含フッ素化合物、潤滑剤、ならびに磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法
【課題】潤滑剤として有用な含フッ素化合物であって、特定のフッ素系モノエステルモノカルボン酸と組み合わされることによって、優れた潤滑特性を有する潤滑剤を提供し得る化合物を提供する。
【解決手段】例えば、化学式（ａ１）で示される本発明の含フッ素化合物を、化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物と混合して成る潤滑剤を用いて、磁気記録媒体の潤滑剤層を形成すれば、優れた潤滑性能が持続する磁気記録媒体が得られる。
【化１】
【化２】
【解決手段】例えば、化学式（ａ１）で示される本発明の含フッ素化合物を、化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物と混合して成る潤滑剤を用いて、磁気記録媒体の潤滑剤層を形成すれば、優れた潤滑性能が持続する磁気記録媒体が得られる。
【化１】
【化２】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高精度な潤滑性が要求される精密機械もしくは精密部品等に使用する潤滑剤として有用な新規な含フッ素化合物、当該含フッ素化合物を含む潤滑剤、ならびに当該潤滑剤を使用する磁気記録媒体およびその磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録の分野においては、記録・再生機器のデジタル化、小型化および使用時間の長時間化等の高性能化に伴い、それに適した高密度磁気記録媒体の開発が活発に行なわれている。最近では塗布型磁気記録媒体に代わって、短波長記録に極めて有利な金属薄膜型磁気記録媒体が実用化されている。一般に、金属薄膜型磁気記録媒体とは、非磁性支持体上に、記録層として強磁性金属薄膜から成る磁性層を設けたテープおよびディスク等をいう。また、高密度磁気記録媒体の記録・再生に用いられる磁気記録媒体システムとしては、例えば、デジタルビデオデッキやハードディスクドライブが挙げられる。
【０００３】
デジタルビデオテープに代表される金属薄膜型磁気記録媒体においては、磁性層は極めて良好な表面性を有する、すなわち磁性層の面の粗度が小さい。そのため、磁性層と磁気ヘッドとの接触面積が増えるので、磁性層は信号の記録・再生の過程において磁気ヘッドと高速摺動する間に大きな摩擦力を受けて磨耗されやすい。磁性層の磨耗は、磁気記録媒体の走行耐久性あるいはスチル耐久性等に大きな影響を与えるため、これを低減させることは金属薄膜型磁気記録媒体の研究開発において大きな課題となっている。
【０００４】
そこで磁性層表面に潤滑剤層を設けることによって磨耗を低減し、走行耐久性およびスチル耐久性を改善しようとする試みがなされている。潤滑剤層を設ける場合、磁気記録媒体と磁気ヘッドとのスペーシングロスによる出力低下を極力抑えて高出力化を図るべく、磁性層表面の潤滑剤層は僅か数ｎｍの厚さで潤滑特性を発揮することが求められている。
【０００５】
また、一般的なハードディスクドライブにおいてはＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）方式が採用されている。ＣＳＳ方式とは、高密度磁気記録媒体であるハードディスクが停止している状態では磁気ヘッドがディスクに接触し、起動時にハードディスクが高速回転し始めると、これに伴って発生する空気流により磁気ヘッドがディスク表面から浮上し、この状態で記録・再生が行われる方式である。そして、停止時にディスクの回転が減速され、再び磁気ヘッドはハードディスクと接触するようになる。
【０００６】
このＣＳＳ方式においてはディスクの運転停止時あるいは起動開始時に磁気ヘッドがハードディスク表面を擦って走行するので、そのときに加わる摩擦力が大きな問題となっている。ハードディスクドライブの信頼性を保つにはＣＳＳ走行試験後の媒体の摩擦係数が初期と同じであることが望まれる。しかし、表面平坦性が高い、すなわち粗度の小さな磁気ディスクでは、この要求を満たすことは難しい。また、ハードディスクが高速で回転している際に、ヘッドと媒体とが衝突する、いわゆるヘッドクラッシュも解決すべき課題の１つである。そして、ヘッドクラッシュが発生する要因の一つとして、磁気記録媒体が適当な保護膜および潤滑剤層を有していないことが挙げられる。
【０００７】
そこで、磁気記録媒体に適した潤滑剤が広く検討されている。その１つとしてフッ素系化合物がある。フッ素系化合物は優れた潤滑特性を示すため、各種フッ素系化合物の使用が提案されている。（例えば、特許文献１、２、３および４等参照）
【０００８】
しかしながら、さらなる高記録密度化に伴い、ＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドの搭載ならびにコンタクト記録方式の採用等、新たな技術へ対応していくことを検討する必要がある。そのためには磁気記録媒体に用いる潤滑剤の特性をより向上させる必要がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−９２８５８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５０５３０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２４１３４９号公報
【特許文献４】
特公平６−２８７１７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体に用いられる潤滑剤に要求される特性として、低温環境を含む様々な使用環境において優れた潤滑特性を発揮すること、極めて薄く塗布しても良好な潤滑特性が維持されること、磁気記録媒体が長時間使用される場合でも潤滑特性が維持されること、磁気ヘッドへの粉付きが少ないこと、等が要求される。ここで、粉つきとは、磁気記録媒体を記録再生装置で走行させたときに、磁気ヘッドとの接触により潤滑剤が磁気記録媒体から削りとられ、削りとられた潤滑剤の粉が磁気ヘッド表面に蓄積されることをいう。
【００１１】
これまでにも、前記要求を満たすように、種々の潤滑剤が提案され、実用に供されてきた。しかしながら、磁気記録媒体の性能向上に伴って、潤滑剤に関する要求水準もより高くなっている。そのため、磁気記録媒体の分野においては、より優れた特性を有する潤滑剤が常に求められている。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、磁気記録媒体用の潤滑剤として使用するのに適した化合物であって、様々な使用条件下で優れた潤滑特性を維持するとともに、長時間の使用においても潤滑効果が持続し、且つ粉つきが少ない潤滑剤を構成し得る化合物を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第一の要旨において、本発明は特定の構造を有する含フッ素化合物を提供する。かかる化合物は一般式（ａ）で示される。
【化４】
（式中、ＸおよびＹはそれぞれ−ＯＨおよび式（ｗ）で表される基であり、Ｘが−ＯＨのときＹは式（ｗ）で表される基であり、Ｘが式（ｗ）で表される基であるときＸは−ＯＨであり、ｍは１〜６の整数であり、ｎは１〜５の整数であり、ｐ、ｑは０〜３０の整数であり、ｒは１〜１２の整数である。
【化５】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ、水素、脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方が水素である。））
【００１４】
本発明の含フッ素化合物は、一分子中に１個のカルボキシル基と、１個のエステル結合と、１個の水酸基とを有し、且つフルオロエーテルまたはフルオロポリエーテル鎖を有する。この構造により、本発明の化合物が潤滑剤、特に磁気記録媒体の潤滑剤層用の潤滑剤に含まれる場合、その磁気記録媒体は優れた潤滑特性および耐蝕性を示す。したがって、本発明はまた、上記本発明の化合物を、潤滑剤を構成する化合物として提供するものである。
【００１５】
第二の要旨において、本発明は、上記本発明の化合物を少なくとも１種含んで成る潤滑剤を提供する。本発明の潤滑剤は、特に金属薄膜型磁気記録媒体の潤滑剤層を構成するのに適している。
【００１６】
第二の要旨に係る潤滑剤は、上記一般式（ａ）で示される化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物に加えて、好ましくは、下記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含む。
【化６】
（式中、Ｒ３は脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ４はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基もしくはフルオロポリエーテル基を示し、ａは０または１であり、ｂは１〜２０の整数である。）
【００１７】
上記の潤滑剤は、一般式（ａ）で示される含フッ素化合物と、一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸を有する。これら２つの化合物を混合することで、優れた潤滑特性を得ることができる。したがって、この潤滑剤が磁気記録媒体の潤滑剤層に含まれる場合、その磁気記録媒体は優れた潤滑特性を示す。
【００１８】
第三の要旨において、本発明は、非磁性支持体の上に磁性層として形成された強磁性金属薄膜、磁性層の上に形成された保護膜および保護膜の上に形成された潤滑剤層を有する磁気記録媒体であって、潤滑剤層が本発明の潤滑剤を含む磁気記録媒体を提供する。本発明の磁気記録媒体において、潤滑剤層を構成する潤滑剤は、好ましくは、上記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物を少なくとも１種類と、上記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物を少なくとも１種類含む。
【００１９】
第四の要旨において、本発明は、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法を提供する。本発明の磁気記録媒体の製造方法は、その潤滑剤層の形成工程に特徴を有し、それ以外の工程は従来の磁気記録媒体の製造方法で用いられている工程であってよい。本発明の製造方法における潤滑剤層の形成工程は、炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合有機溶媒に、潤滑剤層を構成する化合物（即ち、潤滑剤）を溶解して調製した塗布液を保護膜上に塗布する工程を含むことを特徴とする。炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒とを組み合わせた混合溶媒を使用することにより、塗布ムラが極めて少ない均一な薄い潤滑剤層が形成され得る。したがって、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、優れた潤滑性能を有する実用信頼性の高い磁気記録媒体を得ることが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。
本発明の含フッ素化合物は一般式（ａ）で示され、同一分子内に１個のカルボキシル基と、１個のエステル結合と、１個の水酸基と、フルオロポリエーテルまたはフルオロポリエーテル鎖を有する。
【００２１】
【化７】
【００２２】
一般式（ａ）において、ＸおよびＹはそれぞれ、水酸基または式（ｗ）で表される基である。式（ｗ）で表される基は、末端にカルボキシル基を有するアシルオキシル基である。
【化８】
式（ｗ）で表される基において、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ、水素、脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方が水素である。
【００２３】
一般式（ａ）で示される化合物には、ＸおよびＹの組合せ、ならびに式（ｗ）におけるＲ１およびＲ２の組合せに応じて、下記の化合物が含まれる。
▲１▼Ｘが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が水素であり、Ｒ２が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、ＹがＯＨである。
▲２▼Ｘが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、Ｒ２が水素であり、ＹがＯＨである。
▲３▼Ｘが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１およびＲ２がともに水素であり、ＹがＯＨである。
▲４▼ＸがＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が水素であり、Ｒ２が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基である。
▲５▼ＸがＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、Ｒ２が水素である。
▲６▼ＸがＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１およびＲ２がともに水素である。
【００２４】
式（ｗ）で表される基に含まれる脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基の炭素数は、好ましくは１〜２２であり、より好ましくは８〜１８である。
【００２５】
一般式（ａ）において、ｍは１〜６の整数であり、ｎは１〜５の整数であり、ｐおよびｑはそれぞれ０〜３０の整数である。ｍはより好ましくは、２〜５の整数である。ｎはより好ましくは１〜４の整数である。（ｍ、ｎ）の好ましい組合せは（２，１）または（１，２）である。ｐはより好ましくは２〜６の整数であり、ｑはより好ましくは２〜６の整数である。ｒは１〜１２の整数である。
【００２６】
一般式（ａ）において−（ＯＣｍＦ２ｍ）ｐ（ＯＣｎＦ２ｎ）ｑ−で示される部分が１種のオキシフルオロアルキレンのみから成る場合、一般式（ａ）においてｑ＝０であるとし、一般式（ａ）で示される化合物は（ＯＣｍＦ２ｍ）のみを含むものとする。この場合、ｍは、好ましくは２である。
