DE2254981A1

DE2254981A1 - Verfahren zur herstellung von magnetplatten mit duennen magnetschichten

Info

Publication number: DE2254981A1
Application number: DE19722254981
Authority: DE
Inventors: Roland Dr Fale; Hubert Fehrenbach; Aribert Krug; Karl Dipl Ing Dr Mahler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-11-10
Filing date: 1972-11-10
Publication date: 1974-06-12
Also published as: FR2206548B1; IT996425B; BE807105A; GB1448593A; FR2206548A1; NL7315209A; JPS50803A

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG - ,

11 ο 4 9 ο ι

Unser Zeichen: O.Z. 29 511 W/Ri

6'7OO Ludwigshafen, 8.11.1972

Verfahren zur Herstellung von Magnetplatten mit dünnen Magnetschichten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Magnetplatte^ bei dem zur Verbesserung des Fehlerverhaltens auf eine Aluminiumscheibe zunächst eine unmagnetische Zwischenschicht und danach die Magnetschicht nach an sich bekanntem Verfahren aufgetragen wird.

Bekanntlich werden an die Magnetschichten von Magnetplatten, die zur Datenspeicherung verwendet werden, sehr hohe Anforderungen bezüglich der Gleichmäßigkeit der Schichtstärke, der mechanischen Festigkeit und der Schichthaftung auf der Trägerplatte gestellt.

In den heutigen elektronischen Datenverarbeitungsanlagen werden zur Verarbeitung größerer Datenmengen in immer kürzeren Zeiten immer leistungsfähigere periphere Datenspeicher eingesetzt, wie z.B. Magnetplattenspeicher. Diese können in den betreffenden Geräten als fest eingebaute Aufzeichnungsträger mit beispielsweise einer Magnetplatte oder aber als leicht auswechselbare Speicher in Form von Plattenstapeln mit einer- oder mehreren Magnetplatten honer und höchster Aufzeichnungsdichte ausgeführt sein. Die Speicherung der Daten erfolgt hierbei üblicherweise durch entsprechende Magnetisierung einer aufeiner kreisförmigen Aluminiumplatte aufgebrachten Magnetschicht, wobei meistens beide Seiten der Platte beschichtet sind und magnetisiert werden. Die Magnetisierung und damit der Datentransfer erfolgt mit Hilfe sogenannter Magnetköpfe, die z.B. je von außen beidseitig über die Schichten geschoben werden.

409824/0393

^J - 2 -

- 2 - O.Z. 29 511

Das Magnetisieren und das reproduzierende Lesen der Daten erfolgt in vielen konzentrischen Spuren bestimmter Breite auf den unter den Schreib- bzw. Leseköpfen rotierenden Magnetplatten. Das eigentliche Mapnetsystem dieser Köpfe ist bekanntermaßen in einen sogenannten Plugkörper eingebaut, welcher frei beweglich in drei Freiheitsgraden aufgehängt ist. Infolge der durch die Plattenrotation mitgerissenen Luft erfährt der aerodynamisch ausgebildete Körper einen Auftrieb,der durch eine auf ihn in Richtung auf die Schicht wirkenden Federkraft soweit kompensiert wird, daß sich der Flugkörper gerade mit einem sehr geringen Abstand, der sogenannten Flughöhe, berührungslos über die Magnetschicht bewegen läßt. Das eigentliche Magnetsystem hat dabei den geringsten Abstand zu eben dieser Schicht, was bewirkt, daß die Magnetisierungsinformation in Form von scharf ausgeprägten, rasch hintereinanderfolgenden Flußwechseln mit einer möglichst kleinen Streuung in die Schicht eingebracht wird.

Der verbleibende Streugrad wird außerdem von durch die Dicke der Magnetschicht bestimmten elektromagnetischen Eigenschaften beeinflußt, die gleichermaßen verantwortlich ist für eine störende Beeinflußung benachbarter in die Schicht hinein magnetisierter Flußwechsel. Für eine bestimmte, auf einer Magnetplatte unterzubringende Datenmenge, z.B. gekennzeichnet durch die Anzahl der Informationseinheiten pro Längeneinheit, müssen u.a. angepaßt und im einzelnen aufeinander abgestimmt sein Plattendrehzahl, Spurgeometrie, d.h. Anzahl der Spuren, ihr Abstand und ihre Breite, Flughöhe, Schichtstärke und Kopfmagnetsystem, Diese Einflußgrößen in der bisherigen Magnetplatten-Entwicklung und ihren voraussichtlichen künftigen Trend in Form von Richtwerten zeigt Tabelle 1.

