离子型全氟聚醚润滑剂制造技术

一种离子型全氟聚醚润滑剂，其具有以下独特的特性：其能够在磁性记录介质的保护覆层(3)上超薄且均匀地分布，同时使其分子对磁性记录介质的保护覆层(3)具有相比于现有的润滑剂更强劲的粘合力，以缩短磁性记录介质与磁头之间的磁间距，并延长磁性记录介质的运行时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑剂。本专利技术具体涉及一种适用于安装在电脑、笔记本电脑等用的磁性存储设备中的磁性记录介质中的润滑剂。更具体而言，本专利技术涉及设置在磁性记录介质的保护层上的润滑层。
技术介绍
磁性存储设备(例如硬盘驱动器，HDD)包括高速旋转的磁性记录介质(MRM或磁盘)和面朝MRM的磁头。通过磁头在稍微高于MRM表面处飞行来将数据写在MRM上并对写在MRM上的数据进行读取。当磁间距减小时，数据记录密度变大(并因此在提供相同表面积的条件下能够储存更多数据)。磁间距定义为MRM的磁性记录层与磁头的读取位置之间的距离。最近，磁间距已被降至极低的水平以满足对日益增长的硬盘驱动器容量的需求，结果磁性记录介质(MRM)与磁头接触的可能性增加。为了保护MRM的磁性层免受由于磁头与其接触而导致的磨损和损伤，在磁性记录层上层叠了保护覆层(也称为保护层)，且为了使磁头每当不可避免地与MRM互相接触时能够顺畅地滑过MRM而进一步在保护覆层上层叠润滑层。全氟聚醚(PFPE)润滑剂是为了实现该目的而最常使用的润滑剂，因为其具有高耐磨损性、高稳定性和其它使其最适合层叠在保护覆层上的特性。由于磁间距随着时间的推移而进一步减小，已对PFPE润滑剂的各种改进进行了研究并设计成适应MRM与磁头之间不断变窄的距离。已知有各种类型的官能团向PFPE的端基(也称为末端基)添加。它们包括例如：-OH基、-COOH基、-NH2和苯基。使润滑剂的特性千差万别的不仅是所使用的官能团的类型，还有润滑剂每分子中存在的官能团的数量。所以，已有各种官能团(以及它们的组合)向PFPE添加，包括例如向PFPE端基中的一个添加一个-OH；向PFPE端基中的一个添加两个-OH；或向PFPE端基中的两个都添加一个-OH等，以生产特性迥异的润滑剂。另一种生产具有所需特性的PFPE润滑剂的方法是混合不同种PFPE基润滑剂。例如，US8980449披露了两种PFPE润滑剂的混合物。其中的一种是在其每一个端基中具有两个-OH基的PFPE润滑剂。另一种则具有PFPE主链、且在一个端基中具有两个-OH基并在另一个端基中具有环三磷腈基。所得到的混合物是兼具原来两种PFPE润滑剂的优点的润滑剂。另一种生产具有所需特性的PFPE润滑剂的方法是使用两种具有高反应性分子的PFPE润滑剂。美国专利5498457披露了两种具有高反应性端基的PFPE润滑剂混合后发生的化学反应。在将润滑层施用于磁性记录介质后润滑剂混合物最终形成了一种稳定且大体积的网络结构。两种PFPE润滑剂所提供的两种类型分子在它们的官能团处发生了离子间相互作用。根据US5498457中的一个例子，当润滑剂混合物由一种在两端都具有羧基的润滑剂分子和另一种在两端都具有氨基的润滑剂分子制成时，两种润滑剂分子的羧基和氨基会最终反应形成羧酸铵盐。该反应传播至整个润滑剂层直至所有的反应性端基都已互相反应，最终形成大分子网络。进而，如果润滑剂分子具有过量的官能团，则这些官能团会作为基团吸附在磁盘表面上。得益于上述努力，PFPE润滑剂得到了改进。然而，对磁间距永无止境的减小需求还需要进一步改进用于保护磁性记录介质的润滑剂。硬盘驱动器被逐年要求制造得更小，同时要求它们的存储容量翻倍或翻三倍以适应庞大数量的数字数据。本质上，层叠在磁性记录介质(MRM)的保护覆层上的润滑剂层必需随着时间的推移在以下四个方面得到改进：1)置于保护覆层上的润滑剂层必须变得越来越薄，以使磁头能在离磁性层更近处飞行。这能够改善读/写性能，还能够增加磁性记录介质的容量。2)润滑剂分子对MRM盘表面的亲和力必须越来越强，以将由离心力导致的散乱降到最低。亲和力越强，润滑剂分子就能越长久地附着于MRM上。这又使硬盘驱动器具有更长的使用寿命。分子对于MRM盘表面的强亲和力还使MRM能旋转得更快(更高的RPM)，从而改进硬盘驱动器的读/写速度。3)润滑剂分子必须以越来越好的覆盖在保护覆层(或保护层)上形成更均匀的膜。分子在保护覆层上散布地越均匀，磁头就能在MRM上方越近地飞行而不与MRM的表面接触。4)润滑剂分子必须具有越来越高的MRM耐磨损性。硬盘驱动器在使用时会变热，而当润滑剂分子被加热至一定程度时会开始蒸发。并且，随着不断减小的磁间距导致磁头与MRM在使用时更加频繁地接触，会更快磨损。而且，总是需要具有更低摩擦系数的润滑剂分子。还需要这些分子具有自发补充的能力。MRM与磁头的接触有时无疑会将一些润滑剂分子从MRM表面上去除。当这种情况发生时，相邻的分子发生重新分布，并填补接触在MRM表面上留下的任何空隙。然而，在例如US5498457的情况中，传播至整个润滑剂层直至形成大分子网络的反应会防止或阻碍这种自发补充的能力。所以，对于能被层叠在磁性记录介质上的润滑化合物仍存在尚未满足的需求，以使所得到的硬盘驱动器能够变得更小更轻、并能够储存更多的数字数据、且具有耐久性和可靠性，同时与现有的硬盘驱动器相比即使不是更好也仍然能够同样高效地运行。