DE19846593A1 - Flüssiges Gleitmittel, magnetisches Aufzeichnungsmittel, das dieses verwendet und Verfahren zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmittels - Google Patents
Flüssiges Gleitmittel, magnetisches Aufzeichnungsmittel, das dieses verwendet und Verfahren zur Herstellung des magnetischen AufzeichnungsmittelsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmittel, das ein flüssiges
Gleitmittel verwendet, wo bei das Aufzeichnungsmittel in einer externen Spei
chervorrichtung oder einem Speicher eines Computers installiert ist, und ein Ver
fahren zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsmittels. Im Besonderen be
trifft die Erfindung ein vorteilhaftes Gleitmittel, mit welchem die oberste Schicht
des magnetischen Aufzeichnungsmittels beschichtet ist.
Ein typischer Aufbau eines magnetischen Aufzeichnungsmittels (Magnetplatte
oder Disk) zur Verwendung mit einem feststehenden Magnetplattenlaufwerk ist
als Beispiel in Fig. 1 gezeigt. Um das Aufzeichnungsmittel herzustellen, wird ein
unmagnetisches Substrat 11, das aus einer Al-Mg-Legierung geformt ist, durch
stromlose Galvanisierung oder Abscheidung mit Ni-P beschichtet, um eine unma
gnetische Basis oder Trägerplatte 1 zu liefern, die aus dem unmagnetischen Sub
strat 11 und der unmagnetischen Metallschicht 12 besteht. Die unmagnetische
Trägerplatte 1 wird zunächst mit einer unmagnetischen Metallgrundschicht 2 be
schichtet und auf dieser wird dann eine Magnetschicht 3 in Form eines dünnen
Films aus einer ferromagnetischen Legierung, wie Co-Cr-Ta oder Co-Cr-Pt aufge
bracht, und auf der Magnetschicht 3 wird eine Kohlenstoffschutzschicht 4 gebil
det. Die Kohlenstoffschutzschicht 4 wird dann mit einem flüssigen Gleitmittel
beschichtet, welches eine Gleitmittelschicht 5 liefert. Auf diese Weise wird eine
Magnetplatte wie in Fig. 1 gezeigt gebildet.
Als Material der unmagnetischen Trägerplatte kann eloxiertes Aluminium, Glas,
Keramik oder ein anderes Material gewählt werden. Die Trägerplatte 1 wird mit
winzigen Vorsprüngen und Vertiefungen gebildet, indem sie nach dem Polieren
texturiert wird-und die unmagnetische Metallgrundschicht 2 aus Cr wird auf der
Trägerplatte 1 durch Sputtern in einer Ar-Atmosphäre hergestellt, während die
Trägerplatte 1 auf etwa 200°C erhitzt wird. Zusätzlich werden dann die magne
tische Schicht 3 und die Kohlenstoffschutzschicht aus amorphem Kohlenstoff
nacheinander auf der unmagnetischen Metallgrundschicht 2 gebildet. Die Kohlen
stoffschutzschicht 4 wird dann mit einem Perfluorpolyether-Gleitmittel beschich
tet, um so das magnetische Aufzeichnungsmittel zu erhalten.
Das magnetische Aufzeichnungsmittel oder die Platte, die auf diese Weise herge
stellt ist, wird in einem feststehenden Magnetplattenlaufwerk installiert. Wenn
die Magnetplatte beim Betrieb des Plattenlaufwerks gedreht wird, wird die Platte
wiederholt in Kontakt mit einem Aufzeichnungskopf des Plattenlaufwerks in Be
rührung gebracht, während sie sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht.
Es wird nämlich ein CSS (Contact/Start/Stop)-System verwendet, bei dem das
Magnetplattenlaufwerk die Drehung der Magnetplatte stoppt, wenn der Auf
zeichnungskopf und die Oberfläche der Magnetplatte miteinander in Berührung
kommen, und wenn das Plattenlaufwerk zu arbeiten beginnt, schwimmt der Auf
zeichnungskopf oder fliegt geringfügig über der Oberfläche der Magnetplatte, um
Information auszulesen oder zu schreiben. In diesem System wird der Aufzeich
nungskopf die meiste Zeit über in Kontakt mit der Magnetplattenoberfläche ge
halten und wird nur wenn das Laufwerk arbeitet in einen kontaktfreien Zustand
gebracht, wo der Aufzeichnungskopf geringfügig über der Magnetplatte
schwimmt. Wegen der Gleitbewegung des Aufzeichnungskopfes relativ zur Ma
gnetplatte tritt Reibung zwischen ihm und der Oberfläche der Magnetplatte auf.
Um die magnetische Schicht 3 vor solcher Reibung und anderen Problemen zu
schützen, sind auf der magnetischen Schicht 3 die Kohlenstoffschutzschicht 4
und die Gleitmittelschicht 5 gebildet.
Bei der oben beschriebenen Magnetplatte ist die Schutzschicht im allgemeinen
aus Kohlenstoff hergestellt, der oft durch Sputtern oder CVD in einer Ar-
Atmosphäre als Film geformt ist. Einer der Gründe, warum man Kohlenstoff als
ein Material zur Bildung der Schutzschicht verwendet, ist, daß eine amorphe
Kohlenstoffschicht, die durch Sputtern gebildet ist, verhältnismäßig starke gra
phitische Eigenschaften hat und daher einen verhältnismäßig niedrigen Reibungs
koeffizienten in der Wasser enthaltenden Atmosphäre zeigt, was eine typische
Eigenschaft von Graphit ist.
Die Kohlenstoffschutzschicht nutzt sich jedoch leicht ab wegen ihrer verhältnis
mäßig geringen Härte im Vergleich mit einem Keramikmaterial, wie Al2O3.TiC
oder CaTiO3, welches zur Bildung eines Gleiters eines Dünnfilmkopfes oder MIG-
Kopfes verwendet wird, und die Abnutzung der Schutzschicht kann in manchen
Fällen zu einem Kopfaufsitzen (crush) führen. Um diese Schwierigkeit zu behe
ben, sind Untersuchungen angestellt worden, um eine Schutzschicht mit genü
gender Härte zu entwickeln. Neuerdings sind weithin Schutzschichten verwendet
worden, die aus diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC = diamond-like-carbon) ge
bildet sind und Eigenschaften ähnlich denen von Diamant und außerordentlich
hohe Härte haben und solche, die durch Zusatz einer kleinen Menge von N oder
Si zu amorphem Kohlenstoff oder diamantähnlichem Kohlenstoff gebildet sind. In
der diamantähnlichen Kohlenstoffschicht ist der Anteil von in einem Diamantgit
ter gebundenen Kohlenstoffatomen höher als der von in einem Graphitgitter ge
bundenen Kohlenstoffatomen.
