DE3212202A1

DE3212202A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3212202A1
Application number: DE19823212202
Authority: DE
Inventors: Nahara Ashigara Kanagawa Akira; Arai YOSHIHIRO
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1982-10-28
Anticipated expiration: 2002-04-02
Also published as: US4521482A; JPS57164432A; DE3212202C2; JPH0445889B2

Description

Magnet isches Aufzeichnungsmedium

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, die durch schräges Aufdampfen eines dünnen, ferromagnetischen Metallfilms ausgebildet v;ird, und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit guten Laufeigenschaften, Wetterfestigkeit und langer Lebensdauer.

Die meisten herkömmlichen magnetischen Aufieichnungsmedien \\rerden durch ein Beschichtungsverfahren hergestellt; zu diesem Zweck werden Partikel aus magnetischen Oxiden oder ferromagnetischen Legierungen, wie beispiels\veise γ- Fe₂O₃, mit CO dotiertes Y-Fe₃O₃, Fe₃O₄, mit CO dotiertes Fe₃O₄, eine Berthollid-Mischung aus YFe-O-jUnd Fe₃O₄ oder CrO₂ in einem organischen Bindemittel dispcrgiert, wie beispielsweise einem Vinylchlorid/Vinylacetat, Copolymer, einem Styrol/Butadien-Copolymer, einen .Epoxidharz oder einem Polyurethanharz; die sich ergebende Beschichtungslösung wird auf eine nicht magnetische Basis aufgebracht; anschließend wird die Beschichtung getrocknet.

In letzter Zeit ist jedoch ein starker Bedarf für Aufzeichnungen mit höherer Dichte entstanden. Deshalb wurden bindemittellose magnetische Aufzeichnungsmedien mit dünnen Metallfilmen untersucht, bei denen ein dünner, ferromagnetischer Metallfilm als magnetische Aufzeichnungsschicht verwendet wird; dieser Film wird durch Aufdampfen hergestellt, wie beispielsweise Aufbringen im Vakuum, Zerstäuben und Ionenplattieren; als Alterna-

tive hierzu ist auch ein übliches PJattierungs- bzw. Hlektro-Galvanisierungsverfahren möglich, wie beispielsweise Galvanisieren und stromloses Galvanisieren. Dementsprechend wurden starke Anstrengungen unternommen, solche Produkte zu entwickeln, die auf kommerzieller Basis eingesetzt werden können.

Die meisten herkömmlichen magnetischen Aufieichnungsmedien mit Schichten, die gemäß den obigen Verfahren aufgebracht worden sind, verwenden als magnetisches Material ein Metalloxid mit geringerer Sättigungs-Magnetisierung als ferromagnetische Metalle; element sprechend haben Versuche, durch Verwendung dünnerer magnetischer Aufzeichnungsmedien eine höhere Aufzeichnungsdichte zu erreichen, zwangsläufig zu einem verringerten Ausgangssignal geführt; dadurch ergeben sich einschneidende Grenzen für die Einsatzmöglichkeiten solcher dünner, magnetischer Filme. Außerdem sind die Verfahren zur Herstellung solcher dünner, magnetischer Aufzeichnungsmedien komplex und erfordern komplizierte Geräte für die Lösungsmittel-Wiedergewinnung und für die Verhinderung von Verunreinigungen, insbesondere der Luft.

Im Gegensatz hierzu kann bei bindemittel lösen.magnetischen Aufzeichnungsmedien eine sehr dünne magnetische Aufzeichnungsschicht, wie sie für hohe Aufzeichnungsdichten benötigt wird, unter Verwendung eines ferromagnetischen Metalls mit höherer Sättigungs-Magnetisierung als die oben erwähnten magnetischen Oxide ausgebildet werden, ohne daß ein nicht-magnetisches Metall, wie beispielsweise ein Bindemittel, erforderlich ist; außerdem lassen sich diese Aufzeichnungsmedien mit einem einfachen Verfahren herstellen.

