DE3339245C2

DE3339245C2 -

Info

Publication number: DE3339245C2
Application number: DE3339245A
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Nakayama; Toshiaki Saku Nagano Jp Izumi
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1989-04-06
Also published as: JPH0413764B2; DE3339245A1; US4548864A; JPS5979426A

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, bei dem zwischen einer Trägerschicht und einem magnetischen Dünnfilm eine nichtmagnetische Zwischenschicht ausgebildet ist.

Ein bekannter magnetischer Aufzeichnungsträger dieser Art (DE-OS 31 17 931) weist eine Trägerschicht aus einer Aluminium- oder Titanlegierung auf, die mit einer hochglanzpolierten, z. B. etwa 30 μm dicken Zwischenschicht aus einer Nickel-Phosphor-Legierung beschichtet ist, die ihrerseits einen magnetischen Metalldünnfilm aus einer Kobalt-Nickel-Phosphor-Legierung trägt. Der magnetische Metallfilm ist mit einem Schutzfilm aus Halbmetalloxid, Metalloxid oder Metall überzogen. Dieser Schutzfilm ist seinerseits mit einem dünnen Schmiermittelfilm aus einem festen Schmiermittel beschichtet. Bei einer abgewandelten Ausführungsform des bekannten magnetischen Aufzeichnungsträgers ist auf einer metallischen Trägerschicht eine hochglanzpolierte Metalloxid-Zwischenschicht ausgebildet, die mit einem magnetischen Oxiddünnfilm beschichtet ist, der seinerseits mit einem dünnen Schmiermittelfilm aus einem festen Schmiermittel bedeckt ist. Der bekannte magnetische Aufzeichnungsträger ist für Anwendungen bestimmt, bei denen während der Aufnahme oder der Wiedergabe ein Luftfilm zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Magnetkopf ausgebildet wird und bei denen es zu einem Kontakt zwischen Aufzeichnungsträger und Magnetkopf nur beim Start und beim Stopp kommt. Der Schmiermittelfilm soll dabei einerseits die Klebewirkung zwischen Aufzeichnungsträger und Magnetkopf kleinhalten, andererseits aber an der darunterliegenden hochglanzpolierten Schicht gut anhaften und dadurch den Aufzeichnungsträger gegen Verschleiß bei dem zeitweisen Kontakt mit dem Magnetkopf schützen.

Daneben werden für Videoaufzeichnungen in großem Umfang magnetische Aufzeichnungsträger verwendet, die eine Kunststoffträgerschicht aufweisen, welche mit einer magnetischen Beschichtungsmasse aus einem ferromagnetischen Pulver und einem organischen Bindemittel überzogen ist. Bei solchen Aufzeichnungsträgern macht es jedoch das Vorhandensein des Bindemittels theoretisch nahezu unmöglich, eine größere magnetische Restflußdichte als 0,3 bis 0,4 T zu erreichen. Qualitätsverbesserungen an magnetischen Aufzeichnungsträgern sowie ein sich rasch ausbreitender Markt für solche Aufzeichnungsträger haben zu einem ständig steigenden Bedürfnis nach Aufzeichnungsträgern geführt, die eine Informationsaufzeichnung mit höherer Dichte zulassen, als dies bisher möglich war. Im Hinblick darauf wurden magnetische Aufzeichnungsträger mit einem ferromagnetischen Dünnfilm entwickelt, der dadurch erhalten wird, daß ein dünner Film aus einem ferromagnetischen Metall, beispielsweise einem Element oder einer Legierung der Eisengruppe, auf einem Schichtträger durch Vakuumaufdampfung, Zerstäubung, Ionenplattieren, Ionenstrahlabscheidung, elektrochemische Abscheidung oder dergleichen ausgebildet wird. Unter diesen Techniken dürfte die Vakuumaufdampfung das vielversprechendste Verfahren darstellen, um große Filmlängen in industriellem Maßstab zu erzielen, und von zahlreichen Fachleuten werden umfängliche Forschungsarbeiten in dieser Richtung durchgeführt.

