(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤であり、
前記パーフルオロポリエーテルは、
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、を用いて抽出した際の非抽出分からなり、
前記パーフルオロポリエーテルは、屈折率が1.322以下である
ことを特徴とする表面改質剤。
【請求項２】
前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、前記双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒とを、それぞれ前記パーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の表面改質剤。
【請求項３】
前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒として酢酸エチルを用い、
前記双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としてn-ヘキサンを用い、
前記酢酸エチルを前記パーフルオロポリエーテルと同重量用い、
前記n-ヘキサンを前記パーフルオロポリエーテルの2.5〜6倍の重量用いて抽出した際の非抽出分からなる
ことを特徴とする請求項２に記載の表面改質剤。
【請求項４】
支持体上に少なくとも1層以上の記録層を備え、該記録層、或いは該記録層の外側に備えた保護層表面に、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する膜を最外層として有する磁気記録媒体であって、
前記パーフルオロポリエーテルは、
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、を用いて抽出した際の非抽出分からなり、
かつ前記パーフルオロポリエーテルは、屈折率が1.322以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、前記双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒とを、それぞれ前記パーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒として酢酸エチルを用い、
前記双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としてn-ヘキサンを用い、
前記酢酸エチルを前記パーフルオロポリエーテルと同重量用い、
前記n-ヘキサンを前記パーフルオロポリエーテルの2.5〜6倍の重量用いて抽出した際の非抽出分からなる
ことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
少なくとも情報の記録を行う磁気記録媒体と該磁気記録媒体への情報の書き込み・消去、及び該磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを有する磁気記録装置において、
ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する層が該磁気記録媒体の最表面にあり、
前記パーフルオロポリエーテルは、
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、を用いて抽出した際の非抽出分からなり、
かつ前記パーフルオロポリエーテルは屈折率が1.322以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面改質剤、及びこれを用いた磁気記録媒体、磁気記録装置に関し、特に磁気記録媒体の熱安定性の向上を目的とした表面改質剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置の記録密度の増大に伴い、記録媒体とその媒体との記録の転送を行うヘッドとの距離はほとんど接触するまで小さくなってきている。そのためヘッドとの接触・摺動の際の磨耗を抑える目的で記録媒体表面には潤滑層が設けられている。該潤滑層は通常潤滑性を有する表面改質剤を記録媒体表面に塗布し形成している。現在、該表面改質剤は低飛散性と良好な摺動特性を有するパーフルオロポリエーテルを基本骨格とする誘導体が主流である。また、該パーフルオロポリエーテルの化学構造末端には記録媒体表面への吸着性を高めるためピペロニル基を有するものが開示されている（特開昭61-4727号公報）。
【０００３】
ところで磁気記録装置 の連続稼動時、装置内の記録媒体とヘッドの格納部分の温度は記録媒体を回転させるためのモーター等の熱発生源によってかなりの高温になる。磁気記録装置の場合、装置によっても若干異なるが回転数が5400 rpmで約60℃、7200 rpmで70℃程度になっている。
【０００４】
今後は転送速度アップのため回転数が更に大きくなる傾向にあり、記録媒体とヘッドは更に高温にさらされることになる。そのため表面改質剤も長期間高温にさらされても情報信号の転送の際の障害となるような変化のないことが望まれている。具体的には潤滑層が薄くなったり、潤滑層の構成成分が変性する等のことの無いことが要求されている。また耐熱温度としては7200 rpmの装置では70℃、8400 rpmの装置では80℃、9600 rpmの装置では90℃が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルは70℃以上に長時間放置すると外観が無色透明から褐色に変化する。これは末端のピペロニル基内の環状エーテル部位が解裂し、酸化されベンゾキノン誘導体に変化するためと推定される。末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを塗布した記録媒体を70℃中に放置後、斜めから可視光を照射しながら記録媒体表面を光学顕微鏡で観察すると1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が見られる。この斑点を顕微IRで分析するとベンゾキノン誘導体のカルボニル基の伸縮振動由来と考えられる吸収が観測される。この斑点が発生した記録媒体を用いて情報の転送を行うと上記斑点の存在する部分の読み出しの際にエラーが発生する。これは斑点部分にヘッドが接触する際に生じる発熱が読み出しの信号に影響を与えることが原因と考えられる。そのため今後の回転数アップに伴う発熱に耐えうる熱安定性の高い表面改質剤が求められてきた。
【０００６】
また長期にわたって高速で磁気記録媒体を回転すると潤滑剤の層（潤滑層）が薄くなってくる。これは潤滑剤が飛散するためである。潤滑層が薄くなると十分な潤滑性が得られなくなるため、媒体が傷つき記録された情報の読み出し等に障害を発生する。そのため飛散しにくい潤滑剤も求められてきた。
本発明の目的は、熱安定性が高く、飛散しにくい潤滑剤からなる表面改質剤、及び磁気記録媒体、磁気記録装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
我々は上記課題を解決するため末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを鋭意検討した結果、屈折率の低いものが熱安定性の高く、飛散性の低いことを見出した。具体的には屈折率が1.322以下のものを用いる場合に上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。そして屈折率を1.322以下のものは更に熱安定性が向上することを見出した。屈折率の低いものを得るには後述する有機溶媒を用いた抽出操作を行うのが有効であり、特に屈折率を1.322以下にする方法としては双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒を用いることが有効であることも見出した。
【０００８】
なお末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルは固体表面の撥水性を高める効果もある。ところがそれを塗布した固体を70℃程度の温度の場所に長期間放置すると塗布表面の撥水性が低下する傾向がある。しかし屈折率の低いものを用いることにより撥水性の低下を防ぐことも可能となった。
【０００９】
本発明の要旨は以下に記述されるものである。
【００１０】
（１）  ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤であり、
前記パーフルオロポリエーテルは、
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、を用いて抽出した際の非抽出分からなり、
前記パーフルオロポリエーテルは、屈折率が1.322以下であることを特徴とする表面改質剤。
【００１１】
（２）  （１）記載のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルにおいて、該表面改質剤がテトラヒドロフランとメタノールをそれぞれピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることが好ましい。
【００１２】
