JP6546106B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記録媒体および磁気記録再生装置に関する。

磁気記録再生装置の記録密度を向上させるために、高記録密度に適した磁気記録媒体の開発が進められている。

従来から、磁気記録媒体として、非磁性基板上に記録層等を積層した後、記録層上にカーボン等の保護層を形成し、さらに保護層上に潤滑剤層を形成したものがある。保護層は、記録層に記録された情報を保護するとともに、磁気ヘッドの摺動性を高めるものである。しかし、記録層上に保護層を設けただけでは、磁気記録媒体の耐久性は十分に得られない。

このため、一般に、保護層の表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成している。保護層上に潤滑剤層を設けることによって、磁気記録再生装置の磁気ヘッドと保護層とが接触することを防止できるとともに、磁気記録媒体上を摺動する磁気ヘッドの摩擦力を著しく低減させることができ、耐久性が向上される。

磁気記録媒体に使用される潤滑剤としては、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤や脂肪族炭化水素系潤滑剤などが提案されている。

例えば、特許文献１には、ＨＯＣＨ_２−ＣＦ_２Ｏ−（Ｃ_２Ｆ_４Ｏ）_ｐ−（ＣＦ_２Ｏ）_ｑ−ＣＨ_２ＯＨの構造をもつパーフロロアルキルポリエーテルの潤滑剤が開示されている。

また、特許文献２には、化学式
ＨＯ−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ−（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｍ−（ＣＦ_２Ｏ）_ｎ―ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２―ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−ＯＨ
〔式中、ｍ、ｎは整数、数平均分子量は５００〜５０００である。〕
で表される含フッ素化合物よりなる潤滑剤が開示されている。

さらに、特許文献３には、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ−から選ばれたパーフルオロオキシアルキレン単位がランダムに分布した配列よりなり、さらに官能末端基Ａを有する、式（１）及び（５）
Ａ−ＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）ｐ（ＣＦ_２Ｏ）ｑＣＦ_２ＣＨ_２Ｏ−Ａ（１）
Ａ−〔ＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）ｐ（ＣＦ_２Ｏ）ｑＣＦ_２ＣＨ_２ＯＨ〕_６−ｚ（５）
［式中、Ａは、特定の基であり、ｐおよびｑは１〜３０の実数、ｚは１〜５の整数である。］
で表されるホスファゼン化合物を含有する潤滑剤が開示されている。

また、特許文献４には、特定のホスファゼン化合物Ａと、一般式（２）
ＨＯＣＨ_２−ＣＦ_２Ｏ−（Ｃ_２Ｆ_４Ｏ）_ｐ−（ＣＦ_２Ｏ）_ｑ−ＣＨ_２ＯＨ・・・（２）
［式中、ｐは４〜６０の範囲の整数、ｑは４〜６０の範囲の整数である。］
に示す化合物Ｂ_１または一般式（３）
ＨＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ−（Ｃ_２Ｆ_４Ｏ）_ｒ−（ＣＦ_２Ｏ）_ｓ−ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ・・・（３）
［式中、ｒは４〜３６の範囲の整数、ｓは４〜３６の範囲の整数である。］
に示す化合物Ｂ_２と、を含む潤滑剤が開示されている。このとき、化合物Ｂ_１に対する化合物Ａの質量比（Ａ／Ｂ_１）または化合物Ｂ_２に対する化合物Ａの質量比（Ａ／Ｂ_２）が、０．０５〜０．３の範囲内である。

また、特許文献５には、式（１）
Ｒ^１−Ｃ_６Ｈ_４Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＨ_２−Ｒ^２−ＣＨ_２−Ｏ−Ｒ^３
（式中、Ｒ^１は、Ｈ、炭素数１〜４のアルコキシ基、アミノ基、又はアミド基である。Ｒ^２は、−ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｘ（ＣＦ_２Ｏ）_ｙＣＦ_２−、または−ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｚＣＦ_２ＣＦ_２−、または−ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｎＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２−、である。ｘ、ｙは、それぞれ０〜１５の実数である。ｚは１〜１５の実数である。ｎは０〜４の実数である。Ｒ^３は、Ｈ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、または−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、または−（ＣＨ_２）_ｍＯＨである。ｍは２〜６の整数である。）
で表される化合物を含有する潤滑剤が開示されている。

特開昭６２−６６４１７号公報 特開平９−２８２６４２号公報 特開２００２−２７５４８４号公報 特開２０１０−１０８５８３号公報 特開２０１３−１６３６６７号公報

ここで、磁気記録再生装置の磁気ヘッドの浮上量をより小さくして記録密度を向上させるため、潤滑剤層をより一層薄くすることが求められている。

しかしながら、潤滑剤層を薄くすると、潤滑剤層に隙間が形成されて潤滑剤層による磁気記録媒体の表面の被覆率が低下し、潤滑剤層の下層の一部が露出される場合があった。そして、潤滑剤層に隙間が形成されると、潤滑剤層の隙間から、潤滑剤層の下層に汚染物質を生成させる環境物質として、磁気記録再生装置の密閉用のゴムシールとして使われるシロキサン系シリコーンゴムからのアウトガスが侵入して、磁気記録媒体の表面が汚染されてしまう（例えば、特許文献４参照）。

本発明の一態様は、上記事情を鑑みてなされたものであり、潤滑剤層を薄くしても、磁気記録媒体の表面の汚染を効果的に防止することが可能な磁気記録媒体を提供することを目的とする。

［１］非磁性基板上に、磁性層と保護層と潤滑剤層とが順次積層されており、前記保護層は、炭素または水素化炭素を含み、前記潤滑剤層は、前記保護層に接しており、前記保護層は、前記潤滑剤層との界面にＮを含み、前記潤滑剤層は、一般式
Ｒ^１−Ｃ_６Ｈ_４ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＨ_２−Ｒ^２−ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣ_６Ｈ_４−Ｒ^１・・・（１）
（式中、Ｒ^１は、メトキシ基であり、Ｒ^２は、一般式
−ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｘ（ＣＦ_２Ｏ）_ｙＣＦ_２−
（式中、ｘ、ｙは、それぞれ３〜７の整数である。）
で表される基である。）
で表される化合物Ａと、一般式
ＨＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｍＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ・・・（２）
（式中、ｍは整数である。）
で表される化合物Ｂとを含み、前記化合物Ａおよび前記化合物Ｂの総質量に対する前記化合物Ａの質量の比が０．０５〜０．９の範囲内であり、前記化合物Ｂは、平均分子量が１０００〜４０００の範囲内であり、前記潤滑剤層は、平均厚みが０．５ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする磁気記録媒体。
［２］前記化合物Ａは、平均分子量が１０００〜２５００の範囲内であることを特徴とする［１］に記載の磁気記録媒体。
［３］前記保護層は、前記潤滑剤層との界面におけるＮの含有量が５０原子％〜９０原子％の範囲内であることを特徴とする［１］または［２］に記載の磁気記録媒体。
［４］［１］〜［３］のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を具備することを特徴とする磁気記録再生装置。

本発明の一態様によれば、潤滑剤層を薄くしても、磁気記録媒体の表面の汚染を効果的に防止することが可能な磁気記録媒体を提供することができる。

本実施形態の磁気記録媒体の一例を示す断面模式図である。 本実施形態の磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（磁気記録媒体）
まず、本発明の実施形態である磁気記録媒体について説明する。

図１に、本実施形態の磁気記録媒体の一例を示す。

図１に示すように、磁気記録媒体１１は、非磁性基板１上に、磁性層２と保護層３と潤滑剤層４とが順次積層されたものである。

なお、本実施形態においては、非磁性基板１と磁性層２との間に、密着層と軟磁性下地層とシード層と配向制御層とが順次積層されている場合を例に挙げて説明する。密着層、軟磁性下地層、シード層、配向制御層は、必要に応じて設けられるものであり、これらのうちの一部または全部は設けられていなくてもよい。

（非磁性基板）
非磁性基板１としては、ＡｌまたはＡｌ合金などの金属材料または合金材料からなる基体上に、ＮｉＰ膜またはＮｉＰ合金膜が形成された基板などを用いることができる。

また、非磁性基板１としては、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカーバイド、カーボン、樹脂などの非金属材料からなる基板を用いてもよいし、この非金属材料からなる基体上にＮｉＰ膜またはＮｉＰ合金膜を形成した基板を用いてもよい。

（密着層）
密着層は、非磁性基板１と軟磁性下地層とを接して配置した場合における非磁性基板１の腐食の進行を防止するものである。

密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金などを適宜選択することができる。

密着層の厚みは、密着層を設けることによる効果が十分に得られるように、２ｎｍ以上であることが好ましい。

密着層は、例えば、スパッタリング法により形成することができる。

（軟磁性下地層）
軟磁性下地層は、第１軟磁性層と、Ｒｕ膜（中間層）と、第２軟磁性層とが順次積層された構造を有していることが好ましい。すなわち、軟磁性下地層は、２層の軟磁性層の間に中間層を挟み込むことによって、中間層の上下の軟磁性層がアンチ・フェロ・カップリング（ＡＦＣ）した構造を有していることが好ましい。軟磁性下地層がＡＦＣした構造を有していることにより、外部からの磁界に対する耐性、並びに垂直磁気記録特有の問題であるＷＡＴＥ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｔａｃｋ Ｅｒａｓｕｒｅ）現象に対する耐性を高めることができる。

