离子液体、润滑剂以及磁记录介质制造技术

一种润滑剂，含有由布朗斯台德酸(HX)和布朗斯台德碱(B)形成的离子液体，所述布朗斯台德碱具有碳原子数大于等于10的直链状烃基，在水中的所述布朗斯台德酸的pKa与在水中的所述布朗斯台德碱的pKa之差大于等于12。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由布朗斯台德酸和布朗斯台德碱构成的离子液体、含有该离子液体的 润滑剂、以及使用了该润滑剂的磁记录介质。
技术介绍
以往，在薄膜磁记录介质中，为了减少磁头与介质表面的摩擦或磨损，会在磁性层 表面涂布润滑剂。为了避免像静摩擦那样的粘着，实际的润滑剂的膜厚为分子水平。因此， 在薄膜磁记录介质中，选择不论在任何环境下都具有优良耐磨损性的润滑剂是最重要的。 在磁记录介质的使用寿命中，使润滑剂存在于介质表面上而不产生脱离、脱落、化 学劣化等是很重要的。薄膜磁记录介质的表面越光滑，越难以使润滑剂存在于介质表面上。 这是由于薄膜磁记录介质不具有像涂布型磁记录介质那样的润滑剂补充能力。 另外，在润滑剂与磁性层表面的保护膜的附着力较弱的情况下，由于加热或者滑 动时会造成润滑剂膜厚的减少，从而加速磨损，因此需要大量的润滑剂。大量的润滑剂成为 流动性的润滑剂，能够具有补充损失掉的润滑剂的功能。但是，过剩的润滑剂会使润滑剂的 膜厚大于表面粗糙度，因此，会产生与粘着相关的问题，存在着严重时会导致静摩擦并成为 驱动不良的原因的两难问题。对于这些摩擦问题，在以往的全氟聚醚（PFPE)类润滑剂中尚 未被充分地解决。 特别是在表面平滑性较高的薄膜磁记录介质中，为了克服这些进退两难的问题， 新型润滑剂正在被以分子设计的方式合成出来。另外，提出了大量的与PFPE的润滑性有关 的报告。因而，润滑剂在磁记录介质中是非常重要的。 表1中示出了代表性的PFPE类润滑剂的化学结构。 表1中的Z-D0L是通常使用的薄膜磁记录介质用的润滑剂的一种。另外， Z-tetraol(ZTMD)是将功能性的羟基进一步导入PFPE的主链中而形成的，有报告称其能够 减少磁头介质界面的间隙并提升驱动的可靠性。有报告称A20H通过抑制PFPE主链的路易 斯酸或者路易斯碱的分解，从而改善摩擦学特性。另一方面，有报告称，与上述的PFPE不 同，Mono的高分子主链以及极性基团分别为聚正丙氧基和胺基，能够减少近接触中的粘着 相互作用。 但是，被认为是融点高且热稳定的通常的固体润滑剂会干扰灵敏度非常高的电磁 转换过程，另外，被磁头削掉的磨损粉末会产生于运行轨道中，因而会导致磨损特性较差。 如前所述，在液体润滑剂中具有流动性，即相对于因磁头导致的磨损而被消除的润滑剂，会 从相邻的润滑层流动过来从而得到补充。但是，由于该流动性，特别是在高温时，在磁盘运 行中会从磁盘表面脱落，从而使润滑剂减少，其结果是将丧失防护功能。因此，优选使用粘 度高且低挥发性的润滑剂，能够抑制蒸发速度并延长磁盘驱动器的寿命。 从这些润滑机构的观点考虑，作为对薄膜磁记录介质中使用的低摩擦、低磨损的 润滑剂的要求如下。 (1)低挥发性。 (2)为了表面补充功能而具有低表面张力。 (3)存在终端极性基团与指向磁盘表面的相互作用。 (4)热稳定性以及氧化稳定性高，以使在使用期间不会发生分解、减少。 (5)对金属、玻璃、高分子呈化学惰性，不会相对于磁头和导引部件（guide)产生 磨损粉末。 (6)没有毒性、可燃性。 (7)界面润滑特性优异。 (8)溶于有机溶剂。 近年来，在蓄电材料、分离技术、催化剂技术等中，作为对用于有机和无机材料合 成的环境较温和的溶剂之一，离子液体受到关注。离子液体虽然归于所谓低熔点的熔盐这 样的大范畴中，但是，通常是指其中熔点小于等于l〇〇°C的低熔点的熔盐。作为润滑剂而使 用的离子液体的重要特性是挥发性低、无可燃性、热稳定、溶解性好。因此，从离子液体的特 征来看，还期待着其作为新型润滑剂而应用在真空中或者高温中等极限环境下。另外，以下 技术也已被公众所知，即通过在单一的自组装量子点晶体管的栅极中使用离子液体，能够 使晶体管的可控性比以往提高一百倍。在该技术中，离子液体形成双电层并作为lnm左右 的绝缘膜而发挥其作用，由此可获得较大的电容。 与常规的烃类润滑剂相比，通过使用某种离子液体能够减少例如在金属和陶瓷表 面产生的摩擦以及磨损。例如，有报告称，通过氟烷基进行置换从而合成出咪唑阳离子基的 离子液体，并将烷基咪唑的四氟硼酸盐或者六氟磷酸盐用于钢、铝、单晶Si02、硅、硅铝氧氮 陶瓷（Si-Al-0-N)时，显示出比环状磷腈（X-1P)和PFPE更优异的摩擦学特性。另外，也有 报告称，与基础油相比，在从弹性流体到边界润滑区域之中，铵基离子液体能进一步降低摩 擦。另外，正在对离子液体作为添加到基础油中的添加剂的效果进行研宄，还在理解润滑机 理的基础之上对化学反应以及摩擦化学反应进行研宄，但是，几乎没有作为磁记录介质的 应用例。 在离子液体之中，质子型离子液体是对通过布朗斯台德酸与布朗斯台德碱的当量 的化学反应而形成的化合物的总称。在Kohler等人对羧酸与胺的相互作用的研宄中，报告 了能够以化学等量的方式形成羧酸与胺的1:1复合体（参考例如非专利文献1、2。）。全氟 辛酸烷基铵盐是质子型离子液体，但是，有报告称，与上述的Z-D0L相比，全氟辛酸烷基铵 盐具有使磁记录介质的摩擦显著减少的效果（参考专利文献1以及专利文献2、以及非专利 文献3~5)。 但是，这些全氟辛酸烷基铵盐，在下面的反应式（A)表示的反应中，阳离子与阴离 子的相互作用较弱，根据Le-Chatelier(吕-查德里）原理，高温下平衡移向左侧，形成解 离的中性的化合物，热稳定性会变差。也就是说，高温下发生质子的移动，平衡向中性物质 移动并发生解离（参考例如非专利文献6。）。 另外，硬盘的表面记录密度的极限为1~2. 5Tb/in2。目前，虽然逐渐接近该极限， 但是，以磁性粒子的微细化为大前提，对大容量化技术的大力开发仍在继续。作为大容量 化的技术有：有效飞行高度（flyingheight)的减少、叠加写入（Shinglewrite)的导入 ?MP)等。 另外，作为下一代记录技术有"热辅助磁记录（HeatAssistedMagnetic Recording)"。图3中示出了热辅助磁记录的概略。作为该技术的问题可列举出如下问题， 即、由于在播放记录时通过激光对记录部分进行加热，因此，磁性层表面的润滑剂会发生蒸 发或者分解，从而导致耐久性恶化。热辅助磁记录存在着在短时间内暴露于400°C以上的高 温中的可能性，在通常使用的用于薄膜磁记录介质的润滑剂Z-D0L或者羧酸铵盐类润滑剂 中，担心其热稳定性出现问题。 为了如上所述那样地形成离子，离子液体通常是热稳定性较高的物质。其平衡示 出于下面的示意图1中。 示意图1酸碱反应的示意图 在此，HA表示布朗斯台德酸，B表示布朗斯台德碱。酸（HA)与碱（B)如示意图1 所示那样反应并生成盐（AHB+) 此时，酸以及碱各自的解离常数Kal以及Kb2能够以包含浓度的形式如以下的示意 图2那样表示。 示意图2酸碱解离常数的关系 根据物质的不同，Kal以及Kb2会有很大的不同，有些情况下可能位数很高，处理上 不方便，因此，很多情况下使用负的常用对数表示。即，如下面的示意图3所示的那样，定 义-log1(lKal= pKal，显然，pK^小的酸，酸性越强。 在此，针对酸和碱的酸解离常数之差APKa进行讨论。对于酸碱反应来说，其酸性 和碱性（或者其共轭酸的酸性）相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑剂，其特征在于，含有由布朗斯台德酸(HX)和布朗斯台德碱(B)形成的离子液体，所述布朗斯台德碱具有碳原子数大于等于10的直链状烃基，在水中的所述布朗斯台德酸的pKa与在水中的所述布朗斯台德碱的pKa之差大于等于12。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤洋文，初田弘毅，多纳信郎，伊藤牧八，尹炅成，渡边正义，
申请(专利权)人：迪睿合电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP