【実施例】
【0031】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものではない。
【0032】
実施例1
C
6H
5O−CH
2CH(OH)CH
2OCH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2CH
2−OCH
2CH(OH)CH
2OH (化合物1)の合成
アルゴン雰囲気下、t−ブチルアルコール(41g)、HO−CH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテル(数平均分子量1305、分子量分布1.25)95g、カリウム t−ブトキシド(0.8g)、グリシドール(8g)を70℃で14時間撹拌した。その後、水洗、脱水し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、一方の末端に一つの水酸基を有し、もう一方の末端に二つの水酸基を有する、パーフルオロポリエーテル(平均分子量1379)を95g得た。この化合物(95g)をt−ブチルアルコール(43g)に溶解させ、カリウム t−ブトキシド(0.4g)、グリシジルフェニルエーテル(15g)を70℃で14時間撹拌した。その後、水洗、脱水した後、蒸留により精製し、化合物1を65g得た。
化合物1は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.75g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物1の同定結果を示す。
【0033】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2C
F2CF
2Oを−125.8ppmとする。)
δ=−52.1ppm、−53.7ppm、−55.4ppm
〔12F、−OC
F2O−〕、
δ=−89.1ppm、−90.7ppm
〔24F、−OC
F2C
F2O−〕、
δ=−77.9ppm、−80.0ppm
〔4F、−OC
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OC
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕、
x=6.1、y=6.4
【0034】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔17H、C
6H
5O−C
H2C
H(O
H)C
H2OC
H2−CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2C
H2−O−C
H2C
H(O
H)C
H2O
H〕
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔5H、−OCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H5〕
【0035】
実施例2
C
6H
5O−CH
2CH(OH)CH
2O−CH
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2CH
2−O−CH
2CH(OH)CH
2OH (化合物2)の合成
実施例1において用いたHO−CH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルの代わりに、HO−CH
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルを用いた以外は実施例1と同様にして、化合物2を61g得た。
化合物2は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.69g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物2の同定結果を示す。
【0036】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2CF
2Oを−129.7ppmとする。)
δ=−129.7ppm
〔12F、−OCF
2C
F2CF
2O−〕、
δ=−83.7
〔24F、−OC
F2CF
2C
F2O−〕、
δ=−124.2ppm
〔4F、−OC
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OC
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕、
δ=−86.5ppm
〔4F、−OCF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OCF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕
z=6.3
【0037】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔16H,C
6H
5O−C
H2C
H(O
H)C
H2O−C
H2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2C
H2−O−C
H2C
H(O
H)C
H2O
H〕
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔5H、−OCF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H5〕
【0038】
実施例3
C
6H
5O−CH
2CH(OH)CH
2O−CH
2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
nCF
2CF
2CF
2CH
2−O−CH
2CH(OH)CH
2OH (化合物3)の合成
実施例1において用いたHO−CH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルの代わりに、HO−CH
2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
nCF
2CF
2CF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルを用いた以外は実施例1と同様にして、化合物3を63g得た。
化合物3は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.72g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物3の同定結果を示す。
【0039】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2C
F2CF
2Oを−125.8ppmとする。)
δ=−83.7ppm
〔16F、−OC
F2CF
2CF
2C
F2O−、−OC
F2CF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OC
F2CF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕、
δ=−123.3ppm
〔4F、−OCF
2CF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OC
F2CF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕、
δ=−125.8ppm
〔12F、−OCF
2C
F2C
F2CF
2O−〕、
δ=−127.6ppm
〔4F、−OCF
2C
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H
5、−OCF
2C
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕
n=3.0
【0040】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔16H、C
6H
5O−C
H2C
H(O
H)C
H2O−C
H2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2CF
2C
H2−O−C
H2C
H(O
H)C
H2O
H〕
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔5H、−OCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H5〕
【0041】
実施例4
CH
3O−C
6H
4O−CH
2CH(OH)CH
2OCH
2−CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−CH
2−O−CH
2CH(OH)CH
2OH (化合物4)の合成
実施例1において用いたグリシジルフェニルエーテルの代わりに、グリシジル4−メトキシフェニルエーテルを用いた以外は実施例1と同様にして、化合物4を66g得た。
化合物4は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.74g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物4の同定結果を示す。
【0042】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2C
F2CF
2Oを−125.8ppmとする。)
δ=−52.1ppm、−53.7ppm、−55.4ppm
〔12F、−OC
F2O−〕、
δ=−89.1ppm、−90.7ppm
〔24F、−OC
F2C
F2O−〕、
δ=−77.9ppm、−80.0ppm
〔4F、−OC
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
4−OCH
3、−OC
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕、
x=6.1、y=6.4
【0043】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔20H、C
H3O−C
6H
4O−C
H2C
H(O
H)C
H2OC
H2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2C
H2−O−C
H2C
H(O
H)C
H2O
H〕
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔4H、−OCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H4−OCH
3〕
【0044】
実施例5
CH
3O−C
6H
4O−CH
2CH(OH)CH
2O−CH
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2CH
2−O−CH
2CH(OH)CH
2OH (化合物5)の合成
実施例2において用いたグリシジルフェニルエーテルの代わりに、グリシジル4−メトキシフェニルエーテルを用いた以外は実施例2と同様にして、化合物5を71g得た。
化合物5は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.75g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物5の同定結果を示す。
【0045】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2CF
2Oを−129.7ppmとする。)
δ=−129.7ppm
〔12F、−OCF
2C
F2CF
2O−〕、
δ=−83.7
〔24F、−OC
F2CF
2C
F2O−〕、
δ=−124.2ppm
〔4F、−OC
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
4−OCH
3、−OC
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕、
δ=−86.5ppm
〔4F、−OCF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
4−OCH
3、−OCF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕
z=6.3
【0046】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔20H、C
H3O−C
6H
4O−C
H2C
H(O
H)C
H2O−C
H2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2C
H2−O−C
H2C
H(O
H)C
H2O
H〕
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔4H、−OCF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H4−OCH
3〕
【0047】
実施例6
CH
3O−C
6H
4O−CH
2CH(OH)CH
2O−CH
2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
nCF
2CF
2CF
2CH
2−O−CH
2CH(OH)CH
2OH (化合物6)の合成
実施例3において用いたグリシジルフェニルエーテルの代わりに、グリシジル4−メトキシフェニルエーテルを用いた以外は実施例2と同様にして、化合物6を59g得た。
化合物6は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.75g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物6の同定結果を示す。
【0048】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2C
F2CF
2Oを−125.8ppmとする。)
δ=−83.7ppm
〔16F,−OC
F2CF
2CF
2C
F2O−、−OC
F2CF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
4−OCH
3、−OC
F2CF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕,
δ=−123.3ppm
〔4F,−OCF
2CF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
4−OCH
3、−OC
F2CF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕,
δ=−125.8ppm
〔12F,−OCF
2C
F2C
F2CF
2O−〕,
δ=−127.6ppm
〔4F,−OCF
2C
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H
4−OCH
3、−OCF
2C
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH〕
n=3.0
【0049】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔20H,C
H3O−C
6H
4O−C
H2C
H(O
H)C
H2O−C
H2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2CF
2C
H2−O−C
H2C
H(O
H)C
H2O
H〕
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔4H,−OCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H4−OCH
3〕
【0050】
実施例7
C
6H
5O−CH
2CH(OH)CH
2OCH
2−CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−CH
2−O−CH
2CH
2OH (化合物7)の合成
アルゴン雰囲気下、ジトリフルオロメチルベンゼン(180g)、HO−CH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテル(数平均分子量1305、分子量分布1.25)60g、2−ブロモエタノール(12g)、金属ナトリウム(4g)を60℃で120時間攪拌した。その後、水洗、脱水し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、一方の末端に一つの水酸基を有し、もう一方の末端に2−ヒドロキシエチル基を有するパーフルオロポリエーテル(平均分子量1310)を30g得た。この化合物(30g)をt−ブチルアルコール(60g)に溶解させ、カリウムt−ブトキシド(0.5g)とグリシジルフェニルエーテル(15g)を70℃で17時間攪拌した。その後、水洗、脱水した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物7を12g得た。
化合物7は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.74g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物7の同定結果を示す。
【0051】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2C
F2CF
2Oを−125.8ppmとする。)
δ=−52.1ppm、−53.7ppm、−55.4ppm
〔12F,−OC
F2O−〕,
δ=−89.1ppm、−90.7ppm
〔24F,−OC
F2C
F2O−〕,
δ=−77.9ppm、−80.0ppm
〔4F,−OC
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−C
F2CH
2OCH
2CH
2OH〕
x=6.1、y=6.4
【0052】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.53〜3.82ppm
〔14H,C
6H
5O−C
H2C
H(O
H)C
H2OC
H2−CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−C
H2−O−CF
2C
H2OC
H2C
H2OH〕,
δ=4.61ppm
〔1H,−CF
2CH
2OCH
2CH
2O
H〕,
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔5H,−OCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H5〕
【0053】
実施例8
C
6H
5O−CH
2CH(OH)CH
2O−CH
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2CH
2−O−CH
2CH
2OH (化合物8)の合成
実施例7において用いたHO−CH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルの代わりに、HO−CH
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルを用いた以外は実施例1と同様にして、化合物8を15g得た。
化合物8は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.67g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物8の同定結果を示す。
【0054】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2CF
2Oを−129.7ppmとする。)
δ=−129.7ppm
〔12F,−OCF
2C
F2CF
2O−〕,
δ=−83.7
〔24F,−OC
F2CF
2C
F2O−〕,
δ=−124.2ppm
〔4F,−OC
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OC
F2CF
2CH
2OCH
2CH
2OH〕,
δ=−86.5ppm
〔4F,−OCF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OCF
2C
F2CH
2OCH
2CH
2OH〕
z=6.3
【0055】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔14H,C
6H
5O−C
H2C
H(O
H)C
H2O−C
H2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2C
H2−O−C
H2C
H2OH〕
δ=4.61ppm
〔1H,−CF
2CH
2OCH
2CH
2O
H〕,
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔5H,−OCF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H5〕
【0056】
実施例9
C
6H
5O−CH
2CH(OH)CH
2O−CH
2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
nCF
2CF
2CF
2CH
2−O−CH
2CH
2OH (化合物9)の合成
実施例7において用いたHO−CH
2CF
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCF
2−CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルの代わりに、HO−CH
2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
nCF
2CF
2CF
2CH
2−OHで表わされるフルオロポリエーテルを用いた以外は実施例1と同様にして、化合物9を10g得た。
化合物9は、無色透明液体であり、20℃での密度は、1.75g/cm
3であった。NMRを用いて行った化合物9の同定結果を示す。
【0057】
19F−NMR(溶媒;なし、基準物質:生成物中のOCF
2C
F2C
F2CF
2Oを−125.8ppmとする。)
δ=−83.7ppm
〔16F,−OC
F2CF
2CF
2C
F2O−、−OC
F2CF
2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
5、−OC
F2CF
2CF
2CH
2OCH
2CH
2OH〕,
δ=−123.3ppm
〔4F,−OCF
2CF
2C
F2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−O−C
6H
4−OCH
3、−OC
F2CF
2C
F2CH
2OCH
2CH
2OH〕,
δ=−125.8ppm
〔12F,−OCF
2C
F2C
F2CF
2O−〕,
δ=−127.6ppm
〔4F,−OCF
2C
F2CF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H
5、−OCF
2C
F2CF
2CH
2OCH
2CH
2OH〕
n=3.0
【0058】
1H−NMR(溶媒:なし、基準物質:D
2O)
δ=3.2〜3.8ppm
〔14H,C
6H
5O−C
H2C
H(O
H)C
H2O−C
H2CF
2CF
2CF
2O(CF
2CF
2CF
2CF
2O)
zCF
2CF
2CF
2C
H2−O−C
H2C
H2OH〕,
δ=4.61ppm
〔1H,−CF
2CH
2OCH
2CH
2O
H〕,
δ=6.1ppm、6.7ppm
〔5H,−OCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2−C
6H5〕
【0059】
実施例10
酸化アルミニウムに対する耐分解性の評価
化合物1および2に、それぞれ20重量%のAl
2O
3を入れ、強く振とうしたのち超音波でさらに良く混合することにより、耐分解性評価用の試料を調製する。熱分析装置(TG/TDA)を用いて、250℃で100分間加熱した後の潤滑剤の重量減少率(B)を算出し、さらにAl
2O
3を添加せず、潤滑剤そのものを20mg使用して同様の熱分析を行うことにより得られる潤滑剤の重量減少率(C)を算出する。耐分解性の評価は、BとCの差(B−C)で評価した。
【0060】
実施例11
単分子膜厚の測定
磁気ディスク上に塗布された潤滑剤の単分子膜厚(一分子あたりの膜厚)は、非特許文献2にも記載されているように、ディスク上での潤滑剤の拡散挙動をエリプソメーターで観察する際に確認される。単分子膜厚は、潤滑剤被膜のテラス部位の膜厚として得られる。
【0061】
〔非特許文献2〕 Journal of Tribology,October 2004,Vol.126,p751
【0062】
具体的には、実施例で合成した化合物1および2を、それぞれDuPont製Vertrel−XFに溶解する。この溶液の化合物1および2の濃度はいずれも0.05重量%である。直径2.5インチの磁気ディスクの一部分(約1/4)をこの溶液に浸漬し、速度4mm/sで引き上げることにより、潤滑層として化合物1および2が塗布された部分と塗布されていない部分からなるディスクを作製した。塗布された部分の平均膜厚は、20Åであった。
上記のディスクを作製後すぐに、エリプソメーターに装着し、50℃の温度条件下にて一定時間毎に塗布部と非塗布部の境界付近における膜厚の変化を測定し、形成するテラス部位の膜厚として潤滑剤の単分子膜厚を得た。
【0063】
比較のために、シクロホスファゼン基を有する潤滑剤10及びパーフルオロポリエーテルの両末端にそれぞれ2つの水酸基を有する潤滑剤11を使用した。
【0064】
(潤滑剤10)
(m−CF
3−C
6H
4O)
5(P
3N
3)OCH
2CF
2O(CF
2CF
2O)x(CF
2O)yCF
2CH
2OCH
2CH(OH)CH
2OH
ここでxは10.1、yは10.9である。分子量分布は1.18である。
(潤滑剤11)
HOCH
2CH(OH)CH
2O(CF
2CF
2O)
x(CF
2O)
yCH
2CH(OH)CH
2OH
ここでxは9.8、yは9.7である。分子量分布は1.20である。
【0065】
耐分解性の評価及び単分子膜厚の測定の結果を表1に記す。これらの結果から、本発明の芳香族基と水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物は、シクロホスファゼン基を有するパーフルオロポリエーテル化合物と同程度の優れた耐分解性を有しており、かつ低い単分子膜厚を示すことが確認された。
【0066】
【表1】
【0067】
実施例12
磁気ディスクの作製
実施例で得られた化合物1および2をDuPont製Vertrel−XFに溶解する。この溶液の化合物1〜2の濃度は0.05重量%である。直径2.5インチの磁気ディスクをこの溶液に1分間浸漬し、速度2mm/sで引き上げた。その後150℃で10分間乾燥し、塗布された化合物の膜厚をFT−IRで測定した。
【0068】
結果を表2に示す。これらの結果から、耐分解性を有し、かつ一分子あたりの膜厚を低減できる本発明の化合物を有する磁気ディスクを作製できることが確認された。
【0069】
【表2】