JP4099860B2

JP4099860B2 - 液体潤滑剤およびそれを用いた磁気記録媒体とその製造方法

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Publication number: JP4099860B2
Application number: JP15015898A
Authority: JP
Inventors: 用一鄭; 信二白井; 芳正服部
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: DE19846593A1; JPH11172268A; US6096694A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体潤滑剤コンピューターの外部記憶装置等に搭載される磁気記録媒体およびその製造方法に関し、特に、磁気記録媒体の最外層に塗布されるのに好適な液体潤滑剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定磁気ディスク装置に使用されている磁気記録媒体（磁気ディスク）の一般的な構成を図１に示す。例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金の非磁性基板１１に無電解メッキによりＮｉ−Ｐメッキを施して非磁性金属層１２を形成して非磁性の基体１とする。この基体１の上に非磁性の金属下地層２を積層した後、この金属下地層２上に強磁性合金であるＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ等の磁性層３を薄膜状に積層形成し、更に磁性層３上にカーボン保護層４を形成する。そして、このカーボン保護層４の上に、液体潤滑剤を塗布して潤滑剤層５を設け、磁気ディスクを形成している。
【０００３】
非磁性の基体１としては、例えば、アルマイト基体、ガラス基体、セラミック基体等が挙げられる。この基体１を研磨した後テクスチュアー等により凹凸を形成し、さらに約２００℃に加熱しながらＡｒ雰囲気下でこの基体１の上にスパッタリングによりＣｒからなる非磁性金属下地層２を形成し、さらに磁性層３、アモルファスカーボンからなるカーボン保護層４を順次積層形成する。このカーボン保護層４上にパーフロロポリエーテル系潤滑剤を塗布して、磁気記録媒体を作製する。
【０００４】
固定磁気ディスク装置の操作において、磁気ディスクは、固定磁気ディスク装置等に搭載されて回転させられると、一定の回転数を維持しながら装置の記録ヘッドと接触する動作を繰り返す。すなわち、磁気ディスクは記録ヘッドと磁気ディスク表面とが接触して装置の回転が停止し、装置稼働によりヘッドが磁気ディスク表面から僅かに浮上して情報の読み書き動作が行われる、というＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）方式が採用されている。このため、装置は大部分の時間、記録ヘッドが磁気ディスク表面と接触した状態にあり、装置が稼働している時のみ、記録ヘッドが磁気ディスクから僅かに浮上して接触しない状態になる。このような記録ヘッドのしゅう動により、磁気ディスク表面との間に摩擦等が生じる。したがって、このような摩擦等から磁性層３を保護するために、カーボン保護層４および潤滑剤層５が形成されている。
【０００５】
磁気ディスクの場合、保護層材料として、一般にカーボンが用いられ、保護層はＡｒ雰囲気中でスパッタリングやＣＶＤ法により製膜されることが多い。保護層材料としてカーボンが採用される理由の一つは、例えばスパッタリングにより形成されるアモルファスカーボン層は比較的グラファイト性が強いため、水を含んだグラファイトは大気中で低い摩擦係数を示すという特有の性質があるからである。
【０００６】
しかし、このようなカーボンは、薄膜ヘッドやＭＩＧヘッドのスライダー材料であるＡｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣやＣａＴｉＯ₃ 等のセラミック材料と比較すると硬度が低いため磨耗を引き起こしやすく、場合によってはヘッドがクラッシュするという問題もある。この問題を解決するために、硬度の高い保護層の研究が行われている。近年では、硬度の高いダイヤモンドのような性質を増長させた、ダイヤモンド結合状態の比率をグラファイト結合状態の比率より高くしたダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）またはアモルファスカーボンもしくはダイヤモンド状カーボンに更に少量のＮやＳｉ等を添加したものからなる保護層が主流となってきている。
【０００７】
また、磁気ディスクを構成する潤滑剤層は保護層表面に均一な膜厚で安定に形成されていることが必要であり、保護層との密着性・結合性が高いことが重要である。この密着性を高めるために、その分子末端に種々の極性基を持つパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層が提案されている。
【０００８】
このパーフロロポリエーテル系潤滑剤は、分子量が低すぎると潤滑特性が悪化し高すぎると吸着傾向になるため、重量平均分子量（Ｍｗ）が１５００〜５５００のものが従来から使用されている。
【０００９】
また、パーフロロポリエーテル系潤滑剤は、分子末端の極性基に芳香環またはその誘導体が含まれるもの（例えば、アウジモント（株）製のＦＯＭＢＬＩＮＡＭ２００１、ダイキン工業（株）製のＤＥＭＮＵＭ−ＳＰ等）や水酸基が含まれるもの（例えば、アウジモント（株）製のＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬやＺ−Ｔｅｔｒａｏｌ、ダイキン工業（株）製のＤＥＭＮＵＭ−ＳＡ等）、カルボキシル基が含まれるもの（例えば、アウジモント（株）製のＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＩＡＣ、ダイキン工業（株）製のＤＥＭＮＵＭ−ＳＨ、デュポン（株）製のＫＲＹＴＯＸ−ＦＳ等）等が従来から用いられてきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年の急速な高密度記録の要求に伴い、磁気ヘッドの低浮上化が進み、磁気ヘッドの構造も従来のＴＰＣヘッドからＴｒｉ−ｐａｄヘッド、Ｔｒｉ−ｏｍｅｇａヘッド等の低浮上型ヘッドが採用されるようになってきた。それに伴い、磁気ヘッドが磁気ディスク表面を高速回転でしゅう動する際に磁気ヘッド−磁気ディスク間に負圧が生じ、磁気ディスク表面の潤滑剤が磁気ヘッドへ転写されるという現象が顕在化してきた。潤滑剤が磁気ヘッドへ転写されると、ヘッド汚れとなり、磁気ヘッドの浮上特性を乱し（浮上量の上昇）、再生出力の低下を招く。また、磁気ヘッドへの潤滑剤の転写が多いと、磁気ヘッド静止後再起動時にヘッド吸着現象（Fly-Stiction）を引き起こす。
【００１１】
高密度記録化・高速化に伴い、ディスクドライブ内におけるディスクの回転数も従来の回転数３６００ｒｐｍから回転数７２００〜１００００ｒｐｍと高速回転化し、その結果、磁気ディスク表面の潤滑剤が遠心力により外周部へ移動したり飛散するというスピンマイグレーション現象も顕在化するようになった。このマイグレーションが大きくなると、内周部ではヘッドクラッシュ、外周部ではヘッド吸着現象を招くことになる。
【００１２】
さらに近年の磁気ディスクドライブは完全密閉式であり、内部空間が外部と隔絶した構造であるため、磁気ディスクドライブが高湿条件下で使用されると、内部部品からの発生ガスは内部空間に充満してガス濃度が高まることになる。この発生ガス成分は、湿度や結露から生じる水分に溶け込み有害な酸性ガスとしてディスク表面へ作用することになる。
【００１３】
一方、カーボン保護層の表面は、反応性のカルボニル基、カルボキシル基、水酸基等の官能基を有する薄い酸化膜で覆われており、この官能基に液体潤滑剤の鎖末端の有極性官能基が結合・相互作用することになる。しかし、高湿中等の水分の存在する環境下では、この両者の相互作用は低下することが知られており、この結合低下部位に前述の有害な酸性ガスが積極的に吸着する。また、さらに磁気ヘッドの低浮上化に伴うコンタクトレコーディングにより、ヘッド材質が触媒作用を受けたり摩擦熱を発生したりすることと相まって、パーフロロポリエーテル系潤滑剤の主鎖部（エーテル部位）では分解が進むことになる。この分解物やディスク表面に吸着したガス等の腐食成分が磁気ヘッド表面に転写され、磁気ヘッドの浮上特性を乱し、再生出力の低下を招くことになる。また、分解したパーフロロポリエーテル系潤滑剤は、潤滑特性を保てず、保護膜の磨耗を生じ、最悪の場合、ヘッドクラッシュを引き起こすことになる。
【００１４】
上述した問題を解決すべく、各種の有極性官能基を保有するパーフロロポリエーテル系潤滑剤を用いて磁気ディスクを作製する試みが種々なされているが、未だ要求される全ての性能を満足しうる磁気ディスクは確立されていないのが現状である。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、カーボン保護層表面の潤滑剤の鎖末端官能基がより反応性の高い有極性官能基を有するパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤を提供することにある。また、この潤滑剤を適用してパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤と保護層表面との結合性をより強固にし、これにより低浮上化に伴う負圧ヘッドしゅう動時や高湿／高ガス濃度雰囲気のディスクドライブ環境下でも磁気ディスク表面から潤滑剤や潤滑剤分解物が磁気ヘッドへ転写されることがなく、かつ高速回転時に潤滑剤のマイグレーションもなく、保護層の磨耗を防止し、長期にわたって潤滑特性の安定化を達成できる液体潤滑剤およびそれを適用した磁気記録媒体、さらにはその磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体潤滑剤は、主鎖部構造が一般式（１）、（２）および（３）からなる群から選ばれるいずれか１つで表されるパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤であって、鎖状分子末端の少なくとも一方にアミン系官能基を有し、前記アミン系官能基は、式（４）または式（５）のいずれかで表される３級アミン構造を有し、かつ脂環式アミン誘導体を含み、７０％以上のボンデッド率を有することを特徴とする。
【００１７】
【化６】
Ｒ¹ Ｈ₂ Ｃ−（ＣＦ₂ ＣＦ₂ Ｏ）_m −（ＣＦ₂ Ｏ）_n −ＣＨ₂ Ｒ² (1)
（式中、Ｒ¹ およびＲ² は同一もしくは異なった官能基であり、ｍおよびｎはそれぞれ整数である）
【００１８】
【化７】
Ｆ（ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ₂ Ｏ）_m −ＣＨ₂ Ｒ³ (2)
（式中、Ｒ³ は官能基であり、ｍは整数である）
【００１９】
【化８】

