JPS62187798A - 摩擦及び摩耗を受ける表面を保護し及び潤滑にする方法 - Google Patents

摩擦及び摩耗を受ける表面を保護し及び潤滑にする方法

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JPS62187798A
JPS62187798A JP61255971A JP25597186A JPS62187798A JP S62187798 A JPS62187798 A JP S62187798A JP 61255971 A JP61255971 A JP 61255971A JP 25597186 A JP25597186 A JP 25597186A JP S62187798 A JPS62187798 A JP S62187798A
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diisocyanate
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cfxo
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JP61255971A
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マリオ・アルベルト・スカラテイ
アルベルト・レ
カルロ・トニヨーニ
ピエロ・ガベツオツテイ
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Ausimont SpA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 産業上の利用分野 本発明は、例えば磁気記録媒体や磁気テープカセットを
含むアクセサリ−等の11擦及び摩耗を受ける表面を、
フッ素化ダリウレタンを含む保護コーティングを塗布す
ることによって保護及び潤滑にする(ltIbriea
t・)方法に関する。
より詳細には、本発明は該表面がスライディング、ロー
リング、横方向の力或は法線力を受けるか、或は性質が
同様又は異なる他の面との連続的か或は繰返しの間欠的
な接触を含む運動を受ける際に、ポリオキシフルオロア
ルキレンブロックを含有するポリウレタン樹脂を用いて
#表面を摩擦や摩耗から保護するコーティングを得るこ
とに関する。
このような摩擦の問題は磁気記録媒体を用いる任意の装
置、特にオーディオ及びビデオカセット或は磁気ディス
クにおいて起きる。
従来の技術 摩擦や摩耗から生ずる欠点を最小にするために、中性の
パーフルオロポリエーテルをオーディオ及びビデオ記録
用磁気ディスク汲びテープの表面用潤滑剤として用いる
ことが知られている。
この目的に適したパーフルオロポリエーテルは商標r 
FOMBLINJ (モンテジソン)及びrKRY’r
OXJ(デュポン)で販売されてきており、及び例えば
、米国特許424λ218号、同S、665,041号
及び同4715.378号に記載されている。しかし、
これらのパーフルオロポリエーテルは基体(キャリヤー
表面)への接着力が不十分なために長期の保護を与えな
い。
パーフルオロポリエーテルの潤滑性のいくつかの改良は
、米国特許4268.556号及び4、261238号
に記載されている通りに、パーフルオロポリエーテル鎖
に−CM2OH,−COOR。
−CON)I−R及び−Co−CF、等の極性及び化学
的に反応忰の末端基を、これらはバーフルオ四ポリエー
テル化合物の潤滑にすべき表面への向上した接着力を付
与するものと考えて導入することによって行なわれてき
た。しかし、接着枠の向上は不満足なことがたびたびあ
り、及びパーフルオルポリエーテル生成物を塗布する特
定の基体による。高分子基体或は金ll@化物粒子を高
分子マ) IJラックス分散させた場合、これらの潤滑
剤は基体に十分に適合せず、そのため接着力及び生ずる
保り作用は短期間のものであった。
更に、かかる改質パーフルオロポリニー誉ルは末端基の
反応性が高いことの欠点を示し、該末端基の内のいくつ
かは、例えば容易に加水分解して酸基を生成し、該酸基
は付着させた材料と反応し、それによって該材料の性質
を変えて悪くする。
摩擦及び摩耗管受ける8部材を収容する製品に閃しては
、ぎリテトラブルオロエチレン(PTFE) テ作った
コーティングも知られている。PTFE保護層は、極め
て耐摩耗性であるが、汎用性が極めて限られているので
保護すべき特定面、並びに該保11FIjについて使用
することができる塗布技法のタイプの両方に関して欠点
を示す。実際、PTFEは有機溶媒に不溶であるので、
ポリマー分散液として塗布しなければならない。しかし
、このような技法による場合、ポリマーの十分に薄く、
均一な層を得ることは不可能である。層が厚くなれば、
例えば、読取り/記録ヘッドと磁気テープとの間隔が増
大することにより信号レベルが低下する等の問題を生じ
る。
目−四ツパ公表出願第165,649号及び同1t55
,650号は、コーティングの基体表面への接着力を向
上させるのに適した特殊の末端基を含有するフルオセボ
