CN1235196C

CN1235196C - 磁记录媒体及使用了该媒体的磁记录装置

Info

Publication number: CN1235196C
Application number: CNB031060714A
Authority: CN
Inventors: 八杖徹
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: HGST Japan Ltd
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2006-01-04
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: DE60311355D1; JP2004022026A; US6740414B2; US20030232220A1; CN1467709A; DE60311355T2; EP1372141A1; EP1372141B1; JP4041353B2

Abstract

本发明的目的是提供以高速旋转的磁盘和以低浮起高度浮在磁盘上的磁头构成的高密度磁记录装置，该磁记录装置具有较高的可靠性。还提供了用于该装置的磁记录媒体及其制造方法。上述目的通过用氟聚醚润滑剂在磁记录媒体的最表面形成润滑膜而达到。该润滑剂的主成分是具有醇官能团的氟聚醚，该氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布在0.48以下，分子内醇价数为3.00～3.91。

Description

磁记录媒体及使用了该媒体的磁记录装置

技术领域

本发明涉及磁记录媒体及使用了该媒体的磁记录装置，特别涉及磁记录媒体的保护膜上形成的润滑膜的改进。

背景技术

众所周知，磁记录装置中，作为信息的记录媒体有使用磁盘的装置和使用磁带的装置，但前者的使用磁盘的装置(以下称为磁盘装置)为主流，所以这里以磁盘装置为例进行说明。

近年来，随着磁盘装置的容量越来越大，需要进一步降低磁头的浮起高度，磁头的浮起高度已经下降至30nm以下，这样就要求更高的磁盘耐摩擦可靠性。

此外，随着容量越来越大，要求对数据的处理速度能够得到进一步的提高，特别是RAID(Redundant Array of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列)系统中，为了实现高速传送，要求使用磁盘转速10,000rpm以上的磁盘装置。

一般，为确保磁盘装置的可靠性，在磁盘表面形成碳保护膜，再在其上形成润滑膜。该润滑膜通常使用化学性稳定的含氟有机化合物氟聚醚。

这种润滑剂作为磁盘的润滑剂使用，包括市售的Fomblin AM2001(商品名)、Fomblin Z-DOL(商品名)、Fomblin Z DOL-TX(商品名)、Fomblin ZTETRAOL(商品名)等Ausimont公司(已在2002年12月13日更名为SolvaySlexis公司)生产的润滑剂，Demnum SA(商品名)、Demnum SP(商品名)等大金工业株式会社生产的润滑剂。

氟聚醚润滑剂的主链具有平均分子量1000～10000的氟聚醚，其末端具有极性官能团。

为确保磁盘装置的可靠性，必须长期在磁盘表面保持有润滑剂。

但是，磁盘装置在工作时，由于磁盘高速旋转，因磁盘旋转而在磁盘表面产生的气流导致的气剪或直接作用于润滑剂的离心力，都会使润滑剂向磁盘外飞散出去，磁盘表面的润滑剂逐渐减少。此外已经知道，还有润滑剂向磁盘装置内的氛围气中单纯的蒸发飞散现象。

以往，针对上述润滑剂飞散的问题，提出了使用平均分子量超过3000的的高分子量润滑剂，或制得除去了低分子量成分的润滑剂，使用这种润滑剂形成润滑膜的方法，这在一定程度上获得了一些效果。

例如，提出了控制Ausimont公司生产的Fomblin Z-DOL(商品名)的分子量分布以长期实现稳定润滑的技术方案(例如，参考特开平9-120524号公报、特开2000-315314号公报)。

但是，在10000rpm以上的高速旋转或高温环境等恶劣的环境中，仅控制Fomblin Z-DOL(商品名)这样的润滑剂的分子量，不能够充分抑制润滑剂从磁盘表面飞散。

作为解决上述问题的手段，提出了提高润滑剂的末端官能团的极性、加强润滑剂对磁盘保护膜的吸附力、抑制润滑剂从磁盘表面飞散的方法(例如，参考特开2001-164279号公报)。

例如，作为市售润滑剂，已经知道Fomblin Z DOL-TX(商品名)、FomblinZ TETRAOL(商品名)比Fomblin Z-DOL(商品名)的吸附性强。其中的Fomblin ZTETRAOL(商品名)是一种吸附性更强的润滑剂。

