WO2016121439A1 - イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 - Google Patents
イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016121439A1 WO2016121439A1 PCT/JP2016/050368 JP2016050368W WO2016121439A1 WO 2016121439 A1 WO2016121439 A1 WO 2016121439A1 JP 2016050368 W JP2016050368 W JP 2016050368W WO 2016121439 A1 WO2016121439 A1 WO 2016121439A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- general formula
- bis
- carbon atoms
- hydrocarbon group
- linear hydrocarbon
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims description 138
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 130
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 105
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 72
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract 43
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N nonane Chemical compound CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 164
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 107
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 98
- 239000002585 base Substances 0.000 description 86
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 78
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 69
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 69
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 68
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 59
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 47
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 239000000047 product Substances 0.000 description 41
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 40
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 36
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 29
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 28
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 26
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 25
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 24
- KZJUHXVCAHXJLR-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluoro-n-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutylsulfonyl)butane-1-sulfonamide Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F KZJUHXVCAHXJLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 22
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 21
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 20
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 17
- -1 fluoroalkyl group imidazole cation Chemical class 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 16
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- KFWYNZPTBDHNHM-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-octadecylimidazol-3-ium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+]=1C=CN(CCCC)C=1 KFWYNZPTBDHNHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 14
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 14
- VIPPDKHQNVHDAX-UHFFFAOYSA-N 3-octadecyl-1H-imidazol-3-ium bromide Chemical compound [Br-].C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)[N+]1=CNC=C1 VIPPDKHQNVHDAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 9
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 9
- GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6,7,8,9,10-octahydropyrimido[1,2-a]azepine Chemical compound C1CCCCN2CCCN=C21 GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 0 CC*(CC(C)(C)*1=CCN(*)C1)N1CN(*)CC1 Chemical compound CC*(CC(C)(C)*1=CCN(*)C1)N1CN(*)CC1 0.000 description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 7
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 7
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-O 1-methylimidazole Chemical compound CN1C=C[NH+]=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 6
- BSNYWNHMXHVXEW-UHFFFAOYSA-O C(#N)[C-](C#N)C#N.C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)[N+]1=CNC=C1 Chemical compound C(#N)[C-](C#N)C#N.C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)[N+]1=CNC=C1 BSNYWNHMXHVXEW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- WGAXVZXBFBHLMC-UHFFFAOYSA-N 1,9-dibromononane Chemical compound BrCCCCCCCCCBr WGAXVZXBFBHLMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MCIREKWIOYZQCC-UHFFFAOYSA-N 1-octadecylimidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN1C=CN=C1 MCIREKWIOYZQCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 5
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- WSULSMOGMLRGKU-UHFFFAOYSA-N 1-bromooctadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCBr WSULSMOGMLRGKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZZVZYACHEMVZGV-UHFFFAOYSA-N 1-methylimidazole 1,1,1-trifluoro-N-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound Cn1ccnc1.FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZZVZYACHEMVZGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 125000005151 nonafluorobutanesulfonyl group Chemical group FC(C(C(S(=O)(=O)*)(F)F)(F)F)(C(F)(F)F)F 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 3
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 description 3
- GQUXQQYWQKRCPL-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3-hexafluorocyclopropane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C1(F)F GQUXQQYWQKRCPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPNHERKGZHKXNA-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-octadecylimidazol-3-ium bromide Chemical compound [Br-].C(CCC)[N+]1=CN(C=C1)CCCCCCCCCCCCCCCCCC RPNHERKGZHKXNA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GOILVCXZFJJOGX-UHFFFAOYSA-N 1-octadecylpyrrolidine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN1CCCC1 GOILVCXZFJJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003341 Bronsted base Substances 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBPSBOPQIDSMKV-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)C1CCCCN2CCCN=C12 Chemical compound C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)C1CCCCN2CCCN=C12 NBPSBOPQIDSMKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002440 Co–Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N Deuterated methanol Chemical compound [2H]OC([2H])([2H])[2H] OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 2
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- RMZVUSKSBLGDPW-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluorooctane-1-sulfonic acid octadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN.OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F RMZVUSKSBLGDPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEFLKXRACNJHOV-UHFFFAOYSA-N 1,3-dibromopropane Chemical compound BrCCCBr VEFLKXRACNJHOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IBODDUNKEPPBKW-UHFFFAOYSA-N 1,5-dibromopentane Chemical compound BrCCCCCBr IBODDUNKEPPBKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPPPKRYCTPRNTB-UHFFFAOYSA-N 1-bromobutane Chemical compound CCCCBr MPPPKRYCTPRNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXERBOODJDWFQL-UHFFFAOYSA-N 2,2-dicyanoethenylideneazanide Chemical compound [N-]=C=C(C#N)C#N CXERBOODJDWFQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001149 41xx steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910020647 Co-O Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020674 Co—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020704 Co—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020707 Co—Pt Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 1
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000943 NiAl Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-O Pyrrolidinium ion Chemical compound C1CC[NH2+]C1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013556 antirust agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- HDDMREWZGLZQMX-UHFFFAOYSA-N azanium;carbonofluoridate Chemical class [NH4+].[O-]C(F)=O HDDMREWZGLZQMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JHRWWRDRBPCWTF-OLQVQODUSA-N captafol Chemical compound C1C=CC[C@H]2C(=O)N(SC(Cl)(Cl)C(Cl)Cl)C(=O)[C@H]21 JHRWWRDRBPCWTF-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940090961 chromium dioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N chromium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Cr+4] IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYTAKQFHWFYBMA-UHFFFAOYSA-N chromium(IV) oxide Inorganic materials O=[Cr]=O AYTAKQFHWFYBMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- HFWIMJHBCIGYFH-UHFFFAOYSA-N cyanoform Chemical compound N#CC(C#N)C#N HFWIMJHBCIGYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000011903 deuterated solvents Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 125000000950 dibromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- NAPSCFZYZVSQHF-UHFFFAOYSA-N dimantine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NAPSCFZYZVSQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950010007 dimantine Drugs 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- UACIBCPNAKBWHX-CTBOZYAPSA-N gonane Chemical compound C1CCC[C@@H]2[C@H]3CC[C@@H]4CCC[C@H]4[C@@H]3CCC21 UACIBCPNAKBWHX-CTBOZYAPSA-N 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 1
- QIWLMMWTZVIAFK-UHFFFAOYSA-N lithium bis(1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li]N(S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QIWLMMWTZVIAFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- GKTNLYAAZKKMTQ-UHFFFAOYSA-N n-[bis(dimethylamino)phosphinimyl]-n-methylmethanamine Chemical compound CN(C)P(=N)(N(C)C)N(C)C GKTNLYAAZKKMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004780 naphthols Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-N perfluorobutanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- LVTHXRLARFLXNR-UHFFFAOYSA-M potassium;1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate Chemical compound [K+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F LVTHXRLARFLXNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZKJPYQKGNUBNOA-UHFFFAOYSA-N potassium;2,2-dicyanoethenylideneazanide Chemical compound [K+].N#C[C-](C#N)C#N ZKJPYQKGNUBNOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- PNGLEYLFMHGIQO-UHFFFAOYSA-M sodium;3-(n-ethyl-3-methoxyanilino)-2-hydroxypropane-1-sulfonate;dihydrate Chemical compound O.O.[Na+].[O-]S(=O)(=O)CC(O)CN(CC)C1=CC=CC(OC)=C1 PNGLEYLFMHGIQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 125000005463 sulfonylimide group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000003930 superacid Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M133/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
- C10M133/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M133/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M133/06—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/72—Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction
- G11B5/725—Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction containing a lubricant, e.g. organic compounds
- G11B5/7253—Fluorocarbon lubricant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M133/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
- C10M133/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M133/38—Heterocyclic nitrogen compounds
- C10M133/40—Six-membered ring containing nitrogen and carbon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M133/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
- C10M133/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M133/38—Heterocyclic nitrogen compounds
- C10M133/44—Five-membered ring containing nitrogen and carbon only
- C10M133/46—Imidazoles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M135/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium
- C10M135/08—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium containing a sulfur-to-oxygen bond
- C10M135/10—Sulfonic acids or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C211/62—Quaternary ammonium compounds
- C07C211/63—Quaternary ammonium compounds having quaternised nitrogen atoms bound to acyclic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C311/00—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C311/30—Sulfonamides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by singly-bound nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C311/37—Sulfonamides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by singly-bound nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having the sulfur atom of at least one of the sulfonamide groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C311/38—Sulfonamides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by singly-bound nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having the sulfur atom of at least one of the sulfonamide groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring having sulfur atoms of sulfonamide groups and amino groups bound to carbon atoms of six-membered rings of the same carbon skeleton
- C07C311/39—Sulfonamides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by singly-bound nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having the sulfur atom of at least one of the sulfonamide groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring having sulfur atoms of sulfonamide groups and amino groups bound to carbon atoms of six-membered rings of the same carbon skeleton having the nitrogen atom of at least one of the sulfonamide groups bound to hydrogen atoms or to an acyclic carbon atom
- C07C311/41—Sulfonamides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by singly-bound nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having the sulfur atom of at least one of the sulfonamide groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring having sulfur atoms of sulfonamide groups and amino groups bound to carbon atoms of six-membered rings of the same carbon skeleton having the nitrogen atom of at least one of the sulfonamide groups bound to hydrogen atoms or to an acyclic carbon atom to an acyclic carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
- C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D233/64—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms, e.g. histidine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
- C07D295/04—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
- C07D295/12—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms
- C07D295/125—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms with the ring nitrogen atoms and the substituent nitrogen atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings
- C07D295/13—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms with the ring nitrogen atoms and the substituent nitrogen atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings to an acyclic saturated chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
- C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D487/04—Ortho-condensed systems
Definitions
- the present invention relates to an ionic liquid having a dicationic structure, a lubricant containing the ionic liquid, and a magnetic recording medium using the same.
- a lubricant is applied to the surface of the magnetic layer in order to reduce friction and wear on the magnetic head and the medium surface.
- the actual film thickness of the lubricant is at the molecular level in order to avoid adhesion such as stiction. Therefore, in thin film magnetic recording media, it is no exaggeration to say that the most important thing is the selection of a lubricant having excellent wear resistance under all circumstances.
- the lubricant be present on the surface of the medium without causing desorption, spin-off, chemical degradation, and the like.
- the presence of the lubricant on the medium surface becomes more difficult as the surface of the thin film magnetic recording medium becomes smoother. This is because the thin film magnetic recording medium does not have a lubricant replenishment capability unlike the coating type magnetic recording medium.
- a new lubricant is molecularly designed and synthesized in order to eliminate these trade-offs.
- Many reports on the lubricity of PFPE have been submitted.
- the lubricant is very important in the magnetic recording medium.
- Table 1 shows the chemical structure of a typical PFPE lubricant.
- Z-DOL in Table 1 is one of the commonly used lubricants for thin film magnetic recording media.
- Z-tetraol (ZTMD) is one in which a functional hydroxyl group is further introduced into the main chain of PFPE, and it has been reported that the reliability of the drive is improved while reducing the gap in the head media interface.
- A20H suppresses decomposition of the PFPE main chain by Lewis acid or Lewis base and improves tribological properties.
- Mono has a report that the polymer main chain and the polar group are polynormalpropyloxy and amine, respectively, unlike the above-mentioned PFPE, and reduce the adhesion interaction in the near contact.
- the liquid lubricant has mobility such that the lubricant removed by abrasion by the head moves from the adjacent lubricant layer and is replenished.
- the disk spins off during disk operation and lubricant is reduced, resulting in a loss of protection.
- a high-viscosity and low-volatile lubricant is suitably used, and the evaporation rate can be suppressed and the life of the disk drive can be extended.
- requirements for low friction and low wear lubricants used in thin film magnetic recording media are as follows. (1) Low volatility. (2) Low surface tension for the surface replenishment function. (3) There is an interaction between the terminal polar group and the disk surface. (4) High thermal and oxidative stability so that there is no decomposition or decrease during the period of use. (5) It is chemically inert to metals, glass, and polymers and does not generate wear powder on the head or guide. (6) There must be no toxicity or flammability. (7) Excellent boundary lubrication characteristics. (8) Dissolve in an organic solvent.
- ionic liquids are attracting attention as one of the environmentally friendly solvents for synthesizing organic and inorganic materials in power storage materials, separation technologies, and catalyst technologies.
- Ionic liquids fall into the large category of low melting point molten salts, but generally, those having a melting point of 100 ° C. or lower among them.
- Important characteristics of ionic liquids used as lubricants include low volatility, lack of flammability, thermal stability, and excellent dissolution performance.
- friction and wear on the metal or ceramic surface may be reduced by using a certain ionic liquid as compared with a conventional hydrocarbon-based lubricant.
- a fluoroalkyl group imidazole cation based ionic liquids are synthesized, tetrafluoroborate or hexafluorophosphate alkyl imidazolium, steel, aluminum, copper, single crystal SiO 2, silicon, sialon ceramics
- Si—Al—O—N When used for (Si—Al—O—N), it has been reported that the tribological properties are superior to those of cyclic phosphazene (X-1P) and PFPE.
- a protic ionic liquid is a general term for compounds formed by a chemical reaction of an equivalent amount of Bronsted acid and Bronsted base.
- carboxylic acid and amine In a study on the interaction between carboxylic acid and amine by Kohler et al., It has been reported that a 1: 1 complex of carboxylic acid and amine can be formed in a chemical equivalent amount (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2).
- Perfluorooctanoic acid alkylammonium salt is a protonic ionic liquid (PIL), but it has been reported that it has a remarkable effect of reducing friction of a magnetic recording medium as compared with Z-DOL described above (patent) References 1 and 2 and Non-Patent References 3 to 5).
- the limit of the surface recording density of the hard disk is said to be 1-2.5 Tb / in 2 .
- the limit is approaching, but energetic development of high-capacity technology has been continued on the premise of miniaturization of magnetic particles. Technologies for increasing the capacity include reduction of effective flying height, introduction of single write (BMP), and the like.
- FIG. 1 shows an outline of heat-assisted magnetic recording.
- reference numeral 1 indicates laser light
- reference numeral 2 indicates near-field light
- reference numeral 3 indicates a recording head (PMR element)
- reference numeral 4 indicates a reproducing head (TMR element).
- PMR element recording head
- TMR element reproducing head
- the protic ionic liquid is generally a substance having high thermal stability in order to form ions as described above.
- the equilibrium is shown in the following Scheme 1.
- HA represents a Bronsted acid
- B represents a Bronsted base.
- the acid (HA) and the base (B) react to form a salt (A ⁇ HB + ) as shown in Scheme 1.
- the dissociation constants K a1 and K b2 of the acid and the base can be expressed as the following Scheme 2 in a form including the concentration.
- the difference ⁇ pKa in acid dissociation constant between acid and base will be discussed.
- the acid / base reaction is influenced by the acidity / basicity of each other (or the acidity of the conjugate acid), and the acidity difference ⁇ pKa can be expressed together in the following Scheme 3.
- Non-Patent Documents 9 and 10. pyrrolidinium-based ionic liquids having geminal dications may sometimes improve heat resistance as compared to ordinary monocation ionic liquids.
- Non-Patent Document 11 the relationship between the molecular structure and the physical or chemical properties is well understood. The combination of cation and anion has a great influence on the physical or chemical properties of ionic liquids, and the anion moiety is rich in varieties, but the relationship is clear unless it is a structurally similar cation.
- the stronger the hydrogen bonding force of halogen Cl>Br> I
- the higher the viscosity of the liquid the stronger the hydrogen bonding force of halogen (Cl>Br> I)
- Frictional Properties of Novell Lubricants for Magnetic Thin Film Media IEEE Trans. Magn. Vol. 26, No. 5, (Sep. 1990), pp. 2691-2693, ISSN: 0018-9464 Kondo, H. , Seki, A. , & Kita, A. , (1994a). Comparison of an Amide and Amine Salt as Friction Modifiers for a Magnetic Thin Film Medium. Tribology Trans. Vol. 37, no. 1, (Jan. 1994), pp. 99-105, ISSN: 0569-8197 Yoshizawa, M.A. , Xu, W. , Angel, C.I. A.
- the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides an ionic liquid having excellent lubricity even at high temperatures, a lubricant having excellent lubricity even at high temperatures, and excellent practical characteristics.
- a magnetic recording medium is provided.
- an ionic liquid having a dication can improve thermal stability, and by introducing a long-chain alkyl group, the friction coefficient is lowered and the durability is greatly improved. As a result, the present invention has been completed.
- ⁇ 1> containing an ionic liquid having a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule;
- the conjugate acid has a monovalent group including a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms;
- the lubricant is characterized in that the pKa in acetonitrile of the acid which is the base of the conjugate base is 10 or less.
- ⁇ 2> The lubricant according to ⁇ 1>, wherein the ionic liquid is represented by the following general formula (1). However, in the general formula (1), each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- the ionic liquid is represented by any one of the following general formula (1-1), the following general formula (1-2), the following general formula (1-3), and the following general formula (1-4).
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- R represents group independently containing a linear hydrocarbon group with 6 or more carbon atoms.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- the ionic liquid is represented by any one of the following general formula (2-1), the following general formula (2-2), the following general formula (2-3), and the following general formula (2-4).
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms. n is 1-20.
- R represents group containing a linear hydrocarbon group with 6 or more carbon atoms each independently.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- the ionic liquid is represented by any one of the following general formula (3-1), the following general formula (3-2), the following general formula (3-3), and the following general formula (3-4).
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- R represents group which contains a linear hydrocarbon group with 6 or more carbon atoms each independently.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- the ionic liquid is represented by any one of the following general formula (4-1), the following general formula (4-2), the following general formula (4-3), and the following general formula (4-4).
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- ⁇ 11> having a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule;
- the conjugate acid has a monovalent group including a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms; It is an ionic liquid characterized in that the pKa in acetonitrile of the acid that is the base of the conjugate base is 10 or less.
- ⁇ 12> The ionic liquid according to ⁇ 11>, which is represented by the following general formula (1). However, in the general formula (1), each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- the ionic liquid according to ⁇ 11> which is represented by the following general formula (2).
- R represents group independently containing a linear hydrocarbon group with 6 or more carbon atoms.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms. n is 1-20.
- ⁇ 16> The ionic liquid according to ⁇ 11>, which is represented by the following general formula (3).
- R represents group containing a linear hydrocarbon group with 6 or more carbon atoms each independently.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- ⁇ 17> The above ⁇ 11> represented by any one of the following general formula (3-1), the following general formula (3-2), the following general formula (3-3), and the following general formula (3-4) And ⁇ 16>.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- R represents group which contains a linear hydrocarbon group with 6 or more carbon atoms each independently.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1-20.
- ⁇ 19> The above ⁇ 11> represented by any one of the following general formula (4-1), the following general formula (4-2), the following general formula (4-3), and the following general formula (4-4) And ⁇ 18>.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- l is 1 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- m is 0 or more and 12 or less.
- each R independently represents a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- n is 1-20.
- the present invention it is possible to improve thermal stability such as evaporation and thermal decomposition of a lubricant and to maintain excellent lubrication characteristics over a long period of time. Further, when a lubricant is used for a magnetic recording medium, it is excellent in lubrication characteristics and can improve practical characteristics such as runnability, wear resistance and durability.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing heat-assisted magnetic recording.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a hard disk according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic tape according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a schematic diagram of a pin-on-disk tester.
- FIG. 5 shows the friction test results.
- FIG. 6 shows the friction test results.
- FIG. 7 shows the friction test results.
- the lubricant shown as one embodiment of the present invention contains an ionic liquid having a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule.
- the ionic liquid shown as one embodiment of the present invention has a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule.
- the conjugate acid has a monovalent group including a hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
- the pKa in acetonitrile of the acid serving as the base of the conjugate base is 10 or less.
- the ionic liquid in the present embodiment has a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule, and the pKa in acetonitrile of the acid serving as the base of the conjugate base is 10 or less. Therefore, excellent thermal stability can be exhibited. Further, since the cation portion has a monovalent group containing a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, it can have excellent lubricating properties.
- pKa in the present specification is an acid dissociation constant, which is an acid dissociation constant in acetonitrile.
- the pKa is a strong acid of 10 or less, and preferably 6.0 or less.
- the lower limit of the pKa is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the pKa is preferably ⁇ 5.0 or more.
- conjugate base examples include conjugate bases represented by the following structures.
- l is 1 or more and 12 or less, and preferably 1 or more and 6 or less.
- m is 0 or more and 12 or less, preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 6 or less.
- a dication derivative having a monovalent group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is used.
- the friction coefficient can be reduced and the lubrication characteristics can be improved.
- Carbon number of the hydrocarbon group in the monovalent group containing the linear hydrocarbon group of the conjugate acid is 6 or more, and preferably 10 or more. There is no restriction
- the hydrocarbon group may be linear, and may be either a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group partially having a double bond, or an unsaturated branched hydrocarbon group partially having a branch. .
- an alkyl group which is a saturated hydrocarbon group is preferable from the viewpoint of wear resistance.
- conjugate acid examples include a conjugate acid represented by the following general formula (A), a conjugate acid represented by the general formula (B), a conjugate acid represented by the general formula (C), and a general formula ( The conjugate acid represented by D) is preferred.
