DE69110362T2

DE69110362T2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger.

Info

Publication number: DE69110362T2
Application number: DE69110362T
Authority: DE
Inventors: Toshio Ishida; Yasuo Nishikawa
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2011-07-17
Also published as: EP0467289A2; DE69110362D1; EP0467289B1; JPH0474313A; US5374480A; EP0467289A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches mit einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm als magnetische Aufzeichnungsschicht ausgerüstet ist, und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Typ eines dünnen Metallfilms, welches ausgezeichnet hinsichtlich der Laufeigenschaften und Haltbarkeit über einen weiten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Zuvor wurden magnetische Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp hergestellt durch Beschichten nicht-magnetischer Träger mit einer Beschichtung, welche organische Polymerbindemittel und darin dispergierte magnetische Materialien aus ferromagnetischen Pulvern umfaßte. In den letzten Jahren erzielten mit der zunehmenden Nachfrage für ein Aufzeichnen mit hoher Dichte magnetische Aufzeichnungsmedien vom sogenannten dünnen Metallfilm-Typ, welche frei von Bindemitteln sind und dünne ferromagnetische Metallfilme besitzen, welche durch Papieraufdampfverfahren (wie Vakuumaufdampfen, Sputtern und Ionenplattieren) oder Plattierverfahren (wie Elektroplattieren und stromloses Plattieren) als magnetische Schichten gebildet wurden, Aufmerksamkeit und wurden teilweise verwendet.
Insbesondere erfordert das Vakuumaufdampfverfahren keine Behandlung der Abfallflüssigkeit, welche beim Plattierverfahren notwendig ist. Weiterhin sind die beim Vakuumaufdampfen einbezogenen Herstellungsverfahren einfach und die Aufdampfrate der Filme ist hoch. Dieses Verfahren besitzt einen Vorteil. Verfahren zum Herstellen magnetischer Filme, welche eine für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium wünschenswerte Koerzitivkraft und Rechteckigkeitsverhältnis besitzen, durch Vakuumaufdampfen und Vakuumaufdampfen durch schrägen Einfall sind in US-A-3 342 632 und 3 342 633 beschrieben.
Magnetische Aufzeichnungsmedien mit dünnen ferromagnetischen Metallfilmen betreffende Hauptprobleme schließen Wetterbeständigkeit, Laufeigenschaften und Haltbarkeit ein.
Magnetische Aufzeichnungsmedien laufen mit hoher Geschwindigkeit im Vergleich zum Magnetkopf während des Aufzeichnens, der Reproduktion und der Löschung magnetischer Signale. Der Lauf der Medien muß glatt und stabil durchgeführt werden und zur gleichen Zeit darf kein Abrieb oder Bruch während der Berührung mit dem Kopf auftreten. Im Angesicht dieser Probleme besteht die Notwendigkeit für Gleitschichten oder Schutz schichten auf den dünnen ferromagnetischen Metallfilmen als Mittel zum Verbessern ihrer Laufeigenschaften und Haltbarkeit.
Die Schutzschichten der magnetischen Aufzeichnungsmedien Vom dünnen Metallfilm-Typ schließen Schichten ein, welche gebildet wurden durch Anwenden thermoplastischer Harze, wärmehärtbarer Harze, Fettsäuren, Metallsalze von Fettsäuren, Fettsäureestern oder Alkylphosphaten, welche in organischen Lösungsmitteln gelöst sind. Beispielsweise solche Schutzschichten, die in JP- A-60-69824 (der Ausdruck "JP-A", wie hier verwendet, bedeutet eine "nicht geprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") und JP-A-60-85427 beschrieben sind.
In letzer Zeit wurde eine Technik zum Verbessern der Haltbarkeit der Medien unter Verwendung von Verbindungen mit verzweigten Perfluoralkenylgruppen entwickelt (JP-A-61-107528).
Untersuchungen für die Anwendung von Perfluoralkylpolyetherverbindungen wurden ebenso extensiv durchgeführt und die US-A-3 778 308 schlägt vor, auf einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm einen Perfluorpolyether vorzusehen. Weiterhin beschreibt JP-B-60-10368 (der Ausdruck "JP-B", wie hier verwendet, bedeutet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung") einen Perfluorpolyether vom terminalen Modifikationstyp, bei dem ein Ende oder beide Enden der Perfluorpolyetherkette mit polaren Gruppen, wie Carboxylgruppen, modifiziert sind.
Weiterhin besteht ein Bericht, daß ein Perfluorpolyetheramid vom Multiketten-Typ, erhalten durch Dehydrationskondensation einer Verbindung mit einer Vielzahl von Aminogruppen und einer Perfluorpolyetherkette mit einer Carboxylgruppe an einem Ende davon, als Gleitmittel für scheibenartige magnetische Aufzeichnungsmedien vom dünnen Metallfilm-Typ untersucht wurde (Sugiyama et al., das 34. nationale Treffen, die Lubrication Society of Japan, B 28; Preliminary Reports, veröffentlicht im Oktober 1989, S. 425). Diese Verbindung führt zu guten Laufeigenschaften und guter Haltbarkeit, besitzt jedoch den unerwünschten Effekt der Verminderung des statischen Reibungskoeffizienten. Verbesserungen waren daher erwünscht.
EP-A-0 287 974 beschreibt ein synthetisches Gleitmittel, umfassend eine durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellte Verbindung:
worin Rf und Rf' jeweils eine Fluor enthaltende Polyoxyalkylengruppe, Polyoxyalkylencarbonylgruppe oder Polyoxyalkylencarbonyloxygruppe bedeuten, X und X' bedeuten jeweils eine polare Gruppe, Y ist eine Einfachbindung oder ausgewählt aus einer oder mehreren der Gruppe, bestehend aus Methylen, Ethylen, Propylen, Sauerstoff, Keto, Imino, Sulfon und Schwefel, und n ist eine ganze Zahl von 0 bis 5, und ein mit diesem Gleitmittel beschichtetes magnetisches Aufzeichnungsmedium. X und X' in Formel (I) sind vorzugsweise und unabhängig -NH- oder -COO-, und X und X' können entweder gleich oder verschieden sein.
Wie oben beschrieben, besitzen die magnetischen Aufzeichnungsmedien vom dünnen Metallfilm-Typ, welche im Stand der Technik hergestellt sind, die Probleme, daß die Laufeigenschaften und die Haltbarkeit unter ernsten Bedingungen hoher oder niedriger Feuchtigkeit ungenügend sind, und daß die elektromagnetischen Charakteristiken sich aufgrund des Raumverlustes zwischen dem Kopf und dem Aufzeichnungsmedium, verursacht durch die Dicke der Schutz- oder Gleitmittelschicht, sich verschlechtern. Diese Probleme haben die praktischen Anwendungen der magnetischen Aufzeichnungsmedien vom dünnen Metallfilm-Typ begrenzt.

