DE3024918A1

DE3024918A1 - Magnetisches aufzeichnungsmaterial und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3024918A1
Application number: DE19803024918
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Ikeda; Akira Nabara; Yoshihiro Ono
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE3024918C2; GB2059998B; US4390601A; GB2059998A

Description

W. 43732/80 - Ko/Hi

Fuji Photo Film Co., Ltd. Minami Ashigara-Shi, Kanagawa (Japan)

Magnetisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial der Art, bei der ein dünner fester, durch Vakuumabscheidung eines ferromagnetischen Materials hergestellter Film vorhanden ist, wobei dieser Film eine verbesserte Oberflächenfestigkeit und verbesserte Gleiteigenschaften besitzt.

Für magnetische Aufzeichnungsmaterialien wurden solcne Materialien, welche durch ein Aufzugsverfahren hergestellt wurden, bei dem feine Pulver von magnetischen Materialien wie Y-Fe₂O,, mit Co dotiertes Y-Fe₂O-,, Fe-O^, CrO₂, ferro-

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magnetische Legierung u.dgl., in organischen Bindern wie Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymeren, Styrol-Butadiencopolymeren, Epoxyharzen, Polyurethanharzen u.dgl. dispergiert wurden, die erhaltenen Dispersionen auf nicht-magnetische Träger aufgezogen wurden und dann getrocknet wurden, überwiegend verwendet. Da sich in den letzten Jahren ein steigender Bedarf für Aufzeichnung von hoher Dichte entwickelte, wurde steigende Beachtung auf dünne Festfilme aus ferromagnetischen Metallen gerichtet, die unter Anwendung einer Aufstäubungstechnik, einer Vakuumverdampfungstechnik, einer Ionenplattierungstechnik oder dgl. gebildet wurden, da diese Verfahren die Fähigkeit zur Anwendung in sogenannten binderfreien magnetischen Aufzeichnungsmaterialien besitzen. Deshalb wurden verschiedene Versuche mit der Absicht unternommen, derartige Filme für den praktischen Gebrauch anzuwenden. Diese magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, worin ferromagnetische dünne Festfilme lediglich auf nicht-magnetischen Trägern angewandt werden, leiden an dem Nachteil, daß die magnetischen Schichten derselben während des Kontaktes mit dem Aufzeichnungskopf während der Aufzeichnung abgeschält oder verkratzt werden, was sich von den magnetischen Aufzeichnungsmaterialien unterscheidet, welche nach dem Überzugsverfahren hergestellt wurden.

Zur Vermeidung der vorstehenden Nachteile derartiger Aufzeichnungsaaterialion ist in der japanischen Patentanmeldung 153707/77 ein Verfahren vorgeschlagen, wobei die Oberflächen von binderfreien magnetischen Aufzeichnungsmaterialien mit makromolekularen Materialien unter Anwendung eines Überzugsverfahrens abgedeckt werden. Ferner ist in der Japanischen Patentanmeldung 88704/78 ein Verfahren vorbeschrieben, wobei oberflächenaktive Materialien mit HLB-Werten von 5 bis 30 auf den Oberflächen von binderfreien magne-

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tischen Aufzeichnungsmitteln durch Aufziehen ausgebildet werden. Bei diesen Naßverfahren müssen Jedoch Lösungsmittel verwendet werden, welche eine Gefahr für Umgebungsverschmutzung darstellen, und weiterhin ist eine zusätzliche Ausrüstung zur Verhinderung von Explosionen erforderlich. Ferner treten Probleme aufgrund der Oxidation der Oberflächen der ferromagnetisehen Festdünnfilme aufgrund des Kontaktes mit Luft auf, die eine Schädigung derselben verursachen,und die Anzahl der in ferromagnetischen festen Dünnfilmen verursachten Nadellöchern mit der Gefahr der Reibung werden unvermeidbar, wenn die ferromagnetischen Festdünnfilme aus dem Vakuumsystem am Schluß der Aufdampfung entfernt werden und gegebenenfalls zum Aufziehen eines makromolekularen Materials oder oberflächenaktiver Mittel darauf gehandhabt werden müssen. Die nach den vorstehend geschilderten Verfahren hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmaterialien werden somit wertlos.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in neuen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien und einem Verfahren zur Herstellung derselben, bei denen die vorstehend aufgeführten Fehler vermieden werden.

Insbesondere betrifft die Erfindung in einer Ausführungsform ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial, welches einen nicht-magnetischen Träger mit einem darauf dampfabgeschiedenen festen Film eines ferromagnetischen Materials umfaßt, welcher durch Dampfaufdampfung gebildet wurde und durch einen dampfabgeschiedenen Film aus einem organischen Gleitmittel, einem makromolekularen Material oder einem Gemisch hieraus gekennzeichnet ist, welcher auf der Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung liefert in einer weiteren Ausfüh-

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rungsform ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, welches darin besteht, daß ein organisches Gleitmittel, ein makromolekulares Material oder ein Gemisch hieraus auf eine Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials aus einem nicht-magnetischen Träger mit einem darauf dampfabgeschiedenen festen Film aus einem ferromagnetischen Material, der durch Vakuumaufdampf ung gebildet wurde, aufgedampft wird.