- R is respectively independently group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a linear hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. It is preferable that it is group containing.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- R is respectively independently a group containing a C6 or more linear hydrocarbon group, and a C10 or more linear hydrocarbon group.
- R is respectively independently a group containing a C6 or more linear hydrocarbon group, and a C10 or more linear hydrocarbon group. It is preferable that it is group containing. n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- the conjugate acid represented by the general formula (C) can take another resonance structure (extreme structure). That is, a resonance structure (extreme structure) in which the nitrogen atom at the 1st position of the base of the bicyclo ring has a positive charge can be taken.
- a conjugate acid having such a resonance structure (extreme structure) is also included in the conjugate acid represented by the general formula (C).
- R is respectively independently a group containing a C6 or more linear hydrocarbon group, and a C10 or more linear hydrocarbon group. It is preferable that it is group containing.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- the upper limit of the carbon number of the linear hydrocarbon group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the carbon number is preferably 25 or less, more preferably 20 or less.
- the ionic liquid is preferably an ionic liquid represented by the following general formula (1), an ionic liquid represented by the following general formula (1-1), or an ionic liquid represented by the following general formula (1-2)
- An ionic liquid represented by the following general formula (1-3) and an ionic liquid represented by the following general formula (1-4) are more preferable.
- R is respectively independently a group containing a C6 or more linear hydrocarbon group, and a C10 or more linear hydrocarbon group. It is preferable that it is group containing.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- l is 1 or more and 12 or less, and preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a linear carbon group having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- m is 0 or more and 12 or less, preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and is a linear carbon group having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a linear hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. It is preferable that it is group containing.
- a ⁇ represents a conjugate base.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- l is 1 or more and 12 or less, and preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- m is 0 or more and 12 or less, preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a linear hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. It is preferable that it is group containing.
- a ⁇ represents a conjugate base. n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- l is 1 or more and 12 or less, and preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- m is 0 or more and 12 or less, preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a linear hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. It is preferable that it is group containing.
- a ⁇ represents a conjugate base. n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- l is 1 or more and 12 or less, and preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- m is 0 or more and 12 or less, preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 6 or less.
- each R is independently a group containing a linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and a straight carbonization having 10 or more carbon atoms.
- a group containing a hydrogen group is preferred.
- n is 1 or more and 20 or less, and preferably 3 or more and 15 or less.
- the upper limit value of the carbon number of the linear hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms which is a preferred embodiment of R, is not particularly limited, and is appropriately selected according to the purpose.
- the carbon number is preferably 25 or less, more preferably 20 or less.
- the above-described ionic liquid may be used alone or in combination with a conventionally known lubricant.
- it can be used in combination with long chain carboxylic acid, long chain carboxylic acid ester, perfluoroalkyl carboxylic acid ester, carboxylic acid perfluoroalkyl ester, perfluoroalkyl carboxylic acid perfluoroalkyl ester, perfluoropolyether derivative, etc. Is possible.
- an extreme pressure agent may be used in combination at a mass ratio of about 30:70 to 70:30.
- the extreme pressure agent acts to prevent friction and wear by forming a reaction product film by reacting with the metal surface due to frictional heat generated when metal contact occurs partially in the boundary lubrication region.
- the extreme pressure agent for example, any of a phosphorus extreme pressure agent, a sulfur extreme pressure agent, a halogen extreme pressure agent, an organometallic extreme pressure agent, a composite extreme pressure agent, and the like can be used.
- the rust inhibitor may be any rust inhibitor that can be used as a rust inhibitor for this type of magnetic recording medium.
- the rust preventive agent may be used as a lubricant, but a magnetic layer is formed on a nonmagnetic support, a rust preventive layer is applied thereon, and then a lubricant layer is applied. Thus, it may be applied in two or more layers.
- solvent of the lubricant for example, alcohol solvents such as isopropyl alcohol (IPA) and ethanol can be used alone or in combination.
- IPA isopropyl alcohol
- ethanol can be used by mixing a hydrocarbon solvent such as normal hexane or a fluorine solvent.
- a magnetic recording medium shown as an embodiment of the present invention has at least a magnetic layer on a nonmagnetic support, and the magnetic layer contains the above-mentioned lubricant.
- the lubricant in the present embodiment can be applied to a so-called metal thin film type magnetic recording medium in which a magnetic layer is formed on the surface of a nonmagnetic support by a technique such as vapor deposition or sputtering.
- the present invention can also be applied to a magnetic recording medium having a configuration in which an underlayer is interposed between a nonmagnetic support and a magnetic layer. Examples of such a magnetic recording medium include a magnetic disk and a magnetic tape.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a hard disk.
- This hard disk has a structure in which a substrate 11, an underlayer 12, a magnetic layer 13, a carbon protective layer 14, and a lubricant layer 15 are sequentially laminated.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic tape.
- This magnetic tape has a structure in which a backcoat layer 25, a substrate 21, a magnetic layer 22, a carbon protective layer 23, and a lubricant layer 24 are sequentially laminated.
- the non-magnetic support corresponds to the substrate 11 and the underlayer 12, and in the magnetic tape shown in FIG. 3, the non-magnetic support corresponds to the substrate 21.
- a rigid substrate such as an Al alloy plate or a glass plate
- an oxide film such as an alumite treatment or Ni-P film may be formed on the substrate surface to harden the surface. Good.
- the magnetic layers 13 and 22 are formed as a continuous film by a technique such as plating, sputtering, vacuum deposition, or plasma CVD.
- the magnetic layers 13 and 22 include metals such as Fe, Co, Ni, Co—Ni alloys, Co—Pt alloys, Co—Ni—Pt alloys, Fe—Co alloys, Fe—Ni alloys, In-plane magnetization recording metal magnetic film made of Fe—Co—Ni alloy, Fe—Ni—B alloy, Fe—Co—B alloy, Fe—Co—Ni—B alloy, etc., Co—Cr alloy Examples thereof include perpendicular magnetic recording metal magnetic thin films such as thin films and Co—O thin films.
- a nonmagnetic material such as Bi, Sb, Pb, Sn, Ga, In, Ge, Si, or Tl is previously formed on the nonmagnetic support as the underlayer 12.
- metal magnetic materials are vapor-deposited or sputtered from the vertical direction, and these non-magnetic materials are diffused in the magnetic metal thin film to eliminate orientation and ensure in-plane isotropy and improve coercive force. You may do it.
- hard protective layers 14 and 23 such as a carbon film, a diamond-like carbon film, a chromium oxide film, and a SiO 2 film may be formed on the surfaces of the magnetic layers 13 and 22.
- the top surface of the magnetic layers 13 and 22 or the surface of the protective layers 14 and 23 is used.
- the method of coating is mentioned.
- the coating amount of the lubricant is preferably 0.1 mg / m 2 to 100 mg / m 2 , more preferably 0.5 mg / m 2 to 30 mg / m 2 , and 0.5 mg / m 2 to Particularly preferred is 20 mg / m 2 .
- a back coat layer 25 may be formed as necessary.
- the back coat layer 25 is formed by adding a carbon-based fine powder for imparting conductivity to the resin binder and an inorganic pigment for controlling the surface roughness.
- the aforementioned lubricant may be added to the back coat layer 25 by internal addition or top coat. Further, the above-described lubricant may be added to both the magnetic layer 22 and the back coat layer 25 by internal addition or top coat.
- the lubricant can be applied to a so-called coating type magnetic recording medium in which a magnetic coating film is formed as a magnetic layer by applying a magnetic paint to the surface of a nonmagnetic support. is there.
- a coating type magnetic recording medium any conventionally known magnetic powder, resin binder and the like constituting the nonmagnetic support, the magnetic coating film, and the like can be used.
- the nonmagnetic support for example, a polymer support formed of a polymer material typified by polyesters, polyolefins, cellulose derivatives, vinyl resins, polyimides, polyamides, polycarbonates and the like. Examples thereof include a metal substrate made of aluminum alloy, titanium alloy, etc., a ceramic substrate made of alumina glass, etc., a glass substrate, and the like.
- the shape is not limited at all, and any shape such as a tape shape, a sheet shape, or a drum shape may be used.
- the non-magnetic support may be subjected to a surface treatment so as to form fine irregularities in order to control the surface property.
- the magnetic powder examples include ferromagnetic iron oxide particles such as ⁇ -Fe 2 O 3 and cobalt-coated ⁇ -Fe 2 O 3 , ferromagnetic chromium dioxide particles, metals such as Fe, Co, Ni, and the like.
- ferromagnetic metal particles made of an alloy containing hexagonal plate-like hexagonal ferrite fine particles.
- the resin binder examples include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, vinylidene chloride, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, styrene, butadiene, acrylonitrile, or a combination of these two or more, polyurethane Resins, polyester resins, epoxy resins and the like are exemplified.
- a hydrophilic polar group such as a carboxylic acid group, a carboxyl group or a phosphoric acid group may be introduced in order to improve the dispersibility of the magnetic powder.
- a dispersant In addition to the magnetic powder and the resin binder, a dispersant, an abrasive, an antistatic agent, an antirust agent, and the like may be added to the magnetic coating film as an additive.
- Examples of a method for retaining the lubricant in such a coating type magnetic recording medium include a method of internally adding the magnetic layer constituting the magnetic coating film formed on the nonmagnetic support, There is a method of top-coating the surface of the layer, or a combination of both.
- the lubricant is internally added to the magnetic coating film, it is added in the range of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin binder.
- the coating amount is preferably 0.1 mg / m 2 to 100 mg / m 2 , and 0.5 mg / m 2 to 20 mg / m 2. 2 is more preferable.
- an ionic liquid is dissolved in a solvent, and the obtained solution is applied or sprayed, or a magnetic recording medium is immersed in this solution.
- the magnetic recording medium to which the lubricant in the present embodiment is applied exhibits excellent running performance, wear resistance, durability, and the like due to the lubricating action, and can further improve the thermal stability.
- Example> Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
- an ionic liquid was synthesized to produce a lubricant containing the ionic liquid.
- magnetic disks and magnetic tapes were prepared using a lubricant, and disk durability and tape durability were evaluated, respectively.
- the production of the magnetic disk, the disk durability test, the production of the magnetic tape, and the tape durability test were performed as follows.
- the present invention is not limited to these examples.
- a magnetic thin film was formed on a glass substrate to produce a magnetic disk as shown in FIG. Specifically, a chemically strengthened glass disk made of aluminum silicate glass with an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a disk thickness of 0.635 mm is prepared, and the surface is polished so that Rmax is 4.8 nm and Ra is 0.43 nm. did.
- the glass substrate was subjected to ultrasonic cleaning in pure water and isopropyl alcohol (IPA) having a purity of 99.9% or more for 5 minutes each, left in IPA saturated vapor for 1.5 minutes and then dried. did.
- IPA isopropyl alcohol
- a NiAl alloy Ni: 50 mol%, Al: 50 mol%) thin film is formed as a seed layer by DC magnetron sputtering, and a CrMo alloy (Cr: 80 mol%, Mo: 20 mol) is used as the underlayer 12. %)
- a thin film having a thickness of 8 nm and a CoCrPtB alloy (Co: 62 mol%, Cr: 20 mol%, Pt: 12 mol%, B: 6 mol%) as a magnetic layer 13 were sequentially formed to a thickness of 15 nm.
- a carbon protective layer 14 made of amorphous diamond-like carbon is formed to 5 nm by plasma CVD, and the disk sample is ultrasonicated in isopropyl alcohol (IPA) having a purity of 99.9% or more for 10 minutes in a cleaner. Cleaning was performed to remove impurities on the disk surface, and then drying was performed. Thereafter, the lubricant layer 15 was formed to a thickness of about 1 nm by applying the ionic liquid IPA solution to the disk surface by a dip coating method in an environment of 25 ° C. and 50% relative humidity (RH).
- IPA isopropyl alcohol
- TG / DTA measurement EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc. is used, and measurement is performed in a temperature range of 30 ° C to 600 ° C at a temperature increase rate of 10 ° C / min while introducing air at a flow rate of 200 ml / min. went.
- ⁇ Disk durability test 2> Using a commercially available strain gauge type disk friction and wear tester, after mounting the hard disk on the rotating spindle with a tightening torque of 14.7 Ncm, the center of the air bearing surface on the inner circumference side of the hard disk of the head slider is A head slider was mounted on the hard disk so as to be 17.5 mm from the center, and a CSS durability test was conducted.
- the head used in this measurement is an IBM 3370 type inline head, the material of the slider is Al 2 O 3 —TiC, and the head load is 63.7 mN.
- the maximum value of the frictional force was monitored for each CSS (Contact, Start, Stop) in an environment of clean cleanliness 100 and 25 ° C. 60% RH.
- the number of times the friction coefficient exceeded 1.0 was taken as the result of the CSS durability test.
- “> 50,000” was displayed.
- the CSS durability test after performing the heat test for 3 minutes at the temperature of 300 degreeC was similarly done.
- a magnetic tape having a cross-sectional structure as shown in FIG. 3 was produced.
- Co was deposited on a substrate 21 made of a Toray Mikutron (aromatic polyamide) film having a thickness of 5 ⁇ m by an oblique deposition method to form a magnetic layer 22 made of a ferromagnetic metal thin film having a thickness of 100 nm.
- a carbon protective layer 23 made of 10 nm diamond-like carbon was formed on the surface of the ferromagnetic metal thin film by plasma CVD, and then cut to a width of 6 mm.
- An ionic liquid dissolved in IPA was applied onto the carbon protective layer 23 so as to have a film thickness of about 1 nm to form a lubricant layer 24, thereby preparing a sample tape.
- ⁇ Tape durability test> About each sample tape, the still durability under a temperature of -5 ° C and a temperature of 40 ° C and 30% RH, and the friction coefficient and shuttle durability under a temperature of -5 ° C and a temperature of 40 ° C and 90% RH. Measurements were made. For the still durability, the decay time until the output in the pause state decreased by -3 dB was evaluated. Shuttle durability was evaluated by the number of shuttles until the output decreased by 3 dB after repeatedly running the shuttle for 2 minutes each time. Moreover, in order to investigate heat resistance, the durability test after performing the heat test for 10 minutes at the temperature of 100 degreeC was similarly done.
- the ionic liquid in the present embodiment has a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule, and the pKa in acetonitrile of the acid serving as the base of the conjugate base is 10 or less. . Furthermore, it is preferable to have a monovalent group containing a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms in the cation portion. The influence on the thermal stability of such an ionic liquid and the durability of a magnetic recording medium using the ionic liquid was investigated.
- 1-octadecyl imidazole was obtained by dissolving 3 g of imidazole in 100 mL of acetonitrile, adding 14.9 g of octadecyl bromide and 2.51 g of potassium hydroxide, heating the mixture with stirring, and refluxing for 4 hours. After removing the solvent, the mixture was extracted with dichloromethane and purified by column chromatography. When analyzed by gas chromatography, the purity was 98.5% or more.
- FTIR in this specification was measured by a permeation method using a KBr plate method or a KBr tablet method using FT / IR-460 manufactured by JASCO Corporation.
- the resolution at that time is 4 cm ⁇ 1 .
- the product was identified as 1,9-bis [1-octadecylimidazolium-bis (trifluoromethanesulfonyl) imido] nonane.
- 1,9-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane acid that is a base of a conjugate base [hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) PKa in acetonitrile) is -0.8.
- the product was identified as 1,9-bis (1-octadecylimidazolium tricyanomethanide) nonane.
- the pKa in acetonitrile of the acid (tricyanomethanide) that is the base of the conjugate base in 1,9-bis (1-octadecylimidazolium tricyanomethanide) nonane is 5.1.
- 1-octadecyl imidazole was obtained by dissolving 3 g of imidazole in 100 mL of acetonitrile, adding 14.9 g of octadecyl bromide and 2.51 g of potassium hydroxide, heating the mixture with stirring, and refluxing for 4 hours. After removing the solvent, the mixture was extracted with dichloromethane and purified by column chromatography. When analyzed by gas chromatography, the purity was 98.5% or more.
- 1,5-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] pentane was identified as 1,5-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] pentane.
- 1,5-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] pentane has an acid [hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) as a base of a conjugate base.
- PKa in acetonitrile is -0.8.
- 1-octadecyl pyrrolidine was obtained by dissolving 5.93 g of pyrrolidine in 100 mL of acetonitrile, adding 27.74 g of octadecyl bromide and 4.67 g of potassium hydroxide, and heating to reflux for 12 hours. After removing the solvent, the mixture was extracted with dichloromethane and purified by column chromatography using a solution of n-hexane and ethyl acetate 5: 1 as a solvent. When analyzed by gas chromatography, the purity was 98.5% or more.
- Hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide potassium salt obtained by dissolving 3.56 g of 1,9-bis (bromo-N-octadecylpyrrolidinium) nonane synthesized in the same manner as in Example 7 in water. 44 g of aqueous solution was added. After stirring at room temperature for 1 hour, the mixture was heated to reflux for 1 hour. After completion of the reaction, the crystals were filtered. The filtrate was thoroughly washed with water until the AgNO 3 test was negative and then dried.
- the product is identified as 1,9-bis [1-octadecylpyrrolidinium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imido] nonane.
- acid hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) which is the base of the conjugate base in 1,9-bis [1-octadecylpyrrolidinium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane
- the pKa of imide in acetonitrile is -0.8.
- Example 9 ⁇ Synthesis of 1,9-bis [6-octadecyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imido] nonane> 1,9-bis [6-octadecyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imido] nonane is prepared according to the following scheme: Synthesized.
- 6-Octadecyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene was synthesized by the method of Murayama et al. (Non-patent literature: N. Matsumura, H. Nishiguchi, M. Okada, and S. Yoneda, J. Heterocyclic Chem. Pp. 885-887, Vol. 23, Issue 3 (1986)). That is, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (DBU) was dissolved in tetrahydrofuran, and butyllithium was added dropwise thereto after cooling to 0 ° C., followed by stirring at 0 ° C. for 1 hour.
- DBU 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene
- the obtained dibromo compound was dissolved in water, a solution prepared by dissolving hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide potassium salt in water and a small amount of ethanol was added, and the mixture was stirred for 1 hour and then heated to reflux. Went for hours. After cooling, the precipitate was washed with water until the AgNO 3 test was negative, and then the precipitate was vacuum dried at 100 ° C. for 12 hours. Yield 70%.
- the product was 1,9-bis [6-octadecyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide. It was identified as nonane.
- the product was identified as 1,3-bis [1-octadecylimidazolium-bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] propane.
- 1,3-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] propane base acid [hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) PKa in acetonitrile) is -0.8.
- Example 12 ⁇ Synthesis of 1,9-bis [1-octadecylimidazolium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] nonane> 1,9-bis [1-octadecylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide] nonane was synthesized according to the following scheme.
- the product was identified as 1,9-bis [1-octadecylimidazolium nonafluorobutanesulfonium] nonane.
- the pKa in acetonitrile of the acid (nonafluorobutanesulfonic acid) that is the base of the conjugate base in 1,9-bis [1-octadecylimidazolium nonafluorobutanesulfonium] nonane is 0.7.
- Dimethyloctadecylamine 9.89 g and 1,9-dibromononane 4.55 g were added to 2-propanol and heated under reflux for 3 hours. After cooling, the solvent was removed, and recrystallization was performed from a mixed solvent of n-hexane and ethanol to obtain 12.63 g of 1,9-bis [dimethyloctadecylammonium bromide] nonane. Yield 90.2%.
- the product was identified as 1,9-bis [dimethyloctadecylammonium-bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] nonane.
- the product was identified as 1,9-bis [dimethyloctadecylammonium-hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imido] nonane.
- the acid hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) which is the base of the conjugate base in 1,9-bis [dimethyloctadecylammonium-hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane
- the pKa of the imide] in acetonitrile is -0.8.
- 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide.
- 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide is a base acid of a conjugate base [hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide PKa in acetonitrile is -0.8.
- Non-patent literature J. Am. Chem. Soc. Vol. 127 (2005) p. 593] was used to synthesize dibromide salts. That is, 13.3 g of dibromnonane was added to 7.62 g of 1-methylimidazole little by little at room temperature, and then reacted at room temperature for 10 hours. Dissolved in 100 mL of water, washed 3 times with about 20 mL of ethyl acetate and separated the aqueous layer. After removing the water with an evaporator, it was further dried for 20 hours in a vacuum dryer at 80 ° C. to obtain 19.9 g of a viscous liquid dibromo salt. Yield 95%.
- the brominated compound synthesized in Comparative Example 2 (3.63 g) was dissolved in 60 mL of water, and a solution obtained by dissolving sulfoimide in a mixed solution of water and ethanol was added thereto. After reacting this at room temperature for 10 hours, the solvent was removed, and washing was performed 3 times with 15 mL of water. After confirming that it was negative by the silver nitrate test, it was dried at 80 ° C. for 24 hours.
- the product was identified as 1,9-bis [1-methylimidazolium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imido] nonane.
- the obtained dibromo compound was dissolved in water, a solution prepared by dissolving 2 moles of hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide potassium salt in water and a small amount of ethanol was added, and the mixture was stirred for 1 hour. Heating under reflux was performed for 1 hour. After cooling, the solvent was removed, extracted with dichloromethane, dried over anhydrous magnesium sulfate and then the solvent was removed, followed by vacuum drying at 100 ° C. for 12 hours. Yield 96%.
