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含氟醚化合物、磁记录介质用润滑剂及磁记录介质的制作方法

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本发明涉及适合于磁记录介质的润滑剂用途的含氟醚化合物、包含该含氟醚化合物的磁记录介质用润滑剂以及磁记录介质。

本申请基于2019年7月31日在日本申请的特愿2019-141291号来主张优先权,将其内容援用到本文中。

背景技术

为了使磁记录再生装置的记录密度提高,适于高记录密度的磁记录介质的开发进展。

以往,作为磁记录介质,具有在基板上形成记录层,在记录层上形成了碳等保护层的磁记录介质。保护层保护被记录在记录层的信息,并且提高磁头的滑动性。然而,仅仅在记录层上设置保护层,磁记录介质的耐久性不能充分获得。因此,一般而言,在保护层的表面涂布润滑剂而形成润滑层。

作为在形成磁记录介质的润滑层时使用的润滑剂,提出了例如,含有在具有包含CF2的重复结构的氟系的聚合物的末端具有羟基等极性基的化合物的润滑剂。

例如,在专利文献1中公开了在分子的中央部存在的碳原子数4~10的脂肪族烃链与2个以上全氟聚醚分别进行醚键合的氟聚醚化合物。

此外,在专利文献2中公开了在两个末端部分配置了具有多个羟基,且该羟基间的最短距离相距3原子以上的取代基的化合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2016/084781号

专利文献2:日本专利第4632144号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在磁记录再生装置中,要求更加使磁头的上浮量小。因此,要求使磁记录介质中的润滑层的厚度更薄。

然而,一般而言如果使润滑层的厚度薄,则具有润滑层的被覆性降低,磁记录介质的耐磨损性降低的倾向。此外,在使润滑层的厚度薄时为了抑制耐磨损性的降低,如果降低被覆保护层的表面的润滑层与保护层的密合性,则润滑层中的含氟醚化合物附着于磁头的拾取易于发生。

本发明是鉴于上述情况而提出的,其课题是提供可以形成即使使厚度薄,也具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层,可以作为磁记录介质用润滑剂的材料而适合使用的含氟醚化合物。

此外,本发明的课题是提供包含本发明的含氟醚化合物的磁记录介质用润滑剂。

此外,本发明的课题是提供具有包含本发明的含氟醚化合物的润滑层的具有优异的可靠性和耐久性的磁记录介质。

用于解决课题的方法

本发明人为了解决上述课题而反复进行了深入研究。

其结果发现,只要是在由2~6个亚甲基(-CH2-)构成的链状结构的两端分别经由包含羟基的连接基而结合了全氟聚醚链,在全氟聚醚链的末端经由亚甲基(-CH2-)而结合了由-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)构成的末端基的含氟醚化合物即可,从而想到了本发明。

即,本发明涉及以下事项。

本发明的第一方案的化合物为以下化合物。

[1]一种含氟醚化合物,其特征在于,由下述式(1)表示。

R2-CH2-R1-CH2OCH2CH(OH)-(CH2)n-CH(OH)CH2OCH2-R1-CH2-R2(1)

(在式(1)中,n为2~6的整数,R1为全氟聚醚链,R2为-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)。)

本发明的第一方案的化合物优选包含下述[2]~[4]所描述的特征。下述特征也优选将2个以上彼此组合。

[2]根据[1]所述的含氟醚化合物,其特征在于,上述式(1)中的R1由下述式(2)~(4)中的任一者表示。

(在式(2)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(3)中,r表示1~30。)

(在式(4)中,s表示1~20。)

[3]根据[1]所述的含氟醚化合物,其特征在于,为下述式(A)~(F)所示的任一化合物。

(在式(A)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(B)中,r表示1~30。)

(在式(C)中,s表示1~20。)

(在式(D)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(E)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(F)中,p表示1~30,q表示0~30。)

[4]根据[1]~[3]中任一项所述的含氟醚化合物,其数均分子量为500~10000的范围内。

本发明的第二方案为以下磁记录介质用润滑剂。

[5]一种磁记录介质用润滑剂,其特征在于,包含[1]~[4]中任一项所述的含氟醚化合物。

本发明的第三方案为以下磁记录介质。

[6]一种磁记录介质,其特征在于,是在基板上至少依次设置了磁性层、保护层、和润滑层的磁记录介质,上述润滑层包含[1]~[4]中任一项所述的含氟醚化合物。

[7]根据[6]所述的磁记录介质,上述润滑层的平均膜厚为0.5nm~3nm。

发明的效果

本发明的含氟醚化合物作为磁记录介质用润滑剂的材料是适合的。

本发明的磁记录介质用润滑剂由于包含本发明的含氟醚化合物,因此可以形成即使使厚度薄,也具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层。

本发明的磁记录介质由于设置有具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层,因此具有优异的可靠性和耐久性。

附图说明

图1为显示本发明的磁记录介质的一实施方式的优选例的概略截面图。

具体实施方式

以下,对本发明的含氟醚化合物、磁记录介质用润滑剂(以下,有时简写为“润滑剂”。)和磁记录介质进行详细说明。另外,本发明不仅仅限定于以下所示的实施方式。

本实施方式是为了使发明的宗旨更好地理解而具体说明的,只要没有特别指定,就不限定本发明。在不超出本发明的宗旨的范围,对数值、顺序、时间、比率、材料、量、构成等能够进行变更、附加、省略、置换等。

