JP2018076404A - 有機フッ素化合物および潤滑剤 - Google Patents
有機フッ素化合物および潤滑剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018076404A JP2018076404A JP2016217571A JP2016217571A JP2018076404A JP 2018076404 A JP2018076404 A JP 2018076404A JP 2016217571 A JP2016217571 A JP 2016217571A JP 2016217571 A JP2016217571 A JP 2016217571A JP 2018076404 A JP2018076404 A JP 2018076404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- fluorine compound
- organic fluorine
- organic
- aromatic ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 0 CC(C)(*CCOc1ccc2OCOc2c1)OCCOc(cc1)cc2c1OCO2 Chemical compound CC(C)(*CCOc1ccc2OCOc2c1)OCCOc(cc1)cc2c1OCO2 0.000 description 2
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/002—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from unsaturated compounds
- C08G65/005—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from unsaturated compounds containing halogens
- C08G65/007—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from unsaturated compounds containing halogens containing fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/331—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen
- C08G65/332—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
- C08G65/33303—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing amino group
- C08G65/33317—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing amino group heterocyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
- C08G65/33365—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing cyano group
- C08G65/33375—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing cyano group cyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/337—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M107/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
- C10M107/38—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
- C08G2650/46—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing halogen
- C08G2650/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing halogen containing fluorine, e.g. perfluropolyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2213/04—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen
- C10M2213/043—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2213/06—Perfluoro polymers
- C10M2213/0606—Perfluoro polymers used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/56—Boundary lubrication or thin film lubrication
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
- C10N2040/18—Electric or magnetic purposes in connection with recordings on magnetic tape or disc
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
【課題】窒化処理が施されていない保護層上に十分な膜厚の潤滑剤層を形成することが可能な有機フッ素化合物の提供。【解決手段】式(1)で表される有機フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造のすべての末端に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が結合している。(Aは、パーフルオロポリエーテル構造を含む基;R1及びR2は夫々独立に非結合末端に単独の芳香環又は芳香環のみからなる縮合環を有する有機基;E1はエーテル結合又はR1の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合;E2はエーテル結合またはR2の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合)【選択図】なし
Description
本発明は、パーフルオロポリエーテル(PFPE)構造を有する有機フッ素化合物および該有機フッ素化合物を含む潤滑剤に関する。
パーフルオロポリエーテル構造を有する有機フッ素化合物は、耐熱性、耐薬品性、耐酸化性に優れるほか、粘度指数が大きいため、低温から高温まで広い温度領域で流動性(粘度)の変化が少なく、良好な潤滑性を発揮する。また、パーフルオロポリエーテル構造を有する有機フッ素化合物は、不燃性でゴム・プラスチックなどの高分子系素材への影響も殆ど無く、低い蒸気圧と蒸発損失の少なさ、低表面張力、高電気絶縁性といった特性も有し、潤滑剤として極めて広範囲にわたり高いパフォーマンスを示すことが知られている。このため、パーフルオロポリエーテル構造を有する有機フッ素化合物は、潤滑油としての真空ポンプ油や磁気ディスク/テープなどの潤滑剤、熱媒体、非粘着剤、その他の用途で幅広く利用されている。
パーフルオロポリエーテル構造を有する有機フッ素化合物を潤滑剤として使用する例として、磁気記録媒体として用いられるディスク状の基板が挙げられる。磁気記録媒体は、一般に、基板上に記録層等を積層した後、記録層上にカーボン等の保護層を形成し、さらに保護層上に潤滑剤層を形成したものである。保護層は、記録層に記録された情報を保護するとともに、データを読み取る磁気ヘッドの摺動性を高めるものである。
しかしながら、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、保護層の表面にパーフルオロポリエーテル構造を有する有機フッ素化合物を、潤滑剤として、塗布して潤滑剤層を形成している。保護層上に潤滑剤層を設けることによって、磁気ヘッドと保護層とが直接接触することを防止できるとともに、磁気記録媒体上を摺動する磁気ヘッドの摩擦力を著しく低減させることができ、耐久性が向上する。
磁気記録媒体に使用される潤滑剤として、例えば、化学式(2)
HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH・・・(2)
(ただし、p、qは整数である。)
で表される有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)が知られている。
HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH・・・(2)
(ただし、p、qは整数である。)
で表される有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)が知られている。
特許文献1には、上記潤滑剤を塗布した磁気記録媒体が開示されている。
また、特許文献2には、化学式(3)
HOCH2CH(OH)CH2OCH2CF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CH2OCH2CH(OH)CH2OH・・・(3)
(ただし、m、nは整数であり、数平均分子量は500〜5000である。)
で表される有機フッ素化合物フォンブリンZtetraol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)よりなる潤滑剤層を有する磁気記録媒体が開示されている。
HOCH2CH(OH)CH2OCH2CF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CH2OCH2CH(OH)CH2OH・・・(3)
(ただし、m、nは整数であり、数平均分子量は500〜5000である。)
で表される有機フッ素化合物フォンブリンZtetraol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)よりなる潤滑剤層を有する磁気記録媒体が開示されている。
これらの潤滑剤に使われている有機フッ素化合物は、いずれもパーフルオロポリエーテル構造を含む直鎖基の末端にヒドロキシ基を有することを特徴としている。
また、特許文献3には、化学式(4)
(ただし、p、qは整数である。)
で表される有機フッ素化合物フォンブリンAM2001(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)の潤滑剤層を有する磁気記録媒体が開示されている。
で表される有機フッ素化合物フォンブリンAM2001(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)の潤滑剤層を有する磁気記録媒体が開示されている。
さらに、特許文献4には、化学式(5)
(ただし、pおよびqは、それぞれ1以上の整数である。)
で表される有機フッ素化合物を潤滑剤として使用した潤滑剤溶液を塗布した磁気記録媒体が開示されている。