Der magnetische Aufzeichnungsträger muß gewisse wesentliche Eigenschaften besitzten, von denen das Standbildverhalten besonders wichtig ist. Um eine gute Standbildwiedergabe während des Abspielens des Aufzeichnungsträgers auf einem Videobandgerät sicherzustellen, kommt es entscheidend darauf an, den Verschleiß der Magnetbandoberfläche auf Grund des Kontaktes mit den Wiedergabeköpfen zu minimieren oder ganz auszuschließen. Bei einem bestimmten Videorecordersystem wird beispielsweise die Standbildwiedergabe durch Abtasten eines vorbestimmten Teils des entlang einem rotierenden Kopf genau gehaltenen Bandes mittels zweier magnetischer Köpfe bewirkt, die um 180° versetzt an einer rasch drehenden Trommel angebracht sind. Wenn das Band eine niedrige Verschleißfestigkeit hat, wird durch die Abtastung die Bandoberfläche allmählich abgekratzt, wodurch die Standbilddauer verkürzt wird. Es ist infolgedessen wichtig, den Bandverschleiß beim Abtasten durch die mit hoher Geschwindigkeit laufenden Magnetköpfe zu minimieren und die Wiedergabedauer zu verlängern. Dies gilt in besonderem Maße für Schmalspurköpfe, die eingesetzt werden, um das Erfordernis einer Aufzeichnung mit hoher Dichte zu erfüllen, die aber die Standbildwiedergabedauer erheblich verkürzen.

Es wurden Versuche gemacht, die Standbildwiedergabedauer von beschichteten magnetischen Aufzeichnungsträgern dadurch zu erhöhen, daß in die Überzüge auf den Bändern unterschiedliche Schleifmittel eingebracht werden; damit wurden günstige Ergebnisse erzielt. Bei einem Aufzeichnungsträger mit magnetischem Metalldünnfilm läßt sich aber auf diese Weise das Standbildverhalten wegen der Schwierigkeit, solche Schleifmittel zuzusetzen, sowie wegen der geringen Schichtdicke kaum verbessern.

Versuche, die Verschleißfestigkeit von Aufzeichnungsträgern mit Metalldünnfilm durch Ausbildung einer speziellen Deckschicht auf der Magnetschicht zu verbessern (wie dies auch aus der oben diskutierten DE-OS 31 17 931 bekannt ist), erwiesen sich in gewissem Umfang als wirkungsvoll. Alternativen sind jedoch erwünscht, weil die Deckschicht leicht zu anderen Nachteilen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei magnetischen Aufzeichnungsträgern das Standbildverhalten zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zwischenschicht aus einer metallorganischen plasmapolymerisierten Schicht mit einer Schichtdicke von 1 bis 10 nm besteht, der magnetische Dünnfilm ein ferromagnetischer Metallfilm mit einer Schichtdicke von 0,05 bis 0,1 μm ist und die Trägerschicht aus Kunststoff besteht.

Versuche haben gezeigt, daß ein derart aufgebauter magnetischer Aufzeichnungsträger hervorragende Standbildeigenschaften hat. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die metallorganische plasmapolymerisierte Zwischenschicht sowohl an der Kunststoffträgerschicht als auch an dem ferromagnetischen Metalldünnfilm besonders gut anhaftet und damit für eine verstärkte Haftung zwischen der Kunststoffträgerschicht und dem Metalldünnfilm sorgt.

Zwar ist es bekannt (US-PS 41 37 365), die Kratzfestigkeit von aus Kunststoff gefertigten optischen Bauteilen, insbesondere Linsen, durch Aufbringen eines durchsichtigen plasmapolymerisierten Organosilanüberzuges zu verbessern. Dabei bildet aber der Organosilanüberzug die Außenschicht und nicht etwa eine die gegenseitige Haftung einer Kunststoffträgerschicht und einer Metalldünnschicht verbessernde Zwischenschicht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die beiliegende einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Plasmapolymerisation, die sich zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung eignet.

Der vorliegend vorgesehene magnetische Aufzeichnungsträger mit ferromagnetischem Metalldünnfilm besteht aus einer magnetischen Aufzeichnungsschicht aus einem Element der Eisengruppe, beispielsweise Eisen, Nickel oder Kobalt, oder einer Legierung dieser Elemente oder einer Legierung, die außerdem ein oder mehrere weitere Elemente enthält, wobei die Schicht in einer Dicke von etwa 0,05 bis 0,1 μm auf einem herkömmlichen Schichtträger, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat, Polyimid, Polyamid oder Polyethylennaphthalat, ausgebildet ist. Die Aufdampfung stellt das am meisten verwendete Verfahren zur Ausbildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht dar. Für die Aufdampfung wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen, um die Koerzitivkraft zu steigern und das Rechteckigkeitsverhältnis der aufgetragenen Schicht zu verbessern. Dazu gehören das Aufdampfen unter schrägem Auftreffwinkel, das Aufdampfen im Magnetfeld und eine Wärmebehandlung. Das erstgenannte Vorgehen eignet sich besonders zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften der Schicht.

