JPH02132635A - 磁気ディスク用基板 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータの外部メモリなどに用いられる磁
気ディスクの基板に関する。

〔従来の技術〕

通常磁気ディスクは基板上にＮｉ−Ｐめっき層を被覆し
、その上にさらにＣｒなどの下地層，Ｃｏ−Ｎｉ系合金
などの磁性層，　Ｓｌｏｔなどの保護潤滑層をこの順に
連続的にスバッタした積層体として構成される．基板材
料には軽量で適当な強度を有することからり合金が広く
用いられている．磁気ディスクを製造するに際して、基
板として用いるディスク状Ｍ合金は旋盤加工および加圧
焼鈍を施して主表面のうねりを２０μ以下に仕上げた後
、その上にＮｌ−Ｐ合金の無電解めっき層を３０μ程度
被覆して表面に必要な硬さを付与し、これを平均表面粗
さ０．０２ＩｎＡＩ厚さ１５−まで鏡面仕上げを行う．
しかし、磁気ディスクの基板にＭ合金を用いるときは、
上述のような加工工程を避けることができず、したがっ
てこれが磁気ディスクのコストを高める要因となってい
る．そこで磁気ディスクのコスト低減を図るためには、
基板のり合金に代り、軽量で強く、加工時間が少なくて
済む材料としてプラスチックを使用することが考えられ
る．例えばアクリル樹脂，ボリカーボネート樹脂，ポリ
エーテルイミドなどの熱可塑性樹脂，またはエボキシ樹
脂などの熱硬化性樹脂をその候補として挙げることがで
きる．しかし、これらのプラスチック材料を、Ｍ合金の
代りに磁気ディスクの基板として実用に供するためには
、克服しなければ値１らない種々の問題がある． これに対して本発明者らは、良好な表面平滑性を有し、
耐熱性．硬さ，熱膨張係数など必要な特性を満足し、成
形加工性に優れたプラスチック製の磁気ディスク用基板
を特願昭６３　−　４６６５９号により出願中である．
この磁気ディスク用基板は例えば硬化時に０．１％以下
の低収縮率をもつ不飽和ポリエステル樹脂１６重量％，
無機質充てん剤の炭酸カルシウム８０重量％，補強材の
ガラス繊維３％．残部の離型剤と触媒で１％からなるも
のでは、ヴインカース硬度７４．熱膨張係数２．７　Ｘ
　１０−’　／　ｔ　，耐熱性は１８０℃，２時間で異
常なく、熱変形温度は２３０℃，表面粗さは最大値０．
１８ｎ，平均値０．０１一という良好な基板特性が得ら
れ、この基板を用いた磁気ディスクの特性も分解能，Ｓ
Ｎ比，耐久性など規格値を満足するものである． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、以上のようにすぐれたプラスチック基板
に対しても、本発明者らのその後の詳細な検討によれば
、なお解決しなければならない問題点を有していること
がわかった．すなわち、このプラスチック基板は表面粗
さは満足すべき小さな値をもっているが、基板上の任意
の個所で、さらに長いスパンにわたって表面の凹凸を測
定すると、例えば第２図に示すようなうねりがみられる
ことである．第２図は基板上のある個所の２鶴の長さに
おける表面厚さ方向の最大値と最低値の寸法差をうねり
として接触式粗さ針を用いて求めた例であり、このプラ
スチック基板ではうねりが０．４　ｔｎａに達するもの
がある．これを電子顕微鏡で拡大し観察すると、うねり
の中心にガラス繊維や直径がＩｏＩＩｍ以上はある粒子
が認められる．この表面のうねりが形成される原因は、
ガラス繊維や径の大きな粒子が表面付近に現われること
にある．うねりが０．４μになると、この基板を用いた
磁気ディスクの特性は分解能．ＳＮ比．耐久性などは良
好であるものの、エラー発生率は０．１％を超えるよう
になり、磁気ディスクの不良が発生する．したがってプ
ラスチック基板のうねりを０．２ｎ程度に抑え、磁気デ
ィスクのエラー発生率が０．１％以上となるものをなく
すことが望まれる．本発明は上述の点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は成形加工性が良好で、基板特性
にすぐれ、磁気ディスクとしての必要特性を十分満足す
ることができるプラスチック製の磁気ディスク用基板を
提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明の磁気ディスク用基
板は、硬化時の収縮率０．１％の液状不飽和ポリエステ
ル樹脂１８〜２３重量％，無機質充てん剤として最大粒
径が１０ｎ，平均粒径が１μｍの炭酸カルシウムと増粘
剤の合計で７５〜８０重量％，残部は適量の離型剤．触
媒からなり、射出成形法などにより得られるものである
． 〔作用〕 プラスチック基板に前述のようなうねりが生ずるのは、
配合成分である補強材に径１０一以上の粒子が含まれる
ことに起因するものであるから、本発明では補強材を用
いることなく、これを炭酸カルシウムに置き換え、無機
質充てん剤としての炭酸カルシウムの粒径を最大でも１
０μ以下とし、しかも基板をプラスチックとするために
用いる不飽和ポリエステル樹脂は液状であって成形加工
性が良好であり、樹脂硬化時の収縮率が０．１％以下と
極めて小さいことから、得られる基板の表面粗さが０．
０１７ｌｌ１程度，うねりは０．２ｔｎｓ程度の良好な
表面平滑度を有し、耐熱性も１８０℃．２時間に耐え、
熱変形温度は２００℃以上を保持する．また本発明の磁
気ディスク用プラスチック基板は上述のように配合割合
を定めることにより、硬さと熱膨張係数を基板として好
ましい値に制御することができる． 〔実施例〕 以下本発明を実施例に基づき説明する．本発明を遂行す
るに当たり、樹脂に低収縮率の不飽和ポリエステル樹脂
を用い、これに無機質充てん荊，ｌｌ型剤，触媒を加え
てプラスチック基板を成形したが、これらは構成材料の
組み合わせにより、組成や粒径の異なるものについて次
のような５種類の試料を作製した． 試料１： ビスフェノール系樹脂として知られ、硬化時の収縮率が
０．１％以下の液状不飽和ポリエステル樹脂を１８重量
％，最大粒径が１０μ以下で平均粒径が１，ｎの炭酸カ
ルシウムを８０重量％．離型剤と触媒の合計で２重量％
添加し、これらを混練機を用いて通常の方法によりパテ
状のコンバウンドとなし、次いでこのコンパウンドを射
出成形法によって型温１５０℃，硬化時間１分間の加熱
成形を行なうことにより、磁気ディスク用基板を作製し
た．試料２： 試料１と異なる所は配合割合のみであり、不飽和ポリエ
ステル樹脂を２３重量％、炭酸カルシウムヲ７４重量％
，増粘剤として商品名エアロジール２００を１重置％．
その他に離型剤と触媒の合計で２重量％を配合したもの
である．試料２では炭酸カルシウムの配合量を減らした
ために粘度稠整用に増粘剤を加えている．したがって無
機質充てん剤としては炭酸カルシウムと増粘剤の合計で
７５重量％となる． 試料３： 比較用として配合は試料１と全く同じであって、添加す
る炭酸カルシウムの粒径が異なるのみである．すなわち
、炭酸カルシウムの最大粒径は２０ｎ平均粒径は５μで
あり、１０Ｉ！ｍ以上の粒径のものを３２％含む． 試料４： 試料１〜３とは配合割合が異なり、炭酸カルシウムの粒
径は試料ｌと同じにしてある．配合割合は不飽和ポリエ
ステル樹脂２６重量％、炭酸カルシウム７０重量％，増
粘剤の商品名エアロジール２００を２重量％，Ｈ型剤と
触媒の合計で２重量％としたものである． 試料５： 無機質充てん剤として炭酸カルシウムの代りにクレーを
用いた．クレーの粒径は全て５一以下であり、平均粒径
は１μである．配合割合は試料４に準じ、不飽和ポリエ
ステル樹脂２６重量％，クレーを７０重量％とするが、
クレーは離型性がよくないので、離型剤と触媒の合計で
４重量％とじたものである． 以上試料１ないし試料５の構成材料は、硬化する時０．
１％以下の低収縮率をもつ液状不飽和ポリエステル樹脂
を用いることは全試料に共通であり、離型剤はステアリ
ン酸亜鉛．触媒は存機過酸化物を全試料に共通的に残部
となるように添加割合を定めている． かくして得られたプラスチック基板の寸法は、試料エな
いし試料５のいずれも厚さが１．２７鶴で、中心に直径
２５ｍφの孔を有する外径９５ｆｌφの通称３．５イン
チディスク板である．このプラスチック基板を試料隘ご
とに１０枚づつ作製し、ヴイッカース硬度．熱膨張係数
．耐熱性．表面粗さおよびうねりを測定し、それぞれ平
均値を求めた．但し熱膨張係数の測定は、このプラスチ
ック基板から切り出した試験片を用い、熱変形温度の測
定のみは、ディスク成形と同一条件で別途ＡＳＴＭ規格
による所定寸法の試験片を各試料阻の組成について１０
個づつ作製して行なった． これら、基板特性は各試料陽の組成と対応するように、
組成を再掲するとともに第１図に示した．次に試料１〜
試料５のプラスチック基板を用いて、スパソタ装置によ
り磁気ディスクを作製した．すなわち基板加熱温度１０
０℃１アルゴンガス圧２〜４　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ，
スバソタバワー１．５　〜３．Ｏ　ＫＷの条件で基板上
にＣｒ下地層０．２ｎ，　Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ磁性層０．
０５μ．カーボン保護層０．０５１！Ｉａをこの順に連
続スパッタしてこれらを積層形成したものである。