で表される有機フッ素化合物を潤滑剤として使用した潤滑剤溶液を塗布した磁気記録媒体が開示されている。
これらの潤滑剤につかわれている有機フッ素化合物は、いずれもパーフルオロポリエーテル構造を含む直鎖基の末端に環構造を含む高極性の有機基を有し、環構造に芳香環ではない環が含まれることを特徴としている。
パーフルオロポリエーテル構造を含む有機フッ素化合物を潤滑剤として使用するためには、潤滑剤層を形成する保護層に対して潤滑剤の吸着を可能とするための処理を施した上で、さらに有機フッ素化合物にも保護層へ吸着させるための分子構造を付与することが必要となる。
潤滑剤の吸着を実現するために、一般には、保護層に対して窒化処理が施されている。
特許文献1および2に記載されている潤滑剤の主成分である有機フッ素化合物は、分子の末端のヒドロキシ基が、保護層上に付与された窒素原子との間で水素結合を形成することが可能となるため、保護層への潤滑剤の吸着が実現する。
一方、保護層に対して窒化処理を施さないことは、磁気記録媒体の生産における工程数を減少することが可能となるため、生産コストの削減に有用であると考えられる。また、一般に、炭素原子と水素原子を主な構成要素とする保護層に、より電気陰性度の大きい窒素原子が加わることによる保護層の表面の極性の上昇を抑えることができるため、耐腐食性が向上するという利点がある。
しかしながら、窒化処理が施されていない保護層に上述の潤滑剤の塗布を試みた場合、保護層と潤滑剤の間に水素結合が形成されないため、潤滑剤は少量付着するものの、十分な膜厚を確保することはできず、磁気記録媒体を実際に使用することはできないという問題があった。
保護層は、炭素原子または炭素原子を含むダイヤモンドライクカーボン(DLC)で構成されている。DLC中の炭素原子の一部は、sp2混成軌道を有しており、グラファイト中の炭素原子同士の結合と同様の二重結合が含まれていることが知られている。
そこで、この二重結合を利用して潤滑剤中の吸着部位とのπ−π相互作用により、窒化処理が施されていない保護層への潤滑剤の吸着を実現することが考えられる。
特許文献3および4に記載されている潤滑剤の主成分である有機フッ素化合物は、末端に、それぞれ1,3−ベンゾジオキソリル基およびホスファゼン環という高極性の環構造が付与されている。そのため、これらの潤滑剤は、表面に極性を有する窒化処理を施した保護層との高い親和性を有するため、保護層への潤滑剤の吸着が実現する。
一方、これらの潤滑剤は、単結合と二重結合を交互に含む共役構造を有する環構造を含むため、一見すると、π−π相互作用により、窒化処理が施されていない保護層に吸着することが可能であると考えられる。
しかしながら、これらの環構造は、芳香環ではない環のみで構成されている、または、芳香環ではない環を含むため、環構造の平坦性が損なわれている。そのため、これらの潤滑剤は、窒化処理が施されていない保護層との間のπ−π相互作用が十分ではなく、十分な膜厚の潤滑剤層を形成することは不可能であるという問題があった。
本発明の一態様は、上記のような事情を鑑みてなされたものであり、窒化処理が施されていない保護層上に十分な膜厚の潤滑剤層を形成することが可能な有機フッ素化合物を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は以下に示す構成を含むものである。
[1]パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造のすべての末端に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が結合している有機フッ素化合物。
[2]前記鎖状構造が直鎖基である前項[1]に記載の有機フッ素化合物。
[3]前記鎖状構造のすべての末端と前記有機基が、エーテル結合または前記有機基の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合を介して結合している前項[1]または[2]に記載の有機フッ素化合物。
[4]一般式(1)
[1]パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造のすべての末端に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が結合している有機フッ素化合物。
[2]前記鎖状構造が直鎖基である前項[1]に記載の有機フッ素化合物。
[3]前記鎖状構造のすべての末端と前記有機基が、エーテル結合または前記有機基の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合を介して結合している前項[1]または[2]に記載の有機フッ素化合物。
[4]一般式(1)
(ただし、Aは、パーフルオロポリエーテル構造を含む基であり、R1およびR2は、それぞれ独立に、非結合末端に芳香環又は多環芳香環を有する有機基であり、E1は、エーテル結合またはR1の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合であり、E2は、エーテル結合またはR2の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合である。)
で表される前項[1]〜[3]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[5]前記R1およびR2の炭素数が、それぞれ独立に、15以下である前項[4]に記載の有機フッ素化合物。
[6]前記R1およびR2が同一である前項[4]または[5]に記載の有機フッ素化合物。
[7]前記E1およびE2が同一である前項[4]〜[6]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[8]前記一般式(1)で表される化合物は、下記化学式(1−1)〜(1−11)で表される化合物(ただし、p及びqは、重合度である。)のいずれかである前項[4]〜[7]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
で表される前項[1]〜[3]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[5]前記R1およびR2の炭素数が、それぞれ独立に、15以下である前項[4]に記載の有機フッ素化合物。
[6]前記R1およびR2が同一である前項[4]または[5]に記載の有機フッ素化合物。
[7]前記E1およびE2が同一である前項[4]〜[6]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[8]前記一般式(1)で表される化合物は、下記化学式(1−1)〜(1−11)で表される化合物(ただし、p及びqは、重合度である。)のいずれかである前項[4]〜[7]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[9]前記鎖状構造が、一般式(6)
−(CF2)xO−・・・(6)
(ただし、xは1〜5の整数である。)
で表される基の少なくとも一つを有する前項[1]〜[8]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[10]前記鎖状構造が、一般式(7)
−(CF2CF2O)y(CF2O)z−・・・(7)
(ただし、yおよびzは、それぞれ独立に、1〜50の整数である。)
で表される基を有する前項[9]に記載の有機フッ素化合物。
[11]前記鎖状構造が、前記パーフルオロポリエーテル構造およびメチレン基のみからなる前項[1]〜[10]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[12]前記有機基が、無置換の芳香環および/または原子数が10個以下の非環状官能基を有する芳香環のみからなる前項[1]〜[11]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[13]前記有機基が芳香環のみからなる縮合環である前項[12]に記載の有機フッ素化合物。
[14]前記有機基がベンゼン環および/またはピリジン環のみからなる前項[12]または[13]に記載の有機フッ素化合物。
[15]前記非環状官能基が電子供与性基である前項[12]〜[14]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[16]前記非環状官能基が前記芳香環と直接結合する多重結合を有する前項[12]〜[14]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[17]前項[1]〜[16]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物を含む潤滑剤。
−(CF2)xO−・・・(6)
(ただし、xは1〜5の整数である。)
で表される基の少なくとも一つを有する前項[1]〜[8]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[10]前記鎖状構造が、一般式(7)
−(CF2CF2O)y(CF2O)z−・・・(7)
(ただし、yおよびzは、それぞれ独立に、1〜50の整数である。)
で表される基を有する前項[9]に記載の有機フッ素化合物。
[11]前記鎖状構造が、前記パーフルオロポリエーテル構造およびメチレン基のみからなる前項[1]〜[10]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[12]前記有機基が、無置換の芳香環および/または原子数が10個以下の非環状官能基を有する芳香環のみからなる前項[1]〜[11]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[13]前記有機基が芳香環のみからなる縮合環である前項[12]に記載の有機フッ素化合物。
[14]前記有機基がベンゼン環および/またはピリジン環のみからなる前項[12]または[13]に記載の有機フッ素化合物。
[15]前記非環状官能基が電子供与性基である前項[12]〜[14]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[16]前記非環状官能基が前記芳香環と直接結合する多重結合を有する前項[12]〜[14]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
[17]前項[1]〜[16]のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物を含む潤滑剤。
本発明の一態様は、窒化処理が施されていない保護層上に十分な膜厚の潤滑剤層を形成することが可能な有機フッ素化合物を提供することができる。
(有機フッ素化合物)
本実施形態の有機フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造のすべての末端に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が結合していることを特徴とする。ここで、非結合末端とは、有機基の鎖状構造と結合していない側の末端を意味する。
本実施形態の有機フッ素化合物は、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造のすべての末端に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が結合していることを特徴とする。ここで、非結合末端とは、有機基の鎖状構造と結合していない側の末端を意味する。
