JPH03137825A - 磁気ディスク基板成形用金型およびこれを用いた磁気ディスク基板製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気ディスク基板の成形用金型およびこれを
用いた磁気ディスク基板製造方法に関し、より詳細には
、耐久性に優れ、且つ、高密度記録が可能な合成樹脂製
磁気ディスクの提供し得る、磁気ディスク基板の成形用
金型およびこれを用いた磁気ディスク基板製造方法に関
する。

［従来の技術］ 近年、磁気ディスクの高記録密度化を促進するための技
術の開発が盛んである。磁気ディスクの高密度化は、主
に、磁気ディスクの薄膜化と磁気ヘッドの浮上距離の低
減によって達成される。また、浮上距離の低減に伴なっ
て、表面に可能な限り微細且つ均一なテクスチャー処理
を行なう技術が嘱望されていた。

テクスチャー処理とは、磁気ディスクの表面に微細な凹
凸を形成することを言い、停止時における磁気ディスク
と磁気ヘッドとの密着を防止して起動開始時等の摩擦抵
抗を減少させ、これにより磁気ディスクの磁気記録層の
摩耗を低減させるものである。

合成樹脂製の磁気ディスク基板にテクスチャー処理を行
なう技術としては、従来、以下のようなものがあった。

■特開昭６３−２５５８１６号公報によって開示された
技術 これは、成形面に微細な凹部が予め形成された金型を用
意し、この金型内に樹脂材料を充填し賦形させて固化し
、磁気ディスク用基板の表面に上記金型の凹部に対応す
る突起を形成することを特徴とするものである。

このような磁気ディスク基板を用いた場合、凹部の形状
、大きさ、分布等が全く同一の磁気ディスクを大量に生
産することが可能となる。

■特開昭６３−２５５８２０号公報によって開示された
技術 これは、基板の表面に磁性層が添設された磁気ディスク
において、上記基板が樹脂製であって、基板の表面には
多数の突起が分布密度を一様にして形成されており、各
突起は円周方向に長いなだらかな山形をなし、その長さ
を１０μｍから１０００μｍにされ、幅を０．０２μｍ
から２０μｍにされるとともに、高さを０．０１μｍか
ら０．１μｍにされていて、上記突起を有する基板の表
面に略均−な厚さの磁性層が添設されて、上記基板の突
起に対応する凸部が形成されていることを特徴とする。

このような磁気ディスク基板を用いて作成した磁気ディ
スクは、磁気ディスクと磁気ヘッドとを摺動した際の走
行安定性を向上させることができること、磁性層の磁場
方向が極めて良好となること等の効果を有する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記特開昭６３−２５５８１８号公報によって
開示された技術には、磁気ディスクの高密度化がさらに
進んで表面の凹凸がさらに微細かされると、金型の成形
面に所望の微小な凹部を設けることが困難となり、従っ
て、成形した磁気ディスク基板の表面の凸部の高さが不
均一となるという課題があった。

また、特開昭６３−２５５８１６号公報によって開示さ
れた技術には、突起の半径方向のピッチは充分に細かく
することができるものの、円周方向に１０μ以上の長さ
を持つために、記録密度の向上を図りにくいという課題
があった。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて試された
ものであり、微細且つ均一な凹凸部を形成し得るような
磁気ディスク基板の成形用金型およびこれを用いた磁気
ディスク基板製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手綾］ 本発明の第１の要旨は、成形面に、表面を陽極酸化した
アルミニウム層を有することを特徴とする磁気ディスク
基板成形用金型に存在する。

本発明の第２の要旨は、請求項１記載の磁気ディスク基
板成形用金型内に樹脂材料を充填する工程と、当該樹脂
材料を固化する工程とを少なくとも含むことを特徴とす
る磁気ディスク基板の製造方法に存在する。

以下、本発明の構成について、より詳細に説明する。

（金型） 金型の成形面（アルミニウム層を形成する前の面）には
、Ｒａ０．０１μ以下の鏡面仕上げを行なうことが望ま
しい。アルミニウム層を均一に形成するためである。

金型キャビティを構成する部分の材質は、ステンレス等
の鋼材を単一で使用してもよいし、また、この金型キャ
ビティの表面に一層以上の被覆層、例えばＮｉＰ、Ｃｒ
、Ｔｉ等の金属やＴｉｃ、ＳｉＣ，ＴｉＮ、Ｓｉｎ、等
の炭化物、窒化物、酸化物などのセラミックを単独また
は複数組合せたものを設けてもよい。

また、金型の構造は、射出成形用、圧縮成形用、トラン
スファー成形用等、どのような構造であってもよい。

（アルミニウム層） 本発明で使用するアルミニウムの純度は、９９．９９％
以上であることが望ましい。金属酸化物や金属間化合物
等の不純物が存在すると、その部分で陽極酸化がうまく
いかず、欠陥となるからである。なお、該高純度のアル
ミニウムにＭｇを含有させて合金としたものを使用する
ことも可能である。

アルミニウム層の厚みは、１０μ以上とすることが望ま
しい。成形時の樹脂圧に耐える強度が必要とされるから
である。

本発明は、アルミニウム層の形成方法を特に限定するも
のではない。例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオン
ブレーティング法、ＣＶＤ法等の薄膜形成法やアルミニ
ウム薄膜を圧着する方法等、従来知られている方法は、
すべて使用可能である。

（陽極酸化層） 本発明は、アルミニウム層の表面を陽極酸化する方法を
特に限定するものではない。例えば、通常用いられてい
るような、蓚酸電解浴、硫酸電解浴等の電解浴を用いた
方法を使用すればよい。

陽極酸化の厚みは、５μｍ以上とすることが望ましく、
１０μｍ以上であればさらに望ましい。

表面硬度の向上および機械強度の向上のためである。

このような陽極酸化膜には、直径０．０２〜０．０８μ
ｍ、深さ数μｍの孔が、０．１〜０．２μｍ間隔で全面
均一に存在する。

（樹脂） 本発明では、磁気ディスク基板を形成する材料として合
成樹脂を使用する。本発明に使用する合成樹脂としては
、熱可塑性・高耐熱性の合成樹脂を使用することが望ま
しい。例えば、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサル
ホン、ポリサルホン、ボリアリレート、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、
ポリエーテルエーテルケトン等が使用可能である。中で
も、非品性のポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホ
ン、ポリサルホン、ボリアリレートなどが、成形性も良
く特に好適である。

（基板の成形方法） 本発明の磁気ディスク基板の製造方法としては、射出成
形、圧縮成形、射出圧縮成形、トランスファー成形等い
ずれも使用可能である。

本発明の磁気ディスク基板成形用金型を用いた場合には
、、金型温度と樹脂温度を適切な組合せにすることによ
り、転写率を変えることができるので、基板表面の凸の
高さを自由にコントロールすることが出来る。

最適な金型温度と樹脂温度の条件は、金型温度が樹脂の
Ｔｇ−１０〜Ｔｇ−１００℃（Ｔｇニガラス転移温度）
であり、樹脂温度が樹脂のＴｇ＋１５０〜Ｔｇ＋２１０
℃である。

［作用］ 本発明によれば、磁気ディスク基板成形用金型の成形面
をアルミニウムの陽極酸化層としたので、当該形成面が
多孔性を有することとなり、簡単に且つ均一に極微小の
突起を基板表面に形成することができる。

併せて、アルミニウムの陽極酸化層は非常に硬度が高い
ので、磁気ディスク基板成形用金型の耐久性を向上させ
ることもできる。

［実施例］ 以下、本発明の１実施例について説明する。

まず、本発明の磁気ディスク基板成形用金型を、以下の
ようにして作製した。

■６ｉ１気ディスク基板成形用金型を形成する材料とし
ては、マルテンサイト系の５ＵＳ４２０Ｊ２をベースと
した合金を使用し、また、表面粗さは、Ｒａｇ、００３
μｍとした。

■このような金型の成形面に、スパッタリングにより、
厚み２５μｍのアルミニウム層を設けた。

■このアルミニウム層を、１０℃の３％蓚酸電解洛中で
陽極酸化処理することにより、アルミニウム層の表面に
、２０μｍのアルマイト層を形成した。このアルマイト
層の表面には、直径７００〜８００人、深さ数μｍの微
小孔が、全面に、約０．２μｍ間隔で均一に生じていた
。

以上、磁気ディスク基板成形用金型の作製方法について
説明した。

次に、この磁気ディスク基板成形用金型を用いて、磁気
ディスク基板を作製した。

本実施例では、射出成形により、磁気ディスク基板を作
製した。また、合成樹脂としては、ポリエーテルイミド
を使用した。磁気ディスク基板のサイズは、直径９５ｍ
ｍｂ厚み１．２７ｍｍとした。なお、成形時の温度条件
は、樹脂温度は３９５℃（Ｔｇ＋１８０）、金型温度は
１５０℃（Ｔｇ−６５）とした。

二のようにして得られた磁気ディスク基板の表面には、
第１図に示したように、磁気ディスク基板成形用金型の
微小口が転写されて、はぼ同じ大きさの微小凸が０．２
μｍピッチで全面均一に形成されていた。ここで、突起
の高さは約２５０人であり、磁気ディスク基板成形用金
型表面の孔の深さよりも小さかった。これは、磁気ディ
スク基板成形用金型表面の孔の直径（数百人）が、孔の
深さに比べてかなり小さかったためであると考えられる
。

以上のようにして作製した磁気ディスク基板を用いて磁
気ディスクを作製し、その耐久性を評価した。

磁気ディスクは、磁気ディスク基板表面に、スパッタリ
ングにより、下地層としてのＣｒ膜（膜厚２５００人）
、磁性層としての（０−Ｎｉ−Ｃｒ膜（ｌｌｉ厚８００
人）、保護層としてのＣ膜（膜厚３００人）を形成し、
さらに、Ｃ膜の表面に弗素系の潤滑剤を塗布することに
より作製しん、また、比較のために、従来の磁気ディス
ク基板成形用金型として、表面にアルミニウム層を形成
していない金型にアルミナ＃４０００の研磨テープで粗
くテクスチャーをかけた後アルミナｄｓｏｏｏを用いて
仕上げテクスチャーを施した磁気ディスク基板成形用金
型を用いて、上記本実施例磁気ディスクと同様の条件で
磁気ディスクを作製し、その耐久性の評価を行なった。

評価の結果、従来の磁気ディスク基板を使用した磁気デ
ィスクは、Ｃ５５３万回で、ヘッドクラッシュはなかり
たものの、動摩擦係数が、初期値０．３０に対して０．
６５であった。これに対して、本実施例の磁気ディスク
の動摩擦係数は、初期値０．１０に対して、Ｃ３Ｓ３万
回後で０．１５であった。さらに、本実施例の磁気ディ
スクは、Ｃ３Ｓ５万回でもヘッドクラッシュは無く、摩
擦係数も殆ど増加していなかった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、磁気ディスクの
最も重要な品質であるとされている耐久性（ＣＳＳ耐久
性、低動摩擦係数）を格段に向上させた磁気ディスクを
提供することが可能となる。

さらに、本発明によれば、磁気ディスク基板成形用金型
の成形面の表面硬度を向上させることができるので、当
該磁気ディスク基板成形用金型の耐久性を向上させるこ
とができる。

従って、本発明によれば、高品質の６ｎ気デイスクを安
価に提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を説明するための模式的断
面図である。 第１図 （符号の説明） １．１０・・・磁気ディスク基板成形用金型材、２．９
・・・アルミニウム層、 ３．８・・・陽極酸化（アルマイト）層、４．７・・・
微小孔、 ５・・・プラスチック性磁気ディスク基板、６・・・微
小突起。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形面に、表面を陽極酸化したアルミニウム層を
   有することを特徴とする磁気ディスク基板成形用金型
2. （２）請求項１記載の磁気ディスク基板成形用金型内に
   樹脂材料を充填する工程と、当該樹脂材料を固化する工
   程とを少なくとも含むことを特徴とする磁気ディスク基
   板の製造方法