Im Rahmen der Beschreibung der Erfindung ic einzelnen stellen in den Zeichnungen die

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer gleichzeitigen Aufdampfungsapparatur dar, worin die Bezugsziffern 1 und 2 jeweils ein Verdampfungsschiffchen, die Bezugsziffern 3 und jeweils ein Anzeigegerät für die Filmstärke, die Bezugsziffer 5 einen festen Film aus dem ferromagnetischen Material, die Bezugsziffer 6 einen Unterteilungsstreifen, die Bezugsziffer 7 eine Vakuumglocke und die Bezugsziffer 8 ein Vakuumverdampfungssystem angeben, während

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, worin die Bezugsziffer 1 einen nicht-magnetischen Träger, die Bezugsziffer 2 einen festen Film aus einem ferromagneticchen Material, die Bezugsziffer 3 eine Kammer zur Erzeugung des Dampfes eines organischen Gleitmittels, die Bezugsziffer 4 einen Deckel der Kammer, die Bezugsziffer 5 ein organisches Gleitmittel, die Bezugsziffer 6 den Dampf des Gleitmittels, die Bezugsziffer 7 ein Wärmemedium, die Bezugsziffer 8 ein Heizgerät und die Bezugsziffer 9 ein Thermometer darstellen.

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Im Rahmen der Beschreibung der Erfindung im einzelnen umfaßt der hier verwendete Ausdruck "Vakuumaufdampfung" nicht nur die übliche Vakuumaufdampfung unter Anwendung eines Widerstandserhitzers, sondern auch die Vakuumaufdämpfung unter Anwendung der Elektronenstrahlerhitzung, des Zerstäubungsverfahrens, des Ionenpiattierverfahrans u. dgl.

Der hier angewandte Ausdruck "Gleitmittel" befaßt sich mit einer Verbindung, die die Funktion aufweist, daß bei der thermischen Verformung von Kunststoffmaterialien die Verbindung die Strömungsfähigkeit der Kunststoffmaterialien erhöht und die Freigabe der Kunststofformkörper aus der Form erleichtert, wie gemäß dem Japanischen Industriestandard JIS K69CO vorgeschrieben. Der hier angewandte Ausdruck "organische Gleitmittel" bezeichnet sämtliche organischen Verbindungen und Organometallverbindungen, welche innerhalb der Kategorie der vorstehend aufgeführten Gleitmittel liegen und welche als Feststoff mit einem Dampfdruck von 5 x 10 Torr oder niedriger bei Raumtemperatur (etwa 20 bis 30⁰C) vorliegen. Diese Verbindungen können dampf abgeschiedene Filme bilden, deren Zusammensetzung sich von derjenigen vor der Aufdampfung unterscheidet.

Bevorzugte Beispiele für die vorstehend aufgeführten organischen Gleitmittel umfassen Kohlenwasserstoffe der Paraffinreihe, höhere Fettsäuren, Oxyfettsäuren, Fettsäureamide, Fettsäureester, Fettsäurealkohole, Metallseifen und Gemische hiervon.

Erläuternde Beispiele für Kohlenwasserstoffe der Paraffinreihe sind natürliche Paraffine, mikrokristalline Wachse u. dgl. Erläuternde Beispiele für höhere Fettsäuren sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Oleinsäure, Linolsäurs, Linolensäure,

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ORIGINAL INSPECTED

.p.

Arachidonsäure u. dgl. Beispiele für geeignete Oxyfettsäuren sind Oxystearinsäure, Lanopalmitinsäure u. dgl. Erläuternde Beispiele für Fettsäureamide sind Laurinsäureamid, Myristinsäureamid, Palmitinsäureamid, Stearinsäureamid, Behensäureamid, Oleinsäureamid, Linolsäureamid, Methylenbisstearamid, Äthylenbisstearamid, gehärtete Ochsentalgamide u. dgl. Beispiele für Fettsäureester sind Metyhlstearat, Cetylpalmitat, Stearinsäuremonoglycerid u. dgl. Erläuternde Beispiele für Fettsäurealkohole sind Cetylalkohol, Stearylalkohol u. dgl. Erläuternde Beispiele für Metallseifen umfassen solche, die von Fettsäuren mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen und verschiedenen Metallen erhalten wurden, d.h. solche, die den Salzen von Fettsäuren wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Oleinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure u. dgl. und Metallen wie Zink, Kupfer, Magnesium, Nickel, Eisen, Aluminium, Blei, Chrom, Calcium, Natrium, Kaliu*n, Strontium und Gemischen hiervon entsprechen.