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Es ist sowohl theoretisch als auch empirisch bestätigt worden, daß ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, mit dem hohe Aufzeichnungsdichten erreicht werden sollen, zwei Anforderungen erfüllen muß, nämlich eine hohe Koerzitivkraft und eine geringe Dicke haben muß. Man kann deshalb erwarten, daß sich bindemittellose magnetische Aufzeichnungsmedien herstellen lassen, deren Dicke nur etwa 1/10 der Dicke von magnetischen Auf zeich-..· nungsmedien beträgt, deren magnetische Schicht aus Lösungen aufgebracht worden ist; außerdem sollten diese magnetischen Aufzeichnungsmedien eine höhere,Sättigungsflußdichte als die anderen Aufzeichnungsmedien haben.

Es ist sehr vorteilhaft, einen dünnen, magnetischen Film durch Ablagerung im Vakuum auszubilden, da dieses Verfahren sehr rasch zu dem angestrebten, dünnen Metallfi.lm führt, keinen großen Herstellungsaufwand und insbesondere Behandlung von abfließenden Medien, insbesondere Abwässern erfordert, wie es beim Galvanisieren der Fall ist. Ein Verfahren zur Aufbringung einer dünnen Schicht im Vakuum, mit der ein magnetischer Film mit hoher Koerzitivkraft und hohem Rechteckigkeitsverhältnis (wie es für magnetische Aufzeichnungsmedien angestrebt wird) gewonnen werden können, ist das sogenannte "Schrägaufdampfungsverfahren", xvie es beispielsweise in der US-PS 3 342 632 und der US-PS 3 342 633 beschrieben wird. Bei diesem Verfahren ist die Koerzitivkraft des sich ergebenden magnetischen Mediums umso größer je größer der Einfallswinkel eines DampfStroms ist, der auf das Substrat gerichtet wird; ein hoher Einfallswinkel führt jedoch auch zu einem verringerten Ablagerungs-Wirkungsgrad .

Magnetische Aufzeichnungsmedien, die einen dünnen, ferro-

magnetischen Metallfilm verwenden, müssen auch noch weitere Anforderungen erfüllen und insbesondere eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Verschleiß sowie stabile Laufeigenschaften haben. Bei der Aufzeichnung, bei der Wiedergabe und beim Löschen der Aufzeichnungen läuft diis magnetische Aufzeichnungsmedium mit hoher Geschwindigkeit relativ zu dem Magnet-kopf (bzw. den Magnetköpfen) wobei dieser Lauf glatt, ruckfrei und beständig sein muß. Gleichzeitig sollte das magnetische Aufzeichnungsmedium durch den.. Kontakt mit dem Magnetkopf nicht verschlissen oder gar beschädigt werden; außerdem darf sich das aufgezeichnete Material nicht unter dem Einfluß von Korrosion oder anderen Faktoren, wenn das Medium gespeichert wird, verringern oder gar verlorengehen. Es ist ein Verfahren vorgeschlagen xvorden, die Lebensdauer und die Wetterfestigkeit durch Verwendung einer Schutzschicht zu verbessern; diese Schutzschicht darf jedoch nicht zu dick sein, wenn der Äbstandsverlust zwischen dem Aufzeichnungskopf und der magnetischen Schicht verhindert \irerden soll. Es ist deshalb notwendig, einen magnetischen Film herzustellen, der selbst eine lange Lebensdauer hat und gegenüber Wettereinflüssen sehr beständig ist.

Zur Lösung dieser Probleme schlägt die japanische Patentanmeldung (OPI) 153707/77 (der Begriff "OPI" bezeichnet hier eine veröffentlichte, nicht geprüfte japanische Patentanmeldung) ein Verfahren vor, bei dem die Oberfläche eines bindemittellosen magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einem polymeren Material beschichtet vrird; in der japanischen Patentanmeldung COPI) 88704/78 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem wenigstens eine Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einem Oberflächenmittel, insbesondere ei* nem grenzflächenaktiven Stoff bzw. Tensid, mit einem HLB-VJert von 5 bis 30 beschichtet wird. Diese beiden

