DE3321907C2

DE3321907C2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE3321907C2
Application number: DE3321907A
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Nakayama; Haruyuki Morita; Yasumichi Tokuoka; Toshiaki Izumi; Kazumasa Fukuda; Yuichi Kubota
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2003-06-17
Also published as: JPH0353691B2; JPS58222438A; DE3321907A1; US4599266A

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Seit der ersten Einführung von magnetischen Aufzeichnungsträgern bestehend aus einem nichtmagnetischen Schichtträger und einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht, insbesondere aus einem Bindemittel und einem magnetischen Pulver eines Oxids, wie γ-Fe₂O₃, γ-Fe₃O₄ oder Co-dotiertes γ-Fe₂O₃, ist eine erhebliche Zeitspanne verstrichen. Später wurden Aufzeichnungsträger für Aufzeichnungen mit höherer Dichte entwickelt, die mit einer Beschichtung aus einem Bindemittel und einem ferromagnetischen Pulver, wie Fe, Co, Ni, Fe-Co, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B, Mn-Bi, Mn-Al oder Fe-Co-V, bestehen. In jüngster Zeit haben Aufzeichnungsträger zunehmende Beachtung gefunden, die eine magnetische Beschichtung aus aufgedampftem Metall oder einen Film aufweisen, der durch Kathodenzerstäubung erhalten ist.

Magnetische Aufzeichnungsträger, insbesondere zur Verwendung als Magnetbänder und Magnetscheiben, müssen einen niedrigen Reibungskoeffizienten haben, gleichmäßig und stabil laufen können, verschleißfest sein, ein stabiles Betriebsverhalten über ausgedehnte Einsatzdauern hinweg zeigen, hinsichtlich ihrer Eigenschaften allenfalls geringe Änderungen erfahren, unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen jederzeit für reproduzierbare Verhältnisse sorgen, dauerhaft sein und lange Lebensdauer aufweisen.

Außer diesen Erfordernissen hat man die Oberflächenglättung von magnetischen Aufzeichnungsträgern untersucht, die für Aufzeichnungen hoher Dichte eine ferromagnetische Schicht vorsehen oder mit einem Film ausgestattet sind, der durch Vakuumverdampfung oder Kathodenzerstäubung ausbebildet ist. Wegen der Neigung zu höheren Reibungskoeffizienten müssen Gegenmaßnahmen getroffen werden, um einen gleichmäßigen stabilen Lauf der Aufzeichnungsträger zu gewährleisten. Ein weiteres Problem ist bei solchen Aufzeichnungsträgern die Möglichkeit einer Degenerierung aufgrund einer Korrosion von freiliegenden Metallteilchen der Überzüge. Infolgedessen besteht ein besonders starkes Bedürfnis nach magnetischen Aufzeichnungsträgern mit erhöhter Laufstabilität, Glätte und Dauerhaftigkeit als bisher, so daß die mit hoher Dichte aufgezeichneten Informationen für lange Zeit gespeichert und zu jedem gewünschten Zeitpunkt verläßlich und getreu reproduziert werden können.

Bei solchen Aufzeichnungsträgern wird üblicherweise Siliconöl oder ein anderes Schmiermittel verwendet, das entweder mit dem magnetischen Beschichtungsmaterial durch Einkneten gemischt oder über die magnetische Schicht aufgebracht wird. Man hat auch bereits die magnetische Schicht mit einer Decklage in Form eines für einen speziellen Zweck ausgebildeten dünnen Filmes versehen. Die konventionellen Maßnahmen erwiesen sich jedoch als nicht zufriedenstellend, weil die Schmiermittel mit dem magnetischen Beschichtungsmaterial nur schwierig zu mischen oder gleichförmig auf die magnetischen Überzüge aufzubringen sind und weil die Schmierung und andere erreichte Effekte nur kurzlebig sind und bei Gebrauch nachlassen. Eine erhöhte Filmdicke führt daneben zu einem Ausgangsabfall aufgrund von Abstandsverlusten. Die Ausbildung eines dünnen, dauerhaften Überzuges, der in der Lage ist, die gewünschten Wirkungen zu erzielen, erwies sich infolgedessen als extrem schwierig.