【００２０】
（式中、Ｒ^４は官能基であり、ｍは整数である）
【００２１】
【化９】

【００２２】
（式中、Ｒ⁵ およびＲ⁶ は同一もしくは異なった官能基であり、Ｒ⁵ とＲ⁶ は互いに結合して環を形成していてもよく、ｎは０以上の整数である）
【００２３】
【化１０】

【００２４】
（式中、Ｒ⁷およびＲ⁸は同一もしくは異なった官能基であり、Ｒ⁷とＲ⁸は互いに結合して環を形成していてもよく、ｌ，ｍ，ｎはそれぞれ０以上の整数である）
ここで、アミン系官能基は、式（６）または式（７）のいずれかで表されることが好ましい。
【化８】

【化９】

【００２５】
また、パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤は、重量平均分子量が１５００〜１５０００の範囲であることができる。
【００２６】
本発明の磁性記録媒体は、磁性層上に、カーボン保護層および液体潤滑剤層をこの順に有する磁気記録媒体であって、液体潤滑剤層が上述のパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤から形成されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の磁性記録媒体の製造方法は、非磁性基体上にスパッタ法によりＣｒ下地層、Ｃｏ合金磁性層をこの順に形成し、さらに、その上にスパッタ法またはＣＶＤ法によりカーボン保護層を形成した後、その表面に液体潤滑剤層を形成する工程を具備する磁気記録媒体の製造方法であって、カーボン保護層形成後その表面にディッピング法またはスピンコート法により上述の液体潤滑剤を塗布する工程、およびその塗布表面に対し、加熱もしくはＵＶ照射を行う工程を具備することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の液体潤滑剤は、鎖状分子末端の少なくとも一方に有極性官能基を保持するパーフロロポリエーテル系潤滑剤である。カーボン保護層の表面が、反応性のカルボニル基やカルボキシル基、水酸基等の官能基を有する薄い酸化膜で一様に覆われており、この弱酸性を示すカーボン保護層表面と密着性および結合性に優れた潤滑剤層を得るためには、弱アルカリ性を示す有極性官能基を保持するパーフロロポリエーテル系潤滑剤を適用することが最適である。
【００３０】
ここで、弱アルカリ性を示す有極性官能基としていかなる種類のものを選定するかは重要である。一般に弱アルカリ性を示す官能基としてはアミンが挙げられるが、一級アミンや二級アミンではアルカリ性が比較的強いため、これらを有するパーフロロポリエーテル系潤滑剤を保護層表面に適用した場合には、潤滑剤の結合性は格段に高まるが大気中やディスクドライブ内の有害な酸性ガスも引きつけ易くなるので、潤滑剤の分解や磁気ヘッドへの汚れ転写等の現象を招き、再生出力低下やヘッドクラッシュを引き起こすことになる。また、鎖状分子末端の有極性官能基として一級もしくは二級アミンを保持するパーフロロポリエーテルは物質的に不安定であり、加温時や室温放置時に潤滑剤の変質が生じる場合もある。
【００３１】
したがって、弱アルカリ性を示す有極性官能基は、三級アミンであることが好ましい。好ましい三級アミンとしては、例えば下記式で表されるものが挙げられる。
【００３２】
【化１１】

【００３３】
ただし、式中、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ は官能基であり、Ｒ⁵ とＲ⁶ は互いに結合して環を形成していてもよく、ｌ，ｍ，ｎはそれぞれ０以上の整数である。
【００３４】
三級アミンの置換基誘導体Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ は、カーボン保護層−潤滑剤層間の密着性（物理吸着性）をさらに高めるために、カーボン保護層グラファイト構造およびπ−π電子相互作用を持つ共役系結合を有する置換基を同一官能基中に含んでいることが望ましい。
【００３５】
弱アルカリ性三級アミン官能基としては、例えば、芳香環，芳香族炭化水素，芳香族アミン，芳香族ジアミン等およびその他の芳香族誘導体、複素環，複素環炭化水素，複素環アミン，複素環ジアミン等およびその他の複素環誘導体、脂肪族炭化水素，脂肪族アミン等およびその他の誘導体、脂環式炭化水素，脂環式アミン等およびその他の誘導体が挙げられる。
【００３６】
以下に、弱アルカリ性の三級アミン官能基の構造式を示す。
【００３７】
【化１２】

【００３８】
【化１３】

【００３９】
パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤が磁気ディスク用潤滑剤として用いられる場合、その重量平均分子量（Ｍｗ）は１５００〜５５００であることが好ましい。パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤は分子量が低すぎると鎖状分子の長さが短く摩擦係数が悪くなり、逆に分子量が高すぎると鎖状分子の自由端側が長くなりすぎ、その結果、有極性官能基の吸着効果が相対的に弱まり、磁気ヘッドが潤滑剤層に吸着するヘッド吸着現象が起こり易くなるからである。
【００４０】
鎖状分子の末端の官能基として上記三級アミンを有するパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤は、従来の潤滑剤の鎖状分子の末端の官能基よりもカーボン保護層との結合性が非常に強固になる。したがって、重量平均分子量（Ｍｗ）が１５００〜１５０００の高分子量側でもヘッド吸着を起こさず、Ｔｒｉ−ＰａｄまたはＴｒｉ−Ｏｍｅｇａの低浮上型コンタクトヘッドに対しても、磨耗を引きおこしにくく良好な潤滑性能を得ることができる。
【００４１】
また、パーフロロポリエーテルのカーボン保護層表面への結合性は、カーボン保護層表面と強固に結合する結合性潤滑剤と、弱く結合する移動性潤滑剤との割合を制御し、結合性潤滑剤の比率が潤滑剤全体中３０〜１００％であることが好ましい。
【００４２】
本発明の磁気記録媒体は、図１に示した従来例と同様に、非磁性基板上に下地層および合金磁性層をこの順に形成し、その上にカーボン保護層を設ける。次いでカーボン保護層の上にパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤層を形成する。本発明においては、例えば以下に示す３種類のカーボン保護層および潤滑剤層の形成方法のいずれでも用いることができる。
【００４３】
すなわち、第一の形成方法は、カーボン保護層の表面にパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤をディッピング法またはスピンコート法で塗布する。ただし、潤滑剤中の結合性潤滑剤の比率を３０％以上にする。第二の形成方法は、カーボン保護層の表面にパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤を塗布した後、潤滑剤層の結合を促進させるべくその塗布表面に加熱処理を施して、結合性潤滑剤の比率を３０〜１００％内の任意の数値に制御する。第三の形成方法は、カーボン保護層の表面にパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤を塗布した後、潤滑剤層の結合を促進させるべくその塗布表面にＵＶ照射を施し、結合性潤滑剤比率を３０〜１００％内の任意の数値に制御する。
【００４４】
合成例
本発明のパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤は、例えば以下に示す合成方法により生成することができる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４５】
すなわち、鎖状分子の末端の官能基が水酸基（−ＯＨ）を有するパーフロロポリエーテル（例えば、アウジモント（株）製のＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬ）を無水トリフルオロメタンスルホン酸と塩基の存在下、低温で、常法に従って反応させてトリフラート（triflate）とする。ただし、下記反応式中Ｒ_f はパーフロロポリエーテル鎖を示すものとする。
【００４６】
【化１４】
反応式：