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种新型的全氟聚醚润滑剂。该润滑剂对磁性记录介质(MRM)特别有用。当其被施用在MRM的保护覆层上时，所得到的润滑表面对MRM增加了最少的额外厚度，同时在MRM的整个表面上保持了均匀的覆盖，其降低了MRM与磁头之间的磨损和摩擦，从而使硬盘驱动器具有更佳的可靠性和耐久性。为了说明，硬盘驱动器的磁性记录介质也缩写为MRM，且每当提及MRM时，应当理解为MRM至少包括基材、磁性记录层、保护层(碳层)和润滑层。也存在MRM的其它变化形式，但是它们本质上发挥相同的功能(即在硬盘驱动器中储存数字数据)且应当被认为和本说明书中目的相同。根据本专利技术的一个方面，提供了一种具有全氟聚醚主链的离子型润滑剂化合物，其中，全氟聚醚主链的每一个末端都被端基封端；且端基中的至少一个包含离子键和至少一个官能团。根据本专利技术一种实施方式的两种反应物发生化学反应以形成离子型PFPE润滑剂，这两种反应物中的一种提供润滑剂的全氟聚醚(PFPE)主链。根据一种优选的特征，离子键位于羧酸基团与氨基碱性基团之间。羧酸基团向氨基的带孤对电子的氮提供氢离子(H+)从而形成铵离子。在一种实施方式中，端基包含烃链。包括不溶于水而可溶于某些有机溶剂在内的典型烃链物化特性成为所得到的PFPE润滑剂的一部分物化特性。在另一种实施方式中，端基包含碳氟链。类似地，包括不溶于水和大部分有机溶剂在内的典型碳氟链物化特性成为所得到的PFPE润滑剂的一部分物化特性。在另一种实施方式中，端基包含3～6个碳原子。在另一种实施方式中，官能团是羟基。在另一种实施方式中，官能团是苯基。官能团使润滑剂分子自身能锚固/粘合于含有碳的保护覆层/保护层。由于羟基具有高反应性，且氧原子的电负性比氢原子的电负性大得多，所以羟基能够使润滑剂分子锚固/粘合于保护覆层。类似地，包含苯基的官能团具有高反应性，使其能够使润滑剂分子锚固/粘合于保护覆层。而苯基比羟基还具有额外的优点，即，其在结构上比羟基更平坦，因而能够更近地粘合保护覆层。在另一种实施方式中，离子键是至少两个来自全氟聚醚主链末端的化学键。在另一种实施方式中，全氟聚醚主链由以下化学式(A)表示：其中，m、n为正整数。式(A)表示本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子型润滑剂，其包含具有全氟聚醚主链的单一润滑剂化合物，其中，所述全氟聚醚主链的每一个末端都被端基封端；且所述端基中的至少一个包含离子键和至少一个官能团。

【技术特征摘要】
2015.07.31 MY PI20157025111.一种离子型润滑剂，其包含具有全氟聚醚主链的单一润滑剂化合物，其中，所述全氟聚醚主链的每一个末端都被端基封端；且所述端基中的至少一个包含离子键和至少一个官能团。2.如权利要求1所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述离子键在羧酸基团与氨基碱性基团之间。3.如权利要求1或2所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述端基包含烃链。4.如权利要求1或2所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述端基包含碳氟链。5.如权利要求3或4所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述端基包含3～6个碳原子。6.如权利要求1～5中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述官能团为羟基。7.如权利要求1～5中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述官能团为苯基。8.如权利要求1～7中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述离子键是至少两个来自全氟聚醚主链末端的化学键。9.如权利要求1～8中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述全氟聚醚主链由以下化学式(A)表示：其中，m和n为正整数。10.如权利要求1～8中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述全氟聚醚主链由以下化学式(B)表示：-O-(CF2-CF2-CF2-O)m-(B)其中，m为正整数。11.如权利要求1～8中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述全氟聚醚主链由以下化学式(C)表示：-O-(CF-CF2-O)m-(C)其中，m为正整数。12.如权利要求1～8中任一项所述的离子型润滑剂，其特征在于，所述全氟聚醚主链由以下化学式(...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·H·黄，Y·Y·裴，K·A·B·萨利赫，
申请(专利权)人：富士电机马来西亚有限公司，
类型：发明
国别省市：马来西亚;MY