409824/0393

O.Z. 29 511

Tabelle 1

Jahr Informa- relative Spur- Flughöhe Schicht-

tionsdich- Spurzahl breite minimal stärke

te (bit (Spuren/ (,um) (,um) minimal

per inch) inch) (/Um)

min.Abstand benachbarter PluAwechsel .(/um)

1965	1100	100	- 200	2,5	7,0	11,00
1968	2200	100	175	1,2	3,0	5,5
1971	2200	200	lMO	1,2	3,0	5,5
1972	i»000	■ 200	100	1,0	1,5	*,3
197*J	ca.6000	= 200	= 100	= .1,0	= 1,5	• 4,0

Die Voraussetzung für einen fehlerfreien Datentransfer ist eine gleichmäßige Magnetbeschichtung ohne Fehlstellen, deren gute Haftung auf den Aluminiumträgern vorausgesetzt wird, sowie ein gleichmäßiges Fliegen, d.h. möglichst konstante Flughöhe des Magnetkopfes über den Arbeitsbereich der Platte. Fehlstellen in der Beschichtung können entstehen durch "großflächige" Dickenschwankungen, bezogen auf die jeweilige Schichtetärke, im Bereich von einem oder einigen QuadratZentimetern, was sich in einem teilweisen und langsamen Schwanken der Spuramplitude als " störende Modulation äußert, verbunden mit einer Flughöhenscnwankung. Diese kann außerdem durch eine entsprechende Unebenheit der Alüminiumplatte bedingt sein, "örtliche" Fehlstellen,, maximals in der Größenordnung der minimalen Abstände der Flußwechsel, können z.B. durch. Kratzer in eer Aluminiumplatte und damit örtlicher Schichtstärkenverdickungen verbunden sein, was zu sogenannten Extrapulsfehlern führt. Einzelne verbleibende örtliche Spitzen in der Aluminiumplatte oder entsprechende Einschlüsse von Fremdkörpern in der Magnetschicht führen zu Drop-out oder kombinierten Drop-out- und Extrapulsfehlern. Die Tabelle 1 .zeigt, daß mit wachsender Informationsdichte immer höhere Anforderungen an die Gleichmäßigkeit und Fehlerfreiheit, bezogen auf die immer dünner werdenden Magnetschichten, gestellt werden müssen.

Es war. eine Aufgabe der Erfindung, eine Methode zu finden, auf üblichen Trägerscheiben extrem dünne Magnetschichten herzu-

4098 2 4/0393

- 4 - O.Z. 29 511

stellen, die bei guter Schichthaftunp nur minimale lokale Schichtstarkes chwankungen aufweisen.

Magnetschichten bestehen bekanntlich im wesentlichen aus Magnetpulver, z.B. y-PepO_, Bindemittel und Hilfsstoffen. Das Auftragen der Schicht auf ein Trägermedium, z.B. auf eine Aluminiumscheibe, erfolgt in bekannter Weise durch Beschichten des Trägers mit einer Dispersion aus den erwähnten Stoffen. Zur Erzielung einer guten Schichthaftung verwendet man bevorzugt als Bindemittel Einbrennlack-Systeme, die sich nach der thermischen Behandlung, dem Einbrennen, ohne Schwierigkeiten mechanisch durch Schleifen und Polieren bearbeiten lassen, um eine gleichmäßige Schichtrauhigkeit zu erhalten. Gleichmäßige Schichtrauhigkeit bedeutet im Falle der magnetischen Speicherplatte, daß die Oberfläche weder aus dem Qesamtniveau herausragende Spitzen noch Vertiefungen (Kratzer) aufweisen darf, weil diese Abweichungen einen über- oder Unterschuß an magnetischer Substanz zur Folge haben. Hieraus würde naturgemäß aich ein Zuviel oder Zuwenig an magnetischen Fluß resultieren, was zu Störungen beim Beschreiben und Abfragen von Informationen oder zumindest zu einem erhöhten Rauschabstand führt. Schichtstärkeschwankungen machen sich besonders bei sehr dünnen Magnetschichten von 1 bis 2 ,um und hohen Aufzeichnungsdichten störend bemerkbar. Durch geeignete Poliertechniken lassen sich jedoch diese Forderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Magnetschicht verwirklichen.