Die Gleitmittelschicht, welche die oberste Schicht (Deckschicht) der Magnetplat
te bildet, muß stabil mit einer gleichförmigen Dicke auf der Oberfläche der
Schutzschicht gebildet werden. Es ist auch wichtig, daß die Gleitmittelschicht
eine hohe Klebkraft und Bindungsfestigkeit an der Schutzschicht zeigt. Um die
Klebkraft zu steigern, ist eine Gleitmittelschicht vorgeschlagen worden, die aus
Perfluorpolyether mit verschiedenen Arten von polaren Gruppen an einem Mole
külende oder an Molekülenden besteht.
Das Perfluorpolyether-Gleitmittel hat schlechte Schmiereigenschaften, wenn sein
Molekulargewicht zu niedrig ist, und neigt zum Anhaften am Aufzeichnungskopf,
wenn das Molekulargewicht zu hoch ist. So sind gewöhnlich Perfluorpolyether-
Gleitmittel verwendet worden, deren Durchschnittsmolekulargewicht (MG) 1500
bis 5500 beträgt.
Zu den üblicherweise verwendeten Perfluorpolyether-Gleitmitteln gehören solche
mit einem aromatischen Ring oder einem Derivat desselben als eine polare Grup
pe an einem Molekülende oder -enden (z. B. FOMBLIN AM2001; Lieferant Ausi
mont S.p.A. , und DEMNUM-SP; Lieferant Daikin Industries, Ltd.), solche, die
eine Hydroxylgruppe als eine polare Endgruppe enthalten (z. B. FOMBLIN Z-DOL
oder Z-Tetraol; Lieferant Ausimont S.p.A., und DEMNUM-SA; Lieferant Daikin
Industries, Ltd.), und solche, die eine Carboxylgruppe als eine polare Endgruppe
enthalten (z. B. FOMBLIN Z-DIAC; Lieferant Ausimont S.p.A., DEMNUM-SH; Lie
ferant Daikin Industries, Ltd., und KRYTOX-FS; Lieferant DuPont, Japan).
Mit einem in neueren Jahren rasch ansteigenden Bedarf an hochdichter Aufzeich
nung wurde die Flughöhe des Magnetkopfes über der Magnetplatte verringert und
anstelle des bekannten TPC-Kopfes wurde zunehmend ein in niedriger Höhe flie
gender Kopf, wie ein Tri-pad Kopf oder einer Tri-omega Kopf verwendet. Bei einer
so verringerten Flughöhe wird leicht ein negativer Druck zwischen dem Magnet
kopf und der Magnetplatte erzeugt, wenn der Magnetkopf über der Oberfläche
der Magnetplatte gleitet, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, so daß
Gleitmittel von der Magnetplattenoberfläche auf den Magnetkopf übertragen
wird. Wenn das geschieht, wird der Kopf kontaminiert und die Flugeigenschaften
des Magnetkopfes werden gestört, beispielsweise wird die Flughöhe gesteigert,
was zu einer Verringerung der Reproduktionsleistung führt. Wenn eine große
Menge des Gleitmittels auf den Magnetkopf übertragen wird, tritt die sogenannte
Flug-Haftreibung auf (Haften des Kopfes), wenn der Magnetkopf wieder in Be
trieb geht, nachdem er eine Weile gestoppt war.
Mit der Erhöhung der Aufzeichnungsdichte und -geschwindigkeit steigt die Um
drehungsgeschwindigkeit der Magnetplatte im Laufwerk von einer üblichen Ge
schwindigkeit, d. h. 3600 UpM auf eine erheblich höhere Geschwindigkeit, d. h.
7200 bis 10.000 UpM. Als Ergebnis tritt dann meist ein sogenanntes "Spin-
Wanderungs-Phänomen" auf, nämlich daß sich das Gleitmittel auf der Magnet
platte infolge einer Zentrifugalkraft in Richtung auf einen radial außen liegenden
Bereich der Platte bewegt oder verteilt. Wenn der Grad der Wanderung groß
wird, kann in einem radial inneren Bereich der Platte ein Kopfaufsitzen eintreten,
oder Haftung des Kopfes an der Magnetplatte (Flug-Haftreibung) kann im radial
äußeren Bereich der Platte auftreten.
Mittlerweile haben die heutzutage verwendeten Laufwerke für Magnetplatten ei
nen vollständig geschlossenen Aufbau, worin der Innenraum des Plattenlauf
werks von der Umgebung isoliert oder versiegelt ist. Wenn ein solches Magnet
plattenlaufwerk unter Bedingungen von hoher Feuchtigkeit betrieben wird, füllt
Gas, das von den inneren Komponenten des Plattenlaufwerks erzeugt wird, den
Innenraum, und die Konzentration des Gases steigt. Die so erzeugte Gaskompo
nente löst sich in Wasser, das wegen hoher Feuchtigkeit oder Taubildung ent
steht und bildet dadurch ein schädliches saures Gas, das gegebenenfalls auf die
Oberfläche der Magnetplatte einwirkt.
Andererseits ist die Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht mit einem dünnen
Oxidfilm mit einer funktionellen Gruppe bedeckt, wobei die funktionelle Gruppe
beispielsweise eine reaktionsfähige Carbonyl-, Carboxyl- oder Hydroxylgruppe
sein kann, und die oben angegebene polare funktionelle Gruppe an einem Ket
tenende des flüssigen Gleitmittels bindet an den Oxidfilm und reagiert mit dessen
funktioneller Gruppe. In einer Umgebung von hoher Feuchtigkeit, wo Wasser vor
handen ist, ist jedoch der Grad der Wechselwirkung zwischen diesen funktionel
len Gruppen verringert, und das oben beschriebene saure Gas haftet aktiv an
Teilen der Plattenoberfläche, wo die Bindungsfestigkeit verringert wird. Außer
dem erhöht sich die Möglichkeit, daß das Material des Aufnahmekopfes eine ka
talytische Wirkung ausübt oder Reibungswärme erzeugt bei der Aufnahme mit
Berührung bei verringerter Flughöhe des Magnetkopfes. Die Abscheidung des
sauren Gases auf der Plattenoberfläche in Verbindung mit der katalytischen Wir
kung oder Reibungswärme beschleunigt die Zersetzung eines Hauptkettenanteils
(Etheranteils) des Perfluorpolyether-Gleitmittels. Bei der Zersetzung gebildete
Stoffe oder korrodierende Bestandteile des Gases oder dergleichen, die auf der
Plattenoberfläche abgeschieden werden, werden auf die Oberfläche des Magnet
kopfes übertragen, und die Flugcharakteristik des Magnetkopfes wird gestört
oder verschlechtert, so daß die Wiedergabeleistung verringert wird. Außerdem
kann das so zersetzte Perfluorpolyether-Gleitmittel seine Schmiereigenschaften
nicht beibehalten, wodurch eine Abnutzung des Schutzfilms verursacht wird und
im schlimmsten Fall ein Kopfaufsitzen stattfindet.
Obgleich verschiedene Versuche unternommen wurden, Magnetplatten unter
Verwendung von Perfluorpolyether-Gleitmittel mit verschiedenen Arten von pola
ren funktionellen Gruppen herzustellen, um die oben beschriebenen Schwierigkei
ten zu lösen, wurde bisher keine Magnetplatte gefunden, welche alle oben er
wähnten Anforderungen erfüllt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Perfluorpolyether-Gleitmittel zum
Aufbringen auf eine Kohlenstoffschutzschicht eines magnetischen Aufzeich
nungsmittels zu schaffen, worin jedes Molekül des Gleitmittels eine hoch reaktive
polare funktionelle Gruppe am Ende seiner Kettenstruktur enthält. Die Erfindung
bezweckt auch ein flüssiges Gleitmittel zu schaffen, welches über eine längere
Zeit stabile Schmiereigenschaften zeigt, sowie ein magnetisches Aufzeichnungs
mittel, das das flüssige Gleitmittel verwendet, und ein Verfahren zur Herstellung
des magnetischen Aufzeichnungsmittels zu schaffen, worin die Bindungsfestig
keit zwischen dem Perfluorpolyether als flüssigem Gleitmittel und der Oberfläche
der Schutzschicht weiter gesteigert ist, so daß verhindert wird, daß das Gleitmit
tel oder ein Zerfallsprodukt desselben von der Oberfläche der Magnetplatte auf
den Magnetkopf während der Gleitbewegung des Kopfes bei einer verringerten
Flughöhe oder während des Betriebs des Plattenlaufwerks in einer Umgebung von
hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit übertragen wird und worin keine Wan
derung des Gleitmittels bei Betrieb mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit der
Platte eintritt und eine Abnutzung der Schutzschicht vermieden wird.
Um diese Zwecke zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung ein flüssiges
Gleitmittel mit einem Perfluorpolyether, der eine Hauptkettenstruktur hat, die
wiedergegeben ist durch eine aus einer Gruppe der allgemeinen Formeln (1), (2)
und (3), wobei der Perfluorpolyether an wenigstens einem Ende einer Molekülket
te eine funktionelle Amingruppe hat. Die allgemeine Formel (1) ist:
R1H2C-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CH2R2 (1)
worin R1 und R2 die gleiche funktionelle Amingruppe oder verschiedene funktio
nelle Amingruppen bedeuten und jedes von m und n eine Zahl ist. Die allgemeine
Formel (2) ist:
F(CF2CF2CF2O)m-CH2R3 (2)
worin R3 eine funktionelle Amingruppe und m eine Zahl ist. Die allgemeine Formel
(3) ist:
worin R4 eine funktionelle Amingruppe und m eine Zahl ist.
Die funktionelle Amingruppe kann eine tertiäre Amingruppe sein, die einer der
Formeln (4) und (5) entspricht und eine schwache Basizität zeigt. Die Formel (4)
ist:
worin R5 und R6 die gleichen oder verschiedene Substituenten sind und R5 und R6
unter Ringbildung aneinander gebunden sein können, wobei n 0 oder eine Zahl
ist. Die Formel (5) ist:
worin R7 und R8 die gleichen oder verschiedene Substituenten sind und
R7 und R8
aneinander gebunden sein können, um einen Ring zu bilden, wobei jedes von I, m
und n 0 oder eine Zahl ist.
Die funktionelle Amingruppe kann wenigstens einen Substituenten aufweisen,
der ausgewählt ist aus folgendem: aromatischer Ring, aromatisches Amin, aro
matisches Diamin, Heterocyklus, heterocyklisches Am in, alicyklischer Kohlen
wasserstoff, alicyklisches Amin und aliphatisches Amin.
Das oben beschriebene flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel kann ein durch
schnittliches Molekulargewicht von 1500 bis 15000 haben.
Die Erfindung schafft auch ein magnetisches Aufzeichnungsmittel mit einer ma
gnetischen Schicht, einer auf dieser gebildeten Kohlenstoffschutzschicht und ei
ner auf der Kohlenstoffschutzschicht gebildeten flüssigen Gleitmittelschicht, wo
bei die flüssige Gleitmittelschicht aus dem oben beschriebenen flüssigen Perflu
orpolyether-Gleitmittel gebildet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmittel kann das flüssi
ge Perfluorpolyether-Gleitmittel ein gebundenes Perfluorpolyether-Gleitmittel ent
halten, das stark an die Kohlenstoffschutzschicht gebunden ist und ein bewegli
ches Gleitmittel, das schwach an die Kohlenstoffschutzschicht gebunden ist. In
diesem Fall ist das gebundene Perfluorpolyether-Gleitmittel in einem Anteil von
30 bis 100% bezüglich einer Gesamtmenge des Gleitmittels enthalten.
Die Erfindung schafft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen
Aufzeichnungsmittels, welches die folgenden Stufen aufweist: Bildung einer Cr-
Grundbeschichtung auf einer unmagnetischen Trägerplatte (Basis) durch Sput
tern; Bildung einer magnetischen Schicht aus Co-Legierung auf der Cr-
Grundschicht, Bildung einer Kohlenstoffschutzschicht auf der magnetischen Co-
Legierungsschicht durch Sputtern oder CVD; Beschichten einer Oberfläche der
Kohlenstoffschutzschicht mit dem oben beschriebenen flüssigen Gleitmittel durch
Tauchen oder Zentrifugalbeschichten und Erhitzen oder Bestrahlen mit Ultravio
lettstrahlen der mit dem flüssigen Gleitmittel beschichteten Kohlenstoffschutz
schicht.
Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten erläutert durch die folgende Be
schreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügte Zeich
nung. Hierin zeigt die einzige Figur eine schematische perspektivische Ansicht
eines Schichtaufbaus eines bekannten magnetischen Aufzeichnungsmittels.
Das erfindungsgemäße flüssige Gleitmittel besteht aus einem Perfluorpolyether-
Gleitmittel mit einer polaren funktionellen Gruppe an wenigstens einem der Enden
oder Endgruppen jedes Kettenmoleküls. Die Oberfläche der Kohlenstoffschutz
schicht ist gleichmäßig bedeckt mit einem dünnen Oxidfilm mit einer funktionel
len Gruppe, wie einer reaktiven Carbonyl-, Carboxyl- oder Hydroxylgruppe und
um eine Gleitmittelschicht mit ausgezeichneter Klebkraft und Bindungsfestigkeit
mit der Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht zu liefern, die geringe Azidität
zeigt, ist besonders erwünscht, ein Perfluorpolyether-Gleitmittel mit einer polaren
funktionellen Gruppe, die schwache Alkalinität zeigt, zu verwenden.
Es ist aber hier wichtig, welche Typen von polaren funktionellen Gruppen, die
schwache Alkalinität zeigen, ausgewählt werden sollen. Zwar sieht man Amin als
ein typisches Beispiel einer funktionellen Gruppe an, die schwache Alkalinität
zeigt, doch haben primäres oder sekundäres Amin eine verhältnismäßig starke
Alkalinität.
Die Bindungsfestigkeit des Gleitmittels wird aber deutlich erhöht, wenn das Per
fluorpolyether-Gleitmittel, welches primäre oder sekundäre Amingruppen enthält,
auf die Oberfläche der Schutzschicht aufgebracht wird. Jedoch neigt das primä
res oder sekundäres Amin enthaltende Gleitmittel dazu, schädliches saures Gas in
der Atmosphäre oder im Plattenlaufwerk anzuziehen, wodurch Phänomene wie
Zersetzung des Gleitmittels oder Übertragung von Verunreinigungen auf den Ma
gnetkopf verursacht werden, welche zu einer verringerten Wiedergabeleistung
oder Kopfaufsitzen führen. Auch ist ein Perfluorpolyether, der an einem Ende
oder an Enden seiner Molekülkette primäres oder sekundäres Amin als polare
funktionelle Gruppe hat, ein instabiler Stoff, und die Eigenschaften des Gleitmit
tels können verändert werden, wenn es erwärmt oder für eine lange Zeit bei
Raumtemperatur belassen wird.
Aus den oben erwähnten Gründen wird vorzugsweise ein tertiäres Amin als eine
polare funktionelle Gruppe mit schwacher Alkalinität verwendet. Bevorzugte Bei
spiele von tertiären Aminen sind durch die folgenden Formeln wiedergegeben:
worin R5 und R6 funktionelle Gruppen bedeuten, die miteinander verbunden sein
können, um einen Ring zu bilden, und jedes von l, m, n 0 oder eine Zahl größer
als 0 bedeuten.
Um weiter die Klebkraft (physikalische Adsorption) zwischen der Kohlenstoff
schutzschicht und der Gleitmittelschicht zu steigern, ist es erwünscht, daß die
Substituenten R5, R6 des tertiären Amins ihrerseits eine funktionelle Gruppe als
Substituenten enthalten, der eine konjugierte Bindung mit der eine Graphitstruk
tur aufweisenden Kunststoffschutzschicht und eine π-π-Elektrnnenwechselwir
kung hat.
Die funktionelle Gruppe des schwach alkalischen tertiären Amins kann ausge
wählt sein aus der folgenden Gruppe: aromatischer Ring, aromatischer Kohlen
wasserstoff, aromatisches Amin, aromatisches Diamin und andere aromatische
Derivate, Heterocyklus, heterocylischer Kohlenwasserstoff, heterocylisches
Am in, heterocyclisches Diamin und andere heterocyclische Derivate, aliphatischer
Kohlenwasserstoff, aliphatisches Amin und andere Derivate und alicyklischer
Kohlenwasserstoff, alicyklisches Amin und andere Derivate.
Einige Strukturformeln von schwach alkalischen tertiären Aminen mit funktionel
len Gruppen, wie erwähnt, sind als Beispiele im folgenden gezeigt, wobei der Typ
der funktionellen Gruppe jeweils in Klammern angegeben ist.
(Aromatischer Ring)
worin l, m, n = 0 oder eine Zahl gleich oder größer 1 sind.
(Aromatisches Amin)
worin l, m, n = 0, oder eine Zahl gleich oder größer 1 sind.
(Heterocyklus)
worin l, m, n = 0, oder eine Zahl gleich oder größer 1 sind.
(Heterocyklisches Amin)
worin l, m, n = 0, oder eine Zahl gleich oder größer 1 sind.
(Aliphatische Verbindung, aliphatische Amine (Derivate))
worin n = 0, oder eine Zahl gleich oder größer 1 ist.
(Alicyklischer Kohlenwasserstoff, alicyklisches Amin (Derivate))
worin m = 0, 1, 2 und n = 0, oder eine Zahl gleich oder größer 1 ist.
Wenn ein bekanntes flüssiges Perfluorpolyether-GleitmitteI als Gleitmittel für eine
Magnetplatte verwendet wird, wird sein Durchschnittsmolekulargewicht (MG)
vorzugsweise im Bereich von 1500 bis 5500 eingestellt. Wenn das Molekular
gewicht des flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel zu klein ist, hat das Ketten
molekül eine geringere Länge und der Reibungskoeffizient des Gleitmittels wird in
unerwünschter Weise erhöht. Wenn das Molekulargewicht zu groß ist, wird die
Länge des Kettenmoleküls auf der Seite seines freien Endes übermäßig groß und
die Haftwirkung der polaren funktionellen Gruppe wird relativ geschwächt, wo
durch es eher zu einer Haftung des Magnetkopfes an der Gleitmittelschicht (Haft
reibung) kommt.
Das flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel, welches an einem Ende oder Enden
seines Kettenmoleküls als eine funktionelle Gruppe das oben angegebene tertiäre
Amin hat, ist viel stärker an die Kohlenstoffschutzschicht gebunden, im Vergleich
mit einem üblichen Gleitmittel, das eine bekannte funktionelle Gruppe an einem
Ende oder Enden eines Kettenmoleküls hat. Demgemäß tritt keine Haftung des
Kopfes an der Magnetplatte auf, selbst wenn das Durchschnittsmolekulargewicht
(MG) in einem verhältnismäßig hohen Bereich von 1500 bis 15000 liegt, und eine
Abnutzung des magnetischen Aufzeichnungsmittels ist weniger wahrscheinlich,
selbst wenn es mit einem Kontaktkopf mit niedriger Flughöhe, wie einem Tri-pad-
Kopf, oder einem Tri-omega-Kopf verwendet wird, wodurch eine gute Gleitfähig
keit gewährleistet wird.
Um eine hohe Bindungsfestigkeit des Perfluorpolyethers mit der Oberfläche der
Kohlenstoffschutzschicht zu gewährleisten, wird das Verhältnis eines gebunde
nen Gleitmittel, das fest an die Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht gebun
den ist, zu einem beweglichen Gleitmittel, das schwach gebunden ist, vorzugs
weise so eingestellt, daß der Anteil des gebundenen Gleitmittels in einem Bereich
von 30 bis 100% bezüglich der Gesamtmenge des Gleitmittels liegt.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium kann in der gleichen
Weise wie dem in Fig. 1 gezeigten bekannten Beispiel hergestellt werden, näm
lich indem auf einem unmagnetischen Substrat nacheinander eine Grundschicht
und eine magnetische Legierungsschicht und auf dieser eine Kohlenstoffschutz
schicht gebildet werden, um eine Schichtstruktur zu erhalten. Dann wird auf der
Kohlenstoffschutzschicht die flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel-Schicht gebil
det, wie oben beschrieben. Erfindungsgemäß kann irgendeine der folgenden drei
Methoden zur Bildung der Kohlenstoffschutzschicht und der Gleitmittelschicht
verwendet werden.