Im Hinblick auf die vorstehend aufgeführten Gleitmittel kann lediglich ein Gleitmittel eine Verdampfungsbehandlung zur Bildung eines Filmüberzuges erhalten oder zwei oder mehr Arten von Gleitmitteln können Verdampfungsbehandlungen aufeinanderfolgend erhalten, so daß sie in mehrschichtiger Form aufgeschichtet werden, oder können die jeweiligen Verdampfungsbehandlungen gleichzeitig erhalten, so daß sie eine Mischschicht bilden.

Gemäß der Erfindung können sämtliche makromolekularen Materialien angewandt werden, vorausgesetzt, daß sie die Verdampfungsbehandlung ermöglichen, so daß infolgedessen hierfür keine spezielle Beschränkung bezüglich der Wahl der einzusetzenden makromolekularen Materialien besteht, ausgenommen für die vorstehend abgehandelte Bedingung. Außerdem kann die Zusammensetzung des dampfabgeschiedenen Filmes eines derartigen

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Materials sich von derjenigen unterscheiden, die das Material vor der Aufdampfung besitzt. Bevorzugte Beispiele derartiger makromolekularer Materialien, wie sie vorstehend abgehandelt wurden, umfassen Polyolefine, Vinylharze, Vinylidenharze, Polyester, Polycarbonate, Polyamide, Polyacrylnitrile, Polyurethane, Polyäther, Celluloseharze und Gemische hiervon. Von diesen Polymeren werden Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen u. dgl., Polyester und Polycarbonate besonders zur Anwendung im Rahmen der Erfindung bevorzugt .

Wenn das vorstehend geschilderte makromolekulare Material allein verwendet wird, kann lediglich eine Art des makromolekularen Materials eine Aufdampfungsbehandlung zur Bildung eines Filmüberzuges erhalten oder zwei oder mehr Arten des makromolekularen Materials können Aufdampfungsbehandlungen aufeinanderfolgend unterzogen werden, so daß sie in mehrschichtiger Form aufgezogen werden, oder können die jeweiligen Aufdampfungsbehandlungen gleichzeitig erhalten, so daß sie eine Mischschicht bilden.

Falls das makromolekulare Material zusammen mit dem organischen Gleitmittel verwendet wird, können sie die Aufdampfbehandlungen aufeinanderfolgend erhalten, so daß sie in mehrschichtiger Form aufgeschichtet werden, oder sie können die jeweiligen Aufdampfungsbehandlungen gleichzeitig erhalten, so daß sie eine Mischschicht bilden. In diesem Fall wird die nachfolgend beschriebene gleichzeitige Vakuumaufdampfungsbehandlung besonders bevorzugt.

In jedem Fall der Anwendung des organischen Gleitmittels allein, des makromolekularen Materials allein oder eines Gemisches hieraus besteht keine Notwendigkeit, die aufgedampfte Menge hiervon auf irgendeinen speziellen Wert zu beschränken,

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vorausgesetzt, daß die Aufdampfungsmenge innerhalb eines solchen Bereiches liegt, daß der erhaltene Aufdampfungsfilm sowohl eine hohe Oberflächenfestigkeit als auch ausgezeichnete Gleiteigenschaften besitzt. Jedoch ist es günstig, als geringstmögliche Menge innerhalb eines derartigen Bereiches die vorstehend angegebene zu wählen. Die Aufdampfungsmenge beträgt üblicherweise 0,5 g/m oder weniger und insbesondere 0,2 g/m oder weniger. Selbst wenn der aufgedampfte Film keine sogenannte Schichtformstruktur besitzt, sondern die Inselstruktur, kann er seine Effekte zu demselben Ausmaß wie derjenige ausüben, welcher die sogenannte Schichtformstruktur besitzt, und infolgedessen ist es nicht wesentlich, daß der aufgedampfte Film eine einheitliche Schichtstruktur aufweist. Wenn ein Gemisch aus dem organischen Gleitmittel und dem makromolekularen Material eingesetzt wird, beträgt die gesamte Aufdampfungsmenge gleichfalls üblicherweise 0,5 g/m oder weniger und insbesondere 0,2 g/m oder weniger. Das bevorzugte Mischungsverhältnis (Gewicht) des organischen Gleitmittels zu dem makromolekularen Material beträgt 30 % oder mehr und insbesondere 50 % oder mehr.

Spezifische Beispiele für zur Bildung der dünnen festen Aufdampfungsfilme anwendbaren ferromagnetischen Materialien im Rahmen der Erfindung umfassen ferromagnetische Metalle wie Fe, Co, Ni u. dgl., magnetische Legierungen wie Fe-Co, Fe-Ni, Fe-Rh, Fa-Cu, Fe-Au, Co-Cu, Co-Au, Co-Y, Co-Ia, Co-Pr, Co-Gd, Co-Ga, Co-Sn, Co-Pt, Ni-Cu, Fe-Si, Fe-Co-Ni, Mn-Bi, Mn-Sb, Mn-Al u. dgl., magnetische Oxide wie y-Fe₂O,, Fe,O^, CrOg u. dgl., magnetische Nitride wie Fe,N u. dgl. und magnetische Materialien der Ferritreihe wie Bariumferrit, Strontiumferrit u. dgl.