[含氟醚化合物]

本实施方式的含氟醚化合物由下述式(1)表示。

R2-CH2-R1-CH2OCH2CH(OH)-(CH2)n-CH(OH)CH2OCH2-R1-CH2-R2(1)

(式(1)中,n为2~6的整数,R1为全氟聚醚链,R2为-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)。)

这里,对在使用包含本实施方式的含氟醚化合物的润滑剂,在磁记录介质的保护层上形成了润滑层的情况下,即使厚度薄,也获得优异的耐磨损性,抑制拾取的理由进行说明。

本实施方式的含氟醚化合物如式(1)所示那样,具有2个R1所示的全氟聚醚链(以下有时简写为“PFPE链”。)。在将包含含氟醚化合物的润滑剂涂布在保护层上而形成了润滑层的情况下,PFPE链被覆保护层的表面,并且向润滑层赋予润滑性而使磁头与保护层的摩擦力减少。

此外,对于式(1)所示的含氟醚化合物,在配置在分子的中央的由2~6个亚甲基构成的烃链(-(CH2)n-(式中的n为2~6的整数。))的两端分别结合有包含羟基(-OH)的连接基(-CH(OH)CH2OCH2-)。羟基有助于提高润滑层所包含的含氟醚化合物与保护层的密合性,通过在2个连接基之间配置的烃链,可以认为一个连接基所包含的羟基、与另一个连接基所包含的羟基的间隔是适当的。此外,通过使包含羟基的2个连接基包含醚键(-O-),从而可以认为含氟醚化合物的硬度是适度的。由此,通过使用包含式(1)所示的含氟醚化合物的润滑剂,从而获得具有优异的被覆性和耐磨损性的润滑层。

此外,如式(1)所示那样,在R1所示的2个PFPE链中的与包含羟基的连接基相反侧的端部分别结合有R2所示的末端基。R2所示的末端基为-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)。在R2所示的2个末端基分别包含的各2个的羟基(-OH),在包含本实施方式的含氟醚化合物的润滑层中,使含氟醚化合物与保护层密合而抑制拾取。

此外,对于R2所示的末端基,2个羟基分别与不同的碳原子结合,结合有羟基的碳原子彼此经由包含氧原子的连接基(包含-O-(醚键)的连接基)而结合。包含醚键的连接基向R2所示的末端基赋予柔软性。因此,本实施方式的含氟醚化合物,例如与末端基所包含的2个羟基分别与不同的碳原子结合,结合有羟基的碳原子彼此结合的氟醚化合物相比,包含本实施方式的含氟醚化合物的润滑层易于吸附于保护膜,润滑层与保护层的密合性优异。

由此推定,包含本实施方式的含氟醚化合物的润滑剂即使厚度薄,也可以以高的被覆率被覆保护层的表面,可以形成具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层。

在式(1)所示的本实施方式的含氟醚化合物中,R1为全氟聚醚链(PFPE链),式(1)所示的含氟醚化合物所包含的2个R1是相同的。

R1没有特别限定,可以根据包含含氟醚化合物的润滑剂所要求的性能等来适当选择。

R1优选为下述式(2)~式(4)所示的任一者。在R1为式(2)~式(4)中的任一者的情况下,含氟醚化合物的合成容易,是优选的。

此外,在R1为式(2)~式(4)中的任一者的情况下,全氟聚醚链中的氧原子数(醚键(-O-)数)相对于碳原子数的比例是适当的。因此,成为具有适度的硬度的含氟醚化合物。因此,被涂布在保护层上的含氟醚化合物在保护层上不易凝集,可以以充分的被覆率形成厚度更加薄的润滑层。此外,在R1为式(2)~式(4)中的任一者的情况下,成为可获得具有良好的耐磨损性的润滑层的含氟醚化合物。

(在式(2)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(3)中,r表示1~30。)

(在式(4)中,s表示1~20。)

在式(2)中,对作为重复单元的(CF2-CF2-O)和(CF2-O)的排列顺序没有特别限制。在式(2)中,(CF2-CF2-O)的数p与(CF2-O)的数q可以相同,也可以不同。式(2)可以包含由单体单元(CF2-CF2-O)和(CF2-O)形成的无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物中的任一者。

在式(1)中的R1为式(2)的情况下,表示平均聚合度的p为1~30,优选为1~20,进一步优选为1~15。根据需要p可以为3~7、7~13。在式(1)中在R1为式(2)的情况下,表示平均聚合度的q为0~30,优选为0~20,进一步优选为0~15。根据需要q可以为3~7、7~13。此外,在q为0的情况下,p优选为1~17。

在式(3)中,在表示平均聚合度的r为1~30的情况下,本实施方式的含氟醚化合物的数均分子量易于成为优选的范围。r优选为2~20,更优选为3~10。

在式(4)中,在表示平均聚合度的s为1~20的情况下,本实施方式的含氟醚化合物的数均分子量易于成为优选的范围。s优选为2~15,更优选为2~8。

如果式(1)中的n为2~6的整数,则在被配置在分子的中央的由亚甲基构成的烃链的两端分别配置的羟基间的距离成为适当的范围。为了使羟基间的间隔为更适当的距离,上述n更优选为4~6。

