DE2064293A1

DE2064293A1 - Verfahren zur Herstellung von Magnet scheiben

Info

Publication number: DE2064293A1
Application number: DE19702064293
Authority: DE
Inventors: Goro; Suzuki Osamu: Yamada Yasuyuki; Tadokoro Enchi; Odawara Kanagawa Akashi (Japan). P
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1971-07-15
Also published as: US3808079A; GB1348780A

Description

DR. E.WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 20642 9

MÖNCHEN HAMBURG TElEFONi 55 54 7(5 8000 MÖNCHEN 15, TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

29. Dezember 1970 W. 40293/70 - Ko/Ne

Fuji Photo Film Co. Ltd., Ashigara-Kamigun, Kanagawa, Japan

Verfahren zur Herstellung von Magnetscheiben

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Magnetscheiben unter Anwendung der Beschichtung.

Obwohl seit langem Magnetbänder als Speichermedium von grosser Kapazität für elektronische Computer verwendet werden, werden in letzter Zeit immer häufiger Speichermedien vom Scheiben-Typ auf Grund ihrer kurzen Ansprechzeit und ihrer Eigenschaften, die keine grosse Grosse des Computers erforderlich macht, angewandt.

Zurzeit sind derartige Speicherscheiben hauptsächlich von der Art, die aus einer wulstförmigen Aluminiumscheibe besteht, die direkt mit einem magnetischen tJberzugsmateldal überzogen ist. Bekanntlich wird auf dem Fachgebiet ein Schwimmsystem angewandt, bei dem der Magnetkopf busserhalb einer Berührung mit der magnetischen Oberfläche der Speicherscheibe bei den gegenwärtigen Auf-

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Zeichnungssystemen gehalten wird. Deshalb muss die Oberfläche der Magnetscheibe eine Spiegeloberfläche besitzen und infolgedessen ist es erforderlich, dass das magnetische Überzugsmaterial auf die Oberfläche der Scheibe in einer Stärke von etwa 10 a. grosser als der schliesslich zu erhaltenden Stärke, die die gewünschten, magnetischen Eigenschaften ergibt, überzogen wird. Dann muss die Oberfläche der überzogenen Magnetscheibe mechanisch fertiggestellt werden.

Die Oberflächengenauigkeit der Aluminiumscheiben-Grundlage vor dem Überzug mit dem magnetischen Überzugsmaterial muss üblicherweise höher als + 0,002 mm sein. Damit dies der Pail ist, muss das Überzugsverfahren in einem sauberen Kasten oder sauberem Raum mit einem Wert höher als Federal Standard Class 100 durchgeführt werden. Somit werden die Magnetscheiben der vorstehenden Art durch ein sehr kompliziertes Verfahren erhalten und infolgedessen sind die Kosten sehr hoch und die Herstellungswirksamkeit ist zwangsläufig niedrig.

Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass ein sehr einfaches und genaues Verfahren zur Herstellung von Speicherscheiben erhalten wird, wenn ein Paar von vorhergehend aufgetrennten, zeitweiligen Grundlagen aufgezogenen, magnetischen Schichten auf den gegenüberstehenden Oberflächen einer, präparierten Aluminiumgrundlage gleichzeitig aufgeschichtet wird.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen besteht die Hauptaufgabe der Erfindung in einem neuen Verfahren zur Herstellung von Magnetscheiben unter Anwendung einer Beschichtung mit vorübergehend aufgezogenen Magnetschichten.

Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Scheibe,

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wobei eine vorübergehend aufgezogene Magnetschicht unter Anwendung eines elastischen Bauteiles mit konvexer Oberfläche zur Beschichtung der Magnetschicht aufgeschichtet wird.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von speziellen Ausführungsformen derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, worin:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Hauptteiles der Magnetscheibe gemäss der Erfindung zusammen mit der Beschichtungseinrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt der vorübergehend auf einer Grundlage aufgezogenen Magnetschicht,

Fig. 3 einen Querschnitt der mit der magnetischen Schicht zu überziehenden Aluminiumgrundlage,

Fig. 4 einen Querschnitt eines Hauptteiles der gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellten Magnetscheibe und

Fig. 5 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der vorübergehenden Grundlage für die magnetische Schicht beim erfindungsgemässen Verfahren,
zeigen.

Nachfolgend werden die Beschichtungsverfahren zur Herstellung der Magnetscheiben gemäss der Erfindung im einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert.

