JP2002074644A - 磁気ディスク用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク基板として有用な、低吸湿率
で、高弾性率を有する低比重の磁気ディスク基板を提供
する。 【解決手段】 水素化ポリスチレン成分が８０重量％以
上であり、３０℃で測定した還元粘度ηｓｐ／Ｃ（トル
エン中０．５ｇ／ｄｌ）が０．４以上２．０以下、か
つ、比重が０．９９（ｇ／ｃｍ³）以下である水素化ポ
リスチレン樹脂からなる磁気ディスク用基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録、再生装
置に使用される磁気ディスク用基板に関する。より詳し
くは、低比重で剛性に優れた水素化ポリスチレン系樹脂
からなる磁気ディスク用基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年急速に記録の高密度化、大容量化が
進展しており、外部記録装置の１つであるハードディス
クドライブ（ＨＤＤ）においても、その記録密度の向上
は著しい。携帯型パソコン等においてはこの傾向が顕著
であり、記録密度の更なる向上の他にも、アクセスの高
速化、軽量化等が要求されている。

【０００３】磁気ディスクの記録密度を向上させるに
は、記録方式の改良、記録ヘッドや記録層（磁性層）の
開発と並んで、磁気記録基板の性能向上も重要である。
磁気ディスク基板としては、平坦性、表面粗さに優れ、
軽量で衝撃にも強いものが要求されている。

【０００４】従来、磁気ディスク用基板材料としては、
アルミニウム、ガラス、セラミックスなどが使用されて
きたが、これらには以下のような問題点がある。

【０００５】アルミニウムは製品段階で最も普及した材
料ではあるが、やわらかい金属であるために仕上げ研磨
が困難である。ガラスは改良が盛んに行われているもの
の、割れやすい、衝撃に弱い、重くなる、という問題が
ある。セラミックスは通常は粉体を成形した後、焼成し
て製造するため、表面粗さの点で問題がある。

【０００６】一方、磁気ディスク基板として、プラスチ
ック材料を使用したものとして、特開平０７−１５３０
６０号公報では、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を射出成
形してなるものが開示されている。この中で、プラスチ
ック基板を使用する際の問題点として、吸水による変
形、耐熱性、低弾性率という点が挙げられており、従
来、プラスチックでは磁気ディスク基板として適当なも
のがないことが記載されている。

【０００７】しかしながら、今後の高密度化、軽量化の
傾向を考慮した場合、熱可塑性ノルボルネン系樹脂より
も、さらに高弾性であり、且つ軽量の材料が望まれると
考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、磁気ディス
ク基板として有用な、低吸湿率で、高弾性率を有する低
比重の磁気ディスク基板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、各種プラスチック素材を検討した結
果、水素化ポリスチレン系樹脂からなる基板が、吸水
率、弾性率、比重の点で好ましい特性を有していること
を見出し、本発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明は、水素化ポリスチレン
成分が８０重量％以上であり、３０℃で測定した還元粘
度ηｓｐ／Ｃ（トルエン中０．５ｇ／ｄｌ）が０．４以
上２．０以下、かつ、比重が０．９９（ｇ／ｃｍ³）以
下である水素化ポリスチレン樹脂からなる磁気ディスク
用基板である。

【００１１】さらに本発明は、下記発明を含む。 ２． 直径が１２ｃｍ以下である磁気ディスク用基板。 ３． 射出成形により製造された上記のまたは２のいず
れかに記載の磁気ディスク用基板。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の水素化ポリスチレン系樹
脂は水素化スチレン成分が８０重量％以上からなる。水
素化スチレン以外の構成成分としては、未水添のスチレ
ン成分や、他のビニル芳香族化合物、例えばαーメチル
スチレン、４−メチルスチレン、２−メチルスチレン、
ビニルナフタレン等の成分の水素化物あるいは未水素化
物、または、共役ジエン成分の水素化物、例えば、イソ
プレン、１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，
３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキ
サジエン等自身又はその重合体の成分の水素化物が挙げ
られる。

【００１３】共役ジエン成分の水素化物のなかでは重合
活性、経済性の面からイソプレン、１，３−ブタジエン
成分の水素化物が好ましい。これらは単独で用いても良
いし、２種類以上併用して用いても良い。水素化スチレ
ン成分が８０重量％未満では、透明性が低下したり、デ
ィスクとしての剛性が低下する可能性があり、好ましく
ない。こうした水素化スチレン成分は好ましくは９０重
量％以上、更に好ましくは９５重量％以上である。