【００２７】
ｐおよびｑがともに０である場合、一般式（ａ）で示される化合物は、１つのエーテル結合を含むから、いわゆるフルオロエーテルを含む。ｐ≠０かつｑ＝０である場合、あるいはｐおよびｑがともに１以上の整数である場合、一般式（ａ）で示される化合物においてエーテル結合の数は２以上となり、当該化合物はフルオロポリエーテル鎖を含むこととなる。
【００２８】
一般式（ａ）において−（ＯＣｍＦ２ｍ）ｐ（ＯＣｎＦ２ｎ）ｑ−で示される部分は、２種のオキシフルオロアルキレン単位が共重合している部分に相当する。ｐおよびｑは共重合体中の各オキシフルオロアルキレン単位の数を示す。オキシフルオロアルキレン単位（ＯＣｍＦ２ｍ）とオキシフルオロアルキレン単位（ＯＣｎＦ２ｎ）とから成る共重合体は、ｐ個の（ＯＣｍＦ２ｍ）のブロックとｑ個の（ＯＣｎＦ２ｎ）のブロックとから成るブロック共重合体もしくは他のブロック共重合体、ランダム共重合体、または交互共重合体であってよい。したがって、一般式（ａ）は、−（ＯＣｍＦ２ｍ）ｐ（ＯＣｎＦ２ｎ）ｑ−で示される部分がブロック共重合体、ランダム共重合体および交互共重合体であるものを含む。
【００２９】
一般式（ａ）で示される化合物は、分子の一方の末端にカルボキシル基が位置し、他方の末端に水酸基が位置していて、カルボン酸であると同時に、アルコールでもある構造となっている。カルボキシル基は、この化合物が磁気記録媒体の潤滑剤層に含まれる場合には、この化合物が磁気記録媒体の保護膜（一般には炭素膜）に強く吸着することを確保する。水酸基は、この化合物の汎用のアルコール系有機溶剤への溶解性を向上させる役割をする。フルオロエーテルまたはフルオロポリエーテル鎖は、この化合物が磁気記録媒体の潤滑剤層に含まれる場合には、表面に露出して、優れた潤滑特性を磁気記録媒体に付与する。
【００３０】
一般式（ａ）で示される化合物は、アルキル無水コハク酸、アルケニル無水コハク酸または無水コハク酸と、フルオロアルキレンオキサイド基を有するフルオロアルキルジアルコールとをモル比で１：１の割合で混合し、加熱撹拌することによって製造される。ここで、フルオロアルキレンオキサイド基（即ち、オキシフルオロアルキレン基）とは、−Ｏ−Ｒｆ−もしくは−Ｒｆ−Ｏ−（−Ｒｆ−はフルオロアルキレン基、例えばパーフルオロアルキレン基）を指す。加熱温度は６０〜１２０℃であり、好ましくは８０〜１００℃である。加熱温度が６０℃未満であると多くの未反応物が残る傾向にある。一方、加熱温度が１００℃を越えると副生成物が生成される傾向にある。
【００３１】
使用できるアルキル無水コハク酸またはアルケニル無水コハク酸としては、メチル無水コハク酸、エチル無水コハク酸、ブチル無水コハク酸、プロピル無水コハク酸、ヘキシル無水コハク酸、ヘプチル無水コハク酸、オクチル無水コハク酸、ノニル無水コハク酸、デシル無水コハク酸、ウンデシル無水コハク酸、ドデシル無水コハク酸、トリデシル無水コハク酸、テトラデシル無水コハク酸、ペンタデシル無水コハク酸、ヘキサデシル無水コハク酸、ヘプタデシル無水コハク酸、オクタデシル無水コハク酸、ノナデシル無水コハク酸、およびイコシル無水コハク酸がある。アルキル基またはアルケニル基を有しない無水コハク酸を使用すると、式（ｗ）で表される基において、Ｒ１およびＲ２がともに水素となる。フロロアルキレンオキサイド基を有するフルオロアルキルジアルコールとしては、Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌ（商品名；Ａｕｓｉｍｏｎｔ社製）等がある。
【００３２】
混合加熱攪拌は、好ましくは適当な溶媒の存在下で実施される。溶媒は、例えば、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン、またはヘキサフルオロキシレンである。
【００３３】
得られた混合物から、減圧蒸留により溶媒を除去し、残留を有機溶媒で抽出して、目的化合物を分離する。分離した化合物は、赤外分光分析（ＩＲ）、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）および有機質量分析（ＦＤ−ＭＳ）により同定することができる。赤外分光分析により、本発明の含フッ素化合物が、アルコールの官能基としての−ＯＨ、エステル結合、およびカルボキシル基を有するものであることが確認される。
【００３４】
アルキル無水コハク酸またはアルケニル無水コハク酸を使用する場合、一般に、生成物は先に説明した▲１▼〜▲４▼の構造の化合物を含む。▲１▼〜▲４▼の構造の化合物は互いに構造異性の関係にある。▲１▼〜▲４▼の構造の化合物を含む混合物は、上述の溶媒抽出の後、例えばカラムクロマトグラフィーにより各化合物に単離できる。▲１▼〜▲４▼の構造の化合物が混合されたものは分離することなく、潤滑剤または界面活性剤として使用することができる。無水コハク酸を使用する場合には、生成物は▲５▼および▲６▼の構造の化合物を含む。▲５▼および▲６▼の構造の化合物もまた、互いに構造異性の関係にある。
【００３５】
このようにして得られる本発明の含フッ素化合物は潤滑剤を構成する材料として有用である。そして、本発明の含フッ素化合物を少なくとも１種含んで成る本発明の潤滑剤は、例えば、磁気記録媒体の潤滑剤層を構成するのに適している。以下に、本発明の含フッ素化合物を含む潤滑剤の好ましい形態を説明する。
【００３６】
本発明の潤滑剤は、一般式（ａ）で示される含フッ素化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物と、下記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むものであることが好ましい。この潤滑剤は、これらの特定の化合物に加え、必要に応じて他の既知の潤滑剤および防錆剤等を含んでもよい。
【００３７】
一般式（ｂ）で示される化合物は、同一分子内に１個のカルボキシル基と、１個のエステル結合と、１個のアルキル基またはアルケニル基からなる末端基と、１個のフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基からなる末端基を有する。
【化９】
【００３８】
一般式（ｂ）において、Ｒ３はアルキル基またはアルケニル基である。Ｒ３の炭素数は６〜３０であることが好ましく、１０〜２４であることがより好ましい。炭素数が６未満である場合、または炭素数が３０である場合、当該化合物が呈する潤滑性能が低下することがある。
【００３９】
一般式（ｂ）において、Ｒ４はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基である。Ｒ４がフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である場合、その炭素数は１〜１２であることが好ましく、６〜１０であることがより好ましい。フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基は、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基であることが好ましい。
【００４０】
Ｒ４がフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である場合、Ｒ４はフッ素化された環式炭化水素基を有していてよい。Ｒ４がフッ素化された環式炭化水素基を有するフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である化合物を含む潤滑剤を用いて磁気記録媒体の潤滑剤層を構成すると、走行耐久性をより向上させることができるとともに、粉つきをより低減させることができる。
【００４１】
フッ素化された環式炭化水素基は、一部または全部の水素がフッ素で置換された芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基、および縮合多環式炭化水素基から選択される置換基である。Ｒ４は好ましくは脂環式炭化水素基を有し、より好ましくは脂環式飽和炭化水素基（即ち、シクロアルキル基）を有する。フッ素化された環式炭化水素基は、全部の水素がフッ素で置換されていることが好ましい。環式炭化水素基は、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基の水素またはフッ素と置換する。環式炭化水素基は、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基のいずれの炭素に結合していてもよく、例えば、側鎖基として結合していてよい。環式炭化水素基は、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基の末端の炭素に結合していることが好ましい。フッ素化された環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは４〜８である。
【００４２】
Ｒ４がフルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基である場合、その分子量は約２００〜約６０００であることが好ましく、約３００〜約４０００であることがより好ましい。分子量が２００未満である場合または６０００を超える場合には、磁気記録媒体の潤滑性及び信頼性が低下する場合がある。また、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基は、パーフルオロエーテル基またはパーフルオロポリエーテル基であることが好ましい。
【００４３】
一般式（ｂ）において、ａは０または１である。ｂは０〜２０の整数であり、好ましくは０〜１２の整数である。
【００４４】
Ｒ４がフルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基である場合、Ｒ４は下記一般式（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）のいずれかで示されるものであることが好ましい。
【００４５】
一般式（ｃ）：
【化１０】
において、ｊは１以上の整数であり、好ましくは１〜８の整数である。
【００４６】
一般式（ｄ）：
【化１１】
において、ｈおよびｉは１以上の整数であり、ｈおよびｉはそれぞれ、１〜３０であることが好ましく、１〜８であることがより好ましい。
【００４７】
一般式（ｄ）において−（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｈ（ＯＣＦ２）ｉ−で示される部分は、２種のオキシフルオロアルキレン単位が共重合している部分に相当し、ｈおよびｉは共重合体中の各オキシフルオロアルキレン単位の数を示す。オキシフルオロアルキレン単位（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）とオキシフルオロアルキレン単位（ＯＣＦ２）とから成る共重合体は、ｈ個の（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）のブロックとｉ個の（ＯＣＦ２）のブロックとから成るブロック共重合体もしくは他のブロック共重合体、ランダム共重合体、または交互共重合体であってよい。したがって、一般式（ｄ）で示される基は、−（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｈ（ＯＣＦ２）ｉ−で示される部分がブロック共重合体、ランダム共重合体および交互共重合体であるものを含む。
【００４８】
一般式（ｅ）
【化１２】
において、Ｒ５はフルオロアルキル基を示し、ｕは１から６の整数であり、ｖは１から３０の整数である。Ｒ５は、好ましくはパーフルオロアルキル基である。Ｒ５の炭素数は好ましくは１〜３０であり、より好ましくは１〜８である。ｖは、より好ましくは１〜８の整数である。
【００４９】
一般式（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）におけるｊ、ｈおよびｉならびにｕおよびｖが上記の範囲外である場合、磁気記録媒体の潤滑性および保存信頼性が低下することがある。
【００５０】
一般式（ｂ）で示される化合物は、例えば特許文献４に記載されている合成法で合成できる。
【００５１】
本発明の潤滑剤において、一般式（ａ）で示される化合物と、一般式（ｂ）で示される化合物との混合比は、好ましくは重量比で１：９〜９：１の範囲内にあり、より好ましくは２：８〜８：２の範囲内にあり、さらに好ましくは３：７〜７：３の範囲内にある。
【００５２】
本発明の潤滑剤が、一般式（ａ）で示される化合物と、一般式（ｂ）で示される化合物とを含む場合、本発明の潤滑剤は、それらの化合物のみで構成されててよい。あるいは、潤滑剤は、これらの化合物以外に他の潤滑剤、防錆剤および極圧剤等が適宜含まれて成る組成物であってもよい。その場合、潤滑剤組成物において、一般式（ａ）で示される化合物と一般式（ｂ）で示される化合物とを合わせた割合は、組成物の全量に対して３０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上であることがより好ましい。一般式（ａ）で示される化合物と一般式（ｂ）で示される化合物とを合わせた割合が３０重量％未満であると、例えばこの組成物で磁気記録媒体の潤滑剤層を形成した場合、良好な潤滑特性を磁気記録媒体に付与することができない場合がある。
【００５３】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の上に磁性層として形成された強磁性金属薄膜、磁性層の上に形成された保護膜および保護膜の上に形成された潤滑剤層を有する磁気記録媒体であって、潤滑剤層が本発明の潤滑剤を含むものである。潤滑剤層中に含まれる本発明の潤滑剤の量は、潤滑剤層の表面１ｍ２当たり０．０５〜１００ｍｇであることが好ましく、０．１〜５０ｍｇであることがより好ましい。潤滑剤層にこのような少量の潤滑剤を均一に存在させるために、本発明の磁気記録媒体の潤滑剤層は次の方法で形成することが望ましい。
【００５４】
潤滑剤層は、常套の材料および手段を用いて非磁性支持体の上に強磁性金属薄膜および保護膜をこの順に形成した後、保護膜上に形成する。潤滑剤層の形成工程は、炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合溶媒に本発明の潤滑剤を溶解して調製した塗布液を保護膜上に塗布する工程、ならびに塗布した塗布液を乾燥して混合溶媒を蒸発させる工程を含む。最終的に混合溶媒が蒸発することにより、保護膜上には溶媒に溶解した潤滑剤が残って潤滑剤層を形成する。従って、塗布液を厚く塗布しても、溶媒が蒸発することにより、保護膜上には均一で非常に薄い潤滑剤層、すなわち少量の潤滑剤が保護膜を均一に被覆した潤滑剤層が形成される。