INHALT DER ERFINDUNG

Die Erfindung richtet sich an die oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik. Insbesondere ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vom dünnen Metallfilm-Typ, welches ausgezeichnet hinsichtlich der Laufeigenschaften, der Haltbarkeit und der elektromagnetischen Charakteristiken über einen weiten Bereich der Umgebungsbedingungen ist.
Die Erfindung schafft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen nicht-magnetischen Träger und eine darauf ausgebildete magnetische Schicht eines dünnen ferromagnetischen Metallfilms, worin der dünne ferromagnetische Metallfilm darauf wenigstens eine Fluor enthaltende Multikettenverbindung, dargestellt durch folgende allgemeine Formel (I) besitzt:
(P)mQ(R)n (I)
worin Q eine (m+n)-wertige organische Gruppe bedeutet; R bedeutet eine einwertige Gruppe, umfassend eine Fluorpolyetherkette; P bedeutet eine einwertige Oxosäure-Derivatgruppe oder eine einwertige Gruppe, welche ein Salz eines Oxosäurederivats ist, mit der Maßgabe, daß, falls Q eine Benzolgruppe bedeutet, P nicht eine Carboxylgruppe ist; m bedeutet eine ganze Zahl von 1 oder mehr; und n bedeutet eine ganze Zahl von 2 oder mehr.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß eine Fluor enthaltende Verbindung vom Multiketten-Typ, dargestellt durch die oben beschriebene allgemeine Formel (I) (diese Verbindung wird im folgenden als erfindungsgemäße Verbindung bezeichnet), auf einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm als Gleitmittel vorhanden ist.
Die erfindungsgemäße Verbindung ist die Fluor enthaltende Verbindung vom Multiketten-Typ, welche einschließt (1) eine einwertige Oxosäure-Derivatgruppe mit einem Ankereffekt, welcher stark bezüglich-der Bindefestigkeit an dünne ferromagnetische Metallfilme ist, oder eine einwertige Gruppe, welche das Salz des Oxosäurederivats ist (diese Gruppe wird im folgenden als p- Gruppe bezeichnet), und (2) wenigstens zwei einwertige Gruppen, welche jeweils prinzipiell Fluorpolyetherketten umfassen (diese Gruppen werden im folgenden als R-Gruppen bezeichnet). Diese Gruppen sind an einen dreiwertigen oder höherwertigen organischen Rest (im folgenden wird dieser als ein Q-Rest bezeichnet) gebunden.
Die erfindungsgemäße Verbindung besitzt wenigstens eine P- Gruppe, welche als Anker wirkt, und wenigstens zwei R-Gruppen, so daß die Oberfläche der dünnen ferromagnetischen Metallfilmschicht mit der erfindungsgemäßen Verbindung dichter als mit herkömmlichen Verbindungen bedeckt werden kann.
Darüberhinaus fixiert die P-Gruppe, der Anker, die erfindungsgemäße Verbindung an die Oberfläche des dünnen ferromagnetischen Metallfilms, um einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei welchem die R-Gruppen dicht parallel zueinander auf der Oberfläche des dünnen ferromagnetischen Metallfilms angeordnet sind.
Aus diesem Grund werden die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht leicht von der Oberfläche des dünnen ferromagnetischen Metallfilms entfernt, selbst falls Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Feuchtigkeit, variieren, oder äußere Kräfte durch Kontakt mit dem Kopf oder mechanischen Teilen darauf angewandt werden. Darüberhinaus ist die Bedeckungsrate der R- Gruppen auf der Oberfläche des dünnen ferromagnetischen Metallfilms hoch. Die Laufhaltbarkeit wird daher erhöht. Die Wirkung der Erfindung wird bemerkenswert im statischen Reibungskoeffizienten ersichtlich und es resultiert eine gute Haltbarkeit im Standbetrieb.
Die in den erfindungsgemäßen Verbindungen enthaltenen P-Gruppen sind von Oxosäuren abgeleitet. Hier bedeutet der Ausdruck "Oxosäure" eine Verbindung, bei der sämtliche Atome, welche an ein zentrales Atom angebunden sind, Sauerstoffatome sind, und Wasserstoffatome sind an einige oder sämtliche Sauerstoffatome unter Ausbildung von Hydroxylgruppen gebunden, dessen Wasserstoffatome Wasserstoffionen in wäßriger Lösung erzeugen, wodurch saure Eigenschaften gezeigt werden. In der Erfindung schließen die Oxosäuren weiterhin eine Säure ein, bei der Kohlenstoffatome oder ähnliche an ein Zentralatom angebunden sind. Weiterhin können sie auch in Form ihrer Salze vorliegen.
Demgemäß schließen spezifische Beispiele der P-Gruppen eine Sulfonsäuregruppe, eine Sulfinsäuregruppe, eine Carboxylgruppe, Phosphorsäure, Phosphonsäure und Gruppen ein, welche Salze davon sind.
Typische Beispiele für in der erfindungsgemäßen Verbindung enthaltene P-Gruppen schließen ein:
worin M, M' und M" gleich oder verschieden sein können und jedes bedeutet ein Metall oder eine Ainmoniumgruppe.
Spezifische Beispiele des durch M, M' und M" dargestellten Metalls schließen Li, Na, K, Be1/2, Mg1/2, Ca1/2, Sr1/2, Ba1/2, Fe1/2, Co1/2, Co1/3, Ni1/2, Cu1/2 und Al1/3 ein.
Spezifische Beispiele für die durch M, M' und M" dargestellte Ammoniumgruppe schließen NH&sub4; , NH(CH&sub3;)&sub3; , NH(C&sub2;H&sub5;)&sub3; , NH(C&sub3;H&sub6;)&sub3; , N(CH&sub3;)&sub4; , N(C&sub2;H&sub5;)&sub4; und N(CH&sub3;)&sub3;C&sub1;&sub8;H&sub3;&sub7; ein.
Weiterhin, falls M und M' oder M, M' und M" für die P-Gruppe vorhanden sind, können sie Wasserstoffatome sein, mit der Maßgabe, daß sie nicht gleichzeitig Wasserstoffatome darstellen.
Die Zahl der in der erfindungsgemäßen Verbindung enthaltenen P- Gruppen, nämlich m, beträgt vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1 und 2.
Die in der erfindungsgemäßen Verbindung enthaltene R-Gruppe ist hauptsächlich aus der Fluorpolyetherkette aufgebaut. Die R- Gruppe ist nämlich eine organische Kettengruppe mit wenigstens einer Fluorpolyetherstelle (eine zweiwertige Gruppe), eine Bindungsstelle zum Q-Rest und einer Endstelle (einer Endgruppe). Die R-Gruppe kann jede Bindungsform annehmen, solange sie wenigstens eine Fluorpolyetherstelle besitzt.
Der Fluorpolyether kann ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Perfluorpropylenoxidpolymer (gerade oder verzweigt), Perfluoroxypropylen-Perfluoroxymethylen-Copolymer, Perfluoroxyethylen-Perfluoroxymethylen-Copolymer, Tetrafluorpropylenoxid-Pentafluorpropylenoxid-Pentafluorpropylenoxid- Copolymer und vielen anderen Fluor enthaltenden Polyethern. Weiterhin können Chlor oder Brom in den Fluorpolyether eingeführt werden.
Bevorzugte Beispiele für Fluorpolyetherstellen schließen [OCF&sub2;CF(CF&sub3;)]k (worin k eine ganze Zahl von 3 bis 40 ist), (OCF&sub2;CF&sub2;CF&sub2;)l (worin l eine ganze Zahl von 3 bis 50 ist) und (0CF&sub2;)p(OCF&sub2;CF&sub2;)q (worin q nahezu gleich p ist, und p ist eine ganze Zahl von 2 bis 20) ein.
Endgruppen für R können aus der Gruppe, bestehend aus F, CF&sub3;, C&sub2;F&sub3;, Cl, H oder irgendeiner Art von Gruppen ausgewählt werden. Jedoch ist eine polare Gruppe, wie Carboxylgruppe, Methylester, Amid, Alkanolamid, Hydroxylgruppe nicht als Endgruppe für R bevorzugt.
Die Länge von R ist nicht begrenzt. Die bevorzugte Länge für R beträgt 500 bis 8.000, ausgedrückt als Molekulargewicht. Beispielsweise beträgt die Zahl der Wiederholungseinheit für das Perfluorpropylenoxid vorzugsweise 3 bis 47.
Die Bindungsstellen der oben beschriebenen R-Gruppen an die Q- Gruppe (vom Gesichtspunkt der Q-Gruppe sind nämlich die Stellen Bindungsstellen der Q-Gruppe an die R-Gruppen, und die Zahl der Bindungsstellen entspricht der Valenz n) schließen zweiwertige organische Bindungsgruppen (beispielsweise zweiwertige Gruppen, abgeleitet von Ester-, Amido-, Urethan-, Harnstoff-, Ether-, Thioether-, Thioesterketon- und Carbonatgruppen) ein. Vorzugsweise werden insbesondere Amidobindungsgruppen verwendet.
Es besteht keine Beschränkung für die Richtung dieser organischen Bindungsgruppen. Bezüglich der Ester- und Amidogruppen ist es jedoch bevorzugt, daß die Verknüpfung in solch einer Richtung durchgeführt wird, daß die Carbonylgruppe auf der Seite der Fluorpolyetherstelle für die R's vorhanden ist.
Die Zahl der in der Erfindung vorhandenen R-Gruppen, nämlich der Wert für n, beträgt 2 bis 30, vorzugsweise 3 bis 12. Falls n zu klein ist, wird der dünne ferromagnetische Metallfilm ungenügend mit den Fluorpolyetherketten beschichtet, und eine Verminderung des Reibungskoeffizienten kann nicht erwartet werden. Andererseits, falls n zu groß ist, nimmt die Löslichkeit der erfindungsgemäßen Verbindung gegenüber Lösungsmitteln ab und ein gleichförmiges Beschichten wird schwierig, was zu einer Abnahme der Gleitfähigkeit führt.
Die in der erfindungsgemäßen Verbindung enthaltene Q-Gruppe ist eine intermediäre organische Gruppe zum Kompensieren der Funktionen sowohl der P-Gruppe und der R-Gruppe, welche miteinander verknüpft sind. In anderen Worten, die Q-Gruppe besitzt die Funktion zur Verbindung sowohl mit der P-Gruppe als auch der R- Gruppe. Deren Struktur ist nicht besonders begrenzt. Falls die P-Gruppe direkt an die R-Gruppe gebunden ist, wird die chemische Stabilität der Verbindung niedrig, da die R-Gruppe eine Fluor enthaltende Gruppe ist, die in hohem Maße elektronenanziehend ist. Daher liegt die Q-Gruppe zwischen der P-Gruppe und der R-Gruppe, um die Stabilität der Verbindung zu erhöhen.
Beispiele der oben beschriebenen Q-Gruppen schließen (m+ n)-wertige Gruppen, abgeleitet von aromatischen Kohlenwasserstoffen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen und alicyclischen Kohlenwasserstoffen ein, und insbesondere sind Gruppen mit aromatischen Ringen erwünscht. Beispiele solcher aromatischer Ringen schließen einen Benzolring und einen Naphthalinring ein.
Spezifische Beispiele für die Q-Gruppen schließen ein:
Beispiele für die erfindungsgemäßen Verbindungen sind unten gezeigt, jedoch sind die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht darauf beschränkt Verbindung 1 Verbindung 2 Verbindung 3 Verbindung 4 Verbindung 5 Verbindung 6 Verbindung 7 Verbindung 8 Verbindung 9 Verbindung 10 Verbindung 11 Verbindung 12 Verbindung 13 Verbindung 14 Verbindung 15 Verbindung 16 Verbindung 17 Verbindung 18 Verbindung 19 Verbindung 20 Verbindung 21 Verbindung 22 Verbindung 23 Verbindung 24 Verbindung 25 Verbindung 26 Verbindung 27 Verbindung 28 Verbindung 29 Verbindung 30 Verbindung 31 Verbindung 32 Verbindung 33 Verbindung 34 Verbindung 35 Verbindung 36 Verbindung 37 Verbindung 38 Verbindung 39 Verbindung 40 Verbindung 41 Verbindung 42 Verbindung 43 Verbindung 44 Verbindung 45 Verbindung 46 Verbindung 47 Verbindung 48 Verbindung 49 verbindung 50
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium wird hergestellt durch Ausbilden einer die erfindungsgemäße Verbindung enthaltenden Schicht aus Schutz- oder Gleitmittelschicht auf der Oberfläche eines dünnen ferromagnetischen Metallfilms der auf einem nicht-magnetischen Träger durch Verfahren, wie Vakuumaufdampfen, ausgebildet ist. Verfahren zum Ausbilden der Oberflächenschutzschichten oder der Gleitmittelschichten schließen folgende ein:
(1) ein Verfahren, bei dem eine erfindungsgemäße Verbindung in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst wird, und Beschichten oder Aufsprühen der resultierenden Lösung auf den dünnen ferromagnetischen Metallfilm mit nachfolgendem Trocken;
(2) ein Verfahren, bei dem ein Substrat mit einem Material, welches mit der erfindungsgemäßen Verbindung imprägniert ist, abgerieben wird, wodurch die erfindungsgemäße Verbindung angewandt wird;
(3) ein Verfahren, bei dem der nicht-magnetische Träger mit einer Lösung, in der die erfindungsgemäße Verbindung in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, imprägniert wird, um die erfindungsgemäße Verbindung durch das Substrat zu adsorbieren, und
(4) ein Verfahren, bei dem ein monomolekularer Film der erfindungsgemäßen Verbindung auf der Oberfläche des nicht-magnetischen Trägers durch das Langmuir-Blodgett-Verfahren und ähnliche ausgebildet wird.
Im Fall des oben beschriebenen Verfahrens (1) beträgt die Konzentration der erfindungsgemäßen Verbindung in der Lösung vorzugsweise 0,02 bis 5 Gew.-%.
Als organische Lösungsmittel sind fluorenthaltende Verbindungen bevorzugt. Beispielsweise organische Lösungsmittel, welche ein Chlor- oder Fluoratom im Molekül enthalten (beispielsweise Freon, 113, Wasserstoff enthaltender Chlorfluorkohlenstoff 225, Freon 112), Fluorlösungsmittel (beispielsweise FOMBLIN ZS-90, FOMBLIN ZS-100 und FOMBLIN ZS-200, hergestellt von Montefluos Co., Ltd., inaktive Lösungsmittel der Fluorreihen, hergestellt von Minnesota Mining & Manufacturing Co., Ltd. (beispielsweise FLUORINERT FC-72, FC-84, FC-77, FC-75, FC-40, FC-43, FC-70, FC- 71), und Triperfluoralkylamin können verwendet werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren (2) kann eine geringe Menge der Fluor enthaltenden Multikettenverbindung gemäß der Erfindung auf einen ferromagnetischen dünnen Metallfilm beispielsweise durch Imprägnieren eines porösen Trägers, wie nicht -gewebter Stoff mit der erfindunsgemäßen Verbindung und Reiben des Trägers auf der dünnen ferromagnetischen Metallfilmoberfläche, gebracht werden.
Die oben beschriebene erfindungsgemäße Verbindung wird vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 25 mg/m², insbesondere in einer Menge von 4,5 bis 15 mg/m², auf die Oberfläche des dünnen Metallfilms angewandt.
Falls die Menge der angewandten erfindungsgemäßen Verbindung niedriger als der oben angegebene Bereich ist, wird die Haltbarkeit ungenügend. Falls sie den oben angegebenen Bereich übersteigt, tendiert der Reibungskoeffizient zu einer Erhöhung.
Der Gleitmitteleffekt der erfindungsgemäßen Verbindung im erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium tritt stärker hervor, wenn der dünne ferromagnetische Metallfilm 20 bis 40 Atom% Sauerstoff in wenigstens einem Oberflächenbereich (d.h. des Bereichs von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 10 nm [100 Å] enthält).
Es wird angenommen, daß dies richtig ist aufgrund der sehr starken Bindung der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindung an den dünnen oxidierten Metallfilm.
Demgemäß werden bei den erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedien die erfindungsgemäßen Verbindungen selten von den Oberflächen des dünnen ferromagnetischen Metallfilms abgetrennt. Aus diesem Grund wird die Haltbarkeit gegenüber Teilen, wie den Magnetköpfen und den Führungspolen unter den ernsten Bedingungen einer hohen oder niedrigen Feuchtigkeit, insbesondere die Haltbarkeit im Standbetrieb bemerkenswert verbessert und der Reibungskoeffizient für die Bestandteile des Laufsystems ist vermindert (bei statischem Modus, bei niedriger Geschwindigkeit und hoher Geschwindigkeit). Insbesondere ist der Reibungskoeffizient auf solch einen Grad vermindert, der durch herkömmliche Verfahren unerreichbar ist.

