CN110869418B

CN110869418B - 有机氟化合物、润滑剂以及磁性记录介质的处理方法

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Publication number: CN110869418B
Application number: CN201880042920.6A
Authority: CN
Inventors: 渡边贤太郎; 上田祥之; 塙健三
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Lishennoco Co ltd; Resonac Holdings Corp
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: WO2019004274A1; JPWO2019004275A1; JP6603440B2; JP6668560B2; US20200131310A1; US11525032B2; US20200123317A1; CN110869418A; US11820862B2; CN110869417A; WO2019004275A1; CN110869417B; JPWO2019004274A1

Abstract

本发明的一形态的有机氟化合物其通式如下，(R‑π‑E‑CH₂‑A‑CH₂‑E’)_n‑π’‑G (1B)(其中，n是2～5的整数，A是2价的全氟聚醚基，π是亚芳基(arylene group)或单键，R是烯基(alkenyl group)或炔基(alkyne group)，E以及E’分别是独立的由化学式‑O‑CH₂CH(OH)CH₂O‑所示的基、醚键或酯键，π’是苯脱去n+1个氢原子的基，G是包含富勒烯(fullerene)骨架的有机基，n个由通式R‑π‑E‑CH₂‑A‑CH₂‑E’‑所示的基是相同或不同的基，n个π中的至少1个是亚芳基)。

Description

有机氟化合物、润滑剂以及磁性记录介质的处理方法

技术领域

本发明涉及一种有机氟化合物、润滑剂以及磁性记录介质的处理方法。

背景技术

全氟聚醚(perfluoro polyethers)化合物不仅具有良好的耐热性、耐化学性、耐氧化性，还具有较大粘度指数，因此在低温至高温的较广温度范围内的流动性(粘度)变化较小，能够发挥出良好的润滑性。另外，全氟聚醚化合物除了具有不燃性，对橡胶、塑料等高分子类材料也几乎无影响，还具有蒸气压(vapor pressure)低、蒸发损失(evaporationloss)小、表面张力低以及电绝缘性高等特性，已知其作为润滑剂能够在极广的范围内发挥出高的功效。因此，全氟聚醚化合物被广泛利用于作为润滑油的真空泵油、磁性盘/带等的润滑剂、热介质、非粘着剂及其他用途。

作为将含全氟聚醚基的有机氟化合物用于润滑剂的例子，可以举出用为磁性记录介质的碟状基板。

磁性记录介质，一般而言，是在基板上叠层记录层等之后，在记录层上形成碳等的保护层，进而在保护层上形成润滑剂层的结构。保护层可保护记录层中记录的信息的同时，可提高读取数据的磁头的滑动性。

然而，仅靠在记录层上形成保护层，无法使磁性记录介质获得充分的耐久性。

因此，通常会在保护层上涂布具有全氟聚醚基的有机氟化合物润滑剂，形成润滑剂层。由此，不仅能够抑制磁头与保护层直接接触，还能够显著降低磁头在磁性记录介质上滑动的摩擦力，提高耐久性。

作为磁性记录介质中使用的润滑剂，例如已知以下化学式的有机氟化合物。

HOCH₂CF₂O(CF₂CF₂O)_p(CF₂O)_qCF₂CH₂OH (3)

(其中，p、q分别是1以上的整数。)

作为上述有机氟化合物，例如可以举出Fomblin(注册商标)Zdol (SolvaySpecialty Polymers公司制造)等。

专利文献1中公开了一种在保护层上涂布了上述润滑剂的磁性记录介质。

另外，专利文献2中公开了一种具有润滑剂层的磁性记录介质，该润滑剂层由以下化学式所示的有机氟化合物Fomblin Ztetraol(Solvay Specialty Polymers公司制造)形成。

HOCH₂CH(OH)CH₂OCH₂CF₂O(CF₂CF₂O)_m(CF₂O)_nCF₂CH₂OCH₂CH(OH) CH₂OH (4)

(其中，m、n是整数，化学式(4)所示的化合物的平均分子量为 500～5000。)

此外，专利文献3中公开了一种保护层上涂布了润滑剂溶液的磁性记录介质，该润滑剂溶液包含由化学式(5)所示的有机氟化合物及溶剂。

(其中，p以及q分别是1以上的整数。)

这些化学式(3)～(5)的润滑剂中使用的有机氟化合物均包含直链全氟聚醚基，但分子中不含芳香环。

另外，专利文献4中公开了一种具有润滑剂层的磁性记录介质，该润滑剂层由化学式(6)所示的有机氟化合物FomblinAM2001(Solvay Specialty Polymers公司制造)形成。

(其中，p以及q分别是1以上的整数。)

