DE3545794C2

DE3545794C2 - Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums

Info

Publication number: DE3545794C2
Application number: DE3545794A
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Nakayama; Yasufumi Takasugi; Kunihiro Ueda
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-12-25
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2005-12-24
Also published as: DE3545794A1; US4892789A; JPH0610871B2; JPS61151837A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums. Insbe sondere ist sie auf Verbesserungen bei Magnetaufzeichnungs medien mit einer als zusammenhängender Dünnfilm ausgebildeter Magnetschicht gerichtet.

Bezüglich der für Video-, Audio- und andere Anwendungszwecke verwendeten Magnetaufzeichnungsmedien waren intensive Forschungs-, und Entwicklungsarbeiten wegen der Kompaktheit einer Bandrolle auf die magnetischen Aufzeichnungsmedien, üblicherweise Magnet bänder, mit einer Magnetschicht in Form eines zusammenhängenden Dünnfilms gerichtet.

Bevorzugte Magnetschichten für solche zusammenhängenden Filme sind aus Co, Co-Ni, Co-O, Co-Ni-O u. dgl. abgeschiedene Filme, die durch das sogenannte Schrägaufdampfverfahren ausgebildet sind, bei dem Kobalt und wahlweise andere Elemente verdampft und bei einem vorgegebenen Winkel in bezug auf die Normale auf den Träger aufgedampft werden, weil solche aufgedampften Filme überragende Eigenschaften aufweisen. Die aufgedampften Magnetschichten haben jedoch auch zahlreiche Nachteile, wie hohe dynamische Reibung, geringe Filmfestigkeit, rauhen Kopf kontakt und schlechte Laufeigenschaften (d. h. Dauerhaftigkeit des Bandes, das in Reibungskontakt mit starren Teilen einer Videoanlage ist), was zu einer verminderten Ausgangsleistung nach wiederholten Durchläufen führt. Bei der Anwendung in Videoanlagen zeigen die aufgedampften Magnetschichten eine kurze Lebensdauer, wenn das Gerät bei Bildstillstand betrieben wird (nachstehend kurz als "Bildstillstand" bezeichnet). Außer dem treten bei solchen Schichten zahlreiche Dropouts auf.

Unter diesen Umständen ist bisher eine Vielzahl von Deckschichten vorgeschlagen worden, die die schräg aufgedampften Magnetschichten abdecken. Beispiele für eine solche Deckschicht sind eine Vielzahl von plasmapolymerisierten Filmen, wie sie aus den japanischen Patentanmeldungen 58-194131, 57-135442, 57-135443, 57-198542 und 58-102330 bekannt sind, sowie eine Anzahl von in der Dampfphase abgeschiedenen und aufgetragenen Filmen, wie sie aus den japanischen Patentanmeldungen 53-88704, 53-93533 und 57-234816 sowie aus der DE-OS 33 46 770 bekannt sind. Diese auf herkömmliche Weise ausgebildeten Deckschichten sind jedoch nicht voll zufriedenstellend, indem sie eine unzureichende Korrosionsbeständigkeit und schlechte Laufeigenschaften bei niedriger Temperatur aufweisen.

Aus Patent Abstracts of Japan 59-154643 (A) ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bekannt, das eine Deckschicht aus einem plasmapolymerisierten Polymerträger mit einem feromagnetischen metallischen Dünnfilm und einer darauf angeordneten Gleitmittelschicht aus organischem Material enthält. Weder eine Sauerstoff enthaltende Dünnfilmschicht noch die Plasmapolymerisierung gemäß einem spezifischen W/F×M-Wertes oder das Einhalten eines spezifischen Kontaktwinkels sind aus dieser Druckschrift zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums mit guter Korrosionsbeständigkeit und guten Laufeigenschaften bei niedriger Temperatur anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäß hergestellte Magnetaufzeichnungsmedium besteht aus einem Träger, einem auf diesem ausgebildeten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und einer auf letzterem ausgebildeten Deckschicht. Die Deckschicht besteht aus einem Kohlenstoff und Wasserstoff zwischen 1 und 6 enthaltenden plasmapolymerisierten Film sowie aus einem auf diesem im Vakuum abgeschiedenen Film aus organischem Material.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungg eine Plasmapolymerisationsanlage.

Die Deckschicht bei dem erfindungsgemäß hergestellten Magnetaufzeichnungsmedium besteht aus einer ersten Schicht aus einem plasmapolymerisierten Film, welcher ein Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltender Dünnfilm ist.

Der diese Elemente enthaltende Film kann unter Anwendung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen bei Raumtemperatur wegen der Einfachheit dieser Betriebsweise plasmapolymerisiert sein. Bei spiele für gasförmige Kohlenwasserstoffe können beispielsweise sein gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, z. B. Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Ethylen, Propylen, Buten, Butadien, Acetylen, Methylacetylen und Gemischen daraus. Falls erwünscht, kann als Ausgangsstoff für die Plasmapolymeri sation auch ein bei Raumtemperatur flüssiger Kohlenwasserstoff verwendet werden. Der Ausgangsstoff kann wahlweise eine kleine Menge Stickstoff, Sauerstoff, Bor oder Phosphor enthalten.

Der so ausgebildete plasmapolymerisierte Film enthält Kohlen stoff und Wasserstoff in einem Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff (C/H) im Bereich zwischen 1 und 6. Ein plasma polymerisierter Film mit einem solchen C/H-Verhältnis zeigt eine ungewöhnlich verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Dauerhaftigkeit. C/H-Verhältnisse von weniger als 1 führen zu Filmen, die bezüglich Korrosionsbeständigkeit, Dauerhaftigkeit und Festigkeit praktisch unannehmbar sind. Eine erhebliche Herabsetzung der Ausgangsleistung nach wiederholten Durch läufen tritt bei C/H-Verhältnissen von größer als 6 auf.

Es sollte bemerkt werden, daß die C/H-Verhältnisse beispiels weise durch SIMS (Sekundärionen-Massenspektroskopie) ermittelt werden können. Bei Anwendung von SIMS kann das C/H-Verhältnis der erfindungsgemäß hergestellten Deckschicht mit einer Dicke von 10 bis 40 × 10^-4 µm durch Ermitteln der Werte von C und H an der Deck filmoberfläche berechnet werden. Alternativ kann das C/H-Ver hältnis durch Bestimmen des Profils von C und H unter Durch führung der Ionenätzung mit Ar berechnet werden. Die Messung durch SIMS kann nach der in dem Artikel "SIMS and LAMMA" in Surface Science Basic Lectures, Bd. 3, 1984, "Elementary and Application of Surface Analysis", Seite 70, beschriebenen Weise durchgeführt werden.

Die erste Schicht des plasmapolymerisierten Films hat eine Dicke von 10 bis 40 × 10^-4 µm, vorzugsweise von 15 bis 30 × 10^-4 µm. Bei Magnetaufzeichnungsmedien mit zusammenhängen dem Dünnfilm wird, wenn ein plasmapolymerisierter Film eine Dicke von mehr als 40 × 10^-4 µm hat, der Kopfabstandsverlust (magnetischer Verlust infolge der Dicke der Komponente) zu groß, und die magnetische Induktion wird herabgesetzt. Dicken von weniger als 10 × 10^-4 µm sind zu gering, um irgendeine merkliche Verbesserung der Korrosionsbeständig keit und der Laufeigenschaften herbeizuführen und erbringen eine verminderte Filmreißfestigkeit.

Die Steuerung der Filmdicke bei der Ausbildung eines plasma polymerisierten Films kann leicht dadurch erfolgen, daß Reaktionszeit, Filmbewegungsgeschwindigkeit, Ausgangsgas strömungsgeschwindigkeit und andere Faktoren reguliert werden. Die Steuerung sollte in der Weise erfolgen, daß ein Magnetaufzeichnungsmedium mit vermindertem Kopfabstandsver lust und hoher Korrosionsbeständigkeit, Laufeigenschaften und Filmreißfestigkeit erhalten wird.