Gemäss Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine zeitweilige Grundlage, beispielsweise aus Cellophan, Polyethylenterephthalat und dgl., mit einer darauf aufgezogenen magnetischen Schicht 2. Ein Paar der auf einem Paar von Grundlagen 1 aufgezogenen, magnetischen Schichten 2 schliessen eine Aluminiumscheibe 3 dazwischen ein. Die Scheibe 3 braucht nicht aus Aluminium sein, sondern kann auch aus irgendeinem anderen zum Tragen der Magnet-

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schicht darauf und zur Aufzeichnung und zur Lagerung von Informationen geeignetem Material bestehen. Das Paar Grundlagen 1 wird gegeneinander durch ein Paar Pressbauteile 4 und 4-, die aus Urethan, Butadien-Kautschuk und dgl. gefertigt sein können, mit einem Härtegrad von 40 bis 80 gepresst. Durch den Pressarbeitsgang durch das Paar der Bauteile 4 und 4 werden die auf den Grundlagen 1 und 1 aufgezogenen, magnetischen Schichten 2 und 2 auf die Oberfläche der Scheibengrundlage 5 übertragen.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird zunächst das magnetische Material auf eine Bahn einer vorübergehenden Grundlage 1 einheitlich nach dem Photogravür-Überzugsverfahren, Umkehr-überzugsverfahren, Aufstreichblatt-Verfahren oder dgl., wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind, aufgezogen. Weiterhin wird, falls die Aluminiumgrundlage nicht mit einer Klebschicht ausgestattet ist, die Magnetschicht 2 auf der Grundlage 1 mit einer Klebschicht in einer Stärke von einigen Mikron, beispielsweise einem Klebmaterial, das hauptsächlich ein Polyurethan-Präpolymeres enthält, überzogen. Dann wird die Bahn der vorübergehenden Grundlage zur einer Spule aufgewickelt.

In Fig. 2 ist eine derartige Grundlage mit der Magnetschicht 2 und weiterhin der Klebschicht 6 darauf gezeigt.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Scheibenelementes gezeigt, bei der die Klebschicht 6 auf der Aluminiumgrundlage J aufgezogen ist, die in dem Fall verwendet wird, wenn die magnetische Schicht 2 keine Klebschicht aufweist.

Zur Herstellung der Magnetscheibe wird die Rolle mit der auf einer vorübergehenden Grundlage 1 aufgezogenen Magnetschicht 2 abgewickelt und in Stücke von geeigneter Grosse zur Haftung auf der Aluminium-Scheibengrundlage J geschnitten. Zwei Stücke der Grundlage 1 mit der darauf

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befindlichen Magnetschicht 2 werden in Berührung mit den entgegengesetzten Oberflächen der Scheibengrundlage 3 gebracht, wobei die Magnetschichtseite nach einwärts gekehrt ist. Dann wird die Grundlage 1 gegen die Oberfläche der Scheibengrundlage 3 mit-den Pressbauteilen 4· mit einem Druck von 10 bis 50 kg/cm gepresst. Die Oberfläche der Presskautschuk-Bauteile 4- hat günstigerweise eine konvexe Krümmung in dem Ausmass, dass die Endteile derselben von der Oberfläche der zeitweiligen Grundlage 1 um 1 bis 3 mm, getrennt sind, wie durch die Bezugsziffer in Hg. 1 angedeutet. Durch diese Krümmung wird der Haftungseffekt erhöht. Während die beiden zeitweiligen Grundlagen 1 in Berührung mit der Speicherscheibengrundlage 3 sind, wird die Kombination der Grundlagen 1 und 1 mit der Scheibengrundlage 3 an eine hohe Temperatur, beispielsweise 90° C, ausgesetzt. 10 Sekunden dieses Pressarbeitsganges reichen zum vollständigen Ankleben der Grundlagen an der Scheibengrundlage aus.

Durch die Entfernung der zeitweiligen Grundlage von der Kombination aus angeklebter Magnetschicht und der Grundlage der Scheibe wird, wenn die Speieherscheibe in eine Scheibenpackung oder ein Griffstück gegeben wird, eine Spiegeloberfläche von gutem Zustand durch die zeitweilige Grundlagenoberfläche ausgebildet und es kann eine Überzugsstärke von hoher Genauigkeit erhalten werden. Diese Oberfläche kann auf beiden Oberflächen der Speicherscheibe gleichzeitig erhalten werden, indem ein Paar von zeitweiligen Grundlagen von beiden Oberflächen der Scheibengrundlage entfernt werden. Dadurch können einheitlich auf der Aluminiumgrundlage aufgezogene Magnetschichten erhalten werden. Weiterhin ist es gemäss dgr Erfindung möglich, eine Mehrzahl von Scheiben gleichzeitig zu erhalten, indem eine vorübergehende Grundlage mit einem Paar von magneti-

