DE3923399A1

DE3923399A1 - Magnetisches aufzeichnungsmaterial, verfahren zu seiner herstellung und oberflaechenbehandlungsmittel fuer dieses aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3923399A1
Application number: DE3923399A
Authority: DE
Inventors: Heigo Tokio/Tokyo Ishihara; Takanori Hachioji Tokio/Tokyo Kudo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1989-07-14
Publication date: 1990-01-25
Also published as: US5093211A; JPH0224829A

Abstract

Es wird ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das eine Oberflächenbehandlungsschicht aufweist, die auf der Oberfläche einer magnetischen Überzugsschicht durch Verwendung eines Oberflächenbehandlungsmittels, das sowohl zur Bindung an den Magnetteilchen als auch zur Bindung am Bindemittel in der magnetischen Überzugsschicht in der Lage ist, erzeugt ist. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials unter Verwendung dieser Oberflächenbehandlungsmittel beschrieben.$A Es lassen sich magnetische Aufzeichnungsmaterialien von hoher Abriebbeständigkeit und hoher Zuverlässigkeit bei Erzielung hoher Produktivitäten herstellen.

Description

Die Erfindung betrifft magnetische Aufzeichnungsmaterialien, wie Magnetplatten, Magnetbänder, Magnetkarten, Magnettrommeln und dgl., und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial, das eine magnetische Aufzeichnungsschicht und eine chemisch fest an diese Schicht gebundene Oberflächenbehandlungsschicht aufweist und hervorragende Dauergleiteigenschaften und eine hohe Zuverlässigkeit besitzt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger magnetischer Aufzeichnungsmaterialien und ein Oberflächenbehandlungsmittel für diese magnetischen Aufzeichnungsmaterialien.
Im allgemeinen wird die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials zum Zeitpunkt der Aufzeichnung und der Wiedergabe einer reibenden Behandlung durch einen magnetischen Aufzeichnungskopf oder dgl. unterworfen. Um eine Beeinträchtigung der Funktionsweise des magnetischen Aufzeichnungsmaterials aufgrund von Reibung zu verhindern, ist es erforderlich, beispielsweise eine Gleitmittelschicht, die fest an der magnetischen Aufzeichnungsschicht haftet, bereitzustellen. Von Perfluorpolyethern ist allgemein bekannt, daß sie relativ günstige Eigenschaften als Gleitmittel für magnetische Aufzeichnungsschichten besitzen. Insbesondere wurde ein Perfluorpolyether mit einer polaren endständigen Gruppe als Gleitmittel vorgeschlagen, dessen Reinigung mit Isopropylalkohol möglich ist und das an magnetischen Aufzeichnungsmaterialien stark haftet; vgl. US-A-42 68 556.
Ferner ist in JP-A-57-1 64 430 (1982) ein Verfahren zur Bereitstellung einer Oberflächenbehandlungsschicht auf einer magnetischen Aufzeichnungsschicht beschrieben, das zu einer stärkeren Haftung einer Gleitmittelschicht führt.
Im Bezug auf die Beschichtung von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, die unter Verwendung einer magnetischen Überzugsmasse mit einem Gehalt an magnetischen Teilchen und einem Bindemittel hergestellt worden sind, wurde ein Verfahren zur Bereitstellung einer Oberflächenbehandlungsschicht unter Verwendung von zwei Typen an Oberflächenbehandlungsmitteln vorgeschlagen, von denen ein Typ eine funktionelle Gruppe zur Bindung an die magnetischen Teilchen und der andere Typ eine funktionelle Gruppe zur Bindung an das Bindemittel enthält; vgl. JP-A-63-69 020 (1988).
In Überzügen von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, die unter Verwendung einer magnetischen Überzugsmasse mit einem Gehalt an magnetischen Teilchen, einem Bindemittel und dgl. hergestellt worden sind, weist die magnetische Überzugsschicht eine in Form einer Verbundstruktur ausgebildete Oberfläche auf, die die magnetischen Teilchen, das Bindemittel und dgl. enthält. Es hat sich als schwierig erwiesen, unter Verwendung von herkömmlichen Oberflächenbehandlungsmitteln eine Oberflächenbehandlungsschicht bereitzustellen, die chemisch fest an den magnetischen Teilchen und dem Bindemittel einer derartigen Verbundstrukturoberfläche gebunden sind.
Im Hinblick auf den vorstehenden Sachverhalt wurde, wie bereits erwähnt, die Verwendung von zwei Typen von Oberflächenbehandlungsmitteln vorgeschlagen, von denen ein Typ zur Bindung an die magnetischen Teilchen und der andere Typ zur Bindung an das Bindemittel dient. Jedoch macht die aufeinanderfolgenden Oberflächenbehandlungen unter Verwendung von zwei Typen von Oberflächenbehandlungsmitteln eine größere Anzahl an Behandlungsstufen erforderlich, so daß ein derartiges Verfahren relativ kompliziert ist. Andererseits erschwert die Anwendung eines Gemisches aus den beiden Typen von Oberflächenbehandlungsmitteln die Bildung einer Oberflächenbehandlungsschicht von hoher Gleichmäßigkeit, die frei von Unregelmäßigkeiten in der chemischen Bindung an die magnetische Überzugsschicht ist, was vermutlich darauf zurückzuführen ist, daß die magnetischen Teilchen teilweise mit dem Oberflächenbehandlungsmittel für das Bindemittel beschichtet sind, während das Bindemittel teilweise mit dem Oberflächenbehandlungsmittel für die magnetischen Teilchen beschichtet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das eine Oberflächenbehandlungsschicht von hoher Gleichmäßigkeit aufweist und unter Verwendung eines Oberflächenbehandlungsmittels gebildet wird, das sich in seinem Typ von den vorstehend erwähnten Oberflächenbehandlungsmitteln unterscheidet und in der Lage ist, sowohl eine Bindung mit den magnetischen Teilchen als auch mit dem Bindemittel einzugehen.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Aufzeichnungsmaterials sowie ein für dieses Material geeignetes Oberflächenbehandlungsmittel bereitzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial, das eine magnetische Überzugsschicht mit einem Gehalt an magnetischen Teilchen in einem Bindemittel sowie eine auf der Magnetschicht ausgebildete Oberflächenbehandlungsschicht aufweist, wobei ein Fluorcarbonsäuresalz eines Amins, wobei das Amin eine funktionelle Gruppe, die zur Bindung am Bindemittel der magnetischen Überzugsschicht in der Lage ist, enthält, als Oberflächenbehandlungsmittel zur Bildung der Oberflächenbehandlungsschicht verwendet wird, wobei die Oberflächenbehandlungsschicht die Reaktionsprodukte des Oberflächenbehandlungsmittels enthält und wobei die Oberflächenbehandlungsschicht durch Carboxylgruppen, die durch Spaltung der Amincarboxylatbindung des Fluorcarbonsäuresalzes des Amins gebildet worden sind, an den Magnetteilchen gebunden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Fluorcarbonsäuresalz eines Amins kann es sich beispielsweise um eine Verbindung der allgemeinen Formeln I oder II handeln:
R_f-CO&sub2;^-+N(R&sub1;)(R&sub2;)-A-X (I)
X-A-N(R&sub1;)(R&sub2;)^+-O&sub2;C-R_f&min;-CO&sub2;^-+N(R&sub1;)(R&sub2;)-A-X (II)

In den allgemeinen Formeln I und II bedeuten R&sub1; und R&sub2; jeweils Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und dgl.

In den allgemeinen Formeln stellt A einen zweiwertigen organischen Rest dar, der unter Alkylen, Arylen und dgl. ausgewählt ist. Spezielle Beispiele hierfür sind

und dgl.

In den allgemeinen Formeln bedeutet X eine funktionelle Gruppe, die dazu in der Lage ist, eine Bindung mit dem Bindemittel einzugehen. Spezielle Beispiele hierfür sind -N&sub3;, -CH=CH&sub2;, -J, -Br und dgl.

In den allgemeinen Formeln bedeuten R_f und R_f&min; jeweils Fluorkohlenstoffreste, z. B. Perfluoralkylreste, Perfluorpolyetherreste und dgl. Spezielle Beispiele hierfür sind

worin p, q und r jeweils ganze Zahlen von 3 bis 100 und dgl. bedeuten.

Beispiele für Oberflächenbehandlungsmittel zum Aufbringen auf das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmaterial sind:

und dgl.

Das Oberflächenbehandlungsmittel kann aus einem Amin, das eine zur Bindung mit dem Bindemittel fähige funktionelle Gruppe aufweist, und einer Fluorcarbonsäure hergestellt werden. Durch Mischen und Umsetzen der beiden Reaktanten erhält man das Fluorcarbonsäuresalz eines Amins, das als erfindungsgemäßes Oberflächenbehandlungsmittel geeignet ist.

Als Lösungsmittel für die vorstehende Reaktion kann ein Lösungsmittelgemisch aus einem fluorhaltigen Lösungsmittel mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel verwendet werden. Beispiele für fluorhaltige Lösungsmittel sind Fluorkohlenstoffe, Fluorchlorkohlenstoffe und dgl. Spezielle Beispiele hierfür sind Trichlortrifluorethan, Perfluor-2-butyltetrahydrofuran, Perfluorheptan und dgl.

Bei dem Kohlenwasserstofflösungsmittel kann es sich beispielsweise um Ether, Kohlenwasserstoffe oder dgl. handeln. Spezielle Beispiele hierfür sind Diethylether, Diethylenglykoldimethylether, Tetrahydrofuran, Benzol, Toluol und dgl.

Bei der Durchführung dieser Reaktion wird mindestens eines der vorerwähnten Lösungsmittel entweder einzeln oder in Kombination als Lösungsmittelgemisch eingesetzt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Reaktanten getrennt in den fluorhaltigen Lösungsmitteln oder Kohlenwasserstofflösungsmitteln zu lösen und anschließend die erhaltenen Lösungen zur Umsetzung zu bringen.

