磁気ディスクの製造方法
【課題】潤滑剤の保護層への付着特性を向上させ、磁気ヘッドの低浮上量のもとで、また厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】基板１上に、少なくとも磁性層６と炭素系保護層７と潤滑層８が順次設けられた磁気ディスク１０であって、上記潤滑層８は、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することにより形成される。
【解決手段】基板１上に、少なくとも磁性層６と炭素系保護層７と潤滑層８が順次設けられた磁気ディスク１０であって、上記潤滑層８は、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することにより形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略記する）などの磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚当り６０Ｇバイトを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような所要に応えるためには１平方インチ当り１００Ｇビットを超える情報記録密度を実現することが求められる。ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化すると共に、その層厚を低減していく必要があった。ところが、従来より商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性結晶粒子の微細化が進展した結果、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、熱揺らぎ現象が発生するようになり、磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。
【０００３】
この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式用の磁気記録媒体が提案されている。垂直磁気記録方式の場合では、面内磁気記録方式の場合とは異なり、磁気記録層の磁化容易軸は基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。このような垂直磁気記録媒体としては、例えば特開2002-74648号公報に記載されたような、基板上に軟磁性体からなる軟磁性下地層と、硬磁性体からなる垂直磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録ディスクが知られている。
【０００４】
ところで、従来の磁気ディスクは、磁気ディスクの耐久性、信頼性を確保するために、基板上に形成された磁気記録層の上に、保護層と潤滑層を設けている。特に最表面に用いられる潤滑層は、長期安定性、化学物質耐性、摩擦特性、耐熱特性等の様々な特性が求められる。
【０００５】
このような要求に対し、従来は磁気ディスク用潤滑剤として、分子中にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤が多く用いられてきた。例えば、特開昭６２−６６４１７号公報（特許文献１）などには、分子の両末端にヒドロキシル基を有するHOCH2CF2O(C2F4O)p(CF2O)qCH2OHの構造をもつパーフルオロアルキルポリエーテル潤滑剤を塗布した磁気記録媒体などがよく知られている。潤滑剤の分子中にヒドロキシル基が存在すると、加熱処理（ベーク）により、保護層とヒドロキシル基との間で化学結合が生じ、潤滑剤の保護層への付着特性が得られることが知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−６６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、最近のＨＤＤでは１００Gbit／inch２以上の情報記録密度が要求されるようになってきたが、これは一つに、ＨＤＤが従来のコンピュータ用記憶装置としてのニーズに加えて、携帯電話やカーナビゲーションシステム、デジタルカメラ等に搭載されるようになってきたことと関係がある。
これらの新規用途の場合、ＨＤＤを搭載する筐体スペースがコンピュータに比べて著しく小さいので、ＨＤＤを小型化する必要がある。このためには、ＨＤＤに搭載する磁気ディスクの径を小径化する必要がある。例えば、コンピュータ用途では３．５インチ型や２．５インチ型の磁気ディスクを用いることが出来たが、上記新規用途の場合では、これよりも小径の、例えば１．８インチ型〜０．８インチ型などの小径磁気ディスクが用いられる。このように磁気ディスクを小径化した場合であっても一定以上の情報容量を格納させる必要があるので、勢い、情報記録密度の向上に拍車がかかることになる。
【０００８】
また、限られたディスク面積を有効に利用するために、従来のＣＳＳ（ContactStart and Stop）方式に代えてＬＵＬ（Load Unload：ロードアンロード）方式のＨＤＤが用いられるようになってきた。ＬＵＬ方式では、ＨＤＤの停止時には、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、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はＬＵＬ動作と呼ばれる。ＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域（ＣＳＳ領域）を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。
【０００９】
このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。１平方インチ当り１００Ｇビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ以下にする必要がある。ＬＵＬ方式ではＣＳＳ方式と異なり、磁気ディスク面上にＣＳＳ用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式に比べて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、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。
【００１０】
最近の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、１０ｎｍ以下の低浮上量においても、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。とりわけ上述したように、近年、磁気ディスクは面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式に移行しており、磁気ディスクの大容量化、それに伴うフライングハイトの低下が強く要求されている。
【００１１】
磁気ヘッドの浮上量が例えば１０ｎｍ以下の低浮上量となると、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、潤滑層は繰り返し加熱冷却を受けやすくなり、このため潤滑層を構成する潤滑剤の低分子化が促進され易くなっている。潤滑剤が低分子化すると流動性が高まり、保護層との密着性が低下する。そして、流動性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、その結果、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えられる。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を吸引し易いので、移着堆積現象を促進していると考えられる。移着堆積した潤滑剤はフッ酸等の酸を生成する場合があり、磁気ヘッドの素子部を腐食させる場合がある。特に、磁気抵抗効果型素子を搭載する磁気ヘッドは腐食され易い。
【００１２】
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。たとえばモバイル用途に好適な小径の１．８インチ型磁気ディスク装置は、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り、低浮上量の下では磁気ディスク表面と磁気ヘッドとの接触による障害が顕在化してきた。
【００１３】
前述したように、最近では、磁気ディスク装置は、従来のパーソナルコンピュータの記憶装置としてだけでなく、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどのモバイル用途にも多用されるようになってきており、使用される用途の多様化により、磁気ディスクに求められる環境耐性は非常に厳しいものになってきている。したがって、これらの状況に鑑みると、従来にもまして、磁気ディスクの耐久性や信頼性などの更なる向上が急務となっている。
【００１４】