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sehten Überzugsschichten an beiden Oberflächen derselben verwendet wird. Wenn eine Mehrzahl von Aluminiumgrundlagen und zeitweiligen Grundlagen alternierend übereinandergelegt wird, und diese sämtlichen Grundlagen zusammen durch die Pressbauteile 4 und 4, wie in Fig. 4- gezeigt, gepresst werden, wird eine Mehrzahl von Scheiben gleichzeitig nach dem gleichen Verfahren, wie vorstehend angegeben, erhalten. Auch in diesem Fall tritt keine Abweichung der Stärke oder Flachheit der magnetischen.Schicht auf der Scheibengrundlage innerhalb der Mehrzahl von Speicherscheiben auf.

Als Erhitzungssystem zum Erhitzen der Mehrzahl von Scheiben gleichzeitig sind am günstigsten Induktionsheizsysteme von hoher Wellenfrequenz oder vom Mikrowellentyp geeignet. Dies ist deshalb der Fall, weil die Mehrzahl der übereinanderliegenden Scheiben durch Hochfrequenzwellen und dgl. einheitlich erhitzt werden.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der zeitweiligen Grundlage 1 mit einem Anhänger 9 zur leichten Entfernung desselben von der Scheibengrundlage gezeigt, wenn die Scheibe von den zeitweiligen Grundlagen in eine Scheibenverpackung oder dgl. gegeben werden soll. Dieser Anhänger kann integrierend mit der zeitweiligen Grundlage 1, welche aus einer Bahn der Grundlage ausgeschnitten ist, oder es kann ein Anhängerbauteil an das Stück der Grundlage angeheftet werden, wenn die Grundlage 1 an der Scheibengrundlage 3 klebt?, so dass das Anhängerbauteil 9 zwischen der Scheibengrundlage 3 und. der zeitweiligen Grundlage 1 zwischengesohichtet ist. Bei jedem Verfahren kann die zeitweilige Grundlage leicht von der an der Speicherscheibengrundlage 3 anhaftenden Magnetschicht 2 entfernt werden.

Die nach den erfindungsgemässen Beschichtungssystem hergestellten Speicherscheiben, wobei die entgegengesetzten

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Oberflächen mit Magnet schichten gleichzeitig versehen werden, zeigen die nachfolgend aufgeführten Vorteiles

1. Falls eine Magnetschicht und eine Haftschicht auf die zeitweilige Grundlage aufgetragen werden, ist kein spezielles Auftragungsverfahren erforderlich und die üblichen Überzugsmaschinen zum Aufziehen von Schichten auf eine Bahn können verwendet werden.

2. Die gewünschte Stärke der die gewünschten magnetischen Eigenschaften ergebenden Magnetschicht lässt sich leicht erreichen und die Schicht kann einheitlich auf die Bahn aufgezogen werden.

3« Da die Oberflächender Magnetschicht durch Anwendung von öberflächenvervielfältigungen der zeitweiligen Grundlage gefertigt werden, wird die äusserst gewünschte Flachheit derselben leicht erreicht und es ist keine spezielle Oberflächenfertigungsbehandlung erforderlich.

4-. Falls ein weiches Material für die Elebschicht verwendet wird, ist es für die Grundplatte, beispielsweise aus Aluminium, lediglich erforderlich, dass sie praktisch flach ist, so dass sich eine gute Haftung mit dem Klebstoff ergibt, während strenge Genauigkeit der Flachheit auf Werte unterhalb von 0,002 mm nicht erforderlich ist. Dieser verhältnismässig niedere Wert der Flachheit gibt keinerlei Störungen bei» Schwimmen des Aufzeichnungskopfes von Auszeichnungsvorrichtungen vom Schwimmtyp. Die Hauheit der Oberflächen wird sogar bevorzugt im Fall der Beschichtung, da die Luft zwischen der Aluminiumgrundlagen- Oberfläche und der Magnetschicht-Oberfläche leicht entweichen kann.

5· Da die Oberfläche der Scheibe mit einer zeitweiligen Grundlage abgedeckt ist, bis die Scheibe in die praktische Verwendung kommt, wird die frische Oberfläche derselben im geschützten Zustand gehalten. Deshalb besteht keine Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche.