另一方面，对磁盘保护膜具有较高吸附力的润滑剂一般来说其极性较高，在磁盘保护膜上涂布溶解了润滑剂的涂布液形成润滑膜时，润滑剂难以溶于调制涂布液的溶剂中，这是实用上存在的问题。要将润滑剂涂布于磁盘上，需调制溶解了润滑剂的涂布液，在溶解氟聚醚这样的含氟润滑剂时，一般使用含氟溶剂。

可使用的含氟溶剂包括全氟化碳、氟聚醚、氢氟醚、氢氟化碳、含氯氢氟化碳等溶剂。具有代表性的市售品包括3M公司生产的PFC-5060(商品名)、Ausimont公司生产的GALDEN(商品名)、3M公司生产的HFE-7100(商品名)、杜邦公司生产的Vertrel XF(商品名)和旭硝子株式会社生产的ASAHIKLIN AK-225等。

目前市售的Fomblin Z TETRAOL(商品名)是两个末端具有二元醇官能团的极性较高的润滑剂，但官能团未完全导入分子的两个末端，Fomblin ZTETRAOL(商品名)中混有导入一元醇官能团的润滑剂及完全未导入醇官能团的官能团未导入体。

这种同时混有二元及一元醇官能团及官能团未导入体的结果是，FomblinZ TETRAOL(商品名)的醇价数一般为3.00～3.95，以分子内醇价数的最大值和最小值之差所表示的醇价数分布为0.95。而且支配醇价数分布的二元及一元醇官能团及官能团未导入体的存在量在不同批号的产品中有所不同。

氟聚醚中的醇价数较高的成分显现出分子极性较高、对磁盘保护膜的吸附力较高的润滑剂特性。但将润滑剂涂布于保护膜上时，不溶于溶解润滑剂而使用的溶剂，例如不溶于氢氟化碳和氟聚醚这样的溶剂，也不能够说完全溶于氢氟醚、氢氟化碳和含氯的氢氟化碳等具有极性的溶剂中，这在磁盘的生产上就出现了问题。

此外，氟聚醚中醇价数较低的成分显现出分子极性较低、对磁盘保护膜的吸附力较小的润滑特性，在高速旋转或在高温环境等恶劣的环境中使用磁盘装置时，不能够充分抑制润滑剂的飞散。

因此，本发明的目的是解决上述已有技术中存在的问题，具体的是提供以具有良好润滑特性的润滑膜的高可靠性磁盘为代表例的磁记录媒体及其制造方法，以及具备前述磁记录媒体的磁记录装置。

更具体的是提供以高速旋转的磁盘和以低浮起高度浮在磁盘上的磁头为主要构成要素的高密度磁盘装置。

发明内容

本发明者为了解决上述问题，对具有氟聚醚的润滑剂在溶剂中的溶解性及润滑膜对磁盘保护膜的吸附特性(润滑剂飞散程度)进行了各种实验和研究。

其结果是，即通过将以氟聚醚为主成分的润滑剂的醇价数控制在特定范围内，且将以分子内醇价数的最大值和最小值之差所表示的醇价数分布规定为特定值，可使润滑剂很好地溶于含氟溶剂中，且在润滑剂涂布于磁盘表面形成润滑膜时，充分抑制润滑剂的飞散。这样就能够容易获得高可靠性的高密度磁记录装置及磁记录媒体(磁盘)。

本发明是在上述认识的基础上完成的发明，以下对实现本发明目的的具体发明特征进行说明。

实现上述目的的本发明1涉及磁记录媒体，该磁记录媒体具有在非磁性基板上至少依次层叠了进行磁记录再现的磁性膜、保护膜及润滑膜的结构，该磁记录媒体的特征是，前述润滑膜中包含下述化学式(1)

R₁-CF₂O-[-(CF₂CF₂O)_m-(CF₂O)_n-]-CF₂-R₂……(1)表示的氟聚醚，所述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布在0.48以下，上述化学式(1)中，m及n为3～50范围内的正整数，分子内平均醇价数在3.38～3.91的范围内，R₁和R₂分别表示端基-CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-OH和-CH₂-OH。

实现上述目的的本发明2涉及磁记录媒体的制造方法，该方法包括在非磁性基板上至少依次层叠形成磁性膜、保护膜及润滑剂的步骤，该方法的特征在于所述润滑膜的形成步骤具体包括准备以下述化学式(1)

R₁-CF₂O-[-(CF₂CF₂O)_m-(CF₂O)_n-]-CF₂-R₂……(1)表示的氟聚醚为主成分的润滑剂的步骤，将所述润滑剂溶于溶剂而调制出涂布液的步骤以及将所述涂布液涂布于形成了保护膜的所述基板上的步骤，所述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布在0.48以下，上述化学式(1)中，m及n为3～50范围内的正整数，分子内平均醇价数在3.38～3.91的范围内，R₁和R₂分别表示端基-CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-OH和-CH₂-OH。