また、近年の磁気ディスクの急速な情報記録密度向上に伴い、磁気ヘッドと磁気ディスクの記録層間の磁気スペーシングの低減が求められており、磁気ヘッドと磁気ディスクの記録層の間に存在する潤滑層は、より一層の薄膜化が必要となってきている。磁気ディスクの最表面の潤滑層に用いられる潤滑剤は、磁気ディスクの耐久性や信頼性に大きな影響を及ぼすが、たとえ薄膜化しても、磁気ディスクにとって安定性、信頼性は不可欠である。
【００１５】
このように、潤滑層の長期安定性に優れ、近年の高記録密度化に伴う磁気スペーシングの低減や、磁気ヘッドの低浮上量のもとでの高信頼性を有する磁気ディスクの実現が求められ、さらには使用される用途の多様化などにより、磁気ディスクに求められる環境耐性は非常に厳しいものになってきているため、従来にもまして、磁気ディスクの耐久性に大きな影響を及ぼす潤滑層を構成する潤滑剤の保護層に対する付着特性のより一層の向上が求められている。
【００１６】
本発明は、このような従来の状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは、潤滑剤の保護層への付着特性を向上させ、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、また用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、磁気ディスクの耐久性、信頼性に大きな影響を及ぼす潤滑剤の保護層に対する付着特性の改善について鋭意検討した結果、以下の発明により、前記課題が解決できることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
（構成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の製造方法であって、前記基板上に少なくとも磁性層と保護層を形成し、該保護層上に、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜して潤滑層を形成した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【００１８】
（構成２）前記潤滑層中に含有される前記化合物の数平均分子量が、１０００〜１００００の範囲であることを特徴とする構成１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【００１９】
（構成３）前記保護層は、プラズマＣＶＤ法により成膜された炭素系保護層であることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気ディスクの製造方法。
（構成４）ロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクであることを特徴とする構成１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスクの製造方法。
【００２０】
従来多く用いられているパーフルオロポリエーテル系潤滑剤は、分子の両末端にヒドロキシル基を有し、保護層上に上記潤滑剤を成膜した後、ベーク処理により、保護層とヒドロキシル基との間で化学結合が生じ、潤滑剤の保護層への付着特性を得ている。ところが、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでは、十分な長期信頼性を保証できるＬＵＬ耐久性が得られないことが判明した。この理由については、本発明者の考察によれば、磁気ヘッドの低浮上量、とりわけ最近では５ｎｍ程度の超低浮上量が要求されてきており、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでは、潤滑層が磁気ヘッドから受ける撃力は非常に大きく、従来のベーク処理による潤滑剤のヒドロキシル基と保護層との相互作用により得られる保護層への付着性では不十分で、磁気ヘッドからの大きな撃力によって潤滑剤分子のヒドロキシル基と保護層との相互作用が断ち切られ潤滑剤と保護層との相互作用が低下するため、結果的に十分な長期信頼性を保証できるＬＵＬ耐久性が得られないものと考えられる。
【００２１】
これに対し、構成１に係る本発明によれば、潤滑層を構成する潤滑剤の保護層に対する付着特性が著しく向上するため、潤滑剤のピックアップ（潤滑剤がヘッド側へ移着する現象）やフライスティクション障害の発生を抑制し、磁気ディスクのＬＵＬ耐久性などの特性が従来にもまして優れ、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクが得られる。
【００２２】
また、構成２に係る発明にあるように、前記潤滑層中に含有される前記化合物の数平均分子量は、１０００〜１００００の範囲であることが特に好ましい。適度な粘度による修復性を備え、好適な潤滑性能を発揮し、しかも優れた耐熱性を兼ね備えることができるからである。
【００２３】
また、構成３に係る発明にあるように、前記保護層は、プラズマＣＶＤ法により成膜された炭素系保護層であることが特に好ましい。プラズマＣＶＤ法によれば、表面が均一で密に成膜された炭素系保護層を形成でき、本発明にとっては好適だからである。
【００２４】
また、構成４に係る発明にあるように、本発明の磁気ディスクは、特にＬＵＬ方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクとして好適である。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、１０ｎｍ以下の低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ており、低浮上量のもとで高い信頼性を有する本発明の磁気ディスクは好適である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、潤滑剤の保護層への付着特性を著しく向上させたことにより、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
上述したように、本発明は、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磁気ディスクの製造方法であって、前記基板上に少なくとも磁性層と保護層を形成し、該保護層上に、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜して潤滑層を形成した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することを特徴とする。
【００２７】
本発明の磁気ディスクにおける潤滑層に含有される上記化合物（以下、本発明に係る潤滑剤と称する）は、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物である。
【００２８】
上記連結基は、構造中にヒドロキシル基を有するものであればよく、たとえば、−(ＣＲ１Ｒ２)−で示される基を有する基である。ここで、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ水素原子またはヒドロキシル基である。
【００２９】
上記パーフルオロポリエーテル基は、その構造中に例えば、−(Ｏ-Ｃ２Ｆ４)ｍ−(Ｏ-ＣＦ２)ｎ−（ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数である。）で示されるパーフルオロポリエーテル主鎖を有し、且つ末端にはヒドロキシル基を有するものであり、かかるパーフルオロポリエーテル基としては、例えば下記式（I）で示される基が好ましく挙げられる。
式（I）
【００３０】
【化１】
式中、ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数である。
【００３１】
本発明に係る潤滑剤の製造方法としては、たとえば、分子中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル化合物の２当量または３当量と、該パーフルオロポリエーテル化合物と反応してヒドロキシル基を生成しうる構造を有する脂肪族化合物の１当量とを反応させることによる製造方法が好ましく挙げられる。
上記脂肪族化合物としては、例えば、末端にエポキシド構造を有するジエポキシ化合物が好ましく挙げられる。このような化合物を用いることにより、本発明に係る潤滑剤を高純度、高収率で得ることが可能である。このようなジエポキシ化合物の具体的例示を以下に挙げるが、本発明はこれには限定されない。
【００３２】
【化２】
【００３３】
また、上記パーフルオロポリエーテル化合物としては、たとえば分子末端にヒドロキシル基を有する下記式（II）で示されるパーフルオロジオール化合物が挙げられる。
式（II）
【００３４】
【化３】
式中、ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数である。
【００３５】
