DE3206746A1

DE3206746A1 - Magnetischer aufzeichnungstraeger und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3206746A1
Application number: DE19823206746
Authority: DE
Inventors: Goro Odawara Kanagawa Akashi; Tatsuji Kitamoto; Ryuji Shirahata; Yasuyuki Yamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE3206746C2; GB2096018A; GB2096018B; US4414271A; JPH0480450B2; JPS57143729A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers mit einer Aufzeichnungsschicht in Form eines magnetischen dünnen Filins, der durch Aufdampfen erzeugt wurde, und insbesondere einen magnetischen Aufzeichnungsträger vom Typ mit aufgedampfter Aufzeichnungsschicht, der eine verbesserte Haltbarkeit aufweist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

2Q Magnetische Aufzeichnungsträger vom Beschichtungstyp worden in weitem Umfange benutzt. Bei diesen magnetischen Aufzeichnungsträgern werden pulverisierte magnetische Materialien wie magnetische Oxidteilchen und ferromagnetische Legierungsteilchen verwendet, beispielsweise j^-Fe^O-, Co-dotiertes i^-Fe^O-, Fe-O₄, Co-dotiertes Fe₃O₄, Berthollide oder Zwischenverbindungen zwischen v>-Fe„0_ und Fe^O₄, CrO„ oder dergleichen. Diese pulverisierten magnetischen Materialien werden in organischen Bindemitteln wie Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren, Styrol-Butadien-Copolymeren, Epoxyharzen und Polyurethanharzen dispergiert. Die auf diese Weise erhaltenen Dispersionen werden dann als Beschichtungen auf nicht-magnetische Schichtträger aufgebracht und unter Bildung des magnetischen Aufzeichnungsträgers getrocknet. In jüngerer Zeit haben magnetische Aufzeichnungsträger vom Typ mit sogenannten dünnen Metallfilmen Aufmerksamkeit erregt, bei denen keinerlei Bindemittel verwendet werden, da es mit derartigen Aufzeichnungsträgern möglich ist, das starke Bedürfnis nach einer Aufzeichnung mit hoher Dichte zu befriedigen. Die magnetischen Aufzeichnungsträger dieses Typs weisen magnetische Aufzeichnungsschichten auf, die aus dünnen ferromagnetischen Metallfilmen bestehen, die durch Aufdampfen nach einem Verfahren wie Vakuumaufdampfen, Ionenzerstäubung (Sputtering) und Ionenplattieren oder durch elektro-

chemisches Beschichten wie Galvanisieren -und stromloses Abscheiden erzeugt wurden. Es wurden somit zahlreiche Anstrengungen unternommen, um magnetische Aufzeichnungsträger des Typs mit dünnen Metallfilmen zu entwickeln,

5 die sich für die praktisch Verwendung eignen.

Bei den üblichen magnetischen Aufzeichnungsträgern vom Beschichtungstyp werden als das magnetische Material in der Hauptsache Metalloxide verwendet, die eine niedrige Sättigungsmagnetisierung aufweisen. Wenn die Dicke der magnetischen Schicht auf dem Schichtträger vermindert wird, wird infolge der niedrigen Sättigungsmagnetisierung auch der Ausgangspegel des Signals verringert. Es ist daher unmöglich, die Dicke der magnetischen Schicht in einem solchen Maße zu vermindern, wie es für die Aufzeichnung mit hoher Dichte (high density . recording) erforderlich wäre. Magnetische Aufzeichnungsträger vom Beschichtungstyp sind ferner auch noch insoweit nachteilig, als sie komplizierte Herstellungsverfahren erfordern sowie eine voluminöse AusrÜRtunq zur Wiedergewinnung der Lösungsmittel und zur Verhinderung von Umweltverschmutzungen. Auf der anderen Seite können magnetische Aufzeichnungsträger vom Typ mit dünnen Metallfilmen mit extrem dünnen magnetischen,FiI-men erzeugt werden. Bei diesem Typ von magnetischen Aufzeichnungsträgern können ferromagnetische Metalle, die eine höhere Sättigungsmagnetisierung aufweisen als Metalloxide in Form von dünnen Filmen auf Schicht- ' trägem ausgebildet werden, ohne daß nicht-magnetische

30 Materialien wie z.B. Bindemittel verwendet werden

müssen. Unter den magnetischen Aufzeichnungsmaterialien vom Typ mit dünnen Metallfilmen weisen magnetische Aufzeichnungsmaterialien vom Aufdampfungstyp, bei denen ein magnetischer Film aus einem magnetischen Material in a_er Dampfphase ausgebildet wurde, besondere Vorteile auf, da der magnetische Film mit einer hohen Geschwin-

j diqkoJt auyyobi 1 dot werden kann, da der Herstellungspro/..ο β einfach int, und da keinerlei Behandlungsstufen für die Entsorgung von Abfallflüssigkeiten erforderlich sind.