【００５５】
本発明で使用できる炭化水素系溶媒は、例えば、トルエン、ヘキサン、へプタン、オクタン、ノナン、キシレンおよびケトン等である。本発明で使用できるアルコール系溶媒は、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコールおよびブチルアルコール等の低級アルコールである。混合有機溶媒は、具体的には、トルエンとイソプロピルアルコールの混合溶媒、ヘキサンとイソプロピルアルコールの混合溶媒、またはヘプタンとイソプロピルアルコールの混合溶媒であることが好ましい。アルコール系溶媒の割合が大きすぎると塗布ムラが生じやすく、一方、炭化水素系溶媒の割合が大きすぎるとコスト面で不利であるため、両者は、混合割合が重量比で１：９〜９：１の範囲、好ましくは３：７〜７：３の範囲となるように混合して使用することが好ましい。
【００５６】
塗布液の濃度および塗布厚は、溶媒が蒸発した後に保護膜上に形成される潤滑剤層が所望の厚さになるように塗布する。一般には、潤滑剤の濃度が１００〜１００００ｐｐｍである塗布液を、１０〜１００μｍの厚さとなるように塗布することが好ましい。
【００５７】
上記混合溶媒を用いて潤滑剤層を形成する方法としては、バーコーティング法、グラビアコーティング法、リバースロールコーティング法、ダイコーティング法、ディップコーティング法およびスピンコーティング法等の湿式塗布法ならびに有機蒸着法があり、いずれの方法を採用してもよい。
【００５８】
塗布液を塗布した後、乾燥処理して有機溶媒を蒸発させると、保護膜上に潤滑剤層が形成される。乾燥処理は、加熱あるいは自然乾燥によって実施することができる。そして、最終的に得られる潤滑剤層の厚さは３〜５ｎｍ程度とすることが好ましい。ただし、潤滑剤の組成に応じて潤滑剤層の厚さの最適範囲が存在するため、潤滑剤層の厚さは必ずしもこの範囲に限定されるものではない。
【００５９】
このように、所定の混合有機溶媒を用いることにより、塗布ムラのない均一な厚さの潤滑剤層が得られ、しかも溶媒が最終的に蒸発した後には数ｎｍという非常に薄い潤滑剤層を形成することができる。その結果、優れた潤滑性能を有する実用信頼性の高い磁気記録媒体が得られる。
【００６０】
先に述べたとおり、本発明の磁気記録媒体は、潤滑剤層以外の層に関しては、常套の材料および手段を採用して形成することができる。
【００６１】
例えば、非磁性支持体は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、芳香族ポリアミド、もしくは芳香族ポリイミドからなるフィルム；ポリ塩化ビニルもしくはポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂からなるフィルム；ポリカーボネート、ガラス、セラミック、アルミニウムもしくは銅等の金属、アルミニウム合金もしくはチタン合金等の軽金属、または単結晶シリコン等から成る基板；あるいは紙であってよい。非磁性支持体としてアルミニウム合金から成る基板またはガラス基板等の剛性の大きい基板を使用する場合には、アルマイト処理等により基板表面に酸化被膜やＮｉ−Ｐ被膜等を形成してその表面を硬くしてもよい。
【００６２】
非磁性支持体の強磁性金属薄膜が形成される表面（即ち、磁性層と接する側の面）には、実用信頼性と良好なＲＦ出力値とを両立するために、直径２０〜７００ｎｍ、高さ５〜７０ｎｍの突起形成処理が施されていることが望ましい。突起は、具体的には、例えば、ＳｉＯ２またはＺｎＯ等の無機物質から成る超微粒子、あるいはイミド等の有機物質から成る超微粒子を非磁性支持体の表面に分散し固着させることにより形成される。あるいは、突起はそのような微粒子を含む高分子材料をフィルムに成形することにより形成される。
【００６３】
本発明の磁気記録媒体において、磁性層は強磁性金属薄膜である。磁性層に適した強磁性金属としては、Ｆｅ系金属、Ｃｏ系金属、およびＮｉ系金属がある。本発明においてはＣｏ系金属で磁性層を形成することが特に好ましい。ここで、「Ｃｏ系金属」とは、コバルト、およびコバルトを主成分として好ましくは５０原子％以上含む合金をいう。「Ｆｅ系金属」および「Ｎｉ系金属」も同様である。
【００６４】
強磁性金属薄膜は、具体的には、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉ、ならびにＣｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、Ｃｏ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−ＣｒおよびＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の合金から選択される１または複数の材料で形成される。強磁性金属薄膜は酸素を含んでいてよく、酸素はこれらの金属または合金の酸化物の形態で含まれていてよい。強磁性金属薄膜は、単層膜の形態であってもよく、あるいは多層膜の形態であってもよい。
【００６５】
強磁性金属薄膜はイオンプレーティング法、スパッタリング法または電子ビーム蒸着法等で形成することができる。強磁性金属薄膜を酸素雰囲気下で形成すれば、強磁性金属薄膜に酸素が含まれることとなる。強磁性金属薄膜の厚さは一般に３０ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００６６】
保護膜は、好ましくは炭素膜である。炭素膜は、ビッカース硬度が約２．４５×１０４Ｎ／ｍｍ２（約２５００ｋｇ／ｍｍ２）と高く、磁気記録媒体のダメージを潤滑剤層と共に防止する。実用信頼性と出力とのバランスを考慮すれば、その厚さは１〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００６７】
炭素膜は、炭化水素ガスのみ、または炭化水素ガスと不活性ガスとの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により形成されるグラファイト状カーボンもしくはダイヤモンドライクカーボンであることが好ましい。ダイヤモンドライクカーボンは適度な硬度を有し、磁気ヘッドを損傷することなく磁気記録媒体の損傷を抑制し得ることから、最も好ましい材料である。
【００６８】
炭素膜は、具体的には、真空容器中に炭化水素ガスまたは炭化水素ガスとアルゴン等の不活性ガスの混合ガスを導入し、容器内の圧力を０．１３〜１３０Ｐａに保った状態で真空容器内部で放電を発生させ、炭化水素ガスのプラズマを発生させることにより、強磁性金属薄膜上に形成する。放電形式は外部電極方式および内部電極方式のいずれでもよく、放電周波数は実験的に決めることができる。また、非磁性支持体側に配置される電極に０ｋＶから−３ｋＶの電圧を印加することによって、炭素膜の硬度を増大させることができ、また、炭素膜と強磁性金属薄膜との密着性を向上させることができる。炭化水素ガスとしては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンまたはベンゼン等を用いることができる。
【００６９】
なお、硬質の炭素膜を形成するためには、放電エネルギーを大きくすることが望ましく、併せて非磁性支持体の温度を高温に維持することが望ましい。例えば、放電エネルギーは、交流電流、例えば高周波電流と直流電流を重畳して実効値を６００Ｖ以上にすることが望ましい。
【００７０】
本発明においては、炭素膜の表層部に含窒素プラズマ重合膜を形成し、潤滑剤層が炭素膜の含窒素プラズマ重合膜上に形成されていることが好ましい。含窒素プラズマ重合により炭素膜の表層部にアミノ基が存在することとなり、その結果、潤滑剤層と炭素膜との間の付着強度がより大きくなり、磁気記録媒体の耐久性がより向上することとなる。そして、潤滑剤層に特定の含フッ素化合物等を含有させることと相俟って、電磁変換特性が損なわれることなく優れた潤滑性能を有し、走行耐久性、スチル耐久性および耐蝕性が向上し、かつ粉つきの少ない実用信頼性の高い磁気記録媒体が得られる。
【００７１】
含窒素プラズマ重合膜は、真空容器中にプロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミンもしくはテトラメチレンジアミン等のアミン化合物をガス化して導入し、容器内の圧力を０．１３〜１３０Ｐａに保った状態で、真空容器内部に高周波放電を生じさせて形成する。含窒素プラズマ重合膜を形成することにより上記特定の含フッ素化合物を含む潤滑剤の化学吸着力が向上し、その結果、潤滑剤層と炭素膜との間の付着強度が向上する。含窒素プラズマ重合膜の膜厚は３ｎｍ未満が適当であり、これよりも含窒素プラズマ重合膜が厚い場合には炭素膜の保護効果が低下する。なお、炭素膜の表層部に含窒素プラズマ重合膜を形成する方法は、米国特許第５５４０９５７号および第５６３７３９３号に開示されており、この引用によりこれらの特許に開示された内容は本明細書の一部を構成する。
【００７２】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層が形成された面とは反対の面にバックコート層を有してよい。バックコート層は、ポリウレタン、ニトロセルロース、ポリエステル、カーボンおよび炭酸カルシウム等から選ばれる１つもしくは複数の材料により形成される層であってよく、あるいは、金属、金属酸化物または合金から成る薄膜であってよい。バックコート層の厚さは約５０〜５００ｎｍとすることが好ましい。
【００７３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
＜化合物（ａ１）の合成＞
下記の化学式（ａ１）で示される化合物を合成した。
【化１３】
化学式（ａ１）で示される化合物は、一般式（ａ）において、Ｘが式（ｗ）で示される基であり、Ｙが−ＯＨであり、ｍ＝２、ｎ＝１、ｐ＝３、ｑ＝４、ｒ＝１である。さらに、式（ｗ）で示される基において、Ｒ１は水素であり、Ｒ２は炭素数８のオクチル基である。
【００７５】
化学式（ａ１）で示される化合物の製造方法を説明する。出発原料は化学式（ｆ１）で示されるオクチル無水コハク酸２１．２ｇ（０．１０モル）と化学式（ｇ１）で示されるＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌ（商品名；Ａｕｓｉｍｏｎｔ社製）７９．０ｇ（０．１０モル）である。
【００７６】
【化１４】
【００７７】
【化１５】
【００７８】
上記の原料とノルマルオクタン５００ｍｌとを撹拌翼を備えた１リットルのフラスコに投入し、８０℃にて２４時間攪拌して反応させた。反応終了後、ノルマルオクタンを留去し、反応混合物をアセトンに溶解し、−１０℃に冷却して未反応のオクチル無水コハク酸を除去した。さらに、反応混合物をメタノールに溶解して同様の処理を実施し、未反応のＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌを除去して透明液体９９ｇを得た。この透明液体はＩＲ、ＧＰＣおよびＦＤ−ＭＳにより、出発原料および副生成物を含まない化学式（ａ１）で示される化合物であることが確認された。この化合物の赤外スペクトルを図１に示すとともに、ＩＲ吸収スペクトル、ならびにＧＰＣおよびＦＤ−ＭＳから判った事項を以下にまとめる。
【００７９】
ＩＲ；酸無水物の１，７７５ｃｍ−１の吸収ピーク消滅、カルボン酸の１，７０５ｃｍ−１、エステルの１，７６０ｃｍ−１の吸収ピーク、およびアルコールの３，３３０ｃｍ−１の吸収ピーク出現。
ＧＰＣ；Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌ、オクチル無水コハク酸検出されず。
ＦＤ−ＭＳ；ｍ／ｅ １，００２に主ピーク有り。
【００８０】
上記においては、化学式（ａ１）のみを得られた生成物として示しているが、上記の方法で製造した生成物は、それに加えて、下記化学式（ａ１’）で示される化合物、下記化学式（ａ１”）で示される化合物、および下記化学式（ａ１’’’）で示される化合物を含む混合物として得られる。化学式（ａ１’）で示される化合物は、Ｘが式（ｗ）で示される基であって、Ｒ１がオクチル基であり、Ｒ２が水素であり、Ｙが−ＯＨである。化学式（ａ１”）で示される化合物は、Ｘが−ＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で示される基であって、Ｒ１が水素であり、Ｒ２がオクチル基である。化学式（ａ１’’’）で示される化合物は、Ｘが−ＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で示される基であって、Ｒ１がオクチル基であり、Ｒ２が水素である。上記ＩＲ、ＧＰＣおよびＭＳは化学式（ａ１）で示される化合物を単離して測定したものである。
【００８１】
【化１６】
【００８２】
【化１７】
【００８３】
【化１８】
【００８４】
化学式（ａ１’）、（ａ１”）および（ａ’’’）で示される化合物もまた、化学式（ａ１）で示される化合物と同じ性質を有し、潤滑剤として有用である。化学式（ａ１）、（ａ１’）、（ａ１”）および（ａ’’’）で示される化合物は、互いに構造異性の関係にある。これらの化合物は上記の製造方法に従って製造した場合に、生成物中に含まれる。これらの化合物は、それぞれ単離して潤滑剤として使用してよい。あるいは、化学式（ａ１）、（ａ１’）、（ａ１”）および（ａ’’’）で示される化合物を分離することなく、生成物（即ち構造異性体を含む混合物）をそのまま潤滑剤として使用してよい。
【００８５】
＜化合物（ａ２）〜（ａ５）の合成＞
オクチル無水コハク酸に代えて、化学式（ｆ２）、（ｆ３）および（ｆ４）で示される化合物をそれぞれ用い、化学式（ａ１）で示される化合物の製造方法と同じ方法で、化学式（ａ２）、（ａ３）および（ａ４）で示される化合物を製造した。下記の化学式（ａ２）〜（ａ４）で示される化合物は、実際の合成においては構造異性体とともに得られる。
【００８６】
【化１９】
【００８７】
【化２０】
【００８８】
【化２１】
【００８９】
【化２２】
【００９０】
【化２３】
【００９１】
【化２４】
【００９２】
実施例２〜６において、本発明の磁気記録媒体の実施例を説明する。
【００９３】
（実施例２）
非磁性支持体として、表面に粒状突起を有するポリエステルフィルムを用意した。具体的には、▲１▼シリカ微粒子を含む高分子材料をフィルムに成形することにより形成された勾配のゆるやかな突起（平均高さ７ｎｍ、直径１μｍ）を１００μｍ２当たり数個有し、かつ▲２▼直径１５ｎｍのシリカコロイド粒子が紫外線硬化エポキシ樹脂でポリエステルフィルム表面に固着されて形成された急峻な突起を１ｍｍ２当り１×１０７個有するポリエステルフィルムを使用した。本実施例で使用したポリエステルフィルムは、重合触媒の残さに由来する微粒子によってフィルム表面に形成される比較的大きな突起の数が極めて少ないものであった。
【００９４】
ポリエステルフィルムの粒状突起が形成された面に、連続真空斜め蒸着法によりＣｏから成る強磁性金属薄膜（膜厚１００ｎｍ）を微量の酸素の存在下で形成した。強磁性金属薄膜中の酸素含有量は原子分率で５％であった。
【００９５】
次に、強磁性金属薄膜の上に、プラズマＣＶＤ法によってダイヤモンドライクカーボンから成る厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。保護膜は、真空容器中にヘキサンガスとアルゴンガスとを４：１の比（圧力比）で混合したガスを導入し、トータルガス圧を３９Ｐａに保ちながら、周波数２０ｋＨｚ、電圧１５００Ｖの交流と１０００Ｖの直流を重畳し、これを放電管内の電極に印加することにより形成した。さらに、炭素膜上にプロピルアミンガスを導入し、６．５Ｐａの圧力を保った状態で１０ｋＨｚの高周波プラズマ処理を行い、炭素膜の表層部に厚さ２．５ｎｍの含窒素プラズマ重合膜を形成した。
【００９６】
続いて、上記化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物を、イソプロピルアルコールとトルエンとの混合有機溶媒（重量比１：１）に溶解して塗布液を調製した。調製した塗布液をリバースロールコータを用いて保護膜上に湿式塗布法で塗布した後、乾燥処理して溶媒を蒸発させた。最終的に保護膜上には、潤滑剤を表面１ｍ２あたり７ｍｇ含有する潤滑剤層が形成された。
【００９７】
次いで、非磁性支持体の磁性層が形成された面とは反対側の面（即ち、裏面）に、ポリウレタン、ニトロセルロースおよびカーボンブラックより構成された固形分３０％のメチルエチルケトン／トルエン／シクロヘキサノン溶液をリバースロールコータにより塗布して、乾燥後の厚さが約５００ｎｍのバックコート層を形成した。その後、これを所定幅に裁断して磁気テープを作製した。
【００９８】
（実施例３）
上記化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物と、下記化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを１：１（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【００９９】
【化２５】
【０１００】
（実施例４）
上記化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物と、上記化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを７：３（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１０１】
（実施例５）
化学式（ａ５）で示される含フッ素化合物と、下記化学式（ｂ２）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを４：６（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。化学式（ａ５）で示される化合物は、オクタデシル無水コハク酸とＨＯ−ＣＨ２ＣＦ２（ＯＣ２Ｆ４）４（ＯＣＦ２）６ＯＣＦ２ＣＨ２−ＯＨで示されるジアルコールを用いて、化学式（ａ１）と同様にして合成したものである。
【０１０２】
【化２６】
【０１０３】
【化２７】
【０１０４】
（実施例６）
化学式（ａ２’）で示される含フッ素化合物と、化学式（ｂ２）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを１：１（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。化学式（ａ２’）で示される含フッ素化合物は、上記化学式（ａ２）で示される化合物の構造異性体であり、化学式（ａ２）で示される化合物の合成により得られた構造異性体の混合物から、単離して得たものである。
【０１０５】
【化２８】
【０１０６】
（実施例７）
上記化学式（ａ６）で示される含フッ素化合物と、下記化学式（ｂ３）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを１：１（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１０７】
【化２９】
【０１０８】
（比較例１）
化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸のみを潤滑剤として使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１０９】
（比較例２）
公知の潤滑剤である化学式（ｘ１）で示される化合物を使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１１０】
【化３０】
【０１１１】
（比較例３）
公知の潤滑剤である化学式（ｘ２）で示される化合物を使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１１２】
【化３１】
【０１１３】
（比較例４）
公知の潤滑剤である化学式（ｘ３）で示される化合物を使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１１４】
【化３２】
【０１１５】
実施例２〜７および比較例１〜４で得られた磁気テープ試料について、それぞれ下記の評価を行った。
【０１１６】
（Ｉ）走行性試験
各試料を、巻き付け角９０°でステンレスのガイドピンに巻き付け、テンション０．２Ｎの条件で試料を１８ｍｍ／秒の速度で巻き出し、同じ速度で巻き取り、巻き取り側においてテンションを測定した。巻き取り側のテンションと巻き出し側のテンションとの比からオイラーの式より動摩擦係数を計算して求めた。摩擦係数は巻き出し、巻取りをセットで１パスとし１００パス目および１０００パス目における摩擦係数を計算した。走行性試験は、２３℃、６０％ＲＨの環境下で実施した。
【０１１７】
（ＩＩ）スチル寿命試験
スチル寿命は、スチル寿命測定用に改造した市販デジタルＶＴＲ（松下電器産業（株）製、商品名ＮＶ−ＤＪ１）を用い、３℃、５％ＲＨの環境下で測定した。スチル寿命は初期から出力が６ｄＢ低下するまでの時間（分）で示す。
【０１１８】
（ＩＩＩ）耐久性試験
耐久性は、ヘッド目詰まりおよび粉つきで評価した。ＲＦ（高周波）出力測定用に改造した市販デジタルＶＴＲ（松下電器産業（株）製、ＮＶ−ＤＪ１）を用い、各試料を２３℃、６０％ＲＨの環境下で１００パス、１３３時間繰り返し再生を行い、再生中のＲＦ出力からヘッド目詰まりを測定した。この繰り返し再生中、ＲＦ出力が６ｄＢ以上低下したときにヘッド目詰まりが発生したものとし、そのような低下が測定された時間を合計した時間をヘッド目詰まりとした。また、繰り返し再生後の磁気ヘッドを光学顕微鏡を用いて観察し、磁気ヘッドに付着している粉つきを観察した。粉つきは５段階で評価し、粉つきがほとんど見られないレベルを５、粉つきがヘッド面積に対し３０％以下であり出力に影響しないレベルを４、粉つきがヘッド面積に対し５０％以下であり出力に影響しないレベルを３、粉つきがヘッド面積に対し５０％以下であり出力に影響するレベルを２、粉つきがヘッド面積に対し５０％以上であるレベルを１とした。
【０１１９】
（ＩＶ）高温高湿保存性試験
高温高湿下での保存性を評価するために、次の手順で試験を実施した。作成した各試料を、５０℃、８０％ＲＨの環境下で１０日間放置（即ち、保存）した。保存後の表面状態を光学顕微鏡で観察することにより、各試料の錆の発生状態を調べた。錆の発生が多いほど、耐蝕性に劣り、高温高湿下での保存特性が劣ると評価される。錆の発生度合いは、４段階で評価し、錆が発生せず表面状態が非常に良いものを「Ｖｅｒｙ ｇｏｏｄ」、錆の発生が殆ど認められず表面状態が良好なものを「Ｇｏｏｄ」、錆が発生したものを「Ｂａｄ」、錆の発生が極めて多かったものを「Ｖｅｒｙ ｂａｄ」とした。
各試験の評価結果を表１に示す。
【０１２０】
【表１】
【０１２１】
表１から明らかなように、本発明の含フッ素化合物を含む潤滑剤で磁気記録媒体の潤滑剤層を構成した実施例２〜７の試料は、高温高湿下における保存特性に優れ、また、摩擦係数およびスチル寿命等の他の性能も、比較例１〜４の試料と比較して良好であった。また、本発明の含フッ素化合物と特定のフッ素系モノエステルモノカルボン酸を使用した実施例３〜７の試料はいずれも、常温常湿や低温低湿等の環境下において、摩擦係数がより小さく、スチル寿命がより長く、ヘッド目詰まり時間がより短く、ヘッド粉つきもより少なかった。この結果より、本発明の含フッ素化合物と一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸との組合せによって、より優れた潤滑特性が得られることが判る。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明の含フッ素化合物は、優れた潤滑性能を示し潤滑剤として有用である。したがって、本発明の潤滑剤は、様々な機械、装置もしくは部品の潤滑剤として有用なものであり、特に磁気記録媒体用の潤滑剤として有用である。本発明の化合物はまた、界面活性剤としても有用なものである。
【０１２３】
本発明の含フッ素化合物はまた、特定のフッ素系モノエステルモノカルボン酸と組み合わされることによって、より優れた潤滑特性を発揮する潤滑剤を構成し得る。そのような潤滑剤を、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜、保護膜および潤滑剤層がこの順に設けられて成る磁気記録媒体の潤滑剤層に用いることで、様々な使用条件下において優れた潤滑性を維持し、長時間使用された場合でも潤滑剤による潤滑効果が持続され、且つ粉つきが少ない磁気記録媒体、即ち優れた走行性および耐久性を示す磁気記録媒体が得られる。また、本発明の化合物を含む潤滑剤を使用すれば、耐蝕性に優れた磁気記録媒体が得られる。これらの特性を有する本発明の磁気記録媒体は、特にデジタルビデオテープレコーダやＨＤＤで用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で合成した化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物の赤外分光分析の結果を示すグラフである。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高精度な潤滑性が要求される精密機械もしくは精密部品等に使用する潤滑剤として有用な新規な含フッ素化合物、当該含フッ素化合物を含む潤滑剤、ならびに当該潤滑剤を使用する磁気記録媒体およびその磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録の分野においては、記録・再生機器のデジタル化、小型化および使用時間の長時間化等の高性能化に伴い、それに適した高密度磁気記録媒体の開発が活発に行なわれている。最近では塗布型磁気記録媒体に代わって、短波長記録に極めて有利な金属薄膜型磁気記録媒体が実用化されている。一般に、金属薄膜型磁気記録媒体とは、非磁性支持体上に、記録層として強磁性金属薄膜から成る磁性層を設けたテープおよびディスク等をいう。また、高密度磁気記録媒体の記録・再生に用いられる磁気記録媒体システムとしては、例えば、デジタルビデオデッキやハードディスクドライブが挙げられる。
【０００３】
デジタルビデオテープに代表される金属薄膜型磁気記録媒体においては、磁性層は極めて良好な表面性を有する、すなわち磁性層の面の粗度が小さい。そのため、磁性層と磁気ヘッドとの接触面積が増えるので、磁性層は信号の記録・再生の過程において磁気ヘッドと高速摺動する間に大きな摩擦力を受けて磨耗されやすい。磁性層の磨耗は、磁気記録媒体の走行耐久性あるいはスチル耐久性等に大きな影響を与えるため、これを低減させることは金属薄膜型磁気記録媒体の研究開発において大きな課題となっている。
【０００４】
そこで磁性層表面に潤滑剤層を設けることによって磨耗を低減し、走行耐久性およびスチル耐久性を改善しようとする試みがなされている。潤滑剤層を設ける場合、磁気記録媒体と磁気ヘッドとのスペーシングロスによる出力低下を極力抑えて高出力化を図るべく、磁性層表面の潤滑剤層は僅か数ｎｍの厚さで潤滑特性を発揮することが求められている。
【０００５】
また、一般的なハードディスクドライブにおいてはＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）方式が採用されている。ＣＳＳ方式とは、高密度磁気記録媒体であるハードディスクが停止している状態では磁気ヘッドがディスクに接触し、起動時にハードディスクが高速回転し始めると、これに伴って発生する空気流により磁気ヘッドがディスク表面から浮上し、この状態で記録・再生が行われる方式である。そして、停止時にディスクの回転が減速され、再び磁気ヘッドはハードディスクと接触するようになる。
【０００６】
このＣＳＳ方式においてはディスクの運転停止時あるいは起動開始時に磁気ヘッドがハードディスク表面を擦って走行するので、そのときに加わる摩擦力が大きな問題となっている。ハードディスクドライブの信頼性を保つにはＣＳＳ走行試験後の媒体の摩擦係数が初期と同じであることが望まれる。しかし、表面平坦性が高い、すなわち粗度の小さな磁気ディスクでは、この要求を満たすことは難しい。また、ハードディスクが高速で回転している際に、ヘッドと媒体とが衝突する、いわゆるヘッドクラッシュも解決すべき課題の１つである。そして、ヘッドクラッシュが発生する要因の一つとして、磁気記録媒体が適当な保護膜および潤滑剤層を有していないことが挙げられる。
【０００７】