Die festen Filme aus den vorstehend abgehandelten ferromagnetischen Materialien werden unter Anwendung eines Vakuum-

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aufdampfungsverfahrens, eines Ionenplattierverfahrens, eines Zerstäubungsverfahrens, eines reaktiven Aufdampfungsverfahrens od. dgl. hergestellt.

Ferner können die vorstehend geschilderten ferromagnetischen festen Dünnfilme solche Strukturen besitzen, daß sie aus Schichten von Gemischen von ferromagnetischen Materialien mit nicht-magnetischen Materialien bestehen, daß sie aus mehrschichtigen, aus ferromagnetischen Dünnfilmen und hierauf ausgebildeten nicht-magnetischen Materialschichten aufgebauten Mehrschichten bestehen oder daß sie zwischen den nicht-magnetischen Trägern und den ferromagnetischen Schichten Schichten aus nicht-magnetischen, sich von denjenigen, woraus die Träger gefertigt sind, unterscheidenden Materialien besitzen.

Spezifische Beispiele für nicht-magnetische Träger, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, umfassen Träger aus nicht-magnetischen Materialien wie aus Polyethylenterephthalat, Polyimid, Polyvinylchlorid, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, Polyäthylennaphthalat, Glas, Keramiken u. dgl. und Träger aus Metallen wie Aluminium, rostfreiem Stahl, Messing u. dgl. Außerdem können gleichfalls solche Träger, die durch Ausbildung von Metallschichten auf den vorstehend geschilderten Trägern unter Anwendung eines AufdampfungsVerfahrens oder eines Metallplattierungsverfahrens erhalten wurden, und solche Träger, die durch Aufziehen von Klebstoffen auf die vorstehend geschilderten Träger erhalten wurden, gleichfalls als Träger für die ferromagnetischen Dünnfilme gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Diese Träger können in sämtlichen Formen angewandt werden; beispielsweise können sie als Bänder, Bögen, Platten, Scheiben, Trommeln u. dgl. eingesetzt werden.

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Beim Verfahren, zur Herstellung der magnetischen Aufzeichnungsmedien gemäß der Erfindung wird die Aufdampfung des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus nach üblichen Vakuumaufdampfungsverfahren unter Anwendung eines Widerstandserhitzers, einer Vakuumaufdampfung unter Anwendung einer Elektronenstrahlerhitzung, eines Aufstäubungsverfahrens oder eines Ionenplattierverfahrens ausgeführt.

Falls das Gemisch aus organischem Gleitmittel und makromolekularem Material eingesetzt wird, wird besonders bevorzugt ein gleichzeitiges Vakuumaufdampfungsverfahren angewandt.

Der hier angewandte Ausdruck "gleichzeitige Aufdampfung" bezieht sich auf ein Verfahren, wobei die aufzudampfenden Substanzen in getrennte Verdampfungsquellen zugeführt werden und gleichzeitig auf die gleiche abzudeckende Oberfläche aufgedampft werden, wobei die jeweiligen Aufdampfungsbedingungen unabhängig gesteuert werden, was bereits als bekanntes Verfahren auf dem verwandten Gebiet der Aufdampfung in Gebrauch kam.

Darüber hinaus kann die Aufdampfung auch ausgeführt werden, indem die Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums an den Dampf des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus unter normalem Druck ausgesetzt wird.

Bei einer derartigen Aufdampfungsbehandlung können die Dämpfe der aufzudampfenden Substanzen, nämlich des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus, durch solche Behandlungen erhalten werden, als daß die Erhitzung so fortgesetzt wird, daß die Temperaturen der Substanzen bei den jeweiligen Siedepunkten, Sublimations-

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punkten oder Temperaturen niedriger als ihren Zersetzungspunkten gehalten werden.

Da die dünnen festen Filme der ferromagnetischen Materialien, welche auf den nicht-magnetischen Trägern durch Dampfabscheidungsverfahren od. dgl. ausgebildet wurden, bekanntlich Strukturen derjenigen Art haben, in denen hohle Stellen überwiegen, ist anzunehmen, daß, wenn die dünnen festen Filme der ferromagnetischen Materialien an Dämpfe von Substanzen ausgesetzt werden, die Dämpfe in die vorstehend geschilderten Hohlstellen eindringen können, so daß sich die Umwandlung der dortigen Strukturen in praktisch kompakte Strukturen ergibt, so daß infolgedessen Verbesserungen hinsichtlich der Oberflächenfestigkeit und der Gleiteigenschaften der dünnen Festfilme bereits mit geringen Mengen der Substanzen erhalten werden.

Falls das Material erhitzt wird oder mit mittels Kalanderwalzen od. dgl. nach der Aussetzung an Dampf aus den Substanzen aufgebrachter Preßbeanspruchung behandelt wird, können die Substanzen noch tiefer und breiter in den dünnen festen Film des ferromagnetischen Materials dispergiert werden, und dadurch lassen sich weitere Verbesserungen hinsichtlich der Filmoberflächenfestigkeit und der Gleiteigenschaften erzielen.