Magnetische Aufzeichnungsträger vom Aufdampfungstyp

weisen jedoch auch bestimmte Probleme auf, von denen eines die Schlagfestigkeit und die Reibungsfestigkeit betrifft. Die Aufzeichnungsschicht des Trägers bricht ,„ nämlich manchmal beim Kontakt mit dem Magnetkopf oder einer Führungsrolle, wenn der Aufzeichnungsträger während der Aufnahme, der Wiedergabe oder während des LÖschens relativ zum Magnetkopf oder der Führungsrolle bewegt wird.

Wenn ein magnetischer Aufzeichnungsträger vom Auf- · dampfungstyp für längere Zeiträume hohen Temperaturen und Feuchtigkeit ausgesetzt wird, kommt es außerdem dazu, daß sich die magnetische Schicht manchmal ablöst oder daß die Bindungsstärke sich infolge der korrodierenden Wirkungen einer solchen Umgebung so sehr ■vermindert, daß der magnetische Aufzeichnungsträger nicht mehr verwendet werden kann.

Um die oben beschriebenen Probleme bei magnetischen Aufzeichnungsträgern vom Aufdampfungstyp zu lösen, wurde vorsucht, einen überzug auf die Aufzeichnungsschicht aufzubringen, der eine Dicke von etwa 0,2 μΐη hat und aus einem Material mit einem hohen Molekulargewicht in Form eines Films erzeugt wird. Dieses Verfahren ist jedoch wenig erwünscht, da infolge des durch die Dicke des Überzugs bedingten Raumverlustes der Ausgangspegel des magnetischen Signales im Falle einer Aufzeichnung mit hoher Dichte abnimmt. Wenn zur Verminderung des Raumverlustes die Dicke des Überzugs vermindert wird, wird ein magnetischer Aufzeichnungsträger von verminderter Haltbarkeit erhalten, der

für die praktische Anwendung nicht befriedigend verwendet werden kann. Außerdem nimmt die Wirkung des Überzugs hinsichtlich einer Verbesserung der Haltbarkeit ab, wenn der magnetische Aufzeichnungsträger über län-

5 gere Zeiträume verwendet wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetischen Aufzeichnungsträger vom Aufdämpfungstyp zu schaffen, der eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist und bei dem die oben beschriebenen Nachteile der üblichen magnetischen Aufzeichnungsträger eliminiert wurde. Der zu schaffende magnetische Aufzeichnungsträger vom Aufdampfungstyp soll die Wirkung der Verbesserung hinsichtlich der Haltbarkeit über lange Zeiträume zeigen.

Er soll ferner außerordentlich dünn sein, und dabei trotzdem die geforderte ausgezeichnete Haltbarkeit aufweisen. Ferner soll der magnetische Aufzeichnungsträger vom Aufdampfungstyp extrem haltbar sein und trotzdem alle magnetischen Eigenschaften zeigen, die für einen magnetischen Aufzeichnungsträger für die Aufzeichnung mit hoher Dichte erwünscht sind. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines außerordentlich haltbaren magnetischen Aufzeichnungsträgers vom Aufdampfungstyp anzugeben,

25 das in einfacher Weise durchgeführt werden kann.

Diese Aufgaben werden durch einen magnetischen Aufzeichnungsträger sowie ein Verfahren zu seiner Her-• stellung gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Die Erfinder untersuchten magnetische Aufzeichnungsträger des Typs mit dünnen Metallfilmen und fanden, daß deren Haltbarkeit beträchtlich verbessert werden kann, wenn auf einen Schichtträger ein magnetischer Film aufgedampft wird, der säulenförmige Kornstrukturen aufweist, und wenn die Zwischenräume zwischen den

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säulenförmigen Kornstrukturen mit einem polymerisierbaren organischen Oligomeren oder Polymeren in flüssiger Form oder einer Lösung eines polymerisierbaren organischen Polymeren und einem Härtungsmittel imprägniert werden, und wenn dann das organische Oligomere oder Polymere und das Härtungsmittel unter Vernetzung in den Zwischenräumen zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen polymerisiert werden. Es wurde ferner gefunden, daß die Wirkung der verbesserten Haltbarkeit IQ über lange Zeiträume erhalten blieb. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demzufolge ein magnetischer Aufzeichnungsträger geschaffen, der aus einem Schichtträger, einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm, der räumlich voneinander getrennte säulenförmige Kornstruktüren aufweist und auf dem Schichtträger ausgebildet ist, sowie ein vernetztes organisches Polymeres aufweist, das wenigstens in den Zwischenräumen zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen aus einem polymerisierbaren organischen Oligomeren oder Polymeren und einem Härtungsmittel erzeugt wurde und als Bestandteil des dünnen ferromagnetischen Films mit diesem·verbunden ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers geschaffen, das die Stufen Aufdampfen eines dünnen ferromagnetischen Metallfilms mit säulenförmigen, räumlich voneinander getrennten Kornstrukturen auf einen Schichtträger, Imprägnieren der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen mit einem polymerisierbaren organischen Oligomeren oder Polymeren in der'flüssigen Form oder einer Lösung eines polymerisierbaren organischen Polymeren und eines Härtungsmittels, und Polymerisieren des organischen Oligomeren oder Polymeren und des Härtungsmittels unter Vernetzung wenigstens in den Zwischenräumen zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen. Das

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Härtungsmittel kann von vornherein in den organischen Oligomeren oder Polymeren enthalten sein, oder es kann Teil eines Zweikomponentensystems sein, bei dem das Härtungsmittel dem organischen Oligoraeren oder Polymeren dann zugesetzt wird, wenn diese gehärtet werden sollen. Wenn ein wärmehärtbares Harz verwendet wird, wird das Härten unter Anwendung von Wärme bewirkt, wenn ein Reaktionsharz eines Zweikomponentensystems verwendet wird, wird das Härten durch Mischen ^un<3 Umsetzen von zwei Komponenten des Zweikomponentensystems bewirkt.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt dabei in schematischer Ansicht einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines magnetischen Aufzeichnungsträgers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bezugnehmend auf die Zeichnung umfaßt ein magnetischer Aufzeichnungsträger 1 einen nicht-magnetischen Schichtträger 2 und eine magnetische Metall-Dünnschicht 3, die auf dem Schichtträger 2 durch Aufdampfen erzeugt wurde. Die magnetische Metall-Dünnschicht 3 besteht aus säulenförmigen Kornstrukturen 4 und einem Polymeren 5 in den Spalten zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen 4.

Der Begriff "Aufdampfen" wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung so benutzt, daß damit ein beliebiges Verfahren gemeint sein kann, bei dem ein bn.st immto.s Miiterial oder eine Verbindung dieses Maldinis, das, abgeschieden werden soll, in Dampf oder ionisierten Dampf überführt wird und auf einem Substrat oder Schichtträger in einem Gas oder in einem Vakuum abgeschieden wird. Der Begriff umfaßt in seiner breiten Bedeutung die Verfahren Vakuumbedampfung, Vakuum-, Ionenstrahl- oder Kathodenzerstäubung (sputtering), Ionenplattieren sowie chemische Aufdampfverfahren und dergleichen.

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Die Bedingungen, unter denen das Aufdampfen durchgeführt wird, sind in Abhängigkeit von den angewandten Verfahren und Materialien sehr verschieden. Die wichtigsten Be*- handlungsbedingungen für die verschiedenen möglichen Aufdampf-Verfahren sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angeführt'.

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	Verfahren Bedingungen	Vakuum bedampfung	Tabelle 1	Ionenplatti- ren	Ionenstrahl- beschichten	Chemisches Aufdampfen	I LO	GO	• · · • · · 4 « · * P « · * · · * ♦ * •	206746 I
	Druck der At mosphäre in eckigen Klam mern (Torr)	S₁O-⁵		10~²~ 10~³ X. Ar 1	1(Γ⁵~1(Γ⁶	t, 1 atm LAr]		• * ψ ■ * · ■ w « f J» ί · ■ c • · * C 0 * * 4 9 1 S * *
	Temperatur	Verdampfungs	Vakuumzer stäubung (Sputtering)	Verdampfungs		>Verdampfungs		* .1 » 0 * m &
	des Materials	temperatur	10~²~ 1(T³ [ArU	temperatur		temperatur
	Film dicke	- mehrere Micron	Wasser	~- mehrere zehn Micron	*~ mehrere Micron	~ mehrere hun dert Micron
	Aufdampfge schwindigkeit (A/sec)	** mehrere Hundert	kühlung	■~ mehrere Hundert ¹	mehrere zehn ~3000	1 0*
	angewandte Spannung		— mehrere zehn Micron	mehrere zehn Volt ~ 1OkV (Glimm entladung)	^500V
I		~ mehrere Hundert
—ι .Js.	mehrere Volt mehrere hun- dert Volt