Der so erzeugte plasmapolymerisierte Film sollte einen Kon taktwinkel mit Wasser im Bereich von 60 bis 120° haben. Plasma polymerisierte Filme mit einem Kontaktwinkel von weniger als 60° sind bezüglich Dauerhaftigkeit und Korrosionsbeständig keit praktisch unannehmbar. Plasmapolymerisierte Filme mit Kontaktwinkeln von mehr als 120° sind aus Kohlenwasserstoff schwierig herzustellen und für die vorliegenden Anwendungs zwecke unnötig.

Gemäß der Erfindung wird der plasma polymerisierte Film hergestellt, indem ein gasförmiges Reak tionsmittel in eine Plasmazone eingebracht wird, bei der W/F×M auf 10⁷ bis 10¹² Joule/kg festgesetzt ist, wobei W die für die Plasmaerzeugung angelegte Eingangsleistung in Joule/ sec, F die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Reak tionsmittels in kg/sec und M das Molekulargewicht des gas förmigen Reaktionsmittels ist. Wenn W/F×M kleiner als 10⁷ ist, hat der erhaltene plasmapolymerisierte Film eine unzu reichende Dichte. Wenn W/F×M den Wert von 10¹² überschrei tet, wird die darunterliegende magnetische Schicht oder Lage in zu nachteiliger Weise beeinflußt.

Wenn mehr als ein gasförmiger Ausgangsstoff verwendet wird, sind die Strömungsgeschwindigkeit F und das Molekularge wicht M in der vorstehenden Berechnung von W/F×M die von den verwendeten Gasen kombinierten Strömungsgeschwindig keiten bzw. Molekulargewichte.

Der erfindungsgemäß hergestellte plasmapolymerisierte Film wird durch Einsatz des vor stehend erläuterten Kohlenwasserstoffes als Ausgangsgas, Erzeugen eines Entladungsplasmas aus dem Gas und Zusammen bringen des Plasmas mit der Magnetschicht erzeugt.

Das Prinzip der Plasmapolymerisation wird nachstehend kurz erläutert. Wenn ein elektrisches Feld an ein mit verminder tem Druck gehaltenes Gas angelegt wird, werden unter der Wirkung des elektrischen Feldes freie Elektronen, die in kleineren Mengen in dem Gas anwesend sind und einen erheb lich größeren intermolekularen Abstand haben als unter Atmosphärendruck, beschleunigt, wobei sie eine kinetische Energie (Elektronentemperatur) von 5 bis 10 eV erhalten. Diese beschleunigten Elektronen kollidieren mit Atomen und Molekülen unter Aufbrauch von deren Atom- und Molekülorbitals, wodurch sie in normalerweise instabile chemische Spezies, wie Elektronen, Ionen oder Neutralradikale dissoziieren. Die dissoziierten Elektronen werden unter der Einwirkung des elektrischen Feldes wiederum beschleunigt, wobei sie in weitere Atome und Moleküle dissoziieren. Diese Kettenreak tion führt dazu, daß das Gas umgehend in einen hochgradig ionisierten Zustand übergeführt wird. Dieser wird üblicher weise als Plasma bezeichnet. Da gasförmige Moleküle eine geringere Chance zur Kollision mit Elektronen haben und wenig Energie absorbieren, werden sie bei einer Temperatur nahe Raumtemperatur gehalten. Ein solches System, bei dem die die kinetische Energie (Elektronentemperatur) der Elek tronen und die Wärmebewegung (Gastemperatur) der Moleküle nicht zueinander in Beziehung stehen, wird als Niedertempe raturplasma bezeichnet. Bei diesem System bestimmen die chemischen Spezies den Zustand, der zur chemischen Reaktion befähigt ist, wie der Polymerisation, wobei sie jedoch gegenüber dem ursprünglichen Zustand relativ unverändert bleiben. Die vorliegende Erfindung nutzt diesen Zustand zur Bildung eines plasmapolymerisierten Films auf einer Magnet schicht aus. Das Niedertemperaturplasma hat keinen nach teiligen Einfluß auf den Basisfilm und die Magnetschicht.