Die Schrägauftreff-Aufdampfung stellt, wie der Name sagt, ein Verfahren dar, das von dem Phänomen Gebrauch macht, daß durch Ablagerung von verdampften Atomen unter einem schrägen Winkel zur Oberfläche des Schichtträgers eine einachsige magnetische Aniosotropie auftritt. Bei diesem Phänomen spielen komplizierte Mechanismen eine Rolle, und die Gründe der magnetischen Anisotropie sind noch nicht voll geklärt. Allgemein dürften Selbstabschattungseffekte, säulenförmiges Kristallwachstum und magnetostriktive Effekte zu der Entwicklung der Anisotropie beitragen. Bei der Schrägauftreff- Aufdampfung wird meist so vorgegangen, daß man in einem Vakuumtank ein Substrat von einer Vorratsspule zu einer Aufwickelspule und um einen Teil des Umfangs einer zylindrischen Trommel laufen läßt sowie einen Metalldampf von einer ferromagnetischen Metalldampfquelle auf das entlang der Trommel laufende Substrat derart richtet, daß die Teilchen unter einem schrägen Auftreffwinkel auf die Oberfläche auftreffen. Die zylindrische Trommel wird mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gekühlt, um die Wärme von dem Substrat abzuleiten:

Ein typischer dünner ferromagnetischer Metallfilm wird im Schrägauftreff-Verfahren beispielsweise dadurch ausgebildet, daß ein verdampftes Material, das in der Hauptsache aus einer Kobalt-Nickel-Legierung (z. B. Co : Ni = 80 : 20 [Gewichtsverhältnis]) besteht, unter einem Auftreffwinkel von etwa 60° bis 80° abgeschieden wird, um auf dem Sustrat eine Schicht mit einer Dicke von etwa 0,06 bis 0,10 μm zu erhalten. Die resultierende Schicht hat eine Koerzitivkraft im Bereich von etwa 72 bis 80 kA/m und eine Restflußdichte von etwa 0,60 bis 0,85 T; sie eignet sich für magnetische Aufzeichnungen hoher Dichte.

Ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit dünnem ferromagnetischem Film hält, wie oben ausgeführt, eine Standbildwiedergabe nicht für längere Zeitspannen aus. Beispielsweise hat ein Aufzeichnungsträger bei Verwendung einer Kobalt-Nickel-Legierung eine Standbildwiedergabedauer von nur etwa 10 Minuten. Erfindungsgemäß läßt sich die Standbildwiedergabe verlängern, indem auf dem Schichtträger zunächst ein organischer, plasmapolymerisierter Film ausgebildet wird und dann darüber ein dünner ferromagnetischer Metallfilm durch Aufdampfung oder dergleichen abgeschieden wird.

