專利名稱：用于硬盤介質(zhì)的組合潤滑劑的制作方法
用于硬盤介質(zhì)的組合潤滑劑技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的各實(shí)施例一般涉及組合潤滑劑，且具體地涉及用于磁性記錄盤的組合 潤滑劑。
背景技術(shù)：
磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常具有一個(gè)或一個(gè)以上磁性記錄盤和用于在這些盤內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 的控制機(jī)構(gòu)。磁性記錄盤由襯底和沉積在襯底以上的一個(gè)或一個(gè)以上的層構(gòu)成。通常， 為了提供可靠的磁頭-磁盤接口，將基于碳的保護(hù)層(COC)涂覆在磁性記錄盤的基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)上并且將潤滑層布置在COC上方，然后使得磁頭在潤滑層之上飛行。
這種潤滑劑的示例是FombKn基的全氟聚醚合物(例如商業(yè)上可以從新澤西州的 的Solvay-Solexis of Thorofare得到的“Z_Dol”)。 已知Rmiblin基的化合物與包含在 磁頭部件中的諸如鋁的金屬反應(yīng)，裂開全氟聚醚的主鏈并且使?jié)櫥瑒┙饩蹫閾]發(fā)性副產(chǎn) 物。磷腈添加劑抑制在磁頭-磁盤接觸時(shí)發(fā)生磁盤潤滑劑降解，由此提高磁頭-磁盤接 口耐用性。例如，磷腈官能化的全氟聚醚材料，諸如商業(yè)上可以從日本的Matsumura Oil Research Corp. (M0RESC0)得到的 “Phospharol A20H”，可以與 Fomblin Z-Dol 組合。
為了進(jìn)一步增加磁盤驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)密度和處理速度，期望減小磁頭和磁盤之間 的距離(飛行高度)或加速磁盤的旋轉(zhuǎn)。然而，在以上任何一種情況下，磁頭可能更經(jīng) 常地接觸磁盤，由此，將磁盤表面的潤滑劑傳遞到磁頭。由于潤滑劑傳遞導(dǎo)致潤滑劑在 磁頭上的聚集，這可能造成高飛寫(HWF)問題，因此Solvay-Solexis和其他企業(yè)已經(jīng)制 造了可用產(chǎn)品，諸如“Fomblin Z-teraol”，其具有比Z-Dol更低的流動(dòng)性。但是，由于 與A20H的兼容問題，這種潤滑劑系統(tǒng)可能在組成上并且由此在性能上具有明顯的限制。


本發(fā)明的實(shí)施例在所附的附圖中通過示例而非限制地圖示說明，其中
圖1圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的組合潤滑劑的飛行能力。
圖2圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的組合潤滑劑的劃傷耐受性。
圖3圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成記錄介質(zhì)盤的方法的流程圖。
圖4圖示說明包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的組合潤滑劑層的磁性記錄盤的示 意橫截面圖。
具體實(shí)施方式
在以下的描述中，闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)，諸如細(xì)節(jié)、組分、工藝等的示例，以 提供對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的全面理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，不需要采用 這些具體細(xì)節(jié)來實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例是顯而易見的。在其他情況下，眾所周知的化 學(xué)組合物或合成方法沒有詳細(xì)描述以避免不必要的模糊本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。在整個(gè)本 說明書中參照“實(shí)施例”意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。由此，在整個(gè)本說明書的各個(gè)位置處的短語“實(shí)施例中” 的出現(xiàn)未必指代同一實(shí)施例。此外，可以在一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例中以任何適當(dāng)?shù)姆绞?組合特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性。