軟磁性下地層の厚みは、１５〜８０ｎｍの範囲であることが好ましく、２０〜５０ｎｍの範囲であることが更に好ましい。軟磁性下地層の厚みを１５ｎｍ以上とすることで、磁気ヘッドからの磁束を十分に吸収することができ、書き込みが十分となり、記録再生特性を向上させることができる。一方、軟磁性下地層の厚みを８０ｎｍ以下とすることで、生産性を向上させることができる。

第１軟磁性層および第２軟磁性層は、ＣｏＦｅ合金膜であることが好ましい。第１軟磁性層および第２軟磁性層がＣｏＦｅ合金膜である場合、高い飽和磁束密度Ｂｓ（１．４（Ｔ）以上）を実現することができる。

また、第１軟磁性層および第２軟磁性層に使用されるＣｏＦｅ合金には、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかを添加することが好ましい。これにより、第１軟磁性層および第２軟磁性層の非晶質化が促進され、シード層の配向性を向上させることが可能になるとともに、磁気ヘッドの浮上量を低減することが可能となる。

軟磁性下地層は、スパッタリング法により形成することができる。

（シード層）
シード層は、その上に設けられる配向制御層および磁性層２の配向や結晶サイズを制御するためのものであり、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするとともに、磁性層２の磁化の方向をより強固に非磁性基板１と垂直な方向に固定するために設けられている。

シード層は、ＮｉＷ合金膜であることが好ましい。ＮｉＷ合金膜に、必要に応じて、Ｂ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｔａなどの他の元素を添加してもよい。

シード層の厚みは、２〜２０ｎｍの範囲であることが好ましい。シード層の厚みを２ｎｍ以上とすることで、シード層を設けたことによる効果が十分に得られる。一方、シード層の厚みを２０ｎｍ以下とすることで、結晶サイズが小さくなる。

シード層は、スパッタリング法により形成することができる。

（配向制御層）
配向制御層は、磁性層２の配向が良好なものとなるように制御するものである。

配向制御層は、Ｒｕ膜又はＲｕ合金膜であることが好ましい。

配向制御層の厚みは、５〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。配向制御層の厚みを３０ｎｍ以下とすることで、磁気ヘッドと軟磁性下地層との間の距離が小さいものとなり、磁気ヘッドからの磁束を急峻にすることができる。また、配向制御層の厚みを５ｎｍ以上とすることで、磁性層２の配向を良好に制御できる。

配向制御層は、１層からなるものであってもよいし、複数層からなるものであってもよい。配向制御層が複数層からなるものである場合、全ての配向制御層が同じ材料からなるものであってもよいし、少なくとも一部が異なる材料からなるものであってもよい。

配向制御層は、スパッタリング法により形成することができる。

（磁性層）
磁性層２は、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に向いている。

磁性層２は、ＣｏとＰｔを含むものであり、更にＳＮＲ特性を改善するために、酸化物や、Ｃｒ、Ｂ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｚｒなどを含むものであってもよい。

磁性層２に含有される酸化物としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ、Ｔａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２などが挙げられる。

磁性層２は、１層からなるものであってもよいし、組成の異なる材料からなる複数層からなるものであってもよい。

例えば、磁性層２が第１磁性層と第２磁性層と第３磁性層の３層からなる場合、第１磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含み、さらに酸化物を含むグラニュラー構造であることが好ましい。第１磁性層に含有される酸化物としては、例えば、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも、特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。また、第１磁性層は、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物膜であることが好ましい。その中でも、特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２膜、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２膜、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２膜などを好適に用いることができる。

第１磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物の他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。第１磁性層が上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。

第２磁性層には、第１磁性層と同様の材料を用いることができる。

第２磁性層は、グラニュラー構造であることが好ましい。

また、第３磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含み、酸化物を含まない非グラニュラー構造であることが好ましい。

第３磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。第３磁性層がＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に上記元素を含むものであることにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。

磁性層２の厚みは、５〜２５ｎｍとすることが好ましい。磁性層２の厚みを５ｎｍ以上とすることで、十分な再生出力が得られ、熱揺らぎ特性も向上する。また、磁性層２の厚みを２５ｎｍ以下とすることで、磁性層２中の磁性粒子の肥大化を抑制することができ、記録再生時におけるノイズが減少し、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）や記録特性（ＯＷ）に代表される記録再生特性を向上させることができる。

また、磁性層２が複数層からなるものである場合、隣接する磁性層の間には、非磁性層を設けることが好ましい。磁性層２が第１磁性層と第２磁性層と第３磁性層の３層からなる場合、第１磁性層と第２磁性層との間と、第２磁性層と第３磁性層との間に、非磁性層を設けることが好ましい。

磁性層間に非磁性層を適度な厚みで設けることで、個々の磁性層の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比をより向上させることができる。

磁性層の間に設けられる非磁性層は、例えば、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＸ１合金（Ｘ１は、Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｅ，Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｂの中から選ばれる少なくとも１種類以上の元素を表す。）などを好適に用いることができる。

また、磁性層の間に設けられる非磁性層としては、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含む合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴａＮ、ＣｒＮなど、金属炭化物として、例えば、ＴａＣ、ＢＣ、ＳｉＣなどをそれぞれ用いることができる。

磁性層の間に設けられる非磁性層の厚みは、０．１〜１ｎｍとすることが好ましい。非磁性層の厚みを上記の範囲とすることで、Ｓ／Ｎ比をより向上させることができる。

非磁性層は、スパッタリング法により形成することができる。

また、磁性層２は、より高い記録密度を実現するために、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向を向いた垂直磁気記録の磁性層であることが好ましいが、面内磁気記録の磁性層であってもよい。

磁性層２は、蒸着法、イオンビームスパッタ法、マグネトロンスパッタ法など従来の公知のいかなる方法によって形成してもよいが、通常、スパッタリング法により形成される。

（保護層、潤滑剤層）
保護層３は、記録層２を保護するものである。保護層３は、一層からなるものであってもよいし、複数層からなるものであってもよい。保護層３は、炭素または水素化炭素を含むものであり、炭素を含むものであることが好ましい。

本実施形態では、保護層３に接して潤滑剤層４を設け、潤滑剤層４との界面における保護層３にＮを含有させる。

保護層３の潤滑剤層４との界面におけるＮの含有量は、５０原子％〜９０原子％の範囲内とすることが好ましい。このような構成とすることで、保護層３と潤滑剤層４とが高い結合力で結合されたものとなり、その結果、潤滑剤層４の厚みが薄くても高い被覆率で保護層３の表面が被覆された磁気記録媒体１１となり、磁気記録媒体１１の表面の汚染を効果的に防止することができる。

すなわち、潤滑剤層４は、一般式（１）で表される化合物Ａと、一般式（２）で表される化合物Ｂとを含むが、本願の発明者の検討によると、化合物Ａに含まれる六員環は、炭素原子と強固に結合し、化合物Ｂに含まれる水酸基は、Ｎと強固に結合することが明らかになった。よって、保護層３の潤滑剤層４との界面におけるＮの含有量を上記特定の範囲内とすることで、特に、保護層３と潤滑剤層４とを高い結合力で結合され、もって潤滑剤層４の厚みを薄くしても高い被覆率で保護層３の表面を被覆することが可能となる。

保護層３の厚みは、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内とすることが好ましい。保護層３の厚みを１ｎｍ以上とすることで、記録層２を保護する効果が十分となる。また、保護層３の厚みを１０ｎｍ以下とすることで、磁気記録媒体１１を備える磁気記録再生装置における磁気的スペーシングを十分に低減することができ、さらなる記録密度の向上に対応しうるものになるとともに、耐久性を向上させることができる。

なお、磁気的スペーシングとは、磁気ヘッドと磁性層４との間の距離のことを意味する。磁気的スペーシングを狭くする程、磁気記録再生装置の電磁変換特性を向上させることができる。

保護層３の成膜方法としては、カーボンターゲット材を用いるスパッタ法や、エチレンやトルエンなどの炭化水素原料を用いるＣＶＤ（化学蒸着法）法，ＩＢＤ（イオンビーム蒸着）法などを用いることができる。

本実施形態で、保護層３にＮを含有させる方法としては、公知の方法を用いることができるが、成膜時の炭素原料にＮを含有させる方法、保護層３に窒素イオンを注入する方法を用いるのが好ましい。特に、保護層３の潤滑剤層４との界面のみを窒化させる方法としては、保護層３を炭素または水素化炭素で形成した後、その表面のみに窒素イオンを注入する方法や、保護層３の表面を窒素プラズマに暴露して窒化する方法を採用することが好ましい。

前述の方法においては、炭素原料に含有させるＮの濃度、窒素イオンの注入量、窒素プラズマへの暴露時間、窒素プラズマ密度を制御することによって、保護層３の潤滑剤層４との界面におけるＮの含有量を制御することができる。

