JPH0546973A

JPH0546973A - 磁気デイスク用基板

Info

Publication number: JPH0546973A
Application number: JP20680191A
Authority: JP
Inventors: Michihide Yamauchi; 通秀山内; Isao Kobayashi; 功小林
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1991-08-19
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】基板を曲げに対し高強度にする。【構成】熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂と粉末状
グラファイトとの複合材料を、基板の面方向に加圧する
ホットプレスにより、炭素化すると共に上下面方向から
の圧力Ａにより異方性化して、基板の曲げ方向Ｂに高強
度なガラス状炭素あるいはガラス状炭素とグラファイト
との複合材料よりなる基板を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録・再生装置に
用いる磁気ディスク（ハードディスク）用基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録・再生装置は、記憶容量の大き
い高級機タイプ（ハイエンド）と記憶容量が小あるいは
中程度の汎用機タイプ（ローエンド）とに大別される。
これらの記録媒体として磁気ディスクが使用されるが、
前者の場合にあっては、ＨＤＤ（ハードディスクドライ
ブ）における１スピンドル当たりのディスク積層枚数が
多くなる傾向にあることから、磁気ディスクの薄型化が
求められている。

【０００３】また、後者の場合にあっては、小型高密度
化が進み、ディスクドライブ自体が小型化され、これに
伴って、磁気ディスクが薄型化される傾向にある。とこ
ろで、現在の磁気ディスク用基板材料の主流は、アルミ
ニウム合金であり、基板製造時に行う鏡面加工に耐え得
るように、その表面に10μｍ程度のＮｉ−Ｐメッキを施
したものが使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウムを主材料とした基板にあっては、基板の厚さが薄
くなると剛性が不足するという問題点があった。剛性が
不足すると、鏡面加工の際、基板にうねりが生じて平面
化できず、ディスクとして使用した際、回転むらが生じ
て、磁気ヘッドの浮上量を小さくできないという不都合
が生じたり、スピンドルへのチャッキング（締め付け固
定）の際に、ディスクが変形したりするという不都合が
あった。

【０００５】また、ディスクの製造に際しては、基板上
にスパッタリングにより磁性膜を形成する方法が一般的
であるが、この際に、環境温度が摂氏数百度となるた
め、耐熱性が要求されるが、アルミニウムを主材料とし
た基板にあっては、耐熱性が不足するという問題点もあ
った。耐熱性が不足すると、熱変形するという不都合が
あった。

【０００６】加えて、成膜後に、更に加熱すると性能の
良い磁性膜が得られるということからも、耐熱性が要求
される。また、剛性、耐熱性の高い基板材料としては、
ガラスが考えられ、ガラスは、この他に、基板に要求さ
れる表面平滑性と硬度の点においては優れているもの
の、破壊（衝撃）に対して弱く、また、表面に水分の吸
着を起こし易いという難点がある。

【０００７】また、スパッタリングに際しては、性能の
良い膜を得るためには、真空度を上げる必要があるが、
減圧下において、ガラス内部から水分がしみ出すため、
真空度が上がりにくいという不都合がある。本発明は、
このような実状に鑑み、高強度な基板を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂
とグラファイトとの複合材料を基板の面方向に加圧する
ホットプレス工程を経て炭素化することにより得られる
ガラス状炭素あるいはガラス状炭素とグラファイトとの
複合材料から基板を構成する。

【０００９】熱硬化性樹脂としては、フラン樹脂，フル
フリルアルコール樹脂，フェノール樹脂，フェノールホ
ルムアルデヒド樹脂，アクリロニトリル樹脂，エポキシ
樹脂等が挙げられる。また、熱熱硬化性樹脂は、重合度
が低いと常温で液状であるが、本発明では、このような
液状のものであってもよいし、重合度が大きい固体状の
ものであってもよい。

【００１０】本発明に用いるグラファイトとは、主に、
りん片状の黒鉛であり、これを微粉砕した、粉末状グラ
ファイトを用いるとよい。複合材料の場合のグラファイ
トの含有量は、基板の表面平滑性の低下を回避するため
に、最大30重量％程度までとするとよい。また、ホット
プレス工程とは図１に示すように、加熱と同時に一軸方
向、この場合は、基板１の上下面方向から加圧（図示
Ａ）する工程のことであり、これにより異方性を生じさ
せることができるので、半径方向を含んで等方的に加圧
する場合に較べて、基板、延いてはディスクの曲げ方向
（図示Ｂ）の強度を大きくすることができる。

【００１１】また、ホットプレス工程に際しては、工程
の途中で揮発成分が発生すると、亀裂が生じることがあ
るので、これを回避するために、前処理は 800℃以上が
好ましい。ホットプレス工程自体は、1000℃以上、望ま
しくは1400℃以上で処理すると良い。尚、装置的には、
2500℃程度が上限であると思われる。