这些润滑剂中使用的有机氟化合物，在其直链全氟聚醚基末端具有分子中含取代基的苯基，通过亚甲(methylene)基与构成苯基的相邻碳原子上结合的氧原子基形成环。

<现有技术文献>

<专利文献>

专利文献1：日本特开昭62-66417号公报

专利文献2：日本特开平9-282642号公报

专利文献3：日本特开2008-75000号公报

专利文献4：美国专利第5055359号说明书

发明内容

<本发明要解决的课题>

例如在用于磁性记录介质的碟状基板上，作为润滑剂使用包含全氟聚醚基的有机氟化合物的情况下，在保护层上形成润滑剂层之后，为了避免润滑剂随着时间经过散逸，需要将润滑剂固定在保护层上。

为了使润滑剂吸附在保护层上来形成润滑剂层，一般而言，会对保护层进行氮化处理。

专利文献1以及2中记载的有机氟化合物在其分子末端具有羟基 (hydroxy)，羟基与赋予保护层的氮原子之间可形成氢键，由此可吸附于保护层上，形成润滑剂层。

另一方面，被认为不对保护层进行氮化处理，可减少工序数，而有利于削减生产成本。此外，一般而言，通过向以碳原子与氢原子作为主要构成要素的保护层加入电负性(electronegativity)大的氮原子，能够抑制极性上升。因此，被视为具有提高对空气中湿气等引起的腐蚀的耐性之优点。

然而，在未经氮化处理的保护层上涂布上述润滑剂的情况下，由于保护层与润滑剂之间不会形成氢键，因此，虽然润滑剂因其高粘度会有少量附着，但存在无法形成厚度充分的润滑剂层的问题。

保护层由碳原子或包含碳原子的类金刚石碳(diamond-like carbon，DLC)构成。已知DLC中的碳原子的一部分具有sp²杂化轨道，包含与石墨中碳原子之间的键合相同的双键。

在此，可以想到利用双键，通过与润滑剂中吸附部位的π-π相互作用(π-πinteraction)，使润滑剂吸附于未进行氮化处理的保护层上。

专利文献3以及4中记载的有机氟化合物在末端分别具有环磷腈(cyclophosphazene)以及1，3-苯并二氧代基(1， 3-Benzodioxolyl)，这些是交替包含单键与双键的环状结构，因此，看似能够通过π-π相互作用在未经氮化处理的保护层上进行吸附。

然而，由于这些环状结构中包含非芳香环的环，环状结构的平坦性受到损坏。因此，这些润滑剂与未经氮化处理的保护层之间的π-π相互作用并不充分，存在无法形成厚度充分的润滑剂层的问题。

因此，若使用末端的环状结构仅由芳香环构成的、可视为大致平坦的润滑剂，通过有效的π-π相互作用，能够使润滑剂吸附在未经氮化处理的保护层上。

另一方面，在磁盘等磁性记录介质的保护层上形成润滑剂层的情况下，每当磁头跳跃时，保护层上的润滑剂会被刮去一部分。其结果，润滑剂层将逐渐变薄，有最终造成碰撞(crash)的危险性。为了抑制这种现象，被固定在保护层上的润滑剂量必须高于规定比率，即，润滑剂层的接合率(bonded ratio)必须要高。

润滑剂层的接合率是指，将形成有润滑剂层的磁盘浸渍于溶剂中，洗去保护层上未被固定的润滑剂之后残留的润滑剂的比率。

此时，只靠末端的环状结构仅由芳香环构成的润滑剂吸附于未经氮化处理的保护层上时起作用的π-π相互作用，存在着难以获得充分的接合率的问题。

本发明的一形态鉴于上述情况，其目的在于提供一种能够在未经氮化处理的保护层上形成厚度充分的润滑剂层，且能够提高润滑剂层的接合率的有机氟化合物。

<解决上述课题的手段>

[1]由以下通式表示的有机氟化合物，

(R-π-E-CH₂-A-CH₂-E’)_n-π’-G (1B)

(其中，n是2～5的整数，A是2价的全氟聚醚基，π是亚芳基 (arylene group)或单键，R是烯基(alkenyl group)或炔基(alkyne group)，E以及E’分别是独立的由化学式

-O-CH₂CH(OH)CH₂O-

表示的基、醚键或酯键，π’是苯脱去n+1个氢原子的基，G是包含富勒烯(fullerene)骨架的有机基，n个由通式

R-π-E-CH₂-A-CH₂-E’-

所示的基可相同，亦可不同，n个π中的至少1个是亚芳基)。

[2]如上述[1]所述的有机氟化合物，其中的A为直链基。

[3]如上述[1]或[2]所述的有机氟化合物，其中的多个R是相同的基。

[4]如上述[1]～[3]中的任一项所述的有机氟化合物，其中的多个π是相同的基。

[5]如上述[1]～[4]中的任一项所述的有机氟化合物，其中的多个 E是相同的基。

[6]如上述[1]～[5]中的任一项所述的有机氟化合物，其中的A的碳数为1～100。

[7]如上述[1]～[6]中的任一项所述的有机氟化合物，其中的A至少具有一个如通式

-(CF₂)_xO- (2)