そこで、磁気記録媒体に適した潤滑剤が広く検討されている。その１つとしてフッ素系化合物がある。フッ素系化合物は優れた潤滑特性を示すため、各種フッ素系化合物の使用が提案されている。（例えば、特許文献１、２、３および４等参照）
【０００８】
しかしながら、さらなる高記録密度化に伴い、ＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドの搭載ならびにコンタクト記録方式の採用等、新たな技術へ対応していくことを検討する必要がある。そのためには磁気記録媒体に用いる潤滑剤の特性をより向上させる必要がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−９２８５８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５０５３０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２４１３４９号公報
【特許文献４】
特公平６−２８７１７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体に用いられる潤滑剤に要求される特性として、低温環境を含む様々な使用環境において優れた潤滑特性を発揮すること、極めて薄く塗布しても良好な潤滑特性が維持されること、磁気記録媒体が長時間使用される場合でも潤滑特性が維持されること、磁気ヘッドへの粉付きが少ないこと、等が要求される。ここで、粉つきとは、磁気記録媒体を記録再生装置で走行させたときに、磁気ヘッドとの接触により潤滑剤が磁気記録媒体から削りとられ、削りとられた潤滑剤の粉が磁気ヘッド表面に蓄積されることをいう。
【００１１】
これまでにも、前記要求を満たすように、種々の潤滑剤が提案され、実用に供されてきた。しかしながら、磁気記録媒体の性能向上に伴って、潤滑剤に関する要求水準もより高くなっている。そのため、磁気記録媒体の分野においては、より優れた特性を有する潤滑剤が常に求められている。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、磁気記録媒体用の潤滑剤として使用するのに適した化合物であって、様々な使用条件下で優れた潤滑特性を維持するとともに、長時間の使用においても潤滑効果が持続し、且つ粉つきが少ない潤滑剤を構成し得る化合物を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第一の要旨において、本発明は特定の構造を有する含フッ素化合物を提供する。かかる化合物は一般式（ａ）で示される。
【化４】
（式中、ＸおよびＹはそれぞれ−ＯＨおよび式（ｗ）で表される基であり、Ｘが−ＯＨのときＹは式（ｗ）で表される基であり、Ｘが式（ｗ）で表される基であるときＸは−ＯＨであり、ｍは１〜６の整数であり、ｎは１〜５の整数であり、ｐ、ｑは０〜３０の整数であり、ｒは１〜１２の整数である。
【化５】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ、水素、脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方が水素である。））
【００１４】
本発明の含フッ素化合物は、一分子中に１個のカルボキシル基と、１個のエステル結合と、１個の水酸基とを有し、且つフルオロエーテルまたはフルオロポリエーテル鎖を有する。この構造により、本発明の化合物が潤滑剤、特に磁気記録媒体の潤滑剤層用の潤滑剤に含まれる場合、その磁気記録媒体は優れた潤滑特性および耐蝕性を示す。したがって、本発明はまた、上記本発明の化合物を、潤滑剤を構成する化合物として提供するものである。
【００１５】
第二の要旨において、本発明は、上記本発明の化合物を少なくとも１種含んで成る潤滑剤を提供する。本発明の潤滑剤は、特に金属薄膜型磁気記録媒体の潤滑剤層を構成するのに適している。
【００１６】
第二の要旨に係る潤滑剤は、上記一般式（ａ）で示される化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物に加えて、好ましくは、下記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含む。
【化６】
（式中、Ｒ３は脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ４はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基もしくはフルオロポリエーテル基を示し、ａは０または１であり、ｂは１〜２０の整数である。）
【００１７】
上記の潤滑剤は、一般式（ａ）で示される含フッ素化合物と、一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸を有する。これら２つの化合物を混合することで、優れた潤滑特性を得ることができる。したがって、この潤滑剤が磁気記録媒体の潤滑剤層に含まれる場合、その磁気記録媒体は優れた潤滑特性を示す。
【００１８】
第三の要旨において、本発明は、非磁性支持体の上に磁性層として形成された強磁性金属薄膜、磁性層の上に形成された保護膜および保護膜の上に形成された潤滑剤層を有する磁気記録媒体であって、潤滑剤層が本発明の潤滑剤を含む磁気記録媒体を提供する。本発明の磁気記録媒体において、潤滑剤層を構成する潤滑剤は、好ましくは、上記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物を少なくとも１種類と、上記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物を少なくとも１種類含む。
【００１９】
第四の要旨において、本発明は、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法を提供する。本発明の磁気記録媒体の製造方法は、その潤滑剤層の形成工程に特徴を有し、それ以外の工程は従来の磁気記録媒体の製造方法で用いられている工程であってよい。本発明の製造方法における潤滑剤層の形成工程は、炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合有機溶媒に、潤滑剤層を構成する化合物（即ち、潤滑剤）を溶解して調製した塗布液を保護膜上に塗布する工程を含むことを特徴とする。炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒とを組み合わせた混合溶媒を使用することにより、塗布ムラが極めて少ない均一な薄い潤滑剤層が形成され得る。したがって、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、優れた潤滑性能を有する実用信頼性の高い磁気記録媒体を得ることが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。
本発明の含フッ素化合物は一般式（ａ）で示され、同一分子内に１個のカルボキシル基と、１個のエステル結合と、１個の水酸基と、フルオロポリエーテルまたはフルオロポリエーテル鎖を有する。
【００２１】
【化７】
【００２２】
一般式（ａ）において、ＸおよびＹはそれぞれ、水酸基または式（ｗ）で表される基である。式（ｗ）で表される基は、末端にカルボキシル基を有するアシルオキシル基である。
【化８】
式（ｗ）で表される基において、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ、水素、脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方が水素である。
【００２３】
一般式（ａ）で示される化合物には、ＸおよびＹの組合せ、ならびに式（ｗ）におけるＲ１およびＲ２の組合せに応じて、下記の化合物が含まれる。
▲１▼Ｘが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が水素であり、Ｒ２が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、ＹがＯＨである。
▲２▼Ｘが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、Ｒ２が水素であり、ＹがＯＨである。
▲３▼Ｘが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１およびＲ２がともに水素であり、ＹがＯＨである。
▲４▼ＸがＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が水素であり、Ｒ２が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基である。
▲５▼ＸがＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１が脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、Ｒ２が水素である。
▲６▼ＸがＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で表される基であり、式（ｗ）において、Ｒ１およびＲ２がともに水素である。
【００２４】
式（ｗ）で表される基に含まれる脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基の炭素数は、好ましくは１〜２２であり、より好ましくは８〜１８である。
【００２５】
一般式（ａ）において、ｍは１〜６の整数であり、ｎは１〜５の整数であり、ｐおよびｑはそれぞれ０〜３０の整数である。ｍはより好ましくは、２〜５の整数である。ｎはより好ましくは１〜４の整数である。（ｍ、ｎ）の好ましい組合せは（２，１）または（１，２）である。ｐはより好ましくは２〜６の整数であり、ｑはより好ましくは２〜６の整数である。ｒは１〜１２の整数である。
【００２６】
一般式（ａ）において−（ＯＣｍＦ２ｍ）ｐ（ＯＣｎＦ２ｎ）ｑ−で示される部分が１種のオキシフルオロアルキレンのみから成る場合、一般式（ａ）においてｑ＝０であるとし、一般式（ａ）で示される化合物は（ＯＣｍＦ２ｍ）のみを含むものとする。この場合、ｍは、好ましくは２である。
【００２７】
ｐおよびｑがともに０である場合、一般式（ａ）で示される化合物は、１つのエーテル結合を含むから、いわゆるフルオロエーテルを含む。ｐ≠０かつｑ＝０である場合、あるいはｐおよびｑがともに１以上の整数である場合、一般式（ａ）で示される化合物においてエーテル結合の数は２以上となり、当該化合物はフルオロポリエーテル鎖を含むこととなる。
【００２８】
一般式（ａ）において−（ＯＣｍＦ２ｍ）ｐ（ＯＣｎＦ２ｎ）ｑ−で示される部分は、２種のオキシフルオロアルキレン単位が共重合している部分に相当する。ｐおよびｑは共重合体中の各オキシフルオロアルキレン単位の数を示す。オキシフルオロアルキレン単位（ＯＣｍＦ２ｍ）とオキシフルオロアルキレン単位（ＯＣｎＦ２ｎ）とから成る共重合体は、ｐ個の（ＯＣｍＦ２ｍ）のブロックとｑ個の（ＯＣｎＦ２ｎ）のブロックとから成るブロック共重合体もしくは他のブロック共重合体、ランダム共重合体、または交互共重合体であってよい。したがって、一般式（ａ）は、−（ＯＣｍＦ２ｍ）ｐ（ＯＣｎＦ２ｎ）ｑ−で示される部分がブロック共重合体、ランダム共重合体および交互共重合体であるものを含む。
【００２９】
一般式（ａ）で示される化合物は、分子の一方の末端にカルボキシル基が位置し、他方の末端に水酸基が位置していて、カルボン酸であると同時に、アルコールでもある構造となっている。カルボキシル基は、この化合物が磁気記録媒体の潤滑剤層に含まれる場合には、この化合物が磁気記録媒体の保護膜（一般には炭素膜）に強く吸着することを確保する。水酸基は、この化合物の汎用のアルコール系有機溶剤への溶解性を向上させる役割をする。フルオロエーテルまたはフルオロポリエーテル鎖は、この化合物が磁気記録媒体の潤滑剤層に含まれる場合には、表面に露出して、優れた潤滑特性を磁気記録媒体に付与する。
【００３０】
一般式（ａ）で示される化合物は、アルキル無水コハク酸、アルケニル無水コハク酸または無水コハク酸と、フルオロアルキレンオキサイド基を有するフルオロアルキルジアルコールとをモル比で１：１の割合で混合し、加熱撹拌することによって製造される。ここで、フルオロアルキレンオキサイド基（即ち、オキシフルオロアルキレン基）とは、−Ｏ−Ｒｆ−もしくは−Ｒｆ−Ｏ−（−Ｒｆ−はフルオロアルキレン基、例えばパーフルオロアルキレン基）を指す。加熱温度は６０〜１２０℃であり、好ましくは８０〜１００℃である。加熱温度が６０℃未満であると多くの未反応物が残る傾向にある。一方、加熱温度が１００℃を越えると副生成物が生成される傾向にある。
【００３１】
使用できるアルキル無水コハク酸またはアルケニル無水コハク酸としては、メチル無水コハク酸、エチル無水コハク酸、ブチル無水コハク酸、プロピル無水コハク酸、ヘキシル無水コハク酸、ヘプチル無水コハク酸、オクチル無水コハク酸、ノニル無水コハク酸、デシル無水コハク酸、ウンデシル無水コハク酸、ドデシル無水コハク酸、トリデシル無水コハク酸、テトラデシル無水コハク酸、ペンタデシル無水コハク酸、ヘキサデシル無水コハク酸、ヘプタデシル無水コハク酸、オクタデシル無水コハク酸、ノナデシル無水コハク酸、およびイコシル無水コハク酸がある。アルキル基またはアルケニル基を有しない無水コハク酸を使用すると、式（ｗ）で表される基において、Ｒ１およびＲ２がともに水素となる。フロロアルキレンオキサイド基を有するフルオロアルキルジアルコールとしては、Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌ（商品名；Ａｕｓｉｍｏｎｔ社製）等がある。
【００３２】
混合加熱攪拌は、好ましくは適当な溶媒の存在下で実施される。溶媒は、例えば、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン、またはヘキサフルオロキシレンである。
【００３３】
得られた混合物から、減圧蒸留により溶媒を除去し、残留を有機溶媒で抽出して、目的化合物を分離する。分離した化合物は、赤外分光分析（ＩＲ）、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）および有機質量分析（ＦＤ−ＭＳ）により同定することができる。赤外分光分析により、本発明の含フッ素化合物が、アルコールの官能基としての−ＯＨ、エステル結合、およびカルボキシル基を有するものであることが確認される。
