パーフルオロポリエーテル化合物、その製造方法、該化合物を含有する潤滑剤、および磁気ディスク
【課題】水酸基を有するパーフルオロポリエーテルの末端に新たな官能基を導入することにより、従来の末端変性化合物よりも、ディスク表面上における良好な流動性と吸着性を有し、さらには熱に対して安定な化合物（潤滑剤）を提供する。
【解決手段】分子内に一般式（２）；
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される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剤。
【解決手段】分子内に一般式（２）；
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される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剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーフルオロポリエーテル化合物、その製造方法、該化合物を含有する潤滑剤、および磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクの記録密度の増大に伴い、記録媒体である磁気ディスクと情報の記録・再生を行うヘッドとの距離は、殆ど接触するまで狭くなっている。磁気ディスク表面には、ヘッドとの接触・摺動の際の摩耗抑制や、ディスク表面の汚染防止等の目的で、炭素保護膜や極薄膜の液体潤滑膜が設けられている。
【０００３】
この炭素保護膜は、一般にスパッタ法やＣＶＤ法で製膜される。ディスクの表面保護は、炭素保護膜と、この上層に位置する液体潤滑膜の両者で担うことになるため、炭素保護膜と潤滑剤との相互作用が重要である。
【０００４】
この潤滑剤としては、一般に、官能基を有するパーフルオロポリエーテルが用いられている。官能基としては、水酸基やアミノ基、さらにはシクロホスファゼン基等がある。具体的には、分子鎖の末端に水酸基群を有する潤滑剤として、SOLVAY SOLEXIS社製のFomblin ZTETRAOL、さらには分子の一方の末端に水酸基を有し、他方の末端にシクロホスファゼン基を有する松村石油研究所製のPHOSFAROL A20H等がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
分子鎖の末端に２個の水酸基を有するFomblin ZDOLは、良好な潤滑膜の流動性を示すが、高速回転するディスク上では飛散が多く、潤滑膜を長期間維持することができない。一方、ZDOLを末端変性することにより製造されるFomblin ZTETRAOLは、分子両末端に位置する４個の水酸基によりディスクへの良好な吸着性を示し、ディスクが高速回転しても飛散せず、潤滑膜を維持することができる。しかしながら、潤滑膜の流動性が低下し、摺動耐久性が不足してしまう。また、末端変性により導入された官能基は、加熱によって容易に変性（酸化）してしまう（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
前記PHOSFAROL A20Hは、ルイス酸によるパーフルオロポリエーテル主鎖の切断を抑制するシクロホスファゼン基を分子内に有することから、ヘッドの部材中のＡｌ２Ｏ３による化合物の分解を抑制し、ディスク上での潤滑膜を維持することができる（例えば、特許文献２および非特許文献２参照）。このPHOSFAROL A20Hの添加的使用により、潤滑剤（膜）の耐久性が向上する例も報告されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
潤滑剤の分子内に水酸基等の極性基の数が増えると、炭素保護膜との相互作用が強くなるが、一方で潤滑剤としての流動性が低下する。流動性が著しく低下する場合には、ディスクとヘッドがほとんど接触する潤滑条件では潤滑性（膜）が不足し、磁気ディスクの耐久性が損なわれる懸念がある。
【０００８】
潤滑剤が有する水酸基は、炭素保護膜上の水酸基と水素結合を形成することや、ダングリングボンド（未結合手）と共有結合を形成することにより、潤滑剤がディスク表面に吸着することが知られている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００９】
また、近年では、潤滑剤のディスク表面への固着を増加させる手法として、従来の熱処理に替わり、紫外線処理が主として適用されている。
【特許文献１】米国特許第４０８５１３７号明細書
【特許文献２】米国特許第６６０８００９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０１７６１０６号明細書
【非特許文献１】トライボロジー会議予稿集名古屋２００８−９，ｐ．４１９−４２０
【非特許文献２】Macromolecules，第２５巻，１９９２年，ｐ．６７９１−６７９９
【非特許文献３】TribologyLetters，第２６巻，２００７年，ｐ．９３−１０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、水酸基を有するパーフルオロポリエーテルの末端に新たな官能基を導入することにより、従来の末端変性化合物よりも、ディスク表面上における良好な流動性と吸着性を有し、さらには熱に対して安定な化合物（潤滑剤）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルを原料として用いて、新規潤滑剤を合成し、その特性を評価した。その結果、パーフルオロポリエーテル鎖の末端に特定の官能基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、上記課題を克服することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、下記に示すとおりのパーフルオロポリエーテル化合物、その製造方法、該化合物を含有する潤滑剤、および磁気ディスクを提供するものである。
項１． 一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【００１３】
【化１】
【００１４】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物。
項２． 分子内に一般式（２）；
【００１５】
【化２】
【００１６】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される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剤。
項３． 一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【００１７】
【化３】
【００１８】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑剤。
項４． 末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルと、一般式（３）；
【００１９】
【化４】
