(57)【要約】【課題】  各種使用条件下において優れた潤滑性が保たれるとともに、長時間にわたり潤滑効果が持続し、優れた走行性、耐摩耗性、及び耐久性等を提供する潤滑剤、それを用いる記録媒体、及びそれを構成するカルボン酸系化合物を提供すること。【解決手段】  下記の一般式（１）で表され、少なくとも２つのカルボキシル基と１つのエステル結合とを有するカルボン酸系化合物（例えば、下記の化学式（１）で表される化合物）を構成材料として潤滑剤を形成し、この潤滑剤を記録媒体の記録層上又は記録層内に保有させる。    【化１】2005139429.tif 000045（式中、Ｒf は非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基、Ｅs はエステル結合、Ｒ は、なくてもよいが、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。）【選択図】          図１
2005139429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（１）で表され、少なくとも２つのカルボキシル基と１つのエステル結合とを有するカルボン酸系化合物からなる、潤滑剤。
一般式（１）：
【化１】
2005139429.tif 000036
（式中、Ｒｆは非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基、Ｅｓはエステル結合、Ｒは、なくてもよいが、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。）
【請求項２】
前記カルボン酸系化合物が下記の一般式（２）で表される化合物である、請求項１に記載した潤滑剤。
一般式（２）：
【化２】
2005139429.tif 000037
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【請求項３】
前記カルボン酸系化合物が下記の一般式（３）で表される化合物である、請求項１に記載した潤滑剤。
一般式（３）：
【化３】
2005139429.tif 000038
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【請求項４】
前記Ｒｆは、総炭素数が６〜５０であり、且つフッ化炭化水素基の総炭素数が４〜２０である、飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素である、請求項２又は３に記載した潤滑剤。
【請求項５】
請求項２に記載した潤滑剤と請求項３に記載した潤滑剤との混合物からなる、請求項１に記載した潤滑剤。
【請求項６】
記録媒体用潤滑剤である、請求項１〜５のいずれか１項に記載した潤滑剤。
【請求項７】
前記記録媒体が磁性層を有する磁気記録媒体であり、前記磁性層上又は／及び前記磁性層内に保有される、請求項６に記載した潤滑剤。
【請求項８】
記録層上又は／及び記録層内に、下記の一般式（１）で表され、少なくとも２つのカルボキシル基と１つのエステル結合とを有するカルボン酸系化合物からなる潤滑剤が保有されている、記録媒体。
一般式（１）：
【化４】
2005139429.tif 000039
（式中、Ｒｆは非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基、Ｅｓはエステル結合、Ｒは、なくてもよいが、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。）
【請求項９】
前記潤滑剤が下記の一般式（２）で表されるカルボン酸系化合物からなる、請求項８に記載した記録媒体。
一般式（２）：
【化５】
2005139429.tif 000040
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【請求項１０】
前記潤滑剤が下記の一般式（３）で表されるカルボン酸系化合物からなる、請求項８に記載した記録媒体。
一般式（３）：
【化６】
2005139429.tif 000041
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【請求項１１】
前記Ｒｆは、総炭素数が６〜５０であり、且つフッ化炭化水素基の総炭素数が４〜２０である、飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素である、請求項９又は１０に記載した潤滑剤。
【請求項１２】
前記潤滑剤が請求項９に記載した潤滑剤と請求項１０に記載した潤滑剤との混合物からなる、請求項８に記載した記録媒体。
【請求項１３】
前記記録層が磁性層である磁気記録媒体として構成された、請求項８〜１２のいずれか１項に記載した記録媒体。
【請求項１４】
下記の一般式（１）で表され、少なくとも２つのカルボキシル基と１つのエステル結合とを有するカルボン酸系化合物。
一般式（１）：
【化７】
2005139429.tif 000042
（式中、Ｒｆは非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基、Ｅｓはエステル結合、Ｒは、なくてもよいが、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。）
【請求項１５】
下記の一般式（２）で表される、請求項１４に記載したカルボン酸系化合物。
一般式（２）：
【化８】
2005139429.tif 000043
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【請求項１６】
下記の一般式（３）で表される、請求項１４に記載したカルボン酸系化合物。
一般式（３）：
【化９】
2005139429.tif 000044
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【請求項１７】
前記Ｒｆは、総炭素数が６〜５０であり、且つフッ化炭化水素基の総炭素数が４〜２０である、飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素である、請求項１５又は１６に記載したカルボン酸系化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体等に用いられる潤滑剤、その潤滑剤を用いた記録媒体、及びその潤滑剤を構成するカルボン酸系化合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の記録媒体、例えば磁気記録媒体としては、強磁性金属材料を蒸着等の手法により非磁性支持体上に被着し、これを磁性層とした、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体や、非常に微細な磁性粒子と樹脂結合剤とを含む磁性塗料を非磁性支持体上に塗布し、これを磁性層とした、いわゆる塗布型の磁気記録媒体等が知られている。
【０００３】
