JPH04265513A - ガラス製磁気ディスク基板及びその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス製磁気ディスク基
板およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にガラスは表面の平滑性に優れ、硬
く、変形抵抗が大きく、かつ、表面欠陥が少ないなどの
理由から記録の高密度化に適した磁気ディスク用基板と
して注目されている。

【０００３】しかしながら耐ＣＳＳ（コンタクトスター
トストップ）性、及びヘッドスティック性に対しては、
ガラスの鏡面性が優れているが故にガラス基板を用いた
磁気記録媒体（以下、磁気ディスクということがある）
は他の平滑性の劣る基板を用いた磁気記録媒体に比べ、
ヘッドと記録媒体の接触面積が増大するため摩擦抵抗の
増加や凝着力の増大を招くことから問題があった。これ
らの問題を解決するため、従来から磁気ディスクと磁気
ヘッドを損傷から保護するために磁気ディスクの表面を
粗面にすることが行われており、ラッピングテープなど
を用いてその粗面の形成が行われている。

【０００４】また、表面に直接に化学的エッチングを施
すことにより、ガラス基板を粗面化する方法も提案され
ている。一方、高密度化のためには、ヘッドが、ディス
ク基板表面から極めて低く浮上することが好ましく、表
面の粗面化があまり激しいと、また異常に高い突起等が
存在するとヘッドは基板上を低く飛ぶことができず記録
の高密度化には適さない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラス製磁
気ディスク基板のもつ前述した耐ＣＳＳ特性及び、ヘッ
ドスティック性といった問題点を解決すると共に、記録
の高密度化を達成するために、ヘッドを極力低く浮上さ
せることに適した表面の粗面化を実現するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、ガラスからなり、その
上に磁性層が設けられる磁気ディスク用基板であって、
ガラス表面にエマルジョンをコーティングした後、化学
エッチングを施すことにより表面に均一で微細な凹凸が
形成されてなることを特徴とするガラス製磁気ディスク
基板を提供するものである。また、ガラスからなり、そ
の上に磁性層が形成される磁気ディスク用基板の表面に
エマルジョンをコーティングした後、化学エッチングを
施すことにより表面に均一で微細な凹凸を有するガラス
製磁気ディスク基板の製造方法を提供するものである。

【０００７】本発明のガラス製磁気ディスク基板の表面
の微細な凹凸は、表面粗さ（ＪＩＳＢ　　０６０１によ
る）で最大高さが基準長さ２５０μｍにおいて７００Å
以下であり、かつ基準長さ５０μｍにおいて５０Å以上
であることが好ましい。また、本発明はガラス表面にエ
マルジョンをコーティングした後、化学エッチングを施
すことにより表面に均一で微細な凹凸が形成されたガラ
ス基板上にＣｏ系磁性膜を形成してなることを特徴とす
る磁気ディスクを提供するものである。

【０００８】また、上記エマルジョンは固型成分０．０
１〜１０重量％を含有する溶液からなることが好ましい
。さらに、これらエマルジョンの組成は、以下に例示さ
れるようなビニル系ポリマー、ウレタン化合物、フッ素
含有のビニル系ポリマー、フッ素含有のウレタン化合物
のうちのいずれか１つから成る。

【０００９】ビニル系ポリマーとしては、メチルメタア
クリレート、エチルメタアクリレート、イソブチルメタ
アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、ブチルアクリレートなどのメタクリレート類やアク
リレート類、スチレン、スチレン誘導体、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、酢酸ビニルなどで例示されるビニル系
のモノマーを原料とし、単独重合もしくは共重合によっ
て得られるビニル系のポリマーであり、ポリメチルメタ
アクリレート、メタアクリレートとイソブチルメタアク
リレートとの共重合体、ポリスチレンなどが代表的な例
として示される。これらの水分散体は、乳化重合等の手
法で容易に得ることができる。

【００１０】ウレタン化合物としては、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
のトリスビュレット、トルレインジイソシアネート、ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、水添ＭＤ
Ｉ　などの公知のイソシアネートを原料とし、ポリオー
ルとモノオールからなるアルコールと反応せしめること
によって得られるウレタン化合物で、市販の各種のウレ
タン水分散体が使用可能である。

【００１１】フッ素含有のビニル系ポリマーとしては、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）　、エチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）　など
のポリマー主鎖にフッ素を含有するビニル系ポリマーや
アサヒガードＡＧ−７１０（旭硝子（株）製品）やルミ
フロン（旭硝子（株）製品）水分散型グレードなどのエ
ステルもしくはエーテル結合を介してポリマー側鎖にパ
ーフルオロアルキル基を有する構造を持ったフッ素含有
ビニル系ポリマーなどが例示される。

