JP2014509677A

JP2014509677A - 潤滑性組成物

Info

Publication number: JP2014509677A
Application number: JP2014502533A
Authority: JP
Inventors: ヤン，シャオピン; スターニマン，マイケル・ジョセフ; ヤン，ジピン; リウ，ウェンホン; グオ，チェン
Original assignee: Seagate Technology LLC
Current assignee: Seagate Technology LLC
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2031-06-07
Also published as: EP2691499A4; US8685548B2; US20120251843A1; JP5879429B2; WO2012170009A3; EP2691499B1; EP2691499A2; WO2012170009A2

Abstract

組成物は、環状基を有する１つ以上の中核と、中核から延在する複数のアームとを含む。アームは、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）またはその誘導体を有する。また、これらの組成物を作製する方法を提供する。さらに、これらの組成物を組入れた記録媒体を作製する方法を提供する。

Description

背景
分野
本開示は、所望のトライボロジー特性と、より低いヘッド媒体間隔（ＨＭＳ）を達成する能力と、ヘッド媒体インターフェースの望ましい熱ロバスト性を与える組成物に関する。

関連技術の説明
新たな記録技術の開発にともない、現在使用されている媒体潤滑剤は、これらの進歩した記録技術を成功させるために不可欠な独自の要件を満たすことができない。ディスク表面が比較的高温に加熱されるエネルギアシスト磁気記録（ＥＡＭＲ）の場合、現在の最先端の媒体潤滑剤は、加熱による蒸発および分解によって材料が熱的に損失するため、不適切である。提案されたＥＡＭＲ用の潤滑性組成物は、高分子量（ＭＷ）のポリパーフルオロトリメチレン酸化物などの非機能的に終端された線状パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）潤滑剤を含む。しかしながら、このような高ＭＷ潤滑剤は、分子の厚さが大きくかつ炭素保護膜との相互作用が弱いため、一般的に信頼性性能が良くない。

したがって、熱ロバスト性およびヘッド／媒体インターフェース信頼性の両方を提供する新しい媒体潤滑剤が、望まれる。

概要
本開示の一局面において、組成物は、環状基を有する中核と、中核から延在する１つ以上のアームとを含む。１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの誘導体を有する。中核から延在するアームの数は、２以上である。中核から延在するアームの数は、１〜６である。中核は、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体である。１つ以上のアームは、潤滑性バックボーンを有する。潤滑性バックボーンは、分子式１に相当しまたは分子式１の誘導体であり、
−(Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ)_ｓ(Ｃ_nF_２nＯ)_ｔ− 分子式１
式中、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である。ｍは２〜７の整数であり、ｎは１〜７の整数である。１つ以上のアームはさらに、１つ以上の末端官能基を有し、１つ以上の末端官能基は、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である。１つ以上のアームはさらに、１つ以上の非末端官能基を有し、１つ以上の非末端官能基は、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である。

本開示の別の局面において、組成物は、複数の中核と、複数の中核の各々から延在する１つ以上のアームとを含む。１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの誘導体を有し、アームのうち少なくとも１つは、中核のうち２つの間に延在する。中核の数は、２または３である。中核から延在するアームの数は、２以上である。複数の中核の各々から延在するアームの数は、１〜６である。複数の中核の各々から延在するアームの数は、２である。複数の中核のうち少なくとも１つは、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体である。複数の中核の各々は、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体である。１つ以上のアームは、潤滑性バックボーンを有する。潤滑性バックボーンは、分子式１に相当しまたは分子式１の誘導体であり、
−(Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ)_ｓ(Ｃ_nF_２nＯ)_ｔ− 分子式１
式中、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である。ｍは２〜７の整数であり、ｎは１〜７の整数である。１つ以上のアームはさらに、１つ以上の末端官能基を有し、１つ以上の末端官能基は、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、トリアジン、シクロトリホスファゼン基またはそれらの誘導体である。１つ以上のアームはさらに、１つ以上の非末端官能基を有し、１つ以上の非末端官能基は、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはその誘導体である。

さらなる局面において、装置は、基板と、基板に設けられ、情報を記録するための磁性層と、磁性層を保護するための保護膜と、潤滑性組成物とを含む。潤滑性組成物は、環状基を有する中核と、中核から延在する１つ以上のアームとを含む組成物を有する化合物を含む。１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルを有する。潤滑性組成物は、約３Å〜約５０Åの厚さを有する。潤滑性組成物は、約０．５ｎｍ〜約２ｎｍの厚さを有する。潤滑性組成物は、約１０Å〜約２０Åの厚さを有する。

さらに別の局面において、装置は、基板と、基板に設けられ、情報を記録するための磁性層と、磁性層を保護するための保護膜と、潤滑性組成物とを含む。潤滑性組成物は、複数の核と、複数の核の各々から延在する１つ以上のアームとを含む組成物を有する化合物を含む。１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルを有する。アームのうち少なくとも１つは、核のうち２つの間に延在する。潤滑性組成物は、約３Å〜約５０Åの厚さを有する。潤滑性組成物は、約８Å〜約４０Åの厚さを有する。潤滑性組成物は、約１０Å〜約２０Åの厚さを有する。

なお、理解すべきことは、本発明の他の局面は、化合物および/または装置の構成例のみを例示のために示し、以下に記載する詳細な説明から当業者が容易に分かるであろうことである。当然のことながら、本発明は、化合物および/または装置に係る他の局面および異なる局面を含み、それらのいくつかの詳細は、さまざまな他の点で変更が可能であり、すべてが本発明の組成物の主旨および範囲から逸脱することはない。したがって、図面および詳細な説明は、本質的に例示的であって、限定ではないと見なされるべきである。

潤滑性組成物および装置のさまざまな局面は、限定ではなく、例として添付の図面に示される。

本発明のさまざまな局面に係る潤滑性組成物の化学構造を示す図である。本発明のさまざまな局面に係る潤滑性組成物の化学構造を示す図である。本発明のさまざまな局面に係る潤滑性組成物の化学構造を示す図である。本発明に係る第１実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第１実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第１実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第２実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第３実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第３実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第３実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第４実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第４実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第５実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第６実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第７実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第７実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第７実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第８実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第８実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第８実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第９実施例の化学構造を示す図である。本発明に係る第１０実施例の化学構造を示す図である。本発明のさまざまな局面に係る装置を示す図である。

詳細な説明
以下、さまざまな組成物が示される添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。添付の図面は、さまざまな局面の組成物を示している。しかしながら、この組成物は、多くの異なる形で具体化することができ、本開示により示された本発明の組成物のさまざまな局面に限定して構築されなくてもよい。むしろ、これらの局面は、この開示が徹底的かつ完全になり、本発明の組成物の範囲を当業者に十分に伝えるために提供される。図面に示された本発明の組成物のさまざまな局面は、一定の縮尺で描かれていないことがある。むしろ、明確にするために、さまざまな特徴の寸法を拡大または減少してもよい。さらに、明確にするために、図面のいくつかを簡略化してもよい。

本明細書において、本発明の組成物のさまざまな局面を図面を参照して説明する。これらの図面は、本発明の組成物の概念的な例示である。したがって、これらの概念的な例示の変形は、実際期待されるべきである。

理解すべきことは、たとえば領域、層、セクションなどの要素が、別の要素の「上」にあると言う場合、その要素が別の要素の上に直接あってもよく介在する要素が存在してもよいということを意味することである。さらに理解すべきことは、要素が別の要素の上に「形成」されると言う場合、その要素が別の要素または介在する要素の上に成長させられ、エッチングされ、取付けられ、接続され、結合され、さもなければ作製または製造されるということを意味することである。

本明細書で使用される単数形のものは、文脈上明らかに他の意味を示す場合を除き、複数形のものを含むことを意図する。さらに理解すべきことは、用語「含む」および／または「含んでいる」は、本明細書で使用される場合、言及された特徴、完全体、ステップ、操作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、操作、要素構成要素および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではないことである。

１．定義
特に指定がない限り、本明細書で使用されるすべての科学用語および技術用語は、当技術分野で一般に使用される意味を持つ。本明細書で使用されるように、以下の語彙または表現は、指定された意味を有する。

本明細書で使用される「パーフルオロポリエーテル」または「ＰＦＰＥ」とは、パーフルオロエチレン酸化物またはパーフルオロプロピレン酸化物のような、小さなフッ素化脂肪族酸化物の繰返し単位からなる長鎖ポリマーを意味する。

本明細書で使用される「データゾーン」とは、情報を磁気的に記録するように構成された磁気ディスクの一部を意味する。磁気記録は、ディスク表面上で移動する磁気ヘッド組立体のスライダを介して行うことができる。磁気ヘッド組立体は、空気軸受けの読取り／書込みヘッドを含んでもよい。「データゾーン」は、スライダがディスクの上で素早く移動することにより、磁気データを記録するゾーンである。記録面またはデータゾーンは、滑らかでもよく粗くてもよい。潤滑性組成物は、滑らかなデータゾーンを有するディスクとともに使用するのに特に適している。滑らかなデータゾーンは、約１５Å未満の平均粗さまたは約１０Å未満の平均粗さを有してもよい。

本明細書で使用される「着陸ゾーン」とは、ディスクドライブがオフである間にスライダが置かれていて、ディスクドライブが起動時に飛立つゾーンである。

本明細書で使用される「バックボーン」は、中核から延在するアームの主鎖を意味する。バックボーンの構成要素は、炭素（Ｃ）、フッ素（Ｆ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、または他の要素を含んでもよい。

本明細書で使用される「官能基」とは、潤滑される表面と相互作用することができるバックボーンに結合している置換基を意味する。

本明細書で使用される「末端基」とは、バックボーンの末端に結合している官能基を意味する。

本明細書で使用される「非末端基」とは、バックボーンの末端にいない官能基を意味する。非末端官能基は、バックボーンに沿った末端ではない任意の１箇所または複数箇所に結合してもよい。

２．組成物
本発明の一局面において、組成物は、環状基を有する少なくとも１つの中核と、中核から延在する１つ以上のアームとを含む。１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルまたはポリフルオロポリエーテル誘導体を含む。図１に示す実施形態において、組成物１０は、複数の中核１２と、複数の中核の各々から延在する複数のアーム１４とを備え、少なくとも１つのアーム１６は、中核のうち２つの間に延在している。図１に示す実施形態において、中核は２つであって、３つのアームが中核の各々から延在し、１本のアームが２つの中核の間に延在している。

図１に示すように、ｒ＝０の場合、組成物は、線状構造を有し、すなわち、中核１２の各々から延在するアーム１４の数は、２である。ｑ＝０およびｒ≧１の場合、組成物は、星状構造を有し、すなわち、中核の数は、２であって、アームの数は、１以上である。ｑ≧１およびｒ≧１の場合、組成物は、架橋した星状構造を有し、すなわち、中核の数は、３以上であって、アームの数は、１以上である。

各アーム１２は、ｚ＝０の場合パーフルオロポリエーテル１８を有し、またｚ≧１の場合ポリフルオロポリエーテル誘導体を有する。図１に示すように、いくつかの実施形態において、パーフルオロポリエーテルは、下記の分子式１に対応するまたは分子式１の誘導体である。

−(Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ)_ｓ(Ｃ_nF_２nＯ)_ｔ− 分子式１
式中、ｍは約２〜約７の整数、ｎは約１〜約７の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である。いくつかの実施形態において、ｍ≧３および／またはｎ≧２である場合、潤滑性組成物のイオンは、熱分解、酸化分解またはルイス酸触媒による分解に耐えるようになる。