（３）  （１）記載の表面改質剤において、前記パーフルオロポリエーテルは、双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒とをそれぞれ前記パーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とする表面改質剤。
【００１３】
（４）  （３）記載の表面改質剤において、前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒として酢酸エチルを用い、
前記双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としてn-ヘキサンを用い、
前記酢酸エチルを前記パーフルオロポリエーテルと同重量用い、
前記n-ヘキサンを前記パーフルオロポリエーテルの2.5〜6倍の重量用いて抽出した際の非抽出分からなる
ことを特徴とする表面改質剤。
【００１４】
（５）  支持体上に少なくとも1層以上の記録層を備え、該記録層、或いは該記録層の外側に備えた保護層表面に、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する膜を最外層として有する磁気記録媒体であって、
前記パーフルオロポリエーテルは、
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、を用いて抽出した際の非抽出分からなり、
かつ前記パーフルオロポリエーテルは、屈折率が1.322以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【００１５】
（６）  （５）記載の磁気記録媒体において、前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒をそれぞれ前記パーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【００１６】
（７）  （６）記載の磁気記録媒体において、前記パーフルオロポリエーテルは、
前記双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒として酢酸エチルを用い、
前記双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としてn-ヘキサンを用い、
前記酢酸エチルを前記パーフルオロポリエーテルと同重量用い、
前記n-ヘキサンを前記パーフルオロポリエーテルの2.5〜6倍の重量用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【００１７】
（８）  少なくとも情報の記録を行う磁気記録媒体と該磁気記録媒体への情報の書き込み・消去、及び該磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを有する磁気記録装置において、
ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する層が該磁気記録媒体の最表面にあり、
前記パーフルオロポリエーテルは、
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、を用いて抽出した際の非抽出分からなり、
かつ前記パーフルオロポリエーテルは屈折率が1.322以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（1）本発明の表面改質剤について
（1-a）精製方法
初めに本発明の末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの精製について記述する。精製は抽出法、或いは減圧加熱による方法等が挙げられる。まず抽出法について記述する。抽出法はピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルに対して良溶媒と貧溶媒を用いることによって行われる。まず良溶媒に末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを溶解させる。続いて貧溶媒を分液ロートに入れ、撹拌後静置すると数時間で２層に分かれる。下層を分取し、含有する混合溶媒をエバポレーターや真空ポンプで揮発させる。以上の操作を本発明では抽出と記述する。なお抽出に用いる有機溶媒は常温で液体であることが前提である。
【００１９】
上記操作の際撹拌後静置することで生じる２層の内、上層は有機溶媒の混合溶媒が主な成分の層であり、下層はピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルが主な成分の層である。これはピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの比重が混合溶媒の比重より大きいためである。本発明では上層に含まれるピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを抽出分、下層に含まれるピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを非抽出分と定義する。抽出前のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの屈折率は1.328〜1.330である。抽出分の屈折率はこれより高く、非抽出分は低くなった。更に抽出溶媒の種類、使用割合を調節することで目的とする屈折率1.32２以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを得ることができる。
【００２０】
抽出に用いる溶媒はAM2001に対して良溶媒となるものと貧溶媒になるものを用いる。極性の高いものが良溶媒となりやすく極性の低いものが貧溶媒となりやすい。但しカルボキシル基、或いは水酸基を有する有機溶媒は極性が高いが貧溶媒であり、後述するような問題があるので一部の溶媒の組み合わせでなければ適当ではない。極性は双極子モーメントが対応し、双極子モーメントの大きなものほど極性の高い傾向がある。良溶媒は双極子モーメントが1.0Debye以上、貧溶媒は双極子モーメントが0.6Debye以下のものが望ましい。双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としてはクロロホルム（1.0 Debye）、テトラヒドロフラン（1.6 Debye）、酢酸エチル（1.9 Debye）、ピリジン（2.3 Debye）、2-ブタノン（3.3 Debye）等が挙げられる。これらの溶媒はピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを部分的に或いは完全に溶解する。双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり、且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としては1,2,3-トリメチルベンゼン（0.56 Debye）、o-キシレン（0.52 Debye）、トルエン（0.37 Debye）、エチルベンゼン（0.36 Debye）、m-キシレン（0.31 Debye）、n-ヘキサン（0 Debye）、n-ヘプタン（0 Debye）、n-オクタン（0 Debye）、ベンゼン（0 Debye）、p-キシレン（0 Debye）等が挙げられる。これらの溶媒はピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルをほとんど溶解しない。なお双極子モーメントが0.6 Debyeを越え1.0 Debye未満の範囲内にあり、且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒はピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルと混和する。そのため抽出操作を行うと2層に分かれないので本発明では適当ではない。この範疇に入る溶媒としてはシクロヘキセン（0.61 Debye）、トリエチルアミン（0.73 Debye）、ブロモホルム（0.92 Debye）、イソアミルエーテル（0.98 Debye）等が挙げられる。
【００２１】
なお用いる溶媒としては双極子モーメント以外に沸点や気化熱も選定のポイントとなる。例えば沸点は低ければすぐ揮発するので扱いにくい。また高ければ真空ポンプ等で除去しにくくなりパーフルオロポリエーテルの中に残存する恐れがある。そのため用いる溶媒の沸点はおおよそ60〜120℃程度のものが望まれる。
【００２２】
双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つ沸点が60〜120℃の範囲にある溶媒としてはクロロホルム（61℃）、テトラヒドロフラン（65〜66℃）、酢酸エチル（77℃）、ピリジン（115〜116℃）、2-ブタノン（80℃）等が挙げられる。
【００２３】
双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つ沸点が60〜120℃の範囲にある溶媒としてはトルエン（111℃）、n-ヘキサン（69℃）、n-ヘプタン（98℃）、ベンゼン（80℃）等が挙げられる。
【００２４】
