专利名称：：低糙度润滑剂与环磷腈环的混合物的制作方法ffias^滑剂与JfPBPF鹏溯背景駄[OOOl]硬盘驱动器的记录密度一直稳步增长。事实上，已有记录密度100gigabits/平方英寸(Gbit/inch2)的报道。为了达到如此高记录密度的需求就要尽可能地降低磁盘磁头和磁性记录层的距离。现在该距离一般是20nm。为了尽可能地降低这种距离，应当尽可能地减小磁盘的表面粗糙度。因此，现在已经由接触开始/停止(CSS)系统向负歡卸载(L/UL)系统转变。在CSS系统，当磁盘不旋转时磁头与磁盘接触，当磁盘开始旋转时，磁头因空气流向上抬。在L/UL系统，当磁盘停止时，磁头从磁盘縮回(卸载)，当磁盘开始旋转时磁头负载在磁盘上。而且，在L/UL系统，防滑的特征能一定程度的缓和。但是，硬盘驱动器必须能够承受负载操作的冲击，以及正常操作中所突发的不规则磁头定位。—般的是，已经在磁盘的上表面应用全氟聚醚(PFPE)基润滑剂来M^、摩擦。但是，PFPE基润滑齐lJ，例如Zdol和Ztetraol，在例如^203的路易斯酸存在时，遭受催化降解。人们认为这是因为摩擦热或分解引起的热分解生成氟化氢(HF)所致，HF引起链反应，导激闰滑剂的进一步分解。另夕卜，长链PFPE润滑剂，例如ZDol和ZTetmol还有更大的缺点。因为ZDol禾口ZTetool仅在全氟聚醚(PFPE)链的两端拥有官能团(羟基)，全氟聚醚衝顷向于在磁盘表面聚积。全氟聚醚链的聚积导激闰滑剂的高粗糙度。人们现在正调査研究改善磁盘的保护层和润滑层，减少因磁头和磁盘接触引起的摩擦和损坏。例如，已报道了含有全氟聚醚的润滑剂混合物，该全氟聚醚含有一个环磷腈环基团。但是，将含有环磷腈环基团的全氟聚醚与ZDd和ZTetmd润滑剂混合{鹏导致润滑齐啲高粗糙度。发明旨本发明的一实施方式包含一种组合物，该组合物含有低糙度(lowprofile)润滑剂与含有一个或多个环磷腈环的化合物组成的混合物，其中，低糙度润滑剂含有具有全氟聚醚链的骨架和连接在该骨架上的至少三个官能团。在以下的详细描述中，仅借助于实施本发明的最佳方式，显示和描述了本发明的优选实施方式。应该意识到，本发明具有其它或不同的实施方式，具体细节可以在各个方面作出修改，这些修改都不背离本发明的宗旨。相应的是，这些描述被认为在本质上是阐述性的而不是限制性的。附图鹏图1A是介质存f，置的结构示意图。图1B是高糙度润滑剂的结构示意图。图1C是全氟聚醚骨架的结构示意图。图1D是ZDd存储介质润滑剂的末端基团的结构示意图。图1E是ZTetool存储介质润滑剂的末端基团的结构示意图。图2是比较低糙度润滑剂和高糙度(highprofile)润滑剂的结构示意图。图3描述本发明实施方式中一种制备低糙度润滑剂的方法。图4是一种低糙度润滑剂的NMR图。图.5是低糙度润滑齐诉嘀茅驢润滑齐啲气相色谱比较图。图6是不同5^T量的低糙度润滑齐啲合成的气相色谱图。图7是一种低糙度润滑剂的NMR图。图8是比较不同润滑系统的高度拖曳实验结果的箱线图(boxplot)。图.9是一种低糙度润滑剂的NMR图。图10是比较一對氐糙度润滑齐IJ键合比(bondratio)的条形图。图11是比较本发明几种实施方式的润滑齐鹏失(lubebss)的条形图。風12是比较本发明几种实施方式的水接触角的条形图。图.13是比较本发明几种实施方式键比的条形图。图14是比较本发明几种实施方式的润滑剂损失的条形图。图15是比较本发明几种实施方式的水接触角的条形图。图16是几种低糙度润滑齐啲热稳定性说明图。图17是几种低糙度润滑齐啲热稳定性说明图。图18是几种低造度润滑剂的润滑粗糙度说明图。图19是几种低糙度润滑剂的扩散性说明图。5图20是几种低糙度润滑齐诉口敲造度润滑剂的间隙(de纖ce)比较的箱线图(boxplot)。图21是几种低糙度润滑齐,高糙度润滑剂的间隙比较的箱线图。图22是本发明使用高糙度润滑剂的实施方式磁头塌落高度(discheadavalancheheight)比较示意图。