【００１２】また、ホットプレス工程の圧力は、50kg/c
m²以上、望ましくは、 200kg/cm²以上が良い。更に、ホ
ットプレス工程の時間は、少なくとも10分以上、望まし
くは60分以上処理するとよい。尚、 120分程度以上行っ
ても、これ以上は効果が上がらないので、これを限度と
するとよい。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明にかかる実施例を説明する。実施例１フルフリルアルコール 500部と92％パラホルムアルデヒ
ド 480部とを80℃で攪拌溶解させ、攪拌下でフェノール
520部、水酸化ナトリウム 8.8部及び水45部の混合液を
滴下する。滴下終了後は、80℃で３時間反応させる。

【００１４】更に、フェノール80部、水酸化ナトリウム
8.8部及び水45部の混合液を添加し、80℃で、 4.5時間
反応させる。この混合液を30℃まで冷却し、70％パラト
ルエンスルホン酸水溶液で中和する。その後、減圧下で
脱水して、 150部の水を除去し、 500部のフルフリルア
ルコールを添加する。

【００１５】これらの操作により得られた樹脂組成物 1
00重量部に、りん片状グラファイト（日本黒鉛株式会社
製ＡＵＰシリーズ）を５重量部添加し、この混合物 100
重量部に硬化剤としてパラトルエンスルホン酸70部、水
及びグリコール（重量比２：１）の溶液 3.5部を添加
し、充分攪拌後、厚さ 1.5mmになる平板型に注型し、90
℃２日間で硬化させ、固体状にし、熱硬化性樹脂とグラ
ファイトとの複合材料よりなる平板を得る。

【００１６】得られた平板を中央に孔を有するディスク
状体に加工し、管状炉に入れ、窒素雰囲気中、10℃/hr
の昇温速度で、 800℃まで加熱し、ホットプレス工程の
前処理をする。得られた前処理物をホットプレス装置に
装填し、1500℃、 300kg/cm²で１ｈｒ処理し、ガラス状
炭素とグラファイトとの複合材料よりなるディスク状体
を得る。このホットプレス工程にて、ディスク状体は上
下面方向から圧縮されて、異方性化される。

【００１７】このディスク状体を、♯3000及び♯8000の
ＳｉＣの遊離砥粒で研摩した後、 0.5μｍのダイヤで研
摩仕上げを行って、基板を得た。そして、基板の最終的
な厚みを計測すると、 0.5mmであった。また、表面粗さ
はＲａ（中心線平均粗さ）で15Åであった。更に、曲げ
強度は2100kg/cm²であった。

【００１８】次に、この基板面上に、スパッタリングに
より、 330℃でＣｒ、ＣｏＣｒＴａ（原子％で86：12：
2)、Ｃをそれぞれ200Å、 500Å、 300Åの膜厚で順
次、磁性膜として成膜して、磁気ディスクを得た。この
磁気ディスクの特性を測定すると、保持力Ｈｃは1420Ｏ
ｅ、残留磁束密度Ｂｒδは 430Ｇμｍであり、高密度磁
気記録媒体として好ましい特性を有することがわかっ
た。

【００１９】更に、この磁気ディスクをスピンドルを有
する模擬ディスクドライブにチャッキングし、これが変
形したか否かを、富士写真光機株式会社のレーザー干渉
計を用いて確認したところ、光の干渉は全く見られず、
変形していないことが確認された。実施例２グラファイトを含まないこと以外は実施例１と同様にし
てガラス状炭素のみからなる基板を得、更に、同様し
て、成膜を行い、磁気ディスクを得た。

【００２０】この基板及び磁気ディスクの性能を測定す
ると、曲げ強度は1800kg/cm²であり、保持力Ｈｃ、残留
磁束密度Ｂｒδ及びチャッキング時の変形の有無とも実
施例１と同等の好結果が得られた。比較例両面にＮｉ−Ｐメッキを有するアルミニウム基板（これ
は市販品として容易に入手可能）を実施例１に準じ、そ
の片面を研摩し、最終的な厚みを 0.5mmに仕上げた。

【００２１】これの特性を測定すると、保持力Ｈｃは 1
00Ｏｅまで低下し、また、チャッキング時には、上記の
レーザー干渉計によると、光の干渉が有り、変形してい
ることが分かった。以上説明したように、本実施例によ
ると、研摩に耐え得る剛性を有し、曲げに対し高強度を
有し、表面欠陥が少なく表面平滑性に優れ、耐熱性を有
し、また、チャッキング時に変形を生じない高強度を有
する基板を具現化できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
軽量で、耐食性に優れ、成膜等の際の高温に耐え得る耐
熱性を有し、しかも鏡面加工（研摩）に耐え得る、表面
平滑性に優れた基板が得られる。また、ホットプレス工
程により異方性を付与して、曲げ方向に高強度にしたの
で、基板を薄く形成しても変形することがない。

【００２３】更に、導電性を有する材料を用いているた
め、近年行われるようになったスパッタリング方式であ
るバイアススパッタを可能にするという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】加圧方向を示した基板の斜視図

【符号の説明】

１基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂とグラ
ファイトとの複合材料を基板の面方向に加圧するホット
プレス工程を経て炭素化することにより得られるガラス
状炭素あるいはガラス状炭素とグラファイトとの複合材
料から構成されることを特徴とする磁気ディスク用基
板。