JPH01320124A - 磁気ディスク用基板の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 九肚旦玖歪±１ 本発明は磁気ディスク用基板の製法に関し、さらに詳し
くは、電磁変換特性に優れる磁気記録層が、蒸着法また
はメツキ法で形成される薄膜型磁気ディスク媒体に用い
られる基板の製法に関する。

日の　′自′量ならびに　のＩＪ題、。

従来から、磁気ディスク媒体として、ＡＩ基板上に、磁
性粉がポリウレタン等゛の有機バインダー中に分散され
た磁性塗料を塗布することにより記録層を形成した磁気
ディスクＩＪＸ体（塗布タイプの磁気ディスク媒体）が
使用されている。しかしながら、このような磁気ディス
ク蝶体は、磁性粉をＡＪ基板上に保持するために有機バ
インダーを用いることが必要であるので、昨今の高密度
記録化に対応することが困難になりつつある。

そこで、基板上に磁性材料を真空蒸発法またはメツキ法
を利用して薄膜状に被着させた記ｊｊ層（金属磁性層）
を有する磁気ディスク媒体（薄膜型磁気ディスク媒体）
が注目されている。このような薄膜型磁気ディスク媒体
は、記録層に有機バインダーが含まれていないので、高
密度記録に適している。

一般に、磁気ディスクは、走行性能および電磁変換特性
等の特性を考慮すると、表面が平滑であることが好まし
い、そして、上記のような薄膜型磁気ディスク媒体にお
いては、磁気記ａ層が薄いために、基板表面の表面性が
そのまま磁気記録層の表面状態になる。

ところが１．ｌを用いて薄膜型磁気ディスク媒体用の表
面の平滑性の高い基板を製造しようとすると、厳しい防
塵対策等の工程管理が必要であり、かつその製造工程が
複雑である。すなわち、Ａ」基板の製造工程は、鋳造、
鋳塊の均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、サークル打ち
抜き、矯正軟化処理、精密切削、精密研磨処理等からな
り複雑であり、かつこれらの工程にすべて防塵対策を施
し、しかも、厳密な工程管理を行なうのには、膨大な設
備投資が必要であり、さらに、工程管理が煩雑になる。

そこで、上記のように複雑な工程管理を必要とするＡ１
の代わりに、有機高分子を基板形成用材料として用い、
射出成形により基板を成形する方法および有機高分子か
らなる薄膜型磁気ディスク媒体用の樹脂基板が提案され
ている。

しかしながら、射出成形法にて成形された有機高分子か
らなる磁気ディスク用基板には、多数の表面欠陥が存在
し、この樹脂基板を用いて製造される磁気ディスクの磁
気記録層表面は、樹脂基板上に存在する表面欠陥に対応
する欠陥が存在するようになるため、ヘッドクラッシュ
およびエラーを生ずるという問題点があった。すなわち
、射出成形用の金型材料として用いるマルテンサイト系
ステンレス（例えば商品名アラサブ・スタバックス）等
には、多数の「す」が存在し、したがって金型表面の研
摩精度をいくら向上させても金型表面には「すＪが存在
し、このためこの金形を用いて射出成形により得られる
磁気ディスク用基板表面上に多数の凸状の表面欠陥を生
じてしまう。

また、上記のような金型に起因する表面欠陥とは別に、
射出成形に用いる樹脂中には、不純物としてＦｅ　、Ｎ
ｉ　、Ｓｉ等が存在し、それらが核となって磁気ディス
ク用樹脂基体表面上に凹状の表面欠陥が生ずるという問
題点もあった。

このような問題点を解決するために、金型表面をＮ　ｉ
−Ｐ合金等を用いてコーティングして表面に存在する「
す」を覆い、次いで形成されたコーティング層表面を合
成石英、ダイヤモンド等の砥粒を用いて精密研磨して、
金型表面を平滑にすることにより、表面欠陥の少ない磁
気ディスク用の樹脂基板を得ようとする試みがある。