これら従来の磁気記録媒体は、磁性層表面の平滑性が極めて良好であるため、磁気ヘッドやガイドローラー等の摺動部材に対する実質的な接触面積が大きく、従って摩擦係数が大きくなり、凝着現象（いわゆる張り付き）が起こりやすく、走行性や耐久性に欠けるなどの問題点が多い。
【０００４】
また、磁性層に金属を用いているため、高温多湿の環境や腐食性ガスの存在によって磁性層が経時的に腐食し、データの保存信頼性が損なわれる恐れがある。
【０００５】
そこで、これらの問題点を改善するために各種の潤滑剤を使用することが検討されてきており、従来から高級脂肪酸やそのエステル等を磁気記録媒体の磁性層に内添したり、あるいはトップコートしたりすることにより、摩擦を抑え磁性層の腐食を防止する試みがなされている。
【０００６】
しかしながら、磁気記録媒体等に使用される潤滑剤には、その性質上非常に厳しい特性が要求される。即ち、磁気記録媒体に使用される潤滑剤には、
（１）寒冷地での使用に際して所定の潤滑効果が確保されるように低温特性に優れること    、
（２）磁気ヘッドとのスペーシングが問題となるので、極めて薄く塗布できること、及び    その場合にも十分な潤滑特性が発揮されること、
（３）長時間あるいは長期間の使用に耐え、潤滑効果が持続すること、
（４）長期間にわたり、磁性層の腐食を防ぐこと
等が要求される。
【０００７】
従来から用いられている高級脂肪酸やそのエステル等の潤滑剤は、上述した性能を十分に満たしているとは言い難く、磁気記録媒体の分野においては、使用される潤滑剤の能力不足に起因して、例えば、シャトル走行試験において再生出力がレベルダウンする等、実用特性に不満を残している。
【０００８】
また、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極めて薄く形成される。このような潤滑剤層を形成する材料として、潤滑性の優れた材料の開発が求められている。
【０００９】
そこで、金属薄膜型磁気記録媒体用の潤滑剤としては、フルオロアルキルエーテル基を有するモノカルボン酸や、パーフルオロポリエーテルエステル構造を有するモノカルボン酸等が提案されている。
【００１０】
また、後述の特許文献１には、金属薄膜型の磁気記録媒体のための潤滑剤として、下記一般式（９）で示される含フッ素アルキルこはく酸ジエステルが提案されているが、この含フッ素アルキルこはく酸ジエステルには、摩擦係数が大きいという問題点がある。
一般式（９）：
Ｒ1-ＣＨ(ＣＯＯＲ2)ＣＨ2ＣＯＯＲ3
（式中、Ｒ1は脂肪族アルキル基または脂肪族アルケニル基であり、Ｒ2およびＲ3の一方はフルオロアルキルエーテル基であり、他方はフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロフェニル基、脂肪族アルキル基、脂肪族アルケニル基のいずれかである。）
【００１１】
また、後述の特許文献２には、下記一般式（１０）〜（１２）で示される含フッ素炭化水素ジカルボン酸のエステルが潤滑剤として提案されているが、一般式（１０）の化合物は極性の大きなカルボキシル基が１つしかなく、一般式（１１）と（１２）の化合物は極性基がエステル結合のみであるため、いずれも摩擦係数が大きいという問題点がある。
【００１２】
一般式（１０）：
【化１】
2005139429.tif 000003
一般式（１１）：
【化２】
2005139429.tif 000004
一般式（１２）：
【化３】
2005139429.tif 000005
（但し、式中、ＲＡ及びＲＢは炭化水素基を表し、ｎ≧３、０≦ｍ≦５である。）
【００１３】
また、後述の特許文献３には、下記一般式（１３）で示される有機基Ａ1、Ａ2を含み、下記一般式（１４）で示される２つのエステル結合を有するジカルボン酸が提案されているが、炭化水素鎖が両末端に存在するため、フッ素化の効果が小さく、その結果、シャトル耐久性が悪くなるという問題点がある。
【００１４】
一般式（１３）：
【化４】
2005139429.tif 000006
一般式（１４）：
【化５】
2005139429.tif 000007
（式中、Ｒｆは含フッ素炭化水素基、Ｒ1は炭化水素基である。また、Ｒ2は、Ａ1、Ａ2のうちの一方のＲ2が炭化水素基、他方のＲ2が水素原子または炭化水素基である。）
【００１５】
【特許文献１】特開平６−４１５６１号公報（第３−５頁）
【特許文献２】特公平８−１６９７９号公報（第２、３頁）
【特許文献３】特開２００１−５５５９３号公報（第２−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、上記のような実情に鑑み、各種使用条件下において優れた潤滑性が保たれるとともに、長時間にわたり潤滑効果が持続し、優れた走行性、耐摩耗性、及び耐久性等を提供する潤滑剤、それを用いる記録媒体、及びそれを構成するカルボン酸系化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
即ち、本発明は、下記の一般式（１）で表され、少なくとも２つのカルボキシル基と１つのエステル結合とを有するカルボン酸系化合物に係わり、また、前記カルボン酸系化合物からなる潤滑剤に係わり、更にまた、記録層上又は記録層内に前記潤滑剤が保有されている記録媒体に係わるものである。
一般式（１）：
【化６】
2005139429.tif 000008
（式中、Ｒｆは非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基、Ｅsはエステル結合、Ｒは、なくてもよいが、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。）
【発明の効果】
【００１８】
本発明のカルボン酸系化合物は、分子の一方の末端の隣接する２個の炭素原子に、それぞれ、カルボキシル基が結合しているので、２つのカルボキシル基で前記記録層やその保護膜（例えばカーボン膜）に強く結合することができる。一方、分子の他方の端部には、表面エネルギーを低減して良好な潤滑特性を発現する含フッ素炭化水素基若しくは炭化水素基Ｒｆが存在する。
【００１９】
以上の結果、前記カルボン酸系化合物からなる前記潤滑剤が前記記録層やその保護膜に保有されると、前記カルボン酸系化合物分子は、カルボキシル基末端で強力に前記記録層又は記録材料やその保護膜に結合すると共に、前記他方の端部にある前記含フッ素炭化水素基若しくは前記炭化水素基は、分子間で効果的に集合して、疎水性基間の凝集力により高い潤滑作用を発現する疎水性基層を表面側に形成する。このため、前記潤滑剤は、前記記録層又は記録材料やその保護膜に強固に保持され、とくに低温・低湿のような過酷な環境下でも摺動面から排除されることがなく、極めて薄く塗布できると同時に、十分な潤滑効果を長期間保持することができる。
【００２０】
その結果、例えば磁気記録媒体に応用された場合、高い潤滑性能に基づく良好な摺動特性を確保でき、磁気ヘッドと前記磁気記録媒体との間で生じる摩耗による磁気ヘッド汚れやドロツプアウトを低減し、前記磁気記録媒体の耐久性および走行性を大きく向上させる。とくに、前記磁気記録媒体において、前記保護膜であるカーボン膜層上に本発明のカルボン酸系化合物からなる潤滑剤を塗布すると、極性基であるカルボキシル基とエステル結合基が表面に吸着し、良好な潤滑剤層を形成することができる。
