磁性媒质用含氟酮润滑剂沉积溶剂制造技术

本发明专利技术说明了由全氟聚醚润滑剂及含氟酮溶剂构成的润滑剂组合物。该润滑剂可以作为涂层涂覆到基材如磁性媒质上。涂层干燥后，基材表面覆盖了一层薄而均匀的润滑膜。含氟酮溶剂可以溶解各种全氟聚醚化合物，但不能溶解可能存在的污染物，如水以及烃。另外，该溶剂的全球温室效应的影响小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及润滑剂组合物以及使用润滑剂涂覆基材如磁性媒质的方法。
技术介绍
磁性媒质常用于计算机行业存储大量数据。使磁媒质移动通过带有缝隙的小电磁体的磁性记录头进行磁记录。为了在磁性媒质上记录信息，对电磁体的线圈施加电流在缝隙区产生磁场。磁场影响与磁头缝隙靠得很近的磁性媒质中的磁性材料的极性。改变电流的方向会逆转磁感应强度的方向及磁性材料的极性。使与记录头构造类似的阅读头靠近磁性媒质来从磁性媒质中读取信息。磁性媒质的磁场在阅读头中诱导产生电压。当来自磁性媒质的磁场方向变化时，电压也会变化。正常操作中，磁性媒质相对于记录头移动或旋转，媒质与记录头之间有一小的间距。在记录过程的终点，磁性媒质通常直接与记录头物理接触。接触所产生的摩擦力会磨损记录头及磁性媒质。最终，摩擦力会变得足够大，从而破坏媒质或记录头。为了将磁盘与记录头的磨损降至最低，可以在磁性媒质的表面放置润滑剂。润滑剂的存在能提高磁性媒质的耐久性。通常，润滑剂是带有端基官能团的全氟聚醚(PFPE)。全氟聚醚润滑剂是一种化学惰性、热稳定、防湿的组合物，该组合物具有相对较低的表面张力、良好的润滑性及低挥发性，因此可以作为磁性媒质的有效而耐久的润滑剂。计算机行业的趋势就是要增大记录密度。通过增加磁性媒质的输出信号可以增大记录密度。然而，位于记录头与磁性媒质的磁性材料之间的润滑层减小了能记录或读取的信号强度。信号强度降低至少部分是由于润滑层的存在使记录头与磁性材料之间的距离增大的缘故。因此，为了使输出信号达到最大，优选薄的润滑涂层。目前的磁性媒质其润滑层厚度一般为2nm。润滑剂通常溶解在合适溶剂中作为稀释溶液施用。涂覆润滑剂组合物后，蒸发掉溶剂得到薄而均匀的润滑涂层。全氟聚醚已广泛用作磁性媒质用润滑剂。已说明了各种全氟聚醚润滑剂，例如美国专利Nos.4,721,795(Caporiccio等人)以及5,049,410(Johary等人)中的说明。许多全氟聚醚润滑剂含有具有不同的分子量及结构的全氟聚醚化合物的混合物。这些润滑剂在大部分溶剂中的溶解度低。全氟聚醚的一个特别有效的溶剂是1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷。这种氯氟烃溶剂的另一个优势在于具有相当的挥发性，因此很容易在润滑组合物涂覆到磁性媒质后除去。然而，1987蒙特利尔协议号召减少氯氟烃的使用，从而使同温层中臭氧层的分解降至最低。就像美国专利No.4,721,795(Caporiccio等人)中说明的一样，某些全氟烷烃已代替氯氟烃作为全氟聚醚溶剂。另外，美国专利No.5,049,410(Flynn等人)披露了使用全氟、非芳香族环状有机溶剂溶解全氟聚醚润滑剂。然而，这些化合物中有些大气存在期较长，可能会导致全球温室效应。因此，需要一种大气存在期短的能溶解全氟聚醚润滑剂的溶剂。本专利技术提供了具有这些理想性能的含氟酮溶剂。专利技术概述本专利技术提供了一种由以润滑剂组合物重量计约10至10,000ppm全氟聚醚润滑剂与约90至99.9重量百分含量含氟酮溶剂构成的润滑剂组合物。该润滑剂组合物可能还包括0.1至1000ppm添加剂如环状膦腈化合物。润滑剂组合物对于可能的污染物如水、硅氧烷以及一般的烃的溶解度较小。另外，这种润滑剂组合物的全球温室效应较小。本专利技术的含氟酮溶剂一般含有5至10个碳原子总数。一些实例中，含氟酮含有6至8个碳原子。该溶剂可以是全氟酮，这种化合物的碳主链上所有氢原子都被氟代替。含氟酮溶剂的碳主链上也可以连接多达两个氢原子以及两个包括溴、氯以及碘的非氟卤原子。一个或多个杂原子可以插入分子的碳主链。润滑剂组合物中能使用多于一种含氟酮。