中核１２は、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素およびそれらの誘導体に限定されないがこれらを含むさまざまな環状基から選択される。図１に示すように、いくつかの実施形態において、１つ以上のアーム１４は、さらに、少なくとも１つの末端官能基２０、２２または非末端官能基２４を含み、官能基と媒体保護膜との結合によって、アームの平坦な立体構造を形成する。好適な非末端官能基としては、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、−ＣＨ_２Ｏ−、シクロトリホスファゼン、トリアジンなどに限定されないがこれらを含む。好適な末端官能基としては、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、シクロトリホスファゼン、トリアジンまたはそれらの誘導体に限定されないがこれらを含む。こられの末端官能基は、同一であってもよく異なってもよい。

一般的に、組成物の分子量は、約２０００〜約３００００ｇ／ｍｏｌの範囲にある。たとえばＥＡＭＲまたは他の技術などの、高温下で実行する必要のあるアプリケーションにおける蒸発を防止するために、４０００ｇ／ｍｏｌを超える分子量を有する組成物を選択してもよい。

図１に示すように、線状の化学構造を有する組成物１０は、１つ以上の中核１２を含む。これらの中核は、同一であってもよく異なってもよい。各中核は、２つのアーム１４を有し、そのうち１つのアーム１６は、中核の各々の間に延在している。いくつかの実施形態において、非末端官能基２４は、各アームにおける各隣接するパーフルオロポリエーテル１８と架橋し、末端官能基２０または２２は、各端部でパーフルオロポリエーテルを終端する。

図１に示すように、星状化学構造を有する組成物１０は、３つのアーム１４を有する中核１２を含む。いくつかの実施形態において、非末端官能基２４は、各アームにおける各隣接するパーフルオロポリエーテル１８と架橋し、末端官能基２０または２２は、各端部でパーフルオロポリエーテルを終端する。

図１に示すように、架橋した星状化学構造を有する組成物１０は、２つ以上の中核１２を含む。これらの中核は、同一であってもよく異なってもよい。各中核は、２つのアーム１４を有し、そのうちアーム１６は、中核の各々の間に延在している。いくつかの実施形態において、非末端官能基２４は、各アームにおける各隣接するパーフルオロポリエーテル１８と架橋し、末端官能基２０または２２は、各端部でパーフルオロポリエーテルを終端する。

中核１２が複数のアームを有することにより、薄型の潤滑性組成物を形成するだけでなく、シクロトリホスファゼンまたはトリアジンを含む場合、潤滑性組成物がルイス酸と接触させられたときにルイス塩基として働き、または、ベンゼンを含む場合、潤滑剤と炭素保護膜との結合をさらに高める紫外（ＵＶ）活性部位として働き、潤滑性組成物に熱安定性も提供する。

組成物は、例えば、従来のディップコーティング技術で磁気記録ディスク上にコーティングされ得る液体である。媒体表面における潤滑剤の許容膜厚は、約３Å〜約５０Åの範囲にあり、いくつかの実施形態においては約８Å〜約４０Åであってもよく、いくつかの実施形態においては約１０Å〜約２０Åであってもよい。これらの膜厚は、潤滑剤溶液の濃度または引抜き速度を制御することによって達成することができる。また、潤滑性組成物を蒸着法または適当なスプレー技術により、媒体表面にコーティングしてもよい。潤滑性組成物が媒体表面に塗布された後、潤滑性組成物の性能をさらに最適化するために、例えば電子ビーム、ガンマ線、紫外線および赤外線（ＩＲ）照射などの熱または他の表面処理を行ってもよい。

３．潤滑する方法および組成物を組込む装置
潤滑性組成物を組込んだ装置、たとえば記録媒体は、組成物から形成される潤滑層を含む。記録媒体のような装置を潤滑する方法は、組成物を組込むことができる。一般に、方法は、装置が形成されるときに、組成物を装置に塗布するステップを含む。