得られたトリフラートにアミノ化合物を作用させて目的の鎖状分子の末端にアミンを有する本発明のパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤を得る。
【００４７】
【化１５】
Ｒ_f （ＣＨ₂ ＯＳＯ₂ ＣＦ₃ ）₂ ＋Ｈ−Ａ→Ｒ_f （ＣＨ₂ Ａ）₂
（ここで、Ａは、前述の弱アルカリ性三級アミン官能基であり、ＨＡは弱アルカリ性二級アミンである。）
実施例
以下に、本発明のパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤を具体的に合成する方法を示す。
【００４８】
合成例１
ピリミジニルピペラジン修飾パーフロロポリエーテル（ II ）の合成
（ａ）トリフルオロメチルスルホン化
無水トリフルオロメタンスルホン酸１．０ｇを３０ｍｌのＨＣＦＣ２２５に溶解し、１０．０ｇのＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬ４０００と０．１ｇのピリジンとを８０ｍｌのＨＣＦＣ２２５に溶解した液に加えた後、０℃に冷却する。液の温度を０℃以下に保って１０時間撹拌する。ＮＭＲにより反応の終点を確認した。得られた液を純粋で洗浄し、ＨＣＦＣ２２５を除去して目的とするトリフラート（Ｉ）を８．８ｇ得る。
【００４９】
（ｂ）ピリミジニルピペラジン化
オートクレーブに（ａ）のトリフルオロメチルスルホン化反応により得られたトリフラート（Ｉ）を５ｇ、ピミジニルピペラジンを０．８ｇおよびＨＣＦＣ２２５を５０ｍｌ入れて窒素置換した後、９０℃で２００時間反応させた。ＮＭＲにより投入した原料が残っていないことを確認した。水およびエタノールで洗浄し、目的物のピリミジニルピペラジンを鎖状分子の末端に有するパーフロロポリエーテル（II）を２．１ｇ得た。
【００５０】
【化１６】

【００５１】
合成例２
ピペリジニルエチルアミン修飾パーフロロポリエーテル（ III ）の合成
オートクレーブに合成例１における（ａ）トリフルオルメチルスルホン化反応により得られたトリフラート（Ｉ）を５ｇ、ピペリジニルエチルアミンを０．５ｇおよびＨＣＦＣ２２５を５０ｍｌ入れて窒素置換した後、９０℃で１００時間反応させた。ＮＭＲにより投入した原料が残っていないことを確認した。水およびエタノールで洗浄し、目的物のピぺリジニルエチルアミンを鎖状分子の末端に有するパーフロロポリエーテル（III ）を２．２ｇ得た。
【００５２】
【化１７】

【００５３】
合成例３
ジエチルアミン修飾パーフロロポリエーテル（ IV ）の合成
オートクレーブに合成例１における（ａ）トリフルオルメチルスルホン化反応により得られたトリフラート（Ｉ）を５ｇ、ジエチルアミンを０．４ｇおよびＨＣＦＣ２２５を５０ｍｌ入れて窒素置換した後、９０℃で１００時間反応させた。ＮＭＲにより投入した原料が残っていないことを確認した。水およびエタノールで洗浄し、目的物のジエチルアミンを鎖状分子の末端に有するパーフロロポリエーテル（III ）を２．１ｇ得た。
【００５４】
【化１８】