Falls weiterhin die Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterials kontinuierlich an Dämpfe der Substanzen ausgesetzt wird, kann ein dampfabgeschiedener Film der Substanzen auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterial ausgebildet werden.

Die vorstehend geschilderte Verdampfungsbehandlung wird vorzugsweise für die organischen Gleitmittel angewandt.

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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die für eine Aufzeichnung von hoher Dichte geeigneten magnetischen Aufzeichnungsmaterialien ohne die Notwendigkeit für komplizierte Produktionsstufen hergestellt-, welche beispielsweise die Herstellung der magnetischen Materialien, die Herstellung von Überzugslösungen, das Aufziehen derselben u. dgl. ohne Begleitung durch Probleme umfassen, daß es notwendig ist, die verwendeten Lösungsmittel zurückzugewinnen oder einige Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, um eine Umgebungsverschmutzung aufgrund der verwendeten Lösungsmittel zu vermeiden, da erfindungsgemäß keine Lösungsmittel verwendet werden, und daß in keiner Weise irgendwelche zusätzlichen Ausrüstungen zur Verhinderung von Explosionen erforderlich sind. Außerdem können gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung magnetische Aufzeichnungsmaterialien mit ausgezeichneten Aufzeichriungs- und Rückspieleigenschaften erhalten werden, da die Herstellung der magnetischen Aufzeichnungsmaterialien innerhalb einer Vakuumleitung während sämtlicher Herstellungcstufen ausgeführt werden kann, so daß sich die Verhinderung unerwünschter Erscheinungen wie Schädigung des ferromagnetischen Materials aufgrund von Luftoxidation, Erzeugung von Nadellöchern aufgrund von Kratzern, Abschichtung dei· Aufzeichnungsschicht, Haftung von Staub oder anderen Fremdsubstanzen u. dgl. oder Auftreten und dadurch bedingte markante Verringerung der Dropout-Erscheinung ergibt. Infolgedessen besitzen die magnetischen Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung eine große Bedeutung vom industriellen Gesichtspunkt her.

Gemäß der Erfindung ergibt sich somit ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial aus einem nicht-magnetischen Träger mit einem darauf dampfabgeschiedenen festen Film aus einem ferromagnetischen Material, der durch Vakuumabseheidung auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterials ab-

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geschieden wurde, wobei die Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterials weiterhin mit einem dampfabgeschiedenen Film aus einem organischen Gleitmittel, einem makromolekularen Material oder einem Gemisch hieraus ausgestattet ist.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne daß die Erfindung auf die Beispiele beschränkt ist. Falls nichts anderes angegeben ist, sind sämtliche Teile, Prozentsätze, Verhältnisse u. dgl. auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Ein Träger aus einer Polyäthylenterephthalatfolie mit einer Stärke von 25 μιη wurde in einer Vakuumaufdampfungsapparatur so angeordnet, daß er in einem Winkel von 60° zu einer Verdampfungsquelle geneigt war. Der Druck innerhalb der Vakuumapparatur wurde auf 1 χ 10 Torr verringert und Cobaltmetall mit einer Reinheit von 99,99 % wurde auf den Träger mit einer Aufdampiungsmenge von 2 A/sec unter Anwendung der Heiztechnik mit Verwendung von Elektronenstrahlen zur Bildung eines aufgedampften Cobaltfilmes mit einer Stärke von 200 A aufgedampft. Dann wurde der Druck innerhalb der Vakuumapparatur zu 5 x 10 Torr geändert und Behensäure wurde auf den dabei erhaltenen Cobaltfilm mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 5 A/'sec unter Anwendung eine3 elektrischen Widerstandserhitzers zur Bildung eines aufgedampften Behensäurefilmes mit einer Stärke von 300 A aufgedampft. Die Werte hinsichtlich der Stärke wurden durch Überführen der jeweils an einem Filmstärkesteuergerät vom Quarzoszillatortyp, Modell DTM-200 der Sloan Instruments Corp. (USA), anhaftenden Mengen in die jeweiligen Dicken bestimmt. Die Oberflächenfestigkeit der dabei erhaltenen Probe wurde mit dem Kratzb^ständigkeitstestgerät

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HEIDON-18 der Shinto Kagaku, K.K. unter Anwendung eines R-Kugelstiftes (R = 0,1 mm) gemessen, und die Mindestlast, mit der die Filmoberfläche gekratzt werdsn konnte, wurde als Anzeichen der Filmoberflächenfestigkeit genommen. Die Probe mit dem aufgedampften Filmüberzug aus Behensäure konnte mit einer Belastung von 130 g gekratzt werden, während die Vergleichsprobe, bei der ein aufgedampfter Filmüberzug der Behensäure nicht ausgebildet war, mit einer Belastung von 30 g gekratzt werden konnte. Infolgedessen wurde eine um einen Faktor 4 höhere Oberflächenfestigkeit als bei der Vergleichsprobe durch das Aufdampfen der Behensäure erhalten. Diese Proben zeigten ausgezeichnete magnetische Eigenschaften, ganz gleich, ob der aufgedampfte Filmüberzug der Behensäure vorliegt oder nicht, und ee zeigte sich, daß ein Kraftverlust aufgrund der Ausbildung des Behensäureüberzuges nicht auftrat.

Beispiel 2

Ein aufgedampfter Eisenfilm mit einer Stärke von 200 A⁵ wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Daraufhin wurde Stearinsäureamid auf den erhaltenen Eisenfilm mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 5 A/sec zur Bildung eines aufgedampften Stearinsäureamidfilmes von 200 A Stärke, aufgedampft. Die Oberflächenfestigkeit der dabei erhaltenen Probe wurde in der gleichen Weise wie in Beipiel 1 gemessen, und eine Belastung von 100 g zeigte Kratzer auf der Oberfläche der Probe. D.h. die Oberflächenfestigkeit dieser Probe war dreimal oder mehrfach so hoch als die Vergleichsprobe, bei der kein aufgedampfter Filmüberzug aus Stearinsäureamid ausgebildet war. Irgendwelche Änderungen der magnetischen Eigenschaften aufgrund der Ausbildung des aufgedampften Stearinsäureamidfilmes wurden nicht festgestellt und ein Kraftverlust aufgrund der Anwesenheit des auf-

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gedampften Stearinsäureamidfilmes trat nicht auf.

Beispiel 5

Ein Träger aus einer Polyäthylenterephthalatfclie mit einer Stärke von 25 M-m wurde in einer Vakuumverdampfungsapparatur so angeordnet, daß er in einem Winkel von 60° zu der Verdampfungsquelle geneigt war. Der Druck innerhalb der Vakuumapparatur wurde auf 1 χ 10 Torr verringert und Cobaltmetall mit einer Reinheit von 99,99 % wurde auf den Träger mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 2 A/sec unter Anwendung eines Heiζverfahrens unter Verwendung von Elektronenstrahlen zur Bildung eines aufgedampften Cobaltmetallfilmes mit einer Stärke von 2000 A aufgedampft. Anschließend wurde der Druck innerhalb der Vakuumapparatur zu 5 x 10 Torr geändert und dann wurde jedes der in Tabelle I aufgeführten makromolekularen Materialien auf den aufgedampften Cobaltmetallfilm mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 5 Ä/sec unter Anwendung eines elektrischen Widerstandserhitzers zur Bildung eines aufgedampften Filmes des jeweiligen makromolekularen Materials, welcher eine Stärke von 500 A hatte, aufgedampft. Die Oberflächenfestigkeit jeder der dabei erhaltenen Proben wurde mit dem Kratzüeständigkeitstestgerät HEIDOW-I8 der Shinto Kagaku K.K. unter Anwendung eines R-Kugelstiftes (R = 0,1 mm) gemessen. Dabei wurde die geringste Belastung, bei der die Fllmoberflache gekratzt wurde, als Anzeichen für die Filmoberflächenfestigkeit angewandt. Die Oberflächenfestigkeitswerte jeder der Proben sind in Tabelle I gezeigt. Wie aus Tabelle I ersichtlich, wurde die Festigkeit stark durch die Aufdampfung des Dünnfilmes aus dem makromolekularen Material erhöht. Die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmaterials wurden durch die Ausbildung eines aufgedampften Filmes aus dem makromolekularen Material nicht geändert, und weiterhin war der Kraftverlust aufgrund des Vcr-

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handenseins des aufgedampften Filmes äußerst gering. Weiterhin wurde Jede dieser Proben einer forcierten Schädigungsbehandlung unter den Umständen einer Temperatur von 6O⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % unterworfen, und dabei wurden Rost und Flecken in den erfindungsgemäßen Proben in stark verringertem Ausmaß im Vergleich zu Vergleichsproben erhalten, bei denen aufgedampfte Filmüberzüge aus den makromolekularen Materialien nicht vorhanden waren. Diese Versuche belegen, daß die in diesem Beispiel erhaltenen Proben kaum durch Änderungen der Temperatur und Feuchtigkeit beeinflußt wurden.

Tabelle I

Verwendetes makromolekulares Material

Sanwax Nr. 150 (Polyäthylen)

Viron V-200 (Polyester)

Tafuron F-6000 (Polycarbonat)

Ohne

Hersteller

Sanyo Chemical Industries Co., Ltd.

Toyo Spinning Co., Ltd.

Idemitsu Kosan Co., Ltd.