つまり、塩基条件下で、末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を塩基に作用させアルコキシドとし、このアルコキシドが、末端にエポキシド構造を有する脂肪族化合物と求核開環反応を行うことにより、パーフルオロポリエーテル化合物同士が上記脂肪族化合物から変じた連結基を介して結合された２量体または３量体化合物が得られる。たとえば、上記パーフルオロポリエーテル化合物として、前記式（II）で示されるパーフルオロジオール化合物を、上記脂肪族化合物として上記例示のうち一番最初に挙げたジエポキシ化合物（構造中に１個のヒドロキシル基を有する）をそれぞれ用いた場合、分子のほぼ中心に極性基として３個のヒドロキシル基を有する潤滑剤化合物が得られる。
以下に、本発明に係る潤滑剤の例示化合物を挙げるが、本発明はこれらの化合物には限定されない。
【００３６】
【化４】
【００３７】
本発明に係る潤滑剤の分子量は特に制約はされないが、例えば数平均分子量（Ｍｎ）が、１０００〜１００００の範囲であることが好ましく、１０００〜６０００の範囲であることが更に好ましい。適度な粘度による修復性を備え、好適な潤滑性能を発揮し、しかも優れた耐熱性を兼ね備えることができるからである。
また、本発明に係る潤滑剤は、上記パーフルオロポリエーテル化合物同士が上記結合基を介して結合している化合物からなるため、上記パーフルオロポリエーテルの２量化または３量化による高分子量のものが得られ、熱分解による低分子化を抑制できるので、かかる潤滑剤を用いて磁気ディスクとした場合、その耐熱性を向上させることができる。近年の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの浮上量が一段と低下（１０ｎｍ以下）したことにより、磁気ヘッドと磁気ディスク表面との接触、摩擦が頻発する可能性が高くなる。また、磁気ヘッドが接触した場合には磁気ディスク表面からすぐに離れずにしばらく摩擦摺動することがある。また、近年の磁気ディスクの高速回転による記録再生のため、従来以上に接触や摩擦による発熱が生じている。従って、このような熱の発生により、磁気ディスク表面の潤滑層材料が熱分解を起こす可能性が従来よりも高くなり、この熱分解され低分子化し流動性の高まった潤滑剤が磁気ヘッドに付着することで、データの読み込み、書き込みに支障を来たす可能性が懸念される。さらに、近い将来の磁気ヘッドと磁気ディスクとを接触させた状態でのデータの記録再生を考えたとき、常時接触による熱発生の影響がさらに懸念される。このような状況を考えると、潤滑層に求められる耐熱性の更なる向上が望まれており、上記潤滑剤は好適である。
【００３８】
本発明に係る潤滑剤を適当な方法で分子量分画することにより、分子量分散度（重量平均分子量（Mw）／数平均分子量（Mn）比）を１．３以下とするのが好ましい。
本発明において、分子量分画する方法に特に制限を設ける必要は無いが、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）法による分子量分画や、超臨界抽出法による分子量分画などを用いることができる。
【００３９】
本発明に係る潤滑剤を用いて潤滑層を成膜するにあたっては、潤滑剤を適当な溶媒に分散溶解させた溶液を用いて、例えばディップ法により塗布して成膜することができる。溶媒としては、例えばフッ素系溶媒（三井デュポンフロロケミカル社製商品名バートレルＸＦなど）を好ましく用いることができる。潤滑層の成膜方法はもちろん上記ディップ法には限らず、スピンコート法、スプレイ法、ペーパーコート法などの成膜方法を用いてもよい。
【００４０】
従来は、成膜した潤滑層の保護層への付着力を向上させるために、成膜後に磁気ディスクをベーク処理していたが、本発明においては、成膜後に、潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射する。本発明に係る潤滑剤に対して真空紫外線を照射することにより、潤滑剤化合物が保護膜上の活性点（吸着点）に対して効率的に結合するため、潤滑剤の保護層への付着特性が著しく向上し、高付着率の潤滑層が形成される。これにより、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでも高信頼性を有する磁気ディスクを提供することができる。
ここで真空紫外線領域の光源としては、たとえばレーザーの場合には、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー（波長１５７ｎｍ）が挙げられる。照射時間は適宜調節することができる。
【００４１】
本発明にあっては、潤滑層の膜厚は、４〜１８Åとするのがよい。４Å未満では、潤滑層としての潤滑性能が低下する場合がある。また１８Åを超えると、薄膜化の観点から好ましくない。
【００４２】
また、本発明における保護層としては、炭素系保護層を好ましく用いることができる。特にアモルファス炭素保護層が好ましい。保護層はとくに炭素系保護層であることにより、本発明に係る潤滑剤の極性基（特にヒドロキシル基）と保護層との相互作用が一層高まり、本発明による作用効果がより一層発揮されるため好ましい態様である。
本発明における炭素系保護層においては、とくに保護層の潤滑層側に窒素を含有させ、磁性層側に水素を含有させた組成傾斜層とすることが好適である。
【００４３】
本発明において炭素系保護層を用いる場合は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法により成膜することができるが、特にプラズマＣＶＤ法により成膜されたアモルファス炭素保護層とすることが好ましい。プラズマＣＶＤ法により成膜することで保護層表面が均一となり密に成膜される。従って、より粗さが小さいＣＶＤ法で成膜された保護層上に本発明による潤滑層を形成することは好ましい。
本発明にあっては、保護層の膜厚は、２０〜７０Åとするのがよい。２０Å未満では、保護層としての性能が低下する場合がある。また７０Åを超えると、薄膜化の観点から好ましくない。
【００４４】
本発明の磁気ディスクにおいては、基板はガラス基板であることが好ましい。ガラス基板は剛性があり、平滑性に優れるので、高記録密度化には好適である。ガラス基板としては、例えばアルミノシリケートガラス基板が挙げられ、特に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、上記基板の主表面の粗さは、Ｒｍａｘが６ｎｍ以下、Ｒａが０．６ｎｍ以下の超平滑であることが好ましい。なお、ここでいう表面粗さＲｍａｘ、Ｒａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定に基づくものである。
【００４５】
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を備えているが、本発明において、上記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、垂直記録方式用磁性層であってもよいが、とくに垂直記録方式用磁性層は近年の急速な高記録密度化の実現に好適である。とりわけ、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。
【００４６】
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、必要に応じて下地層を設けることができる。また、該下地層と基板との間に付着層や軟磁性層等を設けることもできる。この場合、上記下地層としては、例えば、Ｃｒ層、Ｔａ層、Ｒｕ層、あるいはＣｒＭｏ，ＣｏＷ，ＣｒＷ，ＣｒＶ，ＣｒＴｉ合金層などが挙げられ、上記付着層としては、例えば、ＣｒＴｉ，ＮｉＡｌ，ＡｌＲｕ合金層などが挙げられる。また、上記軟磁性層としては、例えばＣｏＺｒＴａ合金膜などが挙げられる。
【００４７】
本発明により得られる磁気ディスクは、特にＬＵＬ方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクとして好適である。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、１０ｎｍ以下の低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ており、低浮上量のもとで高い信頼性を有する本発明の磁気ディスクは好適である。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の一実施例による磁気ディスク１０である。
磁気ディスク１０は、基板１上に、付着層２、軟磁性層３、第１下地層４、第２下地層５、磁性層６、炭素系保護層７、潤滑層８が順次形成されてなる。
【００４９】
（潤滑剤の製造）
前記式（II）で示されるパーフルオロジオール化合物の２当量と、前記例示のジエポキシ化合物の１当量とを塩基条件下で反応させることにより、前記の例示潤滑剤化合物を製造した。具体的には、上記の両化合物をアセトン中で撹拌し、水酸化ナトリウムを加えてさらにリフラックス（reflux）した。なお、反応温度、時間等の条件はそれぞれ適宜設定した。
上記のようにして得られた化合物からなる潤滑剤は、超臨界抽出法により適宜分子量分画を行った。
【００５０】
（磁気ディスクの製造）
化学強化されたアルミノシリケートガラスからなる２．５インチ型ガラスディスク（外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、ディスク厚０．６３５ｍｍ）を準備し、ディスク基板１とした。ディスク基板１の主表面は、Ｒｍａｘが２．１３ｎｍ、Ｒａが０．２０ｎｍに鏡面研磨されている。
このディスク基板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、Ｔｉ系の付着層２、Ｆｅ系の軟磁性層３、ＮｉＷの第１下地層４、Ｒｕの第２下地層５、ＣｏＣｒＰｔ磁性層６を成膜した。この磁性層は垂直磁気記録方式用磁性層である。
引き続き、プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンドライク炭素保護層７を膜厚５０Åで成膜した。
【００５１】
次に、潤滑層８を以下のようにして形成した。
上記のように製造し、超臨界抽出法により分子量分画した本発明の潤滑剤（前記例示化合物）からなる潤滑剤（ＮＭＲ法を用いて測定したＭｎが４０００、分子量分散度が１．２５）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ＸＦ（商品名）に０．２重量％の濃度で分散溶解させた溶液を調整した。この溶液を塗布液とし、保護層７まで成膜された磁気ディスクを浸漬させ、ディップ法で塗布することにより潤滑層８を成膜した。
成膜後に、磁気ディスクに対して潤滑層側からＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を所定時間照射した。潤滑層８の膜厚をフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定したところ１２Åであった。こうして、実施例１の磁気ディスク１０を得た。
【００５２】
次に、以下の試験方法により、実施例１の磁気ディスクの評価を行った。
（磁気ディスクの評価）
（１）まず、保護層に対する潤滑層の付着性能（密着性）を評価するために、潤滑層付着性試験を行った。
まず、本実施例の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）法で測定した結果、前記のように１２Åであった。次に、本実施例の磁気ディスクを前記フッ素系溶媒バートレルＸＦに１分間浸漬させた。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した。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）と呼ぶ。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。本実施例の磁気ディスクでは、ボンデッド率は８５％以上であり、潤滑層の付着性能に極めて優れていることがわかった。
なお、上記潤滑層の膜厚は、ＦＴＩＲ法とエリプソメトリ法の２者で相関をとり、その相関から決定した。すなわち、本潤滑剤の主鎖は主にＣとＦで形成されているが、潤滑剤種によっては１分子中のＣ−Ｆの密度が違うため、ＦＴＩＲのピーク高さが同じでも、実際の膜厚は違う可能性がある。そこで、８〜２０Å（２Å刻み）の膜厚ディスクを作製し、エリプソメータを用いて潤滑剤なしのディスク表面から膜厚増加分を求めた。これらのディスクについて、ＦＴＩＲを用いて測定し、Ｃ−Ｆ振動伸縮におけるピーク高さを測定し、得られたピーク値とエリプソメータの値とで相関式を求めた。この相関式を使って、潤滑層膜厚はＦＴＩＲ測定により容易に求められる。
【００５３】
（２）次に、磁気ディスクのＬＵＬ（ロードアンロード）耐久性を評価するために、ＬＵＬ耐久性試験を行なった。
ＬＵＬ方式のＨＤＤ（５４００ｒｐｍ回転型）を準備し、浮上量が５ｎｍの磁気ヘッドと実施例の磁気ディスクを搭載した。磁気ヘッドのスライダーはＮＰＡＢ（負圧）スライダーであり、再生素子は磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子）を搭載している。シールド部はＦｅＮｉ系パーマロイ合金である。このＬＵＬ方式ＨＤＤに連続ＬＵＬ動作を繰り返させて、故障が発生するまでに磁気ディスクが耐久したＬＵＬ回数を計測した。
【００５４】
その結果、実施例１の磁気ディスクは、５ｎｍの超低浮上量の下で障害無く７０万回のＬＵＬ動作に耐久した。通常のＨＤＤの使用環境下ではＬＵＬ回数が４０万回を超えるには概ね１０年程度の使用が必要と言われており、現状では６０万回以上耐久すれば好適であるとされているので、実施例１の磁気ディスクは極めて高い信頼性を備えていると言える。
ＬＵＬ耐久性試験後の磁気ディスク表面を光学顕微鏡及び電子顕微鏡で詳細に観察したが、傷や汚れ等の異常は観察されず良好であった。また、ＬＵＬ耐久性試験後の磁気ヘッドの表面を光学顕微鏡及び電子顕微鏡で詳細に観察したが、傷や汚れ等の異常は観察されず、また、磁気ヘッドへの潤滑剤の付着や、腐食障害も観察されず良好であった。
【００５５】
（比較例１〜３）
潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットドール（商品名）をＧＰＣ法で分子量分画したものを使用し、これ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ＸＦ（商品名）に分散溶解させた溶液を塗布液とし、保護層まで成膜された磁気ディスクを浸漬させ、ディップ法で塗布することにより潤滑層を成膜した。ここで、上記塗布液の濃度を適宜調整し、潤滑層膜厚が１０〜１２Åの範囲内となるように成膜した。成膜後、磁気ディスクを真空焼成炉内で１３０℃、９０分間でベーク処理を行った。この点以外は実施例１と同様にして製造した磁気ディスクを比較例１とした。
また、潤滑剤として、実施例１に用いた本発明の潤滑剤（前記例示化合物）を用いたこと以外は比較例１と同様にして製造した磁気ディスクを比較例２とした。さらに、潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットテトラオール（商品名）を用いたこと以外は比較例１と同様にして製造した磁気ディスクを比較例３とした。
【００５６】
次に、比較例１〜３の磁気ディスクにおいて、実施例１と同様に潤滑層の付着性試験を行った結果、ボンデッド率は、比較例１では５５％程度、比較例２および比較例３ではいずれも７０％程度であった。つまり、潤滑層成膜後にベーク処理を行った場合、上記のいずれの潤滑剤においても保護層に対する付着性能は低いことがわかる。
【００５７】
（参考例）
潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットドール（商品名）を用いたこと以外は実施例１と同様にして製造した磁気ディスクを参考例１とした。また、潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットテトラオール（商品名）を用いたこと以外は実施例１と同様にして製造した磁気ディスクを参考例２とした。
【００５８】
次に、参考例１，２の磁気ディスクにおいて、実施例１と同様に潤滑層の付着性試験を行った結果、ボンデッド率は、参考例１では６０％程度、参考例２では７５％程度であった。
前述の実施例１の結果と、上記参考例の結果を対比して考察すると、分子の中心付近および末端にそれぞれヒドロキシル基を有する本発明の潤滑剤化合物を用いて潤滑層を成膜した後、真空紫外領域の光源で光照射することにより、特異的に潤滑層の保護層に対する付着性能が著しく向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の磁気ディスクの一実施例の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 基板
２ 付着層
３ 軟磁性層
４ 第１下地層
５ 第２下地層
６ 磁性層
７ 炭素系保護層
８ 潤滑層
１０ 磁気ディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明はハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略記する）などの磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚当り６０Ｇバイトを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような所要に応えるためには１平方インチ当り１００Ｇビットを超える情報記録密度を実現することが求められる。ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化すると共に、その層厚を低減していく必要があった。ところが、従来より商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性結晶粒子の微細化が進展した結果、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、熱揺らぎ現象が発生するようになり、磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。