在式(1)中,R2为-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)。

式(1)所示的含氟醚化合物具体而言优选为下述式(A)~(F)所示的任一化合物。另外,式(A)~(F)中的p、q、r、s为表示平均聚合度的值,因此不一定是整数。

式(A)所示的化合物中,n为4,R1为式(2),R2的m为2。

式(B)所示的化合物中,n为4,R1为式(3),R2的m为2。

式(C)所示的化合物中,n为4,R1为式(4),R2的m为2。

式(D)所示的化合物中,n为6,R1为式(2),R2的m为2。

式(E)所示的化合物中,n为4,R1为式(2),R2的m为3。

式(F)所示的化合物中,n为4,R1为式(2),R2的m为4。

(在式(A)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(式(B)中,r表示1~30。)

(式(C)中,s表示1~20。)

(在式(D)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(E)中,p表示1~30,q表示0~30。)

(在式(F)中,p表示1~30,q表示0~30。)

如果式(1)所示的化合物为上述式(A)~(F)所示的任一化合物,则原料易于获得,而且,可以形成即使厚度薄,也具有更加优异的耐磨损性,拾取被更加抑制了的润滑层,因此是优选的。

本实施方式的含氟醚化合物优选数均分子量(Mn)为500~10000的范围内。如果数均分子量为500以上,则包含本实施方式的含氟醚化合物的润滑剂不易蒸发,可以防止润滑剂蒸发而移附于磁头。含氟醚化合物的数均分子量更优选为1000以上。此外,如果数均分子量为10000以下,则含氟醚化合物的粘度变得适当,通过涂布包含该含氟醚化合物的润滑剂,从而可以容易地形成厚度薄的润滑层。为了在应用于润滑剂的情况下成为容易处理的粘度,含氟醚化合物的数均分子量优选为3000以下。

含氟醚化合物的数均分子量(Mn)为通过1H-NMR和19F-NMR,具体而言,通过采用ブルカー·バイオスピン社制AVANCEIII400的1H-NMR和19F-NMR而测定的值。在NMR(核磁共振)的测定中,将试样向六氟苯、d-丙酮、d-四氢呋喃等的单独或混合溶剂稀释,使用于测定。19F-NMR化学位移的基准是将六氟苯的峰设为-164.7ppm,1H-NMR化学位移的基准是将丙酮的峰设为2.2ppm。

“制造方法”

本实施方式的含氟醚化合物的制造方法没有特别限定,可以使用以往公知的制造方法来制造。本实施方式的含氟醚化合物例如可以使用以下所示的制造方法来制造。

首先,使碳原子数6~10的脂肪族烃二环氧化物与在两末端具有羟基甲基且具有与式(1)中的R1对应的全氟聚醚链的化合物进行加成反应。由此,生成式(1-1)所示的化合物。

HO-CH2-R1-CH2OCH2CH(OH)-(CH2)n-CH(OH)CH2OCH2-R1-CH2-OH (1-1)

(在式(1-1)中,n为2~6的整数,R1与式(1)相同。)

作为这里的加成反应所使用的碳原子数6~10的脂肪族烃二环氧化物,可举出例如,1,5-己二烯二环氧化物、1,6-庚二烯二环氧化物、1,7-辛二烯二环氧化物、1,8-壬二烯二环氧化物、1,9-癸二烯二环氧化物等。

接下来,使式(1-1)所示的化合物与表氯醇或表溴醇反应,生成在两末端具有环氧基的全氟聚醚。进一步,使上述在两末端具有环氧基的全氟聚醚与选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇中的任一者反应。这样操作而获得的化合物例如可以通过使用柱色谱的方法来分离。

通过以上方法,获得式(1)所示的含氟醚化合物。

本实施方式的含氟醚化合物为上述式(1)所示的化合物。因此,如果使用包含该含氟醚化合物的润滑剂而在保护层上形成润滑层,则在式(1)中通过R1所示的2个PFPE链来被覆保护层的表面,并且磁头与保护层的摩擦力被减少。此外,使用包含本实施方式的含氟醚化合物的润滑剂而形成的润滑层由于2个连接基(-CH(OH)CH2OCH2-)所包含的羟基彼此的间隔适当,并且各连接基包含醚键(-O-),因此具有优异的被覆性和耐磨损性。

此外,本实施方式的含氟醚化合物通过R2所示的2个末端基分别所包含的2个羟基与保护层的结合,而密合在保护层上。而且,R2所示的末端基所包含的2个羟基分别与不同的碳原子结合,结合有上述羟基的碳原子彼此经由包含氧原子的连接基而结合。因此,包含本实施方式的氟醚化合物的润滑层的柔软性良好。因此,包含本实施方式的氟醚化合物的润滑层易于吸附于保护膜,与保护层的密合性优异。

由此,根据本实施方式的含氟醚化合物,润滑层与保护层被牢固地结合,可获得具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层。

此外,本实施方式的含氟醚化合物由于式(1)中的2个R1相同,并且2个R2也相同,因此含氟醚化合物的合成容易。

[磁记录介质用润滑剂]

本实施方式的磁记录介质用润滑剂包含式(1)所示的含氟醚化合物。

本实施方式的润滑剂只要为不损害由包含式(1)所示的含氟醚化合物带来的特性的范围内,就可以根据需要混合使用作为润滑剂的材料而使用的公知的材料。

作为公知的材料的具体例,可举出例如,FOMBLIN(注册商标)ZDIAC、FOMBLIN ZDEAL、FOMBLIN AM-2001(以上,Solvay Solexis社制)、Moresco A20H(Moresco社制)等。与本实施方式的润滑剂混合使用的公知的材料优选数均分子量为1000~10000。

