JP3888625B2 - Magnetic disk and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【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】
（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】
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】
（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】
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】
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】
【表２】
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic disk and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention can operate stably without any obstacle even at an extremely narrow flying height of, for example, 12 nm or less, and has a highly adherent lubricating layer that can suppress migration even at a high speed of, for example, 5400 rpm or more. The present invention relates to a magnetic disk mounted on a magnetic disk device such as a hard disk drive (HDD) and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnetic disk apparatus, a magnetic head is brought into contact with a contact sliding area (CSS area) provided in an inner peripheral area of the magnetic disk surface when stopped, and the magnetic head is contacted and slid in the CSS area during start-up operation. A CSS (Contact Start and Stop) system has been employed in which recording and reproduction are performed on a disk area surface for recording and reproduction provided outside the CSS area after slightly floating while moving. In the end operation, after the magnetic head is retracted from the recording / reproducing area to the CSS area, it is landed while being slid in contact with the CSS area and stopped. In this CSS method, the start operation and end operation in which contact sliding occurs are referred to as CSS operations.
[0003]
In such a CSS magnetic disk, it is necessary to provide both a CSS area and a recording / reproducing area on the disk surface. Further, it is necessary to provide an uneven shape having a certain surface roughness called texture on the surface of the magnetic disk so that the magnetic head and the magnetic disk are not attracted when they are brought into contact. In order to mitigate damage due to contact sliding between the magnetic head and the magnetic disk that occurs during CSS operation, for example, HOCH2-CF2O- (C2F4O)p− (CF2O)q-CH2A magnetic recording medium coated with a perfluoroalkyl polyether lubricant having an OH structure (see, for example, Patent Document 1), or a hard magnetic disk lubricant containing a specific phosphazene compound as a main component (for example, Patent Document 2). For example).
[0004]
Recently, a LUL (Load Unload) type magnetic disk apparatus is being introduced in place of the CSS type. In the LUL system, the magnetic head is retracted to a ramp called a ramp located outside the magnetic disk when stopped, and the magnetic head starts to slide on the magnetic disk from the ramp after the magnetic disk starts rotating at the start. Then record and playback. This series of operations is called LUL operation. The LUL method is preferable for increasing the information capacity because the recording / reproducing area on the magnetic disk surface can be secured wider than the CSS method. Further, since it is not necessary to provide a texture for CSS on the magnetic disk surface, the magnetic disk surface can be extremely smoothed, and thus the flying height of the magnetic head can be further reduced. N ratio can be achieved, which is preferable.
[0005]
Due to the further decrease in the flying height of the magnetic head accompanying the introduction of the LUL system, it has become necessary to operate the magnetic disk stably even at an extremely narrow flying height of 12 nm or less. However, when flying the magnetic head on the surface of the magnetic disk with such a very small flying height, there arises a problem that fly stiction failure and head corrosion failure occur frequently.
[0006]
Fly stiction failure is a failure in which the flying height and flying height of a magnetic head are modulated during flying. This is accompanied by irregular playback output fluctuations. In some cases, the magnetic disk may be destroyed due to a head crash failure.
[0007]
On the other hand, a corrosion failure is a failure in which the element part of the magnetic head corrodes and interferes with recording / reproducing. In some cases, recording / reproducing becomes impossible, or the number of corrosive elements becomes enormous and the magnetic element is flying during flying. It may damage the disk surface.
[0008]
Recently, in order to increase the response speed of the magnetic disk device, the rotational speed of the magnetic disk has been increased. The rotational speed of a small-diameter 2.5-inch magnetic disk device suitable for mobile use has been about 4200 rpm in the past, but recently, response characteristics have been improved by rotating at a high speed of 5400 rpm or higher. When the magnetic disk is rotated at such a high speed, the phenomenon that the lubricating layer moves (migration) due to the centrifugal force accompanying the rotation and the lubricating layer thickness becomes non-uniform in the magnetic disk surface has become apparent. If the lubricant layer thickness increases on the disk outer circumference side, fly stiction failure and head crash failure are likely to occur during LUL. If the lubricant layer thickness decreases on the inner circumference side, head crash failure occurs due to a decrease in lubrication performance. Is likely to occur.
[0009]
Conventionally used lubricants described in Patent Document 1 and lubricants described in Patent Document 2 have a high frequency of occurrence of these failures and satisfy the reliability required of recent magnetic disks. It was difficult. For this reason, it has been a hindrance to increase in capacity, S / N, and high response of magnetic disks.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-62-66417
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-224419
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention can operate stably without any obstacle even at an extremely narrow flying height of, for example, 12 nm or less, and can prevent migration even at a high speed of, for example, 5400 rpm or more. It is an object of the present invention to provide a magnetic disk having a highly lubricating layer and a manufacturing method thereof, particularly a magnetic disk suitable for the LUL system and a manufacturing method thereof.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have studied the above-mentioned obstacles that have become apparent in recent magnetic disks, and have found that the following mechanism is the result.