【００１２】以上の有機化合物の水分散体は、乳化重合
法、合成後の転相乳化法、強制乳化法などの周知の方法
によって、乳化剤等の分散補助剤等を用いて得ることが
できる。この場合、乳化剤は特に限定することなく、周
知の乳化剤を広範囲に選択できる。

【００１３】これらをディスク表面にコーティングした
後、化学エッチングを施すことによって、表面に均一で
微細な凹凸を得る。上記化学エッチングは、フッ素化合
物、特にＨＦガス、ＣＦ４　ガス等の気相エッチングに
よって行われ、得られた表面の凹凸は表面粗さで最大高
さ（Ｒｍａｘ　）が基準長さ２５０μｍにおいて７００
Å以下であり、かつ基準長さ５０μｍにおいて５０Å以
上（Ｒｍａｘ　及び基準長さはＪＩＳ　　Ｂ　　０６０
１による）で形成されている磁気ディスク用ガラス基板
の製造方法を提供するものである。

【００１４】図１は、本発明の方法によりエマルジョン
をコーティングした際のガラス基板の表面に垂直な断面
図で、ガラス基板とその表面に均一に分散したエマルジ
ョンの粒子が付着した状態を示している。

【００１５】ガラス基板としては、ソーダライムシリケ
ートガラス、無アルカリガラス、ほう珪酸ガラス、石英
ガラス、物理強化ガラス、化学強化ガラス、或は結晶化
ガラス等を用いることができる。コーテイ　ングするエ
マルジョンは、固型成分０．０１〜１０重量％を含有す
る溶液から成るが、粒子の大きさとしては０．０５〜５
μｍの範囲であることが適切であり、エッチング後の凹
凸形状を考慮すると、特に０．０５〜０．２μｍの範囲
にあることが望ましい。

【００１６】粒子の分散性の向上、維持、基板表面との
濡れ性を改善する上で、界面活性剤の添加は効果的でま
たコーテイ　ング方法によっては、溶媒の水をアルコー
ルに一部置換することも効果的である。コーティング法
としてはスプレイ法、浸漬・引き上げ法或はスピンコー
ト法が適用できる。

【００１７】図２、図３は、本発明により形成された均
一で微少な凹凸を表面に有する基板の表面に垂直な断面
図である。凹凸のピッチはエマルジョンの濃度を、凹凸
の高さは化学エッチングのエッチング深さを変化させる
ことによって、コントロールすることができる。図２の
如き尖った凹凸、図３の如き平たい凹凸といった形状の
違いは、エマルジョン粒子とガラス基板との密着力の違
い、もしくは前述した粒子の大きさの違いから生じてい
る。粒子とガラス基板との密着力は、エマルジョンの種
類、組成およびガラスの種類、表面状態によって変化さ
せることができる。図２の場合、粒子はガラス基板と点
接触に近い形で、図３の場合は面接触にに近い形で密着
している。

【００１８】コーティングされたエマルジョンは凹凸を
形成するために施した化学エッチングの後に流水洗浄に
よって容易に除去できるが、特に酸あるいはアルカリの
水溶液に浸漬することが効果的である。凹凸の適正形状
としては、再生ノイズに大きな影響を与えることなくヘ
ッドと記録媒体の摩擦軽減効果によりＣＳＳ特性を改善
できる理由から、Ｒｍａｘ　が基準長さ２５０μｍにお
いて７００Å以下であり、かつ基準長さ５０μｍにおい
て５０Å以上であることが適切である。特に基準長さ２
５０μｍにおいて４００Å以下、基準長さ５０μｍにお
いて１００Å以上であることが好ましい。

【００１９】また本発明の方法によって形成される凹凸
は、エマルジョンの粒子の部分がマスクとなり、粒子の
ない部分のガラスをエッチングによって掘り下げる。最
終的にエマルジョンは除去されるため各凸部の頂点はコ
ーティング前のガラス表面そのものとなり、凹凸の中に
異常な高さの突起等が存在せず、ヘッドを極めて低くか
つ安定に浮上、飛行させることができる。

【００２０】

【実施例】［実施例１］固型成分０．５重量％を含むポ
リメチルメタアクリレートのエマルジョンに粒子分散性
を良くするために、ノニオン系の界面活性剤を１重量％
添加し超音波にてかくはんした。これを０．２μｍサイ
ズのフィルターでろ過し、さらに３０ｃｐｓ　程度の粘
度をもたせるためにＰＶＣを添加し混合液を作成した。 この液をＨＭＤＳ処理（ヘキサメチルジシラン処理）さ
れたソーダライムガラスディスク基板上にスピンコータ
ーでコーティングした。

【００２１】これを自然乾燥後、モル濃度０．５　ｍｏ
ｌ％のＨＦガス雰囲気中に５分間さらしエッチングを施
した。エッチング処理後、流水洗浄、超音波洗浄を行い
表面のエマルジョンを除去し、均一で微少な凹凸を有す
るガラス基板を得た。得られた凹凸はＲｍａｘ　３００
Å、ピッチ０．１μｍのものであり、従来の化学エッチ
ング法によって得られた凹凸のプロファイルと比較して
これを図４に示した。

【００２２】このガラス基板上にスパッタ法によりＣｏ
　系磁性膜を形成し、更にその上に、カーボン保護膜を
設けて磁気ディスクを作製した後、該磁気ディスクにつ
いて薄膜磁気ヘッドを用いてヘッドスティック性、ＣＳ
Ｓ特性、ヘッド浮上性の評価を行ったところ、静止摩擦
係数は、初期で０．２以下、ＣＳＳテスト５万回後で０
．５以下であり、外観上も、磁性膜のダメージ等はなか
った。また浮上量２μインチでヘッドを飛行させても全
く再生信号にノイズの影響はなかった。

【００２３】［実施例２］固型成分０．１重量％を含む
ＰＴＦＥの溶液を化学強化されたガラスディスク基板上
にスプレー法にてふきつけ、表面にＰＴＦＥ粒子を付着
させた。この基板を実施例１とほぼ同様な方法で化学エ
ッチング処理し、該基板表面に凹凸を形成した。この基
板上に実施例１と同様な方法でＣｏ系磁性膜とその上に
カーボン保護膜を形成した後、実施例１と同じ諸特性を
評価した。その結果、実施例１とほぼ同様な磁気ディス
ク基板として良好な結果を示した。

【００２４】

【発明の効果】本発明によるガラス基板上に磁性層を形
成して得られた磁気ディスクは、ガラス基板の表面に適
切な範囲の均一で微細な凹凸が形成されているのでヘッ
ドと記録媒体の間の摩擦力を軽減し、耐ＣＳＳ性、ヘッ
ドスティック性が改善される効果を有する。更に凹凸が
微細かつ、異常突起が存在しないことより、磁気記録／
再生にあたり信号のノイズを増大させることなく、ヘッ
ドを極めて低く浮上させることが可能で高密度磁気ディ
スク用基板として使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエマルジョンをコーティングした
時点でのガラスディスク基板の断面図

【図２】エッチング処理後に得られた表面に凹凸を有す
るガラスディスク基板の断面図

【図３】エッチング処理後に得られた表面に凹凸を有す
るガラスディスク基板の断面図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラスからなり、その上に磁性層が設けら
   れる磁気ディスク用基板であって、ガラス表面にエマル
   ジョンをコーティングした後、化学エッチングを施すこ
   とにより表面に均一で微細な凹凸が形成されてなること
   を特徴とするガラス製磁気ディスク基板。
2. 【請求項２】前記表面の微細な凹凸が表面粗さで最大高
   さ（Ｒｍａｘ　）が基準長さ２５０μｍにおいて７００
   Å以下であり、かつ基準長さ５０μｍにおいて５０Å以
   上であることを特徴とする請求項１記載のガラス製磁気
   ディスク基板。
3. 【請求項３】ガラス表面にエマルジョンをコーティング
   した後化学エッチングを施すことにより表面に均一で微
   細な凹凸が形成されたガラス基板上にＣｏ系磁性膜を形
   成してなることを特徴とする磁気ディスク。
4. 【請求項４】ガラスからなり、その上に磁性層が形成さ
   れる磁気ディスク用基板の表面にエマルジョンをコーテ
   ィングした後、化学エッチングを施すことにより表面に
   均一で微細な凹凸を有するガラス基板を得ることを特徴
   とするガラス製磁気ディスク基板の製造方法。
5. 【請求項５】前記エマルジョンが固型成分０．０１〜１
   ０重量％を含有する溶液からなることを特徴とする請求
   項４記載のガラス製磁気ディスク基板の製造方法。
6. 【請求項６】前記エマルジョンの固形成分の組成として
   、ビニル系ポリマー、ウレタン化合物、フッ素含有のビ
   ニル系ポリマー、フッ素含有のウレタン化合物のうちの
   いずれか１つからなることを特徴とする請求項５記載の
   ガラス製磁気ディスク基板の製造方法。
7. 【請求項７】前記化学エッチングがフッ素化合物によっ
   て行われることを特徴とする請求項４記載のガラス製磁
   気ディスク基板の製造方法。
8. 【請求項８】前記化学エッチングがＨＦガス、ＣＦ４　
   ガスなどの気相エッチングによるものであることを特徴
   とする請求項７記載のガラス製磁気ディスク基板の製造
   方法。