一些实例中，可以使用一个或多个可混合的溶剂代替部分含氟酮溶剂。例如，高达10％重量含量的含氟酮可以被其它可混溶溶剂代替。一般而言，全氟聚醚润滑剂包含的全氟聚醚分子可以由以下分子式表示 其中，y与z是各自独立的整数，范围为0至20。变量k，m，n以及p是各自独立的整数，范围在0至200之间；k，m，n以及p的和在2至200之间。A及A’各自独立的选自单价有机分子的基团。本专利技术的另一方面是提供一种润滑基材的方法。该方法包括对基材涂覆润滑剂组合物涂层，再使涂层干燥在基材表面形成润滑膜。基材通常是磁性媒质如薄膜或硬盘。本专利技术实例详细说明本专利技术涉及润滑剂组合物及使用润滑剂涂覆基材的方法。具体的，本专利技术提供一种润滑剂组合物，该组合物由约10至10,000ppm全氟聚醚润滑剂与以润滑剂组合物重量计约90至99.9重量百分含量含氟酮溶剂构成。可以涂覆润滑剂组合物，使其在基材上形成薄而均匀的润滑剂层。基材一般是磁性媒质，例如薄膜或硬盘。本专利技术的含氟酮一般含有5至10个碳原子总数。一些实例中，含氟酮含有6至8个碳原子。含氟酮溶剂的沸点一般小于150℃。一些实例中，沸点小于约100℃。使含氟酮溶剂高度氟化以便能充分溶解全氟聚醚润滑剂。溶剂可以是全氟酮，这种化合物的碳主链上所有氢原子都被氟代替。含氟酮溶剂的碳主链上也可以连接多达两个氢原子以及两个包括溴、氯以及碘的非氟卤原子。适用于作为全氟聚醚润滑剂的全氟酮化合物的代表性的实例包括CF3(CF2)5C(O)CF3，CF3C(O)CF(CF3)2，CF3CF2CF2C(O)CF2CF2CF3，CF3CF2C(O)CF(CF3)2，(CF3)2CFC(O)CF(CF3)2，(CF3)2CFCF2C(O)CF(CF3)2，(CF3)2CF(CF2)2C(O)CF(CF3)2，(CF3)2CF(CF2)3C(O)CF(CF3)2，CF3(CF2)2C(O)CF(CF3)2，CF3(CF2)3C(O)CF(CF3)2，CF3(CF2)4C(O)CF(CF3)2，CF3(CF2)5C(O)CF(CF3)2，CF3CF2C(O)CF2CF2CF3，全氟环戊酮以及全氟环己酮。碳主链上带有一个或两个非氟原子的含氟酮的实例包括CHF2CF2C(O)CF(CF3)2，CF3C(O)CH2C(O)CF3，(CF3)2CFC(O)CF2Cl，F2ClCF2C(O)CF(CF3)2，CF2Cl(CF2)2C(O)CF(CF3)2，CF2Cl(CF2)3C(O)CF(CF3)2，CF2Cl(CF2)4C(O)CF(CF3)2，CF2Cl(CF2)5C(O)CF(CF3)2以及CF2ClCF2C(O)CF2CF2CF3。含氟酮还可以含有一个或多个杂原子插入碳主链。合适的杂原子包括例如氮、氧以及硫原子。代表性的化合物包括CF3OCF2CF2C(O)CF(CF3)2，CF3OCF2C(O)CF(CF3)2等。可以使用已知的方法制备全氟酮。一种方法是使用美国专利No.5,466,877(Moore)中说明的亲核引发剂分解分子式为RfCO2CF(Rf’)2的全氟代羧酸酯。Rf与Rf’是氟或全氟烷基。氟代羧酸酯前体可以通过使用美国专利No.5,399,718(Costello等人能)中说明的氟气体直接氟化相应的无氟或部分氟代烃酯得到。在羰基α位以支链形式连接的全氟代酮可以按照美国专利No.3,185,734(Fawcett等人)中的说明制备。在无水条件并有氟化物离子的存在下，在酰卤中加入六氟丙烯。通过蒸馏可以将少量的六氟丙烯二聚物以及/或者三聚物杂质从全氟酮中除去。若本文档来自技高网...

【技术保护点】
润滑剂组合物，包括：　　　　（ａ）以润滑剂组合物重量计，浓度在１０至１０，０００ｐｐｍ之间的全氟聚醚润滑剂；　　　　（ｂ）以润滑剂组合物重量计，重量百分含量为９０至９９．９的含氟酮溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ帕伦特，JM凯伦，RM明达耶，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]