【００２０】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）で表されるエポキシ化合物とを反応させることを特徴とする、分子内に一般式（２）；
【００２１】
【化５】
【００２２】
（式中、Ｒは前記と同様である。ｎは１または２を示す。）で表される基を有するパーフルオロポリエーテル化合物の製造方法。
項５． 支持体上に記録層および保護層をこの順に形成し、該保護層の表面に項２または３に記載の潤滑剤からなる潤滑層を形成した磁気ディスク。
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
本発明の潤滑剤に含有されるパーフルオロポリエーテル化合物の末端には、芳香環が導入されているので、本発明の潤滑剤は、炭素保護膜と相互作用を示す。また、導入する芳香環をフェノキシ基とすることにより、炭素保護膜との相互作用力を増加させ、さらには紫外線処理への応答性を得ることができる。導入する官能基としては、フェノキシ基だけでなく、水酸基も同時に導入している。
【００２５】
本発明の潤滑剤に含有されるパーフルオロポリエーテル化合物は、原料の一例となるFomblin ZDOLよりも水酸基数を増加させない（水酸基数２個）ことにより、流動性を維持している。
【００２６】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、フェノキシ基と水酸基を含有した一般式（２）で表される官能基を、末端に有する。
【００２７】
一般式（２）のＲが示すＣ１−１０のアルキル基としては、メチル基等が好ましい。Ｃ１−１０のアルコキシ基としては、メトキシ基等が好ましい。
【００２８】
また、一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物におけるｐは５〜２２が好ましく、ｑは５〜２２が好ましい。
【００２９】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、例えば、以下のようにして製造する。
【００３０】
［一般式（１）；Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａで表されるパーフルオロポリエーテル化合物の製造］
分子鎖の両末端に水酸基を有するＨＯ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨのパーフルオロポリエーテルと、ポタシウム−ｔ−ブトキシドと、ｔ−ブタノールとを混合し、７０℃で３０分撹拌する。ポタシウム−ｔ−ブトキシドが溶解した後に、０．５〜３．０当量の１，２−エポキシ−３−フェノキシプロパンを、７０℃で撹拌しながら１時間かけてゆっくり滴下する。滴下終了後、７０℃でさらに５時間以上撹拌する。反応終了後、フルオロカーボン系のフッ素溶剤で抽出し、蒸留により溶剤を留去して、粘ちょう液体を得る。得られた粘ちょう液体は、上記一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物、一般式（４）；Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨで表されるパーフルオロポリエーテル化合物、および未反応原料を含有する。
【００３１】
原料のパーフルオロポリエーテルとしては、例えば、SOLVAY SOLEXIS社製のFomblin ZDOL［構造式：ＨＯ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨ］等が挙げられる。パーフルオロポリエーテルの数平均分子量は、約１，０００〜１０，０００である。
【００３２】
反応剤のエポキシ化合物としては、２，３−エポキシプロピル−４−メトキシフェニルエーテル、グリシジル−４−ノニルフェニルエーテル等も使用することができる。
【００３３】
なお、反応終了後の混合物をそのまま潤滑剤として用いることもできるが、カラムクロマトグラフィー法、超臨界炭酸抽出法、分子蒸留（薄膜加熱蒸留）法等により単離して用いることもできる。
【００３４】
パーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑剤としては、上記一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物の含有量が８０重量％以上のものが好ましく、上記一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物の含有量が９０重量％以上のものがより好ましい。
【００３５】
［上記一般式（２）で表される基を有するその他のパーフルオロポリエーテル化合物の製造］
原料のパーフルオロポリエーテルとしては、分子鎖の片側の末端に水酸基を有するＣF３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｍ-ＣＦ２-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨや、Ｂ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨを使用することができる。ここで、式中のＢは、下記式（５）で表される基である。
【００３６】
【化６】
【００３７】
原料のパーフルオロポリエーテルとしては、例えば、ダイキン工業社製のDEMNUM-SA［構造式：ＣF３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｍ-ＣＦ２-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨ］、松村石油研究所製のPHOSFAROL A20H［構造式：Ｂ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨ。式中、Ｂは、上記式（５）で表される基であり、上記式（５）のＸは、ＣＦ３-である。］等が挙げられる。パーフルオロポリエーテルの数平均分子量は、約１，０００〜１０，０００である。
【００３８】
また、原料のパーフルオロポリエーテルとしては、分子鎖の両末端に水酸基を有するＨＯ-ＣＨ２-ＣＦ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｍ-ＣＦ２-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨを使用することもできる。
【００３９】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物の用途としては、磁気ディスク装置内における磁気ディスクの摺動特性を向上させるための記録媒体用潤滑剤としての用途が挙げられる。これは、磁気ディスクとヘッドとの摩擦係数の低減が目的であるので、磁気ディスク以外にも磁気テープ等の記録媒体とヘッドとの間に摺動が伴う他の記録装置における記録媒体用潤滑剤としての用途も挙げられる。また、記録装置に限らず、摺動を伴う部分を有する機器の潤滑剤としての用途も考えられる。