Oberflächen- festigkeit	g
180	g
100	g
80	g
30

Beispiel 4

Ein Träger aus einer Polyäthylenterephthalatfolie mit einer Stärke von 25 μπι wurde in einer Vakuumverdampfungsapparatur so angeordnet, daß er in einem Winkel von 60° zu einer Verdampfungsquelle geneigt war. Der Druck innerhalb

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der Vakuumapparatur wurde auf 1 χ 10 Torr verringert und Cobaltmetall mit einer Reinheit von 99,99 % wurde auf den Träger mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 2 A/sec unter Anwendung eines Heiζverfahrens unter Verwendung von Elektronenstrahlen zur Bildung eines aufgedampften Cobaltmetallfilmes mit einer Stärke von 2000 A aufgedampft. Nach ausreichender Abkühlung wurde der dabei erhaltene Film aus der Apparatur entnommen und in eine weitere Vakuumverdampfungsapparatur gebracht. Stearinsäureamid wurde in das mit 1 in der Fig. 1 angegebene Verdampfungsschiffchen gegeben und Viron V-200 (Polyesterprodukt der Toyo Spinning Co., Ltd.) wurde in das andere mit 2 in der Fig. 1 bezeichnete Verdampf ungsschiffchen gegeben. Dann wurden sie unabhängig erhitzt, um einen gleichzeitig aufgedampften Film auf der vorstehend angegebenen Folie auszubilden. Die Aufdampfungsmenge des Stearinsäureamids wurde im Filmstärkenmonitor 3 vom Quarzoszillatortyp (Modell DTM-200 der Sloan Instruments Corp. (USA)) abgelesen, und getrennt wurde diejenige von Viron V-200 in einem weiteren Monitor 4 der gleichen Art abgelesen. Der gleichzeitige Aufdampfungsbetrag von Stearinsäureamid und Viren V-200 betrug jeweils 200 A. Die Oberflächenfestigkeit der dabei erhaltenen Probe wurde mit dem Kratzbeständigkeitsrestgerät HEIDOJM-18 der Shinto Kagaku K.K. unter Anwendung eines R-Kugelstiftes (R = 0,1 mm) gemessen. Dabei wurde die geringste Belastung, mit der die Filmuberflache gekratzt werden konnte, eis Anzeichen der Filmoberflächenfestigkeit angewandt. Die Probe mit dem gleichzeitig aufgedampften Film aus Stearinsäureamid und Viron V-200 konnte mit einer Belastung von 160 g gekratzt werden, während die Vergieichsprobe mit dem aufgedampften Cobaltfilm allein bereits bei einer Belastung von 30 g gekratzt werden konnte. Die gleichzeitige Aufdampfung ergab eine mehr als 5fache Erhöhung der Filmoberflächenfestigkeit. Kein Unterschied der

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magnetischen Eigenschaften zwischen der Probe mit dem vorstehend geschilderten gleichzeitig aufgedampften Film und der Probe ohne denselben wurde festgestsllt und ein Kraftverlust trat nicht auf.

Beispiel 5

Ein aufgedampfter Cobaltfilm von 200 A Dicke wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 ausgebildet. Hierauf wurden Behensäure und Sanwax (Polyäthylen der Sanyo Chemical Industries Cc, Ltd.) einer gleichzeitigen Aufdampfungsbehandlung zur Bildung eines Filmüberzuges unterworfen, worin der Anteil der Behensäure und derjenige von Sanwax 200 a bzw. 270 A, angegeben als Stärke, betrugen. Bei der Messung der Filmoberflächenfestigkeit, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 ausgeführt wurde, erfolgten Kratzer mit einer Mindestbelastung von 150 g, wobei dieser Wert das 5fache der Vergleichsprobe ist, die den gleichzeitig aufgedampften Film nicht enthielt.

Beispiel 6

Ein Träger aus einer Polyäthylenterephthalatfolie mit einer Stärke von 25 μΐη wurde in einer Vakuumverdampfungsapparatur so angeordnet, daß er in einem Winkel von 60° zur Verdampfungsquelle geneigt war. Der Druck innerhalb der« Vakuumapparatur wurde auf 1x10 Torr verringert und Cobaltmetall mit einer Reinheit von 99,99 % wurde auf den Träger mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 2 A/sec unter Anwendung eines Heizverfahrens unter Verwendung von Elektronenstrahlen zur Bildung eines aufgedampften Cobaltmetallfilmes mit einer Stärke von 2000 A aufgedampft, wobei die erhaltene Probe mit A bezeichnet wird.

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Dann wurde, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die ein Diagramm einer Apparatur zur Bildung von Dampf aus einem organischen Gleitmittel ist, das bei 5 angegebene Butyletearat in den unteren Teil der Kammer 3 eingebracht und die Probe A unterhalb des Deckels 4 der Kammer eingesetzt. Das Butylstearat 5 wurde auf eine Temperatur von 120⁰C mittels eines Heizers 8 durch ein Wärmemedium 7 zur Bildung des Dampfes 6 aus Butylstearat erhitzt. Der dabei gebildete Dampf haftete an dem dünnen festen Cobaltfilm 2 der Probe A an. Die zur Aussetzung der Probe A an den Butylstearatdampf erforderliche Zeit betrug 15 Minuten, wobei die erhaltene Probe mit B bezeichnet wird.