Die US-PS 4 131 717 zeigt einen Aufzeichnungsträger, bei dem ein organisches Siloxan in die magnetische Schicht eingebracht oder auf die magnetische Schicht aufgebracht wird, um für eine zufriedenstellende Schmierung zu sorgen. Bei der Aufbringung als Deckschicht wird die Deckschichtlösung aus organischem Polysiloxan und Methylethylketon hergestellt, auf der Oberfläche der magnetischen Schicht aufgetragen und getrocknet. Eine derartige Schmiermittelschicht läßt sich jedoch relativ leicht abstreifen, insbesondere wenn sie mit einem Lösungsmittel in Kontakt kommt.

Gemäß der US-PS 4 171 399 wird ein Film aus einer Schmiermittelverbindung auf die freiliegende Oberfläche der magnetischen Schicht eines magnetischen Aufzeichnungsträgers aufgebracht. Der Schmiermittelfilm besteht vorzugsweise aus einer organischen Verbindung, u. a. einem Chlorsilan auf Silikonbasis. Die Schmiermittelverbindung soll auf den magnetischen Film durch Streichen, Aufwischen, Siebdruck, durch Tauchen oder Sprühen aufgebracht werden. Der magnetische Film weist ein Metalloxidpulver auf. Auch in diesem Aufzeichnungsträger ist die Bindung zwischen dem Schmiermittelfilm und der Oberfläche des magnetischen Films nur unzureichend, weshalb sich der Schmiermittelfilm leicht abwischen läßt. Überdies ist eine derartige Deckschicht gasdurchlässig und kann nicht als Gasbarriere zur Verhinderung der Oxidation der Oberfläche des magnetischen Films dienen.

Aus der US-PS 4 137 365 ist ein Verfahren zum Verbessern der Abriebbeständigkeit eines polymerisierten Organosilanüberzugs aus einem Kunststoffsubstrat bekannt, bei welchem der Organosilanüberzug plasmapolymerisiert sein kann. Bei den dort genannten Substraten handelt es sich jedoch um optische Komponenten aus Kunststoffen, die im unbehandelten Zustand leicht einem Abrieb und dergleichen ausgesetzt sein können. Aus dieser Druckschrift geht jedoch nicht hervor, einen Organosilanüberzug durch Plasmapolymerisation auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger aufzubringen.

Die JP-A-57 82 229 zeigt die Aufbringung eine Polysilanschicht auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger durch Plasmapolymerisation. Diese Deckschicht hat eine Schichtdicke von in etwa 200 nm. Eine derartige Schichtdicke ist jedoch für höhere Aufzeichnungsfrequenzen ungeeignet. Bei der Verringerung der Schichtdicke gemäß dieser Druckschrift wird wiederum die Abriebfestigkeit der Deckschicht zu stark verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Aufzeichnungsträger, vorzugsweise einen Aufzeichnungsträger zur Herstellung von Aufzeichnungen hoher Dichte, zu schaffen, der eine neuartige Dünnfilm-Deckschicht aufweist, die in Kombination niedrige Reibung, Laufstabilität, Dauerhaftigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist, um dem Aufzeichnungsträger verbesserte Oberflächeneigenschaften zu verleihen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. So wird die magnetische Schicht mit einem dünnen Film aus einem Polymer mit Siloxanbindung überdeckt. Es zeigte sich, daß ein solcher Dünnfilm dem Aufzeichnungsträger hervorragende Eigenschaften verleiht.

