WO2018147017A1 - フルオロポリエーテル化合物、これを用いた潤滑剤およびその利用 - Google Patents

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知勇 八田
豪 清水
文 井上
康夫 坂根
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株式会社Moresco
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    • C10N2050/023Multi-layer lubricant coatings

Definitions

  • the present invention relates to a fluoropolyether compound, a lubricant using the same, and use thereof.
  • a configuration in which a protective layer for protecting information recorded on a recording layer is formed on a recording layer formed on a substrate, and a lubricating layer is further provided on the protective layer is the mainstream. It is.
  • the lubricant used for the lubricating layer is required to have characteristics such as long-term stability and chemical substance resistance even if it is thinned.
  • Patent Document 1 discloses that a specific lubricant exists in the center of a molecule as a lubricant that maintains lubricity even in HAMR (heat assisted magnetic recording) in which a laser spot is irradiated to heat a recording spot immediately before writing. It is disclosed to use a fluoropolyether compound in which an aliphatic hydrocarbon chain having the number of carbon atoms is ether-bonded to perfluoropolyether.
  • the lubricant described in Patent Document 1 is excellent in heat resistance, higher heat resistance is required.
  • the covering of the protective film which is a base material for the lubricant, becomes insufficient, and the protective layer is easily contaminated with impurities. Further, when the protective layer is contaminated with impurities, the durability of the magnetic disk tends to deteriorate.
  • X 1 and X 2 are perfluoropolyether groups
  • a 1 and A 2 are each a terminal group having at least one hydroxyl group
  • Y is a linking group comprising a C 4 to C 14 hydrocarbon group having at least one hydroxyl group, and at least one carbon atom of the main chain of the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom
  • p is a real number of 2 or more.
  • X 1 and X 2 in the formula (1) are each independently —CH 2 (CF 2 ) q O (CF 2 O) x (CF 2 CF 2 O) y (CF 2 CF 2 CF 2 O) z (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) w (CF 2 ) q CH 2 —
  • x and y are each a real number from 0 to 30, z is a real number from 0 to 30, and w is 0
  • the real number of ⁇ 20, q is an integer of 1 to 3, and the fluoropolyether compound according to [1] or [2].
  • R is a C 1 -C 6 aliphatic hydrocarbon group or a C 6 -C 10 hydrocarbon group containing a phenylene group in the main chain, and a C containing a phenylene group in the main chain. At least one carbon atom of the main chain of the 6 to C 10 hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom.
  • a 1 and A 2 in the formula (1) are each independently —OH, —CH 2 CH (OH) CH 2 OH, —OCH 2 CH (OH) CH 2 OCH 2 CH ( OH) CH 2 OH, —O (CH 2 ) m OH, or —OCH 2 CH (OH) CH 2 —OC 6 H 4 —R 1, where m is an integer from 2 to 8, and R 1 is hydrogen Or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an amino group or an amide residue.)
  • the fluoropolyether compound according to any one of [1] to [4].
  • Fluoropolyether compound having a structure represented by any of the following formulas (3) to (6):
  • n is a real number from 0 to 30
  • m is a real number from 0 to 30
  • p is a real number from 2 to 10.
  • a lubricant comprising the fluoropolyether compound according to any one of [1] to [6].
  • the lubricating layer is a magnetic disk including the lubricant according to [7].
  • a method of manufacturing a magnetic disk in which a recording layer, a protective layer, and a lubricating layer are laminated in this order comprising: forming a lubricating layer by laminating the lubricant according to [7] on an exposed surface of the protective layer of a laminate in which a recording layer and a protective layer are laminated.
  • a single molecule includes a plurality of protective layers by covering not only molecular ends but also hydroxyl groups and aromatic groups contained in a linking group with functional groups of the protective layer.
  • the protective layer can be efficiently coated. Therefore, the lubricant including the fluoropolyether compound according to one embodiment of the present invention has an effect of being excellent in contamination resistance and heat resistance. Further, by using the lubricant according to one embodiment of the present invention, there is an effect that the durability and heat resistance of the magnetic disk are improved.
  • Fluoropolyether compound A fluoropolyether compound according to an embodiment of the present invention has a structure represented by the following formula (1):
  • X 1 and X 2 are perfluoropolyether groups
  • a 1 and A 2 are each a terminal group having at least one hydroxyl group
  • Y represents at least one hydroxyl group.
  • a linking group comprising a C 4 to C 14 hydrocarbon group, wherein at least one carbon atom of the main chain of the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom, and p ⁇ 2.
  • X 1 and X 2 are perfluoropolyether groups.
  • X 1 and X 2 described in the formula (1) are each independently —CH 2 (CF 2 ) q O (CF 2 O) x (CF 2 CF 2 O) y (CF 2 ).
  • x and y are each a real number from 0 to 30, z is a real number from 0 to 30, and w is A real number from 0 to 20, q is an integer from 1 to 3.
  • X and y are each preferably a real number of 0 to 20, more preferably a real number of 0 to 12, and particularly preferably a real number of 2 to 8.
  • x and y are each preferably a real number of 0 to 30, since the molecular chain of the fluoropolyether compound becomes flatter and the film thickness of the lubricant containing the fluoropolyether compound can be reduced.
  • Z is more preferably a real number of 1 to 20, more preferably a real number of 1 to 12, and particularly preferably a real number of 2 to 8.
  • z is preferably a real number from 0 to 30, since the molecular chain of the fluoropolyether compound becomes flatter and the film thickness of the lubricant containing the fluoropolyether compound can be reduced.
  • W is more preferably a real number of 0 to 15, more preferably a real number of 1 to 10, and particularly preferably a real number of 1 to 5.
  • w is preferably a real number from 0 to 20, since the molecular chain of the fluoropolyether compound becomes flatter and the film thickness of the lubricant containing the fluoropolyether compound can be reduced.
  • a 1 and A 2 are each a terminal group having at least one hydroxyl group. Each of A 1 and A 2 only needs to have at least one hydroxyl group. A 1 and A 2 may have an aromatic group.
  • a 1 and A 2 described in Formula (1) are each independently —OH, —CH 2 CH (OH) CH 2 OH, —OCH 2 CH (OH) CH 2 OCH 2 CH (OH) CH 2 OH, —O (CH 2 ) m OH, or —OCH 2 CH (OH) CH 2 —OC 6 H 4 —R 1 (where m is an integer of 2 to 8, R 1 is hydrogen, carbon number 1 to 4 alkoxy groups, amino groups or amide residues).
  • Y is a linking group comprising a C 4 to C 14 hydrocarbon group having at least one hydroxyl group. At least one carbon atom of the main chain of the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom.
  • the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or a hydrocarbon group containing an aromatic group.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear or branched.
  • Y is a linear aliphatic hydrocarbon group
  • each of both ends of the hydrocarbon group is bonded to X 1 or X 2 via an oxygen atom.
  • Y is a branched aliphatic hydrocarbon group
  • each of both ends of the main chain is bonded to X 1 or X 2 via an oxygen atom.
  • the hydrocarbon group is preferably linear.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
  • the aromatic group may be contained in the main chain or in the side chain.
  • the aromatic group include a phenylene group and a phenyl group.
  • the hydrocarbon group is preferably C 4 to C 14 , more preferably C 4 to C 10 , and still more preferably C 4 to C 8 . It is preferable that the hydrocarbon group is C 4 to C 14 because the surface energy is reduced and the contamination resistance is improved with the improvement of the fluorine property of the compound.
  • the at least one carbon atom of the main chain of the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom.
  • the hydrocarbon group includes an aromatic group, it is more preferable that at least one carbon atom of the main chain of the hydrocarbon group is substituted with an oxygen atom.
  • the hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group, it is more preferable that at least one carbon atom of the main chain of the hydrocarbon group is not substituted with an oxygen atom.
  • the Y may have a structure represented by the following formula (2): —CH 2 CH (OH) —R—CH (OH) CH 2 ⁇ (2)
  • R is a C 1 -C 6 aliphatic hydrocarbon group or a C 6 -C 10 hydrocarbon group containing a phenylene group in the main chain, and a C containing a phenylene group in the main chain. At least one carbon atom of the main chain of the 6 to C 10 hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom.
  • R is a C 1 -C 6 aliphatic hydrocarbon group
  • R may be saturated or unsaturated, and may be linear or branched.
  • R is a C 6 to C 10 hydrocarbon group containing a phenylene group in the main chain, examples of R include —CH 2 —O—C 6 H 4 —O—CH 2 —. Can do.
