DE3441981C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium. Sie betrifft insbesondere ein mit einer Schutzschicht auf einer magnetischen Schicht versehenes magnetisches Aufzeichnungsmedium, die dem Aufzeichnungsmedium gute Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit verleiht.
Im allgemeinen wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium in der Weise hergestellt, daß eine magnetische Pulver-Masse, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel umfaßt, auf die Oberfläche einer Substrat- Folie gestrichen wird oder daß die Oberfläche mit einem ferromagnetischen Metall oder einer Legierung desselben metallisiert wird, wodurch eine magnetische Schicht gebildet wird. Da die magnetische Schicht während der Wiedergabe einer erheblichen Gleitbeanspruchung am Magnetkopf ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, daß ihre Oberfläche erheblich verschlissen wird. Obwohl das magnetische Aufzeichnungsmedium des Typs mit der durch Metallisieren hergestellten ferromagnetischen dünnen Schicht und das das metallische magnetische Pulver aufweisende magnetische Aufzeichnungsmedium hervorragende Eigenschaften im Hinblick auf die Aufzeichnung mit hoher Dichte aufweisen, besitzen ihre Oberflächen große Reibungskoeffizienten gegenüber dem Magnetkopf, so daß die Gefahr besteht, daß sie beim Gebrauch leicht abgeschliffen oder beschädigt und weiterhin an der Luft allmählich oxydiert werden, woraus sich eine Minderung ihrer magnetischen Eigenschaften wie etwa der maximalen magnetischen Flußdichte ergibt.
Zur Verbesserung der Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit dieser magnetischen Aufzeichnungsmedien wird vorgeschlagen, auf der magnetischen Schicht eine ein fluorhaltiges Gleitmittel wie ein Tetrafluorethylen- Telomer und Perfluoroalkylpolyether enthaltende Schutzschicht zu bilden. Da herkömmliche, Fluor enthaltende Gleitmittel schlechte Wechselwirkung mit der Oberfläche der magnetischen Schicht, insbesondere einer solchen, die ein metallisches Material enthält, aufweisen, reißen sie oft beim gleitenden Kontakt mit dem Magnetkopf ab. Aus diesem Grunde ist es nach wie vor wünschenswert, die Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit magnetischer Aufzeichnungsmedien zu verbessern. Die DE-PS 28 39 378 beschreibt die Verwendung derartiger Perfluoropolyether als Gleitmittel.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit verbesserter Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit verfügbar zu machen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verfügbar zu machen, das auf einer magnetischen Schicht eine Schutzschicht aufweist, die nicht leicht abreißt, verbesserte Haltbarkeit zeigt und die Korrosion oder Oxidation der magnetischen Schicht verhütet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium aus einem Substrat, einer auf dem Substrat gebildeten und ein metallisches magnetisches Material als Aufzeichnungselement enthaltenden magnetischen Schicht und einer auf der magnetischen Schicht gebildeten und ein Perfluoroalkylpolyether-Derivat mit einer endständigen Phosphat-Gruppe enthaltenden Schutzschicht verfügbar gemacht.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium ist dadurch gekennzeichnet, daß das Perfluoroalkylpolyether- Derivat eine endständige Phosphat-Gruppe aufweist und eine Verbindung der Formel
ist, in der
Aeine Gruppe der Formel -[CF(CF₃)-CF₂O]-, -(CF₂CF₂O)- oder -(CF₂O)- ist, Beine Gruppe der Formel -(CF₂COO)- oder -[CF(CF₃)-COO]- ist, XWasserstoff oder Fluor ist, RWasserstoff, Fluor, Methyl, Trifluoromethyl oder Chloromethyl ist, neine ganze Zahl von 10 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40, ist und meine ganze Zahl von 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 30, ist.
Da das erfindungsgemäß verwendete Perfluoroalkylpolyether- Derivat eine endständige Phosphat-Gruppe besitzt, die eine gute Affinität zu der das hydrophile metallische magnetische Material als Aufzeichnungselement enthaltenden magnetischen Schicht aufweist, wird die Phosphat- Gruppe in starkem Maße zu der Oberfläche der magnetischen Schicht hin ausgerichtet und von dieser festgehalten. Infolgedessen wird die Haftung an der magnetischen Schicht verbessert und ein Abreißen der Schutzschicht in wirksamer Weise verhindert. Da in der Schutzschicht die Perfluoralkyl-Gruppe sich in der der magnetischen Schicht abgewandten Richtung orientiert, wirken sich ihr Gleitmitteleffekt und ihr wasser- und ölabweisendes Verhalten auf der Oberfläche der Schutzschicht aus. Dadurch ist das Perfluoroalkylpolyether- Derivat mit einer endständigen Phosphatgruppe an der magnetischen Schicht fest gebunden und bildet auf dieser eine Schutzschicht mit gutem Gleitvermögen. Auf diese Weise wird die Schutzschicht beim Gebrauch durch den Magnetkopf nicht leicht abgeschliffen, und die Haltbarkeit und die Korrsionsbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums werden in hohem Maße verbessert.