Die Filmeigenschaften werden dadurch verbessert, daß der Film durch Plasmapolymerisation auf der magnetischen Schicht eines magnetischen Aufzeichnungsträgers abgeschieden wird. Die Plasmapolymerisation ist in der Lage, einen Film zu erzeugen, der nur 0,5 bis 100 nm dick ist, aber gleichwohl für einen Schutzeffekt sorgt und die oben erwähnten Verbesserungen der Oberflächeneigenschaften des Aufzeichnungsträgers herbeiführt. Auf diese Weise wird jeder auf Abstandsverluste zurückzuführende Ausgangsabfall des Aufzeichnungsträgers ausgeschlossen, was praktisch von besonderer Bedeutung ist. Weil es sich bei der Plasmapolymerisation um eine Gasphasenreaktion handelt, dringt das Reaktionsgas in winzige Ausnehmungen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht leicht ein. Die Prüfung unter dem Elektronenmikroskop zeigt, daß sehr kleine Öffnungen der Oberfläche mit dem Gas ausgefüllt werden. Dieses Phänomen scheint eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des Aufzeichnungsträgers zu spielen. Die Plasmapolymerisation, die eine kontinuierliche Hochgeschwindigkeits- Filmausbildung gestattet, läßt sich in den Fertigungsprozeß des magnetischen Aufzeichnungsträgers ohhne weiteres einfügen, ohne daß die Produktivität beeinträchtigt wird.

Der dünne Film aus einem Polymer mit Siloxanbindung verbessert die Oberflächeneigenschaften des Aufzeichnungsträgers in ausgeprägter Weise, ohne seine magnetischen oder elektrischen Eigenschaften oder die Fähigkeit, Aufzeichnungen hoher Dichte herzustellen, zu beeinträchtigen. Dies ist für die Praxis von hervorragender Bedeutung.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaubild einer Plasmapolymerisationseinrichtung mit Hochfrequenzwellenentladung zur Ausbildung eines dünnen Filmes auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung und

Fig. 2 ein schematisches Schaubild einer für den gleichen Zweck bestimmten Plasmapolymerisationseinrichtung mit Mikrowellenentladung.

Der Dünnfilm aus dem Polymer mit Siloxanbindung läßt sich ausbilden, indem entweder eine siliciumorganische Verbindung mit der Siloxanbindung oder eine siliciumorganische Verbindung, beispielsweise ein Silan, polymerisiert wird, welche die Siloxanbindung bei der Polymerisation entwickeln kann. Als besonders günstig erwies sich der Einsatz einer Verbindung, die in der Lage ist, einen dünnen Film aus einem Polymer aufzubauen, das die Siloxanbindung bei einer Plasmapolymerisation entwickelt. Beispiele für solche Substanzen sind die folgenden:

Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Octamethylcyclotetrasiloxan, Hexamethylcyclosiloxan, Hexamethoxydisiloxan, Hexaethoxydisiloxan, Triethoxyvinylsilan, Dimethylethoxyvinylsilan, Trimethoxyvinylsilan, Methyltrimethoxysilan, Dimethoxymethylchlorsilan, Dimethoxymethylsilan, Trimethoxysilan, Dimethylethoxysilan, Trimethoxysilanol, Hydroxymethyltrimethylsilan, Methoxytrimethylsilan, Dimethoxydimethylsilan, Ethoxytrimethoxysilan, Bis(2-chloro-ethoxy)methylsilan, Acetoxytrimethylsilan, Chloromethyldimethylethoxysilan, 2-Chloroethoxytrimethylsilan, Ethoxytrimethylsilan, Diethoxymethylsilan, Ethyltrimethoxysilan, Tris(2-chloro- ethoxy)silan, Dimethoxymethyl-3,3,3-trifluoropropylsilan, 1-Chloromethyl-2-chloroethoxytrimethylsilan, Allyloxytrimethylsilan, Ethoxydimethylvinylsilan, Isoprophenoxytrimethylsilan, 3-Chloropropyldimethoxymethylsilan, Chloromethyldiethoxymethylsilan, Triethoxychlorosilan, 3-Chloropropyltrimethoxysilan, Diethoxydimethylsilan, Dimethoxy-3- mercaptopropylmethylsilan, Triethoxysilan, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, Diethoxymethylvinylsilan, Chloromethyltriethoxysilan, tert.-Butoxytrimethylsilan, Butyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, 3-(N-methylaminopropyl)triethoxysilan, Diethoxydivinylsilan, Diethoxydiethylsilan, Äthyltriethoxysilan, 2-Mercaptoäthyltriethoxysilan, 3-Aminopropyldiethoxymethylsilan, p-Chlorophenyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, 2-Cyanoäthyltriethoxysilan, Allyltriethoxysilan, 3-Chloropropyltriethoxysilan, 3-Allylaminopropyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Hexatrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Methylacryloxypropyltrimethoxysilan, Methyltris(2-methoxyethoxy)silan, Diethoxymethylphenylsilan, p-Chlorophenyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Tetraallyloxysilan, Tetrapropoxysilan, Tetraisopropoxysilan, Dimethoxydiphenylsilan, Diethoxydiphenylsilan, Tetraphenoxysilan, 1,1,3,3-Tetramethyldisiloxan, Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, 1,1,1,-3,5,5,5-Heptamethyltrisiloxan, Hexaethylcyclotrisiloxan und 1,3,5-Trimethyl- 1,3,5-triphenylcyclotrisiloxan.