試料エないし試料５のプラスチック基板を用いて作製し
た磁気ディスクはＡＮＳ　Ｉ規格に基づく電磁変換特性
と耐久性を評価し、分解能，ＳＮ比，エラー発生率０．
１％以上となる枚数，ＣＳＳ試験による耐久性について
得られた結果を組成と基板特性に対応するように、第１
図に併記した．ここで第１図の結果を考察する．まず試
料ｌについて、不飽和ポリエステル樹脂を１８重量％に
したのは、これ以下にすると炭酸カルシウムが増すので
流動性が悪くなり、射出成形時に均一な圧力がかからず
表面精度が劣るが、不飽和ポリエステル樹脂を増してい
くと、試料４のように２８重量％では炭酸カルシウムの
量が減り、ヴイッヵースびさが低下する．したがって基
板のヴインカース硬度として必要な７０を維持するため
には不飽和ポリエステル樹脂の量は最大でも試料２のよ
うに２３重量％とするのがよい． この不飽和ポリエステル樹脂量に対して加える炭酸カル
シウムは、離型剤と触媒の合計で２重量％は必要である
から、試料１では８０重量％となり、試料２では不飽和
ポリエステル樹脂の増分だけ、炭酸カルシウムは減るが
、炭酸カルシウムカ少くなったために、粘度調整用の増
結剤を必要とし、これを１重量％加えて無機質充てん剤
としては炭酸カルシウムとの合計で７５重量％となる．
試料１．試料２は基板のうねりは０．２ｎとなる．炭酸
カルシウムの最大粒径がｌ　Ｑ　ｇｙａ　，平均粒径が
１μである試料１，試料２に対して炭酸カルシウムの最
大粒径２０μ，平均粒径５−とした試料３は試料１と同
じ配合であっても基板のうねりが太き＜　（０．３ｎ）
　ｉｆｆ気ディスクの特性上もエラー発生率０．１％以
上のものが１０枚中６枚に達する．試料４は前にも述べ
たが、不飽和ポリエステル樹脂が多く、炭酸カルシウム
をさらに少くした配合のもので基板のうねりは０．２−
であるが、ヴイツカース硬度が低く、磁気ディスクとし
たときの耐久性も満足しない．このことは試料４の炭酸
カルシウムの代りにクレーを用いた配合のものについて
も同様である． 以上のように第１図の結果から、プラスチック基板を用
いた磁気ディスクの基板特性および磁気ディスク特性を
満足することができるのは試料１および試料２、の材料
配合により得られるものであるということができる．す
なわち本発明の磁気ディスク用プラスチック基板は、硬
化時に０．１以下の収縮率をもつ不飽和ポリエステル樹
脂１８〜２３重量％．無機質充てん剤として最大粒径１
０μｍ、平均粒径１μの炭酸カルシウムと増粘剤の合計
で７５〜８０重量％，残部が離型剤，触媒からなるもの
であり、この基板の表面上の任意の個所で測定した２日
スパンのうねりも０．２−に抑えることができ、磁気デ
ィスクのエラー発生率が０．１％以上となるものはなく
なる。

〔発明の効果〕

高価なり合金基板に代る磁気ディスク用基板は、成形時
に極めて収縮率の小さい液状不飽和ポリエステル樹脂に
無機質充てん剤と補強材を加えて、十分な表面平滑性と
適当な硬さや熱膨張係数を付与することが可能であるが
、補強材には最大粒径が１０ＰＭを超える粒子が存在し
、これに起因して基板表面の凹凸を比較的長いスパンで
みたときのうねりが大きくなるという問題があったのに
対して、本発明では実施例で述べたように、補強材を用
いることなく、これを炭酸カルシウムに置き換え、その
炭酸カルシウムの最大粒径をｌθμとし、不飽和ポリエ
ステル樹脂との相対的な配合量を適切に設定したために
、基板の表面粗さや硬さ，熱膨張係数，耐熱性などを好
ましい値に保持したまま、表面のうねりを小さく抑える
ことができ、磁気ディスクの特性も規格値を十分に超え
、Ｍ合金基板に匹敵するものが歩留りよく得られるよう
になった． 第１図は磁気ディスク用プラスチック基仮の組成と基板
特性，ディスク特性の対応を示した詐第２図は基板表面
のうねりを説明するための腺図である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）硬化時に０．１％以下の収縮率を有する不飽和ポリ
   エステル樹脂１８〜２３重量％、無機質充てん剤として
   最大粒径１０μｍ、平均粒径１μｍの炭酸カルシウムと
   増粘剤の合計で７５〜８０重量％、残部が離型剤、触媒
   からなることを特徴とする磁気ディスク用基板。