在本实施方式的润滑剂包含除式(1)所示的含氟醚化合物以外的材料的情况下,本实施方式的润滑剂中的式(1)所示的含氟醚化合物的含量优选为50质量%以上,更优选为70质量%以上。上述含量可以为80质量%以上、90质量%以上、95质量%以上。

本实施方式的润滑剂由于包含式(1)所示的含氟醚化合物,因此即使使厚度薄,也可以以高的被覆率被覆保护层的表面,可以形成与保护层的密合性优异的润滑层。因此,根据本实施方式的润滑剂,可获得即使厚度薄,也具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层。

[磁记录介质]

本实施方式的磁记录介质在基板上至少依次设置了磁性层、保护层和润滑层。

对于本实施方式的磁记录介质,可以在基板与磁性层之间根据需要设置1层或2层以上基底层。此外,也可以在基底层与基板之间设置附着层和/或软磁性层。

图1为显示本发明的磁记录介质的一实施方式的概略截面图。

本实施方式的磁记录介质10形成如下结构:在基板11上依次设置了附着层12、软磁性层13、第1基底层14、第2基底层15、磁性层16、保护层17、和润滑层18。

“基板”

基板11可以任意选择,可以使用例如,在由Al或Al合金等金属或合金材料形成的基体上形成了由NiP或NiP合金形成的膜的非磁性基板等。

此外,作为基板11,可以使用由玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、碳、树脂等非金属材料形成的非磁性基板,也可以使用在由这些非金属材料形成的基体上形成了NiP或NiP合金的膜的非磁性基板。

“附着层”

附着层12防止在将基板11与设置在附着层12上的软磁性层13直接相接地配置的情况下发生的基板11的腐蚀。

附着层12的材料可以任意选择,例如,可以从Cr、Cr合金、Ti、Ti合金、CrTi、NiAl、AlRu合金等适当选择。附着层12例如可以通过溅射法来形成。

“软磁性层”

软磁性层13可以任意选择,例如,优选具有依次叠层了第1软磁性膜、由Ru膜构成的中间层、和第2软磁性膜的结构。即,软磁性层13优选具有如下结构,即,通过在2层软磁性膜之间夹入由Ru膜构成的中间层,从而中间层的上下的软磁性膜进行了反铁磁耦合(AFC)结合的结构。

作为第1软磁性膜和第2软磁性膜的材料,可举出例如,CoZrTa合金、CoFe合金等。

优选在第1软磁性膜和第2软磁性膜所使用的CoFe合金中添加Zr、Ta、Nb中的任一者。由此,第1软磁性膜和第2软磁性膜的非晶质化被促进,能够使第1基底层(籽晶层)的取向性提高,并且能够减少磁头的上浮量。

软磁性层13例如可以通过溅射法来形成。

“第1基底层”

第1基底层14是用于控制设置在其上的第2基底层15和磁性层16的取向、结晶尺寸的层。

作为第1基底层14,可举出例如,Cr层、Ta层、Ru层、或CrMo、CoW、CrW、CrV、CrTi合金层等。

第1基底层14例如可以通过溅射法来形成。

“第2基底层”

第2基底层15为以磁性层16的取向变得良好的方式控制的层。第2基底层15优选为由Ru或Ru合金形成的层。

第2基底层15可以为由1层构成的层,也可以由多层构成。在第2基底层15由多层构成的情况下,可以全部层由相同材料构成,也可以至少一层由不同的材料构成。

第2基底层15例如可以通过溅射法来形成。

“磁性层”

磁性层16由易磁化轴相对于基板面朝向垂直或水平方向的磁性膜构成。磁性层16为包含Co和Pt的层,进一步为了改善SNR特性,可以为包含氧化物、Cr、B、Cu、Ta、Zr等的层。

作为磁性层16所含有的氧化物,可举出SiO2、SiO、Cr2O3、CoO、Ta2O3、TiO2等。

磁性层16可以由1层构成,也可以由由组成不同的材料形成的多个磁性层构成。

例如,在磁性层16由从下起依次叠层的第1磁性层、第2磁性层和第3磁性层的3层构成的情况下,第1磁性层优选为由包含Co、Cr、Pt,进一步包含氧化物的材料形成的粒状结构。作为第1磁性层所含有的氧化物,优选使用例如,Cr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Co等的氧化物。其中,可以特别适合使用TiO2、Cr2O3、SiO2等。此外,第1磁性层优选由添加了2种以上氧化物的复合氧化物形成。其中,可以特别适合使用Cr2O3-SiO2、Cr2O3-TiO2、SiO2-TiO2等。

第1磁性层除了Co、Cr、Pt、氧化物以外,还可以包含选自B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Re中的1种以上元素。

在第2磁性层中,可以使用与第1磁性层同样的材料。第2磁性层优选为粒状结构。

第3磁性层优选为由包含Co、Cr、Pt,不包含氧化物的材料形成的非粒状结构。第3磁性层除了Co、Cr、Pt以外,还可以包含选自B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Re、Mn中的1种以上元素。