リエーテルを使用することについて記載している。
該フルオ四ポリエーテルは良好な潤滑性を示し、及び磁
気記録媒体の潤滑において、並びにオーディオ及びビデ
オ記録カセットのアクセサリ−用に簡便に用いることが
できる。しかし、該フルオロぎりエーテルによる滑車の
結果は、主に金属表面に塗布した場合にのみ達成される
発明が解決しようとする問題点 このように、高分子性か或は今風性であって摩擦及び摩
耗を受ける表面を、該表面の長く続く保護及び潤滑を与
えることができる保護コーティングによって保護するの
に有用な方法が必要であった0 同様に、保護コーティングは保護すべき表面に磁気記録
媒体の応答信号に変化の無いような50〜tooo人の
範囲の非常に薄い層の形で、並びに信号応答の問題が存
在しないアクセサ+)  M材用のto00〜s o、
 o o o人の範囲の一層厚い層の形で塗布し得るこ
とが望ましい。
発明の要約 問題点を解決するための 段 驚くべきことに、上記の欠点はぎリオキシフルオ冑アル
キレン基を含むフッ素化ポリマーを摩擦及び摩耗を受け
る表面に塗布することによって解決し得ることが今わか
った。
より詳細には、本発明に従えば、フッ素化ポリウレタン
ぎりマーを用いてコーティングを行なう。
これらのポリマーはブロック構造を有し及び下記の群か
ら選ぶ反復フルオロポリオキシアルキレン単位を含有す
る: 1、  (CIF40)及び終局には(CF2O)、該
単位はフルオロポリオキシアルキレン鎖に沿って溝足す
べき程に(無作為に)分布される蓼 II 、  (C,F、o)及び終局には(CI F4
0 )及び/又は(CFXO) C式中、Xは−F或は
−CFsである)、該単位はフルオロポリオキシアルキ
レン鎧に沿って無作為に分布される寥 1、−CH,−CF、−CF、−0−+■ 、   −
CF、−CF、−OF’、−0−菖発明の詳細な説明 特に、本発明において用いるポリマーのフルオロポリオ
キシアルキレン単位は下記の通りである:I )  −
 ’40) (CFsO) ;又は− Fa O)富 n)  (CsFsO)−FaO)(CFXOン(式中
、Xは−F或は−CF、である)蓄又は (CI FI 0)(CFXO)膠又は(CsFsO)
茅 m)  −CM、−CF、−CF、−0−;該単位は下
記の構造式によって示す通りに互いに結合されるニ ー(0−CF、−CF、−CM、)−0−R’、−0−
(CH,−CF、−CF、0)q− (式中 Rl tはフルオロアルキレン基であり、p及
びqは0〜200の整数であり、P + qは少なくと
も1である)N mV)  −CF、−CF、−CF、−0−i該単位は
下記の構造式で示す通りに互いに結合される:(式中、
R2はフルオロアルキレン基であり、Xは0又は1であ
り、a及びbは整数であり、a+bは少なくとも1であ
る)。
一層特には、本発明において用いることができるフッ素
化ポリウレタンは下記の成分を含有する:(1)  I
、II、III、mV及び7群の単位の中から選ぶフル
オ四ポリオキシアルキレン単位を含有し、好ましくは平
均分子量約500〜7000を有するフッ素化ジイソシ
アネート。
1群に属するフッ素化ジイソシアネートは特に下記の一
般式から成るものの中から選ぶ:OCN −R−(Z 
)、1−OF2O− F2O)−−(CFtO)、−C
Ft ” (Z )、1−R−NCO〔式中、d=o又
は1fm及びnは結果として生ずる平均分子量が上述し
た範囲内に入るような正の整数であり; (CF2O)及び−FaO)単位は鎖に沿って無作為に
分布され; 2は結合二価ラジカル、例えば−〇〇NH−g −C)
I、−1−CH,0−3−CH,OCH,−1−CH,
080,−であり;Rは1〜12の炭素原子を有する二
価の脂肪族ラジカル、二価の脂環式ラジカル、或は二価
の芳香族ラジカルである〕。
上記のフルオ四ポリオキシアルキレンイソシアネートは
公知の方法、例えば米国特許&81Q、874号に記載
されている方法によって得ることができる。
1群の7ツ素化ジイソシアネートは、単位(CF、CF
2O)のみを含有する場合、米国特許第4.52403
9号に従って作ることができ、機能的末端基−CoF′
をイタリー特許出!!!第2292OA/85号に記載
されている方法によって導入し、続いて米国特許& 8
47.978号及び同へ81へ874号に記載されてい
る通りKして−NCO基に転化することができる。
■群のフッ素化ジイソシアネートは′#に下記の一般式
によって表わすことができる化合物の中から選ぶ: 0CNR(Z)、1−(Cm F* O) r − F
40 )、 (CFXO) t−(Z)4−R−NCO
〔式中、X=−F又は−cy、;d、z及びRは上に挙
げたのと同じ意味を有しBr5s及びtは結果として生
ずる平均分子量が上述した範囲内に入るような正の整数
でありE (CIIF@0)、(Co F40 )及び
(CFXO)単位は鎖に沿って無作為に分布される〕。
該化合物は米国特許1665.041号に記載される通
りにC3F、及びC,F、の混合物を光酸化し、次いで
一〇〇F末端基を−NCO末端基に転化することによっ
て得ることができる。この転化は米国特許& 847.
