DE69114943T2

DE69114943T2 - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungs- trägers.

Info

Publication number: DE69114943T2
Application number: DE69114943T
Authority: DE
Inventors: Mikio Murai; Masaru Odagiri; Koyoshi Takahashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1991-08-05
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2011-08-06
Also published as: US5451427A; DE69114943D1; EP0470934B1; EP0470934A1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmittels, welches die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
Erzeugung eines ferromagnetischen metallischen Dünnfilms auf einem nichtmagnetischen Substrat;
Erwärmen von beiden, dem nichtmagnetischen Substrat und dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm durch eine Wärmequelle in einer Vakuumkammer; und
Erzeugung einer Schutzschicht, welche nach dem CVC-Verfahren auf dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm in dieser Kammer gebildet wird.
Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers der Art mit einem metallischen Dünnfilm und insbesondere auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der die Eigenschaft einer Schutzschicht, die zur Verbesserung im praktischen Gebrauch über einer magnetischen Aufzeichnungsschicht entwickelt wird, optimieren kann.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Es ist ein magnetischer Aufzeichnungsträger aus ferromagnetischem Metall bekannt, der durch die Entwicklung einer Metallegierungsschicht, die Co, Ni, Fe oder ihre Kombination auf einem Substrat eines nichtmagnetischen Materiales, z.B. einem Polyesterfilm, einem Polyimidfilm oder einem anderen Polymerfilm, enthält, mittels eines herkömmlichen Verfahrens, wie Dampfablagerung im Vakuum, Kathodenzerstäubung, Ionenplattierung od.dgl., gebildet wird. Solch ein bekannter magnetischer Aufzeichnungsträger kann die Aufzeichnungsdichte im Vergleich zu einem magnetischen Aufzeichnungsträger des Typs mit einer Beschichtung erhöhen. Zur Sicherstellung einer Aufzeichnung mit hoher Dichte ist es wesentlich, daß Betriebsfehler während der Aufzeichnung und der Wiedergabe minimiert werden, ein Abstandsverlust zwischen dem Magnetkopf und dem Auf zeichnungsträger ausgeschaltet und die praktische Beständigkeit erhöht wird. Der magnetische Aufzeichnungsträger der Art mit einem metallischen Dünnfilm besitzt jedoch efne S6hidht "aus einem dünnen Film eines Metallmateriales, welche zur Schaffung eines erwünschten Dauerhaftigkeitsgrades zu dünn ist. Insbesondere ist die Beständigkeit des Dünnfilmmetalles gegenüber Korrosion zu gering und wird leicht beeinträchtigt. Als Verbesserung offenbart die EP-A-0 284 073 einen vertikalen magnetischen Aufzeichnungsträger, der zwei auf einem Substrat gebildete magnetische Filme aufweist, wobei der zweite magnetische Film den ersten magnetischen Film bedeckt, um ihn vor Korrosion und Abrieb zu schützen. Es wurden auch andere Verfahren vorgeschlagen, bei denen der dünne Film eines metallischen Materiales mit einer Schutzschicht bedeckt ist, welche ihrerseits mit einer Schmierschicht als überzugsschicht überzogen ist. Auch wurde von uns ein verbessertes Verfahren erfunden (wie im US- Patent Nr. 5,322,716 beschrieben ist), worin vor der Entwicklung einer Schutzschicht Verunreinigungen, einschließlich eingeschlossenen Wassers, in Form eines aus dem Dünnfilm eines ferromagnetischen metallischen Materiales durch Erwärmen ausgetriebenen Gases so entfernt wird, daß die Bindefestigkeit zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und der Schutzschicht erhöht werden kann.