[0013]
When the flying height of the magnetic head becomes an extremely narrow flying height of 12 nm or less, the magnetic head repeatedly applies adiabatic compression and adiabatic expansion to the lubricating layer on the magnetic disk surface via air molecules during the flying flight. Focusing on the fact that the lubrication layer is repeatedly heated and cooled by the thermal action, further research is conducted, and this thermal action promotes the thermal decomposition of the lubricant constituting the lubrication layer, making it easy to reduce the molecular weight. I discovered that. When the molecular weight of the lubricant is reduced by thermal decomposition, the molecular weight decreases, so the fluidity increases and the degree of adhesion with the protective layer decreases, and as a result, the lubricant with an increased fluidity has an extremely narrow magnetic relationship. It was considered that it moved and accumulated on the head, causing the flying posture to become unstable and cause fly stiction failure.
[0014]
In particular, a magnetic head having a recently introduced NPAB (negative pressure) slider attracts the decomposition product of the lubricant from the surface of the magnetic disk by the strong negative pressure generated on the lower surface of the magnetic head. It turns out that the phenomenon is promoted. It has also been found that the thermally decomposed lubricant may generate hydrofluoric acid as a result of thermal decomposition, and as a result of being transferred and deposited on the magnetic head, the element portion of the magnetic head is likely to be corroded.
[0015]
Recently, magnetoresistive effect reproducing elements (MR, GMR, TMR elements, etc.) adopted in magnetic heads as suitable for increasing recording density are easily corroded, and magnetic heads equipped with magnetoresistive effect reproducing elements are also subject to corrosion. Although a shield material such as FeNi-based permalloy alloy having high Bs is used for the shield part, it has been found that this is also easily corroded.
In particular, since the lubricant described in JP-A-62-66417 has low heat resistance and tends to be thermally decomposed, it has been found that failures due to these phenomena are likely to occur.
[0016]
Furthermore, the hydrofluoric acid generated by the thermal decomposition of the lubricant has a tendency to generate silicon oxide by chemically changing the siloxane present in the atmosphere of the magnetic disk device. The generated silicon oxide is transferred to the magnetic head. It was also found that it is likely to cause fly stiction problems.
[0017]
The present inventors have further discovered that the LUL system promotes these obstacles. In the case of the LUL method, unlike the CSS method, the magnetic head does not slide on the surface of the magnetic disk, so that the decomposition product of the lubricant once transferred and deposited on the magnetic head is transferred to the magnetic disk side. It was found that it was not removed. In the case of the CSS system, since the decomposition product adhering to the magnetic head has a function of being cleaned by the CSS area of the magnetic disk during the CSS operation, it is considered that these obstacles have not been manifested. .
[0018]
As a result of further research based on these research results, the present inventors have found that the lubricating layer on the magnetic disk includes a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group as a terminal group on the protective layer side, The side has found that by including a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring in the terminal group, the occurrence of the obstacle can be suppressed, and the present invention has been completed.
[0019]
That is, the present invention
(1) A magnetic disk in which at least a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially provided on a substrate, and the protective layer side of the lubricating layer includes a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group, And the surface side of the lubricating layer contains a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring as a terminal group,
[0020]
(2) A second lubricating layer including a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the terminal group is provided on the first lubricating layer including the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group. The magnetic disk according to the above item (1),
(3) The magnetic disk according to (1) or (2) above, wherein the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group is one having 3 or more hydroxyl groups in the terminal group.
(4) A perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the end group is represented by the general formula (I)
[0021]
[Chemical Formula 3]
(In the formula, each of p and q is an integer of 1 or more.)
The magnetic disk according to item (3), which is a compound having a structure represented by:
(5) The magnetic disk according to (4) above, wherein the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group has a weight average molecular weight of 2000 to 7000 and a molecular weight dispersity of 1.2 or less,
[0023]
(6) A perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group is represented by the general formula (II)
R1-OCH2CF2(OCF2CF2)m(OCF2)nOCF2CH2O-R2
… (II)
[Wherein R1Is the formula (A)
[0024]
[Formula 4]
A group represented by R2Represents a hydrogen atom or a group represented by the formula (A), and m and n each represents an integer of 1 or more. ]
The magnetic disk according to any one of (1) to (5), wherein the magnetic disk is a compound having a structure represented by:
[0026]
(7) The magnetic disk according to (6), wherein the perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group has a weight average molecular weight of 2000 to 7000 and a molecular weight dispersity of 1.1 or less.