Das Amin und die Fluorcarbonsäure reagieren im wesentlichen stöchiometrisch miteinander. Daher ist es im Hinblick auf die Entfernung von nicht-umgesetzten Materialien bevorzugt, daß das Mengenverhältnis der beiden für die Umsetzung verwendeten Verbindungen (in Äquivalenten) im Bereich von 0,5 bis 2 liegt. Die Reinigung des Reaktionsproduktes kann unter Anwendung von bekannten Verfahren, z. B. durch Extraktion, Destillation, Flüssigchromatographie und dgl., erfolgen.

Das auf die vorstehende Weise hergestellte erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsmittel wird auf die Oberfläche einer magnetischen Überzugsschicht durch Tauchbeschichtung, Sprühbeschichtung, Schleuderbeschichtung oder dgl. aufgebracht, wonach sich gegebenenfalls eine Wärmebehandlung, UV-Behandlung oder dgl. anschließt, um die magnetische Überzugsschicht mit dem Oberflächenbehandlungsmittel zur Umsetzung zu bringen, wodurch eine Oberflächenbehandlungsschicht bereitgestellt wird. Dabei ergibt sich, daß die funktionellen Gruppen für das Bindemittel chemisch am Bindemittel gebunden sind, während die durch Spaltung der Amincarboxylatgruppen des Fluorcarbonsäuresalzes des Amins gebildeten Carboxylgruppen chemisch an den Magnetteilchen gebunden werden. Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise unter Erwärmen auf Temperaturen von 50 bis 200°C durchgeführt. Ferner kann ein Gemisch aus zwei oder mehr Fluorcarbonsäuresalzen eines Amins als Oberflächenbehandlungsmittel verwendet werden.

Das auf die vorstehende Weise hergestellte magnetische Aufzeichnungsmaterial kann als solches eingesetzt werden. Vor der Verwendung des magnetischen Aufzeichnungsmaterials kann überschüssiges Oberflächenbehandlungsmittel, das nicht chemisch an der Oberfläche der magnetischen Überzugsschicht gebunden ist, durch Reinigung mit einem Lösungsmittel, Abwischen oder ein ähnliches Verfahren entfernt werden. Außerdem kann gegebenenfalls ein fluorhaltiges Gleitmittel auf das magnetische Aufzeichnungsmaterial durch ein Tauchverfahren, Sprühverfahren, Rotationsbeschichtungsverfahren oder dgl. aufgebracht werden, um eine Gleitmittelschicht bereitzustellen.

Beim fluorhaltigen Gleitmittel kann es sich beispielsweise um ein Polyperfluoroxyalkylen (von der Firma Montedison unter der Handelsbezeichnung "Fomblin" vertrieben), ein Polyhexafluorpropylenoxid (von der Firma Du Pont unter der Handelsbezeichnung "Krytox" erhältlich) ein Polyhexafluoroxytrimethylen (von der Firma Daikin Industries, Ltd. unter der Handelsbezeichnung "Demunum" erhältlich) oder dgl. handeln.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Zustands der chemischen Bindung der Oberflächenbehandlungsschicht an die magnetische Überzugsschicht im erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmaterial;

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen von Querschnitten einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmaterials.

Eine wichtige Rolle spielt erfindungsgemäß die Auswahl des Oberflächenbehandlungsmittels, das zur Ausbildung einer festen chemischen Bindung sowohl mit den magnetischen Teilchen als auch mit dem Bindemittel einer magnetischen Überzugsschicht in der Lage ist.

Das auf das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmaterial aufgebrachte Oberflächenbehandlungsmittel weist eine Struktur auf, in der eine funktionelle Gruppe zur Bindung am Bindemittel und ein fluorhaltiges Segment miteinander über eine -CO&sub2;^-+N(R&sub1;)(R&sub2;)-Verknüpfung verbunden sind, wobei R&sub1; und R&sub2; jeweils Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten. Das beispielsweise in Fig. 1 gezeigte Oberflächenbehandlungsmittel ist in Position 7 chemisch mit dem Bindemittel 6 über die funktionelle Gruppe für das Bindemittel gebunden und in der Position 8 chemisch mit den magnetischen Teilchen 5 über Carboxylgruppen gebunden, die durch Spaltung der -CO&sub2;^-+N(R&sub1;)(R&sub2;)-Verknüpfung gebildet worden sind.

Somit ist es möglich, eine dichte Schicht des fluorhaltigen Oberflächenbehandlungsmittels auf der Verbundstrukturoberfläche auszubilden, beispielsweise auf der in Fig. 1 gezeigten magnetischen Überzugsschicht 2. Mit der Oberflächenbehandlungsschicht allein wird bereits eine bestimmte Steigerung der Abriebfestigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmaterials festgestellt. Wird ein fluorhaltiges Gleitmittel auf die Oberflächenbehandlungsschicht aufgebracht, dient die in ihrer Molekülstruktur dem Gleitmittel ähnliche Oberflächenbehandlungsschicht als Affinitätsschicht für das Gleitmittel, wodurch sich ein erheblicher Anstieg der Abriebbeständigkeit ergibt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Zunächst wird in den Beispielen 1 bis 3 die Herstellung von Fluorcarbonsäuresalzen von Aminen, die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsmittel darstellen, erläutert.

Beispiel 1

45 g einer Polyhexafluorpropylenoxidsäure (von der Firma Du Pont unter der Handelsbezeichnung "Krytox 157 FS/M" erhältlich; Molekulargewichtsmittel 4500) der Formel

wird in 100 ml 1,1,2-Trichlortrifluorethan (nachstehend als "Freon" abgekürzt) gelöst.

In diese Lösung werden 100 ml einer Methanollösung mit einem Gehalt an 1,4 g p-Azidoanilin eingetropft. Die Umsetzung wird unter Rühren bei Normaltemperatur durchgeführt.

Nach Beendigung der Umsetzung wird das Lösungsmittel abdestilliert. Man erhält eine Verbindung der Formel (1)

in einer Menge von 45 g (Ausbeute 98%).

Die Verbindung der Formel (1) weist ein IR-Spektrum mit Absorptionsbanden im Bereich von 3300 bis 2400 cm^-1 (NH und CH), bei 2110 cm^-1 (N&sub3;), bei 1660 cm^-1 (>C=O) und bei 1400 bis 1000 cm^-1 (CF) sowie ein UV-Spektrum (in Methanol) mit einem Absorptionsmaximum ( λ _max) von 259 nm auf.

Beispiel 2

Man verfährt wie in Beispiel 1, mit der Abänderung, daß man 20 g Perfluorpolyether-a,ω-disäure (erhältlich von der Firma Montefluos unter der Handelsbezeichnung "Foblin Z- DIAC"; Molekulargewicht 4000) der folgenden Formel
HO&sub2;C[(CF&sub2;O)_p(CF&sub2;CF&sub2;O)_q]CO&sub2;H
anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Polyhexafluorpropylenoxid einsetzt. Man erhält eine Verbindung der Formel (2)

in einer Menge von 20 g (Ausbeute 95%). Die Verbindung der Formel (2) weist ein IR-Spektrum mit Absorptionsbanden im Bereich von 3300 bis 2400 cm^-1 (NH und CH), bei 2110 cm^-1 (-N&sub3;), bei 1660 cm^-1 (>C=O) und bei 1400 bis 1000 cm^-1 (CF) sowie ein UV-Spektrum (in Methanol) mit einem Absorptionsmaximum ( λ _max) von 259 nm.

Beispiel 3

25 g einer Polyhexafluorpropylenoxidsäure (erhältlich von der Firma Du Pont unter der Handelsbezeichnung "Krytox 157 FS/L"; Molekulargewichtsmittel 2500) der folgenden Formel

werden in 50 ml Freon gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit 1 g Allylamin versetzt und unter Rühren zur Umsetzung gebracht. Nach beendeter Umsetzung werden das Lösungsmittel und nicht-umgesetztes Allylamin abdestilliert. Man erhält die Verbindung der Formel (3)

in einer Menge von 23 g (Ausbeute 92%). Die Verbindung der Formel (3) weist ein IR-Spektrum mit Absorptionsbanden im Bereich von 3300 bis 2400 cm^-1 (NH und CH) und bei 1680 cm^-1 (>C=O) sowie ein ¹H-NMR-Spektrum mit Absorptionsbanden bei 3,1 ppm (-CH&sub2;-Protonen), bei 4,1 ppm (=CH&sub2;-Protonen) und bei 4,4 ppm (CH=C-Protonen) auf.

Die folgenden Beispiele erläutern das Aufbringen des erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsmittels auf die magnetischen Aufzeichnungsmaterialien.

Magnetische Überzugsschichten werden durch Dispergieren von magnetischen Teilchen γ-Fe&sub2;O&sub3;) und eines Verstärkungsmittels (Teilchen von α-Al&sub2;O&sub3;) unter Verwendung eines Bindemittels mit einem Gehalt an einer Epoxyverbindung, einem Phenol und einem Polyvinylbutyral und einer geeigneten Menge eines Lösungsmittels zur Herstellung einer magnetischen Beschichtungsmasse hergestellt. Der Überzug wird auf einen Schichtträger von 14 in. (35,6 cm) Durchmesser aus einer Aluminiumlegierung aufgebracht. Der aufgebrachte magnetische Überzug wird unter Erwärmen gehärtet und anschließend poliert. Die auf diese Weise erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsschichten werden in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen eingesetzt. Der Volumenanteil der magnetischen Teilchen beträgt etwa 25%.

Beispiel 4

Auf die vorstehend erhaltene magnetische Überzugsschicht wird eine Freon-Lösung mit einem Gehalt an 0,5 Gew.-% des Oberflächenbehandlungsmittels der Formel (1) aufgesprüht. Die Lösung wird unter Rotieren der Platte mit einem Gazeband in die magnetische Überzugsschicht eingerieben.