Die gemäß der vorliegenden Erfindung als magnetische Aufzeichnungsschicht zu verwendende ferromagnetische Metallschicht wird auf einer Trägerschicht (oder einer Grundierungsschicht) dadurch ausgebildet, daß die f. ferromagnetischen Metalle oder Legierungen darauf in Form eines dünnen Films aufgedampft werden. Verwendbare ferromagnetische Metalle umfassen Kobalt, Nickel oder dergleichen. Die ferromagnetischen Legierungen können beispielsweise sein: Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni, Fe-Si,

jQ Fe-Rh, Co-P, Co-B, Co-Si, Co-V, Co-Y, Co-La, Co-Ce, Co-Pr, Co-Sm, Co-Pt, Co-Mn, Fe-Co-Ni, Co-Ni-P, Co-Ni-B, Co-Ni-Ag, Co-Ni-La, Co-Ni-Ce, Co-Ni-Zn, Co-Ni-Cu, Cu-Ni-W, Co-Ni-Re, Co-Sm-Cu und dergleichen. Die für den magnetischen Aufzeichnungsträger verwendete Dicke der

j5 ferromagnetischen Metallschicht liegt im allgemeinen im Bereich von 0,05 μΐη bis 2 μΐη, vorzugsweise von 0.1 μΐη bis 0.4 μπι.

Die Erzeugung der ferromagnetischen Metallschicht auf dsm Wege des Aufdampfens wie sie oben beschrieben ist, ist. beispLelsweise beschrieben in L. Holland in "Vacuum Deposition of Thin Film" (Chapman & Hall Ltd., 1956,)L.I. Maissei & R. Glang in "Handbook of Thin Film Technology" (McGraw-Hill Co., 1970), sowie in den US-PSen 2 671 034; 3 329 601; 3 342 632; 3 342 633; 3 516 860; 3 615 911; 3 625 849; 3 700 500; 3 772 174; 3 772 179; 3 787 237 sowie 3 856 379.

Zum Zwecke der Ausbildung der magnetischen Metall-Dünnschicht, die säulenförmige Kornstrukturen aufweist, die räumlich voneinander getrennt sind, so daß ein Polymeres in die Zwischenräume zwischen den Körnern eindringen kann, wird insbesondere das Verfahren zum Aufdampfen mit schräger Einfallsrichtung bevorzugt. Bei dem Verfahren zum Aufdampfen mit schräger Einfallsrichtung wird ein ferromagnetisches Metall verdampft, und man läßt den

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erhaltenen Dampfstrom auf ferromagnetischem Metall mit einem schiefen Winkel, bezogen auf die Oberfläche des Schichtträgers, auf einen Schichtträger auftreffen. Auf diese Weise wird ein dünner Film des ferromagnetisehen Metalls auf dem Schichtträger ausgebildet. Der nach dem Verfahren des Aufdampfens mit schräger Einfallsrichtung gebildete dünne Film des magnetischen Metalls weist nicht nur säulenförmige Kornstrukturen auf, die räumlich voneinander getrennt sind, sondern zeigt alle die magnetischen Eigenschaften, die für einen magnetischen Aufzeichnungsträger für die hochdichte Aufzeichnung erwünscht sind. Bei dem Aufdampfen mit schräger Einfallsrichtung beträgt der Einfallswinkel des Dampfstroms des ferromagnetisehen Metalls vorzugsweise 50° oder mehr. In diesem Falle wird ein Film mit säulenförmigen Kornstrukturen gebildet, deren Längsachsen unter einem schiefen Winkel gegen die Oberfläche des Schichtträgers 2 geneigt sind, wie es in der Zeichnung gezeigt ist. Normalerweise ist der Winkel der Längsachsen der gebildeten säulenförmigen Kornstrukturen gegenüber einer Linie senkrecht zur Oberfläche des Schichtträgers kleiner als der Einfallswinkel des Dampfstroms während des Aufdampfens. Der volumenmäßige Anteil der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen in der dünnen Filmschicht 3 des magnetischen Metalls kann im Bereich von 10 % bis 60 % variieren, wenn der Einfallswinkel des Dampfstroms gegenüber der Oberfläche

des Schichtträgers 50° oder mehr beträgt. 30

Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten polymerisierbaren organischen Verbindungen können wärmehärtbare Harze oder Reaktionsharze sein, deren Molekulargewicht in Form der Beschichtungsflüssigkeit oder -lösung 200 000 oder weniger beträgt und das während der Kondensation, Addition oder dergleichen nach dem Aufbringen der Harze auf den Schichtträger und deren Trocknung unbegrenzt ansteigen kann. Unter diesen Harzen sind solche, die vor ihrer thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen bevorzugt. Die bevorzugten Harze dieses Typs sind beispielsweise Phenolharze, Epoxyharze, Polyurethan-Härtungsharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, Siliconharze, acrylische Reaktionsharze, eine Mischung von hochmolekulargewichtigen Polyesterharzen und Isocyanatpräpolymeren, eine Mischung von Methacrylatcopolymeren und Diisocyanatpräpolymeren, eine Mischung von Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, eine Mischung von niedrigxnolekulargewichtigen Glycolen und hochmolekulargewichtigen Diolen und Triphenylmethantriisocyanat, Polyaminharze und eine Mischung der oben angegebenen Harze oder ähnlicher Harze.