Dieselbe Betrachtungsweise gilt jedoch auch für die Beschaffenheit der Oberfläche des Trägermediums für die Magnets-chicht (z.B. eine Aluminiumscheibe), jedoch in umgekehrtem Sinne, d.h. eine Vertiefung in der Aluminiumplatte hätte eine lokale Verdickung der Magnetschicht und dadurch ein Zuviel an magnetischem Fluß zur Folge, da beim Beschichtungsvorgang die Vertiefung mit magnetischem Material ausgefüllt wird. Demzufolge muß man an die Oberfläche des Aluminiums ebenso hohe Anforderungen bezüglich der Rauhtiefe und Ebenheit stellen wie an die Oberflächenstruktur der Magnetschicht selbst. Ee wurde deshalb versucht, die Oberflächenbearbeitung der Trägerscheiben aus Aluminium oder

409824/0393

- 5 - O.Z. 29 511

Aluminiumlegierungen weiter zu verbessern. Hierbei zeigte sich jedoch, daß der Feinstbearbeitung der Scheiben Grenzen gesetzt sind, bedingt durch die geringe Härte des Materials. Durch kostspielige Verfahren könnte man zwardie geforderten Oberflächenstrukturen erreichen, dies wäre jedoch wegen der schlechten Ausbeute unwirtschaftlich. Ferner bringt eine extrem glatte Oberfläche der Metallträgerscheiben aber den Nachteil einer schlechten Schichthaftung der Magnetschicht auf den Trägerscheiben mit sich. Zur Verbesserung der Schichthaftung bieten sich zwar Verr fahren, wie das Eloxieren, Chromatieren und Phosphatieren an; diese haben jedoch den Nachteil, daß sie eine mühsam hergestellte glatte Oberfläche wieder aufrauhen und sind deshalb nur bedingt brauchbar.

Es wurde nun in überraschender Weise gefunden, daß man diese Schwierigkeiten umgehen und Magnetplatten mit dünnen Magnetschichten, die bei guter Schichthaftung nur minimale Söhichtstärkeschwankungen aufweisen,hersteilen kann, wenn man vor dem Aufbringen der Magnetschicht die niehtmagnetische metallische Trägerplatte mit einer Zwischenschicht beschichtet, die

(1) eine genügende Härte aufweist, damit sie einwandfrei mechanisch bearbeitet, d.h. gut geschliffen bzw. poliert werden kann,

(2) eine gute Haftung auf den Trägerscheiben, insbesondere auf Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen besitzt,

(3) so pigmentiert ist, daß gegebene Unebenheiten in der Trägerplatte hinreichend ausgefüllt werden, d.h.. der Schrumpffaktor beim eventuellen Einbrennen soll nicht groß sein,

(*0 unmagnetisch ist, damit keine Störsignale auftreten können,

(5) gegenüber der Magnetschicht eine ausreichende Haftung aufweist, d.h. eventuell als Haftvermittler zwischen Trägerplatte und Magnetschicht wirkt,

409824/0393

-6 -

- 6 - O.Z. 29 511 .

(6) weitgehend einheitlich beschaffen ist und - in einer beaon-

deren geeigneten Ausführungform -

(7) eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt, damit elektrostatische Aufladungen der Magnetschicht über das Aluminium abfließen können.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist aomit ein besonders einfaches und vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsplatten durch Beschichten einer nichtmagnetischen metallischen Trägerplatte mit einer Mischung, enthaltend eine Dispersion eines feinteiligen Magnetpigments in einer Lösung eines Bindemittels, das die Magnetpigmente unter sich und die Aufzeichnungsschicht mit dem Substrat haftfest bindet, in einem organischen Lösungsmittel und überführen der Beschichtung in eine feste harte Magnetschicht vorbestimmter Stärke durch Trocknen und gegebenenfalls Härten sowie anschließendes Schleifen und Polieren der Mapnetschicht, das dadurcn gekennzeichnet ist, daß man eine nichtmagnetiache metallische Trägerscheibe beschichtet, auf Ae zuvor eine harte schleif- und polierfähige nichtmagnetische Zwischenschicht aufgebracht wurde aus einer Dispersion eines feinteiligen nichtmagnetischen Pigments einer Härte nach Mohs von mindestens 6 in einem härtbaren Bindemittel, das die Pigmente haft fest unter sich und mit der nichtmagnetischen metallischen Trägerplatte verbindet, wobei bevorzugt die Zwischenschicht nach dem Härten und dem Polieren ihrer Oberfläche eine geringe Oberflächenrauhigkeit aufweist.

Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsplatten können die an sich üblichen nichtmagnetischen metallischen Trägerplatten in den üblichen Orttßen und Stärken, insbesondere Scheiben aus Aluminium oder Aluminiumlegierunpen verwandt werden. Für die Herstellung von Magnetplatten mit dünnen Magnetschichten sollen die Oberflächen der Trägerplatten poliert sein und in der bevorzugten Ausführungsform eine Rauhtiefe ^R von etwa 0,4 bis 0,5 /Um und R. von etwa

a / χ.

2,5 bis 3 /Um aufweisen.

409824/0393

- 7 - O.Z. 29 511

Das feinteilige nichtmagnetische Pigment für die Herstellung der Zwischenschicht soll eine Mohs'sche Härte von mindestens 6 aufweisen und sollte ferner eine ausreichende chemische Beständigkeit gegenüber der Trägerplatte, z.B. den reduktiven Eigenschaften des Aluminiums, und natürlich auch bis mindestens etwa 25O°C, bevorzugt bis ¹IOO⁰C, thermisch stabil sein.

Sehr geeignete nichtmagnetische Zwischenschichten haben zudem einen Ausdehnunpskoeffizient ähnlich dem der Magnetschicht.

Geeignete unmagnetische Pigmente sind z.B. harte Oxide, Carbide oder Nitride von Metallen, wie Aluminiumoxid (AIpO,), Chrom(III) oxid (Cr₃O₃), Quarz (SiO₃), Cerdioxid (CeOg) oder u6-Eisen (XII)-oxid (o(-Pe„0_), ferner auch Titandioxid (TiO₉). Recht geeignet hat sich für die Herstellung der Zwischenschicht nadelförmiges Oi-Fe_?0 erwiesen, das durch thermische Behandlung, d.h. durch Erhitzen über den Curie-Punkt aus nadelförmigem'¹^-Fe₃O, gewonnen wurde.

Die Teilchengröße der unmagnetischen Pigmente für die Zwischenschicht soll im allgemeinen nicht wesentlich größer als die Endstärke der Zwischenschicht sein und beträgt insbesondere etwa 0,1 bis 15 /Um und in der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nicht mehr als etwa 1,5 bis 2 .um.

Als härtbare Bindemittel für die Herstellung der Zwischenschicht kommen alle Lackbindemittel in Frage, die auf den verwendeten metallischen Trägerplatten, wie den Aluminiumscheiben ausreichend fest haften, ein ausreichendes Bindevermögen für die unmagnetischen Pigmentteilchen besitzen und nach dem Einbrennen einer Schicht der Dispersion der unmagnetischen Pigmente in dem Bindemittel eine zähe Schicht mit harter, schleif- bzw. polierfähiger Oberfläche geben. Letzteres ist für das Polieren der Zwischenschicht zur Erzeugung einer Oberfläche mit geringer Rauhtiefe sehr bedeutend.

Als Bindemittel, die in Form ihrer Lösungen bzw. der Lösungen ihrer Komponenten für die Herstellung der Zwischenschichten