Das Verfahren der Plasmapolymerisation besteht darin, daß das entladene Plasma eines Trägergases, z. B. Ar, He, H₂ oder N₂, mit einem Monomergas gemischt und das gemischte Gas mit der Oberfläche der Basis in Kontakt gebracht wird, um auf dieser einen plasmapolymerisierten Film zu bilden. Im Prinzip wird ein elektrisches Feld an das auf niedrigem Druck gehaltene Gas angelegt, und die in einer kleinen Menge in dem Gas vorhandenen freien Elektronen erfahren in dem elektrischen Feld eine Beschleunigung wegen des im Vergleich zu normalem Druck wesentlich größeren intermolekularen Abstandes. Die freien Elektronen nehmen dabei eine kinetische Energie (Elektronentemperatur) von 5 bis 10 eV an. Wenn die Atome bei dieser Geschwindigkeit mit anderen Atomen oder Molekülen kollidieren, brechen sie die Atom- oder Molekülhülle auf und bewirken eine Dissoziation in normalerweise instabile chemische Komponenten, wie Elektronen, Ionen und neutrale Radikale. Die dissoziierten Elektronen erfahren wiederum eine Beschleunigung in dem elektrischen Feld und dissoziieren ihrerseits andere Atome und Moleküle. Aufgrund dieser Kettenwirkung gelangt das Gas rasch in einen hochionisierten Zustand oder die als Plasmagas bekannte Form. Bei wenigen Gelegenheiten zu Kollisionen mit Elektronen absorbieren die Gasmoleküle wenig Energie; sie werden auf einer Temperatur gehalten, die sich nahe dem gewöhnlichen Wert befindet. Das System, in welchem die kinetische Energie der Elektronen (Elektronentemperatur) und die Wärmebewegung der Moleküle (Gastemperatur) getrennt sind, wird als Niedertemperaturplasma bezeichnet, wobei die chemischen Komponenten in vergleichsweise großem Umfang ihre ursprünglichen Formen bewahren und für eine zusätzliche chemische Reaktion, wie eine Polymerisation, bereit sind.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird von den oben erläuterten Bedingungen für die Ausbildung eines plasmapolymerisierten Filmes über einer Basis Gebrauch gemacht. Aufgrund der Verwendung des Niedertemperaturplasmas kommt es zu keinen ungünstigen thermischen Effekten auf die Basis.

In den Fig. 1 und 2 sind typische Vorrichtungen zur Ausbildung eines dünnen Polymerfilms durch Plasmapolymerisation auf der Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsträgers veranschaulicht. Fig. 1 zeigt schematisch eine Plasmapolymerisationseinrichtung, die mit einer Hochfrequenzentladung arbeitet, während in Fig. 2 eine Plasmapolymerisationseinrichtung dargestellt ist, bei der eine Mikrowellenentladung benutzt wird.