Die Figur der Zeichnung veranschaulicht eine Vorrichtung, mit der ein plasmapolymerisierter Film auf der Oberfläche einer Magnetschicht ausgebildet wird. Diese Plasmaanlage verwendet eine Stromquelle mit variabler Frequenz. Sie be steht aus einem Reaktionsgefäß R, in welches die Reaktions gase aus Behältern 1 und 2 durch Strömungsregler 3 bzw. 4 eingegeben werden. Ein einziges Gas kann aus einem einzigen Behälter zugeführt werden. Falls die Verwendung von unter schiedlichen Gasen aus Behältern 1 und 2 erwünscht ist, können diese vor ihrer Einleitung in den Behälter in einem Mischer 5 gemischt werden. Die Ausgangsgase können bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 250 ml/min einge leitet werden.

In dem Reaktionsgefäß R befinden sich Mittel zum Stützen der Trägerschicht, auf der die Magnetschicht ausgebildet ist, bei der dargestellten Ausführungsform ein Satz von Zuführungs- und Aufrollwalzen 9 und 10, auf die die Schicht gewickelt wird. In Abhängigkeit von der besonderen Form der Basis schicht des Magnetaufzeichnungsmediums können beliebige Stützmittel verwendet werden, beispielsweise eine dreh bare Stützvorrichtung, auf der der zu behandelnde Basis film ruht.

Auf den gegenüberliegenden Seiten der Schicht sind ein Paar Elektroden 7 und 7′ angeordnet, von denen die eine Elek trode 7 mit einer Stromquelle 6 mit variabler Frequenz ver bunden und die andere Elektrode 7′ bei 8 geerdet ist.

Das Reaktionsgefäß R ist weiterhin mit einem Vakuumsystem zum Evakuieren des Gefäßes verbunden, einschließlich einer Flüssigstickstoffalle 11, einer Vakuumpumpe 12 und einem Vakuumregler 13. Das Vakuumsystem hat eine Kapazität zum Evakuieren und Halten des Reaktionsgefäßes R auf einem Vakuum von 13×10^-1 bis 13×10² Pa (0,013 bis 13 mbar).

Beim Betrieb wird das Reaktionsgefäß R zunächst mittels der Vakuumpumpe 12 auf ein Vakuum von 13 Pa (1,3 × 10^-3 mbar) oder weniger evakuiert, bevor das oder die Ausgangsgas(e) bei einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit in das Gefäß eingegeben werden. Dann wird in dem Inneren des Reaktions gefäßes ein Vakuum von 1,3 bis 13 × 10² Pa von (0,013 bis 13 mbar) aufrechterhalten. Ein (nicht dargestellter) Aufrollmotor wird zum Fördern der Schicht in Gang gesetzt. Wenn die Fördergeschwindigkeit der Schicht und die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches konstante Werte erreicht haben, wird die Stromquelle 6 mit variabler Frequenz eingeschaltet, um das Plasma zu erzeugen, wodurch auf der Magnetschicht, die sich auf der durchlaufen den Schicht befindet, ein plasmapolymerisierter Film ausge bildet wird.

Die übrigen Parameter, wie angelegte Stromstärke und Behand lungszeit, können wie üblich sein und ohne unzumutbare Ver suche richtig ausgewählt werden.

Die Plasmaerzeugung kann außer auf die vorstehend erläuterte Hochfrequenzentladung auch auf andere Weise erfolgen, wie durch Mikrowellenentladung, Gleichstromentladung und Wechselstromentladung.

Auf dem so erzeugten plasmapolymerisierten Film wird weiter hin durch Abscheidung in der Dampfphase ein Film aus organi schem Material aufgebracht.

Der abgeschiedene Film aus organischem Material wird vor zugsweise aus einer Fettsäure, einem Fettsäureester, einem Phosphorsäureester und ihren Salzen, allein oder im Gemisch, gebildet.

Zu bevorzugende Fettsäuren sind gesättigte Fettsäuren mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 13 bis 21 Kohlenstoffatomen, wie Caprylsäure, Caprinsäure, Laurin säure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behen säure, Oleinsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure und Stearolsäure.

Zu bevorzugende Fettsäureester sind die Ester einbasischer Fettsäuren mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen mit einwertigen Alkoholen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen sowie die Ester einbasischer Fettsäuren mit 17 oder mehr Kohlenstoffatomen mit einwertigen Alkoholen, bei denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome im Bereich von 21 bis 23 liegt.

