离子液体、润滑剂和磁记录介质制造技术

本发明专利技术提供一种润滑剂，其含有具有共轭酸(B+)和共轭碱(X‑)并且为质子性的离子液体，所述共轭酸具有碳原子数10以上的直链烃基，所述共轭碱由下述通式(1)表示。所述通式(1)中，n表示0～6的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及质子性离子液体、含有该离子液体的润滑剂和使用了该润滑剂的磁记录介质。
技术介绍
以往，对于薄膜磁记录介质，为了减少磁头和介质表面的摩擦、磨损，在磁性层表面涂布润滑剂。为了避免静摩擦这样的粘接，实际的润滑剂的膜厚为分子水平。因此，就薄膜磁记录介质而言，即使说最重要的是选择在任何环境下都具有优异的耐磨损性的润滑剂也不为过。就磁记录介质的使用寿命而言，使润滑剂存在于介质表面而不产生脱离、脱落(spin-off)、化学性的劣化等是重要的。薄膜磁记录介质的表面越平滑，润滑剂越难存在于介质表面。这是因为薄膜磁记录介质不具有涂布型磁记录介质这样的润滑剂的补充能力。另外，润滑剂与磁性层表面的保护膜的粘接力弱时，加热、滑动时产生润滑剂膜厚的减少，加速磨损，因此需要大量的润滑剂。大量的润滑剂成为移动性的润滑剂，可以使其具有补充已消失润滑剂的功能。但是，由于过量的润滑剂使润滑剂的膜厚比表面粗糙度大，因此产生与粘接有关的问题，存在着严重的情况下会导致静摩擦而成为驱动不良的原因的两难窘境。这些摩擦的问题，在以往的全氟聚醚(PFPE)系润滑剂中没有得到充分解决。特别是表面平滑性高的薄膜磁记录介质中，为了消除这些进退两难的问题，分子设计并合成了新型润滑剂。另外，提出了很多关于PFPE的润滑性的报告。如此，磁记录介质中，润滑剂是非常重要的。表1中显示了代表性的PFPE系润滑剂的化学结构。[表1]表1中的Z-DOL是通常使用的薄膜磁记录介质用润滑剂的一种。另外，有报告称：Z-Tetraol(ZTMD)是在PFPE的主链中进一步导入了功能性羟基的物质，减少磁头介质界面(headmediainterface)间隙的同时提高驱动的可靠性。还有报告称：A20H抑制因PFPE主链的路易斯酸、路易斯碱引起的分解，改善摩擦学特性。另一方面，还报告称：与上述的PFPE不同，Mono的高分子主链和极性基团分别是聚正丙基氧和胺，使近接触时的粘接相互作用减少。但是，被认为熔点高、热稳定的一般的固体润滑剂会妨碍灵敏度非常高的电磁转换过程，另外，被磁头削掉的磨损粉在运行磁道上产生，因此磨损特性变差。如前所述，如果是液体润滑剂，则存在对于因磁头引起磨损而被去除的润滑剂，从相邻的润滑层移动而进行补充这样的移动性。但是，由于该移动性，特别是在高温下，在盘片运转中从盘片表面脱落，润滑剂减少，结果失去防护功能。因此，适当使用了粘度高并且低挥发性的润滑剂，使得抑制蒸发速度、延长盘片驱动寿命成为可能。鉴于这些润滑机制，对薄膜磁记录介质所使用的低摩擦、低磨损的润滑剂的要求如下所述。(1)低挥发性。(2)为了表面补充功能，因而表面张力低。(3)末端极性基团与盘片表面具有相互作用。(4)热稳定性和氧化稳定性高，以使得使用期间没有分解、减少。(5)对金属、玻璃、高分子没有化学活性，对磁头、导槽不产生磨损粉。(6)没有毒性、可燃性。(7)边界润滑特性优异。(8)溶解于有机溶剂。近年，在蓄电材料、分离技术、催化剂技术等中，离子液体作为用于合成有机、无机材料的环境友好的溶剂之一，受到关注。离子液体属于低熔点溶融盐的大的范畴，一般是指其中熔点为100℃以下的物质。用作润滑剂的离子液体的重要特性有：挥发性低、无可燃性、热稳定、溶解性能优异。故而，离子液体因其特征，也被期待作为真空中、高温中等极端环境下的新型润滑剂来应用。另外还已知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，可以将晶体管的可控性提高到以往的100倍的技术。该技术中，离子液体通过形成双电层，作为1nm左右的绝缘膜来起作用，从而能够获得大的电容量。例如通过使用某种离子液体，金属、陶瓷表面的摩擦和磨损与以往的烃系润滑剂相比，有时会降低。例如有报告称：用氟代烷基进行取代而合成以咪唑阳离子为基础的离子液体，烷基咪唑鎓的四氟硼酸盐、六氟磷酸盐在用于钢、铝、铜、单晶SiO2、硅、赛龙陶瓷(Si-Al-O-N)时，显示出比环状磷腈(X-1P)、PFPE更优异的摩擦学特性。另外还有报告称：如果是以铵为基础的离子液体，则在自弹性流体到边界润滑区域中，比基础油还降低了摩擦。另外，对于离子液体，调查了作为向基础油添加的添加剂的效果，或在理解润滑机制的基础上研究了化学性和摩擦学化学性的反应，但几乎没有作为磁记录介质的应用例子。其中，质子性的离子液体(PIL)是通过布朗斯特酸和布朗斯特碱的当量的化学反应而形成的化合物的总称。还报告了全氟辛烷酸烷基铵盐是PIL，与前述Z-DOL相比，具有显著降低磁记录介质的摩擦的效果(参照专利文献1和2、以及非专利文献1～3)。还报告了通过使用磺酸铵盐而增大酸的pKa与碱的pKa的差(ΔpKa),提高了热稳定性的磁记录介质用润滑剂(参照非专利文献4)。该报告中确认了：润滑剂热稳定性的机理因ΔpKa的数值而有所不同，根据DG/DTA，ΔpKa的数值小时，重量减少是吸热的，由于蒸发而发生重量减少，与此相对，ΔpKa的数值大时，重量减少是放热的，对重量减少而言，热分解是主导的。可是，硬盘的面记录密度的极限可以说是1Tb/in2-2.5Tb/in2。现在，日益接近该极限,以磁性粒子微細化为大前提，对大容量化技术持续进行着大力开发。大容量化的技术有：有效浮动高度的减少、单个写入(SingleWrite)的导入(BMP)等。另外，作为下一代记录技术，有“热辅助记录(HeatAssistedMagneticRecording)”。图3显示了热辅助磁记录的概况。图3中，符号1表示激光，符号2表示近场光，符号3表示记录磁头(PMR元件)，符号4表示再现磁头(TMR元件)。作为该技术的问题，可以举出记录再现时用激光来加热记录部分，因此磁性层表面的润滑剂蒸发或者分解引起耐久性恶化。热辅助磁记录可能在短时间暴露于400℃以上的高温，如果是一般使用的薄膜磁记录介质用润滑剂Z-DOL、羧酸铵盐系润滑剂的话，其热稳定性令人担心。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第2581090号公报专利文献2:日本专利第2629725号公报非专利文献非专利文献1:Kondo,H.,Seto,J.,Haga.S.,Ozawa,K.,(1989)NovelLubricantsforMagneticThinFilmMedia,MagneticSoc.Japan,Vol.13,Suppl.No.Sl,pp.213～218非专利文献2:Kondo,H.,Seto,A.,Watanabe,H.,&Seto,J.,(1990).FeictionalPropertiesofNovelLuvricantsforMagneticThinFilmMedia,IEEETrans.Magn.Vol.26,No.5,(Sep.1990),pp.2691～2693,ISSN:0018-9464非专利文献3:Kondo,H.,Seto,A.,&Kita,A.,(1994a).ComparisonofanAmideandAmineSaltasFrictionModifiersforaMagneticThinFilmMedium,TribologyTrans.Vol.37,No.1,(Jan.1994),pp.99～105,ISSN:05本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑剂，其特征在于，含有具有共轭酸(B+)和共轭碱(X‑)并且为质子性的离子液体，所述共轭酸具有碳原子数10以上的直链烃基，所述共轭碱由下述通式(1)表示，所述通式(1)中，n表示0～6的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.29 JP 2014-1112231.一种润滑剂，其特征在于，含有具有共轭酸(B+)和共轭碱(X-)并且为质子性的离子液体，所述共轭酸具有碳原子数10以上的直链烃基，所述共轭碱由下述通式(1)表示，所述通式(1)中，n表示0～6的整数。2.根据权利要求1所述的润滑剂，其中，成为共轭酸的来源的碱是胺、脒、胍和咪唑中的任一种。3.根据权利要求1或2所述的润滑剂，其中，离子液体由下述通式(2)～通式(4)中的任一个表示，所述通式(2)～通式(4)中，X－是由通式(1)表示的共轭碱，所述通式(2)中，R1、R2、R3和R4是取代基，R1、R2、R3和R4之中，至少1个是氢原子，至少1个是包含碳原子数为10以上的直链烃基的基团，所述通式(3)中，R1是包含碳原子数为10以上的直链烃基的基团，n是0或1，所述通式(4)中，R1是包含碳原子数为10以上的直链烃基的基团。4.根据权利要求1～3中任一项所述的润滑剂，其中，成为共轭酸的来源的碱是含有伯氮原子的化合物、含有仲氮原子的化合物和含有叔氮原子的化合物中的任一种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的润滑剂，其中，共轭碱由下述结构式(1)表示，6.根据权利要求1～5中任一项所述的润滑剂，其中，烃基是烷基。7.一种磁记录介质，...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤洋文，初田弘毅，伊藤牧八，多纳信郎，尹炅成，渡边正义，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP