DE3529580A1 - Magnetischer aufzeichnungstraeger - Google Patents

Magnetischer aufzeichnungstraeger

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DE3529580A1 DE19853529580 DE3529580A DE3529580A1 DE 3529580 A1 DE3529580 A1 DE 3529580A1 DE 19853529580 DE19853529580 DE 19853529580 DE 3529580 A DE3529580 A DE 3529580A DE 3529580 A1 DE3529580 A1 DE 3529580A1
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Description

IlEDTKE - BüHLING Λ
Pellmann - Grams'"" Struif *··*
Patentanwälte und Vertreter beim EPA
Dipl.-Ing. H. Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.: 089-539653
Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent München
19. August 1985 DE 5095
Canon Kabushiki Kaisha
Tokio, Japan
Magnetischer Aufzeichnungsträger Dresdner Bank (Mönchen) Kto. 3939 844 Deulsche Bank (München) Kto. 28610&3
it (Woche") Kto. 670-43.804
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der für magnetooptische Speicher, magnetische Aufzeichnung, Display-Einrichtungen oder dergl. geeignet ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung an einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger, die die Regeneration der aufgezeichneten Information mittels einexs magnetooptischen Effekts, wie z.B. des magnetischen Kerr-Effekts oder Faraday-Effekts, erlaubt. .
Als Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers wurden bisher polykristalline Filme, wie MnBi oder MnCuBi, amorphe Filme, wie GdCo, GdFe, TbFe, DyFe, GdTbFe, TbDyFe, GdFeCo, TbFeCo oder GdTbCo, sowie Einkristailfilme, wie z.B. GdIG, vorgeschlagen.
Von diesen Filmen werden jetzt die genannten amorphen Filme für die Verwendung als Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers auf Grund der Filmbildungseigenschaft bei der Bildung eines großflächigen Films etwa bei Umgebungstemperatur, des Aufzeichnungswirkungsgrads bei der Aufzeichnung von Signalen mit kleiner optisch-thermischer Energie und des Lesewirkungsgrads bei der Regenerierung bzw. Rückspeicherung des aufgezeichneten Signals mit hohem S/N-Verhältnis bevorzugt. Insbesondere wird GdTbFe als Aufzeichnungsschicht auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger wegen eines großen Kerr-Drehwinkels und eines Curie-Punkts im Bereich von 150 0C am meisten bevorzugt.
Die in magnetischen Aufzeichnungsträgern eingesetzten amorphen magnetischen Materialien einschließlich GdTbFe sind jedoch im allgemeinen mit dem Mangel einer geringen Korrosionsbeständigkeit behaftet. Das größte Problem dieser Materialien ist das Fehlen einer zuverlässigen Beständigkeit, da sie eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften erkennen lassen, wenn sie mit Luft und Wasserdampf in Berührung sind, und eventuell vollständig bis in den durchsichtigen Zustand oxidiert werden.
Zur Behebung der oben genannten Mängel ist es neben der Verbesserung des magnetischen Materials selbst nötig, die aus diesem magnetischen Material bestehende Aufzeichnungsschicht gegenüber Luft (insbesondere Sauerstoff) und Feuchtigkeit zu isolieren, die die Ursache der genannten Verschlechterung sind. Diese Isolierung kann am zweckmäßigsten dadurch erreicht werden, daß man die Aufzeichnungsschicht mit einem Werkstoff von geringer Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit abdeckt. Es wurden verschiedene Materialien für eine solche Schutzschicht vorgeschlagen. Beispiele solcher Materialien sind Oxide, wie ZnO, MgO, SiO (beschrieben in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 11056/1984), SiO2, ZrO2, CeO2, In2O3, SnO2, TiO2, LiNbO3 oder LiTaOo, Fluoride, wie MgF2, CaF2 oder CeF. und Nitride, wie Si3N4 oder AlN (beschrieben in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 11052/1984). Auch die Verwendung einer mit einem geeigneten Lösungsmittel gebildeten Schicht eines organischen Harzes, wie z.B. Polypropylen, Polyäthylen, Polyamid, Polyacrylnitril, Vinylidenchlorid, Polycarbonat, Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, Vinyl chiorid-Vinylacetat-Copolymer, Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymer usw., oder eines
plasmapolymerisierten Films aus Fluorkohlenstoff gemäß der Japanischen .Offenlegungsschrift 90246/1984 ist bekannt.