本実施形態の有機フッ素化合物は、環構造全体に広がるπ共役系を有するため、窒化処理が施されていない保護層、例えば、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)との間の十分なπ−π相互作用により、保護層に吸着することが可能であり、その結果、保護層上に十分な膜厚の潤滑剤層を形成することができる。
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造は、特に限定されず、直鎖基および分岐鎖基のいずれであってもよいが、直鎖基であることが好ましい。また、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造は、特に限定されないが、パーフルオロポリエーテル構造およびメチレン基のみからなることが好ましい。さらに、すべての非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が同一であることが好ましい。このような構造を有する有機フッ素化合物は、工業的に生産されており、入手が容易な原料から、少ないステップ数で合成することが可能であり、産業上利用しやすい。
非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の炭素数は、15以下であることが好ましく、10以下であることがさらに好ましい。これにより、有機フッ素化合物の窒化処理が施されていない保護層との吸着性を高めることができる。
パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造は、一般式(6)
−(CF2)xO−・・・(6)
(ただし、xは1〜5の整数である。)
で表される基の少なくとも一つを有することが好ましい。これにより、フッ素系溶媒に対する溶解性が増し、その結果、被塗布面により均一に有機フッ素化合物を塗布することが可能になる。また、数あるパーフルオロポリエーテル構造の中でも、xが1〜3となるパーフルオロポリエーテル構造は、工業的に製造されており、容易に入手することができるため、産業上利用しやすい。
−(CF2)xO−・・・(6)
(ただし、xは1〜5の整数である。)
で表される基の少なくとも一つを有することが好ましい。これにより、フッ素系溶媒に対する溶解性が増し、その結果、被塗布面により均一に有機フッ素化合物を塗布することが可能になる。また、数あるパーフルオロポリエーテル構造の中でも、xが1〜3となるパーフルオロポリエーテル構造は、工業的に製造されており、容易に入手することができるため、産業上利用しやすい。
また、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造は、一般式(7)
−(CF2CF2O)y(CF2O)z−・・・(7)
(ただし、y及びzは、それぞれ独立に、1〜50の整数である。)
で表される基を有することがより好ましい。
−(CF2CF2O)y(CF2O)z−・・・(7)
(ただし、y及びzは、それぞれ独立に、1〜50の整数である。)
で表される基を有することがより好ましい。
さらに、一般式(7)で表される基の平均式量は、800から6000の範囲内であることが好ましく、1200から2400の範囲内であることがより好ましい。これにより、有機フッ素化合物の潤滑性やフッ素系溶媒への溶解性が向上する。
また、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が、エーテル結合または有機基の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合を介して結合していることが好ましい。さらに、鎖状構造と有機基の間のすべての結合が同一であることが好ましく、カルボン酸エステル結合であることが特に好ましい。このような構造を有する有機フッ素化合物は、合成のステップ数を削減させることが可能である。
非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基は、特に限定されないが、芳香環のみからなることが好ましく、芳香環のみからなる縮合環であることがさらに好ましい。これにより、有機フッ素化合物の窒化処理が施されていない保護層との吸着性を高めることができる。
非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基は、特に限定されないが、芳香環としての、ベンゼン環および/またはピリジン環のみからなることが好ましい。これにより、有機フッ素化合物の窒化処理が施されていない保護層との吸着性を高めることができる。
単独の芳香環のみからなる有機基としては、例えば、フェニル基、アルキルフェニル基、シアノフェニル基、アルコキシフェニル基等が挙げられる。
芳香環のみからなる縮合環、すなわち、多環芳香環のみからなる有機基としては、例えば、ナフチル基、キノリル基等が挙げられ、その中でも、1−ナフチル基が特に好ましい。
さらに、有機基の末端に位置する芳香環又は多環芳香環が、原子数が10以下の非環状官能基を有していてもよい。
このような非環状官能基は電子供与性基であることが好ましい。これにより、芳香環上の電子密度を上昇させ、有機フッ素化合物の窒化処理が施されていない保護層への吸着性をさらに高めることができる。
電子供与性基を有する芳香環からなる有機基としては、例えば、4−アニシル基等を挙げることができる。
また、非環状官能基は、電子供与性基以外であっても、芳香環と直接結合する多重結合を有するものであれば好ましい。このような非環状官能基によって拡大されたπ共役系によって、有機フッ素化合物の窒化処理が施されていない保護層への吸着性をさらに高めることができる。
芳香環と直接結合する多重結合を有する非環状官能基を有する芳香環からなる有機基としては、例えば、シンナミル基、4−シアノフェニル基等を挙げることができる。
本実施形態の有機フッ素化合物は、一般式(1)
(ただし、Aは、パーフルオロポリエーテル構造を含む基であり、R1およびR2は、それぞれ独立に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基であり、E1は、エーテル結合またはR1の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合であり、E2は、エーテル結合またはR2の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合である。)
で表される化合物であることが好ましく、一般式(1)で表される化合物の具体例としては、下記化学式(1−1)〜(1−11)で表される化合物(ただし、p及びqは、重合度である。)が挙げられる。
で表される化合物であることが好ましく、一般式(1)で表される化合物の具体例としては、下記化学式(1−1)〜(1−11)で表される化合物(ただし、p及びqは、重合度である。)が挙げられる。
(潤滑剤)
本実施形態の潤滑剤は、本実施形態の有機フッ素化合物を含む。
本実施形態の潤滑剤は、本実施形態の有機フッ素化合物を含む。
本実施形態の潤滑剤は、本実施形態の有機フッ素化合物を単独で用いても良いし、本発明の有機フッ素化合物に加えて、他の有機フッ素化合物をさらに含んでいても良い。
他の有機フッ素化合物としては、特に限定されないが、例えば、従来から潤滑剤として知られている有機フッ素化合物を使用することができる。このような化合物としては、例えば、フォンブリン(登録商標)シリーズ(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)などが挙げられる。
また、本実施形態の潤滑剤が本実施形態の有機フッ素化合物と他の有機フッ素化合物とを含む場合、潤滑剤中の本実施形態の有機フッ素化合物の含有量は、窒化処理が施されていない保護層へのより良好な吸着性を発現するために、0.1質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが特に好ましい。
(有機フッ素化合物の製造方法)
本実施形態の有機フッ素化合物は、例えば、下記に挙げる3種類の合成法に従って製造することができる。
本実施形態の有機フッ素化合物は、例えば、下記に挙げる3種類の合成法に従って製造することができる。
[鎖状構造と有機基の間の全ての結合がエーテル結合である場合]
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の間の全ての結合がエーテル結合であるものは、例えば、既存の末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を出発物質とする置換反応によって製造することができる。
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の間の全ての結合がエーテル結合であるものは、例えば、既存の末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を出発物質とする置換反応によって製造することができる。
いずれの方法においても、パーフルオロポリエーテル化合物に塩基を作用させ、脱プロトン化させる。
塩基としては、一般に知られているイオン性塩基を用いることができ、例えば、炭酸カリウム、炭酸セシウム、カリウムt−ブトキシドなどを挙げることができる。
例えば、末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル化合物に塩基を作用させて生成するアルコキシド種を、末端に芳香環又は多環芳香環を有するハロゲン化アルキルと反応させることによって、本実施形態の有機フッ素化合物を製造することができる。
いずれの方法においても、反応の完了を薄層クロマトグラフィーなどの方法で確認した上で、得られた混合物に希塩酸を加え中和した後、ハイドロクロロフルオロカーボン(例えば、旭硝子社製AK−225)などの含フッ素溶媒で抽出し、ロータリーエバポレーターによって溶媒を留去することにより粗生成物を得ることができる。
また、上記のアルコキシド種を、銅触媒存在下でハロゲン化アリールとカップリング反応させることによって、本実施形態の有機フッ素化合物を製造することができる。この反応は、溶媒を用いずに、適宜加熱攪拌しながら行うことができる。
さらに、上記のアルコキシド種を中間体とする、芳香族求核置換反応させることによっても、本実施形態の有機フッ素化合物を製造することができる。この反応は、溶媒中で適宜加熱攪拌しながら行うことができる。
溶媒としては、非プロトン性極性溶媒を用いることが好ましく、N,N−ジメチルアセトアミドを用いることが特に好ましい。
加えて、上記のアルコキシド種を、芳香環を有し、ハロゲン原子を鎖状構造に有するハロゲン化アルキルと求核置換反応させることによっても、本実施形態の有機フッ素化合物を製造することができる。この反応は、溶媒を用いずに攪拌しながら行うことができる。
上記に挙げた方法によって付与された有機基が多重結合を含む鎖状構造を有することで、生成物が加水分解を受けやすい構造となっている場合は、パラジウム炭素触媒の存在下で水素化反応させることによって多重結合を単結合に変換し、安定な有機フッ素化合物とすることが好ましい。
[鎖状構造と有機基の間の全ての結合がエステル結合である場合]
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の間の全ての結合がエステル結合であるものは、例えば、既存の末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を塩基存在下で酸塩化物と反応させ、エステル化することによって製造することができる。
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の間の全ての結合がエステル結合であるものは、例えば、既存の末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を塩基存在下で酸塩化物と反応させ、エステル化することによって製造することができる。
塩基としては、一般に知られている無機塩基および有機塩基を用いることができ、例えば、炭酸セシウム、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミンなどを挙げることができる。
上記の反応は、溶媒中で行うことができる。
溶媒としては、両末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を溶解させることができる溶媒であれば、特に制限はなく、例えば、ジクロロメタンをはじめとする含塩素溶媒、ハイドロクロロフルオロカーボンなどの含フッ素溶媒などを挙げることができる。
上記の反応は、氷浴を用いて0℃で出発物質を混合した後、氷浴を取り除いて室温で攪拌しながら行うことが好ましい。0℃で出発物質を混合することで、急激な発熱を抑制し、副生成物の生成を抑えることができる。
上記の反応で得られた反応混合物に希アンモニア水を加え、未反応の酸塩化物を加水分解させ、さらに脱プロトン化させることで水層に誘導した後、得られた混合物をAK−225などのフッ素系溶媒で抽出し、ロータリーエバポレーターによって溶媒を留去することにより粗生成物を得ることができる。
[鎖状構造と有機基の間の結合にエーテル結合とエステル結合が混在する場合]
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の間の結合にエーテル結合とエステル結合が混在するものは、上述の方法を組み合わせることで製造することができる。
本実施形態の有機フッ素化合物のうち、パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造と非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基の間の結合にエーテル結合とエステル結合が混在するものは、上述の方法を組み合わせることで製造することができる。
例えば、上述のアルコキシド種を、銅触媒存在下のハロゲン化アリールとカップリング反応させた後、反応せずに残ったヒドロキシ基を塩基存在下で酸塩化物と反応させ、エステル化することによって、本実施形態の有機フッ素化合物を製造することができる。
[精製]
上記の方法で得られた粗生成物は、いずれも潤滑剤として使用することが可能である。より高い純度が必要とされる場合には、例えば、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することができる。さらに高い純度を必要とする場合には、二酸化炭素超臨界流体抽出法により精製することができる。すなわち、粗生成物を圧力容器内にいれ、圧力容器内の圧力及び温度を保ちながら、液化二酸化炭素を圧力容器内に流入することで二酸化炭素を超臨界流体にし、目的の有機フッ素化合物を抽出することができる。
上記の方法で得られた粗生成物は、いずれも潤滑剤として使用することが可能である。より高い純度が必要とされる場合には、例えば、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することができる。さらに高い純度を必要とする場合には、二酸化炭素超臨界流体抽出法により精製することができる。すなわち、粗生成物を圧力容器内にいれ、圧力容器内の圧力及び温度を保ちながら、液化二酸化炭素を圧力容器内に流入することで二酸化炭素を超臨界流体にし、目的の有機フッ素化合物を抽出することができる。
圧力容器内の温度は、31℃以上80℃以下であることが好ましい。圧力容器内の温度が31℃以上であると、二酸化炭素が超臨界状態となり、80℃以下であると、超臨界二酸化炭素の抽出力が強い。
また、圧力容器内の圧力は7.38MPa以上30MPa以下であることが好ましい。圧力容器内の圧力が7.38MPa以上であると、二酸化炭素が超臨界状態となり、30MPa以下であると、圧力容器の耐圧性能が過度に要求されないために、圧力容器の価格が安くなり、その結果、製造コストが安くなる。
(潤滑剤の用途)
本実施形態の潤滑剤は、例えば、磁気記録媒体(ハードディスク等)用の潤滑剤として使用することができる。
本実施形態の潤滑剤は、例えば、磁気記録媒体(ハードディスク等)用の潤滑剤として使用することができる。
磁気記録媒体用の基板上に形成された保護層の表面に潤滑剤を塗布する方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法、ディップ法などを用いることができる。
ディップ法を用いて、基板上に形成された保護層の表面に潤滑剤を塗布する場合、例えば、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑剤溶液中に保護層が形成された基板を浸漬した後、保護層が形成された基板を浸漬槽から所定の速度で浸漬槽から引き上げる。これにより、保護層の表面に潤滑剤層を形成することができる。
潤滑剤溶液中の本実施形態の有機フッ素化合物の含有量は、0.005質量%以上であることが好ましい。
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
(1H−NMR)
試料(約10mg〜30mg)をCDCl3/ヘキサフルオロベンゼン混合溶媒(約0.5mL)に溶解させた後、直径5mmのNMR試料管に入れ、下記の条件で1H−NMRを測定した。このとき、溶媒に添加されたテトラメチルシランのシグナルを基準とした。
試料(約10mg〜30mg)をCDCl3/ヘキサフルオロベンゼン混合溶媒(約0.5mL)に溶解させた後、直径5mmのNMR試料管に入れ、下記の条件で1H−NMRを測定した。このとき、溶媒に添加されたテトラメチルシランのシグナルを基準とした。
装置:JNM−EX270(日本電子社製)
測定温度:室温
(潤滑剤層の膜厚)
下記の条件で赤外吸収スペクトルを測定し、赤外吸収スペクトルのC−F結合の伸縮振動エネルギーに相当する吸収ピークの強度より潤滑剤層の膜厚を求めた。このとき、それぞれの潤滑剤層について4点ずつ測定し、その平均値を膜厚とした。
測定温度:室温
(潤滑剤層の膜厚)
下記の条件で赤外吸収スペクトルを測定し、赤外吸収スペクトルのC−F結合の伸縮振動エネルギーに相当する吸収ピークの強度より潤滑剤層の膜厚を求めた。このとき、それぞれの潤滑剤層について4点ずつ測定し、その平均値を膜厚とした。
装置:Nicolet iS50(Thermo Fisher Scientific社製)
測定方法:高感度反射法
(実施例1)
有機フッ素化合物1(C1)の合成:
数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(10g、5mmol)、ヨウ化銅(I)(0.14g、0.75mmol)、2−シクロヘキサノンカルボン酸エチル(2.52g、1.5mmol)、ヨードベンゼン(1.6g、7.5mmol)を混合し、溶媒を加えずに攪拌しながら炭酸セシウム(4.1g、13mmol)を加えた。100℃で18時間攪拌した後、反応混合物を希塩酸(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(9.4g)を橙褐色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(9:1〜3:1))で精製することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物1(C1)を無色油状物質(2.9g、1.4mmol、収率27%)として得た。
測定方法:高感度反射法
(実施例1)
有機フッ素化合物1(C1)の合成:
数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(10g、5mmol)、ヨウ化銅(I)(0.14g、0.75mmol)、2−シクロヘキサノンカルボン酸エチル(2.52g、1.5mmol)、ヨードベンゼン(1.6g、7.5mmol)を混合し、溶媒を加えずに攪拌しながら炭酸セシウム(4.1g、13mmol)を加えた。100℃で18時間攪拌した後、反応混合物を希塩酸(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(9.4g)を橙褐色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(9:1〜3:1))で精製することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物1(C1)を無色油状物質(2.9g、1.4mmol、収率27%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物1(C1)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.32(br、4H)、6.92(d、4H)、7.04(t、2H)、7.31(t、4H)。
(実施例2)
有機フッ素化合物2(C2)の合成:
数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(3.0g、1.5mmol)と、ヘキサフルオロベンゼン(2.5g、13mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド(5mL)に加え、得られた混合物に炭酸カリウム(0.64g、4.5mmol)を加えた。80℃で3日攪拌した後、反応混合物を希塩酸(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(3.1g)を淡黄色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(49:1))で精製することで、両末端にペンタフルオロフェニル基を有する有機フッ素化合物2(C2)を無色油状物質(2.0g、0.85mmol、収率57%)として得た。
有機フッ素化合物2(C2)の合成:
数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(3.0g、1.5mmol)と、ヘキサフルオロベンゼン(2.5g、13mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド(5mL)に加え、得られた混合物に炭酸カリウム(0.64g、4.5mmol)を加えた。80℃で3日攪拌した後、反応混合物を希塩酸(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(3.1g)を淡黄色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(49:1))で精製することで、両末端にペンタフルオロフェニル基を有する有機フッ素化合物2(C2)を無色油状物質(2.0g、0.85mmol、収率57%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物2(C2)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.41(br、4H)。
(実施例3)
有機フッ素化合物3(C3)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(16g、12mmol)と、カリウムt−ブトキシド(1.4g、12mmol)を混合し、溶媒を加えずに室温で4時間攪拌した。得られた混合物にシンナミルブロミド(2.4g、12mmol)を加え、室温でさらに18時間攪拌した後、反応混合物を希塩酸(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(17g)を黄色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(9:1〜17:3))で精製することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物3(C3)を無色油状物質(4.5g、2.9mmol、収率25%)として得た。
有機フッ素化合物3(C3)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(16g、12mmol)と、カリウムt−ブトキシド(1.4g、12mmol)を混合し、溶媒を加えずに室温で4時間攪拌した。得られた混合物にシンナミルブロミド(2.4g、12mmol)を加え、室温でさらに18時間攪拌した後、反応混合物を希塩酸(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(17g)を黄色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(9:1〜17:3))で精製することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物3(C3)を無色油状物質(4.5g、2.9mmol、収率25%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物3(C3)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):3.79−3.88(m、4H)、4.30(brd、4H)、6.23(ddt、2H)、6.62(d、2H)、7.27−7.40(m、10H)。
なお、シンナミルブロミドは、シス及びトランスのいずれであってもよい。
(実施例4)
有機フッ素化合物4(C4)の合成:
合成例3で得られた化合物3(1.3g、0.86mmol)とパラジウム炭素触媒(0.10g)とをエタノール(20mL)に加え、水素ガス(1気圧)を詰めたブチルゴム製の風船に接続し、室温で24時間攪拌した。反応混合物を濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物4(C4)を無色油状物質(1.2g、0.78mmol、収率90%)として得た。
有機フッ素化合物4(C4)の合成:
合成例3で得られた化合物3(1.3g、0.86mmol)とパラジウム炭素触媒(0.10g)とをエタノール(20mL)に加え、水素ガス(1気圧)を詰めたブチルゴム製の風船に接続し、室温で24時間攪拌した。反応混合物を濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物4(C4)を無色油状物質(1.2g、0.78mmol、収率90%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物4(C4)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):1.91(tt、4H)、2.69(t、4H)、3.58(t、4H)、3.77(br、4H)、6.23(ddt、2H)、7.15−7.20(m、6H)、7.27(dt、4H)。
(実施例5)
有機フッ素化合物5(C5)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(5.2g、4.0mmol)と、トリエチルアミン(2.0g、20mmol)とをジクロロメタン(40mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら塩化ベンゾイル(1.2g、8.8mmol)を加えた。氷浴を取り除いて3時間攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(6.0g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(17:3))で精製することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物(C5)を無色油状物質(5.7g、3.8mmol、収率95%)として得た。
有機フッ素化合物5(C5)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(5.2g、4.0mmol)と、トリエチルアミン(2.0g、20mmol)とをジクロロメタン(40mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら塩化ベンゾイル(1.2g、8.8mmol)を加えた。氷浴を取り除いて3時間攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(6.0g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(17:3))で精製することで、両末端にフェニル基を有する有機フッ素化合物(C5)を無色油状物質(5.7g、3.8mmol、収率95%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物(C5)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.74(br、4H)、7,46(dd、4H)、7.62(t、2H)、8.00(d、4H)。
(実施例6)
有機フッ素化合物6(C6)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(2.6g、2.0mmol)と、トリエチルアミン(1.0g、10mmol)とをジクロロメタン(20mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら4−メトキシベンゾイルクロリド(0.76g、4.4mmol)を加えた。氷浴を取り除いて3時間攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(3.1g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(4:1))で精製することで、両末端に4−メトキシフェニル基を有する有機フッ素化合物6(C6)を無色油状物質(2.7g、1.7mmol、収率87%)として得た。
有機フッ素化合物6(C6)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(2.6g、2.0mmol)と、トリエチルアミン(1.0g、10mmol)とをジクロロメタン(20mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら4−メトキシベンゾイルクロリド(0.76g、4.4mmol)を加えた。氷浴を取り除いて3時間攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(3.1g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(4:1))で精製することで、両末端に4−メトキシフェニル基を有する有機フッ素化合物6(C6)を無色油状物質(2.7g、1.7mmol、収率87%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物(C6)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):3.87(s、6H)、4.65(br、4H)、6.94(d、4H)、8.01(d、4H)。
(実施例7)
有機フッ素化合物7(C7)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(1.4g、1.1mmol)と、トリエチルアミン(0.51g、4.5mmol)とをジクロロメタン(20mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら4−シアノベンゾイルクロリド(0.54g、3.3mmol)を加えた。氷浴を取り除いて18時間攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.51g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(5:1))で精製することで、両末端に4−シアノフェニル基を有する有機フッ素化合物7(C7)を無色油状物質(0.16g、0.10mmol、収率9%)として得た。
有機フッ素化合物7(C7)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(1.4g、1.1mmol)と、トリエチルアミン(0.51g、4.5mmol)とをジクロロメタン(20mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら4−シアノベンゾイルクロリド(0.54g、3.3mmol)を加えた。氷浴を取り除いて18時間攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.51g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(5:1))で精製することで、両末端に4−シアノフェニル基を有する有機フッ素化合物7(C7)を無色油状物質(0.16g、0.10mmol、収率9%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物7(C7)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.72(br、4H)、7.77(d、2H)、8.16(d、2H)。
(実施例8)
有機フッ素化合物8(C8)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(3.1g、2.4mmol)と、トリエチルアミン(0.72g、7.1mmol)とをジクロロメタン(40mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら1−ナフトイルクロリド(1.5g、7.9mmol)を加えた。氷浴を取り除いて3日攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(5.9g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(17:3))で精製することで、両末端にナフチル基を有する有機フッ素化合物8(C8)を無色油状物質(3.3g、2.1mmol、収率89%)として得た。