Die Filmoberflächenfestigkeit der Probe A und diejenige der Probe B wurden mit einem Kratzbeständigkeitstestgerät HEIDOjN-18 der Shinto Kagaku K.K. unter Anwendung eines R-Kugelstiftes (R = 0,1 mm) gemessen. Dabei wird die geringste Belastung, womit die Filmoberfläche gekratzt werden konnte, als Anzeichen für die Filmoberflächenfestigkeit angewandt .

Die Probe A konnte mit einer Belastung von 30 g gekratzt werden, während die Probe B mit einer Belastung von 60 g gekratzt werden konnte. Infolgedessen konnte eine um den Faktor 2 höhere Oberflächenfestigkeit erfindungsgemäß als bei der Probe A durch die Aussetzung an den Butylstearatdampf erreicht werden. Es wurde kein Unterschied der magnetischen Eigenschaften zwischen der Probe A und der Probe B festgestellt und ein Kraftverlust aufgrund der Aussetzung an Butylstearatdampf trat nicht auf.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

t 1. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial, bestehend auc einem nicht-magnetischen Träger mit einem darauf dampfabgeschiedenen festen Film aus einem durch Vakuumverdampfung gebildeten ferromagnetisehen Material, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterials weiterhin ein dampfabgeschiedenor Film aus einem organischen Gleitmittel, einem makromolekularen Material oder einem Gemisch hiervon ausgebildet ist.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der dampfabgeschiedene Film aus dem organischen Gleitmittel, dem makromolekularen Material oder dem Gemisch hieraus nach einem Vakuumaufdampfungsverfahren ausgebildet ist.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der dampfabgeschiedene Film des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus durch Aussetzen der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums an den Dampf des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus unter Normaldruck ausgebildet ist.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der dampfabgeschiedene Film aus dem Gemisch von organischem Gleitmittel und makromolekularem Material durch ein gleichzeitiges Vakuuraaufdampfungsverfahren ausgebildet ist.

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5. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dampfabgeschiedene Film aus dem makromolekularen Material durch ein Vakuuinaufdampfverfahren ausgebildet ist.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Gleitmittel aus einem Feststoff mit einem Dampfdruck von 5 x 10~⁵ Torr oder niedriger bei Raumtemperatur besteht.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das organische Gleitmittel aus einem Praffinwachs, einer höheren Fettsäure, einer Oxyfettsäure, einem Fettsäureamid, einem Fettsäureester, einem Fettsäurealkohol, einer Metallseife oder einem Gemisch hiervon besteht.
8. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das makromolekulare Material aus einem Polyolefin, einem Vinylharz, einem Vinylidenharz, einem Polyester, einem Polycarbonat, einem Polyamid, einem Polyacrylnitril, einem Polyurethan, einem Polyäther, einem Celluloseharz oder einem Gemisch hiervon besteht.
9. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von organischem Gleitmittel zu dem makromolekularen Material im Gemisch 30 Gew.% oder mehr beträgt.

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10. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß ein organisches Gleitmittel, ein makromolekulares Material oder ein Gemisch hieraus auf eine Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums aufgedampft wird, welches aus einem nicht-magnetischen Träger mit einem darauf dampfabgeschiedenen festen, durch Vakuumaufdampfung eines ferromagnetischen Materials gebildeten Film besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß als organisches Gleitmittel ein Feststoff mit einem Dampfdruck von 5x10 Torr oder niedriger bei Raumtemperatur verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß als Gleitmittel ein Paraffinwachs, eine höhere Fettsäure, eine Oxyfettsäure, ein Fettsäureamid, ein Fettsäureester, ein Fettsäurealkohol, eine Metallseife oder ein Gemisch hieraus verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß als makromolekulares Material ein Polyolefin, ein Vinylharz, ein Vinylidenharz, ein Polyester, ein Polycarbonat, ein Polyamid, ein Polyacrylnitril, ein Polyurethan, ein Polyäther, ein Celluloseharz oder Gemische hieraus verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufdampfung des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Material oder des Gemisches hieraus durch übliche Vakuumaufdampfung unter Anwendung eines Widerstandserhitzers, einer Vakuumaufdampfung unter Anwendung einer Elektronenstrahlerhitzung, eines Zerstäubungsverfahrens oder eines Ionenplattierverfahrens durchgeführt wird.

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15. Verfahren nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufdampfung des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus durchgeführt wird, indem die Oberfläche des magnetischen Aufseichnungsmediums an den Dampf des organischen Gleitmittels, des makromolekularen Materials oder des Gemisches hieraus unter Kormaldruck ausgesetzt wird,
16. Verfahren nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzei chnet, daß die Aufdampfung des Gemisches aus dem organischen Gleitmittel und dem makromolekularen Material durch ein übliches gleichzeitiges Vakuumauf dampf ungsverfahren ausgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß ein Verhältnis von organischem Gleitmittel zu dem makromolekularen Material in dem Gemisch von 30 Gew.% oder mehr angewandt wird.

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