- the product is 1,9-bis [1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imido] nonane. It was identified. It should be noted that the acid serving as the base of the conjugate base in 1,9-bis [1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imido] nonane The pKa of [hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] in acetonitrile is -0.8.
- the product was identified to be 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide.
- the pKa in acetonitrile of the acid [bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] which is the base of the conjugate base in 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide, is 0.0 It is.
- Example 16 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [1-octadecylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 1 were 300.2 ° C. and 319.3 ° C., respectively. 373.0 ° C., which is 100 ° C. or higher compared to a commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11), which is generally known as a lubricant for magnetic recording media, shown as a comparative example. It can also be seen that it is higher by 50 ° C. or more than Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 17 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 2 were 367. 7 ° C., 392.7 ° C. and 416.2 ° C., compared with 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide of Comparative Example 1 which is a monocation
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures were high.
- Example 18 ⁇ Thermal stability measurement result> The 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis (1-octadecylimidazolium tricyanomethanide) nonane synthesized in Example 3 were 313.6 ° C., 326.8 ° C., and 344. It was 0 ° C. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 19 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10% and 20% weight loss temperatures of 1,5-bis [1-octadecylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide] pentane synthesized in Example 4 were 344.2 ° C. and 383.1 ° C., respectively. 411.6 ° C., which is 150 ° C. or higher compared to a commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11), which is generally known as a lubricant for magnetic recording media, shown as a comparative example. It can also be seen that it is 100 ° C. higher than Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 20 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,5-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] pentane synthesized in Example 5 were 362. 3 ° C., 397.8 ° C., 423.5 ° C., compared with 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide of Comparative Example 1 which is a monocation
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures were high.
- Example 21 ⁇ Thermal stability measurement result> The 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,5-bis [1-octadecylimidazolium-bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide) pentane synthesized in Example 6 were 359.9 ° C. and 383. 4 ° C and 411.5 ° C. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 22 ⁇ Thermal stability measurement result> The 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [1-octadecylpyrrolidinium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 7 were 303.6 ° C. and 356.0, respectively. And 377.8 ° C. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 23 ⁇ Thermal stability measurement result> The 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [1-octadecylpyrrolidinium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 8 were 333 respectively. It was 9.9 degreeC, 373.4 degreeC, and 395.7 degreeC. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 24 ⁇ Thermal stability measurement result> 1,9-bis [6-octadecyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 9
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures were 410.2 ° C, 426.2 ° C, and 445.8 ° C, respectively. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 25 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10% and 20% weight loss temperatures of 1,3-bis [1-octadecylimidazolium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] propane synthesized in Example 10 were 352.3 ° C. and 381.9 respectively.
- Example 26 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,3-bis [1-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] propane synthesized in Example 11 were 342. 9 ° C., 382.4 ° C., 412.7 ° C., compared with 1-butyl-3-n-octadecylimidazolium hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide of Comparative Example 1 which is a monocation
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures were high.
- Example 27 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [1-octadecylimidazolium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 12 were 355.1 ° C. and 381.0 ° C., respectively. And 400.9 ° C.
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures were higher. This is considered to be the effect of using a dication. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Example 28 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10% and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [1-octadecylimidazolium nonafluorobutanesulfonium] nonane synthesized in Example 13 were 348.7 ° C., 372.0 ° C. and 392.degree. 1 ° C., which is 150 ° C. or higher compared with a commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11), which is generally known as a lubricant for magnetic recording media, shown as a comparative example. Even if it compares with TETRAOL (comparative example 12), it turns out that it is 100 degreeC or more higher. Compared to Comparative Example 1, the 5% weight loss temperature is high, but the 10% and 20% weight loss temperatures are low. This is because perfluorosulfonate generally has a lower decomposition temperature than sulfonylimide.
- Example 29 ⁇ Thermal stability measurement result>
- the 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [dimethyloctadecylammonium-bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 14 were 334.1 ° C. and 365.1 ° C., respectively. It is found that the thermal stability is greatly improved even when compared with the commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12). .
- Example 30 ⁇ Thermal stability measurement result> The 5%, 10%, and 20% weight loss temperatures of 1,9-bis [dimethyloctadecylammonium-hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide] nonane synthesized in Example 15 were 330.6 respectively. ° C, 369.6 ° C, and 392.5 ° C. It can be seen that the thermal stability is also improved compared to commercially available perfluoropolyether Z-DOL (Comparative Example 11) and Z-TETRAOL (Comparative Example 12).
- Z-TETRAOL Perfluoropolyether having a molecular weight of about 2000 and having a plurality of hydroxyl groups at the terminals, which is a commercially available product and is generally used as a lubricant for magnetic recording media, was used as the lubricant of Comparative Example 12.
- the 5%, 10% and 20% weight loss temperatures of Z-TETRAOL are 240.0 ° C., 261.0 ° C. and 282.0 ° C., respectively, and the main heat generation temperature during decomposition is 386.3 ° C. -Like DOL, weight loss is due to evaporation.
- the ionic liquid lubricant is excellent in thermal stability as compared with the commercially available perfluoropolyethers of Comparative Examples 11 and 12.
- the ionic liquid of the comparative example 1 has the structure cut
- the thermal stability between Examples 16 and 19 and Comparative Example 6 it can be seen that the 5%, 10% and 20% weight loss temperatures are improved near 20 ° C. by using dications.
- the cation part of the ionic liquid of Comparative Example 6 and Comparative Example 10 has a similar structure of the compound cleaved in the middle of the binding chain of the ionic liquids of Examples 25 to 28.
- the anion portion is hexafluorocyclopropane-1,3-bis (sulfonyl) imide
- Example 26 and Comparative Example 6 can be compared, but the temperature is improved by 10 ° C. or more at 5% and 10% weight loss temperatures. You can see that.
- Example 25 and Example 27 can be compared with Comparative Example 10, but at a 5% and 10% weight loss temperature of Example 25, In the case of Example and Example 27, it turns out that it is improving 15 degreeC or more.
- the thermal stability is a dication, whereby the weight reduction temperature is improved as compared to the monocation. Further, comparing the weight loss temperatures of Examples 25, 26, 27 and 28 and Comparative Examples 7 and 8, among the dications, Examples 25 to 28 having long alkyl chains have Comparative Examples 7 and 7 having short alkyl chains. It was found that the thermal stability was lower than 8.
- Non-patent literature (Thermochim. Acta, 1991, Vol. 185, pp. 1-11) suggests that the longer the alkyl chain, the lower the thermal stability. In other words, it is considered that the thermal stability is lowered due to the occurrence of Reverse Menshutkin reaction of the alkyl chain. However, as will be described later, the friction characteristics are greatly improved by having a long alkyl chain.
- Example 31 ⁇ Disk durability test 1> A friction test was conducted on the lubricant of Example 1 using the pin-on-disk tester shown in FIG. The results are shown in FIG.
- Comparative Example 15 in the pin-on-disk test, the friction coefficient of Z-DOL, which is a commercially available lubricant, was stable and low. As shown in Example 31, the friction coefficient of the dicationic lubricant was stably low, and was lower in 100 reciprocating slides than the commercially available Z-DOL. Although the monocation of Comparative Example 1 had a long alkyl chain, the friction coefficient was higher than that of the dication or commercially available Z-DOL (Comparative Example 13). Further, as shown in Comparative Example 14, the friction coefficient was very high in the ionic liquid of the dication and not having the long alkyl chain.
- a dicationic ionic liquid having a long alkyl chain has a lower coefficient of friction than a ionic liquid having no monocation or a long alkyl chain, and is commercially available. Even when compared with Z-DOL, the friction coefficient was found to be low.
- Example 32 ⁇ Disk durability test 1> A friction test was conducted on the lubricant of Example 12 in the same manner as in Example 31. The results are shown in FIG.
- Example 33 ⁇ Disk durability test 1> A friction test was performed on the lubricant of Example 13 in the same manner as in Example 31. The results are shown in FIG.
- Example 33 As shown in Example 32, Example 33, Comparative Example 16 and Comparative Example 17, in the pin-on-disk test at 25 ° C., commercially available lubricants such as Z-Tetraol, dicationic ionic liquid, and monocationic ionic liquid The friction coefficient was stable and low. Among them, Example 33 had the lowest friction coefficient.
- Example 32 a heating test was performed under the following temperature conditions, and thereafter, friction measurement was performed using the pin-on-disk test shown in FIG. 4 in the same manner as in Example 32.
- the results are summarized in Table 3 and FIG. .
- the same friction test as in Example 32 was performed on a sample in which a medium coated with a lubricant including the sample shown in Table 3 below was heated for 10 minutes at the temperature shown in Table 3 below. The coefficient of friction during the 100th reciprocating motion was determined.
- the coefficient of friction hardly increases until after heating at 250 ° C., whereas in the case of monocation, the coefficient of friction starts to increase from around 150 ° C. That is, it is considered that the coefficient of friction after the overheating test was kept low because the thermal stability was improved by using dications. From this, it was found in a friction test after a general pin-on-disk heat test that the friction coefficient of the dicationic ionic liquid is greatly improved as compared with the commercially available Z-Tetraol. In addition, the cation was lower in the coefficient of friction after the heating test than the monocation ionic liquid, and the effect of using the dication was found.
- Example 34 to Example 48 Using the lubricant containing the ionic liquids of each of Examples 1 to 15, the magnetic disk described above was manufactured. As shown in Table 4, the CSS measurement of the magnetic disk exceeded 50,000 times, and the CSS measurement after the heating test exceeded 50,000 times, indicating excellent durability.
- Example 49 to Example 63 Comparative Example 25 to Comparative Example 31
- Magnetic tapes described above were prepared using lubricants containing the ionic liquids of Examples 1 to 15, the ionic liquids of Comparative Examples 1 to 5, Z-DOL, and Z-TETRAOL. And the following measurements were performed. The results are shown in Tables 5-1 to 5-3.
- Friction coefficient of magnetic tape after 100 times of shuttle operation Temperature -5 °C or 40 °C, relative humidity 90% ⁇ Still endurance test -5 °C or 40 °C relative Under 30% humidity environment ⁇ Shuttle endurance test -5 ° C environment or 40 ° C temperature, 90% relative humidity environment ⁇ Coefficient of friction of magnetic tape after 100 shuttle runs after heating test Environment or temperature 40 ° C, relative humidity 90% • Still durability test after heating test Temperature ⁇ 5 ° C environment or temperature 40 ° C, relative humidity 30% environment • Shuttle durability test after heating test Temperature Under an environment of -5 ° C or under a temperature of 40 ° C and a relative humidity of 90%
- the magnetic tape coated with the lubricant containing the ionic liquids of Examples 1 to 15 had excellent friction characteristics, still durability, and shuttle durability.
- the magnetic tape to which the lubricant containing the ionic liquid of Comparative Example 1 was applied was found to have excellent friction characteristics, still durability, and shuttle durability.
- This comparative lubricant showed excellent magnetic tape durability.
- the magnetic tape coated with the lubricant containing the ionic liquids of Comparative Examples 2 to 4 was found to be unsatisfactory with respect to friction properties, still durability, and shuttle durability. It was found that the magnetic tape coated with Z-DOL was greatly deteriorated in still durability and shuttle durability. It was found that the magnetic tape coated with Z-TETRAOL was greatly deteriorated in still durability and shuttle durability.
- an ionic liquid lubrication having a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule, and the pKa of the acid serving as the base of the conjugate base in acetonitrile is 10 or less It was found that by using the agent, excellent heat resistance and durability in a magnetic tape and a magnetic disk can be obtained. As is clear from the above explanation, it has a conjugate base and a conjugate acid having two or more cations in the molecule, and the pKa in acetonitrile of the acid serving as the base of the conjugate base is 10 or less.
- the ionic liquid lubricant has a high decomposition temperature and 5%, 10%, and 20% weight loss temperature and is excellent in thermal stability.
- excellent lubricity can be maintained even under high temperature conditions as compared with conventional perfluoropolyethers, and lubricity can be maintained over a long period of time. Therefore, the magnetic recording medium using the lubricant containing the ionic liquid can obtain very excellent running performance, wear resistance, and durability.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有するイオン液体を含有し、前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下である潤滑剤である。
Description
本発明は、ジカチオン構造を有するイオン液体、該イオン液体を含有する潤滑剤、及びそれを用いた磁気記録媒体に関する。
従来、薄膜磁気記録媒体では、磁気ヘッドと媒体表面における摩擦や摩耗を減少させるために磁性層表面に潤滑剤が塗布される。実際の潤滑剤の膜厚は、スティクションのような接着を避けるため、分子レベルになる。それゆえ、薄膜磁気記録媒体において、最も重要なことは、あらゆる環境下においても、優れた耐摩耗性を有する潤滑剤の選択にあるといっても過言ではない。
磁気記録媒体のライフにおいて、脱離、スピンオフ、化学的な劣化などを生じさせずに、潤滑剤を媒体表面に存在させることは重要である。潤滑剤を媒体表面に存在させることは、薄膜磁気記録媒体の表面が平滑になるほど困難となる。これは、薄膜磁気記録媒体が塗布型磁気記録媒体のような潤滑剤の補充能力を有していないからである。
また、潤滑剤と磁性層表面の保護膜との接着力が弱い場合には、加熱や摺動時に潤滑剤膜厚の減少が生じ、摩耗を加速することになるため、多量の潤滑剤が必要とされる。多量の潤滑剤は、移動性の潤滑剤となり、消失した潤滑剤の補充機能を持たせることができる。しかし、過剰な潤滑剤は、潤滑剤の膜厚を表面疎度よりも大きくするため、接着に関連する問題が生じ、致命的な場合にはスティクションとなってドライブ不良の原因になるというジレンマがある。これらの摩擦の問題は、従来のパーフルオロポリエーテル(PFPE)系潤滑剤では、十分には解決されていない。
特に、表面平滑性の高い薄膜磁気記録媒体では、これらのトレードオフを解消するために、新規潤滑剤が分子設計され、合成されている。また、PFPEの潤滑性に関する報告が数多く提出されている。このように、磁気記録媒体において、潤滑剤は、大変重要なものである。
表1に、代表的なPFPE系潤滑剤の化学構造を示す。
表1中のZ-DOLは、一般に使用されている薄膜磁気記録媒体用の潤滑剤の一つである。また、Z-tetraol(ZTMD)は、機能性の水酸基をPFPEの主鎖にさらに導入したものであり、ヘッドメディアインターフェイスの隙間を減少させながらドライブの信頼性を高めるとの報告がある。A20Hは、PFPE主鎖のルイス酸やルイス塩基による分解を抑え、トライボロジー特性を改善するとの報告がある。一方、Monoは、高分子主鎖及び極性基が、上記のPFPEと異なり、それぞれポリノルマルプロピルオキシとアミンであり、ニアコンタクトにおける接着相互作用を減少させるとの報告がある。
しかし、融点が高く熱的に安定と考えられる一般的な固体潤滑剤では、非常に高感度である電磁変換プロセスを妨害し、また、ヘッドによって削られた摩耗粉が走行トラックに生じるために摩耗特性が悪くなる。前述のように液体潤滑剤では、ヘッドによる摩耗によって取り除かれた潤滑剤に対して隣の潤滑層から移動して補充するといった移動性がある。しかし、この移動性のために、特に高温では、ディスク稼働中にディスク表面からスピンオフして潤滑剤が減少し、その結果、防護機能が失われる。このため、粘度が高くまた低揮発性の潤滑剤が好適に用いられており、蒸発速度を抑え、ディスクドライブの寿命を延ばすことを可能としている。
これらの潤滑機構から鑑みると、薄膜磁気記録媒体に用いられる低摩擦、低摩耗の潤滑剤への要求としては、以下のようになる。
(1)低揮発性であること。
(2)表面補充機能のために低表面張力であること。
(3)末端極性基とディスク表面への相互作用があること。
(4)使用期間での分解、減少がないように、熱的及び酸化安定性が高いこと。
(5)金属、ガラス、高分子に対して化学的に不活性で、ヘッドやガイドに対して摩耗粉を生じないこと。
(6)毒性、可燃性がないこと。
(7)境界潤滑特性に優れていること。
(8)有機溶媒に溶解すること。
(1)低揮発性であること。
(2)表面補充機能のために低表面張力であること。