【００１４】本発明の水素化ポリスチレン樹脂はポリス
チレン樹脂あるいはスチレン−共役ジエンブロック共重
合体を水素添加して製造することができる。ポリスチレ
ンは従来公知のラジカル重合法、あるいはアニオン重合
法により製造可能である。また、スチレン−共役ジエン
ブロック共重合体は、有機リチウムを開始剤とするアニ
オン重合等の公知の方法により重合することが出来る。

【００１５】さらにこのスチレン−共役ジエンブロック
共重合体は星型分岐構造を有しているものを使用しても
よい。星型分岐構造を有する重合体を合成するには、一
般に２つの方法が挙げられる。一つは重合開始剤に多官
能性化合物を用い、該開始剤をコアとしてそこから放射
状に重合させる方法。もう一つは直鎖状のポリマーを重
合させた後、重合体の片方の末端にある重合活性末端を
多官能性のカップリング剤により結合させる方法であ
る。

【００１６】多官能性の重合開始剤を用いる方法は、目
的とする星型分岐構造が得られやすいという利点があ
る。一方、重合後にカップリングさせる方法は条件によ
ってはカップリングが完全に進まず、完全な星型ポリマ
ーが得られない可能性があるが、安価に製造できるとい
う利点を有する。本発明においてはどちらの方法で星型
ブロック共重合体を合成したものでもよい。

【００１７】本発明で使用する水素化ポリスチレン系樹
脂は３０℃で測定した還元粘度ηｓｐ／Ｃ（トルエン中
０．５ｇ／ｄｌ）が０．４以上１．０以下であることが
必要である。還元粘度が０．４未満の場合には樹脂の強
度が不足するために好ましくない。また、還元粘度が
２．０を超える場合には、射出成形が困難となり、生産
性が低下するため好ましくない。還元粘度はより好まし
くは０．４２以上０．８以下である。

【００１８】さらに、本発明で使用する水素化ポリスチ
レン系樹脂は、その芳香環の水添率が、８０モル％以
上、好ましくは９０モル％以上、さらに好ましくは９５
モル％以上である。水添率が８０モル％未満であると、
得られる水素化共重合体の透明性の低下、耐熱性の低
下、成形物の複屈折率の増大等の問題があり好ましくな
い。また、スチレン−共役ジエンブロック共重合体を水
素添加する場合には、炭素−炭素二重結合も８０％以上
水素添加されていることが好ましく、９０モル％以上水
素添加されていることがより好ましく、９５モル％以上
水素添加されていることがさらに好ましい。水添率は高
いことが耐熱性の点で望ましいが、実際には得られる水
素化共重合体の物性と、該水添率を達成するために要求
される水素化工程の設備面、運転面も含めた経済性とを
勘案して決定される。

【００１９】こうしたポリスチレン系樹脂の水素添加に
使用する水素化触媒は特に限定されず、芳香環を核水添
することが可能な公知の触媒を使用することが出来る。
具体的にはニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ル
テニウム、ロジウム等の貴金属またはその酸化物、塩、
錯体等の化合物をカーボン、アルミナ、シリカ、シリカ
・アルミナ珪藻土等の多孔性担体に担持した固体触媒が
挙げられる。これらのなかでもニッケル、パラジウム、
白金をアルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ珪藻土に担
持したものが反応性が高く好ましく用いられる。かかる
水素化触媒は、その触媒活性によるがポリスチレン系樹
脂に対して０．５〜４０重量％の範囲で使用することが
好ましい。

【００２０】水素化反応条件は、通常水素圧３０〜２５
０ｋｇｆ／ｃｍ²、反応温度７０〜２５０℃の範囲内で
行われる。反応温度が低すぎると反応が進行しにくく、
反応温度が高すぎると分子鎖の切断による分子量の低下
が起りやすくなる。分子鎖の切断による分子量低下を防
ぎかつ円滑に反応を進行させるには、用いる触媒の種類
および濃度、共重合体の溶液濃度、分子量等により適宜
決定される適切な温度、水素圧により水素化反応を行う
ことが好ましい。

【００２１】水素化反応の際に用いられる溶媒は、水素
化触媒の触媒毒とならない溶媒を選ぶことが好ましく、
重合反応時の溶媒として用いられるシクロヘキサン、メ
チルシクロヘキサン等の飽和脂肪族炭化水素を好適に挙
げることが出来る。その他に反応の活性を高める、ある
いは分子鎖の切断による分子量の低下を抑制する目的
で、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルｔ−ブチ
ルエーテル等のエーテル類、エステル類、アルコール類
等の極性溶媒を、共重合体の溶解性を妨げない範囲内で
上記溶媒に加えても良い。