【００５５】
以下に、本発明の磁気記録媒体を作製する方法を示す。Ａｌ合金（Ａｌ−Ｍｇ合金）の非磁性基板を準備し、これに無電解メッキにより１３μｍ厚のＮｉ−Ｐメッキを施して非磁性層を形成し、その表面をポリッシュで表面粗さがＲａ＝１０Åになるように研磨した。次いで、ダイヤモンドスラリーを使用したテクスチュアーにより、ほぼ同心円状の溝を表面粗さがＲａ＝３０Åになるように作製した。この基板を洗浄後、スパッタ装置内で層厚５００ÅのＣｒの非磁性金属下地層を形成し、さらに層厚３００ÅのＣｏ₈₂Ｃｒ₁₄Ｔａ₄ の磁性層、層厚１２０Åのダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）の保護層を形成した。これに更に、テープバニッシュを行い、この媒体を共通媒体として次のような液体潤滑剤の塗布を行った。
【００５６】
合成例１〜３により合成した新規なパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤（パーフロロポリエーテル（II）、（III ）、（IV））をフルオロカーボン（例えば、スリーエム（３Ｍ）（株）製ＦＣ−７７、アウジモント（株）製ＺＳ−１００）を溶媒として、その濃度が０．０５重量％になるように希釈した。これをスピンコート法により回転数１８００ｒｐｍでパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤層の厚さが２０Åとなるように塗布して磁気記録媒体（実施例１〜６０）を作製した。
【００５７】
表４に示すように、鎖状分子の末端にアルコールを有するパーフロロポリエーテル（例えば、アウジモント（株）製ＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬ）および末端ピペロニル修飾パーフロロポリエーテル（例えば同社製ＦＯＭＢＬＩＮＡＭ２００１）を用い同様の方法で塗布して比較用の磁気記録媒体（比較例１〜１８）を作製した。
【００５８】
得られた実施例１〜６０および比較例１〜１８の磁気記録媒体についてボンデッド率を求め、動摩擦係数（μ_I 、μ_L 、ＣＳＳ−μ_I 、ＣＳＳ−μ_L ）を測定し、ヘッド汚れの観測、マイグレーションテスト、ＳＯ₂ 吸着の評価を行った。得られた結果をまとめて表１〜表４に示す。
【００５９】
表１〜表４中の加熱処理およびＵＶ処理のボンデッド率は、カーボン保護層に対して強固に結合する結合性潤滑剤と弱く結合する移動性潤滑剤との比率であり、加熱温度・時間やＵＶ波長・パワー・発生オゾン量・照射時間で結合性潤滑剤の比率を制御することが可能である。
【００６０】
この結合性潤滑剤の比率は、比較例に示す従来の潤滑剤（例えば、アウジモント（株）製ＦＯＭＢＬＩＮＺ−ＤＯＬやＡＭ２００１）では、６０〜７０％が上限であり、その結果、ドライブ中高速回転下で潤滑剤飛散などによるスピンマイグレーションが耐久性の低下を招くという問題を抱えていた。
【００６１】
それに対し、本発明の潤滑剤はカーボン保護層表面に存在するＣ＝Ｏ、ＣＯＯ−カルボニル官能基との化学結合を達成し、かつカーボン表面と物理吸着的相互作用の強い環状官能基も同時に保有するため、加熱やＵＶ照射処理で容易に３０〜１００％内の任意の値に結合性潤滑剤の比率を制御することが可能である。
【００６２】
なお、ボンデッド率は以下のように求める。まず、パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤が塗布された媒体について、ＦＴ−ＩＲ高感度反射法で１２９０〜１２６０ｃｍ^-1に検出されるＣ−Ｆピーク吸光度（すなわち潤滑剤層の膜厚）を求めておく。次いで、この媒体を溶剤ＦＣ−７７に５分間超音波浸漬し、浸漬後の媒体について再度Ｃ−Ｆピーク吸光度を求め、浸漬前後の吸光度からボンデッド率を求める。
【００６３】