【００２１】
また、従来の潤滑剤において、カルボン酸、アミンあるいはカルボン酸アミン塩のような比較的極性が大きい化合物は、摩擦係数が小さいがスチル耐久性が悪い傾向があり、エステル化合物のような比較的極性の小さい化合物はスチル耐久性には優れるが、摩擦係数が大きくなる傾向がある。本発明のカルボン酸系化合物は、末端極性基として２つのカルボキシル基と共に、少なくとも１つのエステル結合を有することによって、摩擦係数の低減と、優れたスチル耐久性とをバランスよく両立させることができる。
【００２２】
本発明のカルボン酸系化合物は新規物質であり、この物質からなる潤滑剤を記録媒体用の潤滑剤、例えば磁気記録媒体用の潤滑剤として用いると、各種使用条件下において優れた潤滑性が保たれるとともに、長時間にわたり潤滑効果が持続され、優れた走行性、耐摩耗性、耐久性等を有する記録媒体を提供することができる。
【００２３】
また、従来の含フッ素潤滑剤がフッ素系溶媒にしか溶解せず、塗布するにはフッ素系溶媒が必須であるのに対し、前記カルボン酸系化合物は、例えばトルエンやアセトン等の炭化水素系溶媒に溶解し、これらの溶媒を用いた塗布等が可能である。フッ素系溶媒に比べて炭化水素系溶媒は溶媒の廃液処理が容易であることから、使用時に環境に与える負荷が小さく好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明において、前記カルボン酸系化合物が下記の一般式（２）で表されるカルボン酸系化合物であるのがよい。
一般式（２）：
【化７】
2005139429.tif 000009
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【００２５】
また、前記カルボン酸系化合物が下記の一般式（３）で表されるカルボン酸系化合物であるのもよい。
一般式（３）：
【化８】
2005139429.tif 000010
（式中、Ｒｆは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。）
【００２６】
また、本発明において、前記潤滑剤が前記一般式（２）又は（３）で表されるカルボン酸系化合物からなる潤滑剤、またはこれらの混合物であるのがよい。
【００２７】
本発明において、一般式（１）で示される前記カルボン酸系化合物はいかなる方法で合成されたものであってもよいが、例えば、Ｒｆ基を有する化合物と、末端とその隣の炭素原子にカルボキシル基が結合している化合物とのエステル化反応等により合成できる。一般式（２）または（３）で示される前記カルボン酸系化合物は、例えば次のようにして合成できる。
【００２８】
即ち、一般式（２）で示される化合物は、Ｒf 基を含むカルボン酸クロリドとリンゴ酸とを混合した後、１００℃程度に加熱し、下記の縮合反応によって合成する。
Rf-COCl ＋ HOCH(COOH)CH2COOH → Rf-COOCH(COOH)CH2COOH ＋ HCl
【００２９】
反応終了後、有機溶媒または無機溶媒を用いた洗浄、分液ロートを用いた分液洗浄、２-プロパノール（イソプロピルアルコール；ＩＰＡ）およびｎ-ヘキサンを用いた再結晶精製等により不純物や不要物を除去し、目的のカルボン酸系化合物を高純度で得ることができる。
【００３０】
また、一般式（３）で示される化合物は、Ｒｆ基を含むアルコールと１,２,３-プロパントリカルボン酸とをトルエンに溶かし、還流加熱し、下記の縮合反応によって合成した後、上記と同様にして精製し、目的のカルボン酸系化合物を高純度で得ることができる。
Rf-OH ＋ HOOCCH2CH(COOH)CH2COOH → Rf-OCOCH2CH(COOH)CH2COOH ＋ H2O
【００３１】
前述したように、一般式（１）で示されるカルボン酸化合物からなる潤滑剤を前記記録層やその保護層に塗布すると、疎水性基である含フッ素炭化水素基又は炭化水素基Ｒｆ間の凝集力により潤滑作用が発現する。前記Ｒｆ基が含フッ素炭化水素基である場合には、総炭素数が６〜５０であり、且つフッ化炭化水素基の総炭素数が４〜２０であるのが好ましい。前記Ｒｆ基は、飽和又は不飽和、直鎖又は分岐鎖又は環状であってよいが、とくに飽和で直鎖であるのが好ましい。
【００３２】
例えば、Ｒｆ基が炭化水素基である場合には、下記一般式（４）で表される基であることが望ましい。
【００３３】
一般式（４）：
【化９】
2005139429.tif 000011
（但し、前記一般式（４）において、ｌは、８〜３０、より望ましくは１２〜２０の範囲から選ばれる整数である。）
【００３４】
また、前記Ｒｆ基が含フッ素炭化水素基である場合には、下記一般式（５）で表される基であることが望ましい。
【００３５】
一般式（５）：
【化１０】
2005139429.tif 000012
（但し、前記一般式（５）において、ｍとｎは、それぞれ次の範囲から選ばれる整数で、
ｍ＝２〜２０、ｎ＝３〜１８、より望ましくは、ｍ＝４〜１３、ｎ＝３〜１０である。）
【００３６】
フッ化炭化水素基は、上記のように１箇所に集中していても、また下記一般式（６）のように分散していてもよく、-ＣＦ3や-ＣＦ2-ばかりでなく-ＣＨＦ2や-ＣＨＦ-等であってもよい。
【００３７】
一般式（６）：
【化１１】
2005139429.tif 000013
（但し、前記一般式（６）において、ｎ１＋ｎ２＝ｎ、ｍ１＋ｍ２＝ｍである。）
【００３８】
一般式（４）、（５）および（６）において炭素数を上記のように限定したのは、アルキル基または含フッ素アルキル基を構成する炭素数（ｌ、又は、ｍとｎの和）が上記下限以上であると、その長さが適度の長さとなり、疎水性基間の凝集力が有効に発揮され、良好な潤滑作用が発現し、摩擦・摩耗耐久性が向上するからである。また、その炭素数が上記上限以下であると、前記カルボン酸系化合物からなる潤滑剤の、溶媒に対する溶解性が良好に保たれるからである。
【００３９】
特に、前記Ｒｆ基は、フッ素原子を含有すると、摩擦係数の低減、さらには走行性の改善等に効果がある。但し、含フッ素炭化水素基とエステル結合との間に炭化水素基を設け、含フッ素炭化水素基とエステル結合との間を隔てて、エステル結合の安定性を確保して加水分解を防ぐのがよい。
【００４０】
また、前記Ｒｆ基がフルオロアルキルエーテル基、又はパーフルオロポリエーテル基を有するものであるのもよい。
【００４１】
前記Ｒ基は、なくてもよいが、ある場合には、比較的炭素数の少ない炭化水素鎖であるのがよい。
【００４２】
また、前記Ｒｆ基又は前記Ｒ基は、構成元素として窒素、酸素、硫黄、リン、ハロゲンなどの元素を含み、既述した官能基に加えて、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、及びエステル結合等を更に有していてもよい。
【００４３】
このように構成される前記カルボン酸系化合物は、環境への負荷の小さい非フッ素系溶剤に可溶であり、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤などの汎用溶剤を用いて、塗布、浸漬、噴霧などの操作を行えるという利点を備えている。具体的には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサノンなどの溶媒を挙げることができる。
【００４４】
また、前記潤滑剤は記録媒体用潤滑剤であるのがよく、とりわけ、前記記録媒体が磁性層を有する磁気記録媒体であり、前記潤滑剤が前記磁性層上又は／及び前記磁性層内に保有されているのがよい。
【００４５】
とくに、前記磁性層上に保護層として配されたカーボン膜層上に前記カルボン酸系化合物を潤滑剤として塗布すると、カーボン膜層上に潤滑剤分子の極性基部である２つのカルボキシル基と少なくとも１つのエステル結合基が吸着され、疎水性基間の凝集力により耐久性の良好な潤滑剤層を形成することができる。
【００４６】
また、本発明の記録媒体は、前記潤滑剤を含む層を何らかの形で備えるものである。例えば、前記記録媒体が磁気記録媒体である場合、強磁性金属材料を蒸着等により非磁性支持体上に被着し、これを磁性層とした、いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体や、若しくは非常に微細な磁性粒子と樹脂結合剤とを含む磁性塗料を非磁性支持体上に塗布し、これを磁性層とした、いわゆる塗布型の磁気記録媒体等である。これらにおいて、前記潤滑剤を含む層は、前記磁気記録媒体の表面をコーティングする層であってもよいし、前記磁性層に内添されていてもよい。
【００４７】
なお、前記潤滑剤には必要に応じて各種添加剤、例えば防錆剤を配合することもできる。前記防錆剤としては、従来の磁気記録媒体に使用されているものであることができ、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等が挙げられる。
【００４８】
前記防錆剤を用いる場合、前記潤滑剤と複合して用いてもよいが、カーボン膜層上に前記防錆剤を塗布した後、前記潤滑剤を塗布して２層以上設けるようにすれば、防錆効果が高まり好ましい。
【００４９】
この際、非磁性支持体は、とくに制限されるものではなく、公知のものを採用することができる。例えば、プラスチックフィルムのようなフレキシブル基板であっても、ガラス等の剛体基板であってもよい。非磁性支持体としてアルミニウム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には、基板表面にアルマイト処理等の酸化皮膜やニッケル-リン皮膜等を形成してその表面を硬くするようにしてもよい。また、必要に応じて非磁性支持体と磁性層との間に下地層を形成してもよい。
【００５０】
本発明のカルボン酸系化合物は、上記のように前記記録媒体、なかでも前記磁気記録媒体用の前記潤滑剤として用いるのが好ましい。しかし前記潤滑剤は前記磁気記録媒体に限らず、光記録媒体にも適用でき、またその支持体もテープに限らず、磁気ディスクや光ディスクのようなディスク媒体等の記録媒体にも用いることができる。
【００５１】
以下、前記潤滑剤を磁気記録媒体用の潤滑剤として使用する場合を例にとり、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下により具体的に詳細に説明する。
【００５２】
図１は、金属薄膜型磁気記録媒体５の概略断面図である。この磁気記録媒体５では、非磁性支持体２の上に、少なくとも、蒸着等の手法により形成された金属磁性薄膜からなる磁性層３、カーボン膜層４及び前記カルボン酸系化合物を含む潤滑剤層１が、順次形成されている。また、必要に応じて非磁性支持体と磁性層との間に下地層を形成してもよい。
【００５３】
非磁性支持体２は、とくに制限されるものではなく、公知のものを採用することができ、例えば、プラスチックフィルムのようなフレキシブル基板であっても、ガラス等の剛体基板であってもよく、表面の硬化処理等がなされていてもよい。
【００５４】
磁性層３を構成する金属磁性薄膜もとくに制限されるものではなく、公知のものを採用することができる。例えば、メッキや、スパッタリングや、真空蒸着等の手法により連続膜として形成されるもので、例えばＦe、Ｃo、Ｎi等の金属やＣｏ-Ｎi系合金、Ｃo-Ｐt系合金、Ｃo-Ｐt-Ｎi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薄膜や、Ｃo-Ｃr系合金磁性薄膜等が挙げられる。
【００５５】
とくに、面内磁化記録金属磁性薄膜を採用する場合、予め非磁性支持体上にＢi、Ｓb、Ｐb、Ｓn、Ｇa、Ｉn、Ｇe、Ｓi、Ｔl等の低融点非磁性材料の下地層を形成しておき、その上に前記金属類を下地層に対し垂直方向から蒸着あるいはスパッタリングし、金属磁性薄膜中にこれら低融点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性を向上するようにしてもよい。
【００５６】
強磁性金属材料を蒸着等の手法により非磁性支持体上に被着した磁性層３は、磁性材料の堆積によって形成されており、また、その磁性層中に結合剤を使用していないため、その摺動動作に対して脆弱であり、これを補うためにカーボン膜等の保護膜層４が設けられている。
【００５７】
保護膜層４として、カーボン膜以外に、例えば、酸化シリコン(ＳiＯ2)膜やジルコニア(ＺrＯ2)膜等を用いてもよい。また、潤滑剤層１は、カーボン膜層４の上に塗布することが望ましいが、金属磁性薄膜からなる磁性層３の上に直接的或いは間接的に塗布してもよい。
【００５８】
カーボン膜層４の形成方法としては、スパッタリングが一般的であるがとくに制限するものではなく、公知のいずれの方法、例えば炭化水素ガスを用いたＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等も採用可能である。カーボン膜層４の膜厚は、２〜１００ｎｍが好ましく、さらに好ましくは５〜３０ｎｍである。なお、カーボン膜は、硬質炭素膜或いはダイヤモンドライクカーボンと称される、ダイヤモンド構造やグラファイト構造が混在しているアモルファスな炭素膜であってよい。
【００５９】
潤滑剤層１は、カーボン膜層４の上に本発明のカルボン酸系化合物を含む潤滑剤を常法によりトップコートすることにより形成可能である。潤滑剤の塗布量は、例えば０．３〜１００ｍｇ／ｍ2が好ましく、０．５〜２０ｍｇ／ｍ2が更に好ましい。塗布には潤滑剤をヘキサンなどの有機溶媒に溶解したものを使用することができる。この塗布量が少なすぎると、摩擦係数の低下、耐摩耗性・耐久性の向上という効果が現れず、一方多すぎると、摺動部材と強磁性金属薄膜との間で貼り付き現象が起こり、かえって走行性が悪くなる。
【００６０】
本発明に基づく潤滑剤は、このように保護膜上に極めて薄く塗布することが可能であり、かつ、この場合にも十分な潤滑特性が発揮され、また、長期間の使用に耐え得る潤滑効果を持続することができる。
【００６１】
図２は、塗布型の磁気記録媒体１５の概略断面図である。この磁気記録媒体１５では、非磁性支持体１２の上に、微細な磁性粒子と樹脂結合剤とを含む磁性塗料を塗布し、これを磁性層１１としている。
【００６２】
塗布型の場合、前記潤滑剤を磁性粉末と結合剤とからなる磁性層１１の中に所定量含有させる内添型にしてもよい。また、磁性層１１の表面上に、保護膜を介して、若しくは介さずに、薄膜型と同様、前記潤滑剤をコーティングした潤滑剤層１３（図２中、仮想線である点線で示した。）を形成してもよい。塗布型の磁気記録媒体１５の磁性層１１に前記潤滑剤を含有させる場合、その含有量は、磁性粉末１００に対し、０．５〜１０の質量比であるのが望ましい。
【００６３】
前記磁性粒子としては、強磁性粉末であることが好ましく、γ-Ｆe2Ｏ3、Ｃｏ含有のγ-Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ被着γ-Ｆe2Ｏ3、ＣrＯ2、マグネタイトに代表されるフェライト類などの酸化物磁性粉末、また、例えば、Ｆe-Ａl系、Ｆe-Ａl-Ｎi系、Ｆe-Ａl-Ｃa系、Ｆe-Ａl-Ｃo系、Ｆe-Ａl-Ｚn系、Ｆe-Ａl-Ｃo系、Ｆe-Ｎi系、Ｆe-Ｎi-Ｓi-Ａl-Ｍn系、Ｆe-Ｎi-Ｓi-Ａl-Ｚn系、Ｆe-Ｍn-Ｚn系、Ｎi-Ｃo系の合金粉末のように、Ｆe、Ｃo、Ｎiなどを主成分とする金属磁性粉末等を用いることができる。
【００６４】
また、前記結合剤は、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系共重合体等の塩化ビニル系樹脂などが代表的である。また、これらの結合剤樹脂に対する磁性粉末の分散性を向上させる目的から、これら樹脂は、−ＳＯ3Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＰＯ(ＯＭ’)2（但し、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属であり、Ｍ’は、水素原子又はアルカリ金属、アルキル基である。）及びスルホペタイン基から選ばれる少なくとも１種の極性基を繰り返し単位として含有していることが望ましい。
【００６５】
また、結合剤と磁性粉末とからなる磁性層１１には、例えば、研磨剤、潤滑剤、硬化剤、帯電防止剤等の公知の添加剤が含有されていてもよい。
【００６６】
また、上述した金属磁性薄膜型および塗布型の磁気記録媒体に用いる非磁性支持体１２は、公知の材料を適宜使用することができ、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタラート等のポリエステル類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロース誘導体類、ポリアラミド等のアラミド樹脂、ポリカーボネート等のプラスチック類などが挙げられる。
【００６７】
これらの非磁性支持体は単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。また、コロナ放電処理等が施されていてもよい。さらに、フィルム状、シート状、ディスク状、カード状など任意の形状に形成できる。
【００６８】
また、非磁性支持体１２の磁性層１３が設けられていない側の面にバックコート層１４を設けてもよい。このバックコート層１４は通常の方法に準じて成膜することができる。
【００６９】
図３は、ディスク形状のフレキシブルな非磁性支持体２２の両面に、強磁性金属薄膜からなる磁性層２３、カーボン膜等からなる保護膜２４、そして潤滑剤層２１を順次形成した磁気記録媒体２５である。この場合も、磁性層２３を塗布で形成し、潤滑剤を磁性層２３に内添することもできる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記の例に何ら限定されるものではない。
【００７１】
まず、表１と２に示す実施例１〜２０の化合物を下記のようにして合成した。表２にまとめた実施例１２〜２０の化合物は、実施例１と２の化合物と基本的な構造は同じであり、主として、フッ化アルキル基或いは炭化水素鎖を構成する炭素数のみが種々に異なっている例である。
【００７２】
【表１】
2005139429.tif 000014
【００７３】
【表２】
2005139429.tif 000015
【００７４】
実施例１の化合物の合成
一般式（２）におけるＲｆ基を含む酸クロリド化合物として含フッ素カルボン酸クロリドＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)10ＣＯＣｌを用い、一般式（２）におけるカルボキシル基を含む化合物であるリンゴ酸と次の反応式で示される反応によって反応させ、本発明のカルボン酸系化合物である実施例１の化合物を下記の合成手順で合成した。
CF3(CF2)7(CH2)10COCl ＋ HOCH(COOH)CH2COOH 
→ CF3(CF2)7(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH ＋ HCl
【００７５】
１１-(パーフルオロオクチル)ウンデカン酸クロリドＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)10ＣＯＣｌの６０．４ｇとリンゴ酸ＨＯＣＨ(ＣＯＯＨ)ＣＨ2ＣＯＯＨの１３．４ｇとをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５００ｍＬ中で混合し、３時間、還流加熱して反応させた。
【００７６】
反応終了後、ろ別によってＴＨＦを除去し、反応生成物を再結晶によって精製した。即ち、反応液をろ過して固体状の反応生成物をＴＨＦから分離し、この反応生成物を６０℃に加温した２-プロパノール（ＩＰＡ）５００ｍｌに溶解させた後、不溶物をろ別して除き、ろ液を回収して濃縮した。この濃縮物を６０℃に加温したヘキサン５００ｍＬに溶かした後、氷冷して目的物を結晶として析出させた。この結晶をろ過によって回収し、精製された目的物を得た。収率は約５０％であった。
【００７７】
生成物を赤外吸収スペクトル（ＩＲ）法および液体クロマトグラフィ−質量分析（ＬＣＭＳ）法で分析したところ、それぞれ、図４及び図５に示す結果を得た。これらから、生成物が化学式ＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)10ＣＯＯＣＨ(ＣＯＯＨ)ＣＨ2ＣＯＯＨで示される化合物であることが判明した。
【００７８】
実施例９の化合物の合成
一般式（３）におけるＲｆ基を含むアルコールとして１１-(パーフルオロオクチル)ウンデカノールを用い、一般式（３）におけるカルボキシル基を含む化合物である１，２，３-プロパントリカルボン酸と次の反応式で示される反応によって反応させ、実施例９の化合物を下記の合成手順で合成した。
CF3(CF2)7(CH2)11OH ＋ HOOCCH2CH(COOH)CH2COOH
→ CF3(CF2)7(CH2)11OCOCH2CH(COOH)CH2COOH ＋ H2O
【００７９】
１１-(パーフルオロオクチル)ウンデカノールＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)11ＯＨの５９．０ｇと１,２,３-プロパントリカルボン酸ＨＯＯＣＣＨ2ＣＨ(ＣＯＯＨ)ＣＨ2ＣＯＯＨの１７．６ｇとをトルエン５００ｍＬ中で混合し、３時間、還流加熱して反応させた。
【００８０】