また気化熱は高すぎると真空ポンプ等で除去しにくくなりパーフルオロポリエーテルの中に残存する恐れがある。そのため用いる溶媒の気化熱はおおよそ35 kJ / mol以下のものが望まれる。これに当てはまる溶媒としてはオクタン（35.0 kJ / mol）、クロロホルム（29.4 kJ / mol）、酢酸エチル（32.5 kJ / mol）、テトラヒドロフラン（35.0 kJ / mol）、トルエン（33.5 kJ / mol）等が挙げられる。
【００２５】
ところで双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つ水酸基を有する有機溶媒としてはメタノール（2.9）、エタノール（3.0）、1-プロパノール（3.1）、1-ブタノール（3.0）等が挙げられる。これらの溶媒はピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルをほとんど溶解しない。即ちAM2001に対する貧溶媒であるからこれら溶媒を双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒の代わりに用いることも抽出操作を行う上では可能であるが、得られる非抽出物の屈折率が大きくなる傾向がある。なおこれら溶媒の中でメタノールを用い、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルに対する良溶媒としてテトラヒドロフランを用いた抽出は他の溶媒の組み合わせに比べると屈折率の低い傾向がある。また水酸基を有するため、吸湿しやすく取り込まれた水分が抽出の際の分配平衡の再現性を失わせるため注意が必要である。またこれらの溶媒は比較的気化熱が大きいため真空ポンプ等で除去しにくく、パーフルオロポリエーテルの中に残存する恐れがある。例えばメタノールは35.3 kJ / mol、エタノールは38.6 kJ / mol、1-プロパノールは41.0 kJ / mol、1-ブタノールは44.4 kJ / molといった具合にいずれも気化熱が35 kJ / molを越える溶媒である。
【００２６】
上記抽出法以外にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルで屈折率が1.324以下のものを得る方法としては減圧しながら加熱する方法が挙げられる。具体的には0.02 Paの減圧下で80℃に加熱することで同様の屈折率のパーフルオロポリエーテルを得ることができる。この場合、加熱前にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを入れた容器を窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換することが望ましい。この操作でピペロニル基の分解がかなり抑えられる。
【００２７】
（1-b）塗布方法
上記方法で精製したパーフルオロポリエーテルを記録媒体に塗布する方法を記述する。現在表面改質剤からなる層の厚さは約0.5〜5nmであるため、粘性が30℃で0.01 Pa・s程度のバルクのパーフルオロポリエーテルを塗布したのでは膜厚が大きくなりすぎる恐れがある。そこで塗布の際は溶媒（後述の含フッ素溶媒が適当である）に溶解したものを用いる。但し、濃度は塗布方法・条件により異なる。
【００２８】
塗布方法はディップ法、スピンコート法等が挙げられる。ディップ法では浸漬時間や引き上げ速度、スピンコート法では回転数や回転時間等が濃度設定のパラメーターになる。溶液の濃度が同じであればディップ法では浸漬時間が長いほど、また引き上げ速度が速いほど潤滑層が厚く形成される傾向がある。ただ用いる溶媒にもよるが、引き上げ速度によっては潤滑層表面に細かな凹凸の形成されることがある。これは引き上げ速度以外に、用いる溶媒の沸点や蒸発熱、塗布作業時の環境（温度、湿度、オイルミストや粉じん等の汚染物質の個々の濃度等）等が影響する。スピンコート法では低回転ほど、また回転時間が短いほど潤滑層が厚く形成される傾向がある。ただ用いる溶媒にもよるが、回転速度や回転時間によっては潤滑層表面に細かな凹凸が形成されることがある。これは回転速度や回転時間以外に用いる溶媒の沸点や蒸発熱、吸湿性等が影響する。
【００２９】
用いる溶媒は上記方法で精製したパーフルオロポリエーテルを溶解するものを選択する。具体的には３Ｍ社製のFC-72、FC-84、FC-77、FC-75、PF-5080、PF-5052、HFE-7100、HFE-7200、Dupont社製のバートレルXF等の含フッ素溶媒が挙げられる。
【００３０】
（1-c）用途
本表面改質剤の用途は磁気記録装置内の磁気記録媒体の摺動特性を向上させるための表面改質剤としての用途が挙げられる。これは磁気記録媒体とヘッドとの摩擦係数の低減が目的であるので、磁気記録媒体以外にも記録媒体とヘッドとの間に摺動が伴う他の記録装置に対する用途も考えられる。また撥水性、撥油性のあるパーフルオロポリエーテル鎖を有するため、ガラス、金属等の固体表面に適用する撥水剤、撥油剤としての用途も挙げられる。
【００３１】
（2）磁気記録媒体の構成
本発明の磁気記録媒体は、まず支持体上に少なくとも1層以上の記録層、その上に保護層、更にその上にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルが含有する膜を最外層として有するという構成である。
【００３２】
支持体としてはアルミニウム合金、ガラス等のセラミックス、ポリカーボネート等が挙げられる。特にガラスの場合は硬度を高める目的で通常のもの（窓ガラスやコップ等に用いられるものはナトリウム含有量が5％程度、カリウム含有量が0〜1％程度）よりもナトリウム、及びカリウム含有量の多いものが好適である。ただ硬度と実用性を考慮するとナトリウムの含有量は10〜20％程度、カリウムの含有量は1〜5％程度が望ましい。
【００３３】
磁気記録媒体の記録層である磁性層の構成材料としては鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体を形成可能な元素を中心とした合金、又はそれらの酸化物が挙げられる。これらはメッキ法、或いはスパッタ法等で形成される。
【００３４】
保護層はカーボン、SiC、SiO2等の材質が挙げられる。これらは主にスパッタ法で形成される。
【００３５】
（3）磁気記録媒体・装置とその用途
本発明の磁気記録装置では磁気記録媒体を回転させるモーターから生じる発熱でハードディスクドライブ内の温度はかなり上がっている。この際磁気記録媒体に上記発熱によって表面に異物を発生するような表面改質剤を塗布したのでは、異物とヘッドの衝突に伴う衝撃が大きくなり、その衝撃が情報読み出しの際のエラー発生の原因となる恐れがある。そこで本発明の磁気記録装置では本発明の表面改質剤が用いられている。本発明の表面改質剤は熱安定性が高い傾向がある。そのためこれを塗布した記録媒体は高温のハードディスクドライブ内にあっても表面に異物を発生しにくい。
【００３６】
また本発明の磁気記録装置は数枚の磁気記録媒体を重ねることで大きな記録容量を確保することができる。
【００３７】
本発明の磁気記録媒体の用途としては電子計算機、ワードプロセッサー等の外部メモリー（具体的にはハードディスク装置やフロッピーディスク等）が挙げられる。またナビゲーションシステム、ゲーム、携帯電話、PHS等の各種機器、及びビルの防犯、発電所等の管理・制御システムの内部・外部メモリー等にも適用可能である。
【００３８】
【作用】
本発明のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルのうち屈折率の低いものは飛散性が低く、且つ熱安定性の高い傾向がある。つまりこのパーフルオロポリエーテルを塗布した磁気記録媒体は高温下のハードディスクドライブ内でも表面のパーフルオロポリエーテルが飛散・分解しにくい。そのためパーフルオロポリエーテルの飛散に伴う層厚の低下や分解に伴う表面への異物を発生が起こりにくい。そこでこの磁気記録媒体を装着した磁気記録装置は読み出し時にヘッドのクラッシュやエラーを発生しないものと考えられる。
【００３９】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
【実施例１】
最初に末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの一つであるアウジモント社製のAM2001の種々の溶媒に対する溶解性を調べる。これは抽出の際AM2001に対して良溶媒と貧溶媒が必要であるためである。AM2001を溶解する溶媒を表1に示す。
【００４１】
【表１】
0004023013.tif 000002
【００４２】
表1の溶媒はいずれも双極子モーメントが1.0 Debye以上であり、且つ水酸基、或いはカルボキシル基を有しないものであった。次にAM2001を溶解しない溶媒を双極子モーメントの範囲と水酸基、或いはカルボキシル基の有無によって表2〜4に示す。まずAM2001を溶解しない溶媒のうち水酸基、或いはカルボキシル基を有しないものを表2に示す。
【００４３】
【表２】
0004023013.tif 000003
【００４４】
【表３】
0004023013.tif 000004
【００４５】
【表４】
0004023013.tif 000005
【００４６】
表2の溶媒はいずれも双極子モーメントが0.6 Debye以下であった。
【００４７】