【００４０】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、単独使用してもよいし、例えば、SOLVAY SOLEXIS社製のFomblin ZDOLやZTETRAOL、ZDOL-TX、AM、ダイキン工業社製のDEMNUM、Dupont社製のKRYTOX、松村石油研究所製のPHOSFAROL A20H等と任意の比率で混合して使用することもできる。
【００４１】
本発明の磁気ディスクは、支持体上に記録層および保護層をこの順に形成し、該保護層の表面に上記潤滑剤からなる潤滑層を形成してなる。
【００４２】
本発明の磁気ディスクの一例の構成（断面）の概略を、図１に示す。
【００４３】
図１において、本発明の磁気ディスクは、支持体１の上に記録層２を有し、その上に保護層３を有し、さらにその上に上記記録媒体用潤滑剤からなる潤滑層４を最外層として有する。
【００４４】
支持体１の材質としては、アルミニウム合金、ガラス、ポリカーボネート等が挙げられる。記録層２の材質としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体を形成可能な元素にクロム、白金、タンタル等を加えた合金、またはそれらの酸化物が挙げられる。これらは、メッキ法、スパッタ法等で形成される。保護層３の材質としては、ダイアモンドライクカーボン、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等が挙げられる。これらは、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成される。
【００４５】
潤滑層４は、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物または該化合物を含有する潤滑剤を溶剤に溶解し、この溶液を用いて、通常、ディップ法により形成する。溶剤としては、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物または該化合物を含有する潤滑剤を溶解するものを使用する。具体的には、フルオロカーボン系の溶剤（例えば、住友スリーエム社製の「PF-5060」、「PF-5080」、「HFE-7100」、「HFE-7200」、「HFE-7300」、Dupont社製の「バートレルＸＦ」）等が挙げられる。溶液中のパーフルオロポリエーテル化合物の濃度は、１重量％以下が好ましく、０．００１〜０．１重量％がより好ましい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、従来のFomblin ZTETRAOLよりも、良好な流動性と吸着性を示すので、該化合物を含有する潤滑剤を塗布することにより、耐久性や低飛散性に優れた磁気ディスクの提供が可能となる。また、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、加熱に対しても非常に安定であるので、高温環境下での長期間の使用によっても変性しにくい潤滑膜の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。
【００４８】
実施例１［一般式（１）において、Ｒが水素で、ｎが１であるパーフルオロポリエーテル化合物（化合物１）の製造］
アルゴン雰囲気下、SOLVAY SOLEXIS社製「Fomblin ZDOL」５０．０ｇ（０．０２４ｍｏｌ）、ポタシウム−ｔ−ブトキシド１．１ｇ（０．０１０ｍｏｌ）およびｔ−ブタノール４５．０ｇを混合し、７０℃で３０分撹拌した。ポタシウム−ｔ−ブトキシドが溶解したのを確認した後に、２．４当量の１，２−エポキシ−３−フェノキシプロパン８．８ｇ（０．０５９ｍｏｌ）を、７０℃で撹拌しながら１時間かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、７０℃でさらに７．５時間撹拌した。反応終了後、反応混合液にデュポン社製「バートレルＸＦ」を加えて抽出し、３重量％の硝酸水溶液と純水を用いて洗浄した。蒸留により「バートレルＸＦ」を留去して、粘ちょう液体５７．２ｇを得た。さらに、分子蒸留精製により、未反応原料を除去して、目的化合物１を５２．０ｇ得た。
【００４９】
化合物１は無色透明の液体であった。１Ｈ−ＮＭＲ分析と１９Ｆ−ＮＭＲ分析を用いて行った化合物１の同定結果を示す。
【００５０】
以下、１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：パーフルオロベンゼン、基準物質：重水Ｄ２Ｏ）：
δ＝２．８７ｐｐｍ
〔１Ｈ，Ｒｆ-[-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕，
δ＝３．４５−４．１５ｐｐｍ
〔７Ｈ，Ｒｆ-[-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕，
δ＝６．４０−７．００ｐｐｍ
〔５Ｈ，Ｒｆ-[-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕。
【００５１】
以下、１９Ｆ−ＮＭＲ分析結果を示す。
１９Ｆ−ＮＭＲ（溶媒および基準物質：パーフルオロベンゼン）：
δ＝−７７．００ｐｐｍ
〔２Ｆ，Ｒｆ-[-ＣＦ２ＣＦ２Ｏ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕，
δ＝−７９．００ｐｐｍ
〔２Ｆ，Ｒｆ-[-ＣＦ２Ｏ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕。
ｐ＝１０．３、ｑ＝１１．３。
【００５２】
ＮＭＲの分析結果から、数平均分子量は、２３１０であった。
【００５３】
次に、実施例１で製造した化合物１を磁気ディスクに塗布し、潤滑膜の流動性試験、紫外線処理によるボンド率測定、潤滑膜のスピンオフ試験、およびバルク潤滑剤の加熱に対する安定性試験を実施した。比較のためのパーフルオロポリエーテル化合物としては、同様の原料であるFomblin ZDOLから製造されたSOLVAY SOLEXIS社製の「Fomblin ZTETRAOL」を用いた（比較例１）。
【００５４】
［潤滑膜の流動性試験］
磁気ディスク上に塗布された潤滑剤の拡散係数は、JOURNAL of TRIBOLOGY，第１２６巻，２００４年，ｐ．７５１−７５４にも記載されているように、ディスク上での潤滑剤の拡散挙動をエリプソメーターもしくはＯＳＡ（オプティカルサーフェスアナライザー）で観察することにより計測される。拡散係数は、Ｔ時間後の潤滑剤の移動距離（Ｌ）を用いて、下記数式から算出される。
拡散係数（ｍｍ２／ｓ）＝Ｌ２／Ｔ。
【００５５】
具体的には、実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）を、それぞれデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解した。この溶液の濃度はいずれも０．１重量％であった。直径３．５インチの磁気ディスクの一部分（約１／２）をこの溶液に浸漬し、速度４ｍｍ／ｓで引き上げることにより、潤滑層として塗布された部分と塗布されていない部分からなるディスクを作製した。塗布された部分の平均膜厚は、約３０Åであった。上記のディスクを作製後すぐに、ＯＳＡに装着し、常温環境下にて一定時間毎に塗布部と非塗布部の境界付近における膜厚の変化を測定した。結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、磁気ディスク表面で良好な流動性を示すことが確認された。このことから、ヘッドとの接触・摺動における耐久性の向上が期待できる。