(3)末端極性基とディスク表面への相互作用があること。
(4)使用期間での分解、減少がないように、熱的及び酸化安定性が高いこと。
(5)金属、ガラス、高分子に対して化学的に不活性で、ヘッドやガイドに対して摩耗粉を生じないこと。
(6)毒性、可燃性がないこと。
(7)境界潤滑特性に優れていること。
(8)有機溶媒に溶解すること。
近年、蓄電材料、分離技術、触媒技術などにおいて、イオン液体が、有機や無機材料合成のための環境にやさしい溶媒の一つとして、注目を集めている。イオン液体は、低融点の溶融塩という大きな範疇に入るが、一般的には、その中でも融点が100℃以下のものをいう。潤滑剤として使用するイオン液体の重要な特性として、揮発性が低いこと、可燃性がないこと、熱的に安定であること、溶解性能に優れていることがある。
例えば金属やセラミックス表面での摩擦及び摩耗が、あるイオン液体を用いることにより、従来の炭化水素系潤滑剤と比較して低減することがある。例えばフルオロアルキル基で置換してイミダゾールカチオンベースのイオン液体が合成され、アルキルイミダゾリウムのテトラフルオロホウ酸塩やヘキサフルオロリン酸塩が、鋼、アルミニウム、銅、単結晶SiO2、シリコン、サイアロンセラミックス(Si-Al-O-N)に用いた場合、環状フォスファゼン(X-1P)やPFPEよりも優れたトライボロジー特性を示すとの報告がある。また、アンモニウムベースのイオン液体では、弾性流体から境界潤滑領域において、ベースオイルよりも摩擦を低下させる報告もある。また、イオン液体は、ベースオイルへの添加剤としての効果が調べられたり、化学的な及びトライボ化学的な反応が潤滑機構を理解するうえで研究されたりしているが、分子レベルでの潤滑特性が要求される磁気記録媒体としての応用例はほとんどない。
イオン液体の中でプロトン性のイオン液体は、ブレンステッド酸とブレンステッド塩基の当量の化学反応によって形成される化合物の総称である。Kohlerらによるカルボン酸とアミンの相互作用に関する研究では、化学等量でカルボン酸とアミンの1:1複合体ができることを報告している(例えば非特許文献1、及び2参照)。パーフルオロオクタン酸アルキルアンモニウム塩は、プロトン性イオン液体(PIL)であるが、既述のZ-DOLと比較して、著しく磁気記録媒体の摩擦低減の効果があることを報告している(特許文献1、及び2、並びに非特許文献3~5参照)。
しかし、これらのパーフルオロカルボン酸アンモニウム塩は、以下の反応式(A)に示す反応の中で、カチオンとアニオンの相互作用が弱く、Le Chatelier’sの法則から、高温では平衡が左側になり、解離した中性の化合物となって熱的な安定性が悪くなる。つまり、高温ではプロトンの移動が起こり、平衡が中性の物質へと移動して解離する(例えば、非特許文献6参照)。
ところで、ハードディスクの面記録密度の限界は、1-2.5Tb/in2と言われている。現在、その限界に近付きつつあるが、磁性粒子の微細化を大前提として、大容量化技術への精力的な開発が続けられている。大容量化の技術として、実効フライングハイトの減少、Shingle Writeの導入(BMP)などがある。
また、次世代記録技術として、「熱アシスト磁気記録(Heat Assisted Magnetic Recording)」がある。図1に、熱アシスト磁気記録の概略を示す。なお、図1において、符号1は、レーザー光を示し、符号2は、近接場光を示し、符号3は、記録ヘッド(PMR素子)を示し、符号4は、再生ヘッド(TMR素子)を示す。この技術の課題としては、記録再生時にレーザーで記録部分を加熱するために、磁性層表面の潤滑剤の蒸発あるいは分解による耐久性の悪化が挙げられる。熱アシスト磁気記録は、短い時間ではあるが400℃以上とも言われる高温に晒される可能性があり、一般に使用されている薄膜磁気記録媒体用の潤滑剤パーフルオロポリエーテル、例えばZ-DOLやZ-TETRAOLでは、その熱的な安定性が懸念されている。
ここでHAはブレンステッド酸を、Bはブレンステッド塩基を示す。酸(HA)と塩基(B)はScheme1に示すように反応して塩(A-HB+)となる。
このときに酸及び塩基のそれぞれの解離定数Ka1及びKb2は、濃度を含めた形で次のScheme2のように表すことができる。
このときに酸及び塩基のそれぞれの解離定数Ka1及びKb2は、濃度を含めた形で次のScheme2のように表すことができる。
Ka1及びKb2は物質によって大きく異なり、場合によっては大きな桁数になるため、取扱いに不便なため、負の常用対数で表される場合が多い。つまり、次のScheme3に示すように-log10Ka1=pKa1と定義し、明らかにpKa1が小さい酸ほど酸性が強い。
ここで酸と塩基の酸解離定数の差ΔpKaについて議論する。酸・塩基反応はお互いにその酸性・塩基性(あるいはその共役酸の酸性)に影響され、その酸性度の差ΔpKaは併せて次のScheme3に表すことができる。
ここで酸と塩基の酸解離定数の差ΔpKaについて議論する。酸・塩基反応はお互いにその酸性・塩基性(あるいはその共役酸の酸性)に影響され、その酸性度の差ΔpKaは併せて次のScheme3に表すことができる。
ΔpKaは、酸濃度及び塩基濃度に対して塩濃度[A-HB+]が大きくなると大きくなる、ことがわかる。
その中でYoshizawaらは、酸と塩基のpKaの差(ΔpKa)が10以上となるとプロトン移動が起こりやすくなり、
[AH]+[B]⇔[A-HB+]
上記式の平衡がイオン側(右側)へシフトし、より安定性が増すことを報告している(例えば、非特許文献6参照)。また、渡邉らは、プロトン性イオン液体のプロトン移動性と熱的な安定性がΔpKaに大きく依存し、塩基としてDBU(1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデ-7-センを用いた場合、そのΔpKaが15以上となる酸を用いることにより、イオン液体の熱的安定性が大きく向上することを報告している(非特許文献7参照)。また、近藤らは、ΔpKaが大きいパーフルオロオクタンスルホン酸オクタデシルアンモニウム塩系のプロトン性イオン液体が磁気記録媒体の耐久性を改善することを報告している(非特許文献8、特許文献3参照)。また、イオン液体の耐熱性に関しての最近の近藤らの報告では、ΔpKaがある程度までは分解温度は上昇するが、それ以上ではΔpKaを大きくしてもその分解温度はそれほど高くはならないことが報告されている(非特許文献9、及び10参照)。また、ジェミナルなジカチオンを持つピロリジニウム系イオン液体では、通常のモノカチオンのイオン液体よりも耐熱性を改善する場合があることが報告されている(非特許文献11参照)。しかし、非特許文献11にも掲載されているように、それを構成する分子構造と物理的又は化学的な性質との関係についてはよく理解されていない。カチオンとアニオンとのコンビネーションは、イオン液体の物理的又は化学的な性質に非常に影響を与える。アニオン部分はバライアティに富むが、構造的に類似なカチオンでなければその関係性は明確にはならない(例えば、非特許文献12参照)。例えば、ハロゲンの水素結合力が強いほど(Cl>Br>I)液体の粘性は増加する。しかし、粘性を増加させる方法はこれだけではなく、例えば、イミダゾールのアルキル鎖を変化させることによっても可能である。同様に融点、表面張力、熱安定性についても影響を与えるが、そのアニオンの効果は広範囲にわたっては研究されていない。それゆえ、カチオンやアニオンのコンビネーションにより、これらの物理的又は化学的な性質を変化させることは可能であるが、予測することは難しい。
[AH]+[B]⇔[A-HB+]
上記式の平衡がイオン側(右側)へシフトし、より安定性が増すことを報告している(例えば、非特許文献6参照)。また、渡邉らは、プロトン性イオン液体のプロトン移動性と熱的な安定性がΔpKaに大きく依存し、塩基としてDBU(1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデ-7-センを用いた場合、そのΔpKaが15以上となる酸を用いることにより、イオン液体の熱的安定性が大きく向上することを報告している(非特許文献7参照)。また、近藤らは、ΔpKaが大きいパーフルオロオクタンスルホン酸オクタデシルアンモニウム塩系のプロトン性イオン液体が磁気記録媒体の耐久性を改善することを報告している(非特許文献8、特許文献3参照)。また、イオン液体の耐熱性に関しての最近の近藤らの報告では、ΔpKaがある程度までは分解温度は上昇するが、それ以上ではΔpKaを大きくしてもその分解温度はそれほど高くはならないことが報告されている(非特許文献9、及び10参照)。また、ジェミナルなジカチオンを持つピロリジニウム系イオン液体では、通常のモノカチオンのイオン液体よりも耐熱性を改善する場合があることが報告されている(非特許文献11参照)。しかし、非特許文献11にも掲載されているように、それを構成する分子構造と物理的又は化学的な性質との関係についてはよく理解されていない。カチオンとアニオンとのコンビネーションは、イオン液体の物理的又は化学的な性質に非常に影響を与える。アニオン部分はバライアティに富むが、構造的に類似なカチオンでなければその関係性は明確にはならない(例えば、非特許文献12参照)。例えば、ハロゲンの水素結合力が強いほど(Cl>Br>I)液体の粘性は増加する。しかし、粘性を増加させる方法はこれだけではなく、例えば、イミダゾールのアルキル鎖を変化させることによっても可能である。同様に融点、表面張力、熱安定性についても影響を与えるが、そのアニオンの効果は広範囲にわたっては研究されていない。それゆえ、カチオンやアニオンのコンビネーションにより、これらの物理的又は化学的な性質を変化させることは可能であるが、予測することは難しい。
Kohler, F., Atrops, H., Kalall, H., Liebermann, E., Wilhelm, E., Ratkovics, F., & Salamon, T., (1981a). Molecular Interactions in Mixtures of Carboxylic acids with amines. 1. Melting Curves and Viscosities, J. Phys. Chem. Vol. 85, No. 17, (Aug. 1981), pp. 2520-2524, ISSN: 0022-3654
Kohler, F., Gopal, R., Goetze, G., Atrops, H., Demiriz, M.A., Liebermann, E., Wilhelm, E., Ratkovics, F., & Palagyl, B., (1981). Molecular Interactions in Mixtures of Carboxylic acids with amines. 2. Volumetric, Conductimetric, and NMR Properties, J. Phys. Chem. Vol. 85, No. 17, pp.2524-2529, ISSN: 0022-3654
Kondo, H., Seto, J., Haga. S., Ozawa, K.,(1989) Novel Lubricants for Magnetic Thin Film Media, Magnetic Soc. Japan, Vol. 13, Suppl. No. S1, pp.213-218
Kondo, H., Seki, A., Watanabe, H., & Seto, J., (1990). Frictional Properties of Novel Lubricants for Magnetic Thin Film Media, IEEE Trans. Magn. Vol.26, No. 5, (Sep. 1990), pp.2691-2693, , ISSN:0018-9464
Kondo, H., Seki, A., & Kita, A., (1994a). Comparison of an Amide and Amine Salt as Friction Modifiers for a Magnetic Thin Film Medium. Tribology Trans. Vol.37, No. 1, (Jan. 1994), pp. 99-105, ISSN: 0569-8197
Yoshizawa, M., Xu, W., Angell, C. A., Ionic Liquids by Proton Transfer: Vapor pressure, Conductivity, and the Relevance of ΔpKa from Aqueous Solutions, J. Am. Chem. Soc.,Vol.125, pp.15411-15419(2003)
Miran, M.S., Kinoshita, H., Yasuda, T., Susan, M.A.B.H., Watanabe, M., Physicochemical Properties Determined by ΔpKa for Protic Ionic Liquids Based on an Organic Super-strong Base with Various Bronsted Acids, Phys. Chem. Chem. Phys., Vol 14, pp.5178-5186 (2012)
Hirofumi Kondo, Makiya Ito, Koki Hatsuda, KyungSung Yun and Masayoshi Watanabe, "Novel Ionic Lubricants for Magnetic Thin Film" Media,IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 49, NO. 7, pp.3756-3759,JULY (2013)
Hirofumi Kondo, Makiya Ito, Koki Hatsuda, Nobuo Tano, KyungSung Yun and Masayoshi Watanabe, IEEE International magetic conference Dresden, Germany, May 4-8,2014
Hirofumi Kondo, Makiya Ito, Koki Hatsuda, Nobuo Tano, KyungSung Yun and Masayoshi Watanabe,IEEE Trans. Magn., 2014, Vol. 50, Issue 11, Article#:3302504
Anderson, J. L., Ding R., Ellern A., Armstrong D. W., "Structure and Properties of High Stability Geminal DicationicIonic Liquids", J.Am. Chem.Soc., 2005, 127, 593-604.
Dzyuba, S. V.; Bartsch, R. A. ,"Influence of Structural Variations in 1-Alkyl(aralkyl)-3-Methylimidazolium Hexafluorophosphates and Bis(trifluoromethylsulfonyl)imides on Physical Properties of the Ionic Liquids,Chem. Phys. Phys. Chem. 2002, 3, 161-166
しかし、磁気記録媒体の分野においては、潤滑剤の能力不足に起因して、走行性、耐摩耗性、耐久性等の実用特性に不満を残している。
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高温においても優れた潤滑性を有するイオン液体、高温においても優れた潤滑性を有する潤滑剤、及び優れた実用特性を有する磁気記録媒体を提供する。
本件発明者は、鋭意検討を行った結果、ジカチオンを有するイオン液体が熱安定性を改善できることを見出し、かつ長鎖のアルキル基を導入することにより摩擦係数が低下して耐久性が大きく改善することを見出し、本発明を完成させるに至った。
<1> 共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有するイオン液体を含有し、
前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であることを特徴とする潤滑剤である。
<2> 前記イオン液体が、下記一般式(1)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<3> 前記イオン液体が、下記一般式(1-1)、下記一般式(1-2)、下記一般式(1-3)、及び下記一般式(1-4)のいずれかで表される前記<1>から<2>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(1-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<4> 前記イオン液体が、下記一般式(2)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<5> 前記イオン液体が、下記一般式(2-1)、下記一般式(2-2)、下記一般式(2-3)、及び下記一般式(2-4)のいずれかで表される前記<1>及び<4>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(2-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<6> 前記イオン液体が、下記一般式(3)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<7> 前記イオン液体が、下記一般式(3-1)、下記一般式(3-2)、下記一般式(3-3)、及び下記一般式(3-4)のいずれかで表される前記<1>及び<6>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(3-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<8> 前記イオン液体が、下記一般式(4)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<9> 前記イオン液体が、下記一般式(4-1)、下記一般式(4-2)、下記一般式(4-3)、及び下記一般式(4-4)のいずれかで表される前記<1>及び<8>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(4-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<10> 非磁性支持体と、前記非磁性支持体上に磁性層と、前記磁性層上に前記<1>から<9>のいずれかに記載の潤滑剤とを有することを特徴とする磁気記録媒体である。
<11> 共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、
前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であることを特徴とするイオン液体である。
<12> 下記一般式(1)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<13> 下記一般式(1-1)、下記一般式(1-2)、下記一般式(1-3)、及び下記一般式(1-4)のいずれかで表される前記<11>から<12>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(1-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<14> 下記一般式(2)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<15> 下記一般式(2-1)、下記一般式(2-2)、下記一般式(2-3)、及び下記一般式(2-4)のいずれかで表される前記<11>及び<14>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(2-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<16> 下記一般式(3)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<17> 下記一般式(3-1)、下記一般式(3-2)、下記一般式(3-3)、及び下記一般式(3-4)のいずれかで表される前記<11>及び<16>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(3-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<18> 下記一般式(4)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下である。
<19> 下記一般式(4-1)、下記一般式(4-2)、下記一般式(4-3)、及び下記一般式(4-4)のいずれかで表される前記<11>及び<18>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(4-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。lは、1以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であることを特徴とする潤滑剤である。
<2> 前記イオン液体が、下記一般式(1)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
<3> 前記イオン液体が、下記一般式(1-1)、下記一般式(1-2)、下記一般式(1-3)、及び下記一般式(1-4)のいずれかで表される前記<1>から<2>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<4> 前記イオン液体が、下記一般式(2)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
<5> 前記イオン液体が、下記一般式(2-1)、下記一般式(2-2)、下記一般式(2-3)、及び下記一般式(2-4)のいずれかで表される前記<1>及び<4>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<6> 前記イオン液体が、下記一般式(3)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
<7> 前記イオン液体が、下記一般式(3-1)、下記一般式(3-2)、下記一般式(3-3)、及び下記一般式(3-4)のいずれかで表される前記<1>及び<6>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<8> 前記イオン液体が、下記一般式(4)で表される前記<1>に記載の潤滑剤である。
<9> 前記イオン液体が、下記一般式(4-1)、下記一般式(4-2)、下記一般式(4-3)、及び下記一般式(4-4)のいずれかで表される前記<1>及び<8>のいずれかに記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<10> 非磁性支持体と、前記非磁性支持体上に磁性層と、前記磁性層上に前記<1>から<9>のいずれかに記載の潤滑剤とを有することを特徴とする磁気記録媒体である。
<11> 共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、
前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であることを特徴とするイオン液体である。
<12> 下記一般式(1)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
<13> 下記一般式(1-1)、下記一般式(1-2)、下記一般式(1-3)、及び下記一般式(1-4)のいずれかで表される前記<11>から<12>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<14> 下記一般式(2)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
<15> 下記一般式(2-1)、下記一般式(2-2)、下記一般式(2-3)、及び下記一般式(2-4)のいずれかで表される前記<11>及び<14>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<16> 下記一般式(3)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
<17> 下記一般式(3-1)、下記一般式(3-2)、下記一般式(3-3)、及び下記一般式(3-4)のいずれかで表される前記<11>及び<16>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
<18> 下記一般式(4)で表される前記<11>に記載のイオン液体である。
<19> 下記一般式(4-1)、下記一般式(4-2)、下記一般式(4-3)、及び下記一般式(4-4)のいずれかで表される前記<11>及び<18>のいずれかに記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
本発明によれば、潤滑剤の蒸発や熱分解といった熱的な安定性を改善し、かつ優れた潤滑特性を長期に亘り維持させることができる。また、潤滑剤を磁気記録媒体に用いた場合も、潤滑特性に優れ、走行性、耐摩耗性、耐久性等の実用特性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1. 潤滑剤及びイオン液体
2. 磁気記録媒体
3. 実施例
1. 潤滑剤及びイオン液体
2. 磁気記録媒体
3. 実施例
<1.潤滑剤及びイオン液体>
本発明の一実施形態として示す潤滑剤は、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有するイオン液体を含有する。
本発明の一実施形態として示すイオン液体は、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有する。
前記イオン液体において、前記共役酸は、炭化水素基を含む1価基を有する。前記炭化水素基は、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基である。
前記イオン液体において、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaは、10以下である。
本発明の一実施形態として示す潤滑剤は、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有するイオン液体を含有する。
本発明の一実施形態として示すイオン液体は、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有する。
前記イオン液体において、前記共役酸は、炭化水素基を含む1価基を有する。前記炭化水素基は、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基である。
前記イオン液体において、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaは、10以下である。
本実施の形態におけるイオン液体は、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であるため、優れた熱安定性を発揮することができる。またカチオン部分に炭素数6以上の炭化水素基を含む1価基を持つために優れた潤滑特性を併せ持つことができる。
ここで、本明細書におけるpKaは、酸解離定数であって、アセトニトリル中における酸解離定数である。
前記pKaは、10以下の強酸であり、6.0以下が好ましい。
前記pKaの下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記pKaは、-5.0以上が好ましい。
前記pKaの下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記pKaは、-5.0以上が好ましい。
前記共役塩基としては、例えば、以下の構造で表される共役塩基が挙げられる。
ここで、前記共役塩基中、lは、1以上12以下であり、1以上6以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
前記共役塩基の元となる酸(HA)としては、ビス((パーフルオロアルキル)スルホニル)イミド〔(ClF2l+1SO2)2NH〕(pKa=0~0.3)、パーフルオロシクロプロパンスルホイミド(pKa=-0.8)、パーフルオロアルキルスルホン酸(CmF2m+1SO3H)(pKa=0.7)、トリス(パーフルオロアルカンスルホニル)メチド化合物〔(CF3SO2)3CH〕(pKa=-3.7)、トリシアノメタン(pKa=5.1)、無機酸〔硝酸(pKa=9.4)、硫酸(pKa=8.7)等〕、テトラフルオロホウ酸(pKa=1.8)、ヘキサフルオロ燐酸などのスーパー酸に位置づけられるブレンステッド酸が好ましい。これらのpKaは、例えば、J. Org. Chem. Vol.76, No2, p.394に紹介されている。
前記カチオンとしては、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有するジカチオン誘導体が用いられる。炭素水素鎖が長鎖であることにより、摩擦係数を低減し、潤滑特性を向上させることができる。
前記共役酸が有する直鎖状の炭化水素基を含む1価基における炭化水素基の炭素数は、6以上であり、10以上が好ましい。
前記直鎖状の炭化水素基の炭素数の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記炭素数は、25以下が好ましく、20以下がより好ましい。
前記直鎖状の炭化水素基の炭素数の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記炭素数は、25以下が好ましく、20以下がより好ましい。
炭化水素基は直鎖状であればよく、飽和炭化水素基でも、一部に二重結合を有する不飽和炭化水素基、又は一部に分岐を有する不飽和分枝炭化水素基のいずれでもよい。これらの中でも、耐摩耗性の観点から飽和炭化水素基であるアルキル基であることが好ましい。また、一部にも分岐を有さない直鎖状の炭化水素基であることも好ましい。
前記共役酸としては、例えば、以下の一般式(A)で表される共役酸、一般式(B)で表される共役酸、一般式(C)で表される共役酸、及び一般式(D)で表される共役酸が好ましい。
ただし、前記一般式(A)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(B)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(C)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
なお、前記一般式(C)で表される共役酸は、他の共鳴構造(極限構造)を取りうる。即ち、ビシクロ環の付け根の1位の窒素原子がプラスの電荷を帯びている共鳴構造(極限構造)を取りうる。本発明においては、そのような共鳴構造(極限構造)を取る共役酸についても、前記一般式(C)で表される共役酸に含む。
ただし、前記一般式(D)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
前記直鎖状の炭化水素基の炭素数の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記炭素数は、25以下が好ましく、20以下がより好ましい。
前記イオン液体としては、下記一般式(1)で表されるイオン液体が好ましく、下記一般式(1-1)で表されるイオン液体、下記一般式(1-2)で表されるイオン液体、下記一般式(1-3)で表されるイオン液体、及び下記一般式(1-4)で表されるイオン液体がより好ましい。
ただし、前記一般式(1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(1-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。lは、1以上12以下であり、1以上6以下が好ましい。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
また、前記イオン液体としては、下記一般式(2)で表されるイオン液体が好ましく、下記一般式(2-1)で表されるイオン液体、下記一般式(2-2)で表されるイオン液体、下記一般式(2-3)で表されるイオン液体、及び下記一般式(2-4)で表されるイオン液体がより好ましい。
ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(2-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。lは、1以上12以下であり、1以上6以下が好ましい。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
また、前記イオン液体としては、下記一般式(3)で表されるイオン液体が好ましく、下記一般式(3-1)で表されるイオン液体、下記一般式(3-2)で表されるイオン液体、下記一般式(3-3)で表されるイオン液体、及び下記一般式(3-4)で表されるイオン液体がより好ましい。
ただし、前記一般式(3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(3-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。lは、1以上12以下であり、1以上6以下が好ましい。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
また、前記イオン液体としては、下記一般式(4)で表されるイオン液体が好ましく、下記一般式(4-1)で表されるイオン液体、下記一般式(4-2)で表されるイオン液体、下記一般式(4-3)で表されるイオン液体、及び下記一般式(4-4)で表されるイオン液体がより好ましい。
ただし、前記一般式(4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。A-は、共役塩基を表す。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(4-1)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。lは、1以上12以下であり、1以上6以下が好ましい。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。mは、0以上12以下であり、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であり、炭素数が10以上の直鎖状の炭化水素基を含む基であることが好ましい。nは、1以上20以下であり、3以上15以下が好ましい。
上記各一般式において、Rの好ましい態様である、前記炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基、の炭素数の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記炭素数は、25以下が好ましく、20以下がより好ましい。
前記イオン液体の合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の実施例に記載の方法を参考にすることで、種々の前記イオン液体を合成することができる。
本実施の形態における潤滑剤は、前述のイオン液体を単独で使用してもよいが、従来公知の潤滑剤と組み合わせて用いてもよい。例えば、長鎖カルボン酸、長鎖カルボン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸エステル、カルボン酸パーフルオロアルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸パーフルオロアルキルエステル、パーフルオロポリエーテル誘導体などと組み合わせて使用することが可能である。
また、厳しい条件で潤滑効果を持続させるために、質量比30:70~70:30程度の配合比で極圧剤を併用してもよい。前記極圧剤は、境界潤滑領域において部分的に金属接触が生じたときに、これに伴う摩擦熱によって金属面と反応し、反応生成物皮膜を形成することにより、摩擦・摩耗防止作用を行うものである。前記極圧剤としては、例えば、リン系極圧剤、イオウ系極圧剤、ハロゲン系極圧剤、有機金属系極圧剤、複合型極圧剤などのいずれも使用できる。
また、必要に応じて防錆剤を併用してもよい。前記防錆剤としては、通常この種の磁気記録媒体の防錆剤として使用可能であるものであればよく、例えば、フェノール類、ナフトール類、キノン類、窒素原子を含む複素環化合物、酸素原子を含む複素環化合物、硫黄原子を含む複素環化合物などが挙げられる。また、前記防錆剤は、潤滑剤として混合して用いてもよいが、非磁性支持体上に磁性層を形成し、その上部に防錆剤層を塗布した後、潤滑剤層を塗布するというように、2層以上に分けて被着してもよい。
また、前記潤滑剤の溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)、エタノール等のアルコール系溶媒などから単独又は組み合わせて使用することができる。例えば、ノルマルヘキサンのような炭化水素系溶剤やフッ素系溶媒を混合しても使用することができる。
<2.磁気記録媒体>
次に、前述の潤滑剤を用いた磁気記録媒体について説明する。本発明の一実施形態として示す磁気記録媒体は、非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有してなり、前記磁性層に前述の潤滑剤を保有してなるものである。
次に、前述の潤滑剤を用いた磁気記録媒体について説明する。本発明の一実施形態として示す磁気記録媒体は、非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有してなり、前記磁性層に前述の潤滑剤を保有してなるものである。
本実施の形態における潤滑剤は、磁性層が非磁性支持体表面に蒸着やスパッタリング等の手法により形成された、所謂、金属薄膜型の磁気記録媒体に適用することが可能である。また、非磁性支持体と磁性層との間に下地層を介した構成の磁気記録媒体にも適用することもできる。このような磁気記録媒体としては、磁気ディスク、磁気テープなどを挙げることができる
図2は、ハードディスクの一例を示す断面図である。このハードディスクは、基板11と、下地層12と、磁性層13と、カーボン保護層14と、潤滑剤層15とが順次積層された構造を有する。