Leider neigt das vom magnetischen Aufzeichnungsträger entfernte ausgetriebene Gas dazu, die Oberfläche der Schutzschicht zu verschmutzen, wodurch die Verbindung zwischen der Schutzschicht und der Schmierschicht unterbrochen wird. Dies wird zum Verschmutzen des Kopfes während des Gebrauchs des magnetischen Aufzeichnungsträgers führen. Auch wird Feuchtigkeit, die von einem nichtmagnetischen Substrat des magnetischen Aufzeichnungsträgers freigesetzt wird, zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnf ilm und der Schutzschicht im Stadium der Bildung der Schutzschicht festgehalten, was die Bindefestigkeit zwischen denselben vermindert. Als Folge davon wird die Lebensdauer im Standbildbetrieb (bzw. die Korrosionsbeständigkeit) des fertigen magnetischen Aufzeichnungsträgers nach dessen Lagerung unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit abgebaut werden
Die JP-A-01.189.021 offenbart ein Verfahren zum Bilden eines magnetischen Aufzeichnungstragers, bei dem ein ferromagnetischer metallischer Film auf einem nichtmagnetischen Substrat gebildet wird, eine Schutzschicht auf dem ferromagnetischen metallischen Film gebildet wird, und dann der magnetische Aufzeichnungsträger in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt wird. Das Bilden des ferromagnetischen metallischen Filmes und das Bilden der Schutzschicht werden in unterschiedlichen Vakuumkammern ausgeführt. Dies reicht jedoch nicht aus, um zu erreichen, daß die Oberfläche des ferromagnetischen metallischen Dünnf ilmes in einem höheren Grade frei von Verunreinigungen gehalten wird. Dies wirkt sich nachteilig auf die Qualität des ferromagnetischen Aufzeichnungsträgers aus. Es wurde gefunden, daß die an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und der Schutzschicht bestehende Hydroxylgruppe (OH-Radikale) ein Atomverhältnis von mehr als 0,2 zu einem im ferromagnetischen metallischen Dünnfilm enthaltenen Netallelement als Primärkomponente aufwies.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers zu schaffen, dessen Korrosionsbeständigkeit besser ist, und der zur Verringerung des Verschmutzens des Kopfes im Gebrauche beiträgt, wodurch eine hohe Verläßlichkeit für den praktischen Einsatz sichergestellt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmittels erfüllt, welches die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
Erzeugung eines ferromagnetischen metallischen Dünnfilms auf einem nichtmagnetischen Substrat;
Erwärmen von beiden, dem nichtmagnetischen Dünnf ilm und dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm durch eine Wärmequelle in einer Vakuumkammer; und
Erzeugung einer Schutzschicht, welche nach dem CVD-Verfahren auf dem ferromagnetischen Dünnfilm in dieser Kammer gebildet wird,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das dünnfilmbeschichtete Substrat zumindest vor oder näch der Erzeügung der Schutzschicht in der Vakuumkammer nahe an einer unterhalb -50ºC gehaltenen Platte vorbeigeführt wird.
Der Schritt des Bildens des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms auf dem nichtmagnetischen Substrat wird vorzugsweise in der Vakuumkammer ausgeführt.
Als Folge davon kann das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe (OH-Radikale) zu einem im ferromagnetischen metallischen Dünnfilm enthaltenen Metallelement als Primärkomponente an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und der Schutzschicht verringert werden.
Insbesondere wird das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe zu dem die Primärkomponente bildenden Metallelement des ferromagnetischen metallischen Dünnfilmes auf weniger als 0,2 reduziert. Demgemäß wird sich die Korrosionsbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers verbessern, was zur Verringerung des Verschmutzens des Kopfes beiträgt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, welche die grundlegende Anordnung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers zeigt, der durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die das Beispiel 1 der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem während des Erwärmens eines magnetischen Aufzeichnungsträgers mit einem auf einem nichtmagnetischen Substrat gebildeten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm durch eine Wärmequelle, z.B. eine Halogenlampe oder einen Erhitzer, und der Absorbierung des sich ergebenden ausgetriebenen Gases von Platten sehr niedriger Temperatur sich auf dem ferromagnetischen nietallischen Dünnfilm des magnetischen Aufzeichnungsträgers eine Schutzschicht entwickelt;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die das Beipiel 2 der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem während des Erwärmens eines magnetischen Aufzeichnungsträgers mit einem auf einem nichtmagnetischen Substrat gebildeten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm durch eine Erhitzerwalze und während der Absorbierung eines sich ergebenden ausgetriebenen Gases von Platten sehr niedriger Temperatur sich auf dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm des magnetischen Aufzeichnungsträgers eine Schutzschicht entwickelt;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, welche die Beispiele 3 und 4 der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt, in denen während des Erwärmens eines nichtmagnetischen Substrates eines magnetischen Aufzeichnungsträgers und während der Absorbierung des sich daraus ergebenden ausgetriebenen Gases von Platten sehr niedriger Temperatur sich auf dem nichtmagnetischen Substrat sowohl ein ferromagnetischer metallischer Dünnfilm wie auch eine Schutzschicht innerhalb einer Vakuumkammer entwickelt.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG

Beispiel 1

Fig. 1 veranschaulicht die grundlegende Anordnung eines gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsträgers. Wie gezeigt ist, wird ein Substrat 1 eines nichtmagnetischen Materiales, das vorzugsweise ein Polyester- (PET)-Film von 3 bis 20 um Dicke ist, oben mit einem durch rhombische Ablagerung eines Dampfes aus einer Co-Ni-Legierung gebildeten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 von 0,1 bis 0,2 um Dicke beschichtet. Auch wird die Rückseite des Substrates 1 mit einer Rückenbeschichtungslage 3 beschichtet, welche aus einem Gemisch von beispielsweise Harz und Kohlenstoff zur Verbesserung der Laufleistung gebildet ist. Der ferromagnetische metallische Dünnfilm 2 ist mit einer Schutzschicht 4 und einer Schmierschicht 5 bedeckt. Üblicherweise beträgt das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe zu einem im ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 enthaltenen Metallelement als Primärkomponente, nämlich Co, weniger als 0,2:1 an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 und der Schutzschicht 4.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird ein magnetischer Aufzeichnungsträger 20a ohne eine darauf entwickelte Schutzschicht von einer Zuführrolle zugeführt, während seine Spannung entsprechend gesteuert wird. Es ist ein Paar von Umlenkrollen 22 und 24 vorgesehen, die sich drehen und als Führungen wirken, während der magnetische Aufzeichnungsträger 20a und ein mit einer Schutzschicht 4 beschichteter magnetischer Aufzeichnungsträger 20b jeweils entlanglaufen. Eine Haupttrommel 23, die von einem Hauptkörper einer Vorrichtung isoliert und, beispielsweise über ein Kühlmittel, geerdet ist, ist für die Weiterführung des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch eine gesteuerte Drehbewegung vorgesehen. Der mit der Schutzschicht 4 beschichtete magnetische Aufzeichnungsträger 20b wird mit gleicher Spannung wie die bei der Zufuhr von der Zuführrolle 21 aus auf einer Aufwickelrolle 25 aufgewunden. Auch sind eine Plasmadüse 26 für die Erzeugung der Schutzschicht 4 und eine mit einer Plasmaenergiequelle 29 verbundene plasmaerzeugende Elektrode 27 vorgesehen. Die Plasmaenergiequelle 29 kann eine Gleichstrom- oder Wechelstromspannung liefern (bei 50 Hz bis 30 MHz) bzw. ein Maximum von 7 kV, das durch Überlagerung von solchen Spannungen erzeugt wird. Ein Einlaß 28 für die Gaszufuhr ist für die Zufuhr eines reaktiven Gases, beispielsweise von H&sub2;, Ar oder Ch, oder eines Dampfgases, beispielsweise einer Keton- oder Alkoholgruppe, bei einem Partialdruck van 0,001 bis 0,5 Torr vorgesehen. Die Kombination der vorhergehenden Bestandteile 26 bis 29 stellt eine Plasma-CVD-Vorrichtung dar. Auch ist eine Energiequelle 30 für eine Vorspannung für die Zufuhr einer Ladung vorgesehen, um den laufenden magnetischen Aufzeichnungsträger 20 in engem Kontakt mit der Haupttrommel 23 zu halten. Zusätzlich sind eine Heizeinrichtung 31, die hauptsächlich aus einer Wärmequelle, z.B. einer Halogenlampe oder einem Erhitzer, besteht, und eine Reflexionsplatte für den effizienten Gebrauch der Wärme, Platten 32 von sehr niedriger Temperatur, die sich entlang des Weges des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 erstrecken, und eine Vakuumpumpe 34 zur Erzeugung eines Vakuums in einer Vakuumkammer 33 vorgesehen.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers unter Verwendung der obigen Anordnung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Es beginnt mit der Erzeugung eines Vakuums, das so niedrig wie 10&supmin;&sup4; Torr ist, in der Vakuumkammer 33 unter Verwendung der Vakuumpumpe 34. Der magnetische Aufzeichnungsträger 20a ohne die Schutzschicht 4 wird so zugeführt, daß er mit seiner rückseitigen Schicht rund um die Haupttrommel 23 läuft, während er kontinuierlich von der Zuführrolle 21 zur Aufnahmerolle 25 läuft. Die Heizeinrichtung 31 sendet Wärmeenergiestrahlen aus, die auf die Oberfläche des ferrogmagnetischen metallischen Dünnf ilms 2 des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20a ausgestrahlt werden, wenn ihre Halogenlampe oder ihr Erhitzer unter Strom gesetzt wird, wobei sie von der Reflexionsplatte teilweise reflektiert werden, so daß seine Temperatur ansteigt. Demgemäß werden Verunreinigungen, z.B. unter atmosphärischen