所示的基(其中，x是1～5的整数)。

[8]如上述[7]所述的有机氟化合物，其中的A包含1～50个上述x为 1或2的如上述通式(2)所示的基。

[9]如上述[1]～[8]中的任一项所述的有机氟化合物，其中上述A 的平均式量在250～6000的范围内。

[10]如上述[1]～[9]中的任一项所述的有机氟化合物，其中的G的富勒烯骨架是C₆₀骨架、C₇₀骨架、C₇₆骨架、C₇₈骨架、更高碳的富勒烯骨架。

[11]如上述[1]～[10]中的任一项所述的有机氟化合物，是以下化学式所示的化合物。

[12]包含上述[1]～[11]中的任一项所述的有机氟化合物的润滑剂。

[13]磁性记录介质的处理方法，包括在磁性记录介质上涂布上述 [12]所述的润滑剂的步骤；对涂布在上述磁性记录介质上的润滑剂照射紫外线的步骤。

<发明的效果>

根据本发明的一形态，可提供能够在未经氮化处理的保护层上形成厚度充分的润滑剂层，并能够提高润滑剂层的接合率的有机氟化合物。

具体实施方式

(有机氟化合物)

本实施方式的有机氟化合物是以下通式所示的化合物，

(R-π-E-CH₂-A-CH₂-E’)_n-π’-G (1B)

(其中，n是2～5的整数，A是2价的全氟聚醚基，π是亚芳基或单键，R是烯基或炔基，E以及E’分别是独立的由化学式

-O-CH₂CH(OH)CH₂O-

表示的基、醚键或酯键，π’是苯脱去n+1个氢原子的基，G是包含富勒烯(fullerene)骨架的有机基，

n个由通式

R-π-E-CH₂-A-CH₂-E’-

表示的基可以是相同的基，也可以不同的基，n个π中的至少1个是亚芳基)。

考虑到容易合成，通式(1B)所示的化合物的π优选全部是亚芳基。另外，考虑到容易合成，通式(1B)所示的化合物的n优选是3。

在此，全氟聚醚基是多个氟化碳基以醚键结合而成的基。

以下，若无特别指明，则表示使用多个π均为亚芳基的有机氟化合物，来说明本实施方式的有机氟化合物。

本实施方式的有机氟化合物，其分子中具有2价全氟聚醚基与芳 (aryl)基通过通式

-E-CH₂-

所示的连接基相结合的结构，该芳基由烯基或炔基直接结合在芳香环上形成。

本实施方式的有机氟化合物包含可视为大致平坦的芳香环，因此，基于π-π相互作用，能够吸附于未经氮化处理的保护层上，能够形成厚度充分的润滑剂层。另外，由于烯基或炔基直接结合在芳香环上，因此，通过照射紫外线，可促使在烯基或炔基中包含的不饱和键与构成保护层的材料(例如，类金刚石碳(DLC))的sp²杂化碳原子之间形成强固的结合。其结果，能够在保护层上充分固定润滑剂层，提高润滑剂层的接合率。芳香环也包含不饱和键，同样具有提高接合率的效果，但仅靠芳香环，提高接合率的效果不够充分。

A可以是直链基以及支链基的任一个，但优选直链基。A是直链基时，可提高润滑性以及在氟类溶剂中的溶解度。

A的碳数优选是1～100，更优选是5～40。A的碳数为1以上时，有机氟化合物在氟类溶剂中的溶解度会上升，因此更容易涂布有机氟化合物。另外，A的碳数为100以下时，有机氟化合物在一般的有机溶剂中的溶解度会上升，因此，更容易通过有机氟化合物的有机反应实现结构变化。

A优选至少具有一个以下通式所示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

(其中，x是1～5的整数)。

由此，有机氟化合物在氟类溶剂中的溶解度会上升，其结果，能够更均匀地涂布有机氟化合物。

此外，A更优选包含1～50个x为1或2的如通式(2)所示的基。现已能够工业合成包含上述结构的全氟聚醚基，因此容易获取，便于产业利用。

A的平均式量优选在250～6000的范围内，更优选在280～3000的范围内。A的平均式量为250以上时，有机氟化合物在氟类溶剂中的溶解度会上升，因此有机氟化合物的涂布会变得更容易。此外，A的平均式量为6000以下时，有机氟化合物在一般性有机溶剂中的溶解度会上升，更容易通过有机氟化合物的有机反应实现结构变化。