【００３４】
アルキル無水コハク酸またはアルケニル無水コハク酸を使用する場合、一般に、生成物は先に説明した▲１▼〜▲４▼の構造の化合物を含む。▲１▼〜▲４▼の構造の化合物は互いに構造異性の関係にある。▲１▼〜▲４▼の構造の化合物を含む混合物は、上述の溶媒抽出の後、例えばカラムクロマトグラフィーにより各化合物に単離できる。▲１▼〜▲４▼の構造の化合物が混合されたものは分離することなく、潤滑剤または界面活性剤として使用することができる。無水コハク酸を使用する場合には、生成物は▲５▼および▲６▼の構造の化合物を含む。▲５▼および▲６▼の構造の化合物もまた、互いに構造異性の関係にある。
【００３５】
このようにして得られる本発明の含フッ素化合物は潤滑剤を構成する材料として有用である。そして、本発明の含フッ素化合物を少なくとも１種含んで成る本発明の潤滑剤は、例えば、磁気記録媒体の潤滑剤層を構成するのに適している。以下に、本発明の含フッ素化合物を含む潤滑剤の好ましい形態を説明する。
【００３６】
本発明の潤滑剤は、一般式（ａ）で示される含フッ素化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物と、下記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むものであることが好ましい。この潤滑剤は、これらの特定の化合物に加え、必要に応じて他の既知の潤滑剤および防錆剤等を含んでもよい。
【００３７】
一般式（ｂ）で示される化合物は、同一分子内に１個のカルボキシル基と、１個のエステル結合と、１個のアルキル基またはアルケニル基からなる末端基と、１個のフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基からなる末端基を有する。
【化９】
【００３８】
一般式（ｂ）において、Ｒ３はアルキル基またはアルケニル基である。Ｒ３の炭素数は６〜３０であることが好ましく、１０〜２４であることがより好ましい。炭素数が６未満である場合、または炭素数が３０である場合、当該化合物が呈する潤滑性能が低下することがある。
【００３９】
一般式（ｂ）において、Ｒ４はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基である。Ｒ４がフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である場合、その炭素数は１〜１２であることが好ましく、６〜１０であることがより好ましい。フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基は、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基であることが好ましい。
【００４０】
Ｒ４がフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である場合、Ｒ４はフッ素化された環式炭化水素基を有していてよい。Ｒ４がフッ素化された環式炭化水素基を有するフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である化合物を含む潤滑剤を用いて磁気記録媒体の潤滑剤層を構成すると、走行耐久性をより向上させることができるとともに、粉つきをより低減させることができる。
【００４１】
フッ素化された環式炭化水素基は、一部または全部の水素がフッ素で置換された芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基、および縮合多環式炭化水素基から選択される置換基である。Ｒ４は好ましくは脂環式炭化水素基を有し、より好ましくは脂環式飽和炭化水素基（即ち、シクロアルキル基）を有する。フッ素化された環式炭化水素基は、全部の水素がフッ素で置換されていることが好ましい。環式炭化水素基は、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基の水素またはフッ素と置換する。環式炭化水素基は、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基のいずれの炭素に結合していてもよく、例えば、側鎖基として結合していてよい。環式炭化水素基は、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基の末端の炭素に結合していることが好ましい。フッ素化された環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは４〜８である。
【００４２】
Ｒ４がフルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基である場合、その分子量は約２００〜約６０００であることが好ましく、約３００〜約４０００であることがより好ましい。分子量が２００未満である場合または６０００を超える場合には、磁気記録媒体の潤滑性及び信頼性が低下する場合がある。また、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基は、パーフルオロエーテル基またはパーフルオロポリエーテル基であることが好ましい。
【００４３】
一般式（ｂ）において、ａは０または１である。ｂは０〜２０の整数であり、好ましくは０〜１２の整数である。
【００４４】
Ｒ４がフルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基である場合、Ｒ４は下記一般式（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）のいずれかで示されるものであることが好ましい。
【００４５】
一般式（ｃ）：
【化１０】
において、ｊは１以上の整数であり、好ましくは１〜８の整数である。
【００４６】
一般式（ｄ）：
【化１１】
において、ｈおよびｉは１以上の整数であり、ｈおよびｉはそれぞれ、１〜３０であることが好ましく、１〜８であることがより好ましい。
【００４７】
一般式（ｄ）において−（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｈ（ＯＣＦ２）ｉ−で示される部分は、２種のオキシフルオロアルキレン単位が共重合している部分に相当し、ｈおよびｉは共重合体中の各オキシフルオロアルキレン単位の数を示す。オキシフルオロアルキレン単位（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）とオキシフルオロアルキレン単位（ＯＣＦ２）とから成る共重合体は、ｈ個の（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）のブロックとｉ個の（ＯＣＦ２）のブロックとから成るブロック共重合体もしくは他のブロック共重合体、ランダム共重合体、または交互共重合体であってよい。したがって、一般式（ｄ）で示される基は、−（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｈ（ＯＣＦ２）ｉ−で示される部分がブロック共重合体、ランダム共重合体および交互共重合体であるものを含む。
【００４８】
一般式（ｅ）
【化１２】
において、Ｒ５はフルオロアルキル基を示し、ｕは１から６の整数であり、ｖは１から３０の整数である。Ｒ５は、好ましくはパーフルオロアルキル基である。Ｒ５の炭素数は好ましくは１〜３０であり、より好ましくは１〜８である。ｖは、より好ましくは１〜８の整数である。
【００４９】
一般式（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）におけるｊ、ｈおよびｉならびにｕおよびｖが上記の範囲外である場合、磁気記録媒体の潤滑性および保存信頼性が低下することがある。
【００５０】
一般式（ｂ）で示される化合物は、例えば特許文献４に記載されている合成法で合成できる。
【００５１】
本発明の潤滑剤において、一般式（ａ）で示される化合物と、一般式（ｂ）で示される化合物との混合比は、好ましくは重量比で１：９〜９：１の範囲内にあり、より好ましくは２：８〜８：２の範囲内にあり、さらに好ましくは３：７〜７：３の範囲内にある。
【００５２】
本発明の潤滑剤が、一般式（ａ）で示される化合物と、一般式（ｂ）で示される化合物とを含む場合、本発明の潤滑剤は、それらの化合物のみで構成されててよい。あるいは、潤滑剤は、これらの化合物以外に他の潤滑剤、防錆剤および極圧剤等が適宜含まれて成る組成物であってもよい。その場合、潤滑剤組成物において、一般式（ａ）で示される化合物と一般式（ｂ）で示される化合物とを合わせた割合は、組成物の全量に対して３０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上であることがより好ましい。一般式（ａ）で示される化合物と一般式（ｂ）で示される化合物とを合わせた割合が３０重量％未満であると、例えばこの組成物で磁気記録媒体の潤滑剤層を形成した場合、良好な潤滑特性を磁気記録媒体に付与することができない場合がある。
【００５３】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の上に磁性層として形成された強磁性金属薄膜、磁性層の上に形成された保護膜および保護膜の上に形成された潤滑剤層を有する磁気記録媒体であって、潤滑剤層が本発明の潤滑剤を含むものである。潤滑剤層中に含まれる本発明の潤滑剤の量は、潤滑剤層の表面１ｍ２当たり０．０５〜１００ｍｇであることが好ましく、０．１〜５０ｍｇであることがより好ましい。潤滑剤層にこのような少量の潤滑剤を均一に存在させるために、本発明の磁気記録媒体の潤滑剤層は次の方法で形成することが望ましい。
【００５４】
潤滑剤層は、常套の材料および手段を用いて非磁性支持体の上に強磁性金属薄膜および保護膜をこの順に形成した後、保護膜上に形成する。潤滑剤層の形成工程は、炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合溶媒に本発明の潤滑剤を溶解して調製した塗布液を保護膜上に塗布する工程、ならびに塗布した塗布液を乾燥して混合溶媒を蒸発させる工程を含む。最終的に混合溶媒が蒸発することにより、保護膜上には溶媒に溶解した潤滑剤が残って潤滑剤層を形成する。従って、塗布液を厚く塗布しても、溶媒が蒸発することにより、保護膜上には均一で非常に薄い潤滑剤層、すなわち少量の潤滑剤が保護膜を均一に被覆した潤滑剤層が形成される。
【００５５】
本発明で使用できる炭化水素系溶媒は、例えば、トルエン、ヘキサン、へプタン、オクタン、ノナン、キシレンおよびケトン等である。本発明で使用できるアルコール系溶媒は、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコールおよびブチルアルコール等の低級アルコールである。混合有機溶媒は、具体的には、トルエンとイソプロピルアルコールの混合溶媒、ヘキサンとイソプロピルアルコールの混合溶媒、またはヘプタンとイソプロピルアルコールの混合溶媒であることが好ましい。アルコール系溶媒の割合が大きすぎると塗布ムラが生じやすく、一方、炭化水素系溶媒の割合が大きすぎるとコスト面で不利であるため、両者は、混合割合が重量比で１：９〜９：１の範囲、好ましくは３：７〜７：３の範囲となるように混合して使用することが好ましい。
【００５６】
塗布液の濃度および塗布厚は、溶媒が蒸発した後に保護膜上に形成される潤滑剤層が所望の厚さになるように塗布する。一般には、潤滑剤の濃度が１００〜１００００ｐｐｍである塗布液を、１０〜１００μｍの厚さとなるように塗布することが好ましい。
【００５７】
上記混合溶媒を用いて潤滑剤層を形成する方法としては、バーコーティング法、グラビアコーティング法、リバースロールコーティング法、ダイコーティング法、ディップコーティング法およびスピンコーティング法等の湿式塗布法ならびに有機蒸着法があり、いずれの方法を採用してもよい。
【００５８】
塗布液を塗布した後、乾燥処理して有機溶媒を蒸発させると、保護膜上に潤滑剤層が形成される。乾燥処理は、加熱あるいは自然乾燥によって実施することができる。そして、最終的に得られる潤滑剤層の厚さは３〜５ｎｍ程度とすることが好ましい。ただし、潤滑剤の組成に応じて潤滑剤層の厚さの最適範囲が存在するため、潤滑剤層の厚さは必ずしもこの範囲に限定されるものではない。
【００５９】
このように、所定の混合有機溶媒を用いることにより、塗布ムラのない均一な厚さの潤滑剤層が得られ、しかも溶媒が最終的に蒸発した後には数ｎｍという非常に薄い潤滑剤層を形成することができる。その結果、優れた潤滑性能を有する実用信頼性の高い磁気記録媒体が得られる。
【００６０】
先に述べたとおり、本発明の磁気記録媒体は、潤滑剤層以外の層に関しては、常套の材料および手段を採用して形成することができる。
【００６１】
例えば、非磁性支持体は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、芳香族ポリアミド、もしくは芳香族ポリイミドからなるフィルム；ポリ塩化ビニルもしくはポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂からなるフィルム；ポリカーボネート、ガラス、セラミック、アルミニウムもしくは銅等の金属、アルミニウム合金もしくはチタン合金等の軽金属、または単結晶シリコン等から成る基板；あるいは紙であってよい。非磁性支持体としてアルミニウム合金から成る基板またはガラス基板等の剛性の大きい基板を使用する場合には、アルマイト処理等により基板表面に酸化被膜やＮｉ−Ｐ被膜等を形成してその表面を硬くしてもよい。
【００６２】
非磁性支持体の強磁性金属薄膜が形成される表面（即ち、磁性層と接する側の面）には、実用信頼性と良好なＲＦ出力値とを両立するために、直径２０〜７００ｎｍ、高さ５〜７０ｎｍの突起形成処理が施されていることが望ましい。突起は、具体的には、例えば、ＳｉＯ２またはＺｎＯ等の無機物質から成る超微粒子、あるいはイミド等の有機物質から成る超微粒子を非磁性支持体の表面に分散し固着させることにより形成される。あるいは、突起はそのような微粒子を含む高分子材料をフィルムに成形することにより形成される。
【００６３】
本発明の磁気記録媒体において、磁性層は強磁性金属薄膜である。磁性層に適した強磁性金属としては、Ｆｅ系金属、Ｃｏ系金属、およびＮｉ系金属がある。本発明においてはＣｏ系金属で磁性層を形成することが特に好ましい。ここで、「Ｃｏ系金属」とは、コバルト、およびコバルトを主成分として好ましくは５０原子％以上含む合金をいう。「Ｆｅ系金属」および「Ｎｉ系金属」も同様である。
