本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑劑。本發(fā)明具體涉及一種適用于安裝在電腦、筆記本電腦等用的磁性存儲(chǔ)設(shè)備中的磁性記錄介質(zhì)中的潤(rùn)滑劑。更具體而言，本發(fā)明涉及設(shè)置在磁性記錄介質(zhì)的保護(hù)層上的潤(rùn)滑層。

背景技術(shù)：

磁性存儲(chǔ)設(shè)備(例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，HDD)包括高速旋轉(zhuǎn)的磁性記錄介質(zhì)(MRM或磁盤(pán))和面朝MRM的磁頭。通過(guò)磁頭在稍微高于MRM表面處飛行來(lái)將數(shù)據(jù)寫(xiě)在MRM上并對(duì)寫(xiě)在MRM上的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。當(dāng)磁間距減小時(shí)，數(shù)據(jù)記錄密度變大(并因此在提供相同表面積的條件下能夠儲(chǔ)存更多數(shù)據(jù))。磁間距定義為MRM的磁性記錄層與磁頭的讀取位置之間的距離。

最近，磁間距已被降至極低的水平以滿(mǎn)足對(duì)日益增長(zhǎng)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器容量的需求，結(jié)果磁性記錄介質(zhì)(MRM)與磁頭接觸的可能性增加。為了保護(hù)MRM的磁性層免受由于磁頭與其接觸而導(dǎo)致的磨損和損傷，在磁性記錄層上層疊了保護(hù)覆層(也稱(chēng)為保護(hù)層)，且為了使磁頭每當(dāng)不可避免地與MRM互相接觸時(shí)能夠順暢地滑過(guò)MRM而進(jìn)一步在保護(hù)覆層上層疊潤(rùn)滑層。

全氟聚醚(PFPE)潤(rùn)滑劑是為了實(shí)現(xiàn)該目的而最常使用的潤(rùn)滑劑，因?yàn)槠渚哂懈吣湍p性、高穩(wěn)定性和其它使其最適合層疊在保護(hù)覆層上的特性。由于磁間距隨著時(shí)間的推移而進(jìn)一步減小，已對(duì)PFPE潤(rùn)滑劑的各種改進(jìn)進(jìn)行了研究并設(shè)計(jì)成適應(yīng)MRM與磁頭之間不斷變窄的距離。

已知有各種類(lèi)型的官能團(tuán)向PFPE的端基(也稱(chēng)為末端基)添加。它們包括例如：-OH基、-COOH基、-NH₂和苯基。使?jié)櫥瑒┑奶匦郧Р钊f(wàn)別的不僅是所使用的官能團(tuán)的類(lèi)型，還有潤(rùn)滑劑每分子中存在的官能團(tuán)的數(shù)量。所以，已有各種官能團(tuán)(以及它們的組合)向PFPE添加，包括例如向PFPE端基中的一個(gè)添加一個(gè)-OH；向PFPE端基中的一個(gè)添加兩個(gè)-OH；或向PFPE端基中的兩個(gè)都添加一個(gè)-OH等，以生產(chǎn)特性迥異的潤(rùn)滑劑。

另一種生產(chǎn)具有所需特性的PFPE潤(rùn)滑劑的方法是混合不同種PFPE基潤(rùn)滑劑。例如，US 8980449披露了兩種PFPE潤(rùn)滑劑的混合物。其中的一種是在其每一個(gè)端基中具有兩個(gè)-OH基的PFPE潤(rùn)滑劑。另一種則具有PFPE主鏈、且在一個(gè)端基中具有兩個(gè)-OH基并在另一個(gè)端基中具有環(huán)三磷腈基。所得到的混合物是兼具原來(lái)兩種PFPE潤(rùn)滑劑的優(yōu)點(diǎn)的潤(rùn)滑劑。

另一種生產(chǎn)具有所需特性的PFPE潤(rùn)滑劑的方法是使用兩種具有高反應(yīng)性分子的PFPE潤(rùn)滑劑。美國(guó)專(zhuān)利5498457披露了兩種具有高反應(yīng)性端基的PFPE潤(rùn)滑劑混合后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。在將潤(rùn)滑層施用于磁性記錄介質(zhì)后潤(rùn)滑劑混合物最終形成了一種穩(wěn)定且大體積的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。兩種PFPE潤(rùn)滑劑所提供的兩種類(lèi)型分子在它們的官能團(tuán)處發(fā)生了離子間相互作用。根據(jù)US 5498457中的一個(gè)例子，當(dāng)潤(rùn)滑劑混合物由一種在兩端都具有羧基的潤(rùn)滑劑分子和另一種在兩端都具有氨基的潤(rùn)滑劑分子制成時(shí)，兩種潤(rùn)滑劑分子的羧基和氨基會(huì)最終反應(yīng)形成羧酸銨鹽。該反應(yīng)傳播至整個(gè)潤(rùn)滑劑層直至所有的反應(yīng)性端基都已互相反應(yīng)，最終形成大分子網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)而，如果潤(rùn)滑劑分子具有過(guò)量的官能團(tuán)，則這些官能團(tuán)會(huì)作為基團(tuán)吸附在磁盤(pán)表面上。

得益于上述努力，PFPE潤(rùn)滑劑得到了改進(jìn)。然而，對(duì)磁間距永無(wú)止境的減小需求還需要進(jìn)一步改進(jìn)用于保護(hù)磁性記錄介質(zhì)的潤(rùn)滑劑。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器被逐年要求制造得更小，同時(shí)要求它們的存儲(chǔ)容量翻倍或翻三倍以適應(yīng)龐大數(shù)量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

本質(zhì)上，層疊在磁性記錄介質(zhì)(MRM)的保護(hù)覆層上的潤(rùn)滑劑層必需隨著時(shí)間的推移在以下四個(gè)方面得到改進(jìn)：

1)置于保護(hù)覆層上的潤(rùn)滑劑層必須變得越來(lái)越薄，以使磁頭能在離磁性層更近處飛行。這能夠改善讀/寫(xiě)性能，還能夠增加磁性記錄介質(zhì)的容量。

2)潤(rùn)滑劑分子對(duì)MRM盤(pán)表面的親和力必須越來(lái)越強(qiáng)，以將由離心力導(dǎo)致的散亂降到最低。親和力越強(qiáng)，潤(rùn)滑劑分子就能越長(zhǎng)久地附著于MRM上。這又使硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器具有更長(zhǎng)的使用壽命。分子對(duì)于MRM盤(pán)表面的強(qiáng)親和力還使MRM能旋轉(zhuǎn)得更快(更高的RPM)，從而改進(jìn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的讀/寫(xiě)速度。

3)潤(rùn)滑劑分子必須以越來(lái)越好的覆蓋在保護(hù)覆層(或保護(hù)層)上形成更均勻的膜。分子在保護(hù)覆層上散布地越均勻，磁頭就能在MRM上方越近地飛行而不與MRM的表面接觸。

4)潤(rùn)滑劑分子必須具有越來(lái)越高的MRM耐磨損性。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在使用時(shí)會(huì)變熱，而當(dāng)潤(rùn)滑劑分子被加熱至一定程度時(shí)會(huì)開(kāi)始蒸發(fā)。并且，隨著不斷減小的磁間距導(dǎo)致磁頭與MRM在使用時(shí)更加頻繁地接觸，會(huì)更快磨損。

而且，總是需要具有更低摩擦系數(shù)的潤(rùn)滑劑分子。還需要這些分子具有自發(fā)補(bǔ)充的能力。MRM與磁頭的接觸有時(shí)無(wú)疑會(huì)將一些潤(rùn)滑劑分子從MRM表面上去除。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，相鄰的分子發(fā)生重新分布，并填補(bǔ)接觸在MRM表面上留下的任何空隙。

然而，在例如US 5498457的情況中，傳播至整個(gè)潤(rùn)滑劑層直至形成大分子網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)會(huì)防止或阻礙這種自發(fā)補(bǔ)充的能力。

所以，對(duì)于能被層疊在磁性記錄介質(zhì)上的潤(rùn)滑化合物仍存在尚未滿(mǎn)足的需求，以使所得到的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器能夠變得更小更輕、并能夠儲(chǔ)存更多的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、且具有耐久性和可靠性，同時(shí)與現(xiàn)有的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器相比即使不是更好也仍然能夠同樣高效地運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種新型的全氟聚醚潤(rùn)滑劑。該潤(rùn)滑劑對(duì)磁性記錄介質(zhì)(MRM)特別有用。當(dāng)其被施用在MRM的保護(hù)覆層上時(shí)，所得到的潤(rùn)滑表面對(duì)MRM增加了最少的額外厚度，同時(shí)在MRM的整個(gè)表面上保持了均勻的覆蓋，其降低了MRM與磁頭之間的磨損和摩擦，從而使硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器具有更佳的可靠性和耐久性。

為了說(shuō)明，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的磁性記錄介質(zhì)也縮寫(xiě)為MRM，且每當(dāng)提及MRM時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解為MRM至少包括基材、磁性記錄層、保護(hù)層(碳層)和潤(rùn)滑層。也存在MRM的其它變化形式，但是它們本質(zhì)上發(fā)揮相同的功能(即在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中儲(chǔ)存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))且應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為和本說(shuō)明書(shū)中目的相同。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種具有全氟聚醚主鏈的離子型潤(rùn)滑劑化合物，其中，全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端都被端基封端；且端基中的至少一個(gè)包含離子鍵和至少一個(gè)官能團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的兩種反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成離子型PFPE潤(rùn)滑劑，這兩種反應(yīng)物中的一種提供潤(rùn)滑劑的全氟聚醚(PFPE)主鏈。

根據(jù)一種優(yōu)選的特征，離子鍵位于羧酸基團(tuán)與氨基堿性基團(tuán)之間。

羧酸基團(tuán)向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)從而形成銨離子。

在一種實(shí)施方式中，端基包含烴鏈。

包括不溶于水而可溶于某些有機(jī)溶劑在內(nèi)的典型烴鏈物化特性成為所得到的PFPE潤(rùn)滑劑的一部分物化特性。

在另一種實(shí)施方式中，端基包含碳氟鏈。

類(lèi)似地，包括不溶于水和大部分有機(jī)溶劑在內(nèi)的典型碳氟鏈物化特性成為所得到的PFPE潤(rùn)滑劑的一部分物化特性。

在另一種實(shí)施方式中，端基包含3～6個(gè)碳原子。

在另一種實(shí)施方式中，官能團(tuán)是羥基。

在另一種實(shí)施方式中，官能團(tuán)是苯基。

官能團(tuán)使?jié)櫥瑒┓肿幼陨砟苠^固/粘合于含有碳的保護(hù)覆層/保護(hù)層。由于羥基具有高反應(yīng)性，且氧原子的電負(fù)性比氫原子的電負(fù)性大得多，所以羥基能夠使?jié)櫥瑒┓肿渝^固/粘合于保護(hù)覆層。

類(lèi)似地，包含苯基的官能團(tuán)具有高反應(yīng)性，使其能夠使?jié)櫥瑒┓肿渝^固/粘合于保護(hù)覆層。而苯基比羥基還具有額外的優(yōu)點(diǎn)，即，其在結(jié)構(gòu)上比羥基更平坦，因而能夠更近地粘合保護(hù)覆層。

在另一種實(shí)施方式中，離子鍵是至少兩個(gè)來(lái)自全氟聚醚主鏈末端的化學(xué)鍵。

在另一種實(shí)施方式中，全氟聚醚主鏈由以下化學(xué)式(A)表示：

其中，m、n為正整數(shù)。

式(A)表示本發(fā)明一種實(shí)施方式的優(yōu)選PFPE分子的骨架。

在另一種實(shí)施方式中，全氟聚醚主鏈由以下化學(xué)式(B)表示：

-O-(CF₂-CF₂-CF₂-O)_m- (B)

其中，m為正整數(shù)。

作為式(A)的一種替代，式(B)可代替本發(fā)明一種實(shí)施方式的優(yōu)選PFPE主鏈。

在另一種實(shí)施方式中，全氟聚醚主鏈由以下化學(xué)式(C)表示：

-O-(CF-CF₂-O)_m- (C)

其中，m為正整數(shù)。

類(lèi)似地，作為式(A)的一種替代，式(C)可代替本發(fā)明一種實(shí)施方式的優(yōu)選PFPE主鏈。

在另一種實(shí)施方式中，全氟聚醚主鏈由以下化學(xué)式(D)表示：

-O-(CF(CF₃)-CF₂-O)_m- (D)

其中，m為正整數(shù)。

作為式(A)的另一種替代，式(D)可代替本發(fā)明一種實(shí)施方式的優(yōu)選PFPE主鏈。

根據(jù)一種實(shí)施方式，離子型潤(rùn)滑劑由以下化學(xué)式(1)表示：

其中，m和n為正整數(shù)。

式(1)表示的潤(rùn)滑劑在全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端上都具有離子鍵和羥基。離子鍵和羥基位于端基中。

在另一種實(shí)施方式中，離子型潤(rùn)滑劑由以下化學(xué)式(2)表示：

其中，m和n為正整數(shù)。

式(2)表示的潤(rùn)滑劑在全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端上都具有離子鍵和羥基。離子鍵和羥基位于端基中，且羥基從直鏈PFPE分子上分枝。

根據(jù)另一種實(shí)施方式，離子型潤(rùn)滑劑由以下化學(xué)式(3)表示：

其中，m和n為正整數(shù)。

式(3)表示的潤(rùn)滑劑在全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端上都具有離子鍵和羥基。離子鍵和羥基位于端基中。

在另一種實(shí)施方式中，離子型潤(rùn)滑劑由以下化學(xué)式(4)表示：

其中，m和n為正整數(shù)。

式(4)表示的潤(rùn)滑劑在全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端上都具有離子鍵和兩個(gè)羥基。離子鍵和羥基位于端基中。

在另一種實(shí)施方式中，離子型潤(rùn)滑劑由以下化學(xué)式(5)表示：

式(5)表示的潤(rùn)滑劑在全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端上都具有離子鍵和苯基。離子鍵和苯基位于端基中。

根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種磁性記錄介質(zhì)，其包括基材并至少包括磁性層(2)、保護(hù)層(3)和潤(rùn)滑層(4)，所述磁性層(2)、保護(hù)層(3)和潤(rùn)滑層(4)依此次序設(shè)于基材(1)之上，其中，潤(rùn)滑層包含：具有全氟聚醚主鏈、全氟聚醚主鏈的每一個(gè)末端都被端基封端、且端基中的至少一個(gè)包含離子鍵和至少一個(gè)官能團(tuán)的單一潤(rùn)滑劑化合物；。

在一種實(shí)施方式中，離子鍵是至少兩個(gè)來(lái)自全氟聚醚主鏈末端的化學(xué)鍵。

在另一種實(shí)施方式中，端基包含烴鏈。

在另一種實(shí)施方式中，端基包含碳氟鏈。

在另一種實(shí)施方式中，端基包含3～6個(gè)碳原子。

在另一種實(shí)施方式中，官能團(tuán)是羥基。

在另一種實(shí)施方式中，官能團(tuán)是苯基。

附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

下面結(jié)合一張附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，該附圖僅僅旨在例示本發(fā)明的實(shí)施方式，而非限制本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的磁性記錄介質(zhì)的剖視圖。

發(fā)明詳述

結(jié)合以下實(shí)施例和所附的圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。

本發(fā)明涉及離子型全氟聚醚潤(rùn)滑劑。該潤(rùn)滑劑特別適于磁性記錄介質(zhì)(MRM)的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑劑在磁盤(pán)的頂面上施涂為潤(rùn)滑層4，所述頂面通常為涂覆有碳的保護(hù)覆層3。由于該潤(rùn)滑劑的分子結(jié)構(gòu)，其能夠在MRM的整個(gè)表面上容易地實(shí)現(xiàn)薄而均勻的覆蓋，這對(duì)于例如具有高儲(chǔ)存容量、例如1～3百萬(wàn)兆(TB)范圍內(nèi)的超緊湊便攜式硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是優(yōu)選的。超薄潤(rùn)滑層4使MRM能夠在更接近磁頭的位置旋轉(zhuǎn)，減少M(fèi)RM的磨損，從而即使便攜式硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器具有超緊湊的尺寸，也能夠在實(shí)現(xiàn)高容量存儲(chǔ)的同時(shí)，保持其可靠性和耐久性。

在本發(fā)明的一個(gè)例子中，潤(rùn)滑劑為由主鏈和兩個(gè)各自對(duì)主鏈進(jìn)行封端的端基構(gòu)成的PFPE型潤(rùn)滑劑。主鏈具有以下化學(xué)式(A)：

其中，m、n為正整數(shù)。

潤(rùn)滑劑分子只具有一個(gè)以式(A)表示的主鏈。該特征在取得潤(rùn)滑劑的所需低粘度上是優(yōu)選的。式(A)是在商業(yè)上被稱(chēng)為PFPE的一種常見(jiàn)PFPE的主鏈。潤(rùn)滑劑是最適用于侵蝕性化學(xué)環(huán)境、高溫或包括寬泛工作溫度范圍的環(huán)境中的氟化潤(rùn)滑劑。

盡管例舉了上述PFPE主鏈，但是也可以使用其它類(lèi)型的PFPE主鏈，例如-O-(CF₂-CF₂-CF₂-O)_m--O-(CF-CF₂-O)_m-或-O-(CF(CF₃)-CF₂-O)_m-。

優(yōu)選地，潤(rùn)滑劑分子的每一個(gè)端基都具有至少一個(gè)離子鍵和至少一個(gè)官能團(tuán)。

離子鍵使?jié)櫥瑒┚哂歇?dú)特的特性。鹽中的陽(yáng)離子和陰離子之間強(qiáng)烈的靜電相互作用導(dǎo)致了離子鍵的存在，這會(huì)提高離子型潤(rùn)滑劑的沸點(diǎn)。主要由共價(jià)鍵構(gòu)成的常規(guī)潤(rùn)滑劑具有會(huì)在高工作溫度下隨時(shí)間的推移發(fā)生蒸發(fā)的缺陷，從而降低了其對(duì)于MRM表面的保護(hù)效果。使用低揮發(fā)性的離子型潤(rùn)滑劑會(huì)有助于降低蒸發(fā)速率，從而延長(zhǎng)MRM的壽命。

離子鍵的例子為來(lái)源于羧酸基團(tuán)(-COOH)和氨基的O^-N⁺。羧酸可向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)。

潤(rùn)滑劑在端基中具有至少一個(gè)官能團(tuán)。本發(fā)明一種實(shí)施方式中的第一種優(yōu)選官能團(tuán)為羥基(-OH)。本發(fā)明一種實(shí)施方式中的第二種優(yōu)選官能團(tuán)為苯基。應(yīng)當(dāng)理解也可使用其它官能團(tuán)。官能團(tuán)會(huì)與保護(hù)覆層3的元素、例如碳反應(yīng)，從而使?jié)櫥瑒┓肿渝^固于保護(hù)覆層3。這會(huì)使?jié)櫥瑒┓肿泳哂泄潭ǖ奖Ｗo(hù)覆層3上的粘合力。該粘合力會(huì)有助于防止?jié)櫥瑒┓肿釉贛RM使用時(shí)發(fā)生散亂。大部分硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在使用時(shí)會(huì)驅(qū)使它們的磁性記錄介質(zhì)旋轉(zhuǎn)至7200RPM。所以，該粘合特性在潤(rùn)滑劑分子由于MRM旋轉(zhuǎn)而處于如此高的離心力下時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

端基的例子由式(E)～(I)表示：

上述例子中端基中的碳數(shù)可以改變。本發(fā)明一種實(shí)施方式的端基中碳原子的優(yōu)選數(shù)量為3～6個(gè)碳原子。通過(guò)增加端基中非極性成分的碳原子(在以上例示的情況中，設(shè)置在離子鍵右側(cè)的碳)數(shù)量，可提高離子型鹽在有機(jī)溶劑中的溶解度。除此以外，為了使?jié)櫥瑒┑氖杷院陀H水性取得平衡以確保潤(rùn)滑劑具有更好的覆蓋和低摩擦系數(shù)，將烴鏈引入潤(rùn)滑劑中也是有益的。

可在潤(rùn)滑劑中使用兩個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)。

[實(shí)施例1]

通過(guò)使(由蘇威特種聚合物(Solvay Specialty Polymers)制造的)Z DIAC PFPE潤(rùn)滑劑與氨基醇分子發(fā)生反應(yīng)來(lái)得到潤(rùn)滑劑材料。在持續(xù)攪拌下，將Z DIAC與5％過(guò)量的長(zhǎng)鏈氨基醇的混合物加熱至80～90℃，直至完全溶解。然后，用己烷對(duì)反應(yīng)后形成的鹽進(jìn)行清洗以去除過(guò)量的氨基醇。所合成的離子型鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)可利用紅外光譜(FT-IR)來(lái)表征。

方案1例示了所提出的離子型潤(rùn)滑劑(式(1))的合成方案。使用了COOHCF₂O[CF₂CF₂O]_m[CF₂O]_nCF₂COOH(Fomblin Z DIAC)和4-氨基-1丁醇。羧酸端基(-COOH)向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)從而形成銨離子。兩個(gè)端基都具有包含酯、酰胺、醇和羧酸銨鹽的長(zhǎng)鏈烴。4-氨基-1丁醇中的羥基(-OH)使所得到的分子錨固或粘合于MRM的包含碳的保護(hù)覆層3。

方案1

其中，m、n為正整數(shù)。

[實(shí)施例2]

通過(guò)使(由蘇威特種聚合物制造的)Z DIAC PFPE潤(rùn)滑劑與4-氨基-2丙醇發(fā)生反應(yīng)來(lái)得到潤(rùn)滑劑材料。在持續(xù)攪拌下，將Z DIAC與5％過(guò)量的長(zhǎng)鏈4-氨基-2丙醇的混合物加熱至80～90℃，直至完全溶解。然后，用己烷對(duì)反應(yīng)后形成的鹽進(jìn)行清洗以去除過(guò)量的氨基醇。所合成的離子型鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)可利用紅外光譜(FT-IR)來(lái)表征。

方案2例示了所提出的離子型潤(rùn)滑劑(式(2))的合成方案。使用了COOHCF₂O[CF₂CF₂O]_m[CF₂O]_nCF₂COOH(Fomblin Z DIAC)和4-氨基-2丙醇。羧酸端基(-COOH)向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)從而形成銨離子。兩個(gè)端基都具有包含酯、酰胺、醇和羧酸銨鹽的長(zhǎng)鏈烴。4-氨基-2丙醇中的羥基(-OH)使所得到的分子錨固或粘合于MRM的包含碳的保護(hù)覆層3。羥基成為直鏈PFPE離子型分子的支鏈基團(tuán)。

方案2

其中，m、n為正整數(shù)。

[實(shí)施例3]

通過(guò)使(由蘇威特種聚合物制造的)Z DIAC PFPE潤(rùn)滑劑與4-氨基-1氟丁醇發(fā)生反應(yīng)來(lái)得到潤(rùn)滑劑材料。在持續(xù)攪拌下，將Z DIAC與5％過(guò)量的長(zhǎng)鏈4-氨基-1氟丁醇的混合物加熱至80～90℃，直至完全溶解。然后，用己烷對(duì)反應(yīng)后形成的鹽進(jìn)行清洗以去除過(guò)量的氨基醇。所合成的離子型鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)可利用紅外光譜(FT-IR)來(lái)表征。用碳氟鏈(-CF₂-)替代烴鏈(-CH₂-)改進(jìn)了所得到的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)濕性和溶解度。所得到的潤(rùn)滑劑比其烴類(lèi)對(duì)應(yīng)物在化學(xué)上和熱學(xué)上更加穩(wěn)定。

方案3例示了所提出的離子型潤(rùn)滑劑(式(3))的合成方案。使用了COOHCF₂O[CF₂CF₂O]_m[CF₂O]_nCF₂COOH(Fomblin Z DIAC)和4-氨基-1氟丁醇。羧酸端基(-COOH)向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)從而形成銨離子。兩個(gè)端基都具有包含酯、酰胺、醇和羧酸銨鹽的長(zhǎng)鏈碳氟。4-氨基-1氟丁醇中的羥基(-OH)使所得到的分子錨固或粘合于MRM的包含碳的保護(hù)覆層3。

方案3

其中，m、n為正整數(shù)。

[實(shí)施例4]

通過(guò)使(由蘇威特種聚合物制造的)Z DIAC PFPE潤(rùn)滑劑與氨基醇分子發(fā)生反應(yīng)來(lái)得到潤(rùn)滑劑材料。在持續(xù)攪拌下，將Z DIAC與5％過(guò)量的長(zhǎng)鏈氨基醇的混合物加熱至80～90℃，直至完全溶解。然后，用己烷對(duì)反應(yīng)后形成的鹽進(jìn)行清洗以去除過(guò)量的氨基醇。所合成的離子型鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)可利用紅外光譜(FT-IR)來(lái)表征。

方案4例示了所提出的離子型潤(rùn)滑劑(式(4))的合成方案。使用了COOHCF₂O[CF₂CF₂O]_m[CF₂O]_nCF₂COOH(Fomblin Z DIAC)和NH₂CH₂CHOHCH₂OH的二醇(3-氨基丙-1,2-醇)。羧酸端基(-COOH)向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)從而形成銨離子。兩個(gè)端基都具有包含酯、酰胺、醇和羧酸銨鹽的長(zhǎng)烴鏈。3-氨基丙-1,2-醇中的羥基(-OH)使所得到的分子錨固或粘合于MRM的保護(hù)覆層3。需要注意的是，每一個(gè)末端具有兩個(gè)羥基，從而使其對(duì)于MRM的包含碳的保護(hù)層具有更強(qiáng)的錨固/粘合力。

方案4

其中，m、n為正整數(shù)。

[實(shí)施例5]

通過(guò)使(由蘇威特種聚合物制造的)Z DIAC PFPE潤(rùn)滑劑與4-苯基丁胺發(fā)生反應(yīng)來(lái)得到潤(rùn)滑劑材料。在持續(xù)攪拌下，將Z DIAC與5％過(guò)量的長(zhǎng)鏈4-苯基丁胺的混合物加熱至80～90℃，直至完全溶解。然后，用己烷對(duì)反應(yīng)后形成的鹽進(jìn)行清洗以去除過(guò)量的苯基丁胺。所合成的離子型鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)可利用紅外光譜(FT-IR)來(lái)表征。用苯基(-C₆H₅)替代羥基(-OH)改進(jìn)了潤(rùn)滑劑的覆蓋，因?yàn)楸江h(huán)比羥基更平坦。這產(chǎn)生了更薄的潤(rùn)滑層，從而進(jìn)一步降低了磁間距。

方案5例示了所提出的離子型潤(rùn)滑劑(式(5))的合成方案。使用了COOHCF₂O[CF₂CF₂O]_m[CF₂O]_nCF₂COOH(Fomblin Z DIAC)和4-苯基丁胺。羧酸端基(-COOH)向氨基的帶孤對(duì)電子的氮提供氫離子(H⁺)從而形成銨離子。兩個(gè)端基都具有包含酯、酰胺、苯和羧酸銨鹽的長(zhǎng)鏈烴。4-苯基丁胺中的苯基(C₆H₅)能夠處于更平坦的狀態(tài)從而使所得到的分子粘合于MRM的包含碳的保護(hù)覆層3。

方案5

[實(shí)施例6]

制備了具有以式(1)～(5)表示的潤(rùn)滑劑的剖視圖如圖1所示的磁性記錄介質(zhì)。

所使用的基材為由玻璃基材1構(gòu)成的直徑為65mm的剛性磁盤(pán)5。將包含鉻的磁性層2和鈷基記錄層濺射沉積在基材上，然后通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法沉積氮化碳保護(hù)覆層3。利用浸涂法將潤(rùn)滑劑4施涂于保護(hù)覆層3之上。將氟化溶劑與式(1)～(4)的離子型潤(rùn)滑劑材料中的每一種混合。溶劑為(由杜邦公司(Dupont)制造的)Vertrel/甲醇。溶液中潤(rùn)滑劑材料的濃度為0.5重量％。使用FT-IR光譜法(掠射角)對(duì)浸涂后的膜厚度進(jìn)行定量。各試樣都呈現(xiàn)出令人滿(mǎn)意的結(jié)果。

本發(fā)明的每一種實(shí)施方式中的主鏈數(shù)量都保持在最小值，這產(chǎn)生了小而簡(jiǎn)單的潤(rùn)滑劑分子。端基處離子鍵的存在使?jié)櫥瑒┚哂须x子鍵的典型物理性質(zhì)，包括高沸點(diǎn)、以及與烴端基和碳氟端基的疏水性相結(jié)合時(shí)的水中的部分溶解性。官能團(tuán)、羥基的存在則使?jié)櫥瑒┓肿渝^固/粘合于碳基保護(hù)覆層3(保護(hù)層)上，并將潤(rùn)滑劑分子牢牢固定在保護(hù)覆層3上。

所以，可以得出以下結(jié)論：以本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施例1～5所描述的五種離子型PFPE潤(rùn)滑劑為代表的這種PFPE潤(rùn)滑劑在被施用于磁性記錄介質(zhì)(MRM)時(shí)減少了磁間距，因此在分布的均勻性、保護(hù)/工作的長(zhǎng)壽命、以及改進(jìn)的記錄密度方面能夠提供比現(xiàn)有PFPE潤(rùn)滑劑更具優(yōu)勢(shì)的結(jié)果和性質(zhì)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可在不偏離本發(fā)明范圍的條件下以多種其它方式來(lái)實(shí)施。