DE2007842A1

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Info

Publication number: DE2007842A1
Application number: DE19702007842
Authority: DE
Priority date: 1969-02-22
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DE2007842B2; US3775179A; JPS6034169B1; GB1297936A; DE2007842C3

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der aus einem Basismaterial besteht, das mit einer Schicht aus magnetisierbarem Metall versehen ist. Sie bezieht sich insbesondere jedoch nicht ausschließlich auf ein magnetisches Aufzeichnungsband, das dadurch hergestellt ist, daß ein Basismaterial mit einer Schicht von magnetisierbarem Metall beschichtet ist.

Herkömmliche magnetische Aufzeichnungsträger sind mit magnetischem Oxidpulver beschichtet, das mittels eines Bindemittels an dem Basismaterial angeklebt ist. Es ist jedoch auch bereits vorgeschlagen worden, magnetische Aufzeichnungsträger herzustellen, bei denen das aus Kunststoff bestehende Basismaterial mit einer Schicht von magnetisierbarem Metall beschichtet ist. Gemäß einem Vorschlag ist das Basismaterial mit Kobalt durch einen Vakuumaufdampfungsvor-

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gang beschichtet. Die so hergestellten magnetischen Aufzeichnungsbänder haben jedoch eine relativ geringe Koerzitivkraft, sind gegenüber chemischer Korrosion anfällig und haben eine relativ schlechte Haftung an dem Basismaterial, so daß sie einer mechanischen Abnutzung unterliegen. In dieser Weise hergestellte Bänder haben sich kommerziell nicht durchsetzen können. Gemäß einem weiteren Vorschlag werden aufeinanderfolgende Schichten von Chrom und Kobalt durch Verdampfung auf das Basismaterial aufgebracht, jedoch leidet dieses Verfahren unter zwei Nachteilen. Zum einen muß das Basismaterial während der Ablagerung eine hohe Temperatur haben, um eine genügende Koerzitivkraft zu erzeugen, und diese Temperatur ist so hoch, daß die für magnetische Bänder verwendeten Basismaterialien schmelzen würden. Zum anderen muß ein hoher Anteil von Chrom verwendet werden. Bänder dieser Art scheinen sich ebenfalls kommerziell nicht durchgesetzt zu haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten magnetischen Aufzeichnungsträger zu schaffen, der aus einem Basismaterial besteht, das mit einer Schicht von magnetisierbarem Metall versehen ist. Außerdem sollen ein Verfahren und eine Einrichtung zur Fertigung eines solchen Aufzeichnungsträgers geschaffen werden.

Bei einem Aufzeichnungsträger, der aus einem mit magnetierbarem Metall beschichteten Basismaterial besteht, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß das magneti-

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sierbare Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die 1 bis 20 i> Chromaateile enthält.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, bei dem Kobalt und Chrom zusammen auf einem Basismaterial aufgebracht sind und eine Schicht von magnetisierbarem Metall bilden, darin, daß das magnetisierbar Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die Chrom im Bereich von 1 bis 20 # enthält. Die erfindungsgemäße Lösung wird bei einer Einrichtung zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers gelöst durch Mittel zum gleichzeitigen Aufbringen von Kobalt und Chrom auf ein Basismaterial, so daß eine Schicht aus magnetisierbarem Metall gebildet wird, wobei das magnetisierbar Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die Chrom im Bereich von 1 bis 20 # enthält.

Gemäß Weiterbildungen der Erfindung liegen die Chromanteile der Mischung bei 3 bis 10 56; die Dicke der Schicht liegt im Bereich von 0,t bis 1 fi; das Basismaterial ist dadurch mit der Schicht versehen, daß Chrom und Kobalt aufgedampft werden; das Basismaterial ist ein Film aus Polyestermaterial; und die Schicht ist so ausgebildet, das sie benachbart zu dem Basismaterial einen höheren Prozentsatz von Chrom als an ihrer Oberfläche enthält.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Sie zeigt ein Ausführungsbeispiel

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einer erfindungsgemäßen Einrichtung, teilweise im Schnitt.

Gemäß diesem Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung werden das Kobalt und das Chrom von einem Bad verdampft, das aus einer Mischung davon besteht, auf einen Basisfilm aus Kunststoffmaterial wie beispielsweise Polyester aufgedampft, beispielsweise auf einen PiIm des Materials, das unter dem in Großbritannien registrierten Warenzeichen "Melinex" bekannt ist. Das Aufdampfen erfolgt in solcher Weise, daß die Schicht auf dem PiIm 5 # Chrom und 95 % Kobalt enthält. Die Metallmasse oder das Bad wird in einem Tiegel unter einem Vakuum von 0,5 x 1O""⁴" bis 1 χ 1O~⁴ mm Hg verdampft, und die Verdampfung wird so gesteuert, daß eine Schicht auf dem PiIm von 1/2 u Dicke gebildet wird. Die erzeugte Schicht hat eine Koerzitivität von 500 Oe und eine remanente Induktion B^ von 8000 Gauß.