【００６４】
強磁性金属薄膜は、具体的には、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉ、ならびにＣｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、Ｃｏ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−ＣｒおよびＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の合金から選択される１または複数の材料で形成される。強磁性金属薄膜は酸素を含んでいてよく、酸素はこれらの金属または合金の酸化物の形態で含まれていてよい。強磁性金属薄膜は、単層膜の形態であってもよく、あるいは多層膜の形態であってもよい。
【００６５】
強磁性金属薄膜はイオンプレーティング法、スパッタリング法または電子ビーム蒸着法等で形成することができる。強磁性金属薄膜を酸素雰囲気下で形成すれば、強磁性金属薄膜に酸素が含まれることとなる。強磁性金属薄膜の厚さは一般に３０ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００６６】
保護膜は、好ましくは炭素膜である。炭素膜は、ビッカース硬度が約２．４５×１０４Ｎ／ｍｍ２（約２５００ｋｇ／ｍｍ２）と高く、磁気記録媒体のダメージを潤滑剤層と共に防止する。実用信頼性と出力とのバランスを考慮すれば、その厚さは１〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００６７】
炭素膜は、炭化水素ガスのみ、または炭化水素ガスと不活性ガスとの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により形成されるグラファイト状カーボンもしくはダイヤモンドライクカーボンであることが好ましい。ダイヤモンドライクカーボンは適度な硬度を有し、磁気ヘッドを損傷することなく磁気記録媒体の損傷を抑制し得ることから、最も好ましい材料である。
【００６８】
炭素膜は、具体的には、真空容器中に炭化水素ガスまたは炭化水素ガスとアルゴン等の不活性ガスの混合ガスを導入し、容器内の圧力を０．１３〜１３０Ｐａに保った状態で真空容器内部で放電を発生させ、炭化水素ガスのプラズマを発生させることにより、強磁性金属薄膜上に形成する。放電形式は外部電極方式および内部電極方式のいずれでもよく、放電周波数は実験的に決めることができる。また、非磁性支持体側に配置される電極に０ｋＶから−３ｋＶの電圧を印加することによって、炭素膜の硬度を増大させることができ、また、炭素膜と強磁性金属薄膜との密着性を向上させることができる。炭化水素ガスとしては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンまたはベンゼン等を用いることができる。
【００６９】
なお、硬質の炭素膜を形成するためには、放電エネルギーを大きくすることが望ましく、併せて非磁性支持体の温度を高温に維持することが望ましい。例えば、放電エネルギーは、交流電流、例えば高周波電流と直流電流を重畳して実効値を６００Ｖ以上にすることが望ましい。
【００７０】
本発明においては、炭素膜の表層部に含窒素プラズマ重合膜を形成し、潤滑剤層が炭素膜の含窒素プラズマ重合膜上に形成されていることが好ましい。含窒素プラズマ重合により炭素膜の表層部にアミノ基が存在することとなり、その結果、潤滑剤層と炭素膜との間の付着強度がより大きくなり、磁気記録媒体の耐久性がより向上することとなる。そして、潤滑剤層に特定の含フッ素化合物等を含有させることと相俟って、電磁変換特性が損なわれることなく優れた潤滑性能を有し、走行耐久性、スチル耐久性および耐蝕性が向上し、かつ粉つきの少ない実用信頼性の高い磁気記録媒体が得られる。
【００７１】
含窒素プラズマ重合膜は、真空容器中にプロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミンもしくはテトラメチレンジアミン等のアミン化合物をガス化して導入し、容器内の圧力を０．１３〜１３０Ｐａに保った状態で、真空容器内部に高周波放電を生じさせて形成する。含窒素プラズマ重合膜を形成することにより上記特定の含フッ素化合物を含む潤滑剤の化学吸着力が向上し、その結果、潤滑剤層と炭素膜との間の付着強度が向上する。含窒素プラズマ重合膜の膜厚は３ｎｍ未満が適当であり、これよりも含窒素プラズマ重合膜が厚い場合には炭素膜の保護効果が低下する。なお、炭素膜の表層部に含窒素プラズマ重合膜を形成する方法は、米国特許第５５４０９５７号および第５６３７３９３号に開示されており、この引用によりこれらの特許に開示された内容は本明細書の一部を構成する。
【００７２】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層が形成された面とは反対の面にバックコート層を有してよい。バックコート層は、ポリウレタン、ニトロセルロース、ポリエステル、カーボンおよび炭酸カルシウム等から選ばれる１つもしくは複数の材料により形成される層であってよく、あるいは、金属、金属酸化物または合金から成る薄膜であってよい。バックコート層の厚さは約５０〜５００ｎｍとすることが好ましい。
【００７３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
＜化合物（ａ１）の合成＞
下記の化学式（ａ１）で示される化合物を合成した。
【化１３】
化学式（ａ１）で示される化合物は、一般式（ａ）において、Ｘが式（ｗ）で示される基であり、Ｙが−ＯＨであり、ｍ＝２、ｎ＝１、ｐ＝３、ｑ＝４、ｒ＝１である。さらに、式（ｗ）で示される基において、Ｒ１は水素であり、Ｒ２は炭素数８のオクチル基である。
【００７５】
化学式（ａ１）で示される化合物の製造方法を説明する。出発原料は化学式（ｆ１）で示されるオクチル無水コハク酸２１．２ｇ（０．１０モル）と化学式（ｇ１）で示されるＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌ（商品名；Ａｕｓｉｍｏｎｔ社製）７９．０ｇ（０．１０モル）である。
【００７６】
【化１４】
【００７７】
【化１５】
【００７８】
上記の原料とノルマルオクタン５００ｍｌとを撹拌翼を備えた１リットルのフラスコに投入し、８０℃にて２４時間攪拌して反応させた。反応終了後、ノルマルオクタンを留去し、反応混合物をアセトンに溶解し、−１０℃に冷却して未反応のオクチル無水コハク酸を除去した。さらに、反応混合物をメタノールに溶解して同様の処理を実施し、未反応のＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌを除去して透明液体９９ｇを得た。この透明液体はＩＲ、ＧＰＣおよびＦＤ−ＭＳにより、出発原料および副生成物を含まない化学式（ａ１）で示される化合物であることが確認された。この化合物の赤外スペクトルを図１に示すとともに、ＩＲ吸収スペクトル、ならびにＧＰＣおよびＦＤ−ＭＳから判った事項を以下にまとめる。
【００７９】
ＩＲ；酸無水物の１，７７５ｃｍ−１の吸収ピーク消滅、カルボン酸の１，７０５ｃｍ−１、エステルの１，７６０ｃｍ−１の吸収ピーク、およびアルコールの３，３３０ｃｍ−１の吸収ピーク出現。
ＧＰＣ；Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ ｄｏｌ、オクチル無水コハク酸検出されず。
ＦＤ−ＭＳ；ｍ／ｅ １，００２に主ピーク有り。
【００８０】
上記においては、化学式（ａ１）のみを得られた生成物として示しているが、上記の方法で製造した生成物は、それに加えて、下記化学式（ａ１’）で示される化合物、下記化学式（ａ１”）で示される化合物、および下記化学式（ａ１’’’）で示される化合物を含む混合物として得られる。化学式（ａ１’）で示される化合物は、Ｘが式（ｗ）で示される基であって、Ｒ１がオクチル基であり、Ｒ２が水素であり、Ｙが−ＯＨである。化学式（ａ１”）で示される化合物は、Ｘが−ＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で示される基であって、Ｒ１が水素であり、Ｒ２がオクチル基である。化学式（ａ１’’’）で示される化合物は、Ｘが−ＯＨであり、Ｙが式（ｗ）で示される基であって、Ｒ１がオクチル基であり、Ｒ２が水素である。上記ＩＲ、ＧＰＣおよびＭＳは化学式（ａ１）で示される化合物を単離して測定したものである。
【００８１】
【化１６】
【００８２】
【化１７】
【００８３】
【化１８】
【００８４】
化学式（ａ１’）、（ａ１”）および（ａ’’’）で示される化合物もまた、化学式（ａ１）で示される化合物と同じ性質を有し、潤滑剤として有用である。化学式（ａ１）、（ａ１’）、（ａ１”）および（ａ’’’）で示される化合物は、互いに構造異性の関係にある。これらの化合物は上記の製造方法に従って製造した場合に、生成物中に含まれる。これらの化合物は、それぞれ単離して潤滑剤として使用してよい。あるいは、化学式（ａ１）、（ａ１’）、（ａ１”）および（ａ’’’）で示される化合物を分離することなく、生成物（即ち構造異性体を含む混合物）をそのまま潤滑剤として使用してよい。
【００８５】
＜化合物（ａ２）〜（ａ５）の合成＞
オクチル無水コハク酸に代えて、化学式（ｆ２）、（ｆ３）および（ｆ４）で示される化合物をそれぞれ用い、化学式（ａ１）で示される化合物の製造方法と同じ方法で、化学式（ａ２）、（ａ３）および（ａ４）で示される化合物を製造した。下記の化学式（ａ２）〜（ａ４）で示される化合物は、実際の合成においては構造異性体とともに得られる。
【００８６】
【化１９】
【００８７】
【化２０】
【００８８】
【化２１】
【００８９】
【化２２】
【００９０】
【化２３】
【００９１】
【化２４】
【００９２】
実施例２〜６において、本発明の磁気記録媒体の実施例を説明する。
【００９３】
（実施例２）
非磁性支持体として、表面に粒状突起を有するポリエステルフィルムを用意した。具体的には、▲１▼シリカ微粒子を含む高分子材料をフィルムに成形することにより形成された勾配のゆるやかな突起（平均高さ７ｎｍ、直径１μｍ）を１００μｍ２当たり数個有し、かつ▲２▼直径１５ｎｍのシリカコロイド粒子が紫外線硬化エポキシ樹脂でポリエステルフィルム表面に固着されて形成された急峻な突起を１ｍｍ２当り１×１０７個有するポリエステルフィルムを使用した。本実施例で使用したポリエステルフィルムは、重合触媒の残さに由来する微粒子によってフィルム表面に形成される比較的大きな突起の数が極めて少ないものであった。
【００９４】
ポリエステルフィルムの粒状突起が形成された面に、連続真空斜め蒸着法によりＣｏから成る強磁性金属薄膜（膜厚１００ｎｍ）を微量の酸素の存在下で形成した。強磁性金属薄膜中の酸素含有量は原子分率で５％であった。
【００９５】
次に、強磁性金属薄膜の上に、プラズマＣＶＤ法によってダイヤモンドライクカーボンから成る厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。保護膜は、真空容器中にヘキサンガスとアルゴンガスとを４：１の比（圧力比）で混合したガスを導入し、トータルガス圧を３９Ｐａに保ちながら、周波数２０ｋＨｚ、電圧１５００Ｖの交流と１０００Ｖの直流を重畳し、これを放電管内の電極に印加することにより形成した。さらに、炭素膜上にプロピルアミンガスを導入し、６．５Ｐａの圧力を保った状態で１０ｋＨｚの高周波プラズマ処理を行い、炭素膜の表層部に厚さ２．５ｎｍの含窒素プラズマ重合膜を形成した。
【００９６】
続いて、上記化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物を、イソプロピルアルコールとトルエンとの混合有機溶媒（重量比１：１）に溶解して塗布液を調製した。調製した塗布液をリバースロールコータを用いて保護膜上に湿式塗布法で塗布した後、乾燥処理して溶媒を蒸発させた。最終的に保護膜上には、潤滑剤を表面１ｍ２あたり７ｍｇ含有する潤滑剤層が形成された。
【００９７】
次いで、非磁性支持体の磁性層が形成された面とは反対側の面（即ち、裏面）に、ポリウレタン、ニトロセルロースおよびカーボンブラックより構成された固形分３０％のメチルエチルケトン／トルエン／シクロヘキサノン溶液をリバースロールコータにより塗布して、乾燥後の厚さが約５００ｎｍのバックコート層を形成した。その後、これを所定幅に裁断して磁気テープを作製した。
【００９８】
（実施例３）
上記化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物と、下記化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを１：１（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【００９９】
【化２５】
【０１００】
（実施例４）
上記化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物と、上記化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを７：３（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１０１】
（実施例５）
化学式（ａ５）で示される含フッ素化合物と、下記化学式（ｂ２）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを４：６（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。化学式（ａ５）で示される化合物は、オクタデシル無水コハク酸とＨＯ−ＣＨ２ＣＦ２（ＯＣ２Ｆ４）４（ＯＣＦ２）６ＯＣＦ２ＣＨ２−ＯＨで示されるジアルコールを用いて、化学式（ａ１）と同様にして合成したものである。
【０１０２】
【化２６】
【０１０３】
【化２７】
【０１０４】
（実施例６）
化学式（ａ２’）で示される含フッ素化合物と、化学式（ｂ２）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを１：１（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。化学式（ａ２’）で示される含フッ素化合物は、上記化学式（ａ２）で示される化合物の構造異性体であり、化学式（ａ２）で示される化合物の合成により得られた構造異性体の混合物から、単離して得たものである。
