JP6780965B2 - 潤滑剤及び磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、イオン液体、該イオン液体を含有する潤滑剤、及びそれを用いた磁気記録媒体に関する。

従来、薄膜磁気記録媒体では、磁気ヘッドと媒体表面における摩擦や摩耗を減少させるために磁性層表面に潤滑剤が塗布される。実際の潤滑剤の膜厚は、スティクションのような接着を避けるため、分子レベルになる。それゆえ、薄膜磁気記録媒体において、最も重要なことは、あらゆる環境下においても、優れた耐摩耗性を有する潤滑剤の選択にあるといっても過言ではない。

磁気記録媒体のライフにおいて、脱離、スピンオフ、化学的な劣化などを生じさせずに、潤滑剤を媒体表面に存在させることは重要である。潤滑剤を媒体表面に存在させることは、薄膜磁気記録媒体の表面が平滑になるほど困難となる。これは、薄膜磁気記録媒体が塗布型磁気記録媒体のような潤滑剤の補充能力を有していないからである。

また、潤滑剤と磁性層表面の保護膜との接着力が弱い場合には、加熱や摺動時に潤滑剤膜厚の減少が生じ、摩耗を加速することになるため、多量の潤滑剤が必要とされる。多量の潤滑剤は、移動性の潤滑剤となり、消失した潤滑剤の補充機能を持たせることができる。しかし、過剰な潤滑剤は、潤滑剤の膜厚を表面疎度よりも大きくするため、接着に関連する問題が生じ、致命的な場合にはスティクションとなってドライブ不良の原因になるというジレンマがある。

また図１に示すように非特許文献１において、生産品のハードディスクドライブの面内記録密度の増加率はここ数年減少しているものの年率２５％を達成しており、一つの目標である４Ｔｂ／ｉｎ^２に届こうとしている。図２に示すようにその記録密度の増加に対するヘッドディスクインターフェイス間の距離は減少していることが分かるが、それに伴い常に信頼性を改善する必要性が存在する。そのことは、例えば次の非特許文献２〜非特許文献４に述べられている。

現在の記録密度は約１Ｔｂ／ｉｎ^２で、スペーシングは約６ｎｍ、潤滑剤の厚みは０．８ｎｍであり、将来的な４Ｔｂ／ｉｎ^２の記録密度ではその潤滑剤の厚さも減少させなければならない。ところが、従来のＰＦＰＥ潤滑剤では膜厚を減少させるためにはその分子量を小さくする必要があるが、そうすると熱安定性が劣化してしまう欠点がある。これらの信頼性の問題は、従来のパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系潤滑剤では、十分には解決されていないことがわかる。

特に、表面平滑性の高い薄膜磁気記録媒体では、これらのトレードオフを解消するために、新規潤滑剤が分子設計され、合成されている。また、ＰＦＰＥの潤滑性に関する報告が数多く提出されている。このように、磁気記録媒体において、潤滑剤は、大変重要なものである。

表１に、代表的なＰＦＰＥ系潤滑剤の化学構造を示す。

表１中のＺ−ＤＯＬは、一般に使用されている薄膜磁気記録媒体用の潤滑剤の一つである。また、Ｚ−ｔｅｔｒａｏｌ（ＺＴＭＤ）は、機能性の水酸基をＰＦＰＥの主鎖にさらに導入したものであり、ヘッドメディアインターフェイスの隙間を減少させながらドライブの信頼性を高めるとの報告がある。Ａ２０Ｈは、ＰＦＰＥ主鎖のルイス酸やルイス塩基による分解を抑え、トライボロジー特性を改善するとの報告がある。一方、Ｍｏｎｏは、高分子主鎖及び極性基が、上記のＰＦＰＥと異なり、それぞれポリノルマルプロピルオキシとアミンであり、ニアコンタクトにおける接着相互作用を減少させるとの報告がある。

しかし、融点が高く熱的に安定と考えられる一般的な固体潤滑剤では、非常に高感度である電磁変換プロセスを妨害し、また、ヘッドによって削られた摩耗粉が走行トラックに生じるために摩耗特性が悪くなる。前述のように液体潤滑剤では、ヘッドによる摩耗によって取り除かれた潤滑剤に対して隣の潤滑層から移動して補充するといった移動性がある。しかし、この移動性のために、特に高温では、ディスク稼働中にディスク表面からスピンオフして潤滑剤が減少し、その結果、防護機能が失われる。このため、粘度が高くまた低揮発性の潤滑剤が好適に用いられており、蒸発速度を抑え、ディスクドライブの寿命を延ばすことを可能としている。

これらの潤滑機構から鑑みると、薄膜磁気記録媒体に用いられる低摩擦、低摩耗の潤滑剤への要求としては、以下のようになる。
（１）低揮発性であること。
（２）表面補充機能のために低表面張力であること。
（３）末端極性基とディスク表面への相互作用があること。
（４）使用期間での分解、減少がないように、熱的及び酸化安定性が高いこと。
（５）金属、ガラス、高分子に対して化学的に不活性で、ヘッドやガイドに対して摩耗粉を生じないこと。
（６）毒性、可燃性がないこと。
（７）境界潤滑特性に優れていること。
（８）有機溶媒に溶解すること。

近年、蓄電材料、分離技術、触媒技術などにおいて、イオン液体が、有機や無機材料合成のための環境にやさしい溶媒の一つとして、注目を集めている。イオン液体は、低融点の溶融塩という大きな範疇に入るが、一般的には、その中でも融点が１００℃以下のものをいう。潤滑剤として使用するイオン液体の重要な特性として、揮発性が低いこと、可燃性がないこと、熱的に安定であること、溶解性能に優れていることがある。

例えば金属やセラミックス表面での摩擦及び摩耗が、あるイオン液体を用いることにより、従来の炭化水素系潤滑剤と比較して低減することがある。例えばフルオロアルキル基で置換したイミダゾールカチオンベースのイオン液体が合成され、アルキルイミダゾリウムのテトラフルオロホウ酸塩やヘキサフルオロリン酸塩が、鋼、アルミニウム、銅、単結晶ＳｉＯ_２、シリコン、サイアロンセラミックス（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）に用いた場合、環状フォスファゼン（Ｘ−１Ｐ）やＰＦＰＥよりも優れたトライボロジー特性を示すとの報告がある。また、アンモニウムベースのイオン液体では、弾性流体から境界潤滑領域において、ベースオイルよりも摩擦を低下させる報告もある。また、イオン液体は、ベースオイルへの添加剤としての効果が調べられたり、化学的な及びトライボ化学的な反応が潤滑機構を理解するうえで研究されたりしているが、分子レベルでの潤滑特性が要求される磁気記録媒体としての応用例はほとんどない。

その中でパーフルオロオクタン酸アルキルアンモニウム塩は、プロトン性イオン液体（ＰＩＬ）であるが、既述のＺ−ＤＯＬと比較して、著しく磁気記録媒体の摩擦低減の効果があることを報告している（例えば、特許文献１、及び２、並びに非特許文献５〜７参照）。
しかし、これらのパーフルオロカルボン酸アンモニウム塩は、以下の反応式（Ａ）に示す反応の中で、カチオンとアニオンの相互作用が弱く、Ｌｅ Ｃｈａｔｅｌｉｅｒ’ｓの法則から、高温では平衡が左側になり、解離した中性の化合物となって熱的な安定性が悪くなる。つまり、高温ではプロトンの移動が起こり、平衡が中性の物質へと移動して解離する（例えば、非特許文献８参照）。

ところで、ハードディスクの面記録密度の限界は、１−２．５Ｔｂ／ｉｎ^２と言われている。現在、その限界に近付きつつあるが、磁性粒子の微細化を大前提として、大容量化技術への精力的な開発が続けられている。大容量化の技術として、実効フライングハイトの減少、Ｓｈｉｎｇｌｅ Ｗｒｉｔｅの導入（ＢＭＰ）などがある。

また、次世代記録技術として、「熱アシスト磁気記録（Ｈｅａｔ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」がある。図３に、熱アシスト磁気記録の概略を示す。この技術の課題としては、記録再生時にレーザーで記録部分を加熱するために、磁性層表面の潤滑剤の蒸発あるいは分解による耐久性の悪化が挙げられる。熱アシスト磁気記録は、短い時間ではあるが４００℃以上とも言われる高温に晒される可能性があり、一般に使用されている薄膜磁気記録媒体用の潤滑剤パーフルオロポリエーテル、例えばＺ−ＤＯＬやＺ−ＴＥＴＲＡＯＬでは、その熱的な安定性が懸念されている。

プロトン性イオン液体は、前述のようにイオンを形成するために一般的には熱的な安定性が高い物質である。その平衡は次のＳｃｈｅｍｅ１に示される。

ここでＨＡはブレンステッド酸を、Ｂはブレンステッド塩基を示す。酸（ＨＡ）と塩基（Ｂ）はＳｃｈｅｍｅ１に示すように反応して塩（Ａ⁻ＨＢ^＋）となる。
このときに酸及び塩基のそれぞれの解離定数Ｋ_ａ１及びＫ_ｂ２は、濃度を含めた形で次のＳｃｈｅｍｅ２のように表すことができる。