上述本发明2的准备以化学式(1)表示的氟聚醚为主成分的润滑剂的步骤中包括下述步骤：利用以含碳气体为溶剂的超临界溶剂控制方法控制温度和压力，进而控制所述溶剂的密度，根据所述溶剂的密度将所述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布规定在0.48以下。

上述超临界溶剂控制方法中所用的含碳气体溶剂具体包括二氧化碳CO₂、乙烷C₂H₆和三氟甲烷CF₃H等。

因此，较理想的本发明2是，在准备以上述化学式(1)表示的氟聚醚为主成分的润滑剂的步骤中，以二氧化碳为溶剂，控制温度和压力，使氟聚醚与超临界或亚临界状态的前述二氧化碳接触，然后从二氧化碳中提取氟聚醚，将含有所得提取物的二氧化碳以超临界或亚临界状态暴露于分阶段增加密度的二氧化碳中，依次分离以各密度分离的氟聚醚，前述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布规定为0.48以下。

此外，上述准备润滑剂步骤中的氟聚醚的分离步骤中，使用二氧化碳密度为0.50-0.75g/cm³的超临界状态的二氧化碳。

实现上述目的的本发明3涉及磁记录装置，该装置至少具备记录信息的磁记录媒体、以及将信息写入前述磁记录媒体或从其中删除及从前述磁记录媒体读取信息的磁头，该装置的特征是使用了上述本发明1的磁记录媒体。

附图说明

图1为表示本发明磁记录媒体(磁盘)的主要部分的截面结构图。图中的11表示非磁性基板，12表示衬底膜，13表示磁性膜，14表示保护膜，15表示润滑膜。

图2为表示本发明磁记录装置的主要部分的平面图。图中的21表示磁记录媒体(磁盘)，22表示支撑磁盘的主轴，23表示磁头，24表示驱动磁头的驱动单元。

图3为图2的A-A截面图。

具体实施方式

(1)控制了醇价数的润滑剂的制造方法

下面对构成本发明润滑膜的氟聚醚润滑剂的醇价数的控制方法进行说明。作为醇价数的控制方法，本发明采用了超临界溶剂控制法。众所周知，超临界溶剂控制法一般是按照分子量分离出高分子化合物的方法。

但是，如后所述，利用超临界溶剂控制法能够将作为本发明关键的氟聚醚的分子内平均醇价数及以分子内平均醇价数的最大值和最小值表示的醇价数分布设定在特定值，这是前所未有的，是本发明者最先发现的事实。

即，本发明的对混有二元及一元醇官能团和官能团未导入体的氟聚醚的利用醇价数进行控制的方法利用了可溶于超临界状态或亚临界状态的溶剂的氟聚醚的醇价数随超临界溶剂密度的变化而变化这一点。

超临界溶剂通过微小的温度和压力的变化，就能够从极稀薄的低密度状态(气体)到接近液体的高密度状态发生连续的较大变化。超临界溶剂的溶质溶解能力取决于其密度。因此，通过控制温度和压力可使溶质溶解能力自由变化。

例如，作为溶剂的二氧化碳的临界温度为31.3℃，临界压力为7.38MPa，超越该状态，具有液体和气体的中间性质，即具有接近液体的密度和接近气体的扩散系数，该状态称为处于超临界状态。此外，对亚临界状态虽还无明确定义，但一般存在于超临界状态附近，二氧化碳的亚临界状态是温度在约25℃以上，压力约在5MPa以上，在上述临界温度或压力以下，具有上述液体和气体的中间性质。

与其他物质(溶剂)相比，由于二氧化碳能够在温和的条件下处于超临界溶剂状态，且作为超临界状态的流体，特别是从安全性和经济性等方面看，是一种很好的溶剂，所以这里将二氧化碳作为超临界溶剂的代表例进行说明。

通过改变密度可控制具有上述特征的超临界溶剂状态的二氧化碳的溶质溶解能力，利用与此相应的因分子内醇价数的微小结构差异导致的溶解度差，能够将含氟润滑剂的以分子内醇价数的最大值和最小值表示的醇价数分布及分子内平均醇价数控制在理想数值范围内。