Anschließend wird eine chemische Bindung des Oberflächenbehandlungsmittels an der magnetischen Überzugsschicht durch Bestrahlung mit UV-Strahlen erreicht. Hierauf wird die magnetische Überzugsschicht etwa 10 Minuten einer Ultraschallreinigung in Freon unterworfen, um freies Oberflächenbehandlungsmittel zu entfernen.

Die auf diese Weise behandelte Oberfläche der magnetischen Überzugsschicht wird einer Messung des Kontaktwinkels (unter Verwendung von n-Hexadecan) unterworfen. Das Ergebnis ist in Tabelle I aufgeführt.

Beispiel 5

Gemäß Beispiel 4 wird ein Probestück hergestellt, mit der Abänderung, daß eine Verbindung der Formel (2) anstelle des in Beispiel 4 verwendeten Oberflächenbehandlungsmittels eingesetzt wird.

Beispiel 6

Ein Probestück wird gemäß Beispiel 4 hergestellt, mit der Abänderung, daß eine Verbindung der Formel (3) anstelle des in Beispiel 4 verwendeten Oberflächenbehandlungsmittels eingesetzt wird.

Vergleichsbeispiel 1

Verbindungen der nachstehenden Formeln (4) und (5) werden als Oberflächenbehandlungsmittel eingesetzt.

Die Oberflächenbehandlung der magnetischen Überzugsschicht wird folgendermaßen durchgeführt. Zunächst wird die Verbindung der Formel (4) als Oberflächenbehandlungsmittel zur Bindung der magnetischen Teilchen gemäß Beispiel 4 auf die magnetische Überzugsschicht aufgebracht, wonach sich eine Reinigung mit Trifluortrichlorethan anschließt. Anschließend wird das Oberflächenbehandlungsmittel der Formel (5) aufgebracht. Zur Erzielung einer Bindung am Bindemittel der magnetischen Überzugsschicht wird eine Bestrahlung mit UV- Strahlen durchgeführt. Anschließend wird die auf diese Weise behandelte magnetische Überzugsschicht 10 Minuten einer Ultraschallreinigung in Trifluortrichlorethan unterworfen. Man erhält ein Probestück.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Probestück wird gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit der Abänderung, daß das Oberflächenbehandlungsmittel der Formel (4) in Vergleichsbeispiel 1 durch eine Verbindung der Formel (6) und die Verbindung der vorstehenden Formel (5) durch eine Verbindung der Formel (7) ersetzt werden.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Probestück wird gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit der Abänderung, daß die in Vergleichsbeispiel 1 als Oberflächenbehandlungsmittel verwendete Verbindung der vorstehenden Formel (4) durch eine Verbindung der Formel (8) ersetzt wird und die Verbindung der vorstehenden Formel (5) durch die Verbindung der Formel (9) ersetzt wird.

Vergleichsbeispiel 4

Die Verbindung der vorstehenden Formel (8), bei der es sich um ein Oberflächenbehandlungsmittel zur Bindung an den magnetischen Teilchen handelt, wird gemäß Vergleichsbeispiel 1 auf die magnetische Überzugsschicht aufgebracht, wonach sich eine Ultraschallbehandlung in Freon von 10 Minuten anschließt. Man erhält ein Probestück.

Vergleichsbeispiel 5

Die Verbindung der vorstehenden Formel (9), bei der es sich um ein Oberflächenbehandlungsmittel zur Bindung am Bindemittel handelt, wird gemäß Vergleichsbeispiel 1 auf die magnetische Überzugsschicht aufgebracht, wonach sich eine UV-Bestrahlung von 30 Minuten zum Erreichen der Bindung des Oberflächenbehandlungsmittels am Bindemittel anschließt. Sodann wird die auf diese Weise behandelte magnetische Aufzeichnungsschicht einer Ultraschallbehandlung in Freon von 10 Minuten unterworfen.

Die Oberflächen der in den Beispielen 4 bis 6 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 erhaltenen magnetischen Überzugsschichten werden einer Messung des Kontaktwinkels (unter Verwendung von n-Hexadecan) unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I
&udf53;ta10,6:14,6:18,6:24:28,6&udf54;&udf53;tw,4&udf54;&udf53;tz5&udf54; &udf53;sg8&udf54;\Beispiel&udf50;Nr.\ Vergleichs-&udf50;beispiel&udf50;Nr.\ Oberfl¿chen-&udf50;behandlungs-&udf50;mittel\ Kontaktwinkel&udf50;(&ijlig;)&udf50;in Hexadecan&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\4\ ^\ (1)\ 75&udf53;tz&udf54; \^\ 1\ (4), (5)\ 75&udf53;tz&udf54; \5\ ^\ (2)\ 74&udf53;tz&udf54; \^\ 2\ (6), (7)\ 74&udf53;tz&udf54; \6\ ^\ (3)\ 75&udf53;tz&udf54; \^\ 3\ (8), (9)\ 75&udf53;tz&udf54; \^\ 4\ (8)\ 31&udf53;tz&udf54; \^\ 5\ (9)\ 67&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;