Die Phosphorsäureester können beliebige Mono-, Di- und Triester sein. Der Veresterungsteil kann eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Arylgruppe, Alkarylgruppe oder Alkoholgruppe mit vorzugsweise 10 bis 22 Kohlenstoffatomen sein. Di- oder Triester haben vorzugsweise insgesamt 44 oder weniger Kohlenstoffatome.

Mono- oder Diester der Phosphorsäure können mit Alkalimetall, Erdalkalimetall oder Ammonium Salze bilden. Ein typisches Beispiel für ein Phosphat ist Cetylphosphat.

Der abgeschiedene Film aus organischem Material hat eine Dicke von 5 bis 100 × 10^-4 µm, vorzugsweise 10 bis 60 × 10^-4 µm. Dicken von weniger als 5 × 10^-4 µm sind nicht in der Lage, die dynamische Reibung zufriedenstellend zu ver mindern, während Dicken von mehr als 100 × 10^-4 µm häufiges Verschmieren des Spalts zur Folge haben, was beides für die praktische Anwendung unannehmbar ist. Die Gesamtdicke der Deckschicht einschließlich des plasmapolymerisierten und des vakuumabgeschiedenen Films beträgt etwa 20 bis 100 × 10^-4 µm.

Die Abscheidung des organischen Materials kann unter den Be dingungen, wie sie für die Dampfabscheidung üblich sind, aus geführt werden.

Der so hergestellte Deckschichtfilm sollte einen Kontakt winkel mit Wasser im Bereich von 60° bis 110° haben. Deck schichtfilme mit einem Kontaktwinkel von weniger als sind wegen der erhöhten dynamischen Reibung weniger vorteil haft.

Die hergestellte Magnetschicht ist ein zusammenhängender ferromagnetischer metallischer Dünnfilm, der sich über den gesamten Träger erstreckt und im allgemeinen auf Kobalt basiert. Gemäß der Erfindung besteht die Magnetschicht im wesentlichen aus Kobalt; Kobalt und Nickel; Kobalt und Sauerstoff; Kobalt, Sauerstoff und Nickel und/ oder Chrom bestehen. Dies bedeutet, daß die Magnetschicht im wesentlichen aus Kobalt allein oder einem Gemisch aus Kobalt mit Nickel und/oder Sauerstoff bestehen kann.

Wenn die Schicht im wesentlichen aus Kobalt und Nickel be steht, kann das Gewichtsverhältnis von Co/Ni vorzugsweise mindestens etwa 1,5 betragen.

Die erfindungsgemäß hergestellte Magnetschicht kann weiterhin Sauerstoff neben Kobalt oder Kobalt und Nickel enthalten. Die Anwesenheit von Sauer stoff trägt zu weiteren Verbesserungen der elektromagneti schen Eigenschaften und der Laufeigenschaften bei. In diesem Fall beträgt das Atomverhältnis von O/Co (bei Abwesenheit von Nickel) oder O/(Co+Ni) vorzugsweise nicht mehr als etwa 0,5, noch besser etwa 0,05 bis 0,5.

Bessere Resultate werden erhalten, wenn der ferromagnetische metallische Dünnfilm neben Kobalt; Kobalt und Nickel; Kobalt und Sauerstoff; oder Kobalt, Nickel und Sauerstoff noch zu sätzlich Chrom enthält. Die Anwesenheit von Chrom trägt zu weiteren Verbesserungen der elektromagnetischen Eigenschaf ten, des Ausgangspegels, des Störspannungsverhältnis (S/N) und der Filmfestigkeit bei. In diesem Fall liegt das Ge wichtsverhältnis von Cr/Co (bei Abwesenheit von Nickel) oder von Cr/(Co+Ni) vorzugsweise im Bereich von etwa 0,001 bis 0,1, noch besser etwa 0,005 bis 0,05.