Bei der ersten Methode wird die Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht durch
Tauchen oder Schleuderbeschichtung mit dem Perfluorpolyether-Gleitmittel be
schichtet. In diesem Fall wird der Anteil des gebundenen Gleitmittels auf 30%
oder höher eingestellt. Bei der zweiten Methode wird die Oberfläche der Kohlen
stoffschutzschicht mit dem flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel beschichtet
und die beschichtete Oberfläche dann einer Wärmebehandlung unterworfen, um
die Verbindung der Gleitmittelschicht mit der Kohlenstoffschutzschicht zu be
schleunigen, und in diesem Fall wird der Anteil des gebundenen Gleitmittels auf
einen bestimmten Wert in einem Bereich von 0 bis 100% eingestellt. Bei der drit
ten Methode wird die Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht mit dem flüssigen
Perfluorpolyether-Gleitmittel beschichtet und die beschichtete Oberfläche dann
mit Ultraviolett-Strahlen bestrahlt, um die Verbindung der Gleitmittelschicht mit
der Kohlenstoffschutzschicht zu beschleunigen, so daß der Anteil des gebunde
nen Gleitmittels auf einen bestimmten Wert in einem Bereich von 30 bis 100%
eingestellt wird.
Das erfindungsgemäße flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel kann nach der im
folgenden beschriebenen Synthesemethode hergestellt werden, jedoch ist die Er
findung nicht auf diese Methode beschränkt.
Zunächst läßt man Perfluorpolyether (beispielsweise FOMBLIN Z-DOL; Lieferant
Ausimont S.p.A.) mit einer Hydroxylgruppe (-OH) als funktionelle Gruppe an ei
nem Ende eines Kettenmoleküls bei einer niedrigen Temperatur mit Trifluor
methansulfonsäureanhydrid in Gegenwart einer Base nach einer üblichen Metho
ode reagieren, um Triflat zu bilden. In der folgenden Reaktionsformel bedeutet Rf
eine Perfluorpolyether-Kette:
Rf(CH2OH)2 + (CF3SO2)2O → Rf(CH2OSO2CF3)2
Das erhaltene Triflat läßt man mit einer Aminoverbindung entsprechend der fol
genden Formel reagieren, um ein gewünschtes flüssiges Perfluorpolyether-
Gleitmittel zu erhalten, das erfindungsgemäß ein Amin an einem Ende/Enden des
Kettenmoleküls hat:
Rf(CH2OSO2CF3)2 + H - A → Rf(CH2A)2
worin A eine schwach alkalische tertiäre Amingruppe und HA ein schwach alkali
sches sekundäres Amin bedeuten.
Einige Beispiele spezifischer Methoden zur Synthese des erfindungsgemäßen
flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel werden im folgenden beschrieben
1,0 g Trifluormethansulfonsäureanydrid wurde in 30 ml HCFC 225 gelöst,
um eine Lösung zu erhalten, die zu einer Lösung von 10,0 g FOMBLIN Z-SOL
4000 und 0,1 g Pyridin in 80 ml HCFC 225 gegeben wurde, und die erhalte
ne Flüssigkeit wurde auf 0°C abgekühlt. Die Flüssigkeit wurde dann 10
Stunden gerührt, während sie bei 0°C gehalten wurde, und der Endpunkt der
Reaktion wurde durch NMR ausgewiesen. Die so erhaltene Flüssigkeit wurde
mit reinem Wasser gewaschen und HCFC 225 wurde entfernt, um 8,8 g
Triflat (I) zu erhalten.
5 g Triflat (I), das durch die obige Trifluormethylsulfonierungsreaktion erhal
ten wurde, 0,8 g Pyrimidinylpiperazin und 50 ml HCFC 225 wurde in einen
Autoklaven gegeben, um Stickstoffsubstitution durchzuführen, und dann bei
90°C 200 Stunden miteinander umgesetzt. Durch NMR wurde nachgewie
sen, daß die in den Autoklaven gegebenen Materialien nicht unverändert wa
ren. Der erhaltene Stoff wurde dann mit Wasser und Ethanol gewaschen, um
2,1 g Perfluorpolyether (II) mit einer Pyrimidinylpiperazingruppe der folgenden
Struktur
als A an einem Ende bzw. an Enden des Kettenmoleküls zu liefern.
5 g Triflat (I), das durch die Reaktion (a) der Trifluormethylsulfonierung im Syn
thesebeispiel 1 erhalten wurde, 0,5 g Piperidinylethylamin und 50 ml HCFC 225
wurden in einen Autoklaven für Stickstoffsubstitution gegeben und dann mitein
ander bei 90°C 100 Stunden umgesetzt. Durch NMR wurde bestätigt, daß die in
den Autoklaven gegebenen Materialien nicht unverändert geblieben waren. Der
erhaltene Stoff wurde dann mit Wasser und Ethanol gewaschen, um 2,2 g Per
fluorpolyether (III) mit einer Piperidinylethylamingruppe der folgenden Struktur
als A an einem Ende bzw. an Enden des Kettenmoleküls zu liefern.
5 g Triflat (I), das durch die Reaktion (a) der Trifluormethylsulfonierung im Syn
thesebeispiel 1 erhalten war, 0,4 g Diethylamin und 50 ml HCFC 225 wurden in
einen Autoklaven für Stickstoffsubstituierung gegeben und dann bei 90°C 100
Stunden miteinander umgesetzt. Durch NMR wurde bestätigt, daß die in den Au
toklaven gegebenen Materialien nicht unverändert geblieben waren. Die erhaltene
Substanz wurde dann mit Wasser und Ethanol gewaschen, um 2,1 g Perfluorpo
lyether (IV) mit einer Diethylamingruppe der folgenden Struktur
als A an einem Ende bzw. an Enden des Kettenmoleküls zu erhalten.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen magne
tischen Aufzeichnungsmittels beschrieben. Zunächst wurde ein unmagnetisches
Substrat aus einer Al-Legierung (Al-Mg-Legierung) hergestellt, und auf diesem
wurde eine unmagnetische Schicht von Ni-P mit einer Dicke von 13 µm durch
stromloses Metallisieren gebildet. Dann wurde die Oberfläche der unmagneti
schen Schicht poliert, so daß die Rauhtiefe (Ra) gleich 1 nm (10 Å) wurde. An
schließend wurden unter Verwendung von Diamantschlamm Rillen in Form von
im wesentlichen konzentrischen Kreisen durch Texturierung gebildet, so daß die
Rauhtiefe (Ra) gleich 3 nm (30 Å) wurde. Das so erhaltene Substrat wurde dann
gewaschen und es wurde auf ihm in einer Sputter-Vorrichtung eine unmagneti
sche Metallgrundschicht aus Cr mit einer Dicke von 50 nm (500 Å) gebildet und
auf dieser Metallgrundschicht wurden weiter eine magnetische Schicht von
Co82Cr14Ta4 mit eine Dicke von 30 nm (300 Å) und eine Schutzschicht aus dia
mantähnlichem Kohlenstoff (DLC) mit einer Dicke von 12 nm (120 Å) gebildet.
Die erhaltene Struktur wurde dann Bandpolieren (tape burnishing) unterworfen,
um ein übliches Aufzeichnungsmittel zu erhalten, welches in der folgenden Weise
mit einem flüssigen Gleitmittel beschichtet wird.
Jedes der neuen flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel (Perfluorpolyether (II), (III),
(IV)), die in den obigen Synthesebeispielen 1 bis 3 hergestellt worden waren,
wurde unter Verwendung von Fluorkohlenwasserstoff (beispielsweise FC-77; Lie
ferant Sumitomo 3M Limited, oder ZS-100; Lieferant Ausimont S.p.A.) als Lö
sungsmittel verdünnt, so daß die Konzentration des Gleitmittels 0,05 Gew.-%
betrug. Die erhaltene Flüssigkeit wurde durch Schleuder-Beschichtung mit einer
Umdrehungsgeschwindigkeit von 1.800 UpM aufgebracht, so daß auf dem wie
oben beschriebenen Mittel eine 2 nm (20 Å) dicke Schicht von flüssigem Perflu
orpolyether-Gleitmittel gebildet wurde und so jedes der magnetischen Aufzeich
nungsmittel hergestellt wurde (Beispiele 1 bis 60 in Tabelle 1-3).
Wie in Tabelle 4 gezeigt, wurden einige magnetische Aufzeichnungsmittel (Ver
gleichsbeispiele 1 bis 18) zum Vergleich mit den erfindungsgemäßen Mitteln her
gestellt, wobei Perfluorpolyether (beispielsweise FOMBLIN Z-DOL; Lieferant
Ausimont S.p.A.) mit einem Alkohol an einem Ende der Molekülkette oder ein an
der Endgruppe Piperonyl-modifizierter Perfluorpolyether (beispielsweise FOMBLIN
AM2001; Lieferant Ausimont S.p.A.) verwendet wurden, welche in der gleichen
Weise wie oben beschrieben, durch Beschichtung aufgebracht wurden.
Für jedes der so erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmittel der Beispiele 1 bis
60 und Vergleichsbeispiele 1 bis 18 wurde das Bindungsverhältnis (oder Anteil
von gebundenem Gleitmittel) ermittelt, und die Koeffizienten der dynamischen
Reibung (µI, µL, CSS-µI, CSS-µL) wurden gemessen. Außerdem wurde die Konta
minierung des mit jedem Aufzeichnungsmittel verwendeten Aufzeichnungskopfes
beobachtet und ein Wanderungstest und Bewertung der Absorption von SO2
wurden vorgenommen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 bis Tabelle 4
angegeben.
Das in Tabelle 1 bis Tabelle 4 angegebene Bindungsverhältnis gibt den Anteil ei
nes gebundenen Gleitmittels, das an die Kohlenstoffschutzschicht stark gebun
den ist, relativ zu einem beweglichen Gleitmittel, das an die Schutzschicht
schwach gebunden ist, an. Wenn das Gleitmittel nach der Beschichtungsstufe
einer Wärmebehandlung oder UV-Behandlung unterworfen wird, kann der Anteil
des gebundenen Gleitmittels wie gewünscht gesteuert werden, indem man die
Erhitzungstemperatur und -zeit und die Energie der ultravioletten Strahlen, die
Menge des erzeugten Ozons und die UV-Bestrahlungszeit regelt.
Der Anteil des gebundenen Gleitmittels in bekannten Gleitmitteln, die als Ver
gleichsbeispiele angegeben sind (z. B. FOMBLIN Z-DOL oder AM2001; Lieferant:
Ausimont S.p.A.) beträgt maximal 60 bis 70%. So leiden magnetische Auf
zeichnungsmittel, die solche bekannten Gleitmittel verwenden, an verringerter
Haltbarkeit, welche durch Schleuderwandung infolge Verteilung des Gleitmittels
während der Drehung der Aufzeichnungsplatte mit hoher Geschwindigkeit in ei
nem Plattenlaufwerk eintritt.
Dagegen bildet das erfindungsgemäße Gleitmittel mit den an der Oberfläche der
Kohlenstoffschutzschicht vorhandenen C = O und COO-Carbonylgruppen eine
starke chemische Bindung aus und enthält auch cyklische funktionelle Gruppen,
die eine starke Wechselwirkung (physikalische Adsorption) mit der Kohlenstoff
oberfläche eingehen. So kann der Anteil des gebundenen Gleitmittels durch die
Wärmebehandlung oder UV-Bestrahlung leicht auf einen gewünschten Wert im
Bereich von 30 bis 100% eingestellt werden.
Das Bindungsverhältnis wurde in der folgenden Weise erhalten. Zunächst wurde
die C-F-Peak-Absorption (nämlich die Filmdicke der Gleitmittelschicht) bei 1290
bis 1260 cm-1 durch hochempfindliche FT-IR Reflektionsmethode bezüglich eines
mit einem flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel beschichteten Aufzeichnungs-
Mittel erhalten. Dann wurde das Mittel 5 Minuten in einem Lösungsmittel FC-77
untergetaucht einer Ultraschallbehandlung unterworfen und die C-F-Peak-
Absorption des Mittels wurde nach dem Eintauchen wieder gemessen, um das
Bindungsverhältnis beruhend auf der Absorption vor und nach dem Eintauchen zu
erhalten.
Die Koeffizienten der dynamischen Reibung µI, µL, CSS-µI, CSS-µL wurden in der
folgenden Weise erhalten. Zunächst ließ man einen Magnetkopf mit einer
Kopflast von 10 gf über die Oberfläche jedes der obigen Beispiele von magneti
schen Aufzeichnungsmitteln in einer radialen Stellung von 21,5 mm gleiten, wo
bei die mittlere Umdrehungsgeschwindigkeit 1 UpM betrug, und der Koeffizient
der dynamischen Reibung µI wurde während der Gleitbewegung gemessen.
Nachdem man den Magnetkopf über das Aufzeichnungsmittel bei einer Umdre
hungsgeschwindigkeit von 100 UpM eine Stunde lang gleiten ließ, wurde der
Koeffizient der dynamischen Reibung µL bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit
von 1 UpM gemessen. Dann wurde das magnetische Aufzeichnungsmittel in ei
nem realen Magnetplattenlaufwerk installiert, und der Koeffizient der dynami
schen Reibung µI (wiedergegeben als CSS-µI) wurde gemessen. Nachdem der
CSS-Betrieb 200 Stunden bei 60°C und 80% RF gelaufen war, wurde der
Koeffizient der dynamischen Reibung µL (wiedergegeben als CSSµL) gemessen,
und die Kontaminierung des Magnetkopfes wurde durch Augenschein geprüft.