  • Y only needs to have at least one hydroxyl group.
  • Y has a hydroxyl group, preferably 1 or more, more preferably 2 or more. If Y has at least one hydroxyl group, the number of hydroxyl groups contained in the linking group increases, and one molecule can cover the functional groups of a plurality of protective layers, thereby efficiently covering the protective layer. preferable.
  • p in the formula (1) is a real number of 2 or more.
  • P in the formula (1) is preferably a real number of 2 to 10, more preferably a real number of 3 to 5.
  • the number of hydroxyl groups and aromatic groups contained in one molecule of the fluoropolyether compound increases, and one molecule can cover the functional groups of a plurality of protection layers. It is preferable because it can be coated.
  • the protective layer can be efficiently coated, the lubricant containing such a fluoropolyether compound has an effect of being excellent in contamination resistance and heat stable heat resistance.
  • the fluoropolyether compound is easily synthesized when p satisfies the above range.
  • the fluoropolyether compound according to an embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is represented by the formula (1), and includes any combination of X, Y and A described above, As a more specific example, for example, it has a structure represented by any of the following formulas (3) to (6):
  • n is a real number from 0 to 30
  • m is a real number from 0 to 30
  • p is a real number from 2 to 10.
  • the method for producing a fluoropolyether compound according to an embodiment of the present invention is not particularly limited.
  • a perfluoropolyether compound having hydroxyl groups at both ends of a perfluoropolyether group, the perfluoropolyether compound, and a raw material perfluoropolyether compound at one end of the perfluoropolyether group A step of obtaining a mixture with a perfluoropolyether compound having one hydroxyl group derived from the above and having an end group having a hydroxyl group bonded to the other end; and (ii) the mixture obtained in (i), And reacting the both ends of the group with a compound having a structure that reacts with and bonds to the hydroxyl group at the end of the mixture obtained in (i) to synthesize the fluoropolyether compound of one embodiment of the present invention.
  • a manufacturing method is mentioned.
  • the perfluoropolyether compound having hydroxyl groups at both ends of the perfluoropolyether group, the perfluoropolyether compound, and the raw material perfluoropolyether at one end of the perfluoropolyether group This is a step of obtaining a mixture with a perfluoropolyether compound having one hydroxyl group derived from a compound and having an end group having a hydroxyl group bonded to the other end.
  • step (i) perfluoropolyether compounds of the raw materials, HOCH 2 (CF 2) q O (CF 2 O) x (CF 2 CF 2 O) y (CF 2 CF 2 CF 2 O) z (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) w (CF 2 ) q CH 2 OH
  • x and y are each a real number from 0 to 30, z is a real number from 0 to 30, w is a real number from 0 to 20, and q is from 1 to It is an integer of 3. It is preferable that it is a compound represented by.
  • the number average molecular weight of the raw material perfluoropolyether compound is preferably 150 to 6000, more preferably 500 to 2500, and still more preferably 600 to 1000.
  • a method for obtaining a mixture of perfluoropolyether compounds includes, for example, a raw material perfluoropolyether compound and the perfluoropolyether compound at the end of the terminal group (A 1 or A 2 in formula (1)).
  • bonds with the hydroxyl group of the terminal of a fluoro polyether compound react is mentioned.
  • the amount of the terminal group compound used is preferably 20 mol% to 160 mol%, more preferably 30 mol% to 80 mol%, based on the perfluoropolyether compound. If the usage-amount of the compound for terminal groups is the said range, a desired fluoropolyether compound can be obtained.
  • Examples of the compound having a structure bonded to the terminal of the terminal group (A 1 or A 2 in the formula (1)) by reacting with the terminal hydroxyl group of the perfluoropolyether compound include an epoxide structure at the terminal.
  • Examples thereof include haloalkyl alcohols such as compounds and XCH 2 CH (OH) CH 2 OH (wherein X represents a halogen atom).
  • Examples of the compound having an epoxide structure at the terminal include glycidol, propylene oxide, glycidyl methyl ether and isobutylene oxide.
  • step (i) it is preferable to use a solvent.
  • the solvent include t-butyl alcohol, dimethylformaldehyde, 1,4-dioxane, metaxylene hexafluoride, dimethyl sulfoxide, and dimethylacetamide.
  • reaction accelerator examples include sodium t-butoxide, potassium t-butoxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydride.
  • the temperature for reacting the raw material perfluoropolyether compound with the end group compound is preferably 50 to 120 ° C., more preferably 60 to 70 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 96 hours, more preferably 20 to 25 hours.
  • step (i) After reacting the raw material perfluoropolyether compound with the end group compound, for example, washing with water, dehydration, and purification by silica gel column chromatography or the like, the mixture described in step (i) is obtained. be able to.
  • Step (ii) is a structure in which the mixture obtained in step (i) and the terminal hydroxyl group of the mixture obtained in step (i) are reacted and bonded to both ends of the linking group (Y in formula (1)).
  • Examples of the raw material compound for the linking group include diepoxide compounds having an epoxide structure at both ends of the linking group (Y in the formula (1)) and ⁇ , ⁇ -dihaloalkyl alcohol compounds.
  • Examples of such diepoxide compounds include 1,3-butadiene diepoxide, 1,4-pentadiene diepoxide, 1,5-hexadiene diepoxide, 1,6-heptadiene diepoxide, 1,7-octadiene epoxide, 1 , 8-nonanediene epoxide, 1,9-decane diene epoxide, catechol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, and hydroquinone diglycidyl ether.
  • the amount of the linking group compound is preferably 40 to 280 mol%, more preferably 80 to 240 mol%, based on the perfluoropolyether compound. If the usage-amount of the compound for coupling groups is the said range, a desired fluoropolyether compound can be obtained.
  • step (ii) it is preferable to use the above-mentioned solvent, the above-mentioned reaction accelerator and the like, as in step (i).
  • step (ii) the temperature at which the mixture obtained in step (i) is reacted with the raw material linking group compound is preferably 50 to 120 ° C., more preferably 60 to 70 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 196 hours, more preferably 24 to 48 hours.
  • step (i) After reacting the mixture obtained in step (i) with the compound for the raw material linking group, for example, washing with water, dehydrating, and then purifying by silica gel column chromatography or the like, one embodiment of the present invention is obtained.
  • a fluoropolyether compound can be obtained.
  • the fluoropolyether compound can also be produced by reacting the raw material perfluoropolyether compound with the raw material linking group compound without obtaining the mixture described in step (i).
  • step (i) and the step (ii) are not necessarily performed in the order described above, and the step (i) may be performed following the step (ii).
  • Lubricant The lubricant according to one embodiment of the present invention only needs to contain the fluoropolyether compound according to one embodiment of the present invention.
  • the fluoropolyether compound according to one embodiment of the present invention can be used alone as a lubricant, or can be used in a mixture with other components at an arbitrary ratio as long as the performance is not impaired.
  • Fomblin Zdol manufactured by Solvay Solexis
  • Ztetraol manufactured by Solvay Solexis
  • Demnum manufactured by Daikin Industries
  • PHOSFAROLROA20H manufactured by MORESCO
  • the magnetic disk according to one embodiment of the present invention includes a recording layer 4 and a protective film layer (protective layer) disposed on the nonmagnetic substrate 8. 3 and the lubricating layer 2.
  • the lubricating layer 2 only needs to contain the lubricant.
  • the magnetic disk includes a lower layer 5 disposed below the recording layer 4 and one or more layers disposed below the lower layer 5 as the magnetic disk 1 illustrated in FIG.
  • a soft magnetic underlayer 6 and an adhesive layer 7 disposed under one or more soft magnetic underlayers 6 can be included. All of these layers can be formed on a non-magnetic substrate 8, which in one embodiment can comprise glass.
  • Each layer of the magnetic disk 1 other than the lubricating layer 2 can include materials known in the art to be suitable for individual layers of the magnetic disk.
  • a magnetic disk manufacturing method is the implementation of the present invention on the exposed surface of a protective layer of a laminate in which a recording layer and a protective layer are stacked.
  • the method of forming the lubricating layer by laminating the lubricant on the exposed surface of the protective layer of the laminate in which the recording layer and the protective layer are laminated is not particularly limited.
  • a method for laminating the lubricant on the exposed surface of the protective layer a method in which the lubricant is diluted with a solvent and then laminated is preferable.
  • the solvent include 3M PF-5060, PF-5080, HFE-7100, HFE-7200, DuPont Vertrel-XF (registered trademark), and the like.