また、図3は、磁気テープの一例を示す断面図である。この磁気テープは、バックコート層25と、基板21と、磁性層22と、カーボン保護層23と、潤滑剤層24とが順次積層された構造を有する。
図2に示す磁気ディスクにおいて、非磁性支持体は、基板11、下地層12が該当し、図3に示す磁気テープにおいて、非磁性支持体は、基板21が該当する。非磁性支持体として、Al合金板やガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合、基板表面にアルマイト処理等の酸化皮膜やNi-P皮膜等を形成して、その表面を硬くしてもよい。
磁性層13、22は、メッキ、スパッタリング、真空蒸着、プラズマCVD等の手法により、連続膜として形成される。磁性層13、22としては、Fe、Co、Ni等の金属や、Co-Ni系合金、Co-Pt系合金、Co-Ni-Pt系合金、Fe-Co系合金、Fe-Ni系合金、Fe-Co-Ni系合金、Fe-Ni-B系合金、Fe-Co-B系合金、Fe-Co-Ni-B系合金等からなる面内磁化記録金属磁性膜や、Co-Cr系合金薄膜、Co-O系薄膜等の垂直磁化記録金属磁性薄膜が例示される。
特に、面内磁化記録金属磁性薄膜を形成する場合、予め非磁性支持体上にBi、Sb、Pb、Sn、Ga、In、Ge、Si、Tl等の非磁性材料を、下地層12として形成しておき、金属磁性材料を垂直方向から蒸着あるいはスパッタし、磁性金属薄膜中にこれら非磁性材料を拡散せしめ、配向性を解消して面内等方性を確保するとともに、抗磁力を向上するようにしてもよい。
また、磁性層13、22の表面に、カーボン膜、ダイヤモンド状カーボン膜、酸化クロム膜、SiO2膜等の硬質な保護層14、23を形成してもよい。
このような金属薄膜型の磁気記録媒体に前述の潤滑剤を保有させる方法としては、図2及び図3に示すように、磁性層13、22の表面や、保護層14、23の表面にトップコートする方法が挙げられる。潤滑剤の塗布量としては、0.1mg/m2~100mg/m2であることが好ましく、0.5mg/m2~30mg/m2であることがより好ましく、0.5mg/m2~20mg/m2であることが特に好ましい。
また、図3に示すように、金属薄膜型の磁気テープは、磁性層22である金属磁性薄膜の他に、バックコート層25が必要に応じて形成されていてもよい。
バックコート層25は、樹脂結合剤に導電性を付与するためのカーボン系微粉末や表面粗度をコントロールするための無機顔料を添加し塗布形成されるものである。本実施の形態においては、前述の潤滑剤を、バックコート層25に内添又はトップコートにより含有させてもよい。また、前述の潤滑剤を、磁性層22とバックコート層25のいずれにも内添、トップコートにより含有させてもよい。
また、他の実施の形態として、磁性塗料を非磁性支持体表面に塗布することにより磁性塗膜が磁性層として形成される、所謂、塗布型の磁気記録媒体にも潤滑剤の適用が可能である。塗布型の磁気記録媒体において、非磁性支持体や磁性塗膜を構成する磁性粉末、樹脂結合剤などは、従来公知のものがいずれも使用可能である。
例えば、前記非磁性支持体としては、例えば、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリカーボネート等に代表されるような高分子材料により形成される高分子支持体や、アルミニウム合金、チタン合金等からなる金属基板、アルミナガラス等からなるセラミックス基板、ガラス基板などが例示される。また、その形状も何ら限定されるものではなく、テープ状、シート状、ドラム状等、如何なる形態であってもよい。さらに、この非磁性支持体には、その表面性をコントロールするために、微細な凹凸が形成されるような表面処理が施されたものであってもよい。
前記磁性粉末としては、γ-Fe2O3、コバルト被着γ-Fe2O3等の強磁性酸化鉄系粒子、強磁性二酸化クロム系粒子、Fe、Co、Ni等の金属や、これらを含んだ合金からなる強磁性金属系粒子、六角板状の六方晶系フェライト微粒子等が例示される。
前記樹脂結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル等の重合体、あるいはこれら二種以上を組み合わせた共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が例示される。これら結合剤には、磁性粉末の分散性を改善するために、カルボン酸基やカルボキシル基、リン酸基等の親水性極性基が導入されてもよい。
前記磁性塗膜には、前記の磁性粉末、樹脂結合剤の他、添加剤として分散剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤等が加えられてもよい。
このような塗布型の磁気記録媒体に前述の潤滑剤を保有させる方法としては、前記非磁性支持体上に形成される前記磁性塗膜を構成する前記磁性層中に内添する方法、前記磁性層の表面にトップコートする方法、若しくはこれら両者の併用等がある。また、前記潤滑剤を前記磁性塗膜中に内添する場合には、前記樹脂結合剤100質量部に対して0.2質量部~20質量部の範囲で添加される。
また、前記潤滑剤を前記磁性層の表面にトップコートする場合には、その塗布量は0.1mg/m2~100mg/m2であることが好ましく、0.5mg/m2~20mg/m2であることがより好ましい。なお、前記潤滑剤をトップコートする場合の被着方法としては、イオン液体を溶媒に溶解し、得られた溶液を塗布若しくは噴霧するか、又はこの溶液中に磁気記録媒体を浸漬すればよい。
本実施の形態における潤滑剤を適用した磁気記録媒体は、潤滑作用により、優れた走行性、耐摩耗性、耐久性等を発揮し、さらに、熱的安定性を向上させることができる。
<3.実施例>
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。本実施例では、イオン液体を合成し、イオン液体を含有する潤滑剤を作製した。そして、潤滑剤を用いて磁気ディスク及び磁気テープを作製し、それぞれディスク耐久性及びテープ耐久性について評価した。磁気ディスクの製造、ディスク耐久性試験、磁気テープの製造、及びテープ耐久性試験は、次のように行った。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。本実施例では、イオン液体を合成し、イオン液体を含有する潤滑剤を作製した。そして、潤滑剤を用いて磁気ディスク及び磁気テープを作製し、それぞれディスク耐久性及びテープ耐久性について評価した。磁気ディスクの製造、ディスク耐久性試験、磁気テープの製造、及びテープ耐久性試験は、次のように行った。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
<磁気ディスクの製造>
例えば、国際公開第2005/068589号公報に従って、ガラス基板上に磁性薄膜を形成し、図2に示すような磁気ディスクを作製した。具体的には、アルミシリケートガラスからなる外径65mm、内径20mm、ディスク厚0.635mmの化学強化ガラスディスクを準備し、その表面をRmaxが4.8nm、Raが0.43nmになるように研磨した。ガラス基板を純水及び純度99.9%以上のイソプロピルアルコール(IPA)中で、それぞれ5分間超音波洗浄を行い、IPA飽和蒸気内に1.5分間放置後、乾燥させ、これを基板11とした。
例えば、国際公開第2005/068589号公報に従って、ガラス基板上に磁性薄膜を形成し、図2に示すような磁気ディスクを作製した。具体的には、アルミシリケートガラスからなる外径65mm、内径20mm、ディスク厚0.635mmの化学強化ガラスディスクを準備し、その表面をRmaxが4.8nm、Raが0.43nmになるように研磨した。ガラス基板を純水及び純度99.9%以上のイソプロピルアルコール(IPA)中で、それぞれ5分間超音波洗浄を行い、IPA飽和蒸気内に1.5分間放置後、乾燥させ、これを基板11とした。
この基板11上に、DCマグネトロンスパッタリング法によりシード層としてNiAl合金(Ni:50モル%、Al:50モル%)薄膜を30nm、下地層12としてCrMo合金(Cr:80モル%、Mo:20モル%)薄膜を8nm、磁性層13としてCoCrPtB合金(Co:62モル%、Cr:20モル%、Pt:12モル%、B:6モル%)薄膜を15nmとなるように順次形成した。
次に、プラズマCVD法によりアモルファスのダイヤモンドライクカーボンからなるカーボン保護層14を5nm製膜し、そのディスクサンプルを洗浄器内に純度99.9%以上のイソプロピルアルコール(IPA)中で10分間超音波洗浄を行い、ディスク表面上の不純物を取り除いた後に乾燥させた。その後、25℃50%相対湿度(RH)の環境においてディスク表面にイオン液体のIPA溶液を用いてディップコート法により塗布することで、潤滑剤層15を約1nm形成した。
<熱安定性測定>
TG/DTA測定では、セイコーインスツルメント社製EXSTAR6000を使用し、200ml/minの流量で空気中を導入しながら、10℃/minの昇温速度で30℃-600℃の温度範囲で測定を行った。
TG/DTA測定では、セイコーインスツルメント社製EXSTAR6000を使用し、200ml/minの流量で空気中を導入しながら、10℃/minの昇温速度で30℃-600℃の温度範囲で測定を行った。
<ディスク耐久性試験1(ピンオンディスク試験)>
図4に示すピンオンディスク試験機を用いて、以下の測定条件でアームに生じる摩擦力をストレインゲージで検出した。
〔測定条件〕
・荷重 : 15g
・摺動速度: 1.7mm/sec (100mm/min)
・接触部 : 3mmφ 鋼球
・摺動距離: 20mm
・摺動回数: 100回
図4に示すピンオンディスク試験機を用いて、以下の測定条件でアームに生じる摩擦力をストレインゲージで検出した。
〔測定条件〕
・荷重 : 15g
・摺動速度: 1.7mm/sec (100mm/min)
・接触部 : 3mmφ 鋼球
・摺動距離: 20mm
・摺動回数: 100回
<ディスク耐久性試験2>
市販のひずみゲージ式ディスク摩擦・摩耗試験機を用いて、ハードディスクを14.7Ncmの締め付けトルクで回転スピンドルに装着後、ヘッドスライダーのハードディスクに対して内周側のエアベアリング面の中心が、ハードディスクの中心より17.5mmになるようにヘッドスライダーをハードディスク上に取り付けCSS耐久試験を行った。本測定に用いたヘッドは、IBM3370タイプのインライン型ヘッドであり、スライダーの材質はAl2O3-TiC、ヘッド荷重は63.7mNである。本試験は、クリーン清浄度100、25℃60%RHの環境下で、CSS(Contact、Start、Stop)毎に摩擦力の最大値をモニターした。摩擦係数が1.0を超えた回数をCSS耐久試験の結果とした。CSS耐久試験の結果において、50,000回を超える場合には「>50,000」と表示した。また、耐熱性を調べるために、300℃の温度で3分間加熱試験を行った後のCSS耐久性試験を同様に行った。
市販のひずみゲージ式ディスク摩擦・摩耗試験機を用いて、ハードディスクを14.7Ncmの締め付けトルクで回転スピンドルに装着後、ヘッドスライダーのハードディスクに対して内周側のエアベアリング面の中心が、ハードディスクの中心より17.5mmになるようにヘッドスライダーをハードディスク上に取り付けCSS耐久試験を行った。本測定に用いたヘッドは、IBM3370タイプのインライン型ヘッドであり、スライダーの材質はAl2O3-TiC、ヘッド荷重は63.7mNである。本試験は、クリーン清浄度100、25℃60%RHの環境下で、CSS(Contact、Start、Stop)毎に摩擦力の最大値をモニターした。摩擦係数が1.0を超えた回数をCSS耐久試験の結果とした。CSS耐久試験の結果において、50,000回を超える場合には「>50,000」と表示した。また、耐熱性を調べるために、300℃の温度で3分間加熱試験を行った後のCSS耐久性試験を同様に行った。
<磁気テープの製造>
図3に示すような断面構造の磁気テープを作製した。先ず、5μm厚の東レ製ミクトロン(芳香族ポリアミド)フィルムからなる基板21に、斜め蒸着法によりCoを被着させ、膜厚100nmの強磁性金属薄膜からなる磁性層22を形成した。次に、この強磁性金属薄膜表面にプラズマCVD法により10nmのダイヤモンドライクカーボンからなるカーボン保護層23を形成させた後、6ミリ幅に裁断した。このカーボン保護層23上にIPAに溶解したイオン液体を、膜厚が1nm程度となるように塗布して潤滑剤層24を形成し、サンプルテープを作製した。
図3に示すような断面構造の磁気テープを作製した。先ず、5μm厚の東レ製ミクトロン(芳香族ポリアミド)フィルムからなる基板21に、斜め蒸着法によりCoを被着させ、膜厚100nmの強磁性金属薄膜からなる磁性層22を形成した。次に、この強磁性金属薄膜表面にプラズマCVD法により10nmのダイヤモンドライクカーボンからなるカーボン保護層23を形成させた後、6ミリ幅に裁断した。このカーボン保護層23上にIPAに溶解したイオン液体を、膜厚が1nm程度となるように塗布して潤滑剤層24を形成し、サンプルテープを作製した。
<テープ耐久性試験>
各サンプルテープについて、温度-5℃環境下、温度40℃30%RH環境下のスチル耐久性、並びに、温度-5℃環境下、温度40℃90%RH環境下の摩擦係数及びシャトル耐久性について測定を行った。スチル耐久性は、ポーズ状態での出力が-3dB低下するまでの減衰時間を評価した。シャトル耐久性は、1回につき2分間の繰り返しシャトル走行を行い、出力が3dB低下するまでのシャトル回数で評価した。また、耐熱性を調べるために、100℃の温度で10分間加熱試験を行った後の耐久性試験も同様に行った。
各サンプルテープについて、温度-5℃環境下、温度40℃30%RH環境下のスチル耐久性、並びに、温度-5℃環境下、温度40℃90%RH環境下の摩擦係数及びシャトル耐久性について測定を行った。スチル耐久性は、ポーズ状態での出力が-3dB低下するまでの減衰時間を評価した。シャトル耐久性は、1回につき2分間の繰り返しシャトル走行を行い、出力が3dB低下するまでのシャトル回数で評価した。また、耐熱性を調べるために、100℃の温度で10分間加熱試験を行った後の耐久性試験も同様に行った。
本実施の形態におけるイオン液体は、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下である。更には、カチオン部分に炭素数6以上の炭化水素基を含む1価基を持つことが好ましい。そのようなイオン液体の熱安定性、及び前記イオン液体を用いた磁気記録媒体の耐久性についての影響を調べた。
(実施例1)
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
1-オクタデシルイミダゾールは、3gのイミダゾールを100mLのアセトニトリルに溶解させ、オクタデシルブロミド14.9gと水酸化カリウム2.51gとを加えて撹拌しながら加熱して4時間還流させて得た。溶媒を除去後、ジクロルメタンで抽出し、カラムクロマトグラフィーで精製した。ガスクロマトグラフィーで分析したところ98.5%以上の純度であった。
1-オクタデシルイミダゾール10.91gと1,9-ジブロモノナン4.88gとをイソプロパノールに溶解させた。得られた液を、スリーワンモーターと冷却器とを取り付けた三口フラスコに加えて3時間加熱還流させた。溶媒を除去後、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、無色結晶の1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ノナン14.11gを得た。収率89%。
1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ノナン4.54gとトリフルオロメタンスルホニルイミドリチウム塩2.82gとをエタノールに溶解させ、常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、溶媒を除去し、水で十分に洗浄した。60℃で真空乾燥後にn-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナン5.74gを得た。収率88%。
ここで、本明細書においてのFTIRの測定は、日本分光社製FT/IR-460を使用し、KBrプレート法あるいはKBr錠剤法を用いて透過法で測定を行った。そのときの分解能は4cm-1である。
1H-NMR及び13C-NMRスペクトルは、Varian MercuryPlus300核磁気共鳴装置(バリアン社製)で測定した。1H-NMRの化学シフトは、内部標準(0ppmにおけるTMSあるいは重水素化溶媒ピーク)との比較としてppmで表した。分裂パターンは、一重項をs、二重項をd、三重項をt、多重項をm、ブロードピークをbrとして示した。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1059cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1136cm-1にSO2の対称伸縮振動、1184cm-1にCF3の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1464cm-1にCH2の変角振動、1558cm-1にイミダゾール環特有の伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1059cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1136cm-1にSO2の対称伸縮振動、1184cm-1にCF3の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1464cm-1にCH2の変角振動、1558cm-1にイミダゾール環特有の伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.836(t,6H,J=7.2Hz), 1.150-1.300(m,70H), 1.744-1.790(m,8H), 4.141(t,8H,J=7.2Hz), 7.783(d,2H,J=3Hz), 7.786(d,2H,J=3Hz), 9.206(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.073, 22.270, 25.627, 25.658, 28.482, 28.894, 29.016, 29.092, 29.230, 29.443, 29.474, 31.473, 49.010, 119.663, 122.624, 136.086
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.836(t,6H,J=7.2Hz), 1.150-1.300(m,70H), 1.744-1.790(m,8H), 4.141(t,8H,J=7.2Hz), 7.783(d,2H,J=3Hz), 7.786(d,2H,J=3Hz), 9.206(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.073, 22.270, 25.627, 25.658, 28.482, 28.894, 29.016, 29.092, 29.230, 29.443, 29.474, 31.473, 49.010, 119.663, 122.624, 136.086
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
(実施例2)
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例1と同様にして合成した1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ノナン4.63gとカリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド3.21gとをエタノールに溶解させ、常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、水を加えて冷却後に濾過し、結晶を水で十分に洗浄した。60℃で真空乾燥後に、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナン6.19gを得た。収率93%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1092cm-1にSO2の対称伸縮振動、1159cm-1にCF2の対称伸縮振動、1354cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、1556cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1092cm-1にSO2の対称伸縮振動、1159cm-1にCF2の対称伸縮振動、1354cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、1556cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.838(t,6H,J=7.2Hz), 1.170-1.310(m,70H), 1.760-1.820(m,8H), 4.134(t,8H,J=7.2Hz), 7.773(d,2H,J=1.8Hz), 7.779(d,2H,J=1.8Hz), 9.162(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.362, 22.543, 25.901, 25.962, 28.770, 29.152, 29.274, 29.350, 29.488, 29.701, 29.747, 31.746, 49.299, 122.897, 136.344
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.838(t,6H,J=7.2Hz), 1.170-1.310(m,70H), 1.760-1.820(m,8H), 4.134(t,8H,J=7.2Hz), 7.773(d,2H,J=1.8Hz), 7.779(d,2H,J=1.8Hz), 9.162(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.362, 22.543, 25.901, 25.962, 28.770, 29.152, 29.274, 29.350, 29.488, 29.701, 29.747, 31.746, 49.299, 122.897, 136.344
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(実施例3)
<1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの合成>
1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの合成>
1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例1と同様にして合成した1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ノナン5.54gのエタノール溶液に水に溶解させたカリウムトリシアノメタニド1.54gを加え、常温で2時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、溶媒を除去し、更に水で十分に洗浄した。続いて、少量のエタノールに溶解させ、n-ヘキサンを加えて冷却した。結晶を濾過後60℃で真空乾燥を10時間行い、1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの無色結晶を3.95g得た。収率70%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1469cm-1にCH2の変角振動、1160cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2154cm-1にCN結合の伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2914cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1469cm-1にCH2の変角振動、1160cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2154cm-1にCN結合の伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2914cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及び重メタノール中でのカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.893(t,6H,J=7.2Hz), 1.228-1.371(m,70H), 1.810-1.980(m,8H), 4.204(t,8H,J=7.2Hz), 7.630(d,2H,J=1.2Hz), 7.634(d,2H,J=1.2Hz), 8.979(s,2H)
13C-NMR(重メタノール,δppm);14.475, 23.740, 27.265, 29.997, 30.059, 30.318, 30.486, 30.532, 30.639, 30.791, 31.051, 31.081, 33.065, 50.908, 122.080, 123.789, 137.068
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.893(t,6H,J=7.2Hz), 1.228-1.371(m,70H), 1.810-1.980(m,8H), 4.204(t,8H,J=7.2Hz), 7.630(d,2H,J=1.2Hz), 7.634(d,2H,J=1.2Hz), 8.979(s,2H)
13C-NMR(重メタノール,δppm);14.475, 23.740, 27.265, 29.997, 30.059, 30.318, 30.486, 30.532, 30.639, 30.791, 31.051, 31.081, 33.065, 50.908, 122.080, 123.789, 137.068
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンにおける共役塩基の元となる酸(トリシアノメタニド)のアセトニトリル中でのpKaは、5.1である。
なお、1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンにおける共役塩基の元となる酸(トリシアノメタニド)のアセトニトリル中でのpKaは、5.1である。
(実施例4)
<1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成>
1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成>
1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
1-オクタデシルイミダゾールは、3gのイミダゾールを100mLのアセトニトリルに溶解させ、オクタデシルブロミド14.9gと水酸化カリウム2.51gとを加えて撹拌しながら加熱して4時間還流させて得た。溶媒を除去後、ジクロルメタンで抽出し、カラムクロマトグラフィーで精製した。ガスクロマトグラフィーで分析したところ98.5%以上の純度であった。
1-オクタデシルイミダゾール10.00gと1,5-ジブロモペンタン3.58gとをイソプロパノールに溶解させた。得られた液を、スリーワンモーターと冷却器とを取り付けた三口フラスコに加えて3時間加熱還流させた。溶媒を除去後、酢酸エチルとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、無色結晶の1,5-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ペンタン12.82gを得た。収率94%。
1,5-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ペンタン3.15gを水に溶解させトリフルオロメタンスルホニルイミドリチウム塩2.08gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、結晶を濾過した。濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した。n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタン2.45gを得た。収率53.5%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1057cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1134cm-1にSO2の対称伸縮振動、1232cm-1にCF3の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1464cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2918cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1057cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1134cm-1にSO2の対称伸縮振動、1232cm-1にCF3の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1464cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2918cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.840(t,6H,J=7.2Hz), 1.120-1.350(m,62H), 1.710-1.880(m,8H), 4.110-4.169(m,8H), 7.756-7.767(m,2H), 7.783-7.794(m,2H), 9.145(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.089, 22.270, 25.689, 28.543, 28.772, 28.894, 29.016, 29.138, 29.230, 29.504, 31.473, 48.675, 49.041, 119.656(J=319Hz), 122.309,122.670, 136.071
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.840(t,6H,J=7.2Hz), 1.120-1.350(m,62H), 1.710-1.880(m,8H), 4.110-4.169(m,8H), 7.756-7.767(m,2H), 7.783-7.794(m,2H), 9.145(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.089, 22.270, 25.689, 28.543, 28.772, 28.894, 29.016, 29.138, 29.230, 29.504, 31.473, 48.675, 49.041, 119.656(J=319Hz), 122.309,122.670, 136.071
これらのスペクトルから、生成物が1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンであることが同定された。
なお、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
なお、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
(実施例5)
<1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンの合成>
1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンの合成>
1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例4と同様にして合成した1,5-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ペンタン3.65gを水に溶解させ、ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドカリウム塩2.78gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、冷却後に濾過し、濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した。60℃で真空乾燥後に、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタン5.07gを得た。収率94.9%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1043cm-1にSNSの伸縮振動、1090cm-1にSO2の対称伸縮振動、1155cm-1にCF2の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1043cm-1にSNSの伸縮振動、1090cm-1にSO2の対称伸縮振動、1155cm-1にCF2の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.839(t,6H,J=7.2Hz), 1.170-1.310(m,62H), 1.710-1.870(m,8H), 4.109-4.168(m,8H), 7.753-7.765(m,2H), 7.781-7.792(m,2H), 9.141(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.089, 22.270, 25.689, 28.543, 28.787, 28.894, 29.016, 29.138, 29.230, 29.504, 31.473, 48.675, 49.056, 122.609, 122.655, 136.071
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.839(t,6H,J=7.2Hz), 1.170-1.310(m,62H), 1.710-1.870(m,8H), 4.109-4.168(m,8H), 7.753-7.765(m,2H), 7.781-7.792(m,2H), 9.141(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.089, 22.270, 25.689, 28.543, 28.787, 28.894, 29.016, 29.138, 29.230, 29.504, 31.473, 48.675, 49.056, 122.609, 122.655, 136.071
これらのスペクトルから、生成物が1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンであることが同定された。
なお、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(実施例6)
<1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成>
1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成>
1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例4と同様にして合成した1,5-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ペンタン1.93gを水に溶解させ、水と少量のエタノールに溶解させたビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドカリウム塩2.76gを加え、常温で2時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後濾過し、濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した。70℃で真空乾燥を10時間行い、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンのろう状化合物を4.00g得た。収率96.5%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1072cm-1にSO2の対称伸縮振動、1167cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、1566cm-1にC=Nの伸縮振動、2854cm-1にCH2の対称伸縮振動、2924cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1072cm-1にSO2の対称伸縮振動、1167cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、1566cm-1にC=Nの伸縮振動、2854cm-1にCH2の対称伸縮振動、2924cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.828(t,6H,J=6.9Hz), 1.130-1.340(m,62H), 1.710-1.880(m,8H), 4.106-4.169(m,8H), 7.750-7.761(m,2H), 7.772-7.782(m,2H), 9.141(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);13.967, 22.239, 25.689, 28.543, 28.772, 28.879, 29.016, 29.138, 29.214, 29.520, 31.458, 48.675, 49.041, 122.594, 122.639, 136.086
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.828(t,6H,J=6.9Hz), 1.130-1.340(m,62H), 1.710-1.880(m,8H), 4.106-4.169(m,8H), 7.750-7.761(m,2H), 7.772-7.782(m,2H), 9.141(s,2H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);13.967, 22.239, 25.689, 28.543, 28.772, 28.879, 29.016, 29.138, 29.214, 29.520, 31.458, 48.675, 49.041, 122.594, 122.639, 136.086
