JPH06208720A - フロロアルキル基とメルカプト基を有するアルキルコハク酸エステルとその製造方法及びそれを用いた磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 良好な潤滑性、耐久性を有する金属薄膜型磁
気記録媒体を提供する。 【構成】 非磁性支持体の上に強磁性膜を設け、その強
磁性膜の上に保護膜を設け、その保護膜上に分子末端に
炭素数３個以上のフロロアルキル基と炭素数８個以上の
脂肪族アルキル基とメルカプト基とをそれぞれ１個以上
有する次式の有機化合物潤滑剤層を設けた磁気記録媒
体。 （式中のＲは脂肪族アルキル基で飽和であっても不飽和
であってもよく、炭素原子の合計数を８以上とする。ま
たＲｆはフロロアルキル基、フロロアルケニル基、フロ
ロフェニル基、バーフルオロエーテル基のいづれか１つ
であり炭素原子の合計数を３以上とする。但しｍは０ま
たは１を示しｎは１以上の整数とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高精度な潤滑性が要求さ
れる精密機械、精密部品の潤滑剤、界面活性剤、離型
剤、防錆剤などに有用な新規なアルキルコハク酸エステ
ルとその製造方法およびそれを用いた磁気記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】機械装置、部品の小型化、高精度化に伴
いそれらの摺動部における潤滑形態も流体潤滑から境界
潤滑へと移行してきている。とりわけ、ＶＴＲ、磁気デ
ィスク等の電子機器、電子部品においては記録密度の向
上を目的とした強磁性金属薄膜の採用により、磁気テー
プや磁気ディスクと磁気ヘッドとの摺動には高精度の潤
滑が必要となってきた。例えば、蒸着テープやハードデ
ィスクでは耐久性と信頼性を確保しながら磁気記録媒体
と磁気ヘッドとのスペーシングロスを極力小さくして高
出力化を図るために、磁性層表面の潤滑剤層はわずか数
１０Åの厚さとなるように形成される。したがって、こ
の潤滑剤層を形成する材料として、潤滑性の優れた有機
化合物の開発が重要な課題となっている。

【０００３】金属薄膜型磁気記録媒体用の潤滑剤として
は、パーフルオロチオカルボン酸（特開昭６１−１０７
５２７号公報）が、提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のパーフ
ルオロチオカルボン酸の潤滑剤を塗布して膜を形成した
場合には、この保護膜が強磁性金属膜、あるいは保護膜
に対して良好な密着性を示し、かつ高い潤滑効果を発揮
することが要求される。また、これら密着性、潤滑効果
は、熱帯、亜熱帯地方等の様に高温多湿の条件下でも、
寒冷地の様な低温の条件下出も優れたものでなければな
らない。

【０００５】しかしながら、従来広く用いられている潤
滑剤の使用温度範囲は限られており、特に０〜−５℃の
様な低温下では固体化または凍結するものが多く、常温
から高温（１０℃〜４０℃）の温度範囲にわたって良好
な潤滑効果を発揮するものの、環境温度が５℃以下にな
ると、潤滑性が低下するという問題があった。

【０００６】本発明は上記の従来の問題を解決するもの
で、低温度の環境下に於ける潤滑性の低下しない物質及
びその製造方法、そしてその物質を利用した磁気記録媒
体の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は一般式が

【０００８】

【化２】

【０００９】で示されるフロロアルキル基とメルカプト
基とを有するアルキルコハク酸エステルを用いて磁気記
録媒体を構成する。

【００１０】

【作用】本発明は、分子末端に炭素数３個以上のフロロ
アルキル基と炭素数８個以上の脂肪族アルキル基とメル
カプト基とをそれぞれ１個以上有する有機化合物を有す
る薄膜層を強磁性金属薄膜上に形成した保護膜上に形成
せしめるので、フロロアルキ基と、脂肪族アルキル基の
持つ安定した滑り性作用とエステル結合に隣接するメル
カプト基の保護膜への強い反応力との相乗効果により低
温環境下における走行耐久性が著しく向上する。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について具体
的に説明する。