(8) A method of manufacturing a magnetic disk in which at least a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially formed on a substrate, wherein the lubricating layer includes a lubricant containing a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group. A method of manufacturing a magnetic disk, characterized by forming a film of a lubricant containing a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at a terminal group after film formation, and
[0027]
(9) A first lubricating layer is formed on a solution containing the compound A prepared by using a fluorine-based solvent that disperses and dissolves a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group (compound A). The perfluoropolyether compound (compound B) having a phosphazene ring at the end group is dispersed and dissolved, but the second solution is a solution containing the compound B prepared using a fluorine-based solvent that does not substantially disperse and dissolve the compound A. The method for producing a magnetic disk as described in (8) above, wherein the lubricating layer is formed
Is to provide.
[0028]
A preferred embodiment of the method for manufacturing the magnetic disk is as follows:
(10) The method for producing a magnetic disk as described in (8) or (9) above, wherein the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group is one having 3 or more total hydroxyl groups in the terminal group,
(11) The method for producing a magnetic disk according to (10) above, wherein the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group is a compound having a structure represented by the general formula (I).
(12) The method for producing a magnetic disk as described in (11) above, wherein the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group has a weight average molecular weight of 2000 to 7000 and a molecular weight dispersity of 1.2 or less. ,
[0029]
(13) The perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group is a compound having a structure represented by the general formula (II), according to any one of the above items (8) to (12) Magnetic disk manufacturing method, and
(14) The production of the magnetic disk as described in (13) above, wherein the perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group has a weight average molecular weight of 2000 to 7000 and a molecular weight dispersity of 1.1 or less. Method,
It is.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The magnetic disk of the present invention has a configuration in which at least a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially provided on a substrate, and the lubricating layer includes the protective layer side, particularly the protective layer and the lubricating layer. The boundary portion includes a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group, while the surface side, that is, the outermost surface part of the magnetic disk (the outermost surface part of the magnetic disk on the magnetic head side) has a phosphazene ring at the terminal group. A lubricating layer containing a perfluoropolyether compound is provided.
[0031]
A lubricant composed of a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group is suitable because it combines the flexible lubricating performance of the perfluoropolyether main chain with the high heat resistance of the terminal functional group having a phosphazene ring. However, since the adhesion performance of the phosphazene ring to the protective layer is weak, it is easily attracted to the magnetic head, and fly stiction failure and migration failure are likely to occur. Therefore, it is difficult to use it alone by itself, and this point has been a problem to be investigated by the present inventors.
[0032]
On the other hand, a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group is suitable because it has a flexible lubricating performance of the main chain of perfluoropolyether and a high adhesion performance of the terminal functional group having a hydroxyl group to a protective film. The problem of the present inventors was that heat resistance is low. In addition, for example, if the number of hydroxyl groups of the terminal functional group is too large, the performance of adhesion to the protective film is too strong, resulting in a loss of lubricating performance and a head crash failure. If the amount is too small, the adhesion performance to the protective film is too low, fly stiction failure and migration failure are likely to occur, and it is difficult to control appropriately. Therefore, it is difficult to use it alone by itself, and this point has been a problem to be investigated by the present inventors.
[0033]
However, the present inventors have made the lubricating layer containing a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group as a terminal group at the boundary portion between the protective layer and the lubricating layer, in particular, the protective layer side of the lubricating layer, the surface side of the lubricating layer, That is, a magnetic disk having a lubricating layer containing a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group is manufactured and tested on the outermost surface portion of the magnetic disk (the magnetic disk outermost surface portion on the magnetic head side). The present invention has been completed by discovering that the suitable characteristics of both are specifically synergistic and that the disadvantages of both can be suppressed.
[0034]
This is because the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the end group mainly functions as an adhesion promoting layer that increases the adhesion of the entire lubricating layer to the protective layer, and the perfluoropolyether having a phosphazene ring at the end group It is considered that the compound is mainly due to the result of functioning as a heat-resistant layer that provides resistance to thermal decomposition of the lubricating layer.
[0035]
In the present invention, the lubricating layer includes a second lubricating layer containing a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the terminal group on the first lubricating layer including a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group. A lubricating layer having a structure provided with a layer is preferable. Another lubricating layer may be provided between the first lubricating layer and the second lubricating layer as long as the effects of the present invention are not impaired. A lubricating layer formed by contacting the first lubricating layer and the second lubricating layer is particularly suitable.