Der Wanderungstest wurde in der folgenden Weise durchgeführt. Zu Anfang
wurde jedes der obigen Beispiele (Beispiele 1 bis 60, Vergleichsbeispiele 1 bis
18) der magnetischen Aufzeichnungsmittel in einem Magnetplattenlaufwerk in
stalliert und 240 Stunden unter Bedingungen von 80°C und 30% RF mit einer
hohen Geschwindigkeit von 7200 UpM gedreht. Die Dicke zwischen den gegen
überliegenden Flächen des magnetischen Aufzeichnungsmittels vor und nach der
Hochgeschwindigkeitsumdrehung wurde an einer radialen inneren Position von r
= 20 mm und einer radial äußersten Position von r = 45 mm gemessen und der
Anstieg der Dicke von der inneren zur äußeren Position wurde nach der Gleitbe
wegung gemessen. Die Meßergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Wie sich aus den Tabellen 1 bis 4 ergibt, waren die Koeffizienten der dynami
schen Reibung µL und CSS-µL verhältnismäßig niedrig und es wurde keine Verun
reinigung des Kopfes beobachtet bei der magnetischen Aufzeichnungsmitteln
(Beispiele 1 bis 60), die jeweils mit dem flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel
beschichtet waren, das als eine funktionale Endgruppe der Molekülkette ein
schwach alkalisches tertiäres Amin aufwiesen. Besonders zeigten die Aufzeich
nungsmittel, die nach dem Beschichten mit dem Gleitmittel einer Wärmebehand
lung oder UV-Behandlung unterworfen worden waren, um den Anteil des gebun
denen Gleitmittels zu erhöhen, in weit geringerem Maß die Neigung zur Wande
rung durch Herausschleudern des Gleitmittels während Drehung der Platte mit
hoher Geschwindigkeit im Vergleich mit den Aufzeichnungsmitteln, die bekannte
Gleitmittel verwendeten. Infolgedessen waren die Koeffizienten der dynamischen
Reibung µL und CSS-µL wesentlich herabgesetzt.
Wenn das Molekulargewicht des bekannten flüssigen Perfluorpolyether-
Gleitmittels zu groß ist (MG ≧ 5500), ist die Adsorptionswirkung der polaren
funktionellen Gruppe verhältnismäßig abgeschwächt, wodurch ein Problem der
Haftung des Magnetkopfes an der Gleitmittelschicht des Aufzeichnungsmittels
auftritt. Dagegen zeigt das flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel mit einem tertiä
ren Amin an einem Ende oder Enden der Molekülkette eine weit stärkere Bin
dungsfestigkeit der Kohlenstoffschutzschicht im Vergleich mit den bekannten
Gleitmitteln und daher kann das Molekulargewicht in einem weiten Bereich von
1500 bis 15000 eingestellt werden, ohne daß das Problem der Haftung des Kop
fes an der Magnetplatte auftritt. Auch tritt weniger Abnutzung des erfindungs
gemäßen magnetischen Aufzeichnungsmittels auf, wenn es mit einem Kontakt
kopf mit niedriger Flughöhe verwendet wird, wodurch eine erwünschte Schmier
fähigkeit (Gleitfähigkeit) gewährleistet wird.
Um die Menge an adsorbiertem SO2 zu messen, wurde jedes der obigen Beispiele
1 bis 60 und Vergleichsbeispiele 1 bis 18 der magnetischen Aufzeichnungsmittel
24 Stunden lang in einem für SO2 -Eindringen ausgelegten Rohrsystem eines
Standard-Gaserzeugers "Permeator" der Firma Gastech Co., Ltd. belassen, worin
0,1 ppm Gas erzeugt wurden, und eine an der Oberfläche der Platte adsorbierte
SO2-Menge wurde nach der Einwirkung durch Ionenchromatographie quantitativ
bestimmt.
Wie sich aus den Tabellen 1 bis 4 ergibt, ist das flüssige Perfluorpolyether-
Gleitmittel mit einem tertiären Amin an einem Ende oder Enden der Molekülkette
intensiver an die Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht gebunden und deckt
dort vorhandene Plätze für aktive Haftung ab, im Vergleich mit bekannten Gleit
mitteln, und verhindert so, daß ein saures Gas, wie SO2 das äußere Gaskontami
nierung verursacht, an der Oberfläche des Aufzeichnungsmittels adsorbiert wird,
so daß die Menge von anhaftendem SO2 entsprechend verringert wird. Es wurde
auch gefunden, daß dieser Effekt deutlicher wird bei Verbesserung des Bindungs
zustandes des Gleitmittels durch die Wärmebehandlung oder UV-Bestrahlungs
behandlung.
Andererseits ist bei magnetischen Aufzeichnungsmitteln, die nur mit einem übli
chen flüssigen Gleitmittel beschichtet sind, das in der Endgruppe Alkohol
modifizierten Perfluorpolyether oder in der Endgruppe Piperonyl-modifizierten Per
fluorether mit Alkohol oder Piperonyl am Ende der Molekülkette aufweist, eine
nachteilige große Schleuderwanderung des nur schlecht gebundenen Gleitmittels
festzustellen. Infolgedessen sind die Koeffizienten der dynamischen Reibung µL
und CSS-µL höher, und der mit einem solchen Aufzeichnungsmittel verwendete
Magnetkopf wird wegen Übertragung des Gleitmittels oder Abscheidung von
Verunreinigungen kontaminiert, wie sich aus Tabelle 4 ergibt.
Wie oben erläutert, schafft die Erfindung ein neues flüssiges Perfluorpolyether-
Gleitmittel, das an einem Ende oder an Enden eines Kettenmoleküls als funktio
nelle Gruppe ein zyklisches tertiäres Amin mit π-Elektronen aufweist. Die Erfin
dung schafft auch ein magnetisches Aufzeichnungsmittel, das durch Beschichten
einer Oberfläche einer Kohlenstoffschutzschicht mit diesem Gleitmittel erhalten
wird und eine erheblich gesteigerte Bindungsfestigkeit zwischen dem Gleitmittel
und der Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht aufweist. Das so erhaltene er
findungsgemäße flüssige Gleitmittel und erfindungsgemäße magnetische Auf
zeichnungsmittel zeigen die folgenden Effekte:
- (1) Die Gefahr der Haftung des Magnetkopfes am magnetischen Aufzeichnungs mittel (Haftreibung) infolge Transfers von Gleitmittel auf den Magnetkopf ist geringer, die sonst verursacht würde durch Verringerung der Flughöhe des Magnetkopfes bei Veränderungen in der Magnetkopfstruktur, um den neuer dings vorhandenen Bedarf an hochdichter Aufzeichnung zu befriedigen. Auch besteht geringere Gefahr von Schleuderwanderung, und es wird verhindert, daß Gleitmittel während Drehung des magnetischen Aufzeichnungsmittels mit hoher Geschwindigkeit sich zu einem radial äußeren Bereich des Aufzeich nungsmittels bewegt oder verbreitet.