  • the concentration of the lubricant after diluted with the solvent is preferably 0.001% to 1% by weight, more preferably 0.005% to 0.5% by weight, and 0.01% to 0.1% by weight. % Is more preferable.
  • the concentration of the lubricant after dilution with the solvent is 0.001% by weight to 1% by weight, the viscosity of the lubricant can be sufficiently reduced, and the thickness of the lubricating layer is easily adjusted, which is preferable. .
  • ultraviolet irradiation or heat treatment may be performed.
  • ultraviolet irradiation or heat irradiation it is preferable to perform ultraviolet irradiation or heat irradiation because a stronger bond is formed between the lubricating layer and the exposed surface of the protective layer, and as a result, evaporation of the lubricant due to heating can be prevented.
  • ultraviolet light having a main wavelength of 185 nm or 254 nm in order to activate the exposed surface of the protective layer without affecting the deep portions of the lubricating layer and the protective layer.
  • the temperature for the heat treatment is preferably 60 to 170 ° C., more preferably 80 to 170 ° C., and further preferably 80 to 150 ° C.
  • the graphite adsorbed with the lubricant was dried at room temperature for 15 hours, the graphite adsorbed with the lubricant (0.1 g) was weighed in a petri dish. Petri dish containing graphite adsorbed with lubricant and vial containing Octamethylcyclotetrasiloxane (0.5 g) manufactured by Tokyo Chemical Industry are placed in a container, sealed, and the lubricant is adsorbed at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. The exposed graphite was exposed to octamethylcyclotetrasiloxane (hereinafter referred to as D4).
  • D4 octamethylcyclotetrasiloxane
  • the petri dish was taken out from the container, and methanol (2.2 g) was added to the petri dish to extract D4 adhering to the graphite.
  • the amount of D4 adhering to graphite was measured by analyzing the obtained filtrate by gas chromatography (manufactured by HEWLETT PACKARD, product number HP6890).
  • the graphite adsorbed by the lubricant is heated to 550 ° C. at a heating rate of 2 ° C./min in a nitrogen atmosphere using a thermogravimetric analyzer (manufactured by EXTER, TG / DTA).
  • the weight ratio of the lubricant adsorbed on was measured.
  • thermogravimetric analyzer manufactured by Yamato Kagaku, TG / DTA.
  • 5 mg of each compound synthesized by the method described later is added to a platinum container and heated to 550 ° C. at a temperature rising rate of 2 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and a temperature at which 10% weight loss occurs (10% The thermal weight loss temperature) was measured and the heat resistance of the lubricant was evaluated.
  • Example 1A T-butyl alcohol (68.6 g) under argon atmosphere, 160 g of perfluoropolyether (number average molecular weight 756) represented by HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH, potassium t-butoxide (2. 1 g) and a mixture of glycidol (13.3 g) were stirred at 70 ° C. for 22 hours. Thereafter, the resulting mixture was washed with water, dehydrated, and purified by silica gel column chromatography. By reaction with a raw material perfluoropolyether, one hydroxyl group at one end, and glycidol at the other end.
  • Compound 1A was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.75 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 1 performed using NMR is shown.
  • Example 1B Compound 1B was synthesized in the same manner as in Example 1A, except that 6.7 g of glycidol and 4.6 g of 1,7-octadiene diepoxide were used in the synthesis method described in Example 1A.
  • Compound 1B was a colorless transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.76 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 1B performed using NMR is shown.
  • Example 1C Compound 1C was synthesized in the same manner as in Example 1A, except that 3.5 g of glycidol and 9.2 g of 1,7-octadiene diepoxide were used in the synthesis method described in Example 1A.
  • Compound 1C was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.77 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 1C performed using NMR is shown.
  • Example 2A T-butyl alcohol (68.6 g) under argon atmosphere, 150 g of perfluoropolyether (number average molecular weight 838) represented by HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH, potassium t-butoxide (1. 8 g), and a mixture of glycidol (11.3 g) were stirred at 70 ° C. for 19 hours. The resulting mixture was washed with water and dehydrated, and then purified by silica gel column chromatography.
  • Compound 2A was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.72 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 2A performed using NMR is shown.
  • Example 2B Compound 2B was synthesized in the same manner as in Example 2A, except that 6.7 g of glycidol and 30.8 g of resorcinol diglycidyl ether were used in the synthesis method described in Example 2A.
  • Compound 2B was a colorless transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.77 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 2B performed using NMR is shown.
  • Example 2C Compound 2C was synthesized in the same manner as in Example 2A, except that 3.5 g of glycidol and 61.6 g of resorcinol diglycidyl ether were used in the synthesis method described in Example 2A.
  • Compound 2C was a colorless transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.77 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 2C performed using NMR is shown.
  • Example 3 Compounds 3A to 3C, which are fluoropolyether compounds having a structure represented by the following formula (5), were synthesized.
  • Example 3A Under an argon atmosphere, 160 g of perfluoropolyether (number average molecular weight 756) represented by HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH was metaxylene hexa After dissolving in fluoride (160 g), sodium hydroxide (2.3 g) and 1,7-octadiene diepoxide (26 g) were added and stirred at 70 ° C. for 20 hours. The obtained mixture was washed with water, dehydrated and purified by distillation.
  • fluoride 160 g
  • sodium hydroxide 2.3 g
  • 1,7-octadiene diepoxide 26 g
  • the obtained compound was dissolved in t-butyl alcohol (60 g), and potassium t-butoxide (0.5 g) and 4-methoxyphenyl glycidyl ether ( 17.6 g) was added and stirred at 70 ° C. for 19 hours.
  • the obtained mixture was washed with water, dehydrated, and purified by column chromatography to obtain 90 g of Compound 3A.
  • Compound 3A was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.77 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 3A performed using NMR is shown.
  • Example 3B Under an argon atmosphere, 160 g of perfluoropolyether (number average molecular weight 756) represented by HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH was metaxylene hexa After dissolving in fluoride (160 g), sodium hydroxide (2.3 g) and 1,7-octadiene diepoxide (26 g) were added and stirred at 70 ° C. for 20 hours. Thereafter, 1,7-octadiene epoxide (13 g) was further added and stirred at 70 ° C. for 20 hours. After the resulting mixture was washed with water and dehydrated, Compound 3B was obtained in the same manner as in Example 3A.
  • Compound 3B was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.78 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 3B performed using NMR is shown.
  • Compound 3C was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.79 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 3C performed using NMR is shown.
  • Example 4 Compounds 4A to 4C, which are fluoropolyether compounds having a structure represented by the following formula (6), were synthesized.
  • the obtained compound was dissolved in t-butyl alcohol (60 g), potassium t-butoxide (0.5 g), and 4-methoxy Phenyl glycidyl ether (17.6 g) was added and stirred at 70 ° C. for 20 hours.
  • the obtained mixture was washed with water, dehydrated, and purified by column chromatography to obtain 78 g of compound 4A.
  • Compound 4A was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.80 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 4A performed using NMR is shown.
  • Example 4B Under an argon atmosphere, 150 g of perfluoropolyether (number average molecular weight 838) represented by HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH was metaxylene hexa It was dissolved in fluoride (150 g), sodium hydroxide (2.3 g) and resorcinol diglycidyl ether (22 g) were added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 20 hours. Thereafter, resorcinol diglycidyl ether (11 g) was further added and stirred at 70 ° C. for 20 hours. After the resulting mixture was washed with water and dehydrated, Compound 4B was obtained in the same procedure as in Example 4A.
  • Compound 4B was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.74 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 4B performed using NMR is shown.
  • Compound 4C was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.74 g / cm 3 .
  • the identification result of the compound 4C performed using NMR is shown.
  • Comparative compound 1 which is a fluoropolyether compound having a structure represented by the following formula (7) was synthesized.
  • Perfluoropolyether represented by t-butyl alcohol (41 g), HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH (number average) under an argon atmosphere
  • a mixture of 95 g of molecular weight 1850), potassium t-butoxide (0.8 g), and glycidol (11 g) was stirred at 70 ° C. for 14 hours. Thereafter, the obtained mixture was washed with water and dehydrated, and then purified by silica gel column chromatography.
  • 90 g of Comparative Compound 1 (number average molecular weight 1936) having two hydroxyl groups at both ends by reaction with glycidol was obtained. .
  • Comparative compound 1 was a colorless and transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.75 g / cm 3 .
  • the identification result of the comparative compound 1 performed using NMR is shown.
  • Comparative compound 2 which is a fluoropolyether compound having a structure represented by the following formula (8), was synthesized by the following method.