在磁性层16由多个磁性层形成的情况下,优选在相邻的磁性层之间设置非磁性层。在磁性层16由第1磁性层、第2磁性层、和第3磁性层的3层构成的情况下,优选在第1磁性层与第2磁性层之间、和第2磁性层与第3磁性层之间设置非磁性层。

在磁性层16的相邻的磁性层间设置的非磁性层,可以适合使用例如,Ru、Ru合金、CoCr合金、CoCrX1合金(X1表示选自Pt、Ta、Zr、Re、Ru、Cu、Nb、Ni、Mn、Ge、Si、O、N、W、Mo、Ti、V、B中的1种或2种以上元素。)等。

在磁性层16的相邻的磁性层间设置的非磁性层中,优选使用包含氧化物、金属氮化物、或金属碳化物的合金材料。具体而言,作为氧化物,可以使用例如,SiO2、Al2O3、Ta2O5、Cr2O3、MgO、Y2O3、TiO2等。作为金属氮化物,可以使用例如,AlN、Si3N4、TaN、CrN等。作为金属碳化物,可以使用例如,TaC、BC、SiC等。

非磁性层例如可以通过溅射法来形成。

为了实现更高的记录密度,磁性层16优选为易磁化轴相对于基板面为垂直方向的垂直磁记录的磁性层。磁性层16可以为面内磁记录的磁性层。

磁性层16可以通过蒸镀法、离子束溅射法、磁控管溅射(Magnetron spatter)法等以往公知的任何方法来形成。磁性层16通常通过溅射法来形成。

“保护层”

保护层17保护磁性层16。保护层17可以由一层构成,也可以由多层构成。作为保护层17的材料,可举出碳、包含氮的碳、碳化硅等。

作为保护层17,可以优选使用碳系保护层,特别优选为无定形碳保护层。如果保护层17为碳系保护层,则与润滑层18中的含氟醚化合物所包含的羟基的相互作用更加提高,因此是优选的。

碳系保护层与润滑层18的附着力能够通过使碳系保护层为氢化碳和/或氮化碳,并调节碳系保护层中的氢含量和/或氮含量来控制。碳系保护层中的氢含量在通过氢前向散射法(HFS)进行了测定时优选为3~20原子%。此外,碳系保护层中的氮含量在通过X射线光电子分光分析法(XPS)进行了测定时优选为4~15原子%。

碳系保护层所包含的氢和/或氮不需要在碳系保护层整体均匀地含有。碳系保护层例如制成使保护层17的润滑层18侧含有氮,使保护层17的磁性层16侧含有氢的组成梯度层是适合的。在该情况下,磁性层16和润滑层18、与碳系保护层的附着力更加提高。

保护层17的膜厚为1nm~7nm为好。如果保护层17的膜厚为1nm以上,则作为保护层17的性能充分获得。如果保护层17的膜厚为7nm以下,则从保护层17的薄膜化的观点考虑是优选的。

作为保护层17的成膜方法,可以使用使用包含碳的靶材的溅射法、使用乙烯、甲苯等烃原料的CVD(化学蒸镀法)法、IBD(离子束蒸镀)法等。

在形成碳系保护层作为保护层17的情况下,例如可以通过DC磁控管溅射法来成膜。特别是,在形成碳系保护层作为保护层17的情况下,优选通过等离子体CVD法而成膜无定形碳保护层。通过等离子体CVD法而成膜的无定形碳保护层的表面均匀,粗糙度小。

“润滑层”

润滑层18防止磁记录介质10的污染。此外,润滑层18使在磁记录介质10上滑动的磁记录再生装置的磁头的摩擦力减少,使磁记录介质10的耐久性提高。

润滑层18如图1所示那样,在保护层17上相接地形成。润滑层18包含上述含氟醚化合物。

在配置在润滑层18下的保护层17为碳系保护层的情况下,润滑层18特别是与保护层17以高的结合力结合。其结果,易于获得即使润滑层18的厚度薄,也以高的被覆率被覆了保护层17的表面的磁记录介质10,可以有效地防止磁记录介质10的表面的污染。

润滑层18的平均膜厚可以任意选择,但优选为更优选为如果润滑层18的平均膜厚为0.5nm以上,则润滑层18不成为岛状或网眼状而以均匀的膜厚形成。因此,通过润滑层18,可以以高的被覆率被覆保护层17的表面。此外,通过使润滑层18的平均膜厚为3nm以下,从而可以将润滑层18充分地薄膜化,可以使磁头的上浮量充分小。

在保护层17的表面未通过润滑层18以充分高的被覆率被覆的情况下,吸附于磁记录介质10的表面的环境物质穿越润滑层18的间隙,侵入到润滑层18下。侵入到润滑层18的下层的环境物质与保护层17吸附、结合而生成污染物质。进而,在磁记录再生时,该污染物质(凝集成分)作为污渍而附着(转印)于磁头,使磁头破损,或使磁记录再生装置的磁记录再生特性降低。

作为使污染物质生成的环境物质,可举出例如,硅氧烷化合物(环状硅氧烷、直链硅氧烷)、离子性杂质、二十八烷等分子量较高的烃、邻苯二甲酸二辛酯等增塑剂等。作为离子性杂质所包含的金属离子,可以举出例如,钠离子、钾离子等。作为离子性杂质所包含的无机离子,可以举出例如,氯离子、溴离子、硝酸离子、硫酸根离子、铵离子等。作为离子性杂质所包含的有机物离子,可以举出例如,草酸离子、甲酸离子等。