【００５８】
［紫外線処理によるボンド率測定］
実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）を、それぞれデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解した。この溶液の濃度はいずれも０．１重量％であった。直径３．５インチの磁気ディスクをこの溶液に１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げることにより、磁気ディスクに潤滑剤を塗布した。平均膜厚は、約２０Åであった。潤滑剤を塗布したディスクを、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外光を発光する低圧水銀ランプを取り付けた紫外線照射装置の内部に１０秒間挿入した。この際、オゾンの形成を防ぐため、紫外線照射装置の内部は予め窒素で置換した。紫外線照射後の潤滑剤の膜厚をＦＴ−ＩＲで計測した（この膜厚をｅとする）。次に、このディスクをバートレルＸＦに１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げて、固着していない潤滑剤を洗い流した。ディスク上に残った潤滑剤の膜厚を、ＦＴ−ＩＲで計測した（この膜厚をｆとする）。ディスクへの固着性の強弱を、ボンド率にて評価した。ボンド率は、下記式から算出される。結果を表２に示す。
ボンド率（％）＝１００×ｆ／ｅ
【００５９】
【表２】
【００６０】
表２から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、紫外線照射により磁気ディスク表面に強く固着した潤滑層を形成できることが確認された。このことから、潤滑剤の飛散低減効果が期待できる。
【００６１】
［潤滑膜の飛散（スピンオフ）試験］
実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）を、それぞれデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解した。この溶液の濃度はいずれも０．１重量％であった。直径３．５インチの磁気ディスクをこの溶液に１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げることにより、磁気ディスクに潤滑剤を塗布した。平均膜厚は、約２０Åであった。潤滑剤を塗布したディスクを、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外光を発光する低圧水銀ランプを取り付けた紫外線照射装置の内部に１０−２０秒間挿入した。この際、オゾンの形成を防ぐため、紫外線照射装置の内部は予め窒素で置換した。紫外線照射後の潤滑剤のボンド率が約７０％になるよう、照射時間を調整した。作製したディスクをスピンテスターに組み込み、高温高湿環境下、１５，０００ｒｐｍの速度で高速回転させた。１４日後の潤滑剤の膜厚をＦＴ−ＩＲで計測した。潤滑剤の飛散の強弱を、飛散率にて評価した。飛散率は、下記式から算出される。結果を表３に示す。
飛散率（％）＝［１−（１４日後の膜厚／初期膜厚）］×１００
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、優れた低飛散性を有する。
【００６４】
［加熱に対する安定性試験］
実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）の各２．５ｇを直径１２ｃｍのシャーレに広げ、１５０℃の恒温槽に、このシャーレを４日間入れて加熱した。加熱後の潤滑剤について１３Ｃ−ＮＭＲ分析を実施し、加熱前後における末端基の変化を観察した。結果を表４に示す。
【００６５】
【表４】
【００６６】
表４から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、加熱に対しても優れた安定性を示す。このことから、高温環境下での長期間の使用でも変性しにくい潤滑膜の提供が可能となる。
【００６７】
実施例２
実施例１で製造した化合物１をデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解させ、潤滑剤溶液（０．１重量％）を調製した。支持体、記録層および保護層からなる直径３．５インチの磁気ディスクを潤滑剤溶液に１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げた後に、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外光を発光する低圧水銀ランプを取り付けた紫外線照射装置の内部に１０秒間挿入した。この際、オゾンの形成を防ぐため、紫外線照射装置の内部は予め窒素で置換した。ディスク上の潤滑剤の膜厚をＦＴ−ＩＲで計測した。平均膜厚は、２０．７Åであった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の磁気ディスクの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 支持体
２ 記録層
３ 保護層
４ 潤滑層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーフルオロポリエーテル化合物、その製造方法、該化合物を含有する潤滑剤、および磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクの記録密度の増大に伴い、記録媒体である磁気ディスクと情報の記録・再生を行うヘッドとの距離は、殆ど接触するまで狭くなっている。磁気ディスク表面には、ヘッドとの接触・摺動の際の摩耗抑制や、ディスク表面の汚染防止等の目的で、炭素保護膜や極薄膜の液体潤滑膜が設けられている。
【０００３】
この炭素保護膜は、一般にスパッタ法やＣＶＤ法で製膜される。ディスクの表面保護は、炭素保護膜と、この上層に位置する液体潤滑膜の両者で担うことになるため、炭素保護膜と潤滑剤との相互作用が重要である。
【０００４】
この潤滑剤としては、一般に、官能基を有するパーフルオロポリエーテルが用いられている。官能基としては、水酸基やアミノ基、さらにはシクロホスファゼン基等がある。具体的には、分子鎖の末端に水酸基群を有する潤滑剤として、SOLVAY SOLEXIS社製のFomblin ZTETRAOL、さらには分子の一方の末端に水酸基を有し、他方の末端にシクロホスファゼン基を有する松村石油研究所製のPHOSFAROL A20H等がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