Die in Tabelle I zusammengestellten Ergebnisse von Beispiel 4 und den Vergleichsbeispielen 4 und 5 zeigen, daß das erfindungsgemäß auf der Oberfläche der magnetischen Überzugsschicht bereitgestellte Oberflächenbehandlungsmittel einen größeren Kontaktwinkel und eine geringere Oberflächenenergie aufweist, als dies bei Oberflächenbehandlungsschichten der Fall ist, die durch alleinige Verwendung des Oberflächenbehandlungsmittels zur Bindung der magnetischen Teilchen (Verbindung der Formel (8)) oder durch alleinige Verwendung des Oberflächenbehandlungsmittels zur Bindung am Bindemittel (Verbindung der Formel (9)) erhalten worden sind.

Aus den Ergebnissen für die Beispiele 4 bis 6 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ist ferner ersichtlich, daß es durch das erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsmittel, das sowohl zur Bindung an den magnetischen Teilchen als auch am Bindemittel in der Lage ist, ermöglicht wird, durch eine einzige Oberflächenbehandlung eine energiearme Oberfläche bereitzustellen, die der energiearmen Oberfläche entspricht, die durch gemeinsame Verwendung des Oberflächenbehandlungsmittels zur Bindung an den magnetischen Teilchen und des Oberflächenbehandlungsmittels zur Bindung am Bindemittel entspricht.

Die folgenden Beispiele belegen die ausgezeichnete Abriebbeständigkeit des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmaterials.

Die gemäß den Beispielen 4 bis 6 hergestellten Magnetplatten werden einer Gleitmittelbehandlung unterworfen. Die Behandlung wird durchgeführt, indem man eine 0,5gew.-%ige Lösung eines Oberflächenbehandlungsmittels oder eines Gleitmittels in Trichlortrifluorethan auf die Oberfläche der Magnetplatte sprüht und die aufgebrachte Lösung mit einem Gazestreifen unter Rotationsbewegung der Platte einreibt. Bei der Oberflächenbehandlung wird das Oberflächenbehandlungsmittel in einer Überschußmenge von etwa 500 mg/m² aufgebracht, wonach sich gegebenenfalls eine Wärmebehandlung oder eine Bestrahlung mit UV-Strahlen zur Erzielung einer chemischen Bindung anschließt. Sodann wird die auf diese Weise behandelte magnetische Überzugsschicht einer Ultraschallreinigung von etwa 10 Minuten in Trichlortrifluorethan unterworfen, um freies Oberflächenbehandlungsmittel zu entfernen. Beim Aufbringen des Gleitmittels wird die Sprühzeit eingestellt, um den Schichtaufbau des Gleitmittels zu steuern. Der Schichtaufbau des Oberflächenbehandlungsmittels und des Gleitmittels werden durch Fourier-Transformations-IR-Spektroskopieanalyse (FT-IR-Spektroskopieanalyse) gemessen.

Die Bewertung der Abriebbeständigkeit wird folgendermaßen durchgeführt. Ein α-Aluminiumoxid-Gleitstück (sphärisches Oberflächengleitstück mit einem Kurvenradius von 30 mm) wird gegen die auf die vorstehende Weise hergestellte Magnetplatte unter einer Belastung von 20 g gedrückt, wobei die Platte wiederholt einer Reibebehandlung bei einer Gleitgeschwindigkeit von 20 m/sec unterworfen wird. Die Anzahl der Reibevorgänge, die erforderlich ist, um einen Defekt in der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterials hervorzurufen (nachstehend als "Gleitfestigkeit" bezeichnet), wird gemessen.

In den Tabellen III und IV sind die Oberflächenbehandlungsmittel und Gleitmittel angegeben. Tabelle III
Tabelle IV

Beispiel 7

Das Oberflächenbehandlungsmittel der Formel (1) wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 4 auf die magnetische Überzugsschicht aufgebracht und sodann 30 Minuten mit UV-Strahlen bestrahlt, um die Bindung des Bindemittels an der magnetischen Überzugsschicht zu erreichen. Sodann wird die auf diese Weise behandelte magnetische Überzugsschicht einer Ultraschallreinigung von 10 Minuten in Freon unterworfen. Die Gleitfestigkeit des erhaltenen Probestücks wird gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle II angegeben.

Beispiel 8

Unter Verwendung der Verbindung der Formel (2) als Oberflächenbehandlungsmittel wird ein Probestück gemäß dem Verfahren von Beispiel 7 hergestellt.

Beispiel 9

Unter Verwendung der Verbindung der Formel (3) als Oberflächenbehandlungsmittel wird ein Probestück gemäß dem Verfahren von Beispiel 7 hergestellt.

Beispiel 10

Ein gemäß Beispiel 7 hergestelltes Probestück wird mit einem Gleitmittel der nachstehend angegebenen Formel (A) beschichtet. Man erhält ein Probestück.