【００１２】本実施例の物質の化学式は（化３）で示さ
れるものである。出発原料は（化４）で示されるオクタ
デシル無水コハク酸３１.５g（０.１０モル）とチオグ
リコール（ＨＯＣ₂Ｈ₄ＳＨ）７.８g（０.１０モル）で
ある。

【００１３】

【化３】

【００１４】

【化４】

【００１５】上記の原料とベンゼン１５０mlとを無触媒
下で撹拌翼を備えた１lit.のフラスコに採取し、還流下
で６時間反応を行なった。反応終了後、ベンゼンを留去
し、反応混合物をイソプロピルエーテル（ＩＰＥ）に溶
解し、−１０℃に冷却して未反応のオクタデシル無水コ
ハク酸を除去した。次に、ＩＰＥを除去し、反応混合物
をメタノール溶液として同様の処理により、未反応のチ
オグリコールを除去して融点７０℃の白色個体３９.３g
を得た。この物質は赤外分光分析（ＩＲ）、ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）および有機質量
分析（ＦＤ−ＭＳ）により、出発原料および副生成物を
含まない（化５）の式で表わされる物質であることが判
明した。

【００１６】

【化５】

【００１７】上記の（化５）の式で表される化合物とパ
ーフルオロアルキル基付アルコール（Ｃ₈Ｆ₁₇Ｃ₂Ｈ₄Ｏ
Ｈ）４６.４ｇと酸触媒のパラトルエンスルホン酸（以
下ＰＴＳと略す）２.９g（原料の重量に対して３％）と
ベンゼン３００mlとを水分離器と撹拌翼を備えた１lit.
のフラスコに採取し、還流下で６時間反応を行なった。
反応終了後、反応溶液を蒸留水でｐＨが７になるまで繰
り返し洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。
つぎに、ベンゼンを留去し、反応混合物をイソプロピル
エーテル（ＩＰＥ）に溶解し、−１０℃に冷却して未反
応物を除去した。さらに、反応混合物をメタノール溶液
として同様の処理により、未反応のパーフルオロアルキ
ル基付アルコールを除去して融点３３℃の白色個体８
７.７gを得た。この物質はＩＲ、ＧＰＣおよびＦＤ−Ｍ
Ｓにより、出発原料および副生成物を含まない（化５）
の式で表わされる物質であることが判明した。

【００１８】ＩＲ；カルボン酸の１,７０５cm^-1の吸収
ピークおよびアルコールの３,３３０cm^-1の吸収ピーク
消滅、エステルの１,７２５cm^-1の吸収ピーク出現。

【００１９】ＧＰＣ；フロロアルキル基付アルコール、
フロロアルキル基付カルボン酸検出されず。

【００２０】ＦＤ−ＭＳ；ｍ／ｅ８７７に主ピーク有
り。 （実施例２）つぎに、本発明の第３の実施例について具
体的に説明する。本実施例の物質は（実施例１）と同じ
（化３）に示すものであるが、その製造方法が相違す
る。本実施例の出発原料は（化６）で示されるものであ
る。この（化６）で示される物質はアルキル無水コハク
酸とフロロアルキル基付アルコールから合成されたもの
である（特願昭６１−２５７２２６号）。

【００２１】

【化６】

【００２２】上記の（化６）で示される物質８１.７ｇ
とチオグリコール７.８ｇとベンゼン３００mlとを撹拌
翼を備えた１lit.のフラスコに採取し、還流下で６時間
反応を行なった。反応終了後、反応溶液を無水硫酸ナト
リウムで乾燥させた。つぎに、ベンゼンを留去し、反応
混合物をＩＰＥに溶解し、−１０℃に冷却して未反応の
パーフルオロアルキルカルボン酸を除去した。さらに、
反応混合物をメタノール溶液として同様の処理により、
未反応のチオグリコールを除去して融点３３℃白色個体
の８７.７gを得た。この物質はＩＲ、ＧＰＣおよびＦＤ
−ＭＳにより、出発原料および副生成物を含まない（化
３）の式で表わされる物質であることが判明した。