【０００３】
この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式用の磁気記録媒体が提案されている。垂直磁気記録方式の場合では、面内磁気記録方式の場合とは異なり、磁気記録層の磁化容易軸は基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。このような垂直磁気記録媒体としては、例えば特開2002-74648号公報に記載されたような、基板上に軟磁性体からなる軟磁性下地層と、硬磁性体からなる垂直磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録ディスクが知られている。
【０００４】
ところで、従来の磁気ディスクは、磁気ディスクの耐久性、信頼性を確保するために、基板上に形成された磁気記録層の上に、保護層と潤滑層を設けている。特に最表面に用いられる潤滑層は、長期安定性、化学物質耐性、摩擦特性、耐熱特性等の様々な特性が求められる。
【０００５】
このような要求に対し、従来は磁気ディスク用潤滑剤として、分子中にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤が多く用いられてきた。例えば、特開昭６２−６６４１７号公報（特許文献１）などには、分子の両末端にヒドロキシル基を有するHOCH2CF2O(C2F4O)p(CF2O)qCH2OHの構造をもつパーフルオロアルキルポリエーテル潤滑剤を塗布した磁気記録媒体などがよく知られている。潤滑剤の分子中にヒドロキシル基が存在すると、加熱処理（ベーク）により、保護層とヒドロキシル基との間で化学結合が生じ、潤滑剤の保護層への付着特性が得られることが知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−６６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、最近のＨＤＤでは１００Gbit／inch２以上の情報記録密度が要求されるようになってきたが、これは一つに、ＨＤＤが従来のコンピュータ用記憶装置としてのニーズに加えて、携帯電話やカーナビゲーションシステム、デジタルカメラ等に搭載されるようになってきたことと関係がある。
これらの新規用途の場合、ＨＤＤを搭載する筐体スペースがコンピュータに比べて著しく小さいので、ＨＤＤを小型化する必要がある。このためには、ＨＤＤに搭載する磁気ディスクの径を小径化する必要がある。例えば、コンピュータ用途では３．５インチ型や２．５インチ型の磁気ディスクを用いることが出来たが、上記新規用途の場合では、これよりも小径の、例えば１．８インチ型〜０．８インチ型などの小径磁気ディスクが用いられる。このように磁気ディスクを小径化した場合であっても一定以上の情報容量を格納させる必要があるので、勢い、情報記録密度の向上に拍車がかかることになる。
【０００８】
また、限られたディスク面積を有効に利用するために、従来のＣＳＳ（ContactStart and Stop）方式に代えてＬＵＬ（Load Unload：ロードアンロード）方式のＨＤＤが用いられるようになってきた。ＬＵＬ方式では、ＨＤＤの停止時には、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、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はＬＵＬ動作と呼ばれる。ＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域（ＣＳＳ領域）を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。
【０００９】
このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。１平方インチ当り１００Ｇビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ以下にする必要がある。ＬＵＬ方式ではＣＳＳ方式と異なり、磁気ディスク面上にＣＳＳ用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式に比べて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、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。
【００１０】
最近の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、１０ｎｍ以下の低浮上量においても、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。とりわけ上述したように、近年、磁気ディスクは面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式に移行しており、磁気ディスクの大容量化、それに伴うフライングハイトの低下が強く要求されている。
【００１１】
磁気ヘッドの浮上量が例えば１０ｎｍ以下の低浮上量となると、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、潤滑層は繰り返し加熱冷却を受けやすくなり、このため潤滑層を構成する潤滑剤の低分子化が促進され易くなっている。潤滑剤が低分子化すると流動性が高まり、保護層との密着性が低下する。そして、流動性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、その結果、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えられる。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を吸引し易いので、移着堆積現象を促進していると考えられる。移着堆積した潤滑剤はフッ酸等の酸を生成する場合があり、磁気ヘッドの素子部を腐食させる場合がある。特に、磁気抵抗効果型素子を搭載する磁気ヘッドは腐食され易い。
【００１２】
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。たとえばモバイル用途に好適な小径の１．８インチ型磁気ディスク装置は、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り、低浮上量の下では磁気ディスク表面と磁気ヘッドとの接触による障害が顕在化してきた。
【００１３】
前述したように、最近では、磁気ディスク装置は、従来のパーソナルコンピュータの記憶装置としてだけでなく、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどのモバイル用途にも多用されるようになってきており、使用される用途の多様化により、磁気ディスクに求められる環境耐性は非常に厳しいものになってきている。したがって、これらの状況に鑑みると、従来にもまして、磁気ディスクの耐久性や信頼性などの更なる向上が急務となっている。
【００１４】
また、近年の磁気ディスクの急速な情報記録密度向上に伴い、磁気ヘッドと磁気ディスクの記録層間の磁気スペーシングの低減が求められており、磁気ヘッドと磁気ディスクの記録層の間に存在する潤滑層は、より一層の薄膜化が必要となってきている。磁気ディスクの最表面の潤滑層に用いられる潤滑剤は、磁気ディスクの耐久性や信頼性に大きな影響を及ぼすが、たとえ薄膜化しても、磁気ディスクにとって安定性、信頼性は不可欠である。
【００１５】
このように、潤滑層の長期安定性に優れ、近年の高記録密度化に伴う磁気スペーシングの低減や、磁気ヘッドの低浮上量のもとでの高信頼性を有する磁気ディスクの実現が求められ、さらには使用される用途の多様化などにより、磁気ディスクに求められる環境耐性は非常に厳しいものになってきているため、従来にもまして、磁気ディスクの耐久性に大きな影響を及ぼす潤滑層を構成する潤滑剤の保護層に対する付着特性のより一層の向上が求められている。
【００１６】
本発明は、このような従来の状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは、潤滑剤の保護層への付着特性を向上させ、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、また用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、磁気ディスクの耐久性、信頼性に大きな影響を及ぼす潤滑剤の保護層に対する付着特性の改善について鋭意検討した結果、以下の発明により、前記課題が解決できることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
（構成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の製造方法であって、前記基板上に少なくとも磁性層と保護層を形成し、該保護層上に、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜して潤滑層を形成した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【００１８】