Es sei nun auf die Zeichnung Bezug genommen. Eine evakuierbare Kammer 8 enthält eine drehbar gehaltene Trommel aus Aluminium 2 von 15 cm Durchmesser, die ungefähr 40 cm iiberhalb eines Tiegels 10 angeordnet ist. Ein Film 1 in Form eines Streifens von Polyestermaterial ist wendelförmig um die Trommel 2 in der dargestellten Weise gewickelt. Trommel 2 wird auf einer Welle 3 gedreht, an der ein Kegelrad 4 befestigt ist. Kegelrad 4 wird durch ein weiteres Kegelrad 5 gedreht, Kegelrad 5 wird durch eine weitere Welle 6 gedreht, die mit einem Motor 7 verbunden

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ist. Die Kegelräder 4 und 5 befinden sich innerhall) der Kammer 8, und Welle 6 ragt durch eine Grundplatte 9 der Kammer 8 und erstreckt sich bis zu einem Motor 7, der außerhalb der Kammer 8 angeordnet ist.

Der Tiegel 10 ist mit einer Wicklung 11 versehen, die von einer HochfrecLuenzquelle 12 gespeist wird, die außerhalb der Kammer 8 angeordnet ist. Die Leitungen zu der Wicklung 11 verlaufen durch die Grundplatte 9. Zum Betrieb wird eine Massel von 50 g einer Chrom-Kobalt-Mischung mit 2 % Chromanteilen in den Tiegel 10 gebracht. Kammer 8 wird evakuiert, und die Massel wird induktiv durch das ield der Wicklung 11 erhitzt, so daß sie eine Temperatur von ungefähr 1600 bis 1800⁰C erreicht. Während die Massel verdampft, wird die Trommel 2 mit einer Drehzahl von ungefähr: 75 Umdrehungen pro Minute in Drehung versetzt, so daß Kobalt und Chrom als Schicht auf dem Mim 1 abgelagert werden. In dieser Weise wird die Schicht progressiv aufgebaut. Es wurde gefunden, daß eine Schicht von ungefähr 1/2 u Dicke

—4 in ungefähr 15 Minuten bei einem Druck von ungefähr 1 χ 10 mm Hg auf einen 2 m langen Film aufgebaut werden kann. Solche Schicht hat eine Koerzitivität von 500 Oe und eine remanente Induktion B_R von 800 Gauß, wie das oben bereits angegeben ist.

Die Temperatur des Films 1 wird aufgrund der Masse der Trommel 2 niedrig gehalten. Dies 'ist erforderlich, weil

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sonst nicht nur der Film in den Temperaturen von über ungefähr 200° C schmelzen würde, sondern weil der Film auch bei Temperaturen darunter verformt und somit unbrauchbar werden würde. Werden Ablagerungen bei Temperaturen von 100° C nach diesem Verfahren erzeugt, so werden Koerzitivitäten von 20 Oe erreicht. Außerdem wurde gefunden, daß die Koerzitivität bei ungefähr 300 Oe liegt, wenn die Ablagerung nur bei normalem Einfall erfolgt.

Chrom verdampft schneller als Kobalt, und somit ist der anfängliche Teil der Schicht im Vergleich zu dem Rest reicher als Chrom. Der anfängliche Teil der Schicht enthält ungefähr 20 # Chrom und der Oberflächenteil ungefähr 4 #. Der mittlere Prozentsatz von Chrom in der Gesamtmenge beträgt ungefähr 5 #. Hätte die Schicht eine konstante Zusammensetzung mit 5 i» Chromanteilen, so würde die Koerzitivität ungefähr 220 Oe betragen, reines Kobalt würde ungefähr 120 Oe ergeben, so daß dieser Effekt relativ vorteilhaft ist.

Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung haben somit relativ zu vergleichbaren Aufzeichnungsträgern, die durch Beschichtung des Basismaterials mit Kobalt hergestellt sind, eine höhere Koerzitivkraft und eine erhöhte remanente Induktion, und es wurde außerdem gefunden, daß sie eine verbesserte Haftung an dem Basismaterial, eine verringerte mechanische Abnutzung beim Abspielen und eine geringere An-

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fälligkeit gegenüber chemischer Korrosion haben. Darüber hinaus wurde gefunden, daß die Verwendung der Chrom-Kobalt-Mischung die "Recbteckförmigkeit" der Hysteresisschleife verbessert.

Verglichen mit magnetisierbaren Oxidbändern ergibt sich außerdem eine Verbesserung der digitalen Aufzeichnungsdichte. Ein Band z.B., das gemäß der Erfindung hergestellt ist und eine Siiichtäicke von ungefähr 0,35 μ, eine remanente Induktion von (5000 Gauß und eine Koerzitivität von 420 Oe hat, erreicht eine Aufzeichnungsdichte von mehr als das Doppelte als ein 6 μ dickes FepO,-Band.

Bessere Ergebnisse können mit Hilfe von Mischungen erzielt werden, die Chrom im Bereich von 1 bis 20 $> enthalten. Dieser Bereich ist kritisch, da Chrom in Anteilen von weniger als 1 i» keinen vorteilhaften Effekt auf die Güte hat, und Chrom in Anteilen von mehr als 20 # führt dazu, daß die Schicht im wesentlichen nicht magnetisch wird. Zu bevorzugende Anteile von Chrom liegen im Bereich von 3 bis 10 $>. Die besten Ergebnisse wurden in diesem Bereich und vorzugsweise bei Sdhlchtdicken von 0,1 bis 1 μ erzielt. Es ist außerdem möglich, magnetische Aufzeichnungsträger unter Verwendung einer Chrom-Kobalt-Hischung gemäß der Erfindung durch Erzeugung einer magnetischen Orientierung herzustellen, was dadurch erfolgt, .daß die Schicht bei einem passenden Einfallswinkel in einem magnetischen Feld abgelagert wird.

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Ein. Aufdampfen des tnagnetisierbaren Metalls auf das Basismaterial lean ti außerdem dadurch erfolgen, daß ein Draht in einen Verdampfer geleite" wird» wobei der Draht entweder aus einer Mischung oder aus Kobalt besteht, das mit Chrom beschichtet ist. Außerdem können getrennte Kobalt- und Ohromquellen wie beispielsweise Masseln oder Drähte verwenaet werden. Zur Herstellung größerer Längen von Aufzeichnungsträgern kann der Film auf Aufnahmespulen aufgewickelt und an einer Verdampfungsquelle oder an Verdampfungsquellen hin- und herbewegt werden, um so die Schicht allmählich aufzu_bauen. Es kann auch ein Vorbeibewegen an mehreren Quellen erfolgen. Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß die Erfindung sich auch auf alle Verfahren bezieht, die zur Beschickung des Basismaterials mit einer Schicht der ge wünschten Zusammensetzung dienen, beispielsweise auch auf Zerstäubungsverfahren.

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Claims

Ansprüche

λ* Magnetischer Aufzeichnungsträger, der aus einem Basismaterial besteht, das mit einer Schicht aus magnetisierbarem Metall versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die 1 bis 20 # Ohromanteile enthält.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch "1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 3 bis 10 # Anteile Chrom enthält.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht im Bereich von 0,1 bis 1 μ liegt.
4. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial aus einem Film von Kunststoffmaterial besteht.
5. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht benachbart zu dem Basismaterial einen höheren Prozentsatz von Chrom enthält als an ihrer Oberfläche.
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu dem Basismaterial Chrom unge-

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fähr 10 i» der Mischung ausmacht und daß an der Oberfläche der Schicht Chrom ungefähr 4 % der Mischung ausmacht.
7. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß Kobalt und Chrom auf ein Basismaterial aufgebracht werden und dort eine Schicht von magnetisierbarem Metall bilden, wobei das magnetisierbar Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die Chrom im Bereich von 1 bis 20 i» enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch Aufdampfen von Kobalt und Chrom auf das Basismaterial aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch B, dadurcn gekennzeichnet, daß Kobalt und Chrom von einer einzigen Quelle aus verdampft werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Kobalt und Chro- jeweils von eigenen Quellen verdampft werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht so erzeugt wird, daß die Mischung Chrom im Bereich von 3 bis 10 $> enthält.

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12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebt mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 1 u erzeugt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht ie siner solchen Weise erzeugt wird, daB sie benachbart zu äoa Basismaterial einen höheren Prozentsatz von Chrom enthält als an ihrer Oberfläche.
14· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu dem Basismaterial Chrom 20 # der Mischung ausmacht und daß an der Oberfläche der Schicht Chrom ungefähr 4 i» der Mischung ausmacht.
15· Einrichtung zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, gekennzeichnet durch Mittel zum gleichzeitigen Aufbringen von Kobalt und Chrom auf ein Basismaterial, so daß eine Schicht aus magnetisierbarem Metall gebildet wird, wobei das magnetislerbare Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die Chrom im Bereich von 1 bis 20 1» enthält.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung einer Schicht von magnetisierbarem Metall durch Mittel zum Aufdampfen von Kobalt und Chrom auf das Basismaterial gebildet sind.

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17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Kobalt und Chrom von einer einzigen Quelle aus aufdampft.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Chrom und Kobalt jeweils von eigenen Quellen aus aufdampft.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, da-

fc durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Schicht in einer solchen Weise erzeugt, daß die Mischung Chrom im Bereich von 3 bis 10 % enthält.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Schicht mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 1 u erzeugt.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Schicht in einer sol-.-hen V/eise erzeugt, daß sie benachbart zu dem Basismaterial einen höheren Prozentsatz von Chrom enthält als an ihrer Oberfläche.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Schicht in einer solchen Weise erzeugt, daS benachbart zu dem Basismaterial Chrom ungefähr 20 io der Mischung ausmacht und daß an der Oberfläche der Schicht ~hrou: ungefähr 4 # der Mischung aufmacht.

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