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Verfahren sind jedoch "nasse" Verfahren und verwenden ein Lösungsmittel Csolche Lösungsmittel haben im allgemeinen eine starke Verunreinigung der Abwasser und/ oder der Luft zur Folge, so daß entsprechende Gegenmaßnahmen erforderlich sind). Außerdem werden spezielle Geräte für die Formsperrung (mold inhibition) benötigt. Weiterhin tritt der folgende Nachteil auf: Wenn eine Bahn mit einem aufgedampften, dünnen, ferromagnetischen Film aus der Unterdruckkammer entnommen wird, in der die Ablagerung dieses Films erfolgt, oder wenn diese Bahn mit einem polymeren Material oder mit einem grenzflächenaktiven Stoff beschichtet wird, kann der ferromagnetische Film der Luft ausgesetzt werden, so daß seine Oberfläche oxydieren oder auf andere Weise ihre Eigenschaften verschlechtern kann; außerdem können durch Reiben dieser empfindlichen magnetischen Schicht dünne, feine.Löcher entstehen, die auch als "Pinholes" bezeichnet werden; diese feinen Löcher verursachen Ausfälle, die sogenannten "Dropouts", d.h., aufgezeichnete Signale werden gelöscht, so daß bei der Wiedergabe Lücken in den Aufzeichnungen auftreten.

Zur Lösung dieser Probleme schlägt die japanische Patentanmeldung 82709/79 ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vor, bei dem ein polymeres Material auf die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums aufgedampft wird; die japanische Patentanmeldung 82710/79 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, bei dem gleichzeitig auf der Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums ein organisches Schmiermittel und ein polymeres Material aufgedampft werden; schließlich geht aus der japanischen Patentanmeldung (OPI) 15306/79 noch ein Verfahren zur Herstellung ei-

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nes verschleißfesten magnetischen Aufzeichnungsmediums hervor, bei dem auf die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediuras eine Schicht aus einer höheren Fettsäure aufgedampft wird. Keins dieser Verfahren liefert jedoch ein Aufzeichnungsmedium mit ausreichenden Laufeigenschaften und ausreichendem Verschleißwiderstand. Das Verfahren nach der japanischen Patentanmeldung 82709/79 bewirkt keine adäquate Verbesserung der Laufeigenschaften, während die Aufzeichnungsmedien nach der japanischen Patentanmeldung 8 2710/79 und der japanischen Patentanmeldung (OPI) 15306/79 nicht die angestrebte , lange Lebensdauer haben.

Es ist deshalb das wesentliche Ziel der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit hohem Verschlerßwiderstand und guten Laufeigenschaften zu schaffen.

Dies kann durch Aufdampfen einer Schicht aus einem organischen Polymer auf die Oberfläche eines Films aus einem magnetischen Metall und das anschließende Aufdampfen einer Schicht aus einer höheren Fettsäure und/ oder einem Ester einer solchen Fettsäure auf die Polymerschicht erreicht werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Ablagerung einer dünnen Schicht aus der Dampfphase, die bei der Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, und

AO

Fig. 2 bis 4 Querschnitte durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bei drei Stufen seiner Herstellung.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zur Aufbringung einer dünnen Schicht aus der Dampfphase weist eine Kammer 2 für die Zuführung und Aufnahme eines Substrates, eine Behandlungskammer 3, in der eine Behandlung des Substrates durch eine Glimmentladung erfolgt, eine Kammer 4 für die Aufbringung eines magnetischen Films, sowie Kammern 5 bzw. 5' für die Aufbringung einer ersten bzw. zweiten Schutzschicht auf; alle Kammern sind miteinander durch kleine Schlitze 9 verbunden, durch die das Substrat hindurchgeführt wird. Die jeweiligen Kammern 2 bis 5¹ stehen über Leitungen 8a bis 8e mit unabhängigen Vakuumpumpen in Verbindung, die durch die Bezugszeichen 7a bis 7e angedeutet sind; dadurch läßt sich in den jeweiligen Kammern ein genau definierter Unterdruck erzeugen, wobei die Druckwerte in den einzelnen Kammern voneinander abweichen können (der erzielte Unterdruck liegt üblicherweise im Bereich von 10"² bis 10"⁶ Torr).