Auf der Oberfläche des ferromagnetischen metallischen Dünn films bildet Sauerstoff mit den ferromagnetischen Metallen Co und Ni Oxide. Bei der Auger-Spektroskopie treten Oxide anzeigende Spitzen in der Oberflächenschicht, insbesondere in dem Bereich von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 50 bis 500 × 10^-4 µm, vorzugsweise 50 bis 200 × 10^-4 µm, auf. Diese Oxidschicht hat einen Sauerstoffgehalt in der Größenordnung von 0,5 bis 1,0 (Atomverhältnis). Der Kon zentrationsgradient des Sauerstoffs in der ferromagneti schen metallischen Dünnfilmschicht unterliegt keiner be sonderen Einschränkung.

Die ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht kann weiter Spurenelemente, insbesondere Übergangsmetallelemente, wie z. B. Fe, Mn, V, Zr, Nb, Ta, Ti, Zn, Mo, W oder Cu ent halten.

Der ferromagnetische metallische Dünnfilm besteht vorzugs weise aus einer Koaleszenz von Teilchen auf Co-Basis von säulenförmiger Struktur, die schräg zur Normalen des Sub strats orientiert sind. Insbesondere ist die Achse der Teilchen mit säulenförmiger Struktur vorzugsweise in einem Winkel von etwa 10 bis 70°, bezogen auf die Normale der Hauptachse des Substrats, orientiert. Jedes säulenförmige Teilchen verläuft im allgemeinen über die gesamte Dicke der Dünnfilmschicht und hat einen kleineren Durchmesser in der Größenordnung von 50 bis 500 × 10^-4 µm. Kobalt und wahl weise andere Metalle, wie Nickel und Chrom, bilden die Teil chen mit säulenförmiger Struktur von selbst, während bei Anwesenheit von Sauerstoff dieser im allgemeinen an der Oberfläche jedes säulenförmigen Teilchens in der Ober flächenschicht im wesentlichen in Form von Oxiden vor liegt. Der ferromagnetische metallische Dünnfilm hat im allgemeinen eine Dicke von etwa 0,05 bis 0,5 µm, vorzugs weise etwa 0,07 bis 0,3 µm.

Die Magnetschicht wird im allgemeinen durch das sogenannte Schrägeinfallaufdampfverfahren ausgebildet. Die Schrägein fallaufdampftechnik kann auf beliebige bekannte Weise durch geführt werden, vorzugsweise unter Verwendung einer Elektronen kanone bei einem minimalen Einfallswinkel, bezogen auf die Normale zu dem Träger, von vorzugsweise 30°. Die Aufdampf bedingungen und Nachbehandlungen sind in der einschlägigen Technik gut bekannt und können beliebig ausgewählt werden. Eine sehr wirkungsvolle Nachbehandlung ist eine Behandlung, durch die Sauerstoff in die Magnetschicht eingeführt wird, welche in der einschlägigen Technik ebenfalls gut bekannt ist. Für die weitere Information bezüglich dieses Aufdampf verfahrens wird auf D.E. Speliotis et al. "Hard magnetic films of iron, cobalt and nickel", J. Appl. Phys., 36, 3972 (1965) und Y. Maezawa et al., "Metal thin film video tape by vacuum deposition", IERE Conference Proceedings 6 (The Fourth International Conference on Video and Data Recording, The University of Southampton, Hampshire, England, 20.-23. April 1982), Seiten 1-9, hingewiesen.

Der Träger, auf den der ferromagnetische metallische Dünn film aufgebracht wird, ist nicht sonderlich eingeschränkt, solange er nicht-magnetisch ist. Der Träger ist vorteil hafterweise flexibel und besonders vorteilhaft aus einem Harz, wie Polyester oder Polyimid. Die Dicke des Trägers kann über einen weiten Bereich schwanken; sie beträgt im allgemeinen etwa 5 bis 20 µm.

Der Träger kann mit einer beliebigen gut bekannten Rücken schicht auf seiner Rückseite, d. h. der die ferromagnetische Schicht tragenden Oberfläche abgekehrten Seite, versehen sein.

Der ferromagnetische metallische Dünnfilm kann auf dem Träger entweder direkt oder über eine Zwischenschicht bekannter Art ausgebildet werden. Außerdem wird der ferromagnetische metallische Dünnfilm im allgemeinen als einzige Schicht aus gebildet, jedoch kann er in einigen Fällen aus einer Viel zahl von übereinanderliegenden Unterschichten mit oder ohne eine dazwischenliegende nicht-ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht zwischen ihnen bestehen.

Die ferromagnetische metallische Dünnfilmschicht kann auf beliebige gut bekannte Weise, wie durch Aufdampfen, Ionen plattieren und Metallisieren, und vorzugsweise durch das sogenannte Schrägeinfall-Aufdampfverfahren aufgebracht werden. Bei dem Schrägeinfall-Aufdampfverfahren kann man auf gut bekannte Weise vorgehen, vorzugsweise unter Ver wendung einer Elektronenkanone bei einem minimalen Einfalls winkel, bezogen auf die Normale zu dem Träger, von vorzugs weise mindestens 20°. Einfallswinkel von weniger als 20° führen zu verschlechterten elektromagnetischen Eigenschaften. Die Verdampfungsatmosphäre kann im allgemeinen eine innere Atmosphäre von Argon, Helium oder einem sauerstoffhaltigen Vakuum mit einem Druck von etwa 10^-5 bis 10⁰ Pa sein. Der Fachmann kannleicht andere Verdampfungsparameter, wie den Quelle-Träger-Abstand, die Trägerförderrichtung, die Konfi guration und die Anordnung von Abschirmbecher und Maske durch einfache Versuche leicht ermitteln, falls er forderlich.

Die Verdampfung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre hat die Bildung eines Metalloxidfilms auf der Oberfläche der erhaltenen Magnetschicht zur Folge. Der Partialdruck des Sauerstoffgases, der für die Oxidbildung erforderlich ist, kann leicht durch einen einfachen Versuch ermittelt werden.

Eine Metalloxidbeschichtung kann auf der Oberfläche der Magnetschicht durch eine oxidierende Behandlung erzeugt werden. Für diesen Zweck können die folgenden Oxidations behandlungen angewendet werden:

1) Trockenbehandlung

a) Energieteilchenbehandlung
Sauerstoff kann beim Endstadium des Verdampfungsprozesses mittels einer Ionenkanone oder einer Neutronenkanone als Energieteilchen auf die Magnetschicht gerichtet werden, wie es in der japanischen Patentanmeldung 58-76640 er läutert ist.
b) Glimmbehandlung
Die Magnetschicht wird einem Plasma ausgesetzt, das durch Erzeugen einer Glimmentladung in einer O₂, H₂O oder O₂ + H₂O enthaltenden Atmosphäre in Kombination mit einem Inertgas, wie Ar und N₂, gebildet ist.
c) Oxidierendes Gas
Ein oxidierendes Gas, wie Ozon, und erhitzter Dampf werden auf die Magnetschicht geblasen.
d) Hitzebehandlung
Die Oxidation wird durch Erhitzen auf Temperaturen von etwa 60 bis 150°C bewirkt.

2) Naßbehandlung

a) Anodisierung
b) Alkalibehandlung
c) Säurebehandlung
Chromatbehandlung, Permanganatbehandlung, Phosphatbehandlung
d) Oxidationsmittelbehandlung
H₂O₂

Erfindungsgemäß wird auf einer Magnetschicht in Form eines ferromagnetischen metallischen Dünnfilms eine Deckschicht ausgebildet, die aus einem plasmapolymerisierten Film spezi fischer Zusammensetzung und einer Deckschicht aus einem ge gebenen organischen Material besteht, die auf dem plasma polymerisierten Film in der Dampfphase abgeschieden ist. Das erhaltene Magnetaufzeichnungsmedium hat eine hohe Korro sionsbeständigkeit und herabgesetzte dynamische Reibung bei verbesserten Laufeigenschaften bei niedrigen Temperaturen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen erläutert, die jedoch keinerlei Einschränkung des Erfindungsbereichs be deuten.