Ｋ_ａ１及びＫ_ｂ２は物質によって大きく異なり、場合によっては大きな桁数になるため、取扱いに不便なため、負の常用対数で表される場合が多い。つまり、次のＳｃｈｅｍｅ３に示すように−ｌｏｇ_１０Ｋ_ａ１＝ｐＫ_ａ１と定義し、明らかにｐＫ_ａ１が小さい酸ほど酸性が強い。
ここで酸と塩基の酸解離定数の差ΔｐＫａについて議論する。酸・塩基反応はお互いにその酸性・塩基性（あるいはその共役酸の酸性）に影響され、その酸性度の差ΔｐＫａは併せて次のＳｃｈｅｍｅ３に表すことができる。

ΔｐＫａは、酸濃度及び塩基濃度に対して塩濃度［Ａ⁻ＨＢ^＋］が大きくなると大きくなる、ことがわかる。

その中でＹｏｓｈｉｚａｗａらは、酸と塩基のｐＫａの差（ΔｐＫａ）が１０以上となるとプロトン移動が起こりやすくなり、
［ＡＨ］＋［Ｂ］⇔［Ａ⁻ＨＢ^＋］
上記式の平衡がイオン側（右側）へシフトし、より安定性が増すことを報告している（例えば、非特許文献８参照）。また、渡邉らは、プロトン性イオン液体のプロトン移動性と熱的な安定性がΔｐＫａに大きく依存し、塩基としてＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデ−７−センを用いた場合、酸と塩基のｐＫａの差（ΔｐＫａ）が１５以上となる酸を用いることにより、イオン液体の熱的安定性が大きく向上することを報告している（非特許文献９参照）。また、近藤らは、ΔｐＫａが大きいパーフルオロオクタンスルホン酸オクタデシルアンモニウム塩系のプロトン性イオン液体が磁気記録媒体の耐久性を改善することを報告している（非特許文献１０、特許文献３参照）。また、イオン液体の耐熱性に関しての最近の近藤らの報告では、ΔｐＫａがある程度までは分解温度は上昇するが、それ以上ではΔｐＫａを大きくしてもその分解温度はそれほど高くはならないことが報告されている（非特許文献１１、及び１２参照）。また、ジェミナルなジカチオンを持つピロリジニウム系イオン液体では、通常のモノカチオンのイオン液体よりも耐熱性を改善する場合があることが報告されている（非特許文献１３参照）。しかし、非特許文献１３にも掲載されているように、それを構成する分子構造と物理的又は化学的な性質との関係についてはよく理解されていない。カチオンとアニオンとのコンビネーションは、イオン液体の物理的又は化学的な性質に非常に影響を与える。アニオン部分はバライアティに富むが、構造的に類似なカチオンでなければその関係性は明確にはならない（例えば、非特許文献１４参照）。例えば、ハロゲンの水素結合力が強いほど（Ｃｌ＞Ｂｒ＞Ｉ）液体の粘性は増加する。しかし、粘性を増加させる方法はこれだけではなく、例えば、イミダゾールのアルキル鎖を変化させることによっても可能である。同様に融点、表面張力、熱安定性についても影響を与えるが、そのアニオンの効果は広範囲にわたっては研究されていない。それゆえ、カチオンやアニオンのコンビネーションにより、これらの物理的又は化学的な性質を変化させることは可能であるが、予測することは難しい。

表１に示されるハードディスク用の潤滑剤を考慮した場合に、市販のパーフルオロポリエーテルがそうであるように、生産ラインで使用されているフッ素系溶媒（例えば、デュポン社製特殊溶媒バートレル）への溶解性が必要になる。なお、フッ素系溶媒は、生産ラインを防爆仕様にする必要がない点から、ハードディスクの生産ラインにおいて、潤滑剤に使用する溶媒として好適に使用されている。しかし、イオン液体化合物は極性溶媒には溶解しやすいが、フッ素系溶媒への溶解性は一般的に良くなく、それゆえ潤滑特性が良いにもかかわらずハードディスクへの用途は制限されていた。

特許第２５８１０９０号公報 特許第２６２９７２５号公報 国際公開第２０１４／１０４３４２号パンフレット

Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ Ｖｏｌｕｍｅ ２０１３， ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ ５２１０８６ Ｃ．Ｍ．Ｍａｔｅ， Ｑ． Ｄａｉ， Ｒ． Ｎ． Ｐａｙｎｅ， Ｂ． Ｅ． Ｋｎｉｇｇｅ， ａｎｄ Ｐ． Ｂａｕｍｇａｒｔ， "Ｗｉｌｌ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒｓ ａｄｄ ｕｐ ｆｏｒ ｓｕｂ−７−ｎｍ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｐａｃｉｎｇｓ？ Ｆｕｔｕｒｅｍｅｔｒｏｌｏｇｙ ｉｓｓｕｅｓ ｆｏｒ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ， ｏｖｅｒｃｏａｔｓ， ａｎｄ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｅｓ，" ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ， ｖｏｌ． ４１，ｎｏ． ２， ｐｐ．６２６−６３１， ２００５． Ｂ．Ｍａｒｃｈｏｎ ａｎｄ Ｔ． Ｏｌｓｏｎ， "Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｐａｃｉｎｇ ｔｒｅｎｄｓ： ｆｒｏｍ ＬＭＲ ｔｏ ＰＭＲ ａｎｄ ｂｅｙｏｎｄ，" ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， ｖｏｌ． ４５， ｎｏ． １０， ｐｐ． ３６０８−３６１１， ２００９． Ｊ． Ｇｕｉ， "Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｆｏｒ ｈｅａｄ−ｄｉｓｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｔｏｗａｒｄ １Ｔｂ／ｉｎ２，" ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， ｖｏｌ． ３９， ｎｏ． ２， ｐｐ． ７１６−７２１， ２００３． Ｋｏｎｄｏ， Ｈ．， Ｓｅｔｏ， Ｊ．， Ｈａｇａ． Ｓ．， Ｏｚａｗａ， Ｋ．，（１９８９） Ｎｏｖｅｌ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ｆｏｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｍｅｄｉａ， Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｏｃ． Ｊａｐａｎ， Ｖｏｌ． １３， Ｓｕｐｐｌ． Ｎｏ． Ｓ１， ｐｐ．２１３−２１８ Ｋｏｎｄｏ， Ｈ．， Ｓｅｋｉ， Ａ．， Ｗａｔａｎａｂｅ， Ｈ．， ＆ Ｓｅｔｏ， Ｊ．， （１９９０）． Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎｏｖｅｌ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ｆｏｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｍｅｄｉａ， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ． Ｖｏｌ．２６， Ｎｏ． ５， （Ｓｅｐ． １９９０）， ｐｐ．２６９１−２６９３， ， ＩＳＳＮ：００１８−９４６４ Ｋｏｎｄｏ， Ｈ．， Ｓｅｋｉ， Ａ．， ＆ Ｋｉｔａ， Ａ．， （１９９４ａ）． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｎ Ａｍｉｄｅ ａｎｄ Ａｍｉｎｅ Ｓａｌｔ ａｓ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｍｏｄｉｆｉｅｒｓ ｆｏｒ ａ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｍｅｄｉｕｍ． Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ Ｔｒａｎｓ． Ｖｏｌ．３７， Ｎｏ． １， （Ｊａｎ． １９９４）， ｐｐ． ９９−１０５， ＩＳＳＮ： ０５６９−８１９７ Ｙｏｓｈｉｚａｗａ， Ｍ．， Ｘｕ， Ｗ．， Ａｎｇｅｌｌ， Ｃ． Ａ．， Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ ｂｙ Ｐｒｏｔｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ： Ｖａｐｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ， Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ａｎｄ ｔｈｅ Ｒｅｌｅｖａｎｃｅ ｏｆ ΔｐＫａ ｆｒｏｍ Ａｑｕｅｏｕｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１２５， ｐｐ．１５４１１−１５４１９（２００３） Ｍｉｒａｎ， Ｍ．Ｓ．， Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ， Ｈ．， Ｙａｓｕｄａ， Ｔ．， Ｓｕｓａｎ， Ｍ．Ａ．Ｂ．Ｈ．， Ｗａｔａｎａｂｅ， Ｍ．， Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ΔｐＫａ ｆｏｒ Ｐｒｏｔｉｃ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｕｐｅｒ−ｓｔｒｏｎｇ Ｂａｓｅ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉｏｕｓ Ｂｒｏｎｓｔｅｄ Ａｃｉｄｓ， Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． Ｃｈｅｍ． Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ １４， ｐｐ．５１７８−５１８６ （２０１２） Ｈｉｒｏｆｕｍｉ Ｋｏｎｄｏ， Ｍａｋｉｙａ Ｉｔｏ， Ｋｏｋｉ Ｈａｔｓｕｄａ， ＫｙｕｎｇＳｕｎｇ Ｙｕｎ ａｎｄ Ｍａｓａｙｏｓｈｉ Ｗａｔａｎａｂｅ， "Ｎｏｖｅｌ Ｉｏｎｉｃ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ｆｏｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ" Ｍｅｄｉａ，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ， ＶＯＬ． ４９， ＮＯ． ７， ｐｐ．３７５６−３７５９，ＪＵＬＹ （２０１３） Ｈｉｒｏｆｕｍｉ Ｋｏｎｄｏ， Ｍａｋｉｙａ Ｉｔｏ， Ｋｏｋｉ Ｈａｔｓｕｄａ， Ｎｏｂｕｏ Ｔａｎｏ， ＫｙｕｎｇＳｕｎｇ Ｙｕｎ ａｎｄ Ｍａｓａｙｏｓｈｉ Ｗａｔａｎａｂｅ， ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｍａｇｅｔｉｃ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｒｅｓｄｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ， Ｍａｙ ４−８，２０１４ Ｈｉｒｏｆｕｍｉ Ｋｏｎｄｏ， Ｍａｋｉｙａ Ｉｔｏ， Ｋｏｋｉ Ｈａｔｓｕｄａ， Ｎｏｂｕｏ Ｔａｎｏ， ＫｙｕｎｇＳｕｎｇ Ｙｕｎ ａｎｄ Ｍａｓａｙｏｓｈｉ Ｗａｔａｎａｂｅ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．， ２０１４， Ｖｏｌ． ５０， Ｉｓｓｕｅ １１， Ａｒｔｉｃｌｅ＃：３３０２５０４ Ａｎｄｅｒｓｏｎ， Ｊ． Ｌ．， Ｄｉｎｇ Ｒ．， Ｅｌｌｅｒｎ Ａ．， Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ Ｄ． Ｗ．， "Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｇｅｍｉｎａｌ ＤｉｃａｔｉｏｎｉｃＩｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ"， Ｊ．Ａｍ． Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．， ２００５， １２７， ５９３−６０４． Ｄｚｙｕｂａ， Ｓ． Ｖ．； Ｂａｒｔｓｃｈ， Ｒ． Ａ． ，"Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ １−Ａｌｋｙｌ（ａｒａｌｋｙｌ）−３−Ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ ａｎｄ Ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅｓ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｃｈｅｍ． Ｐｈｙｓ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． ２００２， ３， １６１−１６６