In Fig. 1 ist ein Polymerisationsreaktionsgefäß R dargestellt, dem ein Monomergas von einer Quelle 1 und ein Trägergas von einer Quelle 2 über Massenstromregler 3 bzw. 4 zugeführt wird, nachdem die Gase mittels eines Mischers 5 gemischt sind. Das Monomergas, d. h. der in dem Reaktionsgefäß zu polymerisierende Stoff, wird erfindungsgemäß unter den siliciumorganischen Verbindungen ausgewählt, die Siloxanbindungen haben oder solche Bindungen bei der Plasmapolymerisation bilden können. Als Trägergas wird zweckmäßig Ar, He, H₂, N₂ oder dergleichen benutzt. Das Monomergas wird in einer Durchflußmenge im Bereich von 1 bis 100 ml/min, das Trägergas mit einer Durchflußmenge von 50 bis 500 ml/min zugeführt. Innerhalb des Reaktionsgefäßes R befinden sich Mittel zum Abstützen des zu behandelnden magnetischen Aufzeichnungsträgers. Bei der veranschaulichten Ausführungsform handelt es sich dabei um eine Vorratsrolle 9 und eine Aufwickelrolle 10 für ein Magnetband. Je nach der Form des zu verarbeitenden Aufzeichnungsträgers kann mit verschiedenen anderen Abstützungen gearbeitet werden, zu denen beispielsweise stationäre oder rotierende Träger gehören. Zwei Elektroden 7, 7′ sind waagrecht und parallel zueinander angeordnet. Das Magnetband läßt zwischen diesen Elektroden durch. Die eine Elektrode 7 ist an eine Hochfrequenzenergiequelle 6 angeschlossen, während die andere Elektrode 7′ bei 8 mit Masse verbunden ist. Das Gefäß R ist ferner mit einem Vakuumsystem ausgestattet, um das Gefäß zu evakuieren. Zu diesem System gehören eine Flüssigstickstoffalle 11, eine ölgedichtete Rotationspumpe 12 und ein Vakuumregler 13. Das Vakuumsystem hält innerhalb des Gefäßes ein Vakuum in der Größenordnung von 1,33 bis 13 30 Pa (0,01 bis 10 Torr) aufrecht.

Im Betrieb wird das Reaktionsgefäß R mittels der ölgedichteten Rotationspumpe zunächst auf ein Vakuum von besser als 0,133 Pa (10^-3) Torr evakuiert, worauf das Monomergas und das Trägergas in vorbestimmten Durchflußmengen und in gemischtem Zustand zugeführt werden. Das Vakuum in dem Gefäß wird auf einen Bereich von 1,33 bis 13 30 Pa (0,01 bis 10 Torr) geregelt. Wenn die Magnetbandgeschwindigkeit und die Durchflußmengen des Monomergases und des Trägergases stetige Werte angenommen haben, wird die Hochfrequenzenergiequelle eingeschaltet. Dann wird ein plasmapolymerisierter Film auf dem sich vorbewegenden magnetischen Aufzeichnungsträger abgeschieden.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten, mit Mikrowellenentladung arbeitenden Plasmapolymerisationseinrichtung ist das Reaktionsgefäß R mit einer Entladungsplasmakammer 15 versehen, die von der einen Seite des Gefäßes aus waagrecht vorragt. Am äußersten Ende dieser Kammer 15 wird das Trägergas von der Quelle 2 eingespeist. Das der Kammer zugeführte Trägergas wird durch die Schwingungen eines Magetrons zu einem Plasma ionisiert und als solches stabilisiert. Das Monomergas wird in das Reaktionsgefäß über eine Düse 16 eingespeist, die sich in der Nähe des innenliegenden Endes der Plasmakammer 15 öffnet. Mit der Plasmakammer 15 ist eine in dem Gefäß montierte Trägereinrichtung ausgerichtet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus der Vorratsrolle 9 und der Aufwickelrolle 10 besteht, die lotrecht in Abstand voneinander liegen. Die übrigen Baugruppen entsprechen denjenigen der Fig. 1.

Für die Plasmaquelle kann ebenso wie die genannte Hochfrequenz- oder Mikrowellenentladung eine Gleichstrom- oder Wechselstromentladung verwendet werden. Bei der Gleichstrom- und Wechselstromentladung kann die Plasmacopolymerisation durch einen Innenelektrodenprozeß durchgeführt werden. Der durch die Plasmapolymerisation ausgebildete Dünnfilm aus einem Polymer mit Siloxanbindung sorgt auf der magnetischen Schicht für eine niedrige Reibung, eine Eigenschaft, die auf die Siloxanbindung zurückzuführen ist. Außerdem bewirkt die dreidimensional ausgebildete Polymerstruktur eine große Dauerhaftigkeit und eine besonders sichere Anhaftung an der darunterliegenden Schicht, wodurch letztere gegen Korrosion geschützt wird.