R优选是碳数2～4的烯基或碳数2～4的炔基。

作为R的具体例，可以举出乙烯(vinyl)基、芳基、3-丁烯-1-基 (3-Buten-1-yl)、炔丙(propargyl)基等，其中尤其优选乙烯基、芳基或炔丙基。

E以及E’分别是独立的由以下化学式所示的基、醚键或酯键，

-O-CH₂CH(OH)CH₂O-，

而考虑到容易合成，优选酯键。在此，关于酯键的指向并无特别限定，考虑到容易合成，优选是可构成通式

R-π-COO-CH₂-

所示的基的指向。

本实施方式的有机氟化合物中多个R优选是相同的基。由此，能够削减合成时所需的工序数。

关于π并无特别限定，可以举出亚苯(phenylene)基、亚萘 (naphthylene)基等，其中，尤其优选1，4-亚苯基、1，2-亚萘基。

本实施方式的有机氟化合物优选其多个π为相同基。由此，能够减少合成时所需的工序数。

作为π’并无特别限定，可以举出亚苯基、亚萘基等，其中尤其优选2，4，6-亚苯基。

本实施方式的有机氟化合物优选其多个E为相同基。由此，能够减少合成时所需的工序数。

G只要包含富勒烯骨架，能够与π’结合即可，对此并无特别限定，可以举出富勒烯骨架上形成吡咯烷(pyrrolidine)环的基等。

作为富勒烯骨架，例如可以举出C₆₀骨架、C₇₀骨架、C₇₆骨架、C₇₈骨架及更高碳的富勒烯骨架等。其中，优选C₆₀骨架。

C₆₀骨架相比于其它富勒烯骨架，工业上容易获得高纯度的产品。因此，能够提高本实施方式的有机氟化合物的纯度，获得良好的润滑性及平滑性。

(有机氟化合物的合成方法)

例如通过下述合成方法能够合成本实施方式的有机氟化合物。

(通式(1B’)表示的化合物)

首先，合成以下通式表示的化合物，

R-π-E-CH₂-A-CH₂-OH (1B’)

(其中，A是2价的全氟聚醚基，π是亚芳基，R是烯基或炔基，E 是由化学式

-O-CH₂CH(OH)CH₂O-

所示的基、醚键或酯键)。

[E是醚键的情况]

例如，利用碱基对历来的末端具有羟基的全氟聚醚化合物进行去质子而生成醇盐(alkoxide)类，并在有铜催化剂的条件下，通过与芳基卤(aryl halide)进行交叉偶联(cross coupling)反应，能够合成由通式(1B’)所示的化合物。该反应无需溶剂，可通过适宜加热搅拌来实施。

作为碱基，能够使用一般常见的离子性碱基，例如，可以举出碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钾(potassium tert-butoxide)等。

此外，作为铜催化剂，例如能够使用由碘化亚铜(copper(I) iodide)、2-环己酮甲酸乙酯(ethyl 2-cyclohexanone carbonate) 生成的催化剂类。

芳基卤，优选是预先在构成芳基的芳香环上直接结合烯基或炔基。

作为芳基卤例如可以举出芳基碘(aryl iodide)等，其中尤其优选4-芳基碘苯(4-aryl iodobenzene)。

[E为酯键的情况]

例如，通过使历来的末端具有羟基的全氟聚醚化合物在有碱基的条件下与酰基氯(acid chloride)(例如，羧酸氯化物(carboxylic acid chloride))进行酯化反应，能够合成如通式(1B’)所示的化合物。能够在溶剂中实施该反应。

或者，还可以使历来的末端具有氯化羰(carbonyl chloride)基的全氟聚醚化合物与具有羟基的化合物，同样进行酯化反应。

作为溶剂，只要能够溶解上述全氟聚醚化合物，对此并无特别限定，可以举出二氯甲烷(dichloromethane)等含氯溶剂、AK-225(旭硝子公司制造)等含氟溶剂等。

作为碱基，能够使用一般常见的无机碱基以及有机碱基，例如，碳酸铯、三乙胺(triethylamine)、二异丙胺(diisopropylamine) 等。

[E是-O-CH₂CH(OH)CH₂-O-的情况]

例如，通过在有碱基的条件下，使历来的末端具有羟基的全氟聚醚化合物与构成芳基的芳香环上直接结合有环氧丙氧(glycidyloxy) 基的化合物进行环加成反应(cycloaddition reaction)，能够合成如通式(1B’)所示的化合物。能够在溶剂中实施该反应。

作为溶剂，能够溶解具有羟基的全氟聚醚化合物及离子性碱基，对此并无特别限定，可以举出甲醇、叔丁醇(tert-butyl alcohol) 等醇、N，N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide)等极性溶剂等。