AM2001を溶解しない溶媒のうち水酸基、或いはカルボキシル基を有するものを表3に示す。AM2001は表2、表3に示す溶媒には不溶であり、AM2001と用いた溶媒を撹拌したものは放置すると2層に分離した。更にAM2001とは2層に分離せず混ざりあうものの完全には溶解せず混和する溶媒もあった。これらを表4に示す。表4の溶媒はいずれも双極子モーメントが0.6 Debyeより大きく且つ1.0 Debye以下であった。また分子内に水酸基、或いはカルボキシル基を有していなかった。抽出の際はまず良溶媒でAM2001を溶解し、更に貧溶媒を加えることで抽出物と非抽出物の2層に分かれさせる手順をとる。そのためAM2001抽出の際は良溶媒と貧溶媒の両方を用いることが必要となる。表1〜表4より良溶媒は双極子モーメントが1.0 Debye以上であり、且つ水酸基、或いはカルボキシル基を有しないものを選び、貧溶媒としては水酸基、或いはカルボキシル基を有するものか、水酸基、或いはカルボキシル基を有しない場合は双極子モーメントが0.6 Debye以下のものを選べばよいことがわかった。
【００４８】
次に精製方法を記述する。まず抽出操作を行う。
【００４９】
下式に示すAM2001（1重量部）
【００５０】
【化１】
0004023013.tif 000006
【００５１】
に表5〜表10に示す種類の良溶媒を種々の重量加え、激しく撹拌する。
【００５２】
【表５】
0004023013.tif 000007
【００５３】
【表６】
0004023013.tif 000008
【００５４】
【表７】
0004023013.tif 000009
【００５５】
【表８】
0004023013.tif 000010
【００５６】
【表９】
0004023013.tif 000011
【００５７】
【表１０】
0004023013.tif 000012
【００５８】
これに表5〜表10に示す種類の貧溶媒を種々の重量加え、再び激しく撹拌後、数分間静置すると2層に分離しはじめた。12時間静置後、下層を採取し真空ポンプで減圧下、50℃で加熱し若干含まれている溶媒を揮発させる。こうして得られた非抽出物を化合物1から66とする。また化合物1から66の屈折率を表5〜表10に併記する。
【００５９】
この中で表5はAM2001に対して良溶媒として酢酸エチル（双極子モーメントが1.9Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物である。また表6はAM2001に対して良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）、或いはテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）、2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）、或いはn-ヘプタン（双極子モーメントは0 Debye）、n-オクタン（双極子モーメントは0 Debye）、トルエン（双極子モーメントは0.37 Debye）、o-キシレン（双極子モーメントは0.52 Debye）、1,2,3-トリメチルベンゼン（双極子モーメントは0.56 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物である。更に表7から表10はAM2001に対して良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）、或いはテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）、酢酸エチル（双極子モーメントが1.9Debye）、2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）、貧溶媒として1-ペンタノール（双極子モーメントは0.89 Debye）、或いは2-オクタノール（双極子モーメントは1.6 Debye）、酢酸（双極子モーメントは2.0 Debye）、メタノール（双極子モーメントは2.9 Debye）、エタノール（双極子モーメントは3.0 Debye）、1,5−ペンタンジオール（双極子モーメントは3.8 Debye）、ペンタエチレングリコール（双極子モーメントは6.1 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物である。
【００６０】
次に減圧時加熱の精製操作を行う。AM2001（1重量部）と撹拌子をナス型フラスコに入れ、トラップを介して真空ポンプと接続する。トラップは液体窒素で冷却する。ナス型フラスコを油浴に浸し、引き続き撹拌子でナス型フラスコ内のAM2001の撹拌を始める。なお撹拌は内部を常圧に戻すまで続ける。内部を窒素ガスで置換した後真空ポンプで吸引を始める。ナス型フラスコ内は約0.02 Paに減圧する。次に油浴でナス型フラスコを80℃まで加熱する。するとナス型フラスコ中のAM2001の一部が揮発し始め、トラップ内に液体が溜まり始める。揮発がおさまった後加熱を停止し、ナス型フラスコを常温まで冷却する。ナス型フラスコを常圧に戻した後、撹拌を停止し、ナス型フラスコ内に残った液体を採取する。この液体を化合物67とする。化合物67の屈折率を測定したところ1.324であった。
【００６１】
次に末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを合成する。ピペロニルアルコール（15重量部）をピリジン（50重量部）に溶解し、これにp-トルエンスルホニルクロライド（20重量部）を加え、50℃で8時間撹拌する。冷却後、反応液を10重量％の塩酸（300重量部）に注ぐ。液性を確認し酸性でなければ酸性になるまで10重量％の塩酸を少しずつ加える。これを分液ロートに入れ、ジクロルメタン（300重量部）を加えた後、激しく撹拌し、そのまま放置すると2層に分かれる。下層のジクロルメタン層を分取し飽和食塩水で液性が中性になるまで洗浄する。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターでジクロルメタンを揮発させる。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィ（展開溶媒はn-ヘキサン：酢酸エチル＝2：1で精製し、ピペロニルアルコールの水酸基をトシル化した化合物（今後化合物68’と記述する）を20重量部得る。
【００６２】
次に末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルの一つであるアウジモント社製のDOL-2000（20重量部）に5重量％の水酸化ナトリウムのメタノール溶液（16重量部）を加え、50℃で10分間撹拌後、エバポレーターでメタノールを揮発させる。これに化合物68’（6重量部）をジクロルメタン（30重量部）に溶解したものを加え、更に110℃で8時間撹拌する。冷却後、反応液に水（15重量部）、ジクロルメタン（15重量部）、3M社製PF-5052（100重量部）を加え激しく撹拌する。12時間放置後下層のPF-5052層を分取し、その中のPF-5052をエバポレーターで揮発させる。こうして末端の一部にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテル（20重量部）を得る。この化合物を今後化合物68（次式）と記述する。
【００６３】
【化２】
0004023013.tif 000013
【００６４】
該化合物68の屈折率を測定したところ1.329であった。表1〜4に示す種々の溶媒に対する化合物68の溶解性を調べたところAM2001と同じ結果であった。
【００６５】
次に該化合物68をAM2001と同様に精製する。具体的には化合物68（1重量部）に表11〜16に示す種類の良溶媒を種々の重量加え、激しく撹拌する。これに表11〜表16に示す種類の貧溶媒を種々の重量加え、再び激しく撹拌後、数分間静置すると2層に分離しはじめる。12時間静置後、下層を採取し真空ポンプで減圧下、50℃で加熱し若干含まれている溶媒を揮発させる。こうして得られた非抽出物を化合物69から134とする。また化合物69から134の屈折率を表11〜表16に併記する。
【００６６】
【表１１】
0004023013.tif 000014
【００６７】
【表１２】
0004023013.tif 000015
【００６８】
【表１３】
0004023013.tif 000016
【００６９】
【表１４】
0004023013.tif 000017
【００７０】
【表１５】
0004023013.tif 000018
【００７１】
【表１６】
0004023013.tif 000019
【００７２】