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高温においても優れた潤滑性を有し、かつ磁気記録媒体の生産ラインへの適性に優れるイオン液体、高温においても優れた潤滑性を有し、かつ磁気記録媒体の生産ラインへの適性に優れる潤滑剤、及び優れた実用特性を有する磁気記録媒体を提供する。

＜１＞ 共役塩基と、共役酸とを有するイオン液体を含有し、
前記共役酸が、下記一般式（Ａ）で表され、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが、１０以下であることを特徴とする潤滑剤である。
ただし、前記一般式（Ａ）中、Ｒは、炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。
＜２＞ 前記共役塩基が、下記一般式（Ｘ）、及び下記一般式（Ｙ）のいずれかで表される前記＜１＞に記載の潤滑剤である。
ただし、前記一般式（Ｘ）中、ｌは、１以上６以下の整数を表す。
ただし、前記一般式（Ｙ）中、ｌは、１以上１２以下の整数を表す。
＜３＞ 非磁性支持体と、前記非磁性支持体上に磁性層と、前記磁性層上に前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の潤滑剤とを有することを特徴とする磁気記録媒体である。
＜４＞ 共役塩基と、共役酸とを有し、
前記共役酸が、下記一般式（Ａ）で表され、
前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが、１０以下であることを特徴とするイオン液体である。
ただし、前記一般式（Ａ）中、Ｒは、炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。
＜５＞ 前記共役塩基が、下記一般式（Ｘ）、及び下記一般式（Ｙ）のいずれかで表される前記＜４＞に記載のイオン液体である。
ただし、前記一般式（Ｘ）中、ｌは、１以上６以下の整数を表す。
ただし、前記一般式（Ｙ）中、ｌは、１以上１２以下の整数を表す。

本発明によれば、高温においても優れた潤滑性を有し、かつ磁気記録媒体の生産ラインへの適性に優れるイオン液体、高温においても優れた潤滑性を有し、かつ磁気記録媒体の生産ラインへの適性に優れる潤滑剤、及び優れた実用特性を有する磁気記録媒体を提供できる。

図１は、ハードディスクドライブの面内記録密度の推移と予測を表すグラフである。 図２は、ハードディスクの面内記録密度に対するヘッドメディアスペーシング（ＨＭＳ）のロードマップである。 図３は、熱アシスト磁気記録を示す概略図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係るハードディスクの一例を示す断面図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係る磁気テープの一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１． 潤滑剤及びイオン液体
２． 磁気記録媒体
３． 実施例

＜１．潤滑剤及びイオン液体＞
本発明の一実施形態として示す潤滑剤は、共役酸と、共役塩基とを有するイオン液体を含有する。
本発明の一実施形態として示すイオン液体は、共役酸と、共役塩基とを有する。
前記イオン液体において、前記共役酸は、下記一般式（Ａ）で表される。
ただし、前記一般式（Ａ）中、Ｒは、炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。
前記イオン液体において、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａは、１０以下である。

本実施の形態におけるイオン液体は、共役酸と、共役塩基とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが１０以下であるため、酸と塩基のΔｐＫａの差が大きくなり、イオン間の結合が強く、優れた熱安定性を発揮することができる。カチオン部分に炭素数６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を持つために優れた潤滑特性を併せ持ち、かつ３級アミンをベースとするアンモニウムであるために溶媒への溶解性が改善された。ハードディスクの潤滑剤塗布工程でフッ素系溶媒としてよく使用されるＣＦ_３（ＣＨＦ）_２ＣＦ_２ＣＦ_３への溶解性が改善するため、その結果、磁気記録媒体の生産ラインを防爆仕様にする必要がなくなる。
ここで、イオン液体を含有する潤滑剤は、通常、イオン液体が０．０５質量％程度の濃度で使用される。そのため、前記イオン液体のフッ素系溶媒に対する溶解性としては、０．０５質量％以上が必要である。また、使用状況によっては、それ以上の溶解性が要求されることもある。更には、潤滑剤の使用状況、保存状況の変化等を加味すると、０．１質量％以上〔ＣＦ_３（ＣＨＦ）_２ＣＦ_２ＣＦ_３１００質量部に対してイオン液体が０．１質量部以上〕の溶解性が要求される。

前記ｐＫａは、１０以下の強酸であり、６．０以下が好ましい。
前記ｐＫａの下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ｐＫａは、−５．０以上が好ましい。

ここで、本明細書におけるｐＫａは、酸解離定数であって、アセトニトリル中における酸解離定数である。

＜＜共役塩基＞＞
前記共役塩基としては、元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが１０以下であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記一般式（Ｘ）で表される共役塩基、下記一般式（Ｙ）で表される共役塩基、下記一般式（Ｕ）で表される共役塩基、下記一般式（Ｖ）で表される共役塩基、下記一般式（Ｗ）で表される共役塩基などが挙げられる。これらの中でも、前記イオン液体の溶媒に対する溶解性を高くできる点で、下記一般式（Ｘ）で表される共役塩基、下記一般式（Ｙ）で表される共役塩基が好ましい。
ただし、前記一般式（Ｘ）中、ｌは、１以上６以下の整数を表し、１以上４以下の整数が好ましい。
ただし、前記一般式（Ｙ）中、ｌは、１以上１２以下の整数を表し、１以上６以下の整数が好ましい。

前記共役塩基の元となる酸（ＨＡ）としては、ビス（（パーフルオロアルキル）スルホニル）イミド〔（Ｃ_ｌＦ_２ｌ＋１ＳＯ_２）_２ＮＨ〕（ｐＫａ＝０〜０．３）、パーフルオロシクロプロパンスルホイミド（ｐＫａ＝−０．８）、パーフルオロアルキルスルホン酸（Ｃ_ｍＦ_２ｍ＋１ＳＯ_３Ｈ）（ｐＫａ＝０．７）、トリス（パーフルオロアルカンスルホニル）メチド化合物〔（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３ＣＨ〕（ｐＫａ＝−３．７）、トリシアノメタン（ｐＫａ＝５．１）、無機酸〔硝酸（ｐＫａ＝９．４）、硫酸（ｐＫａ＝８．７）等〕、テトラフルオロホウ酸（ｐＫａ＝１．８）、ヘキサフルオロ燐酸などのスーパー酸に位置づけられるブレンステッド酸が好ましい。これらのｐＫａは、例えば、Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． Ｖｏｌ．７６， Ｎｏ２， ｐ．３９４に紹介されている。

＜＜共役酸＞＞
前記共役酸は、下記一般式（Ａ）で表される。
ただし、前記一般式（Ａ）中、Ｒは、炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。

−置換基Ｒ−
前記炭化水素基の炭素数としては、６以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０以上が好ましい。

前記炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基の炭素数の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、原材料の調達の観点から、前記炭素数は、３０以下が好ましく、２５以下がより好ましく、２０以下が特に好ましい。前記炭化水素基が長鎖であることにより、摩擦係数を低減し、潤滑特性を向上させることができる。
前記炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基としては、前記炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基が好ましい。前記炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基は、部分フッ素化炭素水素、分岐炭化水素、芳香環、複素環などを含んでいてもよい。
ただし、炭素数が多すぎると溶媒への溶解性が低下する傾向にあるため、前記炭化水素基の炭素数は、摩擦係数低減の効果と溶媒への溶解性とを考慮して決定される。

前記炭化水素基は直鎖状であればよく、飽和炭化水素基でも、一部に二重結合を有する不飽和炭化水素基、又は一部に分岐を有する不飽和分枝炭化水素基のいずれでもよい。これらの中でも、耐摩耗性の観点から飽和炭化水素基であるアルキル基であることが好ましい。また、一部にも分岐を有さない直鎖状の炭化水素基であることも好ましい。もちろん一部にも分岐を有する炭化水素基であってもよい。

−置換基Ｒ_１、Ｒ_２−
前記Ｒ_１、Ｒ_２における炭化水素基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数１〜２０が好ましく、炭素数１〜１５がより好ましい。

＜＜イオン液体の好適例＞＞
前記イオン液体としては、下記一般式（１−１）で表されるイオン液体、及び下記一般式（１−２）表されるイオン液体が好ましい。
ただし、前記一般式（１−１）中、Ｒは、炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭化水素基を表し、ｌは、１以上６以下の整数を表す。
ただし、前記一般式（１−２）中、Ｒは、炭素数が６以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭化水素基を表し、ｌは、１以上１２以下の整数を表す。

前記イオン液体の一般式におけるＲの好ましい範囲は、対応する前記共役酸の一般式のＲの好ましい範囲と同じである。
前記イオン液体の一般式におけるＲ_１及びＲ_２の好ましい範囲は、対応する前記共役酸の一般式のＲ_１及びＲ_２の好ましい範囲と同じである。
前記イオン液体の一般式におけるｌの好ましい範囲は、対応する前記共役塩基の一般式のｌの好ましい範囲と同じである。

前記イオン液体の合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の実施例に記載の方法を参考にすることで、種々の前記イオン液体を合成することができる。

本実施の形態における潤滑剤は、前述のイオン液体を単独で使用してもよいが、従来公知の潤滑剤と組み合わせて用いてもよい。例えば、長鎖カルボン酸、長鎖カルボン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸エステル、カルボン酸パーフルオロアルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸パーフルオロアルキルエステル、パーフルオロポリエーテル誘導体などと組み合わせて使用することが可能である。

また、厳しい条件で潤滑効果を持続させるために、質量比３０：７０〜７０：３０程度の配合比で極圧剤を併用してもよい。前記極圧剤は、境界潤滑領域において部分的に金属接触が生じたときに、これに伴う摩擦熱によって金属面と反応し、反応生成物皮膜を形成することにより、摩擦・摩耗防止作用を行うものである。前記極圧剤としては、例えば、リン系極圧剤、イオウ系極圧剤、ハロゲン系極圧剤、有機金属系極圧剤、複合型極圧剤などのいずれも使用できる。

また、必要に応じて防錆剤を併用してもよい。前記防錆剤としては、通常この種の磁気記録媒体の防錆剤として使用可能であるものであればよく、例えば、フェノール類、ナフトール類、キノン類、窒素原子を含む複素環化合物、酸素原子を含む複素環化合物、硫黄原子を含む複素環化合物などが挙げられる。また、前記防錆剤は、潤滑剤として混合して用いてもよいが、非磁性支持体上に磁性層を形成し、その上部に防錆剤層を塗布した後、潤滑剤層を塗布するというように、２層以上に分けて被着してもよい。

また、前記潤滑剤の溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、エタノール等のアルコール系溶媒などから単独又は組み合わせて使用することができる。例えば、ノルマルヘキサンのような炭化水素系溶剤やフッ素系溶媒を混合しても使用することができる。
前記溶媒としては、フッ素系溶媒が好ましい。前記フッ素系溶媒としては、例えば、ハイドロフルオロエーテル〔例えば、Ｃ_３Ｆ_７ＯＣＨ_３、Ｃ_４Ｆ_９ＯＣＨ_３、Ｃ_４Ｆ_９ＯＣ_２Ｈ_５、Ｃ_２Ｆ_５ＣＦ（ＯＣＨ_３）Ｃ_３Ｆ_７、ＣＦ_３（ＣＨＦ）_２ＣＦ_２ＣＦ_３〕などが挙げられるが、それにＩＰＡやエタノールあるいはメタノール等のアルコールを混合して用いても良い。
前記フッ素系溶媒は、市販品であってもよい。前記市販品としては、例えば、３Ｍ社製のＮｏｖｅｃ^ＴＭ ７０００、７１００、７２００、７３００、７１ＩＰＡ、三井・デュポン フロロケミカル株式会社製のＶｅｒｔｒｅｌ ＸＦ、Ｘ−Ｐ１０などが挙げられる。

＜２．磁気記録媒体＞
次に、前述の潤滑剤を用いた磁気記録媒体について説明する。本発明の一実施形態として示す磁気記録媒体は、非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有してなり、前記磁性層に前述の潤滑剤を保有してなるものである。

本実施の形態における潤滑剤は、磁性層が非磁性支持体表面に蒸着やスパッタリング等の手法により形成された、所謂、金属薄膜型の磁気記録媒体に適用することが可能である。また、非磁性支持体と磁性層との間に下地層を介した構成の磁気記録媒体にも適用することもできる。このような磁気記録媒体としては、磁気ディスク、磁気テープなどを挙げることができる。

図４は、ハードディスクの一例を示す断面図である。このハードディスクは、基板１１と、下地層１２と、磁性層１３と、カーボン保護層１４と、潤滑剤層１５とが順次積層された構造を有する。

また、図５は、磁気テープの一例を示す断面図である。この磁気テープは、バックコート層２５と、基板２１と、磁性層２２と、カーボン保護層２３と、潤滑剤層２４とが順次積層された構造を有する。

図４に示す磁気ディスクにおいて、非磁性支持体は、基板１１、下地層１２が該当し、図５に示す磁気テープにおいて、非磁性支持体は、基板２１が該当する。非磁性支持体として、Ａｌ合金板やガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合、基板表面にアルマイト処理等の酸化皮膜やＮｉ−Ｐ皮膜等を形成して、その表面を硬くしてもよい。

磁性層１３、２２は、メッキ、スパッタリング、真空蒸着、プラズマＣＶＤ等の手法により、連続膜として形成される。磁性層１３、２２としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属や、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ系合金等からなる面内磁化記録金属磁性膜や、Ｃｏ−Ｃｒ系合金薄膜、Ｃｏ−Ｏ系薄膜等の垂直磁化記録金属磁性薄膜が例示される。

特に、面内磁化記録金属磁性薄膜を形成する場合、予め非磁性支持体上にＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｌ等の非磁性材料を、下地層１２として形成しておき、金属磁性材料を垂直方向から蒸着あるいはスパッタし、磁性金属薄膜中にこれら非磁性材料を拡散せしめ、配向性を解消して面内等方性を確保するとともに、抗磁力を向上するようにしてもよい。

また、磁性層１３、２２の表面に、カーボン膜、ダイヤモンド状カーボン膜、酸化クロム膜、ＳｉＯ_２膜等の硬質な保護層１４、２３を形成してもよい。

このような金属薄膜型の磁気記録媒体に前述の潤滑剤を保有させる方法としては、図４及び図５に示すように、磁性層１３、２２の表面や、保護層１４、２３の表面にトップコートする方法が挙げられる。潤滑剤の塗布量としては、０．１ｍｇ／ｍ^２〜１００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、０．５ｍｇ／ｍ^２〜３０ｍｇ／ｍ^２であることがより好ましく、０．５ｍｇ／ｍ^２〜２０ｍｇ／ｍ^２であることが特に好ましい。

また、図５に示すように、金属薄膜型の磁気テープは、磁性層２２である金属磁性薄膜の他に、バックコート層２５が必要に応じて形成されていてもよい。

バックコート層２５は、樹脂結合剤に導電性を付与するためのカーボン系微粉末や表面粗度をコントロールするための無機顔料を添加し塗布形成されるものである。本実施の形態においては、前述の潤滑剤を、バックコート層２５に内添又はトップコートにより含有させてもよい。また、前述の潤滑剤を、磁性層２２とバックコート層２５のいずれにも内添、トップコートにより含有させてもよい。

また、他の実施の形態として、磁性塗料を非磁性支持体表面に塗布することにより磁性塗膜が磁性層として形成される、所謂、塗布型の磁気記録媒体にも潤滑剤の適用が可能である。塗布型の磁気記録媒体において、非磁性支持体や磁性塗膜を構成する磁性粉末、樹脂結合剤などは、従来公知のものがいずれも使用可能である。

例えば、前記非磁性支持体としては、例えば、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリカーボネート等に代表されるような高分子材料により形成される高分子支持体や、アルミニウム合金、チタン合金等からなる金属基板、アルミナガラス等からなるセラミックス基板、ガラス基板などが例示される。また、その形状も何ら限定されるものではなく、テープ状、シート状、ドラム状等、如何なる形態であってもよい。さらに、この非磁性支持体には、その表面性をコントロールするために、微細な凹凸が形成されるような表面処理が施されたものであってもよい。