反応終了後、ろ別によってトルエンを除去し、反応生成物を再結晶によって精製した。即ち、反応液をろ過して固体状の反応生成物をトルエンから分離し、この反応生成物を６０℃に加熱した２-プロパノール５００ｍｌに溶解させた後、不溶物をろ別して除き、ろ液を回収して濃縮した。この濃縮物を６０℃に加温したヘキサン５００ｍＬに溶かした後、氷冷して目的物を結晶として析出させた。この結晶をろ過によって回収し、精製された目的物を得た。収率は約６０％であった。
【００８１】
生成物を赤外吸収スペクトル（ＩＲ）法および液体クロマトグラフィ−質量分析（ＬＣＭＳ）法で分析したところ、それぞれ、図６及び図７に示す結果を得た。これらから、生成物が化学式ＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)11ＯＣＯＣＨ２ＣＨ(ＣＯＯＨ)ＣＨ2ＣＯＯＨで示される化合物であることが判明した。
【００８２】
なお、上記の２つの例と同様の手法によって、一般式（２）あるいは一般式（３）におけるＲｆ基として所定の基を有する原料化合物とカルボン酸原料化合物とを反応させ、実施例２〜６と実施例１２〜２０のカルボン酸系化合物あるいは実施例７、８、１０、１１のカルボン酸系化合物を合成することができた。以上をまとめて、実施例１〜２０の化合物の合成に用いられた反応物質と反応収率とを下記の表３と４に示す。
【００８３】
【表３】
2005139429.tif 000016
【００８４】
【表４】
2005139429.tif 000017
【００８５】
次に、実施例１〜２０のカルボン酸系化合物について、下記のように潤滑剤としての性能を試験した。この際、比較例１〜７として、下記の表５に示す化合物についても同様の試験を行った。
【００８６】
【表５】
2005139429.tif 000018
【００８７】
サンプルテープの作製とその性能試験
６．３μｍ厚のポリエチレンテレフタラートフィルム上に、コバルトを蒸着し、膜厚６０ｎｍの金属磁性薄膜からなる磁性層を形成した。次いでＣＶＤ装置を用いて磁性層上に約１０ｎｍの厚さのカーボン膜層を形成した。
【００８８】
次に、ポリエチレンテレフタラートフィルムの、磁性層が形成された面と反対側の面に、カーボンおよびポリウレタン樹脂よりなる厚さ０．５μｍ厚のバックコート層を形成した。
【００８９】
続いて、表１、２または５に示される化合物を２-プロパノールに溶解し、カーボン膜層の表面にその化合物の塗布量が１ｍｇ／ｍ2となるように塗布し、更にバックコート層の表面に塗布量が３ｍｇ／ｍ2となるように塗布した。得られた磁気記録媒体を８ｍｍ幅に裁断してサンプルテープとした。
【００９０】
＜耐久性および走行性の評価＞
このようにして作製された各サンプルテープを用い、温度４０℃、相対湿度８０％の下での摩擦係数と、温度−５℃、又は温度４０℃、相対湿度２０％の下でのシャトル耐久性とを、それぞれ下記のようにして測定した。評価結果を表６と７に示す。なお、本実施例のこれらの条件は、最も厳しい使用条件と考えられる。
【００９１】
（１）摩擦係数測定方法
摩擦係数の測定は、恒温槽内の雰囲気を温度４０℃、相対湿度８０％に制御して、この恒温槽内でサンプルテープを摩擦係数測定器に１０００回走行させて測定した。なお、１０００回走行後の数値を摩擦係数として表６と７に記した。
（２）シャトル耐久性測定方法
シャトル耐久性は、恒温槽内の雰囲気を温度−５℃、又は温度４０℃、相対湿度２０％に制御して、この恒温槽内で長さ２３０ｍのサンプルテープをＰｌａｙモードで１００回走行させ、１００回走行後にその再生出力が初期出力から何ｄＢ落ちるかを測定した。なお、シャトル耐久性の測定には、市販のＡＩＴ２デッキ（ソニー株式会社製；商品名ＳＤＸ−Ｓ５００Ｃ）を用いた。
【００９２】
【表６】
2005139429.tif 000019
【００９３】
【表７】
2005139429.tif 000020
【００９４】
表６と７の結果からカルボン酸系化合物の潤滑作用について、次のような特徴を指摘することができる。
【００９５】
＜＜２つのカルボキシル基を有するカルボン酸原料化合物の構造の違いによる変化＞＞
リンゴ酸から得られた化合物と、１,２,３-プロパントリカルボン酸から得られた化合物とを、ほぼ同等の疎水性基（Ｒf）をもつもの同士で比べると（例えば、実施例１と実施例９、或いは実施例１３又は１４と実施例１０）、摩擦係数とシャトル耐久性の両方において、１,２,３-プロパントリカルボン酸から得られた実施例９或いは実施例１０の化合物の方が、リンゴ酸から得られた実施例１或いは実施例１３又は１４の化合物よりも、それぞれ性能がより優っていると思われる。例えば、実施例１と実施例９の摩擦係数は、それぞれ、０．２０と０．１８であり、実施例９の方がよい。また、実施例１３又は１４の摩擦係数は０．２７と０．２４であるのに対し、実施例１０の摩擦係数は０．２３であり、わずかながら実施例１０の方がよい（但し、炭化水素鎖の炭素数が、実施例１３、１４、１０では、それぞれ、４、７、６と異なっているので、より厳密にはこの違いも考慮する必要がある）。
【００９６】
１,２,３-プロパントリカルボン酸から得られる潤滑剤の方がリンゴ酸から得られる潤滑剤より性能がよい理由は不明であるが、２つのカルボキシル基とエステル結合との位置関係の違いが原因の１つかもしれない。原因はともかく、いずれの原料物質から得られた本発明の潤滑剤は、比較例１〜６に比してはるかに優れており、従来例との差に比べれば本発明の実施例間の違いは、わずかである。
【００９７】
比較例７の潤滑剤は、本発明の潤滑剤とほぼ同程度の摩擦係数を与えるが、この化合物にはシャトル耐久性が低い問題点がある。
【００９８】
＜＜疎水性基（Ｒf）の構造の違いによる変化＞＞
カルボン酸原料化合物が同じであり、疎水性基（Ｒf）の総炭素数もほぼ同じである、実施例１と３、あるいは実施例９と１１とを比べると、摩擦係数は０．２０と０．２５、あるいは０．１８と０．２６であり、フッ素原子が含まれている方が、単なる炭化水素基よりも潤滑性能が高いことがわかる。また、実施例の数の多いリンゴ酸誘導体同士で比べると、疎水性基（Ｒf）の炭化水素鎖の炭素数が１０で共通している実施例２、１７、１および１５を比べると、フッ化アルキル基の炭素数が４、６、８および１０と増加するに従い、摩擦係数は０．２３、０．２３、０．２０および０．２０と減少する傾向を示している。また、フッ化アルキル基の炭素数が８で共通している実施例５、１２、１９、１、１８および１６を比べると、炭化水素鎖主鎖の炭素数が０、４、８、１０、１１および１２と増加するに従い、摩擦係数は０．２７、０．２６、０．２４、０．２０、０．２０および０．２３と減少する傾向を示している。以上のように、フッ化アルキル基や炭化水素鎖の炭素数が大きく、疎水性基（Ｒf）の炭素鎖の長さが長い潤滑剤の方が潤滑性能が高いことがわかる。
【００９９】
但し、実施例１６（フッ化アルキル基の炭素数が８、炭化水素鎖の炭素数が１２）の摩擦係数が０．２３であるように、疎水性基（Ｒf）の総炭素数が増加しすぎても摩擦係数は増加する。この原因は、潤滑剤を均一に塗布することができず、潤滑膜が凝集することである。これまでの実験的検討から、疎水性基（Ｒf）主鎖の総炭素数が１６〜１８程度であるカルボン酸系化合物で摩擦係数が最も小さくなることが判明した。また、実施例４と実施例７との摩擦係数の違いが比較的小さいことから、側鎖に長い炭化水素基を付け加えるよりも、フッ素原子が含まれている疎水基主鎖の炭素鎖を長くする方が効果的であることがわかる。実施例１２〜２０の比較からも同様の傾向を読み取ることができる。