Beispiel 11

Ein gemäß Beispiel 8 hergestelltes Probestück wird auf seiner Oberfläche mit einem Gleitmittel der nachstehend angegebenen Formel (B) überzogen. Man erhält ein Probestück.
CF&sub3;O[(CF&sub2;O)_p(CF&sub2;CF&sub2;O)_q]CF&sub3; (B)
(p/q = ca. 1, Molekulargewichtsmittel 10 000)

Vergleichsbeispiel 6

Die Verbindungen der Formeln (4) und (5)

werden als Oberflächenbehandlungsmittel in folgender Weise verwendet. Zunächst wird die Verbindung der Formel (4), bei der es sich um ein Oberflächenbehandlungsmittel zur Bindung an Magnetteilchen handelt, gemäß dem Verfahren von Vergleichsbeispiel 1 auf die magnetische Überzugsschicht aufgebracht, wonach sich eine Reinigung mit Trifluortrichlorethan anschließt. Ferner wird die Verbindung der Formel (5) als Oberflächenbehandlungsmittel aufgebracht und 30 Minuten mit UV-Strahlen bestrahlt, um eine Bindung des Bindemittels an der magnetischen Überzugsschicht zu erreichen. Sodann wird die auf diese Weise behandelte magnetische Überzugsschicht einer Ultraschallreinigung von 10 Minuten in Trifluortrichlorethan unterworfen. Das erhaltene Probestück wird einer Messung der Gleitfestigkeit unterworfen. Das Ergebnis ist in Tabelle II angegeben.

Vergleichsbeispiel 7

Ein gemäß Vergleichsbeispiel 6 hergestelltes Probestück wird mit dem in Beispiel 10 verwendeten Gleitmittel der Formel (A) überzogen. Man erhält ein Probestück.

Vergleichsbeispiel 8

Die noch keiner Oberflächenbehandlung unterworfene Oberfläche der magnetischen Überzugsschicht wird gemäß Vergleichsbeispiel 7 mit dem Gleitmittel der Formel (A) überzogen. Man erhält ein Probestück.

Die Ergebnisse der gemäß den Beispielen 7 bis 11 und den Vergleichsbeispielen 6 bis 8 hergestellten Probestücke sind in Tabelle II zusammengestellt.

In den vorstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wird der Schichtaufbau des Oberflächenbehandlungsmittels und der Schichtaufbau des Gleitmittels auf den Probestücken durch FT-IR-Spektroskopieanalyse gemessen. Die Meßergebnisse sind als Schichtdicken in Tabelle II angegeben. Tabelle II
&udf53;ta1,6:7,6:13,6:20,6:27,6:34,6:37,6&udf54;&udf53;tw,4&udf54;&udf53;tz5&udf54; &udf53;sg8&udf54;\Beispiel Nr.\ Vergleichs-&udf50;beispiel Nr.\ Oberfl¿chenbe-&udf50;handlungsmittel (vgl. Tabelle III)\ gesamter Schichtauf-&udf50;bau des Oberfl¿chen-&udf50;behand-&udf50;lungsmittels&udf50;(Schichtdicke, ñA)\ Schichtaufbau&udf50;des Gleitmittels&udf50;(Schichtdicke, ñA) (vgl. Tabelle II)\ Gleit-&udf50;festigkeit&udf50;ó10&peseta;&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Æ7\ ^\ (1)\ 55\ ^\ 13,5&udf53;tz&udf54; \Æ8\ ^\ (2)\ 50\ ^\ 14,2&udf53;tz&udf54; \Æ9\ ^\ (3)\ 48\ ^\ 13,0&udf53;tz&udf54; \10\ ^\ (1)\ 44\ (A) 205\ 35,7&udf53;tz&udf54; \11\ ^\ (2)\ 46\ (B) 190\ 38,4&udf53;tz&udf54; \^\ 6\ (4) (5)\ 47\ ^\ 12,9&udf53;tz&udf54; \^\ 7\ (4) (5)\ 45\ (A) 212\ 36,2&udf53;tz&udf54; \^\ 8\ ^\ ^\ (A) 254\ 11,8&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;

Wie aus Tabelle II hervorgeht, handelt es sich bei den Probestücken, die der Oberflächenbehandlung der magnetischen Überzugsschicht unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsmittels erhalten worden sind (Beispiele 7 bis 11) um magnetische Aufzeichnungsmaterialien mit hervorragenden Gleiteigenschaften, die den Eigenschaften entsprechen, die bei magnetischen Aufzeichnungsschichten, die durch Aufbringen sowohl eines Oberflächenbehandlungsmittels zur Bindung an den magnetischen Teilchen als auch eines Oberflächenbehandlungsmittels zur Bindung am Bindemittel erhalten werden, entsprechen (Vergleichsbeispiele 6 und 7).

Ferner ergeben magnetische Aufzeichnungsmaterialien, die durch Bereitstellen einer Gleitmittelschicht auf der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsmittels erzeugten Oberflächenbehandlungsschicht erhalten worden sind (Beispiele 10 und 11) die gleiche Wirkung wie in Vergleichsbeispiel 7, wo sowohl das Oberflächenbehandlungsmittel zur Bindung an den magnetischen Teilchen als auch das Oberflächenbehandlungsmittel zur Bindung am Bindemittel aufgebracht worden sind.