有機フッ素化合物8(C8)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(3.1g、2.4mmol)と、トリエチルアミン(0.72g、7.1mmol)とをジクロロメタン(40mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら1−ナフトイルクロリド(1.5g、7.9mmol)を加えた。氷浴を取り除いて3日攪拌した後、反応混合物を二度水洗し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(5.9g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(17:3))で精製することで、両末端にナフチル基を有する有機フッ素化合物8(C8)を無色油状物質(3.3g、2.1mmol、収率89%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物8(C8)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.77(br、4H)、7.47−7.66(m、6H)、7.90(d、2H)、8.08(d、2H)、8.25(dd、2H)、8.92(d、2H)。
(実施例9)
有機フッ素化合物9(C9)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(2.6g、2.0mmol)と、トリエチルアミン(0.91g、9.0mmol)とをジクロロメタン(10mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら6−キノリンカルボニルクロリド(1.1g、6.0mmol)を加えた。氷浴を取り除いて16時間攪拌した後、反応混合物を希アンモニア水(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.31g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(1:1))で精製することで、両末端に6−キノリル基を有する有機フッ素化合物9(C9)を無色油状物質(0.14g、85μmol、収率4%)として得た。
有機フッ素化合物9(C9)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(2.6g、2.0mmol)と、トリエチルアミン(0.91g、9.0mmol)とをジクロロメタン(10mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら6−キノリンカルボニルクロリド(1.1g、6.0mmol)を加えた。氷浴を取り除いて16時間攪拌した後、反応混合物を希アンモニア水(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.31g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(1:1))で精製することで、両末端に6−キノリル基を有する有機フッ素化合物9(C9)を無色油状物質(0.14g、85μmol、収率4%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物9(C9)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.76(br、4H)、7.43−7.53(m、2H)、8.18(d、2H)、8.26−8.32(m、4H)、8.62(s、2H)、9.03−9.05(m、2H)。
(実施例10)
有機フッ素化合物10(C10)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(1.9g、1.5mmol)と、トリエチルアミン(0.68g、6.5mmol)とをジクロロメタン(10mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながらカルバゾール−N−カルボニルクロリド(1.0g、4.4mmol)を加えた。氷浴を取り除いて16時間攪拌した後、反応混合物を希アンモニア水(20mL)とAK225(20mL)で分液し、水層をさらにフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.31g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(1:1))で精製することで、両末端に9−カルバゾリル基を有する有機フッ素化合物10(C10)を無色油状物質(88mg、52μmol、収率3%)として得た。
有機フッ素化合物10(C10)の合成:
数平均分子量(Mn)約1300の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(1.9g、1.5mmol)と、トリエチルアミン(0.68g、6.5mmol)とをジクロロメタン(10mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながらカルバゾール−N−カルボニルクロリド(1.0g、4.4mmol)を加えた。氷浴を取り除いて16時間攪拌した後、反応混合物を希アンモニア水(20mL)とAK225(20mL)で分液し、水層をさらにフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.31g)を白濁した油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(1:1))で精製することで、両末端に9−カルバゾリル基を有する有機フッ素化合物10(C10)を無色油状物質(88mg、52μmol、収率3%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物10(C10)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.87(br、4H)、7.36−7.49(m、8H)、7.97(d、4H)、8.24(d、4H)。
(実施例11)
有機フッ素化合物11(C11)の合成:
数平均分子量(Mn)約3400の有機フッ素化合物デムナム(ダイキン工業社製)(0.68g、0.20mmol)と、トリエチルアミン(91mg、0.90mmol)とをジクロロメタン(10mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら1−ナフトイルクロリド(0.12g、0.60mmol)を加えた。氷浴を取り除いて16時間攪拌した後、反応混合物を希アンモニア水(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.71g)を無色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(17:3))で精製することで、両末端にナフチル基を有する有機フッ素化合物11(C11)を無色油状物質(0.56g、0.15mmol、収率73%)として得た。
有機フッ素化合物11(C11)の合成:
数平均分子量(Mn)約3400の有機フッ素化合物デムナム(ダイキン工業社製)(0.68g、0.20mmol)と、トリエチルアミン(91mg、0.90mmol)とをジクロロメタン(10mL)に混合し、氷浴を用いて冷却しながら1−ナフトイルクロリド(0.12g、0.60mmol)を加えた。氷浴を取り除いて16時間攪拌した後、反応混合物を希アンモニア水(20mL)とフッ素系溶媒AK225(旭硝子社製)(20mL)で分液し、水層をさらにAK225(20mL)で二度抽出した。得られた有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮することで、粗生成物(0.71g)を無色油状物質として得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル(17:3))で精製することで、両末端にナフチル基を有する有機フッ素化合物11(C11)を無色油状物質(0.56g、0.15mmol、収率73%)として得た。
この無色油状物質は、下記に示したNMRの分析結果より、有機フッ素化合物11(C11)であることが確認された。
1H−NMR δ(ppm):4.82(t、4H)、7.47−7.55(m、4H)、7.58−7.64(m、2H)、7.90(d、2H)、8.08(d、2H)、8.26(d、2H)、8.92(d、2H)。
(比較例1)
有機フッ素化合物として、数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(化学式(2)参照)を用意した。
有機フッ素化合物として、数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZdol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(化学式(2)参照)を用意した。
(比較例2)
有機フッ素化合物として、数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZtetraol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(化学式(3)参照)を用意した。
有機フッ素化合物として、数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンZtetraol(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(化学式(3)参照)を用意した。
(比較例3)
数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンAM2001(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(化学式(4)参照)を用意した。
数平均分子量(Mn)約2000の有機フッ素化合物フォンブリンAM2001(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製)(化学式(4)参照)を用意した。
(磁気ディスク1)
磁気ディスク用の2.5インチガラス基板上にCrTi合金をDCマグネトロンスパッターにより100Åの厚さに成膜して記録層を形成した後、記録層上に、エチレンガスをRFプラズマで分解し、基板にバイアスをかけてCVDカーボンを30Åの厚さに成膜して保護層を形成し、模擬ディスクとした。
磁気ディスク用の2.5インチガラス基板上にCrTi合金をDCマグネトロンスパッターにより100Åの厚さに成膜して記録層を形成した後、記録層上に、エチレンガスをRFプラズマで分解し、基板にバイアスをかけてCVDカーボンを30Åの厚さに成膜して保護層を形成し、模擬ディスクとした。
次に、潤滑剤として、実施例1の有機フッ素化合物1をテトラデカフルオロヘキサンPF−5060(スリーエム社製)に溶解させ、0.01質量%の潤滑剤溶液を調製した。
次に、ディップ法を用いて、以下に示す方法により潤滑剤溶液を、模擬ディスクの保護層上に塗布した。すなわち、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑剤溶液中に、模擬ディスクを浸漬し、浸漬槽から模擬ディスクを引き上げることにより、潤滑剤溶液を模擬ディスクの保護層上に塗布した。その後、潤滑剤溶液の塗布された模擬ディスクを乾燥させることにより、潤滑剤層を形成し、磁気ディスク1を作製した。
(磁気ディスク2〜10)