Außerdem glättet die das Perfluoroalkylpolyether-Derivat mit einer endständigen Phosphatgruppe enthaltende Schutzschicht die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, was den Abstand zwischen Magnetkopf und Aufzeichnungsmedium gleichmäßig werden läßt und Signalausfall (drop out) und Abstandsverluste vermindert. Auf Grund dessen kommen die charakteristischen Eigenschaften eines Aufzeichnungsmediums für Aufzeichnungen mit hoher Dichte wirksam zur Geltung.
Das Perfluoralkylpolyether-Derivat mit einer endständigen Phosphatgruppe wird auf die magnetische Schicht durch Eintauchen des Substrats mit der magnetischen Schicht in eine Lösung des Perfluoralkylpolyether-Derivats mit einer endständigen Phosphatgruppe in einem geeigneten Lösungsmittel wie Toluol oder halogenierten Kohlenwasserstoffen (z. B. Freon®) oder durch Beschichten oder Sprühbeschichten der magnetischen Schicht mit der Lösung aufgebracht, und anschließend wird das beschichtete Substrat zur Entfernung des Lösungsmittels getrocknet. Das Perfluoralkylpolyether- Derivat mit einer endständigen Phosphatgruppe kann allein oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehr Derivaten eingesetzt werden. Die Menge der Schutzschicht beträgt vorzugsweise 0,01 bis 30 mg/m², bevorzugt 0,1 bis 10 mg/m² und besonders bevorzugt 0,2 bis 5 mg/m². Wenn sie geringer als 0,01 mg/m² ist, wird die gewünschte Wirkung der Schutzschicht nicht erreicht. Wenn sie 30 mg/m² übersteigt, kann die Abgabeleistung nachlassen, und/oder Signalausfälle können stattfinden.
Die magnetische Schicht kann auf dem Substrat mittels eines an sich bekannten Verfahrens gebildet werden, beispielsweise durch Beschichten des Substrats mit einer Mischung aus Metall-Pulver (z. B. Fe-Pulver, Co- Pulver und Fe-Ni-Pulver), einem Bindemittel-Harz und einem geeigneten Lösungsmittel und anschließendes Trocknen desselben oder durch Metallisieren, Ionenplattieren, Aufstäuben oder Plattieren des ferromagnetischen Materials (z. B. Co, Ni, Fe, Co-Ni, Co-Cr, Co-P, Co-Ni-P).
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium umfaßt alle üblichen Formen wie ein Magnetband, das als Substrat einen Film aus einem synthetischen Harz (z. B. einen Film aus Polyethylenterephthalat enthält, eine magnetische Scheibe mit einem Substrat in Scheibenform und eine Magnetwalze mit einem Substrat in Walzenform.
Beispiel 1
Eine Polyethylenterephthylat-Folie von 12 µm Dicke wurde mit Cobalt mit Hilfe eines Metallisierungs-Geräts unter einem verminderten Druck von 6,67 × 10-5 mbar (5 × 10-5 mmHg) metallisiert, wodurch ein dünner ferromagnetischer metallischer Film von 0,2 µm Dicke gebildet wurde. Danach wurde sie in eine Lösung mit 0,5 Gew.-% eines fluorhaltigen Phosphats der Formel
(Phosmer® FO, Uni Chemical Co., Ltd.) in Freon® TF eingetaucht und getrocknet. Die Menge des aufgetragenen Phosphats betrug 0,8 mg/m². Die Folie wurde zu Band zerschnitten, wodurch ein Magnetband gebildet wurde.
Beispiel 2
In gleicher Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung eines fluorhaltigen Phosphats der Formel
als Fluoralkylpolyether-Derivat wurde ein Magnetband hergestellt. Die Menge des aufgetragenen Phosphats betrug 0,8 mg/m².
Beispiel 3
Die nachstehende Zusammensetzung wurde zur Herstellung eines magnetischen Überzugs 72 h in einer Kugelmühle dispergiert, und mit ihr wurde eine Polyethylenterephthalatfolie von 12 µm Dicke beschichtet und dann getrocknet, wodurch eine magnetische Schicht von 6 µm Dicke gebildet wurde.
ZusammensetzungGew.-Teile
Magnetisches Fe-Co-Pulver80 Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymer, hergestellt von U. C. C., USA16 Urethan-Prepolymer, Takenate® L-1007, Takeda Chemical Co., Ltd., Japan 4 Methylisobutylketon61 Toluol61
Die auf diese Weise hergestellte Folie mit der Magnetschicht wurde in die gleiche Lösung des fluorhaltigen Phosphats, die auch in Beispiel 1 verwendet wurde, eingetaucht, wodurch ein Magnetband hergestellt wurde. Die Menge des aufgetragenen Phosphats betrug 1,6 mg/m².
Beispiel 4
Die in Beispiel 3 hergestellte Polyesterfolie mit dem Magnetfilm wurde in die gleiche Lösung des fluorhaltigen Phosphats, die auch in Beispiel 2 verwendet wurde, eingetaucht, wodurch ein Magnetband hergestellt wurde. Die Menge des aufgetragenen Phosphats betrug 1,5 mg/m².
Vergleichsbeispiel 1
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von Perfluoralkylether (Krytox® 143, Du Pont, USA) an Stelle des fluorhaltigen Phosphats, wurde ein Magnetband hergestellt. Die Menge des aufgetragenen Polyethers betrug 0,5 mg/m².
Vergleichsbeispiel 2
In der gleichen Weise wie in Beispeil 1, jedoch unter Verwendung eines fluorhaltigen Gleitmittels der Formel
an Stelle des fluorhaltigen Phosphats, wurde ein Magnetband hergestellt. Die Menge des aufgetragenen Gleitmittels betrug 0,6 mg/m².
Vergleichsbeispiel 3
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Polyethylenterephthalat-Folie mit der gleichen magnetischen Schicht hergestellt, jedoch wurde auf der magnetischen Schicht keinerlei Schutzschicht gebildet.
Vergleichsbeispiel 4
In der gleichen Weise wie in Beispiel 3, jedoch unter Verwendung des gleichen Perfluoralkylpolyethers, der in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, an Stelle des fluorhaltigen Phosphats, wurde ein Magnetband hergestellt. Die Menge des aufgetragenen Polyethers betrug 1,1 mg/m².
Vergleichsbeispiel 5
In der gleichen Weise wie in Beispiel 3, jedoch unter Verwendung des gleichen Gleitmittels, das in Vergleichsbeispiel 2 verwendet wurde, an Stelle des fluorhaltigen Phosphats, wurde ein Magnetband hergestellt. Die Menge des aufgetragenen Polyethers betrug 1,3 mg/m².
Vergleichsbeispiel 6
In der gleichen Weise wie in Beispiel 3 wurde eine Polyethylenterephthalat-Folie mit der gleichen magnetischen Schicht hergestellt, jedoch wurde auf der magnetischen Schicht keinerlei Schutzschicht gebildet.
Reibungskoeffizient, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit jedes der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Magnetbänder wurde wie folgt getestet:
Reibungskoeffizient
Um einen zylindrischen Stift von 4 mm äußeren Durchmesser, der eine Oberflächenrauhigkeit von 0,2 s besaß, wurde das Magnetband mit einem Umhüllungswinkel von 150° geschlungen und unter einer Last von 21 g mit einer Geschwindigkeit von 1,4 cm/s vorwärtsbewegt. Der gleiche Teil des Bandes wurde wiederholt unter den gleichen Bedingungen vorwärtsbewegt. Der Reibungskoeffizient der Band-Oberfläche wurde nach 1, 100 und 1000 Vorgängen gemessen.
Haltbarkeit
Das Magnetband wurde unter einer Kopflast von 5 g mit einer Geschwindigkeit von 0,048 m/s laufen gelassen, und die Anzahl der Durchläufe wurde gezählt, bei der die Abgabeleistung um 3 dB gegenüber der anfänglichen Abgabeleistung gesunken war.
Korrosionsbeständigkeit
Das Magnetband wurde bei 60°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 % aufbewahrt. In vorher festgelegten Zeitabständen wurde die maximale magnetische Flußdichte des Aufzeichnungsbandes gemessen und mit derjenigen des Bandes vor Beginn der Aufbewahrung (entsprechend 100 %) verglichen.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Tabelle

Claims (10)

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium aus einem Substrat, einer auf dem Substrat gebildeten und ein metallisches magnetisches Material als Aufzeichnungselement enthaltenden magnetischen Schicht und einer auf der magnetischen Schicht gebildeten, ein Perfluoroalkylpolyether- Derivat enthaltenden Schutzschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Perfluoralkylether-Derivat eine endständige Phosphat-Gruppe aufweist und eine Verbindung der Formel ist, in der Aeine Gruppe der Formel -[CF(CF₃)-CF₂O]-, -(CF₂CF₂O)- oder -(CF₂O)- ist, Beine Gruppe der Formel -(CF₂COO)- oder -[CF(CF₃)-COO]- ist, XWasserstoff oder Fluor ist, RWasserstoff, Fluor, Methyl, Trifluoromethyl oder Chloromethyl ist, neine ganze Zahl von 10 bis 50 ist und meine ganze Zahl von 1 bis 50 ist.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgetragene Menge des Perfluoroalkylpolyether-Derivats mit einer endständigen Phosphat-Gruppe 0,01 bis 30 mg/m² beträgt.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Band ist.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Scheibe ist.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Walze ist.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Polyethylenterephtalat hergestellt ist.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht metallisches magnetisches Pulver enthält.
8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische magnetische Pulver aus der aus Fe-Pulver, Co-Pulver und Fe-Ni-Pulver bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht einen ferromagnetischen dünnen Film enthält.
10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material aus der aus Co, Ni, Fe, Co-Ni, Co-Cr, Co-P und Co-Ni-P bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
DE19843441981 1983-11-17 1984-11-16 Magnetisches aufzeichnungsmedium Granted DE3441981A1 (de)

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