Synthesebeispiel für die erfindungsgemäße Verbindung

In 300 g der Verbindung (E) wurden 0,2 Mol (364 g) der Verbindung (B) gelöst. Eine Gesamtmenge von 0,201 Mol (41,5 g) der Verbindung (C), gelöst in 150 ml Perfluormethylhexan, wurde nach und nach der resultierenden Lösung für 15 Minuten durch einen Scheidetrichter zugetropft.
Zu dieser gerührten Lösung wurde eine Lösung, hergestellt durch Zugeben von 0,1 Mol (34,4 g) der Verbindung (A) zu einer gemischten Lösung aus 40 ml der Verbindung (D) und 160 ml der Verbindung (E), durch einen Scheidetrichter tropfenweise zugegeben, um die chemische Umsetzung durchzuführen.
Nach der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt filtriert (ein 0,2 um-Membranfilter wurde verwendet), weiterhin mit Methylalkohol und THF gewaschen und gereinigt, um die Verbindung (F), d.h. die erfindungsgemäße Verbindung 14 zu erhalten. (Verbindung) 2,2'-Benzidindisulfonsäure Perfluorpropylenoxid mit einem Carboxylatende N,N'-Methantetralylbiscyclohexanamin N,N'-Dimethylformamid Perfluormethylcyclohexan

Erfindungsgemäße Verbindung 14

Als erfindungsgemäße Verbindungen, welche für die erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedien verwendet werden, können irgendwelche verwendet werden, solange sie der allgemeinen Formel (I) genügen. Insbesondere Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 1.500 bis 10.000 sind bevorzugt. Insbesondere besitzen Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 1.000 bis 4.000 und einer Viskosität von 100 bis 1.000 CST (bei 40ºC) eine ausgezeichnete Laufeigenschaft und Haltbarkeit.
Falls die Viskosität der erfindungsgemäßen Verbindungen niedriger als im oben beschriebenen Bereich, tendiert die Bedeckungsrate der R-Gruppen mit den Fluorpolyetherketten auf der Oberfläche der magnetischen Schicht dazu, vermindert zu werden. Konsequenterweise kann eine Abnahme des Reibungskoeffizienten nicht erwartet werden.
In der Erfindung kann die Schutz- oder Gleitmittelschicht, welche auf dem dünnen ferromagnetischen Metallfilm ausgebildet ist, wenigstens ein herkömmliches Gleitmittel, zusätzlich zu einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Verbindungen, einschließen.
Die Gleitmittel, welche zusätzlich in der Schutz- oder Gleitmittelschicht eingeschlossen sein können, schließen Fettsäuren, Metallseifen, Fettsäureamide, Fettsäureester, höhere aliphatische Alkohole, Monoalkylphosphate, Dialkylphosphate, Trialkylphosphate, Paraffine, Siliconöle, Tier- und Pflanzenöle, Mineralöle, höhere aliphatische Amine, feine Pulver anorganischer Verbindungen, wie Graphit, Kieselerde, Molybdändisulfid und Wolfraindisulfid, feine Pulver von Harzen, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Ethylenvinylchlorid-Copolymere und Polytetrafluorethylen, α-Olfefinpolymere und ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, welche bei Raumtemperatur flüssig sein, ein.
In der Erfindung kann die Oberfläche des dünnen vakuumaufgedampf ten Films auch modifiziert sein durch Glüh- oder Plasmaverfahren zur Verbesserung der Adhäsion der Schutz- oder Gleitmittelschichtmit dem dünnen ferromagnetischen Metallfilm.
Bei dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium kann die Schutz- oder Gleitmittelschicht, aufgebaut mit der erfindungsgemäßen Verbindung, entweder eine Einzelschicht oder eine Vielzahl von Schichten umfassen.