Bei den im folgenden erläuterten Beispielen wurden plasmapolymerisierte Dünnfilme auf verschiedenen Proben von magnetischen Aufzeichnungsträgern mittels der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Polymerisationseinrichtungen ausgebildet.

Beispiel 1

Unter Verwendung eines aus 8 Teilen Co und 2 Teilen Ni bestehenden Blockes wurde ein 10 µm dicker Schichtträgerfilm mit einem die magnetische Schicht bildenden, 0,1 µm dicken Dünnfilm im Vakuum-Schrägaufdampfverfahren versehen. Auf diesem Magnetband wurde ein plasmapolymerisierter Dünnfilm, basierend auf Vinyltrimethoxysilan als Monomergas, abgeschieden. Es wurde die in Fig. 1 veranschaulichte Einrichtung benutzt. Die Bedingungen für die Plasmapolymerisation waren die folgenden:

Durchflußmenge des Monomergases
15 ml/min
Trägergas	Argon
Durchflußmenge des Trägergases	50 ml/min
Höhe des Vakuums	66,5 Pa (0,5 Torr)
Hochfrequenzenergiezufuhr	13,56 MHz, 200 W
Magnetbandgeschwindigkeit	30 m/min

Beispiel 2

Mittels der Einrichtung nach Fig. 2 wurde ein Polymerfilm durch Mikrowellenentladungs-Plasmapolymerisation von Hexamethylsiloxan auf einem Magnetband ausgebildet, das eine magnetische Schicht aus einem ferromagnetischen Fe-Co-Legierungspulver und einem Bindemittel hatte.

Das Magnetband wurde auf die folgende Weise hergestellt:

Eine Zusammensetzung bestehend aus

Fe-Co-Metallpulver
100 Teile
Schleifmittel (Al₂O₃)	3 Teile
Nitrocellulose	6 Teile
Epoxidharz (Handelsbezeichnung "Epikote 1004")	4 Teile
Polyurethan (Handelsbezeichnung "Nippollan 5033")	10 Teile
Lösungsmittel	250 Teile

wurde mittels einer Sandmühle 5 h lang dispergiert. Nach Zugabe von 4 Teilen Isocyanat ("Coronate L") wurde das Gemisch, während es magnetisch ausgerichtet wurde, auf einen 14 µm dicken Trägerfilm aus Polyester aufgebracht; ein Magnetband wurde in der üblichen Weise ausgebildet.

Sodann wurden das Reaktionsgefäß R und die Entladungsplasmakammer 15 mittels der ölgedichteten Rotationspumpe 12, die eine Pumpleistung von 1000 l/min hatte, auf einen Druck von weniger als 0,133 Pa (10^-3 Torr) evakuiert. Als Trägergas wurde Argon in einer Durchflußmenge von 100 ml/min zugeführt. Mittels des Vakuumreglers 13 wurde das Vakuum in dem Reaktionsgefäß auf 66,5 Pa (0,5 Torr) gehalten. Es wurde eine elektrische Energie von 500 W bei einer Frequenz von 2450 MHz mittels des Magnetrons 6 zugeführt; das Plasma wurde stabilisiert. Dann wurde Hexamethylsiloxan in die Düse 16 in einer Durchflußmenge von 25 ml/min eingespeist. Das Magnetband wurde von der Vorratsrolle 9 auf die Aufwickelrolle 10 mit einer Geschwindigkeit von 3,0 m/min umgespult.

Beispiel 3

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wurde ein dünner Film aus einem Polymer mit Siloxanbindung auf einem Magnetband ausgebildet; dabei wurde jedoch die magnetische Schicht in einer Schichtstärke von 0,1 µm auf dem 10 µm dicken Polyesterfilm durch Kathodenzerstäubung eines Co-Ni-Legierungspulvers (95% Co-5% Ni) erhalten.