[0036]
In the present invention, the film thickness of the first lubricating layer is preferably 0.5 to 1.2 nm. When the film thickness is less than 0.5 nm, the adhesion performance with the protective layer may be deteriorated. The thickness of the second lubricating layer is preferably 0.1 to 0.6 nm. If the film thickness is less than 0.1 nm, it is not sufficient to obtain heat resistance performance, and if it exceeds 0.6 nm, transfer deposition on the magnetic head side may occur, which is not preferable.
[0037]
In the present invention, it is preferable that the film thickness of the entire lubricating layer including the first lubricating layer and the second lubricating layer is 0.6 to 1.8 nm. If this film thickness is less than 0.6 nm, the lubrication performance of the lubrication layer may not be sufficient and head crash failure may occur. If it exceeds 1.8 nm, it may cause fly stiction failure or corrosion failure. This is not preferable. Further, it is more preferable that the film thickness of the first lubricating layer is equal to or larger than the film thickness of the second lubricating layer within the above-mentioned film thickness range.
[0038]
In the present invention, as the perfluoropolyether compound having a hydroxyl group as a terminal group to be contained on the protective layer side of the lubricating layer, those having 3 or more total hydroxyl groups in the terminal group are preferably used. If the total number of hydroxyl groups is less than 3, the adhesion performance to the protective film is insufficient, and fly stiction failure or migration failure is likely to occur. On the other hand, when the total number of hydroxyl groups in the terminal group is too large, the adhesion performance to the protective film is too strong. As a result, the lubrication performance is impaired, and head crash failure is likely to occur.
[0039]
Such a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group in the terminal group and preferably having a total hydroxyl number of 3 or more in the terminal group is not particularly limited and can be a conventionally known compound that can be used in a lubricating layer of a magnetic disk. Among them, it can be appropriately selected and used, but among them, the general formula (I)
[0040]
[Chemical formula 5]
(In the formula, p and q each represent an integer of 1 or more.)
Preferred examples include compounds having a structure represented by the formula:
In the general formula (I), the perfluoropolyether main chain is
-CF2-(OC2F4)p-(OCF2)q-OCF2−
And the end group is
[0042]
[Chemical 6]
It is represented by
The compound represented by the general formula (I) has two hydroxyl groups on each of the terminal functional groups on both sides of the perfluoropolyether main chain, and has a moderately high affinity with the protective layer. It can be made to adhere suitably.
[0044]
The compound represented by the general formula (I) preferably has a weight average molecular weight of 2000 to 7000 and a molecular weight dispersity of 1.2 or less. By setting it as such molecular weight distribution, it can be set as the lubricant which consists of a compound provided with the main chain length (length of a main chain) of the perfluoropolyether which has a suitable lubrication performance for magnetic disks.
[0045]
In the lubricant containing the compound of the general formula (I), it is easy to contain a compound having a small number of hydroxyl groups in the terminal functional group on the low molecular weight side compared to the compound of the general formula (I). Impurities are also easily contained, but by setting the molecular weight distribution as in the present invention, these compounds and foreign substances can be eliminated, and the effects of the present invention can be suitably exhibited. Particularly preferred are those having a weight average molecular weight of 3000 to 6000 and a molecular weight dispersity of 1.1 or less. When the weight average molecular weight is less than 2,000, many impurities are contained, which is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 7,000, the viscosity increases, which may cause fly stiction. On the other hand, when the molecular weight dispersity exceeds 1.2, the molecular weight distribution becomes too wide and low molecular weight components and high molecular weight components are contained, which is not preferable.
[0046]
In the compound represented by the general formula (I), p and q are each an integer of 1 or more, and the weight average molecular weight of the compound is preferably set so as to be preferably in the range of 2000 to 7000. . The molecular weight dispersity is represented by a weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) ratio. In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values measured by gel permeation chromatography (GPC) using polymethyl methacrylate having different molecular weights as standard substances. Yes (hereinafter the same).
[0047]
In the present invention, the perfluoropolyether compound having a phosphazene ring in the terminal group to be contained on the surface side of the lubricating layer is not particularly limited, and is appropriately selected from conventionally known compounds that can be used for the lubricating layer of the magnetic disk. Although it can be selected and used, among them, the general formula (II)
R1-OCH2CF2(OCF2CF2)m(OCF2)nOCF2CH2O-R2
… (II)
[Wherein R1Is the formula (A)
[0048]
[Chemical 7]
A group represented by R2Represents a hydrogen atom or a group represented by the formula (A), and m and n each represents an integer of 1 or more. ]
Preferred examples include compounds having a structure represented by the formula:
[0050]
In the general formula (II), the perfluoropolyether main chain is
-CF2(OCF2CF2)m(OCF2)nOCF2−
And the end group is
R1-OCH2-, R2-OCH2−
It is represented by
[0051]
In the compound represented by the general formula (II), R1Is a group represented by the formula (A). In the group represented by the formula (A), each of the three phosphorus atoms in the phosphazene ring is introduced with two substituents, that is, a total of six substituents, five of which are trifluoromethylphenoxy groups. And the remaining one is a group having perfluoropolyether as the main chain. In addition, CF in the trifluoromethylphenoxy group3The position of the group is not particularly limited and may be any of the o-, m-, and p-positions, but the m-position is preferable from the viewpoint of performance.
[0052]
In the compound represented by the general formula (II), R2Is a hydrogen atom, a compound in which the terminal group on one side of the main chain of the perfluoropolyether has a phosphazene ring and the terminal group on the other side has a hydroxyl group (hereinafter referred to as Compound II-a). ) R2Is a group represented by the formula (A), a compound having terminal groups on both sides of the main chain of perfluoropolyether having a phosphazene ring (hereinafter referred to as compound II-b).
[0053]
In the present invention, both the compound II-a and the compound II-b can be used, and each of them may be used alone or a mixture of both, but the adhesion performance to the protective layer may be used. From this point, compound II-a is preferred. Moreover, when using the mixture of compound II-a and compound II-b, what mainly has compound II-a is suitable.
[0054]
The perfluoropolyether compound having a phosphazene ring in the terminal group represented by the general formula (II) has a weight average molecular weight (Mw) of 2000 to 7000 and a molecular weight dispersity of 1.1 or less. preferable. By setting it as such molecular weight distribution, it can be set as the lubricant which consists of a compound provided with the main chain length (length of a main chain) of the perfluoropolyether which has a suitable lubrication performance for magnetic disks.
[0055]
When the weight average molecular weight is less than 2,000, many impurities are contained, which is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 7,000, the viscosity increases, which may cause fly stiction. On the other hand, when the molecular weight dispersity exceeds 1.1, the molecular weight distribution becomes too wide and low molecular weight components and high molecular weight components are contained, which is not preferable.
[0056]
In the compound represented by the general formula (II), m and n are each an integer of 1 or more, and the weight average molecular weight of the compound is preferably selected so as to be preferably in the range of 2000 to 7000. .
[0057]
In the present invention, molecular weight fractionation can be used as a method for adjusting the molecular weight distribution (weight average molecular weight and molecular weight dispersion) of the compound represented by the general formula (I) and the compound represented by the general formula (II). Although it does not need to specifically limit if it is a molecular weight refinement | purification method, it is preferable that it is a lubricant which consists of a compound refine | purified by the supercritical extraction method. When the molecular weight fractionation is performed by the supercritical extraction method, a lubricant composed of a compound having the above-described molecular weight distribution can be suitably obtained.
[0058]
In the present invention, various additives conventionally known as additives for lubricating layers of magnetic disks, for example, deterioration inhibitors for perfluoropolyether-based lubricants, as long as the object of the present invention is not impaired in the lubricating layer. Etc. can be appropriately contained as required.
[0059]
The present invention is also a method of manufacturing a magnetic disk in which at least a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially formed on a substrate, wherein the lubricating layer includes a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at a terminal group. There is also provided a method for manufacturing a magnetic disk, in which a lubricant containing a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring at the end group is formed after forming the agent.
[0060]
By forming the lubricating layer in this way, the protective layer side of the lubricating layer contains a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group, and the surface side of the lubricating layer has a phosphazene ring on the terminal group. The magnetic disk of this invention containing the perfluoropolyether compound which has can be manufactured suitably.
[0061]
In the production method of the present invention, the first lubricating layer is formed with a solution containing the compound A prepared using a fluorine-based solvent that disperses and dissolves a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group (compound A). On top of that, the perfluoropolyether compound (compound B) having a phosphazene ring at the terminal group is dispersed and dissolved, but the compound B prepared using a fluorine-based solvent that does not substantially disperse and dissolve the compound A is used. It is preferable to form the second lubricating layer with the solution containing it.
By forming the film in this way, the second lubricating layer can be formed without changing the first lubricating layer, so that the performance and film thickness of the lubricating layer can be suitably controlled.
[0062]
Examples of the fluorine-based solvent for dispersing and dissolving the compound represented by the general formula (I) include Vertrel XF manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., and HFE7100 manufactured by 3M. In addition, as the fluorine-based solvent that disperses and dissolves the compound represented by the general formula (II) but does not substantially disperse and dissolve the compound represented by the general formula (I), for example, PF5060 or PF5080 manufactured by 3M Corporation can be used. Can be mentioned. Note that Vertrel XF disperses and dissolves both the compound represented by the general formula (I) and the compound represented by the general formula (II).
In the present invention, the method for forming the lubricating layer is not particularly limited, and for example, a film forming method such as a dip coating method, a spin coating method, a spray method, or a vapor coating method can be used.
[0063]
In the present invention, it is preferable to heat-treat the magnetic disk after forming the lubricating layer. By performing this heat treatment, the adhesion between the lubricating layer and the protective layer can be improved and the adhesion can be improved, which is preferable for the present invention. The heat treatment temperature is preferably 100 to 180 ° C. If this temperature is less than 100 ° C., the adhesion effect is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 180 ° C., the lubricant may be thermally decomposed, which is not preferable. The heat treatment time is preferably 30 to 120 minutes. When this heat treatment is performed after the first lubricating layer is formed and before the second lubricating layer is formed, the adhesion performance of the first lubricating layer to the protective layer can be further improved, which is preferable. .
[0064]
In the present invention, the protective layer is preferably a carbon-based protective layer. The carbon-based protective layer is suitable because it has high affinity with a terminal functional group having a hydroxyl group and a terminal functional group having a phosphazene ring, and can improve the adhesion performance of the lubricating layer to the protective film. As the carbon-based protective layer, a hydrogenated carbon protective layer, a carbon nitride protective layer, a hydrogenated carbon nitride protective layer, and the like are preferable. The thickness of this protective layer is preferably 3 to 8 nm. If this film thickness is less than 3 nm, the function as a protective layer is not sufficient and head crash failure may occur. On the other hand, if the thickness exceeds 8 nm, the distance between the magnetic layer and the magnetic head is too large, which is not preferable for increasing the S / N ratio.
[0065]
In the present invention, the substrate is preferably a glass substrate. This glass substrate is excellent in smoothness and suitable for increasing the recording density. As the glass substrate, a chemically strengthened aluminosilicate glass substrate is suitable.
In the present invention, the main surface roughness of the substrate is preferably such that Rmax is 6 nm or less and Ra is 0.6 nm or less. In such a smooth substrate, while the flying height of the magnetic head can be made 12 nm or less, there is a problem that the lubricating layer easily moves because the surface is smooth. This is particularly preferable since the movement of the film can be suppressed. Here, Rmax and Ra are based on the provisions of JIS B0601.
[0066]
In the present invention, the magnetic layer is not particularly limited, and may be a magnetic layer for in-plane recording system or a magnetic layer for perpendicular recording system. A CoPt-based magnetic layer is preferable because a high coercive force and a high reproduction output can be obtained.
In the magnetic disk of the present invention, a base layer can be provided between the substrate and the magnetic layer, if necessary, and a seed layer can be provided between the base layer and the substrate. Examples of the underlayer include a Cr layer, or a CrMo, CrW, CrV, and CrTi alloy layer. Examples of the seed layer include a NiAl or AlRu alloy layer.
[0067]
The present invention is preferably applied to an LUL magnetic disk, but is not limited to this, and can be used for a CSS magnetic disk or a contact recording magnetic disk.
[0068]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
The performance of the magnetic disk was evaluated according to the following method.
[0069]
(1) Lubrication layer adhesion test
This was done to evaluate the adhesion performance of the lubricating layer to the protective layer. First, the lubricating layer thickness of the magnetic disk is measured by the FTIR (Fourier transform infrared spectrophotometer) method. Next, the magnetic disk is immersed in the fluorine-based solvent Vertrel XF for 1 minute. By immersing in the solvent, the portion of the lubricating layer having a weak adhesive force is dispersed and dissolved in the solvent, but the portion having a strong adhesive force can remain on the protective layer. Next, the magnetic disk is lifted from the solvent, and the lubricating layer thickness is measured again by the FTIR method. The ratio of the lubricating layer thickness after solvent immersion to the lubricating layer thickness before solvent immersion is referred to as the lubricating layer adhesion rate (bonded rate). It can be said that the higher the bond rate, the higher the adhesion performance of the lubricating layer to the protective layer. The bonded rate is preferably 70% or more.
[0070]
(2) Lubricating layer coverage
The lubricating layer coverage is measured by X-ray photoelectron spectroscopy known from US Pat. No. 6,099,981.