图23是比较几种低糙度润滑齐诉口敲造度润滑剂的静摩撒动摩擦性能的条形图。发明详述低糙度润滑剂是一种新型硬盘驱动器润滑剂，允许读/写磁头较低地凌驾于(或更靠近)介质表面。这是因为低糙度润滑剂更容易平坦地附于介质表面。也就是说，低糙度润滑齐吡传统的ZDol或ZTetod润滑齐啲粗丰驢低。传统的润滑剂，例如ZDol或ZTetraol润滑剂仅在PFPE链的两个末端拥有固着的羟基(官能团)。当这些羟基固着在碳外层时，长而易弯曲的聚合物链通常打结(bulkup)。这种结果就是，歸造度润滑齐,向于增加表面粗糙度。本发明中的许多低f驢润滑剂在PFPE链的两个末端同样拥有官能团。另外，但是，在PFPE链的中间同样拥有一个或多个官能团。在本发明的一实施方式中，例如，官能团是羟基。优选中间官能团键合于碳外层。当这样的键合发生时，临近官能团的聚合物被拽近至微卜层表面。这种结果就是润滑剂更平坦地位于介质表面。这也就是低糙度润滑剂。但是，本发明所用低糙度润滑剂的基本结构与Zdol和Ztetraol型PFPE润滑齐湘似。因为这个原因，低糙度润滑齐他有类似的缺点。也就是说，在本发明混合物中所用的低糙度润滑齐赃路易斯酸的作用下illil受催化分解。这样，低糙度润滑剂的耐用性与Zdol和Ztetraol润滑齐湘似。拥有环磷腈环的化合物倾向于更能抵制因路易斯酸弓胞的催化^i，因此更耐用。也就是说，环磷腈环赋予润滑剂混合物化学稳定性。本发明的发明者已经发现可以通过混合低糙度润滑齐,环磷腈环化合物来调配一种具有低粗茅造度和改善的耐用性的润滑剂组合物。在本发明的一实施方式中，低糙度润滑剂与环磷腈化合物的比例是l:l。在本发明的另一实施方式中，混合比例可以介于10:11:10。雌混合比例介于1:33:1。实施力式描述图1A显示了一种介质存^^置100。该介质存f，置100包括磁性层102、碳外层104和高糙度润滑剂106。卜层104是一硬涂层，其保护磁性层102。润滑剂106帮助读/写磁头(图中未显示)在介质存储装置100上通行。图1B是高糙度润滑剂106的示意图。高糙度润滑剂106具有PFPE骨架108，在骨架108的任何一个末端都具有官能团110。官能团110键合于碳外层104，将高f敏润滑剂106固着于介质存^^S100的表面。因为骨架108相对长，且仅在两个位置被固定，富糙度润滑剂106可以在表面聚积。鄉过在高糙度润滑剂分子106的周围画出大的虚线圆来说明。图1C描述了高ltitPFPE的骨架108。两种高糙度存储介质润滑剂106的末端官能团110如图1D和1E所示。图1D描述了高糙度存储介廊闰滑剂106ZDd的末端官能团110，而图1E描述了高糙度存储介质润滑剂106ZTetod的末端官能团。ZDd在PFPE骨架108的两个末端都有一个羟基，而ZTetool在PFPE骨架108的两个末端都具有两个羟基。图2是本发明中低糙度润滑剂200与高糙度存储介质润滑剂106的比较示意图。在本实施方式中，低糙度润滑剂有三个官能团210。两个官能团210位于PFPE骨架208的末端，与高糙度润滑剂106相似。但是本发明中的低糙度润滑剂，含有第三个官能团210，位于PFPE骨架208的两个末端之间的区域中。本实施方式中优选第三个官能团210,PFPE骨架208的中心。但是，第三个官能团不是必须位于准确的中心。在本发明的另一实施方式中，低糙度润滑剂200含有多个官能团210，连在PFPE骨架208的两个彩瑞之间的区域。事实上，表I提供了介质低糙度润滑剂200的分子量和官能团数量，这些润滑剂由本发明的发明者合成并评估。表I中所有的六个低^M润滑剂200都fflil对高糙度润滑剂ZDol1000进行修饰而制备。表I中PFPE骨架208的官能团数量为38。但是，官能团的数量不限于8。{雄地，附力瞎能团208相鹏匀地沿穀架208分布。但是，没必要间距是相同的。另外，低糙度润滑齐啲針量雌介于100030,000道尔顿。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>图3说明了本发明一种制备低糙度润滑齐啲方法。在该实施方式中，高糙度润滑剂ZDol在KOH的存在下与环氧氯丙垸反应。结果就是在ZDd分子的PFPE骨架上添加了羟基。最终制备的聚合物的分子fi^由，例如但不限于，起始原料的分子量、Zdol与环氧氯丙烷的摩尔比和反应^Jt来控制。图4是本发明一禾中实施方式的混合物中附氐糙度润滑剂的13CNMR图。本图确认了润滑剂样品的分子结构与预期合成的相符。换句话说，这肯定了所设计分子的成功合成。图5和6是比l^f合成的低糙度润滑剂与起始原料(Zdol1000)的分子量分布的凝胶渗3tfe谱图。该图进一步确认了所合成的低糙度润滑齐啲分子量比Zdoll000高，为成功合成所设计分子提供了另一个佐证。图6进一步说明了经由合成路线获得的低糙度润滑剂材料可以进一步被分离成不同分子量的组分。GPC色谱表明，不同组分具有不同的分子量分布，这也为不同的应用提供了选择。图7是低糙度润滑剂002C的13CNMR图，图9是低糙度润滑剂LPL-002C的19FNMR图。两个NMR谱图一起确认了LPL-002C具有所设想的分子结构。这些图确认了所合成物质都是低糙度润滑剂物质，仅是各自的分子量不同。图8，本发明实施方式中的几种低茅驢润滑齐IJ与高糙度润滑剂进行比较的箱线图。具体的是，图8说明了各种润滑齐啲高度拖曳耐用i微(altitudedragdurabilitytesting)结果。高度拖曳试验是一种强化磨损试验，用来i刊介在磁头-磁盘数虫斜牛下磁盘的耐用性。该i微在旋转台架上进行，记录磁头在低于环境压力的条件下(模拟高空条件)与磁盘接触，而磁盘按固定,旋转。试验进行240分钟后结束。试验表明，在28A碳/12A润滑剂条件下，包括ZDol/XlP(Cl)，低糙度润滑剂3B/A20H(C2)，和低糙度润滑剂3C/A20H(C4)的混合物通过240射中试验。Ztetool润滑剂通过200辦中试验。在25A撒9A润滑剂^f牛下，所有润滑齐瞎卩不旨腿过240女H中试验。ZDol/X1P(C5)和Ztetraol(C6)表现特别差。但是，低糙度润滑剂3000/A20H(C7)和低糙度润滑剂3C/A20H(C8)的耐用性明显比ZDol/XlP(C5)和Ztetraol(C6)好。图10-15比较了各种低f驢润滑剂与高糙度润滑齐啲键合比、润滑剂损失和水接触角。通常，低糙度润滑剂，因有额外的官能团，键合比较高。但是，Ztemol润滑剂，有四个羟基(两端絲两个)，也显示出高键合比。另一方面，低糙度润滑齐(滞有的官能团越多，其性能越优异。考虑到润滑损失，低糙度润滑齐啲润滑损顿著比ZDd低。Ztetod比ZDol表现优异。而且，低糙度润滑剂的官能团越多，其性能越好。水接触角，与键比和润滑损失类似，都和额外官能团的数量相关。低糙度润滑剂比ZDol润滑齐啲7K接触角者附异，与ZTetraol润滑剂的水接触角相当，或比其更优异。图16和17说明了低糙度润滑剂的热稳定性。图16是质量随^Jt的变化图，而图17是质量变ttJI率随，的变tt3I率图。这些图表明，润滑剂的热稳定性一般随官能团数量以及分子量的增加而增加。图18示出了几种低糙度润滑齐啲润滑曲线(lubeprofile)。表II概括总结了一對氏糙度润滑剂、低針量的ZDol和Ztetod润滑剂的分子量和单层厚度的比较。该表说明了即倒氐離润滑齐惧有高的針量，它们仍具有较薄的单层厚度。本发明的各种实施方式中的润滑剂的混合物的厚度优选为约325A。更雌为915A。表n<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>图19比较了两种低糙度润滑剂与RMW(比市售Zdol润滑剂的分子量分布更窄的射留的Zdd润滑齐O)和ZTetool的扩散系数随^g变化情况。这两种低糙度润滑剂比ZTetool的扩散系数高，但是比RMW低。图20和21是各种低f驢润滑剂和高糙度润滑剂的间隙比较箱线图。图21是一种低糙度润滑剂、低糙度润滑剂与A20H(1:1)的混合物、以及高禾驢润滑剂ZDol与A20H的混合物的间隙比较。两种低糙度润滑齐,ZTetraol比RMW的间隙显著优异。LPL-001A比ZTetraol的间隙要高，尽管LPL-001A与ZTetmol之间的差别要比LPL-001A与RMW之间的差别小。图22比较了磁头崩塌高度、具有粗糙表面的:({顿高*驢润滑剂)的间隙和具有光滑表面的磁盘(即^M舒驢润滑剂)的间隙。介质存f^a的浮动高度是浮动读/写磁头的底部与代表磁盘平均表面的理论线之间的距离。间隙是指浮动读/写磁头的底部与磁盘的实际表面的最高峰的距离。两者之间的差值称为磁盘崩塌高度。磁头崩塌高度指变化的浮动磁头移动而不触及磁盘表面的无法利用的测量距离。相反的，间隙是指浮动磁头移动而不触及磁盘表面的距离。表面光滑的磁盘具有较小的磁头崩塌高度，这也意味着在固定浮动高度条件下，间隙越大。图23是各种低糙度润滑剂与RMW和ZTetoo1的静摩擦与动摩擦特性比较条形图。低糙度润滑剂的静摩擦与动摩擦特性通常比高糙度润滑剂的要低。上述实施和其它实施者陈本发明的下述权利要求范围内。权利要求1、一种磁性记录介质，该介质包括基质；基质上的磁性记录层；和磁性记录层上的润滑剂层；其中所述润滑剂层包括低糙度润滑剂化合物和第二种化合物，所述第二种化合物包括一个或多个环磷腈环，其中所述低糙度润滑剂化合物包括全氟聚醚骨架，连接于所述全氟聚醚骨架的第一末端的第一官能团，连接于所述全氟聚醚骨架的第二末端的第二官能团，和在全氟聚醚骨架的第一末端和第二末端之间连接到全氟聚醚骨架的至少一个官能团。2、如权利要求1所述的磁性记录介质，其特征在于，所述润滑剂剂层的厚度是约3埃约25埃。3、如权利要求1或2所述的磁性记录介质，其特征在于，各官能团包括一个或多个羟基或二羟基。4、如权利要求i、2或3戶皿的磁性记录介质，其特征在于，戶;M低禾M润滑剂化合物与所述第二种化合物的比例是约10:1约1:10。5、如权利要求l、2、3或4所述的磁性记录介质，其特征在于，所述低糙度润滑剂化合物含有一个或多个连接于全氟聚醚骨架的环磷腈环。6、如权禾腰求l、2、3、4或5戶腿的磁性记录介质，其进一步包括介于润滑齐U层和磁性记录层之间的f尉户层。7、一种组合物包括低糙度润滑齐他合物；禾口含有一个或多个环磷腈环的第二种化合物，其中，所述低糙度润滑剂化合物含有全氟聚醚骨架，连接于全氟聚醚骨架的第一末端的第一官能团，连接于全氟聚醚骨架的第二末端的第二官能团，和在全氟聚醚骨架的第一末端和第二末端之间连接到全氟聚醚骨架的至少一个官能团。8、如权利要求7所述的组合物，其特征在于，各官能团包括一个或多个羟基或二羟基。9、如权禾腰求7或8戶腿的组合物，其特征在于，戶脱一个或多个环磷腈环含有烷氧基、芳氧代基、雜5基中的至少一个基团。10、如权利要求7、8或9所述的组合物，其特征在于，戶腿低糙度润滑剂化合物与所述第二种化合物的比例是约10:1约1:10。11、如权利要求7、s、9或io戶，的组合物，其特征在于，戶;M低糙度润滑剂化合物与所述第二种化合物的比例是约3:1约1:3。。12、如权利要求7、8、9、10或11戶/M的组合物，其特征在于，戶;f^低糙度润滑剂化合物包^i接于全氟聚醚骨架的一个或多个环磷腈环。13、一种方法，包括在磁性记录层上沉积权利要求7、8、9、10、11或12戶，的组合物，以形成润滑剂层。全文摘要一种组合物，其包含低糙度润滑剂与含有一个或多个环磷腈环的化合物形成的混合物。该低糙度润滑剂含有全氟聚醚骨架，骨架的每一末端含有至少一个官能团，且骨架的末端之间的区域含有至少一个官能团。一种含有磁盘以及在该磁盘上的该组合物的装置。文档编号G11B5/725GK101667429SQ20091017338公开日2010年3月10日申请日期2009年8月5日优先权日2008年8月5日发明者M·J·施蒂尼曼,X·马,杨季平,靖桂申请人:希捷科技有限公司