9713号及び同4810.874号に記載されている
通りの公知の方法によって行うことができる。
■群のフッ素化ジイソシアネートは、特に下記の一般式
によって表わすことができる化合物の中から選ぶ: B ” CFtCHt (OCF* CFtCHt )
、−OR’IO−(CH,CFtCF2O) 、−C馬
CF、−B (式中、ps q及びR′fは前述した意味を有し及び
公表目−田ツバ出11EP14&482号に記載されて
おり、B基は米国特許& 847.978号及び同48
10,874号に記載されている通りに−NGO末端基
に転化することができる一〇〇F末端基を含有する。
■群のフッ素化ジイソシアネートは米国特許45240
59号とIP148,482号とに従って作ることがで
き、機能的末端基−COFをイタリー特許出願第229
20 A2B 5号に記載されている方法によって導入
し、続いて米国特許第4847.978号及び同5.8
1へ874号欅記載されている通りにして−NCO基に
転化することができる。
7群のフッ素化ジイソシアネートは特に下記の一般式に
よって表わすことができる化合物の中から選ぶ: C式中、Aは−NGO末端基、例えば−CM、NGOを
含有するラジカルでありia、bXIC及びB、は前述
した意味を有し;nは1に等しいか又はそれより大きい
整数である〕。
該化合物は公表ヨージッパ出願EP15t、877号に
記載されている。
(b)  非フツ素化ジイソシアネート、例えば下記の
一般式によって表わされるもの: 0CN−R−NCO 〔式中、Rは前述したラジカル等の有機の二価ラジカル
〕。
(c)1個又はそれ以上の芳香族又は脂環式多環(d)
 in、■、■又はv族の中カラ選ヒ、好ましくは平均
分子社線400〜7000を有する、−OH,−0)1
末端基を有する〆リオキシフルオロアルキレン。
1群に属するフルオ四〆リオキシアルキレンジオールは
、特に下記の式のジオールの中から選ぶ:HO−(CH
t CHt O) x−CHt−CFt 0−− ’a
 O)m−(CFt O) n −CFt −CHt(
OCH,CH,)、 OH(式 中、2はト4の整数であり$m及び鳳は平均分子量が上
述した範囲内に入るような正の整数である)。
フッ素化ジオールとして、また上記のタイプのフルオ田
ポリアルキレン鎖及び次のタイプの末りS=” C0N
uR’ (CHt)vOH(式中、R1はH又はアルキ
ルであり、マは1〜6である)を有する化合物を用いる
こともできる。
これらの7.A/オロポリオキシアルキレンジオールは
、例えば米国特許へ81Q、874号に記載されている
通りの公知の方法によって得ることができる。
1群のフッ素化ジオールは、(CF、CFtO)単位の
みを含有する場合、米国特許4.52翫Q59号に従っ
て作ることができ、機能的末端基−COFをイタジー特
許出願第22920人/85号に記載されている方法に
よって導入し、続いて米国特許翫847.978号及び
同3.81−874号に記載されている通りにして一〇
H基に転化することができる。
■群に属するフッ素化ジオールは特に下記式によって表
わすことができる化合物の中から選ぶ:HO−CI’1
t−CF、−(C,F@O)、 (C1F40)、 (
CFXO)、−CFt−−CH,−0H (式中、X=−F又は−CF3 + r s−及びtは
平均分子量が前に規定した通りKなるような正の整数で
ある)。
該化合物はC,?、及びC1!F4の混合物を米国特許
’S、665.041号に記載されている通りにして光
酸化した後に、−COF’末端基を米国特許S、84ス
978号及び同へ81へ874号に記載されでいる通り
の公知の方法によって末端−OH基を得るように転化す
ることによって得ることかできる。
■群に属するフッ素化ジオールは特に下記の一般式の化
合物の中から選ぶ: Foe−CPt (1%(OCFt CFtCIIIJ
 p−OR’、 0− (CH,CF、 CF、 O)
、−CII、CF、−COF (式中、P%Q及びF、は前に挙げた意味を有する寡該
化合物は公表ヲーロツバ特許EP148,482号に記
載されており、−COF末端基を米国特許4847、9
78号及び同481へ874号に記載されている通りK
して−OH末端基を得るように転化する。) ■群のフッ素化ジオールは米国特許4.52&039号
とEP148.482号とに従って作ることができ、機
能的末端基−COFをイタリー特許出願第22920ム
785号に記載されている方法によって導入し、続いて
米国特許4847.978号及び同381−874号に
記載されている通りにして−NGO基に転化することが
できる。
7群に属するフッ素化ジオールは特に下記の−般式によ
って構成される化合物の中から選ぶ:(式中、Aは末端
−OH基、例えば−CH,OHを含有するラジカルであ
り、a 111) % n N Rf及びXは上述した
意味を有する)。
該化合物は公表ヨーロッパ特許出願EP15t、877
号に記載されている。
(・)一般式HO−R−OHC式中、Rは前述した意味
を有する)の非フツ素化ジオール。本発明に従って使用
することができるポリウレタンは、例えばイタソー特許
905,446号及びイタリー特許出廊f’s 194
97 A / 85号に記載されている。
本発明において用いるフッ素化ポリウレタン用架橋剤と
して、下記のタイプの多官能価化合物を用いることがで
きる: (fl)上記(d)に示したタイプのフルオ四ポリオキ
シアルキレン鎖を有し及び下記のタイプニーCH,0−
CH,CH(OH)−CM2OH,−Co−N(CH,
CH,OH)。
の末端基の内の1つ又は両方を有するトリヒドロキシ−
又はテトラヒト四キシポリオキシフルオロアルキレン。
単に1つの末端基のみが前述したタイプの場合、他の末
端基は(d)に示すタイプのモノヒドロキシル化基であ
る。
これらは公知の方法、例えばイタリー特許904446
号に記載する方法によって得ることができる。
(1,)  )り一又はテトラヒト四キシ化合物、例え
ばFリメチ胃−ルプレパン、t2.6−ヘキサントリオ
ール、下記式: %式% 或はフッ素化ポリヒドロキシ化合物、例えば、下記式: (x)上記(b)に記載したイソシアネートの三量体或
はポリマー等のポリイソシアネート、例えばヘキサメチ
レンジイソシアネート或はFルエンジイソシアネートの
三量体。
架橋させるべきポリ!−がイソシアネート末端基を含有
する場合に、ポリオールタイプの架橋剤、例えば上記(
f)及び(f、)に記載したものを用いる。
他方、架橋させるべきポリマーがヒドロキシル化末端基
を含有する場合、架橋剤として上記(glに記載したよ
うなポリイソシアネートを用いることができる。
本発明において用いるポリウレタンは、本明細書中以降
に詳細に説明する通りに、捌々の成分(a)、Qll)
、tel、(d)及び(・)を必要に応じて(f)タイ
プか或は(g)タイプのいずれかの適当な架橋剤で架橋
させたものを組合わせて、但し、ポリウレタンの成分の
内の少なくとも1つは上述したタイプのフルオ四ポリオ
キシアルキレン単位を含有することを条件として得られ
る。
本発明に適したポリウレタンは2工程プロセスによって
作ることができ、初めに二官能価ジイソシアネート成分
をジヒドロキシ化合物とモル比1:1で゛、或は2つの
成分の内のいずれか一方を過1[IK存在させて一緒に
混合する。次いで、高分子鎖の長さを伸長させるために
混合物を約20゜〜100℃において反応させる。それ
によって適当なポリマーが得られ、所望の場合に、該ポ
リマーを次いで多官能価成分(架橋剤)の添加によって
最終生成物に転化させることができる。
プレポリ!−がジオール成分を過剰のイソシアネート化
合物と反応させて得られたもので主にイソシアネート末
端基を含有するならば、架橋剤はタイプ(f)のぎりオ
ールになり;プレポリマーがジイソシアネートを過剰の
ジヒドロキシ化合物と反応させて得られたもので主にヒ
ドロキシル末端基を含有する場合には架橋剤はタイプ(
glのポリイソシアネートになる。
モル比1:1で操作すれば、線状ポリマーが得られ、架
橋剤を加えないでそのまま使用することができる・ しかし、架橋ポリマーを望む場合には、2つの反応体の
内の一方をわずかに過剰に加え、次いで前述した通りの
適当な架橋剤によって架橋を行なわせる。それによって
、分子量の非常に高いプレポリマーを得ることができる
有効な触媒系を加えることKより、低い温度(例えば、
20”〜60℃)及び短い時間で操作することが可能に
なる。その上、触媒を適当に導入することKより、可使
時間、すなわち、反応混合物が十分に流動性のままであ
る時間を最適圧することができる。
触媒として、有機スズ化合物、例えばジブチルスズジラ
ウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズオ
キシド;鉄(F’・)誘導体、例えば7エロアセチルア
七トネート;チタンアルコレート、例えばチタンテトラ
イソプ賞ビレート;第三アミン、例えばトリエチルアミ
ンを用いることができる。触媒の使泪量は、反応体の合
計1sLmを基準にして、通常的10O−;〜2f[f
fi%、好ましくは約Q、O−;〜111.5%である
このようにして作ったポリマーを基体に塗布する好まし
い方法は、別々の2つの溶液、−4y4M44−一方の
溶液は上述の通りにして作ったインシアネート或はヒト
田キシル末端基を有するプレ〆す!−を適当な溶媒、例
えばLi、2−)りり四ロー 1.2.2− )リフル
オ四エタン(時にはLL2−トリク田ロトリフルオ賞エ
タンと呼ぶ)とアセトンとの(比90:10)混合物中
に含む;第2の溶液は適当な架橋剤を適当な溶媒、例え
ばアセトン中に含む、を作ることを含む。各溶液につい
ての所望の粘度は、極めて低い粘度でさえ、種々の成分
を適当に分散させて得ることができる。
保護コーティングは、基体をプレポリマー溶液に浸漬し
た後に架橋剤溶液に続けて浸漬する(各々は上述した通
りにして作る)ことにより、或は保護コーティングを基
体にはけ塗等の技法で塗布することによって得られる。
どちらの場合においても、この後に溶媒蒸発及び温度約
20°〜150℃、好ましくは約50@〜120℃の最
終熱処理が続く。
別の方法により、二官能価ヒト四キシプレポリマーを過
剰のイソシアネートと反応させ、それによってイソシア
ネート末端を有するプレポリ!−を得、次いで、プレポ
リマーを第三アミン三量化触媒、例えばトリエチルアミ
ン或はN−メチルホルホリン、或はアルカリ金属アルフ
キシト等で架橋させる。この場合、コーティングはイソ
シアネート末端基を有するプレポリマー及び三量化触媒
を適当な溶媒、例えばtl、2−)リクロaトリフルオ
田エタン/アセトンの90/I offli物中に含む
単一溶液に基体を浸漬して行なう。
溶媒を蒸発させた後に、架橋を行なうために熱処理を温
度約100′″〜150℃において行なう。
上記のコーティング法の結果として、所望の厚さ150
〜t000人程の極めて薄い厚さでさえも有する自滑性
の保護コーティングを得る。しかし、to00〜s o
、o o o人程の一層大きな厚さを望む場合には、一
層濃厚な出発溶液を使用する。
t:のよ5Kして塗布したポリマーフィルムは下記の物
理的パラメータによって特性表示されるニーI!擦係数
; 一接触角寥 一摩耗試験; −長い貯蔵期間の後のスチクション(5tietion
)試験。
これらKついては下記の具体例において詳細に説明する
保護コーティングとしてのフッ素化ポリウレタンは、金
属或は焼結合金で作る磁気媒体表面、アクセサリ−表面
、スライド、ガイドK特に適している。一層特には、磁
気媒体の分野において最も適した基体はポリマーマトリ
ックス或は連続金包層を含むものである。