Materialien für die dünnen ferromagnetischen Metallfilme, die magnetischen Schichten des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums schließen Fe, Co, Ni und andere ferromagnetische Metall ein und schließen weiterhin ferromagnetische Legierungen, wie Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni, Fe-Rh, Co-P, Co-B, Co-Y, Co- La, Co-Ce, Co-Pt, Co-Sm, Co-Mn, Co-Cr, Fe-Co-Ni, Co-Ni-P, Co- Ni-B, Co-Ni-Ag, Co-Ni-Nd, Co-Ni-Ce, Co-Ni-Zn, Co-Ni-Cu, Co-Ni-W und Co-Ni-Re ein. Diese Materialien werden durch Vakuumaufdampfverfahren zu Filmen geformt. Die Dicke liegt im Bereich von 0,02 bis 2 um, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 1,0 um.
Zusätzlich kann der oben beschriebene dünne ferromagnetische Metallfilm auch O, N, Cr, Ga, As, Sr, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Sn, Sb, Te, Pm, Re, Os, Ir, Au, Hg, Pb, Bi und ähnliche enthalten. Insbesondere ist es wünschenswert, daß das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmediurn Sauerstoff enthält, welcher von der Oxidation des dünnen ferromagnetischen Metallfilms stammt. Falls Sauerstoff oder Stickstoff in dem Metallfilm enthalten sein sollen, wird im allgemeinen Sauerstoffgas oder Stickstoffgas während dem Vakuumaufdampfen des Metalls eingeführt. Tnbesondere ist es wichtig, Sauerstoffgas während dem Vakuumaufdampfen einzuführen, um die Nachbarschaft (eine Tiefe von 10 nm [100 Å]) nahe der Oberfläche mit wenigstens 20 Atom% zu versorgen. Es ist nicht einfach, Sauerstoff durch Oxidationsbehandlung nach Bildung des aufgedampften Filmes einzuführen.
Es besteht keine besondere Beschränkung bezüglich der Oberflächenkonfiguration der magnetischen Schicht. Falls jedoch die Oberfläche Vorsprünge mit einer Höhe von 1 bis 100 nm (10 bis 1.000 A) besitzt, sind die Laufeigenschaften und die Haltbarkeit insbesondere ausgezeichnet.
Der für das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium verwendete nicht-magnetische Träger besitzt vorzugsweise eine Dicke von 4 bis 50 um. Weiterhin kann eine Substratschicht auf dem Träger ausgebildet sein, um die Adhäsion des dünnen ferromagnetischen Metallfilms und die magnetischen Charakteristiken zu verbessern. Beispiele solcher Substratschichten schließen Füllstoff enthaltende Kunststoffschichten ein, in welchen feine Teilchen von SiO&sub2; oder CACO&sub3; homogen dispergiert sind.
Die in der Erfindung verwendeten Träger schließen Kunststoffbasen, wie Polyethylenterephthalat, Polyimide, Polyamide, Polyvinylchlorid, Cellulosetriacetat, Polycarbonate, Polyethylennaphthalat und Polyphenylensulfid ein. Al, Ti und rostfreier Stahl können ebenso verwendet werden.
Die Herstellung der feinen Vorsprünge auf der Oberfläche des Trägers vor der Ausbildung des dünnen ferromagnetischen Films für die Verbesserung der Laufhaltbarkeit führt zu einer geeigneten Unebenheit der Trägeroberfläche, welche die Adhäsion verbessert. Die Dichte der feinen Vorsprünge auf der Trägeroberfläche beträgt 2 x 10&sup6; bis 2 x 10&sup8; Vorsprünge/mm² und die Höhe der Vorsprünge beträgt vorzugsweise 1 bis 50 nm.
Die erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedien können in irgendeiner Form, wie als Band, Film, Karte und Scheibe, verwendet werden, jedoch sind ein Band und eine Scheibe insbesondere bevorzugt.