【００２３】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について具体的に説明する。

【００２４】本実施例の物質の化学式は（化７）で示さ
れるものである。出発原料は（化４）で示される無水オ
クタデシルコハク酸３１.５g（０.１０モル）とチオグ
リコール７.８g（０.１０モル）である。

【００２５】

【化７】

【００２６】上記の原料とベンゼン１５０mlとを無触媒
下で撹拌翼を備えた１lit.のフラスコに採取し、還流下
で６時間反応を行なった。反応終了後、ベンゼンを留去
し、反応混合物をイソプロピルエーテル（ＩＰＥ）に溶
解し、−１０℃に冷却して未反応のオクタデシル無水コ
ハク酸を除去した。次に、ＩＰＥを除去し、反応混合物
をメタノール溶液として同様の処理により、未反応のチ
オグリコールを除去して融点７０℃の白色個体３９.３g
を得た。この物質はＩＲ、ＧＰＣおよびＦＤ−ＭＳによ
り、出発原料および副生成物を含まない（化５）の式で
表わされる物質であることが判明した。

【００２７】上記の（化５）の式で表される化合物と
（化８）で示されるパーフルオロアルキル基付アルコー
ル５６.８ｇと酸触媒のＰＴＳ２.９g（原料の重量に対
して３％）とベンゼン３００mlとを水分離器と撹拌翼を
備えた１lit.のフラスコに採取し、還流下で６時間反応
を行なった。反応終了後、反応溶液を蒸留水でｐＨが７
になるまで繰り返し洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで
乾燥させた。つぎに、ベンゼンを留去し、反応混合物を
イソプロピルエーテル（ＩＰＥ）に溶解し、−１０℃に
冷却して未反応物を除去した。さらに、反応混合物をメ
タノール溶液として同様の処理により、未反応のパーフ
ルオロアルキル基付アルコールを除去して融点３３℃の
白色個体９８.１gを得た。この物質はＩＲ、ＧＰＣおよ
びＦＤ−ＭＳにより、出発原料および副生成物を含まな
い（化３）の式で表わされる物質であることが判明し
た。

【００２８】ＩＲ；カルボン酸の１,７０５cm^-1の吸収
ピークおよびアルコールの３,３３０cm^-1の吸収ピーク
消滅、エステルの１,７２５cm^-1の吸収ピーク出現。

【００２９】ＧＰＣ；フロロアルキル基付アルコール、
フロロアルキル基付カルボン酸検出されず。

【００３０】ＦＤ−ＭＳ；ｍ／ｅ８９１に主ピーク有
り。

【００３１】

【化８】

【００３２】（実施例４）つぎに、本発明の磁気記録媒
体の実施例について具体的に説明する。

【００３３】本実施例の磁気記録媒体の非磁性支持体
は、ポリエステルフィルム内に添加されたシリカ微粒子
による勾配のゆるやかな粒状突起（平均高さ７０Å、直
径１μｍ）が表面１００μｍ²当り数個存在し、しかも
重合触媒残さに起因する微粒子による比較的大きな突起
を極力低減させたポリエステルフィルムの表面に、直径
１５０Åのシリカコロイド粒子を核とし、紫外線硬化エ
ポキシ樹脂を結合剤とする急峻な山状突起を１mm²当り
１×１０⁷個となるように形成させたものを用いた。そ
して、その非磁性支持体の上に連続真空斜め蒸着法によ
りＣｏ−Ｎｉの強磁性膜（Ｎｉ含有量２０％、膜厚１０
００Å）を微量の酸素の存在下で設けた。強磁性膜中の
酸素含有量は原子分率で５％であった。

【００３４】つぎに、上記の強磁性膜の上に保護膜とし
てダイヤモンドライクカーボンを設け、この保護膜上に
（化３）で示されるフロロアルキル基、メルカプト基付
アルキルコハク酸エステルを１m²当り１０mgの存在量に
なるように塗布して潤滑剤層を形成させた後、所定幅に
裁断して磁気テープを作製した。５℃、８０％ＲＨの環
境下で磁気テープを用いて市販のビデオデッキに掛けて
繰り返し走行時の出力特性を測定し、ＲＦ出力が初期値
に対し３ｄＢ低下するかまたは出力変動の発生し始める
までの走行回数を求めた。

【００３５】（実施例５） （実施例４）の磁気テープにおいて、（化３）に代えて
（化７）を用いた磁気テープを作製して同様の試験を行
った。

【００３６】（実施例６） （実施例４）の磁気テープにおいて、（化３）に代えて
（化３）と公知の潤滑剤Ｃ₇Ｆ₁₅Ｃ₂Ｈ₄ＮＨＣ₁₄Ｈ₂₉を
重量比で２：１の混合物を用いた磁気テープを作製して
同様の試験を行った。

【００３７】（実施例７） （実施例４）の磁気テープにおいて、（化３）に代えて
（化７）と公知の潤滑剤Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯＣ₂Ｈ₄Ｃ₈Ｆ₁₇
を重量比で１：１の混合物を用いた磁気テープを作製し
て同様の試験を行った。

【００３８】以上の実施例の試験結果を（表１）に示
す。表中の（従来例１）の潤滑剤は（化９）に示すもの
である。

【００３９】

【化９】

【００４０】

【表１】

【００４１】（表１）より、本発明のフロロアルキル
基、メルカプト基付アルキルコハク酸エステルを１種以
上含有する潤滑剤層を設けた磁気テープ試料はすべて５
℃、８０％ＲＨの環境下における繰り返し走行回数が優
れていることが明かである。一方、従来の潤滑剤のみか
ら成る潤滑剤層を設けた磁気テープは５℃、８０％ＲＨ
の環境下における走行耐久性が劣ることが明かである。

【００４２】なお、実施例では（化３）、（化７）につ
いて説明したが、（化１０）、（化１１）、（化１
２）、（化１３）の物質についても同様の効果が得られ
る。

【００４３】

【化１０】

【００４４】

【化１１】

【００４５】

【化１２】

【００４６】

【化１３】

【００４７】なお、実施例では保護膜としてダイヤモン
ドライクカーボンについて説明したが、スパッタカーボ
ン、金属窒化物、金属酸化物についても同様の効果が得
られる。

【００４８】（実施例８）次に、本発明の他の磁気記録
媒体の実施例について具体的に説明する。

【００４９】本実施例の磁気記録媒体の非磁性支持体
は、直径９５mm、厚さ１.２mmのＡｌ合金板の表面に厚
さ２５μｍの非磁性Ｎｉ−Ｐ合金メッキを施し、テクス
チャ加工により平均粗さ５０Å、最大高さ３００Åの突
起を形成したものを用いた。非磁性Ｎｉ−Ｐ合金メッキ
の上にスパッタリング法によって厚さ１３００ÅのＣｒ
下地と厚さ６００ÅのＣｏ−Ｎｉの強磁性膜を形成し、
さらにその強磁性膜の上にスパッタリング法によって厚
さ２００Åのグラファイトの保護膜を形成させたものを
試料Ａとする。グラファイト保護膜の代わりにプラズマ
ＣＶＤ法によって厚さ５０Åのダイヤモンドライクカー
ボンの保護膜を形成させたものを試料Ｂとする。つぎ
に、これらの試料の保護膜の上に（化５）のフルロロア
ルキルメルカプタンを１m²当り１０mgの存在量となるよ
うに塗布して潤滑剤層を設けて磁気ディスクを作製し
た。５℃、８０％ＲＨの環境下で磁気ディスクを用いて
ＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）試験を実施
し、摩擦係数が１.０を超えた時点のＣＳＳ回数または
ヘッドクラッシュ発生時のＣＳＳ回数で耐久性の判定を
行なった。

【００５０】（実施例９） （実施例８）の磁気ディスクにおいて、（化３）に代え
て（化７）を用いた磁気ディスクを作製して同様の試験
を行った。

【００５１】（実施例１０） （実施例８）の磁気ディスクにおいて、（化３）に代え
て（実施例５）と同じ潤滑剤を用いた磁気ディスクを作
製して同様の試験を行った。

【００５２】（実施例１１） （実施例８）の磁気ディスクにおいて、（化３）に代え
て（実施例６）と同じ潤滑剤を用いた磁気ディスクを作
製して同様の試験を行った。

【００５３】以上の実施例の試験結果を（表２）に示
す。表中の（従来例２）の潤滑剤はそれぞれ（化９）に
示すものである。

【００５４】

【表２】

【００５５】（表２）より、本発明のフロロアルキル
基、メルカプト基付アルキルコハク酸エステルを１種以
上含有する潤滑剤層を設けた磁気ディスクはすべて５
℃、８０％ＲＨの環境下におけるＣＳＳの耐久性に優れ
ていることが明かである。一方、従来の潤滑剤のみから
成る潤滑剤層を設けた磁気ディスクは５℃、８０％ＲＨ
の環境下におけるＣＳＳの耐久性が劣ることが明かであ
る。

【００５６】なお、実施例では（化３）、（化７）につ
いて説明したが、（化１０）、（化１１）、（化１
２）、（化１３）の物質についても同様の効果が得られ
る。

【００５７】なお、実施例では保護膜としてダイヤモン
ドライクカーボンについて説明したが、スパッタカーボ
ン、金属窒化物、金属酸化物についても同様の効果が得
られる。

【００５８】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明
は、分子末端に炭素数３個以上のフロロアルキル基と炭
素数８個以上の脂肪族アルキル基とメルカプト基とをそ
れぞれ有する有機化合物を有する薄膜層を強磁性金属薄
膜上に形成した保護膜上に形成せしめたことを特徴とす
る磁気記録媒体に関するものであり、フロロアルキ基
と、脂肪族アルキル基の持つ安定した滑り性作用とメル
カプト基の保護膜への強い反応力との相乗効果により低
温環境下における走行耐久性を向上せしめるという優れ
た効果を示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体の上に強磁性膜を設け、前記
   強磁性膜の上に保護膜を設け、前記保護膜上に分子末端
   に炭素数３個以上のフロロアルキル基と炭素数８個以上
   の脂肪族アルキル基とメルカプト基とをそれぞれ１個以
   上有する有機化合物潤滑剤層を設けた磁気記録媒体。
2. 【請求項２】保護膜が炭素膜である請求項１記載の磁気
   記録媒体。
3. 【請求項３】保護膜がダイヤモンドライクカーボンであ
   る請求項１記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】保護膜がスッパタカーボンである請求項２
   記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】保護膜が金属窒化物あるいは金属酸化物で
   ある請求項１記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】一般式が 【化１】 で示されるフロロアルキル基とメルカプト基とを有する
   アルキルコハク酸エステル。
7. 【請求項７】有機化合物が一般式（化１）で示されるア
   ルキルコハク酸エステルである請求項１記載の磁気記録
   媒体。
8. 【請求項８】アルキル無水コハク酸とチオグリコールを
   反応させ、アルキルコハク酸チオグリコールモノエステ
   ルとし、この生成物とフロロアルキル基付アルコールを
   エステル化反応させ、一般式が（化１）で示されるフロ
   ロアルキル基とメルカプト基とを有するエステルを得る
   アルキルコハク酸エステルの製造方法。
9. 【請求項９】アルキル無水コハク酸とフロロアルキル基
   を有するアルコールとを反応させ、アルキルコハク酸フ
   ロロアルキルモノエステルとし、この生成物とチオグリ
   コールとをエステル化反応させ、一般式が（化１）で示
   されるフロロアルキル基とメルカプト基とを有するエス
   テルを得るアルキルコハク酸エステルの製造方法。