磁気媒体は、通常、層を軟質プラスチック材料或は硬質
金属材料製の基体の上に配置して成る。
該磁気層は、通常、磁性酸化物粒子、例えばF*20B
 、CrO2、Ba7エライト、或はFe等の金属粒子
を、例えばポリビニル、ポリウレタン或はエポキシタイ
プの熱可塑性或は熱硬化性ポリマー中に微細に分散させ
て成る。
その他の場合には、Co / P或はCo−N1/P合
金にすることができる連だ磁気金属層を、或は記録作業
の場合にはノルマル方向K Co/Cr合金の層を硬質
或は軟質基体に真空下の蒸発或はスパッター技法を用い
て付着させる。
磁気テープ及びディスクに関しては、本発明の軟質或は
硬質ポリウレタンフィルムを読取り/記録ヘッドと接触
する磁気媒体の面の両方に塗布し、こうして潤滑剤とし
て及び磁気媒体の保護剤の両方として、並び「バッター
コーティングJ1例えばアクセサリ−駆動或は推進部材
と一層容易に接触する内面部のコーティングとして慟ら
くことができる;この後者の場合、該ポリウレタンフィ
ルムは主にg4滑剤として作用する。
本発明のポリウレタン層を簡便に塗被することができる
表面は、例えば、エラスジマータイプのポリマーを含む
合成ポリマー製のものである。合成ポリ!−は、例えば
ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリエーテル
ケトン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、
ポリカーボネーシ、ポリアセタール等を含む。
本発明のだOK用いるポリウレタン化合物は、また、運
動を受は及びスライド或はレスティング表面等の他の表
面と接触するテクノポリマー(エンジニアリングプラス
チック)を基材とする製品用のコーティングとしても有
用である。
後者の場合、ポリウレタンを塗布すべき表面の性質によ
って、通常的to00〜s n、o o o人の一層厚
いポリウレタンの層を塗布する。
今為連続ポリウレタン層による保護により固体自滑性層
を有利に得ることが可能になり、その上、かかる保護は
従来技術で知られている生成物によって達成し得るより
も一層長く続くことがわかったO 下記の例は単に例示の目的で挙げるもので、限定するも
のと考えるべきでない。
見と フッ素化?リウレタンの調製 250 Ce容量の三つロフラスコに、80ミリ当量〔
当ff1(IW、 )=16 &12 )に相当するム
Fビスフェノール1445gと、α、#−ビス(トリル
イソシアネート)ポリオキシペルフルオロアルキレン(
本明細書中、Z−DI80Cと表示する) (E、W、
 1797.!i) 77.229(45m@qに相当
する)と、アセトン中ジブチルスズジアセテートの12
M溶液α32d(反応体の合計モルを基準にして0.1
モル%の触媒)とを装入した。
次いで、フラスコを温度50℃に保つ油浴中に浸漬した
。反応を攪拌下及び窒素雰囲気において3時間行ない、
反応マスを脱気するために周期的に減圧をかけた。
このようにして得たプレポリマーを用い、本発明に従っ
て磁気媒体用コーティングを得るのに必要な溶液を作っ
た。
溶液五+t12−)リフ讐冒トリフルオツエタン(rD
*1lfr@nJ)/アセトンの90;10比中のプレ
ポリマー、溶液1リツFル中2 t O7F (9,8
6m・q)に等しい量茅 溶液B:アセシン中のD*smodtxroN 100
 、IB液1リットル当り’L91g(9,84m@q
)の量蓚 m@qj7m1B比=to。
2つの溶液をその比で一緒にして混合した場合、1重量
%(109/リツFル)の最終溶液を得る。
溶液を作るために無水及び蒸留溶媒を使用した。
例2 三ツ口の250eeyラスコに、α、ω−ビス(ジヒド
ロキシメチAI)ぎりオキシフルオロアルキレン−エチ
レン誘導体(E、W、1O−;Z5:14.38m@q
)と、プレ重合用触媒としてジブチルスズ−ジアセテー
トの無水アセトン中の12M溶液111 fllJ(反
応体の全モルの11%)と、遊離イソシアネート基の三
量化によって続く架橋反応を触媒する酢酸カリウムの無
水エタノールにおける151M溶液α92111(加え
るべきイソシアネートのモルの2嘱)とを装入した。
次いで、フラスコを温度50″CK保つ油浴中に浸漬し
、次いで真空下機械的に攪拌しながら溶媒を蒸発させた
次イテ、ZDI80C(E、W、 123t6 !2&
74m@q)5a435gを加え、反応を機械的攪拌及
び窒素ガスシール下で50℃において3時間行ない、反
応!スを脱気するために反応の終り頃に減圧をかけた。
生成したプレポリマー1&6gを次いでr D@1lf
r@n* J 99 o l1ljに溶解し、それによ
り1を量%(1(1/りラドル)の最終溶液を得た。
例3 コーティング試験 本試験において、硬質の「酸化物−被覆」ディスクを用
いた。摩耗から保設丁べき磁気層は、エポキシポリマー
バインダー(おける2020gの針状粒子の分散体であ
った。
通常、表面潤滑剤として厚さ50〜100人の層で利用
されてきた中性のパーフルオロポリエーテル液は、長時
間(例えば、100時間程度)にわたって遠心分離され
る場合には安定でない。
本例では、フッ素化コーティング層の塗布は例1の2つ
の溶液人及びBを用い、塗布する瞬間に一!Kして混合
し、抜出し速度151O−;7秒で浸漬塗布する手段に
よって行ない、その結果、架橋した後に厚さ約80人の
ポリマ一層を得た。
このようKして処理したディスクに、次いで温度100
℃において種々の時間熱処理(ベーキング)を行なった
。(20℃、相対湿度85%において10時間の)固定
貯蔵期間の後の荷重を加えたヘッドの脱離及び始動を引
き起こすのに必要な接線応力又は力を評価することによ
って機械的表面特性(摩擦)を求めた。通常、「スチク
ション」と呼ばれているこの方又は応力は、硬質ディス