此處公開的是組合潤滑劑系統(tǒng)的實(shí)施例，其可以在襯底粘合和潤滑成分的流動(dòng) 性之間提供優(yōu)良的平衡性?？傮w而言，本發(fā)明的各實(shí)施例提供一種潤滑劑組合物，其中 每種成分中的端基(end group)與端基粘合的襯底的相對(duì)反應(yīng)性被選擇，使得粘合潤滑劑 的襯底上的活動(dòng)區(qū)域被單獨(dú)的成分以使每種成分的效果最大化的比率占據(jù)。盡管在此更 詳細(xì)地描述如位于磁性記錄盤上的關(guān)于基于碳的保護(hù)(COC)層的組合潤滑劑的示例性實(shí) 施例，但是組合潤滑劑的各成分之間匹配潤滑劑-襯底粘合屬性的原理可以應(yīng)用于其他 類似的潤滑劑系統(tǒng)以及具有類似的化學(xué)成分和類似表面的其他潤滑劑-襯底組合。
本發(fā)明的具體實(shí)施例包括一種記錄介質(zhì)潤滑劑組合物，其具有平衡襯底粘合和/ 或潤滑劑成分之間的流動(dòng)性的成分以提供具有高粘性和高耐用性的組合潤滑劑。進(jìn)一步 的實(shí)施例包括具有基底結(jié)構(gòu)的磁記錄介質(zhì)盤，其中COC布置在基底結(jié)構(gòu)上方，并且具有 此處描述的組合潤滑劑成分的潤滑劑層布置在COC上。另外的實(shí)施例包括磁性記錄盤的 制造方法以包括具有此處描述的潤滑劑組合物的潤滑劑層。
對(duì)于示例磁性記錄盤實(shí)施例，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)極性端基的存在是潤滑劑成分和碳基的 表面(例如COC的表面)之間的相互作用的重要因素。更具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)極性端基中 羥基(-0H)或醇基的存在是改變每種潤滑劑成分的潤滑劑-碳粘合屬性的因素，使得通 過極性端基中羥基總體的適當(dāng)設(shè)計(jì)，該粘合屬性可以在兩種潤滑劑成分之間匹配至良好 的效果。
在實(shí)施例中，提供一種組合潤滑劑，其中至少某數(shù)量的非磷腈成分和磷腈成分 存在于化合物中。然而應(yīng)當(dāng)理解這兩種成分不一定排除任何其他成分。在一個(gè)實(shí)施例 中，為了實(shí)現(xiàn)非磷腈成分和磷腈成分的粘合屬性之間的期望的平衡，非磷腈成分和磷腈 成分的化學(xué)要素均包括具有特定數(shù)量的羥基的極性端基。
在一個(gè)實(shí)施例中，非磷腈成分包括主聚合物鏈，由第一極性官能端基終止于第 一端，以及由第二極性官能端基終止于第二端，其中第一極性官能端基具有第一數(shù)量(η) 的羥基，以及第二極性官能端基具有大于第一數(shù)量羥基的第二數(shù)量(m)的羥基。因此， 非磷腈成分可以被描述為具有關(guān)于存在的羥基數(shù)量非對(duì)稱的極性官能端基的雙官能化合 物，非磷腈成分用式(1)表示，
R1-(重復(fù)單元)-R2 (1)
其中R1包括(ρ)個(gè)羥基，R2包括(q)個(gè)羥基，其中ρ和q都是整數(shù)。重復(fù)單元 是本領(lǐng)域已知的用于處理潤滑劑屬性的均聚物或共聚物。在一個(gè)特定實(shí)施例中，非磷腈 成分是雙官能全氟聚醚(PFPE)化合物，其包括全氟氧化烯(perfluoroxyalkylene)單元， 用式⑵表示，
R1-O- (CF2-CF2-O) n- (CF2-O) m-R2 (2)
其中η和m都在1到30之間。
在另一實(shí)施例中，磷腈成分包括主聚合物鏈，其在第一端終止于磷腈官能基。 在一個(gè)特定實(shí)施例中，磷腈官能基是環(huán)化三瞵腈(cyclotriphosphazene)官能基。環(huán)化三瞵 腈官能基的每一個(gè)中具有5價(jià)氧化態(tài)的磷原子，在P3N3環(huán)的每個(gè)磷上存在兩個(gè)分支，總共6個(gè)分支，使得磷腈成分用式C3)表示，
G-[ (CF2-CF2-O) n- (CF2-O) m-R3]z (3)
其中G是官能端基，用式(4)表示，
-CF2-CH2-0-P3N3-[ (O-C6H4) _R]6_z (4)
并且其中ζ在1到5之間，η和m在1到30之間，并且R是氫原子、芳基、CV4芳基、芳氧基、CV4烷氧基或CV4鹵烷基的任意一種。在示例鹵烷基實(shí)施例中，G 是-CT2-CH2-O-P3N3-(O-C6H4CF3)5，并且在一個(gè)這種實(shí)施例中具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)，
使得磷腈成分用式(5)表示，
-CF2-CH2-O-P3N3- (O-C6H4CF3) 5_ (CF2-CF2-O) n_ (CF2-O) m_R3 (5)
在一實(shí)施例中，磷腈成分在第二端終止于具有第三數(shù)量ω的羥基的第三極性端 基(R3)。
在一實(shí)施例中，第三數(shù)量的氫氧根的數(shù)量大于第一數(shù)量的羥基(r> ρ)。在進(jìn)一 步的實(shí)施例中，第三數(shù)量的羥基等于第二數(shù)量的羥基(r = q)使得在非磷腈成分和磷腈成 分的羥基數(shù)量的總體關(guān)系用式6給出；
ρ < q = r. (6)