分子鎖の末端に２個の水酸基を有するFomblin ZDOLは、良好な潤滑膜の流動性を示すが、高速回転するディスク上では飛散が多く、潤滑膜を長期間維持することができない。一方、ZDOLを末端変性することにより製造されるFomblin ZTETRAOLは、分子両末端に位置する４個の水酸基によりディスクへの良好な吸着性を示し、ディスクが高速回転しても飛散せず、潤滑膜を維持することができる。しかしながら、潤滑膜の流動性が低下し、摺動耐久性が不足してしまう。また、末端変性により導入された官能基は、加熱によって容易に変性（酸化）してしまう（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
前記PHOSFAROL A20Hは、ルイス酸によるパーフルオロポリエーテル主鎖の切断を抑制するシクロホスファゼン基を分子内に有することから、ヘッドの部材中のＡｌ２Ｏ３による化合物の分解を抑制し、ディスク上での潤滑膜を維持することができる（例えば、特許文献２および非特許文献２参照）。このPHOSFAROL A20Hの添加的使用により、潤滑剤（膜）の耐久性が向上する例も報告されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
潤滑剤の分子内に水酸基等の極性基の数が増えると、炭素保護膜との相互作用が強くなるが、一方で潤滑剤としての流動性が低下する。流動性が著しく低下する場合には、ディスクとヘッドがほとんど接触する潤滑条件では潤滑性（膜）が不足し、磁気ディスクの耐久性が損なわれる懸念がある。
【０００８】
潤滑剤が有する水酸基は、炭素保護膜上の水酸基と水素結合を形成することや、ダングリングボンド（未結合手）と共有結合を形成することにより、潤滑剤がディスク表面に吸着することが知られている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００９】
また、近年では、潤滑剤のディスク表面への固着を増加させる手法として、従来の熱処理に替わり、紫外線処理が主として適用されている。
【特許文献１】米国特許第４０８５１３７号明細書
【特許文献２】米国特許第６６０８００９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０１７６１０６号明細書
【非特許文献１】トライボロジー会議予稿集名古屋２００８−９，ｐ．４１９−４２０
【非特許文献２】Macromolecules，第２５巻，１９９２年，ｐ．６７９１−６７９９
【非特許文献３】TribologyLetters，第２６巻，２００７年，ｐ．９３−１０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、水酸基を有するパーフルオロポリエーテルの末端に新たな官能基を導入することにより、従来の末端変性化合物よりも、ディスク表面上における良好な流動性と吸着性を有し、さらには熱に対して安定な化合物（潤滑剤）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルを原料として用いて、新規潤滑剤を合成し、その特性を評価した。その結果、パーフルオロポリエーテル鎖の末端に特定の官能基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、上記課題を克服することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、下記に示すとおりのパーフルオロポリエーテル化合物、その製造方法、該化合物を含有する潤滑剤、および磁気ディスクを提供するものである。
項１． 一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【００１３】
【化１】
【００１４】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物。
項２． 分子内に一般式（２）；
【００１５】
【化２】
【００１６】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される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剤。
項３． 一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【００１７】
【化３】
【００１８】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑剤。
項４． 末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルと、一般式（３）；
【００１９】
【化４】
【００２０】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）で表されるエポキシ化合物とを反応させることを特徴とする、分子内に一般式（２）；
【００２１】
【化５】
【００２２】
（式中、Ｒは前記と同様である。ｎは１または２を示す。）で表される基を有するパーフルオロポリエーテル化合物の製造方法。
項５． 支持体上に記録層および保護層をこの順に形成し、該保護層の表面に項２または３に記載の潤滑剤からなる潤滑層を形成した磁気ディスク。
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
本発明の潤滑剤に含有されるパーフルオロポリエーテル化合物の末端には、芳香環が導入されているので、本発明の潤滑剤は、炭素保護膜と相互作用を示す。また、導入する芳香環をフェノキシ基とすることにより、炭素保護膜との相互作用力を増加させ、さらには紫外線処理への応答性を得ることができる。導入する官能基としては、フェノキシ基だけでなく、水酸基も同時に導入している。
【００２５】
本発明の潤滑剤に含有されるパーフルオロポリエーテル化合物は、原料の一例となるFomblin ZDOLよりも水酸基数を増加させない（水酸基数２個）ことにより、流動性を維持している。
【００２６】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、フェノキシ基と水酸基を含有した一般式（２）で表される官能基を、末端に有する。
【００２７】
一般式（２）のＲが示すＣ１−１０のアルキル基としては、メチル基等が好ましい。Ｃ１−１０のアルコキシ基としては、メトキシ基等が好ましい。
【００２８】
また、一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物におけるｐは５〜２２が好ましく、ｑは５〜２２が好ましい。
【００２９】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、例えば、以下のようにして製造する。
【００３０】
［一般式（１）；Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａで表されるパーフルオロポリエーテル化合物の製造］
分子鎖の両末端に水酸基を有するＨＯ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨのパーフルオロポリエーテルと、ポタシウム−ｔ−ブトキシドと、ｔ−ブタノールとを混合し、７０℃で３０分撹拌する。ポタシウム−ｔ−ブトキシドが溶解した後に、０．５〜３．０当量の１，２−エポキシ−３−フェノキシプロパンを、７０℃で撹拌しながら１時間かけてゆっくり滴下する。滴下終了後、７０℃でさらに５時間以上撹拌する。反応終了後、フルオロカーボン系のフッ素溶剤で抽出し、蒸留により溶剤を留去して、粘ちょう液体を得る。得られた粘ちょう液体は、上記一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物、一般式（４）；Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨで表されるパーフルオロポリエーテル化合物、および未反応原料を含有する。
【００３１】
原料のパーフルオロポリエーテルとしては、例えば、SOLVAY SOLEXIS社製のFomblin ZDOL［構造式：ＨＯ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨ］等が挙げられる。パーフルオロポリエーテルの数平均分子量は、約１，０００〜１０，０００である。
【００３２】
反応剤のエポキシ化合物としては、２，３−エポキシプロピル−４−メトキシフェニルエーテル、グリシジル−４−ノニルフェニルエーテル等も使用することができる。
【００３３】
なお、反応終了後の混合物をそのまま潤滑剤として用いることもできるが、カラムクロマトグラフィー法、超臨界炭酸抽出法、分子蒸留（薄膜加熱蒸留）法等により単離して用いることもできる。
【００３４】
パーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑剤としては、上記一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物の含有量が８０重量％以上のものが好ましく、上記一般式（１）で表されるパーフルオロポリエーテル化合物の含有量が９０重量％以上のものがより好ましい。
【００３５】
［上記一般式（２）で表される基を有するその他のパーフルオロポリエーテル化合物の製造］
原料のパーフルオロポリエーテルとしては、分子鎖の片側の末端に水酸基を有するＣF３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｍ-ＣＦ２-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨや、Ｂ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨを使用することができる。ここで、式中のＢは、下記式（５）で表される基である。
【００３６】
【化６】
【００３７】
原料のパーフルオロポリエーテルとしては、例えば、ダイキン工業社製のDEMNUM-SA［構造式：ＣF３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｍ-ＣＦ２-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨ］、松村石油研究所製のPHOSFAROL A20H［構造式：Ｂ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨ。式中、Ｂは、上記式（５）で表される基であり、上記式（５）のＸは、ＣＦ３-である。］等が挙げられる。パーフルオロポリエーテルの数平均分子量は、約１，０００〜１０，０００である。
【００３８】
また、原料のパーフルオロポリエーテルとしては、分子鎖の両末端に水酸基を有するＨＯ-ＣＨ２-ＣＦ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｍ-ＣＦ２-ＣＦ２-ＣＨ２-ＯＨを使用することもできる。
【００３９】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物の用途としては、磁気ディスク装置内における磁気ディスクの摺動特性を向上させるための記録媒体用潤滑剤としての用途が挙げられる。これは、磁気ディスクとヘッドとの摩擦係数の低減が目的であるので、磁気ディスク以外にも磁気テープ等の記録媒体とヘッドとの間に摺動が伴う他の記録装置における記録媒体用潤滑剤としての用途も挙げられる。また、記録装置に限らず、摺動を伴う部分を有する機器の潤滑剤としての用途も考えられる。
【００４０】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、単独使用してもよいし、例えば、SOLVAY SOLEXIS社製のFomblin ZDOLやZTETRAOL、ZDOL-TX、AM、ダイキン工業社製のDEMNUM、Dupont社製のKRYTOX、松村石油研究所製のPHOSFAROL A20H等と任意の比率で混合して使用することもできる。
【００４１】
本発明の磁気ディスクは、支持体上に記録層および保護層をこの順に形成し、該保護層の表面に上記潤滑剤からなる潤滑層を形成してなる。
【００４２】
本発明の磁気ディスクの一例の構成（断面）の概略を、図１に示す。
【００４３】
図１において、本発明の磁気ディスクは、支持体１の上に記録層２を有し、その上に保護層３を有し、さらにその上に上記記録媒体用潤滑剤からなる潤滑層４を最外層として有する。
【００４４】
支持体１の材質としては、アルミニウム合金、ガラス、ポリカーボネート等が挙げられる。記録層２の材質としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体を形成可能な元素にクロム、白金、タンタル等を加えた合金、またはそれらの酸化物が挙げられる。これらは、メッキ法、スパッタ法等で形成される。保護層３の材質としては、ダイアモンドライクカーボン、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等が挙げられる。これらは、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成される。
【００４５】
潤滑層４は、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物または該化合物を含有する潤滑剤を溶剤に溶解し、この溶液を用いて、通常、ディップ法により形成する。溶剤としては、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物または該化合物を含有する潤滑剤を溶解するものを使用する。具体的には、フルオロカーボン系の溶剤（例えば、住友スリーエム社製の「PF-5060」、「PF-5080」、「HFE-7100」、「HFE-7200」、「HFE-7300」、Dupont社製の「バートレルＸＦ」）等が挙げられる。溶液中のパーフルオロポリエーテル化合物の濃度は、１重量％以下が好ましく、０．００１〜０．１重量％がより好ましい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、従来のFomblin ZTETRAOLよりも、良好な流動性と吸着性を示すので、該化合物を含有する潤滑剤を塗布することにより、耐久性や低飛散性に優れた磁気ディスクの提供が可能となる。また、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物は、加熱に対しても非常に安定であるので、高温環境下での長期間の使用によっても変性しにくい潤滑膜の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。
【００４８】
実施例１［一般式（１）において、Ｒが水素で、ｎが１であるパーフルオロポリエーテル化合物（化合物１）の製造］
アルゴン雰囲気下、SOLVAY SOLEXIS社製「Fomblin ZDOL」５０．０ｇ（０．０２４ｍｏｌ）、ポタシウム−ｔ−ブトキシド１．１ｇ（０．０１０ｍｏｌ）およびｔ−ブタノール４５．０ｇを混合し、７０℃で３０分撹拌した。ポタシウム−ｔ−ブトキシドが溶解したのを確認した後に、２．４当量の１，２−エポキシ−３−フェノキシプロパン８．８ｇ（０．０５９ｍｏｌ）を、７０℃で撹拌しながら１時間かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、７０℃でさらに７．５時間撹拌した。反応終了後、反応混合液にデュポン社製「バートレルＸＦ」を加えて抽出し、３重量％の硝酸水溶液と純水を用いて洗浄した。蒸留により「バートレルＸＦ」を留去して、粘ちょう液体５７．２ｇを得た。さらに、分子蒸留精製により、未反応原料を除去して、目的化合物１を５２．０ｇ得た。
【００４９】
化合物１は無色透明の液体であった。１Ｈ−ＮＭＲ分析と１９Ｆ−ＮＭＲ分析を用いて行った化合物１の同定結果を示す。
【００５０】
以下、１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：パーフルオロベンゼン、基準物質：重水Ｄ２Ｏ）：
δ＝２．８７ｐｐｍ
〔１Ｈ，Ｒｆ-[-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕，
δ＝３．４５−４．１５ｐｐｍ
〔７Ｈ，Ｒｆ-[-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕，
δ＝６．４０−７．００ｐｐｍ
〔５Ｈ，Ｒｆ-[-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕。
【００５１】
以下、１９Ｆ−ＮＭＲ分析結果を示す。
１９Ｆ−ＮＭＲ（溶媒および基準物質：パーフルオロベンゼン）：
δ＝−７７．００ｐｐｍ
〔２Ｆ，Ｒｆ-[-ＣＦ２ＣＦ２Ｏ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕，
δ＝−７９．００ｐｐｍ
〔２Ｆ，Ｒｆ-[-ＣＦ２Ｏ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-ＣＨ２-ＣＨ(-ＣＨ２-ＯＣ６Ｈ５)-ＯＨ]〕。
ｐ＝１０．３、ｑ＝１１．３。
【００５２】
ＮＭＲの分析結果から、数平均分子量は、２３１０であった。
【００５３】
次に、実施例１で製造した化合物１を磁気ディスクに塗布し、潤滑膜の流動性試験、紫外線処理によるボンド率測定、潤滑膜のスピンオフ試験、およびバルク潤滑剤の加熱に対する安定性試験を実施した。比較のためのパーフルオロポリエーテル化合物としては、同様の原料であるFomblin ZDOLから製造されたSOLVAY SOLEXIS社製の「Fomblin ZTETRAOL」を用いた（比較例１）。
【００５４】
［潤滑膜の流動性試験］
磁気ディスク上に塗布された潤滑剤の拡散係数は、JOURNAL of TRIBOLOGY，第１２６巻，２００４年，ｐ．７５１−７５４にも記載されているように、ディスク上での潤滑剤の拡散挙動をエリプソメーターもしくはＯＳＡ（オプティカルサーフェスアナライザー）で観察することにより計測される。拡散係数は、Ｔ時間後の潤滑剤の移動距離（Ｌ）を用いて、下記数式から算出される。
拡散係数（ｍｍ２／ｓ）＝Ｌ２／Ｔ。
【００５５】
具体的には、実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）を、それぞれデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解した。この溶液の濃度はいずれも０．１重量％であった。直径３．５インチの磁気ディスクの一部分（約１／２）をこの溶液に浸漬し、速度４ｍｍ／ｓで引き上げることにより、潤滑層として塗布された部分と塗布されていない部分からなるディスクを作製した。塗布された部分の平均膜厚は、約３０Åであった。上記のディスクを作製後すぐに、ＯＳＡに装着し、常温環境下にて一定時間毎に塗布部と非塗布部の境界付近における膜厚の変化を測定した。結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、磁気ディスク表面で良好な流動性を示すことが確認された。このことから、ヘッドとの接触・摺動における耐久性の向上が期待できる。
【００５８】
［紫外線処理によるボンド率測定］
実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）を、それぞれデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解した。この溶液の濃度はいずれも０．１重量％であった。直径３．５インチの磁気ディスクをこの溶液に１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げることにより、磁気ディスクに潤滑剤を塗布した。平均膜厚は、約２０Åであった。潤滑剤を塗布したディスクを、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外光を発光する低圧水銀ランプを取り付けた紫外線照射装置の内部に１０秒間挿入した。この際、オゾンの形成を防ぐため、紫外線照射装置の内部は予め窒素で置換した。紫外線照射後の潤滑剤の膜厚をＦＴ−ＩＲで計測した（この膜厚をｅとする）。次に、このディスクをバートレルＸＦに１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げて、固着していない潤滑剤を洗い流した。ディスク上に残った潤滑剤の膜厚を、ＦＴ−ＩＲで計測した（この膜厚をｆとする）。ディスクへの固着性の強弱を、ボンド率にて評価した。ボンド率は、下記式から算出される。結果を表２に示す。
ボンド率（％）＝１００×ｆ／ｅ
【００５９】
【表２】
【００６０】
表２から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、紫外線照射により磁気ディスク表面に強く固着した潤滑層を形成できることが確認された。このことから、潤滑剤の飛散低減効果が期待できる。
【００６１】
［潤滑膜の飛散（スピンオフ）試験］