Die gemäß den Beispielen 1 bis 3 gebildeten Dünnfilme wurden hinsichtlich ihrer Zusammensetzungen mit einem Fouriertransformations- Infrarotspektrophotometer (ESCA) geprüft. Es bestätigte sich, daß Filme aus Polymeren mit Siloxanbindungen vorlagen. Die Filmdicken wurden durch Mehrstrahlinterferometrie mit einem Ellipsometer gemessen; sie betrugen 5,5 nm für die Filme der Beispiele 1 und 3 sowie 2,5 nm für den Film des Beispiels 2.

Vergleichsversuche zum Betriebsverhalten

Proben der entsprechend den Beispielen 1 bis 3 behandelten Magnetbänder und Proben von unbehandelten Bändern wurden hinsichtlich der drei folgenden Faktoren getestet:

(A) Kinetischer Reibungskoeffizient, µ_k

Der kinetische Reibungskoeffizient µ_k jeder Probe wurde entsprechend dem in "SHINGAKU GIHO" (Technical Report of the Communications Society), R50-25 (1980) beschriebenen Verfahren bestimmt. Entsprechend diesem Verfahren wurde das Testband mit nach innen weisender magnetischer Beschichtung um einen Schleifring herumgelegt, der einen gewöhnlichen Magnetkopf simuliert. An dem einen Bandende wird ein Gegengewicht aufgehängt, während das andere Ende an einer Kraftmeßdose angebracht wird. Der Schleifring wird rotiert und die Reibungskraft des Magnetbandes wird mittels der Kraftmeßdose bestimmt. Bezeichnet man die Reibungskraft mit T, das Gewicht des Gegengewichts mit W und den Winkel, über den sich das Band um den Ring herum erstreckt, mit R, ergibt sich der Reibungskoeffizient µ_k aus der folgenden Gleichung:

Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind nachstehend zusammengestellt:


µ_k
Band des Beispiels 1
0,23
Unbehandeltes Band mit aufgedampfter Schicht	0,60
Band gemäß Beispiel 2	0,19
Unbehandeltes Band mit Schicht aus ferromagnetischem Legierungspulver	0,35
Band des Beispiels 3	0,22
Unbehandeltes Band mit durch Kathodenzerstäubung abgeschiedener Schicht	0,55

Die Tabelle läßt erkennen, daß der magnetische Aufzeichnungsträger nach der Erfindung einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten hat, und daß die Bandproben zu Reibungskoeffizientenwerten führen, die weniger als die Hälfte der Werte der unbehandelten Bänder betragen.

(B) Stillstandsdauer

Die Bandproben wurden auch auf ihre Stillstandsdauer-Eigenschaften oder die Länge der Zeitspanne getestet, während deren sie bei einer Wiedergabe auf einem Videobandrekorder sichtbare Bilder liefern.

Die Ergebnisse der Vergleichsversuche waren wie folgt:


Stillstandsdauer (min)
Band des Beispiels 1
45
Unbehandeltes Band mit aufgedampfter Schicht	5
Band gemäß Beispiel 2	60
Unbehandeltes Band mit Schicht aus ferromagnetischem Legierungspulver	15
Band des Beispiels 3	70
Unbehandeltes Band mit durch Kathodenzerstäubung abgeschiedener Schicht	10

Die Tabelle zeigt, daß mit der Erfindung bemerkenswerte Verbesserungen hinsichtlich des Reibungswiderstandes erzielt werden.

(C) Beständigkeit gegen Degenerieren durch Umwelteinflüsse

Bekanntlich treten bei Bändern der vorliegend geschilderten Art Verschlechterungen der magnetischen Eigenschaften aufgrund von Oxidation auf. Um den Grad der Verschlechterung zu bestimmen, ließ man jede Probe der magnetischen Aufzeichnungsträger 72 h lang bei 50°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 98% stehen. Mit Hilfe eines Oszillationsmagnetometers wurde die Änderung der magnetischen Flußdichte der Probe entsprechend der Formel

bestimmt, wobei Br die anfängliche magnetische Flußdichte und Br′ die Dichte nach dem Test darstellt.

Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt, wobei die Werte auf diejenigen der unbehandelten Bänder als 1,00 bezogen sind.