409824/0393 ■« 8 -

- 8 - O.Z. 29 511

angewandt werden, eipnen sich besonders Bindemittel auf Polyurethan-Basis wie Mischungen von Polyisocyanaten, wie Toluylendiisocyanat oder deren Reaktionsprodukte mit aliphatischen Diolen oder Polyolen, die noch mindestens zwei Isocyanatgruppen haben, mit höhermolekularen Verbindungen mit Isocyanatgruppen reagierenden aktiven Wasserstoffatomen, wie hydroxylgruppenhaltipe Polyäther oder Polyester, Mischungen solcher Polyurethan-Lackbindemittel mit anderen Bindemitteln, wie Polycarbonaten, härtbaren Epoxidharzen, härtbaren Aminoplast-, Melamin- oder Phenoplast-Harzen; härtbare Epoxidharze und deren Abmischunpen mit z.B. Polyaminoamiden oder anderen mit den Epoxidharzen reagierenden Polymeren oder niedermolekularen Härtern; Mischungen von härtbaren Epoxidharzen, wie Polyglycidyläther aus Polyhydroxyverbindungen und Enichlorhydrin, mit plastifizierten, z.B. mit C.-C^-Alkoholen verätherten härtbaren Melamin-Formaldehyrt- oder entsprechenden Phenol-Formaldehyd-Vorkondensaten oder Mischungen von härtbaren, pepebenenfalls mit C.-Cj,-Alkoholen verätherten N-Methylolacrylamid- oder -methacrylamid-Copolymerisaten in Abmischunp mit z.B. härtbaren löslichen Aminoplastoder Phenonlast-Vorkondensaten. Sehr geeignet sind Mischungen von härtbaren Enoxidharzen bzw. Polyeooxid -Verbindungen mit härtbaren Vorkondensaten aus Phenolen oder Alkylphenolen mit Formaldehyd, die bevorzupt im alkalischen Medium durch Umsetzung der Phenolverbindunpen mit der 1,5- bis 3-fach molaren Menge an Formaldehyd hergestellt und deren Methylolgruppen zumindest teilweise mit aliphatischen Alkoholen mit 1 bis *l C-Atomen veräthert wurden.

Die Auswahl geeigneter, im allgemeinen handelsüblicher härtbarer Lackbindemittel ist für den Fachmann unschwierig, gegebenenfalls nach Ausführung eines Handversuchs, zu treffen.

Für die Herstellung der Dispersion des Pigments im Bindemittel für die Zwischenschicht beträgt das Gewichtsverhältnis von feinteiligem Pigment zu Bindemittel im allpemeinen etwa 0,5 : 1 bis etwa 5 : 1 und bevorzugt etwa 1,2 : 1 bis 3 : 1.

409824/0393

- 9 - O.Z. 29 511

Als Lösungsmittel für die Herstellung der Pigment-Bindemittel-Dispersion und deren Auftrag auf die Trägerplatte kommen die in der Lackindustrie üblichen flüchtigen Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische in Frage, in denen die eingesetzten Bindemittel oder Bindemittelkomponenten löslich sind, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylole, flüchtige Alkohole und Glykole, wie Propanol, Butanol oder Äthylenglykol oder deren Äther und/oder Ester, wie Äthylenglykolmonoäthyläther oder Äthylenglykol-monoäthyläther-monoacetat (im Handel Äthylglykolacetat genannt), Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon oder Cyclohexanon, Amide, wie Dimethylformamid, Äther, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan und deren Gemische.

Zur Herstellung der Disnersion wird das nichtmagnetische Pigment oder ein Gemisch verschiedener unmagnetischer Pigmente mit dem härtbaren Bindemittel und genügend Lösungsmittel nach einem üblichen Dispergierverfahren (z.B. in einer Kugelmühle oder Tonfmühle) dispergiert. Auch das Auftragen der Dispersion auf ede Trägerscheibe kann in bekannter Art erfolgen. Als sehr zweckmäßig hat sich erwiesen, zunächst eine Schicht der Dispersion auf die langsam rotierenden Trägerscheiben (z.B. bei einer Geschwindigkeit von etwa 100 bis 500 U/min) aufzutragen, z.B. durch Aufsprühen und beispielsweise in einer Stärke von etwa 1 bis etwa' 3 mm und danach die gewünschte Schichtstärke der Zwischenschicht, z.B. bevorzugt von 2 bis 15 /Um Stärke, durch Rotation der Scheibe bei höherer Geschwindigkeit (bevorzugt bei etwa 1 000 bis 3 000 U/min) einzustellen. Eine mögliche Auftragstechnik ist z.B. in der US-Patentschrift 2 913 246 beschrieben. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Trägerplatten beidseitig mit- der Zwischenschicht und danach mit der Magnetschicht versehen.

Nach Abschluß des Beschichtungsvorgangs wird die Zwischenschicht einer Wärmebehandlung zur Härtung bzw, zum Einbrennen der Zwischenschicht unterworfen. Hierbei wird die beschichtete Trägerplatte zweckmäßig auf etwa 120 bis 25O⁰C während z.B. l/k bis 1 Stunde erhitzt, wobei sich Härtungstemperatur und Härtungsdauer

409824/0393

- ίο -

- 10 - O.Z. 29 511

nach dem verwandten Bindemittelsystem richten und bei einigen Bindemittelsystemen auch durch Zumischung von Härtungskatalysatoren zur Dispersion, z.B. Zusatz von Säuren, herabsetzen lassen.

Anschließend an das Einbrennen erfolgt zweckmäßig das Schleifen und Polieren der Oberfläche der eingebrannten Zwischenschicht zur Erzielung der gewünschten geringen Oberflächenrauhipkeit, die bevorzugt nach dem Polieren Werte R = 0,01 bis 0,05 /Um und R = 0,001 bis 0,1 ,um aufweist. Ein zu weitgehendes Polieren der Zwisohenschicht ist oft nicht zweckmäßig, damit noch eine ausreichende Schichthaftunpr gegenüber der anschließend aufgebrachten Magnetschicht gewährleistet ist. Sehr zweckmäßig hat eich ein Polieren der Oberfläche der Zwischenschicht mit einem geeigneten Poliermittel erwiesen, wie sehr feinteiligem Diamant, Borcarbid oder ähnlicher feinteiliger Schleifmittel in Pastenform, bevorzugt auf Filzscheiben und insbesondere Scheiben aus einem Polyvinylalkohol-Schwamm als Trägermaterial, die rotierend beim Polieren angedrückt werden. Der Anpreßdruck beträgt hj.erbei im allgemeinen mindestens 0,02 kg/cm und bevorzugt etwa 0,8 bis 2,0 kg/cm². Als Schleifflüssigkeit haben sich Flüssigkeiten, wie Paraffinöle mit Siedepunkten zwischen etwa 120 und 2¹IO⁰C bewährt.

Die Messung der Rauhtiefe der Oberfläche der Zwischenschicht erfolgt nach DIN 4762 mit Hilfe des Hommeltesters TR der Fa. Hommel, Mannheim.

Die Stärke der gehärteten, geschliffenen und polierten Zwischenschicht beträgt im allgemeinen etwa 0,5 bis 10 ,um und bevorzugt etwa 1 bis 5 ,um.

Die auf diese Art ein- oder bevorzugt beidseitig mit einer Zwischenschicht mit der gewünschten geringen Oberflächenrauhigkeit versehenen Trägerplatten bzw. Aluminiumscheiben können nun in an sich bekannter V/eise mit einer Magnetschicht versehen werden durch Beschichten mit einer flüssigen Dispersion auf Basis eines feinteiligen Magnetpigments, eines Bindemittels und eines Lösungsmittels ,wobei das Beschichten in gleicher Art vorgenommen werden kann wie das Aufbringen der Zwischenschicht.

409824/0393 - η -

r 11 - ο.ζ. 29 511

Als Magnetpigment kommen die üblichen in Frage, wie Magnetit und bevorzugt nadeiförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid mit durchschnittlichen TeilchengröBen von etwa 0,1 bis 2 /Um. Die Gewichtsmenge der Magnetpigmente beträgt im allgemeinen das 0,5- bis 3-fache und bevorzugt etwa 0,8- bis 1,5-fache des Gewichts des verwendeten Bindemittels. Als Bindemittel eignen sich besonders die für die Zwischenschicht genannten, soweit sie eine haftfeste Bindung der Aufzeichnungsschicht mit der Zwischenschicht gewährleisten, was bei Verwendung ähnlicher Bindemittel wie sie in der Zwischenschicht'verwandt wurden, meist gegeben ist und was in jedem Fall durch einen einfachen Vorversuch leicht ermittelt werden kann. Bevorzugt sind härtbare Bindemittel, die nach dem Einbrennen der Magnetschicht eine ebenfalls schleif- und polierfähige Oberfläche geben, d.h. insbesondere eine Magnetschicht geben, die in gleicher Art geschliffen und poliert werden kann, wie es für die Zwischenschicht angegeben wurde.