  • Perfluoropolyether represented by t-butyl alcohol (41 g), HO—CH 2 CF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 CH 2 —OH (number average) under an argon atmosphere
  • a mixture of 95 g of molecular weight 756), potassium t-butoxide (1.4 g), and glycidol (8.8 g) was stirred at 70 ° C. for 14 hours.
  • Comparative compound 2 was a colorless transparent liquid, and the density at 20 ° C. was 1.74 g / cm 3 .
  • the identification result of the comparative compound 2 performed using NMR is shown.
  • the graphite adsorbed by the compounds synthesized in Examples 1 to 4 has less D4 adhering than the graphite adsorbed by the compounds synthesized in Comparative Examples 1 and 2. For this reason, it was confirmed that the lubricant containing the compounds synthesized in Examples 1 to 4 was superior in siloxane resistance to the lubricant containing the compounds synthesized in Comparative Examples 1 and 2.
  • the siloxane resistance evaluation evaluates how easily impurities adhere to the protective layer by evaluating the adhesion of siloxane, which is a representative contaminant in the magnetic disk manufacturing process.
  • the protective layer which is the base material of the lubricating layer, is more impurity than when the lubricant containing the compounds synthesized in Comparative Examples 1 and 2 is used. It can be said that there is little tendency to be contaminated. Therefore, it can be said that the lubricant containing the compounds synthesized in Examples 1 to 4 is a lubricant having better contamination resistance than the lubricant containing the compounds synthesized in Comparative Examples 1 and 2.
  • the lubricant containing the compounds synthesized in Examples 1 to 4 causes a decrease in thermal weight at a higher temperature than the lubricant containing the compounds synthesized in Comparative Examples 1 and 2, so It was confirmed that this was a highly functional lubricant.
  • the fluoropolyether compound according to one embodiment of the present invention is excellent in heat resistance and suppresses adhesion of impurities to the protective layer even when it is laminated on the protective layer as a thin lubricating layer. Therefore, it can be suitably used as a lubricant for magnetic disks.
  • Magnetic disk 2 Lubrication layer 3 Protective film layer (protective layer) 4 Recording layer 5 Lower layer 6 Soft magnetic lower layer 7 Adhesive layer 8 Nonmagnetic substrate

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Abstract

耐コンタミ性に優れ、熱安定性の高い潤滑剤、耐久性および耐熱性の優れた潤滑剤ならびに磁気ディスクを提供する。パーフルオロポリエーテル基、少なくとも1つの水酸基を有する末端基、および少なくとも1つの水酸基を有する、C~C14の炭化水素基からなる連結基を有するフルオロポリエーテル化合物を用いる。

Description

フルオロポリエーテル化合物、これを用いた潤滑剤およびその利用
 本発明は、フルオロポリエーテル化合物、これを用いた潤滑剤およびその利用に関する。
 磁気ディスクにおいては、基板上に形成された記録層の上に、記録層に記録された情報を保護するための保護層が形成され、保護層の上にさらに潤滑層が設けられた構成が主流である。
 近年磁気ディスクの記録密度の増大に伴い、微小な記録磁区からの情報を検出するために、磁気ヘッドと磁気ディスク表面との距離は十nmオーダーまで小さくなっている。そのため、潤滑層に用いられる潤滑剤には、薄膜化しても、長期安定性、化学物質耐性等の特性を備えるものが求められている。
 特許文献1には、前記要求に加え、書き込み直前にレーザー照射を行って記録スポットを加熱するHAMR(熱補助型磁気記録)においても潤滑性を保つ潤滑剤として、分子の中央部に存在する特定の炭素数を有する脂肪族炭化水素鎖が、パーフルオロポリエーテルと、それぞれエーテル結合しているフルオロポリエーテル化合物を用いることが開示されている。
国際公開第2016/084781号(2016年6月2日公開)
 特許文献1に記載の潤滑剤は、耐熱性に優れているが、さらに高い耐熱性が求められている。また、潤滑層の薄膜化が進むと潤滑剤の下地材料である保護膜の被覆が十分ではなくなり、保護層が不純物で汚染されやすくなる。また、保護層が不純物で汚染されると、磁気ディスクの耐久性が悪化する傾向にある。
 本発明の一態様は、耐コンタミ性および耐熱性に優れた潤滑剤を提供することを目的とする。また、本発明の他の一態様は、かかる潤滑剤を用いた耐久性および耐熱性に優れた磁気ディスクを提供することを目的とする。
 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、パーフルオロポリエーテル基、少なくとも1つの水酸基を有する末端基、および少なくとも1つの水酸基を有する、C~C14の炭化水素基からなる連結基を有するフルオロポリエーテル化合物を用いることにより、耐コンタミ性および耐熱性に優れた潤滑剤を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の構成からなるものである。
 〔1〕下記式(1)で表される構造を有することを特徴とするフルオロポリエーテル化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式(1)中、XおよびXは、パーフルオロポリエーテル基であり、
 AおよびAは、それぞれ、少なくとも1つの水酸基を有する末端基であり、
 Yは、少なくとも1つの水酸基を有する、C~C14の炭化水素基からなる連結基であり、当該炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよく、
 pは2以上の実数である。
 〔2〕前記式(1)に記載のpが、2~10の実数である、〔1〕に記載のフルオロポリエーテル化合物。
 〔3〕前記式(1)に記載のXおよびXは、それぞれ独立して、-CH(CFO(CFO)(CFCFO)(CFCFCFO)(CFCFCFCFO)(CFCH-(xおよびyはそれぞれ、0~30の実数、zは0~30の実数、wは0~20の実数、qは1~3の整数である。)である、〔1〕または〔2〕に記載のフルオロポリエーテル化合物。
 〔4〕前記連結基が、下記式(2)で表される構造を有する〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載のフルオロポリエーテル化合物:
-CHCH(OH)-R-CH(OH)CH-  ・・・(2)
 式(2)中、Rは、C~Cの脂肪族炭化水素基、または、フェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基であり、フェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。
 〔5〕前記式(1)に記載のAおよびAは、それぞれ独立して、-OH、-CHCH(OH)CHOH、-OCHCH(OH)CHOCHCH(OH)CHOH、-O(CHOH、または、-OCHCH(OH)CH-OC-R(ここで、mは2~8の整数、Rは水素、炭素数1~4のアルコキシ基、アミノ基またはアミド残基である。)である、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載のフルオロポリエーテル化合物。
 〔6〕下記式(3)~(6)のいずれかで表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(3)~(6)中、nは0~30の実数であり、mは0~30の実数であり、pは2~10の実数である。
 〔7〕〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載のフルオロポリエーテル化合物を含む、潤滑剤。
 〔8〕記録層、保護層および潤滑層がこの順に積層されてなる磁気ディスクであって、
 前記潤滑層は、〔7〕に記載の潤滑剤を含む、磁気ディスク。
 〔9〕記録層、保護層および潤滑層がこの順に積層されてなる磁気ディスクの製造方法であって、
 記録層と保護層とが積層されてなる積層体の、当該保護層の露出表面に〔7〕に記載の潤滑剤を積層して潤滑層を形成する工程を含む、磁気ディスクの製造方法。
 本発明の一態様に係るフルオロポリエーテル化合物は、分子の末端だけでなく、連結基に含まれる水酸基および芳香族基が保護層の官能基を被覆することにより、1つの分子が複数の保護層の官能基を被覆できるようになるので、保護層を効率的に被覆できる。そのため、本発明の一態様に係るフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤は、耐コンタミ性および耐熱性に優れている、という効果を奏する。また、本発明の一態様に係る潤滑剤を用いることで、磁気ディスクの耐久性および耐熱性が向上する、という効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る磁気ディスクの構成を示す断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上、B以下」を意味する。
 (I)フルオロポリエーテル化合物
 本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物は、下記式(1)で表される構造を有する:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 前記式(1)中、XおよびXが、パーフルオロポリエーテル基であり、AおよびAが、それぞれ、少なくとも1つの水酸基を有する末端基であり、Yが、少なくとも1つの水酸基を有する、C~C14の炭化水素基からなる連結基であり、当該炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよく、p≧2である。
 前記式(1)中、XおよびXは、パーフルオロポリエーテル基である。
 前記式(1)に記載のXおよびXは、より好ましくは、それぞれ独立して、-CH(CFO(CFO)(CFCFO)(CFCFCFO)(CFCFCFCFO)(CFCH-(xおよびyはそれぞれ、0~30の実数、zは0~30の実数、wは0~20の実数、qは1~3の整数である。)である。
 xおよびyはそれぞれ、0~20の実数であることがより好ましく、0~12の実数であることがさらに好ましく、2~8の実数であることが特に好ましい。xおよびyはそれぞれ、0~30の実数であることにより、フルオロポリエーテル化合物の分子鎖がより平坦になり、フルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤の膜厚を薄くすることができるため、好ましい。
 zは、1~20の実数であることがより好ましく、1~12の実数であることがさらに好ましく、2~8の実数であることが特に好ましい。zは、0~30の実数であることにより、フルオロポリエーテル化合物の分子鎖がより平坦になり、フルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤の膜厚を薄くすることができるため、好ましい。
 wは、0~15の実数であることがより好ましく、1~10の実数であることがさらに好ましく、1~5の実数であることが特に好ましい。wは、0~20の実数であることにより、フルオロポリエーテル化合物の分子鎖がより平坦になり、フルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤の膜厚を薄くすることができるため、好ましい。
 前記式(1)中、AおよびAは、それぞれ、少なくとも1つの水酸基を有する末端基である。AおよびAは、それぞれ、少なくとも1つの水酸基を有していればよい。また、AおよびAは、芳香族基を有していてもよい。
 前記式(1)に記載のAおよびAは、それぞれ独立して、-OH、-CHCH(OH)CHOH、-OCHCH(OH)CHOCHCH(OH)CHOH、-O(CHOH、または、-OCHCH(OH)CH-OC-R(ここで、mは2~8の整数、Rは水素、炭素数1~4のアルコキシ基、アミノ基またはアミド残基である。)であることが好ましい。
 前記式(1)中、Yは、少なくとも1つの水酸基を有する、C~C14の炭化水素基からなる連結基である。当該炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。
 前記炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよいし、芳香族基を含む炭化水素基であってもよい。
 前記脂肪族炭化水素基は、直鎖状および分岐鎖状のいずれであってもよい。Yが直鎖状の脂肪族炭化水素基の場合には、炭化水素基の両方の末端のそれぞれが酸素原子を介して、XまたはXと結合する。Yが分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の場合には、主鎖の両方の末端それぞれが、酸素原子を介して、XまたはXと結合する。フルオロポリエーテル化合物の分子鎖がより平坦になり、フルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤の膜厚を薄くすることができるという観点から、炭化水素基は、直鎖状であることが好ましい。また、前記脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。
 前記炭化水素基が、芳香族基を含む炭化水素基である場合、芳香族基は、主鎖に含まれていてもよいし、側鎖に含まれていてもよい。前記芳香族基としては、フェニレン基およびフェニル基等を挙げることができる。
 前記炭化水素基は、C~C14であることが好ましく、C~C10であることがより好ましく、C~Cであることがさらに好ましい。炭化水素基がC~C14であると、化合物のフッ素性の向上に伴い、表面エネルギーが低下し、耐コンタミ性が向上するため好ましい。
 前記炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。特に、前記炭化水素基が、芳香族基を含む場合は、前記炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていることがより好ましい。また、前記炭化水素基が、脂肪族炭化水素基である場合は、前記炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていないことがより好ましい。
 本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物は、前記Yが、下記式(2)で表される構造を有していてもよく:
-CHCH(OH)-R-CH(OH)CH-  ・・・(2)
 式(2)中、Rは、C~Cの脂肪族炭化水素基、または、フェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基であり、フェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。前記Yが、前記式(2)で表される構造を有していると、連結基に含まれる水酸基および芳香族基が増え、1つの分子が複数の保護層の官能基を被覆できるようになり、保護層を効率的に被覆できるため好ましい。Rが、C~Cの脂肪族炭化水素基である場合、Rは飽和であっても不飽和であってもよく、また、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。C~Cの脂肪族炭化水素基としては、例えば、C~Cの直鎖状飽和炭化水素基およびC~Cの分岐鎖状飽和炭化水素基等を挙げることができる。また、Rがフェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基である場合、Rとしては、例えば、-CH-O-C-O-CH-等を挙げることができる。
 また、前記式(1)中、Yは、少なくとも1つの水酸基を有していればよい。Yは、水酸基を、好ましくは1以上、より好ましくは2以上有している。Yが、少なくとも1つの水酸基を有していれば、連結基に含まれる水酸基が増え、1つの分子が複数の保護層の官能基を被覆できるようになり、保護層を効率的に被覆できるため好ましい。
 本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物は、前記式(1)に記載のpが、2以上の実数である。前記式(1)に記載のpが、好ましくは2~10の実数であり、より好ましくは3~5の実数である。pが前記範囲を満たすことにより、1つのフルオロポリエーテル化合物の分子に含まれる水酸基および芳香族基が増え、1つの分子が複数の保護層の官能基を被覆できるようになり、保護層を効率的に被覆できるため好ましい。保護層を効率的に被覆できると、かかるフルオロポリエーテル化合物を含む潤滑剤は、耐コンタミ性および熱安定耐熱性に優れるという効果を奏する。また、pが前記範囲を満たすことにより、前記フルオロポリエーテル化合物を合成しやすい、という面でも好ましい。
 本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物は、前記式(1)で表されるものであれば特に限定されるものではなく、上述したX、YおよびAの任意の組合せを含むが、より具体的な例としては、例えば、下記式(3)~(6)のいずれかで表される構造を有する:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(3)~(6)中、nは0~30の実数であり、mは0~30の実数であり、pは2~10の実数である。
 本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、(i)パーフルオロポリエーテル基の両末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル化合物から、当該パーフルオロポリエーテル化合物と、パーフルオロポリエーテル基の一方の末端に原料のパーフルオロポリエーテル化合物に由来する1つの水酸基を有し、もう一方の末端に水酸基を有する末端基が結合したパーフルオロポリエーテル化合物との混合物を得る工程と、(ii)(i)で得られる混合物と、前記連結基の両末端に(i)で得られる混合物の末端の水酸基と反応して結合する構造を有する化合物とを反応させ、本発明の一実施形態のフルオロポリエーテル化合物を合成する工程、とを含む製造方法が挙げられる。
 以下に、工程(i)および工程(ii)の各々について説明する。
 工程(i)は、パーフルオロポリエーテル基の両末端にヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル化合物から、当該パーフルオロポリエーテル化合物と、パーフルオロポリエーテル基の一方の末端に原料のパーフルオロポリエーテル化合物に由来する1つの水酸基を有し、もう一方の末端に水酸基を有する末端基が結合したパーフルオロポリエーテル化合物との混合物を得る工程である。
 工程(i)において、原料のパーフルオロポリエーテル化合物は、HOCH(CFO(CFO)(CFCFO)(CFCFCFO)(CFCFCFCFO)(CFCHOH(xおよびyはそれぞれ、0~30の実数、zは0~30の実数、wは0~20の実数、qは1~3の整数である。)で表される化合物であることが好ましい。
 原料のパーフルオロポリエーテル化合物の数平均分子量は、150~6000であることが好ましく、500~2500であることがより好ましく、600~1000であることがさらに好ましい。
 工程(i)において、パーフルオロポリエーテル化合物の混合物を得る方法としては、例えば、原料のパーフルオロポリエーテル化合物と、前記末端基(式(1)のAまたはA)の末端に当該パーフルオロポリエーテル化合物の末端の水酸基と反応して結合する構造を有する末端基用の化合物とを、反応させる方法が挙げられる。ここで、末端基用の化合物の使用量は、パーフルオロポリエーテル化合物に対して、好ましくは20モル%~160モル%であり、より好ましくは30モル%~80モル%である。末端基用の化合物の使用量が前記範囲であれば、所望のフルオロポリエーテル化合物を得ることができる。
 パーフルオロポリエーテル化合物の末端の水酸基と反応することにより、前記末端基(式(1)のAまたはA)の末端に結合する構造を有する化合物としては、例えば、末端にエポキシド構造を有する化合物、XCHCH(OH)CHOH(式中、Xはハロゲン原子を示す)で示されるようなハロアルキルアルコール類等を挙げることができる。
 末端にエポキシド構造を有する化合物としては、例えば、グリシドール、プロピレンオキシド、グリシジルメチルエーテルおよびイソブチレンオキシド等を挙げることができる。
 工程(i)においては、溶剤を使用することが好ましい。前記溶剤としては、t-ブチルアルコール、ジメチルホルムアルデヒド、1,4-ジオキサン、メタキシレンヘキサフルオライド、ジメチルスルホキシドおよびジメチルアセトアミド等を挙げることができる。
 また、工程(i)において、反応促進剤を使用することが好ましい。前記反応促進剤としては、ナトリウムt-ブトキシド、カリウムt-ブトキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水素化ナトリウム等を挙げることができる。
 工程(i)において、原料のパーフルオロポリエーテル化合物と、末端基用の化合物とを反応させる温度としては、50~120℃が好ましく、60~70℃がより好ましい。反応時間としては、1~96時間が好ましく、20~25時間がより好ましい。
 原料のパーフルオロポリエーテル化合物と、末端基用の化合物とを反応させた後、例えば、水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等により精製することで、工程(i)に記載の混合物を得ることができる。
 工程(ii)は、工程(i)で得られる混合物と、前記連結基(式(1)のY)の両末端に工程(i)で得られる混合物の末端の水酸基と反応して結合する構造を有する連結基用の化合物とを反応させ、本発明の一実施形態のフルオロポリエーテル化合物を合成する工程である。
 原料の連結基用の化合物としては、例えば、前記連結基(式(1)のY)の両末端にエポキシド構造を有するジエポキシド化合物およびα,ω-ジハロアルキルアルコール化合物等を挙げることができる。かかるジエポキシド化合物としては、例えば、1,3-ブタジエンジエポキサイド、1,4-ペンタジエンジエポキサイド、1,5-ヘキサジエンジエポキサイド、1,6-ヘプタジエンジエポキサイド、1,7-オクタジエンエポキサイド、1,8-ノナンジエンジエポキサイド、1,9-デカンジエンジエポキサイド、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテルおよびヒドロキノンジグリシジルエーテル等を挙げることができる。ここで、連結基用の化合物の使用量は、パーフルオロポリエーテル化合物に対して、好ましくは40モル%~280モル%であり、より好ましくは80モル%~240モル%である。連結基用の化合物の使用量が前記範囲であれば、所望のフルオロポリエーテル化合物を得ることができる。
 工程(ii)において、工程(i)と同様に、上述の溶剤および上述の反応促進剤等を使用することが好ましい。
 また、工程(ii)において、工程(i)で得られる混合物と、原料の連結基用の化合物とを反応させる温度としては、50~120℃が好ましく、60~70℃がより好ましい。反応時間としては、1~196時間が好ましく、24~48時間が好ましい。
 工程(i)で得られる混合物と、原料の連結基用の化合物とを反応させた後、例えば、水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等により精製することにより、本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物を得ることができる。
 なお、フルオロポリエーテル化合物は、工程(i)に記載の混合物を得ることなく、原料のパーフルオロポリエーテル化合物と、原料の連結基用の化合物とを反応させることで製造することもできる。
 また、前記工程(i)と工程(ii)とは、必ずしも前記の順序で行う必要はなく、工程(ii)に続いて工程(i)を行ってよい。
 (II)潤滑剤
 本発明の一実施形態に係る潤滑剤は、前記本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物を含んでいればよい。
 潤滑剤は、本発明の一実施形態に係るフルオロポリエーテル化合物単独で潤滑剤として用いることもできるし、その性能を損なわない範囲でその他の成分と任意の比率で混合して用いることもできる。
 前記その他の成分としては、Fomblin Zdol(Solvay Solexis製)、Ztetraol(Solvay Solexis製)およびDemnum(ダイキン工業製)等の公知の磁気ディスク用潤滑剤並びにPHOSFAROL A20H(MORESCO製)等が挙げられる。
 (III)磁気ディスク
 本発明の一実施形態に係る磁気ディスクは、図1の(a)に示されるように、非磁性基板8の上に配置された記録層4、保護膜層(保護層)3、および潤滑層2を含む。前記潤滑層2が、前記潤滑剤を含んでいれば良い。
 さらなる実施形態においては、磁気ディスクは、図1の(b)に示される磁気ディスク1のように、記録層4の下に配置される下層5、下層5の下に配置される1層以上の軟磁性下層6、および1層以上の軟磁性下層6の下に配置される接着層7を含むことができる。これらの層のすべては、一実施形態においては、ガラスを含むことができる非磁性基板8の上に形成することができる。潤滑層2以外の磁気ディスク1の各層は、磁気ディスクの個別の層に好適であると当技術分野において知られている材料を含むことができる。
 (IV)磁気ディスクの製造方法
 本発明の一実施形態に係る磁気ディスクの製造方法は、記録層と保護層とが積層されてなる積層体の、当該保護層の露出表面に前記本発明の実施形態に係る潤滑剤を積層して潤滑層を形成する工程を含んでいる。
 記録層と保護層とが積層されてなる積層体の、当該保護層の露出表面に前記潤滑剤を積層して潤滑層を形成する方法としては、特に限定されるものではない。
 保護層の露出表面に潤滑剤を積層する方法としては、前記潤滑剤を溶剤に希釈した後、積層する方法が好ましい。溶剤としては、例えば3M製PF-5060、PF-5080、HFE-7100、HFE-7200およびDuPont製Vertrel-XF(登録商標)等が挙げられる。前記溶剤で希釈した後の潤滑剤の濃度は、0.001重量%~1重量%が好ましく、0.005重量%~0.5重量%がより好ましく、0.01重量%~0.1重量%がさらに好ましい。前記溶剤で希釈した後の潤滑剤の濃度が、0.001重量%~1重量%であれば、潤滑剤の粘度を十分に小さくすることができ、潤滑層の厚さを調節しやすいため好ましい。
 記録層と保護層とをこの順に形成し、前記潤滑剤を前記保護層の露出表面に積層した後、紫外線照射または熱処理を行ってもよい。
 紫外線照射または熱照射を行うことで、潤滑層と保護層の露出表面との間に、より強固な結合を形成し、その結果、加熱による潤滑剤の蒸発を防ぐことができるため、好ましい。紫外線照射を行う場合には、潤滑層及び保護層の深部に影響を与えることなく、保護層の露出表面を活性化させるために、185nmまたは254nmの波長を主波長とする紫外線を用いることが好ましい。熱処理を行う場合の温度は、60~170℃であることが好ましく、80~170℃がより好ましく、80~150℃がさらに好ましい。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例におけるシロキサン耐性および耐熱性の評価は、次の方法により行った。
 (シロキサン耐性の評価)
 潤滑剤としての、後述の方法で合成した各化合物(0.15g)を、それぞれDuPont製Vertrel-XF(150g)(登録商標)に溶解させた後、1時間撹拌し、潤滑剤溶液を得た。その後、得られた潤滑剤溶液にAldrich製Graphite powder <20μm(1.0g)を加えた後、さらに1時間撹拌した。得られた溶液に対してメンブレンフィルターで、ろ過を行い、潤滑剤が吸着したグラファイトを得た。潤滑剤が吸着したグラファイトを室温で15時間乾燥させた後、潤滑剤が吸着したグラファイト(0.1g)をシャーレに秤量した。潤滑剤が吸着したグラファイトを入れたシャーレおよび、東京化成製オクタメチルシクロテトラシロキサン(0.5g)を入れたバイアルを容器に入れ、密封し、室温(25℃)で24時間、潤滑剤が吸着したグラファイトをオクタメチルシクロテトラシロキサン(以下、本明細書においてD4と称する)に曝露させた。容器からシャーレを取り出し、メタノール(2.2g)を当該シャーレに加えることにより、グラファイトに付着したD4を抽出した。メンブレンフィルターで抽出したD4のろ過を行った後、得られたろ液をガスクロマトグラフィー(HEWLETT PACKARD製、品番HP6890)で分析することにより、グラファイトに付着したD4の量を測定した。潤滑剤が吸着したグラファイトを、熱重量分析装置(EXTER製、TG/DTA)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度2℃/分で550℃まで加熱することにより、グラファイトの重量に対する、グラファイトに吸着した潤滑剤の重量比率(グラファイトに吸着した潤滑剤量)を測定した。
 (耐熱性の評価)
 熱重量分析装置(ヤマト科学製、TG/DTA)を用いて、潤滑剤の耐熱性の評価を行った。潤滑剤としての、後述の方法で合成した各化合物5mgをプラチナ製容器に加え、窒素雰囲気下、昇温速度2℃/分で550℃まで加熱し、10%の重量減少が起こる温度(10%熱重量減少温度)を測定し、潤滑剤の耐熱性を評価した。
 〔実施例1〕
 下記式(3)で表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物である、化合物1A~1Cを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 (実施例1A)
 アルゴン雰囲気下、t-ブチルアルコール(68.6g)、
HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量756)160g、カリウムt-ブトキシド(2.1g)、およびグリシドール(13.3g)の混合物を70℃で22時間撹拌した。その後、得られた混合物を水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、原料のパーフルオロポリエーテルと、一方の末端に1つの水酸基を有し、もう一方の末端にグリシドールとの反応によって2つの水酸基を有するパーフルオロポリエーテルとの混合物(数平均分子量754)を105g得た。この混合物(25g)をメタキシレンヘキサフルオライド(25g)に溶解させ、水酸化ナトリウム(2.3g)、および1,7-オクタジエンジエポキサイド(2.3g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、蒸留により精製し、化合物1Aを9.7g得た。
 化合物1Aは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.75g/cmであった。NMRを用いて行った化合物1の同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[33F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[67F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[18F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[18F、-OCF CHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[59H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C
δ=1.1ppm[27H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOH]
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物1Aは、前記式(3)において、n=m=3.8、p=3.4である化合物であることが示された。
 (実施例1B)
 実施例1Aに記載した合成方法において、グリシドールを6.7g用い、1,7-オクタジエンジエポキシドを4.6g用いた以外は実施例1Aと同様にして化合物1Bを合成した。
 化合物1Bは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.76g/cmであった。NMRを用いて行った化合物1Bの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[45F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[91F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[25F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[25F、-OCF CHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[82H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C
δ=1.1ppm[42H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOH]
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物1Bは、前記式(3)において、n=m=3.6、p=5.3である化合物であることが示された。
 (実施例1C)
 実施例1Aに記載した合成方法において、グリシドールを3.5g用い、1,7-オクタジエンジエポキシドを9.2g用いた以外は実施例1Aと同様にして化合物1Cを合成した。
 化合物1Cは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.77g/cmであった。NMRを用いて行った化合物1Cの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[75F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[151F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[41F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[41F、-OCF CHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[128H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C
δ=1.1ppm[74H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOH]
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物1Cは、前記式(3)において、n=m=3.7、p=9.2である化合物であることが示された。
 〔実施例2〕
 下記式(4)で表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物である、化合物2A~2Cを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 (実施例2A)
 アルゴン雰囲気下、t-ブチルアルコール(68.6g)、
HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量838)150g、カリウムt-ブトキシド(1.8g)、およびグリシドール(11.3g)の混合物を70℃で19時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、原料のパーフルオロポリエーテルと、一方の末端に1つの水酸基を有し、もう一方の末端にグリシドールとの反応によって2つの水酸基を有するパーフルオロポリエーテルとの混合物(数平均分子量754)を105g得た。この混合物(90g)をt-ブチルアルコール(39g)に溶解させ、カリウムt-ブトキシド(1.7g)、およびレゾルシノールジグリシジルエーテル(15.4g)を加えて、70℃で17時間撹拌した。その後、得られた混合物を水洗、脱水した後、蒸留により精製し、化合物2Aを53g得た。
 化合物2Aは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.72g/cmであった。NMRを用いて行った化合物2Aの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[38F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[76F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[17F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[17F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[71H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)C OCOC (O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C
δ=6.0~7.5ppm[13H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHOC OCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOH]
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物2Aは、前記式(4)において、n=m=4.4、p=3.3である化合物であることが示された。
 (実施例2B)
 実施例2Aに記載した合成方法において、グリシドールを6.7g用い、レゾルシノールジグリシジルエーテルを30.8g用いた以外は実施例2Aと同様にして化合物2Bを合成した。
 化合物2Bは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.77g/cmであった。NMRを用いて行った化合物2Bの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[56F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[112F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[25F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[25F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[101H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)C OCOC (O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C
δ=6.0~7.5ppm[21H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHOC OCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOH]
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物2Bは、前記式(4)において、n=m=4.5、p=5.2である化合物であることが示された。
 (実施例2C)
 実施例2Aに記載した合成方法において、グリシドールを3.5g用い、レゾルシノールジグリシジルエーテルを61.6g用いた以外は実施例2Aと同様にして化合物2Cを合成した。
 化合物2Cは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.77g/cmであった。NMRを用いて行った化合物2Cの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[91F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[182F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[40F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[40F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[164H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)C OCOC (O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C
δ=6.0~7.5ppm[36H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHOC OCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOH]。
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物2Cは、前記式(4)において、n=m=4.5、p=9.1である化合物であることが示された。
 〔実施例3〕
 下記式(5)で表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物である、化合物3A~3Cを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 (実施例3A)
 アルゴン雰囲気下、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量756)160gをメタキシレンヘキサフルオライド(160g)に溶解させた後、水酸化ナトリウム(2.3g)、および1,7-オクタジエンジエポキサイド(26g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、蒸留により精製し、得られた化合物をt-ブチルアルコール(60g)に溶解させ、カリウムt-ブトキシド(0.5g)、および4-メトキシフェニルグリシジルエーテル(17.6g)を加えて、70℃で19時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物3Aを90g得た。
 化合物3Aは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.77g/cmであった。NMRを用いて行った化合物3Aの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[32F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[63F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[18F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[18F、-OCF CHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[64H、
OCOC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C OCOC
δ=1.1ppm[28H、
CHOCOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOCOCH
δ=6.0~7.5ppm[8H、
CHOC OCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOC OCH
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物3Aは、前記式(5)において、n=m=3.5、p=3.5である化合物であることが示された。
 (実施例3B)
 アルゴン雰囲気下、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量756)160gをメタキシレンヘキサフルオライド(160g)に溶解させた後、水酸化ナトリウム(2.3g)、および1,7-オクタジエンジエポキサイド(26g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、さらに1,7-オクタジエンジエポキサイド(13g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後は、実施例3Aと同様の手順で、化合物3Bを得た。
 化合物3Bは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.78g/cmであった。NMRを用いて行った化合物3Bの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[42F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[84F、-OC CF O-]、
δ=-124.2ppm[24F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[24F、-OCF CHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[82H、
OCOC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C OCOC
δ=1.1ppm[40H、
CHOCOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOCOCH
δ=6.0~7.5ppm[8H、
CHOC OCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOC OCH
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物3Bは、前記式(5)において、n=m=3.5、p=5.0である化合物であることが示された。
 (実施例3C)
 アルゴン雰囲気下、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量756)160gをメタキシレンヘキサフルオライド(160g)に溶解させた後、水酸化ナトリウム(2.3g)、および1,7-オクタジエンジエポキサイド(26g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、さらに1,7-オクタジエンジエポキサイド(13g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、さらに1,7-オクタジエンジエポキサイド(13g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後は、実施例3Aと同様の手順で化合物3Cを得た。
 化合物3Cは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.79g/cmであった。NMRを用いて行った化合物3Cの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[70F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[140F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[40F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[40F、-OCF CHOCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[130H、
OCOC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C OCOC
δ=1.1ppm[72H、
CHOCOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOCOCH
δ=6.0~7.5ppm[8H、
CHOC OCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHCHCHCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOC OCH
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物3Cは、前記式(5)において、n=m=3.5、p=9.0である化合物であることが示された。
 〔実施例4〕
 下記式(6)で表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物である、化合物4A~4Cを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 (実施例4A)
 アルゴン雰囲気下、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量838)150gをメタキシレンヘキサフルオライド(150g)に溶解させ、水酸化ナトリウム(2.3g)、およびレゾルシノールジグリシジルエーテル(22g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、得られた混合物を水洗、脱水した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、得られた化合物をt-ブチルアルコール(60g)に溶解させ、カリウムt-ブトキシド(0.5g)、および4-メトキシフェニルグリシジルエーテル(17.6g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物4Aを78g得た。
 化合物4Aは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.80g/cmであった。NMRを用いて行った化合物4Aの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[33F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[66F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[16F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[16F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[70H、
OCOC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)C OCOC (O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C OCOC
δ=6.0~7.5ppm[20H、
CHOC OCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHOC OCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOC OCH
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物4Aは、前記式(6)において、n=m=4.1、p=3.0である化合物であることが示された。
 (実施例4B)
 アルゴン雰囲気下、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量838)150gをメタキシレンヘキサフルオライド(150g)に溶解させ、水酸化ナトリウム(2.3g)、およびレゾルシノールジグリシジルエーテル(22g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、さらにレゾルシノールジグリシジルエーテル(11g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後は、実施例4Aと同様の手順で、化合物4Bを得た。
 化合物4Bは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.74g/cmであった。NMRを用いて行った化合物4Bの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[54F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[108F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[26F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[26F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[108H、
OCOC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)C OCOC (O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C OCOC
δ=6.0~7.5ppm[30H、
CHOC OCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHOC OCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOC OCH
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物4Bは、前記式(6)において、n=m=4.2、p=5.4である化合物であることが示された。
 (実施例4C)
 アルゴン雰囲気下、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量838)150gをメタキシレンヘキサフルオライド(150g)に溶解させ、水酸化ナトリウム(2.3g)、およびレゾルシノールジグリシジルエーテル(22g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、さらにレゾルシノールジグリシジルエーテル(11g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。その後、さらにレゾルシノールジグリシジルエーテル(11g)を加えて、70℃で20時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後は、実施例4Aと同様の手順で、化合物4Cを得た。
 化合物4Cは、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.74g/cmであった。NMRを用いて行った化合物4Cの同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[87F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[175F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[42F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[42F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOCOCHCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]。
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=2.5~4.5ppm[172H、
OCOC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF -(OC (O)C OCOC (O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF -OC (O)C OCOC
δ=6.0~7.5ppm[46H、
CHOC OCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-(OCHCH(OH)CHOC OCHCH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OCHCH(OH)CHOC OCH
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、化合物4Cは、前記式(6)において、n=m=4.2、p=9.4である化合物であることが示された。
 〔比較例1〕
 下記式(7)で表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物である、比較化合物1を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 アルゴン雰囲気下、t-ブチルアルコール(41g)、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量1850)95g、カリウムt-ブトキシド(0.8g)、およびグリシドール(11g)の混合物を70℃で14時間撹拌した。その後、得られた混合物を水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、両方の末端にグリシドールとの反応によってそれぞれ2つの水酸基を有する、比較化合物1(数平均分子量1936)を90g得た。
 比較化合物1は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.75g/cmであった。NMRを用いて行った比較化合物1の同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[26F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[52F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[4F、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]、
δ=-86.5ppm[4F、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=3.2~3.8ppm[18H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF OC (O)C
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、比較例1は、前記式(5)において、n=13.0である化合物であることが示された。
 〔比較例2〕
 以下の方法で、下記式(8)で表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物である、比較化合物2を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 アルゴン雰囲気下、t-ブチルアルコール(41g)、HO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCH-OHで表されるパーフルオロポリエーテル(数平均分子量756)95g、カリウムt-ブトキシド(1.4g)、およびグリシドール(8.8g)の混合物を70℃で14時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、一方の末端に1つの水酸基を有し、もう一方の末端にグリシドールとの反応によって2つの水酸基を有するパーフルオロポリエーテル(数平均分子量830)を62g得た。この化合物(60g)をメタキシレンヘキサフルオライド(60g)に溶解させ、水酸化ナトリウム(7.0g)、および1,7-オクタジエンジエポキサイド(4.3g)を加えて、70℃で14時間撹拌した。得られた混合物を水洗、脱水した後、蒸留により精製し、比較化合物2を50g得た。
 比較化合物2は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.74g/cmであった。NMRを用いて行った比較化合物2の同定結果を示す。
 19F-NMR(溶媒:なし、基準物質:生成物中の-OCF CFO-を-129.7ppmとする。)
δ=-129.7ppm[14F、-OCF CFO-]
δ=-83.7ppm[28F、-OC CF O-]
δ=-124.2ppm[8F、-OC CFCHOCHCH(OH)CCH(OH)CH-、-OC CFCHOCHCH(OH)CHOH]
δ=-86.5ppm[8F、-OCF CHOCHCH(OH)CCH(OH)CH-、-OCF CHOCHCH(OH)CHOH]
 H-NMR(溶媒:なし、基準物質:DO)
δ=3.2~3.8ppm[30H、
OC (O)C OC CFCFO(CFCFCFO)CFCF OC (O)CHCHCHCH(O)C O-C CFCFO(CFCFCFO)CFCF OC (O)C
δ=1.1ppm[8H、
HOCHCH(OH)CHOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCHOCHCH(OH)C CH(OH)CHO-CHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCHOCHCH(OH)CHOH]
 19F-NMRおよびH-NMRの結果、比較例2は、前記式(6)において、n=m=3.5である化合物であることが示された。
 〔シロキサン耐性の評価および耐熱性の評価の結果〕
 実施例1~4および比較例1~2で得られた化合物について、シロキサン耐性の評価および耐熱性の評価を実施した。シロキサン耐性の評価および耐熱性の評価の結果を、それぞれ表1および表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 表1に示されるように、実施例1~4で合成した化合物が吸着したグラファイトは、比較例1~2で合成した化合物が吸着したグラファイトと比べて、付着したD4量が少ないことがわかる。そのため、実施例1~4で合成した化合物を含む潤滑剤は、比較例1~2で合成した化合物を含む潤滑剤よりもシロキサン耐性に優れた潤滑剤であることが確認できた。シロキサン耐性評価は、磁気ディスクの製造工程におけるコンタミの代表的な物質であるシロキサンの付着を評価することにより、不純物が保護層にどれだけ付着しやすいかを評価する。したがって、実施例1~4で合成した化合物を含む潤滑剤を用いる場合は、比較例1~2で合成した化合物を含む潤滑剤を用いる場合よりも、潤滑層の下地材料である保護層が不純物により汚染される傾向が小さいといえる。よって、実施例1~4で合成した化合物を含む潤滑剤は、比較例1~2で合成した化合物を含む潤滑剤よりも耐コンタミ性に優れた潤滑剤であるということができる。
 また、表2に示すように、実施例1~4で合成した化合物を含む潤滑剤は、比較例1~2で合成した化合物を含む潤滑剤よりも、高温で熱重量減少が起こるため、耐熱性が高い潤滑剤であることが確認できた。
 本発明の一実施形態のフルオロポリエーテル化合物は、薄い潤滑層として、保護層に積層した場合でも、保護層への不純物の付着が抑制され、また、耐熱性に優れる。それゆえ、磁気ディスクの潤滑剤として好適に利用することができる。
 1 磁気ディスク
 2 潤滑層
 3 保護膜層(保護層)
 4 記録層
 5 下層
 6 軟磁性下層
 7 接着層
 8 非磁性基板

Claims (9)

  1.  下記式(1)で表される構造を有することを特徴とするフルオロポリエーテル化合物:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     式(1)中、XおよびXは、パーフルオロポリエーテル基であり、
     AおよびAは、それぞれ、少なくとも1つの水酸基を有する末端基であり、
     Yは、少なくとも1つの水酸基を有する、C~C14の炭化水素基からなる連結基であり、当該炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよく、
     pは2以上の実数である。
  2.  前記式(1)に記載のpが、2~10の実数であることを特徴とする、請求項1に記載のフルオロポリエーテル化合物。
  3.  前記式(1)に記載のXおよびXは、それぞれ独立して、-CH(CFO(CFO)(CFCFO)(CFCFCFO)(CFCFCFCFO)(CFCH-(xおよびyはそれぞれ、0~30の実数、zは0~30の実数、wは0~20の実数、qは1~3の整数である。)であることを特徴とする、請求項1または2に記載のフルオロポリエーテル化合物。
  4.  前記連結基が、下記式(2)で表される構造を有することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル化合物:
    -CHCH(OH)-R-CH(OH)CH-  ・・・(2)
     式(2)中、Rは、C~Cの脂肪族炭化水素基、または、フェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基であり、フェニレン基を主鎖に含むC~C10の炭化水素基の主鎖の少なくとも1つの炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。
  5.  前記式(1)に記載のAおよびAは、それぞれ独立して、-OH、-CHCH(OH)CHOH、-OCHCH(OH)CHOCHCH(OH)CHOH、-O(CHOH、または、-OCHCH(OH)CH-OC-R(ここで、mは2~8の整数、Rは水素、炭素数1~4のアルコキシ基、アミノ基またはアミド残基である。)であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル化合物。
  6.  下記式(3)~(6)のいずれかで表される構造を有するフルオロポリエーテル化合物:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     式(3)~(6)中、nは0~30の実数であり、mは0~30の実数であり、pは2~10の実数である。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル化合物を含むことを特徴とする、潤滑剤。
  8.  記録層、保護層および潤滑層がこの順に積層されてなる磁気ディスクであって、
     前記潤滑層は、請求項7に記載の潤滑剤を含むことを特徴とする、磁気ディスク。
  9.  記録層、保護層および潤滑層がこの順に積層されてなる磁気ディスクの製造方法であって、
     記録層と保護層とが積層されてなる積層体の、当該保護層の露出表面に請求項7に記載の潤滑剤を積層して潤滑層を形成する工程を含む、磁気ディスクの製造方法。
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