【００２２】水素添加反応では、反応に使用するポリス
チレン系樹脂の濃度が３〜５０重量％の範囲内で水素化
反応を行うことが好ましい。共重合体の濃度が３重量％
未満では、生産性、経済性の面から好ましくなく、５０
重量％以上であると溶液粘度が上がりすぎ取り扱い面、
また反応性の面からも好ましくない。

【００２３】水素化反応終了後は、遠心、濾過などの公
知の後処理方法により触媒の除去を行うことが出来る。
光学材料用途に用いる本発明では、樹脂内の残留触媒金
属成分は出来る限り少なくする必要があり、かかる残留
触媒金属量が１０ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましく
は１ｐｐｍ以下である。また、こうした残留成分は、
０．５μｍ以上の粗大粒子としては水素化ポリスチレン
系重合体に残存していないことが好ましい。

【００２４】水素化触媒を除去した重合体溶液から、溶
媒の蒸発留去、ストリッピングあるいは再沈殿等の方法
により目的の水素化共重合体を得ることが出来る。

【００２５】このようにして製造される水素化ポリスチ
レン系樹脂のうち、本発明においては、比重が０．９９
（ｇ／ｃｍ³）以下のものが磁気ディスク用基板として
使用される。比重は軽い方が、軽量化の点では好まし
く、比重は更に好ましくは０．９７以下、更に好ましく
は０．９６以下である。

【００２６】本発明の水素化共重合体あるいはその樹脂
組成物には、溶融成形時の熱安定性を向上させるため、
イルガノックス１０１０、１０７６（チバガイギー社
製）等のヒンダードフェノール系、スミライザーＧＳ，
ＧＭ（住友化学社製）に代表される部分アクリル化多価
フェノール系、イルガフォス１６８（チバガイギー社
製）等のホスファイト系、ＨＰ１３６（チバガイギー社
製）等のベンゾフラノン系等に代表される安定剤を加え
ることが好ましい。また必要に応じて長鎖脂肪族アルコ
ール、長鎖脂肪族エステル等の離型剤、その他滑剤、可
塑剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤等の添加剤を
添加することが出来る。

【００２７】本発明の磁気ディスク用基板としては、直
径が１２ｃｍ以下のものであることが好ましい。１２ｃ
ｍよりも大きい場合には、後述する射出（圧縮）成形法
での製造が困難となるためである。ディスクの厚みは、
磁気ディスクの共振周波数をサーボ帯域以上に高められ
る厚みであればよいが、あまり厚すぎる場合には、磁気
ディスクが大きくなりすぎるため好ましくない。ディス
ク基板厚みはその直径にもよるが、概略０．１５ｍｍか
ら３ｍｍ程度である。

【００２８】こうした水素化ポリスチレン系樹脂は従来
公知の射出成形法、射出圧縮成形法、で磁気ディスク基
板に成形可能であるが、これらの内でも射出成形法、射
出圧縮成形法が生産効率やコストの点で好ましい。成形
機としては通常のものが使用可能であるが、成形時のシ
リンダー温度としては、使用する樹脂の重合度にもよる
が、２５０℃から３５０℃の範囲が好ましい。２５０℃
以下では流動性が低下するために良好な成形品を得るこ
とが困難であり、３５０℃以上では、樹脂の耐熱性が低
下して熱分解が起こるため好ましくない。

【００２９】シリンダー温度としては２８０℃以上、３
４０℃以下が更に好ましい。成形時の金型温度として
は、７０℃から１５０℃が好ましい。７０℃以下では、
成形品の表面性が低下し、１５０℃以上では、ポリマー
のガラス転移点近傍となるために、成形品の取り出し時
に変形しやすくなるためである。金型温度としては好ま
しくは８０℃以上、１４０℃以下である。

【００３０】更に、本発明の磁気ディスク基板は、例え
ば特開平７−１５３０６０号公報に開示されているよう
に、成形時にサーボマーク形成部が凸凹を有するものと
することも可能である。こうして得られた磁気ディスク
基板は、従来公知の磁性層、下地層、保護膜、潤滑剤塗
布層などが目的に応じて形成され、磁気ディスクとして
利用することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、吸湿による寸法変化が
小さく、低比重でかつ剛性の高い磁気ディスク基板を得
ることができるため、今後の磁気ディスクの軽量化に有
効である。