Bedingungen im ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 eingeschlossenes Wasser, durch Wärme in Form von ausgetriebenem Gas in Richtung auf das Innere der Vakuumkammer 33 entfernt. Das freigesetzte ausgetriebene Gas wird dann von den Platten 32 sehr niedriger Temperatur absorbiert, und so wird die Oberfläche des ferromagnetiscben metallischen Dünnfilms 2 gereinigt, ohne daß es zu einer Wiederverschmutzung des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20a kommt, der seinerseits zur Stufe der Entwicklung der Schutzschicht 4 weitergeführt wird. In der Stufe der Entwicklung der Schutzschicht 4 wird ein Plasma ionisierter Substanzen, das durch ein reaktives Gas vom Einlaß 28 für die Gaszufuhr sowie durch einen spezifischen Spannungswert von der Plasmaenergiequelle 29 erzeugt wird, von der Plasmaelektrode 27 aus in Richtung auf den magnetischen Aufzeichnungsträger 20a hin gezündet. Bei Erreichen des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 sammelt sich das Plasma an, um die Schutzschicht 4 auf demselben zu entwickeln. Während des Aufbringens des Plasmas trägt die Oberfläche des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 nur eine minimale Menge an Hydroxylgehalt mit sich und bleibt frei von Verunreinigungen. Demgemäß kann die Schutzschicht 4 in einer chemischen Bindung sicher an den ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 gebunden werden. Eine Überschuß än reäktivem Gas, das zwischen der Plasmadüse 26 und der Haupttrommel 23 entwich, wo der magnetische Aufzeichnungsträger 20 dicht anliegend durchläuft, wird von den längs des laufenden magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 angeordneten Platten 32 sehr niedriger Temperatur dauernd absorbiert, wodurch eine Wiederverschmutzung durch das Gas sowohl auf dem uiibeschichteten ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 wie auch an der fertigen Schutzschicht 4 verhindert wird. Folglich wird die Lebensdauer im Standbildbetrieb sowie die Korrosionsbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 erhöht werden.
Es sei angemerkt, daß die Schutzschicht 4 eines jeden für die Messung der praktischen Leistung zu verwendenden magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 eine diamantartige Kohlenstoffschicht von ungefähr 100 Angström Dicke ist, die auf der Oberfläche des von einem Erhitzer auf 80ºC erhitzten magnetischen Aufzeichnungsträgers erzeugt wird, während die Platten sehr niedriger Temperatur auf -150ºC eingestellt werden, worauf er mit einer Schmierschicht 5 von ungefähr 30 Å Dicke, die hauptsächlich von einer Fluor enthaltenden Carbonsäure gebildet ist, beschichtet wird.
Als Folge davon wurde das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe zu dem die Primärkomponente bildenden Metallelement, Co, des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 und der Schutzschicht 4 mit 0,16 bis 0,19 gemessen.

Beispiel 2

Das eine Erhitzerwalze 35 für das Erwärmungsverfahren verwendende Beispiel 2 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Dieses Beipiel unterscheidet sich vom Beispiel 1 durch die Tatsache, daß die Heizeinrichtung, z.B. ein Erhitzer oder eine Halogenlampe, durch die Erhitzerwalze 35 ersetzt wird. Die anderen Bestandteile von Beispiel 2 sind mit denen des Beipiels 1 identisch und werden mit gleichen Ziffern bezeichnet und nicht weiter erklärt.
Das Verfahren zur Herstellung des mägnetischen Aufzeichnungträgers in diesem Ausführungsbeispiel wird nun zusammen mit dem Betrieb einer entprechenden Vorrichtung beschrieben werden. Ein magnetischer Aufzeichnungsträger 20a ohne eine Schutzschicht 4 wird von einer Zuführrolle 21 zugeführt und durch eine Umlenkrolle 22 zur Erhitzerwalze 35 weitergeführt. Beim Erreichen der Erhitzerwalze 35 wird der magnetische Aufzeichnungsträger 20a durch dieselbe erwärmt und setzt somit Verunreinigungen, die unter den atmosphärischen Bedingungen gefangen wurden und Wasser oder Feuchtigkeit einschließen, in Gasform in Richtung auf das Innere einer Vakuumkammer 33 frei. Das resultierende freigesetzte Gas wird seinerseits von den Platten 32 sehr niedriger Temperatur absorbiert, worauf der magnetische Auf zeichnungsträger 20a mit seiner gereinigten Oberfläche zur Stufe der Entwicklung einer Schutzschicht weiterläuft, wo sein ferromagnetischer metallischer Dünnfilm 2 mit der Schutzschicht 4 beschichtet wird&sub1; welche durch das Anwenden von Plasmaionenströmen ähnlich wie beim Verfahren in Beispiel 1 erzeugt wurde. Während des Aufbringens des Plasmas wird der magnetische Aufzeichnungsträger 20 von seiner Rückseite her so erwärmt, daß er Verunreinigungen nicht nur von der Oberfläche, sondern auch tief von innen heraus freisetzen kann. Als Folge davon wird die Bindefestigkeit zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 und der Schutzschicht 4 groß. Somit werden die Lebensdauer bei Standbildbetrieb und die Korrosionsbeständigkeit des fertigen magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 erhöht.