Das Plasmapolymerisationsverfahren besteht darin, daß ein Entladungsplasma eines Trägergases, beispielsweise Ar, He, H₂ oder N₂, mit einem Monomergas gemischt und das gemischte Gas mit der Oberfläche des Schichtträgers unter Ausbildung eines plasmapolymerisierten Filmes auf diesem Träger in Kontakt gebracht wird. Im Prinzip wird ein elektrisches Feld an das auf einem niedrigen Druck gehaltene Gas angelegt, und die freien Elektronen, die in kleiner Menge in dem Gas vorhanden sind, erfahren in dem elektrischen Feld eine erhebliche Beschleunigung, weil der intermolekulare Abstand wesentlich größer als bei gewöhnlichem Druck ist. Die Elektronen nehmen auf diese Weise eine kinetische Energie (Elektronentemperatur) 0,8 · 10^-18 bis 1,6 · 10^-18 an. Wenn die Atome mit dieser Geschwindigkeit mit anderen Atomen oder Molekülen kollidieren, brechen sie die Atom- oder Molekülhüllen auf, und es erfolgt eine Dissoziation zu normalerweise instabilen chemischen Teilchen, wie Elektronen, Ionen und neutralen Radikalen. Die dissoziierten Elektronen erfahren wiederum eine Beschleunigung im elektrischen Feld, um ihrerseits andere Atome und Moleküle zu dissoziieren. Durch diese Kettenreaktion wird das Gas rasch in einen hochionisierten Zustand oder die als Plasmagas bekannte Form überführt. Bei einer Wahrscheinlichkeit für wenige Kollisionen mit Elektronen absorbieren die Gasmoleküle nur eine geringe Energie, und sie werden auf einer Temperatur gehalten, die nahe dem normalen Wert liegt. Das System, bei dem die kinetische Energie der Elektronen (Elektronentemperatur) und die thermische Bewegung der Moleküle (Gastemperatur) voneinander getrennt sind, wird als Niedertemperaturplasma bezeichnet, wobei die chemischen Teilchen in vergleichsweise großem Umfang ihre ursprüngliche Form bewahren und für eine additive chemische Reaktion, beispielsweise eine Polymerisation, bereit sind. Vorliegend werden die obengenannten Bedingungen genutzt, um über einem Schichtträger einen plasmapolymerisierten Film auszubilden. Das Niedertemperaturplasma übt auf den Schichtträger keinen nachteiligen thermischen Effekt aus.

Als Monomergas eignen sich vorliegend alle herkömmlichen plasmapolymerisierbaren organischen Verbindungen einschließlich Kohlenstoff-Wasserstoff-, Kohlenstoff- Wasserstoff-Sauerstoff-, Kohlenstoff-Halogen-, Kohlenstoff- Sauerstoff-Halogen- und Kohlenstoff-Wasserstoff- Halogen-Systemen sowie metallorganischen Verbindungen. Siliziumorganische Verbindungen, wie verschiedene Silane mit Siloxanbindungen, und verschiedene schwefel- oder stickstoffhaltige organische Verbindungen sind gleichfalls brauchbar. Metallorganische Verbindungen erwiesen sich für die vorliegenden Zwecke als besonders geeignet.

Ein dünner Film aus einem plasmapolymerisierten metallorganischen Polymer läßt sich dadurch ausbilden, daß ein Entladungsplasma eines Trägergases, beispielsweise Ar, He, H₂ oder N₂, mit einem metallorganischen Gas oder einem Gas gemischt wird, das durch Auflösen einer metallorganischen Verbindung in einem organischen Lösungsmittel erzeugt wird, und daß das gemischte Gas dann mit der zu behandelnden Schichtträgeroberfläche in Berührung gebracht wird. Bei dem verwendeten metallorganischen Gas kann es sich um beliebige plasmapolymerisierbare organische Verbindungen und Komplexsalze, beispielsweise von Zinn, Titan, Aluminium, Kobalt, Eisen, Kupfer, Nickel, Mangan, Zink, Blei, Gallium, Indium, Quecksilber, Magnesium, Selen, Arsen, Gold, Silber, Cadmium und Germanium handeln. Beispiele sind nachstehend durch Gruppen von Formeln angegeben, in welchen R für eine organische Gruppe und X für Wasserstoff oder ein Halogen stehen:

(A)M^IR
Phenylkupfer, Phenylsilber und dergleichen
(B) M^IIR_oX_2-o (wobei o = 1,2)
Diethylzink, Dimethylzink, Methylquecksilberjodid, Methylmagnesiumjodid, Ethylmagnesiumbromid, Dimethylquecksilber, Dimethylselen, Dimethylmagnesium, Diethylmagnesium, Diphenylmagnesium, Dimethylzink, Di-n-propylzink, Di-n- butylzink, Diphenylzink, Diphenylcadmium, Diethylquecksilber, Di-n-propylquecksilber, Allylethylquecksilber, Diphenylquecksilber, und dergleichen;
(C) M^IIIR_pX_3-p (wobei p = 1, 2, 3)
Trimethylaluminium, Triethylaluminium, Triisobutylaluminium, Trimethylgallium, Trimethylindium, Diethylaluminiumchlorid, Trimethylgold und dergleichen;
(D) M^IVR_qX_4-q (wobei q = 1, 2, 3, 4)
Tetramethylzinn, Di-n-butylzinnmaleat, Dibutylzinndiacerat, Tetra-n-butylzinn, Tetraethylblei, Tetramethylgermanium, Tetraethylgermanium, Diethylcyclogermanahexan, Tetraphenylgermanium, Methylgermanium, Ethylgermanium, n-Propylgermanium, Triethylgermanium, Diphenylgermanium, Triphenylgermanium, Trimethylbromgermanium, Triethylbromgermanium, Triethylfluorgermanium, Triethylchlorgermanium, Dimethyldichlorgermanium, Methyltrichlorgermanium, Diethyldichlorgermanium, Diethyldibromgermanium, Diphenyldibromgermanium, Diphenyldichlorgermanium, Ethyltrichlorgermanium, Ethyltriborgermanium, n-Propyltrichlorgermanium, Tetraethylzinn, Trimethylethylzinn, Tetraallylzinn, Tetraphenylzinn, Phenyltrimethylzinn, Triphenylmethylzinn, Dimethylzinn-dichlorid, Dimethylzinn- dihydrid, Trimethylzinn-hydrid, Triphenylzinn-hydrid, Tetramethylblei, Tetra-n-propylblei, Tetraisopropylblei, Trimethylethylblei, Trimethyl-n-propylblei, Dimethyldiethylblei und dergleichen;
(E) M^VIR_6-r (wobei r = 1, 2, 3, 4, 6)
Hexaethylgermanium, Hexamethyldizinn, Hexaethyldizinn, Hexaphenyldizinn und dergleichen;
(F) Acetylaceton-Komplexe
Acetylacetontitan, Acetylacetonaluminium, Acetylacetonkobalt, Acetylacetoneisen, Acetylacetonkupfer, Acetylacetonnickel, Acetylacetonmangan und dergleichen.

Anmerkung: R ist eine organische Gruppe, z. B. ein C_1-10 (vorzugsweise C_1-6)-Alkyl, ein C_2-6-Alkenyl (Allyl), ein Aryl (Phenyl), oder eine Acyloxy-(Maleoyl- oder Acetyl-)Gruppe; und X ist ein Halogen, z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod.

Daneben können auch Phenylarsinoxid und dergleichen Stoffe verwendet werden.

In der beiliegenden einzigen Figur ist eine Plasmapolymerisationsvorrichtung schematisch dargestellt, bei der eine Hochfrequenzentladung benutzt wird, um einen dünnen plasmapolymerisierten Film auf dem Schichtträger eines magnetischen Aufzeichnungsträgers auszubilden.

In ein Polimerisationsreaktionsgefäß R wird ein Monomergas von einer Quelle 1 und ein Trägergas von einer Quelle 2 über Durchflußmengenregler 3 bzw. 4 und nach Mischen mittels eines Mischers 5 eingespeist. Das Monomergas oder das in dem Reaktionsgefäß zu polymerisierende Material wird unter den plasmapolymerisierbaren Stoffen ausgewählt.

Als Trägergas eignen sich Ar, He, H₂, N₂ und dergleichen. Das Monomergas wird in einer Durchflußmenge von 1 bis 100 ml/min, das Trägergas in einer Durchflußmenge von 50 bis 500 ml/min zugeführt. In dem Reaktionsgefäß R befinden sich Mittel zum Abstützen des Schichtträgers des zu behandelnden magnetischen Aufzeichnungsträgers. Dabei handelt es sich bei der veranschaulichten Anordnung um eine Vorratsrolle 9 und eine Aufwickelrolle 10 für den Schichtträger eines Magnetbandes. In Abhängigkeit von der Form des zu behandelnden Schichtträgers können unterschiedliche andere Abstützungen vorgesehen werden, beispielsweise stationäre oder rotierende Abstützungen. Zwei Elektroden 7, 7′ verlaufen waagerecht und parallel zu dem Förderweg des Schichtträgers des Magnetbandes, der zwischen den Elektroden hindurchläuft. Die eine Elektrode 7 ist an eine Hochfrequenz-Energiequelle 6 angeschlossen, während die andere Elektrode 7′ bei 8 an Masse angelegt ist. Das Gefäß R ist ferner zur Evakuierung mit einem Vakuumsystem ausgerüstet, zu dem eine Flüssigstickstoffalle 11, eine Rotationspumpe 12 im Ölabdichtung und ein Vakuumregler 13 gehören. Dieses Vakuumsystem hält innerhalb des Gefäßes ein Vakuum von 1,3 bis 1333 Pa aufrecht. Um die Dicke des plasmapolymerisierten Filmes nach Wunsch ändern zu können, können nicht veranschaulichte Mittel zum Steuern oder Regeln der Drehzahl der Aufwickelrolle vorgesehen sein.