i Unter diesen konventionellen Schutzfilmen sind anorgani-. sehe, aus Oxiden oder Fluoriden bestehende Filme wegen der einfachen Filmbildung .durch ein Trockenverfahren, wie Vakuumbedampfung oder Aufsprühung, von Vorteil, aber in Bezug auf die Luft- und Feuchtigkeitsisolierung mangelhaft, da sie nicht in der Lage sind, den Qualitätsabfall der Aufzeichnungsschicht in befriedegender Weise zu verhindern. Auf der anderen Seite erfordert die Beschichtung mit organischen Harzen nicht nur ein kompliziertes Naßverfahren unter Benutzung von Lösungsmitteln, sondern sie führt auch zu unterschiedlichen Eigenschaften der erhaltenen Schutzschicht.
Der plasmapolymerisierte Film ist für die Schutzschicht insofern ideal, als er durch ein Trockenverfahren gebildet wird und eine geringe Luft- und Feuchtigkeitsdurchdringung zeigt. Obwohl nun ein solcher plasmapolymerisierter Film unter der Aufzeichnungsschicht in zufriedenstellender Weise gebildet werden kann, wie in der genannten Japanischen Offenlegungsschrift 90246/1984 beschrieben ist, führt die Bildung eines solchen Films auf der Aufzeichnungsschicht im Laufe der Plasmapolymerisation zu einer Reaktion zwischen dem Monomer-Gas und der magnetischen Schicht, was oft einen Abfall der magnetischen Eigenschaften zur Folge hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers mit einer
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• it, ψ, u W *i
wesentlich verbesserten korrosionshemmenden Beständigkeit, ohne daß die magnetischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht beeinträchtigt oder aufgegeben werden.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Bildung;, eines plasmapolymerisierten Films auf der Aufzeichnungsschicht mit einer zwischen beiden liegenden Zwischenschicht gelöst.
Die Figuren 1 und 2 sind schematische Querschnitte von Ausführungsformen des magnetischen Aufzeichnungsträgers der Erfindung; und
Figur 3 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse von Antikorrosionsprüfungen an Beispielen der Erfindung und Vergleichsbeispielen zeigt.
Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsträgers, bei dem ein Substrat 1, das z.B. aus Glas besteht, mit Spurführungsrillen zur Signalaufzeichnung und -regeneration in der Form der dargestellten Oberflächenunregelmäßigkeit versehen ist. Ferner ist eine Aufzeichnungsschicht 2 aus einem amorphen magnetischen Film, wie GdTbFe, TbFeCo oder GdTbFeCo, vorgesehen. Auf der Aufzeichnungsschicht sind eine Zwischenschicht 3 und ein plasmapolymerisierter Film 4 ausgebildet. Die Zwischenschicht 3 besteht beispielsweise aus Al,,O3, BaO, BeO, CeO2, In2O3, SiO2, SiO, SnO2, Ta2O5, TiO2, ThO2, ZrO2, , CeF., LaF3 oder einem Gemisch daraus. Anstelle dieses anorga-
nischen Materials kann auch eine organische Harzschicht verwendet werden. Die vorgenannte anorganische Schicht wird jedoch bevorzugt, da sie im Anschluß an die Bildung der Aufzeichnungsschicht in der gleichen Vakuumkammer gebildet werden kann, ohne daß die Aufzeich-• nungsschicht mit Luft iiT Berührung kommt. Die Dicke der Zwischenschicht 3 kann in Abhängigkeit von ihrem Material unterschiedlich
sein. Vorzugsweise beträgt sie wenigstens 60 A, damit die Aufzeichnungsschicht bei der Plasmapolymerisation vor der Einwirkung des Monomer-Gases geschützt ist. Auf der anderen Seite kann eine übermäßig dicke Zwischenschicht 3 infolge von Spannungen in der Schicht Risse bilden. Infolgedessen liegt die Dicke der Zwischenschicht vor-
zugsweise in dem Bereich von 60 bis 10 000 A, insbesondere in dem Bereich von 60 bis 5 000 A.