（構成２）前記潤滑層中に含有される前記化合物の数平均分子量が、１０００〜１００００の範囲であることを特徴とする構成１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【００１９】
（構成３）前記保護層は、プラズマＣＶＤ法により成膜された炭素系保護層であることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気ディスクの製造方法。
（構成４）ロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクであることを特徴とする構成１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスクの製造方法。
【００２０】
従来多く用いられているパーフルオロポリエーテル系潤滑剤は、分子の両末端にヒドロキシル基を有し、保護層上に上記潤滑剤を成膜した後、ベーク処理により、保護層とヒドロキシル基との間で化学結合が生じ、潤滑剤の保護層への付着特性を得ている。ところが、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでは、十分な長期信頼性を保証できるＬＵＬ耐久性が得られないことが判明した。この理由については、本発明者の考察によれば、磁気ヘッドの低浮上量、とりわけ最近では５ｎｍ程度の超低浮上量が要求されてきており、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでは、潤滑層が磁気ヘッドから受ける撃力は非常に大きく、従来のベーク処理による潤滑剤のヒドロキシル基と保護層との相互作用により得られる保護層への付着性では不十分で、磁気ヘッドからの大きな撃力によって潤滑剤分子のヒドロキシル基と保護層との相互作用が断ち切られ潤滑剤と保護層との相互作用が低下するため、結果的に十分な長期信頼性を保証できるＬＵＬ耐久性が得られないものと考えられる。
【００２１】
これに対し、構成１に係る本発明によれば、潤滑層を構成する潤滑剤の保護層に対する付着特性が著しく向上するため、潤滑剤のピックアップ（潤滑剤がヘッド側へ移着する現象）やフライスティクション障害の発生を抑制し、磁気ディスクのＬＵＬ耐久性などの特性が従来にもまして優れ、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクが得られる。
【００２２】
また、構成２に係る発明にあるように、前記潤滑層中に含有される前記化合物の数平均分子量は、１０００〜１００００の範囲であることが特に好ましい。適度な粘度による修復性を備え、好適な潤滑性能を発揮し、しかも優れた耐熱性を兼ね備えることができるからである。
【００２３】
また、構成３に係る発明にあるように、前記保護層は、プラズマＣＶＤ法により成膜された炭素系保護層であることが特に好ましい。プラズマＣＶＤ法によれば、表面が均一で密に成膜された炭素系保護層を形成でき、本発明にとっては好適だからである。
【００２４】
また、構成４に係る発明にあるように、本発明の磁気ディスクは、特にＬＵＬ方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクとして好適である。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、１０ｎｍ以下の低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ており、低浮上量のもとで高い信頼性を有する本発明の磁気ディスクは好適である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、潤滑剤の保護層への付着特性を著しく向上させたことにより、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとで高信頼性を有する磁気ディスクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
上述したように、本発明は、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磁気ディスクの製造方法であって、前記基板上に少なくとも磁性層と保護層を形成し、該保護層上に、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜して潤滑層を形成した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することを特徴とする。
【００２７】
本発明の磁気ディスクにおける潤滑層に含有される上記化合物（以下、本発明に係る潤滑剤と称する）は、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物である。
【００２８】
上記連結基は、構造中にヒドロキシル基を有するものであればよく、たとえば、−(ＣＲ１Ｒ２)−で示される基を有する基である。ここで、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ水素原子またはヒドロキシル基である。
【００２９】
上記パーフルオロポリエーテル基は、その構造中に例えば、−(Ｏ-Ｃ２Ｆ４)ｍ−(Ｏ-ＣＦ２)ｎ−（ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数である。）で示されるパーフルオロポリエーテル主鎖を有し、且つ末端にはヒドロキシル基を有するものであり、かかるパーフルオロポリエーテル基としては、例えば下記式（I）で示される基が好ましく挙げられる。
式（I）
【００３０】
【化１】
式中、ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数である。
【００３１】
本発明に係る潤滑剤の製造方法としては、たとえば、分子中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル化合物の２当量または３当量と、該パーフルオロポリエーテル化合物と反応してヒドロキシル基を生成しうる構造を有する脂肪族化合物の１当量とを反応させることによる製造方法が好ましく挙げられる。
上記脂肪族化合物としては、例えば、末端にエポキシド構造を有するジエポキシ化合物が好ましく挙げられる。このような化合物を用いることにより、本発明に係る潤滑剤を高純度、高収率で得ることが可能である。このようなジエポキシ化合物の具体的例示を以下に挙げるが、本発明はこれには限定されない。
【００３２】
【化２】
【００３３】
また、上記パーフルオロポリエーテル化合物としては、たとえば分子末端にヒドロキシル基を有する下記式（II）で示されるパーフルオロジオール化合物が挙げられる。
式（II）
【００３４】
【化３】
式中、ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数である。
【００３５】
つまり、塩基条件下で、末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を塩基に作用させアルコキシドとし、このアルコキシドが、末端にエポキシド構造を有する脂肪族化合物と求核開環反応を行うことにより、パーフルオロポリエーテル化合物同士が上記脂肪族化合物から変じた連結基を介して結合された２量体または３量体化合物が得られる。たとえば、上記パーフルオロポリエーテル化合物として、前記式（II）で示されるパーフルオロジオール化合物を、上記脂肪族化合物として上記例示のうち一番最初に挙げたジエポキシ化合物（構造中に１個のヒドロキシル基を有する）をそれぞれ用いた場合、分子のほぼ中心に極性基として３個のヒドロキシル基を有する潤滑剤化合物が得られる。
以下に、本発明に係る潤滑剤の例示化合物を挙げるが、本発明はこれらの化合物には限定されない。
【００３６】
【化４】
【００３７】
本発明に係る潤滑剤の分子量は特に制約はされないが、例えば数平均分子量（Ｍｎ）が、１０００〜１００００の範囲であることが好ましく、１０００〜６０００の範囲であることが更に好ましい。適度な粘度による修復性を備え、好適な潤滑性能を発揮し、しかも優れた耐熱性を兼ね備えることができるからである。
また、本発明に係る潤滑剤は、上記パーフルオロポリエーテル化合物同士が上記結合基を介して結合している化合物からなるため、上記パーフルオロポリエーテルの２量化または３量化による高分子量のものが得られ、熱分解による低分子化を抑制できるので、かかる潤滑剤を用いて磁気ディスクとした場合、その耐熱性を向上させることができる。近年の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの浮上量が一段と低下（１０ｎｍ以下）したことにより、磁気ヘッドと磁気ディスク表面との接触、摩擦が頻発する可能性が高くなる。また、磁気ヘッドが接触した場合には磁気ディスク表面からすぐに離れずにしばらく摩擦摺動することがある。また、近年の磁気ディスクの高速回転による記録再生のため、従来以上に接触や摩擦による発熱が生じている。従って、このような熱の発生により、磁気ディスク表面の潤滑層材料が熱分解を起こす可能性が従来よりも高くなり、この熱分解され低分子化し流動性の高まった潤滑剤が磁気ヘッドに付着することで、データの読み込み、書き込みに支障を来たす可能性が懸念される。さらに、近い将来の磁気ヘッドと磁気ディスクとを接触させた状態でのデータの記録再生を考えたとき、常時接触による熱発生の影響がさらに懸念される。このような状況を考えると、潤滑層に求められる耐熱性の更なる向上が望まれており、上記潤滑剤は好適である。