Von Vorteil ist es in vielen Fällen, in der Magnetdispersion vor dem Beschichten noch feinteilige unmagnetische Pigmente mit einer Härte nach Mohs von mindestens 6 und bevorzugt mindestens innig einzumischen, in allgemeinen in einer Menge von etwa 1 bis 10 und insbesondere von 2 bis 4 Gewichtsprozent der Menge an Magnetpigment und Bindemittel in der Magnetschicht. Geeignet sind hierfür besonders solche für die Herstellung der unmagnetischen Zwischenschicht genannten unmagnetischen Pif?mente_s die als Schleifmittel verwandt werden können, wie Siliciumcarbid, Borcarbid. Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid.

Die Teilchengröße dieser unmagnetischen Pigmente für die Magnetschicht beträgt im allgemeinen etwa 50 bis 150 % der vorgegebenen Dicke der Magnetschicht, die etwa 1 bis 7 /Um, bevorzugt etwa 1 bis 5 /Um beträgt. Natürlich kann die Magnetschicht auch in kleinen Mengen die üblichen Zusätze, wie Dispergier- oder Gleitmittel enthalten.

Die getrocknete und bevorzugt gehärtete Magnetschicht karin dann wie angegeben geschliffen und poliert werden.

409824/0393

- 12 - O.Z. 29 511

22549.8 Ί

Gemäß den erfindungagemäßen Verfahren lassen sich in einfacher Weise Magnetplatten mit auch sehr dünnen Nagnetachichten hoher Qualität herstellen, die bei sehr guter Haftung der Schicht nur äußerst geringe lokale Schichtstärkeschwankungen aufweisen. Die gemäß dem Verfahren erzielbaren Magnetschiehten hoher Fehlerfreiheit ergeben magnetische Aufzeichnungsplatten mit hervorragenden Eigenschaften bei Aufzeichnungen hoher Informationsdichten.

Die im nachstehenden Beispiel genannten Teile und Prozente beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Oewicht.

Beispiel

1 69Ί Teile eines feinteiligen nadeiförmigen -^-Fe-O,, hergestellt durch Erhitzen von nadeiförmigem jf-Fe-O, über den Curie-Punkt mit einer mittleren Teilchengröße kleiner als 1,5 ,um, werden mit 808 Teilen einer 50 {igen Lösung eines handelsüblichen Epoxidharzes aus Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Epoxidwert von 0,2 in Äthylglykolacetat, 25 Teilen eines handd-iübliehen Polvdimethylsiloxans, dessen 70 Kige Lösung in Xylol eine Viskosität von 700 bis 1 000 eP aufweist, 1 569 Teilen tines Gemisches aus gleichen Teilen Äthylglykolacetat, Cyclohexanon und Dimethylformamid gemischt und 40 Stunden in einer Kugelmühle dispergiert. Danach werden 260 Teile eines handelsüblichen härtbaren mit Allylalkohol verätherten Phenol-Formaldehyd-Kondensats vom Resoltyp und 376 Teil« der obengenannten Epoxidharzlösung zugegeben, in der Kugelmühle weitere 6 Stunden dispergiert und die Dispersion über ein Filter mit einer Porenweite von 2 ,um filtriert. Die resultierende Dispersion hat eine Viskosität von 77 cP und eine Auslaufzeit im Ford-Becher mit 4 mm Durchmesser von 8 Sekunden bei 50 ml. Die Dispersion wird über eine Düse auf die rotierende Aluminiumscheibe (etwa 350 U/min) aufgetragen und danach durch Erhöhung der Rotationageschwindigkeit der Scheibe auf etwa 2 500 U/min der Überschuß

409824/0393 „ ₁₃ .

- 13 - O.Z. 29 511

der Dispersion abgeschleudert. Die Zwischenschicht mit einer Stärke von

getempert.