また、本発明者らも、表面が平滑なスタンパ−を金型内
面に付設して、射出成形することにより、表面欠陥の少
ない磁気ディスク用樹脂基板を製造する方法を提案して
いる。

しかしながら、上記の金型表面にコーティング層を設け
る方法では、射出成形時の高温下において金型金属とコ
ーティングした金属との線膨張係数が異なるため、金型
金属とコーティング層との間で層間剥離を生じ、長期間
に亘って安定に射出成形を行なうことができないという
問題点があった。

また、上記のコーティング層を設ける方法およびスタン
パ−を用いる方法を採用することにより、金型表面に存
在する「す」に起因して磁気ディスク基板の表面に形成
される凸状の表面欠陥は減少するが、Ｆｅ　、Ｎｉ　、
Ｓｉ等の不純物が核になって形成される凹状の表面欠陥
を減少させることはできないという問題点があった。

九匪立旦週 本発明は上記のような従来技術に伴う問題点を解消しよ
うとするものであって、表面欠陥が少なく表面平滑性の
優れた磁気ディスク用基板を製造することができる方法
を提供することを目的としている。

良コｍ！ 本発明に係る磁気ディスク用基板の製法は、熱可塑性樹
脂の射出成形体からなる光透過性樹脂基板上に、高表面
平滑性を有するスタンパ−を用いて、２Ｐ成形法により
、光硬化樹脂層を形成することを特徴としている。

本発明に係る磁気ディスクの製法では、上記のように高
表面性を有するスタンパ−を用いて２Ｐ成形法を採用し
て磁気ディスク基板上に光硬化樹脂層を形成しているの
で、使用したスタンパ−の表面の平滑度に対応した高表
面平滑性を有する光硬化樹脂層を表面に有する磁気ディ
スク用基板が得られる。

几朋！１１凱諜コ 以下本発明に１系る磁気ディスク用基板の製法について
、具体的に説明する。

本発明では、透明な熱可塑性樹脂基板の上に、２Ｐ成形
法を利用して光硬化樹脂層を形成することにより、磁気
ディスク用基板を製造している。

［熱可塑性樹脂］ 本発明では、熱可塑性樹脂を用いて射出成形法により樹
脂基板を製造する。

そして、本発明においては、２Ｐ成形法により光硬化性
樹脂を硬化させる際に、熱可塑性樹脂基板側から硬化用
のエネルギー線を照射することから、少なくとも射出成
形して得られる樹脂基板は照射されるエネルギー線に対
して透過性でなければならない。

また、強磁性金属などからなる記録層を樹脂基板上に形
成する際に基板が熱変形を起さないように、基板形成用
樹脂は、１５０℃以上、好ましくは１５０〜４５０°Ｃ
のガラス転移温度を有していることが望ましい。

また、基板形成用樹脂は、得られる磁気ディスクの耐久
性を考慮すると、７００ｈｔ／ｃｄ以上の引張り強度を
有していることが好ましい。

このような特性を有する樹脂としては、例えばボリアリ
レート樹脂、ポリスルポン樹脂、ポリエーテルイミド樹
脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンスルフ
ィド樹脂、ポリエーテルエーテルゲトン樹脂等が挙げら
れる。

これらのうちでら、溶融流動性等の加工特性の良いボリ
アリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルイミ
ド樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂が好ましい。

上記のような熱可塑性樹脂を用いて通常の方法により、
射出成形を行なう、このようして得られる射出成形体の
直径および厚さ等は、たとえば磁気ディスクの規格に適
合するように適宜設定することができる。

［スタンバ−］ 本発明に用いる表面が高平滑であるスタンバ−は、たと
えば以下に記載する方法にて作製することができる。

すなわち、表面の平滑なガラス原型等の表面平滑性に優
れた原盤上に、５００〜５０００Ａ厚さでレジストを塗
布する。このようにしてレジストを塗布することにより
、原盤の表面粗さ（Ｒａ）を、０．１Å以下にすること
ができる。

本発明においては、上記のようにレジストを原盤上に塗
布することにより、原盤の表面粗さを小さくすることが
できるので、原盤の表面粗さと製造しようとするスタン
パ−の表面粗さとが直接の対応関係を有している必要は
ない、ただし、原盤の表面性が著しく低下すると、レジ
ストを塗布しても充分な平滑性を有するスタンパ−を製
造することができ比くなるので、通常は表面粗さ（Ｒａ
）が５Å以下の原盤を使用することが好ましい、なお、
ここで使用することができるレジストとしては、例えば
、ノボラック系樹脂（ヘキストジャバン社製、商品名：
ＡＺ　１３５０　Ｊ）を挙げることができる。

このようなレジストの原盤への塗布方法は、従来公知の
方法を広く採用することができ、具体的には、スピンコ
ード等の方法を採用することができる。

上記のようなレジストの塗布厚さは、少なくとも原盤表
面にある四部を埋める程度のＪ７さてあればよく、好ま
しくは０．０６〜２０μｍである。

上記のようにしてレジストが塗布された原盤表面に、Ｎ
ｉ金属等からなる第１金属層を形成する。

このような第１金屈層は、たとえば蒸着法等により形成
することができる。また、この第１金属層は、通常５０
０〜３０００人の膜厚さを有している。

このようにして第１金属層を形成した後、この第１金属
層上に第２金属層を形成する。この第２金属層は、望ま
しくは上記の第１金属層を形成している金属と同一の金
属を使用して、メツキ法等により形成することができる
。また、この第２金属層の厚さは、通常は２００〜４０
０μｍである。

なお、上記第１金属層を厚くすることにより、第２金属
層の付設を省略することも可能である。

このようにして第２金属層を形成した後２この第２金属
層上に裏打ち材を接着する。ここで使用する裏打ち材は
、表面の平滑度が高い素材を用いることが好ましく、た
とえば好適な裏打ち材としてはガラスが挙げられる。ま
たこのような裏打ち材を接着する接着剤としてはエポキ
シ系接着剤など種々の接着剤を使用することができる。

上記のようにして裏打ち材を付着した後、裏打ち材、第
２金属層および第１金属層からなるスタンパ−を、原盤
から剥離する。そして、このように原盤からスタンバ−
を剥離することにより、原盤上に塗設したレジストは、
殆どが原盤に接着して原盤上に残存する。なお、第１金
属層上に付着してきたレジストは、電解洗浄により除去
することができる。

このようにして得られたスタンパ−は、レジスト表面の
高平滑性が転写された表面を有しており、通常は表面粗
さ（Ｒａ）が０．１Å以下であり、かつ表面欠陥が少な
い。

［２Ｐ成形法］ 本発明において、上記のようにして調製したスタンバ−
を使用して、熱可塑性樹脂基板上に光硬化樹脂層を２Ｐ
成形法により形成する。

すなわち、光硬化性樹脂液を熱可塑性樹脂基板上に滴下
あるいは塗布し、次いでこの光硬化性樹脂上にスタンバ
−を当接して熱可塑性樹脂基板とスタンバ−との間に光
硬化性樹脂層を設け、熱可塑性樹脂基板側からエネルギ
ー線を該光硬化性樹脂層に照射することにより、光硬化
性樹脂を硬化させて光硬化樹脂層を形成することができ
る。

本発明において用いられる光硬化性樹脂としては、例え
ば、ポリウレタンメタアクリレートおよびポリエステル
メタアクリレート等を挙げることができる。

また、上記のような光硬化樹脂層の厚さは、通常２０〜
２００μｍである。

そして、このような光硬化樹脂を硬化させるために用い
られるエネルギー線としては、具体的には、主波長が３
６５ｎ１１近傍にあり、強度が８０〜１６０Ｗ／■であ
る紫外線等を挙げることができる。

上記のようなエネルギー線を用いた光硬化性樹脂の硬化
には、たとえば上記の紫外線を照射する場合、照射強度
を５０　ｍ　Ｗ　／　ｄ　〜Ｉ　Ｗ　／　ｃｌ、照射時
間を２〜３０秒にすることが好ましい。

エネルギー線は、スタンパ−が二層の金属層を有し不透
明であるので、光透過性の熱可塑性樹脂基板側から照射
される。

このようにしてエネルギー線の照射を行なうことにより
、樹脂基板とスタンパ−との間にある光硬化性樹脂は硬
化する。このように光硬化性樹脂を硬化させた後、スタ
ンパ−を取り外す。

このようにして光硬化性樹脂を硬化させることにより、
スタンバ−と接触している光硬化樹脂層の表面は、スタ
ンバ−の表面状態がそのまま転写されるので、たとえば
、表面粗さ（Ｒａ）が０．１Å以下のスタンパ−を用い
た場合には、光硬化樹脂層の表面粗さ（Ｒａ）は０．１
Å以下になる。

このようにして得られた表面に光硬化樹脂層を有する樹
脂基板の光硬化樹脂層上に直接強磁性金属等を蒸着させ
て記録層を形成して磁気ディスクを製造することもでき
るが、場合によっては、この光硬化樹脂表面に、さらに
硬質金属層等の他の層を設け、この上に記録層を形成す
ることもできる。このような池の層としては非磁性金属
層、非磁性無機物層および有機高分子層を挙げることが
できる。

この場合に使用することができる非磁性金属としては、
チタン、クロム、タングステン、モリブデンなどを挙げ
ることができ、また非磁性無機物としては窒化チタン、
炭化チタン、ダイヤモンド状カーボンなどを挙げること
ができる。さらに有機高分子としては、アセタール樹脂
、アクリレート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹
脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。

このような非磁性金属薄膜、非磁性無機物薄膜または有
機高分子薄膜の厚さは、通常２００Ａ〜２０μｍの範囲
内にある。

このようにして得られた磁気ディスク用基体に、蒸着法
あるいはメツキ法により磁性金属等の記録層を被着する
ことにより薄膜型磁気ディスクを得ることかできる。

このようにして製造された樹脂基板を使用することによ
り、表面欠陥の少ない磁気ディスクを製造することがで
きる。ここで表面欠陥とは、直径５〜２０μｍでかつ高
さが１０ＯＡ以上の凸状の形状および直径５〜２０μｍ
の凹状の形状を有する欠陥をいい、このような表面欠陥
は、たとえば倍率４００倍の光学顕Ｉａ鏡を用いた表面
観察により確認することができる。

磁気ディスクにおいて、上記のような表面欠陥は皆無で
あることが最も好ましい。そして、Ｃ８Ｓ特性等を考広
すると、一般に使用されている直径１３０−の磁気ディ
スク用基板においては、表面欠陥が１０個以下であるこ
とが好ましく、また直径９０關の磁気ディスク用基板に
おいては、４個以下であることが好ましい。

本発明の製法によれば、表面欠陥の数を、直径１３０匝
の磁気ディスク用基板においては１０個以下、直径９０
關の磁気ディスク用基板においては４個以下にすること
ができ、さらに表面の平滑度の高いスタンパ−を用いる
ことにより、表面欠陥の特に少ない磁気ディスク用基板
を製造することができる。

１匪立左１ 本発明に係る磁気ディスク用基板の製法によれば、表面
欠陥の著しく少ない磁気ディスク用基板を製造すること
ができる。

さらに本発明に係る製法によって得られた磁気ディスク
用基板を用いることにより、ヘッドクラッシュが起りに
くいとともにエラーを生じない磁気ディスクを得ること
ができる。また、本発明の製法により得られた基板は、
熱可塑性樹脂を用いるため、基板を含めた磁気ディスク
自体の軽量化が可能となり、モーターの小型化および／
またはハードディスクドライブの大記ム容址化が可能で
ある。

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、
本発明は、これらの実施例によって限定されるものでは
ない。