BEISPIELE

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele, welche den Umfang der Erfindung nicht beschränken, im Detail beschrieben.

BEISPIELE 1 BIS 7 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 3

Ein magnetischer Co-Ni-Film (mit einer Dicke von 150 nm) wurde auf der Oberfläche eines Polyethylenterephthalatfilms mit einer Dicke von 13 um mittels Vakuumaufdampfen unter schrägem Einfall zur Herstellung eines Originalfilms eines magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgebildet. Eine Elektronenstrahlverdampfungsquelle wurde als Verdampfungsquelle verwendet. Eine Co-Ni- Legierung (Co: 80 Gew.-% und Ni: 20 Gew.-%) wurde darin eingegeben und eine Vakuumaufdampfung unter schrägem Einfall wurde bei einem Vakuum von 5 x 10&supmin;&sup5; Torr und einem Einfallswinkel von 50º durchgeführt.
Verschiedene in Tabelle 1 beschriebene Gleitmittel wurden jeweils im Lösungsmittel Flon 113 gelöst und auf einen dünnen ferromagnetischen Metallfilm des resultierenden Originalfilms des magnetischen Aufzeichnungsmediums aufgeschichtet, so daß sich die Mengen der aufgeschichteten Gleitmittel nach dem Trocknen ergeben, die in Tabelle 1 beschrieben sind. Nach dem Trocken wurde die resultierende Struktur zu einer Breite von 8 mm zur Herstellung der Proben Nr. 1 bis 10 aufgeschlitzt. TABELLE 1 Probe Nr. Beschichtungsmenge (mg/m²) Anmerkungen Gleitmittel Erfindungsgemäße Verbindung Die folgende Verbindung Beispiel Vergleichsbeispiel Verbindung A Verbindung B Verbindung C
Für die resultierenden magnetischen Bandproben Nr. 1 bis 10 wurden die Koeffizienten für die statische Reibung und dynamische Reibung (nämlich die u-Werte) gegenüber einem rostfreiem Stab unter zwei Arten von Umgebungsbedingungen (Bedingung A: 25ºC, relative Feuchtigkeit von 70% und Bedingung B: 25ºC, relative Feuchtigkeit von 15%) und die Haltbarkeit im Standbetrieb bei einem 8 mm-Typ VTR durch folgende Verfahren untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

(Messung der Reibungskoeffizienten):