記録媒体の耐久性および信頼性は、炭素保護膜のような保護膜および潤滑性組成物の塗布によって達成することができる。炭素保護膜と潤滑性組成物との厚さが薄くなったため、より耐久性のある保護膜を提供するために、より高度に集積した保護膜および潤滑性組成物はしばしば望まれる。また、炭素保護膜上の潤滑性組成物の立体構造は、ヘッド−媒体間隔（ＨＭＳ）にも重要である。さらに、炭素保護膜の表面に亘って、その分子構造を広げる潤滑性組成物は、炭素表面から離れるように分子鎖を広げる傾向がある潤滑性組成物よりも、保護膜全体をより多く覆うことができる。

潤滑性組成物は、薄膜として記録媒体上に均一に塗布される。この薄膜は、約３Å〜約５０Åの範囲の厚さを有し、いくつかの実施形態において約５Å〜約４０Åの範囲の厚さを有し、いくつかの実施形態において約１０Å〜約２０Åの範囲の厚さを有する。また、機能的な記録媒体を提供するために必要な耐久性および信頼性を維持しながら、潤滑剤層を非常に薄く、例えば可能な限り薄く作ってもよい。当業者には分かるように、潤滑剤層の厚さの選択は、記録媒体とヘッド組立体との間に存在し、スライダに加えられた静的摩擦力または静摩擦力などの相互作用、空気せん断、および潤滑性組成物の蒸発傾向に依存し得る。また、データゾーンに塗布される潤滑剤は、磁気ヘッド組立体とディスクとの偶発的接触に起因するディスクへの摩耗および損傷を最小限に抑えることができる。

潤滑性組成物は、記録媒体の着陸ゾーンおよびデータゾーンのいずれかまたは両方に塗布されてもよい。潤滑性組成物は、約３Å〜約５０Åの膜厚を有する非結合層として塗布されてもよい。いくつかの実施形態において、潤滑性組成物は、約３Å〜約５０Åの膜厚を有する結合層として塗布されてもよい。着陸ゾーンに塗布される潤滑剤の量は、静摩擦力を最小化するように選択してもよい。また、データゾーンに塗布される潤滑剤は、磁気ヘッド組立体と記録媒体との偶発的接触に起因する記録媒体への摩耗および損傷を最小化するように選択してもよい。

記録媒体を組込んだ装置は、空気軸受けの読取り／書込みヘッドを介して情報を磁気的に記録するように構成されている。この装置は、コンピュータのディスクドライブであってもよい。当業者には、潤滑性組成物およびこの潤滑性組成物を用いた記録媒体を作製する方法は、薄膜磁気ディスクおよびディスクドライブなどのディスクおよびディスクドライブを製造する方法に組込むことができることを理解するであろう。これらの方法によれば、より耐久性、より高密度のある記録媒体を提供することができる。

組成物のこれらおよび他の局面は、以下の非限定的な実施形態によりさらに記載される。

図２（ａ）および図２（ｂ）は、薄型の線状構造を有する潤滑油組成物１０を示している。図２に示すように、さまざまな官能基は、１つ以上の中核１２として使用され、線状構造の潤滑性組成物を形成することができる。この線状構造の潤滑性組成物において、複数の非末端官能基２４は、末端官能基２０を有するパーフルオロポリエーテル１８と架橋している。本実施形態で用いられた中核は、それぞれベンゼン（図２（ａ））およびシクロトリホスファゼン（図２（ｂ））である。ポリパーフルオロトリメチレン酸化物（登録商標：デムナム）は、熱安定性を高めるためにパーフルオロポリエーテルとして選択され、代表的なパーフルオロポリエーテル１８として使用される。潤滑性組成物２（ａ）〜２（ｃ）は、高温線状薄型潤滑剤（ＨＴＬＬＰＬ）と呼ばれることがある。

図３は、ベンゼン中核１２を含む組成物１０の線状化学構造を示している。図３に示すように、二重水酸基（テトラオール末端基）は、線状構造体の両端部でポリパーフルオロトリメチレン酸化物であるパーフルオロポリエーテル１８を終端する末端官能基２０として用いられ、ポリパーフルオロトリメチレン酸化物およびメチレン酸化物は、中核の間に延在する非末端官能基１６として用いられる。