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6. Die Ausbeute bei der Herstellung der Scheiben ist hoch, so dass infolgedessen die Kosten je Scheibe niedrig sind.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen an Hand von Beispielen für auf zeitweilige Grundlagen aufzuziehende Magnetschichtbogen und für das Übertragungsverfahren zur Herstellung der Scheiben unter Anwendung der Magnetschicht auf der zeitweiligen Grundlage gegeben.

(a) Beispiele für die auf der zeitweiligen Grundlage aufgezogenen Magnetschichten:

Beispiel 1	Eine Masse aus	- 1
Y-Fe₂O
Schiessbaumwolle	300 Teile (Gew.teile)
Nitrilkautsch.uk	60
Siliconöl	30
Rizinusöl	4-
Butylacetat	8
550

wurde während 20 Stunden in einer Kugelmühle behandelt und auf Cellophan von 25/U. Stärke in einer Stärke von 6 xi aufgetragen. Dann wurde eine Klebschicht in einer Stärke von 3 Ai aufgezogen und anschliessend getrocknet. Das Kleb-β dochtmaterial bestand hauptsächlich aus einem Phenylharz und einem Polyurethan-Präpolymeren eines denaturisierten Isocyanate.

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Beispiel 1-2

Im Beispiel 1-2 wurde CrOp anstelle von y-Fe-O, verwendet und ein gleicher Magnetschichtbogen zur Beschichtung erhalten.

Beispiel 1	Eine Hasse aus	- 5
Kobalthaltigem γ-ΡβρΟ,
Oelluloseacetatbutyrat	300 Gew.teile
Styrol-Butadi en-Copolymeres	70
Oleinsäure	40
fluoriertes öl	10
Siliconfett	3
Butylacetat	2
Xylol	500
70

wurde während 30 Stunden in einer Kugelmühle zur Herstellung der überzugslösung behandelt. Eine Polyäthylenterephthalat-Grundlage von 25 Μ Stärke wurde mit einem hauptsächlich aus einem Siliconharz bestehenden Ober-

flächengleitmittel in einer Menge von 200 mg/m überzogen. Dann wurde die vorstehende Überzugslösung darauf in einer Stärke von 6 ja nach der Trocknung, aufgezogen. In diesem Fall wurde ein Klebstoff der Polyurethan-Kautschukreihe auf die Aluminiumgrundplatte in einer Stärke von 3 ü, nach der Trocknung, aufgezognen.

(b) Beispiele für das Beschichtungsverfahren des Scheibenbogens auf der Grundlage;

Beispiel 2-1 Der nach Beispiel 1-1 erhaltene Beschichtungsbogen

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wurde in quadratische Stücke von 400 χ 400 mm geschnitten und in Berührung mit beiden Oberflächen einer ringförmigen Aluminiumgrundlagenplatte 3 mit einem Durchmesser von 35 cm und einer Rauheit von 1,OS gebracht. Ein Paar Pressbauteile aus Urethankautschuk mit einer gekrümmten Oberfläche, die einen Abstand von 0,5 mm zwischen dem Bauteil und dem Umfangsteil der zeitweiligen Grundlage 1 ergibt, falls keine Belastung darauf ausgeübt wird, waren an beiden Seiten der Aluminiumgrundplatte 3 so angebracht, dass die Pressbauteile in Berührung mit den zeitweiligen Grundlagen 1 und 1 ,standen. Dann wurde ein Druck von 14 kg/cm auf den Kautschuk mittels einer hydraulischen Presse ausgeübt. Auf diese Weise wurde eine Magnetscheibe mit sehr guter Flachheit erhalten.

Auf der erhaltenen Scheibe wurde ein Signal mit 0,5 MHZ mittels eines I.B.M.-Magnetkopfes unter den Bedingungen von 350 g Eopfbelastung, 40 mA Aufzeichnungsstrom und 2400 Umdrehungen je Minute aufgezeichnet. Die Reproduktionabgabe betrug 120 mV am äusseren Umfang und 100 mV am inneren Umfang, was die gute Qualität der Scheibe belegt.