【０１０５】
【化２８】
【０１０６】
（実施例７）
上記化学式（ａ６）で示される含フッ素化合物と、下記化学式（ｂ３）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物とを１：１（重量比）の割合で混合して潤滑剤を調製して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１０７】
【化２９】
【０１０８】
（比較例１）
化学式（ｂ１）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸のみを潤滑剤として使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１０９】
（比較例２）
公知の潤滑剤である化学式（ｘ１）で示される化合物を使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１１０】
【化３０】
【０１１１】
（比較例３）
公知の潤滑剤である化学式（ｘ２）で示される化合物を使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１１２】
【化３１】
【０１１３】
（比較例４）
公知の潤滑剤である化学式（ｘ３）で示される化合物を使用して、実施例２と同様の方法で磁気テープを作製した。
【０１１４】
【化３２】
【０１１５】
実施例２〜７および比較例１〜４で得られた磁気テープ試料について、それぞれ下記の評価を行った。
【０１１６】
（Ｉ）走行性試験
各試料を、巻き付け角９０°でステンレスのガイドピンに巻き付け、テンション０．２Ｎの条件で試料を１８ｍｍ／秒の速度で巻き出し、同じ速度で巻き取り、巻き取り側においてテンションを測定した。巻き取り側のテンションと巻き出し側のテンションとの比からオイラーの式より動摩擦係数を計算して求めた。摩擦係数は巻き出し、巻取りをセットで１パスとし１００パス目および１０００パス目における摩擦係数を計算した。走行性試験は、２３℃、６０％ＲＨの環境下で実施した。
【０１１７】
（ＩＩ）スチル寿命試験
スチル寿命は、スチル寿命測定用に改造した市販デジタルＶＴＲ（松下電器産業（株）製、商品名ＮＶ−ＤＪ１）を用い、３℃、５％ＲＨの環境下で測定した。スチル寿命は初期から出力が６ｄＢ低下するまでの時間（分）で示す。
【０１１８】
（ＩＩＩ）耐久性試験
耐久性は、ヘッド目詰まりおよび粉つきで評価した。ＲＦ（高周波）出力測定用に改造した市販デジタルＶＴＲ（松下電器産業（株）製、ＮＶ−ＤＪ１）を用い、各試料を２３℃、６０％ＲＨの環境下で１００パス、１３３時間繰り返し再生を行い、再生中のＲＦ出力からヘッド目詰まりを測定した。この繰り返し再生中、ＲＦ出力が６ｄＢ以上低下したときにヘッド目詰まりが発生したものとし、そのような低下が測定された時間を合計した時間をヘッド目詰まりとした。また、繰り返し再生後の磁気ヘッドを光学顕微鏡を用いて観察し、磁気ヘッドに付着している粉つきを観察した。粉つきは５段階で評価し、粉つきがほとんど見られないレベルを５、粉つきがヘッド面積に対し３０％以下であり出力に影響しないレベルを４、粉つきがヘッド面積に対し５０％以下であり出力に影響しないレベルを３、粉つきがヘッド面積に対し５０％以下であり出力に影響するレベルを２、粉つきがヘッド面積に対し５０％以上であるレベルを１とした。
【０１１９】
（ＩＶ）高温高湿保存性試験
高温高湿下での保存性を評価するために、次の手順で試験を実施した。作成した各試料を、５０℃、８０％ＲＨの環境下で１０日間放置（即ち、保存）した。保存後の表面状態を光学顕微鏡で観察することにより、各試料の錆の発生状態を調べた。錆の発生が多いほど、耐蝕性に劣り、高温高湿下での保存特性が劣ると評価される。錆の発生度合いは、４段階で評価し、錆が発生せず表面状態が非常に良いものを「Ｖｅｒｙ ｇｏｏｄ」、錆の発生が殆ど認められず表面状態が良好なものを「Ｇｏｏｄ」、錆が発生したものを「Ｂａｄ」、錆の発生が極めて多かったものを「Ｖｅｒｙ ｂａｄ」とした。
各試験の評価結果を表１に示す。
【０１２０】
【表１】
【０１２１】
表１から明らかなように、本発明の含フッ素化合物を含む潤滑剤で磁気記録媒体の潤滑剤層を構成した実施例２〜７の試料は、高温高湿下における保存特性に優れ、また、摩擦係数およびスチル寿命等の他の性能も、比較例１〜４の試料と比較して良好であった。また、本発明の含フッ素化合物と特定のフッ素系モノエステルモノカルボン酸を使用した実施例３〜７の試料はいずれも、常温常湿や低温低湿等の環境下において、摩擦係数がより小さく、スチル寿命がより長く、ヘッド目詰まり時間がより短く、ヘッド粉つきもより少なかった。この結果より、本発明の含フッ素化合物と一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸との組合せによって、より優れた潤滑特性が得られることが判る。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明の含フッ素化合物は、優れた潤滑性能を示し潤滑剤として有用である。したがって、本発明の潤滑剤は、様々な機械、装置もしくは部品の潤滑剤として有用なものであり、特に磁気記録媒体用の潤滑剤として有用である。本発明の化合物はまた、界面活性剤としても有用なものである。
【０１２３】
本発明の含フッ素化合物はまた、特定のフッ素系モノエステルモノカルボン酸と組み合わされることによって、より優れた潤滑特性を発揮する潤滑剤を構成し得る。そのような潤滑剤を、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜、保護膜および潤滑剤層がこの順に設けられて成る磁気記録媒体の潤滑剤層に用いることで、様々な使用条件下において優れた潤滑性を維持し、長時間使用された場合でも潤滑剤による潤滑効果が持続され、且つ粉つきが少ない磁気記録媒体、即ち優れた走行性および耐久性を示す磁気記録媒体が得られる。また、本発明の化合物を含む潤滑剤を使用すれば、耐蝕性に優れた磁気記録媒体が得られる。これらの特性を有する本発明の磁気記録媒体は、特にデジタルビデオテープレコーダやＨＤＤで用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で合成した化学式（ａ１）で示される含フッ素化合物の赤外分光分析の結果を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物。
【化１】
（式中、ＸおよびＹは、それぞれ−ＯＨまたは式（ｗ）で表される基であり、Ｘが−ＯＨのときＹは式（ｗ）で表される基であり、Ｘが式（ｗ）で表される基であるときＸは−ＯＨであり、ｍは１〜６の整数であり、ｎは１〜５の整数であり、ｐ、ｑは０〜３０の整数であり、ｒは１〜１２の整数である。
【化２】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ、水素、脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方が水素である。））
【請求項２】
請求項１に記載の含フッ素化合物を少なくとも１種含んで成る潤滑剤。
【請求項３】
前記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物、および下記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含む潤滑剤。
【化３】
（式中、Ｒ３は脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ４はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基を示し、ａは０または１であり、ｂは１〜２０の整数である。）
【請求項４】
一般式（ｂ）で示される化合物として、Ｒ４がフッ素化された環式炭化水素基を有するフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である化合物を少なくとも１種含む、請求項３に記載の潤滑剤。
【請求項５】
上記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物と上記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物との混合割合が重量比で１：９〜９：１の範囲内にあることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の潤滑剤。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤を含む磁気記録媒体用の潤滑剤。
【請求項７】
非磁性支持体の上に磁性層として形成された強磁性金属薄膜、磁性層の上に形成された保護膜および保護膜の上に形成された潤滑剤層を有する磁気記録媒体であって、潤滑剤層が請求項２〜６のいずれか１項に記載の潤滑剤を少なくとも１種含む磁気記録媒体。
【請求項８】
保護膜がダイヤモンドライクカーボンである請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
保護膜が表層部に含窒素プラズマ重合膜を有する炭素膜であり、潤滑剤層が炭素膜の含窒素プラズマ重合膜上に形成されている請求項７または請求項８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、保護膜の上に潤滑剤層を形成する工程が、炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合有機溶媒に潤滑剤を溶解して調製した塗布液を保護膜の上に塗布する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合割合が重量比で１：９〜９：１の範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
下記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物。
【化１】
（式中、ＸおよびＹは、それぞれ−ＯＨまたは式（ｗ）で表される基であり、Ｘが−ＯＨのときＹは式（ｗ）で表される基であり、Ｘが式（ｗ）で表される基であるときＸは−ＯＨであり、ｍは１〜６の整数であり、ｎは１〜５の整数であり、ｐ、ｑは０〜３０の整数であり、ｒは１〜１２の整数である。
【化２】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ、水素、脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方が水素である。））
【請求項２】
請求項１に記載の含フッ素化合物を少なくとも１種含んで成る潤滑剤。
【請求項３】
前記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物、および下記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含む潤滑剤。
【化３】
（式中、Ｒ３は脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基を示し、Ｒ４はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロエーテル基またはフルオロポリエーテル基を示し、ａは０または１であり、ｂは１〜２０の整数である。）
【請求項４】
一般式（ｂ）で示される化合物として、Ｒ４がフッ素化された環式炭化水素基を有するフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である化合物を少なくとも１種含む、請求項３に記載の潤滑剤。
【請求項５】
上記一般式（ａ）で示される含フッ素化合物と上記一般式（ｂ）で示されるフッ素系モノエステルモノカルボン酸化合物との混合割合が重量比で１：９〜９：１の範囲内にあることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の潤滑剤。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤を含む磁気記録媒体用の潤滑剤。
【請求項７】
非磁性支持体の上に磁性層として形成された強磁性金属薄膜、磁性層の上に形成された保護膜および保護膜の上に形成された潤滑剤層を有する磁気記録媒体であって、潤滑剤層が請求項２〜６のいずれか１項に記載の潤滑剤を少なくとも１種含む磁気記録媒体。
【請求項８】
保護膜がダイヤモンドライクカーボンである請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
保護膜が表層部に含窒素プラズマ重合膜を有する炭素膜であり、潤滑剤層が炭素膜の含窒素プラズマ重合膜上に形成されている請求項７または請求項８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法であって、保護膜の上に潤滑剤層を形成する工程が、炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合有機溶媒に潤滑剤を溶解して調製した塗布液を保護膜の上に塗布する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
炭化水素系溶媒とアルコール系溶媒との混合割合が重量比で１：９〜９：１の範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００４−３０７３４９（Ｐ２００４−３０７３４９Ａ）
【公開日】平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−９８９７３（Ｐ２００３−９８９７３）
【出願日】平成１５年４月２日（２００３．４．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年４月２日（２００３．４．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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