在示例性實(shí)施例中，其中非磷腈成分包括具有一個(gè)羥基(p = 1)的第一極性端基 (R1)、以及具有兩個(gè)羥基(q = 2)的第二極性端基(R2)，磷腈成分的第三極性端基(R3) 中的羥基的第三數(shù)量(r)等于2(即，ρ = 1 ; q = r = 2)。
示例性實(shí)施例的極性端基上的羥基或醇基的上述關(guān)系已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在平衡潤滑劑 成分之間的潤滑劑/碳相互作用上特別有效。盡管不被理論限制，可想到在磷腈成分的 一端提供比在非磷腈成分的一端上更多的羥基，磷腈成分能更好地與非磷腈成分競爭得 到COC上的活性碳區(qū)域。這被認(rèn)為增加磷腈成分相對(duì)于非磷腈成分的相對(duì)反應(yīng)性。此 外，每個(gè)磷腈成分和磷腈成分的一端具有相對(duì)大數(shù)量的羥基(例如q = r =幻，磷腈成分 和非磷腈成分均被認(rèn)為堅(jiān)固地粘合到他們的活性碳區(qū)域，導(dǎo)致成分之間的極好匹配。
在示例性實(shí)施例中，第二和第三極性端基(R2、R3)是相同的二醇。在一個(gè)這樣 的實(shí)施例中，每個(gè)R2和R3是相同的乙二醇衍生物，包括羥乙基，并且用式(7)表示，
CF2CH2OCH2CH (OH) CH2OH(7)
其中R1具有單個(gè)羥基，僅僅端部碳包括羥基取代基(即，羥甲基)，式 ⑵中的非磷腈成分中的R1和R2的第一個(gè)是CH2OH-CT2-, R1和R2中的另一個(gè) 是-CF2-CH2-O-CH2CH (OH) CH2OH,使得式(2)用式⑶表示，
CH2OH-CF2-O- (CF2-CF2-O) n_ (CF2-O) m-CF2_CH2OCH2CH (OH) CH2OH
(8)
此雙官能全氟聚醚化合物，命名為“Z-Triol”，以指示存在三個(gè)羥基，其能夠
權(quán)利要求
1.一種組合潤滑劑，包括非磷腈成分，包括雙官能全氟聚醚化合物，其終止于第一和第二極性端基，所述第 一極性端基包括第一數(shù)量的羥基以及所述第二極性端基包括大于所述第一數(shù)量的羥基的 第二數(shù)量的羥基；以及與所述非磷腈成分組合的磷腈成分，所述磷腈成分包括終止于磷腈官能基以及具有 第三極性端基的雙官能全氟聚醚化合物，所述第三極性端基包括第三數(shù)量的羥基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中所述第一極性端基僅僅包括一個(gè)羥基并且 所述第二極性端基包括二個(gè)羥基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合潤滑劑，其中所述第三極性端基包括二個(gè)羥基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中所述第三數(shù)量的羥基大于所述第一數(shù)量的 羥基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合潤滑劑，其中所述第三數(shù)量的羥基等于所述第二數(shù)量的羥基。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合潤滑劑，其中所述第二和所述第三極性端基是相同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中非磷腈成分磷腈成分比在90 10到 10 90的范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合潤滑劑，其中非磷腈成分磷腈成分比是50 50或更低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中所述第一數(shù)量的羥基、所述第二數(shù)量的羥 基以及所述第三數(shù)量的羥基中的每一個(gè)是末端碳上的取代基。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中所述雙官能全氟聚醚化合物在每端終止 于羥甲基(-CH2-O-H)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中所述磷腈成分在一端終止于羥甲基 (-ch2-oh)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中所述非磷腈成分用以下化學(xué)式表示 R「0_ (CF2-CF2-0) n- (CF2-0) m-R2，其中民是 CH20H-CF2-0-，r2 是-cf2-ch2-o-ch2ch (oh) ch2oh,并且n和m在1到30之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合潤滑劑，其中磷腈成分用以下化學(xué)式表示 G- (CF2-CF2-0) n- (CF2-0) m_R3，其中 G 是-cf2-ch2-o-p3n3-(o-c6h4-cf3)5，R3 是-CF2-CH2-0-CH2CH (OH) CH2OH,并且 n 禾P m 在 1 到 30 之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合潤滑劑，其中G是
15.—種方法，包括提供磁盤，所述磁盤包括布置其上的碳基保護(hù)層(COC)；以及 在所述COC上形成組合潤滑劑，其中所述組合潤滑劑包括 非磷腈成分，包括，終止于第一和第二極性端基的雙官能全氟聚醚化合物所述第一 極性端基包括第一數(shù)量的羥基并且所述第二極性端基包括大于所述第一數(shù)量的羥基的第 二數(shù)量的羥基；以及與所述非磷腈成分組合的磷腈成分，所述磷腈成分包括終止于磷腈官能基以及具有 第三極性端基的雙官能全氟聚醚化合物，所述第三極性端基包括第三數(shù)量的羥基。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一極性端基僅僅包括一個(gè)羥基，所述第 二極性端基包括二個(gè)羥基，并且所述第三極性端基包括二個(gè)羥基。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述非磷腈成分與所述磷腈成分以50 50或 更低的非磷腈成分磷腈成分比混合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述COC上形成所述組合潤滑劑包括 用所述組合潤滑劑涂覆所述磁盤；以及通過曝光于紫外(UV)光將所述組合潤滑劑粘結(jié)到所述COC。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述非磷腈成分用以下化學(xué)式表示 r「(CF2-CF2-0) n- (CF2-0) m-r2，其中民是 CH20H-CF2-0，R2 是 CF2_CH2OCH2CH (OH) CH2OH, n 和 m 在 1 到 30 之間；并且其中所述磷腈成分用以下化學(xué)式表示g- (CF2-CF2-0) n- (CF2-0) m_r3，其中 g 是-cf2-ch2-o-p3n3-(o-c6h4-cf3)5，R3 是-CF2-CH2OCH2CH (OH) CH2OH, n 禾P m 在 1 到 30 之間。
20.—種磁性記錄盤，包括 基底結(jié)構(gòu)；布置在所述基底結(jié)構(gòu)上方的碳基保護(hù)層(COC)；以及 組合潤滑劑層，其布置在所述COC上方，所述組合潤滑劑層包括 非磷腈成分，其包括終止于第一和第二極性端基的雙官能全氟聚醚化合物，所述第 一極性端基包括第一數(shù)量的羥基以及所述第二極性端基包括大于所述第一數(shù)量的羥基的 第二數(shù)量的羥基；以及與所述非磷腈成分組合的磷腈成分，所述磷腈成分包括終止于磷腈官能基以及具有 第三極性端基的雙官能全氟聚醚化合物，所述第三極性端基包括第三數(shù)量的羥基。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁性記錄盤，其中所述組合潤滑劑層的厚度在5到30埃 的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁性記錄盤，其中所述第一極性端基僅僅包括一個(gè)羥基， 所述第二極性端基包括二個(gè)羥基，以及所述第三極性端基包括二個(gè)羥基。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁性記錄盤，其中所述非磷腈成分與所述磷腈成分以 50 50或更低的非磷腈成分磷腈成分比混合。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁性記錄盤，其中所述非磷腈成分用以下化學(xué)式表示 r「(CF2-CF2_0) n- (CF2-0) m-r2，其中艮是 CH2OH-CF2-，R2 是 CF2_CH2OCH2CH (OH) CH2OH,以及 n 和 m 在 1 到30之間；以及其中所述磷腈成分用以下化學(xué)式表示g-o- (CF2-CF2-0) n- (CF2-0) m_r3，其中 g 是-cf2-ch2-o-p3n3-(o-c6h4-cf3)5，R3 是-CF2-CH2OCH2CH (OH) CH2OH,以及 n 和 m 在 1 到 30 之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于記錄磁盤介質(zhì)的組合潤滑劑、包括組合潤滑劑層的記錄磁盤介質(zhì)及其制造方法。組合潤滑劑可以包括非磷腈成分和磷腈成分，其中非磷腈成分是終止于第一和第二極性端基的雙官能全氟聚醚化合物，第一極性端基包括第一數(shù)量的羥基以及第二極性端基包括大于第一數(shù)量的羥基的第二數(shù)量的羥基。磷腈成分可以是終止于磷腈官能基和具有第三極性端基的雙官能全氟聚醚化合物，第三極性端基包括等于第二數(shù)量的羥基的第三數(shù)量的羥基。
文檔編號(hào)G11B5/725GK102024461SQ20101028220
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者B-S·暢, C·K·夸克, H·S·尼希赫拉, S·H·陳, T·V·德蘭, Y·薩卡尼 申請(qǐng)人:西部數(shù)據(jù)傳媒公司