The higher the lubricating layer coverage, the more uniformly the surface of the magnetic disk is covered with the lubricating layer, and the head crash failure and corrosion failure can be suppressed. In other words, the higher the lubricating layer coverage, the more the magnetic disk surface is protected and the less the degree of exposure of the protective layer surface, the higher the lubricating performance of the magnetic disk surface and the acidic system present in the atmosphere in the magnetic disk device. The surface of the magnetic disk can be protected from substances that easily cause corrosion failure and fly stiction failure, such as contamination and siloxane contamination.
[0071]
(3) LUL durability test
The LUL test is performed with a 2.5 inch (65 mm) magnetic disk device rotating at 5400 rpm and a magnetic head with a flying height of 12 nm. The slider of the magnetic head is an NPAB slider, and the reproducing element is a GMR magnetoresistive element. The shield part is made of a NiFe alloy. A magnetic disk is mounted on the magnetic disk device, and the LUL operation is continuously performed by the above-described magnetic head, and the number of times the LUL is durable is measured.
[0072]
After the LUL durability test, the surface of the magnetic disk and the surface of the magnetic head are observed with the naked eye and an optical microscope to check whether there are any abnormalities such as scratches and dirt. This LUL durability test is required to endure without failure for the number of LUL times of 400,000 times or more, and it is particularly preferable to endure 600,000 times or more. Note that it is said that in an environment where HDDs (hard disk drives) that are normally used are used, in order to exceed the number of LULs over 600,000, it is necessary to use them for about 10 years.
[0073]
(4) Fly stiction test
A glide test is performed on 100 magnetic disks with a glide head having a flying height of 6 nm to test whether a fly stiction phenomenon occurs. When the fly stiction phenomenon occurs, the flying posture of the glide head suddenly becomes abnormal. Therefore, the occurrence of fly stiction can be detected by monitoring the signal of the piezoelectric element adhered to the glide head.
[0074]
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of a magnetic disk according to an embodiment of the present invention. The magnetic disk 10 is formed by sequentially forming a seed layer 2, an underlayer 3, a magnetic layer 4, a protective layer 5, and a lubricating layer 6 on a substrate 1. The lubricating layer 6 includes a first lubricating layer 6a and a second lubricating layer 6b.
[0075]
The substrate 1 is a chemically strengthened aluminosilicate glass substrate, and its main surface is mirror-polished so that Rmax is 4.8 nm and Ra is 0.43 nm. The glass substrate for 2.5 inch magnetic disk has a substrate diameter of 65 mm and a thickness of 0.635 mm.
[0076]
The seed layer 2 is a NiAl alloy composed of Ni: 50 mol% and Al: 50 mol%, and its film thickness is 30 nm.
The underlayer 3 is a CrMo alloy composed of Cr: 80 mol% and Mo: 20 mol%, and its film thickness is 8 nm.
[0077]
The magnetic layer 4 is a CoPt alloy composed of Co: 62 mol%, Cr: 20 mol%, Pt: 12 mol%, and B: 6 mol%, and its film thickness is 15 nm.
The protective layer 5 is made of hydrogenated carbon and has a thickness of 5 nm.
[0078]
The lubricating layer 6a is a lubricating layer containing a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the terminal group represented by the general formula (I), and the film thickness thereof is 0.8 nm.
The lubricating layer 6b is a lubricating layer containing a perfluoropolyether compound having a phosphazene ring in the terminal group represented by the general formula (II), and has a film thickness of 0.2 nm.
The film thickness of the lubricating layer 6 is 1 nm.
[0079]
Next, a method for manufacturing the magnetic disk 10 of this embodiment will be described.
First, a seed layer 2, an underlayer 3 and a magnetic layer 4 were sequentially formed on a substrate 1 in an Ar gas atmosphere by a DC magnetron sputtering method. Subsequently, similarly, sputtering was performed with a carbon target in the atmosphere of a mixed gas of Ar gas and hydrogen gas (hydrogen gas content: 30% by volume) by DC magnetron sputtering to form a protective layer 5.
[0080]
Next, a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at the end group represented by the general formula (I), purified by molecular weight purification to a weight average molecular weight of 4000 and a molecular weight dispersity of 1.06 by supercritical extraction, A solution was prepared by dispersing and dissolving in a system solvent, Vertrel XF manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., at a concentration of 0.02 wt%.
[0081]
Using this solution as a coating solution, the magnetic disk 10 formed up to the protective layer 5 was immersed, and the lubricating layer 6a was applied by a dipping method to form a film. Next, the magnetic disk 10 was heat-treated at 130 ° C. for 90 minutes in a vacuum firing furnace. When the film thickness of the lubricating layer 6a was measured by the FTIR method, it was 0.8 nm.