クメモリーを始動操作する間にヘッド−キャリング系の
受ける損傷を避けるためにできるだけ小さくなければな
らない。
比較のために、tL2−)リクロ田)す7/L/オリエ
タン中のZ DI80Cを重合触媒の存在において用い
及びベーキング温度約120℃において操作して得たコ
ーティング層で得た値を下記に示す。
表  1 試!#1ニオーバーコード(すなわち、コーティング層
)、: Z DI80C−厚す: a o人;5.25
”(1翫3s)  ウィンチェスタ−ディスク−読取り
/記録ヘッド: M n Z nフェライト、荷重10I;ベーキング温
度:120℃。
15.0 24.2 4       五5 83.8 試験2:オーバーコート:プレポリマー−厚さ=80λ
:組成:例1を参照; 5.25”(131cIR) ウィンチェスターチイス
クー読取り/記録ヘッド: M n Z nフェライト−荷重10g;ベーキング温
度:100℃。
ベーキング時間(時間)  スチクションカ1    
         α25 2             α20 4             α15 8             cL15本発明の方法に
よって得られる優れた結果は試験2と試験1との比較か
ら明らかである。試験2におけるスチクションカは試験
1よりも著しく小さい。
例4 フッ素化ポリウレタンのコーティング層を用いて可能な
摩耗に対する保護を再び硬質の酸化物被覆ウィンチェス
タ−ディスクについて始動−及び−停止試験によって評
価した。
本試験では、メモリーユニットを通常又は標準の争件下
で用いなかった。ディスクの標準回転速度に一担達した
ら、読取り/記録ヘッドを空気力学リフトによってディ
スクの表面から約(15〜0.5μ引き離し、実際少し
の摩耗もない。事実、メモリーユニットに繰り返し始動
/停止サイクルを行なった。ヘッドのスライディングは
磁気表面の劣化を生じ、最終的に磁気表面の実際の摩耗
に至る。これより、フッ素化ポリウレタン基剤の保護ポ
リマ一層の目的はこれらの条件下で引き起こされる摩耗
を最小限に低減させることである。
磁気媒質の耐用年数(或は寿命)は、再生信号において
10%のドロップか或は容認し得ない土のド四ツブアウ
ト(情報の損失)のどちらかが起きる前に実施すること
のできる始動−及び−停止操作の数によって表わされる
通常、試験の終りにおける摩耗は磁気層の完全な!f!
耗に至り、そのため下にある基体が現われる。
例2で詳細に述べた通りの複合ポリマーを用い、或は例
4に記載した通りにして得たZ DISOCの溶用を用
いてディスクを塗被した。
表  2 始動−及び−停止試験 試験1 : オーt<  =r −) : Z DIS
OC−厚す:80人ベーキング温度:120℃ 1            1へ1002      
      15.6004            
15.5008            12.80O
−;6            15.100試験2:
オーバーコート:プレポリマー−厚さ280人 組成二側2の通り ベーキング温度:120℃。
1       20.200 2       25.300 4       28.000 8       27、300 16       28.500 試験2で得られた優れた結果は容易に朋白である。
例5 本試験では、磁気層がC・/Ni或はCo / N i
 / P合金から成る金属メッキの5.25”(IA!
all)ディスク(硬質)に関する静及び動摩擦係数を
求めた。
本目的のために用いたフッ素化ポリウレタンは例2の組
成物で、希薄溶液から出発して浸清被覆技法によって塗
布し、それにより厚さ80人を得た。
摩擦係数(C,O,F、 )は短い接触時間の後に、ヘ
ッドの運動を得るのに必要な接線力を適当な荷重測定セ
ル、信号コンディショナー、電位差針形記録計を用いて
求めることによって測定した。
試験の結果は下記の通りであった: チー41 : オーH−フ−) : Z DISOC−
厚さ280人(例4の通り)、 架橋:120℃において8時間 静C,O,F、   動C,O1F。
CL43      (138 ケース2:オーバーコー):プレポリマー−厚さ:80
人、組成二側2の通り、 架橋=80℃において5時間 静C,O,F、  動C,O,F。
α30        α25 例6 本例では、フッ素化ポリウレタンオーバーコート層をフ
ロッピーディスクに付着させた。磁気2はガンマ−F・
logをプラスチックポリウレタンマトリックに分散さ
せて成るものであった。
例1のプレポリマーを、例1に記載した通りに1%(濃
度−10II/リツトル)に希釈した溶液から出発し、
浸漬被覆技法により、厚さ200人を得るような抜出し
速度で付着させた。
そのようにして処理した試験片について、結果として生
ずる表面の特性を求めるために、参照液の接触角の値を
求めた。
オーバーコートの接触特性を立証するために、過剰のイ
ソプロパン溶媒で20℃において5分間洗浄した後に接
触角をまた求めた。
ケース1 ニオ−バー =y −) : Z−DISO
C−厚さ=200人(例4の通り) 150℃において1時間ベーキング (架橋を行なうため)、 参照液体:蒸留H,O0 接触角 秦洗浄はイソプロパツールで行なった。
*齋約72℃の値、しかし、該値は、基体の一部除去が
観察されるので有意でない。
ケース2ニオ−バーコード:例1の組成を有する参照液
体:蒸留H,0 接触角 同じ材料について摩擦係数を前の例において記載した方
法によって求めた。結果は下記の通りであった: +−21: オーハーコ−) : Z DISOC(7
)み−厚さ=200人(例4の通り) ベーキング:150℃において1時間 c、 O,F、 (MA耗−摩擦係数)静  動α35
 α32 ケース2ニオ−バーコード:例1の通すの組成ベーキン