氟聚醚相对于超临界或亚临界状态的二氧化碳的取决于醇价数的溶解度随超临界状态的二氧化碳的密度而变化，密度越高、醇价数越高的氟聚醚的溶解度越高。

因此，在本发明中，最初是使氟聚醚与超临界或亚临界状态的二氧化碳接触，在二氧化碳中提出分离的氟聚醚部分，若包含所得提取物的二氧化碳在超临界或亚临界状态暴露在分阶段增加了密度的二氧化碳中，则最初从二氧化碳提取的氟聚醚按照醇价数从低到高的顺序依次分离。

实施本发明的较好的超临界状态的二氧化碳密度为0.50～0.75g/cm³。二氧化碳的密度通过温度和压力进行控制。为获得稳定的密度状态，最好使温度一定而调整压力。例如，将温度设定为60℃，在14～30MPa的范围内调整压力，就能够获得上述密度范围。

为获得具有控制为较理想值的醇价数分布及分子内平均醇价数的氟聚醚润滑剂，可适当设定在上述范围内。

在本发明中，使用超临界流体状态二氧化碳的氟聚醚的醇价数分布及分子内平均醇价数的控制主要通过采用市售的超临界流体装置来实现，该流体装置包括超临界流体送液装置、温度调整装置及背压调整装置。

此外，本发明在对氟聚醚末端的官能团R₁和R₂进行的控制中，由于使用了常温常压的超临界状态的二氧化碳气体作为分离溶剂，所以对官能团控制后的精制氟聚醚不需要任何溶剂分离步骤。即，由于二氧化碳在常温常压下已自然蒸发，所以几乎未残留在精制的氟聚醚中。

(2)利用涂布法的润滑膜的形成方法

以下，说明将利用上述方法控制分子末端基团的氟聚醚涂布在构成磁记录媒体的保护膜上而形成润滑膜的方法。由于目前使用的润滑膜的厚度约为0.5～5nm，所以如果直接涂布30℃时的粘性为0.01PaDs左右的氟聚醚，则膜厚可能过厚。因此，涂布时采用将润滑剂溶解于溶剂(后述的含氟溶剂较合适)而调制的涂布液。但是，涂布液中的润滑剂浓度因涂布方法和条件而异。

涂布方法可采用浸渍法和旋转涂布法等。浸渍法的提升速度以及旋转涂布法中的转速和旋转时间等是涂布液中的润滑剂浓度设定的参数。

涂布液中的润滑剂浓度如果相同，则采用浸渍法时提升速度越快，形成的润滑膜越厚。但是，还取决于调制涂布液时使用的溶剂的材质，有时因提升速度的原因会在润滑膜表面形成细微的凹凸。除了提升速度之外，还受到调制涂布液时使用的溶剂的沸点和蒸发热、涂布作业时的环境(温度、湿度、油烟雾和粉尘等污染物的浓度等)的影响。

旋转涂布法存在旋转越慢旋转时间越短则形成的润滑膜越厚的倾向。但是，还取决于调制涂布液时使用的溶剂，有时因旋转速度和旋转时间的原因，会在润滑膜表面形成细微的凹凸。除了旋转速度和旋转时间之外，还受到所用溶剂的沸点、蒸发热和吸湿性等的影响。

调制涂布液(润滑剂溶液)时所用的溶剂可以包括全氟化碳、氟聚醚、氢氟醚、氢氟化碳、含氯氢氟化碳等含氟有机溶剂。

这种含氟有机溶剂的代表市售品包括3M公司生产的PFC-5060(商品名)、Ausimont公司生产的GALDEN(商品名)、3M公司生产的HFE-7100(商品名)、杜邦公司生产的Vertrel XF(商品名)和旭硝子株式会社生产的ASAHIKLIN AK-225等。

(3)润滑剂的用途

本发明的润滑剂可作为由高速旋转的磁盘和以低浮起高度浮在磁盘上的磁头构成的高密度磁记录装置中的高可靠性磁记录装置及该磁记录装置所用的磁记录媒体的润滑剂使用。

由于它的目的是减小磁记录媒体和磁头的摩擦系数，因此除磁记录媒体以外，还可考虑用于在记录媒体和磁头间伴随滑动的其他记录装置。此外，由于本发明的润滑剂具备氟聚醚链，该链具有防水性和防油性，所以还可用于玻璃、金属等固体表面的防水剂和防油剂。

(4)磁记录媒体的构成

本发明的磁记录媒体是在非磁性基板上至少具有磁性膜及具备本发明特征的润滑膜的磁记录媒体，更好的是在磁性膜上具有保护膜，在该保护膜上具有上述润滑膜。

图1为本发明磁记录媒体的主要部分的截面图。11为非磁性基板，12为衬底膜，13为磁性膜，14为保护膜，15为润滑膜。

非磁性基板11可采用选自聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯，聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚丙烯等烯烃类树脂，纤维素类树脂及氯乙烯类树脂等有机高分子材料，玻璃、陶瓷、玻璃纤维及碳等无机材料，以及铝合金等金属材料的非磁性材料形成的基板。

磁性膜13可以是单层，也可以是2层以上的层叠膜。为2层以上的层叠膜时，在各磁性膜之间可以设置非磁性膜作为中间层。此外，构成磁性膜的材料可采用常用材料，对其无特别限制，例如，Fe、Co、Ni等金属，Co-Ni合金、Co-Ni-Cr合金、Co-Ni-Cr-Ta合金、Co-Pt合金、Co-Pt-Cr合金、Co-Ni-Pt-Cr合金、Co-Ni-Pt合金、Fe-Co合金、Fe-Ni合金、Fe-Co-Ni合金、Fe-Co-B合金、Co-Ni-Fe-B合金、Co-Cr合金、Co-Pt-Cr-Ta合金或这些合金中含有Al等金属或硼、氧、氮、氧化物、氮化物等的材料。

上述磁性膜可通过蒸镀法、直接溅射法、交流溅射法、高频溅射法、直流磁控管溅射法、高频磁控管溅射法、离子束溅射法等公知的成膜方法形成。此外，上述磁性膜可在前述非磁性基板上直接形成，也可先形成Cr等衬底层12再形成磁性膜。

保护膜14包括非晶态碳膜、类金刚石碳膜及氢化碳膜等碳系保护膜，二氧化硅膜及氧化锆膜等氧化物系保护膜。碳系保护膜作为保护膜来讲虽然很好，但由于其表面的官能团数目较少，所以与氧化物系保护膜相比，其对润滑剂的吸附性较差。但是，本发明的润滑膜对碳系保护膜也具有较高的吸附性，所以对于一般使用的具备碳系保护膜的磁记录媒体特别有效。

由本发明的制造方法获得的含氟润滑剂的分子末端官能团R₁及R₂中的至少1个为极性较高的二元醇[-CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-OH]，所以与磁记录媒体的保护膜的吸附力较高。因此，将所得含氟润滑剂涂布于保护膜上，可形成稳定性良好的润滑剂膜，获得具有良好滑动特性和耐久性的磁记录媒体。

(5)磁记录媒体及磁记录装置及其用途

本发明的磁记录媒体可用于电子计算机、文字处理机等的外部存储器(具体为硬盘装置和软盘等)。此外，还可用于导航系统、游戏机、移动电话、PHS等各种装置，以及楼宇保安、发电厂等的管理控制系统的内部外部存储器等。

图2和图3是作为本发明磁记录装置的一个例子的磁盘装置的主要部分简单示意图。图中的磁记录媒体21是具有图1所述结构的磁盘。多片磁盘21由主轴22支撑。磁头23通过磁盘21的旋转浮起在磁盘21上，且通过驱动单元24能够移动至磁盘21半径方向的任意位置。

上述图中省略了其他构成磁盘装置的要素，例如，使磁盘21旋转的电动机、控制电动机旋转的控制装置、控制磁头23的驱动单元24的控制装置及对磁头23的输入输出信号进行处理的信号处理电路等。

如前所述，本发明的形成润滑膜的以具有醇官能团的氟聚醚为主成分的润滑剂，其醇价数分布及分子内平均醇价数受到控制，可溶于含氟溶剂，且具备较高的吸附特性。即，这种以氟聚醚为主成分的润滑剂能够容易涂布在磁盘上，而且获得对磁盘基板的吸附性较高的润滑膜，因此对于在磁盘高速旋转或高温环境等恶劣环境中使用的磁盘装置是极其有效的。

本发明的润滑剂由于对磁盘基板的吸附性较高，所以即使磁盘高速旋转，也能够充分抑制润滑剂从磁盘飞散出来，因此能够获得可靠性高的磁盘装置。

以下，通过实施例对本发明进行更为具体的说明。

实施例1

利用超临界流体送液装置、温度调整装置及背压调整装置构成的市售超临界流体装置根据醇价数对Ausinont公司生产的导入了二元醇官能团的氟聚醚(Fomblin Z TETRAOL(商品名))进行分离。