In der Zuführ- und Aufwickelkammer 2 ist eine Spannrolle 11 nahe bei eine,r. drehbar gelagerten Rolle 10 angeordnet, die aus einem nicht-magnetischen, flexiblen, bandförmigen Substrat W besteht; die Rolle 11 wird angetrieben, wodurch das Substrat W von der Rolle 10 der Behandlungskammer 3 zugeführt wird; diese Behandlungskammer 3 wird über ein Rohr 12 mit Argon-Gas beschickt; in der Behandlungskammer 3 herrscht ein Vakuum von un-

-1 -3

geführ 7x10 bis 1x10 Torr; das Argongas in der Behandlungskammer 3 wird durch Elektroden 13, denen eine hohe Wechselspannung (beispielsweise eine Wechsel-

spannung von 200 Volt bis 6 Kilovolt) zugeführt wird, ertvärmt, wodurch eine Glimmentladung entsteht. Statt des Argon-Gases können auch Sauerstoff, Stickstoff, Helium oder Neon sowie Gemische dieser Gase eingesetzt werden. Die Glimmentladung bewirkt eine Reinigung der Oberfläche des Substrates W in 0,2 bis 3,0 Sekunden; außerdem aktiviert die Glimmentladung die Oberfläche, so daß die Aufbringung des dünnen, magnetischen Films in der nächsten Stufe erleichtert wird.

Das Substrat W gelangt von der Behandlungskammer, in der es der Wirkung einer Glimmentladung ausgesetzt wird, zu der Ablagerungskammer 4, durch die es durch mehrere Führungsrollen 14 geleitet wird; dabei wird insbesondere die Laufrichtung des Substrates W durch eine drehbar gelagerte Kühltrommel 15 umgekehrt, die eine im wesentlichen aus rostfreiem Stahl hergestellte Umhüllung aufweist; in dieser Umhüllung befindet sich Kühlwasser von Raumtemperatur; von der Kühltrommel 5 gelangt das Substrat W über die weiteren Rollen 14 zu der Kammer 5 für die Aufbringung der ersten Schutzschicht.

In der Kammer 4 herrscht ein ziemlich hohes Vakuum, beispielsweise ein Unterdruck in der Größenordnung von 2x1?" bis 6 χ TO" Torr; eine zu verdampfende Metallmasse 18 (beispielsweise metallisches CO, Ni oder Fe sowie Legierungen dieser Metalle) in einer Verdampfungsquelle 17 wird durch eine Elektronenstrahl-Heizeinrichtung 16 aus einer Elektronenkanone und einer Stromquelle erwärmt; der verdampfte Metallstrom V fällt in einem Einfallswinkel von üblicherweise 30° bis 90° auf das Substrat W auf der Kühltrommel 15 und lagert sich dadurch auf dem Substrat W als dünner,

magnetischer Γ" i 1 m ab, der in figur 2 durch das Bezugszeichen Λ angedeutet ist. Der liinfallswinkel des Dampfstrahls auf die Kühltrommel wird in üblicher Weise durch die entsprechende Ausbildung der Verdampfungsquelle, also insbesondere des Behälters 17 für das feste Metall, und einer Maske 19 eingestellt; zweckmäßigerweise liegt der Winkel im Bereich vom 45 ° bis 90°.

Die Kammer 15 für die Aufbringung der ersten Schutzschicht wird auf einen Unterdruck von ungefähr 1x10 bis 6 χ 10" Torr evakuiert; eine Masse aus einem organischen Polymer 20 wird durch eine Widerstands-Heireinrichtung erwärmt. Der Strom V aus dem verdampften polymeren Material wird auf dem Substrat W abgelagert, das um eine zweite Kühlwalze 22 verläuft, wodurch eine Polymerschicht entsteht, die in Fig. 3 durch das Bezugszeichen B angedeutet ist.

Das Substrat W wird anschließend der Kammer 5' für die Aufbringung der zweiten Schutzschicht zugeführt, die auf einen Unterdruck von ungefähr 4 χ 10 bis 3x10" Torr evakuiert ist. In der Kammer 5^f wird durch eine Widerstairfcheizeinrichtung 24 eine Masse 23 aus einer Fettsäure oder einem Fettsäureester oder einem Gemisch dieser Substanzen erwärmt:.., der sich ergebende Dampf strom V'¹ wird auf dem Substrat W abgelagert, das um eine, dritte Kühltrommel 25 verläuft, wodurch eine zweite Schutzschicht entsteht, die in Fig. 4 durch das Bezugszeichen C angedeutet ist. Das Substrat wird dann der Aufwickelkammer 2 zugeführt, durch eine Expandierrolle 26 in üblicher Weise gestreckt, um etwaige Falten zu entfernen und dann auf die Rolle 27 aufgewickelt, womit das gesamte Verfahren zur Herstellung des dünnen Films auf dem Substrat beendet ist.

Zu geeigneten, magnetischen, metallischen Materialien, aus denen der dünne magnetische Film hergestellt werden kann, gehören Metalle, wie beispielsweise Fe, Co, Ni oder ühnliche Metalle, sowie ferromagnetische Logicrungen wie beispieslweise Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Rh, Fe-Cu,. Cu-Cu, Co-Au, Co-Y, Co-La, Co-Pr, Co-Gd, Co-Sm, Co-Pt, Ni-Cu, Mn-Bi, Mn-Sb, Mn-A << , Fe-Cr, Co-Cr, Ni-Cr, Fe-Co-Cr, Ni-Co-Cr, Fe-Co-Ni-Cr oder ähnliche Legierungen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird metallisches Co oder eine Legierung verwendet, die 75 Gew.-°s Co enthält.

Wenn der dünne, magnetische Film aus zwei oder mehr Schichten hergestellt wird, sollte seine Gesamtdicke ausreichend sein, um bei Verwendung als magnetisches Aufzeichnungsmedium ein befriedigendes Ausgangssig nal zu erhalten; andererseits muß es jedoch dünn genug sein, um eine hohe Aufzeichnungsdichte zu ermöglichen. Zur Erfüllung dieser Anforderungen liegt die Dicke eines zusammengesetzten magnetischen Films im allgemeinen in der Größenordnung von 200 A bis

20000 A, nach einer bevorzugten Ausführungsform von 500 A bis 10000 A. Jeder Unterschicht kann die gleiche Dicke haben; als Alternative hierzu kann die Dicke der Unterschicht(en) mit Ausnahme der Schicht, die am nächsten bei dem Substrat liegt, im Bereich von +_ 50 % der Dicke der Schicht liegen, die sich am nächsten bei dem Substrat befindet. Wenn der dünne, magnetische Film aus einer einzigen Schicht hergestellt wird, liegt die Dicke des magnetischen Films in einer bevorzugten Ausführungsform im Bereich von 150 bis 5000 .Ä .

Der Begriff "Aufbringung bzw. Ablagerung aus der

Dampfphase" ("vapor deposition") wie er hier verwendet wird, bedeutet nicht nur, das herkömmliche Verfahren zur Aufbringung aus der Dampfphase, wie es beispielsweise in der US-PS 3 34 2 632 beschrieben wird, sondem umfaßt auch das Verfahren, bei dem der dünne Film auf einem Substrat in einer Atmosphäre ausgebildet wird, die Dampfmoleküle mit einer großen, mittleren freien Weglänge enthält; diese Dampfmoleküle können durch Ionisation oder Beschleunigung des Dampf-Stroms in einem elektrischen oder magnetischen Feld sowie durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen erreicht werden. Ein Verfahren zur Aufbringung einer Schicht aus der Dampfphase mittels eines elektrischen Feldes \iird in der japanischen Patentanmeldung (OPI) 149008/ 76 beschrieben; ein Verfahren zur Aufbringung eines ionisierten Dampfes geht aus den japanischen Patentveröffentlichungen 11525/68, 20484/71, 26579/72, 45439/74 und den japanischen Patentanmeldungen (OPI) 33890/74, 34483/74 und 54235/74 hervor. Ionenzerstäu-0 bung und Plasma-Polymerisation können gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls eingesetzt werden.