潤滑剤層４は、図１に示すように、保護層３上に接して形成されたものであって、一般式（１）で表される化合物Ａと、一般式（２）で表される化合物Ｂとを含む。

（化合物Ａ）
一般式（１）において、Ｒ^２の一般式
−ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｘ（ＣＦ_２Ｏ）_ｙＣＦ_２−
で表される基のｘ、ｙの括弧内の構成単位は、この順に結合していてもよいし、逆の順に結合していてもよいし、ランダムに結合していてもよい。

化合物Ａの平均分子量は、１０００〜２５００の範囲内であり、１３００〜２１００の範囲内であることが好ましい。化合物Ａの平均分子量を１０００以上とすることで、沸点を高め、潤滑剤層４としての安定性を高めることができる。また、化合物Ａの平均分子量を２５００以下とすることで、粘性を下げ、保護層３の表面への塗布性を高めることができる。

化合物Ａの市販品としては、例えば、ＡＲＴ−２（ｓ）（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）が挙げられる。ＡＲＴ−２（ｓ）は、一般式（１）において、Ｒ^１がメトキシ基、ｘ、ｙがそれぞれ３〜７の範囲内である。

なお、平均分子量は、質量分析計で測定することができる。

（化合物Ｂ）
化合物Ｂの平均分子量は、１０００〜４０００の範囲内であり、１３００〜２５００の範囲内であることが好ましい。化合物Ｂの平均分子量を１０００以上とすることで、沸点を高め、潤滑剤層４としての安定性を高めることができる。また、化合物Ｂの平均分子量を４０００以下とすることで、粘性を下げ、保護層３の表面への塗布性を高めることができる。

化合物Ｂの市販品としては、例えば、Ｄ３ＯＨ（ｓ）（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）が挙げられる。Ｄ３ＯＨ（ｓ）は、一般式（２）において、平均分子量が１０００〜４０００の範囲内となるように、ｍが調整されている。

（質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ）））
化合物Ａおよび化合物Ｂの総質量に対する化合物Ａの質量の比（以下、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））という）は、０．０５〜０．９の範囲内であり、０．１〜０．８の範囲内であることが好ましい。質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が０．０５未満であると、化合物Ａが不足して、潤滑剤層４がアイランド状となりやすくなり、保護層３の被覆率が不十分になり、磁気記録媒体１１の表面の汚染を効果的に防止することができない。また、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が０．９を超えると、化合物Ｂが不足して、潤滑剤層４が網目状となりやすくなり、保護層３の被覆率が不十分になり、磁気記録媒体１１の表面の汚染を効果的に防止することができない。また、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を０．１〜０．８の範囲内とした場合、保護層３と潤滑剤層４との結合力がさらに高いものとなるため、汚染物質を生成させる環境物質が潤滑剤層４の隙間から侵入することをより効果的に防止することができる。

（潤滑剤層の平均厚み）
潤滑剤層４の平均厚みは、０．５ｎｍ（５Å）〜２ｎｍ（２０Å）の範囲内であり、１ｎｍ〜１．９ｎｍの範囲内であることが好ましい。潤滑剤層４の平均厚みが０．５ｎｍ未満であると、潤滑剤層４がアイランド状または網目状となり、保護層３の表面を高い被覆率で被覆することができず、磁気記録媒体１１の表面の汚染を効果的に防止することができない。また、潤滑剤層４の平均厚みが２ｎｍを超えると、磁気ヘッドの浮上量を十分小さくすることができず、磁気記録媒体１１の記録密度を高くすることができない。

なお、化合物Ａのみを用いて形成した平均厚みが２ｎｍ以下の潤滑剤層は、化合物Ａが大きな環状骨格の分子構造を有するものであるため、網目状となり、保護層３の表面を十分に高い被覆率で被覆することができない。

また、化合物Ｂのみを用いて形成した平均厚みが２ｎｍ以下の潤滑剤層は、保護層３との結合力（濡れ性）が不十分であるため、アイランド状となり、保護層３の表面を十分に高い被覆率で被覆することはできない。

保護層３の表面が潤滑剤層４によって十分に高い被覆率で被覆されていない場合、磁気記録媒体１１の表面に吸着したイオン性不純物などの汚染物質を生成させる環境物質を含む水が、潤滑剤層４の隙間を通り抜けて、潤滑剤層４の下層に侵入する。潤滑剤層の下層に侵入した環境物質は、潤滑剤層４の下層に存在する微少なイオン成分を凝集させてイオン性の汚染物質が生成する。そして、磁気記録媒体に情報を記録する際、又は、磁気記録媒体に記録されている情報を再生する際に、イオン性の汚染物質が磁気ヘッドに付着して、磁気ヘッドを破損したり、磁気記録再生装置の磁気記録再生特性を低下させたりする。

