JPH047013B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気デイスク基板、特に薄膜型磁気
デイスク基板の製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、メツキやスパツタで磁性薄膜を基板に形
成し記録層として用いるいわゆる薄膜型磁気デイ
スクが、記録密度が高いので注目されている。こ
の種のデイスクに用いられる基板は、表面を極め
て平滑に仕上げたもの、或いは更に円周方向に多
種の微細な線状溝を一面に形成するいわゆるテク
スチヤー処理を施したものの２種類が常用されて
いる。

磁気デイスクの記録再生は、よく知られている
ように、ヘツドが0.1〜0.5μｍ程デイスク表面よ
り浮上している状態で行なわれる。この浮上量
（ギヤツプ）は記録再生特性に大きな影響を与え
るもので、デイスク表面にうねりや凹凸があると
浮上量がデイスクの場所により不均一になつた
り、実効的な浮上量が増加し、その結果再生出力
にモジユレーシヨンが発生したり或いは記録密度
が悪化する問題が生ずる。薄膜型磁気デイスクの
場合、デイスク表面の凹凸やうねりは、殆どデイ
スク基板の表面の凹凸やうねりが原因である。従
つて、従来はデイスク基板は鏡面研摩を施して表
面の平滑性を得ており、使われる材質を研摩性の
すぐれているもの、例えばAl上にNiP硬質厚膜
をメツキしたもの、Alの表面をアルマイト処理
したの、或いはガラス、セラミツクス等が用いら
れている。また更にデイスクとヘツドの接触面積
を小さくし、デイスク表面とヘツドの摩擦を円滑
にするめ、前記材質の基板を鏡面に仕上げたのち
適当な粗さの研摩紙や研摩剤を用いて円周方向に
無数の線状溝を形成するテクスチヤー処理を施し
ている。

一方、前記の基板材料は高価であり、また鏡面
に研摩するとコスト高になるので、粗研摩した
Al等の非磁性基体上にポリイミドのような耐熱
性高分子を塗布した安価なデイスク基板が提案さ
れている。この耐熱性高分子の膜の役割は、その
上に形成される磁性膜とAl等の非磁性基体との
電気化学的作用による腐蝕を防止することと、平
滑な表面を得ることである。また耐熱性の高分子
材を用いる理由は、前記磁性膜の作製プロセスで
基板温度が上昇すること、さらに長時間使用した
時の経時変化が小さく信頼性があるためである。
本発明はこの磁気デイスク基板を製作する方法に
関するものである。

また、出願人は、先に、真空処理室中で２種以
上のモノマーを蒸発させ、これを基体上で重合さ
せて化学量論的組成比を有する合成樹脂被膜を形
成する方法として、真空の室内で該基体の温度を
これらモノマーの蒸発温度のうち高い方の温度よ
りも高くすると共に該真空室の内壁の温度を該基
体の温度よりも高くするようにして該モノマーを
該基体に蒸着する方法（全方向同時蒸着重合法）
を提案した（特開昭61−261322及び特願昭61−
206764）。

（発明が解決しようとする問題点） 前記したAl等の非磁性基体に耐熱性高分子材
を塗布する方法としては、スピンコート法とスプ
レイ法が提案されているが、スピンコート法では
円心側よりも外周側で塗布膜厚が厚くなつてしま
うこと及び基体の両面に同時に塗布することが出
来ないことの欠点があり、またスプレイ法ではデ
イスク基体の表面上の膜厚が不均一になり易いこ
と及び膜厚のコントロールが事実上できないこと
の欠点がある。また、両方法ともテクスチヤー処
理した基体上にテクスチヤー状態を残したまま塗
布することは出来ない。従つて従来の塗布方法で
耐熱性高分子材を塗布したデイスク基板を用いて
磁気デイスクを作製すると、再生出力のモジユレ
ーシヨンが発生したり、デイスク間で再生出力に
差が生じるという問題があり、しかも、テクスチ
ヤー状態を作成できないので摩擦係数が大きくな
る問題があつた。即ちデイスク基板の表面の凹凸
の状態を制御することは殆ど不可能であつた。

本発明は、非磁性基体の表面に耐熱性高分子材
を形成する場合に於ける前記欠点を解決し、非磁
性基体の表面が粗仕上げであつても平滑な表面の
デイスク基板を製造出来る方法を提案することを
目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、出願人の先に提案した前記全方向同
時蒸着重合法を利用して前記問題点を解決するも
ので、アルミニウム、セラミツクス、ガラス等の
非磁性基体の表面に耐熱性有機高分子膜を有する
磁気デイスクの基板を、内壁を加熱した真空容器
中に２種以上のモノマーを蒸発させ、その蒸発成
分を該真空容器内の加熱した該非磁性基体の表面
で重合させる蒸着重合法により製造するようにし
た。