作为润滑剂原料使用的导入了二元醇官能团的氟聚醚系润滑剂是分子量约为2000、以前述化学式(1)表示的n和m为8～16的材料。

超临界条件分为二氧化碳流量10ml/min及二氧化碳密度0.535、0.597、0.685和0.750g/cm³这4个阶段，以各密度提取20分钟。提取时各二氧化碳密度的具体温度及压力设定分别是温度60℃一定，背压分为14.3、16.0、19.5和23.5MPa这4个阶段。

上述根据二氧化碳密度分级的4组分按压力的高低依次编号为F1、F2、F3和F4。对各组分进行19F-NMR及1H-NMR的光谱测定，从峰的化学位移值和积分强度比对醇价数分布及平均醇价数进行评估。

将19F-NMR分析中来自一元醇的峰-83.3ppm及-81.3ppm的积分值之和记为P1，来自二元醇的峰-79.4ppm及-77.3ppm的积分值之和记为P2。此外，将来自末端不具有官能团的成分的峰-58.3、-56.3、-29.3和-27.7ppm的积分值之和记为N1时，平均醇价数根据下式(2)计算。

(P1×2+P2×4)/(P1+P2+N1)……(2)

此外，1H-NMR分析中来自-OH的4.75～4.90ppm(d，2H)的积分值记为H1，来自-CH₂-的4.15ppm(m，7H)的积分值记为H2时，醇价数分布根据下式(3)计算。

{[P2/(P1+P2+N1)]×4×(H2/H1/3.5)}-

{[P1/(P1+P2+N1)]×2×(1-H2/H1/3.5)}……(3)其结果如表1所示，F1的醇价数分布为0.159，分子内平均醇价数为3.00；F2的醇价数分布为0.480，分子内平均醇价数为3.38；F3的醇价数分布为0.251，分子内平均醇价数为3.75；F4的醇价数分布为0.072，分子内平均醇价数为3.91。

与未控制的Fomblin Z TETRAOL(商品名)的醇价数分布为0.950、分子内平均醇价数为3.66相比可知，本实施例的试样F1～F4都获得了更窄的醇价数分布。

与作为原料的Fomblin Z TETRAOL(商品名)的醇价数分布进行比较，上述获得了较窄的醇价数分布的氟聚醚用作为含氟溶剂的3M公司生产的HFE-7100(商品名)及杜邦公司生产的Vertrel XF(商品名)稀释调制，使其浓度达到0.25重量％。各试样的溶解性示于表1。

表1中的溶剂溶解性中的○表示氟聚醚在溶剂中的溶解情况良好，溶液为无色透明，×表示溶液呈白浊状，表示氟聚醚未溶于溶剂。

比较例1

采用与实施例1同样的超临界流体装置，根据醇价数对与上述实施例同样的Ausimont公司生产的导入了二元醇官能团的氟聚醚系润滑剂(Fomblin ZTETRAOL(商品名))进行分离。

本比较例在二氧化碳流量10ml/min、二氧化碳密度0.768g/cm³的超临界条件下进行分离提取。二氧化碳的具体温度和压力设定为温度60℃和背压24.5MPa。该例子中的二氧化碳密度和背压均高于实施例1的试样F1～F4。

对分离出的成分进行19F-NMR及1H-NMR光谱测定，与实施例1相同，根据峰的化学位移值和积分强度比评估醇价数分布及平均醇价数。其结果如表1所示，醇价数分布为0.013，分子内平均醇价数为3.92。

与实施例1相同，将与作为原料的Fomblin Z TETRAOL(商品名)的醇价数分布进行比较，具有与以上获得的原料不同的醇价数分布的氟聚醚及分离前的Fomblin Z TETRAOL(商品名)用作为含氟溶剂的3M公司生产的HFE-7100(商品名)及杜邦公司生产的Vertrel XF(商品名)稀释调制，使其浓度达到0.25重量％，它们的溶剂溶解性示于表1。

表1

试样编号	醇官能团		溶剂溶解性
	醇官能团		溶剂溶解性		价数	分布	HFE7100	Vertrel XF
	F1	3.00	0.159	○	价数	分布	HFE7100	Vertrel XF	○
F2	F1	3.00	0.159	○	3.38	0.480	○	○	○
F2	F3	.075	0.251	○	3.38	0.480	○	○	○
F4	F3	.075	0.251	○	3.91	0.072	○	○	○
F4	比较例1	3.92	0.013	×	3.91	0.072	○	○	×
未控制的Z Tetraol	比较例1	3.92	0.013	×	3.66	0.095	×	×	×

