を、フッ素系溶媒である、３Ｍ社製ＰＦ５０６０に０．００５ｗｔ％の濃度で分散溶解させた溶液を調整した。
【００８３】
この溶液を塗布液とし、潤滑層６ａまで成膜された磁気ディスク１０を浸漬させ、ディップ法により潤滑層６ｂを塗布して成膜した。ＦＴＩＲ法により、潤滑層６の膜厚を測定したところ、１ｎｍであった。
潤滑層６の膜厚と潤滑層６ａの膜厚との差分は０．２ｎｍであるので、潤滑層６ｂの膜厚は０．２ｎｍということになる。
【００８４】
なお、潤滑層６ａまで成膜した磁気ディスクを、フッ素系溶媒３Ｍ社製ＰＦ５０６０に浸漬させて、潤滑層６ａがＰＦ５０６０に分散溶解するかどうかを試験したところ、浸漬前後共に、潤滑層６ａの膜厚は０．８ｎｍであったので、潤滑層６ａは、ＰＦ５０６０に分散溶解しないことが確認された。
以上の製造方法により、本実施例の２．５インチ型磁気ディスク１０を作製した。この磁気ディスクについて性能評価試験を行った。結果を表１、表２に示す。
【００８５】
実施例２〜４および比較例１、２
実施例１において、潤滑層６における第１の潤滑層６ａと第２の潤滑層６ｂの膜厚を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
各磁気ディスクについて性能評価試験を行った。結果を表１、表２に示す。
【００８６】
比較例３
実施例１において、潤滑層６として、ＨＯＣＨ２−ＣＦ２Ｏ−（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｐ−（ＣＦ２Ｏ）ｑ−ＣＨ２ＯＨの構造をもつ末端基に水酸基を有するパーフルオロアルキルポリエーテル化合物のみを用い、膜厚１ｎｍのものを形成した以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。
この磁気ディスクについて性能評価試験を行った。結果を表１、表２に示す。
【００８７】
【表１】
2004103074.tif 000008
【００８８】
【表２】
2004103074.tif 000009
【００８９】
表１、表２から分かるように、本発明の磁気ディスク（実施例１〜４）は、いずれもボンデッド率が７０％以上であり、潤滑層被覆率が９０％以上と高い。また、ＬＵＬ耐久性試験において、いずれも耐久回数が６０万回以上で、かつ耐久性試験後のディスク表面およびヘッド表面には、傷や汚れなどの異常は観察されなかった。さらに、いずれもフライスティクション現象は発生せず、試験通過率は１００％であった。
【００９０】
これに対し、一般式（Ｉ）の化合物のみ、あるいは一般式（ＩＩ）の化合物のみを用いた単層の潤滑層を設けた磁気ディスク（比較例１、比較例２）、および従来の技術を用いた潤滑層を有する磁気ディスク（比較例３）では、潤滑層被覆率が低く、ＬＵＬ耐久性試験において不良であり、かつフライスティクション現象も発生する。また、比較例２および比較例３では、ボンデッド率も低い。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、好適な潤滑性能や付着性能や耐熱性能や被覆性能を備える磁気ディスクが得られるので、フライスティクション障害や腐食障害やヘッドクラッシュ障害やマイグレーション障害などを抑制することができ、磁気ディスクの高容量化に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ディスクの一実施形態の模式的断面図である。
【符号の説明】
１０　磁気ディスク
１　基板
２　シード層
３　下地層
４　磁性層
５　保護層
６　潤滑層
６ａ　第１の潤滑層
６ｂ　第２の潤滑層
【図１】
2004103074.tif 000012