【００３８】
本発明に係る潤滑剤を適当な方法で分子量分画することにより、分子量分散度（重量平均分子量（Mw）／数平均分子量（Mn）比）を１．３以下とするのが好ましい。
本発明において、分子量分画する方法に特に制限を設ける必要は無いが、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）法による分子量分画や、超臨界抽出法による分子量分画などを用いることができる。
【００３９】
本発明に係る潤滑剤を用いて潤滑層を成膜するにあたっては、潤滑剤を適当な溶媒に分散溶解させた溶液を用いて、例えばディップ法により塗布して成膜することができる。溶媒としては、例えばフッ素系溶媒（三井デュポンフロロケミカル社製商品名バートレルＸＦなど）を好ましく用いることができる。潤滑層の成膜方法はもちろん上記ディップ法には限らず、スピンコート法、スプレイ法、ペーパーコート法などの成膜方法を用いてもよい。
【００４０】
従来は、成膜した潤滑層の保護層への付着力を向上させるために、成膜後に磁気ディスクをベーク処理していたが、本発明においては、成膜後に、潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射する。本発明に係る潤滑剤に対して真空紫外線を照射することにより、潤滑剤化合物が保護膜上の活性点（吸着点）に対して効率的に結合するため、潤滑剤の保護層への付着特性が著しく向上し、高付着率の潤滑層が形成される。これにより、近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとで、しかも用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでも高信頼性を有する磁気ディスクを提供することができる。
ここで真空紫外線領域の光源としては、たとえばレーザーの場合には、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー（波長１５７ｎｍ）が挙げられる。照射時間は適宜調節することができる。
【００４１】
本発明にあっては、潤滑層の膜厚は、４〜１８Åとするのがよい。４Å未満では、潤滑層としての潤滑性能が低下する場合がある。また１８Åを超えると、薄膜化の観点から好ましくない。
【００４２】
また、本発明における保護層としては、炭素系保護層を好ましく用いることができる。特にアモルファス炭素保護層が好ましい。保護層はとくに炭素系保護層であることにより、本発明に係る潤滑剤の極性基（特にヒドロキシル基）と保護層との相互作用が一層高まり、本発明による作用効果がより一層発揮されるため好ましい態様である。
本発明における炭素系保護層においては、とくに保護層の潤滑層側に窒素を含有させ、磁性層側に水素を含有させた組成傾斜層とすることが好適である。
【００４３】
本発明において炭素系保護層を用いる場合は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法により成膜することができるが、特にプラズマＣＶＤ法により成膜されたアモルファス炭素保護層とすることが好ましい。プラズマＣＶＤ法により成膜することで保護層表面が均一となり密に成膜される。従って、より粗さが小さいＣＶＤ法で成膜された保護層上に本発明による潤滑層を形成することは好ましい。
本発明にあっては、保護層の膜厚は、２０〜７０Åとするのがよい。２０Å未満では、保護層としての性能が低下する場合がある。また７０Åを超えると、薄膜化の観点から好ましくない。
【００４４】
本発明の磁気ディスクにおいては、基板はガラス基板であることが好ましい。ガラス基板は剛性があり、平滑性に優れるので、高記録密度化には好適である。ガラス基板としては、例えばアルミノシリケートガラス基板が挙げられ、特に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、上記基板の主表面の粗さは、Ｒｍａｘが６ｎｍ以下、Ｒａが０．６ｎｍ以下の超平滑であることが好ましい。なお、ここでいう表面粗さＲｍａｘ、Ｒａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定に基づくものである。
【００４５】
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を備えているが、本発明において、上記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、垂直記録方式用磁性層であってもよいが、とくに垂直記録方式用磁性層は近年の急速な高記録密度化の実現に好適である。とりわけ、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。
【００４６】
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、必要に応じて下地層を設けることができる。また、該下地層と基板との間に付着層や軟磁性層等を設けることもできる。この場合、上記下地層としては、例えば、Ｃｒ層、Ｔａ層、Ｒｕ層、あるいはＣｒＭｏ，ＣｏＷ，ＣｒＷ，ＣｒＶ，ＣｒＴｉ合金層などが挙げられ、上記付着層としては、例えば、ＣｒＴｉ，ＮｉＡｌ，ＡｌＲｕ合金層などが挙げられる。また、上記軟磁性層としては、例えばＣｏＺｒＴａ合金膜などが挙げられる。
【００４７】
本発明により得られる磁気ディスクは、特にＬＵＬ方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクとして好適である。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、１０ｎｍ以下の低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ており、低浮上量のもとで高い信頼性を有する本発明の磁気ディスクは好適である。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の一実施例による磁気ディスク１０である。
磁気ディスク１０は、基板１上に、付着層２、軟磁性層３、第１下地層４、第２下地層５、磁性層６、炭素系保護層７、潤滑層８が順次形成されてなる。
【００４９】
（潤滑剤の製造）
前記式（II）で示されるパーフルオロジオール化合物の２当量と、前記例示のジエポキシ化合物の１当量とを塩基条件下で反応させることにより、前記の例示潤滑剤化合物を製造した。具体的には、上記の両化合物をアセトン中で撹拌し、水酸化ナトリウムを加えてさらにリフラックス（reflux）した。なお、反応温度、時間等の条件はそれぞれ適宜設定した。
上記のようにして得られた化合物からなる潤滑剤は、超臨界抽出法により適宜分子量分画を行った。
【００５０】
（磁気ディスクの製造）
化学強化されたアルミノシリケートガラスからなる２．５インチ型ガラスディスク（外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、ディスク厚０．６３５ｍｍ）を準備し、ディスク基板１とした。ディスク基板１の主表面は、Ｒｍａｘが２．１３ｎｍ、Ｒａが０．２０ｎｍに鏡面研磨されている。
このディスク基板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、Ｔｉ系の付着層２、Ｆｅ系の軟磁性層３、ＮｉＷの第１下地層４、Ｒｕの第２下地層５、ＣｏＣｒＰｔ磁性層６を成膜した。この磁性層は垂直磁気記録方式用磁性層である。
引き続き、プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモンドライク炭素保護層７を膜厚５０Åで成膜した。
【００５１】
次に、潤滑層８を以下のようにして形成した。
上記のように製造し、超臨界抽出法により分子量分画した本発明の潤滑剤（前記例示化合物）からなる潤滑剤（ＮＭＲ法を用いて測定したＭｎが４０００、分子量分散度が１．２５）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ＸＦ（商品名）に０．２重量％の濃度で分散溶解させた溶液を調整した。この溶液を塗布液とし、保護層７まで成膜された磁気ディスクを浸漬させ、ディップ法で塗布することにより潤滑層８を成膜した。
成膜後に、磁気ディスクに対して潤滑層側からＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を所定時間照射した。潤滑層８の膜厚をフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定したところ１２Åであった。こうして、実施例１の磁気ディスク１０を得た。