作为碱基，能够使用一般常见的离子性碱基，例如可以举出碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钾等。

(通式(1B”)所示的化合物)

接下来，通过使通式(1B’)所示的化合物与三氟甲磺酸(trifluoromethanesulfonic acid)无水物(Tf₂O)进行反应，将羟基更换成OTf，能够合成以下通式所示的化合物，

R-π-E-CH₂-A-CH₂-OTf (1B”)。

(通式(1B)表示的化合物)

然后，通过在有碱基的条件下，使通式(1B”)所示的化合物与2，4，6-三羟基苯甲醛(2,4,6-trihydroxybenzaldehyde)，在N， N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂中进行S_N2反应，然后与N-甲基甘氨酸(N-methylglycine)以及C₆₀富勒烯进行反应，能够合成由通式(1B) 表示的化合物。

[粗生成物]

在每个反应中，向反应混合物中添加水或稀盐酸，并根据需要，作为提取溶剂添加AK-225(旭硝子公司制造)等含氟溶剂进行分液 (seperation)，使有机层干燥之后进行过滤，并用旋转蒸发器(rotary evaporator)进行浓缩，可获得粗生成物。

[精制]

粗生成物可直接用作润滑剂。需要更高纯度时，例如，可以通过硅胶柱色谱法(silica gel column chromatography)或二氧化碳超临界流体萃取法对粗生成物进行精制之后，用作润滑剂。

在采用二氧化碳超临界流体萃取法的情况下，例如，将粗生成物放入压力容器内之后，在维持压力容器内的压力及温度的同时，向压力容器内输入液化二氧化碳，使二氧化碳成为超临界流体状态，并通过提取目标化合物来进行精制。

压力容器内的温度优选在31℃以上80℃以下。压力容器内的温度低于31℃时，液化二氧化碳无法成为超临界状态，而超过80℃时，超临界二氧化碳的提取力会减弱。

另外，压力容器内的压力优选为7.38MPa以上30MPa以下。压力容器内的压力低于7.38MPa时，液化二氧化碳无法成为超临界状态，超过 30MPa时，要去装置具备相当的耐压性能，装置的价格会提高，其结果造成制造成本提高。

(润滑剂)

本实施方式的润滑剂包含本实施方式的有机氟化合物。

本实施方式的润滑剂可以是本实施方式的有机氟化合物，在包含本实施方式的有机氟化合物之外还可以包含其它有机氟化合物。

作为其它有机氟化合物并无特别限定，例如能够使用历来作为润滑剂的一般常见的有机氟化合物。

作为其他有机氟化合物的市销产品，例如可以举出Fomblin(注册商标)系列(Solvay Specialty Polymers公司制造)等。

为了获得良好的吸附性，本实施方式的有机氟化合物在润滑剂中的含量优选为0.1质量％以上,更优选为1质量％以上，尤其优选为10质量％以上。

本实施方式的润滑剂，可以根据需要，通过将其溶解于溶剂中或分散于分散介质中形成溶液或分散液，然后涂布在磁盘等磁性记录介质的表面上使用。

关于润滑剂(的溶液或分散液)的涂布方法，并无特别限定，例如能够使用旋涂法(spin coating)、浸涂(dip coating)法等。

在采用浸涂法将润滑剂(的溶液或分散液)涂布在磁性记录介质表面的情况下，例如，将磁性记录介质浸渍在浸涂装置的浸渍槽中盛装的润滑剂(的溶液或分散液)中之后，从浸渍槽中以规定速度取出磁性记录介质。

本实施方式的有机氟化合物在润滑剂的溶液或分散液中的含量优选为0.005质量％以上。

在此，如上所述，在涂布本实施方式的润滑剂(的溶液或分散液) 之后，优选照射紫外线。由此，能够在未经氮化处理的保护层上形成厚度充分的润滑剂层，且能够提高润滑剂层的接合率。

【实施例】

以下，根据实施例具体说明本发明。并且，本发明并不仅限于实施例。

(¹H-NMR)

将试料(约10mg～30mg)溶解于CDCl₃/六氟苯(hexafluorobenzene)混合溶剂(约0.5mL)中，放入直径5mm的NMR 试料管中之后，使用傅里叶变换核磁共振装置JNM-EX270(日本电子公司制造)在室温下测定了¹H-NMR光谱。此时，在CDCl₃/六氟苯混合溶剂中，作为基准物质添加了四甲基硅烷(tetramethylsilane)。

(实施例1)

按照以下合成例合成了本实施方式的有机氟化合物。

(合成例1)

化合物1(C1)以及化合物2(C2)的合成：[方程式(7)]