Beispiel

Eine 10 µm dicke Schicht aus Polyethylenterephthalat (PET) wurde entlang einer Kühldose in einem Vakuumgefäß bewegt, in dem eine Co-Ni-Legierung erhitzt und mittels einer Elek tronenkanone unter Einleitung von Sauerstoff verdampft wurde. Die Co-Ni-Legierung wurde auf der PET-Schicht im Vakuum abge schieden. Der Grunddruck in dem Gefäß wurde auf 6,5 × 10^-3 Pa (6,5 × 10^-5 mbar) festgelegt, und der Druck änderte sich nach der O₂-Einleitung auf 2,6 × 10^-2 Pa (2,6 × 10^-4 mbar). Der Einfallswinkel der Abscheidung wurde von 90° kontinuierlich auf 30° gesenkt. Der abgeschiedene Film hatte eine Zusammensetzung von Co80 - Ni 20 (gewichts mäßig) und eine Dicke von etwa 0,15 µm.

Die die Magnetschicht tragende Schicht wurde dann in eine weitere Vakuumkammer eingebracht, die auf einmal auf ein Vakuum von 1,3 × 10^-1 Pa (1,3 × 10^-3 mbar) evakuiert wurde, worauf CH₄ als gasförmiger Kohlenwasserstoff und Ar als Trägergas bei einem Volumenverhältnis von 10 : 1 eingebracht wurden. In dem Gas bildete sich unter einem Gasdruck von 6,5 × 10^-5 Pa (0,065 mbar) durch An legen einer Hochfrequenzspannung bei 13,56 MHz und 1 kW ein Plasma. W/F×M wurde zu 7 × 10¹⁰ errechnet. Auf diese Weise wurde auf der Magnetschicht ein plasmapolymerisierter Film erzeugt. Der so erhaltene plasmapolymerisierte Film hatte eine Dicke von 15·10^-4 µm und ein C/H-Verhältnis von 2,5, wie durch SIMS ermittelt wurde.

Auf dem plasmapolymerisierten Film wurde durch Vakuumabschei dung ein Film ausgebildet, wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben.

Die Proben wurden auf verschiedene Eigenschaften untersucht, wie nachstehend angeführt.

Dynamische Reibung

Der Reibungskoeffizient eines Probebandes wurde bei 5°C und einer relativen Feuchte von 10% ermittelt.

Korrosionsbeständigkeit

Ein Band wurde zu Beginn und nach 5-tägigem Stehenlassen bei 60°C und einer relativen Feuchte von 80% auf magnetische Induktion untersucht. Es wurde die prozentuale Herabsetzung der magnetischen Induktion (ΔΦm/Φm, %) pro m² ermittelt.

Herabsetzung der Endleistung

Ein gebräuchliches Videodeck wurde bei 5°C mit einem Band beschickt und betrieben. Unter Anwendung eines Signals von 4 MHz wurde die Herabsetzung (dB) der Endleistung nach 20 Durchläufen gemessen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines aus einem Träger, einem auf dem Träger ausgebildeten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und einer auf dem Dünnfilm ausgebildeten Deck schicht bestehenden Magnetaufzeichnungsmediums, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) ein ferromagnetischer metallischer Sauerstoff enthal tender Dünnfilm auf Kobaltbasis auf dem Träger,
(b) eine Kohlenstoff und Wasserstoff in einem Atomverhält nis zwischen 1 und 6 enthaltende Deckschicht in einer Dicke von 10 bis 40 × 10^-4 µm durch Plasmapolymerisa tion und
(c) auf den gemäß (b) erhaltenen Film ein Film aus organi schem Material einer Dicke von 5 bis 100 × 10^-4 µm im Vakuum

abgeschieden werden, bei der W/F × M auf von 10⁷ bis 10¹² Joule/kg festgesetzt ist, wobei W die für die Plasmaer zeugung angelegte Eingangsleistung in Joule/sec, F die Strö mungsgeschwindigkeit des gasförmigen Reaktionsmittels in kg/sec und M das Molekulargewicht des gasförmigen Reak tionsmittels sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem plasmapolymerisierten Film ein Kontaktwinkel mit Wasser von 60° bis 120° eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Material mindestens ein aus aliphatischen Carbonsäuren, aliphatischen Carbonsäureestern, Phosphor säureestern und Salzen der Phosphorsäureester ausgewähltes organisches Material eingesetzt wird.