【０１００】
＜耐食性の評価＞
実施例１〜２０および比較例１〜７で使用した潤滑剤について、高温多湿環境および腐食ガスに対する保存信頼性を下記のようにして調べた。評価結果を表８と９に示す。評価基準は、磁化劣化率が１％以下の場合を◎、同様にして３％以下の場合を○、５％以下の場合を△、それ以上の場合を×とした。
【０１０１】
（１）高温多湿環境
サンプルをテープ片の状態にして、６０℃、８０％ＲＨの高温高湿の雰囲気環境下に  て１週間放置し、その前後における磁化劣化率を測定した。
（２）腐食ガス環境
サンプルをテープ片の状態にして、３５℃、７０％ＲＨ、硫化水素（Ｈ2Ｓ）２ｐｐ  ｍ、塩化水素（ＨＣｌ）１ｐｐｍの雰囲気環境下に５時間放置し、その前後における磁  化劣化率を測定した。
【０１０２】
【表８】
2005139429.tif 000021
【０１０３】
【表９】
2005139429.tif 000022
【０１０４】
表８と９の結果から、本発明に基づく実施例１〜２０はすべて耐食性の条件を満たしているが、特にフッ素原子を多く含有する潤滑剤を用いる実施例が優れた耐食性を示すことがわかる。これは、フッ素原子を含有する潤滑剤が高い撥水性を有していることと関係があるものと思われる。
【０１０５】
これに対し、比較例１〜７は、いずれも耐食性の条件を満たしていない。この結果は、分子中にアミノ基を１つ有する比較例１、分子中にカルボキシル基とエステル結合を１つずつ有する比較例４、分子中にエステル結合を有する比較例２、３、５および６が耐食性を磁気記録媒体に賦与できないのに対して、本発明に基づく、少なくとも２つのカルボキシル基と１つのエステル結合とを有するカルボン酸系系化合物が、十分な耐食性を磁気記録媒体に賦与できる優位性を有することを示している。
【０１０６】
＜溶媒に対する溶解度評価＞
実施例１〜１１および比較例３で使用した潤滑剤についてエタノール、アセトン、トルエンの各溶媒に対する溶解性を調べた。評価は、各溶媒に易溶である場合は○、潤滑剤が溶媒に不溶な場合は×とした。各潤滑剤の溶解性評価の結果を表１０に示す。
【０１０７】
【表１０】
2005139429.tif 000023
【０１０８】
ここで比較例として選んだ比較例３は、比較例の中では比較的良好な摩擦係数およびシャトル耐久性を示した潤滑剤である。しかし、表１０に示すように、この潤滑剤は炭化水素系溶媒に溶けにくいので、塗布するにはフッ素系溶媒が必須であり、使用時に環境に与える負荷が大きくなるという問題点がある。
【０１０９】
上述した結果から、本発明のカルボン酸系化合物を磁気記録媒体用の潤滑剤として用いることにより、高温多湿、高温低湿あるいは低温等の様々な使用条件下においても、摩擦係数およびシャトル耐久性の劣化が極めて少なく、さらに保存耐久性についても非常に良好な結果が得られることが分かった。
【０１１０】
さらに検討を加えるために、表１１と１２に示す２つの化合物群を下記のようにして合成し、潤滑剤としての性能比較を行った。
【０１１１】
【表１１】
2005139429.tif 000024
【０１１２】
【表１２】
2005139429.tif 000025
【０１１３】
表１１にまとめた実施例２１〜２７の化合物は、実施例７〜１１の化合物と同じく、１，２，３-プロパントリカルボン酸の誘導体であり、主として、フッ化アルキル基或いは炭化水素鎖を構成する炭素数のみが種々に異なっている例である。実施例２１〜２７の目的は、リンゴ酸誘導体について実施例１、２および１２〜２０で行ったのと同様の比較検討を、１，２，３-プロパントリカルボン酸誘導体について行うことにある。これらは、先述した実施例９の化合物と同様の方法で合成した。
【０１１４】
表１２にまとめた実施例２８〜３７の化合物は、下記の化学式で表される構造を有する実施例４の化合物と類似した構造をもつ化合物である。
【化１２】
2005139429.tif 000026
【０１１５】
すなわち、実施例４および実施例２９〜３７の化合物は、次の一般式（７）で表される構造を有し、実施例２８の化合物は、次の一般式（８）で表される構造を有する。
【０１１６】
一般式（７）：
【化１３】
2005139429.tif 000027
一般式（８）：
【化１４】
2005139429.tif 000028
（式中、Ｒfsは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素基であり、Ｒhcは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。）
【０１１７】
実施例２８〜３７の目的は、上記の共通の構造をもつ化合物群に対して、末端の含フッ素炭化水素基Ｒfsを構成するフッ化アルキル基や炭化水素鎖の炭素数の影響や、炭化水素基Ｒhcの炭素数の影響を、実施例１、２および１２〜２０で行ったのと同様の比較によって検討することにある。
【０１１８】
実施例２８〜３７の化合物は、次に記載する実施例４の化合物の合成方法と同様の方法で合成した。この合成方法は、先述した実施例１の化合物の合成方法とほぼ同じであるが、反応混合物を形成する溶媒としてＴＨＦの代わりにトルエンを用いていることのみが異なっている。
【０１１９】
実施例４の化合物の合成
一般式（２）におけるＲｆ基を含む酸クロリド化合物として含フッ素カルボン酸クロリドＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)2ＣＯＯＣＨ2ＣＨ(Ｃ18Ｈ37)ＣＯＣｌを用い、一般式（２）におけるカルボキシル基を含む化合物としてリンゴ酸を用い、下記の反応式で示される反応によって両者を反応させ、本発明のカルボン酸系化合物である実施例４の化合物を下記の合成手順で合成した。
CF3(CF2)7(CH2)2COOCH2CH(C18H37)COCl ＋ HOCH(COOH)CH2COOH 
→ CF3(CF2)7(CH2)2COOCH2CH(C18H37)COOCH(COOH)CH2COOH ＋ HCl
【０１２０】
ＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)2ＣＯＯＣＨ2ＣＨ(Ｃ18Ｈ37)ＣＯＣｌの４２．８ｇとリンゴ酸６．７ｇとをトルエン５００ｍＬ中で混合し、３時間、還流加熱して反応させた。反応終了後、ろ別によってトルエンを除去し、反応生成物を再結晶によって精製した。即ち、反応液をろ過して固体状の反応生成物をトルエンから分離し、この反応生成物を６０℃に加温した２-プロパノール（ＩＰＡ）５００ｍｌに溶解させた後、不溶物をろ別して除き、ろ液を回収して濃縮した。この濃縮物を６０℃に加温したｎ-ヘキサン５００ｍＬに溶かした後、氷冷して目的物を結晶として析出させた。この結晶をろ過によって回収し、精製された目的物を得た。収率は約６０％であった。
【０１２１】