前記磁性粉末としては、γ−Ｆｅ_２Ｏ_３、コバルト被着γ−Ｆｅ_２Ｏ_３等の強磁性酸化鉄系粒子、強磁性二酸化クロム系粒子、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属や、これらを含んだ合金からなる強磁性金属系粒子、六角板状の六方晶系フェライト微粒子等が例示される。

前記樹脂結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル等の重合体、あるいはこれら二種以上を組み合わせた共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が例示される。これら結合剤には、磁性粉末の分散性を改善するために、カルボン酸基やカルボキシル基、リン酸基等の親水性極性基が導入されてもよい。

前記磁性塗膜には、前記の磁性粉末、樹脂結合剤の他、添加剤として分散剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤等が加えられてもよい。

このような塗布型の磁気記録媒体に前述の潤滑剤を保有させる方法としては、前記非磁性支持体上に形成される前記磁性塗膜を構成する前記磁性層中に内添する方法、前記磁性層の表面にトップコートする方法、若しくはこれら両者の併用等がある。また、前記潤滑剤を前記磁性塗膜中に内添する場合には、前記樹脂結合剤１００質量部に対して０．２質量部〜２０質量部の範囲で添加される。

また、前記潤滑剤を前記磁性層の表面にトップコートする場合には、その塗布量は０．１ｍｇ／ｍ^２〜１００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、０．５ｍｇ／ｍ^２〜２０ｍｇ／ｍ^２であることがより好ましい。なお、前記潤滑剤をトップコートする場合の被着方法としては、イオン液体を溶媒に溶解し、得られた溶液を塗布若しくは噴霧するか、又はこの溶液中に磁気記録媒体を浸漬すればよい。

本実施の形態における潤滑剤を適用した磁気記録媒体は、潤滑作用により、優れた走行性、耐摩耗性、耐久性等を発揮し、さらに、熱的安定性を向上させることができる。

＜３．実施例＞
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。本実施例では、イオン液体を合成し、イオン液体を含有する潤滑剤を作製した。そして、まずはフッ素系溶媒であるバートレル〔ＣＦ_３（ＣＨＦ）_２ＣＦ_２ＣＦ_３〕への溶解性について調べた。その潤滑剤溶液を用いて磁気ディスク及び磁気テープの表面に塗布して、それぞれディスク耐久性及びテープ耐久性について評価した。磁気ディスクの製造、ディスク耐久性試験、磁気テープの製造、及びテープ耐久性試験は、次のように行った。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

＜磁気ディスクの製造＞
例えば、国際公開第２００５／０６８５８９号公報に従って、ガラス基板上に磁性薄膜を形成し、図４に示すような磁気ディスクを作製した。具体的には、アルミシリケートガラスからなる外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、ディスク厚０．６３５ｍｍの化学強化ガラスディスクを準備し、その表面をＲｍａｘが４．８ｎｍ、Ｒａが０．４３ｎｍになるように研磨した。ガラス基板を純水及び純度９９．９％以上のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中で、それぞれ５分間超音波洗浄を行い、ＩＰＡ飽和蒸気内に１．５分間放置後、乾燥させ、これを基板１１とした。

この基板１１上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によりシード層としてＮｉＡｌ合金（Ｎｉ：５０モル％、Ａｌ：５０モル％）薄膜を３０ｎｍ、下地層１２としてＣｒＭｏ合金（Ｃｒ：８０モル％、Ｍｏ：２０モル％）薄膜を８ｎｍ、磁性層１３としてＣｏＣｒＰｔＢ合金（Ｃｏ：６２モル％、Ｃｒ：２０モル％、Ｐｔ：１２モル％、Ｂ：６モル％）薄膜を１５ｎｍとなるように順次形成した。

次に、プラズマＣＶＤ法によりアモルファスのダイヤモンドライクカーボンからなるカーボン保護層１４を５ｎｍ製膜し、そのディスクサンプルを洗浄器内に純度９９．９％以上のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中で１０分間超音波洗浄を行い、ディスク表面上の不純物を取り除いた後に乾燥させた。その後、２５℃５０％相対湿度（ＲＨ）の環境においてディスク表面にイオン液体のｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒を用いてディップコート法により塗布することで、潤滑剤層１５を約１ｎｍ形成した。

＜熱安定性測定＞
ＴＧ／ＤＴＡ測定では、セイコーインスツルメント社製ＥＸＳＴＡＲ６０００を使用し、２００ｍｌ／ｍｉｎの流量で空気中を導入しながら、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で３０℃−６００℃の温度範囲で測定を行った。
測定における吸熱ピーク温度を融点とした。

＜ディスク耐久性試験＞
市販のひずみゲージ式ディスク摩擦・摩耗試験機を用いて、ハードディスクを１４．７Ｎｃｍの締め付けトルクで回転スピンドルに装着後、ヘッドスライダーのハードディスクに対して内周側のエアベアリング面の中心が、ハードディスクの中心より１７．５ｍｍになるようにヘッドスライダーをハードディスク上に取り付けＣＳＳ耐久試験を行った。本測定に用いたヘッドは、ＩＢＭ３３７０タイプのインライン型ヘッドであり、スライダーの材質はＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ、ヘッド荷重は６３．７ｍＮである。本試験は、クリーン清浄度１００、２５℃６０％ＲＨの環境下で、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ、Ｓｔａｒｔ、Ｓｔｏｐ）毎に摩擦力の最大値をモニターした。摩擦係数が１．０を超えた回数をＣＳＳ耐久試験の結果とした。ＣＳＳ耐久試験の結果において、５０，０００回を超える場合には「＞５０，０００」と表示した。また、耐熱性を調べるために、３００℃の温度で３分間加熱試験を行った後のＣＳＳ耐久性試験を同様に行った。

＜磁気テープの製造＞
図５に示すような断面構造の磁気テープを作製した。先ず、５μｍ厚の東レ製ミクトロン（芳香族ポリアミド）フィルムからなる基板２１に、斜め蒸着法によりＣｏを被着させ、膜厚１００ｎｍの強磁性金属薄膜からなる磁性層２２を形成した。次に、この強磁性金属薄膜表面にプラズマＣＶＤ法により１０ｎｍのダイヤモンドライクカーボンからなるカーボン保護層２３を形成させた後、６ミリ幅に裁断した。このカーボン保護層２３上にＩＰＡに溶解したイオン液体を、膜厚が１ｎｍ程度となるように塗布して潤滑剤層２４を形成し、サンプルテープを作製した。

＜テープ耐久性試験＞
各サンプルテープについて、温度−５℃環境下、温度４０℃３０％ＲＨ環境下のスチル耐久性、並びに、温度−５℃環境下、温度４０℃９０％ＲＨ環境下の摩擦係数及びシャトル耐久性について測定を行った。スチル耐久性は、ポーズ状態での出力が−３ｄＢ低下するまでの減衰時間を評価した。シャトル耐久性は、１回につき２分間の繰り返しシャトル走行を行い、出力が３ｄＢ低下するまでのシャトル回数で評価した。また、耐熱性を調べるために、１００℃の温度で１０分間加熱試験を行った後の耐久性試験も同様に行った。

本実施の形態におけるイオン液体は、共役塩基と、共役酸とを有し、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが、１０以下である。更には、共役酸（カチオン部分）に炭素数６以上の炭化水素基を含む基を有する３級アミンを用いる。そのようなイオン液体の熱安定性、及び前記イオン液体を用いた磁気記録媒体の耐久性についての影響を調べた。更に、フッ素系溶媒への溶解性について調べた。

ここで、本明細書においてのＦＴＩＲの測定は、日本分光社製ＦＴ／ＩＲ−４６０を使用し、ＫＢｒプレート法あるいはＫＢｒ錠剤法を用いて透過法で測定を行った。そのときの分解能は１ｃｍ^−１である。

^１Ｈ−ＮＭＲ及び^１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、Ｖａｒｉａｎ ＭｅｒｃｕｒｙＰｌｕｓ３００核磁気共鳴装置（バリアン社製）で測定した。^１Ｈ−ＮＭＲの化学シフトは、内部標準（０ｐｐｍにおけるＴＭＳあるいは重水素化溶媒ピーク）との比較としてｐｐｍで表した。分裂パターンは、一重項をｓ、二重項をｄ、三重項をｔ、四重項をｑ、五重項をｑｕｉｎｔ、多重項をｍ、ブロードピークをｂｒとして示した。

（実施例１Ａ）
＜ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−オクタデシルアンモニウムの合成＞
ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−オクタデシルアンモニウムの合成は、以下のスキームにしたがって行った。

エタノールにＮ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミンを溶解させ、等モル量のビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドのエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−オクタデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９１．１％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１０８０ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１１５８、１１９７、１２３４ｃｍ^−１にＣＦ_２の対称伸縮振動、１３５６ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４７１ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、２８５３ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２２ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３１７０ｃｍ^−１にＮＨ伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤＣｌ_３中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；０．８５７（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．１８０−１．３５０（ｍ，３０Ｈ）， １．６６１‐１．７３９（ｍ，２Ｈ）， ２．８５９（ｄ／Ｊ＝５．２Ｈｚ，６Ｈ）， ２．９９０‐３．０４６（ｍ，２Ｈ）， ７．７０３（ｂｒｓ，１Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；１４．０８９， ２２．６７５， ２４．２６６， ２６．２１２， ２８．９２３， ２９．２２０， ２９．３４５， ２９．４０３， ２９．５１８， ２９．６１３， ２９．６４２， ２９．６８０， ３１．９１３， ４３．８１５， ５９．１８６

これらのスペクトルから、生成物がビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−オクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−オクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸〔ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド〕のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．０である。

（実施例２Ａ）
＜ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ドデシルアンモニウムの合成＞
ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ドデシルアンモニウムの合成は、以下のスキームにしたがって行った。

エタノールにＮ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンを溶解させ、等モル量のビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドのエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ドデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９６．１％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１１５７ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１１９７，１２１６，１２３３ｃｍ^−１にＣＦ_２の対称伸縮振動、１３５５ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４８０ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、２８５７ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２７ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３１７２ｃｍ^−１にＮＨ伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤＣｌ_３中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；０．８５２（ｔ／Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ）， １．１８０−１．３５０（ｍ，１８Ｈ）， １．６４０‐１．７４０（ｍ，２Ｈ）， ２．８５５（ｄ／Ｊ＝４．８Ｈｚ）， ２．９９０‐３．０４５（ｍ，２Ｈ）， ７．６２９（ｂｒｓ，１Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；１４．０５１， ２２．６３７， ２４．２８５， ２６．１６４， ２８．９０４， ２９．２０１， ２９．２６８， ２９．３７４， ２９．４８９， ２９．５３７， ３１．８５６， ４３．７６７， ５９．１１９

これらのスペクトルから、生成物がビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ドデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ドデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸〔ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド〕のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．０である。

（実施例３Ａ）
＜トリフルオロメタンスルホン酸−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアンモニウムの合成＞
トリフルオロメタンスルホン酸−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアンモニウムの合成は以下のスキームにしたがって行った。

エタノールにＮ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアミンを溶解させ、等モル量のトリフルオロメタンスルホン酸のエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、トリフルオロメタンスルホン酸−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアンモニウムを得た。収率９５．１％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１０３１ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１１６０，１２８４ｃｍ^−１にＣＦ_３の対称伸縮振動、１４６７ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、２８５５ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２４ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３０６０ｃｍ^−１にＮＨ伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤＣｌ_３中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；０．８５７（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，９Ｈ）， １．２００−１．３６０（ｍ，５４Ｈ）， １．６４８‐１．７０５（ｍ，６Ｈ）， ２．９６８‐３．０２２（ｍ，６Ｈ）， ８．９４７（ｂｒｓ，１Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；１４．０８０， ２２．６５６， ２３．３２７， ２６．５８５， ２８．９７１， ２９．２８８， ２９．４１２， ２９．５５６， ３１．８７５， ５２．９７６

これらのスペクトルから、生成物がトリフルオロメタンスルホン酸−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、トリフルオロメタンスルホン酸−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸〔トリフルオロメタンスルホン酸〕のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．７である。

（比較例１Ａ）
＜ノナフルオロブタンスルホン酸−オクタデシルアンモニウムの合成＞
ノナフルオロブタンスルホン酸−オクタデシルアンモニウムについては、下記スキームによって合成した。

エタノールにオクタデシルアミンを溶解させ、等モル量のノナフルオロブタンスルホン酸のエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、ｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、ノナフルオロブタンスルホン酸−オクタデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９５．０％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１１３６ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１２５２ｃｍ^−１にＣＦ_２の対称伸縮振動、１３５５ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４７１ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、１６２５ｃｍ^−１にＮＨ_４ ^＋の面外変角振動、２８５０ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２０ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３１８４ｃｍ^−１にＮＨ伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤ_３ＯＤ中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；０．８９０（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．２２５−１．４００（ｍ，３０Ｈ）， １．６３９（ｑｕｉｎｔ／Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）， ２．９００（ｔ／Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）， ４．８４０（ｂｒｓ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；１４．４４４， ２３．７４０， ２７．４３３， ２８．５４７， ３０．２２６， ３０．４８６， ３０．６５４， ３０．７９１， ３３．０８１， ４０．８０４

これらのスペクトルから、生成物がノナフルオロブタンスルホン酸−オクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ノナフルオロブタンスルホン酸−オクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸（ノナフルオロブタンスルホン酸）のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．７である。

（比較例２Ａ）
＜ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの合成＞
比較のために、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの合成を、以下のスキームにしたがって行った。

エタノールにオクタデシルアミンを溶解させ、等モル量のビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドのエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、ｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９５．０％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１０３１ｃｍ^−１にＳＮＳ結合の逆対称伸縮振動、１１４１，１２００ｃｍ^−１にＣＦの対称伸縮振動、１３５５ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４７１ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、１６１６ｃｍ^−１にＮＨ_３ ^＋の面外変角振動、２８５６ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２６ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３２４８ｃｍ^−１にＮＨ_３伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤ_３ＯＤ中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；０．８８９（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．２２５−１．４００（ｍ，３０Ｈ）， １．６３５（ｍ，２Ｈ）， ２．８９６（ｔ／Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）， ４．８６７（ｂｒｓ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；１４．４１４， ２３．７０９， ２７．４０３， ２８．５６３， ３０．１９６， ３０．４７１， ３０．６２３， ３０．７７６， ３３．０６５， ４０．８１９

これらのスペクトルから、生成物がビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸〔ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド〕のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．０である。

（比較例３Ａ）
＜ヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの合成＞
ヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムについては、下記スキーム１によって合成した。

エタノールにオクタデシルアミンを溶解させ、等モル量のヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミドのエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、ｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、ヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９３．２％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１０４３ｃｍ^−１にＳＮＳ結合の逆対称伸縮振動、１０９６ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１１５４，１１８８ｃｍ^−１にＣＦの対称伸縮振動、１３４８ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４７１ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、１６０８ｃｍ^−１にＮＨ_３ ^＋の面外変角振動、２８５０ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２０ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３１８６，３２４５ｃｍ^−１にＮＨ_３伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤ_３ＯＤ中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；０．８８９（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．２２５−１．４００（ｍ，３０Ｈ）， １．６３４（ｑｕｉｎｔ／Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）， ２．８９８（ｔ／Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）， ４．８８３（ｂｒｓ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；１４．４４４， ２３．７０９， ２７．３７２， ２８．５３２， ３０．１８１， ３０．４５５， ３０．６０８， ３０．７６１， ３３．０５０， ４０．８０４

これらのスペクトルから、生成物がヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸〔ヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド〕のアセトニトリル中でのｐＫａは、−０．８である。

（比較例４Ａ）
＜ノナフルオロブタンスルホン酸−Ｎ−メチルオクタデシルアンモニウムの合成＞
ノナフルオロブタンスルホン酸−Ｎ−メチルオクタデシルアンモニウムについては、下記スキームによって合成した。

エタノールにＮ−メチルオクタデシルアミンを溶解させ、等モル量のノナフルオロブタンスルホン酸のエタノール溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に溶媒を除去した。残留物をジクロルメタンで抽出し、有機層を水で十分に洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して、ｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、ノナフルオロブタンスルホン酸−Ｎ−メチルオクタデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９２．１％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１１３６ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１２３１、１２６６ｃｍ^−１にＣＦ_２の対称伸縮振動、１３５５ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４７３ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、２８５１ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９１７ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３０７８ｃｍ^−１にＮＨ_２ ^＋伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤＣｌ_３中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；０．８６４（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．１８０−１．３９０（ｍ，３０Ｈ）， １．６９９（ｑｕｉｎｔ／Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ）， ２．７２６（ｔ／Ｊ＝５．６Ｈｚ，３Ｈ）， ２．９１８−２．９８７（ｍ，２Ｈ）， ７．５３７（ｂｒｓ，２Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；１４．０４１， ２２．６７５， ２５．６７５， ２６．２５９， ２８．９６２， ２９．２７８， ２９．３４５， ２９．４７９， ２９．５７５， ２９．６６１， ２９．７００， ３１．９３２， ３３．５８１， ５０．１６８

これらのスペクトルから、生成物がノナフルオロブタンスルホン酸−Ｎ−メチルオクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ノナフルオロブタンスルホン酸−Ｎ−メチルオクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸（ノナフルオロブタンスルホン酸）のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．７である。

（比較例５Ａ）
＜ノナフルオロブタンスルホン酸−トリメチルオクタデシルアンモニウムの合成＞
ノナフルオロブタンスルホン酸−トリメチルオクタデシルアンモニウムについては、下記スキームによって合成した。

トリメチルオクタデシルアンモニウムブロミド５．５１ｇを水に溶解させ、４．６１ｇのノナフルオロブタンスルホン酸リチウムの水溶液を加えた。加熱還流を１時間行い、冷却後に析出した沈殿物をジクロルメタンで抽出し、水で洗浄液がＡｇＮＯ_３試験で陰性になるまで十分に洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後に溶媒を除去して８．１４ｇのノナフルオロブタンスルホン酸−トリメチルオクタデシルアンモニウムの無色結晶を得た。収率９４．８％。ｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行った。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１１３３ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の対称伸縮振動、１２６３ｃｍ^−１にＣＦ_２の対称伸縮振動、１３５３ｃｍ^−１にＳＯ_２結合の逆対称伸縮振動、１４８５ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、２８５２ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９２０ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動が見られた。

得られた化合物のＣＤ_３ＯＤ中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；０．８５１（ｔ／Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．１７０−１．３４０（ｍ，３０Ｈ）， １．６４０‐１．７３０（ｍ，２Ｈ）， ３．１８１（ｓ，９Ｈ）， ３．２９１−３．３３４（ｍ，２Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，δｐｐｍ）；１４．０８９， ２２．６６６， ２３．０６８， ２５．９７２， ２９．０６７， ２９．３１６， ２９．３３５， ２９．４１２， ２９．５６５， ２９．６８０， ３１．９０４， ５３．０４３， ６６．９９６

これらのスペクトルから、生成物がノナフルオロブタンスルホン酸−トリメチルオクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ノナフルオロブタンスルホン酸−トリメチルオクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸（ノナフルオロブタンスルホン酸）のアセトニトリル中でのｐＫａは、０．７である。

（比較例６Ａ）
＜ペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムの合成＞
比較のために、ペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムの合成を、以下のスキームにしたがって行った。

ペンタデカフルオロオクタン酸４．１４ｇとオクタデシルアミン２．６９ｇをエタノール中に加え、加熱還流を１ｈ行った。溶媒を除去後にｎ−ヘキサンとエタノールの混合溶媒から再結晶を行い、６．２３ｇの無色板状結晶を得た。収率９２．０％。

生成物のＦＴＩＲ吸収とその帰属を以下に示す。
１１４１ｃｍ^−１、１２０１ｃｍ^−１、及び１２３２ｃｍ^−１にＣＦ_２の対称伸縮振動、１４７３ｃｍ^−１にＣＨ_２の変角振動、１６７７ｃｍ^−１にＣ＝Ｏの伸縮振動、２８５１ｃｍ^−１にＣＨ_２の対称伸縮振動、２９１８ｃｍ^−１にＣＨ_２の逆対称伸縮振動、３０００−３３２５ｃｍ^−１にＮＨ_３ ^＋伸縮振動が見られた。

また、重クロロホルム中でのプロトン（^１Ｈ）ＮＭＲ及びカーボン（^１３Ｃ）ＮＭＲのピークについて、以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；０．８９０（ｔ／Ｊ＝６．６Ｈｚ，３Ｈ）， １．２１４−１．４０８（ｍ，３０Ｈ）， １．５９０−１．６９０（ｍ，２Ｈ）， ２．８９６（ｔ／Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）， ４．８９１（ｂｒｓ，１Ｈ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤ_３ＯＤ，δｐｐｍ）；１４．４４４， ２３．７４０， ２７．４６４， ２８．５７８， ３０．２４２， ３０．４８６， ３０．５１６， ３０．６６９， ３０．７９１， ３３．０８１， ４０．７５８

これらのスペクトルから、生成物がペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムであることが同定された。
なお、ペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムにおける共役塩基の元となる酸〔ペンタデカフルオロオクタン酸〕のアセトニトリル中でのｐＫａは、１２．７である。

上記実施例及び比較例で合成したイオン液体を以下にまとめた。

（実施例１Ｂ〜実施例３Ｂ、及び比較例１Ｂ〜比較例８Ｂ）
＜溶媒への溶解性測定結果＞
各実施例、各比較例で合成したイオン液体、及びＺ−ＤＯＬ、Ｚ−ＴＥＴＲＡＯＬに対して、フッ素系溶媒として三井・デュポン フロロケミカル株式会社製バートレルＸＦ〔ＣＦ_３（ＣＨＦ）_２ＣＦ_２ＣＦ_３〕並びに純正化学社製試薬特級のｎ−ヘキサン及びエタノールを用いて溶解性試験を行った。
所定質量のバートレルＸＦ、ｎ−ヘキサン、あるいはエタノールに対してイオン液体を加え、超音波を５分間照射した後に１日間放置し、その溶解性を目視で確認した。
具体的には、バートレルＸＦ（２５℃）１００質量部に対して、０．２質量部それぞれのイオン液体、Ｚ−ＤＯＬ、又はＺ−ＴＥＴＲＡＯＬを加え、超音波を５分間照射した後に１日間放置したのちに、その溶解性を目視で確認し、以下の評価基準で評価した。ｎ−ヘキサン及びエタノールの場合には、同様に２５℃において、１００質量部に対して、０．５質量部それぞれのイオン液体、Ｚ−ＤＯＬ、又はＺ−ＴＥＴＲＡＯＬを加え、同様に超音波を５分間照射した後に１日間放置したのちに、その溶解性を目視で確認し、以下の評価基準で評価した。

なお、目視で確認し、透明である場合を溶解していると判断した。また、不透明である又は不溶分が見られる場合を溶解していない（不溶）と判断した。
結果を表２に示す。
〔評価基準〕
＜＜バートレルＸＦ＞＞
・０．２質量％以上：
０．２質量部の添加で溶解している。
・０．２質量％未満：
０．２質量部の添加では不溶である。

＜＜ｎ−ヘキサン及びエタノール＞＞
・０．５質量％以上：
０．５質量部の添加で溶解している。
・０．５質量％未満：
０．５質量部の添加では不溶である。

実施例１Ａのイオン液体のフッ素系溶媒への溶解性は０．２質量％以上、ｎ−ヘキサンへの溶解性は０．５質量％以上、エタノールへの溶解性は０．５質量％以上であった。
実施例２Ａのイオン液体のフッ素系溶媒への溶解性は０．２質量％以上、ｎ−ヘキサンへの溶解性は０．５質量％以上、エタノールへの溶解性は０．５質量％以上であった。
実施例３Ａのイオン液体のフッ素系溶媒への溶解性は０．２質量％以上、ｎ−ヘキサンへの溶解性は０．５質量％以上、エタノールへの溶解性は０．５質量％以上であった。

比較例１Ａ〜比較例５Ａのイオン液体のエタノールへの溶解性は０．５質量％以上であったが、フッ素系溶媒への溶解性は０．２質量％未満であり、ｎ−ヘキサンへの溶解性は０．５質量％未満であった。比較例６Ａのイオン液体はフッ素系溶媒への溶解性は０．２質量％未満であったが、ｎ−ヘキサン、エタノールへの溶解性は０．５質量％以上であった。Ｚ−ＤＯＬ、Ｚ−ＴＥＴＲＡＯＬのフッ素系溶媒への溶解性は０．２質量％以上であったが、ｎ−ヘキサン、エタノールへの溶解性は０．５質量％未満であった。

これからわかるように、同じスルホン酸オクタデシルアンモニウム塩でありながら、比較例で示した１級、２級アミン及び４級アンモニウム塩を原料としたイオン液体ではフッ素系溶媒及び炭化水素系溶媒への溶解性が悪いのに対して、実施例の３級アミンを原料としたイオン液体では溶解性が大きく改善されていることが分かる。ヘキサンに溶解することは潤滑剤として広く使用されている材料が長鎖脂肪酸あるいはそのエステルであることを考慮すると、その相溶性から添加剤としての効果を発揮できることを意味している。またフッ素系溶媒であるバートレルＸＦに対して溶解するので、マイクロマシンやハードディスク用途としての生産に用いるには十分である。パーフルオロポリエーテル骨格を持つＺ−ＤＯＬ、Ｚ−ＴＥＴＲＡＯＬはフッ素系溶媒への溶解性は高いが、炭化水素系溶媒あるいはアルコールへの溶解性は低い。

一般的に溶解性に関しては分子構造の影響については非常に複雑であり、予想することが難しい。しかし本発明者らの検討結果から、３級アミンを原料としたイオン液体では、１級、２級アミン及び４級アンモニウム塩を原料としたイオン液体よりもフッ素系溶媒への溶解性が改善することを見出した。

（実施例１Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−オクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３１５．７℃、３３７．０℃、３５６．７℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、それぞれ１３０℃、７５℃以上熱安定性が改善されていることが分かる。

（実施例２Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ドデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３０８．５℃、３３１．５℃、３５３．４℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、それぞれ１３０℃、７０℃以上熱安定性が改善されていることが分かる。

（実施例３Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
トリフルオロメタンスルホン酸−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリドデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ２８６．０℃、３３３．３℃、３６４．５℃であった。市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、それぞれ１２０℃、４５℃以上熱安定性が改善されていることが分かる。

（比較例１Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ノナフルオロブタンスルホン酸−オクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３３８．８℃、３５５．２℃、３７０．４℃であった。イオン液体であるために市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、熱安定性は高い。

（比較例２Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３１１．８℃、３２９．８℃、３４８．０℃であった。イオン液体であるために市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、熱安定性は高い。

（比較例３Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ヘキサフルオロシクロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミド−オクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３２９．６℃、３４７．０℃、３６５．１℃であった。イオン液体であるために市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、熱安定性は高い。

（比較例４Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ノナフルオロブタンスルホン酸−Ｎ−メチルオクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３４６．８℃、３６４．０℃、３８１．１℃であった。イオン液体であるために市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、熱安定性は高い。

（比較例５Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ノナフルオロブタンスルホン酸−トリメチルオクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ３４０．５℃、３５６．２℃、３７１．９℃であった。イオン液体であるために市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、熱安定性は高い。

（比較例６Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
ペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ２０６．９℃、２１５．８℃、２２３．４℃であった。イオン液体ではあるが、酸のｐＫａが１０よりも大きいためにイオン間の結合力が弱く、熱安定性に欠ける結果となっている。この比較例の場合にはイオン液体ではあるが市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬ（比較例７Ｃ）やＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ（比較例８Ｃ）と比較しても、熱安定性は大きくは改善していない。

（比較例７Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
比較例７Ｃとして、末端に水酸基をもつ分子量約２０００の市販品のパーフルオロポリエーテルＺ−ＤＯＬの測定を行った結果、５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ１６５．０℃、１９７．０℃、２２６．０℃であり、重量減少は蒸発に起因している。

（比較例８Ｃ）
＜熱安定性測定結果＞
市販品で磁気記録媒体用潤滑剤として一般的に使用されている、末端に水酸基を複数個持つ分子量約２０００のパーフルオロポリエーテル（Ｚ−ＴＥＴＲＡＯＬ）を、比較例８Ｃの潤滑剤として用いた。Ｚ−ＴＥＴＲＡＯＬの５％、１０％、２０％重量減少温度は、それぞれ２４０．０℃、２６１．０℃、２８２．０℃であり、Ｚ−ＤＯＬ同様に重量減少は蒸発に起因している。

実施例１Ｃ〜実施例３Ｃ、比較例１Ｃ〜比較例８Ｃの結果を、融点とともに、表３にまとめた。

このようにイオン液体系の潤滑剤は、比較例６Ａを除けば、市販品のパーフルオロポリエーテル（Ｚ−ＤＯＬ及びＺ−ＴＥＴＲＡＯＬ）と比較して熱安定性に圧倒的に優れていることが分かる。また融点についても、直鎖のオクタデシル基を持つ比較例では、比較例６Ａを除けばすべてが９０℃以上であるが、三級アミンを原料とする実施例１Ａ〜３Ａではすべてが９０℃以下と低く、実施例３Ａでは液体である。このように三級アミンを原料とするイオン液体は熱安定性が格段に改善されているばかりでなく融点を低くする効果がある。これは低温での摩擦の低下に効果が期待される。

（実施例１Ｄ〜実施例３Ｄ、及び比較例１Ｄ〜比較例５Ｄ）
＜ディスク耐久性試験＞
実施例１Ａ〜実施例３Ａ、及び比較例１Ａ〜比較例５Ａのそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布して、磁気ディスクを作製した。表４に示すように、磁気ディスクのＣＳＳ測定は、５０，０００回を超え、加熱試験後のＣＳＳ測定も５０，０００回を超え、優れた耐久性を示した。

（比較例６Ｄ）
＜ディスク耐久性試験＞
ペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表４に示すように、磁気ディスクのＣＳＳ測定は、５０，０００回を超えたものの、加熱試験後のＣＳＳ測定は８９１回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。ペンタデカフルオロオクタン酸オクタデシルアンモニウムは比較例１２に示したように、イオン液体ではあるが、酸のｐＫａが１０よりも大きいためにイオン間の結合力が弱く熱安定性が低下し、加熱試験後の特性が悪化したものと考えられる。

（比較例７Ｄ）
＜ディスク耐久性試験＞
Ｚ−ＤＯＬを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表４に示すように、磁気ディスクのＣＳＳ測定は、５０，０００回を超えたものの、加熱試験後のＣＳＳ測定は１２，０００回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。

（比較例８Ｄ）
＜ディスク耐久性試験＞
Ｚ−ＴＥＴＲＡＯＬを含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気ディスクを作製した。表４に示すように、磁気ディスクのＣＳＳ測定は、５０，０００回を超えたものの、加熱試験後のＣＳＳ測定は３６，０００回であり、加熱試験により耐久性が悪化した。

実施例１Ｄ〜実施例３Ｄ、及び比較例１Ｄ〜比較例８Ｄの結果を、表４にまとめた。

（実施例１Ｅ〜実施例３Ｅ、及び比較例１Ｅ〜比較例８Ｅ）
実施例１Ａ〜実施例３Ａのイオン液体、比較例１Ａ〜比較例６Ａのイオン液体、Ｚ−ＤＯＬ、及びＺ−Ｔｅｔｒａｏｌをそれぞれ含有する潤滑剤を用いて、前述の磁気テープを作製した後に、以下の測定を行った。
・１００回のシャトル走行後の磁気テープの摩擦係数
温度−５℃の環境下、又は温度４０℃、相対湿度９０％環境下
・スチル耐久試験
温度−５℃の環境下、又は温度４０℃、相対湿度３０％環境下
・シャトル耐久試験
温度−５℃の環境下、又は温度４０℃、相対湿度９０％環境下
・加熱試験後の１００回のシャトル走行後の磁気テープの摩擦係数
温度−５℃の環境下、又は温度４０℃、相対湿度９０％環境下
・加熱試験後のスチル耐久試験
温度−５℃の環境下、又は温度４０℃、相対湿度３０％環境下
・加熱試験後のシャトル耐久試験
温度−５℃の環境下、又は温度４０℃、相対湿度９０％環境下

実施例１Ｅ〜３Ｅ、及び比較例１Ｅ〜８Ｅの結果を、表５−１及び表５−２にまとめる。

表中、スチル耐久性の「＞６０」は、６０分超であることを表す。
表中、シャトル耐久性の「＞２００」は、２００回超であることを表す。

以下のことが確認できた。
実施例１Ａ〜実施例３Ａのそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、優れた摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性を有することが分かった。
比較例１Ａ〜比較例５Ａのそれぞれのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、優れた摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性を有することが分かった。この比較例潤滑剤はイオン液体であるゆえに加熱試験後にも優れた磁気テープ耐久性を示した。

比較例６Ａのイオン液体を含有する潤滑剤を塗布した磁気テープは、優れた摩擦特性、スチル耐久性、及びシャトル耐久性を有することが分かった。この比較例潤滑剤は加熱試験後に磁気テープ耐久性が大きく劣化した。

Ｚ−ＤＯＬを塗布した磁気テープは、スチル耐久性、及びシャトル耐久性の劣化が大きいことが分かった（比較例７Ｅ）。

Ｚ−Ｔｅｔｒａｏｌを塗布した磁気テープは、スチル耐久性、及びシャトル耐久性の劣化が大きいことが分かった（比較例８Ｅ）。

表５−１及び表５−２から、共役塩基と、共役酸とを有するイオン液体を含有し、前記共役酸が３級アミンを用いたイオン液体で、その炭化水素のうちの少なくとも１個が炭素数６以上の直鎖状の炭化水素で、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが１０以下であり、優れた耐熱性、並びに磁気テープ、及び磁気ディスクにおける耐久性を得られることが分かった。
更には、耐熱性及び磁気記録媒体の耐久性に優れるばかりでなく、イオン液体でありながら希釈剤としてｎ−ヘキサンにも溶解するので、これは潤滑剤として広く使用されている長鎖脂肪酸あるいはそのエステルに対する添加剤としてその効果を発揮できることを意味している。またフッ素系溶媒であるバートレルにも溶解するので、特にハードディスクやマイクロマシン等の応用を考えたときに製造プロセスの上でも問題はない。
以上の説明からも明らかなように、共役塩基と、共役酸とを有するイオン液体を含有し、前記共役酸が３級アミンを用いたイオン液体で、その炭化水素のうちの少なくとも１個が炭素数６以上の直鎖状の炭化水素で、前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが１０以下であるイオン液体系潤滑剤は、分解温度及び５％、１０％、２０％重量減少温度が高く熱安定性に優れる。また高温条件下においても従来のパーフルオロポリエーテルと比較しても優れた潤滑性を保つことができ、また、長期に亘って潤滑性を保つことができる。したがって、このイオン液体を含有する潤滑剤を用いた磁気記録媒体は、非常に優れた走行性、耐摩耗性、及び耐久性を得ることができる。

１１ 基板
１２ 下地層
１３ 磁性層
１４ カーボン保護層
１５ 潤滑剤層
２１ 基板
２２ 磁性層
２３ カーボン保護層
２４ 潤滑剤層
２５ バックコート層

Claims (3)

1. 共役塩基と、共役酸とを有するイオン液体を含有し、
   前記共役酸が、下記一般式（Ａ）で表され、
   前記共役塩基が、下記一般式（Ｙ）で表され、
   前記共役塩基の元となる酸のアセトニトリル中でのｐＫａが、１０以下であることを特徴とする潤滑剤。
   ただし、前記一般式（Ａ）中、Ｒは、炭素数が１０以上の直鎖状の炭化水素基を含む基を表し、Ｒ_１、及びＲ_２は、それぞれ独立して、炭素数１以上１５以下の炭化水素基を表す。
   ただし、前記一般式（Ｙ）中、ｌは、１以上１２以下の整数を表す。
2. 前記一般式（Ｙ）において、ｌは１以上６以下の整数である請求項１に記載の潤滑剤。
3. 非磁性支持体と、前記非磁性支持体上に磁性層と、前記磁性層上に請求項１から２のいずれかに記載の潤滑剤とを有することを特徴とする磁気記録媒体。