Wie vorstehend ausführlich beschrieben, wird erfindungsgemäß ein neues Oberflächenbehandlungsmittel eingesetzt, das sowohl zur Bindung am Bindemittel als auch an den magnetischen Teilchen einer magnetischen Überzugsschicht in der Lage ist. Somit ist es möglich, eine feste Bindung eines Oberflächenbehandlungsmittels an einer Oberfläche zu erreichen, selbst wenn diese Oberfläche eine Verbundstruktur aufweist, wie es bei der Oberfläche einer magnetischen Überzugsschicht der Fall ist. Demzufolge läßt sich eine erhebliche Produktivitätssteigerung erzielen. Außerdem ist es möglich, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial mit hervorragender Abriebbeständigkeit und hoher Zuverlässigkeit bereitzustellen, wie es bei herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien der Fall ist, die durch Aufbringen von zwei Typen von Oberflächenbehandlungsmitteln, nämlich eines zur Bindung an den magnetischen Teilchen und das andere zur Bindung am Bindemittel, hergestellt worden sind.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial, umfassend eine magnetische Überzugsschicht mit magnetischen Teilchen in einem Bindemittel, wobei die magnetische Schicht entweder direkt auf einem Schichtträger oder auf einer vorgesehenen Unterschicht vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Fluorcarbonsäuresalz eines Amins, wobei das Amin mindestens eine funktionelle Gruppe, die zur Bindung am Bindemittel in der Magnetschicht in der Lage ist, aufweist, behandelt worden ist, um die durch Spaltung der Amin-Carboxylat- Bindungen des Fluorcarbonsäuresalzes des Amins gebildeten Carboxylgruppen an den magnetischen Teilchen in der Magnetschicht und die funktionellen Gruppen am Bindemittel zu binden, wodurch eine Oberflächenbehandlungsschicht entsteht, die die Reaktionsprodukte des Fluorcarbonsäuresalzes des Amins enthält.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorcarbonsäuresalz des Amins eine Perfluorpolyetherkette als Grundgerüst enthält.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine Gleitmittelschicht auf der Oberflächenbehandlungsmittel aufweist, wobei die Gleitmittelschicht ein fluorhaltiges Gleitmittel enthält.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fluorhaltige Gleitmittel eine Perfluorpolyetherkette als Grundgerüst enthält.

5. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, das eine entweder direkt auf einem Schichtträger oder auf einer Unterschicht vorgesehene magnetische Überzugsschicht enthält, wobei die magnetische Schicht durch Aufbringen einer magnetischen Beschichtungsmasse mit einem Gehalt an in einem Bindemittel dispergierten magnetischen Teilchen hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Fluorcarbonsäuresalz eines Amins, wobei das Amin mindestens eine funktionelle Gruppe aufweist, die zur Bindung am Bindemittel des magnetischen Films in der Lage ist, behandelt, die so behandelte Oberfläche einer Bestrahlung mit UV-Strahlen unterwirft, um die durch Spaltung der Amin-Carboxylat-Bindungen des Fluorcarbonsäuresalzes des Amins gebildeten Carboxylgruppen an den magnetischen Teilchen in der Magnetschicht zu binden und die funktionellen Gruppen am Bindemittel zu binden, wodurch eine Oberflächenbehandlungsschicht entsteht, die die Reaktionsprodukte des Fluorcarbonsäuresalzes des Amins enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Bildung der Oberflächenbehandlungsschicht auf dieser Schicht eine Gleitmittelschicht erzeugt, die ein fluorhaltiges Gleitmittel enthält.

7. Oberflächenbehandlungsmittel zur Behandlung einer magnetischen Überzugsschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, wobei die magnetische Schicht magnetische Teilchen in einem Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Oberflächenbehandlungsmittel um mindestens ein Fluorcarbonsäuresalz eines Amins handelt, das unter Verbindung der Formel (I) und (II) ausgewählt ist.
R_f-CO&sub2;^-+N(R&sub1;)(R&sub2;)-A-X (I)
X-A-N(R&sub1;)(R&sub2;)^+-O&sub2;C-R_f&min;-CO&sub2;^-+N(R&sub1;)(R&sub2;)-A-X (II)
worin R&sub1; und R&sub2; jeweils Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, A einen zweiwertigen organischen Rest, der unter Alkylen- und Arylenresten ausgewählt ist, bedeutet, X eine funktionelle Gruppe bedeutet, die zur Bindung an einem Bindemittel in der Lage ist und unter Azido-, Vinyl-, Jod- und Bromgruppen ausgewählt ist, und R_f und R_f&min; jeweils Fluorkohlenstoffreste bedeuten, die unter Perfluorpolyether- und Perfluoralkylresten ausgewählt sind.

8. Fluorcarbonsäuresalz eines Amins, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Verbindungen der Formeln (I) und (II) gemäß Anspruch 7 ausgewählt ist.