Bei der Testproduktion eines magnetischen Aufzeichnungsträgers 20, der auf seine praktische Leistung hin untersucht werden sollte, wurde die Erhitzerwalze 35 auf einer Temperatur von 80ºC gehalten, und die anderen Bedingungen waren dieselben wie die von Beispiel 1.
Als Folge davon wurde das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe zu dem die Primärkomponente bildenden Metallelement, Co, des ferromagnetischen metallischen Dünnfilmes 2 an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 und der Schutzschicht 4 mit 0,15 bis 0,17 gemessen.

Beispiel 3

Fig. 4 veranschaulicht eine schematische Ansicht einer zur Durchführung von Beispiel 3 verwendeten Vorrichtung samt einem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wurde ein Band 20C eines nichtmagnetischen Basismateriales, auf dem weder eine Magnetschicht noch eine Schutzschicht erzeugt werden, von einer Zuführrolle 21 zugeführt, und zwar mit einer entsprechend gesteuerten Spannung. Es ist ein Paar Umlenkrollen 22 und 24 vorgesehen, die sich drehen und als Führungen wirken, während das nichtmagnetische Basismaterial 20C und ein mit einem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 beschichteter magnetischer Aufzeichnungsträger 20 und eine Schutzschicht 4 jeweils entlanglaufen. Eine Haupttrommel 23, die von einem Hauptkörper der Vorrichtung isoliert und, beispielsweise über ein Kühlmittel, geerdet ist, ist für die Weiterführung des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 bei gleichmäßiger Geschwindigkeit durch eine gesteuerte Drehbewegung vorgesehen. Der mit der Schutzschicht 4 beschichtete magnetische Aufzeichnungsträger 20b wird bei gleicher Spannung wie die bei der Zufuhr von der Zuführrolle 21 aus wieder auf eine Aufnahmerolle 25 aufgewunden. Es sind eine Maske 36, die einen Bereich einer Dampfablagerung begrenzt, ein Verschluß 37, der bei erfolgter Verdampfung auf einen vorbestimmten Dampfwert zur Freigabe ausgebildet ist, sowie eine Dampfquelle 38 zum Einschmelzen eines metallischen Materiales für die Dampfablagerung in Form von Dampf vorgesehen, welche in Kombination ein Gerät zur Verarbeitung unter Vakuum für die Erzeugung des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 darstellen. Auch sind eine Plasmadüse 26 für die Erzeugung der Schutzschicht 4 und eine mit einer Plasmaenergiequelle 29 verbundene plasmaerzeugende Elektrode 27 vorgesehen. Die Plasmaenergiequelle 29 kann eine Gleichoder Wechselspannung liefern (bei 50 Hz bis 30 MHz) bzw. eine Maximalenergie von 7 kV, welche durch die Überlagerung von solchen Spannungen erzeugt wird. Ein Einlaß für die Gaszufuhr 28 ist für die Zufuhr eines reaktiven Gases, beispielsweise von H&sub2;, Ar oder CH oder eines Dampfgases, beispielsweise einer Keton- oder Alkoholgruppe, bei einem Partialdruck von 0,001 bis 0,5 Torr vorgesehen. Die Kombination der vorhergehenden Bestandteile 26 bis 29 stellt eine Plasma-CVD-Vorrichtung dar. Auch ist eine Energiequelle 30 für eine Vorspannung für die Zufuhr einer Ladung vorgesehen, um den laufenden magnetischen Auf zeichnungsträger 30 in engem Kontakt mit der Haupttrommel 23 zu halten. Zusätzlich ist eine Vakuumpumpe 34 für die Erzeugung eines Vakuums in einer Vakuumkammer 33 vorgesehen.
Außerdem sind eine Heizeinrichtung 31 zum Erhitzen des nichtmagnetischen Basismateriales 20c und drei Platten 32 sehr niedriger Temperatur vorgesehen, die sich jeweils entlang des Weges des nichtmagnetischen Basismateriales 20c, des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20b und der Schutzschicht 4 des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20b erstrecken.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Auf zeichnungsträgers unter Verwendung der vorhergehenden Anordnung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Ein nichtmagnetisches Basismaterial 20c, das keinen ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 trägt, wird kontinuierlich so zugeführt, daß es von der Zuführrolle 21 zur Aufnahmerolle 25 läuft. Die Heizeinrichtung 31 sendet Wärmeenergiestrahlen aus, die auf die Oberfläche des nichtmagnetischen Basismateriales 20c abgestrahlt werden, wenn ihre Halogenlampe oder ihr Erhitzer unter Strom gesetzt werden, und die von einer Reflexionsplatte teilweise reflektiert werden, so daß seine Temperatur ansteigt. Demgemäß werden Verunreinigungen, z.B. unter den atmosphärischen Bedingungen im nichtmagnetischen Basismaterial 20c mitgeführtes oder eingeschlossenes Wasser, durch Wärme in Form von ausgetriebenem Gas in Richtung auf das Innere der Vakuumkammer 33 entfernt. Das freigesetzte ausgetriebene Gas wird darin von den Platten 32 sehr niedriger Temperatur absorbiert, und so wird die Oberfläche des nichtmagnetischen Basismateriales 20c vor der Erzeugung sowohl des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 als auch der Schutzschicht 4 gereinigt, ohne daß es zü einer erneuten Verschmutzung des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20b und der Schutzschicht 4 des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20b kommt. Demgemäß kann der ferromagnetische metallische Dünnf ilm 2 während der Erzeugung sicher an das nichtmagnetische Basismaterial 20c gebunden werden. In ähnlicher Weise kann die Schutzschicht 4 durch chemische Bindung sicher an den ferromagnetischen metallischen Dünnf ilm 2 gebunden werden. Auch wird ein Überschuß an reaktivem Gas, das zwischen der Plasmadüse 26 und der Haupttrommel 23 entwich, wo der magnetische Aufzeichnungsträger 20 dicht anliegend durchläuft, von den jeweils entlang ihrer magnetischen Aufzeichnungsträger 20a und 20b angeordneten Platten 32 sehr niedriger Temperatur dauernd absorbiert, wodurch eine Wiederverschmutzung durch das Gas sowohl auf dem unbeschichteten ferromagnetischen metallischen Dünnf ilm 2 wie auch auf der fertigen Schutzschicht 4 verhindert wird. Folglich wird die Beständigkeit gegenüber Umweltveränderungen (bzw. die Lebensdauer im Standbildbetrieb unter Bedingungen niedriger Feuchtigkeit nach Lagerung unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit) des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 erhöht werden. Nach Erzeugung der Schutzschicht 4 wird das vom magnetischen Auf zeichnungsträger 20b freigesetzte ausgetriebene Gas von der dritten Platte 32 sehr niedriger Temperatur absorbiert, so daß der fertige magnetische Aufzeichnungsträger 20 auf der Aufnahmerolle 25 wieder aufgewunden wird, ohne daß seine Schutzschicht 4 beeinträchtigt wird. Es wird somit sichergestellt, daß im nächsten Schritte eine Schmierschicht 5 sicher mit der Schutzschicht 4 des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 verbunden wird. Demgemäß wird ein unerwünschtes Verschmutzen des Kopfes, welches unter Bedingungen niedriger Feuchtigkeit während der Verwendung des magnetischen Auf zeichnungsträgers verursacht wird, minimiert werden.
Es sei angemerkt, daß der für die Messung der praktischen Leistung zu verwendende magnetische Auf zeichnungträger 20 eine Co enthaltende Magnetschicht einer Dicke von ungefähr 1800 Å als ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 sowie eine diamantartige Kohlenstoffschicht von ungefähr 100 Å Dicke als Schutzschicht 4 aufweist, wobei beide auf der Oberfläche des von der Heizeinrichtung auf 80ºC erhitzten nichtmagnetischen Basismateriales 20c erzeugt werden, während die Platten sehr niedriger Temperatur auf -50ºC eingestellt werden, sowie eine Schmierschicht 5 von ungefähr 30 Å Dicke, die hauptsächlich von einer Fluor enthaltenden Carbonsäure gebildet wird.
Als Folge davon wurde das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe zu dem die Primärkomponente bildenden Metallelement, Co, des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 und der Schutzschicht 4 mit 0,09 bis 0,10 gemessen.

Beispiel 4

Beispiel 4 unterscheidet sich vom Beispiel 3 durch die Tatsache, daß die Platten sehr niedriger Temperatur auf -150ºC eingestellt werden. Das Verfahren für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 und seine entprechende Anordnung zur Messung der praktischen Leistung sind mit jenen des Beispiels 3 identisch und werden hier nicht weiter erklärt. In diesem Fall verstärkt sich die Absorption durch die Platten sehr niedriger Temperatur, wodurch die Korrosionsbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 weiter erhöht wird.