Für den statischen Reibungskoeffizienten (u&sub0;) wurde die Oberfläche der magnetischen Schicht der magnetischen Bandprobe in Berührung mit einem rostfreien Pol bei einer Zugkraft (T&sub1;) von 50 g bei einem Kontaktwinkel von 180º gebracht, und die Zugkraft (T&sub2;) wurde gemessen, direkt bevor das magnetische Band zu laufen begann, wenn die auf das magnetische Band angewandte Kraft zu einer Rate von 0,01 N/Sekunde erhöht wurde. Für den dynamischen Reibungskoeffizienten wurde die Zugkraft (T&sub2;), welche erforderlich war, um das Band bei der gleichen Zugkraft (T&sub1;), wie oben, mit konstanter Geschwindigkeit von 10 mm/Sekunde laufen zu lassen, gemessen. Beide Reibungskoeffizienten (u) wurden für jeden gemessenen Wert, basierend auf folgende Gleichung, berechnet:
u&sub0; , u&sub1; = 1/π 1n (T&sub2;/T&sub1;)

(Messung der Haltbarkeit im Standbetrieb):

Unter Verwendung eines 8 mm-Typ VTR (FUJIX-8 M6-Typ, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., unter der Voraussetzung, daß die Funktion für die Beschränkung der Wiedergabezeit im Standbetrieb entfernt war) (still reproducing time was removed), wurde ein Außenknopf beim Wiedergeben von Bildern gedrückt, und die Zeit, bis die Bilder nicht länger erzeugt wurden, wurde gemessen und dabei wurde die Haltbarkeit im Standbetrieb ermittelt. TABELLE 2 Bedingung Haltbarkeit im Standbetrieb Proben Nr. oder mehr
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium vom dünnen Metall-Typ, bei welchem die Oberfläche der magnetischen Schicht mit einer Schicht versehen ist, welche eine erfindungsgemäße Verbindung enthält, ist ausgezeichnet bezüglich der statischen und dynamischen Reibung und der Haltbarkeit im Standbetrieb (still durability). Weiterhin werden dessen gute Charakteristiken über einen weiten Bedingungsbereich von hoher Feuchtigkeit bis niedriger Feuchtigkeit realisiert.
Bei den erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedien werden die erfindungsgemäßen Verbindungen mit hohem Ankereffekt und Gleitmitteleffekt gegenüber den dünnen ferromagnetischen Metallfilmen als Gleitmittel verwendet, die auf die Oberflächen der magnetischen Schichten angewandt werden. Konsequenterweise können die magnetischen Aufzeichnungsmedien immer stabile Laufeigenschaften und Haltbarkeit besitzen, selbst unter ernsten Umgebungsbedingungen, wie niedrige oder hohe Feuchtigkeit.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen nichtmagnetischen Träger und eine darauf ausgebildete magnetische Schicht aus einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm, worin der dünne ferromagnetische Metallfilm darauf wenigstens eine Fluor-enthaltende Multikettenverbindung besitzt, dargestellt durch die allgemeine folgende Formel (I):

(P)mQ(R)n (I)

worin Q eine (m+n)-wertige organische Gruppe bedeutet; R bedeutet eine einwertige Gruppe, umfassend eine Fluorpolyetherkette; P bedeutet eine einwertige Oxosäurederivatgruppe oder eine einwertige Gruppe, welche ein Salz eines Oxosäurederivats ist, mit der Maßgabe, daß, falls Q eine Benzolgruppe repräsentiert, P keine Carboxylgruppe ist; in bedeutet eine ganze zahl von 1 oder mehr und n bedeutet eine ganze Zahl von 2 oder mehr.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin R ein Ende besitzt, welches in Berührung mit Q steht und welches eine Amidbindungsgruppe ist.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin der dünne ferromagnetische Metallfilm auf einer Oberfläche davon oxidiert ist und die Fluor-enthaltende Multikettenverbindung, die durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird, ein Molekulargewicht von 1.500 bis 10.000 besitzt.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin P ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfinsäuregruppe, einer Carboxylgruppe, einer Phosphorsäuregruppe, einer Phosphonsäuregruppe und deren Salze.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin m 1, 2 oder 3 ist.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin die Fluorpolyetherkette eine Fluorpolyetherstelle besitzt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus [OCF&sub2;CF(CF&sub3;))k, (OCF&sub2;CF&sub2;CF&sub2;)&sub1; und (OCF&sub2;)p(OCF&sub2;CF&sub2;)q, worin k eine ganze Zahl von 3 bis 40, l eine ganze Zahl von 3 bis 50, p eine ganze Zahl von 2 bis 20 und q gleich p ist.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin n eine ganze Zahl von 2 bis 30 ist.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin das Beschichtungsgewicht der durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindung 3 bis 25 mg/m² auf der Oberfläche des dünnen ferromagnetischen Metallfilms beträgt.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin der dünne ferromagnetische Metallfilm wenigstens 20 Atom% Sauerstoff im Bereich von der Oberfläche des Films bis zu einer Tiefe von 10 nm (100 Å) besitzt.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin die Verbindung der allgemeinen Formel (I) ein Molekulargewicht von 1.000 bis 4.000 und eine Viskosität bei 40ºC von 10&supmin;&sup4; bis 10&supmin;³ m²/s (100 bis 1.000 CST) besitzt.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin der nicht-magnetische Träger eine Dicke von 4 bis 50 um besitzt.