生成物を赤外吸収スペクトル（ＩＲ）法および液体クロマトグラフィ−質量分析（ＬＣＭＳ）法で分析したところ、それぞれ、図８及び図９に示す結果を得た。これらから、生成物が化学式ＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ2)2ＣＯＯＣＨ2ＣＨ(Ｃ18Ｈ37)ＣＯＯＣＨ(ＣＯＯＨ)ＣＨ2ＣＯＯＨ（分子量＝９３２．８）で示される化合物であることが判明した。なお、９７３と９７４との間にあるピークは、化合物と溶媒との会合体のピークで、ＬＣＭＳでは検出されることがよくあるものである。
【０１２２】
実施例２１〜２７および実施例２８〜３７の化合物の合成に用いられた反応物質と、反応の収率とを下記の表１３と１４に示す。
【０１２３】
【表１３】
2005139429.tif 000029
【０１２４】
【表１４】
2005139429.tif 000030
【０１２５】
次に、実施例２１〜３７のカルボン酸系化合物について、実施例１〜２０と同様にしてサンプルテープを作製し、走行性および耐久性の評価として摩擦係数とシャトル耐久性を測定した。結果を下記の表１５と１６に示す。
【０１２６】
【表１５】
2005139429.tif 000031
【０１２７】
【表１６】
2005139429.tif 000032
【０１２８】
表１５と１６の結果から、カルボン酸系化合物の潤滑作用について、先述したのと同様の特徴を指摘することができる。
【０１２９】
多くの実施例が得られた１，２，３-プロパントリカルボン酸誘導体同士で比べると、疎水性基（Ｒf）を構成する炭化水素鎖の炭素数が１１で共通している実施例２３、９および２２を比べると、フッ化アルキル基の炭素数が４、８および１０と増加するに従い、摩擦係数は０．２０、０．１８および０．２０と減少する傾向を示している。また、フッ化アルキル基の炭素数が８で共通している実施例７、８、２５、９および２４を比べると、炭化水素鎖の炭素数が２、６、８、１１および１３と増加するに従い、摩擦係数は０．２５、０．２２、０．２０、０．１８および０．２０と減少する傾向を示している。以上のように、疎水性基（Ｒf）を構成するフッ化アルキル基や炭化水素鎖主鎖の炭素数が大きく、疎水性基（Ｒf）主鎖の炭素鎖の長さが長い潤滑剤の方が潤滑性能が高いことがわかる。但し、実施例２２（フッ化アルキル基の炭素数が１０、炭化水素鎖の炭素数が１１）および実施例２４（フッ化アルキル基の炭素数が８、炭化水素鎖の炭素数が１３）では、摩擦係数が０．２０であるように、疎水性基（Ｒf）の総炭素数が増加しすぎても摩擦係数は増加する。これは、潤滑剤を均一に塗布することができず、潤滑膜が凝集するためである。実験的検討から、疎水性基（Ｒf）主鎖の総炭素数が１６〜１８程度であるカルボン酸系化合物で摩擦係数が最も小さくなることが判明した。以上のように、実施例１〜２０で明らかにされた傾向が、実施例２１〜２７でも見られることが判明した。
【０１３０】
また、表１６に示すように、実施例４と構造が共通しているカルボン酸系化合物である実施例２８〜３７においても、同様の傾向があることが判明した。また、炭化水素基Ｒhc以外は構造が同じである実施例３０、２９および４を比べると、炭化水素基Ｒhcが−Ｃ8Ｈ17、−Ｃ12Ｈ25および−Ｃ18Ｈ37と大きくなると、摩擦係数は０．２７、０．２５および０．２３と減少していて、炭化水素基Ｒhcも摩擦の減少に寄与していることがわかる。しかし、先述したのと同様に、このような側鎖の炭素鎖を長くする効果は、フッ素原子が含まれている疎水基の炭素鎖を長くするのに比べれば小さい。
【０１３１】
＜耐食性の評価＞
実施例１〜２０と同様にして、実施例２１〜３７で使用した潤滑剤について、高温多湿環境および腐食ガスに対する保存信頼性を調べ、表１７と１８に示す評価結果を得た。ここでも、（１）高温多湿環境（２）腐食ガス環境評価基準は、磁化劣化率が１％以下の場合を◎、同様にして３％以下の場合を○、５％以下の場合を△、それ以上の場合を×とした。
【０１３２】
【表１７】
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【０１３３】
【表１８】
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【０１３４】
表１７と１８の結果から、本発明に基づく実施例２１〜３７はすべて耐食性の条件を満たしている。先述したように、特にフッ素原子を多く含有する潤滑剤を用いる実施例が優れた耐食性を示すことがわかる。これは、フッ素原子を含有する潤滑剤が高い撥水性を有していることと関係があるものと思われる。
【０１３５】
＜溶媒に対する溶解度評価＞
実施例２１〜３７で使用した潤滑剤についてエタノール、アセトン、トルエンの各溶媒に対する溶解性を調べた。評価は、各溶媒に易溶である場合は○、潤滑剤が溶媒に不溶な場合は×とした。各潤滑剤の溶解性評価の結果を表１９に示す。
【０１３６】
【表１９】
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【０１３７】
以上、本発明を実施の形態および実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明のカルボン酸系化合物は、とくに磁気記録媒体用の潤滑剤として有用である。また、記録媒体の潤滑剤として本発明のカルボン酸系化合物を用いれば、各種使用条件下において優れた潤滑性が保たれるとともに、長時間にわたり潤滑効果が持続され、優れた走行性、耐摩耗性、耐久性、保存性等を提供することのできる記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に基づく、金属薄膜型の磁気記録媒体の概略断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施の形態に基づく、塗布型の磁気記録媒体の概略断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施の形態に基づく、ディスク状の磁気記録媒体の概略断面図である。
【図４】本発明の実施例１のカルボン酸系化合物の赤外光吸収スペクトルを示すグラフである。
【図５】本発明の実施例１のカルボン酸系化合物の質量分析スペクトルを示すグラフである。
【図６】本発明の実施例９のカルボン酸系化合物の赤外光吸収スペクトルを示すグラフである。
【図７】本発明の実施例９のカルボン酸系化合物の質量分析スペクトルを示すグラフである。
【図８】本発明の実施例４のカルボン酸系化合物の赤外光吸収スペクトルを示すグラフである。
【図９】本発明の実施例４のカルボン酸系化合物の質量分析スペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
【０１４０】
１…潤滑剤層、２…非磁性支持体、３…磁性層、４…カーボン膜層、
５…磁気記録媒体、１１…潤滑剤層、１２…非磁性支持体、１３…磁性層、
１４…バックコート層、１５…磁気記録媒体、２１…潤滑剤層、２２…非磁性支持体、
２３…磁性層、２４…保護膜、２５…磁気記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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