【００３２】

【実施例】以下に実施例により本発明を詳述する。但
し、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではな
い。シクロヘキサン、メチルｔ−ブチルエーテル（溶
媒）は、すべて蒸留精製を行い充分に乾燥したものを用
いた。Ｎｉ／シリカ・アルミナ触媒（Ｎｉ担持率６５重
量％）はＡｌｄｒｉｃｈより購入し、そのまま用いた。

【００３３】実施例及び参考例で行った各種物性測定は
以下の方法で行ったものである。 ガラス転移温度（Ｔｇ）：ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ
製 ２９２０型ＤＳＣを使用し、昇温速度は２０℃／分
で測定した。 還元粘度：濃度０．５ｇ／ｄＬのトルエン溶液の、３０
℃における還元粘度η_sp／ｃを測定した。 水添率： ＪＥＯＬ ＪＮＭ−Ａ−４００型核磁気共鳴
吸収装置を用い、¹Ｈ−ＮＭＲ測定により定量した。

【００３４】吸水率：ＪＩＳ Ｋ７２０９に準じて測定
した。 比重：ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＥＮＳＩＭＥＴＥＲ
ＥＤ−１２０Ｔを使用して測定した。 曲げ弾性率：オリエンテック社製ＵＣＴ−１Ｔを使用
し、試料厚み３ｍｍ、試料幅１２ｍｍ、エッジスパン幅
４６ｍｍ、クロスヘッド速度２ｍｍ／分で３点曲げ測定
を行い、算出した。

【００３５】［実施例１］容量５Ｌのステンレス製オー
トクレーブで、ポリスチレンのホモポリマー（ＢＡＳＦ
社製 Ｔｙｐｅ１５８Ｋ、重量平均分子量２８０，００
０）４００ｇをシクロヘキサン１２００ｇ、メチルｔ−
ブチルエーテル８００ｇの混合溶媒に溶解させ、Ｎｉ／
シリカ・アルミナ触媒（Ｎｉ担持量６５重量％）７０ｇ
を仕込み、水素圧１００ｋｇ／ｃｍ²、温度１８０℃で
６時間水添反応を行った。常温に戻し窒素置換を充分行
った後、溶液をオートクレーブより取り出して孔径０．
１ミクロンのメンブランフィルター（住友電工（株）製
フルオロポア）を用いて加圧濾過を行ったところ、無色
透明な溶液が得られた。この溶液に安定剤としてＩｒｇ
ａｎｏｘ１０１０（チバガイギー社製）を重合体に対し
て０．５重量％加えてから、減圧濃縮、フラッシングを
行い溶媒を留去してペレット化し、無色透明な水素化ス
チレンを得た。

【００３６】かかる重合体の濃度０．５ｇ／ｄＬのトル
エン溶液中、３０℃で測定した還元粘度η_sp／ｃは０．
５０ｄＬ／ｇであった。¹Ｈ−ＮＭＲ測定で水添率を調
べたところ９９％であった。ＤＳＣにより測定したガラ
ス転移温度は１４８℃であった。次いでシリンダー温度
３００℃、金型温度８０℃で射出成形を行い、厚み３ｍ
ｍ、幅１２ｍｍ、長さ１２０ｍｍの試験片を作成し、弾
性率を測定した。また、試験片の一部を切り出して、密
度の測定を行った。さらに、同様に射出成形により、直
径３５ｍｍ、厚み２ｍｍの円板を使用して、吸水率の測
定を行った。結果を表１に示す。

【００３７】［比較例１］ノルボルネン系樹脂（日本ゼ
オン株式会社製 ＺＥＯＮＥＸ ２８０Ｒ）を用いて、
実施例１と同様に試験片を作成し、吸水率、弾性率、比
重の測定を行った。結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水素化ポリスチレン成分が８０重量％以
   上であり、３０℃で測定した還元粘度ηｓｐ／Ｃ（トル
   エン中０．５ｇ／ｄｌ）が０．４以上２．０以下、か
   つ、比重が０．９９（ｇ／ｃｍ³）以下である水素化ポ
   リスチレン樹脂からなる磁気ディスク用基板。
2. 【請求項２】 直径が１２ｃｍ以下である請求項１記載
   の磁気ディスク用基板。
3. 【請求項３】 射出成形により製造された請求項１また
   は２いずれかに記載の磁気ディスク用基板。