“润滑层的形成方法”

作为形成润滑层18的方法,可举出例如,准备在基板11上形成了直到保护层17为止的各层的制造中途的磁记录介质,在保护层17上涂布润滑层形成用溶液,使其干燥的方法。

润滑层形成用溶液通过使上述实施方式的磁记录介质用润滑剂根据需要分散溶解于任意选择的溶剂,制成适于涂布方法的粘度和浓度而获得。

作为润滑层形成用溶液所使用的溶剂,可举出例如,バートレル(注册商标)XF(商品名,三井デュポンフロロケミカル社制)等氟系溶剂等。

润滑层形成用溶液的涂布方法没有特别限定,可举出例如,旋转涂布法、喷雾法、纸涂布法、浸渍法等。

在使用浸渍法的情况下,例如,可以使用以下所示的方法。首先,在装到浸渍涂布装置的浸渍槽中的润滑层形成用溶液中,浸渍形成了直到保护层17为止的各层的基板11。接着,从浸渍槽将基板11以规定的速度提拉。由此,将润滑层形成用溶液涂布在基板11的保护层17上的表面。

通过使用浸渍法,从而可以将润滑层形成用溶液均匀地涂布在保护层17的表面,可以在保护层17上以均匀的膜厚形成润滑层18。

在本实施方式中,优选对形成了润滑层18的基板11实施热处理。通过实施热处理,从而润滑层18与保护层17的密合性提高,润滑层18与保护层17的附着力提高。

热处理温度优选为100~180℃。如果热处理温度为100℃以上,则充分获得使润滑层18与保护层17的密合性提高的效果。此外,通过使热处理温度为180℃以下,从而可以防止润滑层18的热分解。热处理时间优选为10~120分钟。

在本实施方式中,为了使润滑层18对保护层17的附着力更加提高,可以对热处理前或热处理后的基板11的润滑层18进行照射紫外线(UV)的处理。

本实施方式的磁记录介质10是在基板11上至少依次设置了磁性层16、保护层17、和润滑层18。对于本实施方式的磁记录介质10,在保护层17上相接地形成了包含上述含氟醚化合物的润滑层18。该润滑层18即使厚度薄,也以高的被覆率被覆了保护层17的表面。因此,对于本实施方式的磁记录介质10,防止离子性杂质等使污染物质生成的环境物质从润滑层18的间隙侵入。因此,本实施方式的磁记录介质10在表面上存在的污染物质少。此外,本实施方式的磁记录介质10中的润滑层18不易使异物(污渍)产生,可以抑制拾取。此外,本实施方式的磁记录介质10中的润滑层18具有优异的耐磨损性。因此,本实施方式的磁记录介质10具有优异的可靠性和耐久性。

实施例

以下,通过实施例和比较例进一步具体地说明本发明。另外,本发明不仅仅限定于以下实施例。

(实施例1)

通过以下所示的方法,制造出下述式(5)所示的化合物。

(在式(5)中,p为4.5,q为4.5。)

在氮气气氛下,在100mL茄型烧瓶中加入HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH(式中的p为4.5,q为4.5。)所示的化合物(数均分子量1000,分子量分布1.1)30.0g、1,7-辛二烯二环氧化物0.57g(分子量142.2,4.0mmol)、和t-BuOH10mL,在室温下搅拌直到变得均匀。在该均匀的液体中进一步加入t-BuOK 0.35g(分子量112.21,3.1mmol),在70℃下搅拌16小时使其反应。

将所得的反应生成物冷却到25℃,向加入了水40mL的分液漏斗转移,用乙酸乙酯100mL提取2次。将有机层水洗,通过作为干燥剂的无水硫酸钠进行了脱水。在将干燥剂过滤分离后,将滤液浓缩,将残渣利用硅胶柱色谱精制,获得了下述式(6)所示的化合物5.50g(数均分子量2136,2.5mmol)。

(在式(6)中,p为4.5,q为4.5。)

接着,将式(6)所示的化合物5.00g、表溴醇0.64g(分子量137.0,4.7mmol)、和t-BuOH20mL加入到茄型烧瓶中,在室温下搅拌直到变得均匀。在该均匀的液体中进一步加入t-BuOK 0.53g(分子量112.2,4.7mmol),在70℃下搅拌6小时使其反应。

将所得的反应生成物冷却到25℃,向加入了水30mL的分液漏斗转移,用乙酸乙酯80mL提取2次。将有机层水洗,通过无水硫酸钠进行了脱水。在将干燥剂过滤分离后,将滤液浓缩,将残渣利用硅胶柱色谱精制,获得了下述式(7)所示的化合物4.3g(数均分子量2248,1.9mmol)。

(在式(7)中,p为4.5,q为4.5。)

接着,将式(7)所示的化合物4.0g、乙二醇1.1g(分子量62.1,17.7mmol)、和t-BuOH30mL加入到茄型烧瓶中,在室温下搅拌直到变得均匀为止。在该均匀的液体中进一步加入t-BuOK 0.16g(分子量112.2,1.4mmol),在70℃下搅拌6小时使其反应。