（作用） 真空容器の内壁を加熱し、該真空容器中に２種
類以上のモノマー例えばピロメリト酸二無水物と
４、4′−ジアミノジフエニールエーテルを蒸発さ
せると、その蒸発成分は該真空容器内の加熱した
非磁性基体の表面で蒸着重合し、ポリイミドの耐
熱性有機高分子膜が形成される。この作用は出願
人が先に提案した蒸着重合法とほぼ同様である
が、その蒸着過程に於いて次のような特異な作用
が見られ、本発明に於いてはこの特異な作用を利
用して磁気デイスクの基板を製造するようにし
た。即ち各モノマーの蒸発成分は非磁性基体の表
面で蒸着重合し耐熱性有機高分子膜となるが、該
非磁性基体の表面の平均的粗さに体して堆積する
高分子膜の膜厚が小さい場合には、該高分子の表
面の粗さは殆ど該基体の表面の粗さと同等にな
り、該膜厚を厚くすると該高分子膜の表面の粗さ
は次第に平滑になつてゆき、例えば該基体の平均
的表面粗さの約２倍の厚さに該高分子膜を形成す
るとその表面粗さは基体表面の粗さの約1/2に減
少する作用が見られた。

従つて、粗研摩状態のAl製基体のような安価
な基体を用い平滑な表面の高分子膜を形成するに
は、該高分子膜の堆積膜厚を厚くすればよく、テ
クスチヤー処理を施した基体を用いて耐熱性有機
高分子間の形成後もテクスチヤー状態を得ようと
する場合には、堆積膜厚を薄くすればよい。しか
も基体の両面に同時に高分子膜を形成出来、その
高分子の表面全体を平滑に出来るので生産性も良
く、再生出力のモジユレーシヨンが発生せず、大
量の基体を処理しても膜厚制御をモノマーの蒸発
を制御することにより容易に制御出来る。

（実施例） 本発明の実施に使用された装置は第１図示の如
くであり、真空排気口１を備えた真空容器２の外
周にヒータ３を設けて該真空容器２の内壁を加熱
するようにし、外部に設けた複数個のモノマーの
蒸発源４ａ，４ｂから夫々バルブ５とヒータ６を
備えたパイプ７を介して該真空容器２内にモノマ
ーガス導入ノズル８ａ，８ｂを導入するようにし
た。９ａ，９ｂの各蒸発源４ａ，４ｂを加熱する
ヒーダで、各ヒータ９ａ，９ｂを夫々独立して制
御することにより各蒸発源４ａ，４ｂの温度を任
意に制御出来るようにした。１０はアルミニウ
ム、セラミツクス、ガラス等の非磁性基体を示
し、その複数枚を各基体１０の中心に形成した取
付穴により軸状の治具１１に取付けて真空容器２
内に収め、周囲から基体加熱用ヒータ１２で加熱
するようにした。１３は主バルブである。

以上のような装置を用いて次のように磁気デイ
スク基板を製造した。

実施例 １ 一方の蒸発源４ａに原料モノマーとしてピロメ
リト酸二無水物を充填し、もう一方の蒸発源４ｂ
に原料モノマーとして４、4′−ジアミノジフエニ
ルエーテルを充填する。その後、主バルブ１３を
開けて真空容器２内及び各蒸発源４ａ，４ｂ内を
１×10^-5Torr以下に排気する。次に蒸発源４ａ，
４ｂのパイプ７，７のバルブ５，５を閉じ、真空
容器２の内壁が180℃、基体１０が180℃になるよ
うにヒータ３及び基体加熱用ヒータ１２を作動さ
せると共にピロメリト酸二無水物が170℃、４、
4′−ジアミノジフエニルエーテルが160℃になる
ように蒸発源４ａ，４ｂのヒータ９ａ，９ｂを
夫々制御し乍ら作動させる。その後、バルブ５，
５を開けてモノマーガス導入ノズル８ａ，８ｂか
らモノマーガスを導入し、基体１０上に蒸発成分
を蒸着重合させる。該基体１０は表面粗さが0.1μ
ｍの粗研摩状態の直径5.25インチのAl製の非磁性
基体を用いた。該基体１０は180℃に加熱されて
いるのでモノマーの蒸発成分は単独では基体表面
に析出せず、各モノマーの重合物のみが層状に析
出した。その析出速度は1050〓／minであつた。
得られた層状の重合物はポリイミドからなる耐熱
性有機高分子で、400℃までの昇温による重合減
少率は10％以下の極めて耐熱性のあるものであつ
た。ポリイミドの堆積膜厚とその表面粗さの関係
は第２図の曲線Ａで示す如くであり、アリミニウ
ムの基体１０の表面粗さは0.1μｍであつたが、堆
積膜厚を厚くするとその膜の表面は平滑になつて
ゆき、膜厚を0.2μｍ即ち基体１０の表面粗さの２
倍にすると膜表面の粗さは約半分の0.05μｍにな
り、1.0μｍ堆積させると表面粗さは0.008μｍとな
り、磁気デイスク基板として充分な平滑さが得ら
れた。