Zu geeigneten Substraten, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, gehören Substrate auf der Basis von Kunststoffen* wie beispielsweise Substraten aus Polyethylenterephthalat, Polyimide, Polyamide, Polyvinylchlorid, Triacetylzellulose und Polycarbonate. Bevorzugte Substrate haben bestimmte Eigenschaften, wie beispielsweise einen Glasübergangspunkt von 70° C oder mehr, eine hohe Hitzebeständigkeit und eine bestimmte Glätte der Oberfläche. Ein flexibles Kunststoff-Substrat, das aus diesen Materialien hergestellt ist und eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als 0,12um hat (ra: eine mittlere

is

Zentrumsrauhigkeit definiert gemäß JIS 0601) wird besonders bevorzugt.

Die organische polymere Substanz, aus der die erste Schutzschicht hergestellt ist, ist nach einer bevorzugten Ausführungsform ein organisches Material mit einer Karbonat-Bindung, von der wenigstens ein Teil aus Bisphenol A hergestellt ist, ein organisches Material mit einer Styrol-Gruppe oder einer Urethan-Bindung, ein organisches Material mit Polivinylbitural oder einem Gemisch hiervon; bevorzugt werden Polykarbonate verwendet, die sich durch folgende Struktur darstellen lassen:

)ROC—

Dabei bedeuten:

R = Bisphenol A, Polyurethan mit einem Molekulargewicht von 30000 oder mehr,

und zwar ein Urethan vom Ester-Typ wobei die Urethan-Konzentration 1,5 Mol/1000 g oder mehr beträgt, Polyvinylbutural oder ein Gemisch dieser Substanzen. Die Dicke

.25 >de_r., exsten J5chutz.ächicht aus dem organi

schen Polymer liegt nach einer bevorzugten

Ausführungsform zwischen ca. 10 und 250 A

Geeignete höhere Fettsäuren, aus denen die zweite Schutzschicht hergestellt wird, sind eine Fettsäure mit 12 Kohlenstoffatomen oder mehr, wie beispielsweise Laurin-Säure_s Myristin-Säure, Palmitin-Säure, Stearin-Säure, Behen-Säure, öl- bzw. Olein-Säure, Leinöl- bzw. Linol-Säui*e, Linolen-Säure und Erdnußöl-Säure (arachidonic acid).

Geeignete Fettsäure-Ester, aus denen die zweite Schutzschicht hergestellt werden kann, sind Methylstearat, Ethylpalmitat und Monoglycerid-Stearat. Die Dicke der zweiten Schutzschicht aus der höheren Fettsäure oder einem Ester einer höheren Fettsäure oder einem Gemisch davon liegt nach einer bevorzugten Ausführungsform im Bereich von ca. 20 bis 400 A.

Bei der dargestellten Ausführungsform werden die erste und die zweite Schutzschicht nacheinander auf dem Substrat W unter Verwendung von zwei getrennten Kühltrommeln 22 und 25 ausgebildet, die je^veils in der zugehörigen Kammer 5 bzw. 5' für die Aufbringung der ersten bzw. zweiten Schutzschicht vorgesehen sind; bei einer anderen Ausführungsform kann jedoch das Substrat W auf einer serpentinenartigen Bahn durch die gleiche Kammer geführt werden. Unabhängig vom eingesetzten Verfahren liegt die Gesamtdicke der ersteh Schutzschicht und der zweiten Schutzschicht

im allgemeinen im Bereich von ca. 20 bis 500 A ,

nach einer bevorzugten Ausführungsform von 20 bis 300A.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium für hohe Auszeichnungsdichten ohne komplexe Herstellungsschritte angefertigt werden,, also inhesondere ohne Herstellung von magnetischen Teilchen, Preparierung einer Beschichtungslösung und Aufbringung dieser Lösung. Außerdem wird kein Lösungsmittel verwendet, so daß keine speziellen Vorsichtsmaßnahmen für die Wiedergewinnung des Lösungsmittels, für die damit verbundene Luftverunreinigung mit entsprechenden Gegenmaßnahmen sowie für die Formsperre (mold inhibition) getroffen werden müssen.