Der plasmapolymerisierte Film 4 kann aus irgendeinem Material bestehen; vorzugsweise wird er aus einem stark hydrophoben fluorierten Monomer, wie z.B. Tetrafluoräthylen, Hexafluorpropen, Hexafluor-2-butin, Hexafluor-1,3-butadien, Hexafluorbenzol, Octafluor-2-buten, C-Octafluorcyclobutan, Chlortrifluoräthylen, Trifluoräthin, Hexafluorpropylen, Vinylfluorid oder Vinylidenfluorid, oder einem Kohlenwasserstoff-Monomer, wie Äthylen, Acetylen, Methan, Styrol oder Benzol, gebildet. Diese Monomeren bilden mittels einer kapazitiven oder induktiven Entladung einen plasmapolymerisierten Film. Der plasmapolymerisierte Film wird vorzugsweise in einer
O O
Dicke von 50 A bis einige tausend A hergestellt, da eine ausreichen-
de Feuchtigkeitsabsperrung bei einer Dicke von weniger als 50 A nicht zu erwarten ist. ■
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform des magnetischen Aufzeichnungsträgers der Erfindung, bei der gleiche Bestandteile wie in Figur 1 mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind und nachfolgend? nicht nochmals beschrieben sind. Bei dieser Ausführungsform • wird das Substrat 1 zuerst mit einem plasmapolymerisierten Film 4' verstehen, auf dem in Aufeinanderfolge eine Aufzeichnungsschicht 2, eine Zwischenschicht 3 und ein plasmapolymerisierter Film 4 gebildet werden. Ein solcher Aufbau bewirkt, daß eine Verschlechterung der Aufzeichnungsschicht insbesondere dann verhindert wird, wenn das Substrat 1 aus einem Material mit großer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, wie z.B. Polymethylmethacrylat (PMMA) besteht.
Beispiel 1
In einem Hochfrequenz-Zerstäubungsapparat wurde auf einem Glassubstrat, bestehend aus einer Dia-Glasplatte von 25 mm χ 75 mm χ 1,8 mm, ein amorpher magnetischer Film aus GdTbFeCo in einer Dicke
von 1 500 A als Aufzeichnungsschicht gebildet. Auf der Aufzeichnungsschicht wurde durch Vakuumbedampfung unter Elektronenstrahlerhitzung
eine SiO-Zwischenschicht mit einer Dicke von 3 000 A gebildet. In Gegenwart einer an elektrisch gekoppelte parallele ebene Elektroden angelegten Hochfrequenzspannung von 13,56 MHz wurde dann auf der Zwischenschicht aus Tetrafluoräthylen-Monomer ein plasmapolymerisier-
ter Film in einer Dicke von 4 000 A gebildet.
Der so hergestellte magnetische Aufzeichnungsträger wurde in einer thermostatischen Kammer bei 85 0C und 85 % relativer Feuchte einem Antikorrosionstest unterworfen. Das Ergebnis ist durch die
- ■ 11 -
Kurve 11 in Figur 3 dargestellt, in der die Ordinate das Verhältnis Hc/HcÜ der Koerzitivkraft Hc zu dem Anfangswert HcO der Koerzitivkraft und die Abszisse die Rrüfdauer in Stunden angeben. Ein stärkerer Abfallider Koerzitivkraft zeigt einen größeren Korrosionsgrad an. In Figur 3 zeigen die Kurven 12 und 13 die Testergebnisse von Vergleichsbeispielen. Bei dem durch die Kurve 12 dargestellten Vergleichsbei-
spiel wurde der plasmapolymerisierte Film in einer Dicke von 4 000 A ohne die Zwischenschicht direkt auf eine gleiche Aufzeichnungsschicht wie in Beispiel 1 aufgebracht. Auf der anderen Seite wurde bei dem durch die Kurve 13 dargestellten Vergleichsbeispiel auf der gleichen Aufzeichnungsschicht wie in Beispiel 1 ohne den plasmapolymerisierten
Film nur ein SiO-FiIm einer Dicke von 3 000 A gebildet.
Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß die höchste Korrosionsbeständigkeit bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger erreicht wurde,-der auf einer Zwischenschicht mit einem plasmapolymerisierten Film versehen war.
Beispiel 2
Um die Schutzwirkung zu vergleichen, wurden auf der gleichen Aufzeichnungsschicht wie in Beispiel 1 verschiedene Zwischenschichten und plasmapolymerisierte Filme gebildet. Tabelle 1 faßt die Veränderungen der Koerzitivkraft (Verhältnis Hc/HcO) dieser magnetischen Aufzeichnungsträger nach einem Antikorrosionstest von 1000 Stunden Dauer bei 85 0C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit zusammen.
# V ♦ * * 4 * ♦
_ 1-2 -
Tabelle 1
Zwischenschicht Dicke Plasmapolymerisierter Film Dicke Hc/HcO
Material 1000 A Monomer 4000 A (1000 h)
SiO Ή Tetrafluor
äthylen		 Il 0,90
Mg^2 Il Il Il 0,83
CeO2 Il Il Il 0,87
ZrO2 ■ 2 μ . Il Il 0,92
Il 1000 A Il Il 0,85
SiO Il Hexafluor
propylen		 Il 0,84
Il Il Styrol Il 0,82
Il Il Äthylen Il 0,89
Il Dimethyl-
dimethoxy-
si lan		 0,80
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß diese
I·'
Beispiele eine Korrosionsbeständigkeit zeigen, die den oben erwähnten Vergleichsbeispielen überlegen ist.
Wie oben erläutert, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine bedeutende Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit eines herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsträgers ohne Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften seiner Aufzeichnungsschicht dadurch,
-ft » β * *
daß man auf einer auf der Aufzeichnungsschicht gebildeten Zwischenschicht einen plasmapolymerisierten Film aufbringt.
j Die vorstehenden Beispiele beschränken sich auf Fälle, bei denen die Aufzeichnungsschicht aus einem amorphen magnetischen. Film: besteht. Wenngleich der Effekt in diesen Fällen besonders ausgeprägt ist, kann die vorliegende Erfindung auch in den Fällen angewandt werden, bei denen die Aufzeichnungsschicht aus anderen magnetischen Filmen besteht.

Claims (14)

TeDTKE - BüHLING Ä KinNET-GrCTPF" SSSS Vertreter beim EPA rV. - f\ * "I ' ^:: : * : : : Dipl.-lng. H.Tiedtke IHELLMANN " V3RÄMS1 - OTRUIF - *" Dipl.-Chem. G. Bühling i Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng R Grupe λ r ο η r ρ η Dipl.-lng. B. Pellmann J 0 L ö 0 O U Dipl.-lng. K Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat i Telecopier: 0 89-537377 cable: Gefmaniapatent München 19. August 1985 DE 5095 Patentansprüche
1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einem Substrat und einer auf dem Substrat gebildeten Aufzeichnungsschicht, die aus einem magnetischen Film besteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ·"* Aufzeichnungsschicht eine Zwischenschicht und auf der Zwischenschicht ein plasmapolymerisierter Film gebildet sind.
2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus Al2O3, BaO, BeO, CeO2, In2O3, SiO2, SiO, SnO2, Ta2O5, TiO2, ThO2, ZrO2, MgF2, CeF4, LaF3 oder einem Gemisch aus zwei oder mehreren der vorstehenden Verbindungen besteht.
3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem organischen Harzfilm besteht.
Dresdner Bank (München) KIo 3939 84* Deutsche Bank (München) Klo 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-8CK
4. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch·1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke in dem Bereich von 60 bis 10 000 A hat.
5. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke von weniger als etwa 5 000 A hat.
6. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerisierte Film aus einem fluorierten Monomer gebildet ist.
7. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerisierte Film aus Tetrafluoräthylen, Hexyfluorpropen, Hexafluor-2-butin, Hexafluor-1,3-butadien, Hexafluorbenzol, Octafluor-2-buten, C-Octafluorcyclobutan, Chlortrifluoräthylen, Trifluoräthin. Hexyfluorpropylen, Vinylfluorid oder Vinylidenfluorid gebildet ist.
8. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerisierte Film aus einem Kohlenwasserstoff-Monomer gebildet ist.
9. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerisierte Film aus Äthylen, Acetylen, Methan, Styrol oder Benzol gebildet ist.
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10. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerierte Film eine Dicke
O O
in dem Bereich von 50 A bis zu mehreren tausend A hat.
11. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Substrat und dem magnetischen Film ein weiterer plasmapolymerisierter Film ausgebildet ist.
12. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Polymethylmethacrylat (PMMA) besteht.
13. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plasmapolymerisierte Film mittels kapazitiver oder induktiver Entladung aus einem Monomer gebildet ist.
14. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht aus einem amorphen magnetischen Film besteht.
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