从上述经溶剂稀释的润滑剂的溶剂溶解性结果可看出，分子内平均醇价数较高的比较例1及醇价数分布较宽的未分离的Fomblin Z TETRAOL(商品名)经稀释而调制的涂布液呈白浊状，不能够充分溶于含氟溶剂中。与上述不同的是，实施例1获得的醇价数分布在0.480以下、且分子内平均醇价数在3.91以下的氟聚醚，能够在含氟溶剂中很好地溶解。

实施例2

预先在玻璃基板11上依次层叠衬底膜12、磁性膜13及最表面的非晶态碳形成的保护膜14，获得磁记录媒体，将此作为试样。分别调制包含实施例1获得的Fomblin Z TETRAOL(商品名)的分离组分F1、F2、F3和F4的润滑剂的涂布液，利用浸渍法在上述试样的保护膜上形成膜厚约1nm的润滑膜15，获得图1所示结构的磁记录媒体。

利用TOF-SIMS对磁记录媒体上的润滑膜15进行测定。来自一元醇的端基-CF₂CH₂OH成分的mass81的峰强度和来自二元醇的端基-CF₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH成分的mass155的峰强度之比与各分离成分有关的评估结果如表2所示。

采用被碳膜覆盖的Al₂O₃-TiC制磁头对所得磁记录媒体进行CSS(接触起停Contact Start Stop)试验。试验条件是磁头负荷3gf，温度25℃，湿度40％，测定半径20mm，磁盘转速15000rpm。

润滑膜15的评估根据1000小时运转后的最大摩擦系数及试验后的残留膜厚与初始润滑膜的膜厚(试验前的膜厚)之比进行，其结果示于表2。评估结果的残留膜厚(％表示)也是润滑膜15对保护膜14的吸附力指标，膜厚％越大，润滑膜的稳定性越好。

本发明实施例的试样F1～F4的残留膜厚为95.2％～97.6％，都比比较例2的80.3％大，因飞散而出现的润滑剂减少量也极少，润滑膜15对保护膜14显现出较大的吸附力。

此外，比较例2的最大摩擦系数为2.8，与此不同的是，实施例的试样F1～F4的最大摩擦系数为0.5～0.7，本发明的润滑膜显现出良好的润滑性。

比较例2

采用与实施例1同样的超临界流体装置，根据醇价数对Ausimont公司生产的导入了醇官能团的氟聚醚系润滑剂(Fomblin Z Dol(商品名))进行分离。

在二氧化碳流量10ml/min、二氧化碳密度0.587g/cm³的超临界条件下进行分离提取。二氧化碳的具体温度和压力设定为温度60℃和背压15.7MPa。对分离出的成分进行19F-NMR及1H-NMR光谱测定，根据峰的化学位移值和积分强度比评估醇价数分布及平均醇价数。其结果是，醇价数分布为0.960，分子内平均醇价数为1.96。

与实施例2相同，预先在玻璃基板11上依次层叠衬底膜12、磁性膜13及最表面的非晶态碳形成的保护膜14，获得磁记录媒体，将此作为试样。采用以上获得的Fomblin Z Dol(商品名)的组分的润滑剂调制涂布液，利用浸渍法在保护膜上形成膜厚约1nm的润滑膜15，获得磁记录媒体。

采用被碳膜覆盖的Al₂O₃-TiC制磁头对所得磁记录媒体进行CSS试验。试验条件是磁头负荷3gf，温度25℃，湿度40％，测定半径20mm，磁盘转速15000rpm。

润滑膜的评估根据1000小时运转后的最大摩擦系数及试验后的残留膜厚(％表示)与初始润滑膜的膜厚之比进行，其结果示于表2。

表2

试样编号	醇官能团			评估后结果
	醇官能团			评估后结果		价数	分布	TOFSIMS分析155/81	最大摩擦系数	残留膜厚
	F1	3.00	0.159	0.231	0.6	价数	分布	TOFSIMS分析155/81	最大摩擦系数	残留膜厚	95.2％
F2	F1	3.00	0.159	0.231	0.6	3.38	0.478	0.237	0.5	96.0％	95.2％
F2	F3	3.75	0.251	0.239	0.5	3.38	0.478	0.237	0.5	96.0％	96.4％
F4	F3	3.75	0.251	0.239	0.5	3.91	0.072	0.241	0.7	97.3％	96.4％
F4	比较例2	1.96	0.960	0.000	2.8	3.91	0.072	0.241	0.7	97.3％	80.3％