对数均分子量(Mn)约1300的有机氟化合物FomblinZdol(Solvay SpecialtyPolymers公司制造)(3.9g、3mmol)、碘化亚铜(72mg、 0.38mmol)、2-环己酮甲酸乙酯(0.12g、0.71mmol)、4-烯丙基碘苯 (4-allyliodobenzene)(0.62g、2.6mmol)进行混合之后，进行搅拌的同时添加碳酸铯(3.7g、11mmol)，在100℃下搅拌了18小时。然后，使用稀盐酸(20mL)与氟类溶剂AK-225(旭硝子公司制造)(20mL) 对反应混合物进行分液之后，使用氟类溶剂AK-225(旭硝子公司制造) (20mL)对水层进行了两次提取。接下来，对有机层进行水洗之后，添加硫酸镁进行了干燥、过滤。然后，通过使用旋转蒸发器对滤液进行浓缩，获得了作为粗生成物(4.5g)的橙褐色油状物质。然后，通过硅胶柱色谱法(展开剂：己烷-乙酸乙酯(9：1～5：1))进行精制，获得了作为化合物2(C2)的无色油状物质(0.96g、0.68mmol、收率22％)。

(其中，p以及q是平均聚合度，R_f ¹中的(CF₂O)与(CF₂CF₂O)为任意顺序。)

根据¹H-NMR光谱的峰值，确认到无色油状物质是化合物2。

(化合物2)

¹H-NMR光谱的峰值δ[ppm]：2.01(s、1H)、3.34(d、2H)、3.93 (br、2H)、4.31(br、2H)、5.02-5.08(m、2H)、5.87-6.02(m、 1H)、6.86(d、2H)、7.13(d、2H)。

(合成例2)

化合物3(C3)的合成：[方程式(8)]

将合成例1中获得的化合物2(0.32g、0.23mmol)、吡啶(36mg、0.46mmol)加到二氯甲烷(25mL)中之后，滴加三氟甲磺酸无水物(86mg、 0.30mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液，并在室温下搅拌15小时。然后，使用纯水(30mL)及饱和碳酸钠水溶液(30mL)对反应混合物各进行一次洗净，并对有机层进行了过滤。接下来，通过使用旋转蒸发器对滤液进行浓缩，获得了作为化合物3(C3)(0.35g、0.22mmol、收率 96％)的无色油状物质。

根据¹H-NMR光谱的峰值，确认到无色油状物质是化合物3(C3)。

¹H-NMR光谱的峰值δ[ppm]：3.34(d、2H)、4.31(br、2H)、4.66 (br、2H)、5.02-5.08(m、2H)、5.86-6.02(m、1H)、6.86(d、 2H)、7.13(d、2H)。

(合成例3)

化合物4(C4)的合成：[方程式(9)]

将在合成例2获得的化合物3(0.30g、0.19mmol)、2，4，6-三羟基苯甲醛(12mg、78μmol)加入N，N-二甲基甲酰胺(15ml)之后，添加碳酸铯(88mg、0.27mmol)，在70℃下搅拌16小时。然后，将反应混合物冷却至室温，使用旋转蒸发器进行浓缩后，使用纯水(20mL) 与氟类溶剂AK-225(旭硝子公司制造)(20mL)进行了分液。接下来，使用氟类溶剂AK-225(旭硝子公司制造)(20ml)对水层进行了两次提取。其次，对有机层进行水洗，添加硫酸镁进行干燥之后进行了过滤。然后，通过使用旋转蒸发器对滤液进行浓缩，获得了红褐色油状的粗生成物(0.35g)。接下来，采用硅胶柱色谱法(展开剂：己烷- 乙酸乙酯(9：1))进行精制，获得了作为化合物4(C4)的无色油状物质(0.11g、25μmol、收率39％)。

根据¹H-NMR谱的峰值，确认到无色油状物质是化合物4(C4)。

¹H-NMR光谱的峰值δ[ppm]：3.34(d、6H)、4.28-4.46(m、12H)、 5.00-5.08(m、6H)、5.88-6.01(m、3H)、6.82-6.91(m、6H)、 7.17-7.22(m、6H)10.34(s、1H)。

(合成例4)

化合物5(C5)的合成：[方程式(10)]

将在合成例4获得的化合物4(0.11g、25μmol)、N-甲基甘氨酸(15mg、0.17mmol)加到六氟四氯丁烷 (hexafluorotetrachlorobutane)(6mL)中之后，迅速加入C₆₀富勒烯(11mg、15μmol)的邻二氯苯(o-dichlorobenzene)(12mL)溶液。接下来，安装蛇形冷凝管(dimroth condenser)之后，利用设为 180℃的热浴进行加热，进行3小时的搅拌同时回流的处理。接下来，将反应混合物冷却至室温之后，利用旋转蒸发器进行了浓缩。接下来，溶解于适量的全氟己烷(tetradecafluorohexane)中，然后进行了过滤。然后，使用旋转蒸发器对滤液进行了浓缩，获得了黑色油状的粗生成物(0.19g)。