Ein weiterer Vorteil liogt darin, daß die erste und zweite Schutzschicht ohne Unterbrechung des Vakuums in der Kammer ausgebildet werden können, indem nacheinander aus der Dampfphase die Schicht aus dem polymeren Material und dann die Schicht aus der höheren Fettsäure und/oder aus dem Ester der höheren Fettsäure auf dem dünnen, ferromagnetischen Film in der Vorrichtung aufgebracht werden, in der auch der dünne magnetische Film aus der Dampfphase abgelagert worden ist. Als Ergebnis hiervon lassen sich verschiedene, unerwünschte Effekte vermeiden, wie beispielslveise eine Oxydation des dünnen, ferromagnetischen Films und die damit verbundene Verschlechterung der Eigenschaften, feine Löcher ("Pinholes") aufgrund von Verschleiß und/oder Reibung, Abschälen des magnetischen Films und Aufbau von Verunreinigungen und anderen Fremdkörpern; dadurch ergibt sich insgesamt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit sehr wenigen Ausfällen ("Dropouts") und damit eine verbesserte Aufzeichnungs/Wie'dergabe-Kennlinie.

Und schließlich schafft die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmedium mit sehr hoher Wetterbeständigkeit, guten Laufeigenschaften und noch längerer Lebensdauer.

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf das folgende Beispiel näher erläutert, das nur zur Erklärung dient, also nicht den Umfang der Erfindung einschränken soll.

Beispiel

Zur Herstellung dieses magnetischen Aufzeichnungsträgers wurde im wesentlichen die Vorrichtung nach Fig. 1 ver-

IS

wendet. Dabei wurden 99,99 % reines metallisches Kobalt in dem offenen Behälter in der Kammer für die Aufbringung aus der Dampfphase angeordnet, die auf einen Unterdruck von ungefähr 1x10 Torr evakuiert war. Der Behälter wurde durch einen Elektronenstrahl erwärmt; das verdampfte Kobalt wurde auf ein Substrat aus einem Polyethylen-Terephtalat-Film mit einer Dicke von 25 pm in einem Einfallswinkel von 60 ° zur'Senkrechten auf dem Substrat gerichtet.

Die Ablagerungsgeschwindigkeit betrug 2 A/sec;

die Dicke des aufgebrachten Films betrug 2000 A.

Anschließend wurde eine Polykarbonat-Schicht aus der Dampfphase abgelagert, wodurch eine erste Schutz .-

schicht mit einer Dicke von 80 A entstand; dabei wurde eine Widerstandsheizung mit einem Behälter verwendet, der auf 300 bis 500 ⁰C gehalten wurde; dieser Behälter befand sich in einem Vakuum von 7x10"

Torr; die Aufdampfgeschwindigkeit betrug 5 A/sec.

0 Eine Schicht aus einer Behensäure wurde dann durch Aufdampfen abgelagert, wodurch eine zweite Schutz-

Schicht mit einer Dicke von 150 A entstand; dabei wurde ebenfalls eine Widerstandsheizeinrichtung bei einem Unterdruck von 1 χ 10 Torr verwendet; die Aufdampfgeschwindigkeit betrug 20 A/sec.

Das sich ergebende Aufzeichnungsmedium hatte gute Laufeigenschaften, eine hohe Wetterbeständigkeit und eine lange Lebensdauer. Die Lebensdauer dieses Aufzeichnungsmediums ist in der folgenden Tabelle angegeben; sie wurde durch Messung der Zeitspanne bestimmt, die das Ausgangssignal von einem Muster bei Stillstand in einem Video-Bandaufzeichnungsgerät benötigte, um auf die Hälfte .· verringert zu werden.