作製された磁気記録媒体の表面上に、ヘッド荷重が１０ｇｆの磁気ヘッドを、半径位置２１．５ｍｍ、回転数１ｒｐｍでしゅう動させて、このときの動摩擦係数μ_I を測定した。その後、回転数１００ｒｐｍで１時間しゅう動させた後、回転数１ｒｐｍでしゅう動させたときの動摩擦係数μ_L を測定した。また、実際の磁気ディスクドライブに組み込み、動摩擦係数μ_I の測定を行った（ＣＳＳ−μ_I と表す）。その後、６０℃、８０％ＲＨの条件下で２００時間ＣＳＳを繰り返した後、動摩擦係数μ_L の測定（ＣＳＳ−μ_L と表す）と終了後の磁気ヘッドの汚れ観察を行った。
【００６４】
マイグレーションテストは、以下のように行った。すなわち、磁気記録媒体（実施例１〜６０、比較例１〜１８）を磁気ディスクドライブに組み込み、８０℃、３０％ＲＨ条件下で、７２００ｒｐｍの高速回転下２４０時間放置した。この放置前後における磁気記録媒体の面内膜厚を半径方向ｒ＝２０ｍｍの内周とｒ＝４５ｍｍの最外周で測定し、しゅう動後の内周に対する外周の膜厚増加量を示した。
【００６５】
表１〜表４から明らかなように、パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤の鎖状分子の末端官能基が弱塩基性の三級アミン官能基を有する潤滑剤を塗布した磁気記録媒体（実施例１〜６０）では、動摩擦係数μ_L やＣＳＳ−μ_L が低く抑えられると共に、ヘッド汚れは認められなかった。特に、結合性潤滑剤比率を高めるために潤滑剤塗布後に加熱処理やＵＶ処理を施した媒体では、潤滑剤が高速回転下でスピンオフしてしまうマイグレーションが従来の潤滑剤と比較して極めて少なく、その結果、動摩擦係数μ_L やＣＳＳ−μ_L 等の低下も顕著であることが判明した。
【００６６】
また、従来のパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤は分子量が高すぎると（Ｍｗが５５００以上）、極性官能基の吸着効果が相対的に弱まり、磁気ヘッドが潤滑剤層に吸着する問題を抱えていた。しかし、三級アミンを鎖状分子の末端に有するパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤は従来の潤滑剤鎖状分子の末端の官能基よりもカーボン保護層との結合性が非常に強固になるので、Ｍｗ＝１５００〜１５０００の広い分子量分布範囲でヘッド吸着を起こさず、低浮上型コンタクトヘッドに対しても磨耗を生じにくく、良好な潤滑性能を得ることが可能となった。
【００６７】
また、ＳＯ₂ 吸着量の評価は、磁気記録媒体（実施例１〜６０、比較例１〜１８）を、標準ガス発生装置「パーミエーター（ガステック（株）製）」のＳＯ₂ パーミエーションチューブ系内で、０．１ｐｐｍのガス発生下で２４時間放置し、放置後のディスク表面へ吸着したＳＯ₂ 成分をイオンクロマトグラフィ法で定量した。
【００６８】
表１〜表４から明らかなように、従来の潤滑剤と比較して、三級アミンを鎖状分子の末端に有するパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤はカーボン保護層表面に存在する活性な吸着サイトと積極的に結合し覆うため、外的ガスコンタミネーションであるＳＯ₂ のような酸性ガスは媒体表面への吸着が阻害され、ＳＯ₂ の吸着量は減少する。さらに加熱やＵＶ照射処理による潤滑剤結合性の向上により、その効果はさらに助長されることが明らかになった。
【００６９】
他方、従来の潤滑剤である鎖状分子の末端にアルコールまたはピペロニルを有する末端アルコール修飾パーフロロポリエーテル、末端ピペロニル修飾パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤のみを塗布した媒体では、表４から明らかなように、潤滑剤の結合性の影響でスピンマイグレーションが大きく、その結果として動摩擦係数μ_L やＣＳＳ−μ_L も高くなり、また潤滑剤移着、コンタミネーション付着によるヘッド汚れが発生していた。
【００７０】
【表１】