Im Betrieb wird das Reaktionsgefäß R mittels der ölabgedichteten Rotationspumpe zunächst auf einen Wert von mehr als 0,13 Pa evakuiert, und das Monomergas sowie das Trägergas werden gemischt in vorbestimmten Durchflußmengen eingespeist. Der in dem Gefäß herrschende Unterdruck wird innerhalb eines Bereichs von 1,3 bis 1333 Pa eingeregelt. Sobald die Geschwindigkeit des Schichtträgers des Magnetbandes und die Durchflußmengen des Monomergases und des Trägergases stetige Werte angenommen haben, wird die Hochfrequenzenergiequelle eingeschaltet. Dann wird ein plasmapolymerisierter Film auf dem sich fortbewegenden Schichtträger des magnetischen Aufzeichnungsträgers abgeschieden. Ein plasmapolymerisierter Film der gewünschten Dicke wird gebildet, indem mindestens einer der drei folgenden Parameter gesteuert oder geregelt wird: die Gasdurchflußmengen, die Reaktionsdauer und die Geschwindigkeit des Schichtträgers des Aufzeichnungsträgers. Der Augenblick, in dem die dem Monomer eigene Plasmafarbe gerade verschwunden ist, wird als Endpunkt der Reaktion betrachtet.

Anstelle der Hochfrequenzentladung kann für die Plasmaquelle auch eine Mikrowellen-, Gleichspannungs- oder Wechselspannungsentladung vorgesehen werden.

Der auf diese Weise mit dem plasmapolymerisierten Film überzogene Schichtträger wird dann behandelt, um darauf einen dünnen ferromagnetischen Metallfilm, beispielsweise durch Aufdampfen, auszubilden.

Die Dicke des plasmapolymerisierten Filmes hängt von den gewünschten Eigenschaften der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der Art des gewählten plasmapolymerisierbaren Materials ab; es ist jedoch ratsam, daß die Filmdicke einen gewissen Mindestwert übersteigt. Offenbar eignet sich ein mindestens 1 nm dicker Polymerfilm, um sicherzustellen, daß die Standbildwiedergabedauer etwa dreimal so groß ist, wie wenn kein derartiger plasmapolymerisierter Film vorgesehen ist.

Der plasmapolymerisierte Film hat ein dreidimensional ausgebildetes, dichtes und festes Polymergefüge; er haftet an dem Schichtträger fest an. Dieses Gefüge stellt vermutlich den Faktor dar, welcher für gute Standbildeigenschaften von erhöhter Dauer für den magnetischen Aufzeichnungsträger sorgt.

Die Haftkraft zwischen einer Polymerfläche und einem Metallfilm ist nicht so stark. Andererseits ist die Haftkraft zwischen einem metallorganischen, plasmapolymerisierten Film und einem Metallfilm stark, was auf den Beitrag der Metallbindung zurückzuführen sein dürfte. Auch die Haftung zwischen einem Polymer und einem plasmapolymerisierten Film ist naturgemäß stark. Ein metallorganischer, plasmapolymerisierter Film, bei dem die Eigenschaften von organischem Werkstoff und Metall kombiniert sind, eignet sich in hervorragender Weise als Zwischenschicht zur Verstärkung der Haftung zwischen einem Polymersubstrat und einem magnetischen Metallfilm. Es wird angenommen, daß dieser Umstand einer der Gründe dafür ist, warum vorliegend besonders gute Standbildeigenschaften erzielt werden.

Beispiele

Dünne zinnorganische Polymerschichten von unterschiedlicher Dicke wurden durch Plasmapolymerisation auf einem gemeinsamen Stück eines 12 μm dicken Polyethylenterephthalatfilms ausgebildet. Dazu wurde die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung benutzt. Die Bedingungen für die Plasmapolymerisation waren wie folgt:

Monomergas:
Tetramethylzinn
Durchflußmenge des Monomergases:	10 ml/min
Trägergas:	Argon
Durchflußmenge des Trägergases:	50 ml/min
Höhe des Vakuums:	67 Pa
Hochfrequenz-Energiequelle:	13,56 MHz, 200 W

Die Dicke des plasmapolymerisierten Films wurde durch Umschalten der Filmtransportgeschwindigkeit stufenweise geändert. Bei der Filmgeschwindigkeit von 5 m/min wurde beispielsweise ein 5 nm dicker plasmapolymerisierter Film auf dem Schichtträger abgeschieden.