この中で表11は化合物68に対して良溶媒として酢酸エチル（双極子モーメントが1.9Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物である。また表12は化合物68に対して良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）、或いはテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）、2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）、或いはn-ヘプタン（双極子モーメントは0 Debye）、n-オクタン（双極子モーメントは0 Debye）、トルエン（双極子モーメントは0.37 Debye）、o-キシレン（双極子モーメントは0.52 Debye）、1,2,3-トリメチルベンゼン（双極子モーメントは0.56 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物である。更に表13から表16は化合物68に対して良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）、或いはテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）、酢酸エチル（双極子モーメントが1.9Debye）、2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）、貧溶媒として1-ペンタノール（双極子モーメントは0.89 Debye）、或いは2-オクタノール（双極子モーメントは1.6 Debye）、酢酸（双極子モーメントは2.0 Debye）、メタノール（双極子モーメントは2.9 Debye）、エタノール（双極子モーメントは3.0 Debye）、1,5−ペンタンジオール（双極子モーメントは3.8 Debye）、ペンタエチレングリコール（双極子モーメントは6.1 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物である。
【００７３】
次に減圧時加熱の精製操作を行う。化合物68（1重量部）と撹拌子をナス型フラスコに入れ、トラップを介して真空ポンプと接続する。トラップは液体窒素で冷却する。ナス型フラスコを油浴に浸し、引き続き撹拌子でナス型フラスコ内の化合物68の撹拌を始める。なお撹拌は内部を常圧に戻すまで続ける。内部を窒素ガスで置換した後真空ポンプで吸引を始める。ナス型フラスコ内は約0.02 Paに減圧する。次に油浴でナス型フラスコを80℃まで加熱する。するとナス型フラスコ中の化合物68の一部が揮発し始め、トラップ内に液体が溜まり始める。揮発がおさまった後加熱を停止し、ナス型フラスコを常温まで冷却する。ナス型フラスコを常圧に戻した後、撹拌を停止し、ナス型フラスコ内に残った液体を採取する。この液体を化合物135とする。化合物135の屈折率を測定したところ1.324であった。
【００７４】
上記操作で得られた化合物1〜135、及びAM2001を濃度が1000 ppmとなるように3M社製PF-5080で希釈した溶液を調製しておく。これを用いて磁気記録媒体を作製する。図1にその構成を示し、作製方法を以下に記述する。
【００７５】
直径3.5インチのAl合金製ディスク1の表面にNi-P層2（層厚：約15 μm）をメッキ法で形成する。次いでこの上にCr層3（層厚：約250 nm）、Ni-Co系磁性層4（層厚：約50 nm）、カーボン層5（層厚：約50 nm）をこの順にスパッタ蒸着法で形成した。このディスクを上記PF-5080溶液に1分間浸漬し、速度1 mm/s で引き上げた。その後常温で2時間放置してPF-5080を揮発させ、AM2001、及び上記抽出操作で作製した化合物1〜135からなる層6を表面に形成した磁気記録媒体を作製した。なお今後AM2001、或いは化合物1〜135からなる層6を潤滑層と記述する。この潤滑層の厚さは平均15Åである。
【００７６】
この磁気記録媒体の摺動特性をCSS試験法（コンタクトストップ法：試験機は小野田セメント（株）製）で評価した。条件は回転数：3600 rpm、1サイクル：30秒間、サイクル数：1000サイクル、ヘッド荷重：10 gであり、最終サイクルを終了し、6時間放置した後に再起動させた時の最大静止摩擦力を求めた。なお再起動時の回転数は1 rpmである。その結果、化合物1〜135を用いた磁気記録媒体の表面の摩擦力はいずれも8〜10 gの範囲であった。また上記抽出操作を全く行わないAM2001を塗布した磁気記録媒体の摩擦力を調べたところ9〜10 gであった。AM2001は磁気記録媒体用の潤滑剤として広く用いられているものであり、本発明の表面改質剤である化合物1〜135はAM2001とほぼ同様の摺動特性を示した。よって化合物1〜135は本発明の表面改質剤の特徴の１つである磁気記録媒体の潤滑剤としての特性を有していることが確かめられた。
【００７７】
次に上記磁気記録媒体を図2に示すハードディスクドライブにセットする。更にこのハードディスクドライブを構成物の一つとする図3の磁気記録装置によって上記磁気記録媒体を5400 rpm、或いは7200 rpmで200時間回転した後に10分間読み出しを行った。
【００７８】
すると化合物1〜135を塗布した磁気記録媒体のうち屈折率が1.324以下のものを塗布したものを装着した磁気記録装置ではどちらの回転数でもヘッドはクラッシュしなかったが、屈折率が1.324を超えるものを塗布したものを装着した磁気記録装置ではどちらの回転数でも読み出し開始後1分以内にヘッドがクラッシュし、読み出しが不可能となった。なお用いた化合物のうち屈折率が1.324以下のものは化合物1〜36、47〜52、67、69〜104、115〜120、135であり、屈折率が1.324を超えるものはAM2001、化合物37〜46、化合物53〜66、68、105〜114、121〜134である。ヘッドのクラッシュしなかったものは回転時の摩擦力が2 g以下であり、クラッシュしたものはいずれも回転時の摩擦力が5 g以上であり、摩擦力が高くなったことがヘッドクラッシュの原因となった。これら磁気記録媒体の200時間回転した後の潤滑層の厚さをIRの1300カイザーの吸光度から調べ、屈折率の同じ化合物ごとに潤滑層の平均の厚さを求めた結果を図4に示す。
【００７９】
各化合物からなる潤滑層の厚さはいずれもそれぞれの屈折率ごとの平均の厚さに対して±1Å以内の範囲に入っていた。屈折率が1.324以下の化合物からなる潤滑層は200時間回転後も初期膜厚の15Åの7割以上の11Å以上を確保していた。しかし屈折率が1.324より大きい化合物からなる潤滑層は200時間回転後、初期膜厚の4割以下の6Å以下になった。潤滑層が薄くなるということは媒体の回転によって潤滑層を構成している化合物が飛散するために起こる現象である。
【００８０】
6Å以下の平均膜厚になると表面上の部分的には化合物の全く存在しない箇所がでてくると考えられる。即ち潤滑層に部分的な欠陥が生じるためその潤滑性が大幅に低下しクラッシュを起こしたものと考えられる。
【００８１】
以上の結果より、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤において、該表面改質剤の屈折率が1.322以下であることを特徴とする表面改質剤は極めて低飛散性であるという効果が認められた。
【００８２】
またピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルが含有する膜を最外層として有することを特徴とする磁気記録媒体において、該パーフルオロポリエーテルの屈折率が1.322以下であることを特徴とする磁気記録媒体は200時間という長期の連続回転を行った後でも表面に十分な潤滑性を有するという効果が認められた。
【００８３】
更に情報の記録を行う磁気記録媒体と該磁気記録媒体への情報の書き込み・消去、及び該磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを有する磁気記録装置において、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する層が該磁気記録媒体の最表面にあり、且つ該パーフルオロポリエーテルの屈折率が1.322以下であることを特徴とする磁気記録装置は媒体を200時間という長期の連続回転を行った後でも情報の読み出しの際にヘッドがクラッシュせず正常な動作を行えるという効果が認められた。
【００８４】
なお使用したハードディスクの構成は以下の通りである。磁気記録媒体7が回転制御機構であるスピンドルモーター8の回転軸部分に固定されており、各磁気記録媒体7にはそれぞれ上面と下面とに記録・再生を行うための素子の組み込まれたヘッド9が設けられている。ヘッド9はヘッドサスペンション10を介してヘッド9の位置決め機構であるアクチュエーター11に接続されている。磁気記録媒体7、ヘッド9、ヘッドサスペンション10、アクチュエーター11は、メカニカルシール12によって外界から塵等が入り込まないように密封されている。磁気記録媒体と磁気記録装置の制御部（コントローラー）との情報信号のやりとり（転送）はヘッドとケーブル（データ信号転送用）13を介して行われる。アクチュエーターの制御はケーブル（アクチュエーター制御用）14を介し、スピンドルモーターの制御はケーブル（スピンドルモーター制御用）15を介して行われる。
【００８５】
また使用した磁気記録装置の構成は以下の通りである。ハードディスクドライブ16はケーブル（データ信号転送用、アクチュエーター制御用、スピンドルモーター制御用が一括して入っている）17を介してコントローラー18で制御される。コントローラーは電源ユニット19から電源ケーブル20を介して各々の部位を稼働させるための電気を得る。コントローラーは制御盤21で制御される。この間はケーブル22でつながっている。また装置の稼働状態はディスプレイ23によってモニターできる。コントローラーとディスプレイの間はケーブル24でつながっている。
【００８６】
【実施例２】
AM2001に対して良溶媒である双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、貧溶媒としてカルボキシル基、或いは水酸基を有する有機溶媒を用いて抽出した際の非抽出物を表7〜10に示す。
【００８７】