Die Tabelle ! zeigt auch die Lebensdauer-Kennlinie, also die Kennlinie für die Lebensdauer bei Stillstand des Bandes, oiner Vergleichsprobe (a) ohne Oberschicht auf dem magnetischen Film und einer Vergleichsprobe (b) mit nur einer Polykarbonat-Schicht. Wie man in Tabelle 1 erkennen kann, hat ein magnetischer Film (c) mit der ersten und zweiten Schutzschicht gemäß der vorliegenden Erfindung ein viel längeres "Still-Leben" (still live) als die Vergleichsproben. Bei diesem Beispiel wurde die Schicht aus der Behensaure nach der Aufbringung der Polykarbonat-Schicht ohne Unterbrechung des Vakuums aufgedampft, das für die Aufbringung der zuletzt erwähnten Schicht verwendet wurde; es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die zweite Schutzschicht nach der Unterbrechung des Vakuums in der Kammer für die Aufbringung der ersten Schutzschicht ausgebildet werden kann.

Tabelle 1
20

Probe No. Stillstands-

Lebensdauer

(min)

2.S (a) nur magnetischer Film aus

Co; keine Oberschicht 1

(b) magnetischer Film aus Co plus Polykarbonat-Schicht 5.

(c) magnetischer Film aus Co plus Schichten aus Polykarbonat/ Behen-Säure 30

Leerseite

Claims

MJJI PHOiDO PIIM CO., HDD. No. 210, Nakanuma Minami Ashigara-shi Kanagawa Japan A. GRÜNECKER DIPL-ING H. KINKELDEY OR-INQ W. STOCKMAIR 0R-ING.-A»E (CALTEO» K. SCHUMANN OR B6R NST ■ DPL-PHYS P. H. JAKOB OCfL-ING G. BEZOLD f' DPL-OHEM: 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE P 17

1. März 1982

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Patentansprüche

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch eine Schicht (B) aus einem organischen Polymer, die auf einem schräg aufgedampften Film aus einem magnetischen Material, insbesondere einem Metall, ausgebildet ist, und durch eine Schicht aus einer höheren Fettsäure und/oder einem Ester einer solchen Fettsäure, die auf der Polymerschicht ausgebildet ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (B) aus dem organischen Polymer als auch die Schicht (C) aus der höheren Fettsäure und/oder ihrem Ester durch AbIa-

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gcrung im Vakuum, durch Ionenplattieron, Ionenzerstäuben oder Plasmapolymerisation ausgebildet werden.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der An-

Sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (B) aus dem organischen Polymer ein organisches Material mit einer Karbonat-Bindung, von der wenigstens ein Teil aus Bisphenol A hergestellt ist, ein organisches Material mit einer Styrol-Gruppe oder einer Urethan-Bindung, ein organisches Material mit Polyvinylbutyral oder ein Gemisch davon aufweist.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Festsäure oder der Ester der höheren Fettsäure aus Myristinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Oleinsäure, Palmitinsäure oder einem Gemisch dieser Fettsäuren oder aus einem Ester dieser Fettsäuren ausgewählt ist.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach eien der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg aufgedampfte Film aus dem magnetischen Metall durch Aufdampfen eines Metallstroms auf ein Substrat (W) mit einem Einfallswinkel von ungefähr 30° bis ungefähr 90° hergestellt wird.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfallswinkel des Dampfstroms zwischen ca. 45 bis ca. 90° liegt.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der

Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem organischen Polymer eine Dicke von ungefähr 10 bis 250 A* hat.

S. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (C) aus der höheren Fettsäure und/oder einem Ester einer

solchen Fettsäure eine Dicke von ungefähr 20 bis 400 A hat.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg aufgedampfte Film aus dem magnetischen Metall in einem

Vakuum hergestellt ist, das zwischen ca. 2 χ 10 und 6 χ 10"⁶ Torr liegt.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem organischen Polymer in einem Vakuum hergestellt

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wird, das zwischen ca. 1 χ 10 und 6 χ 10 Torr liegt.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht

(C) aus der höheren Fettsäure und/oder aus einem Ester einer solchen Fettsäure in einem Vakuum hergestellt wird, das zwischen ca. 4 χ 10 und 3 χ 10" Torr liegt.

12. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 11,. dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Substrates (W) in einem Vakuum, das zwischen ca. 7 χ 10 und 1 χ 10 Torr liegt, durch eine Glimmentladung behandelt wird.