Als Folge davon wurde das Atomverhältnis der Hydroxylgruppe zu dem die Primärkomponente bildenden Metallelement, Co, des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms 2 an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnf ilm 2 und der Schutzschicht 4 mit 0,08 bis 0,085 gemessen.
Zu Vergleichszwecken wurde ein als Vergleich 1 bezeichnetes Verfahren durchgeführt, bei dem ein ferromagnetischer metallischer Dünnfilm 2 auf einem Basismaterial durch ein gesondertes Gerät zur Verarbeitung unter Vakuum erzeugt und nach seiner Aussetzung an die Atmosphäre mit einer Schutzschicht 4 beschichtet wurde. Auch wurde ein weiteres Vergleichsverfahren als Vergleich 2 durchgeführt, bei dem ein ferromagnetischer metallischer Dünnfilm 2 auf dieselbe Weise wie im Vergleich 1 erzeugt und, nach dem Entfernen des Gases eingeschlossener Verunreinigungen durch Erwärmen des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20a, mit einer Schutzschicht 4 beschichtet wurde. Es sollte sich verstehen, daß vor der Messung der praktischen Leistung des fertigen magnetischen Aufzeichnungsträgers jede Schutzschicht 4 mit einer Schmierschicht 5 überzogen wurde.
Es sei angemerkt, daß der Hydroxylgehalt an der Grenzfläche zwischen dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm und der Schutzschicht und das im ferromagnetischen metallischen Dünnfilm enthaltene, die Primärkomponente bildende Metallelement durch ein photoelektronisches Spektralanalyseverfahren mit Röntgentrahlen gemessen wurde. Insbesondere wurde die Menge der Elemente Co und O (Sauerstoff) an der Grenzfläche bei Erfassung des die Primärkomponente bildenden Metallelementes, Co, des ferromagnetischen metallischen Dünnfilmes gemessen, nachdem sowohl die Schmiermittel- wie auch die Schutzschicht des magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 ionengeätzt worden waren. Das Atomverhältnis der OH-Radikalen zu Co wurde durch Dividieren der Intensität des Hydroxylgehaltes durch die Co-Intensität unter Korrektur der OH und Co-Intensität mit einem Empfindlichkeitsverhältnis gemessen. Das Resultat wird im folgenden als Hydroxylverhältnis bezeichnet.
Die vorteilhaften Resultate der vorhergehenden Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf Tabelle 1 beschrieben.
Insbesondere wird die Bewertung der durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung und der anderen in Tabelle 1 angeführten Vergleichsverfahren nach dem Stande der Technik erzeugten magnetischen Aufzeichnungsträger 20 in Bezug auf die Verschmutzung des Kopfes unter Bedingungen niedriger Feuchtigkeit, auf die Länge der Lebensdauer bei Standbildbetrieb unter Bedingungen niedriger Feuchtigkeit und auf die Korrosionsbeständigkeit erläutert werden. TABLE 1 Measurements list of Examples and Comparisons Beurteilungen Standbildlebensd. (3x Laden/min) Korrosionbeständigkeit(Standbildlebensd./23ºC) 10% bei 3xLaden/min nach Belassen bei 40ºC 90% Art des Trägers Temp.d.Niedertemperaturplatte Hydroxylverhältnis Oll/Co Result Kopverschmutzung sec/100Std. 23ºC 10% Start Woche Beispiel Exampl 3 Vergleich No keineNun wird das Bewertungsvorgehen in jeder Hinsicht beschrieben.
Das Verschmutzen des Kopfes wurde unter Verwendung eines 90 Minuten langen 8-mm-Magnetauf zeichnungsbandes 20 untersucht, das zur Aufzeichnung von Videosignalen mit einer Geschwindigkeit von 14 mm/sec bei einer Temperatur von 23ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 70% längs einer Aufzeichnungstrommel eines Durchmessers von 40 mm eines Videoaufzeichnungsgerätes mit zwei Paaren 30 um vorspringender Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeköpfen und einer Spurteilung von etwa 20 um, die mit einer relativen Geschwindigkeit von 3,8 m/sec rotierte, durchlaufen gelassen wurde. Nachdem das magnetische Auf zeichnungsband für die Wiedergabe ungefähr 200 Stunden unter Bedingungen von 23ºC und 10% rel. F. abgespielt worden war, wurde die Verschmutzungszeit gemessen und auf einen Wert pro 100 Stunden umgerechnet. Die Verschmutzungszeit wird als endliche Dauer definiert, während welcher ein Abfall von mehr als 6 dB im Ausgangssignal für die Wiedergabe fortdauert.