グ:80℃において8時間− 厚さ:2ooA C,O,F、 (摩擦係数)   静  動α27  
0.22 例7 オーバーコートの耐溶媒処理性を求めるために、例5の
タイプのポリウレタンバインダーを有する70ツピーデ
イスクについて種々の異なる参照液の接触角を溶媒(イ
ソプロパツール)で洗浄する前及び後に求めた。
フッ素化オーバーフートの組成は例2の組成であり、厚
さは120人であった。ベーキングを温度100℃にお
いて4時間行なった。結果を表3に示す。
表  3 接触角 (a)  基体の変更が観察された。
!  洗浄をインプロパ/−ルで行なった。
寿寿 参照液が基体自体にf8解作用を及ぼす。
n、d、測定しない。
r ”’ −= − 代理人の氏名  倉 内 基 弘 一〜ニー′ 一部 同       風  間  弘  志□−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、摩擦及び摩耗を受ける表面にポリオキシフルオロア
    ルキレンブロックを含有するポリウレタンを含む層を塗
    被することを含む該表面を保護及び潤滑にする方法であ
    って、該ブロックは下記の群: I 、(C_2F_4O)及び終局には(CF_2O)
    、該単位はフルオロポリオキシアルキレン鎖に沿って無
    作為に分布される; II、(C_3F_6O)及び終局には(C_2F_4O
    )及び/又は(CFXO)(式中、Xは−F或は−CF
    _3である)、該単位はフルオロポリオキシアルキレン
    鎖に沿って無作為に分布される; III、−CH_2−CF_2−CF_2−O−;IV、−
    CF_2−CF_2−CF_2−O;の反復フルオロポ
    リオキシアルキレン単位を含む方法。 2、前記群のフルオロポリオキシアルキレン単位が下記
    : I )(C_2F_4O)(CF_2O);又は(C_
    2F_4O); II)(C_3F_6O)(C_2F_4O)(CFXO
    )(式中、Xは−F或は−CF_2である);又は(C
    _3F_6O)(CFXO);又は(C_3F_6O)
    ; III)−CH_2−CF_2−CF_2−O−;該単位
    は下記の構造式によって示す通りに互いに結合される:
    −(O−CF_2−CF_2−CH_2)_p−O−R
    ^1_f−O−(CH_2−CF_2−CF_2O)_
    q−(式中、R^1_fはフルオロアルキレン基であり
    、p及びqは0〜200の整数であり、p+qは少なく
    とも1である); IV)−CF_2CF_2CF_2−O; V)▲数式、化学式、表等があります▼; 該単位は下記の構造式で示す通りに互いに結合される:
    ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_fはフルオロアルキレン基であり、Xは0
    又は1であり、a及びbは整数であり、a+bは少なく
    とも1である) である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、ポリウレタンが、下記の群: (a) I 、II、III、IV又はV群のフルオロポリオキシ
    アルキレン単位を含有し及び平均分子量約500〜70
    00を有するフッ素化ジイソシアネート; (b)下記式: OCN−R−NCO (式中、Rは1〜12の炭素原子を有する二価の脂肪族
    ラジカル、二価の脂環式ラジカル、或は二価の芳香族ラ
    ジカルである) によって表わされる非フッ素化ジイソシアネート;の1
    個又はそれ以上のジイソシアネートを下記の群: (c)1個又はそれ以上の芳香族環、脂環式環或は多環
    式環を含有するフッ素化或は非フッ素化ジオール; (d) I 、II、III、IV又はV群の内の平均分子量約4
    00〜7000を有する、−CH_2OH末端基を有す
    るポリオキシフルオロアルキレン; (e)HO−R−OH式(式中、Rは前に規定した通り
    である)の非フッ素化ジオール の1つ又はそれ以上のジオールと反応させて得る特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 4、ポリウレタンを下記の化合物: (f_1) I 、II、III、IV又はV群のフルオロポリオ
    キシアルキレン鎖を有し及び各末端にヒドロキシ末端基
    であって該末端基の内の少なくとも1つはジヒドロキシ
    末端であるものを有するトリヒドロキシ−或はテトラヒ
    ドロキシ−ポリオキシフルオロアルキレン; (f_2)少なくとも3つの末端ヒドロキシ基を有する
    水素化或はフッ素化化合物であって脂肪族芳香族、或は
    多環式化合物であるもの; (g)特許請求の範囲第3項記載のイソシアネート(h
    )のトリマー或はポリマーであるポリイソシアネート; の内の1種で架橋させ、ポリウレタンがすでに該単位を
    含有する場合には架橋用に使用する化合物はフルオロオ
    キシアルキレン単位を含有しなくてもよく、一方、ポリ
    ウレタンが該単位を含有しない場合には該化合物は該フ
    ルオロオキシアルキレン単位を含有しなければならない
    特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、ジイソシアネート及びジオールであって各々はポリ
    オキシフルオロアルキレン単位の無いものを、ポリオキ
    シフルオロアルキレン単位を含有する架橋剤と反応させ
    てポリウレタンを得る特許請求の範囲第4項記載の方法
    。 6、成分(a)が下記式: OCN−R−(Z)_d−CF_2O(C_2F_4O
    )_m−(CF_2O)_n−CF_2−(Z)_d−
