DE2016422A1 - Magnetische Datenspeichervorrichtung - Google Patents

Magnetische Datenspeichervorrichtung

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DE2016422A1
DE2016422A1 DE19702016422 DE2016422A DE2016422A1 DE 2016422 A1 DE2016422 A1 DE 2016422A1 DE 19702016422 DE19702016422 DE 19702016422 DE 2016422 A DE2016422 A DE 2016422A DE 2016422 A1 DE2016422 A1 DE 2016422A1
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Description

IBM Deutschland Internationale Büra-MaMthinen Geselhdiaft mbH
Böblingen, 24. März 1970 si-oh
Anmelderin:
International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen:
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin:
Docket SA 9-69-005/6
Magnetische Datenspeichervorrichtung
In der heutigen Datenverarbeitungstechnik spielen Plattenspeicher eine große Rolle, in denen auf einer magnetisierbaren Oberfläche durch magnetische Aufzeichnung Informationen gespeichert werden. Die heutige Technik verlangt die Speicherung stets größerer Mengen von Daten auf kleinstmöglichem Raum. Es ist daher wünschenswert, die Datensignale verlust- und fehlerfrei so eng wie möglich auf der magnetisierbaren Oberfläche anzuordnen.
SA 9-69-OO5/6
W98A2/1823
Die heute bekannten Plattenspeicher benützen das Prinzip des schwebenden Schreibkopfes, wobei der Magnetkopf in möglichst geringein Abstand über der rotierenden Platte schwebt, ohne dieselbe zu berühren. Die Breite des Luftspaltes des Magnetkopfes, die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der Absland des Kopfes über derselben bestimmen im wesentlichen die Packungsdichte der aufzuzeichnenden Daten. FTs besteht die " Tendenz, diese Abmessungen zu verkleinern,und ein Luftspalt
beispielsweise von 1,25 Micrometer in Verbindung mit einer Dicke der Magnetschicht von 1,25 Micrometer und einem ebenso grosseii Abstand des Kopfes über der 5jchir:lit ] t i-iiie grösscrt Packungsdichte zu wie ein Sy;-. tern^das z.i·. einen 2,5 Micrometer breiten Luftspalt über einer-I Micrometer dicken Magnetschicht in einem Absland von 3 Micrometer aufv.-f:ist.
w Mit verkleinerten Dimensionen und engeren Tolerai.nen treten
jedoch Probleme auf wie beispielsweise- die Herstellung einer Magnetschicht, deren Dicke von 1 η oder noch weniger über die gesamt«· Speicher fläche gleichmassig eingehalten i.st. l.'nuleiche Dicke tier Magnetschicht sowie Unebenheiten müssen vermieden werden.
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•AD OWGlNfAL
Es war bisher üblich, die Oberfläche der Trägerplatte fein zu polieren, tun dadurch Unebenheiten auszugleichen und um eine gleichmäßige Dicke der Magnetschicht zu erreichen. Die Polierbehandlung ist jedoch zeitraubend und teuer und es entsteht dabei nicht immer eine brauchbare Speicherplatte. Außerdem ist gute Haftfestigkeit der Magnetschicht auf hochpolierten metallischen Unterlagen oft schwierig zu erreichen.
In Verbindung mit einem nichtbeweglichen Dünnfilmspeicher mit metallischer Magnetschicht wurde im englischen Patent 937, 741 vorgeschlagen, die Unterlage, die aus Metall, Kunststoff oder ähnlichem besteht, mit Siliconlack zu behandeln. Die technologischen Probleme bei jener Art von Speicher sind aber anders als bei dem hier interessierenden rotierenden Plattenspeicher mit nichtmetallischer Magnetschicht. Hier wäre es außerordentlich schwierig, auf einer solchen Lackschicht die notwendige Haftfestigkeit zu erreichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine metallische Trägerplatte mit einer gleichmäßigen, gut haftenden, ebenen und genügend dünnen magnetischen Aufzeichnungsschicht zu versehen. Dazu ist es notwendig, für die Magnetschicht eine Unterlage zu schaffen, die nicht nur absolut eben ist, sondern auch für das magnetisierbare Material eine genügende Haftfestigkeit erreichen läßt. Auch soll die
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magnetische Aufzeichnungsfläche eine ausreichende Härte und Ab\riebfestigkeit aufweisen. Gleichzeitig soll ein einfaches und billiges Herstellungsverfahren für solche Speicherplatten aufgezeigt werden.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der genannten Aufgabe dadurch, daß auf einer Unterlage eine nicht-magnetische Grundie-P rungsschicht angeordnet ist, die aus einem Kunstharz so wie wenigstens einem Pigmentstoff besteht und daß auf der Grundierungsschicht eine magnetisierbare Schicht angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnungen dargelegt.
Die metallische Substratplatte wird zunächst mit einer Grundierung überzogen. Das kann z.B. in der Art geschehen, die bereits fc in der deutschen Auslegeschrift 1,174,443 beschrieben ist. Die Grundierung enthält aber keine magnetisierbare Substanz, sondern andere Pigmente, die ihre besonderen Eigenschaften hervorbringen.
Um die Grundierung herzustellen, wird ein Epoxyharz, z.B. ein warm härtendes Harz, in einem Lösungsmittel gelöst. Das Epoxy-
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verhältnis des Harzes liegt vorzugsweise im Bereich von 850 1050. Das von der Shell Chemical Co. vertriebene Harz EPON 1004, ein festes Epichlorhydrinbisphenol Ä-Harz, ist hier geeignet. 100 Teilen dieses Harzes werden 8 Teile Hexahydrqphthalsäureanhydrid (HHPA) zugesetzt. Weiterhin werden auf 100 Teile des Harzes 28 Teile Polyvinylmethyläther (PVME) beigefügt, um die Adhäsion und die Elastizität des Films zu verbessern. Der PVME soll vorzugsweise eine Viskosität von 1500 - 10 000 Zentipoise bei 20 C aufweisen. Weiterhin werden auf 100 Teile Epoxyharz etwa 55 Teile eines Phenols beigeinischt,
ι
wie es z.B. im USA Patent 2,579,330 beschrieben ist. Schliesslich werden noch 2,7 Teile Methylphenylpolysiloxan-Harz als Flussmittel beigemischt, wie z.B. im USA Patent 2,258,222 beschrieben.
Der zuletzt beschriebenen Harzmischung werden nun Pigmente beigefügtem gute Viskosität und andere Eigenschaften der Schicht sicherzustellen. Ein Zusatz von Calciumcarbonat oder Titandioxid von 10 bis 40% .der.Gesamtmischung hat sich als günstig erwiesen. Der Zusatz der Pigmente erfolgt günstigerweise in einer mit Keramik ausgekleideten Kugelmühle. Die Mischung wird gemahlen, bis sie eine Dispersion von 6,75 Hegman-Einheiten erreicht.
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ORIGINAL
Die Mischung wird schliessHch auf die Aluininiumscheibe 10 aufgebracht. Die ausgestanzte Aluminiumscheibe, deren Kanten gebrochen wurden, wird vorher leicht geschliffen, dann gewaschen und gereinigt. Die Oberfläche wird nicht auf Hochglanz poliert wie es bisher üblich war, denn durch die Grundierung IZ entsteht eine glatte Unterlage für die Magnetschicht 14, Fig. 2. Die Grundierung wird am besten auf die rotierende Scheibe aufgetragen. Die Schicht wird dann durch Erwärmen gehärtet und anschlict; send geglättet und poliert, gereinigt und gewaschen. Schlussendlich wird die magnetische Schicht 14 aufgetragen, beispielsweise wie inder bereits zitierten DAS 1,174,443 beschrieben.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der weiter oben beschriebenen Harzmischung als Pigment eint Tonerde wie z.B. hydratisiertes Aluminiumsilicat zugeführt. Ein derartiges Produkt wird z.B. unter der Bezeichnung HSP 600 von der Philip Co. , Mineral and Chemicals Division, geliefert. 50 - 150 Teile dieses Pigmentes kommen auf 100 Teile der Harzmischung. Dazu korninen 100 - ZOO Gev.ichtsteile Bariumsulfat, das im Handel
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SAD
2QT6422
als "Sparinitc" von der Firma Charles Pilzer Co, erhältlich ist. Als drittes Pigment kommen zu der Mischung 25 - 100 Gewichtsteile Anatas (Fifandioxid), wie es von der Firma E. I. Du Pont de Nemours unter der Bezeichnung "Ti-Pure Grade L\V" erhältlich ist.
Die Pigmente werden der Harz-und Lösermischung zugesetzt und in einer keramischen Kugelmühle bis zu einer Dispersion von 6,75 Hegman-kinheiten gemischt. Der Mischung werden der Polymethylethyl iither, das Methylon, da.s Silikonharz und das Ilexahydrophlhalsäureanhydrid-nehst anderen Substanzen zugesetzt.
Die obengenannten Pigmentzusälze geben der Kunsthar zgrundierung gute Viskoiitäts-, Benetzungs- und Poliereigenschaften. Da dieselbe grundsätzliche Zusammensetzung für die Grundierung sowie für die Magnetschicht benützt wird, wird gute chemische Verträglichkeit der Schichten und \vorzügliche Haft festigkeil erreicht." Es wird angenommen, dass der Löser der Magnetschicht, tier derselbe ist wie der Löser der Grundierung von der Magnetschicht, in die Grundierung hineindiffundiert, wodurch nicht nur eine Adhäsionsbindung, sondern auch eine chemische Bindung entsteht.
Die Haftfestigkeit, sowohl der Grundierung auf der leicht geschliffenen Metallplatte als auch der Magnetschicht auf der Grunclierung, ist vorzüglich, Da die Metallplatte nur geringfügig maschinell bearbeitet und insbesondere nicht poliert wird, entstehen keine Oberfläc henverformung und keine Spannungen im Material der Platte. Die Grundierung ist hart und beständig und trotzdem elastisch in Bezug auf die Metallunterlage. Die Abnulzungseigenschäften der Platte sind gegenüber konventionellen Produkten wesentlich verbessert. Zudem ist der Ueberzug sehr gleichförmig und enthält keine l^ackanhaufungen, wodurch Krhöhungeri und Vertiefungen in der Magnetschicht entstehen könnten. Da vorbereitend«· Bearbeitungen der Metallplatte weitgehend eingespart werden können, sind die Herstellungskosten der fertigen Speicherplatten geringer, obwohl weniger Ausschuss bei der Herstellung entsteht. Zudem können fehlerhafte Platten leicht wieder verwendet werden, nachdem über die fehlerhaften Schichten eine zusätzlich'; Grunciii-rschicht und eine neue Magnetschicht aufgelegt wurde. Die zusätzliche Grundierschicht stellt eine genügende magnetische IsoJierur.s; zwischen der alten fehlerhaften und der neuen fehlerfreien Magnetschicht dar.
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BAD OWGlNAL
In den Zeichnungen sind Querschnitte durch verschiedene Speicherplatten dargestellt. Der Klassstab der Zeichnungen ist nicht naturgetreu und die dargestellten Abmessungen und Verhältnisse sind lediglich der Klarheit halber gewählt.
Fig. 1 zeigt eine Metallplatte 10 bzw. aus Aluminium, deren Oberfläche nicht oder nur wenig bearbeitet ist. Darauf liegt eine Grundier schicht 12. ä
In Fig. 2 ist eine Metallplatte 10 mit einer .gernäss dem vorliegenden Verfahren hergestellten Grundierschicht 12 und einer darübcrliegenden magnetischen Schicht 14 dargestellt.
Die Platte in Fig. 3 entspricht in allen Teilen der in Fig. 2 dargestellten, trägt jedoch auf beiden Seiten Schichten, in denen durch magnetische Aufzeichnung Daten gespeichert werden können. Λ
Fig. 4 zeigt eine Metallplatte 10, die eine Magnetschicht 16 trägt, welche als fehlerhaft erkannt worden war,und gemäss dem vorliegenden Verfahren mit einer Grundierschicht 18 und einer zusätzlichen neuen Magnetschicht 20 belegt ist, wodurch sie wieder brauchbar wird. ' -
SAJV1 ^9^005/6 _ 9 _ . -L_
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Fig. 5 endlich stellt ebenfalls eine als fehlerhaft befundene und reparierte Platte dar, bei der aber die erste Magnetschicht 16 ihrerseits bereits auf einer ersten Grundierschicht 12 liegt. Es sei bemerkt, dass das Aufeinanderlegen mehrerer Schichten, sofern erforderlich, zur Behebung von Ilerstellungsfehlern leichter ist, wie bei herkömmlichen Verfahren, da die vorliegenden Schichten eine geringere Dicke aufweisen wie die herkömmlichen. Zudem ist es klar, dass es keine Rolle spielt, ob beide Seiten einer Platte gleichzeitig oder aber nacheinander mit Schichten belegt werden.
Schlussendlich sei noch festgestellt, das die Grundierung nicht nur auf die oben dargelegte Art sondern auch anders, z.B. durch Spritzen oder mit dem Pinsel aufgetragen werden kann. Anstelle des Bariumsulfats kann natürlicher Baryt oder ein synthetisches Blanc-fix, Permanent Weiss, etc. , verwendet werden. Auch die Pigmente können anders zusammengesetzt sein, soweit ihre Partikelgrösse und -härte der der oben angegeben Stoffe entspricht und durch sie eine ähnliche Viskosität, Benetzungseigenschaiten und Haftfestigkeit erreicht wird. Beispielsweise kann Talk anstatt der Aluminiumsilicat-Tonerde benützt werden, obwohl die letztere? zu besseren Resultaten führt.
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BAD
Bei Magnetplatlen der in Fig. 3 dargestellten A rt hat beispielsweise die metallische Grundplatte eine Dickevon 1, 25 mm, die Grundierschicliten sind 2,5 - 20 u und die Magnet schicht tMi 2 - \ η dick.
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»AD

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE
1. Magnetische Datenspeichervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Unterlage (10) eine nicht-magnetische Grundierungsschicht (12) angeordnet ist, die aus einem Kunstharz so wie wenigstens einem Pigmentstoff besteht und daß auf der Grundierungsschicht eine magnetisierbare Schicht (14) angeordnet ist.
2. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz ein warmhärtendes Harz ist.
3. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine metallische, nicht-magnetische Platte ist.
4. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage im wesentlichen aus Aluminium besteht.
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5. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung im wesentlichen dasselbe Kunstharz enthält wie die Magnetschicht.
6. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung ein Epoxyharz. sowie einen nicht-magnetischen Anteil aus Aluminiumsilicat, Titandioxid und Bariumsulfat enthält.
7. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Epoxyharz 50 - 150 Gew. % Aluminiumsilicat, 25 - 100 % Titandioxid und 100 - 200 % Bariumsulfat beigemischt sind.
8. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterlage unter
der Grundierungsschicht wenigstens eine zusätzliche, z.B. defekte Grundierungs und/oder Magnetschicht (12, 16, Fig. 4 & 5) angeordnet ist.
9. Magnetische Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage zwei gegenüberliegende Speicherflächen aufweist (Fig. 3).
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Leerseite
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