【００５２】
次に、以下の試験方法により、実施例１の磁気ディスクの評価を行った。
（磁気ディスクの評価）
（１）まず、保護層に対する潤滑層の付着性能（密着性）を評価するために、潤滑層付着性試験を行った。
まず、本実施例の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）法で測定した結果、前記のように１２Åであった。次に、本実施例の磁気ディスクを前記フッ素系溶媒バートレルＸＦに１分間浸漬させた。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した。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）と呼ぶ。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。本実施例の磁気ディスクでは、ボンデッド率は８５％以上であり、潤滑層の付着性能に極めて優れていることがわかった。
なお、上記潤滑層の膜厚は、ＦＴＩＲ法とエリプソメトリ法の２者で相関をとり、その相関から決定した。すなわち、本潤滑剤の主鎖は主にＣとＦで形成されているが、潤滑剤種によっては１分子中のＣ−Ｆの密度が違うため、ＦＴＩＲのピーク高さが同じでも、実際の膜厚は違う可能性がある。そこで、８〜２０Å（２Å刻み）の膜厚ディスクを作製し、エリプソメータを用いて潤滑剤なしのディスク表面から膜厚増加分を求めた。これらのディスクについて、ＦＴＩＲを用いて測定し、Ｃ−Ｆ振動伸縮におけるピーク高さを測定し、得られたピーク値とエリプソメータの値とで相関式を求めた。この相関式を使って、潤滑層膜厚はＦＴＩＲ測定により容易に求められる。
【００５３】
（２）次に、磁気ディスクのＬＵＬ（ロードアンロード）耐久性を評価するために、ＬＵＬ耐久性試験を行なった。
ＬＵＬ方式のＨＤＤ（５４００ｒｐｍ回転型）を準備し、浮上量が５ｎｍの磁気ヘッドと実施例の磁気ディスクを搭載した。磁気ヘッドのスライダーはＮＰＡＢ（負圧）スライダーであり、再生素子は磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子）を搭載している。シールド部はＦｅＮｉ系パーマロイ合金である。このＬＵＬ方式ＨＤＤに連続ＬＵＬ動作を繰り返させて、故障が発生するまでに磁気ディスクが耐久したＬＵＬ回数を計測した。
【００５４】
その結果、実施例１の磁気ディスクは、５ｎｍの超低浮上量の下で障害無く７０万回のＬＵＬ動作に耐久した。通常のＨＤＤの使用環境下ではＬＵＬ回数が４０万回を超えるには概ね１０年程度の使用が必要と言われており、現状では６０万回以上耐久すれば好適であるとされているので、実施例１の磁気ディスクは極めて高い信頼性を備えていると言える。
ＬＵＬ耐久性試験後の磁気ディスク表面を光学顕微鏡及び電子顕微鏡で詳細に観察したが、傷や汚れ等の異常は観察されず良好であった。また、ＬＵＬ耐久性試験後の磁気ヘッドの表面を光学顕微鏡及び電子顕微鏡で詳細に観察したが、傷や汚れ等の異常は観察されず、また、磁気ヘッドへの潤滑剤の付着や、腐食障害も観察されず良好であった。
【００５５】
（比較例１〜３）
潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットドール（商品名）をＧＰＣ法で分子量分画したものを使用し、これ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ＸＦ（商品名）に分散溶解させた溶液を塗布液とし、保護層まで成膜された磁気ディスクを浸漬させ、ディップ法で塗布することにより潤滑層を成膜した。ここで、上記塗布液の濃度を適宜調整し、潤滑層膜厚が１０〜１２Åの範囲内となるように成膜した。成膜後、磁気ディスクを真空焼成炉内で１３０℃、９０分間でベーク処理を行った。この点以外は実施例１と同様にして製造した磁気ディスクを比較例１とした。
また、潤滑剤として、実施例１に用いた本発明の潤滑剤（前記例示化合物）を用いたこと以外は比較例１と同様にして製造した磁気ディスクを比較例２とした。さらに、潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットテトラオール（商品名）を用いたこと以外は比較例１と同様にして製造した磁気ディスクを比較例３とした。
【００５６】
次に、比較例１〜３の磁気ディスクにおいて、実施例１と同様に潤滑層の付着性試験を行った結果、ボンデッド率は、比較例１では５５％程度、比較例２および比較例３ではいずれも７０％程度であった。つまり、潤滑層成膜後にベーク処理を行った場合、上記のいずれの潤滑剤においても保護層に対する付着性能は低いことがわかる。
【００５７】
（参考例）
潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットドール（商品名）を用いたこと以外は実施例１と同様にして製造した磁気ディスクを参考例１とした。また、潤滑剤として、従来のパーフルオロポリエーテル系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットテトラオール（商品名）を用いたこと以外は実施例１と同様にして製造した磁気ディスクを参考例２とした。
【００５８】
次に、参考例１，２の磁気ディスクにおいて、実施例１と同様に潤滑層の付着性試験を行った結果、ボンデッド率は、参考例１では６０％程度、参考例２では７５％程度であった。
前述の実施例１の結果と、上記参考例の結果を対比して考察すると、分子の中心付近および末端にそれぞれヒドロキシル基を有する本発明の潤滑剤化合物を用いて潤滑層を成膜した後、真空紫外領域の光源で光照射することにより、特異的に潤滑層の保護層に対する付着性能が著しく向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の磁気ディスクの一実施例の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 基板
２ 付着層
３ 軟磁性層
４ 第１下地層
５ 第２下地層
６ 磁性層
７ 炭素系保護層
８ 潤滑層
１０ 磁気ディスク
【特許請求の範囲】
【請求項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の製造方法であって、
前記基板上に少なくとも磁性層と保護層を形成し、該保護層上に、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜して潤滑層を形成した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記潤滑層中に含有される前記化合物の数平均分子量が、１０００〜１００００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記保護層は、プラズマＣＶＤ法により成膜された炭素系保護層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
ロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項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の製造方法であって、
前記基板上に少なくとも磁性層と保護層を形成し、該保護層上に、構造中にパーフルオロポリエーテル主鎖を有し且つ末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル基同士が、構造中にヒドロキシル基を有する連結基を介して結合している化合物を含有する潤滑剤を成膜して潤滑層を形成した後、該潤滑層側から真空紫外線領域の光源を用いて光照射することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記潤滑層中に含有される前記化合物の数平均分子量が、１０００〜１００００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記保護層は、プラズマＣＶＤ法により成膜された炭素系保護層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
ロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスクの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−８６５９８（Ｐ２０１０−８６５９８Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５４１２９（Ｐ２００８−２５４１２９）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【Ｆターム（参考）】
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