1.0μｍの厚さのポリイミドを堆積したこの基板
１０にスパツタ法でCr膜を1000〓、70％Co−20
％Ni−10％Cr合金膜を650〓、Ｃ膜を400〓連続
的に成膜して磁気デイスクを作成した。このデイ
スクの磁気特性は、Brδ＝530Gμｍ、Hc＝800
Oe、Ｓ・Ｒ＝0.85で従来のNiPメツキAl基板と
同様の特性が得られた。このことは、スパツタ中
にポリイミド膜から有害な放出ガスが出ていない
ことを意味する。この磁気デイスクの記録再生特
性を評価したところ、1.25MHzの再生出力、
（Eop）＝1.8ｍＶ、分解能91％、モジユレーシヨ
ン＝±4.5％の特性が得られた。ヘツドの浮上も
安定していた。また表面と裏面の再生出力の差は
±５％以下であつた。また同時に作成した５枚の
基体について全く同じ条件で磁気デイスクを作成
し、磁気特性、記録再生特性を測定したところそ
の差は±７％以下であつた。

尚、基体１０上のポリイミド膜の膜厚分布も測
定したが、５枚の基体間、および１枚の基体面内
での分布はいずれも５％以下であつた。また、基
体１０に更に耐熱性の良いポリイミド膜を形成す
るためには、蒸発源４ａ，４ｂのバルブ５，５を
閉じて蒸着重合を停止したのち、250℃10分の熱
処理を施すことが好ましく、その場合上記重合減
少は５％以下となる。

実施例 ２ 非磁性基体１０として、これに鏡面研摩したの
ち平均粗さ0.08μｍのテクスチヤー処理を施した
アルミニムウ基体を用い、実施例１と同様の方法
でポリイミドの耐熱性有機高分子膜を形成した。
ポリイミドの堆積膜厚を変化させてテクスチヤー
の凹凸を測定したところ第３図の曲線Ｂの如くと
なつた。この結果から分るように、0.05μｍのポ
リイミド膜を形成してもこの表面に於いては基体
１０自体のテクスチヤー状態が殆ど保持されてい
る。この0.05μｍのポリイミド膜を形成したテク
スチヤーデイスク基板に前記実施例１と同様の方
法によりCr、CoNiCr、Ｃ膜を連続スパツタして
磁気デイスクを作成した。このデイスクについて
耐摩耗性試験であるCSSテストを行なつたとこ
ろ、１万回のCSSテスト後の摩擦係数は0.32で、
ヘツドクラツシユの発生は認められなかつた。比
較のために、テクスチヤーを処理をしていない
NiPメツキAl基板（市販されている従来基板）
上にCr、CoNiCr、Ｃ膜を連続スパツタして磁気
デイスクを作成し、１万回のCSSテストを行なつ
たことろ、摩擦係数は1.8となり、またヘツドに
よる摩耗跡が認められた。以上の結果から、テク
スチヤー処理をした基体上に本発明方法によりポ
リイミドを成膜すると、基体のテクスチヤー処理
状態を損なうことなくポリイミドのオーバーコー
トができることが分る。

尚、耐熱性有機高分子膜として、ポリアミド、
ポリ尿素等であつても同様に本発明方法を適用で
きる。

（発明の効果） 以上のように本発明に於いては、内壁を加熱し
た真空容器中で２種類以上のモノマーを蒸発さ
せ、その蒸発成分を該真空容器内の加熱された非
磁性基体の表面で重合させることにより耐熱性有
機高分子膜を有する磁気デイスク基板を製造する
ようにしたので、該高分子膜の堆積膜厚を変化さ
せることにより希望する表面平滑性を得ることが
出来、安価な粗研摩の基体を用いて平滑な磁気デ
イスク基板を作成し或いはテクスチヤー処理を施
した基体を用いてそのテクスチヤー状態を損なわ
ずに耐熱性有機高分子膜をオーバーコートした磁
気デイスク基板を作成することが可能になり、し
かも基体の内面に同時に該高分子膜を形成し得る
ので量産性も良く、形成された該高分子膜の膜厚
が均一になるので、磁気デイスクとしての再生出
力のモジユレーシヨンが発生せず、また大量に生
産しても膜厚の制御が容易であり均一に形成出来
るので記録再生特性を均一となし得る等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用した装置の１
例の線図、第２図はポリイミドの堆積膜厚とその
表面粗さとの関係を示す線図、第３図はポリイミ
ドの堆積膜厚とテクスチヤー粗さとの関係を示す
線図である。 ２……真空容器、３，９ａ，９ｂ，１２……ヒ
ータ、４ａ，４ｂ……蒸発源、１０……非磁性基
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム、セラミツクス、ガラス等の非
   磁性基体の表面に耐熱性有機高分子膜を有する磁
   気デイスクの基板を、内壁を加熱した真空容器中
   に２種以上のモノマーを蒸発させ、その蒸発成分
   を該真空容器内の加熱した該非磁性基体の表面で
   重合させる蒸着重合法により製造することを特徴
   とする磁気デイスク基板の製造方法。 ２ 前記非磁性基体は、その表面に微細な線状溝
   が一面に形成されたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の磁気デイスク基板
   の製造方法。