Die oben beschriebenen Harze sind beispielsweise in den japanischen Patentveröffentlichungen mit den folgenden Nummern beschrieben: 39(1964)-8103, 40(1965)-9779, 41 (1966)-7192, 41 (1966)-8016, 41(19 66)-14275, 42(1967)-18179, 43(1968)-12081, 44(1969)-28023 , 45(1970)-14501, . 45(1970)-24902, 46 (1971)-13103, 47(1972)-22065, 47(1972)-22066, 47(1972)-22067, 47(1972)-22072, 47(1972)-22073, 47(1972)-28045, 47(1972)-28048 und 47(1972)-28922; US-PSen 3 144 353, 3 320 090, 3 437 510, 3 597 273, 3 781 210 und 3 781 211.

Diese Harze werden allein oder im Gemisch miteinander verwendet.

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' Den obenerwähnten Harzen kann ein Additiv zugesetzt werden. Dabei kann den wärmehärtbaren Harzen ein Gleitmittel als Zusatz zugesetzt werden.

Das Gleitmittel kann Siliconöl, ein Fettsäureester einer monobasigen Fettsäure mit von 12 bis 16 Kohlenstoffatomen mit einem einwertigen Alkohol mit von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Fettsäureester einer monobasigen Fettsäure mit 17 oder mehr Kohlenstoffatomen und einem einwertigen Alkohol, wobei eine Gesamtzahl von 21 bis 23 Kohlenstoffatomen erreicht wird, sein, wobei die Kohlenstoffatome der monobasigen Fettsäure miterfaßt sind, oder dergleichen. Das Gleitmittel wird in einer Menge von 0,2 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Ge-

15 · wichtsteiie des wärmehärtbaren Harzes verwendet.

Beim Imprägnieren der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen mit einer Lösung eines polymerisierbaren organischen flüssigen Oligomeren oder Polymeren gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lösung eines polymerisierbaren organischen flüssigen Oligomeren oder Polymeren auf die magnetische Metall-Dünnschicht mit den säulenförmigen Kornstrukturen aufgebracht und getrocknet, wenn das nötig sein sollte. Es können Ultraschallwellen auf den dünnen magnetischen Metallfilm gerichtet werden, um das Eindringen der organischen Verbindung in die Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen zu fördern. Nach dem Aufbringen der organischen Verbindung in die Zwischenräume zwischen die säulenförmigen Kornstrukturen sollte der Überschuß der organischen Verbindung über den Kornstrukturen vorzugsweise unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels oder dergleichen entfernt werden. Der Grund dafür liegt darin, daß eine dicke organische Schicht auf dem dünnen magnetischen Metallfilm zu einem Raumverlust infolge der Dicke der organischen Schicht führen und die elektromagnetischen Umform-Eigcnschaften

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— ι ο-Ι des magnetlachen Aufzeichnungsträgers negativ beeinflussen kann. Die in der Schicht des dünnen magnetischen Metallfilms enthaltene Menge der organischen Verbindung kann nicht in absoluten Zahlen angegeben werden. Im allgemeinen wird diese Menge jedoch 0,5 bis 1000 mg/m² betragen.

Wie oben beschrieben können beim Aufbringen der organischen Verbindung auf den dünnen magnetischen Metallfilm gemäß der vorliegenden Erfindung organische Lösungsmittel verwendet werden. Beispiele für organische Lösungsmittel, die für diesen Zweck geeignet sind, sind Ketone wie Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon; Alkohole mit von 1 bis zu 1o Kohlenstoffatomen wie. Methylalkohol, Äthylalkohol, Propylalkohol und Butylalkohol; Ester wie Methylacetat, Äthylacetat, Butylacetat, Äthyllactat und Glycolacetatmonoäthylather; . Äther wie Äthyläther, Äthylenglycoldimethyläther, Äthylengiycolmonoäthyläther und Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol; chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Äthylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Äthylenchlorhydrin und Dichlorbenzol oder dergleicheni