これらのスペクトルから、生成物が1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンであることが同定された。
なお、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンにおける共役塩基の元となる酸[ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
なお、1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタンにおける共役塩基の元となる酸[ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
(実施例7)
<1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
1-オクタデシルピロリジンは、5.93gのピロリジンを100mLのアセトニトリルに溶解させ、オクタデシルブロミド27.74gと水酸化カリウム4.67gとを加えて撹拌しながら加熱して12時間還流させて得た。溶媒を除去後、ジクロルメタンで抽出し、カラムクロマトグラフィーで溶媒としてn-ヘキサンと酢酸エチル5:1の溶液を用いて精製した。ガスクロマトグラフィーで分析したところ98.5%以上の純度であった。
1-オクタデシルピロリジン6.87gと1,9-ジブロモノナン3.04gとをイソプロパノールに溶解させた。得られた液を、スリーワンモーターと冷却器とを取り付けた三口フラスコに加えて32時間加熱還流させた。溶媒を除去後、水に溶解させ、酢酸エチル20mlで3回洗浄した。水層を乾燥後さらに酢酸エチルで洗浄して、無色結晶の1,9-ビス(ブロモ-1-オクタデシルピロリジニウム)ノナン7.00gを得た。収率71%。
1,9-ビス(ブロモ-1-オクタデシルピロリジニウム)ノナン3.00gを水に溶解させトリフルオロメタンスルホイミドリチウム塩1.86gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、1時間加熱還流させた。反応終了後、結晶を濾過した。濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した後に乾燥させた。n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナン2.46gを得た。収率57%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1074cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1134cm-1にSO2の対称伸縮振動、1250cm-1にCF3の対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1074cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1134cm-1にSO2の対称伸縮振動、1250cm-1にCF3の対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.843(t,6H,J=6.9Hz), 1.170-1.360(m,70H), 1.530-1.650(m,8H), 2.000-2.060(m,8H), 3.120-3.210(m,8H), 3.390-3.480)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.058, 21.537, 22.270, 22.560, 22.651, 25.963, 26.024, 28.619, 28.650, 28.909, 28.985, 29.123, 29.245, 31.488, 58.794, 62.274, 119.663(J=320Hz),
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.843(t,6H,J=6.9Hz), 1.170-1.360(m,70H), 1.530-1.650(m,8H), 2.000-2.060(m,8H), 3.120-3.210(m,8H), 3.390-3.480)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.058, 21.537, 22.270, 22.560, 22.651, 25.963, 26.024, 28.619, 28.650, 28.909, 28.985, 29.123, 29.245, 31.488, 58.794, 62.274, 119.663(J=320Hz),
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
(実施例8)
<1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成は、下記のスキームに従って行った。
<1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成は、下記のスキームに従って行った。
実施例7と同様に合成した1,9-ビス(ブロモ-N-オクタデシルピロリジニウム)ノナン3.56gを水に溶解させヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドカリウム塩2.44gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、1時間加熱還流させた。反応終了後、結晶を濾過した。濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した後に乾燥させた。エタノールから再結晶を行い、1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナン3.53gを得た。収率69%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1155cm-1にCF2の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2の対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1155cm-1にCF2の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2の対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.842(t,6H,J=6.9Hz), 1.170-1.330(m,70H), 1.530-1.650(m,8H), 2.000-2.060(m,8H), 3.120-3.210(m,8H), 3.390-3.480)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.119, 21.537, 22.270, 22.544, 22.666, 25.948, 26.040, 28.619, 28.695, 28.894, 28.970, 29.107, 29.212, 31.473, 58.748, 62.274
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.842(t,6H,J=6.9Hz), 1.170-1.330(m,70H), 1.530-1.650(m,8H), 2.000-2.060(m,8H), 3.120-3.210(m,8H), 3.390-3.480)
13C-NMR(重DMSO,δppm);14.119, 21.537, 22.270, 22.544, 22.666, 25.948, 26.040, 28.619, 28.695, 28.894, 28.970, 29.107, 29.212, 31.473, 58.748, 62.274
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンであることが同定される。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドのアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドのアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(実施例9)
<1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンは、下記のスキームに従って合成した。
<1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンは、下記のスキームに従って合成した。
6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンはMurayamaらの方法で合成した(非特許文献:N.Matsumura,H.Nishiguchi,M.Okada,and S.Yoneda,J.Heterocyclic Chem. pp.885-887, Vol. 23, Issue 3 (1986))。つまり、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン(DBU)をテトラヒドロフランに溶解させ、0℃に冷却したところにブチルリチウムを滴下しながら加え、0℃で1時間攪拌した。この溶液にDBUと当モルのオクタデシルブロミドのTHF溶液を滴下した。反応終了後反応溶液を希塩酸で酸性にしてジエチルエーテルで抽出し、水溶液は水酸化ナトリウムでアルカリ性にした後にジエチルエーテルで抽出した。ジエチルエーテル層は水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を除去した。その後にシリカゲルカラムクロマトにより精製を行った。収率75%。
得られた6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンと等モルの1,9-ジブロモノナンをイソプロパノールに溶解させて、加熱還流を48時間行った。反応終了後に溶媒を除去し、水に溶解させ酢酸エチルで不純物及び未反応物を抽出した。水層を溶媒除去してジブロモ化合物を得た。収率79%。
得られたジブロモ化合物を水に溶解させ、ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドカリウム塩を水と少量のエタノールに溶解させた溶液を加えて、1時間攪拌後に加熱還流を1時間行った。冷却後析出物を水でAgNO3試験が陰性になるまで洗浄後、析出物を100℃で12時間真空乾燥をさせた。収率70%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1036cm-1にSNSの非対称伸縮振動、1088cm-1にSO2の対称伸縮振動、1153cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2の非対称伸縮振動、1618cm-1にC=Nの伸縮振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1036cm-1にSNSの非対称伸縮振動、1088cm-1にSO2の対称伸縮振動、1153cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2の非対称伸縮振動、1618cm-1にC=Nの伸縮振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、CD3OD中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CD3OD,δppm);0.872(t,6H,J=6.9Hz), 1.220-1.460(m,74H), 1.631-1.679(m,4H), 1.708-1.810(m,12H), 2.031-2.109(m,4H), 2.854-2.887(m,2H), 3.491-3.543(m,12H), 3.633-3.663(m,4H)
13C-NMR(CD3OD,δppm);14.024, 19.336, 21.038, 22.633, 24.182, 25.121, 26.311, 27.021, 27.181, 27.387, 28.311, 29.005, 29.028, 29.303, 29.425, 29.532, 29.601, 29.608, 29.646, 29.654, 30.211, 30.272, 31.882, 38.491, 50.114, 55.014, 55.914, 167.915
1H-NMR(CD3OD,δppm);0.872(t,6H,J=6.9Hz), 1.220-1.460(m,74H), 1.631-1.679(m,4H), 1.708-1.810(m,12H), 2.031-2.109(m,4H), 2.854-2.887(m,2H), 3.491-3.543(m,12H), 3.633-3.663(m,4H)
13C-NMR(CD3OD,δppm);14.024, 19.336, 21.038, 22.633, 24.182, 25.121, 26.311, 27.021, 27.181, 27.387, 28.311, 29.005, 29.028, 29.303, 29.425, 29.532, 29.601, 29.608, 29.646, 29.654, 30.211, 30.272, 31.882, 38.491, 50.114, 55.014, 55.914, 167.915
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸[ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸[ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(実施例10)
<1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンの合成>
1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンの合成>
1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例1と同様に合成した1-オクタデシルイミダゾール11.51gと1,3-ジブロモプロパン3.60gとをイソプロパノールに溶解させた。得られた液を、スリーワンモーターと冷却器とを取り付けた三口フラスコに加えて3時間加熱還流させた。溶媒を除去後得られた結晶を酢酸エチルで十分に洗浄後、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、無色結晶の1,3-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)プロパン13.37gを得た。収率89%。
1,3-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)プロパン2.49gとノナフルオロブタンスルホニルイミドリチウム塩3.70gとをエタノールに溶解させ、常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、溶媒を除去し、ジクロルメタンに溶解させた後水で十分に洗浄した。n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパン4.80gを得た。収率85%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1072cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1167cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の面外変角振動、1566cm-1にC=Nの伸縮振動、2854cm-1にCH2の対称伸縮振動、2924cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1072cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1167cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の面外変角振動、1566cm-1にC=Nの伸縮振動、2854cm-1にCH2の対称伸縮振動、2924cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、CDCl3中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.854(t,6H,J=7.2Hz), 1.150-1.350(m,60H), 1.780-1.900(m,4H), 2.481-2.587(m,2H), 4.098(t,4H,J=7.2Hz), 4.359(t,4H,J=7.2Hz), 7.189-7.200(m,2H), 7.600-6.610(m,2H), 9.206(s,2H), 8.333(2H,s)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.679, 26.143, 28.799, 29.257, 29.349, 29.455, 29.547, 29.654, 29.684, 29.883, 31.470, 31.913, 46.413, 50.412, 122.057, 123.308, 135.458
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.854(t,6H,J=7.2Hz), 1.150-1.350(m,60H), 1.780-1.900(m,4H), 2.481-2.587(m,2H), 4.098(t,4H,J=7.2Hz), 4.359(t,4H,J=7.2Hz), 7.189-7.200(m,2H), 7.600-6.610(m,2H), 9.206(s,2H), 8.333(2H,s)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.679, 26.143, 28.799, 29.257, 29.349, 29.455, 29.547, 29.654, 29.684, 29.883, 31.470, 31.913, 46.413, 50.412, 122.057, 123.308, 135.458
これらのスペクトルから、生成物が1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンであることが同定された。
なお、1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
なお、1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
(実施例11)
<1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンの合成>
1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンの合成>
1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例10と同様にして合成した1,3-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)プロパン2.78gと、カリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド2.40gとをエタノール水溶液に溶解させ、常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、水を加えて冷却後に濾過し、結晶を水で十分に洗浄した。60℃で真空乾燥後に、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパン3.62gを得た。収率91%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1092cm-1にSO2の対称伸縮振動、1159cm-1にCF2の対称伸縮振動、1354cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の面外変角振動、1556cm-1にC=Nの伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1092cm-1にSO2の対称伸縮振動、1159cm-1にCF2の対称伸縮振動、1354cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の面外変角振動、1556cm-1にC=Nの伸縮振動、2848cm-1にCH2の対称伸縮振動、2916cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、CDCl3中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.854(t,6H,J=7.2Hz), 1.140-1.360(m,60H), 1.770-1.900(m,4H), 2.470-2.600(m,2H), 4.112(t,4H,J=7.2Hz), 4.356(t,4H,J=7.2Hz), 7.192-7.204(m,2H), 7.570-7.582(m,2H), 8.768(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.663, 26.174, 28.845, 29.272, 29.349, 29.471, 29.578, 29.639, 29.684, 29.898, 31.333, 31.913, 46.550, 50.381, 122.118, 123.186, 135.503
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.854(t,6H,J=7.2Hz), 1.140-1.360(m,60H), 1.770-1.900(m,4H), 2.470-2.600(m,2H), 4.112(t,4H,J=7.2Hz), 4.356(t,4H,J=7.2Hz), 7.192-7.204(m,2H), 7.570-7.582(m,2H), 8.768(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.663, 26.174, 28.845, 29.272, 29.349, 29.471, 29.578, 29.639, 29.684, 29.898, 31.333, 31.913, 46.550, 50.381, 122.118, 123.186, 135.503
これらのスペクトルから、生成物が1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンであることが同定された。
なお、1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(実施例12)
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例1と同様に合成した1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ノナン3.00gを水に溶解させビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドリチウム塩4.04gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、結晶を濾過した。濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄を行い、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ペンタン5.16gを得た。収率73.7%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1072cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1169cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、1564cm-1にC=Nの対称伸縮振動,2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1072cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1169cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、1564cm-1にC=Nの対称伸縮振動,2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、CDCl3中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.870(t,6H,J=6.9Hz), 1.180-1.370(m,70H), 1.780-1.920(m,8H), 4.151(q,8H,J=7.2Hz), 7.244-7.257(m,2H), 7.398-7.410(m,2H), 8.816(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.055, 22.663, 25.334, 26.082, 27.807, 27.929, 28.845, 29.288, 29.333, 29.455, 29.562, 29.669, 29.730, 30.127, 31.898, 50.015, 50.091, 121.980, 122.621, 135.366
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.870(t,6H,J=6.9Hz), 1.180-1.370(m,70H), 1.780-1.920(m,8H), 4.151(q,8H,J=7.2Hz), 7.244-7.257(m,2H), 7.398-7.410(m,2H), 8.816(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.055, 22.663, 25.334, 26.082, 27.807, 27.929, 28.845, 29.288, 29.333, 29.455, 29.562, 29.669, 29.730, 30.127, 31.898, 50.015, 50.091, 121.980, 122.621, 135.366
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
(実施例13)
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンの合成>
1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例12と同様にして合成した1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウムブロミド)ノナン2.48gを水に溶解させ、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウム塩1.93gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、2時間加熱還流させた。反応終了後、冷却後に濾過し、濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した。60℃で真空乾燥後に、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナン3.03gを得た。収率83.0%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1134cm-1にSO2の対称伸縮振動、1255cm-1にCFの対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2918cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1134cm-1にSO2の対称伸縮振動、1255cm-1にCFの対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1468cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2918cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重クロロホルム中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.850(t,6H,J=6.9Hz), 1.173-1.350(m,70H), 1.770-1.920(m,8H), 4.180(q,8H,J=7.2Hz), 7.270-7.282(m,2H), 7.471-7.482(m,2H), 9.214(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.663, 25.258, 26.159, 27.654, 27.914, 28.906, 29.333, 29.471, 29.578, 29.639, 29.684, 30.173, 31.898, 49.893, 50.076, 122.904, 122.637, 136.190
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.850(t,6H,J=6.9Hz), 1.173-1.350(m,70H), 1.770-1.920(m,8H), 4.180(q,8H,J=7.2Hz), 7.270-7.282(m,2H), 7.471-7.482(m,2H), 9.214(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.663, 25.258, 26.159, 27.654, 27.914, 28.906, 29.333, 29.471, 29.578, 29.639, 29.684, 30.173, 31.898, 49.893, 50.076, 122.904, 122.637, 136.190
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンにおける共役塩基の元となる酸(ノナフルオロブタンスルホン酸)のアセトニトリル中でのpKaは、0.7である。
なお、1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンにおける共役塩基の元となる酸(ノナフルオロブタンスルホン酸)のアセトニトリル中でのpKaは、0.7である。
(実施例14)
<1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム‐ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム‐ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
ジメチルオクタデシルアミン9.89gと1,9-ジブロムノナン4.55gとを2-プロパノール中に加え加熱還流を3時間行った。冷却後溶媒を除去し、n-ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウムブロミド]ノナンを12.63g得た。収率90.2%。
得られた1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウムブロミド]ノナン2.02gとビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド2.88gとを、水とエタノールの混合溶媒に溶解させ、加熱還流させた。溶媒を除去後、AgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄したのちに、60℃で5時間真空乾燥させ、n-ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナン2.75gを得た。収率60.8%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1030cm-1にSNSの逆対称伸縮振動、1080cm-1にSO2の対称伸縮振動、1136cm-1と1192cm-1にCFの対称伸縮振動、1344cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、2852cm-1にCH2の対称伸縮振動、2922cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1030cm-1にSNSの逆対称伸縮振動、1080cm-1にSO2の対称伸縮振動、1136cm-1と1192cm-1にCFの対称伸縮振動、1344cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、2852cm-1にCH2の対称伸縮振動、2922cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重クロロホルム中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.857(t,6H,J=6.6Hz), 1.160-1.400(m,70H), 1.600-1.780(m,8H), 2.998(s,12H), 3.148-3.246(m,4H), 3.262-3.303(m,4H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.129, 22.679, 25.075, 26.036, 27.425, 27.670, 29.043, 29.303, 29.349, 29.394, 29.562, 29.623, 29.684, 31.913, 50.396, 65.095
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.857(t,6H,J=6.6Hz), 1.160-1.400(m,70H), 1.600-1.780(m,8H), 2.998(s,12H), 3.148-3.246(m,4H), 3.262-3.303(m,4H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.129, 22.679, 25.075, 26.036, 27.425, 27.670, 29.043, 29.303, 29.349, 29.394, 29.562, 29.623, 29.684, 31.913, 50.396, 65.095
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸[ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
なお、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸[ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
(実施例15)
<1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成は、以下のスキームにしたがって行った。
実施例14と同様にして合成した1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウムブロミド]ノナン2.91gを水に溶解させヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドリチウム塩1.98gの水溶液を加えた。常温で1時間撹拌後、1時間加熱還流させた。反応終了後、結晶を濾過した。濾液のAgNO3試験が陰性になるまで水で十分に洗浄した後に乾燥させた。n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナン3.61gを得た。収率83.8%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1039cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1090cm-1にSO2の対称伸縮振動、1153cm-1にCF2の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2918cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1039cm-1にSNS逆対称伸縮振動、1090cm-1にSO2の対称伸縮振動、1153cm-1にCF2の対称伸縮振動、1350cm-1にSO2の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2918cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重クロロホルム中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.855(t,6H,J=6.6Hz), 1.150-1.430(m,70H), 1.600-1.790(m,8H),2.998(s,12H), 3.147-3.203(m,4H), 3.235-3.292(m,4H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.221, 22.618, 22.663, 25.365, 26.052, 27.868, 28.036, 28.998, 29.318, 29.349, 29.425, 29.578, 29.654, 29.700, 31.913, 50.564, 65.003