然后，将粗生成物放入具有入口以及出口的不锈钢制压力容器(内径20mm×深度200mm)内，并将压力容器内的温度保持在60℃的同时，使用超临界相层析泵(chromatography pump)PU2086-CO2(日本分光公司制造)，以液化二氧化碳换算流量5mL/分，向压力容器输送超临界二氧化碳。然后，使压力容器内的压力在9～16MPa的范围内变化，提取并除去了富勒烯骨架上形成有3个以上的吡咯烷环的副产物。然后，将压力容器内的压力提高到24MPa,提取了作为化合物5(C5)的黑色油状物质39mg(收率27％)。并且，在该条件下，并未提取富勒烯骨架上形成有1个吡咯烷环的化合物。

(其中，p以及q是平均聚合度，R_f ¹中的(CF₂O)与(CF₂CF₂O)的顺序任意。)

根据¹H-NMR光谱的峰值，确认到黑色油状物质是化合物5。

¹H-NMR光谱的峰值δ[ppm]：2.72(brs、6H)、3.31(brd、12H)、4.30(br、12H)、4.44(br、12H)、4.99-5.08(m、12H)、5.88-6.03 (m、6H)、6.90(br、12H)、7.15(br、12H)。

(实施例2)

在氩气(Ar)氛围中，通过采用碳靶的高频磁控溅射法，磁盘用 2.5英寸玻璃平板上形成由DLC(Diamond-Like Carbon)构成的保护层，制作成模拟盘。

在此，使用扫描型X线光电子分光分析装置(XPS/ESCA)PHI Quantera II^TM(ULVAC-PHI公司制造)对模拟盘的保护层中的氮原子含量进行了测定，仅采用保护层中的氮原子含量保证是1原子％的模拟盘。

接下来，将化合物5溶解于PF-5060(全氟己烷)(3M公司制造)，调制成0.01质量％的润滑剂溶液，作为润滑剂。

然后，使用浸渍法，在模拟盘的保护层上涂布勒润滑剂溶液。即，通过将模拟盘浸渍在浸涂装置的浸渍槽中盛装的润滑剂溶液中，然后从浸渍槽取出模拟盘，在模拟盘的保护层上涂布了润滑剂溶液。接下来，涂布有润滑剂溶液的表面干燥之后，使用低压水银灯EUV200US-A2 (SEN特殊光源公司制造)，照射波长185nm以及254nm的紫外线2秒钟，形成了润滑剂层。

(润滑剂层的平均厚度)

使用傅里叶变换红外分光装置Nicolet iS50(Thermo Fisher Scientific公司制造)，采用高灵敏反射吸收法(reflection absorption spectroscopy)，测定红外吸收光谱的相当于C-F键的伸缩振动能量的吸收峰值的强度，求出了润滑剂层的平均厚度。此时，在4个点测定了润滑剂层的厚度，以其平均值作为平均厚度。

(润滑剂层的接合率)

将测定完润滑剂层平均厚度的模拟盘在盛装有Vertrel(注册商标)XF(1,1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷， 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-Decafluoropentane)(Dupont-MitsuiFluorochemicals公司制造)的浸渍槽中浸渍10分钟，然后取出模拟盘，由此方式洗去模拟盘的未被固定于保护层的润滑剂。接下来，使模拟盘干燥之后，与上述同样，求出了润滑剂层的平均厚度。

将上述处理前后的润滑剂层的平均厚度之比作为接合率。

(比较例1)

使用数均分子量(Mn)约2000的有机氟化合物FomblinZtetraol (SolvaySpecialty Polymers公司制造)(参照化学式(4))取代化合物5，其他条件与实施例2同样，对润滑剂层的平均厚度以及接合率进行了评价。

(比较例2)

使用以下化学式所示的化合物13(C13)取代化合物5，其他条件与实施例2同样，对润滑剂层的平均厚度以及接合率进行了评价。

此外，使用数均分子量(Mn)约1300的有机氟化合物FomblinZdol (SolvaySpecialty Polymers公司制造)(参照化学式(3))以及烯丙基溴(allyl bromide)，通过S_N2反应，合成了化合物13。

(比较例3)

使用以下化学式所示的化合物14(C14)取代化合物5，其他条件与实施例2同样，对润滑剂层的平均厚度以及接合率进行了评价。

此外，使用数均分子量(Mn)约1300的有机氟化合物FomblinZdol (SolvaySpecialty Polymers公司制造)(参照化学式(3))以及碘苯(iodobenzene)，采用与合成例1相同的方法，合成了化合物14。