図４（ａ）〜図４（ｃ）は、星状化学構造を有する潤滑性組成物１０を示している。本発明の一局面によれば（ｎ≧３）、この潤滑性組成物１０は、さまざまな末端官能基２０により終端された、ポリパーフルオロトリメチレン酸化物である３つのパーフルオロポリエーテル１８を有するシクロホスファゼン中核１２からなる。この潤滑性組成物は、高温星状潤滑剤（ＨＴＳＬ）と呼ばれることがある。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、薄型星状の潤滑性組成物１０を示している。この組成物は、非末端官能端末基１６により架橋された、ポリパーフルオロトリメチレン酸化物である３つのパーフルオロポリエーテル１８を有するシクロトリホスファゼン中核１２からなり、単一のＯＨ基は、各非末端官能基の中間に位置している。

図６は、架橋した星状潤滑性組成物１０を示している。この構造は、２つのシクロトリホスファゼン中核１２を含む。各中核は、２つの機能的に終端されたアーム１４を有する。ポリパーフルオロトリメチレン酸化物であるパーフルオロポリエーテルは、非末端官能基１６として使用され、２つの中核を架橋する。この潤滑性組成物は、高温架橋星状潤滑剤（ＨＴｂＳＬ）と呼ばれることがある。

図７は、単一の中核７から延在する６つのアーム１４を有する星状潤滑性組成物１０を示している。

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、星状化学構造を有する潤滑性組成物１０を示している。この組成物は、トリアジン中核１２と、ポリパーフルオロトリメチレン酸化物である３つのパーフルオロポリエーテルの各々にある末端官能基２０からなる３つのアーム１４とからなる。

図９（ａ）〜図９（ｃ）は、薄型の星状潤滑性組成物１０の化学構造を示している。この組成物は、末端官能基２０と非末端官能基２４の両方を有する３つのアームを含むトリアジン中核１２からなる。

図１０は、架橋した星状潤滑性組成物１０の化学構造を示している。この組成物は、２つのトリアジン中核１２と、各中核から延在する２つの機能的に終端されたポリパーフルオロトリメチレン酸化物アーム１４とからなり、ポリパーフルオロトリメチレン酸化物である１つの非末端のパーフルオロポリエーテル１８は、２つの中核の間に延在する。

図１１は、架橋した薄型星状の潤滑性組成物１０を示している。この組成物は、２つのトリアジン中核１２と、各中核から延在する２つの機能的に終端されたポリパーフルオロトリメチレン酸化物アーム１４とを含み、単一のＯＨ基は、各非末端官能基１６の中間に位置している。

ＨＴＳＬ（実施例４、図４（ａ））とＨＴｂＳＬ（実施例５）の両方が合成され、熱安定性および信頼性の面で評価された。ＴＧＡと昇温脱離（ＴＰＤ）と急速加熱処理（ＲＴＰ）を含む多数の熱解析技術を用いた実験では、ＨＴＳＬとＨＴｂＳＬは、従来のハードディスク潤滑剤（たとえば、Fomblin Ztetraol ZDOLなど）に比べて、はるかにより熱的に安定していることを証明した。また、ＨＴＳＬとＨＴｂＳＬは、従来のハードディスク潤滑剤に比べて、特に低間隔で所望の信頼性性能を提供することができる。また、潤滑性組成物は、従来の媒体潤滑剤に比べて、所望の耐食性および表面耐汚染性を提供することができる。

図１２は、装置を示す図である。この装置は、基板１１０と、基板上に設けられた磁性層１２０と、磁性層の上に設けられ、磁性層を保護する保護膜１３０とを含む。潤滑剤層１４０は、薄型になるように、保護膜上に設けられる。潤滑剤層は、約３Å〜約５０Åの厚さを有し、いくつかの実施形態において約８Å〜約４０Åの厚さを有し、いくつかの実施形態において約１０Å〜約２０Åの厚さを有する。

いくつかの実施形態において、潤滑性組成物は、環状基を有する中核と、中核から延在する１つ以上のアームとを含む組成物を有する化合物を含み、１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルを有する。代替の実施形態において、潤滑性組成物は、複数の中核と、複数の中核の各々から延在する１つ以上のアームとを含む組成物を有する化合物を含み、１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルを有し、アームのうち少なくとも１つは、中核のうち２つの間に延在する。

本開示の全体にわたって説明したさまざまな局面は、当業者が本組成物の作製および使用を可能にするために与えられる。本開示の全体にわたって説明した化合物および装置に対するさまざまな変化、変更および修正が当業者には容易に明らかであり、本明細書に開示された概念は、他の化合物および装置に拡大適用することができる。したがって、特許請求の範囲は、本開示のさまざまな局面に限定されることを意図するものではなく、請求項の文言に矛盾しない最大限の範囲を与えるべきである。本開示の全体にわたって説明したさまざまな局面の要素に対して公知またはこれから当業者に知られるようになるすべての構造的および機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に組込まれ、特許請求の範囲に包含されることが意図される。また、本明細書に開示されたすべてのものは、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に列挙されているか否かに係らず、公にささげられることを意図していない。請求項のいずれかの要素は、その要素が「...ための手段」という表現を用いて明示的に列挙され、または方法請求項の場合に、その要素が「...ための工程」という表現を用いて列挙されていない限り、米国特許法第１１２第６項の規定の下で解釈されるべきではない。