潤滑剤層４の隙間からの環境物質の侵入に起因する問題は、磁気記録媒体１１を高温条件下に保持した場合、より顕著に現れる。

（潤滑剤層の形成方法）
潤滑剤層４は、例えば、非磁性基板１上に保護層３までの各層の形成された製造途中の磁気記録媒体を用意し、製造途中の磁気記録媒体の保護層３上に潤滑剤層形成用塗布液を塗布することにより形成する。

潤滑剤層形成用塗布液は、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が０．０５〜０．９の範囲内となるように、化合物Ａと化合物Ｂとを混合し、溶媒で希釈して塗布方法に適した粘度および濃度とすることにより得られる。

潤滑剤層形成用塗布液に用いられる溶媒としては、例えば、バートレルＸＦ（三井デュポンフロロケミカル社製）等のフッ素系溶媒などが挙げられる。

潤滑剤層形成用塗布液の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法、ディップ法などが挙げられる。

ディップ法を用いる場合、例えば、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑剤層形成用塗布液中に、保護層３までの各層が形成された非磁性基板１を浸漬し、その後、浸漬槽から非磁性基板１を所定の速度で引き上げることにより、潤滑剤層形成用塗布液を非磁性基板１の保護層３上の表面に塗布する方法を用いることができる。ディップ法を用いることで、潤滑剤層形成用塗布液を非磁性基板１の保護層３上の表面に均一に塗布することができ、保護層３上に均一な厚みの潤滑剤層４を形成することができる。

（磁気記録再生装置）
次に、本発明の実施形態である磁気記録再生装置について説明する。

図２に、本実施形態の磁気記録再生装置の一例を示す。

磁気記録再生装置１０１は、図１に示す磁気記録媒体１１と、磁気記録媒体１１を記録方向に駆動する媒体駆動部１２３と、磁気記録媒体１１に情報を記録する記録部と、磁気記録媒体１１に記録されている情報を再生する再生部からなる磁気ヘッド１２４と、磁気ヘッド１２４を磁気記録媒体１１に対して相対運動させるヘッド移動部１２６と、入力された情報を処理して記録信号を記録部に送信し、再生部から受信した再生信号を処理して情報を出力する記録再生信号処理部１２８とを具備したものである。

磁気ヘッド１２４の素子部（再生部）をＧＭＲヘッドあるいはＴＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録再生装置を実現することができる。

磁気記録再生装置１０１は、磁気記録媒体上に存在する汚染物質が少ない磁気記録媒体１１を具備しているので、磁気記録媒体１１上に存在する汚染物質が、磁気記録再生装置１０１の磁気ヘッド１２４に転写されて、記録再生特性が低下したり、浮上安定性が損なわれたりすることが防止されたものとなる。したがって、磁気記録再生装置１０１は、安定した記録再生特性を有するものとなる。

以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１〜１４、比較例１〜７）
洗浄済みの外径が２．５インチのガラス基板（ＨＯＹＡ社製）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置Ｃ−３０４０（アネルバ社製）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度（１×１０^−５Ｐａ）となるまで成膜チャンバ内を排気した。

その後、このガラス基板の上に、スパッタリング法により、Ｃｒターゲットを用いて、厚みが１０ｎｍの密着層を成膜した。

次いで、スパッタリング法により、密着層の上に、軟磁性下地層として、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０原子％、Ｚｒ含有量５原子％、Ｔａ含有量５原子％、残部Ｃｏ｝ターゲットを用いて、１００℃以下の基板温度で、厚みが２５ｎｍの第１軟磁性層を成膜した。さらに、その上に、厚みが０．７ｎｍのＲｕ膜（中間層）と、厚みが２５ｎｍのＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ膜（第２軟磁性層）とを成膜した。

次に、軟磁性下地層の上に、スパッタリング法により、Ｎｉ−６Ｗ｛Ｗ含有量６原子％、残部Ｎｉ｝ターゲットを用いて、厚みが５ｎｍのシード層を成膜した。

その後、シード層の上に、スパッタリング法により、第１の配向制御層として、スパッタ圧力を０．８Ｐａとして、厚みが１０ｎｍのＲｕ層を成膜した。次に、第１の配向制御層上に、スパッタリング法により、第２の配向制御層として、スパッタ圧力を１．５Ｐａとして、厚みが１０ｎｍのＲｕ層を成膜した。

続いて、第２の配向制御層の上に、スパッタリング法により、９１（Ｃｏ−１５Ｃｒ−１６Ｐｔ）−６（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）｛（Ｃｒ含有量１５原子％、Ｐｔ含有量１６原子％、残部Ｃｏの合金）９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２６ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２３ｍｏｌ％｝膜（第１磁性層）を、スパッタ圧力を２Ｐａとして、厚みが９ｎｍになるように成膜した。