Zusammen mit der Lösung eines polymerisierbaren organischen flüssigen Oligomeren oder Polymeren kann erforderlichenfalls auch ein Gleitmittel oder ein Mittel zur Verhütung von Pilzbefall zwischen die säulenförmigen Kornstrukturen eingeführt werden. Das Gleitmittel kann

^O vom Typ der Gleitmittel sein, wie sie in den japanischen Offenlegungsschriften mit den folgenden Nummern beschrieben sind: 50(1975)-114205 (U.S.PS 3 993 824), 50(1975)-136009, 52 (1977)-70811, 52(1977)-108804, ' 53(1978)-19004, 53 (1978)-24806, 53(1978)-42706,

³⁵ 53(1978)-42707, 54 (1979)-11703, 54(1979)-14711 und

54 (1979)-21806. Die Mittel zur Verhütung von Pilzbefall,

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die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung No. 54(1979)-26880 beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein magnetischer Cobaltfilm (Dicke: 0,2 μπι) wurde zur Bildung eines Magnetbandes schräg auf einen 20 μπι dicken Polyäthylenterephthalatfilm aufgedampft. Das schräge Aufdampfen wurde unter Verwendung einer Elektro-

15 nenstrahlverdampfungsquelle durchgeführt, die mit

99,95% reinem Cobalt beschickt war. Bei der Aufdampfung wurde ein Vakuum mit einem Druck von 5x10 Torr sowie ein Einfallswinkel von 70° angewendet.

Die Untersuchung mit einem Elektronenmikroskop mit Strahlabtastung (Rasterelektronenmikroskop) ergab, daß auf dem Film des Schichtträgers säulenförmige Kornstrukturen gebildet worden waren, und daß die Längsachsen der säulenförmigen Kornstrukturen mit einem Winkel von 50° gegenüber einer Linie senkrecht zur Oberfläche des Schichtträgers geneigt waren. Der volumenmäßige Anteil der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen betrug 20%. Auf das auf diese Weise erhaltene Magnetband wurde eine Lösung von 20 Ge-

^O wichtsteilen eines Epoxyharzes mit einem Epoxy-Äquivalent von 150 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 350,18 Gewichtsteilen eines Polyamidharzes mit einer Aminzahl von 300 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2500 und 0,7 Gewichtsteilen Stearinsäure (Gleitmittel) in 1460 Gewichtsteilen Methyläthy!keton aufgebracht. Auf diese Weise wurde die

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Lösung zwischen die säulenförmigen Kornstrukturen des Magnetbandes eingebracht/ so daß ein Trockengewicht von 50 mg/m² erhalten wurde. Nachdem die Lösung völlig getrocknet war, wurde sie zur Bewirkung der Vernetzungsreaktion 24 Stunden bei 6O⁰C einer Wärmebehandlung unterzogen.

Das wie oben beschrieben behandelte Magnetband wurde als Probe No. 11 bezeichnet. Eine weitere Probe (No. 12) wurde zu Kontrollzwecken auf die gleiche Weise wie oben hergestellt,jedoch mit dem Unterschied, daß die erfindungsgemäße Behandlung nicht durchgeführt wurde.

15 Beispiel 2

Ein magnetischer Film aus einer Fe-V-Legierung (5 Gewichtsprozent V, Dicke 0,25 um) wurde schräg auf einen 12 um dicken Polyäthylenterephthalatfilm mit einem Einfallswinkel von 75° aufgedampft. Dabei wurde ein dünner magnetischer Metallfilm mit säulenförmigen Kornstrukturen auf dem Film des Schichtträgers gebildet, so daß ein Magnetband erhalten wurde. Die Längsachsen der säulenförmigen Kornstrukturen waren mit einem Winkel von 62°, bezogen auf eine Linie senkrecht zur Oberfläche des Schichtträgers, geneigt. Der volumenmäßige Anteil der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen betrug 35%. Parallel dazu wurden 20 Gewichtsteile eines Polyesterpolyols mit einer Hydroxylzahl von 280, das aus Adipinsäure, Phthalsäure und Hexantriol gebildet wurde, 20 Gewichtsteile eines Additionsproduktes von Trimethylolpropan und Toluoldiisocyanat und 0,2 Gewichtsteile Siliconöl in 1500 Gewichtsteilen Methylethylketon gelöst. Diese

"° Lösung wurde dann zwischen die säulenförmigen Kornstrukturen des vorher hergestellten Magnetbandes in

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einer solchen Menge aufgebracht, daß das Trockengewicht 75 mg/m² betrug. Während des Aufbringens wurde die Lösung mit einer Ultraschallwelle bestrahlt. Das wie oben beschrieben behandelte Magnetband wurde als Probe

κ No. 21 bezeichnet. Eine weitere Probe (No. 22) wurde in der gleichen Weise wie oben beschrieben hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß die erfindungsgemäße Behandlung weggelassen wurde.