Claims

トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体からなる群より選択される中核と、
前記中核から延在する１つ以上のアームとを含み、
前記１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの誘導体を有する、組成物。
前記中核から延在するアームの数は、２以上である、請求項１に記載の組成物。
前記中核から延在するアームの数は、１〜６である、請求項１に記載の組成物。
前記１つ以上のアームは、潤滑性バックボーンを有する、請求項１に記載の組成物。
前記潤滑性バックボーンは、分子式１に相当しまたは分子式１の誘導体であり、
−（Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ）_ｓ（Ｃ_ｎＦ_２ｎＯ）_ｔ− 分子式１
式中、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である、請求項４に記載の組成物。
ｍは２〜７の整数であり、ｎは１〜７の整数である、請求項５に記載の組成物。
前記１つ以上のアームはさらに、１つ以上の末端官能基を有し、
前記１つ以上の末端官能基は、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である、請求項１に記載の組成物。
前記１つ以上のアームはさらに、１つ以上の非末端官能基を有し、
前記１つ以上の非末端官能基は、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である、請求項１に記載の組成物。
複数の中核と、
前記複数の中核の各々から延在する１つ以上のアームとを含み、
前記１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの誘導体を有し、
前記アームのうち少なくとも１つは、前記中核のうち２つの間に延在する、組成物。
前記中核の数は、２または３である、請求項９に記載の組成物。
前記中核から延在するアームの数は、２以上である、請求項９に記載の組成物。
前記複数の中核の各々から延在するアームの数は、１〜６である、請求項９に記載の組成物。
前記複数の中核の各々から延在するアームの数は、２である、請求項９に記載の組成物。
前記複数の中核のうち少なくとも１つは、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体である、請求項９に記載の組成物。
前記１つ以上のアームは、潤滑性バックボーンを有する、請求項９に記載の組成物。
前記潤滑性バックボーンは、分子式１に相当しまたは分子式１の誘導体であり、
−（Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ）_ｓ（Ｃ_ｎＦ_２ｎＯ）_ｔ− 分子式１
式中、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である、請求項９に記載の組成物。
ｍは２〜７の整数であり、ｎは１〜７の整数である、請求項１６に記載の組成物。
前記１つ以上のアームはさらに、１つ以上の末端官能基を有し、
前記１つ以上の末端官能基は、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、トリアジン、シクロトリホスファゼン基またはそれらの誘導体である、請求項９に記載の組成物。
前記１つ以上のアームはさらに、１つ以上の非末端官能基を有し、
前記１つ以上の非末端官能基は、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはその誘導体である、請求項９に記載の組成物。
基板と、
前記基板に設けられ、情報を記録するための磁性層と、
前記磁性層を保護するための保護膜と、
潤滑性組成物とを含み、
前記潤滑性組成物は、
トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体からなる群より選択される中核と、
前記中核から延在する１つ以上のアームとを含む組成物を有する化合物を含み、
前記１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルを有する、装置。
前記潤滑性組成物は、約３Å〜約５０Åの厚さを有する、請求項２０に記載の装置。
前記潤滑性組成物は、約０．５ｎｍ〜約２ｎｍの厚さを有する、請求項２０に記載の装置。
前記潤滑性組成物は、約１０Å〜約２０Åの厚さを有する、請求項２０に記載の装置。
基板と、
前記基板に設けられ、情報を記録するための磁性層と、
前記磁性層を保護するための保護膜と、
潤滑性組成物とを含み、
前記潤滑性組成物は、
複数の核と、
前記複数の核の各々から延在する１つ以上のアームとを含む組成物を有する化合物を含み、
前記１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルを有し、
前記アームのうち少なくとも１つは、前記核のうち２つの間に延在する、装置。
前記潤滑性組成物は、約３Å〜約５０Åの厚さを有する、請求項２４に記載の装置。
前記潤滑性組成物は、約８Å〜約４０Åの厚さを有する、請求項２４に記載の装置。
前記潤滑性組成物は、約１０Å〜約２０Åの厚さを有する、請求項２４に記載の装置。
トリアジン核と、
前記トリアジン核から延在する１つ以上のアームとを含み、
前記１つ以上のアームは、パーフルオロポリエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの誘導体を有する、組成物。
前記トリアジン核から延在するアームの数は、２以上である、請求項２８に記載の組成物。
前記中核から延在するアームの数は、１〜６である、請求項２８に記載の組成物。
前記１つ以上のアームは、潤滑性バックボーンを有する、請求項２８に記載の組成物。
前記潤滑性バックボーンは、分子式１に相当しまたは分子式１の誘導体であり、
−（Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ）_ｓ（Ｃ_ｎＦ_２ｎＯ）_ｔ− 分子式１
式中、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である、請求項３１に記載の組成物。
ｍは２〜７の整数であり、ｎは１〜７の整数である、請求項３２に記載の組成物。
前記１つ以上のアームはさらに、１つ以上の末端官能基を有し、
前記１つ以上の末端官能基は、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である、請求項２８に記載の組成物。
前記１つ以上のアームはさらに、１つ以上の非末端官能基を有し、
前記１つ以上の非末端官能基は、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である、請求項２８に記載の組成物。
前記中核は、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体である、請求項２８に記載の組成物。
環状基を有する中核と、
前記中核から延在する６つのアームとを含み、
各アームは、パーフルオロポリエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの誘導体を有する、組成物。
少なくとも１つのアームは、潤滑性バックボーンを有する、請求項３７に記載の組成物。
前記潤滑性バックボーンは、分子式１に相当しまたは分子式１の誘導体であり、
−（Ｃ_ｍＦ_２ｍＯ）_ｓ（Ｃ_ｎＦ_２ｎＯ）_ｔ− 分子式１
式中、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数、ｓは約１〜約１０００の整数、ｔは０〜約１０００の整数である、請求項３８に記載の組成物。
ｍは２〜７の整数であり、ｎは１〜７の整数である、請求項３９に記載の組成物。
少なくとも１つのアームはさらに、１つ以上の末端官能基を有し、
前記１つ以上の末端官能基は、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_６Ｈ_５、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−ＣＦ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ピペロニル、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である、請求項３７に記載の組成物。
少なくとも１つのアームはさらに、１つ以上の非末端官能基を有し、
前記１つ以上の非末端官能基は、−Ｃ_６Ｈ_４−、−ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＨ（Ｃ_６Ｈ_５）−、トリアジン、シクロトリホスファゼンまたはそれらの誘導体である、請求項３７に記載の組成物。
前記中核は、シクロトリホスファゼン、トリアジン、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、環状炭化水素またはそれらの誘導体である、請求項３７に記載の組成物。