Die Länge der Lebensdauer im Standbildbetrieb wurde unter Verwendung eines ähnlichen magnetischen Aufzeichnungsbandes untersucht, das für eine Aufzeichnung unter Bedingungen von 23ºC und 70% rel. F. als auch für die Wiedergabe unter Bedingungen von sowohl 23ºC/70% rel. F. und 23ºC/10% rel. F. angetrieben wurde, während es dreimal in üblicher Weise in dasselbe Videoaufzeichnungsgerät geladen wurde. Es wurde festgelegt, daß die Lebensdauer im Standbildbetrieb endet, wenn vom ferromagnetischen metallischen Dünnfilm 2 des beschädigten Aufzeichnungsträgers 20 kein normales Ausgangssignal mehr wiedergegeben wird. Die Korrosionsbeständigkeit wurde unter Verwendung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 untersucht, der auf demselben Videoaufzeichnungsgerät wie bei der Messung der Lebensdauer im Standbildbetrieb bespielt, unter Bedingungen von 40ºC und 90% belassen und unter Bedingungen von 23ºC und 10% rel. F. gemessen wurde, wobei die während der Untersuchung der Lebensdauer im Standbildbetrieb herrschende, ungefähr doppelt so große Belastung wöchentlich angesetzt wurde. Die Tabelle 1 zeigt die Messungen, die in der ersten und vierten Woche nach Beginn aufgenommen würden.
Die magnetischen Aufzeichnungsträger der Beipiele 3 und 4, in denen jede Beschichtung erzeugt wurde, nachdem das nichtmagnetische Substrat erwärmt worden war, sind in dieser Hinsicht stark verbessert.
Die Lebensdauer im Standbildbetrieb wird auch verbessert, wie aus denjenigen Beispielen hervorgeht, bei denen das Hydroxylverhältnis weniger als 0,2 beträgt.
Demgemäß kann erklärt werden, daß das Verschmutzen des Kopfes abnimmt, weil die Bindefestigkeit zwischen der Schmierschicht und der Schutzschicht zunimmt. Insbesondere wird unerwünchtes Wasser oder mitgeführte und im magnetischen Aufzeichnungsträger eingeschlossene Feuchtigkeit durch das Erwärmen des nichtmagnetischen Basismateriales vor dem Beschichtungsvorgang und durch die Verwendung der Platten sehr niedriger Temperatur minimiert, und ferner bleibt während der Herstellung die Schutzschicht trocken und frei von unerwünschter Übertragung von Feuchtigkeit vom nichtmagnetischen Basismaterial und ihrer Rückenbeschichtung. Infolgedessen erhöht sich die Bindefestigkeit zwischen der Schmierschicht und der Schutzschicht, so daß die physikalischen Beeinträchtigungen des magnetischen Aufzeichnungsträgers durch die Köpfe während des Lauf ens vermindert werden können.
Auch sollte es sich verstehen, daß die Verbesserung der Lebensdauer im Standbildbetrieb und der Korrosionsbeständigkeit durch eine Abnahme des Hydroxylgehaltes an der Oberfläche des ferromagnetischen metallischen Dünnf ilms bewirkt wird. Im einzelnen ausgedrückt, bezweckt die Verminderung der Hydroxylgruppe die Verhinderung des Überganges von Metalloxyd zu Metall, der durch die Reduktion mit während des Aufbringens des Plasmas zur Herstellung der Schutzschicht erzeugten Wasserstoffionen ausgelöst wurde. Folglich erhöht sich die chemische Bindungsreaktion des Metalloxydes, und es wird auch die Oxydation von Metall zu Hydroxyd während der Lagerung unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit verhindert. Als Folge davon bleibt die chemische Bindung sichergestellt, und es wird keine Abnahme der Bindefestigkeit zugelassen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmittels, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

- Erzeugung eines ferromagnetischen metallischen Dünnfilms auf einem nichtmagnetischen Substrat ;

- Erwärmen von beiden, dem nichtmagnetischen Substrat und dem ferromagnetischen metallischen Dünnfilm durch eine Wärmequelle in einer Vakuumkammer, und

- Erzeugung einer Schutzschicht, welche nach dem CVD Verfahren auf dem ferromagnetischen Dünnfilm in dieser Kammer gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnfilm-beschichtete Substrat zumindest vor oder nach der Erzeugung der Schutzschichtnahe an einer unterhalb -50ºC gehaltenen Platte vorbei geführt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmittels nach Anspruch 1, wobei der Verfahrensschritt der Erzeugung des ferromagnetischen metallischen Dünnfilms auf dem nicht magnetischen Substrat in dieser Vakumkammer durchgeführt wird.