このうち表7に示されるのは良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物37〜43）である。表8に示されるのは良溶媒としてテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物44〜54）である。表9に示されるのは良溶媒として酢酸エチル（双極子モーメントは1.9 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物55〜60）である。表10に示されるのは良溶媒として2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物61〜66）である。またこれらの化合物の抽出の際のAM2001の貧溶媒としては1-ペンタノール（双極子モーメントは0.89 Debye）、或いは2-オクタノール（双極子モーメントは1.6 Debye）、酢酸（双極子モーメントは2.0 Debye）、メタノール（双極子モーメントは2.9 Debye）、エタノール（双極子モーメントは3.0 Debye）、1,5−ペンタンジオール（双極子モーメントは3.8 Debye）、ペンタエチレングリコール（双極子モーメントは6.1 Debye）を用いた。
【００８８】
次に化合物67に対して良溶媒である双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、貧溶媒としてカルボキシル基、或いは水酸基を有する有機溶媒を用いて抽出した際の非抽出物を表13〜表16に示す。
【００８９】
このうち表13に示されるのは良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物105〜111）である。表14に示されるのは良溶媒としてテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物112〜122）である。表15に示されるのは良溶媒として酢酸エチル（双極子モーメントは1.9 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物123〜128）である。表16に示されるのは良溶媒として2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物129〜134）である。またこれらの化合物の抽出の際のAM2001の貧溶媒としては1-ペンタノール（双極子モーメントは0.89 Debye）、或いは2-オクタノール（双極子モーメントは1.6 Debye）、酢酸（双極子モーメントは2.0 Debye）、メタノール（双極子モーメントは2.9 Debye）、エタノール（双極子モーメントは3.0 Debye）、1,5−ペンタンジオール（双極子モーメントは3.8 Debye）、ペンタエチレングリコール（双極子モーメントは6.1 Debye）を用いた。またそれぞれの化合物の屈折率を併記する。
【００９０】
まず屈折率測定の結果、表7〜表10に示される化合物37〜66のうち良溶媒としてテトラヒドロフラン、貧溶媒としてメタノールを組み合わせた場合の非抽出物（化合物47〜52）の屈折率は1.324であった。それ以外の組み合わせでは屈折率は1.325以上であった。
【００９１】
次に実施例1と同様の方法で作製した化合物37〜67、及び105〜135、AM2001（屈折率は1.328）、化合物68（屈折率は1.329）を塗布した磁気記録媒体表面を倍率1000倍の光学顕微鏡で観察したところ、これらの表面は平坦であり異物は観測されなかった。これらの磁気記録媒体を槽内部が70℃に調節された恒温槽に10時間放置後、その表面を観察した。結果を表17に示す。化合物37〜46、及び53〜66、68、105〜114、121〜134、AM2001を塗布した磁気記録媒体表面には面積が1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が1平方ミリメートルあたりおよそ1〜10個程度見られた。この斑点を顕微IRで分析すると1630カイザー近傍にベンゾキノンのカルボニル基由来と推定される吸収が観測された。しかし化合物47〜52、及び67、115〜120、135を塗布した磁気記録媒体表面は70℃の恒温槽に放置後も平坦であり、異物は観測されなかった。
【００９２】
次に上記の恒温槽による加熱を行った磁気記録媒体を実施例1と同様の磁気記録装置にセットして情報の読み出しを行ったところ、70℃の恒温槽に放置後も異物が観測されなかった化合物47〜52、及び67、115〜120、135を塗布した磁気記録媒体はエラーの発生がなかったが、残る化合物である化合物37〜46、及び53〜66、68、105〜114、121〜134、AM2001を塗布した磁気記録媒体はいずれも読み出しの際にエラーが発生した。エラーの発生した箇所の表面を調べたところいずれも恒温槽による加熱で発生した斑点の発生部分であった。
【００９３】
次に下地をスパッタ法で作製したカーボンから酸化珪素に代えた場合の加熱による表面の平滑性の変化の有無を調べた。実施例1で調製した化合物37〜67、及び105〜135、AM2001、化合物68のPF-5080溶液を磁気記録媒体作製の際と同様の方法で鏡面研磨した直径3.5インチのシリコンウエハーに塗布する。塗布表面を磁気記録媒体表面観察時と同様に光学顕微鏡で観察し、次に槽内部が70℃に調節された恒温槽に10時間放置後、再び表面を観察した。結果を表18に示す。磁気記録媒体表面観察時と同様に化合物47〜52、及び67、115〜120、135を塗布したシリコンウエハー表面は70℃の恒温槽に放置後も平坦であり異物は観測されなかった。しかし残る化合物である化合物37〜46、及び53〜66、68、105〜114、121〜134、AM2001を塗布したシリコンウエハー表面には面積が1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が1平方ミリメートルあたりおよそ1〜10個程度見られた。これら化合物はいずれも屈折率が1.324を超えるものである。この斑点を顕微IRで分析すると1630カイザー近傍にベンゾキノンのカルボニル基由来と推定される吸収が観測された。また恒温槽に放置する前、化合物37〜66、及び105〜134、AM2001、化合物68を塗布したシリコンウエハー表面の水との接触角は105〜110°であった。また化合物67と134の場合は100°であった。このうち化合物47〜52、及び67、115〜120、135を塗布したシリコンウエハーの接触角は80℃中に10時間放置後も変化がなかった。しかし残る化合物である化合物37〜46、及び53〜66、105〜114、121〜134、AM2001、化合物68を塗布したシリコンウエハーの接触角は70℃中に10時間放置後には88〜95°に低下した。なお化合物37〜66、及び105〜134、AM2001、化合物68を塗布する前の鏡面研磨した直径3.5インチのシリコンウエハーの接触角は約60°であった。
【００９４】
以上の結果より、屈折率1.322以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤は同様の構造で屈折率が1.322より大きなものに比べて耐熱性もあるという効果が確認された。
【００９５】
また同じ屈折率1.324の値を示す場合でも減圧時加熱する方法で得られた化合物67、135に比べ、抽出法で得られた化合物47〜52、及び115〜120の方が表面の撥水性が高い。
【００９６】
この結果より、屈折率1.324以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤の中でも該表面改質剤がテトラヒドロフランとメタノールをそれぞれピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とするものは高い撥水性を持った表面を形成できるという効果が確認された。
【００９７】
【実施例３】
AM2001に対して良溶媒である双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、貧溶媒として双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒を用いて抽出した際の非抽出物を表5、6に示す。このうち表5に示されるのは良溶媒として酢酸エチル（双極子モーメントは1.9Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物1〜10）である。また表6に示されるのはAM2001に対して良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）、或いはテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）、2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）、或いはn-ヘプタン（双極子モーメントは0 Debye）、n-オクタン（双極子モーメントは0 Debye）、トルエン（双極子モーメントは0.37 Debye）、o-キシレン（双極子モーメントは0.52 Debye）、1,2,3-トリメチルベンゼン（双極子モーメントは0.56 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物11〜36）である。
【００９８】