将所得的反应生成物冷却到25℃,向加入了水30mL的分液漏斗转移,用乙酸乙酯80mL提取2次。将有机层水洗,通过无水硫酸钠进行了脱水。在将干燥剂过滤分离后,将滤液浓缩,将残渣利用硅胶柱色谱精制,获得了上述式(5)所示的化合物3.2g。

进行所得的化合物(5)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(8H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F),-78.5(4F),-80.5(4F),-91.0~-88.5(36F)

(实施例2)

代替在实施例1中使用的HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH(式中的p为4.5,q为4.5。)所示的氟聚醚,而使用了HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH(式中的p为7.0,q为0。)所示的氟聚醚(数均分子量1000,分子量分布1.1),除此以外,与实施例1同样地操作,获得了下述式(8)所示的化合物3.5g。

(在式(8)中,p为7.0,q为0。)

进行所得的化合物(8)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(8H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-78.5(4F),-81.3(4F),-90.0~-88.5(56F)

(实施例3)

代替在实施例1中使用的HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH(式中的p为4.5,q为4.5。)所示的氟聚醚,而使用了HOCH2CF2CF2O(CF2CF2CF2O)rCF2CF2CH2OH(式中的r为4.5。)所示的氟聚醚(数均分子量1000,分子量分布1.1),除此以外,与实施例1同样地操作,获得了下述式(9)所示的化合物3.2g。

(在式(9)中,r为4.5。)

进行所得的化合物(9)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(8H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-84.0~-83.0(36F),-86.4(8F),-124.3(8F),-130.0~-129.0(18F)

(实施例4)

代替在实施例1中使用的HOCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2OH(式中的p为4.5,q为4.5。)所示的氟聚醚,而使用了HOCH2CF2CF2CF2O(CF2CF2CF2CF2O)sCF2CF2CF2CH2OH(式中的s为3.0。)所示的氟聚醚(数均分子量1000,分子量分布1.1),除此以外,与实施例1同样地操作,获得了下述式(10)所示的化合物3.2g。

(在式(10)中,s为3.0。)

进行所得的化合物(10)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(8H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-84.0~-83.0(32F),-122.5(8F),-126.0(24F),-129.0~-128.0(8F)

(实施例5)

代替在实施例1中使用的1,7-辛二烯二环氧化物,而使用了1,9-十二烯二环氧化物,除此以外,与实施例1同样地操作,获得了下述式(11)所示的化合物3.5g。

(在式(11)中,p为4.5,q为4.5。)

进行所得的化合物(11)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(12H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F),-78.5(4F),-80.5(4F),-91.0~-88.5(36F)

(实施例6)

代替在实施例1中使用的乙二醇,而使用了1,3-丙二醇,除此以外,与实施例1同样地操作,获得了下述式(12)所示的化合物3.4g。

(在式(12)中,p为4.5,q为4.5。)

进行所得的化合物(12)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(12H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F),-78.5(4F),-80.5(4F),-91.0~-88.5(36F)

(实施例7)

代替在实施例1中使用的乙二醇,而使用了1,4-丁二醇,除此以外,与实施例1同样地操作,获得了下述式(13)所示的化合物3.4g。

(在式(13)中,p为4.5,q为4.5。)

进行所得的化合物(13)的1H-NMR和19F-NMR测定,通过以下结果而鉴定了结构。

(鉴定数据)

1H-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]1.00~1.40(16H),3.30~4.20(32H)

19F-NMR(丙酮-D6):δ[ppm]=-55.5~-51.5(18F),-78.5(4F),-80.5(4F),-91.0~-88.5(36F)

(比较例1)

使用了下述式(14)所示的Solvay Solexis社制的Fomblin Z-tetraol。

(在式(14)中,p为9.0,q为9.0。)

(比较例2)

通过专利文献1所记载的方法合成出下述式(15)所示的化合物。

(在式(15)中,r为4.5。)

(比较例3)

通过专利文献2所记载的方法合成出下述式(16)所示的化合物。

(在式(16)中,p为9.0,q为9.0。)

通过上述1H-NMR和19F-NMR的测定而求出这样操作而获得的实施例1~7和比较例1~3的化合物的数均分子量。将其结果示于表1中。

表1

接下来,通过以下所示的方法,使用在实施例1~7和比较例1~3中获得的化合物而调制出润滑层形成用溶液。进而,使用所得的润滑层形成用溶液,通过以下所示的方法,形成磁记录介质的润滑层,获得了实施例1~7和比较例1~3的磁记录介质。

“润滑层形成用溶液”

将在实施例1~7和比较例1~3中获得的化合物分别溶解于作为氟系溶剂的バートレル(注册商标)XF(商品名,三井デュポンフロロケミカル社制),以在保护层上涂布时的膜厚成为的方式用バートレルXF稀释,制成润滑层形成用溶液。

“磁记录介质”

准备在直径65mm的基板上依次设置了附着层、软磁性层、第1基底层、第2基底层、磁性层和保护层的磁记录介质。保护层由碳形成。

在形成了直到保护层为止的各层的磁记录介质的保护层上,通过浸渍法而涂布了实施例1~7和比较例1~3的润滑层形成用溶液。另外,浸渍法在浸渍速度10mm/秒、浸渍时间30秒、提拉速度1.2mm/秒的条件下进行。