Die Dicke und die Gleichförmigkeit der so gebildeten plasmapolymerisierten Filme wurden durch das Mehrfachinterferenzverfahren und mit einem Ellipsometer bestimmt. Es bestätigte sich, daß die beabsichtigten Dicken in gleichförmiger Weise erhalten worden waren. Ergänzende Versuche mit einem Fourier-Transformations- Infrarotspektrophotometer sowie durch elektronische Spektroskopie für chemische Analyse bewiesen, daß es sich bei den polymerisierten Filmen um ein zinnhaltiges Polymer handelte.

Über jedem auf dem Schichtträger plasmapolymerisierten Film wurde ein ferromagnetischer Film aus einer Kobalt- Nickel-Legierung (Gewichtsverhältnis 4 : 1) durch Vakuumaufdampfung gebildet. Der Legierungswerkstoff wurde durch Elektronenstrahlerhitzung verdampft und entsprechend der Schrägauftrefftechnik mit einem zentralen Einfallswinkel von 70° abgeschieden. Zur Kühlung des Schichtträgers wurde eine zylindrische Trommel benutzt, wobei das zugeführte Kühlmittel auf 5°C gehalten wurde. Das Vakuumgefäß wurde auf 3 × 10^-3 Pa evakuiert. Sauerstoffgas wurde bis zum Erreichen eines Behälterdruckes von 6,3 × 10^-2 Pa eingeleitet. Die Vakuumaufdampfung wurde durchgeführt. Die der Elektronenkanone zugeführte Energie und die Fördergeschwindigkeit des Schichtträgerfilmes wurden so eingestellt, daß eine Filmdicke von 80 nm erzielt wurde. Eine Analyse des resultierenden Filmes ergab, daß er die gleiche Zusammensetzung wie die Mutterlegierung hatte. Der so erhaltene ferromagnetische Film eignete sich für einen magnetischen Aufzeichnungsträger; er hatte eine Koerzitivkraft von etwa 80 kA/m und eine Restflußdichte von etwa 0,65 T.

Schließlich wurden Teststückabschnitte abgeschnitten und auf eine Breite von 12,7 mm geschlitzt, um magnetische Aufzeichnungsbänder für Testzwecke zu erhalten.

Bei jeder Bandprobe wurden die Dicke des plasmapolymerisierten Filmes und die Standbildwiedergabedauer gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt. Die Standbildwiedergabedauer stellt diejenige Zeitspanne dar, innerhalb deren ein mit 4 MHz mittels eines handelsüblich verfügbaren Videorecorders des VHS-Systems aufgezeichnetes Einzelsignal als Standbild auf einem Bildschirm wiedergegeben wird, bevor das Bild verschwindet. Als Vergleichsbeispiel wurde ein Band hergestellt, indem ein dünner Film in der oben beschriebenen Weise unmittelbar auf dem Schichtträgerfilm abgeschieden wurde, d. h. ohne Zwischenfügen eines plasmapolymerisierten Filmes. Das Ergebnis für diese Probe mit einer Filmdicke von Null ist gleichfalls angegeben.

Tabelle

Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß die Versuchsproben, die plasmapolymerisierte Filme mit einer Dicke von mehr als 1 nm aufweisen, eine hervorragende Standbildfestigkeit haben, wobei die betreffende Standbildwiedergabedauer mehr als das 3fache derjenigen der Probe ohne einen solchen Film beträgt.

Claims

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, bei dem zwischen einer Trägerschicht und einem magnetischen Dünnfilm eine nichtmagnetische Zwischenschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einer metallorganischen plasmapolymerisierten Schicht mit einer Schichtdicke von 1 bis 10 nm besteht, der magnetische Dünnfilm ein ferromagnetischer Metallfilm mit einer Schichtdicke von 0,05 bis 0,1 μm ist und die Trägerschicht aus Kunststoff besteht.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Metalldünnfilm ein hauptsächlich aus einer Kobalt- Nickel-Legierung bestehender aufgedampfter Film ist.