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、それぞれ実施例2、4〜11の有機フッ素化合物2、4〜11を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク2〜10を作製した。
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、それぞれ実施例2、4〜11の有機フッ素化合物2、4〜11を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク2〜10を作製した。
(磁気ディスク11)
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例1の有機フッ素化合物を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク11を作製した。
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例1の有機フッ素化合物を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク11を作製した。
(磁気ディスク12)
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例2の有機フッ素化合物を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク12の作製を試みたが、比較例2の有機フッ素化合物がテトラデカフルオロヘキサンに溶解せず、潤滑剤層を形成することができなかった。
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例2の有機フッ素化合物を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク12の作製を試みたが、比較例2の有機フッ素化合物がテトラデカフルオロヘキサンに溶解せず、潤滑剤層を形成することができなかった。
(磁気ディスク13)
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例2の有機フッ素化合物を用い、テトラデカフルオロヘキサンに代えて、バートレルXF(三井デュポンフロロケミカル社製)を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク13を作製した。
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例2の有機フッ素化合物を用い、テトラデカフルオロヘキサンに代えて、バートレルXF(三井デュポンフロロケミカル社製)を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク13を作製した。
(磁気ディスク14)
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例3の有機フッ素化合物を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク14を作製した。
実施例1の有機フッ素化合物1に代えて、比較例3の有機フッ素化合物を用いたこと以外は、磁気ディスク1と同様にして、磁気ディスク14を作製した。
表1に、磁気ディスクの潤滑剤層の膜厚を示す。
表1に示す通り、実施例1、2、4〜11の有機フッ素化合物1、2、4〜11を用いて作製した磁気ディスク1〜10は、窒化処理が施されていない保護層上に十分な膜厚の潤滑剤層が形成されていることがわかる。これにより、磁気ディスク1〜10は、潤滑剤層が全面を被覆し、十分な潤滑性と耐腐蝕性を与えることができる。
これに対して、両末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有さない比較例1〜3の有機フッ素化合物を用いて作製した磁気ディスク11、13、14は、窒化処理が施されていない保護層上に十分な膜厚の潤滑剤層が形成されていない。
比較例3の有機フッ素化合物は、両末端に芳香環を含むという点では、実施例1、2、4〜11の有機フッ素化合物1、2、4〜11と共通する。しかしながら、比較例3の有機フッ素化合物は、両末端に芳香環でない環も含むため、吸着部位の平坦性が損なわれている。このため、磁気ディスク14は、十分な膜厚の潤滑剤層を形成できなかったものと考えられる。この結果は、両末端の環構造が芳香環のみで構成されている分子構造の好適性を示すものである。
実施例6、7の有機フッ素化合物6、7は、実施例5の有機フッ素化合物5中の両末端に位置する芳香環(ベンゼン環)が非環状官能基により置換されているため、磁気ディスク5、6は、磁気ディスク4よりも潤滑剤層の膜厚が大きくなる。
また、実施例8〜11の有機フッ素化合物8〜11は、両末端に芳香環のみからなる縮合環を有するため、磁気ディスク7〜10は、磁気ディスク1〜6よりも潤滑剤層の膜厚が大きくなる。
本実施形態の有機フッ素化合物は、炭素原子を含む保護層を有する基板に窒化処理を施さずに吸着させることが可能であり、十分な膜厚の潤滑剤層を形成することができる。
Claims (17)
- パーフルオロポリエーテル構造を含む鎖状構造のすべての末端に、非結合末端に単独の芳香環または芳香環のみからなる縮合環を有する有機基が結合している有機フッ素化合物。
- 前記鎖状構造が直鎖基である請求項1に記載の有機フッ素化合物。
- 前記鎖状構造のすべての末端と前記有機基が、エーテル結合または前記有機基の側にカルボニル基を有するカルボン酸エステル結合を介して結合している請求項1または2に記載の有機フッ素化合物。
- 前記R1およびR2の炭素数が、それぞれ独立に、15以下である請求項4に記載の有機フッ素化合物。
- 前記R1およびR2が同一である請求項4または5に記載の有機フッ素化合物。
- 前記E1およびE2が同一である請求項4〜6のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
- 前記鎖状構造が、一般式(6)
−(CF2)xO−・・・(6)
(ただし、xは1〜5の整数である。)
で表される基の少なくとも一つを有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。 - 前記鎖状構造が、一般式(7)
−(CF2CF2O)y(CF2O)z−・・・(7)
(ただし、yおよびzは、それぞれ独立に、1〜50の整数である。)
で表される基を有する請求項9に記載の有機フッ素化合物。 - 前記鎖状構造が、前記パーフルオロポリエーテル構造およびメチレン基のみからなる請求項1〜10のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
- 前記有機基が、無置換の芳香環および/または原子数が10個以下の非環状官能基を有する芳香環のみからなる請求項1〜11のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
- 前記有機基が芳香環のみからなる縮合環である請求項12に記載の有機フッ素化合物。
- 前記有機基がベンゼン環および/またはピリジン環のみからなる請求項12または13に記載の有機フッ素化合物。
- 前記非環状官能基が電子供与性基である請求項12〜14のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
- 前記非環状官能基が前記芳香環と直接結合する多重結合を有する請求項12〜14のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の有機フッ素化合物を含む潤滑剤。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016217571A JP2018076404A (ja) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 有機フッ素化合物および潤滑剤 |
US15/803,963 US10246553B2 (en) | 2016-11-07 | 2017-11-06 | Organic fluorine compound and lubricant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016217571A JP2018076404A (ja) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 有機フッ素化合物および潤滑剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018076404A true JP2018076404A (ja) | 2018-05-17 |
Family
ID=62065523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016217571A Pending JP2018076404A (ja) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 有機フッ素化合物および潤滑剤 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10246553B2 (ja) |
JP (1) | JP2018076404A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019039200A1 (ja) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | 昭和電工株式会社 | 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 |
WO2021131961A1 (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 昭和電工株式会社 | 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 |
JPWO2020054419A1 (ja) * | 2018-09-12 | 2021-09-24 | 昭和電工株式会社 | 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 |
WO2023112813A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社レゾナック | 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 |
US11879109B2 (en) | 2019-09-18 | 2024-01-23 | Resonac Corporation | Fluorine-containing ether compound, lubricant for magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
US11905365B2 (en) | 2019-12-26 | 2024-02-20 | Resonac Corporation | Fluorine-containing ether compound, lubricant for magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11820953B2 (en) | 2019-03-12 | 2023-11-21 | Resonac Corporation | Fluorine-containing ether compound, lubricant for magnetic recording medium and magnetic recording medium |