然后,将涂布了润滑层形成用溶液的磁记录介质加入到120℃的恒温槽中,加热10分钟而除去润滑层形成用溶液中的溶剂,从而在保护层上形成润滑层,获得了磁记录介质。

使用FT-IR(商品名:Nicolet iS50,Thermo Fisher Scientific社制)测定了这样操作而获得的实施例1~7和比较例1~3的磁记录介质所具有的润滑层的膜厚。将其结果示于表2中。

此外,对实施例1~7和比较例1~3的磁记录介质,进行了以下所示的润滑层与保护层的密合性(接合率)测定、和耐磨损性试验和拾取抑制试验。

(润滑层与保护层的密合性(接合率)测定)

将形成了润滑层的磁记录介质在作为溶剂的バートレルXF中浸渍10分钟,通过进行提拉的方法而洗涤。将磁记录介质在溶剂中浸渍的速度设为10mm/秒,进行提拉的速度设为1.2mm/秒。

然后,通过与在洗涤前进行的润滑层的膜厚的测定相同的方法,测定了润滑层的膜厚。

进而,将洗涤前的润滑层的膜厚设为A,将洗涤后(溶剂浸渍后)的润滑层的膜厚设为B,由A与B之比((B/A)×100(%))算出润滑剂的结合率(接合率)。使用算出的接合率,通过以下所示的基准,评价了润滑层与保护层的密合性。

“密合性(接合率)评价”

○(良):接合率为65%以上

△(合格):接合率为50%以上且小于65%

×(不合格):接合率小于50%

(耐磨损性试验)

使用销盘型摩擦磨损试验机,使作为接触件的直径2mm的氧化铝的球以荷重40gf、滑动速度0.25m/秒在磁记录介质的润滑层上滑动,测定了润滑层的表面的摩擦系数。进而,测定了直到润滑层的表面的摩擦系数急剧增大为止的滑动时间。对各磁记录介质的润滑层测定各4次直到摩擦系数急剧增大为止的滑动时间,将其平均值(小时)设为润滑剂涂膜的耐磨损性的指标。

将实施例1~7和比较例1~3的磁记录介质的结果分别示于表2中。采用直到摩擦系数急剧增大为止的滑动时间的耐磨损性的评价如下所述。

“耐磨损性(滑动时间)评价”

◎(优):650秒以上

○(良):550秒以上且小于650秒

△(合格):450秒以上且小于550秒

×(不合格):小于450秒

另外,直到摩擦系数急剧增大为止的时间,由于以下所示的理由,可以作为润滑层的耐磨损性的指标而使用。磁记录介质的润滑层通过使用磁记录介质从而磨损进行。这是因为,如果通过磨损而润滑层消失,则接触件与保护层直接接触,摩擦系数急剧增大。可以认为直到本摩擦系数急剧增大为止的时间与摩擦试验也具有相关性。

(拾取抑制试验)

在自旋支架(Spin stand)上安装磁记录介质和磁头,在常温减压下(约250托)使磁头定点上浮10分钟。然后,将磁头的与磁记录介质相对的面(润滑层的表面)使用ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)分析装置进行了分析。进而,由通过ESCA测定的来源于氟的峰的强度(信号强度(a.u.)),通过表3所示的基准评价了润滑剂对磁头的附着量。润滑剂对头的附着量越少越好,信号强度越小越好。

(综合评价)

作为综合评价,将评价结果全部良好的化合物设为◎(优),将有1个不合格的化合物设为△(合格),将有2个不合格的化合物设为×(不合格),示于表2中。

表2

表3

如表2所示那样,在实施例1~7中,润滑层与保护层的密合性(接合率)的评价结果、和拾取抑制试验的评价结果都良好。此外,如表2所示那样,实施例1~7的磁记录介质与比较例1~3的磁记录介质相比,耐磨损性良好。

更详细而言,在使用了在分子的中央配置有全氟聚醚链的化合物的比较例1中,接合率和拾取抑制试验的评价为×(不合格),耐磨损性试验的评价为△(合格)。

使用了在配置在分子的中央的烃链的两端分别经由包含羟基的连接基而结合有全氟聚醚链的化合物的比较例2中,接合率的评价为△(合格),耐磨损性的评价为○(良)。然而,比较例2与使用了在全氟聚醚链的末端经由亚甲基而结合了由-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)构成的末端基的化合物的实施例3相比,为接合率、拾取抑制试验、耐磨损性都差的结果。

在使用了末端经由亚甲基而结合了由-OCH2CH(OH)CH2O(CH2)mOH(式中的m为2~4的整数。)构成的末端基的化合物的比较例3中,耐磨损性的评价为○(良)。然而,在比较例3中,由于使用在分子的中央配置了全氟聚醚链的化合物,因此接合率和拾取抑制试验的评价为×(不合格)。

由以上结果可知,通过在磁记录介质的保护层上形成包含实施例1~7的化合物的润滑层,从而获得即使厚度薄至与保护层的密合性也优异,拾取不易发生,耐磨损性优异的润滑层。

产业可利用性

本发明提供可以形成即使厚度薄,也具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层,可以作为磁记录介质用润滑剂的材料而适合使用的含氟醚化合物。通过使用包含本发明的含氟醚化合物的磁记录介质用润滑剂,从而可以形成即使厚度薄,也具有优异的耐磨损性,拾取被抑制了的润滑层。

符号的说明

10···磁记录介质

11···基板

12···附着层

13···软磁性层

14···第1基底层

15···第2基底层

16···磁性层

17···保护层

18···润滑层。


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