Beispiel 2-2

Auf beiden Oberflächen einer ringförmigen Aluminiumgrundlagenplatte mit einer Rauheit von 1,5 S, wurde ein Klebstoff auf der Basis von Polyurethan- Kautschuk in einer Stärke von 3/i» nach der Trocknung, aufgezogen. Dann wurden die Beschichtungsbogen gemäss Beispiel 1 - 3 in Berührung mit beiden Oberflächen gepresst und die Beschichtung erfolgte wie in Beispiel 2-1 und es wurde eine beschichtete Scheibe erhalten. Ein Signal mit 1 MHZ ' wurde auf der erhaltenen Scheibe nach dem Verfahren gemäss Beispiel 2-1 aufgezeichnet. Die Reprodiiktionsab-

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gäbe betrug 90 mV am äusseren Umfang der Scheibe und 70 mV am inneren Umfang derselben, was eine gute Qualität der Scheibe belegt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung und der Abhandlung der bevorzugten Ausführungsformen ergibt, ist das für das erfindungsgemässe Verfahren auch wesentlich, dass beide Oberflächen der Scheibengrundlagenplatte gleichzeitig beschich-tet werden. Die Bedeutung dieser gleichzeitigen Beschichtung von beiden Oberflächen der Scheibengrundlage wird nachfolgend abgehandelt.

Wenn die Beschichtung der zeitweilig auf der Grundlage aufgezogenen Magnetschicht, so dass diese auf beide Oberflächen der Aluminiumgrundplatte übertragen werden, aufeinanderfolgend, d. h. nicht gleichzeitig, ausgeführt wird, ergeben sich die folgenden Nachteile;

1. Es verbleiben mechanische Spannungen in der fertigen Scheibe und es wird schwierig, die Drehung der Scheibe auszugleichen, so dass Störungen mit dem Schwimmen des Magnetkopfsystems auftreten.

2. Die zunächst aufgeschichtete Magnetoberfläche der Magnetschicht unterliegt einer Wärmeschrumpfung, wenn die zweite Beschichtung der Magnetschicht auf die andere Oberfläche der Scheibe ausgeführt wird. Auf Grund dieser Wärmeschrumpfung ist die zunächst hergestellte Magnetschicht anfällig für Bisse oder Kratzer zum Zeitpunkt der zweiten Beschichtung. Deshalb ist die auf diese Weise erhaltene Scheibe nicht für eine Aufzeichnung von hoher Dichte geeignet und ergibt Störungen beim Schwimmen des Kopfes.

3. Palis ein Klebstoff auf die Aluminiumgrundplatte aufgetragen werden muss, ist es notwendig, ein Gleitmittel, beispielsweise ein Siliconpapier, auf der anderen Oberfläche desselben zu befestigen, wenn eine Oberfläche

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beim Beschichtungsarbeitsgang ist, wodurch das Verfahren kompliziert wird.

4-. Palls die andere Oberfläche bereits beschichtet ist, ist es notwendig, die Beschichtung der einen Oberfläche der Scheibe derartig sorgfältig auszuführen, dass die andere Oberfläche der Scheibe nicht mechanisch verformt, gekratzt oder geschädigt wird. Deshalb ist ein spezieller Arbeitsgang zum Schutz der beschichteten Seitenoberfläche der Scheibe erforderlich, wodurch das Verfahren komplizierter und die Kosten höher werden.

5· Da der zur Beschichtung hergestellte Magnetschichtbogen zu einer grösseren Grosse als die Scheibengrundplatte geschnitten wird und der Bogen in Berührung mit der Oberfläche der Scheibenplatte bei der Beschichtung gepresst wird, besteht die Gefahr, dass der sich über die Kante der Scheibengrundlage erstreckende Eandteil des Bogens Störungen bei der Beschichtung mit dem anderen Bogen auf der anderen Oberfläche der Scheibengrundlage ergibt. Beispielsweise kann sich der Eandteil der überstehenden Magnetschicht auf einer Seite der Scheibengrundlage bisweilen über die Kante der Grundlage auf die andere Seite derselben kräuseln.

V/ie sich aus der vorstehenden Aufzählung der Nachteile bei der einzeln erfolgenden Beschichtung ergibt, d. h. einer Beschichtung, die nicht gleichzeitig auf beiden Oberflächen der Scheibe erfolgt, wird es bevorzugt, die beiden Oberflächen der Scheibe gleichzeitig zu beschichten*

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Magnetscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetische Schicht auf eine zeitweilige Grundlage aufgetragen wird, diese Grundlage in Berührung mit der Oberfläche einer Grundplatte an beiden Oberflächen derselben gleichzeitig, wobei die Magnetschicht nach einwärts gerichtet ist, gepresst wird und die Grundlage von der auf die Scheibengrundplatte übertragenen Magnetschicht entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressung mit einem Paar elastischer Bauteile mit konvexer Oberfläche durchgeführt wird.

5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte vorhergehend mit einem Klebstoff überzogen wurde.

109829/1631 OR,^ ,nspeoted

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