EP4059984A4 (en) * | 2019-11-13 | 2023-11-15 | Daikin Industries, Ltd. | METHOD FOR PRODUCING A COMPOUND CONTAINING A FLUOROPOLYETHER GROUP |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09255608A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-09-30 | Hitachi Ltd | 含フッ素化合物,表面改質剤、及びこれを用いた磁気記録媒体 |
JP2004346318A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Solvay Solexis Spa | ペルフルオロポリエーテル添加剤 |
JP2006144007A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Solvay Solexis Spa | (パー)フルオロポリエーテル添加剤 |
WO2009123043A1 (ja) * | 2008-03-30 | 2009-10-08 | Hoya株式会社 | 磁気ディスク及びその製造方法 |
JP2011093981A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Haabesu:Kk | パーフルオロポリエーテル化合物、およびこれを含有する潤滑剤 |
WO2015087615A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 株式会社Moresco | フルオロポリエーテル化合物、これを含有する潤滑剤ならびに磁気ディスク |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0646441B2 (ja) | 1985-09-19 | 1994-06-15 | 日本電気株式会社 | 磁気記録媒体 |
US5252418A (en) * | 1989-08-25 | 1993-10-12 | Hitachi, Ltd. | Electrophotographic photoreceptor with protruding inorganic insulator pieces and an electrophotographic apparatus utilizing the same |
US5055359A (en) | 1989-12-14 | 1991-10-08 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Magnetic recording medium with an intermediate protective layer of silicon dioxide and a perfluoroalkylpolyether lubricant layer |
JP3294760B2 (ja) | 1996-04-12 | 2002-06-24 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体 |
WO2007122969A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Nok Kluber Co., Ltd. | 含油軸受用潤滑剤組成物 |
JP2008075000A (ja) | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Asahi Glass Co Ltd | 磁気記録媒体用潤滑剤溶液 |
US20140029267A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Chemical compound being used for forming a random wrinkle structure, composition containing the compound, film having the structure, method of forming the film, and oled comprising the film |
-
2016
- 2016-11-07 JP JP2016217571A patent/JP2018076404A/ja active Pending
-
2017
- 2017-11-06 US US15/803,963 patent/US10246553B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09255608A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-09-30 | Hitachi Ltd | 含フッ素化合物,表面改質剤、及びこれを用いた磁気記録媒体 |
JP2004346318A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Solvay Solexis Spa | ペルフルオロポリエーテル添加剤 |
JP2006144007A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Solvay Solexis Spa | (パー)フルオロポリエーテル添加剤 |
WO2009123043A1 (ja) * | 2008-03-30 | 2009-10-08 | Hoya株式会社 | 磁気ディスク及びその製造方法 |
JP2011093981A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Haabesu:Kk | パーフルオロポリエーテル化合物、およびこれを含有する潤滑剤 |
WO2015087615A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 株式会社Moresco | フルオロポリエーテル化合物、これを含有する潤滑剤ならびに磁気ディスク |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019039200A1 (ja) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | 昭和電工株式会社 | 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 |
US11639330B2 (en) | 2017-08-21 | 2023-05-02 | Showa Denko K.K. | Fluorine-containing ether compound, lubricant for magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
JPWO2020054419A1 (ja) * | 2018-09-12 | 2021-09-24 | 昭和電工株式会社 | 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 |
JP7338631B2 (ja) | 2018-09-12 | 2023-09-05 | 株式会社レゾナック | 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 |
US11879109B2 (en) | 2019-09-18 | 2024-01-23 | Resonac Corporation | Fluorine-containing ether compound, lubricant for magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
WO2021131961A1 (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 昭和電工株式会社 | 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 |
US11905365B2 (en) | 2019-12-26 | 2024-02-20 | Resonac Corporation | Fluorine-containing ether compound, lubricant for magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
WO2023112813A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社レゾナック | 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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180127543A1 (en) | 2018-05-10 |
US10246553B2 (en) | 2019-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018076404A (ja) | 有機フッ素化合物および潤滑剤 | |
JP6820675B2 (ja) | フラーレン誘導体および潤滑剤 | |
JP5909837B2 (ja) | フルオロポリエーテル化合物、これを含有する潤滑剤ならびに磁気ディスク | |
JP6603440B2 (ja) | 有機フッ素化合物、潤滑剤および磁気記録媒体の処理方法 | |
JP6606785B2 (ja) | フラーレン誘導体、フッ素樹脂組成物および潤滑剤 | |
JP6695480B2 (ja) | 化合物およびフラーレン誘導体の製造方法 | |
JP6672146B2 (ja) | フルオロポリエーテル化合物、潤滑剤ならびに磁気ディスク | |
JP6957447B2 (ja) | 新規な(ペル)フルオロポリエーテルポリマー | |
JP5110944B2 (ja) | 新規な架橋性のエーテル系含フッ素化合物およびその製造方法 | |
JP2002293787A (ja) | ホスファゼン化合物 | |
JP6893443B2 (ja) | フラーレン誘導体および潤滑剤 | |
JP2004352999A (ja) | ホスファゼン化合物を含有する潤滑剤 | |
JP2014047190A (ja) | シクロホスファゼン化合物、これを含有する潤滑剤ならびに磁気ディスク | |
KR20090031770A (ko) | 포스파젠 화합물, 상기 화합물을 가지는 윤활제 및 자기 기록 매체, 제조 방법 및 윤활 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190808 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200915 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210309 |