- (2) Es besteht geringere Gefahr, daß verschiedene Phänomene auftreten, die durch Verringerung der Bindungsfestigkeit zwischen dem Gleitmittel und der Kohlenstoffschutzschicht bei einer hohen Temperatur und hohen Feuchtigkeit verursacht werden, und das Gleitmittel zeigt stabile Schmiereigenschaften über lange Zeit. Zu den verschiedenen Phänomenen, die durch Verringerung der Bindungsfestigkeit verursacht werden, gehören eine beschleunigte Ab scheidung einer schädlichen kontaminierenden Komponente des Gases im Magnetplattenlaufwerk, das Auftreten von Korrosion und Kopfaufsitzen, das durch Zersetzung des Gleitmittels verursacht ist.
- (3) Nachdem die Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht mit einem flüssigen Perfluorpolyether-Gleitmittel beschichtet ist, das eine funktionelle Gruppe aufweist, die Substituenten mit schwacher Alkalinität und einer konjugierten Bindung aufweist, können eine Wärmebehandlung oder UV-Bestrahlung zu sätzlich durchgeführt werden, um die Bindungsfestigkeit zwischen der be schichteten Oberfläche und der Gleitmittelschicht weiter zu steigern, so daß der Teil des gebundenen Gleitmittels auf einen gewünschten Wert in einem Bereich von 30 bis 100% eingestellt werden kann. Als Ergebnis wird die Haftung des Kopfes (Haftreibung) noch weiter verhindert und die Schleuder wanderung und Abscheidung von Gasverunreinigung kann genügend verrin gert werden. Infolgedessen können die Gleitmittel-(Schmier)-Eigenschaft und die Haltbarkeit verbessert werden.
Claims (8)
1. Flüssiges Gleitmittel mit einem Perfluorpolyether mit einer Molekülhauptkette,
die an wenigstens einem Ende eines Kettenmoleküls eine funktionelle Amin
gruppe aufweist und durch eine der folgenden allgemeinen Formeln (1), (2)
und (3) wiedergegeben wird:
R1H2C-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CH2R2 (1)
worin R1 und R2 die gleiche funktionelle Amingruppe oder verschiedene funk tionelle Amingruppen bedeuten und jedes von m und n eine Zahl ist.
R1H2C-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CH2R2 (1)
worin R1 und R2 die gleiche funktionelle Amingruppe oder verschiedene funk tionelle Amingruppen bedeuten und jedes von m und n eine Zahl ist.
F(CF2CF2CF2O)m-CH2R3 (2)
worin R3 eine funktionelle Amingruppe und m eine Zahl ist.
worin R4 eine funktionelle Amingruppe und m eine Zahl ist.
worin R3 eine funktionelle Amingruppe und m eine Zahl ist.
worin R4 eine funktionelle Amingruppe und m eine Zahl ist.
2. Flüssiges Gleitmittel nach Anspruch 1, worin die funktionelle Amingruppe eine
tertiäre Amingruppe ist, die eine schwache Basizität zeigt und durch eine der
folgenden Formeln (4) und (5) dargestellt wird:
worin R5 und R6 die gleichen oder verschiedene funktionelle Gruppen sind und miteinander unter Bildung eines Ringes verbunden sein können, und n 0 oder eine Zahl ist,
worin R7 und R8 die gleiche oder verschiedene funktionelle Gruppen sind und miteinander unter Bildung eines Ring es verbunden sein können, und jedes von I, und n 0 oder eine Zahl ist.
worin R5 und R6 die gleichen oder verschiedene funktionelle Gruppen sind und miteinander unter Bildung eines Ringes verbunden sein können, und n 0 oder eine Zahl ist,
worin R7 und R8 die gleiche oder verschiedene funktionelle Gruppen sind und miteinander unter Bildung eines Ring es verbunden sein können, und jedes von I, und n 0 oder eine Zahl ist.
3. Flüssiges Gleitmittel nach Anspruch 2, worin die funktionelle Amingruppe eine
solche ist, die wenigstens eine der folgenden funktionellen Gruppen enthält:
aromatischer Ring, aromatisches Amin, aromatisches Diamin, Heterocyklus, heterocyklisches Am in, alicyklischer Kohlenwasserstoff, alicyklisches Amin und aliphatisches Amin.
aromatischer Ring, aromatisches Amin, aromatisches Diamin, Heterocyklus, heterocyklisches Am in, alicyklischer Kohlenwasserstoff, alicyklisches Amin und aliphatisches Amin.
4. Flüssiges Gleitmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel ein Durchschnittsmo
lekulargewicht von 1500 bis 15000 hat.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmittel, das eine Magnetschicht, eine auf dieser
gebildete Kohlenstoffschutzschicht und eine auf der Kohlenstoffschutzschicht
gebildete Schicht eines flüssigen Gleitmittels aufweist, dadurch gekennzeich
net, daß die Schicht des flüssigen Gleitmittels aus dem flüssigen Perfluorpo
lyether-Gleitmittel nach Anspruch 1 gebildet ist.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das flüssige Perfluorpolyether-Gleitmittel ein gebundenes Perfluorpo
lyether-Gleitmittel enthält, das an die Kohlenstoffschutzschicht stark gebun
den ist, und ein bewegliches Gleitmittel enthält, das an die Kohlenstoffschutz
schicht schwach gebunden ist, wobei das gebundene Perfluorpolyether-
Gleitmittel in einem Anteil von 30 bis 100% bezüglich der Gesamtmenge des
Gleitmittels enthalten ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmittels mit fol
genden Stufen:
- - eine Cr-Grundschicht wird durch Sputtern auf einem unmagnetischen Träger (Basis gebildet);
- - eine magnetische Schicht aus Co-Legierung wird auf der Cr-Grundschicht ge bildet;
- - eine Kohlenstoffschutzschicht wird durch Sputtern oder CVD auf der magne tischen Schicht der Co-Legierung gebildet;
- - eine Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht wird durch Tauchen oder Schleuderbeschichtung mit dem in Anspruch 1 definierten flüssigen Gleitmittel beschichtet; und
- - gegebenenfalls wird die mit dem flüssigen Gleitmittel beschichtete Oberfläche der Kohlenstoffschutzschicht erwärmt oder mit ultravioletten Strahlen be strahlt.
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