【００７１】
【表２】

【００７２】
【表３】

【００７３】
【表４】

【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、液体潤滑剤の鎖状分子の末端の官能基としてπ電子を有する環式三級アミン官能基を有する新規なパーフロロポリエーテル系の潤滑剤を得られるので、その潤滑剤を塗布し、カーボン保護層表面と潤滑剤の結合性を著しく増加させた磁気記録媒体を得ることができた。したがって、次の効果を奏する。
【００７５】
▲１▼近年の高密度記録の要求に伴う磁気ヘッドの低浮上化や磁気ヘッド構造の変化により潤滑剤が磁気ヘッドへ転写されることによるヘッド吸着現象（Fly-Stiction）が起こり難くなり、また高速回転化により潤滑剤が外周部へ移動したり飛散するスピンマイグレーションも起こり難くなる。
【００７６】
▲２▼高温、高湿環境下における潤滑剤の結合力低下に伴って生じる様々な現象、例えば有害なドライブ内ガスコンタミネーション成分の付着促進やコロージョン発生、潤滑剤の分解によって生じるヘッドクラシュ等、カーボン保護膜と潤滑剤層間の結合力不足による様々な現象が起こり難くなり、安定した潤滑特性を永く維持することができる。
【００７７】
▲３▼カーボン保護層表面に、弱アルカリ性を有し、かつ共役系結合を持つ置換基を付与した官能基を有するパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤を塗布してから、塗布表面に潤滑剤層の結合力をさらに促進させるべく、加熱やＵＶ照射を加え、結合性潤滑剤の比率を３０〜１００％内の任意の範囲で制御することにより、一層ヘッド吸着現象が起こり難くなり、スピンマイグレーション低減、ガスコンタミネーション付着低減を達成することができ、かつ、これに伴う潤滑性・耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な磁気記録媒体の層構造を示す模式的斜視図である。
【符号の説明】
１基体
２非磁性の金属下地層
３磁性層
４保護層
５液体潤滑剤層
１１非磁性基板
１２非磁性金属層

Claims

主鎖部構造が一般式（１）、（２）および（３）からなる群から選ばれるいずれか１つで表されるパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤であって、鎖状分子末端の少なくとも一方にアミン系官能基を有し、前記アミン系官能基は、式（４）または式（５）のいずれかで表される３級アミン構造を有し、かつ脂環式アミン誘導体を含み、７０％以上のボンデッド率を有することを特徴とする液体潤滑剤。

（式中、Ｒ¹およびＲ²は同一もしくは異なった官能基であり、ｍおよびｎはそれぞれ整数である）

（式中、Ｒ³は官能基であり、ｍは整数である）

（式中、Ｒ⁴は官能基であり、ｍは整数である）

（式中、Ｒ⁵およびＲ⁶は同一もしくは異なった官能基であり、Ｒ⁵とＲ⁶は互いに結合して環を形成していてもよく、ｎは０以上の整数である）
前記アミン系官能基は、式（６）または式（７）のいずれかで表されることを特徴とする請求項１に記載の液体潤滑剤。
前記パーフロロポリエーテル系液体潤滑剤が１５００〜１５０００の重量平均分子量を有することを特徴とする請求項１に記載の液体潤滑剤。
磁性層上にカーボン保護層および液体潤滑剤層をこの順に有する磁気記録媒体であって、前記液体潤滑剤層が請求項１に記載のパーフロロポリエーテル系液体潤滑剤から形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
非磁性基体上にスパッタ法によりＣｒ下地層、Ｃｏ合金磁性層をこの順に形成し、さらに、その上にスパッタ法またはＣＶＤ法によりカーボン保護層を形成した後、その表面に液体潤滑剤層を形成する工程を具備する磁気記録媒体の製造方法であって、カーボン保護層形成後その表面にディッピング法またはスピンコート法により請求項１に記載の液体潤滑剤を塗布する工程、およびその塗布表面に対し、加熱もしくはＵＶ照射を行う工程を具備することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。