[0082]
Next, a perfluoropolyether compound (phenoxy) having a phosphazene ring at the end group represented by the general formula (II), which was purified by a supercritical extraction method to have a weight average molecular weight of 3000 and a molecular weight dispersity of 1.05. CF introduced in the base3The group is a m-position and a mixture of a compound having a hydroxyl group at one end and a compound having a phosphazene ring at both end groups), and a concentration of 0.005 wt% in PF5060 manufactured by 3M, which is a fluorine-based solvent The solution dispersed and dissolved in was prepared.
[0083]
Using this solution as a coating solution, the magnetic disk 10 formed up to the lubricating layer 6a was immersed, and the lubricating layer 6b was applied by the dipping method to form a film. When the film thickness of the lubricating layer 6 was measured by the FTIR method, it was 1 nm.
Since the difference between the film thickness of the lubricating layer 6 and the film thickness of the lubricating layer 6a is 0.2 nm, the film thickness of the lubricating layer 6b is 0.2 nm.
[0084]
When the magnetic disk formed up to the lubricating layer 6a was immersed in PF5060 manufactured by the fluorine-based solvent 3M and tested whether the lubricating layer 6a was dispersed and dissolved in PF5060, the film of the lubricating layer 6a was both before and after immersion. Since the thickness was 0.8 nm, it was confirmed that the lubricating layer 6a was not dispersed and dissolved in PF5060.
The 2.5-inch type magnetic disk 10 of this example was manufactured by the above manufacturing method. A performance evaluation test was performed on this magnetic disk. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0085]
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
In Example 1, a magnetic disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the film thicknesses of the first lubricating layer 6a and the second lubricating layer 6b in the lubricating layer 6 were changed as shown in Table 1. .
A performance evaluation test was performed on each magnetic disk. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0086]
Comparative Example 3
In Example 1, as the lubricating layer 6, HOCH2-CF2O- (C2F4O)p− (CF2O)q-CH2A magnetic disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except that only a perfluoroalkyl polyether compound having a hydroxyl group as a terminal group having an OH structure was used and a 1 nm thick film was formed.
A performance evaluation test was performed on this magnetic disk. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0087]
[Table 1]
[Table 2]
As can be seen from Tables 1 and 2, the magnetic disks of the present invention (Examples 1 to 4) both have a bonded ratio of 70% or higher and a lubricating layer coverage of 90% or higher. Further, in the LUL durability test, the durability was 600,000 times or more, and no abnormalities such as scratches and dirt were observed on the disk surface and the head surface after the durability test. Further, none of the fly stiction phenomenon occurred, and the test passing rate was 100%.
[0090]
On the other hand, a magnetic disk (Comparative Example 1 and Comparative Example 2) provided with a single lubricating layer using only the compound of general formula (I) or only the compound of general formula (II), and the prior art The magnetic disk having the used lubricating layer (Comparative Example 3) has a low lubricating layer coverage, is defective in the LUL durability test, and also causes a fly stiction phenomenon. Moreover, in the comparative example 2 and the comparative example 3, the bond rate is also low.
[0091]
【The invention's effect】
According to the present invention, since a magnetic disk having suitable lubrication performance, adhesion performance, heat resistance performance and coating performance can be obtained, fly stiction failure, corrosion failure, head crash failure, migration failure, etc. can be suppressed, It is suitable for increasing the capacity of a magnetic disk.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a magnetic disk of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Magnetic disk
1 Substrate
2 Seed layer
3 Underlayer
4 Magnetic layer
5 Protective layer
6 Lubrication layer
6a First lubricating layer
6b Second lubricating layer
Claims (11)
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。Perfluoropolyether compounds having a hydroxyl group at the terminal group are represented by the general formula (I)
The magnetic disk according to claim 3, which is a compound having a structure represented by:
Ｒ１−ＯＣＨ２ＣＦ２(ＯＣＦ２ＣＦ２)ｍ(ＯＣＦ２)ｎＯＣＦ２ＣＨ２Ｏ−Ｒ２
…（II）
［式中、Ｒ１は式（Ａ）
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。Perfluoropolyether compounds having a phosphazene ring at the end group are represented by the general formula (II)
R 1 —OCH 2 CF 2 (OCF 2 CF 2 ) m (OCF 2 ) n OCF 2 CH 2 O—R 2
… (II)
[Wherein R 1 represents the formula (A)
The magnetic disk according to claim 1, wherein the magnetic disk is a compound having a structure represented by:
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