润滑剂层的平均厚度以及接合率的评价结果如表1所示。

[表1]

根据表1可看出，实施例2中使用的化合物5能够在未经氮化处理的保护层上形成厚度充分的润滑剂层，且能够提高润滑剂层的接合率。在此被认为通过对具有烯基或炔基的化合物照射紫外线，促进了润滑剂层的固定。

相对而言，比较例1以及2中使用的化学式(4)所示的化合物以及化合物13，由于其分子中不含芳香环，无法在未经氮化处理的保护层上形成厚度充分的润滑剂层。

并且，比较例1与比较例2的润滑剂层的接合率暗示了通过对具有芳基的化合物13照射紫外线，可促进润滑剂层的固定。

比较例3中使用的化合物14，由于烯基或炔基未与苯基直接结合，因此润滑剂层的接合率是较低的值。

该结果证实了实施例2中使用的化合物5所具备的饱含芳香环上直接结合烯基或炔基的芳基的分子结构对未经氮化处理的保护层的吸附效果，以及照射紫外线对固定润滑剂层的效果。

[工业上的利用可能性]

利用本实施方式的有机氟化合物，在具有未经氮化处理的保护层的基板，通过浸涂法能够形成厚度充分的润滑剂层，并且，通过对润滑剂层照射紫外线，可促进润滑剂层的固定，其结果可提高润滑剂层的接合率。

本国际申请根据2017年6月30日提出的日本国专利申请 2017-128567号请求优先权，并引用日本国专利申请2017-128567号的全内容。

Claims

1.一种有机氟化合物，其通式如下，

{(R-π-E-CH₂-A-CH₂-E’)_n-π’}₂-G(1B)

其中，n是2～5的整数，A是2价的全氟聚醚基，π是亚芳基，R是烯基或炔基，E以及E’分别是独立的由化学式

-O-CH₂CH(OH)CH₂O-

表示的基、醚键或酯键，π’是苯脱去n+1个氢原子的基，G是包含富勒烯骨架的有机基，

n个由通式

R-π-E-CH₂-A-CH₂-E’-

表示的基是相同或不同的基，n个π中的至少1个是亚芳基。

2.根据权利要求1所述的有机氟化合物，

所述A是直链基。

3.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

多个所述R相同。

4.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

多个所述π相同。

5.根据权利要求3所述的有机氟化合物，

多个所述π相同。

6.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

多个所述E相同。

7.根据权利要求3所述的有机氟化合物，

多个所述E相同。

8.根据权利要求4所述的有机氟化合物，

多个所述E相同。

9.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

10.根据权利要求3所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

11.根据权利要求4所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

12.根据权利要求5所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

13.根据权利要求6所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

14.根据权利要求7所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

15.根据权利要求8所述的有机氟化合物，

所述A的碳数为1～100。

16.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

17.根据权利要求3所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

18.根据权利要求4所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

19.根据权利要求5所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

20.根据权利要求6所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

21.根据权利要求7所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

22.根据权利要求8所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

23.根据权利要求9所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

24.根据权利要求10～15中任一项所述的有机氟化合物，

所述A具有至少一个由以下通式表示的基，

-(CF₂)_xO- (2)

其中，x是1～5的整数。

25.根据权利要求16所述的有机氟化合物，

所述A包含1～50个所述x为1或2的所述通式(2)表示的基。

26.根据权利要求17～23中任一项所述的有机氟化合物，

所述A包含1～50个所述x为1或2的所述通式(2)表示的基。

27.根据权利要求24所述的有机氟化合物，

所述A包含1～50个所述x为1或2的所述通式(2)表示的基。

28.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

29.根据权利要求3所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

30.根据权利要求4所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

31.根据权利要求5所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

32.根据权利要求6所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

33.根据权利要求7所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

34.根据权利要求8所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

35.根据权利要求9所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

36.根据权利要求10～15中任一项所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

37.根据权利要求16所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

38.根据权利要求17～23中任一项所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

39.根据权利要求24所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

40.根据权利要求25所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

41.根据权利要求26所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

42.根据权利要求27所述的有机氟化合物，

所述A的平均式量在250～6000的范围内。

43.根据权利要求1所述的有机氟化合物，

所述G的富勒烯骨架是C₆₀骨架、C₇₀骨架、C₇₆骨架、C₇₈骨架、更高碳的富勒烯骨架。

44.根据权利要求1或2所述的有机氟化合物，

是以下化学式表示的化合物，

45.一种润滑剂，

包含根据权利要求44所述的有机氟化合物。

46.一种磁性记录介质的处理方法，包括：

在磁性记录介质上涂布根据权利要求45所述的润滑剂的步骤；及

向涂布在该磁性记录介上的润滑剂照射紫外线的步骤。