10 ' . ■

Vergleichsbeispiel

Auf einen 12 μπι dicken Polyäthylenterephthalatfilm wurde durch stromloses überziehen ein magnetischer Cobaltfilm einer Dicke von 0,2 μΐη wie nachfolgend beschrieben aufgebracht:

1. Ätzen mit Alkali:

10 Minuten bei 80⁰C in einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid einer Konzentration von

5 Mol/Liter.

2. Waschen mit Wasser.

3. Sensibilisieren:

Dabei wurde eine Sensibilisierungsflüssigkeit verwendet, die 10 g SnCl₂-2H₃O sowie 30 ml

HCl pro Liter erzielt.

4. Waschen mit Wasser.

5. Aktivieren:

Dabei wurde eine Aktivierungsflüssigkeit verwendet, die 0,25 g PdCl₂ und 10 ml HCl pro

Liter enthielt.

6. Waschen mit Wasser.

7. Stromloses überziehen.

Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit . CoCl₂-6H₂O 9,5 g/Liter

NaH₂PO₂-H₂O 5,3 g/Liter

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— Ο Γ> _

! NIl₄Cl 10,7 g/Liter

Zitronensäure 26,5 g/Liter Borsäure 30,9 g/Liter

Bedingungen des Beschichtens: pH 7,5, 5 Minuten bei einer Flüssigkeits-

temperatur von 80⁰C.
8. Waschen mit Wasser und Trocknen.

Untersuchungen mit einem Elektronenmikroskop mit 2Q Strahlabtastung ergaben, daß der gebildete dünne magneti sche Film keine säulenförmigen Kornstrukturen aufwies, sondern daß er aus annähernd kugelförmigen Körnern bestand, die ohne Zwischenräume zusammengewachsen oder zusammengeballt waren. Das auf diese Weise erhaltene ] Fj Magnetband wurde in derselben Weise behandelt, wie es in den Beispielen 1 und weiter oben beschrieben wurde, wobei Proben mit den Nummern 31 und 32 erhalten wurden. Im Falle der Probe No. 33 wurde die Behandlung gemäß der vorliegenden Erfindung weggelassen.

Anschließend wurden Haltbarkeitstests mit allen in den obigen Beispielen und in dem Vergleichsbeispiel beschriebenen Proben durchgeführt. In den Haltbarkeitstests wurden 1,27 cm (0,5 inch) breite Magnetbänder mit einer Geschwindigkeit von 3,3 cm/sec unter einer Spannung von 90 g/1,27 cm (0,5 inch) in einem VHS-System Videobandgerät 0,10 bzw. 50 mal hin- und hergeführt. Danach wurden die Proben auf Fehler untersucht, und es wurde die Wiedergabezeit für ein stehendes Bild gemessen. Die Ergebnisse der Haltbarkeitstests sind in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt.

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Tabelle

	Oriqinal	Stehbild	Haltbarkeit	Durchq.	Nach 50	Durchq.
Probe	Fehler	15¹	Nach 10	Stelibj ld	Fehler	Stchb.
	©	10"	Fehler	20'	O	15'
No. 11	X X	20'	O	nicht meßbar	XXX	nicht meßbar
No. 12	©	30"	XXX	15'	©	15'
No. 21	X X	2'	©	5"	XXX	nicht meßbar
No. 22	O	1'	XXX	30"	X X	nicht ineßbar
No. 31	O	30"	X	nicht meßbar	XXX	nicht meßbar
No. 3 2	X	XXX	nicht meßbar	X X X	nicht -meßbar \|
No. 33	χ χ y

-§> - Keine Fehler

O ⁼ Keine tiefen Kratzer, zwei oder weniger flache Kratzer auf der ganzen"Länge

X ⁼ Tiefe Kratzer ^{y x =} Viele tiefe Kratzer ^- "· ^v- ⁼ Fast vollständig abgeschabt

"Nicht meßbar" in der "Stehbild"-Spalte von Tabelle 2 bedeutet, daß das wiederzugebende Bild infolge der Existenz von zu vielen Fehlern in der aufgebrachten magnetischen Schicht nicht erhalten werden konnte, so daß der Versuch der Haltbarkeit bei der Wiedergabe eines stehenden Bildes nicht durchgeführt werden konnte.