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.855(t,6H,J=6.6Hz), 1.150-1.430(m,70H), 1.600-1.790(m,8H),2.998(s,12H), 3.147-3.203(m,4H), 3.235-3.292(m,4H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);14.085, 22.221, 22.618, 22.663, 25.365, 26.052, 27.868, 28.036, 28.998, 29.318, 29.349, 29.425, 29.578, 29.654, 29.700, 31.913, 50.564, 65.003
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(比較例1)
<1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの合成>
比較のために、モノカチオンイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
<1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの合成>
比較のために、モノカチオンイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
実施例1で合成した1-オクタデシルイミダゾール10.7gとブロモブタン6.03gとをアセトニトリル中に溶解させ、加熱還流を5時間行った。溶媒を除去後、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、1-ブチル-3-オクタデシルイミダゾリウムブロミドを得た。このブロミド4.57gをエタノールに溶解させ、そこへ、カリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド3.31gのエタノール溶液を添加し、撹拌すると無色の沈殿が発生した。この溶液を1時間加熱還流させ、冷却後に溶媒を除去した。これにジクロルメタンを加えて溶解する部分を濾過して、その濾液を乾燥させ、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、無色の結晶1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド6.00gを得た。収率90%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1091cm-1にSO2の対称伸縮振動、1161cm-1にCF2の対称伸縮振動、1356cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1470cm-1にCH2の変角振動、1560cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2919cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1091cm-1にSO2の対称伸縮振動、1161cm-1にCF2の対称伸縮振動、1356cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1470cm-1にCH2の変角振動、1560cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2919cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重クロロホルム中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.850(t,3H,J=7.2Hz), 0.941(t,3H,J=7.2Hz), 1.170-1.410(m,32H), 1.835(5重線,4H), 4.160(m,4H), 7.267(d,1H,J=2.1Hz), 7.294(d,1H,J=2.1Hz), 8.749(s,1H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);13.254, 14.085, 19.351, 22.663, 26.113, 28.853, 29.303, 29.333, 29.448, 29.570, 29.631, 29.677, 30.127, 31.898, 32.004, 49.977, 50.244, 122.179, 122.263, 135.473
1H-NMR(CDCl3,δppm);0.850(t,3H,J=7.2Hz), 0.941(t,3H,J=7.2Hz), 1.170-1.410(m,32H), 1.835(5重線,4H), 4.160(m,4H), 7.267(d,1H,J=2.1Hz), 7.294(d,1H,J=2.1Hz), 8.749(s,1H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);13.254, 14.085, 19.351, 22.663, 26.113, 28.853, 29.303, 29.333, 29.448, 29.570, 29.631, 29.677, 30.127, 31.898, 32.004, 49.977, 50.244, 122.179, 122.263, 135.473
これらのスペクトルから、生成物が1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドであることが同定された。
なお、1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(比較例2)
<1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
ジカチオン構造を有するイオン液体ではあるが、長鎖の炭化水素の1価基を持たない1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
ジカチオン構造を有するイオン液体ではあるが、長鎖の炭化水素の1価基を持たない1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
非特許文献〔J.Am.Chem.Soc.Vol.127(2005)p.593〕を参考にしてジブロム塩を合成した。即ち、7.62gの1-メチルイミダゾールに13.3gのジブロムノナンを常温で少量ずつ添加した後に、常温で10時間反応させた。100mLの水に溶解させ、約20mLの酢酸エチルで3回洗浄し、水層を分離した。水をエバポレーターで除去後、更に80℃の真空乾燥器で20時間乾燥させ、19.9gの粘ちょう液体のジブロム塩を得た。収率95%。
この臭素化物6.14gにトリフルオロメタンスルホイミドリチウム塩を水30mLに溶解させ、スルホイミド7.65gを水10mLに溶解させたものを加えた。10時間常温で撹拌後水層を取り除き、15mL程度の水で3回洗浄した。
CDCl3中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);1.140-1.310(m,10H), 1.690-1.810(m,4H), 3.832(s,6H), 4.126(t,4H,J=7.2Hz), 7.686(d,2H,J=1.5Hz), 7.734(d,2H,J=1.5Hz), 9.072(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);25.673, 28.512, 28.817, 29.550, 35.900, 48.949, 122.410, 123.784, 136.635
1H-NMR(CDCl3,δppm);1.140-1.310(m,10H), 1.690-1.810(m,4H), 3.832(s,6H), 4.126(t,4H,J=7.2Hz), 7.686(d,2H,J=1.5Hz), 7.734(d,2H,J=1.5Hz), 9.072(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);25.673, 28.512, 28.817, 29.550, 35.900, 48.949, 122.410, 123.784, 136.635
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
なお、1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.3である。
(比較例3)
<1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
ジカチオン構造を有するイオン液体ではあるが、長鎖の炭化水素の1価基を持たない1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
<1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成>
ジカチオン構造を有するイオン液体ではあるが、長鎖の炭化水素の1価基を持たない1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
比較例2で合成した臭素化物3.63gを水60mLに溶解させ、そこへスルホイミドを水とエタノールとの混合溶液に溶解させたものを添加した。これを常温で10時間反応させた後に溶媒を除去し、水15mLで3回洗浄を行った。硝酸銀試験で陰性であることを確認後、80℃で24時間乾燥させた。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1074cm-1にSO2の対称伸縮振動、1169cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1471cm-1にCH2の変角振動、1574cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2864cm-1にCH2の対称伸縮振動、2937cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1074cm-1にSO2の対称伸縮振動、1169cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1471cm-1にCH2の変角振動、1574cm-1にイミダゾール特有の伸縮振動、2864cm-1にCH2の対称伸縮振動、2937cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、CDCl3中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CDCl3,δppm);1.140-1.280(m,10H), 1.700-1.800(m,4H), 3.830(s,6H), 4.124(t,4H,J=7.2Hz), 7.681(d,2H,J=1.5Hz), 7.733(d,2H,J=1.5Hz), 9.071(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);25.673, 28.512, 28.817, 29.550, 35.884, 48.934, 122.410, 123.784, 136.635
1H-NMR(CDCl3,δppm);1.140-1.280(m,10H), 1.700-1.800(m,4H), 3.830(s,6H), 4.124(t,4H,J=7.2Hz), 7.681(d,2H,J=1.5Hz), 7.733(d,2H,J=1.5Hz), 9.071(s,2H)
13C-NMR(CDCl3,δppm);25.673, 28.512, 28.817, 29.550, 35.884, 48.934, 122.410, 123.784, 136.635
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
なお、1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
(比較例4)
<1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンは下記のスキームに従って合成した。
<1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの合成>
1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンは下記のスキームに従って合成した。
1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンと、それの0.5倍モルの1,9-ジブロモノナンとを加えて攪拌した。発熱が収まったらフラスコ内温度を110℃になるように加熱して3時間攪拌した。反応終了後に酢酸エチルで不純物及び未反応物を抽出した。その後アセトンを加えて結晶を析出させた後に濾過して乾燥させた。収率80%。
得られたジブロモ化合物を水に溶解させ、2倍モルのヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドカリウム塩を水と少量のエタノールに溶解させた溶液を加えて、1時間攪拌後に加熱還流を1時間行った。冷却後溶媒を除去し、ジクロルメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を除去して、100℃で12時間真空乾燥をさせた。収率96%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1036cm-1にSNSの非対称伸縮振動、1088cm-1にSO2の対称伸縮振動、1153cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2の非対称伸縮振動、1618cm-1にC=Nの伸縮振動、2860cm-1にCH2の対称伸縮振動、2933cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1036cm-1にSNSの非対称伸縮振動、1088cm-1にSO2の対称伸縮振動、1153cm-1にCF2の対称伸縮振動、1352cm-1にSO2の非対称伸縮振動、1618cm-1にC=Nの伸縮振動、2860cm-1にCH2の対称伸縮振動、2933cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、CD3OD中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(CD3OD,δppm);1.300-1.400(m,10H), 1.630-1.670(m,4H), 1.700-1.810(m,12H), 2.030-2.100(m,4H), 2.850-2.880(m,4H), 3.490-3.540(m,12H), 3.630-3.660(m,4H)
13C-NMR(CD3OD,δppm);21.038, 24.182, 27.021, 27.387, 29.005, 29.601, 29.646, 30.210, 30.271, 50.111, 55.014, 55.915, 167.910
1H-NMR(CD3OD,δppm);1.300-1.400(m,10H), 1.630-1.670(m,4H), 1.700-1.810(m,12H), 2.030-2.100(m,4H), 2.850-2.880(m,4H), 3.490-3.540(m,12H), 3.630-3.660(m,4H)
13C-NMR(CD3OD,δppm);21.038, 24.182, 27.021, 27.387, 29.005, 29.601, 29.646, 30.210, 30.271, 50.111, 55.014, 55.915, 167.910
これらのスペクトルから、生成物が1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンであることが同定された。
なお、1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸[ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
なお、1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンにおける共役塩基の元となる酸[ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]のアセトニトリル中でのpKaは、-0.8である。
(比較例5)
<1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドの合成>
比較のために、モノカチオンイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
<1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドの合成>
比較のために、モノカチオンイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドの合成を、以下のスキームにしたがって行った。
比較例1で合成した1-ブチル-3-オクタデシルイミダゾリウムブロミド1.27gをエタノールに溶解させ、そこへ、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドカリウム塩1.81gのエタノール溶液を添加し、撹拌すると無色の沈殿が発生した。この溶液を1時間加熱還流させ、冷却後に溶媒を除去した。これにジクロルメタンを加えて溶解する部分を濾過して、その濾液を乾燥させ、n-ヘキサンとエタノールとの混合溶媒から再結晶を行い、無色の結晶1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド2.06gを得た。収率74.9%。
生成物のFTIR吸収とその帰属を以下に示す。
1072cm-1にSO2の対称伸縮振動、1137及び1168cm-1にCFの対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、1564cm-1にイミダゾールのCN伸縮振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
1072cm-1にSO2の対称伸縮振動、1137及び1168cm-1にCFの対称伸縮振動、1352cm-1にSO2結合の逆対称伸縮振動、1469cm-1にCH2の変角振動、1564cm-1にイミダゾールのCN伸縮振動、2850cm-1にCH2の対称伸縮振動、2920cm-1にCH2の逆対称伸縮振動が見られた。
また、重DMSO中でのプロトン(1H)NMR及びカーボン(13C)NMRのピークについて、以下に示す。
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.837(t,3H,J=7.2Hz), 0.885(t,3H,J=6.6Hz), 1.140-1.300(m,32H), 1.760(5重線,4H), 4.112-4.173(m,4H), 7.776(s,1H), 7.781(s,1H), 9.175(s,1H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);13.341, 14.043, 18.927, 22.239, 25.627, 28.466, 28.863, 28.970, 29.062, 29.184, 29.413, 31.443, 48.751, 49.026, 122.624, 136.101
1H-NMR(重DMSO,δppm);0.837(t,3H,J=7.2Hz), 0.885(t,3H,J=6.6Hz), 1.140-1.300(m,32H), 1.760(5重線,4H), 4.112-4.173(m,4H), 7.776(s,1H), 7.781(s,1H), 9.175(s,1H)
13C-NMR(重DMSO,δppm);13.341, 14.043, 18.927, 22.239, 25.627, 28.466, 28.863, 28.970, 29.062, 29.184, 29.413, 31.443, 48.751, 49.026, 122.624, 136.101
これらのスペクトルから、生成物が1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドであることが同定された。
なお、1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
なお、1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドにおける共役塩基の元となる酸〔ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド〕のアセトニトリル中でのpKaは、0.0である。
(実施例16)
<熱安定性測定結果>
実施例1で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ300.2℃、319.3℃、373.0℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると100℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても50℃以上高いことが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例1で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ300.2℃、319.3℃、373.0℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると100℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても50℃以上高いことが分かる。
(実施例17)
<熱安定性測定結果>
実施例2で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ367.7℃、392.7℃、416.2℃であり、モノカチオンである比較例1の1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドと比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。
また、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例2で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ367.7℃、392.7℃、416.2℃であり、モノカチオンである比較例1の1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドと比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。
また、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
(実施例18)
<熱安定性測定結果>
実施例3で合成した1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ313.6℃、326.8℃、344.0℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例3で合成した1,9-ビス(1-オクタデシルイミダゾリウム トリシアノメタニド)ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ313.6℃、326.8℃、344.0℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(実施例19)
<熱安定性測定結果>
実施例4で合成した1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ344.2℃、383.1℃、411.6℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると150℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても100℃以上高いことが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例4で合成した1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ペンタンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ344.2℃、383.1℃、411.6℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると150℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても100℃以上高いことが分かる。
(実施例20)
<熱安定性測定結果>
実施例5で合成した1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ362.3℃、397.8℃、423.5℃であり、モノカチオンである比較例1の1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドと比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。
また、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例5で合成した1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ペンタンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ362.3℃、397.8℃、423.5℃であり、モノカチオンである比較例1の1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドと比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。
また、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
(実施例21)
<熱安定性測定結果>
実施例6で合成した1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド)ペンタンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ359.9℃、383.4℃、411.5℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例6で合成した1,5-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド)ペンタンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ359.9℃、383.4℃、411.5℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(実施例22)
<熱安定性測定結果>
実施例7で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ303.6℃、356.0℃、377.8℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例7で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ303.6℃、356.0℃、377.8℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(実施例23)
<熱安定性測定結果>
実施例8で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ333.9℃、373.4℃、395.7℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例8で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルピロリジニウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ333.9℃、373.4℃、395.7℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(実施例24)
<熱安定性測定結果>
実施例9で合成した1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ410.2℃、426.2℃、445.8℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例9で合成した1,9-ビス[6-オクタデシル-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ410.2℃、426.2℃、445.8℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(実施例25)
<熱安定性測定結果>
実施例10で合成した1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ352.3℃、381.9℃、401.4℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると100℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても50℃以上高いことが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例10で合成した1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]プロパンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ352.3℃、381.9℃、401.4℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると100℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても50℃以上高いことが分かる。
(実施例26)
<熱安定性測定結果>
実施例11で合成した1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ342.9℃、382.4℃、412.7℃であり、モノカチオンである比較例1の1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドと比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。
また、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例11で合成した1,3-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]プロパンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ342.9℃、382.4℃、412.7℃であり、モノカチオンである比較例1の1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドと比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。
また、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
(実施例27)
<熱安定性測定結果>
実施例12で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ355.1℃、381.0℃、400.9℃であった。比較例1と比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例12で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ355.1℃、381.0℃、400.9℃であった。比較例1と比較して5%、10%、20%重量減少温度は高かった。これは、ジカチオンとした効果と考えられる。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(実施例28)
<熱安定性測定結果>
実施例13で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ348.7℃、372.0℃、392.1℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると150℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても100℃以上高いことが分かる。比較例1と比較すると5%重量減少温度は高いが、10%及び20%重量減少温度は低い。これは一般にパーフルオロスルホン酸塩はスルホニルイミドと比較すると分解温度が低いことによる。
<熱安定性測定結果>
実施例13で合成した1,9-ビス[1-オクタデシルイミダゾリウムノナフルオロブタンスルホニウム]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ348.7℃、372.0℃、392.1℃であり、比較例として示した一般的に磁気記録媒体用途の潤滑剤として知られている市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)と比較すると150℃以上、またZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても100℃以上高いことが分かる。比較例1と比較すると5%重量減少温度は高いが、10%及び20%重量減少温度は低い。これは一般にパーフルオロスルホン酸塩はスルホニルイミドと比較すると分解温度が低いことによる。
(実施例29)
<熱安定性測定結果>
実施例14で合成した1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ334.1℃、365.1℃、386.6℃であり、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例14で合成した1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ334.1℃、365.1℃、386.6℃であり、市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が大きく改善されていることが分かる。
(実施例30)
<熱安定性測定結果>
実施例15で合成した1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ330.6℃、369.6℃、392.5℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
<熱安定性測定結果>
実施例15で合成した1,9-ビス[ジメチルオクタデシルアンモニウム-ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ330.6℃、369.6℃、392.5℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルZ-DOL(比較例11)やZ-TETRAOL(比較例12)と比較しても、熱安定性が改善されていることが分かる。
(比較例6)
<熱安定性測定結果>
比較例1で合成した、モノカチオンのイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ342.8℃、372.6℃、400.8℃であった。イオン液体であるために熱安定性は高い。
<熱安定性測定結果>
比較例1で合成した、モノカチオンのイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ342.8℃、372.6℃、400.8℃であった。イオン液体であるために熱安定性は高い。
(比較例7)
<熱安定性測定結果>
比較例2で合成した、ジカチオンで長鎖の炭化水素を持たないイオン液体である1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ392.3℃、410.6℃、472.3℃であった。ジカチオン系のイオン液体であるために熱安定性はかなり高くなっている。
<熱安定性測定結果>
比較例2で合成した、ジカチオンで長鎖の炭化水素を持たないイオン液体である1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ392.3℃、410.6℃、472.3℃であった。ジカチオン系のイオン液体であるために熱安定性はかなり高くなっている。
(比較例8)
<熱安定性測定結果>
比較例3で合成した、ジカチオンで長鎖の炭化水素を持たないイオン液体である1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ380.4℃、394.5℃、406.4℃であった。ジカチオン系のイオン液体であるために熱安定性は改善されている。
<熱安定性測定結果>
比較例3で合成した、ジカチオンで長鎖の炭化水素を持たないイオン液体である1,9-ビス[1-メチルイミダゾリウム ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド]ノナンの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ380.4℃、394.5℃、406.4℃であった。ジカチオン系のイオン液体であるために熱安定性は改善されている。
(比較例9)
<熱安定性測定結果>
比較例4で合成した、ジカチオンで長鎖の炭化水素を持たないイオン液体である1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンについての5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ415.6℃、432.6℃、451.3℃であった。ジカチオン系のイオン液体であるために熱安定性は改善されている。
<熱安定性測定結果>