また化合物68に対して良溶媒である双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、貧溶媒として双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒を用いて抽出した際の非抽出物を表11、12に示す。このうち表11は良溶媒として酢酸エチル（双極子モーメントは1.9Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物69〜78）である。また表12はAM2001に対して良溶媒としてクロロホルム（双極子モーメントは1.0 Debye）、或いはテトラヒドロフラン（双極子モーメントは1.6 Debye）、2-ブタノン（双極子モーメントは3.3 Debye）、貧溶媒としてn-ヘキサン（双極子モーメントは0 Debye）、或いはn-ヘプタン（双極子モーメントは0 Debye）、n-オクタン（双極子モーメントは0 Debye）、トルエン（双極子モーメントは0.37 Debye）、o-キシレン（双極子モーメントは0.52 Debye）、1,2,3-トリメチルベンゼン（双極子モーメントは0.56 Debye）を種々の重量用いて抽出した際の非抽出物（化合物79〜104）である。化合物1〜36、及び69〜104はいずれも屈折率が1.324以下である。
【００９９】
実施例1で作製した化合物1〜36、及び69〜104、AM2001、化合物68を塗布した磁気記録媒体表面を倍率1000倍の光学顕微鏡で観察したところ、この表面は平坦であり異物は観測されなかった。これらの磁気記録媒体を槽内部が80℃に調節された恒温槽に10時間放置後、その表面を観察した。なお比較のため実施例2で用いた化合物37〜67、及び105〜135を塗布した磁気記録媒体も上記化合物を塗布した磁気記録媒体と同様に80℃に調節された恒温槽に10時間放置後、その表面を観察した。結果を表17に示す。
【０１００】
AM2001、及び化合物37〜68、105〜135を塗布した磁気記録媒体表面には面積が1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が1平方ミリメートルあたりおよそ1〜10個程度見られた。この斑点を顕微IRで分析すると1630カイザー近傍にベンゾキノンのカルボニル基由来と推定される吸収が観測された。しかし化合物1〜36、及び69〜104を塗布した磁気記録媒体表面は80℃の恒温槽に放置後も平坦であり、異物は観測されなかった。
【０１０１】
次に上記の恒温槽による加熱を行った磁気記録媒体を実施例1と同様の磁気記録装置にセットして情報の読み出しを行ったところ、80℃の恒温槽に放置後も異物が観測されなかった化合物1〜36、及び69〜104を塗布した磁気記録媒体はエラーの発生がなかったが、残る化合物であるAM2001、及び化合物37〜68、105〜135を塗布した磁気記録媒体はいずれも読み出しの際にエラーが発生した。エラーの発生した箇所の表面を調べたところいずれも恒温槽による加熱で発生した斑点の発生部分であった。
【０１０２】
次に下地をスパッタ法で作製したカーボンから酸化珪素に代えた場合の加熱による表面の平滑性の変化の有無を調べた。実施例1で調製したAM2001、及び化合物1〜36、68〜104のPF-5080溶液を磁気記録媒体作製の際と同様の方法で鏡面研磨した直径3.5インチのシリコンウエハーに塗布する。塗布表面を磁気記録媒体表面観察時と同様に光学顕微鏡で観察し、次に槽内部が80℃に調節された恒温槽に10時間放置後、再び表面を観察した。なお磁気記録媒体の場合と同様、比較のため実施例2で用いた化合物37〜67、及び105〜135を塗布したシリコンウエハーも上記化合物を塗布したシリコンウエハーと同様に80℃に調節された恒温槽に10時間放置後、その表面を観察した。結果を表18に示す。
【０１０３】
化合物1〜36、及び69〜104を塗布したシリコンウエハー表面は80℃の恒温槽に放置後も平坦であり異物は観測されなかった。しかし残る化合物であるAM2001、及び化合物37〜68、105〜135を塗布したシリコンウエハー表面には面積が1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が1平方ミリメートルあたりおよそ1〜10個程度見られた。この斑点を顕微IRで分析すると1630カイザー近傍にベンゾキノンのカルボニル基由来と推定される吸収が観測された。また恒温槽に放置する前、用いた化合物を塗布したシリコンウエハー表面の水との接触角は100〜110°であった。このうち化合物1〜36、及び69〜104を塗布したシリコンウエハーの接触角は80℃中に10時間放置後も変化がなかった。しかし残る化合物であるAM2001、及び化合物37〜68、105〜135を塗布したシリコンウエハーの接触角は80℃中に10時間放置後には88〜95°に低下した。
【０１０４】
実施例2において、テトラヒドロフランとメタノールをそれぞれ該表面改質剤の0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分である化合物47〜52、及び115〜120を塗布した磁気記録媒体、及びシリコンウエハーは70℃の耐熱温度のあることが確認された。しかし本実施例においてこれら化合物を塗布した磁気記録媒体、及びシリコンウエハーは80℃の耐熱性はないことがわかった。一方、双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒をそれぞれ該表面改質剤の0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分である化合物1〜36、及び69〜104を塗布した磁気記録媒体、及びシリコンウエハーの方が耐熱性の高いということが確認された。
【０１０５】
以上より、屈折率1.322以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤において、該表面改質剤が双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒をそれぞれピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とするものは80℃中に放置されても塗布面は平坦性を保ち、且つ撥水性を保持するという効果を有する熱安定性の高い表面改質剤であることが認められた。
【０１０６】
また、支持体上に少なくとも1層以上の記録層を備え、該記録層、或いは該記録層の外側に備えた保護層表面に屈折率1.324以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルが含有する膜を最外層として有することを特徴とする磁気記録媒体において、該パーフルオロポリエーテルが双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒をそれぞれピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とするものは熱安定性が高く80℃中に放置されても読み出しの際のエラーの発生を起こすことがないという効果を有する磁気記録媒体であることが認められた。
【０１０７】
【実施例４】
実施例1と同じ方法で化合物1〜135とAM2001を塗布した磁気記録媒体を作製し、恒温槽の温度を90℃にする以外は実施例1と同様に恒温槽に10時間放置後、その表面を観察した。結果を表17に示す。
【０１０８】
【表１７】
0004023013.tif 000020
【０１０９】
化合物4〜6、及び72〜74を塗布した磁気記録媒体表面は恒温槽に放置後も平坦であり異物は観測されなかった。しかし残る化合物であるAM2001、化合物1〜3、7〜71、75〜135を用いた磁気記録媒体は面積が1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が1平方ミリメートルあたりおよそ1〜10個程度見られた。この斑点を顕微IRで分析すると1630カイザー近傍にベンゾキノンのカルボニル基由来と推定される吸収が観測された。
【０１１０】
次に上記の恒温槽による加熱を行った磁気記録媒体を実施例1と同様の磁気記録装置にセットして情報の読み出しを行ったところ、化合物4〜6、及び72〜74を塗布した磁気記録媒体はエラーの発生が見られなかった。しかしAM2001、化合物1〜3、7〜71、75〜135を塗布した磁気記録媒体はいずれも読み出しの際にエラーが発生した。エラーの発生した箇所の表面を調べたところいずれも恒温槽による加熱で発生した斑点の発生部分であった。
【０１１１】
次に下地をスパッタ法で作製したカーボンから酸化珪素に代えた場合の加熱による表面の平滑性の変化の有無を調べた。実施例1と同じ方法で化合物1〜135とAM2001を塗布したシリコンウエハーを作製し、恒温槽の温度を90℃にする以外は実施例1と同様に恒温槽に10時間放置後、その表面を観察した。結果を表18に示す。
【０１１２】
【表１８】
0004023013.tif 000021
【０１１３】
化合物4〜6、及び72〜74を塗布したシリコンウエハー表面は90℃の恒温槽に放置後も平坦であり異物は観測されなかった。しかし残る化合物であるAM2001、化合物1〜3、7〜71、75〜135を塗布したシリコンウエハー表面には面積が1〜100平方ミクロンメートル程度の大きさの斑点が1平方ミリメートルあたりおよそ1〜10個程度見られた。この斑点を顕微IRで分析すると1630カイザー近傍にベンゾキノンのカルボニル基由来と推定される吸収が観測された。また恒温槽に放置する前、用いた化合物を塗布したシリコンウエハー表面の水との接触角は100〜110°であった。このうち化合物4〜6、及び72〜74を塗布したシリコンウエハーの接触角は90℃中に10時間放置後も変化がなかった。しかし残る化合物であるAM2001、化合物1〜3、7〜71、75〜135を塗布したシリコンウエハーの接触角は90℃中に10時間放置後には88〜95°に低下した。
【０１１４】
実施例3において、該表面改質剤が双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒をそれぞれ該表面改質剤の0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とする化合物1〜36、及び69〜104を塗布した磁気記録媒体、及びシリコンウエハーは80℃の耐熱温度のあることが確認されている。更に本実施例において化合物1〜36、及び69〜104のうち抽出の際、該表面改質剤1重量部に対して酢酸エチルを1重量部とn-ヘキサンを2.5〜6重量部を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とするもの（化合物4〜6、及び72〜74）は90℃の耐熱性のあることが確認された。
【０１１５】
以上より、屈折率1.322以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを含有する表面改質剤において、該表面改質剤がピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテル1重量部に対して酢酸エチルを1重量部とn-ヘキサンを2.5〜6重量部を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とするものは90℃中に放置されても塗布面は平坦性を保ち、且つ撥水性を保持するという効果を有する熱安定性の高い表面改質剤であることが認められた。
【０１１６】
また、支持体上に少なくとも1層以上の記録層を備え、該記録層、或いは該記録層の外側に備えた保護層表面に屈折率1.322以下のピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルが含有する膜を最外層として有することを特徴とする磁気記録媒体において、該パーフルオロポリエーテルがピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテル1重量部に対して酢酸エチルを1重量部とn-ヘキサンを2.5〜6重量部を用いて抽出した際の非抽出分からなることを特徴とするものは90℃中に放置されても塗布面は読み出しの際のエラーの発生を起こす斑点を生じないため熱安定性の高いという効果を有する磁気記録媒体であることが認められた。
【０１１７】
【実施例５】
実施例1と同じ方法で化合物1〜135とAM2001を塗布した磁気記録媒体を作製し、図2に示すハードディスクドライブにセットし、図3に示す構成の磁気記録装置によって種々の回転数で磁気記録媒体を10時間回転後、情報の読み出しを行った。なおヘッドと磁気記録媒体の平均距離は50 nmに設定した。結果を表19に示す。
【０１１８】
【表１９】
0004023013.tif 000022
【０１１９】
従来の磁気記録装置の回転数である5400 rpmではいずれの化合物を用いた磁気記録媒体もエラーの発生はなかった。回転数7200 rpmでは化合物1〜36、47〜52、67、69〜104、115〜120、135を塗布した磁気記録媒体はエラーの発生は見られなかったが、AM2001、化合物37〜46、53〜66、68、105〜114、121〜134を塗布した磁気記録媒体は信号にエラーが発生した。回転数8400 rpmでは化合物1〜36、69〜104を塗布した磁気記録媒体はエラーの発生は見られなかったが、AM2001、化合物37〜68、105〜135を塗布した磁気記録媒体はいずれも読み出しの際にエラーが発生した。更に回転数9600 rpmでは化合物4〜6、72〜74を塗布した磁気記録媒体はエラーの発生は見られなかったが、AM2001、化合物1〜3、7〜71、75〜135を塗布した磁気記録媒体はいずれも読み出しの際にエラーが発生した。
【０１２０】
磁気記録媒体を装置からはずしその表面を観察したところエラーを生じたものはいずれも実施例1〜4の恒温槽による加熱で発生したものと同様の斑点が発生していた。またこの斑点の発生部分がエラーの発生した箇所と対応していた。
【０１２１】
これらを用いた表面改質剤の屈折率でみると以下のようになる。屈折率1.324以下の表面改質剤を用いた装置は回転数7200 rpmという高速での情報の読み出しが可能であるという効果が認められた。またその中で屈折率1.322以下の表面改質剤を用いた装置は回転数8400 rpmという高速での情報の読み出しが可能であるという効果が認められた。更にその中で屈折率1.315以下の表面改質剤を用いた装置は回転数9600 rpmという高速での情報の読み出しが可能であるという効果が認められた。
【０１２２】
続いて用いた磁気記録媒体の最表面層を形成している化合物の精製方法の違いで効果をまとめると以下のようになる。用いた表面改質剤が化合物47〜52、115〜120の場合の結果より、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルをテトラヒドロフランと、メタノールをそれぞれ該パーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなる成分を磁気記録媒体表面に有する磁気記録装置は回転数7200 rpmを許容できるという効果が認められた。
【０１２３】
また用いた表面改質剤が化合物1〜36、69〜104の場合の結果より、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒と、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒をそれぞれ該パーフルオロポリエーテルの0.5〜20倍の重量を用いて抽出した際の非抽出分からなる成分を磁気記録媒体表面に有する磁気記録装置は回転数8400 rpmを許容できるという効果が認められた。
【０１２４】
更に用いた表面改質剤が化合物4〜6、72〜74の場合の結果より、ピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを双極子モーメントが1.0Debye以上であり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒として酢酸エチルをパーフルオロポリエーテルと同重量用い、双極子モーメントが0〜0.6 Debyeの範囲内にあり且つカルボキシル基と水酸基を有しない有機溶媒としてn-ヘキサンをパーフルオロポリエーテルの2.5〜6倍の重量用いて抽出した際の非抽出分からなる成分を磁気記録媒体表面に有する磁気記録装置は回転数9600 rpmを許容できるという効果が認められた。
【０１２５】
【発明の効果】
本発明により、末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテル構造を有する表面改質剤のうち、極めて低飛散性の表面改質剤を提供することが可能となった。加えて熱安定性、及び撥水性の高い表面改質剤を提供することも可能となった。
【０１２６】
また本発明により、長期の連続回転を行った後でも表面に十分な潤滑性を有する磁気記録媒体を提供することが可能となった。加えて熱安定性の高い磁気記録媒体を提供することも可能となった。
【０１２７】
更に本発明により、長期の連続回転を行ってもヘッドがクラッシュせず正常に動作する磁気記録装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例1で作製した磁気記録媒体の構成を示す断面模式図である。
【図２】  実施例1で作製した磁気記録装置内のハードディスクドライブの構成を示す断面模式図である。
【図３】  実施例1で作製した磁気記録装置の構成を示す模式図である。
【図４】 潤滑層を構成している化合物の屈折率と潤滑層の厚さの関係を示す図である。
【符号の説明】
1…Al合金製ディスク、2…Ni-P層、3…Cr層、4…Ni-Co系磁性層、5…カーボン層、6…表面改質剤からなる層、7…磁気記録媒体、8…スピンドルモーター、9…ヘッド、10…ヘッドサスペンション、11…アクチュエーター、12…メカニカルシール、13…ケーブル（データ信号転送用）、14…ケーブル（アクチュエーター制御用）、15…ケーブル（スピンドルモーター制御用）、16…ハードディスクドライブ、17…ケーブル（データ信号転送用、アクチュエーター制御用、スピンドルモーター制御用が一括して入っている）、18…コントローラー、19…電源ユニット、20…電源ケーブル、21…制御盤、22…ケーブル、23…ディスプレイ、24…ケーブル。
【図１】
0004023013.tif 000023
【図２】
0004023013.tif 000024
【図３】
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【図４】
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