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Wie sich aus den in Tabelle 2 wiedergegebenen Versuchsergebnissen ergibt, weist der erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsträger vom dünnen Metallfilmtyp (Proben No _k 11 und 21) eine in bemerkenswerter Weise verbesserte HaItbarkeit auf. Außerdem blieb die Wirkung der verbesserten Haltbarkeit über einen langen Zeitraum erhalten. Daraus
folgt, daß die erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsträger für die praktische Verwendung außerordentlich geeignet sind.
10

15 20 25 30 35

Claims

Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zu seiner

Herstellung

Patentansprüche

Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträger und einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm, der auf dem Schichtträger ausgebildet ist, dadurch gekennze ichnet , daß der ferromagnetische Metallfilm räumlich voneinander getrennte säulenförmige Kornstrukturen sowie ein vernetztes organisches Polymeres aus einer polymerisierbaren organischen Verbindung und einem Härtungsmittel aufweist, das wenigstens in den Zwischenräumen zwischen den säulenartigen Kornstrukturen vorliegt und Bestandteil des dünnen ferromagnetischen Metallfilms ist.
2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der dünne ferromagnetische Metallfilm auf dem Schichtträger durch Aufdampfen erzeugt wurde.
3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Aufdampfen nach dem Verfahren des Aufdampfens mit schräger Einfallsrichtung erfolgte.
■ 5
4. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der dünne ferromagnetische Metallfilm eine Dicke im Bereich von 0.05 bis 2 pm aufweist.
5. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne ferromagnetische Metallfilm eine Dicke im Bereich von 0.1 bis 0.4 um aufweist.
6. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der volumenmäßige Anteil der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen des dünnen ferromagneti-

20 sehen Metallfilms Von 10 bis 60% beträgt.
7. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisierbare organische Verbindung ein Duroplast ist,

²& der aus den Gruppen der wärmehärtbaren Harze und der Reaktionsharze ausgewählt ist.
8. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmere Γϊ

härtbaren Harze und die Reaktionsharze ein Molekulargewicht von 200000 oder weniger aufweisen, wenn sie als Boschichtungslösung vorliegen, und daß sie nach ihrem Auftragen auf den Schichtträger und dem Trocknen

eine unbegrenzte Zunahme des Molekulargewichts zeigen. 35
9. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die wärmehärtbaren Harze und die Reaktionsharze vor ihrer thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen.
10. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, .dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte organische Polymere ein Gleitmittel enthält.
11. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet daß es umfaßt:

Aufdampfen eines dünnen ferromagnetisehen Metallfilms mit räumlich voneinander getrennten säulenförmigen

15 Kornstrukturen auf einen Schichtträger,

Imprägnieren der Zwischenräume zwischen.den säulenförmigen Kornstrukturen mit wenigstens einer polymerisierbaren organischen Verbindung und einem Härtungsinittel, und

Aushärten der organischen Verbindung oder der organischen Verbindungen und des Härtungsmittels durch Vernetzung wenigstens in den Zwischenräumen zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen, wodurch das erhaltene ausgehärtete Produkt Bestandteil des dünnen ferro-

25 magnetischen Metallfilms wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Aufdampfen nach dem Verfahren des Aufdampfens mit schräger Einfallsrichtung

³⁰ erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Einfallswinkel des Stroms des Dampfes aus ferromagnetischem Metall 50° oder mehr be-

³⁵ trägt.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne ferromagnetische Metallfilm eine Dicke im Bereich von 0.05 bis 2 μΐη aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne ferromagnetische Metallfilm eine Dicke im Bereich von 0.1 bis 0.4 μπι aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenmäßige Anteil der Zwischenräume zwischen den säulenförmigen Kornstrukturen des dünnen ferromagnetischen Metallfilms von 10 bis 60% beträgt.
17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß während des Aufbringens mindestens einer polymerisierbaren organischen Verbindung und des Härtungsmittels eine Ultraschallwelle auf die Oberfläche des dünnen ferromagnetischen Metallfilms gerichtet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisierbare organische

2β Verbindung oder die polymerisierbaren organischen Verbindungen aus den Gruppen der wärmehärtbaren Harze oder der Reaktionsharze ausgewählt sind.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die wärmehärtbaren Harze oder

. die Reaktionsharze ein Molekulargewicht von 200 000 oder weniger aufweisen, wenn sie als Beschichtungslösung vorliegen, und daß sie nach ihrem Auftragen auf den Schichtträger und dem Trocknen eine unbegrenzte ° Zunahme des Molekulargewichts zeigen.

• ■ · ·

* α * λ β Λ
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die wärmehärtbaren Harze oder die Reaktionsharze vor ihrer thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen.
21. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch (ick c η η zeichnet , daß das ausgehärtete Produkt ein Gleitmittel enthält.