将实施例所得醇价数分布在0.480以下、且分子内平均醇价数在3.92以下的润滑剂作为润滑膜使用的磁记录媒体，在1000小时评估后的最大摩擦系数在1.0以下(试样F1～F4为0.6～0.7)，残留膜厚在95％以上(试样F1～F4为95.2～97.3)。

与上述不同的是，将比较例所得醇价数分布为0.960、分子内平均醇价数为1.96的润滑剂作为润滑膜使用的磁记录媒体，在1000小时评估后的最大摩擦系数为2.8，残留膜厚为80.3％。

因此，通过本发明的制造方法所得的醇价数分布得到了控制的氟聚醚可实现长时间维持稳定的润滑性和润滑膜厚。

评估结果是，试样F1的醇价数为3.00，残留膜厚(％表示)为95.2％；试样F2～F4的醇价数为3.38～3.91，残留膜厚为96.0％～97.3％。因此，为了维持残留膜厚在96.0％以上，最好是试样F2～F4的醇价数为3.38～3.91。

另一方面，最大摩擦系数有与残留膜厚相反的倾向，醇价数越小，摩擦系数越小。

图2及图3所示的磁盘装置的驱动方式包括CSS方式和加载卸载方式两种。为CSS方式时，由于磁头与磁盘接触，所以摩擦系数最好较小。为加载卸载方式时，由于磁头未与磁盘接触，所以摩擦系数不是太大的问题，需要优先考虑残留膜厚的问题。因此，不论选择哪种驱动方式，只要选择较理想的醇价数即可。

如上所述，本发明能够解决现有技术中存在的问题。其目的是提供以高速旋转的磁盘和以低浮起高度浮在磁盘上的磁头为主要构成要素的高密度磁记录装置(磁盘装置)，该磁记录装置具有较高的可靠性，还提供用于该装置的具有良好润滑特性的润滑膜的高可靠性的磁记录媒体及其制造方法，本发明已经能够达到上述预期的目的。

具体来讲，构成润滑膜的醇价数分布得到了控制的氟聚醚可溶于含氟溶剂，且吸附性较高。

通过将本发明的润滑剂作为磁记录媒体用润滑剂使用，即使在高速旋转等恶劣的环境下，也可充分抑制磁盘装置的润滑剂的飞散现象，获得可靠性高的磁记录装置。

Claims

1.一种磁记录媒体，所述磁记录媒体具有在非磁性基板上至少依次层叠了进行磁记录再现的磁性膜、保护膜及润滑膜的结构，其特征在于：所述润滑膜中包含下述化学式(1)

R₁-CF₂O-[-(CF₂CF₂O)_m-(CF₂O)_n-]-CF₂-R₂……(1)

表示的氟聚醚，所述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布在0.48以下，上述化学式(1)中，m及n为3～50范围内的正整数，分子内平均醇价数在3.38～3.91的范围内，R₁和R₂分别表示端基-CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-OH和-CH₂-OH。

2.根据权利要求1所述的磁记录媒体，其特征还在于所述保护膜为碳系保护膜。

3.一种磁记录媒体的制造方法，所述方法包括在非磁性基板上至少依次层叠形成磁性膜、保护膜及润滑膜的步骤，其特征在于：所述润滑膜的形成步骤具体包括准备以下述化学式(1)

R₁-CF₂O-[-(CF₂CF₂O)_m-(CF₂O)_n-]-CF₂-R₂……(1)

表示的氟聚醚为主成分的润滑剂的步骤，将所述润滑剂溶于溶剂而调制出涂布液的步骤以及将所述涂布液涂布于形成了保护膜的所述基板上的步骤，所述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布在0.48以下，上述化学式(1)中，m及n为3～50范围内的正整数，分子内平均醇价数在3.38～3.91的范围内，R₁和R₂分别表示端基-CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-OH和-CH₂-OH。

4.根据权利要求3所述的磁记录媒体的制造方法，其特征还在于：将所述润滑剂溶于溶剂而调制出涂布液的步骤是将所述润滑剂溶于含氟有机溶剂而调制出涂布液的步骤。

5.根据权利要求3所述的磁记录媒体的制造方法，其特征还在于：准备以上述化学式(1)表示的氟聚醚为主成分的润滑剂的步骤中包括下述步骤：利用以含碳气体为溶剂的超临界溶剂控制方法控制温度和压力，进而控制所述溶剂的密度，根据所述溶剂的密度将所述氟聚醚的以分子内醇价数的最大值和最小值之差表示的醇价数分布规定在0.48以下。