尺立■ユ 熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミド樹脂（ジェネラ
ルエレクトリック社製、商品名ウルテム１ｏｏｏ＞を用
いて射出成形を行ない、直径１３０１ｔ１、厚さ１．９
ｏｍの円盤状の熱可塑性樹脂成形体を得た。

射出成形は、名漁製作所■製射出成形機（ダイナメルタ
ー、Ｈ−１４ＯＬ／Ｄ＝２６）を用いて、樹脂温度４３
０℃、サイクル時間４０秒にて行なった。

一方、以下に記載する方法により、スタンパ−を製作し
た。

すなわち、直径２００ＩＩｌｌＩ、厚さ１０ｍの青色ガ
ラス（Ｒａ　５Å以下）上にレジスト（ヘキストジャパ
ン社製、商品名Ａ２　１３５０　　Ｊ）をスピンコード
法を採用して１０００人厚さとなるようにコーティング
した。コーティング層の表面粗さ（Ｒａ）は０，１Å以
下であった。

該レジスト表面上に、Ｎｉ金属層を蒸着法により、１０
００人の厚さで形成し、さらにその上に電鋳法によりＮ
１メツキ層を３００μｍ厚さに形成した。該メツキ層表
面上に、２液タイプのエポキシ系接着剤を可能な限り薄
く塗布した後、この接着剤の上に、直径２００市、厚さ
５１１１Ｉ１１の青色ガラスを重ねて接着し、裏打ち材
を設けた。

接着剤の硬化後、レジスト層と蒸着Ｎ１層とを剥離し、
Ｎｉ金属層上に残存するレジストを電解洗浄により除去
した。このようにして得られたスタンパ−表面の表面粗
さ（Ｒａ）は０．１Å以下であった。

上記で得られたスタンパ−上にポリウレタンメタアクリ
レートからなる光硬化性樹脂を滴下し、さらに上記で得
られた円盤状の熱可塑性樹脂成形体を当接した後、光源
強度１００Ｗ／■の高圧水銀灯を用い、熱可塑性樹脂側
から照射強度０．５Ｗ／−にて１０秒間、硬化用の光線
を照射して光硬化樹脂層を厚さが２５μｍとなるように
形成した。スタンパ−と、光硬化樹脂層を形成した熱可
塑性樹脂成形体とを剥離し、外周加工して直径を１３０
圓とした後、光硬化樹脂層上にさらにＴｉ金属からなる
硬質金属層を４５００人の厚さで形成し、磁気ディスク
用基板を得た。

上記のようにして５枚の磁気ディスク用基板を製造した
。

このようにして得な磁気ディスク用基板について、光硬
化樹脂層を形成する前後の表面欠陥を、倍率４００倍の
光学顕微鏡でａ察し、その数を数えた。

５枚の基板について、観察した結果を第１表に得られた
基板上に、スパッタ法により磁性層としてＣｏ−Ｎｉ合
金層を７００人形成し、さらにその上にステアリン酸を
潤滑剤層として塗布し、磁気ディスクを？Ａ遺した。

この磁気ディスクを用いてＣ８Ｓ特性を測定したところ
１，０００，０００回であった。

Ｌ枚皿ユ 光硬化樹脂層を形成しない以外は、実施例１と同様にし
て射出成形により直径１３０ａｍ、厚さ１．９＋＋ｕｎ
の磁気ディスク用基板を得た。実施例１と同様にしてｒ
Ｊｊ；ｌ察した表面欠陥の数は第１表に示した熱可塑性
樹脂成形体の表面欠陥の数と同等であった。

次いで、得られた熱可塑性樹脂成形体に、実施例１と同
様にしてＴｉ硬質金属層の形成および磁気ディスクの製
造を行ない、この磁気ディスクを用いてＣ８Ｓ特性を測
定したところ、３，０００回であった。

代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）熱可塑性樹脂の射出成形体からなる光透過性樹脂基
   板上に、高表面平滑性を有するスタンパーを用いて、２
   Ｐ成形法により、光硬化樹脂層を形成することを特徴と
   する磁気ディスク用基板の製法。