    R−NCO 〔式中、dは0又は1であり、m及びnは分子量が特許
    請求の範囲第3項に規定する通りになるように選ぶ正の
    整数であり、Zは二価の結合ラジカルであり、Rは1〜
    12の炭素原子を有する二価の脂肪族ラジカル、二価の
    脂環式ラジカル或は二価の芳香族ラジカルであり、(C
    F_2O)及び(C_2F_4O)単位は鎖に沿って無
    作為に分布されている〕のジイソシアネートである特許
    請求の範囲第3項記載の方法。 7、成分(a)が下記式: OCN−R−(Z)_d−(C_3F_6O)_r(C
    _2F_4O)_s(CFXO)_t−(Z)_d−R
    −NCO〔式中、X=−F又は−CF_3;d、Z及び
    Rは前に規定した通りであり;r、s及びtは分子量が
    特許請求の範囲第3項に規定した通りになるように選ぶ
    正の整数であり、(C_3F_6O)、(C_2F_4
    O)及び(CFXO)単位は鎖に沿って無作為に分布さ
    れている〕のジイソシアネートである特許請求の範囲第
    3項記載の方法。 8、成分(a)が下記式: B−CF_2CH_2(OCF_2CF_2CH_2)
    _p−OR^1_fO−(CH_2CF_2CF_2O
    )_q−CH_2CF_2−B (式中、p及びqは分子量が特許請求の範囲第3項に規
    定する通りになるように選ぶ正の整数であり;R^1_
    fはフルオロアルキレンラジカルであり;B基は−NC
    O末端を含有する) のジイソシアネートである特許請求の範囲第3項記載の
    方法。 9、(a)が下記式:▲数式、化学式、表等があります
    ▼ (式中、Aは−NCO末端を含有する基であり;a及び
    bは整数であり、a+bは少なくとも、1であり;nは
    1に等しいか又はそれより大きい整数であり;R_fは
    フルオロアルキレンラジカルであり;xは0又は1であ
    る) のジイソシアネートである特許請求の範囲第3項記載の
    方法。 10、成分(c)が下記式:▲数式、化学式、表等があ
    ります▼(ビスフェノール(AF))、▲数式、化学式
    、表等があります▼或は▲数式、化学式、表等がありま
    す▼のジオールである特許請求の範囲第3項記載の方法
    。 11、成分(d)が下記式: HO−(CH_2CH_2O)_z−CH_2−CF_
    2O−(C_2F_4O)_m−(CF_2O)_n−
    CF_2CH_2(OCH_2CH_2)_2OH〔式
    中、zは0〜3の数であり;m及びnは分子量が特許請
    求の範囲第3項に規定した通りになるように選ぶ正の整
    数であり;(C_2F_4O)及び(CF_2O)単位
    は鎖に沿って無作為に分布される〕 のジオールである特許請求の範囲第3項記載の方法。 12、成分(d)が下記式: HO−CH_2−CF_2−(C_3F_6O)_r(
    C_2F_4O)_s(CFXO)_t−CF_2CH
    _2−OH〔Xは−F又は−CF_3であり;r、s及
    びtは平均分子量が特許請求の範囲第3項に規定した通
    りになるように選ぶ正の整数であり;(C_3F_6O
    )、(C_2F_4O)及び(CFXO)単位は鎖に沿
    って無作為に分布される〕 のジオールである特許請求の範囲第3項記載の方法。 13、成分(d)が下記式: HOH_2C−CF_2CH_2(OCF_2CF_2
    CH_2)_p−OR^1_f、O−(CH_2CF_
    2CF_2O)_qCH_2CF_2CH_2OH(式
    中、p、q及びR^1_fは各々特許請求の範囲第3項
    に規定した通りである) のジオールである特許請求の範囲第3項記載の方法。 14、成分(d)が下記式:▲数式、化学式、表等があ
    ります▼ (式中、Aは末端−OHを含有する基であり;a、b、
    n、R^1_f及びxは各々特許請求の範囲第9項に規
    定した通りである) のジオールである特許請求の範囲第3項記載の方法。 15、架橋剤が下記:▲数式、化学式、表等があります
    ▼、▲数式、化学式、表等があります▼ ヘキサメチレンジイソリアネートの三量体、或はトルエ
    ンジイソシアネートの三量体である特許請求の範囲第4
    項記載の方法。 16、別々な2つの溶液、イソシアネート或はヒドロキ
    シ末端を有するプレポリマーを溶媒に溶解して含有する
    第1溶液と架橋剤を溶媒に溶解して含有する第2溶液と
    を作り、前記表面に該第1溶液を塗布した後に該第2溶
    液を塗布し、次いで溶媒を蒸発させ、温度約20°〜1
    50℃で加熱することによって前記コーティングを行う
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 17、三量化触媒及びイソシアネート末端基を有するプ
    レポリマーを溶媒中に含む単一溶液を作り、該溶液を表
    面に塗布した後に溶媒を蒸発させ、温度約100°〜1
    50℃で加熱することによって前記コーティングを行う
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 18、表面が特許請求の範囲第1項記載の方法に従って
    潤滑にされ及び保護された1つ或は多量の硬質磁気記録
    ディスク。 19、フレキシブルパッキング及び磁化性層を含む磁気
    記録媒体であって、該層は特許請求の範囲第1項記載の
    方法に従う潤滑及び保護層を有する磁気記録媒体。 20、特許請求の範囲第1項記載の方法に従って潤滑に
    され及び保護された表面を有する磁気記録テープ。
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