次に、第１磁性層の上に、スパッタリング法により、８８（Ｃｏ−３０Ｃｒ）−１２（ＴｉＯ_２）｛（Ｃｒ含有量３０原子％、残部Ｃｏの合金）８８ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２１２ｍｏｌ％｝膜（非磁性層）を厚みが０．３ｎｍになるように成膜した。

その後、非磁性層の上に、スパッタリング法により、９２（Ｃｏ−１１Ｃｒ−１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）｛（Ｃｒ含有量１１原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏの合金）９２ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２５ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２３ｍｏｌ％｝膜（第２磁性層）を、スパッタ圧力を２Ｐａとして、厚みが６ｎｍになるように成膜した。

その後、第２磁性層の上に、スパッタリング法により、Ｒｕ膜（非磁性層）を厚みが０．３ｎｍになるように成膜した。

次いで、非磁性層の上に、スパッタリング法により、Ｃｏ−２０Ｃｒ−１４Ｐｔ−３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０原子％、Ｐｔ含有量１４原子％、Ｂ含有量３原子％、残部Ｃｏ｝ターゲットを用いて、スパッタ圧力を０．６Ｐａとして、第３磁性層を厚みが７ｎｍになるように成膜した。

次いで、磁性層の表面に、イオンビーム蒸着法を用いて、水素化炭素膜を形成した。水素化炭素膜を成膜する際の原料ガスとして、ガス化したトルエンを用いた。成膜条件として、まず、成膜室に供給する原料ガスのガス流量を２．９ＳＣＣＭ、反応圧力を０．２Ｐａとした。さらに、原料ガスの励起源であるカソード電力を２２５Ｗ（ＡＣ２２．５Ｖ、１０Ａ）とした。そして、カソード電極と、それを覆うアノード電極の間の電圧を７５Ｖ、電流を１６５０ｍＡ、イオンの加速電圧を２００Ｖ、１８０ｍＡ、成膜時間を１．５秒とし、厚みが３．５ｎｍになるように水素化炭素膜を成膜した。

水素化炭素膜を形成した後、原料ガスの供給を停止し、成膜室内を２秒間排気した。次いで、窒素ガスをガス流量２ＳＣＣＭ、反応圧力を５Ｐａとし、成膜室内に供給した。そして、カソード電力を１２８Ｗ（ＡＣ１６Ｖ、８Ａ）とした。また、カソード電極とアノード電極の間の電圧を７５Ｖ、電流を１０００ｍＡ、イオンの加速電圧を２００Ｖ、９０ｍＡ、処理時間を１秒として、窒素ガスから形成した窒素イオンを、水素化炭素膜の表面に照射した。これにより、水素化炭素膜の表面を脱水素化、窒化処理し、保護層とした。

保護層の最表面（保護層の潤滑剤層との界面）の組成を二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で測定したところ、Ｎが８０原子％、Ｃが２０原子％であった（実施例１）。

なお、実施例２〜１１、比較例１〜１０においては、水素化炭素膜の表面を脱水素化、窒化処理する時間を調整することにより、保護層の最表面の組成を表１に示すように変化させた。

次に、以下に示すように、潤滑剤層形成用塗布液を調製した。

化合物Ａとしては、平均分子量が１７００のＡＲＴ−２（ｓ）（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）を用い、化合物Ｂとしては、平均分子量が１７００のＤ３ＯＨ（ｓ）（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）を用いた（実施例１〜１４、比較例７）。

その他に、表１に示すように、Ａ２ＯＨ−２０００（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）（表１においては、「Ａ２ＯＨ」と略記する）、または、ＡＤＯＨ−２０００（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）（表１においては「ＡＤＯＨ」と略記する）を用いた。Ａ２ＯＨ、ＡＤＯＨは、いずれも化合物Ａには相当しないが、表１では、便宜的に化合物Ａとして記載している。

Ａ２ＯＨ−２０００は、一般式

において、ｘが５であり、Ｒ_１がＣＦ_３であり、Ｒ_２が、化学式
−ＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_１１（ＣＦ_２Ｏ）_１０ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＨ
で表される基である化合物である。

また、ＡＤＯＨ−２０００は、一般式（３）において、ｘが５であり、Ｒ_１がＣＦ_３であり、Ｒ_２が、化学式
−ＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_１１（ＣＦ_２Ｏ）_１０ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ
で表される基である化合物である。

そして、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を表１に示すように調整して、潤滑剤層形成用塗布液とした。

なお、実施例１〜１４および比較例１〜７の潤滑剤層形成用塗布液の溶媒としては、いずれもバートレルＸＦ（三井デュポンフロロケミカル社製）を用いた。また、実施例１〜１４および比較例１〜７の潤滑剤層形成用塗布液中における潤滑剤の濃度は、いずれも０．３質量％とした。

次に、ディップ法を用いて、以下に示す方法により、実施例１〜１４および比較例１〜７の潤滑剤層形成用塗布液を、非磁性基板の保護層上にそれぞれ塗布した。

すなわち、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑剤層形成用塗布液中に、保護層までの各層が形成された非磁性基板を浸漬し、その後、浸漬槽から非磁性基板を一定の速度で引き上げることにより、潤滑剤層形成用塗布液を非磁性基板の保護層上の表面に塗布した。潤滑剤層の平均厚みは、全て１．３ｎｍとした。

その後、潤滑剤層形成用塗布液の塗布された表面を乾燥させることにより、潤滑剤層を形成し、実施例１〜１４、比較例１〜７の磁気記録媒体を得た。

（磁気記録媒体の耐環境性）
実施例１〜１４および比較例１〜７の磁気記録媒体の耐環境性を以下に示す方法により評価した。以下に示す耐環境性の評価方法は、高温環境下において、汚染物質を生成させる環境物質による磁気記録媒体の汚染を評価する手法の一つである。以下に示す耐環境性の評価では、高温環境下における汚染物質を生成させる環境物質として、Ｓｉイオンを用い、環境物質によって生成された磁気記録媒体を汚染する汚染物質の量として、Ｓｉ吸着量を測定した。

具体的には、まず、評価対象である磁気記録媒体を、温度８５℃、湿度０％の高温環境下で、シロキサン系シリコーンゴムの存在下に２４０時間保持した。

次に、磁気記録媒体の表面に存在するＳｉ吸着量をＳＩＭＳを用いて分析測定して、高温環境下における環境物質であるＳｉイオンによる汚染の程度をＳｉ吸着量として評価した。

なお、Ｓｉ吸着量の評価は、比較例１の結果を１．００としたときの数値を用いて評価した。

表１に、磁気記録媒体の耐環境性の評価結果を示す。

表１より、実施例１〜１４の磁気記録媒体は、Ｓｉ吸着量が少なく、高温環境下において、表面の汚染を効果的に防止できることが明らかになった。

これに対して、比較例１、２の磁気記録媒体は、化合物Ａの代わりに、Ａ２ＯＨ又はＡＤＯＨを含み、化合物Ｂを含まない潤滑剤層が形成されているため、Ｓｉ吸着量が多くなる。

比較例３、４の磁気記録媒体は、化合物Ａ又は化合物Ｂのみを含む潤滑剤層が形成されているため、Ｓｉ吸着量が多くなる。

比較例５、６の磁気記録媒体は、化合物Ａの代わりに、Ａ２ＯＨ又はＡＤＯＨを含む潤滑剤層が形成されているため、Ｓｉ吸着量が多くなる。

比較例７の磁気記録媒体は、保護層の表面にＮを含まないため、Ｓｉ吸着量が多くなる。

１ 非磁性基板
２ 磁性層
３ 保護層
４ 潤滑剤層
１１ 磁気記録媒体
１０１ 磁気記録再生装置
１２３ 媒体駆動部
１２４ 磁気ヘッド
１２６ ヘッド移動部
１２８ 記録再生信号処理部

Claims (4)

1. 非磁性基板上に、磁性層と保護層と潤滑剤層とが順次積層されており、
   前記保護層は、炭素または水素化炭素を含み、
   前記潤滑剤層は、前記保護層に接しており、
   前記保護層は、前記潤滑剤層との界面にＮを含み、
   前記潤滑剤層は、一般式
   Ｒ^１−Ｃ_６Ｈ_４ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣＨ_２−Ｒ^２−ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＣ_６Ｈ_４−Ｒ^１・・・（１）
   （式中、Ｒ^１は、メトキシ基であり、Ｒ^２は、一般式
   −ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｘ（ＣＦ_２Ｏ）_ｙＣＦ_２−
   （式中、ｘ、ｙは、それぞれ３〜７の整数である。）
   で表される基である。）
   で表される化合物Ａと、一般式
   ＨＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_ｍＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ・・・（２）
   （式中、ｍは整数である。）
   で表される化合物Ｂとを含み、
   前記化合物Ａおよび前記化合物Ｂの総質量に対する前記化合物Ａの質量の比が０．０５〜０．９の範囲内であり、
   前記化合物Ｂは、平均分子量が１０００〜４０００の範囲内であり、
   前記潤滑剤層は、平均厚みが０．５ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記化合物Ａは、平均分子量が１０００〜２５００の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記保護層は、前記潤滑剤層との界面におけるＮの含有量が５０原子％〜９０原子％の範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を具備することを特徴とする磁気記録再生装置。

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