実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）を、それぞれデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解した。この溶液の濃度はいずれも０．１重量％であった。直径３．５インチの磁気ディスクをこの溶液に１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げることにより、磁気ディスクに潤滑剤を塗布した。平均膜厚は、約２０Åであった。潤滑剤を塗布したディスクを、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外光を発光する低圧水銀ランプを取り付けた紫外線照射装置の内部に１０−２０秒間挿入した。この際、オゾンの形成を防ぐため、紫外線照射装置の内部は予め窒素で置換した。紫外線照射後の潤滑剤のボンド率が約７０％になるよう、照射時間を調整した。作製したディスクをスピンテスターに組み込み、高温高湿環境下、１５，０００ｒｐｍの速度で高速回転させた。１４日後の潤滑剤の膜厚をＦＴ−ＩＲで計測した。潤滑剤の飛散の強弱を、飛散率にて評価した。飛散率は、下記式から算出される。結果を表３に示す。
飛散率（％）＝［１−（１４日後の膜厚／初期膜厚）］×１００
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、優れた低飛散性を有する。
【００６４】
［加熱に対する安定性試験］
実施例１で製造した化合物１およびFomblin ZTETRAOL（比較例１）の各２．５ｇを直径１２ｃｍのシャーレに広げ、１５０℃の恒温槽に、このシャーレを４日間入れて加熱した。加熱後の潤滑剤について１３Ｃ−ＮＭＲ分析を実施し、加熱前後における末端基の変化を観察した。結果を表４に示す。
【００６５】
【表４】
【００６６】
表４から明らかなように、実施例１で製造した化合物１は、加熱に対しても優れた安定性を示す。このことから、高温環境下での長期間の使用でも変性しにくい潤滑膜の提供が可能となる。
【００６７】
実施例２
実施例１で製造した化合物１をデュポン社製「バートレルＸＦ」に溶解させ、潤滑剤溶液（０．１重量％）を調製した。支持体、記録層および保護層からなる直径３．５インチの磁気ディスクを潤滑剤溶液に１分間浸漬し、速度２ｍｍ／ｓで引き上げた後に、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外光を発光する低圧水銀ランプを取り付けた紫外線照射装置の内部に１０秒間挿入した。この際、オゾンの形成を防ぐため、紫外線照射装置の内部は予め窒素で置換した。ディスク上の潤滑剤の膜厚をＦＴ−ＩＲで計測した。平均膜厚は、２０．７Åであった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の磁気ディスクの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 支持体
２ 記録層
３ 保護層
４ 潤滑層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【化１】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物。
【請求項２】
分子内に一般式（２）；
【化２】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される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剤。
【請求項３】
一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【化３】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑剤。
【請求項４】
末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルと、一般式（３）；
【化４】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）で表されるエポキシ化合物とを反応させることを特徴とする、分子内に一般式（２）；
【化５】
（式中、Ｒは前記と同様である。ｎは１または２を示す。）で表される基を有するパーフルオロポリエーテル化合物の製造方法。
【請求項５】
支持体上に記録層および保護層をこの順に形成し、該保護層の表面に請求項２または３に記載の潤滑剤からなる潤滑層を形成した磁気ディスク。
【請求項１】
一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【化１】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物。
【請求項２】
分子内に一般式（２）；
【化２】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される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剤。
【請求項３】
一般式（１）；
Ａ-Ｏ-ＣＨ２-ＣＦ２Ｏ-(ＣＦ２ＣＦ２Ｏ)ｐ-(ＣＦ２Ｏ)ｑ-ＣＦ２-ＣＨ２-Ｏ-Ａ （１）
［式中、Ａは一般式（２）；
【化３】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｎは１または２を示す。）で表される基を示し、ｐは１〜３０を示し、ｑは０〜３０を示す。］で表されるパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑剤。
【請求項４】
末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルと、一般式（３）；
【化４】
（式中、Ｒは水素、Ｃ１−１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）で表されるエポキシ化合物とを反応させることを特徴とする、分子内に一般式（２）；
【化５】
（式中、Ｒは前記と同様である。ｎは１または２を示す。）で表される基を有するパーフルオロポリエーテル化合物の製造方法。
【請求項５】
支持体上に記録層および保護層をこの順に形成し、該保護層の表面に請求項２または３に記載の潤滑剤からなる潤滑層を形成した磁気ディスク。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１４３８５５（Ｐ２０１０−１４３８５５Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２２０８６（Ｐ２００８−３２２０８６）
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（０００１４６１８０）株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（０００１４６１８０）株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ (20)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]