Änderung der magnetischen Flußdichte
Band des Beispiels 1
0,25
Unbehandeltes Band mit aufgedampfter Schicht	1,00
Band gemäß Beispiel 2	0,38
Unbehandeltes Band mit Schicht aus ferromagnetischem Legierungspulver	1,00
Band des Beispiels 3	0,56
Unbehandeltes Band mit durch Kathodenzerstäubung abgeschiedener Schicht	1,00

Die Tabelle läßt klar die hervorragende Dauerhaftigkeit und Korrosionsbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung erkennen.

Beispiel 4

Eine magnetische Schicht gemäß dem Beispiel 1 wurde auf einen Film auf der Basis eines Polypyromellithimids aufgedampft, das von der Du Pont (E.I.) de Nemours & Co. unter der Handelsbezeichnung "Kapton" auf den Markt gebracht wird. Die Magnetschicht wurde mit einer Triethoxyvinylsilanlösung beschichtet; es wurde eine zweistündige Wärmepolymerisation bei 150°C durchgeführt.

Beispiel 5

Ein 14 µm dicker "Kapton"-Trägerfilm wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 mit Metall beschichtet; auf das erhaltene Magnetband wurde eine Triethoxyvinylsilanlösung aufgebracht und dann 2 h lang bei 150°C wärmepolymerisiert.

Beispiel 6

Ein 10 µm dicker "Kapton"-Trägerfilm wurde durch Kathodenzerstäubung mit einem Magnetfilm beschichtet, wie dies in Beispiel 3 erläutert ist. Eine Triethoxyvinylsilanlösung wurde auf die Magnetschicht aufgebracht und 2 h lang bei 150°C wärmepolymerisiert.

Im Falle der Beispiele 4, 5 und 6 wurden die Konzentrationen der Triethoxyvinylsilanlösungen so eingestellt, daß die resultierenden Dünnfilme die gleichen Dicken wie diejenigen der Beispiele 1, 2 bzw. 3 hatten.

Die Dünnfilme der Beispiele 4, 5 und 6 waren alle bei der Polymerisation ausgehärtet; gleichwohl erwiesen sie sich als nicht so wirkungsvoll wie die durch Plasmapolymerisation gebildeten Filme. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Plasmapolymerisation das Reaktionsgas ausreichend permeabel macht, um einen von winzigen Öffnungen freien Film auszubilden, während bei der Wärmepolymerisation der Film eine geringere Güte hat. Ein weiterer Faktor, der zu dem ausgeprägten Unterschied beiträgt, dürfte darin liegen, daß der plasmapolymerisierte Film an seiner Unterlage so fest anhaftet, daß beide ein dreidimensionales Gefüge bilden. Außerdem zeigten die Analysen mit dem Fouriertransformations-Infrarotspektrophotometer (ESCA), daß bei der Wärmepolymerisation die Ethoxygruppen in dem Polymer verblieben, während es die Plasmapolymerisation der Siloxanbindung gestattete, in dem Produkt vorhanden zu sein. Aus den Beispielen 4, 5 und 6 ergibt sich, daß das Doppelbindungen aufweisende Monomer für die Wärmepolymerisation anwendbar ist, daß jedoch der dabei gebildete Schutzfilm in seinen Eigenschaften den plasmapolymerisierten Filmen stark unterlegen ist. Monomere ohne Doppelbindung sind durch andere Techniken als das Plasmapolymerisationsverfahren schwierig zu polymerisieren.

Mit der vorliegenden Erfindung werden also die strengen Anforderungen erfüllt, die an die Qualität und Dauerhaftigkeit von magnetischen Aufzeichnungsträgern gestellt werden.

Claims

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträger, einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht und einem durch Plasmapolymerisation gebildeten, die magnetische Schicht überdeckenden, dünnen Deckfilm aus einer organischen Siliziumverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht aus einem im Vakuum aufgedampften oder durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten Metall oder aus einem in einem Bindemittel dispergierten ferromagnetischen Metallpulver besteht, sowie daß der Deckfilm aus einem Polymer mit Siloxanbindungen (Polysiloxan) besteht und eine Schichtdicke von 0,5 bis 10 mm hat.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer mit Siloxanbindung durch Polymerisieren einer siliciumorganischen Verbindung hergestellt ist, welche diese Bindung inhärent besitzt oder zu bilden in der Lage ist.