Stärke von etwa 3 bis 4 .um wird danach eine Stunde bei 200°c

Das Schleifen und Polieren der Zwischenschicht wird mit einer Diamantpaste der Körnung 7 /Um durchgeführt, die auf eine zähelastische Polyvinylalkohol-Schwammscheibe als Träger aufgetragen wird, die in Rotation versetzt mit einem Anpreßdruck von 0,8 bis 2,0 kg/cm² auf die Oberfläche der Zwischenschicht drückt. Als Schleifflü3sigkeit dient ein Paraffinöl des Siedebereichs 120 bis 200⁰C. Nach etwa 1,5 Minuten Schleifdauer wird nach dem Reinigen der Oberfläche die Rauhtiefe, der Oberfläche der Zwischenschicht gemessen; sie beträgt R_n = 0,01 .um und R. = 0,1 .um.

a / Xi /

Auf die gereinigte Zwischenschicht wird in der angegebenen Weise nun zur Herstellung der Magnetschicht eine Dispersion aufgetragen, die aus etwa 20 Teilen eines nadeiförmigen T-Fe₂O, einer Teilchengröße von 0,8 .um, 22,5 Teilen der obengenannten Epoxidharzlösung, 0,36 Teilen des genannten Polydimethylsxloxana durch 30-stündiges Dispergieren in einer Kugelmühle mit Stahlkugeln und anschließendes inniges Zumischen von 6,7 Teilen des genannten Phenol-Formaldehyd-Kondensats, 11,15 Teilen der genannten Epoxidharzlösung und 1,6 Teilen eines feinteiligen Aluminiumoxids hergestellt worden war.

Die aufgegebene Magnetschicht wird bei 200⁰C eine Stunde getempert und dann wie bei der Herstellung der Zwischenschicht angegeben geschliffen und poliert, so daß Magnetschichten mit einer Dicke von etwa 2 .um entstehen. Die hergestellten Magnetplatten weisen eine sehr gute Gleichmäßigkeit der Magnetschicht und hervorragende Laufeigenschaften beim Einsatz in peripheren Computersystemen mit fliegenden Köpfen auf.

824/0393

- 11l -

Claims

Patentansprüche

\\J Verfahren zur Herstellung von magnetischen Aufzeichungsplat-. ten durch Beschichten einer nichtmagnetischen metallischen Trägerplatte mit einer Mischung, enthaltend eine Dispersion eines feinteiligen Magnetpigments in einer Lösung eines Bindemittels, das die Magnetpigmente unter sich und die Aufzeichnungsschicht mit dem Substrat haftfest bindet, in einem organischen Lösungsmittel und überführen der Beschichtung in eine feste harte Magnetschicht vorbestimmter Stärke durch Trocknen und gegebenenfalls Härten sowie anschließendes Schleifen und Polieren der Magnetschicht, dadurch gekennzeichnet daß man eine nichtmagnetische metallische Trägerscheibe beschichtet, auf die zuvor eine harte und Schleif- und polierfähige nichtmagnetische Zwischenschicht aufgebracht wurde aus einer Dispersion eines feinteiligen nichtmagnetischen Pigments einer Härte nach Mohs von mindestens 6 in einer härtbaren Bindemittel, das die Pigmente haftfest unter sich und mit der nichtmagnetischen metallischen Trägerplatte verbindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Zwischenschicht etwa 0,5 bis 10 ,um beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht nichtmagnetische Pigmente einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,1 bis 15 /Um feinverteilt enthält.
i». Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Qewichtsverhältnis von feinteiligem nichtmagnetischem Pigment zu Bindemittel in der Zwischenschicht etwa 0,5 : 1 bis etwa 5 : 1 beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß d
gebrannt wurde.

zeichnet, daß die Zwischenschicht bei etwa 120 bis 35O°C ein-

409824/0393

- 15 -

- 15 - Ö.Z. 29 511
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenschicht vor cem Aufbringen der oberen Aufzeichnungsschicht geschliffen und poliert wurde.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenschicht auf der Trägerscheibe eine Oberflächenrauhtiefe R von 0,01 bis 0,05 /Um und R. von 0,01 bis 0,1 .um aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß als feinteilige Pigmente für die Zwischenschicht nichtmagnetische Oxide des Aluminiums, Chroms, Titans, Eisens oder Cers verwandt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zwischenschicht eine Magnetschicht einer Stärke von etwa 1 bis 7 /Um aufgebracht wird."
10. Magnetische Aufzeichnungsplatten, die nach einem der Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt worden sind.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

409824/0393