比較例4で合成した、ジカチオンで長鎖の炭化水素を持たないイオン液体である1,9-ビス[1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセニウムヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミド]ノナンについての5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ415.6℃、432.6℃、451.3℃であった。ジカチオン系のイオン液体であるために熱安定性は改善されている。
(比較例10)
<熱安定性測定結果>
比較例5で合成した、モノカチオンのイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビスノナフルオロブタン(スルホニル)イミドの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ333.1℃、367.6℃、393.3℃であった。イオン液体であるために熱安定性は改善されている。
<熱安定性測定結果>
比較例5で合成した、モノカチオンのイオン液体である1-ブチル-3-n-オクタデシルイミダゾリウムビスノナフルオロブタン(スルホニル)イミドの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ333.1℃、367.6℃、393.3℃であった。イオン液体であるために熱安定性は改善されている。
(比較例11)
<熱安定性測定結果>
市販品で磁気記録媒体用潤滑剤として一般的に使用されている、末端に水酸基をもつ分子量約2000のパーフルオロポリエーテル(Z-DOL)を、比較例11の潤滑剤として用いた。Z-DOLの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ165.0℃、197.0℃、226.0℃であり、重量減少は蒸発に起因している。
<熱安定性測定結果>
市販品で磁気記録媒体用潤滑剤として一般的に使用されている、末端に水酸基をもつ分子量約2000のパーフルオロポリエーテル(Z-DOL)を、比較例11の潤滑剤として用いた。Z-DOLの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ165.0℃、197.0℃、226.0℃であり、重量減少は蒸発に起因している。
(比較例12)
<熱安定性測定結果>
市販品で磁気記録媒体用潤滑剤として一般的に使用されている、末端に水酸基を複数個持つ分子量約2000のパーフルオロポリエーテル(Z-TETRAOL)を、比較例12の潤滑剤として用いた。Z-TETRAOLの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ240.0℃、261.0℃、282.0℃であり、分解時のメイン発熱温度は386.3℃であり、Z-DOL同様に重量減少は蒸発に起因している。
<熱安定性測定結果>
市販品で磁気記録媒体用潤滑剤として一般的に使用されている、末端に水酸基を複数個持つ分子量約2000のパーフルオロポリエーテル(Z-TETRAOL)を、比較例12の潤滑剤として用いた。Z-TETRAOLの5%、10%、20%重量減少温度は、それぞれ240.0℃、261.0℃、282.0℃であり、分解時のメイン発熱温度は386.3℃であり、Z-DOL同様に重量減少は蒸発に起因している。
実施例16~30、及び比較例6~12の結果を、表2-1、及び表2-2にまとめた。
このようにイオン液体系の潤滑剤は、比較例11及び12の市販品のパーフルオロポリエーテルと比較して熱安定性に優れていることが分かる。
また、比較例1のイオン液体は実施例2及び5のイオン液体の結合鎖の中間で切断した構造をしている。その熱安定性を実施例16及び19と比較例6で比較する中で、ジカチオンとすることにより5%、10%及び20%重量減少温度は20℃近くは改善することが分かる。ヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドより通常熱安定性が悪いビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドやビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド塩においても、比較例より熱安定性は良くなることから、ジカチオンにすることの効果が現れている。
また実施例16、19、及び21と比較例7及び8の重量減少温度を比較すると、ジカチオンの中では長鎖アルキル鎖を持つ実施例16、19、及び21が短いアルキル鎖を持つ比較例7及び8よりも熱的安定性が低いことが分かった。
また実施例16、19、及び21と比較例7及び8の重量減少温度を比較すると、ジカチオンの中では長鎖アルキル鎖を持つ実施例16、19、及び21が短いアルキル鎖を持つ比較例7及び8よりも熱的安定性が低いことが分かった。
また、比較例6及び比較例10のイオン液体のカチオン部分は実施例25から28のイオン液体の結合鎖の中間で切断した化合物の類似構造をしている。アニオン部がヘキサフルオロシクロプロパン-1,3-ビス(スルホニル)イミドの場合には、実施例26と比較例6を比較することが出来るが、5%及び10%重量減少温度で10℃以上改善されていることが分かる。
また、アニオン部がビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドの場合には、実施例25及び実施例27と比較例10を比較することが出来るが、5%及び10%重量減少温度で実施例25の場合及び実施例27の場合には15℃以上改善されていることが分かる。
このように熱安定性はジカチオンとすることによりモノカチオンよりも重量減少温度は改善することが分かる。
また、実施例25、26、27及び28と比較例7及び8の重量減少温度を比較すると、ジカチオンの中では長鎖アルキル鎖を持つ実施例25~28が短いアルキル鎖を持つ比較例7及び8よりも熱的安定性が低いことが分かった。
また、アニオン部がビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドの場合には、実施例25及び実施例27と比較例10を比較することが出来るが、5%及び10%重量減少温度で実施例25の場合及び実施例27の場合には15℃以上改善されていることが分かる。
このように熱安定性はジカチオンとすることによりモノカチオンよりも重量減少温度は改善することが分かる。
また、実施例25、26、27及び28と比較例7及び8の重量減少温度を比較すると、ジカチオンの中では長鎖アルキル鎖を持つ実施例25~28が短いアルキル鎖を持つ比較例7及び8よりも熱的安定性が低いことが分かった。
非特許文献(Thermochim. Acta, 1991, Vol.185, pp.1-11)では、アルキル鎖が長くなるほど熱安定性が低下することが示唆されている。つまりこれはアルキル鎖のReverse Menshutkin reactionが起きるために熱安定性が低下したものと考察される。しかし後述するが、摩擦特性に関しては、長鎖アルキル鎖を持つ方が、大きく改善されている。
(実施例31)
<ディスク耐久性試験1>
図4に示すピンオンディスク試験機を用いて、実施例1の潤滑剤について摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
<ディスク耐久性試験1>
図4に示すピンオンディスク試験機を用いて、実施例1の潤滑剤について摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
(比較例13)
<ディスク耐性試験1>
実施例31と同様にして、比較例1の潤滑剤について、摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
<ディスク耐性試験1>
実施例31と同様にして、比較例1の潤滑剤について、摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
(比較例14)
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、比較例2の潤滑剤について、摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、比較例2の潤滑剤について、摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
(比較例15)
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、市販潤滑剤であるZ-DOLについて、摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、市販潤滑剤であるZ-DOLについて、摩擦試験を行った。結果を図5に示した。
比較例15に示すように、ピンオンディスク試験では、市販潤滑剤であるZ-DOLの摩擦係数は安定して低かった。
実施例31に示すように、ジカチオンの潤滑剤の摩擦係数は安定して低く、市販品のZ-DOLよりも100回の往復摺動の中では低かった。
比較例1のモノカチオンでは、長鎖のアルキル鎖を持つものの、ジカチオンや市販品のZ-DOLのそれと比較すると摩擦係数は高かった(比較例13)。また、比較例14に示すように、ジカチオンのイオン液体で長鎖のアルキル鎖を持たないイオン液体では、摩擦係数は非常に高かった。
これから、一般的なピンオンディスク摩擦試験では、長鎖のアルキル鎖を持つジカチオンのイオン液体では、モノカチオンや長鎖のアルキル鎖を持たないイオン液体よりも摩擦係数は安定して低く、かつ市販のZ-DOLと比較してもその摩擦係数が低いことが分かった。
実施例31に示すように、ジカチオンの潤滑剤の摩擦係数は安定して低く、市販品のZ-DOLよりも100回の往復摺動の中では低かった。
比較例1のモノカチオンでは、長鎖のアルキル鎖を持つものの、ジカチオンや市販品のZ-DOLのそれと比較すると摩擦係数は高かった(比較例13)。また、比較例14に示すように、ジカチオンのイオン液体で長鎖のアルキル鎖を持たないイオン液体では、摩擦係数は非常に高かった。
これから、一般的なピンオンディスク摩擦試験では、長鎖のアルキル鎖を持つジカチオンのイオン液体では、モノカチオンや長鎖のアルキル鎖を持たないイオン液体よりも摩擦係数は安定して低く、かつ市販のZ-DOLと比較してもその摩擦係数が低いことが分かった。
(実施例32)
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、実施例12の潤滑剤について摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、実施例12の潤滑剤について摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
(実施例33)
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、実施例13の潤滑剤について摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、実施例13の潤滑剤について摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
(比較例16)
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、比較例2の潤滑剤について、摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、比較例2の潤滑剤について、摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
(比較例17)
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、市販潤滑剤であるZ-Tetraolについて、摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
<ディスク耐久性試験1>
実施例31と同様にして、市販潤滑剤であるZ-Tetraolについて、摩擦試験を行った。結果を図6に示した。
実施例32、実施例33、比較例16及び比較例17が示すように、25℃でのピンオンディスク試験では、市販潤滑剤であるZ-Tetraol、ジカチオン系イオン液体、及びモノカチオン系イオン液体の摩擦係数はいずれも安定して低かった。その中では実施例33が最も摩擦係数は低かった。
次に下記の温度条件での加熱試験を行い、その後に実施例32と同様にして図4に示すピンオンディスク試験を用いた摩擦測定を行い、その結果を下記表3、及び図7にまとめる。
具体的には、以下の表3に記載の試料を含む潤滑剤を塗布したメディアを以下の表3に記載の温度で10分間加熱したサンプルについて、実施例32と同様の摩擦試験を行った。100回目の往復運動の時の摩擦係数を求めた。
具体的には、以下の表3に記載の試料を含む潤滑剤を塗布したメディアを以下の表3に記載の温度で10分間加熱したサンプルについて、実施例32と同様の摩擦試験を行った。100回目の往復運動の時の摩擦係数を求めた。
表3及び図7からわかるように、Z-Tetraolを塗布したメディアでは100℃を超えると摩擦係数が大きく増加し、その潤滑効果を失った。それに対してイオン液体系潤滑剤ではその摩擦係数は250℃加熱後まではその摩擦の上昇は少ない。モノカチオンとジカチオンでは、100℃加熱後では0.136(モノカチオン)と0.130(ジカチオン)、150℃加熱後では0.146(モノカチオン)と0.135(ジカチオン)、200℃加熱後では0.164(モノカチオン)と0.136(ジカチオン)、250℃加熱後では0.169(モノカチオン)と0.139(ジカチオン)であった。
ジカチオンでは摩擦係数が250℃加熱後まではほとんど上昇しないのに対して、モノカチオンは150℃を越えたあたりから摩擦係数は上昇を始める。つまりジカチオンにすることにより熱安定性が向上したために過熱試験後の摩擦係数は低く抑えられたと考えられる。
これから、一般的なピンオンディスクによる加熱試験後の摩擦試験で、ジカチオンのイオン液体では、市販のZ-Tetraolと比較してその摩擦係数は大きく改善されることが分かった。またジカチオンではモノカチオンのイオン液体よりも加熱試験後の摩擦係数は低く、ジカチオンとすることによる効果が見出せた。
ジカチオンでは摩擦係数が250℃加熱後まではほとんど上昇しないのに対して、モノカチオンは150℃を越えたあたりから摩擦係数は上昇を始める。つまりジカチオンにすることにより熱安定性が向上したために過熱試験後の摩擦係数は低く抑えられたと考えられる。
これから、一般的なピンオンディスクによる加熱試験後の摩擦試験で、ジカチオンのイオン液体では、市販のZ-Tetraolと比較してその摩擦係数は大きく改善されることが分かった。またジカチオンではモノカチオンのイオン液体よりも加熱試験後の摩擦係数は低く、ジカチオンとすることによる効果が見出せた。
(実施例34~実施例48)
実施例1~実施例15のそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超え、加熱試験後のCSS測定も50,000回を超え、優れた耐久性を示した。
実施例1~実施例15のそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超え、加熱試験後のCSS測定も50,000回を超え、優れた耐久性を示した。
(比較例18)
<ディスク耐久性試験2>
比較例1のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超え、加熱試験後のCSS測定も50,000回を超え、優れた耐久性を示した。
<ディスク耐久性試験2>
比較例1のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超え、加熱試験後のCSS測定も50,000回を超え、優れた耐久性を示した。
(比較例19)
<ディスク耐久性試験2>
比較例2のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、13,200回、加熱試験後のCSS測定は8,965回であり、耐久性としては不満足な結果であった。
<ディスク耐久性試験2>
比較例2のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、13,200回、加熱試験後のCSS測定は8,965回であり、耐久性としては不満足な結果であった。
(比較例20)
<ディスク耐久性試験2>
比較例3のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、12,350回、加熱試験後のCSS測定は8,700回であり、耐久性としては不満足な結果であった。
<ディスク耐久性試験2>
比較例3のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、12,350回、加熱試験後のCSS測定は8,700回であり、耐久性としては不満足な結果であった。
(比較例21)
<ディスク耐久性試験2>
比較例4のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、11,310回、加熱試験後のCSS測定は6,500回であり、耐久性としては不満足な結果であった。
<ディスク耐久性試験2>
比較例4のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、11,310回、加熱試験後のCSS測定は6,500回であり、耐久性としては不満足な結果であった。
(比較例22)
<ディスク耐久性試験2>
比較例5のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超え、加熱試験後のCSS測定も50,000回を超え、優れた耐久性を示した。
<ディスク耐久性試験2>
比較例5のイオン液体を含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超え、加熱試験後のCSS測定も50,000回を超え、優れた耐久性を示した。
(比較例23)
<ディスク耐久性試験2>
Z-DOLを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超えたものの、加熱試験後のCSS測定は12,000回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。
<ディスク耐久性試験2>
Z-DOLを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超えたものの、加熱試験後のCSS測定は12,000回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。
(比較例24)
<ディスク耐久性試験2>
Z-TETRAOLを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超えたものの、加熱試験後のCSS測定は36,000回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。
<ディスク耐久性試験2>
Z-TETRAOLを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表4に示すように、磁気ディスクのCSS測定は、50,000回を超えたものの、加熱試験後のCSS測定は36,000回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。
実施例34~48、及び比較例18~24の結果を、表4にまとめた。
次に、実施例1~15の新規ジカチオン系イオン液体の潤滑剤、比較例1~5の潤滑剤及び市販品のZ-DOL、Z-TETRAOLを磁気テープに適用した例を示す。
(実施例49~実施例63、比較例25~比較例31)
実施例1~実施例15のイオン液体、比較例1~5のイオン液体、Z-DOL、及びZ-TETRAOLのそれぞれを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気テープを作製した。そして、以下の測定を行った。結果を表5-1~表5-3に示す。
・100回のシャトル走行後の磁気テープの摩擦係数
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
・スチル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度30%環境下
・シャトル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
・加熱試験後の100回のシャトル走行後の磁気テープの摩擦係数
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
・加熱試験後のスチル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度30%環境下
・加熱試験後のシャトル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
実施例1~実施例15のイオン液体、比較例1~5のイオン液体、Z-DOL、及びZ-TETRAOLのそれぞれを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気テープを作製した。そして、以下の測定を行った。結果を表5-1~表5-3に示す。
・100回のシャトル走行後の磁気テープの摩擦係数
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
・スチル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度30%環境下
・シャトル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
・加熱試験後の100回のシャトル走行後の磁気テープの摩擦係数
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
・加熱試験後のスチル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度30%環境下
・加熱試験後のシャトル耐久試験
温度-5℃の環境下、又は温度40℃、相対湿度90%環境下
表中、スチル耐久性の「>60」は、60分超であることを表す。
表中、シャトル耐久性の「>200」は、200回超であることを表す。
表中、シャトル耐久性の「>200」は、200回超であることを表す。
実施例1~15のそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、優れた摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性を有することが分かった。
比較例1のイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、優れた摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性を有することが分かった。この比較例潤滑剤は優れた磁気テープ耐久性を示した。
比較例2~4のそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性に関して不満足であることが分かった。
Z-DOLを塗布した磁気テープは、スチル耐久性、及びシャトル耐久性の劣化が大きいことが分かった。
Z-TETRAOLを塗布した磁気テープは、スチル耐久性、及びシャトル耐久性の劣化が大きいことが分かった。
比較例1のイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、優れた摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性を有することが分かった。この比較例潤滑剤は優れた磁気テープ耐久性を示した。
比較例2~4のそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性に関して不満足であることが分かった。
Z-DOLを塗布した磁気テープは、スチル耐久性、及びシャトル耐久性の劣化が大きいことが分かった。
Z-TETRAOLを塗布した磁気テープは、スチル耐久性、及びシャトル耐久性の劣化が大きいことが分かった。
表3~5から、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下のイオン液体系潤滑剤を用いることにより、優れた耐熱性、並びに磁気テープ、及び磁気ディスクにおける耐久性を得られることが分かった。
以上の説明からも明らかなように、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下のイオン液体系潤滑剤は、分解温度及び5%、10%、20%重量減少温度が高く熱安定性に優れる。また高温条件下においても従来のパーフルオロポリエーテルと比較しても優れた潤滑性を保つことができ、また、長期に亘って潤滑性を保つことができる。したがって、このイオン液体を含有する潤滑剤を用いた磁気記録媒体は、非常に優れた走行性、耐摩耗性、及び耐久性を得ることができる。
以上の説明からも明らかなように、共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下のイオン液体系潤滑剤は、分解温度及び5%、10%、20%重量減少温度が高く熱安定性に優れる。また高温条件下においても従来のパーフルオロポリエーテルと比較しても優れた潤滑性を保つことができ、また、長期に亘って潤滑性を保つことができる。したがって、このイオン液体を含有する潤滑剤を用いた磁気記録媒体は、非常に優れた走行性、耐摩耗性、及び耐久性を得ることができる。
11 基板
12 下地層
13 磁性層
14 カーボン保護層
15 潤滑剤層
21 基板
22 磁性層
23 カーボン保護層
24 潤滑剤層
25 バックコート層
12 下地層
13 磁性層
14 カーボン保護層
15 潤滑剤層
21 基板
22 磁性層
23 カーボン保護層
24 潤滑剤層
25 バックコート層
Claims (19)
- 共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有するイオン液体を含有し、
前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であることを特徴とする潤滑剤。 - 前記イオン液体が、下記一般式(1-1)、下記一般式(1-2)、下記一般式(1-3)、及び下記一般式(1-4)のいずれかで表される請求項1から2のいずれかに記載の潤滑剤。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 前記イオン液体が、下記一般式(2-1)、下記一般式(2-2)、下記一般式(2-3)、及び下記一般式(2-4)のいずれかで表される請求項1及び4のいずれかに記載の潤滑剤。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 前記イオン液体が、下記一般式(3-1)、下記一般式(3-2)、下記一般式(3-3)、及び下記一般式(3-4)のいずれかで表される請求項1及び6のいずれかに記載の潤滑剤。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 前記イオン液体が、下記一般式(4-1)、下記一般式(4-2)、下記一般式(4-3)、及び下記一般式(4-4)のいずれかで表される請求項1及び8のいずれかに記載の潤滑剤。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 非磁性支持体と、前記非磁性支持体上に磁性層と、前記磁性層上に請求項1から9のいずれかに記載の潤滑剤とを有することを特徴とする磁気記録媒体。
- 共役塩基と、分子中に2個以上のカチオンを持つ共役酸とを有し、
前記共役酸が、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む1価基を有し、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのpKaが、10以下であることを特徴とするイオン液体。 - 下記一般式(1-1)、下記一般式(1-2)、下記一般式(1-3)、及び下記一般式(1-4)のいずれかで表される請求項11から12のいずれかに記載のイオン液体。
ただし、前記一般式(1-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(1-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(1-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 下記一般式(2-1)、下記一般式(2-2)、下記一般式(2-3)、及び下記一般式(2-4)のいずれかで表される請求項11及び14のいずれかに記載のイオン液体。
ただし、前記一般式(2-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(2-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(2-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 下記一般式(3-1)、下記一般式(3-2)、下記一般式(3-3)、及び下記一般式(3-4)のいずれかで表される請求項11及び16のいずれかに記載のイオン液体。
ただし、前記一般式(3-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(3-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(3-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。 - 下記一般式(4-1)、下記一般式(4-2)、下記一般式(4-3)、及び下記一般式(4-4)のいずれかで表される請求項11及び18のいずれかに記載のイオン液体。
ただし、前記一般式(4-2)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
ただし、前記一般式(4-3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。mは、0以上12以下である。
ただし、前記一般式(4-4)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数が6以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表す。nは、1以上20以下である。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201680007310.3A CN107207984A (zh) | 2015-01-28 | 2016-01-07 | 离子液体、润滑剂及磁记录介质 |
US15/546,584 US20180016510A1 (en) | 2015-01-28 | 2016-01-07 | Ionic Liquid, Lubricant, and Magnetic Recording Medium |
US16/677,992 US20200216773A1 (en) | 2015-01-28 | 2019-11-08 | Ionic Liquid, Lubricant, and Magnetic Recording Medium |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-014398 | 2015-01-28 | ||
JP2015014398 | 2015-01-28 | ||
JP2015-099096 | 2015-05-14 | ||
JP2015099096 | 2015-05-14 | ||
JP2015-146716 | 2015-07-24 | ||
JP2015146716A JP6518157B2 (ja) | 2015-01-28 | 2015-07-24 | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US15/546,584 A-371-Of-International US20180016510A1 (en) | 2015-01-28 | 2016-01-07 | Ionic Liquid, Lubricant, and Magnetic Recording Medium |
US16/677,992 Continuation US20200216773A1 (en) | 2015-01-28 | 2019-11-08 | Ionic Liquid, Lubricant, and Magnetic Recording Medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016121439A1 true WO2016121439A1 (ja) | 2016-08-04 |
Family
ID=56543059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/050368 WO2016121439A1 (ja) | 2015-01-28 | 2016-01-07 | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2016121439A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1355631A (en) * | 1971-10-14 | 1974-06-05 | Ici Ltd | Imidazole derivatives |
WO2006012513A2 (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | Sigma-Aldrich Co. | High stability diionic liquid salts |
-
2016
- 2016-01-07 WO PCT/JP2016/050368 patent/WO2016121439A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1355631A (en) * | 1971-10-14 | 1974-06-05 | Ici Ltd | Imidazole derivatives |
WO2006012513A2 (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | Sigma-Aldrich Co. | High stability diionic liquid salts |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
"Dicationic ionic liquids as lubricants", JOURNAL OF ENGINEERING TRIBOLOGY, vol. 226, no. 11, 2012, pages 952 - 964 * |
"Ionic liquids based on aliphatic tetraalkylammonium dications and TFSI anion as potential electrolytes", JOURNAL OF POWER SOURCES, vol. 167, 2007, pages 217 - 222 * |
"Structure and Properties of High Stability Geminal Dicationic Ionic Liquids", JOURNAL OF AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 127, 2005, pages 593 - 604 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6305844B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6294158B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6283515B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6374708B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
US20200216773A1 (en) | Ionic Liquid, Lubricant, and Magnetic Recording Medium | |
JP6862254B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6305845B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6576656B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6663793B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
WO2017141775A1 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6780965B2 (ja) | 潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
WO2017022788A1 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
WO2016121439A1 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6702778B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
WO2017030122A1 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6780945B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 | |
JP6702816B2 (ja) | イオン液体、潤滑剤及び磁気記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16743043 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15546584 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16743043 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |