WO2021131993A1 - 含フッ素エーテル化合物、磁気記録媒体用潤滑剤および磁気記録媒体 - Google Patents

含フッ素エーテル化合物、磁気記録媒体用潤滑剤および磁気記録媒体 Download PDF

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加藤 剛
室伏 克己
大輔 柳生
俊也 鈴木
綾乃 浅野
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昭和電工株式会社
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    • C10N2050/02Dispersions of solid lubricants dissolved or suspended in a carrier which subsequently evaporates to leave a lubricant coating

Definitions

  • the present invention relates to a fluorine-containing ether compound, a lubricant for a magnetic recording medium, and a magnetic recording medium.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-23240 filed in Japan on December 23, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a magnetic recording medium in which a recording layer is formed on a substrate and a protective layer such as carbon is formed on the recording layer.
  • the protective layer protects the information recorded on the recording layer and enhances the slidability of the magnetic head.
  • the durability of the magnetic recording medium cannot be sufficiently obtained only by providing the protective layer on the recording layer. Therefore, in general, a lubricant is applied to the surface of the protective layer to form the lubricating layer.
  • a compound having a polar group such as a hydroxyl group or an amino group is contained at the end of a fluorine-based polymer having a repeating structure containing CF 2.
  • Things have been proposed.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose compounds in which perfluoropolyether is bonded to both sides of an aliphatic hydrocarbon chain having a hydroxyl group existing in the center of a molecule.
  • Patent Document 3 discloses a fluorine-containing ether compound in which a terminal group having an aromatic ring is bonded to both ends of a perfluoropolyether chain via a divalent linking group having a polar group.
  • Patent Document 4 discloses a fluorine-containing ether compound in which an alkenyl group or an alkynyl group is bonded to both ends of a perfluoropolyether chain via a divalent linking group having a polar group.
  • Patent Document 5 discloses a fluorine-containing ether compound in which a group having a heterocycle is bonded to both ends of a perfluoropolyether chain via a divalent linking group having a polar group.
  • the magnetic recording / reproducing device it is required to further reduce the floating amount of the magnetic head. Therefore, it is required to reduce the thickness of the lubricating layer in the magnetic recording medium.
  • the thickness of the lubricating layer is reduced, the adhesion of the lubricating layer is lowered, and the chemical substance resistance and abrasion resistance of the magnetic recording medium tend to be lowered.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and can form a lubricating layer having excellent adhesion even if the thickness is thin and having good chemical substance resistance and abrasion resistance, and lubrication for a magnetic recording medium.
  • An object of the present invention is to provide a fluorine-containing ether compound that can be suitably used as a material for an agent.
  • the present invention also provides a lubricant for a magnetic recording medium, which contains the fluorine-containing ether compound of the present invention, has excellent adhesion, and can form a lubricating layer having good chemical substance resistance and abrasion resistance. Is the subject.
  • Another object of the present invention is to provide a magnetic recording medium provided with a lubricating layer containing the fluorine-containing ether compound of the present invention and having excellent reliability and durability.
  • a fluorine-containing ether compound represented by the following formula (1).
  • R 3 is a perfluoropolyether chain
  • R 2 and R 4 are divalent linking groups with polar groups, which may be the same or different
  • R 1 and R 5 are terminal groups bonded to the oxygen atom of R 2 or R 4 , and may be the same or different
  • at least one of R 1 and R 5 has 2 carbon atoms. It is any one selected from an alkenyl group of ⁇ 8, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and a group containing an aromatic heterocycle.
  • the compound of the first aspect of the present invention preferably contains the characteristics described in the following [2] to [15]. It is also preferable to combine two or more of these features.
  • R 3 in the formula (1) is any one selected from the perfluoropolyether chains represented by the following formulas (3) to (5).
  • b and c represent the average degree of polymerization, b represents 1 to 20, and c represents 0 to 20.
  • d indicates the average degree of polymerization and represents 1 to 20.
  • e indicates the average degree of polymerization and represents 1 to 10.
  • R 1 and R 5 are the same in the above formula (1).
  • Both R 1 and R 5 in the above formula (1) are an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and an aromatic heterocycle.
  • R 1 and R 5 are different, and at least one of R 1 and R 5 is selected from an allyl group, a 3-butenyl group, and a 4-pentenyl group.
  • ma1, ma2, na1 and na2 represent the average degree of polymerization, ma1 and ma2 represent 1 to 20, and na1 and na2 represent 0 to 20.
  • mb1, mb2, nb1 and nb2 represent the average degree of polymerization, mb1 and mb2 represent 1 to 20, and nb1 and nb2 represent 0 to 20.
  • mc1, mc2, nc1 and nc2 indicate the average degree of polymerization, mc1 and mc2 represent 1 to 20, and nc1 and nc2 represent 0 to 20.
  • md1, md2, nd1 and nd2 represent the average degree of polymerization, md1 and md2 represent 1 to 20, and nd1 and nd2 represent 0 to 20.
  • me1, me2, ne1 and ne2 represent the average degree of polymerization, me1 and me2 represent 1 to 20, and ne1 and ne2 represent 0 to 20.
  • mf1, mf2, nf1 and nf2 represent the average degree of polymerization, mf1 and mf2 represent 1 to 20, and nf1 and nf2 represent 0 to 20).
  • mg1, mg2, ng1 and ng2 indicate the average degree of polymerization, mg1 and mg2 represent 1 to 20, and ng1 and ng2 represent 0 to 20.
  • mh1, mh2, nh1 and nh2 indicate the average degree of polymerization, mh1 and mh2 represent 1 to 20, and nh1 and nh2 represent 0 to 20).
  • mi1, mi2, ni1 and ni2 represent the average degree of polymerization, mi1 and mi2 represent 1 to 20, and ni1 and ni2 represent 0 to 20.
  • mj1, mj2, nj1 and nj2 represent the average degree of polymerization, mj1 and mj2 represent 1 to 20, and nj1 and nj2 represent 0 to 20.
  • K mk1, mk2, nk1 and nk2 indicate the average degree of polymerization, mk1 and mk2 represent 1 to 20, and nk1 and nk2 represent 0 to 20.
  • ml1, ml2, nl1 and nl2 indicate the average degree of polymerization, ml1 and ml2 represent 1 to 20, and nl1 and nl2 represent 0 to 20.
  • mm1, mm2, nm1 and nm2 indicate the average degree of polymerization, mm1 and mm2 represent 1 to 20, and nm1 and nm2 represent 0 to 20).
  • N mn1, mn2, nn1 and nn2 indicate the average degree of polymerization, mn1 and mn2 represent 1 to 20, and nn1 and nn2 represent 0 to 20).
  • O po1 and po2 indicate the average degree of polymerization and represent 1 to 20, respectively.
  • qp1 and qp2 indicate the average degree of polymerization and represent 1 to 10, respectively.
  • the second aspect of the present invention is the following lubricant.
  • a lubricant for a magnetic recording medium which comprises the fluorine-containing ether compound according to any one of [1] to [15].
  • a third aspect of the present invention is the following magnetic recording medium.
  • the magnetic recording medium preferably includes the following features.
  • the magnetic recording medium according to [17] wherein the average film thickness of the lubricating layer is 0.5 nm to 2.0 nm.
  • the fluorine-containing ether compound of the present invention is a compound represented by the above formula (1) and is suitable as a material for a lubricant for a magnetic recording medium. Since the lubricant for a magnetic recording medium of the present invention contains the fluorine-containing ether compound of the present invention, it has excellent adhesion even if it is thin, and forms a lubricating layer having good chemical substance resistance and abrasion resistance. it can.
  • the magnetic recording medium of the present invention is excellent because it contains the fluorine-containing ether compound of the present invention and thus has excellent adhesion and is provided with a lubricating layer having good chemical substance resistance and abrasion resistance. It is reliable and durable.
  • Ether compounds are preferably used.
  • the polar group in the fluorine-containing ether compound binds to the active site on the protective layer to improve the adhesion (adhesion) of the lubricating layer to the protective layer.
  • a fluorine-containing ether compound having a polar group not only at the end of the chain structure but also in the chain structure is particularly preferably used.
  • the lubricating layer has excellent adhesion and good chemical substance resistance and abrasion resistance, as shown below.
  • the adhesiveness of the lubricant to the protective layer is insufficient, the state of the lubricant applied on the protective layer becomes bulky. Therefore, the coating state of the lubricating layer with respect to the protective layer tends to be non-uniform. If the coating state of the lubricating layer is non-uniform, the chemical substance resistance and wear resistance of the lubricating layer become insufficient. Therefore, when the adhesion of the lubricating layer is insufficient, sufficient chemical substance resistance and abrasion resistance cannot be obtained unless the film thickness is increased to make the coating state of the lubricating layer uniform with respect to the protective layer.
  • the terminal carbon atom of the chain structure and the carbon atom bonded to the terminal carbon atom are used as the material of the lubricant.
  • a fluorine-containing ether compound in which a polar group is bonded to each of the carbon atoms in the chain structure other than the above.
  • the adhesiveness with the protective layer is too strong, so that the lubricity is impaired and the abrasion resistance may be insufficient.
  • the adhesion of the lubricant to the protective layer can be adjusted, for example, by changing the heat treatment temperature in a heat treatment performed as necessary after applying the lubricant containing a fluorine-containing ether compound on the protective layer. Specifically, the adhesion of the lubricant to the protective layer becomes stronger when the heat treatment temperature is raised, and weakens when the heat treatment temperature is lowered. Therefore, if the adhesion of the lubricant to the protective layer is too strong, the adhesion between the lubricating layer and the protective layer is weakened by using the method of lowering the heat treatment temperature or the like to improve the adhesion between the lubricating layer and the protective layer.
  • the wear resistance of the lubricating layer can be improved by setting the strength to an appropriate level.
  • the polar groups in the fluorine-containing ether compound that are not involved in the binding to the active sites on the protective layer attract the environmental substances that generate pollutants to the lubricating layer and worsen the chemical substance resistance of the lubricating layer. It is estimated to be.
  • the present inventor pays attention to the bond between the polar group contained in the fluorine-containing ether compound and the active point on the protective layer, and the polar group that is not involved in the bond with the active point on the protective layer is unlikely to occur and is protected.
  • a fluorine-containing ether compound which has a uniform coating state on the layer, has good adhesion, and can form a lubricating layer having good chemical substance resistance and abrasion resistance, repeated studies were carried out.
  • the glycerin structure was placed in the middle of the chain structure, on both sides, a methylene group - a divalent linking group having a perfluoropolyether chain through a methylene group, a polar group (-CH 2) And the terminal group are bonded in this order, and at least one terminal group is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and an aromatic complex. It has been found that a fluorine-containing ether compound selected from a ring-containing group may be used.
  • At least one end group contains an unsaturated bond.
  • the ⁇ bond of the unsaturated bond contained in at least one end group interacts with the protective film and is adsorbed. This promotes the interaction between the hydroxyl group of the glycerin structure and the polar group of the divalent linking group and the protective film. Then, the hydroxyl group of the glycerin structure and the polar group of the divalent linking group are bonded to a large number of functional groups (active sites) existing on the protective layer. As a result, it is presumed that the fluorine-containing ether compound can form a lubricating layer having good adhesion to the protective layer.
  • At least one terminal group is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, or an aromatic heterocycle. It is one selected from the groups containing. Therefore, a fluorine-containing ether in which polar groups are bonded to the terminal carbon atom of the chain structure, the carbon atom bonded to the terminal carbon atom, and the carbon atom in the other chain structure, respectively. The interaction (affinity) with the protective layer is weaker than that of the compound. Therefore, the lubricating layer made of the fluorine-containing ether compound is unlikely to have insufficient wear resistance due to its excessively strong adhesion to the protective layer.
  • a perfluoropolyether chain is arranged between the glycerin structure arranged in the center of the chain structure and the two divalent linking groups, respectively. Therefore, the distance between the hydroxyl group ( ⁇ OH) of the glycerin structure and the polar group of the divalent linking group is appropriate.
  • at least one of the terminal groups is selected from an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and a group containing an aromatic heterocycle. is there.
  • the hydroxyl group of the glycerin structure and the polar group of the divalent linking group are less likely to be inhibited from being bonded to the active site on the protective layer by the adjacent polar group. Therefore, both the hydroxyl group of the glycerin structure and the polar group of the divalent linking group are likely to be involved in the bond with the active site on the protective layer and are not involved in the bond with the active site on the protective layer. It is hard to become. Therefore, in the above-mentioned fluorine-containing ether compound, the number of polar groups that are not involved in the bond with the active site on the protective layer can be suppressed, and the deterioration of chemical substance resistance and the occurrence of pickup can be suppressed.
  • the hydroxyl group having the glycerin structure since the distance between the hydroxyl group having the glycerin structure and the polar group having the divalent linking group is appropriate, the hydroxyl group having the glycerin structure has the polarity of the divalent linking group. Hard to aggregate with groups. Moreover, both ends of each perfluoropolyether chain are brought into close contact with the protective layer by the hydroxyl groups of the glycerin structure and the polar groups of the divalent linking groups.
  • the state of the fluorine-containing ether compound applied on the protective layer is unlikely to be bulky, the fluorine-containing ether compound tends to wet and spread on the protective layer, and a lubricating layer having a uniform coating state can be easily obtained. Therefore, the above-mentioned fluorine-containing ether compound can form a lubricating layer having good chemical substance resistance and abrasion resistance.
  • the present inventor has formed a lubricating layer having excellent adhesion even if the thickness is thin and having good chemical substance resistance and abrasion resistance by using the lubricant containing the above-mentioned fluorine-containing ether compound. After confirming that it can be done, the present invention was conceived.
  • the fluorine-containing ether compound of this embodiment is represented by the following formula (1).
  • R 3 is a perfluoropolyether chain
  • R 2 and R 4 are divalent linking groups with polar groups, which may be the same or different
  • R 1 and R 5 are terminal groups bonded to the oxygen atom of R 2 or R 4 , and may be the same or different
  • at least one of R 1 and R 5 has 2 carbon atoms. It is any one selected from an alkenyl group of ⁇ 8, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and a group containing an aromatic heterocycle.
  • Fluorine-containing ether compound according to the present embodiment is disposed glycerol structure in the middle of the chain structure, on both sides, a methylene group - with R 3 via a (-CH 2)
  • the perfluoropolyether chain shown (hereinafter sometimes abbreviated as "PFPE chain"), a methylene group, a divalent linking group having a polar group represented by R 2 and R 4 , and R 1 and R. It has a structure in which the terminal groups represented by 5 are bonded in this order.
  • At least one of the terminal groups of R 1 and R 5 is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and an aromatic group. It is one selected from a group containing a heterocycle.
  • the hydroxyl group (-OH) of the glycerin structure (-OCH 2 CH (OH) CH 2 O-) arranged in the center of the chain structure is the fluorine-containing ether compound.
  • the protective layer are brought into close contact with each other to form a thin lubricating layer with a sufficient coverage.
  • the oxygen atoms arranged at both ends of the glycerin structure form an ether bond (-O-) with the methylene groups (-CH 2-) arranged on both sides thereof.
  • PFPE chain represented by R 3 In the fluorine-containing ether compound represented by the formula (1), PFPE chain represented by R 3, when a lubricant containing a fluorine-containing ether compound of the present embodiment is applied on the protective layer to form a lubricating layer In addition to covering the surface of the protective layer, the lubricating layer is provided with lubricity to reduce the frictional force between the magnetic head and the protective layer.
  • the PFPE chain is appropriately selected depending on the performance required for the lubricant containing the fluorine-containing ether compound and the like. Examples of the PFPE chain include those made of a polymer or copolymer of perfluoroalkylene oxide. Examples of the perfluoroalkylene oxide include perfluoromethylene oxide, perfluoroethylene oxide, perfluoro-n-propylene oxide, perfluorobutylene oxide and the like.
  • R 3 in the formula (1) is preferably any one selected from the PFPE chains represented by the following formulas (3) to (5).
  • R 3 is any one selected from the PFPE chains represented by the formulas (3) to (5), it is a fluorine-containing ether compound that can obtain a lubricating layer having good lubricity.
  • R 3 is any one selected from the PFPE chains represented by the formulas (3) to (5), the number of oxygen atoms (the number of ether bonds (-O-)) with respect to the number of carbon atoms in the PFPE chain. The ratio is appropriate. Therefore, it becomes a fluorine-containing ether compound having an appropriate hardness.
  • R 3 in the formula (1) is particularly represented by the formula (3) because it is a fluorine-containing ether compound capable of forming a lubricating layer having better chemical substance resistance and abrasion resistance by having an appropriate flexibility. It is preferably a PFPE chain.
  • the sequence order of the repeating units (OCF 2 CF 2 ) and (OCF 2 ) is not particularly limited.
  • the number b of (OCF 2 CF 2 ) and the number c of (OCF 2 ) may be the same or different.
  • the PFPE chain represented by the formula (3) may be a polymer of (OCF 2 CF 2). Further, the PFPE chain represented by the formula (3) may be any one of a random copolymer composed of (OCF 2 CF 2 ) and (OCF 2 ), a block copolymer, and an alternating copolymer. ..
  • B, c, d, and e showing the average degree of polymerization are preferably 2 to 10 because they are fluorine-containing ether compounds that easily wet and spread on the protective layer and can easily obtain a lubricating layer having a uniform film thickness. It is more preferably 3 to 7.
  • the two PFPE chains represented by R 3 may be the same or different.
  • R 2 and R 4 are divalent linking groups having a polar group.
  • R 2 and R 4 since R 2 and R 4 have polar groups, when a lubricating layer is formed on the protective layer using a lubricant containing the polar groups, the lubricating layer and protection are formed. Suitable interactions with the layers occur.
  • the divalent linking group having a polar group constituting R 2 and R 4 can be appropriately selected depending on the performance required for the lubricant containing the fluorine-containing ether compound and the like.
  • Examples of the polar group of the divalent linking group having the polar group represented by R 2 and R 4 include a hydroxyl group (-OH), an amino group (-NH 2 ), a carboxyl group (-COOH), and an aldehyde group (-OH). -COH), carbonyl group (-CO-), and the like sulfonic acid group (-SO 3 H).
  • the polar group is a hydroxyl group.
  • the hydroxyl group has a large interaction with the protective layer, particularly the protective layer formed of a carbon-based material. Therefore, when the polar group of R 2 and / or R 4 is a hydroxyl group, the lubricating layer containing the fluorine-containing ether compound has high adhesion (adhesion) to the protective layer.
  • the total number of the hydroxyl groups contained in R 2 and the hydroxyl groups contained in R 4 in the formula (1) is preferably 2 to 6. It is more preferably 2 to 5, and even more preferably 3 to 4.
  • the total number of the above hydroxyl groups is 2 or more, the interaction between the hydroxyl groups of R 2 and R 4 and the protective layer can be obtained more effectively. As a result, it becomes a fluorine-containing ether compound capable of forming a lubricating layer having higher adhesion (adhesion) to the protective layer.
  • R 2 and / or R 4 preferably contain 1 to 3 linking groups represented by the following formula (2), and R 2 and R 4 contain 1 to 3 linking groups represented by the following formula (2). It is more preferable to include three. -CH 2 CH (OH) CH 2- (2)
  • the linking group represented by the formula (2) is a linking group having a hydroxyl group, which is a group having a particularly large interaction with the protective layer among polar groups. Further, in the linking group represented by the formula (2), methylene groups (-CH 2- ) are arranged on both sides of the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded. Therefore, when R 2 and / or R 4 contains 1 to 3 linking groups represented by the formula (2), the lubrication has even higher adhesion (adhesion) to the protective layer for the following reasons. It becomes a fluorine-containing ether compound from which a layer can be obtained.
  • the hydroxyl group contained in the linking group represented by the formula (2), the alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, the alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, and the aromatic of R 1 and / or R 5 have.
  • the distance from the group selected from the group containing a hydrocarbon and the group containing an aromatic heterocycle is appropriate.
  • the hydroxyl group of the linking group represented by the formula (2) and the terminal group represented by R 1 and / or R 5 independently show good interaction with the protective layer and are independent of each other. Therefore, it becomes easy to bind to a large number of functional groups (active sites) existing on the protective layer.
  • R 2 and / or R 4 is represented by the formula (2).
  • R 2 and / or R 4 is represented by the formula (2).
  • the distance between the hydroxyl groups contained in the linking group represented by the formula (2) is appropriate.
  • the hydroxyl groups contained in the linking group represented by the formula (2) are the active sites on the protective layer. It becomes easy to be involved in the binding of.
  • R 2 and / or R 4 contains 1 to 3 linking groups represented by the formula (2)
  • R 2 and / or R 4 contains 1 to 3 hydroxyl groups. Therefore, the number of hydroxyl groups contained in R 2 and / or R 4 tends to be appropriate, and it is possible to prevent the fluorine-containing ether compound from becoming too polar and causing pickup.
  • the number of linking groups represented by the formula (2) is a fluorine-containing ether compound that can obtain a lubricating layer having better adhesion to the protective layer
  • the number of the hydroxyl groups contained in R 2 in the formula (1) is the same.
  • the total number of hydroxyl groups contained in R 4 is preferably adjusted to be 2 to 5, and more preferably adjusted to 3 to 4.
  • R 2 and / or R 4 are preferably linking groups represented by the following formula (2-1), and R 2 and R 4 are linking groups represented by the following formula (2-1). Is more preferable.
  • the oxygen atom on the left side is the oxygen atom bonded to R 1 or R 5.
  • -OX- (Y 1 X) a- Y 2- (2-1) (A in equation (2-1) represents an integer of 0 to 2; X is equation (2); Y 1 is -O-, -CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- Represents one selected from; Y 2 represents -O- or -CH 2 O-.)
  • R 2 and / or R 4 is a linking group represented by the formula (2-1), it is preferable because it is a fluorine-containing ether compound that can be easily synthesized.
  • a in the formula (2-1) is an integer of 0 to 2. Since a in the linking group represented by the formula (2-1) is 0 or more, when R 2 and / or R 4 is the linking group represented by the formula (2-1), the polar group is particularly a protective layer. It contains one or more hydroxyl groups having a large interaction with each other. The result is a fluorine-containing ether compound that provides a lubricating layer with even better adhesion to the protective layer. Further, since the linking group represented by the formula (2-1) has a of 2 or less in the formula (2-1), it contains a large number of hydroxyl groups in the linking group represented by the formula (2-1). It is possible to prevent the fluorine ether compound from becoming too polar and causing pickup to which the lubricant containing the fluoroether compound adheres as foreign matter (smear).
  • the hydroxyl groups contained in the linking group represented by the formula (2-1) are connected to each other.
  • the distance is appropriate.
  • the hydroxyl groups contained in R 2 and / or R 4 are likely to be involved in the binding to the active site on the protective layer. It becomes a thing.
  • X in the formula (2-1) is the formula (2), and Y 1 is -O-, -CH 2- , -CH 2 O-,-. It represents any of OCH 2- selected, and Y 2 represents -O- or -CH 2 O-. Y 1 and Y 2 may be the same or different from each other.
  • R 2 and / or R 4 is a linking group represented by the formula (2-1)
  • R 2 and R 1 and / or R 4 and R 5 are ether-bonded together with R 2 .
  • ether bond between between R 3, and / or R 4 and R 3 is as arranged.
  • Y 1 is preferably an ether bond (-O-) or a group containing an ether bond, and Y 1 and Y 2 are preferably -O-. More preferred.
  • the fluorine-containing ether compound has appropriate flexibility as compared with the case where Y 1 is CH 2. Therefore, the interaction between the hydroxyl group contained in the linking group represented by the formula (2-1) and the protective layer becomes strong.
  • R 2 and R 4 may be the same or different.
  • R 1 and R 5 are terminal groups bonded to the oxygen atom of R 2 or R 4 , and may be the same or different. Of the terminal groups represented by R 1 and R 5 , at least one of them contains an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and an aromatic heterocycle. It is one of the groups that contain.
  • the fluorine-containing ether compound represented by the formula (1) from an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and a group containing an aromatic heterocycle.
  • the ⁇ bond of the unsaturated bond of the terminal group consisting of any of the selected ones exhibits a moderate interaction with the protective layer. Therefore, the terminal group has a function of improving the adhesion between the lubricating layer and the protective layer to form a lubricating layer having good chemical substance resistance and abrasion resistance.
  • the terminal group composed of a group containing an aromatic heterocycle is strongly adsorbed by the ⁇ bond and the heteroatom of the unsaturated bond of the aromatic heterocycle forming an interaction with the protective layer. Therefore, it is possible to form a lubricating layer having better chemical substance resistance and wear resistance.
  • the fluorine-containing ether compound represented by the formula (1) contains an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon constituting R 1 and / or R 5.
  • the type of the group and the group containing the aromatic heterocycle can be appropriately selected depending on the performance required for the lubricant containing the fluorine-containing ether compound and the like.
  • the alkenyl group as the terminal group represented by R 1 and / or R 5 has 2 to 8 carbon atoms, the terminal group does not cause steric hindrance. Therefore, the fluorine-containing ether compound in which R 1 and / or R 5 is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms exhibits a good affinity with the protective layer.
  • the alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is not particularly limited, and for example, a vinyl group, an allyl group, a crotyl group, a butenyl group, a betametalyl group, a methylbutenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group and an octenyl group.
  • the group etc. can be mentioned.
  • a vinyl group, an allyl group, a 3-butenyl group, and a 4-pentenyl group, which are alkenyl groups having 2 to 5 carbon atoms are preferable from the viewpoint of showing good affinity with the protective layer of the magnetic recording medium.
  • An allyl group is particularly preferable.
  • the alkenyl group as the terminal group represented by R 1 and / or R 5 is an alkenyl group having 3 or more carbon atoms
  • the alkenyl group is R 1 and / or R 5
  • likely interaction is obtained between the protective layer Become.
  • the affinity between the lubricating layer containing the fluorine-containing ether compound and the protective layer becomes better.
  • the alkynyl group as the terminal group represented by R 1 and / or R 5 has 3 to 8 carbon atoms, the terminal group does not cause steric hindrance. Therefore, the fluorine-containing ether compound in which R 1 and / or R 5 is an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms shows a good affinity with the protective layer.
  • the alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms is not particularly limited, and for example, a propynyl group, a propargyl group, a butynyl group, a methylbutynyl group, a pentynyl group, a methylpentynyl group, a hexynyl group, a methylhexynyl group, and a heptynyl group. , Octinyl group and the like.
  • 1-propynyl group, propargyl group, butynyl group, and pentynyl group, which are alkynyl groups having 3 to 5 carbon atoms, are preferable, and propargyl is particularly preferable, from the viewpoint of showing good affinity with the protective layer of the magnetic recording medium.
  • the alkynyl group may be in the form of containing an alkenyl group in the molecule, such as a vinylpentynyl group.
  • the alkynyl group as the terminal group represented by R 1 and / or R 5 is an alkynyl group having 3 or more carbon atoms
  • the interaction between the alkynyl group, which is R 1 and / or R 5 , and the protective layer can be easily obtained as compared with the case where the triple bond is arranged at a position other than the terminal end of the fluorine-containing ether compound. ..
  • the affinity between the lubricating layer containing the fluorine-containing ether compound and the protective layer becomes better.
  • Examples of the group containing an aromatic hydrocarbon as a terminal group represented by R 1 and / or R 5 include a phenyl group, a methoxyphenyl group, a phenylfluoride group, a naphthyl group, a phenethyl group, a methoxyphenethyl group and a fluoride. Examples thereof include a phenyl group, a benzyl group, a methoxybenzyl group, a naphthylmethyl group and a methoxynaphthyl group.
  • the group containing these aromatic hydrocarbons may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxy group, a carbonyl group, an amino group, or a cyano group.
  • the substituent preferably does not contain hydroxyl groups in order to prevent the wear resistance of the lubricating layer from being impaired due to an excessive number of hydroxyl groups.
  • any one selected from a phenyl group, a methoxyphenyl group, a phenyl fluoride group, a phenethyl group, a methoxyphenethyl group and a phenylfluorinated group is preferable.
  • R 1 and / or R 5 is any one selected from a phenyl group, a methoxyphenyl group, a phenyl fluoride group, a phenethyl group, a methoxyphenethyl group, and a phenethyl fluoride group
  • the affinity with the protective layer is high. It is a fluorine-containing ether compound capable of forming a lubricating layer having better wear resistance.
  • Examples of the group containing an aromatic heterocycle as a terminal group represented by R 1 and / or R 5 include a pyrrolyl group, a pyrazolyl group, a methylpyrazolylmethyl group, an imidazolyl group, a frill group, a furfuryl group, an oxazolyl group and an isooxazolyl group.
  • thienyl group thienylethyl group, methylthiazoleethyl group, thiazolyl group, methylthiazolylethyl group, isothiazolyl group, pyridyl group, pyrimidinyl group, pyrariainyl group, pyrazinyl group, indolinyl group, benzofuranyl group, benzothienyl group, benzoimidazolyl
  • examples thereof include a group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzopyrazolyl group, a benzoisoxazolyl group, a benzoisothiazolyl group, a quinolyl group, an isoquinolyl group, a quinazolinyl group, a quinoxalinyl group, a phthalazinyl group and a cinnolinyl group.
  • the group containing these aromatic heterocycles may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxy group, a carbonyl group, an amino group, or a cyano group.
  • the substituent preferably does not contain hydroxyl groups in order to prevent the wear resistance of the lubricating layer from being impaired due to an excessive number of hydroxyl groups.
  • any one selected from a group containing a thiophene ring, a group containing a thiazole ring, and a group containing a pyrazole ring is preferable.
  • R 1 and / or R 5 is selected from a group containing a thiophene ring, a group containing a thiazole ring, and a group containing a pyrazole ring, the affinity with the protective layer is high and the wear resistance is improved. It becomes a fluorine-containing ether compound capable of forming a lubricating layer having.
  • both the terminal groups represented by R 1 and R 5 are an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, and an aromatic group.
  • R 1 and R 5 may be the same or different.
  • R 1 and R 5 are the same, the structures at both ends are the same, so that it is easy to wet and spread uniformly on the protective layer, and it is easy to obtain a lubricating layer having a uniform coating state, which is preferable.
  • both the terminal groups represented by R 1 and R 5 include an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and an aromatic heterocycle. If R 1 and R 5 are different from each other selected from the groups, it becomes a fluorine-containing ether compound showing good affinity with the protective layer. Therefore, one of R 1 and R 5 is an allyl group. It is preferably any one selected from a 3-butenyl group and a 4-pentenyl group.
  • R 1 and R 5 are alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms and 3 carbon atoms.
  • alkynyl of 1-8, group containing an aromatic hydrocarbon, if any one selected from group including aromatic heterocyclic ring, the other end group (e.g., R 5) is alkenyl having 2 to 8 carbon atoms It may be any group except a group, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, and a group containing an aromatic heterocycle, and is not particularly limited.
  • the other end group in this case e.g., R 5
  • in order to prevent the wear resistance of the lubricating layer is impaired by the number of hydroxyl groups is too large, it preferably contains no hydroxyl groups.
  • fluorine-containing ether compound represented by the formula (1) when the two PFPE chains represented by R 3 are the same, R 2 and R 4 are also the same, and R 1 and R 5 are also the same. It is preferable because it can be easily and efficiently produced. Further, since such a fluorine-containing ether compound has a symmetrical structure centered on a glycerin structure, it is easy to wet and spread uniformly on the protective layer, and it is easy to obtain a lubricating layer having a uniform coating state, which is preferable.
  • the fluorine-containing ether compound represented by the formula (1) is preferably any compound represented by the following formulas (A) to (P).
  • ma1 to mn1, ma2 to mn2, na1 to nn1, na2 to nn2, po1, po2, qp1 and qp2 in the formulas (A) to (P) are values indicating the average degree of polymerization, they are not necessarily integers. Must not be.
  • the compound represented by the formula (1) is any of the compounds represented by the above formulas (A) to (P)
  • the raw material is easily available and has excellent adhesion even if the thickness is thin. , It is preferable because it can form a lubricating layer that can obtain even more excellent chemical substance resistance and wear resistance.
  • Formula (A) ⁇ a compound represented by (P) are all two PFPE chains represented by R 3 are the same in formula (1).
  • the compounds represented by the following formulas (A) to (P) are all linking groups in which R 2 and R 4 are represented by the above formula (2-1), and Y 2 in the above formula (2-1). Is -O-.
  • R 1 and R 5 are allyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • the compound represented by formula (A) ⁇ (C) are each a in the above formula R 2 (2-1) is 0.
  • the compound represented by formula (A) is a in the above formula R 4 (2-1) is 0, the compound represented by formula (B) is in the above formula R 4 (2-1) a is 1, Y 1 is -O-, the compounds represented by formula (C) is, a in the above formula R 4 (2-1) is 2, Y 1 is -O-.
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 1 and Y 1 is ⁇ O ⁇ .
  • R 1 and R 5 are 3-butenyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • the compound represented by the formula (E) has a of 1 and Y 1 of -OCH 2- in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 .
  • R 1 and R 5 are 4-pentenyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 1 and Y 1 is ⁇ O ⁇ .
  • R 1 and R 5 are propargyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 1 and Y 1 is ⁇ O ⁇ .
  • R 1 and R 5 are thienyl ethyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 0.
  • R 1 and R 5 are methylpyrazolyl methyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 0.
  • R 1 and R 5 are methyl thiazole ethyl groups, and R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 0.
  • R 1 is an allyl group
  • R 5 is a 3-butenyl group
  • R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 is 1, Y 1 is ⁇ O—
  • a in the above formula (2-1) of R 4 is 1, Y 1 is -OCH 2- .
  • R 1 is an allyl group
  • R 5 is a phenyl group
  • R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 is 1, Y 1 is ⁇ O—, and a in the above formula (2-1) of R 4 is 0. is there.
  • R 1 is an allyl group
  • R 5 is a thienyl ethyl group
  • R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 is 1, Y 1 is ⁇ O—, and a in the above formula (2-1) of R 4 is 0. is there.
  • R 1 is a phenyl group
  • R 5 is a thienyl ethyl group
  • R 3 is represented by the formula (3).
  • a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 0.
  • R 1 and R 5 are allyl groups, and a in the above formula (2-1) of R 2 and R 4 is 1 and Y 1 is -O-.
  • R 3 is represented by the formula (4).
  • R 3 is represented by the formula (5).
  • ma1, ma2, na1 and na2 represent the average degree of polymerization, ma1 and ma2 represent 1 to 20, and na1 and na2 represent 0 to 20.
  • mb1, mb2, nb1 and nb2 represent the average degree of polymerization, mb1 and mb2 represent 1 to 20, and nb1 and nb2 represent 0 to 20.
  • mc1, mc2, nc1 and nc2 indicate the average degree of polymerization, mc1 and mc2 represent 1 to 20, and nc1 and nc2 represent 0 to 20.
  • md1, md2, nd1 and nd2 represent the average degree of polymerization, md1 and md2 represent 1 to 20, and nd1 and nd2 represent 0 to 20.
  • me1, me2, ne1 and ne2 represent the average degree of polymerization, me1 and me2 represent 1 to 20, and ne1 and ne2 represent 0 to 20.
  • mf1, mf2, nf1 and nf2 represent the average degree of polymerization, mf1 and mf2 represent 1 to 20, and nf1 and nf2 represent 0 to 20).
  • mg1, mg2, ng1 and ng2 indicate the average degree of polymerization, mg1 and mg2 represent 1 to 20, and ng1 and ng2 represent 0 to 20.
  • mh1, mh2, nh1 and nh2 indicate the average degree of polymerization, mh1 and mh2 represent 1 to 20, and nh1 and nh2 represent 0 to 20).
  • mi1, mi2, ni1 and ni2 represent the average degree of polymerization, mi1 and mi2 represent 1 to 20, and ni1 and ni2 represent 0 to 20.
  • mj1, mj2, nj1 and nj2 represent the average degree of polymerization, mj1 and mj2 represent 1 to 20, and nj1 and nj2 represent 0 to 20.
  • K mk1, mk2, nk1 and nk2 indicate the average degree of polymerization, mk1 and mk2 represent 1 to 20, and nk1 and nk2 represent 0 to 20.
  • ml1, ml2, nl1 and nl2 indicate the average degree of polymerization, ml1 and ml2 represent 1 to 20, and nl1 and nl2 represent 0 to 20.
  • mm1, mm2, nm1 and nm2 indicate the average degree of polymerization, mm1 and mm2 represent 1 to 20, and nm1 and nm2 represent 0 to 20).
  • mn1, mn2, nn1 and nn2 indicate the average degree of polymerization, mn1 and mn2 represent 1 to 20, and nn1 and nn2 represent 0 to 20).
  • ma1 to mn1, ma2 to mn2, na1 to nn1, na2 to nn2, po1, po2, qp1 and qp2 are arbitrarily selected from the above-mentioned ranges. It may have a range to be used.
  • ma1 to mn1, ma2 to mn2, po1, and po2 may be 1 to 15, 1 to 10, 1 to 8, 1 to 5, 2 to 3, and the like.
  • na1 to nn1 and na2 to nn2 may be 0 to 15, 0 to 10, 0 to 8, 0 to 5, 1 to 6, 2 to 3, and the like.
  • qp1 and qp2 may be 1 to 8, 1 to 5, 2 to 3, and the like.
  • the fluorine-containing ether compound of the present embodiment preferably has a number average molecular weight (Mn) in the range of 500 to 10000, and particularly preferably in the range of 1000 to 5000.
  • Mn number average molecular weight
  • the lubricating layer made of the lubricant containing the fluorine-containing ether compound of the present embodiment has excellent heat resistance.
  • the number average molecular weight of the fluorine-containing ether compound is more preferably 1000 or more. Further, when the number average molecular weight is 10,000 or less, the viscosity of the fluorine-containing ether compound becomes appropriate, and by applying a lubricant containing this, a lubricating layer having a thin film thickness can be easily formed.
  • the number average molecular weight of the fluorine-containing ether compound is preferably 5000 or less because it has a viscosity that is easy to handle when applied to a lubricant.
  • the number average molecular weight (Mn) of the fluorine-containing ether compound was measured by 1 1 H-NMR and 19 F-NMR, specifically by 1 H-NMR and 19 F-NMR by AVANCE III400 manufactured by Bruker Biospin. The value. More specifically, the number of repeating units of the PFPE chain is calculated from the integrated value measured by 19 F-NMR, and the number average molecular weight is obtained.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • the sample is diluted with hexafluorobenzene / d-acetone (4 / 1v / v) solvent and measured. 19
  • the standard for F-NMR chemical shift is -164.7 ppm for hexafluorobenzene
  • the standard for 1 H-NMR chemical shift is 2.2 ppm for acetone.
  • the fluorine-containing ether compound of the present embodiment preferably has a molecular weight dispersion (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) ratio) of 1.3 or less by fractionating the molecular weight by an appropriate method. ..
  • the method for molecular weight fractionation is not particularly limited, and for example, molecular weight fractionation by silica gel column chromatography, gel permeation chromatography (GPC), or the like, molecular weight fractionation by supercritical extraction, or the like. Can be used.
  • the method for producing the fluorine-containing ether compound of the present embodiment is not particularly limited, and can be produced using a conventionally known production method.
  • the fluorine-containing ether compound of the present embodiment can be produced, for example, by using the production method shown below.
  • a two PFPE chains represented by R 3 are the same, R 1 -R 2 - and R 5 -R 4 - If and are the same)
  • a two PFPE chains represented by R 3 are the same in formula (1), R 1 -R 2 - and R 5 -R 4 - and are the same (i.e., R 1 and R 5 and have the same R 2 and a and R 4 to produce the compound that is the same), first, the both ends of the perfluoropolyether chain corresponding to R 3 in the formula (1), respectively a hydroxymethyl group (-CH 2 OH) is arranged Prepare the prepared fluorine-based compound.
  • R in the formula (1) can be prepared using an alcohol having a structure corresponding to the terminal group represented by 1 or R 5, a method of reacting a epibromohydrin.
  • the epoxy compound is added with an alcohol having a structure corresponding to the terminal group represented by R 1 or R 5 in the formula (1) and allyl glycidyl ether. After the reaction, it may be produced by using a method of oxidizing the compound obtained by the addition reaction.
  • the epoxy compound for example, as shown in the following formula (15), an alcohol having a structure corresponding to the terminal group represented by R 1 or R 5 in the formula (1) and glycerin diglycidyl ether are used. It may be produced by using a method of reacting.
  • the epoxy compound may be purchased and used as a commercially available product.
  • an intermediate compound having a group corresponding to R 1- R 2- at one end is reacted with epibromohydrin, and R is attached to one end of the perfluoropolyether chain corresponding to R 3.
  • 1 -R 2 - has a group corresponding to, for producing a first intermediate compound having an epoxy group at the other end.
  • Fluorine-containing ether compound of the present embodiment is a compound represented by the formula (1), glycerol structure is disposed in the center of the chain structure, on both sides, a methylene group (-CH 2 -) via the R
  • the PFPE chain represented by 3 and the methylene group, the divalent linking group having a polar group represented by R 2 and R 4 , and the terminal group represented by R 1 and R 5 are bonded in this order, respectively, and R At least one of the end groups of 1 and R 5 are selected from the group comprising an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, a group containing an aromatic hydrocarbon, an aromatic heterocyclic Is one of them. Therefore, the lubricating layer formed on the protective layer using the lubricant containing the fluorine-containing ether compound of the present embodiment has excellent adhesion to the protective layer even if it is thin, and is resistant to chemical substances. And good wear resistance.
  • the lubricant for a magnetic recording medium of the present embodiment contains a fluorine-containing ether compound represented by the above formula (1).
  • the lubricant of the present embodiment requires a known material used as a material of the lubricant as long as it does not impair the characteristics due to the inclusion of the fluorine-containing ether compound represented by the above formula (1). It can be mixed and used according to the above.
  • the known material used by mixing with the lubricant of the present embodiment preferably has a number average molecular weight of 1000 to 10000.
  • the fluorine-containing ether compound represented by the above formula (1) in the lubricant of the present embodiment contains another material of the fluorine-containing ether compound represented by the above formula (1)
  • the fluorine-containing ether compound represented by the above formula (1) in the lubricant of the present embodiment is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more.
  • the upper limit can be arbitrarily selected, and may be, for example, 99% by mass or less, 95% by mass or less, 90% by mass or less, or 80% by mass or less.
  • the lubricant of the present embodiment contains the fluorine-containing ether compound represented by the above formula (1), the surface of the protective layer can be coated with a high coating rate even if the film thickness is reduced, and excellent chemical substance resistance is achieved. And a lubricating layer having wear resistance can be formed.
  • Magnetic recording medium In the magnetic recording medium of the present embodiment, at least a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially provided on a substrate. In the magnetic recording medium of the present embodiment, one layer or two or more base layers can be provided between the substrate and the magnetic layer, if necessary. Further, at least one of an adhesive layer and a soft magnetic layer can be provided between the base layer and the substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the magnetic recording medium of the present invention.
  • the magnetic recording medium 10 of the present embodiment has an adhesive layer 12, a soft magnetic layer 13, a first base layer 14, a second base layer 15, a magnetic layer 16, and a protective layer 17 on a substrate 11. It has a structure in which the lubricating layer 18 is sequentially provided.
  • substrate for example, a non-magnetic substrate in which a film made of NiP or a NiP alloy is formed on a substrate made of a metal or alloy material such as Al or Al alloy can be used. Further, as the substrate 11, a non-magnetic substrate made of a non-metallic material such as glass, ceramics, silicon, silicon carbide, carbon, or resin may be used, or a NiP or NiP alloy may be used on the substrate made of these non-metallic materials. A non-magnetic substrate on which the film is formed may be used.
  • the glass substrate Since the glass substrate has rigidity and excellent smoothness, it is suitable for increasing the recording density.
  • the glass substrate include an aluminosilicate glass substrate, and a chemically strengthened aluminosilicate glass substrate is particularly suitable.
  • the roughness of the main surface of the substrate 11 is preferably ultra-smooth with Rmax of 6 nm or less and Ra of 0.6 nm or less.
  • the surface roughness Rmax and Ra referred to here are based on the provisions of JIS B0601.
  • the adhesive layer 12 prevents the progress of corrosion of the substrate 11 that occurs when the substrate 11 and the soft magnetic layer 13 provided on the adhesive layer 12 are arranged in contact with each other.
  • the material of the adhesion layer 12 can be appropriately selected from, for example, Cr, Cr alloy, Ti, Ti alloy, CrTi, NiAl, AlRu alloy and the like.
  • the adhesive layer 12 can be formed by, for example, a sputtering method.
  • the soft magnetic layer 13 preferably has a structure in which a first soft magnetic film, an intermediate layer made of a Ru film, and a second soft magnetic film are laminated in this order. That is, the soft magnetic layer 13 has a structure in which the upper and lower soft magnetic films of the intermediate layer are anti-ferro-coupling (AFC) bonded by sandwiching an intermediate layer made of a Ru film between the two soft magnetic films. It is preferable to have it.
  • AFC anti-ferro-coupling
  • Examples of the material of the first soft magnetic film and the second soft magnetic film include CoZrTa alloy and CoFe alloy.
  • the soft magnetic layer 13 can be formed by, for example, a sputtering method.
  • the first base layer 14 is a layer for controlling the orientation and crystal size of the second base layer 15 and the magnetic layer 16 provided on the first base layer 14.
  • Examples of the first base layer 14 include a Cr layer, a Ta layer, a Ru layer, a CrMo alloy layer, a CoW alloy layer, a CrW alloy layer, a CrV alloy layer, a CrTi alloy layer, and the like.
  • the first base layer 14 can be formed by, for example, a sputtering method.
  • the second base layer 15 is a layer that controls the orientation of the magnetic layer 16 so as to be good.
  • the second base layer 15 is preferably a layer made of Ru or a Ru alloy.
  • the second base layer 15 may be a layer composed of one layer or may be composed of a plurality of layers. When the second base layer 15 is composed of a plurality of layers, all the layers may be made of the same material, or at least one layer may be made of a different material.
  • the second base layer 15 can be formed by, for example, a sputtering method.
  • the magnetic layer 16 is made of a magnetic film whose easy-to-magnetize axis is oriented in the direction perpendicular or horizontal to the substrate surface.
  • the magnetic layer 16 is a layer containing Co and Pt, and may be a layer containing an oxide, Cr, B, Cu, Ta, Zr, etc. in order to further improve the SNR characteristics.
  • the oxide contained in the magnetic layer 16 include SiO 2 , SiO, Cr 2 O 3 , CoO, Ta 2 O 3 , TiO 2 and the like.
  • the magnetic layer 16 may be composed of one layer, or may be composed of a plurality of magnetic layers made of materials having different compositions.
  • the first magnetic layer contains Co, Cr, and Pt, and is further oxidized. It is preferable to have a granular structure made of a material containing an object.
  • the oxide contained in the first magnetic layer for example, it is preferable to use an oxide such as Cr, Si, Ta, Al, Ti, Mg, Co. Among these, TiO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2, and the like can be preferably used.
  • the first magnetic layer is preferably made of a composite oxide to which two or more kinds of oxides are added.
  • a composite oxide to which two or more kinds of oxides are added.
  • Cr 2 O 3 -SiO 2, Cr 2 O 3 -TiO 2, the SiO 2 -TiO 2, etc. can be suitably used.
  • the first magnetic layer is at least one selected from the group consisting of B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru and Re, in addition to Co, Cr, Pt and oxide.
  • the same material as the first magnetic layer can be used for the second magnetic layer.
  • the second magnetic layer preferably has a granular structure.
  • the third magnetic layer preferably has a non-granular structure made of a material containing Co, Cr and Pt and not containing oxides.
  • the third magnetic layer is at least one element selected from the group consisting of B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, Re and Mn in addition to Co, Cr and Pt. Can be included.
  • the magnetic layer 16 When the magnetic layer 16 is formed of a plurality of magnetic layers, it is preferable to provide a non-magnetic layer between adjacent magnetic layers.
  • the magnetic layer 16 When the magnetic layer 16 is composed of three layers of a first magnetic layer, a second magnetic layer, and a third magnetic layer, between the first magnetic layer and the second magnetic layer, and between the second magnetic layer and the third magnetic layer. It is preferable to provide a non-magnetic layer between the two.
  • the non-magnetic layers provided between the adjacent magnetic layers of the magnetic layer 16 are, for example, Ru, Ru alloy, CoCr alloy, CoCrX1 alloy (X1 is Pt, Ta, Zr, Re, Ru, Cu, Nb, Ni, Mn, It represents at least one element selected from the group consisting of Ge, Si, O, N, W, Mo, Ti, V, Zr and B) and the like can be preferably used.
  • an alloy material containing an oxide, a metal nitride, or a metal carbide for the non-magnetic layer provided between the adjacent magnetic layers of the magnetic layer 16.
  • the oxide for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Cr 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , TIO 2, and the like can be used.
  • the metal nitride for example, it can be used AlN, Si 3 N 4, TaN , and CrN or the like.
  • the metal carbide for example, TaC, BC, SiC and the like can be used.
  • the non-magnetic layer can be formed by, for example, a sputtering method.
  • the magnetic layer 16 is preferably a magnetic layer for perpendicular magnetic recording in which the axis of easy magnetization is oriented perpendicular to the substrate surface in order to realize a higher recording density.
  • the magnetic layer 16 may be a magnetic layer for in-plane magnetic recording.
  • the magnetic layer 16 may be formed by any conventionally known method such as a vapor deposition method, an ion beam sputtering method, or a magnetron sputtering method.
  • the magnetic layer 16 is usually formed by a sputtering method.
  • the protective layer 17 protects the magnetic layer 16.
  • the protective layer 17 may be composed of one layer or a plurality of layers.
  • a carbon-based protective layer can be preferably used, and an amorphous carbon protective layer is particularly preferable.
  • the protective layer 17 is a carbon-based protective layer, the interaction with polar groups (particularly hydroxyl groups) contained in the fluorine-containing ether compound in the lubricating layer 18 is further enhanced, which is preferable.
  • the adhesive force between the carbon-based protective layer and the lubricating layer 18 is determined by adjusting the hydrogen content and / or nitrogen content in the carbon-based protective layer by using carbon hydride and / or carbon dioxide as the carbon-based protective layer. It is controllable.
  • the hydrogen content in the carbon-based protective layer is preferably 3 atomic% to 20 atomic% as measured by the hydrogen forward scattering method (HFS).
  • the nitrogen content in the carbon-based protective layer is preferably 4 atomic% to 15 atomic% when measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • the carbon-based protective layer is preferably a composition gradient layer in which nitrogen is contained on the lubricating layer 18 side of the protective layer 17 and hydrogen is contained on the magnetic layer 16 side of the protective layer 17, for example. In this case, the adhesive force between the magnetic layer 16 and the lubricating layer 18 and the carbon-based protective layer is further improved.
  • the film thickness of the protective layer 17 is preferably 1 nm to 7 nm. When the film thickness of the protective layer 17 is 1 nm or more, the performance as the protective layer 17 can be sufficiently obtained. When the film thickness of the protective layer 17 is 7 nm or less, it is preferable from the viewpoint of thinning the protective layer 17.
  • a sputtering method using a target material containing carbon a sputtering method using a target material containing carbon, a CVD (chemical vapor deposition) method using a hydrocarbon raw material such as ethylene or toluene, an IBD (ion beam deposition) method, or the like is used. Can be done.
  • a carbon-based protective layer is formed as the protective layer 17, for example, a film can be formed by a DC magnetron sputtering method.
  • a carbon-based protective layer it is preferable to form an amorphous carbon protective layer by a plasma CVD method.
  • the amorphous carbon protective layer formed by the plasma CVD method has a uniform surface and a small roughness.
  • the lubricating layer 18 prevents contamination of the magnetic recording medium 10. Further, the lubricating layer 18 reduces the frictional force of the magnetic head of the magnetic recording / reproducing device sliding on the magnetic recording medium 10 to improve the durability of the magnetic recording medium 10. As shown in FIG. 1, the lubricating layer 18 is formed in contact with the protective layer 17. The lubricating layer 18 is formed by applying the lubricant for a magnetic recording medium of the above-described embodiment on the protective layer 17. Therefore, the lubricating layer 18 contains the above-mentioned fluorine-containing ether compound.
  • the lubricating layer 18 is bonded to the protective layer 17 with a high bonding force, especially when the protective layer 17 arranged under the lubricating layer 18 is a carbon-based protective layer. As a result, even if the thickness of the lubricating layer 18 is thin, it becomes easy to obtain the magnetic recording medium 10 in which the surface of the protective layer 17 is covered with a high coverage, and the surface of the magnetic recording medium 10 can be effectively prevented from being contaminated. ..
  • the average film thickness of the lubricating layer 18 is preferably 0.5 nm (5 ⁇ ) to 2.0 nm (20 ⁇ ), and more preferably 0.5 nm (5 ⁇ ) to 1.2 nm (12 ⁇ ).
  • the average film thickness of the lubricating layer 18 is 0.5 nm or more, the lubricating layer 18 is formed with a uniform film thickness without forming an island shape or a mesh shape. Therefore, the surface of the protective layer 17 can be covered with a high coverage by the lubricating layer 18. Further, by setting the average film thickness of the lubricating layer 18 to 2.0 nm or less, the lubricating layer 18 can be sufficiently thinned, and the floating amount of the magnetic head can be sufficiently reduced.
  • Method of forming a lubricating layer In order to form the lubricating layer 18, for example, a method of preparing a magnetic recording medium in the middle of manufacturing in which each layer up to the protective layer 17 is formed on the substrate 11 and applying a solution for forming a lubricating layer on the protective layer 17 is available. Can be mentioned.
  • the lubricating layer forming solution can be obtained by dispersing and dissolving the lubricant for the magnetic recording medium of the above-described embodiment in a solvent to obtain a viscosity and concentration suitable for the coating method.
  • the solvent used for the solution for forming the lubricating layer include fluorine-based solvents such as Bertrel (registered trademark) XF (trade name, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.).
  • the method for applying the solution for forming the lubricating layer is not particularly limited, and examples thereof include a spin coating method, a spray method, a paper coating method, and a dip method.
  • the dip method for example, the method shown below can be used.
  • the substrate 11 on which each layer up to the protective layer 17 is formed is immersed in the lubricating layer forming solution contained in the dipping tank of the dip coating device.
  • the substrate 11 is pulled up from the immersion tank at a predetermined speed.
  • the lubricating layer forming solution is applied to the surface of the substrate 11 on the protective layer 17.
  • the solution for forming the lubricating layer can be uniformly applied to the surface of the protective layer 17, and the lubricating layer 18 can be formed on the protective layer 17 with a uniform film thickness.
  • the heat treatment temperature is preferably 100 ° C. to 180 ° C., more preferably 100 ° C. to 160 ° C.
  • the heat treatment time can be appropriately adjusted according to the heat treatment temperature, and is preferably 10 minutes to 120 minutes.
  • the lubricating layer 18 before or after the heat treatment may be subjected to a treatment of irradiating the lubricating layer 18 with ultraviolet rays (UV).
  • UV ultraviolet rays
  • the magnetic recording medium 10 of the present embodiment at least a magnetic layer 16, a protective layer 17, and a lubricating layer 18 are sequentially provided on a substrate 11.
  • a lubricating layer 18 containing the above-mentioned fluorine-containing ether compound is formed in contact with the protective layer 17.
  • the lubricating layer 18 has excellent adhesion even if the film thickness is thin, and has good chemical substance resistance and abrasion resistance. Therefore, the magnetic recording medium 10 of the present embodiment is excellent in reliability, particularly suppression of silicon contamination and durability.
  • the magnetic recording medium 10 of the present embodiment has a low magnetic head levitation amount (for example, 10 nm or less), and operates stably for a long period of time even in a harsh environment due to diversification of applications. Therefore, the magnetic recording medium 10 of the present embodiment is particularly suitable as a magnetic disk mounted on a LUL (Load Unload) type magnetic disk device.
  • LUL Load Unload
  • Example 1 The compound represented by the above formula (A) was obtained by the method shown below. In a nitrogen gas atmosphere, in a 100 mL eggplant flask, HOCH 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 O) m (CF 2 O) n CF 2 CH 2 OH (m indicating the average degree of polymerization in the formula is 4.5. 20 g of the compound represented by the average degree of polymerization (n is 4.5) (number average molecular weight 1000, molecular weight distribution 1.1) and 2.28 g of allyl glycidyl ether represented by the above formula (6a). , T-Butanol (20 mL) was charged and stirred at room temperature until uniform to prepare a mixture. To this mixture was added 0.90 g of potassium tert-butoxide, and the mixture was reacted by stirring at 70 ° C. for 16 hours.
  • the reaction product obtained after the reaction was cooled to 25 ° C., transferred to a separatory funnel containing 100 mL of water, and extracted 3 times with 100 mL of ethyl acetate.
  • the organic layer was washed with water and dehydrated with anhydrous sodium sulfate. After the desiccant was filtered off, the filtrate was concentrated, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 8.84 g of the compound represented by the following formula (16) as an intermediate.
  • reaction solution obtained after the reaction was returned to room temperature, 5 g of a 10% hydrogen chloride / methanol solution (hydrogen chloride-methanol reagent (5-10%) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. Then, the reaction solution was gradually transferred to a separatory funnel containing 100 mL of saline solution, and extracted twice with 200 mL of ethyl acetate. The organic layer was washed with 100 mL of saline solution, 100 mL of saturated sodium bicarbonate solution, and 100 mL of saline solution in this order, and dehydrated with anhydrous sodium sulfate.
  • a 10% hydrogen chloride / methanol solution hydrogen chloride-methanol reagent (5-10%) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 2 The compound represented by the above formula (B) was obtained by the method shown below. By reacting the compound represented by the above formula (16) with epibromohydrin, a compound represented by the following formula (17) was obtained as an intermediate.
  • THP represents a tetrahydropyranyl group.
  • the compound represented by the formula (6ba) was synthesized by the method shown below.
  • the secondary hydroxyl group of the glycerin diallyl ether was protected with dihydropyran, and the double bond was oxidized to obtain an epoxy compound having an allyl group represented by the formula (6ba).
  • reaction product obtained after the reaction was cooled to 25 ° C., transferred to a separatory funnel containing 100 mL of water, and extracted 3 times with 100 mL of ethyl acetate.
  • the organic layer was washed with water and dehydrated with anhydrous sodium sulfate. After the desiccant was filtered off, the filtrate was concentrated, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 16.5 g of the compound represented by the following formula (18) as an intermediate.
  • reaction solution obtained after the reaction was returned to room temperature, 20 g of a 10% hydrogen chloride / methanol solution (hydrogen chloride-methanol reagent (5-10%) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours.
  • the reaction solution was gradually transferred to a separatory funnel containing 100 mL of saline solution, and extracted twice with 200 mL of ethyl acetate.
  • the organic layer was washed with 100 mL of saline solution, 100 mL of saturated sodium bicarbonate solution, and 100 mL of saline solution in this order, and dehydrated with anhydrous sodium sulfate.
  • Example 3 The compound represented by the above formula (C) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 2 was carried out except that the compound represented by the following formula (6ca) was used instead of the compound represented by the formula (6ba). 8.5 g of mc1, mc2, nc1 and nc2 showing the degree of polymerization was 4.5) was obtained.
  • THP represents a tetrahydropyranyl group.
  • the compound represented by the formula (6ca) was synthesized by protecting the secondary hydroxyl group of glycerin diglycidyl ether with dihydropyran and then performing a monoaddition reaction with allyl alcohol.
  • Example 4 The compound represented by the above formula (D) was obtained by the method shown below. The same procedure as in Example 2 was carried out except that epibromohydrin was used instead of the compound represented by the formula (17), and the compound (D) (in the formula (D), md1 showing the average degree of polymerization, md2, nd1 and nd2 are 4.5), and 5.8 g thereof was obtained.
  • Example 5 The compound represented by the above formula (E) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound represented by the following formula (7b-2a) was used instead of the compound represented by the formula (6a). 6.1 g of me1, me2, ne1 and ne2, which indicate the average degree of polymerization, was obtained.
  • THP represents a tetrahydropyranyl group.
  • the compound represented by the formula (7b-2a) was synthesized by the method shown below. By adding two molecules of 3-buten-1-ol to epibromohydrin, a compound having two butenyl groups and a hydroxyl group was synthesized. Then, the secondary hydroxyl group of the synthesized compound having two butenyl groups and a hydroxyl group is protected with dihydropyran, and the butenyl group is monooxidized to obtain the butenyl group represented by the formula (7b-2a). The epoxy compound to have was obtained.
  • Example 6 The compound represented by the above formula (F) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound represented by the following formula (8ba) was used instead of the compound represented by the formula (6a), and the compound (F) (in the formula (F), average polymerization) was carried out. 5.9 g of mf1, mf2, nf1 and nf2 indicating the degree is 4.5) was obtained.
  • THP represents a tetrahydropyranyl group.
  • the compound represented by the formula (8ba) was synthesized by the method shown below. 4-Pentene-1-ol and epibromohydrin were reacted one molecule at a time to synthesize a compound, and the obtained compound was hydrolyzed. The primary hydroxyl group of the obtained hydrolyzate was protected with a t-butyldimethylsilyl group, and the secondary hydroxyl group was protected with a tetrahydropyranyl group using dihydropyran. The t-butyldimethylsilyl group was deprotected from the obtained compound, and the generated primary hydroxyl group was reacted with epibromohydrin to obtain an epoxy compound having a pentenyl group represented by the formula (8ba).
  • Example 7 The compound represented by the above formula (G) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound represented by the following formula (9ba) was used instead of the compound represented by the formula (6a), and the compound (G) (in the formula (G), average polymerization) was carried out. 5.5 g of mg1, mg2, ng1 and ng2 indicating the degree was obtained.
  • THP represents a tetrahydropyranyl group.
  • the compound represented by the formula (9ba) was synthesized by the method shown below.
  • a compound was synthesized by reacting 2-propyne-1-ol with epibromohydrin one molecule at a time, and the obtained compound was hydrolyzed.
  • the primary hydroxyl group of the obtained hydrolyzate was protected with a t-butyldimethylsilyl group, and the secondary hydroxyl group was protected with a tetrahydropyranyl group using dihydropyran.
  • the t-butyldimethylsilyl group was deprotected from the obtained compound, and the generated primary hydroxyl group was reacted with epibromohydrin to obtain an epoxy compound having a propargyl group represented by the formula (9ba).
  • Example 8 The compound represented by the above formula (H) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound represented by the formula (10a) was used instead of the compound represented by the formula (6a), and the compound (H) (in the formula (H), the average degree of polymerization) was carried out. Mh1, mh2, nh1 and nh2 indicating the above are 4.5.) was obtained in 6.2 g.
  • the compound represented by the formula (10a) was synthesized by reacting 2-thiophene ethanol with epibromohydrin.
  • Example 9 The compound represented by the above formula (I) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound represented by the formula (11a) was used instead of the compound represented by the formula (6a), and the compound (I) (in the formula (I), the average degree of polymerization) was carried out. , Mi1, mi2, ni1 and ni2 are 4.5.) was obtained in 6.3 g.
  • the compound represented by the formula (11a) was synthesized by reacting 1-methylpyrazole-5-methanol with epibromohydrin.
  • Example 10 The compound represented by the above formula (J) was obtained by the method shown below. The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound represented by the formula (12a) was used instead of the compound represented by the formula (6a), and the compound (J) (in the formula (J), the average degree of polymerization) was carried out. Mj1, mj2, nj1 and nj2 indicating the above are 4.5.) was obtained in 6.3 g.
  • the compound represented by the formula (12a) was synthesized by reacting methylthiazole ethanol with epibromohydrin.
  • Example 11 The compound represented by the above formula (K) was obtained by the method shown below. An intermediate synthesized in the same manner as the compound represented by the formula (17) by using the compound represented by the formula (18) instead of the compound represented by the formula (16) is obtained from the compound represented by the formula (17). An intermediate synthesized in the same manner as the compound represented by the formula (18) using the compound represented by the formula (7b-2a) instead of the compound represented by the formula (6ba) was used instead.
  • Example 2 The same operation as in Example 2 was carried out except that the compound was used in place of the compound represented by the formula (18), and the compound (K) (in the formula (K), mk1, mk2, nk1, nk2 showing the average degree of polymerization) Is 4.5.) was obtained in an amount of 5.8 g.
  • Example 12 The compound represented by the above formula (L) was obtained by the method shown below. An intermediate synthesized in the same manner as the compound represented by the formula (17) by using the compound represented by the formula (18) instead of the compound represented by the formula (16) is obtained from the compound represented by the formula (17). An intermediate synthesized in the same manner as the compound represented by the formula (18), using the compound represented by the following formula (19) instead of the compound represented by the formula (6ba), was used instead.
  • Example 2 The same operation as in Example 2 was carried out except that the compound was used in place of the compound represented by (18), and in the compound (L) (formula (L), ml1, ml2, nl1 and nl2 indicating the average degree of polymerization were 4 .) was obtained in an amount of 6.1 g.
  • the compound represented by the formula (19) was synthesized by adding epibromohydrin to phenol.
  • Example 13 The compound represented by the above formula (M) was obtained by the method shown below. An intermediate synthesized in the same manner as the compound represented by the formula (17) by using the compound represented by the formula (18) instead of the compound represented by the formula (16) is obtained from the compound represented by the formula (17). An intermediate synthesized in the same manner as the compound represented by the formula (18), using the compound represented by the formula (10a) instead of the compound represented by the formula (6ba), was used instead. The same operation as in Example 2 was carried out except that the compound was used in place of the compound represented by 18), and in the compound (M) (formula (M), mm1, mm2, nm1 and nm2 indicating the average degree of polymerization were 4. 5) was obtained in 7.1 g.
  • Example 14 The compound represented by the above formula (N) was obtained by the method shown below. The same operation as that for the compound represented by the formula (16) in Example 1 was carried out except that the compound represented by the formula (19) was used instead of the compound represented by the formula (6a), and the following formula was used as an intermediate. The compound shown in (20) was obtained.
  • Example 15 The compound represented by the above formula (D) was obtained by the method shown below. HOCH 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 O) m (CF 2 O) n CF 2 CH 2 OH of Example 1 (m indicating the average degree of polymerization in the formula is 4.5, which indicates the average degree of polymerization.
  • Example 16 The compound represented by the above formula (O) was obtained by the method shown below. HOCH 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 O) m (CF 2 O) n CF 2 CH 2 OH of Example 1 (m indicating the average degree of polymerization in the formula is 4.5, which indicates the average degree of polymerization.
  • Example 17 The compound represented by the above formula (P) was obtained by the method shown below. HOCH 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 O) m (CF 2 O) n CF 2 CH 2 OH of Example 1 (m indicating the average degree of polymerization in the formula is 4.5, which indicates the average degree of polymerization.
  • a solution for forming a lubricating layer was prepared using the compounds obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 by the methods shown below. Then, using the obtained lubricating layer forming solution, a lubricating layer of a magnetic recording medium was formed by the method shown below to obtain magnetic recording media of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10.
  • Magnetic recording medium A magnetic recording medium was prepared in which an adhesive layer, a soft magnetic layer, a first base layer, a second base layer, a magnetic layer, and a protective layer were sequentially provided on a substrate having a diameter of 65 mm.
  • the protective layer was made of carbon.
  • the solutions for forming a lubricating layer of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 were applied by a dip method on the protective layer of the magnetic recording medium on which each layer up to the protective layer was formed. The dipping method was performed under the conditions of a dipping speed of 10 mm / sec, a dipping time of 30 sec, and a pulling speed of 1.2 mm / sec.
  • a magnetic recording medium coated with a solution for forming a lubricating layer is placed in a constant temperature bath, and a heat treatment for improving the adhesion between the protective layer and the lubricating layer is performed at the constant temperature bath temperature (heat treatment temperature) shown in Tables 2 and 3.
  • a heat treatment temperature shown in Tables 2 and 3.
  • the film thickness of the lubricating layer contained in the magnetic recording media of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 thus obtained was measured by using FT-IR (trade name: Nicolet iS50, manufactured by Thermo Fisher Scientific). It was measured. The results are shown in Tables 2 and 3.
  • the number average molecular weights (Mn) of the compounds of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 are shown in Tables 2 and 3.
  • the magnetic recording medium on which the lubricating layer was formed was washed by immersing it in Bertrel XF, which is a solvent, for 10 minutes and pulling it up.
  • the speed of immersing the magnetic recording medium in the solvent was 10 mm / sec, and the speed of pulling up was 1.2 mm / sec.
  • the film thickness of the lubricating layer was measured by the same method as the measurement of the film thickness of the lubricating layer performed before cleaning.
  • the film thickness of the lubricating layer before cleaning is A
  • the film thickness of the lubricating layer after cleaning is B
  • lubrication is performed from the ratio of A to B ((B / A) ⁇ 100 (%)).
  • the binding rate (bond rate) of the agent was calculated. The results are shown in Tables 2 and 3.
  • the magnetic recording media of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 were subjected to the following wear resistance test and chemical substance resistance test.
  • Wear resistance test Using a pin-on-disk type friction and wear tester, an alumina ball with a diameter of 2 mm as a contact is slid on the lubricating layer of the magnetic recording medium at a load of 40 gf and a sliding speed of 0.25 m / sec. The coefficient of friction on the surface of the surface was measured. Then, the sliding time until the friction coefficient on the surface of the lubricating layer suddenly increased was measured. The sliding time until the friction coefficient suddenly increased was measured four times for the lubricating layer of each magnetic recording medium, and the average value (time) was used as an index of the wear resistance of the lubricating coating film.
  • the time until the coefficient of friction increases sharply can be used as an index of the wear resistance of the lubricating layer for the following reasons. This is because the lubricating layer of the magnetic recording medium wears more and more due to the use of the magnetic recording medium, and when the lubricating layer disappears due to the wear, the contactor and the protective layer come into direct contact with each other and the friction coefficient increases sharply. is there. The time until the coefficient of friction increases sharply is considered to correlate with the friction test.
  • the magnetic recording medium to be evaluated was held in a high temperature environment at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 0% for 240 hours in the presence of a siloxane-based Si rubber.
  • the amount of Si adsorbed on the surface of the magnetic recording medium was analyzed and measured using secondary ion mass spectrometry (SIMS), and the degree of contamination by Si ions was evaluated as the amount of Si adsorbed.
  • the Si adsorption amount was evaluated using the numerical value when the result of Comparative Example 1 was 1.00. The results are shown in Tables 2 and 3.
  • Si adsorption amount is 0.90 or more and less than 1.00 ⁇ (possible): Time until the coefficient of friction increases rapidly is 450 sec or more and less than 650 sec, and Si adsorption amount is 1.00 or more and less than 1.40 ⁇ (impossible) : It takes less than 450 seconds for the coefficient of friction to increase rapidly, and the amount of Si adsorbed is 1.40 or more.
  • the glycerin structure is arranged in the center of the chain structure, and the perfluoropolyether chain and the terminal group having two hydroxyl groups are bonded in this order on both sides thereof to form a chain.
  • the bond ratio was 80%, which was higher than that in Examples 1 to 17.
  • the adhesiveness was too strong, so that the lubricity of the lubricating layer was impaired, and the result of the abrasion resistance test was " ⁇ (possible)".
  • An alkyl chain having two hydroxyl groups is arranged in the center of the chain structure, and a perfluoropolyether chain and a terminal group having two hydroxyl groups are bonded in this order on both sides of the alkyl chain, and both ends of the chain structure are bonded.
  • the bond ratio was 80%, which was higher than that in Examples 1 to 17.
  • the adhesiveness was too strong, so that the lubricity of the lubricating layer was impaired, the result of the abrasion resistance test was " ⁇ (possible)", and the amount of Si adsorbed was large.
  • Comparative Example 6 in which the adhesion of the same compound as in Comparative Example 5 was weakened by lowering the heat treatment temperature (constant temperature bath temperature), the result of the abrasion resistance test was “ ⁇ (possible)” and Si adsorption. The amount was large. It is presumed that this is because the fluorine-containing ether compound contains 6 hydroxyl groups, so that the bond rate is not sufficiently lowered even if the heat treatment temperature (constant temperature bath temperature) is lowered, and is as high as 75%.
  • the lubricant for a magnetic recording medium containing the fluorine-containing ether compound of the present invention it is possible to form a lubricating layer having excellent adhesion even if the thickness is thin and having good chemical substance resistance and abrasion resistance.

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Abstract

下記式で表される含フッ素エーテル化合物とする。R1-R2-CH2-R3-CH2-OCH2CH(OH)CH2O-CH2-R3-CH2-R4-R5(式中、R3は、パーフルオロポリエーテル鎖;R2およびR4は、極性基を有する2価の連結基;R1およびR5は、R2またはR4の有する酸素原子に結合された末端基;R1およびR5のうち少なくとも一方は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。)

Description

含フッ素エーテル化合物、磁気記録媒体用潤滑剤および磁気記録媒体
 本発明は、含フッ素エーテル化合物、磁気記録媒体用潤滑剤および磁気記録媒体に関する。
 本願は、2019年12月23日に、日本に出願された特願2019-232040号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 磁気記録再生装置の記録密度を向上させるために、高記録密度に適した磁気記録媒体の開発が進められている。
 従来、磁気記録媒体として、基板上に記録層を形成し、記録層上にカーボン等の保護層を形成したものがある。保護層は、記録層に記録された情報を保護するとともに、磁気ヘッドの摺動性を高める。しかし、記録層上に保護層を設けただけでは、磁気記録媒体の耐久性は十分に得られない。このため、一般に、保護層の表面に潤滑剤を塗布して潤滑層を形成している。
 磁気記録媒体の潤滑層を形成する際に用いられる潤滑剤としては、例えば、CFを含む繰り返し構造を有するフッ素系のポリマーの末端に、水酸基、アミノ基などの極性基を有する化合物を含有するものが提案されている。
 例えば、特許文献1および特許文献2には、分子の中央部に存在する水酸基を有する脂肪族炭化水素鎖の両側に、パーフルオロポリエーテルがそれぞれ結合している化合物が開示されている。
 特許文献3には、パーフルオロポリエーテル鎖の両端に、極性基を有する2価の連結基を介して、芳香環を有する末端基が結合している含フッ素エーテル化合物が開示されている。
 特許文献4には、パーフルオロポリエーテル鎖の両末端に、極性基を有する2価の連結基を介して、アルケニル基またはアルキニル基が結合している含フッ素エーテル化合物が開示されている。
 特許文献5には、パーフルオロポリエーテル鎖の両末端に、極性基を有する2価の連結基を介して複素環を有する基が結合している含フッ素エーテル化合物が開示されている。
米国特許第9805755号明細書 国際公開第2016/084781号 特開2010-143855号公報 国際公開第2018/139058号 国際公開第2018/139174号
 磁気記録再生装置においては、より一層、磁気ヘッドの浮上量を小さくすることが要求されている。このため、磁気記録媒体における潤滑層の厚みを、より薄くすることが求められている。
 しかし、一般的に潤滑層の厚みを薄くすると、潤滑層の密着性が低下して、磁気記録媒体の化学物質耐性および耐摩耗性が低下する傾向がある。
 本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、厚みが薄くても優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成でき、磁気記録媒体用潤滑剤の材料として好適に用いることができる含フッ素エーテル化合物を提供することを課題とする。
 また、本発明は、本発明の含フッ素エーテル化合物を含み、優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成できる磁気記録媒体用潤滑剤を提供することを課題とする。
 また、本発明は、本発明の含フッ素エーテル化合物を含む潤滑層が設けられ、優れた信頼性および耐久性を有する磁気記録媒体を提供することを課題とする。
 本発明は以下の第一の態様を含む。
[1] 下記式(1)で表されることを特徴とする含フッ素エーテル化合物。
 R-R-CH-R-CH-OCHCH(OH)CHO-CH-R-CH-R-R    (1)
(式(1)中、Rは、パーフルオロポリエーテル鎖である;RおよびRは、極性基を有する2価の連結基であり、同じであっても異なっていても良い;RおよびRは、RまたはRの有する酸素原子に結合された末端基であり、同じであっても異なっていても良い;RおよびRのうち少なくとも一方は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。)
 本発明の第一の態様の化合物は、以下の[2]~[15]に述べる特徴を好ましく含む。これらの特徴は2つ以上を組み合わせることも好ましい。
[2] 前記式(1)におけるRおよびRは、それぞれ炭素原子数2~5のアルケニル基または炭素原子数3~5のアルキニル基である[1]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[3] 前記式(1)におけるRおよびRは、それぞれアリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基、プロパルギル基から選ばれるいずれかである[1]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[4] 前記式(1)におけるRおよびRが、芳香族複素環を含む基である[1]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[5] 前記式(1)におけるRおよびRは、それぞれチオフェン環を含む基、チアゾール環を含む基、ピラゾール環を含む基から選ばれるいずれかである[1]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[6] 前記極性基が水酸基である[1]~[5]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
[7] 前記式(1)におけるRに含まれる水酸基と、Rに含まれる水酸基との合計数が2~5である[6]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[8] 前記式(1)におけるRおよびRが、下記式(2)で表される連結基を1~3個含む[1]~[7]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
-CHCH(OH)CH- (2)
[9] 前記式(1)におけるRおよびRが、下記式(2-1)で表される連結基である[8]に記載の含フッ素エーテル化合物。
-O-X-(YX)-Y- (2-1)
(式(2-1)中のaは0~2の整数を表す;Xは式(2)である;Yは-O-、-CH-、-CHO-、-OCH-から選ばれるいずれかを表す;Yは-O-または-CHO-を表す。)
[10] 前記式(2-1)におけるYおよびYが-O-である[9]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[11] 前記式(1)におけるRが、下記式(3)~(5)で表されるパーフルオロポリエーテル鎖から選ばれるいずれか1種である[1]~[10]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
-CF-(OCFCFb-(OCFc-OCF- (3)
(式(3)中、bおよびcは平均重合度を示し、bは1~20を表し、cは0~20を表す。)
-CFCF-(OCFCFCFd-OCFCF- (4)
(式(4)中、dは平均重合度を示し、1~20を表す。)
-CFCFCF-(OCFCFCFCFe-OCFCFCF- (5)
(式(5)中、eは平均重合度を示し、1~10を表す。)
[12] 前記式(1)において、RとRが同じである[1]~[11]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
[13] 前記式(1)におけるRおよびRの両方が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかであって、RとRとが異なり、RおよびRのうち少なくとも一方が、アリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基から選ばれるいずれかである[1]に記載の含フッ素エーテル化合物。
[14] 下記式(A)~(P)で表されるいずれかの化合物である[1]に記載の含フッ素エーテル化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

(式(A)中、ma1、ma2、na1、na2は平均重合度を示し、ma1、ma2は1~20を表し、na1、na2は0~20を表す。)
(式(B)中、mb1、mb2、nb1、nb2は平均重合度を示し、mb1、mb2は1~20を表し、nb1、nb2は0~20を表す。)
(式(C)中、mc1、mc2、nc1、nc2は平均重合度を示し、mc1、mc2は1~20を表し、nc1、nc2は0~20を表す。)
(式(D)中、md1、md2、nd1、nd2は平均重合度を示し、md1、md2は1~20を表し、nd1、nd2は0~20を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

(式(E)中、me1、me2、ne1、ne2は平均重合度を示し、me1、me2は1~20を表し、ne1、ne2は0~20を表す。)
(式(F)中、mf1、mf2、nf1、nf2は平均重合度を示し、mf1、mf2は1~20を表し、nf1、nf2は0~20を表す。)
(式(G)中、mg1、mg2、ng1、ng2は平均重合度を示し、mg1、mg2は1~20を表し、ng1、ng2は0~20を表す。)
(式(H)中、mh1、mh2、nh1、nh2は平均重合度を示し、mh1、mh2は1~20を表し、nh1、nh2は0~20を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

(式(I)中、mi1、mi2、ni1、ni2は平均重合度を示し、mi1、mi2は1~20を表し、ni1、ni2は0~20を表す。)
(式(J)中、mj1、mj2、nj1、nj2は平均重合度を示し、mj1、mj2は1~20を表し、nj1、nj2は0~20を表す。)
(式(K)中、mk1、mk2、nk1、nk2は平均重合度を示し、mk1、mk2は1~20を表し、nk1、nk2は0~20を表す。)
(式(L)中、ml1、ml2、nl1、nl2は平均重合度を示し、ml1、ml2は1~20を表し、nl1、nl2は0~20を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

(式(M)中、mm1、mm2、nm1、nm2は平均重合度を示し、mm1、mm2は1~20を表し、nm1、nm2は0~20を表す。)
(式(N)中、mn1、mn2、nn1、nn2は平均重合度を示し、mn1、mn2は1~20を表し、nn1、nn2は0~20を表す。)
(式(O)中、po1、po2は、平均重合度を示し、それぞれ1~20を表す。)
(式(P)中、qp1、qp2は、平均重合度を示し、それぞれ1~10を表す。)
[15] 数平均分子量が500~10000の範囲内である[1]~[14]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
 本発明の第二の態様は、以下の潤滑剤である。
[16] [1]~[15]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体用潤滑剤。
 本発明の第三の態様は、以下の磁気記録媒体である。
[17] 基板上に、少なくとも磁性層と、保護層と、潤滑層とが順次設けられた磁気記録媒体であって、
 前記潤滑層が、[1]~[15]のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
 上記磁気記録媒体は、以下に述べる特徴を好ましく含む。
[18] 前記潤滑層の平均膜厚が、0.5nm~2.0nmである[17]に記載の磁気記録媒体。
 本発明の含フッ素エーテル化合物は、上記式(1)で表される化合物であり、磁気記録媒体用潤滑剤の材料として好適である。
 本発明の磁気記録媒体用潤滑剤は、本発明の含フッ素エーテル化合物を含むため、厚みが薄くても優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成できる。
 本発明の磁気記録媒体は、本発明の含フッ素エーテル化合物を含むことにより、優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層が設けられているため、優れた信頼性および耐久性を有する。
本発明の磁気記録媒体の好ましい一実施形態を示した概略断面図である。
 以下、本発明の含フッ素エーテル化合物、潤滑剤および磁気記録媒体の好ましい例について詳細に説明する。
 なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。本発明は、例えば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、数、種類、組成、位置、量、比率、材料、構成などについて、付加、省略、置換、変更などが可能である。
 従来、保護層の表面に塗布される磁気記録媒体用潤滑剤(以下、「潤滑剤」と略記する場合がある。)の材料として、鎖状構造の末端に水酸基などの極性基を有する含フッ素エーテル化合物が、好ましく用いられている。含フッ素エーテル化合物中の極性基は、保護層上の活性点と結合して、潤滑層の保護層に対する付着性(密着性)を向上させる。このことから、潤滑剤の材料として、鎖状構造の末端だけでなく、鎖状構造中にも極性基を有する含フッ素エーテル化合物が、特に好ましく用いられている。
 しかしながら、従来の潤滑剤を用いて保護層上に厚みの薄い潤滑層を形成した場合、以下に示すように、優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を実現することは困難であった。
 すなわち、潤滑剤の保護層に対する付着性(潤滑層の密着性)が不足していると、保護層上に塗布された潤滑剤の状態が嵩高いものとなる。このため、保護層に対する潤滑層の被覆状態が不均一になりやすい。潤滑層の被覆状態が不均一であると、潤滑層の化学物質耐性および耐摩耗性が不十分となる。したがって、潤滑層の密着性が不十分である場合、膜厚を厚くして、保護層に対する潤滑層の被覆状態を均一にしないと、十分な化学物質耐性および耐摩耗性が得られない。
 保護層に対する潤滑剤の付着性(潤滑層の密着性)を向上させる方法としては、潤滑剤の材料として、鎖状構造の最末端の炭素原子と、最末端の炭素原子に結合した炭素原子と、それ以外の鎖状構造中の炭素原子とに、それぞれ極性基が結合している含フッ素エーテル化合物を用いることが考えられる。
 しかし、このような含フッ素エーテル化合物を用いて形成した潤滑層では、保護層との密着性が強すぎることにより潤滑性が損なわれ、耐摩耗性が不足する場合があった。
 潤滑剤の保護層に対する密着性は、例えば、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤を保護層上に塗布した後に必要に応じて行われる熱処理において、熱処理温度を変化させることによって調整できる。具体的には、潤滑剤の保護層に対する密着性は、上記熱処理温度を高くすると強くなり、上記熱処理温度を低くすると弱くなる。
 したがって、潤滑剤の保護層に対する密着性が強すぎる場合には、上記熱処理温度を低くする方法などを用いて潤滑層と保護層との密着性を弱め、潤滑層と保護層との密着性を適正な強さにすることで、潤滑層の耐摩耗性を改善できる。
 しかしながら、鎖状構造の最末端の炭素原子と、最末端の炭素原子に結合した炭素原子と、それ以外の鎖状構造中の炭素原子とに、それぞれ極性基が結合している含フッ素エーテル化合物を用いて形成した潤滑層において、上記の方法などを用いて保護層との密着性を弱くすると、潤滑層の化学物質耐性が悪化する。これは、含フッ素エーテル化合物中の極性基のうち、保護層上の活性点との結合に関与しない極性基の割合が多くなるためであると推定される。すなわち、保護層上の活性点との結合に関与していない含フッ素エーテル化合物中の極性基が、汚染物質を生成させる環境物質を潤滑層に誘引し、潤滑層の化学物質耐性を悪化させるものと推定される。
 そこで、本発明者は、含フッ素エーテル化合物に含まれる極性基と、保護層上の活性点との結合に着目し、保護層上の活性点との結合に関与しない極性基が生じにくく、保護層に対する被覆状態が均一で良好な密着性を有し、化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成できる含フッ素エーテル化合物を実現すべく、鋭意検討を重ねた。
 その結果、鎖状構造の中央にグリセリン構造を配置し、その両側に、メチレン基(-CH-)を介してパーフルオロポリエーテル鎖と、メチレン基と、極性基を有する2価の連結基と、末端基とがこの順にそれぞれ結合され、少なくとも一方の末端基が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである含フッ素エーテル化合物とすればよいことを見出した。
 このような含フッ素エーテル化合物では、少なくとも一方の末端基に不飽和結合が含まれる。少なくとも一方の末端基に含まれる不飽和結合のπ結合は、保護膜と相互作用を形成して吸着する。このことにより、グリセリン構造の有する水酸基、および2価の連結基の有する極性基と、保護膜との相互作用が促進される。そして、グリセリン構造の有する水酸基、および2価の連結基の有する極性基と、保護層上に多数存在する官能基(活性点)とが結合する。その結果、上記含フッ素エーテル化合物では、保護層に対して良好な密着性を有する潤滑層を形成できるものと推定される。
 しかも、このような含フッ素エーテル化合物では、少なくとも一方の末端基が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。このため、鎖状構造の最末端の炭素原子と、最末端の炭素原子に結合した炭素原子と、それ以外の鎖状構造中の炭素原子とに、それぞれ極性基が結合している含フッ素エーテル化合物と比較して、保護層との相互作用(親和性)が弱い。したがって、上記含フッ素エーテル化合物からなる潤滑層は、保護層との密着性が強すぎることによる耐摩耗性の不足が生じにくい。
 また、上記の含フッ素エーテル化合物では、鎖状構造の中央に配置されたグリセリン構造と、2つの2価の連結基との間に、それぞれパーフルオロポリエーテル鎖が配置されている。このため、グリセリン構造の有する水酸基(-OH)と、2価の連結基の有する極性基との距離が適正である。しかも、少なくとも一方の末端基が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。これらのことから、グリセリン構造の有する水酸基、および2価の連結基の有する極性基は、保護層上の活性点との結合を、隣接する極性基によって阻害されにくい。したがって、グリセリン構造の有する水酸基、および2価の連結基の有する極性基は、いずれも保護層上の活性点との結合に関与しやすく、保護層上の活性点との結合に関与しない極性基となりにくい。よって、上記含フッ素エーテル化合物では、保護層上の活性点との結合に関与しない極性基の数を抑制でき、化学物質耐性の悪化およびピックアップの発生を抑制できる。
 また、上記の含フッ素エーテル化合物では、グリセリン構造の有する水酸基と、2価の連結基の有する極性基との距離が適正であるため、グリセリン構造の有する水酸基が、2価の連結基の有する極性基と凝集しにくい。しかも、各パーフルオロポリエーテル鎖の両端部がそれぞれ、グリセリン構造の有する水酸基と、2価の連結基の有する極性基とによって保護層に密着される。このため、保護層上に塗布された含フッ素エーテル化合物の状態が嵩高いものとなりにくく、含フッ素エーテル化合物が保護層上に濡れ広がりやすく、均一な被覆状態を有する潤滑層が得られやすい。よって、上記の含フッ素エーテル化合物は、化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成できる。
 さらに、本発明者は、上記の含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤を用いることにより、厚みが薄くても優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成できることを確認し、本発明を想到した。
 以下、本発明の含フッ素エーテル化合物、磁気記録媒体用潤滑剤および磁気記録媒体の好ましい例について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。
[含フッ素エーテル化合物]
 本実施形態の含フッ素エーテル化合物は、下記式(1)で表される。
 R-R-CH-R-CH-OCHCH(OH)CHO-CH-R-CH-R-R    (1)
(式(1)中、Rは、パーフルオロポリエーテル鎖である;RおよびRは、極性基を有する2価の連結基であり、同じであっても異なっていても良い;RおよびRは、RまたはRの有する酸素原子に結合された末端基であり、同じであっても異なっていても良い;RおよびRのうち少なくとも一方は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。)
 本実施形態の含フッ素エーテル化合物は、式(1)で示されるように、鎖状構造の中央にグリセリン構造が配置され、その両側に、メチレン基(-CH-)を介してRで示されるパーフルオロポリエーテル鎖(以下「PFPE鎖」と略記する場合がある。)と、メチレン基と、RおよびRで示される極性基を有する2価の連結基と、RおよびRで示される末端基とがこの順にそれぞれ結合された構造を有する。式(1)において、RおよびRのうち少なくとも一方の末端基は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。
(グリセリン構造)
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、鎖状構造の中央に配置されたグリセリン構造(-OCHCH(OH)CHO-)の水酸基(-OH)は、含フッ素エーテル化合物と保護層とを密着させ、厚みの薄い潤滑層を十分な被覆率で形成する。
 また、グリセリン構造の両端部に配置された酸素原子は、その両側に配置されるメチレン基(-CH-)とエーテル結合(-O-)を形成する。この2つのエーテル結合は、式(1)で表される含フッ素エーテル化合物に適度な柔軟性を付与し、グリセリン構造の有する水酸基と保護層との親和性を増大させる。
(Rで示されるPFPE鎖)
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、Rで示されるPFPE鎖は、本実施形態の含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤を保護層上に塗布して潤滑層を形成した場合に、保護層の表面を被覆するとともに、潤滑層に潤滑性を付与して磁気ヘッドと保護層との摩擦力を低減させる。PFPE鎖は、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤に求められる性能等に応じて適宜選択される。
 PFPE鎖としては、パーフルオロアルキレンオキシドの重合体または共重合体からなるものなどが挙げられる。パーフルオロアルキレンオキシドとしては、例えば、パーフルオロメチレンオキシド、パーフルオロエチレンオキシド、パーフルオロ-n-プロピレンオキシド、パーフルオロブチレンオキシドなどが挙げられる。
 具体的には、式(1)におけるRは、下記式(3)~(5)で表されるPFPE鎖から選ばれるいずれか1種であることが好ましい。Rが式(3)~(5)で表されるPFPE鎖から選ばれるいずれか1種である場合、良好な潤滑性を有する潤滑層が得られる含フッ素エーテル化合物となる。Rが式(3)~(5)で表されるPFPE鎖から選ばれるいずれか1種である場合、PFPE鎖中の炭素原子数に対する酸素原子数(エーテル結合(-O-)数)の割合が適正である。このため、適度な硬さを有する含フッ素エーテル化合物となる。よって、保護層上に塗布された含フッ素エーテル化合物が、保護層上で凝集しにくく、より一層厚みの薄い潤滑層を十分な被覆率で形成できる。式(1)におけるRは、適度な柔軟性を有することにより、化学物質耐性および耐摩耗性のより良好な潤滑層を形成できる含フッ素エーテル化合物となるため、特に式(3)で表されるPFPE鎖であることが好ましい。
-CF-(OCFCFb-(OCFc-OCF- (3)
(式(3)中、bおよびcは平均重合度を示し、bは1~20を表し、cは0~20を表す。)
-CFCF-(OCFCFCFd-OCFCF- (4)
(式(4)中、dは平均重合度を示し、1~20を表す。)
-CFCFCF-(OCFCFCFCFe-OCFCFCF- (5)
(式(5)中、eは平均重合度を示し、1~10を表す。)
 式(3)において、繰り返し単位である(OCFCF)と(OCF)との配列順序に、特に制限はない。式(3)において、(OCFCF)の数bと(OCF)の数cは同じであってもよいし、異なっていてもよい。式(3)で表されるPFPE鎖は、(OCFCF)の重合体であってもよい。また、式(3)で表されるPFPE鎖は、(OCFCF)と(OCF)とからなるランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体のいずれかであってもよい。
 式(4)~(5)においては、平均重合度を示すdが1~20であり、eが1~10である(または式(3)においては、bが1~20であって、cが0~20である)ので、良好な潤滑性を有する潤滑層が得られる含フッ素エーテル化合物となる。また、式(3)~(5)においては、平均重合度を示すb、c、dが20以下であり、eが10以下であるので、含フッ素エーテル化合物の粘度が高くなりすぎず、これを含む潤滑剤が塗布しやすいものとなり、好ましい。平均重合度を示すb、c、d、eは、保護層上に濡れ広がりやすく、均一な膜厚を有する潤滑層が得られやすい含フッ素エーテル化合物となるため、2~10であることが好ましく、3~7であることがより好ましい。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、Rで示される2つのPFPE鎖は、同じであってもよいし、異なっていても良い。
(RおよびRで示される極性基を有する2価の連結基)
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、RおよびRは、極性基を有する2価の連結基である。式(1)で表される含フッ素エーテル化合物では、RおよびRが極性基を有するため、これを含む潤滑剤を用いて保護層上に潤滑層を形成した場合に、潤滑層と保護層との間に好適な相互作用が発生する。RおよびRを構成する極性基を有する2価の連結基は、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤に求められる性能などに応じて適宜選択できる。
 RおよびRで示される極性基を有する2価の連結基の有する極性基としては、例えば、水酸基(-OH)、アミノ基(-NH)、カルボキシル基(-COOH)、アルデヒド基(-COH)、カルボニル基(-CO-)、スルフォン酸基(-SOH)などが挙げられる。これらの中でも特に、極性基が水酸基であることが好ましい。水酸基は、保護層、とりわけ炭素系の材料で形成された保護層との相互作用が大きい。したがって、Rおよび/またはRの有する極性基が水酸基であると、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑層が、保護層との付着性(密着性)が高いものとなる。
 Rおよび/またはRの有する極性基が水酸基を含む場合、式(1)におけるRに含まれる水酸基とRに含まれる水酸基との合計数は、2~6であることが好ましく、2~5であることがより好ましく、3~4であることがさらに好ましい。上記の水酸基の合計数が2以上であると、RおよびRの有する水酸基と保護層との相互作用が、より効果的に得られる。その結果、より一層、保護層との付着性(密着性)が高い潤滑層を形成できる含フッ素エーテル化合物となる。また、上記の水酸基の合計数が6以下であると、潤滑層と保護層上の活性点との結合に関与していない極性基が、汚染物質を生成させる環境物質を潤滑層に誘引することを防止できるため、ピックアップが抑制される。
 Rおよび/またはRは、下記式(2)で表される連結基を1~3個含むことが好ましく、RおよびRが下記式(2)で表される連結基を1~3個含むことがより好ましい。
-CHCH(OH)CH- (2)
 式(2)で表される連結基は、極性基の中でも特に保護層との相互作用が大きい基である、水酸基を有する連結基である。また、式(2)で表される連結基では、水酸基の結合している炭素原子の両側にメチレン基(-CH-)が配置されている。このため、Rおよび/またはRが式(2)で表される連結基を1~3個含む場合、以下に示す理由により、保護層との付着性(密着性)がより一層高い潤滑層が得られる含フッ素エーテル化合物となる。
 すなわち、式(2)で表される連結基の水酸基の結合している炭素原子と、RまたはRとの間には、メチレン基とRまたはRの有する酸素原子(-O-)とが少なくとも配置される。このため、式(2)で表される連結基に含まれる水酸基と、Rおよび/またはRの有する炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかとの距離が適正となる。よって、式(2)で表される連結基の有する水酸基と、Rおよび/またはRで示される末端基とが、それぞれ独立して保護層との良好な相互作用を示し、それぞれ独立して保護層上に多数存在する官能基(活性点)と結合されやすいものとなる。
 また、式(2)で表される連結基では、水酸基の結合している炭素原子の両側にメチレン基が配置されているため、Rおよび/またはRが式(2)で表される連結基を2~3個含む場合に、式(2)で表される連結基に含まれる水酸基同士の距離が適正となる。その結果、式(2)で表される連結基に含まれる水酸基の数が複数であっても、式(2)で表される連結基に含まれる水酸基が、それぞれ保護層上の活性点との結合に関与しやすいものとなる。
 また、Rおよび/またはRが式(2)で表される連結基を1~3個含む場合、Rおよび/またはRが水酸基を1~3個含むものとなる。このため、Rおよび/またはRに含まれる水酸基の数が適正となりやすく、含フッ素エーテル化合物の極性が高くなりすぎて、ピックアップが発生することを防止できる。
 式(2)で表される連結基の数は、より一層保護層との密着性が良好な潤滑層が得られる含フッ素エーテル化合物となるため、式(1)におけるRに含まれる水酸基とRに含まれる水酸基との合計数が、2~5となるように調節されることが好ましく、3~4となるように調節されることがより好ましい。
 Rおよび/またはRは、下記式(2-1)で表される連結基であることが好ましく、RおよびRが下記式(2-1)で表される連結基であることがより好ましい。式(2-1)中、左側の酸素原子が、RまたはRに結合される酸素原子である。
-O-X-(YX)-Y-  (2-1)
(式(2-1)中のaは0~2の整数を表す;Xは式(2)である;Yは-O-、-CH-、-CHO-、-OCH-から選ばれるいずれかを表す;Yは-O-または-CHO-を表す。)
 Rおよび/またはRが、式(2-1)で表される連結基である場合、合成が容易な含フッ素エーテル化合物となるため、好ましい。
 式(2-1)で表される連結基において、式(2-1)中のaは0~2の整数である。式(2-1)で示される連結基におけるaが0以上であるので、Rおよび/またはRが式(2-1)で示される連結基である場合、極性基として特に保護層との相互作用が大きい水酸基を1以上含むものとなる。その結果、より一層保護層との密着性が良好な潤滑層が得られる含フッ素エーテル化合物となる。また、式(2-1)で示される連結基は、式(2-1)中におけるaが2以下であるので、式(2-1)で示される連結基中の水酸基が多いことにより含フッ素エーテル化合物の極性が高くなりすぎて、これを含む潤滑剤が異物(スメア)として付着するピックアップが発生することを防止できる。
 また、式(2-1)で表される連結基では、式(2-1)中のaが1または2である場合、式(2-1)で表される連結基に含まれる水酸基同士の距離が適正となる。その結果、Rおよび/またはRに含まれる水酸基の数が複数であっても、Rおよび/またはRに含まれる水酸基が、それぞれ保護層上の活性点との結合に関与しやすいものとなる。
 式(2-1)で表される連結基において、式(2-1)中のXは式(2)であり、Yは-O-、-CH-、-CHO-、-OCH-から選ばれるいずれかを表し、Yは-O-または-CHO-を表す。YとYは同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
 Rおよび/またはRが式(2-1)で表される連結基である場合、RとR、および/またはRとRとがエーテル結合しているとともに、RとRとの間、および/またはRとRとの間にエーテル結合が配置されたものとなる。その結果、適度な柔軟性を有する含フッ素エーテル化合物となり、化学物質耐性および耐摩耗性のより良好な潤滑層を形成できるものとなる。
 式(2-1)で表される連結基において、Yはエーテル結合(-O-)、またはエーテル結合を含む基であることが好ましく、YおよびYが-O-であることがより好ましい。この場合、YがCHである場合と比較して、適度な柔軟性を有する含フッ素エーテル化合物となる。このため、式(2-1)で表される連結基に含まれる水酸基と保護層との相互作用が強くなる。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、RとRとは、同じであってもよいし、異なっていても良い。
(RおよびRで示される末端基)
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、RおよびRは、RまたはRの有する酸素原子に結合された末端基であり、同じであっても異なっていても良い。RおよびRで示される末端基のうち、少なくとも一方は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかからなる末端基の有する不飽和結合のπ結合は、保護層と適度な相互作用を示す。このため、上記末端基は、潤滑層と保護層との密着性を向上させて、化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成する機能を有する。
 特に、芳香族複素環を含む基からなる末端基は、芳香族複素環の有する不飽和結合のπ結合およびヘテロ原子が、保護層と相互作用を形成することにより強固に吸着する。したがって、化学物質耐性および耐摩耗性のより良好な潤滑層を形成できる。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、Rおよび/またはRを構成する炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基の種類は、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤に求められる性能等に応じて適宜選択できる。
 Rおよび/またはRで示される末端基としてのアルケニル基は、炭素原子数が2~8であるので、末端基が立体障害となることがない。したがって、Rおよび/またはRが炭素原子数2~8のアルケニル基である含フッ素エーテル化合物は、保護層と良好な親和性を示すものとなる。
 炭素原子数2~8のアルケニル基としては、特に限定されるものではなく、例えば、ビニル基、アリル基、クロチル基、ブテニル基、ベータメタリル基、メチルブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。これらの中でも、磁気記録媒体の保護層との良好な親和性を示す点から、炭素原子数2~5のアルケニル基であるビニル基、アリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基が好ましく、特にアリル基が好ましい。
 Rおよび/またはRで示される末端基としてのアルケニル基が、炭素原子数3以上のアルケニル基である場合、含フッ素エーテル化合物の最末端に二重結合が配置されていることが好ましい。この場合、含フッ素エーテル化合物の最末端でない位置に二重結合が配置されている場合と比較して、Rおよび/またはRであるアルケニル基と、保護層との相互作用が得られやすくなる。その結果、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑層と保護層との親和性がより良好となる。
 Rおよび/またはRで示される末端基としてのアルキニル基は、炭素原子数が3~8であるので、末端基が立体障害となることがない。したがって、Rおよび/またはRが炭素原子数3~8のアルキニル基である含フッ素エーテル化合物は、保護層と良好な親和性を示すものとなる。
 炭素原子数3~8のアルキニル基としては、特に限定されるものではなく、例えば、プロピニル基、プロパルギル基、ブチニル基、メチルブチニル基、ペンチニル基、メチルペンチニル基、ヘキシニル基、メチルヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基等が挙げられる。これらの中でも、磁気記録媒体の保護層との良好な親和性を示す点から、炭素原子数3~5のアルキニル基である1-プロピニル基、プロパルギル基、ブチニル基、ペンチニル基が好ましく、特にプロパルギル基が好ましい。また、アルキニル基は、ビニルペンチニル基のように分子中にアルケニル基を含む形態であってもよい。
 Rおよび/またはRで示される末端基としてのアルキニル基が、炭素原子数3以上のアルキニル基である場合、含フッ素エーテル化合物の最末端に三重結合が配置されていることが好ましい。この場合、含フッ素エーテル化合物の最末端でない位置に三重結合が配置されている場合と比較して、Rおよび/またはRであるアルキニル基と、保護層との相互作用が得られやすくなる。その結果、含フッ素エーテル化合物を含む潤滑層と保護層との親和性がより良好となる。
 Rおよび/またはRで示される末端基としての芳香族炭化水素を含む基としては、例えば、フェニル基、メトキシフェニル基、フッ化フェニル基、ナフチル基、フェネチル基、メトキシフェネチル基、フッ化フェネチル基、ベンジル基、メトキシベンジル基、ナフチルメチル基、メトキシナフチル基などが挙げられる。
 これらの芳香族炭化水素を含む基は、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、メルカプト基、カルボキシ基、カルボニル基、アミノ基、シアノ基などの置換基を有していても良い。置換基としては、水酸基の数が多すぎることによって潤滑層の耐摩耗性が損なわれることを防止するため、水酸基を含まないことが好ましい。
 上記の芳香族炭化水素を含む基の中でも、フェニル基、メトキシフェニル基、フッ化フェニル基、フェネチル基、メトキシフェネチル基、フッ化フェネチル基から選ばれるいずれかであることが好ましい。Rおよび/またはRが、フェニル基、メトキシフェニル基、フッ化フェニル基、フェネチル基、メトキシフェネチル基、フッ化フェネチル基から選ばれるいずれかである場合、保護層との親和性が高く、より優れた耐摩耗性を有する潤滑層を形成できる含フッ素エーテル化合物となる。
 Rおよび/またはRで示される末端基としての芳香族複素環を含む基としては、例えば、ピロリル基、ピラゾリル基、メチルピラゾリルメチル基、イミダゾリル基、フリル基、フルフリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チエニル基、チエニルエチル基、メチルチアゾールエチル基、チアゾリル基、メチルチアゾリルエチル基、イソチアゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、インドリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピラゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、シンノリニル基などが挙げられる。
 これらの芳香族複素環を含む基は、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、メルカプト基、カルボキシ基、カルボニル基、アミノ基、シアノ基などの置換基を有していても良い。置換基としては、水酸基の数が多すぎることによって潤滑層の耐摩耗性が損なわれることを防止するため、水酸基を含まないことが好ましい。
 上記の芳香族複素環を含む基の中でも、チオフェン環を含む基、チアゾール環を含む基、ピラゾール環を含む基から選ばれるいずれかであることが好ましい。Rおよび/またはRが、チオフェン環を含む基、チアゾール環を含む基、ピラゾール環を含む基から選ばれるいずれかであると、保護層との親和性が高く、より優れた耐摩耗性を有する潤滑層を形成できる含フッ素エーテル化合物となる。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、RおよびRで示される末端基の両方が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである場合、RとRとは、同じであってもよいし、異なっていても良い。
 RとRが同じである場合、両端部の構造が同じとなるため、保護層上で均一に濡れ広がりやすく、均一な被覆状態を有する潤滑層が得られやすく、好ましい。
 また、RおよびRで示される末端基の両方が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかであって、RとRとが異なる場合、保護層と良好な親和性を示す含フッ素エーテル化合物となるため、RおよびRのうち一方が、アリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基から選ばれるいずれかであることが好ましい。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物において、RおよびRで示される末端基のうち一方(例えば、R)のみが、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである場合、他方の末端基(例えば、R)は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基を除く如何なる基であってもよく、特に限定されない。
 この場合の他方の末端基(例えば、R)は、水酸基の数が多すぎることによって潤滑層の耐摩耗性が損なわれることを防止するため、水酸基を含まないことが好ましい。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物においては、Rで示される2つのPFPE鎖が同じであって、RとRも同じで、RとRも同じである場合、容易に効率よく製造できるため、好ましい。また、このような含フッ素エーテル化合物は、グリセリン構造を中心とした対称構造であるため、保護層上で均一に濡れ広がりやすく、均一な被覆状態を有する潤滑層が得られやすく、好ましい。
 式(1)で表される含フッ素エーテル化合物は、具体的には下記式(A)~(P)で表されるいずれかの化合物であることが好ましい。なお、式(A)~(P)中のma1~mn1、ma2~mn2、na1~nn1、na2~nn2、po1、po2、qp1、qp2は、平均重合度を示す値であるため、必ずしも整数とはならない。
 式(1)で表わされる化合物が上記式(A)~(P)で表されるいずれかの化合物である場合、原料が入手しやすく、しかも、厚みが薄くても優れた密着性を有し、より一層優れた化学物質耐性および耐摩耗性が得られる潤滑層を形成できるため好ましい。
 下記式(A)~(P)で表される化合物は、いずれも式(1)においてRで示される2つのPFPE鎖が同じである。下記式(A)~(P)で表される化合物は、いずれもRおよびRが上記式(2-1)で表される連結基であり、上記式(2-1)におけるYが-O-である。
 下記式(A)~(D)で表される化合物は、いずれもRおよびRがアリル基であり、Rが式(3)で表される。
 式(A)~(C)で表される化合物は、いずれもRの上記式(2-1)におけるaが0である。式(A)で表される化合物は、Rの上記式(2-1)におけるaが0であり、式(B)で表される化合物は、Rの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-であり、式(C)で表される化合物は、Rの上記式(2-1)におけるaが2、Yが-O-である。
 式(D)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-である。
 下記式(E)で表される化合物は、RおよびRが3-ブテニル基であり、Rが式(3)で表される。式(E)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-OCH-である。
 下記式(F)で表される化合物は、RおよびRが4-ペンテニル基であり、Rが式(3)で表される。式(F)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-である。
 下記式(G)で表される化合物は、RおよびRがプロパルギル基であり、Rが式(3)で表される。式(G)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-である。
 下記式(H)で表される化合物は、RおよびRがチエニルエチル基であり、Rが式(3)で表される。式(H)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが0である。
 下記式(I)で表される化合物は、RおよびRがメチルピラゾリルメチル基であり、Rが式(3)で表される。式(I)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが0である。
 下記式(J)で表される化合物は、RおよびRがメチルチアゾールエチル基であり、Rが式(3)で表される。式(J)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが0である。
 下記式(K)で表される化合物は、Rがアリル基であり、Rが3-ブテニル基であり、Rが式(3)で表される。式(K)で表される化合物は、Rの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-であり、Rの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-OCH-である。
 下記式(L)で表される化合物は、Rがアリル基であり、Rがフェニル基であり、Rが式(3)で表される。式(L)で表される化合物は、Rの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-であり、Rの上記式(2-1)におけるaが0である。
 下記式(M)で表される化合物は、Rがアリル基であり、Rがチエニルエチル基であり、Rが式(3)で表される。式(M)で表される化合物は、Rの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-であり、Rの上記式(2-1)におけるaが0である。
 下記式(N)で表される化合物は、Rがフェニル基であり、Rがチエニルエチル基であり、Rが式(3)で表される。式(N)で表される化合物は、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが0である。
 下記式(O)、(P)で表される化合物は、いずれもRおよびRがアリル基であり、RおよびRの上記式(2-1)におけるaが1、Yが-O-である。式(O)で表される化合物は、Rが式(4)で表される。式(P)で表される化合物は、Rが式(5)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

(式(A)中、ma1、ma2、na1、na2は平均重合度を示し、ma1、ma2は1~20を表し、na1、na2は0~20を表す。)
(式(B)中、mb1、mb2、nb1、nb2は平均重合度を示し、mb1、mb2は1~20を表し、nb1、nb2は0~20を表す。)
(式(C)中、mc1、mc2、nc1、nc2は平均重合度を示し、mc1、mc2は1~20を表し、nc1、nc2は0~20を表す。)
(式(D)中、md1、md2、nd1、nd2は平均重合度を示し、md1、md2は1~20を表し、nd1、nd2は0~20を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

(式(E)中、me1、me2、ne1、ne2は平均重合度を示し、me1、me2は1~20を表し、ne1、ne2は0~20を表す。)
(式(F)中、mf1、mf2、nf1、nf2は平均重合度を示し、mf1、mf2は1~20を表し、nf1、nf2は0~20を表す。)
(式(G)中、mg1、mg2、ng1、ng2は平均重合度を示し、mg1、mg2は1~20を表し、ng1、ng2は0~20を表す。)
(式(H)中、mh1、mh2、nh1、nh2は平均重合度を示し、mh1、mh2は1~20を表し、nh1、nh2は0~20を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011

(式(I)中、mi1、mi2、ni1、ni2は平均重合度を示し、mi1、mi2は1~20を表し、ni1、ni2は0~20を表す。)
(式(J)中、mj1、mj2、nj1、nj2は平均重合度を示し、mj1、mj2は1~20を表し、nj1、nj2は0~20を表す。)
(式(K)中、mk1、mk2、nk1、nk2は平均重合度を示し、mk1、mk2は1~20を表し、nk1、nk2は0~20を表す。)
(式(L)中、ml1、ml2、nl1、nl2は平均重合度を示し、ml1、ml2は1~20を表し、nl1、nl2は0~20を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012

(式(M)中、mm1、mm2、nm1、nm2は平均重合度を示し、mm1、mm2は1~20を表し、nm1、nm2は0~20を表す。)
(式(N)中、mn1、mn2、nn1、nn2は平均重合度を示し、mn1、mn2は1~20を表し、nn1、nn2は0~20を表す。)
(式(O)中、po1、po2は、平均重合度を示し、それぞれ1~20を表す。)
(式(P)中、qp1、qp2は、平均重合度を示し、それぞれ1~10を表す。)
 式(A)~(P)において、ma1~mn1、ma2~mn2、na1~nn1、na2~nn2、po1、po2、qp1、qp2は、それぞれ上述された上記各範囲内の中から、任意に選択される範囲を有してよい。例えば、ma1~mn1、ma2~mn2、po1、po2は、1~15や、1~10や、1~8や、1~5や、2~3などであってもよい。na1~nn1、na2~nn2は、0~15や、0~10や、0~8や、0~5や、1~6や、2~3などであってもよい。qp1、qp2は、1~8や、1~5や、2~3などであってもよい。
 本実施形態の含フッ素エーテル化合物は、数平均分子量(Mn)が500~10000の範囲内であることが好ましく、1000~5000の範囲内であることが特に好ましい。数平均分子量が500以上であると、本実施形態の含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤からなる潤滑層が優れた耐熱性を有するものとなる。含フッ素エーテル化合物の数平均分子量は、1000以上であることがより好ましい。また、数平均分子量が10000以下であると、含フッ素エーテル化合物の粘度が適正なものとなり、これを含む潤滑剤を塗布することによって、容易に膜厚の薄い潤滑層を形成できる。含フッ素エーテル化合物の数平均分子量は、潤滑剤に適用した場合に扱いやすい粘度となるため、5000以下であることが好ましい。
 含フッ素エーテル化合物の数平均分子量(Mn)は、H-NMRおよび19F-NMRによって、具体的にはブルカー・バイオスピン社製AVANCEIII400によるH-NMRおよび19F-NMRによって、測定された値である。より具体的には、19F-NMRによって測定された積分値よりPFPE鎖の繰り返し単位数を算出し、数平均分子量を求める。NMR(核磁気共鳴)の測定においては、試料をヘキサフルオロベンゼン/d-アセトン(4/1v/v)溶媒へ希釈して測定する。19F-NMRケミカルシフトの基準は、ヘキサフルオロベンゼンのピークを-164.7ppmとし、H-NMRケミカルシフトの基準は、アセトンのピークを2.2ppmとする。
 本実施形態の含フッ素エーテル化合物は、適当な方法で分子量分画することにより、分子量分散度(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)比)を1.3以下とすることが好ましい。
 本実施形態において、分子量分画する方法としては、特に制限されないが、例えば、シリカゲルカラムクロマトグラフィー法、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法などによる分子量分画、超臨界抽出法による分子量分画等を用いることができる。
「製造方法」
 本実施形態の含フッ素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く、従来公知の製造方法を用いて製造できる。本実施形態の含フッ素エーテル化合物は、例えば、以下に示す製造方法を用いて製造できる。
(Rで示される2つのPFPE鎖が同じであって、R-R-とR-R-とが同じである場合)
 式(1)においてRで示される2つのPFPE鎖が同じであって、R-R-とR-R-とが同じ(すなわち、RとRとが同じでRとRとが同じ)である化合物を製造するには、まず、式(1)におけるRに対応するパーフルオロポリエーテル鎖の両末端に、それぞれヒドロキシメチル基(-CHOH)が配置されたフッ素系化合物を用意する。
 次いで、フッ素系化合物の一方の末端に配置されたヒドロキシメチル基の水酸基と、式(1)におけるR-R-となる基(=R-R-となる基)を有するエポキシ化合物のエポキシ基とを反応させる。このことにより、Rに対応するパーフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にR-R-に対応する基を有する中間体化合物が得られる。
 式(1)におけるR-R-となる基(=R-R-となる基)を有するエポキシ化合物としては、例えば、下記式(6a)~(6c)、(7a)~(7b-2)、(8a)、(8b)、(9a)、(9b)、(10a)、(11a)、(12a)で表される化合物などを用いることができる。
 上記フッ素系化合物と上記エポキシ化合物とを反応させて、上記中間体化合物を合成する場合、上記エポキシ化合物の有する水酸基を適切な保護基を用いて保護してから、上記フッ素系化合物と反応させても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(1)におけるR-R-となる基(=R-R-となる基)を有するエポキシ化合物は、例えば、下記式(13)に示すように、式(1)におけるRまたはRで表される末端基に対応する構造を有するアルコールと、エピブロモヒドリンとを反応させる方法を用いて製造できる。
 また、上記エポキシ化合物は、例えば、下記式(14)に示すように、式(1)におけるRまたはRで表される末端基に対応する構造を有するアルコールと、アリルグリシジルエーテルとを付加反応した後、付加反応により得られた化合物を酸化する方法を用いて製造してもよい。
 また、上記エポキシ化合物は、例えば、下記式(15)に示すように、式(1)におけるRまたはRで表される末端基に対応する構造を有するアルコールと、グリセリンジグリシジルエーテルとを反応させる方法を用いて製造してもよい。
 上記エポキシ化合物は、市販品を購入して使用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 その後、Rに対応するパーフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にR-R-に対応する基を有する中間体化合物と、エピブロモヒドリンとを反応させる。
 以上の工程を行うことにより、鎖状構造の中央にグリセリン構造を有し、式(1)においてRで示される2つのPFPE鎖が同じであって、R-R-とR-R-とが同じである化合物が得られる。
(RとR、RとR、Rで示される2つのPFPE鎖のうちいずれか1つ以上が異なる場合)
 この場合にも、上述した式(1)においてRで示される2つのPFPE鎖が同じであって、R-R-とR-R-とが同じである化合物を製造する場合と同様にして、Rに対応するパーフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にR-R-に対応する基を有する中間体化合物を製造する。
 次に、一方の末端にR-R-に対応する基を有する中間体化合物と、エピブロモヒドリンとを反応させて、Rに対応するパーフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にR-R-に対応する基を有し、他方の末端にエポキシ基を有する第1中間体化合物を製造する。
 次に、一方の末端にR-R-に対応する基を有する中間体化合物と同様にして、Rに対応するパーフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にR-R-に対応する基を有する第2中間体化合物を製造する。
 その後、第1中間体化合物と第2中間体化合物とを反応させる。
 以上の工程を行うことにより、鎖状構造の中央にグリセリン構造を有し、式(1)においてRとR、RとR、Rで示される2つのPFPE鎖のうちいずれか1つ以上が異なる化合物を製造できる。
 本実施形態の含フッ素エーテル化合物は、式(1)で表される化合物であり、鎖状構造の中央にグリセリン構造が配置され、その両側に、メチレン基(-CH-)を介してRで示されるPFPE鎖と、メチレン基と、RおよびRで示される極性基を有する2価の連結基と、RおよびRで示される末端基とがこの順にそれぞれ結合され、RおよびRのうち少なくとも一方の末端基は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。このため、本実施形態の含フッ素エーテル化合物を含む潤滑剤を用いて保護層上に形成した潤滑層は、厚みが薄くても保護層に対して優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好なものとなる。
[磁気記録媒体用潤滑剤]
 本実施形態の磁気記録媒体用潤滑剤は、上記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物を含む。
 本実施形態の潤滑剤は、上記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物を含むことによる特性を損なわない範囲内であれば、潤滑剤の材料として使用されている公知の材料を、必要に応じて混合して用いることができる。
 公知の材料の具体例としては、例えば、FOMBLIN(登録商標) ZDIAC、FOMBLIN ZDEAL、FOMBLIN AM-2001(以上Solvay Solexis社製)、Moresco A20H(Moresco社製)等が挙げられる。 本実施形態の潤滑剤と混合して用いる公知の材料は、数平均分子量が1000~10000であることが好ましい。
 本実施形態の潤滑剤が、上記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物の他の材料を含む場合、本実施形態の潤滑剤中の上記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物の含有量が50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。上限は任意に選択でき、例えば、99質量%以下や、95質量%以下や、90質量%以下や、80質量%以下であってもよい。
 本実施形態の潤滑剤は、上記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物を含むため、膜厚を薄くしても、高い被覆率で保護層の表面を被覆でき、優れた化学物質耐性および耐摩耗性を有する潤滑層を形成できる。
[磁気記録媒体]
 本実施形態の磁気記録媒体は、基板上に、少なくとも磁性層と、保護層と、潤滑層とが順次設けられたものである。
 本実施形態の磁気記録媒体では、基板と磁性層との間に、必要に応じて1層または2層以上の下地層を設けることができる。また、下地層と基板との間に、付着層および軟磁性層の少なくとも一方を設けることもできる。
 図1は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の磁気記録媒体10は、基板11上に、付着層12と、軟磁性層13と、第1下地層14と、第2下地層15と、磁性層16と、保護層17と、潤滑層18とが順次設けられた構造をなしている。
「基板」
 基板11としては、例えば、AlもしくはAl合金等の金属または合金材料からなる基体上に、NiPまたはNiP合金からなる膜が形成された非磁性基板等を用いることができる。
 また、基板11としては、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカーバイド、カーボン、樹脂等の非金属材料からなる非磁性基板を用いてもよいし、これらの非金属材料からなる基体上にNiPまたはNiP合金の膜を形成した非磁性基板を用いてもよい。
 ガラス基板は剛性があり、平滑性に優れるため、高記録密度化に好適である。ガラス基板としては、例えば、アルミノシリケートガラス基板が挙げられ、特に化学強化されたアルミノシリケートガラス基板が好適である。
 基板11の主表面の粗さは、Rmaxが6nm以下、Raが0.6nm以下の超平滑であることが好ましい。なお、ここでいう表面粗さRmax、Raは、JIS B0601の規定に基づくものである。
「付着層」
 付着層12は、基板11と、付着層12上に設けられる軟磁性層13とを接して配置した場合に生じる、基板11の腐食の進行を防止する。
 付着層12の材料は、例えば、Cr、Cr合金、Ti、Ti合金、CrTi、NiAl、AlRu合金等から適宜選択できる。付着層12は、例えば、スパッタリング法により形成できる。
「軟磁性層」
 軟磁性層13は、第1軟磁性膜と、Ru膜からなる中間層と、第2軟磁性膜とが順に積層された構造を有していることが好ましい。すなわち、軟磁性層13は、2層の軟磁性膜の間にRu膜からなる中間層を挟み込むことによって、中間層の上下の軟磁性膜がアンチ・フェロ・カップリング(AFC)結合した構造を有していることが好ましい。
 第1軟磁性膜および第2軟磁性膜の材料としては、CoZrTa合金、CoFe合金等が挙げられる。
 第1軟磁性膜および第2軟磁性膜に使用されるCoFe合金には、Zr、Ta、Nbのいずれかを添加することが好ましい。これにより、第1軟磁性膜および第2軟磁性膜の非晶質化が促進され、第1下地層(シード層)の配向性を向上させることが可能になるとともに、磁気ヘッドの浮上量を低減することが可能となる。
 軟磁性層13は、例えば、スパッタリング法により形成できる。
「第1下地層」
 第1下地層14は、その上に設けられる第2下地層15および磁性層16の配向や結晶サイズを制御するための層である。
 第1下地層14としては、例えば、Cr層、Ta層、Ru層、あるいはCrMo合金層、CoW合金層、CrW合金層、CrV合金層、CrTi合金層等が挙げられる。
 第1下地層14は、例えば、スパッタリング法により形成できる。
「第2下地層」
 第2下地層15は、磁性層16の配向が良好になるように制御する層である。第2下地層15は、RuまたはRu合金からなる層であることが好ましい。
 第2下地層15は、1層からなる層であってもよいし、複数層から構成されていてもよい。第2下地層15が複数層からなる場合、全ての層が同じ材料から構成されていてもよいし、少なくとも1層が異なる材料から構成されていてもよい。
 第2下地層15は、例えば、スパッタリング法により形成できる。
「磁性層」
 磁性層16は、磁化容易軸が基板面に対して垂直または水平方向を向いた磁性膜からなる。磁性層16は、CoとPtを含む層であり、さらにSNR特性を改善するために、酸化物や、Cr、B、Cu、Ta、Zr等を含む層であってもよい。
 磁性層16に含有される酸化物としては、SiO、SiO、Cr、CoO、Ta、TiO等が挙げられる。
 磁性層16は、1層から構成されていてもよいし、組成の異なる材料からなる複数の磁性層から構成されていてもよい。
 例えば、磁性層16が、下から順に積層された第1磁性層と第2磁性層と第3磁性層の3層からなる場合、第1磁性層は、Co、Cr、Ptを含み、さらに酸化物を含んだ材料からなるグラニュラー構造であることが好ましい。第1磁性層に含有される酸化物としては、例えば、Cr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Co等の酸化物を用いることが好ましい。これらの中でも、特に、TiO、Cr、SiO等を好適に用いることができる。また、第1磁性層は、酸化物を2種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。これらの中でも、特に、Cr-SiO、Cr-TiO、SiO-TiO等を好適に用いることができる。
 第1磁性層は、Co、Cr、Pt、酸化物の他に、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、RuおよびReからなる群から選択される少なくとも1種の元素を含むことができる。
 第2磁性層には、第1磁性層と同様の材料を用いることができる。第2磁性層は、グラニュラー構造であることが好ましい。
 第3磁性層は、Co、Cr、Ptを含み、酸化物を含まない材料からなる非グラニュラー構造であることが好ましい。第3磁性層は、Co、Cr、Ptの他に、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、ReおよびMnからなる群から選択される少なくとも1種の元素を含むことができる。
 磁性層16が複数の磁性層で形成されている場合、隣接する磁性層の間には、非磁性層を設けることが好ましい。磁性層16が、第1磁性層と第2磁性層と第3磁性層の3層からなる場合、第1磁性層と第2磁性層との間と、第2磁性層と第3磁性層との間に、非磁性層を設けることが好ましい。
 磁性層16の隣接する磁性層間に設けられる非磁性層は、例えば、Ru、Ru合金、CoCr合金、CoCrX1合金(X1は、Pt、Ta、Zr、Re、Ru、Cu、Nb、Ni、Mn、Ge、Si、O、N、W、Mo、Ti、V、ZrおよびBからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。)等を好適に用いることができる。
 磁性層16の隣接する磁性層間に設けられる非磁性層には、酸化物、金属窒化物、または金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、SiO、Al、Ta、Cr、MgO、Y、TiO等を用いることができる。金属窒化物として、例えば、AlN、Si、TaN、CrN等を用いることができる。金属炭化物として、例えば、TaC、BC、SiC等を用いることができる。
 非磁性層は、例えば、スパッタリング法により形成できる。
 磁性層16は、より高い記録密度を実現するために、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向を向いた垂直磁気記録の磁性層であることが好ましい。磁性層16は、面内磁気記録の磁性層であってもよい。
 磁性層16は、蒸着法、イオンビームスパッタ法、マグネトロンスパッタ法等、従来の公知のいかなる方法によって形成してもよい。磁性層16は、通常、スパッタリング法により形成される。
「保護層」
 保護層17は、磁性層16を保護する。保護層17は、1層から構成されていてもよいし、複数層から構成されていてもよい。保護層17としては、炭素系保護層を好ましく用いることができ、特にアモルファス炭素保護層が好ましい。保護層17が炭素系保護層であると、潤滑層18中の含フッ素エーテル化合物に含まれる極性基(特に水酸基)との相互作用が一層高まるため、好ましい。
 炭素系保護層と潤滑層18との付着力は、炭素系保護層を水素化炭素および/または窒素化炭素とし、炭素系保護層中の水素含有量および/または窒素含有量を調節することにより制御可能である。炭素系保護層中の水素含有量は、水素前方散乱法(HFS)で測定したときに3原子%~20原子%であることが好ましい。また、炭素系保護層中の窒素含有量はX線光電子分光分析法(XPS)で測定したときに、4原子%~15原子%であることが好ましい。
 炭素系保護層に含まれる水素および/または窒素は、炭素系保護層全体に均一に含有される必要はない。炭素系保護層は、例えば、保護層17の潤滑層18側に窒素を含有させ、保護層17の磁性層16側に水素を含有させた組成傾斜層とすることが好適である。この場合、磁性層16および潤滑層18と、炭素系保護層との付着力が、より一層向上する。
 保護層17の膜厚は、1nm~7nmであることが好ましい。保護層17の膜厚が1nm以上であると、保護層17としての性能が充分に得られる。保護層17の膜厚が7nm以下であると、保護層17の薄膜化の観点から好ましい。
 保護層17の成膜方法としては、炭素を含むターゲット材を用いるスパッタ法や、エチレンやトルエン等の炭化水素原料を用いるCVD(化学蒸着法)法、IBD(イオンビーム蒸着)法等を用いることができる。
 保護層17として炭素系保護層を形成する場合、例えば、DCマグネトロンスパッタリング法により成膜することができる。特に、保護層17として炭素系保護層を形成する場合、プラズマCVD法により、アモルファス炭素保護層を成膜することが好ましい。プラズマCVD法により成膜したアモルファス炭素保護層は、表面が均一で、粗さが小さいものとなる。
「潤滑層」
 潤滑層18は、磁気記録媒体10の汚染を防止する。また、潤滑層18は、磁気記録媒体10上を摺動する磁気記録再生装置の磁気ヘッドの摩擦力を低減させて、磁気記録媒体10の耐久性を向上させる。
 潤滑層18は、図1に示すように、保護層17上に接して形成されている。潤滑層18は、保護層17上に上述した実施形態の磁気記録媒体用潤滑剤を塗布することにより形成されたものである。したがって、潤滑層18は、上述の含フッ素エーテル化合物を含む。
 潤滑層18は、潤滑層18の下に配置されている保護層17が、炭素系保護層である場合、特に、保護層17と高い結合力で結合される。その結果、潤滑層18の厚みが薄くても、高い被覆率で保護層17の表面が被覆された磁気記録媒体10が得られやすくなり、磁気記録媒体10の表面の汚染を効果的に防止できる。
 潤滑層18の平均膜厚は、0.5nm(5Å)~2.0nm(20Å)であることが好ましく、0.5nm(5Å)~1.2nm(12Å)であることがより好ましい。潤滑層18の平均膜厚が0.5nm以上であると、潤滑層18がアイランド状または網目状とならずに均一の膜厚で形成される。そのため、潤滑層18によって、保護層17の表面を高い被覆率で被覆できる。また、潤滑層18の平均膜厚を2.0nm以下にすることで、潤滑層18を充分に薄膜化でき、磁気ヘッドの浮上量を充分小さくできる。
「潤滑層の形成方法」
 潤滑層18を形成するには、例えば、基板11上に保護層17までの各層が形成された製造途中の磁気記録媒体を用意し、保護層17上に潤滑層形成用溶液を塗布する方法が挙げられる。
 潤滑層形成用溶液は、上述の実施形態の磁気記録媒体用潤滑剤を必要に応じて、溶媒に分散溶解させ、塗布方法に適した粘度および濃度とすることにより得られる。
 潤滑層形成用溶液に用いられる溶媒としては、例えば、バートレル(登録商標)XF(商品名、三井デュポンフロロケミカル社製)等のフッ素系溶媒等が挙げられる。
 潤滑層形成用溶液の塗布方法は、特に限定されないが、例えば、スピンコート法、スプレイ法、ペーパーコート法、ディップ法等が挙げられる。
 ディップ法を用いる場合、例えば、以下に示す方法を用いることができる。まず、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑層形成用溶液中に、保護層17までの各層が形成された基板11を浸漬する。次いで、浸漬槽から基板11を所定の速度で引き上げる。このことにより、潤滑層形成用溶液を基板11の保護層17上の表面に塗布する。
 ディップ法を用いることで、潤滑層形成用溶液を保護層17の表面に均一に塗布することができ、保護層17上に均一な膜厚で潤滑層18を形成できる。
 本実施形態においては、潤滑層18を形成した基板11に熱処理を施すことが好ましい。熱処理を施すことにより、潤滑層18と保護層17との密着性が向上し、潤滑層18と保護層17との付着力が向上する。
 熱処理温度は100℃~180℃とすることが好ましく、100℃~160℃とすることがより好ましい。熱処理温度が100℃以上であると、潤滑層18と保護層17との密着性を向上させる効果が充分に得られる。また、熱処理温度を180℃以下にすることで、潤滑層18の熱分解を防止できる。熱処理時間は、熱処理温度に応じて適宜調整でき、10分~120分とすることが好ましい。
 本実施形態においては、潤滑層18の保護層17に対する付着力をより一層向上させるために、熱処理前もしくは熱処理後の潤滑層18に、紫外線(UV)を照射する処理を行ってもよい。
 本実施形態の磁気記録媒体10は、基板11上に、少なくとも磁性層16と、保護層17と、潤滑層18とが順次設けられたものである。本実施形態の磁気記録媒体10では、保護層17上に接して上述の含フッ素エーテル化合物を含む潤滑層18が形成されている。この潤滑層18は、膜厚が薄くても、優れた密着性を有し、かつ良好な化学物質耐性および耐摩耗性を有する。よって、本実施形態の磁気記録媒体10は、信頼性、特にシリコンコンタミネーションの抑制、耐久性に優れる。したがって、本実施形態の磁気記録媒体10は、磁気ヘッド浮上量が低く(例えば、10nm以下)、用途の多様化に伴う厳しい環境下であっても、長期に亘って安定して動作する。このため、本実施形態の磁気記録媒体10は、特にLUL(Load Unload)方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクとして好適である。
 以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
[実施例1]
 以下に示す方法により、上記式(A)で表される化合物を得た。
 窒素ガス雰囲気下で100mLナスフラスコにHOCHCFO(CFCFO)(CFO)CFCHOH(式中の平均重合度を示すmは4.5であり、平均重合度を示すnは4.5である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)20gと、上記式(6a)で表されるアリルグリシジルエーテル2.28gと、t-ブタノール20mLとを仕込み、室温で均一になるまで撹拌し、混合物とした。この混合物にカリウムtert-ブトキシド0.90g加え、70℃で16時間撹拌して反応させた。
 反応後に得られた反応生成物を25℃に冷却し、水100mLを入れた分液漏斗に移し、酢酸エチル100mLで3回抽出した。有機層を水洗し、無水硫酸ナトリウムによって脱水した。乾燥剤を濾別した後、濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体として下記式(16)で示される化合物8.84gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015

(式(16)中、平均重合度を示すmは4.5を表し、平均重合度を示すnは4.5を表す。)
 次に、窒素ガス雰囲気下で100mLナスフラスコに、上記で得られた中間体である式(16)で示される化合物5.00gと、エピブロモヒドリン0.31gと、t-ブタノール10mLとを仕込み、室温で均一になるまで撹拌した。この均一の液にカリウムtert-ブトキシドを0.60g加え、70℃で23時間撹拌して反応させた。
 反応後に得られた反応液を室温に戻し、10%塩化水素・メタノール溶液(塩化水素-メタノール試薬(5-10%)東京化成工業株式会社製)5gを加え、室温で4時間撹拌した。その後、反応液を食塩水100mLが入った分液漏斗に少しずつ移し、酢酸エチル200mLで2回抽出した。有機層を食塩水100mL、飽和重曹水100mL、食塩水100mLの順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムによる脱水を行った。乾燥剤を濾別後、濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、化合物(A)(式(A)中、平均重合度を示すma1、ma2、na1、na2は4.5である。)を4.17g得た。
 得られた化合物(A)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(17H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例2]
 以下に示す方法により、上記式(B)で表される化合物を得た。
 上記式(16)で示される化合物と、エピブロモヒドリンとを反応させることにより、中間体として下記式(17)で示される化合物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016

(式(17)中、平均重合度を示すmは4.5を表し、平均重合度を示すnは4.5を表す。)
 窒素ガス雰囲気下で100mLナスフラスコにHOCHCFO(CFCFO)(CFO)CFCHOH(式中の平均重合度を示すmは4.5であり、平均重合度を示すnは4.5である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)20gと、下記式(6ba)で表される化合物5.45gと、t-ブタノール20mLとを仕込み、室温で均一になるまで撹拌し、混合物とした。この混合物にカリウムtert-ブトキシド0.90g加え、70℃で16時間撹拌して反応させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017

(式(6ba)中、THPはテトラヒドロピラニル基を示す。)
 なお、式(6ba)で表される化合物は、以下に示す方法を用いて合成した。グリセリンジアリルエーテルの2級水酸基を、ジヒドロピランを用いて保護し、二重結合を酸化することにより、式(6ba)で表されるアリル基を有するエポキシ化合物を得た。
 反応後に得られた反応生成物を25℃に冷却し、水100mLが入った分液漏斗へ移し、酢酸エチル100mLで3回抽出した。有機層を水洗し、無水硫酸ナトリウムによって脱水した。乾燥剤を濾別した後、濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体として下記式(18)で示される化合物16.5gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

(式(18)中、平均重合度を示すmは4.5を表し、平均重合度を示すnは4.5を表す。THPはテトラヒドロピラニル基を示す。)
 次に、窒素ガス雰囲気下で100mLナスフラスコに、上記式(17)で表される化合物10.0gと、上記式(18)で表される化合物10.2gと、t-ブタノール20mLとを仕込み、室温で均一になるまで撹拌した。この均一の液にカリウムtert-ブトキシドを0.36g加え、70℃で22時間撹拌して反応させた。
 反応後に得られた反応液を室温に戻し、10%塩化水素・メタノール溶液(塩化水素-メタノール試薬(5-10%)東京化成工業株式会社製)20gを加え、室温で4時間撹拌した。反応液を食塩水100mLが入った分液漏斗に少しずつ移し、酢酸エチル200mLで2回抽出した。有機層を食塩水100mL、飽和重曹水100mL、食塩水100mLの順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムによる脱水を行った。乾燥剤を濾別後、濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、化合物(B)(式(B)中、平均重合度を示すmb1、mb2、nb1、nb2は4.5である。)を14.4g得た。
 得られた化合物(B)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(22H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例3]
 以下に示す方法により、上記式(C)で表される化合物を得た。
 式(6ba)で表される化合物の代わりに、下記式(6ca)で示される化合物を用いたこと以外は実施例2と同様な操作を行い、化合物(C)(式(C)中、平均重合度を示すmc1、mc2、nc1、nc2は4.5である。)を8.5g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019

(式(6ca)中、THPはテトラヒドロピラニル基を示す。)
 なお、式(6ca)で示される化合物は、グリセリンジグリシジルエーテルの2級水酸基を、ジヒドロピランを用いて保護した後、アリルアルコールのモノ付加反応を行うことにより合成した。
 得られた化合物(C)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(27H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例4]
 以下に示す方法により、上記式(D)で表される化合物を得た。
 式(17)で示される化合物の代わりに、エピブロモヒドリンを用いたこと以外は実施例2と同様な操作を行い、化合物(D)(式(D)中、平均重合度を示すmd1、md2、nd1、nd2は4.5である。)を5.8g得た。
 得られた化合物(D)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(27H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例5]
 以下に示す方法により、上記式(E)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに、下記式(7b-2a)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(E)(式(E)中、平均重合度を示すme1、me2、ne1、ne2は4.5である。)を6.1g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020

(式(7b-2a)中、THPはテトラヒドロピラニル基を示す。)
 なお、式(7b-2a)で示される化合物は、以下に示す方法を用いて合成した。エピブロモヒドリンに3-ブテン-1-オールを2分子付加することにより、2つのブテニル基と水酸基とを有する化合物を合成した。そして、合成した2つのブテニル基と水酸基とを有する化合物の2級水酸基を、ジヒドロピランを用いて保護し、ブテニル基をモノ酸化することにより、式(7b-2a)で表されるブテニル基を有するエポキシ化合物を得た。
 得られた化合物(E)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=1.60~1.80(4H)、2.40(4H)、3.40~4.20(37H)、5.10~5.30(4H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例6]
 以下に示す方法により、上記式(F)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに、下記式(8ba)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(F)(式(F)中、平均重合度を示すmf1、mf2、nf1、nf2は4.5である。)を5.9g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021

(式(8ba)中、THPはテトラヒドロピラニル基を示す。)
 なお、式(8ba)で示される化合物は、以下に示す方法を用いて合成した。4-ペンテン-1-オールとエピブロモヒドリンとを1分子ずつ反応させて化合物を合成し、得られた化合物を加水分解した。得られた加水分解物の1級水酸基をt-ブチルジメチルシリル基で保護し、2級水酸基を、ジヒドロピランを用いてテトラヒドロピラニル基で保護した。得られた化合物からt-ブチルジメチルシリル基を脱保護し、生成した1級水酸基とエピブロモヒドリンとを反応させて式(8ba)で表されるペンテニル基を有するエポキシ化合物を得た。
 得られた化合物(F)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=1.20~1.40(4H)、2.40(4H)、3.40~4.20(37H)、5.10~5.30(4H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例7]
 以下に示す方法により、上記式(G)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに、下記式(9ba)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(G)(式(G)中、平均重合度を示すmg1、mg2、ng1、ng2は4.5である。)を5.5g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022

(式(9ba)中、THPはテトラヒドロピラニル基を示す。)
 なお、式(9ba)で示される化合物は、以下に示す方法を用いて合成した。2-プロピン-1-オールとエピブロモヒドリンとを1分子ずつ反応させて化合物を合成し、得られた化合物を加水分解した。得られた加水分解物の1級水酸基をt-ブチルジメチルシリル基で保護し、2級水酸基を、ジヒドロピランを用いてテトラヒドロピラニル基で保護した。得られた化合物からt-ブチルジメチルシリル基を脱保護し、生成した1級水酸基とエピブロモヒドリンとを反応させて式(9ba)で表されるプロパルギル基を有するエポキシ化合物を得た。
 得られた化合物(G)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=2.45(2H)、3.40~4.20(37H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例8]
 以下に示す方法により、上記式(H)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに、式(10a)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(H)(式(H)中、平均重合度を示すmh1、mh2、nh1、nh2は4.5である。)を6.2g得た。
 なお、式(10a)で示される化合物は、2-チオフェンエタノールとエピブロモヒドリンとを反応させて合成した。
 得られた化合物(H)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.10~3.15(4H)、3.40~4.20(27H)、6.80~6.85(4H)、7.05~7.10(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例9]
 以下に示す方法により、上記式(I)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに、式(11a)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(I)(式(I)中、平均重合度を示すmi1、mi2、ni1、ni2は4.5である。)を6.3g得た。
 なお、式(11a)で示される化合物は、1-メチルピラゾール-5-メタノールとエピブロモヒドリンとを反応させて合成した。
 得られた化合物(I)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.00(6H)、3.40~4.60(27H)、6.60(2H)、7.30(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例10]
 以下に示す方法により、上記式(J)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに、式(12a)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(J)(式(J)中、平均重合度を示すmj1、mj2、nj1、nj2は4.5である。)を6.3g得た。
 なお、式(12a)で示される化合物は、メチルチアゾールエタノールとエピブロモヒドリンとを反応させて合成した。
 得られた化合物(J)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=2.35~2.40(6H)、3.00~3.10(4H)、3.40~4.60(27H)、8.45(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例11]
 以下に示す方法により、上記式(K)で表される化合物を得た。
 式(16)で示される化合物の代わりに式(18)で示される化合物を用いて、式(17)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(17)で示される化合物の代わりに用いたことと、式(6ba)で示される化合物の代わりに式(7b-2a)で示される化合物を用いて、式(18)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(18)で示される化合物の代わりに用いたこと以外は、実施例2と同様な操作を行い、化合物(K)(式(K)中、平均重合度を示すmk1、mk2、nk1、nk2は4.5である。)を5.8g得た。
 得られた化合物(K)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=1.60~1.80(2H)、2.40(2H)、3.40~4.20(37H)、5.10~5.30(4H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例12]
 以下に示す方法により、上記式(L)で表される化合物を得た。
 式(16)で示される化合物の代わりに式(18)で示される化合物を用いて、式(17)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(17)で示される化合物の代わりに用いたことと、式(6ba)で示される化合物の代わりに下記式(19)で示される化合物を用いて、式(18)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(18)で示される化合物の代わりに用いたこと以外は実施例2と同様な操作を行い、化合物(L)(式(L)中、平均重合度を示すml1、ml2、nl1、nl2は4.5である。)を6.1g得た。
 なお、式(19)で表される化合物は、フェノールにエピブロモヒドリンを付加反応させることにより合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 得られた化合物(L)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~4.60(30H)、5.10~5.15(1H)、5.25~5.30(1H)、5.85~5.95(1H)、6.90(5H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例13]
 以下に示す方法により、上記式(M)で表される化合物を得た。
 式(16)で示される化合物の代わりに式(18)で示される化合物を用いて、式(17)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(17)で示される化合物の代わりに用いたことと、式(6ba)で示される化合物の代わりに式(10a)で示される化合物を用いて、式(18)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(18)で示される化合物の代わりに用いたこと以外は実施例2と同様な操作を行い、化合物(M)(式(M)中、平均重合度を示すmm1、mm2、nm1、nm2は4.5である。)を7.1g得た。
 得られた化合物(M)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.10~3.15(2H)、3.40~4.60(32H)、5.10~5.15(1H)、5.25~5.30(1H)、5.85~5.95(1H)、6.80~6.85(2H)、7.05~7.10(1H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例14]
 以下に示す方法により、上記式(N)で表される化合物を得た。
 式(6a)で示される化合物の代わりに式(19)で示される化合物を用いたこと以外は、実施例1における式(16)で示される化合物と同様な操作を行い、中間体として下記式(20)で示される化合物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024

(式(20)中、平均重合度を示すmは4.5を表し、平均重合度を示すnは4.5を表す。)
 式(16)で示される化合物の代わりに式(20)で示される化合物を用いて、式(17)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(17)で示される化合物の代わりに用いたことと、式(6ba)で示される化合物の代わりに式(10a)で示される化合物を用いて、式(18)で示される化合物と同様にして合成した中間体を、式(18)で示される化合物の代わりに用いたこと以外は実施例2と同様な操作を行い、化合物(N)(式(N)中、平均重合度を示すmn1、mn2、nn1、nn2は4.5である。)を5.4g得た。
 得られた化合物(N)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.10~3.15(2H)、3.40~4.60(25H)、6.80~7.00(7H)、7.05~7.10(1H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F)、-78.5(4F)、-80.5(4F)、-91.0~-88.5(36F)
[実施例15]
 以下に示す方法により、上記式(D)で表される化合物を得た。
 実施例1のHOCHCFO(CFCFO)(CFO)CFCHOH(式中の平均重合度を示すmは4.5であり、平均重合度を示すnは4.5である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)の代わりに、HOCHCFO(CFCFO)md(CFO)ndCFCHOH(式中の平均重合度を示すmdは7.0であり、平均重合度を示すndは0である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)を用いたことと、上記式(6a)で表される化合物の代わりに上記式(6ba)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(D)(式(D)中、平均重合度を示すmd1、md2は7.0である。平均重合度を示すnd1、nd2は0である。)を8.4g得た。
 得られた化合物(D)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(27H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-78.5(4F)、-81.3(4F)、-90.0~-88.5(56F)
[実施例16]
 以下に示す方法により、上記式(O)で表される化合物を得た。
 実施例1のHOCHCFO(CFCFO)(CFO)CFCHOH(式中の平均重合度を示すmは4.5であり、平均重合度を示すnは4.5である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)の代わりに、HOCHCFCFO(CFCFCFO)CFCFCHOH(式中の平均重合度を示すpは4.5である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)を用いたことと、上記式(6a)で表される化合物の代わりに上記式(6ba)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(O)(式(O)中、平均重合度を示すpo1、po2は4.5である。)を7.5g得た。
 得られた化合物(O)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(27H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-84.0~-83.0(36F)、-86.4(8F)、-124.3(8F)、-130.0~-129.0(18F)
[実施例17]
 以下に示す方法により、上記式(P)で表される化合物を得た。
 実施例1のHOCHCFO(CFCFO)(CFO)CFCHOH(式中の平均重合度を示すmは4.5であり、平均重合度を示すnは4.5である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)の代わりに、HOCHCFCFCFO(CFCFCFCFO)CFCFCFCHOH(式中の平均重合度を示すqは3.0である。)で表される化合物(数平均分子量1000、分子量分布1.1)を用いたことと、上記式(6a)で表される化合物の代わりに上記式(6ba)で示される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様な操作を行い、化合物(P)(式(P)中、平均重合度を示すqp1、qp2は3.0である。)を5.3g得た。
 得られた化合物(P)のH-NMRおよび19F-NMR測定を行い、以下の結果により構造を同定した。
H-NMR(acetone-D):δ[ppm]=3.40~3.55(4H)、3.65~3.75(2H)、3.75~3.85(4H)、4.00~4.15(27H)、5.10~5.15(2H)、5.25~5.30(2H)、5.85~5.95(2H)
19F-NMR(acetone-D):δ[ppm]=-84.0~-83.0(32F)、-122.5(8F)、-126.0(24F)、-129.0~-128.0(8F)
 このようにして得られた実施例1~17の化合物を、式(1)に当てはめたときのRの構造、Rの構造(式(2-1)中のaおよびY)、Rの構造(式(3)中のb、c、式(4)中のd、式(5)中のe)、Rの構造(式(2-1)中のaおよびY)、Rの構造を表1に示す。いずれの化合物も、RおよびRを表す上記式(2-1)におけるYは-O-である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025


[比較例1][比較例2]
 下記式(T)で表される化合物を、特許文献1に記載の方法で合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026

(式(T)中、平均重合度を示すmt1、mt2は7.0である。)
[比較例3][比較例4]
 下記式(U)で表される化合物を、特許文献2に記載の方法で合成した。
[比較例5][比較例6]
 下記式(V)で表される化合物を、特許文献2に記載の方法で合成した。
[比較例7]
 下記式(W)で表される化合物を、特許文献3に記載の方法で合成した。
[比較例8]
 下記式(X)で表される化合物を、特許文献4に記載の方法で合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027

(式(U)中、平均重合度を示すmu1、mu2、nu1、nu2は4.5である。)
(式(V)中、平均重合度を示すpv1、pv2は4.5である。)
(式(W)中、平均重合度を示すmw、nwは10.0である。)
(式(X)中、平均重合度を示すmx、nxは10.0である。)
[比較例9]
 下記式(Y)で表される化合物を、特許文献5に記載の方法で合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028

(式(Y)中、平均重合度を示すmy、nyは10.0である。)
[比較例10]
 下記式(Z)で表される化合物を、特許文献2に記載の方法で合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029

(式(Z)中、平均重合度を示すmz、nzは10.0である。)
 次に、以下に示す方法により、実施例1~17および比較例1~10で得られた化合物を用いて潤滑層形成用溶液を調製した。そして、得られた潤滑層形成用溶液を用いて、以下に示す方法により、磁気記録媒体の潤滑層を形成し、実施例1~17および比較例1~10の磁気記録媒体を得た。
「潤滑層形成用溶液」
 実施例1~17および比較例1~10で得られた化合物を、それぞれフッ素系溶媒であるバートレル(登録商標)XF(商品名、三井デュポンフロロケミカル社製)に溶解し、保護層上に塗布した時の膜厚が9.0ÅになるようにバートレルXFで希釈し、潤滑層形成用溶液とした。
「磁気記録媒体」
 直径65mmの基板上に、付着層と軟磁性層と第1下地層と第2下地層と磁性層と保護層とを順次設けた磁気記録媒体を用意した。保護層は、炭素からなるものとした。
 保護層までの各層の形成された磁気記録媒体の保護層上に、実施例1~17および比較例1~10の潤滑層形成用溶液を、ディップ法により塗布した。なお、ディップ法は、浸漬速度10mm/sec、浸漬時間30sec、引き上げ速度1.2mm/secの条件で行った。
 その後、潤滑層形成用溶液を塗布した磁気記録媒体を恒温槽に入れ、保護層と潤滑層との密着性を向上させる熱処理を、表2および表3に示す恒温槽温度(熱処理温度)で10分間行うことにより、保護層上に潤滑層を形成し、磁気記録媒体を得た。
 このようにして得られた実施例1~17および比較例1~10の磁気記録媒体の有する潤滑層の膜厚を、FT-IR(商品名:Nicolet iS50、Thermo Fisher Scientific社製)を用いて測定した。その結果を表2および表3に示す。
 また、実施例1~17および比較例1~10の化合物の数平均分子量(Mn)を表2および表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
(潤滑層と保護層との密着性(ボンド率)測定)
 潤滑層の形成された磁気記録媒体を、溶媒であるバートレルXF中に10分間浸漬して、引き上げる方法により洗浄した。磁気記録媒体を溶媒中に浸漬する速度は10mm/secとし、引き上げる速度は1.2mm/secとした。
 その後、洗浄前に行った潤滑層の膜厚の測定と同じ方法で、潤滑層の膜厚を測定した。
 そして、洗浄前の潤滑層の膜厚をA、洗浄後(溶媒浸漬後)の潤滑層の膜厚をBとし、AとBとの比((B/A)×100(%))から潤滑剤の結合率(ボンド率)を算出した。その結果を表2および表3に示す。
 また、実施例1~17および比較例1~10の磁気記録媒体に対して、以下に示す耐摩耗性試験および化学物質耐性試験を行なった。
(耐摩耗性試験)
 ピンオンディスク型摩擦摩耗試験機を用い、接触子としての直径2mmのアルミナの球を、荷重40gf、摺動速度0.25m/secで、磁気記録媒体の潤滑層上で摺動させ、潤滑層の表面の摩擦係数を測定した。そして、潤滑層の表面の摩擦係数が急激に増大するまでの摺動時間を測定した。摩擦係数が急激に増大するまでの摺動時間は、各磁気記録媒体の潤滑層について4回ずつ測定し、その平均値(時間)を潤滑剤塗膜の耐摩耗性の指標とした。
 実施例1~17の化合物および比較例1~10の化合物を用いた磁気記録媒体の結果を、それぞれ表2および表3に示す。摩擦係数が急激に増大するまでの摺動時間による耐摩耗性の評価は、以下のとおりとした。
◎(優):650sec以上
○(良):550sec以上、650sec未満
△(可):450sec以上、550sec未満
×(不可):450sec未満
 なお、摩擦係数が急激に増大するまでの時間は、以下に示す理由により、潤滑層の耐摩耗性の指標として用いることができる。磁気記録媒体の潤滑層は、磁気記録媒体を使用することにより摩耗が進行し、摩耗により潤滑層が無くなると、接触子と保護層とが直接接触して、摩擦係数が急激に増大するためである。本摩擦係数が急激に増大するまでの時間は、フリクション試験とも相関があると考えられる。
(化学物質耐性試験)
 以下に示す方法により、高温環境下で汚染物質を生成させる環境物質による磁気記録媒体の汚染を調べた。環境物質としてSiイオンを用い、環境物質によって生成された磁気記録媒体を汚染する汚染物質の量としてSi吸着量を測定した。
 具体的には、評価対象である磁気記録媒体を、温度85℃、湿度0%の高温環境下で、シロキサン系Siゴムの存在下に240時間保持した。次に、磁気記録媒体の表面に存在するSi吸着量を、二次イオン質量分析法(SIMS)を用いて分析測定し、Siイオンによる汚染の程度をSi吸着量として評価した。Si吸着量の評価は、比較例1の結果を1.00としたときの数値を用いて評価した。その結果を表2および表3に示す。
 そして、実施例1~17および比較例1~10の磁気記録媒体について、以下に示す基準に基づいて総合評価を行った。その結果を表2および表3に示す。
◎(優):摩擦係数が急激に増大するまでの時間が650sec以上、かつSi吸着量が0.90未満
〇(良):摩擦係数が急激に増大するまでの時間が550sec以上650sec未満、かつSi吸着量が0.90以上1.00未満
△(可):摩擦係数が急激に増大するまでの時間が450sec以上650sec未満、かつSi吸着量が1.00以上1.40未満
×(不可):摩擦係数が急激に増大するまでの時間が450sec未満、かつSi吸着量が1.40以上
 表2に示すように、実施例1~17の磁気記録媒体は、いずれもボンド率が60%以上であり、総合評価が「◎(優)」であった。このことから、実施例1~17の磁気記録媒体の潤滑層は、厚みが薄くても優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性が良好であることが確認できた。
 また、実施例1~3の結果から、式(1)におけるRおよびRの構造に含まれる水酸基の合計数が多い化合物を用いるほど、ボンド率が高く密着性が良好になるとともに、Si吸着量が少なく化学物質耐性が良好になることが確認できた。
 これに対し、表3に示すように、鎖状構造の中央にグリセリン構造を配置し、その両側に、パーフルオロポリエーテル鎖と、2つの水酸基を有する末端基とがこの順に結合され、鎖状構造の両最末端にそれぞれ水酸基が配置された化合物を用いた比較例1、3では、ボンド率が80%であり、実施例1~17よりも密着性が高かった。しかし、比較例1、3では、密着性が強すぎるため潤滑層の潤滑性が損なわれ、耐摩耗性試験の結果が「△(可)」となった。
 また、比較例1、3と同じ化合物をそれぞれ用い、熱処理温度(恒温槽温度)を低くすることにより密着性を弱くした比較例2、4では、耐摩耗性試験の結果が「○(良)」であったが、Si吸着量が多かった。これは、保護層上の活性点との結合に関与していない化合物中の水酸基が、汚染物質を生成させる環境物質を潤滑層に誘引したためであると推定される。
 鎖状構造の中央に2つの水酸基を有するアルキル鎖を配置し、その両側に、パーフルオロポリエーテル鎖と、2つの水酸基を有する末端基とがこの順に結合され、鎖状構造の両最末端にそれぞれ水酸基が配置された化合物を用いた比較例5では、ボンド率が80%であり、実施例1~17よりも密着性が高かった。しかし、比較例5では、密着性が強すぎるため潤滑層の潤滑性が損なわれ、耐摩耗性試験の結果が「△(可)」となり、Si吸着量が多かった。これは、中央に配置された2つの水酸基がアルキル鎖で連結されているため、分子全体の柔軟性が不足したことによるものと推定される。それに加えて、比較例5では、保護層上の活性点との結合に関与していない化合物中の水酸基が、汚染物質を生成させる環境物質を潤滑層に誘引したためであると推定される。
 また、比較例5と同じ化合物を、熱処理温度(恒温槽温度)を低くすることにより密着性を弱くした比較例6では、耐摩耗性試験の結果が「△(可)」であり、Si吸着量が多かった。これは、含フッ素エーテル化合物に含まれる水酸基が6つであるため、熱処理温度(恒温槽温度)を下げてもボンド率が十分に低くならず、75%と高いことによるものと推定される。
 また、鎖状構造の中央にパーフルオロポリエーテル鎖を配置し、両端部に芳香族炭化水素が配置された化合物を用いた比較例7では、ボンド率が60%であり、耐摩耗性試験の結果が「△(可)」であり、実施例1~17よりも、Si吸着量が多かった。
 また、鎖状構造の中央にパーフルオロポリエーテル鎖を配置し、両端部に水酸基を有する2つの連結基を介してアリル基が配置された化合物を用いた比較例8では、ボンド率が65%であり、耐摩耗性試験の結果が「△(可)」であり、実施例1~17よりもSi吸着量が多かった。
 また、鎖状構造の中央にパーフルオロポリエーテル鎖を配置し、両端部に芳香族複素環が配置された化合物を用いた比較例9では、ボンド率が65%であり、耐摩耗性試験の結果が「〇(良)」であり、実施例1~17よりもSi吸着量が多かった。
 これは、比較例7~9で使用した化合物が、鎖状構造の中央にグリセリン構造を有していないため、鎖状構造の中央に配置された水酸基と保護層との結合による密着性向上効果が得られなかったことによるものであると推定される。
 また、鎖状構造の中央にパーフルオロポリエーテル鎖を配置し、その両側に、2つの水酸基を有する末端基が結合され、鎖状構造の両最末端にそれぞれ水酸基が配置された化合物を用いた比較例10では、耐摩耗性試験の結果が「×(不可)」であり、実施例1~17よりも、Si吸着量が多かった。
 本発明の含フッ素エーテル化合物を含む磁気記録媒体用潤滑剤を用いることにより、厚みが薄くても優れた密着性を有し、かつ化学物質耐性および耐摩耗性の良好な潤滑層を形成できる。
 10・・・磁気記録媒体
 11・・・基板
 12・・・付着層
 13・・・軟磁性層
 14・・・第1下地層
 15・・・第2下地層
 16・・・磁性層
 17・・・保護層
 18・・・潤滑層

Claims (18)

  1.  下記式(1)で表されることを特徴とする含フッ素エーテル化合物。
     R-R-CH-R-CH-OCHCH(OH)CHO-CH-R-CH-R-R    (1)
    (式(1)中、Rは、パーフルオロポリエーテル鎖である;RおよびRは、極性基を有する2価の連結基であり、同じであっても異なっていても良い;RおよびRは、RまたはRの有する酸素原子に結合された末端基であり、同じであっても異なっていても良い;RおよびRのうち少なくとも一方は、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかである。)
  2.  前記式(1)におけるRおよびRは、それぞれ炭素原子数2~5のアルケニル基または炭素原子数3~5のアルキニル基である請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
  3.  前記式(1)におけるRおよびRは、それぞれアリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基、プロパルギル基から選ばれるいずれかである請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
  4.  前記式(1)におけるRおよびRが、芳香族複素環を含む基である請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
  5.  前記式(1)におけるRおよびRは、それぞれチオフェン環を含む基、チアゾール環を含む基、ピラゾール環を含む基から選ばれるいずれかである請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
  6.  前記極性基が水酸基である請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物。
  7.  前記式(1)におけるRに含まれる水酸基と、Rに含まれる水酸基との合計数が2~5である請求項6に記載の含フッ素エーテル化合物。
  8.  前記式(1)におけるRおよびRが、下記式(2)で表される連結基を1~3個含む請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物。
    -CHCH(OH)CH- (2)
  9.  前記式(1)におけるRおよびRが、下記式(2-1)で表される連結基である請求項8に記載の含フッ素エーテル化合物。
    -O-X-(YX)-Y-  (2-1)
    (式(2-1)中のaは0~2の整数を表す;Xは式(2)である;Yは-O-、-CH-、-CHO-、-OCH-から選ばれるいずれかを表す;Yは-O-または-CHO-を表す。)
  10.  前記式(2-1)におけるYおよびYが-O-である請求項9に記載の含フッ素エーテル化合物。
  11.  前記式(1)におけるRが、下記式(3)~(5)で表されるパーフルオロポリエーテル鎖から選ばれるいずれか1種である請求項1~請求項10のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物。
    -CF-(OCFCFb-(OCFc-OCF- (3)
    (式(3)中、bおよびcは平均重合度を示し、bは1~20を表し、cは0~20を表す。)
    -CFCF-(OCFCFCFd-OCFCF- (4)
    (式(4)中、dは平均重合度を示し、1~20を表す。)
    -CFCFCF-(OCFCFCFCFe-OCFCFCF- (5)
    (式(5)中、eは平均重合度を示し、1~10を表す。)
  12.  前記式(1)において、RとRが同じである請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物。
  13.  前記式(1)におけるRおよびRの両方が、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数3~8のアルキニル基、芳香族炭化水素を含む基、芳香族複素環を含む基から選ばれるいずれかであって、RとRとが異なり、RおよびRのうち少なくとも一方が、アリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基から選ばれるいずれかである請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
  14.  下記式(A)~(P)で表されるいずれかの化合物である請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式(A)中、ma1、ma2、na1、na2は平均重合度を示し、ma1、ma2は1~20を表し、na1、na2は0~20を表す。)
    (式(B)中、mb1、mb2、nb1、nb2は平均重合度を示し、mb1、mb2は1~20を表し、nb1、nb2は0~20を表す。)
    (式(C)中、mc1、mc2、nc1、nc2は平均重合度を示し、mc1、mc2は1~20を表し、nc1、nc2は0~20を表す。)
    (式(D)中、md1、md2、nd1、nd2は平均重合度を示し、md1、md2は1~20を表し、nd1、nd2は0~20を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (式(E)中、me1、me2、ne1、ne2は平均重合度を示し、me1、me2は1~20を表し、ne1、ne2は0~20を表す。)
    (式(F)中、mf1、mf2、nf1、nf2は平均重合度を示し、mf1、mf2は1~20を表し、nf1、nf2は0~20を表す。)
    (式(G)中、mg1、mg2、ng1、ng2は平均重合度を示し、mg1、mg2は1~20を表し、ng1、ng2は0~20を表す。)
    (式(H)中、mh1、mh2、nh1、nh2は平均重合度を示し、mh1、mh2は1~20を表し、nh1、nh2は0~20を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    (式(I)中、mi1、mi2、ni1、ni2は平均重合度を示し、mi1、mi2は1~20を表し、ni1、ni2は0~20を表す。)
    (式(J)中、mj1、mj2、nj1、nj2は平均重合度を示し、mj1、mj2は1~20を表し、nj1、nj2は0~20を表す。)
    (式(K)中、mk1、mk2、nk1、nk2は平均重合度を示し、mk1、mk2は1~20を表し、nk1、nk2は0~20を表す。)
    (式(L)中、ml1、ml2、nl1、nl2は平均重合度を示し、ml1、ml2は1~20を表し、nl1、nl2は0~20を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

    (式(M)中、mm1、mm2、nm1、nm2は平均重合度を示し、mm1、mm2は1~20を表し、nm1、nm2は0~20を表す。)
    (式(N)中、mn1、mn2、nn1、nn2は平均重合度を示し、mn1、mn2は1~20を表し、nn1、nn2は0~20を表す。)
    (式(O)中、po1、po2は、平均重合度を示し、それぞれ1~20を表す。)
    (式(P)中、qp1、qp2は、平均重合度を示し、それぞれ1~10を表す。)
  15.  数平均分子量が500~10000の範囲内である請求項1~請求項14のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物。
  16.  請求項1~請求項15のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体用潤滑剤。
  17.  基板上に、少なくとも磁性層と、保護層と、潤滑層とが順次設けられた磁気記録媒体であって、
     前記潤滑層が、請求項1~請求項15のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
  18.  前記潤滑層の平均膜厚が、0.5nm~2.0nmである請求項17に記載の磁気記録媒体。
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