可用作载磁记录体的刚性聚合物基体及由该基体制成的磁盘制造技术

一种用于记录磁盘的圆盘形刚性聚合材料基体和由该基体制成的磁盘。该基体的特征是制造基体的是热致变聚合物，比浓对数粘度至少为１ｄ１ｇ＋［－１］；基体的制备方法是将热致变聚合物在一装有中央注射系统的模具中进行注塑，注射条件为：模壁温度１００～２００℃，熔融聚合物温度２８０°～３５０℃，注射时间２～１０秒；注射压力８０～１６０兆帕；保持压力４０～１２０兆帕。基体和由该基体制得的磁盘具有出色的表面质量，很好的尺寸稳定性的很低的惯性矩。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可用作载磁记录体的热致变聚合物基的刚性聚合物基体，也涉及由该基体制成的记录磁盘。正如技术上众所周知，记录磁盘是由一薄的(厚度约为1～2毫米)光滑的园盘形刚性基体构成的，在该基体的正中一般有一同轴孔，以与适当的固定和驱动装置相连，而且在基体的至少一个面上涂覆了一层很薄的合适的磁层(例如，涂覆磁性颜料基的磁层时涂覆厚度为0.3～0.5微米，涂覆薄金属层的磁盘时涂覆厚度为0.05～0.2微米)。在磁涂覆层的上面按已知的方式装有一个或多个读写磁头，使磁盘旋转时(旋转速度约为3600转/分)这些磁头在磁盘表面的上面约0.2～0.6微米处“停悬”。为了保证磁头与磁盘的相对位置的完全稳定，作为磁盘的组成部分的基体必须满足一些要求，主要为刚性好(尤其反映在高弹性模量上)，以避免在应力作用下出现翘曲现象;表面质量极好(尤其反映在低粗糙度上)。在温度或温度作用下的尺寸稳定性好(尤其反映在径向热膨胀系数很低这一点上);惯性矩小(尤其反映在相对密度很低这一点上);以及化学行为和热行为好〔尤其反映在负载下的变形温度(简称DTUL)高这一点上〕，以便基体在进行磁涂覆层沉积操作时一方面能耐沉积的磁粒分散液所用的溶剂或溶剂混合物的作用(如果用磁性颜料基磁层)，另一方面能耐沉积时(如果用薄的金属层)或粘合剂交联时(如果用磁性颜料基磁层)的高温。铝合金，例如含96%(重量)铝和4%(重量)镁的AA5086型合金，能较好地满足这些不同的要求。但将这类材料进行机械加工和抛光是昂贵的。而且在这些材料中通常有可氧化的富铁金属互化物，形成很多2～10微米的偏析区，而且这些偏析区或者在机械加工和抛光的过程中或者在老化时表现各异。玻璃也是一种可较好地用作记录磁盘磁层基体的材料。但在很多情况下它会带来下列缺点首先，玻璃性脆;在材料科学中脆性通常意味着没有塑性，受冲击时会突然破坏;而且对玻璃进行加工和抛光是昂贵的;最后，它与将涂覆其上的磁层的粘附力不够好。由于铝基体的价格在制造硬磁盘的总成本中所占的比例高(约为30%)，而且在制造薄磁层的磁盘时还得再用防蚀层(例如电解镍沉积物)保护基体表面从而又提高了成本，而且还由于与玻璃有联系的许多缺点，因此需要研究别的更适合于制造刚性磁盘基体的材料。随着视听器材领域中出现具有很多有利性能的新型热塑性聚合物以及采用注塑法，人们已考虑用合适的聚合物取代铝和玻璃。这些材料一般都不贵，且很轻因而惯性矩也小。但要使由这些聚合材料制成的园盘形基体具有下列所要求的综合性能是相当困难的，这些性能要求是径向弹性模量高，最好是大大超过5000MPa(兆帕)(按法国标准NFT51034在50%EH和25℃下测定);径向热膨胀系数小，其值相当于或甚至低于铝的热膨胀系数(约为30微米/米/℃);DTUL高，至少为150℃，例如以便涂覆磁层后的磁盘易于通过加热炉以使沉积的可磁化材料中所含的粘合剂交联;脱模时收缩很小，最好不收缩;耐化学产物的作用好，例如聚合物基体要耐制备含有要沉积的可磁化材料的分散液时所用的溶剂;以及不会因受象使用条件下湿度之类的大气成分的影响而变化，否则湿度会使尺寸发生变化，其变化程度相应于或超过温度差所引起的变化。应当指出，如果在注塑时不注意采用在熔融状态具有很好的流动性的聚合物作原料，那么仍会遇到困难的，粘稠的产物所遇到的困难会引起内应力，使最后得到的基体产生表面缺陷，出现薄壁的注塑的粘稠产物所固有的翘曲现象。目前可以采用的聚合物基体是用下列材料制成的(参看期刊Plasfics Technology，Apr.1985，P73等);聚醚亚胺，如市场上销售的注册商标为Ultem1000的产品。但该聚合物刚性差，弹性模量约为3000兆帕，且径向热膨胀系数大，约为56微米/米/℃，因此它不能与所有现有的用于铝基体硬磁盘的跟踪系统相容;和聚碳酸酯或丙烯酸聚合物(也参看JA-A59/231，750)，但这两种材料的使用温度非常有限。本专利技术的主要目的之一就是要提供一种用具有下列性能的聚合物制成的刚性记录磁盘基体易于用注塑法制造;能使所得的基体具有塑料的优点，特别是表面质量非常好，轻，制造成本低;至少克服了刚性差和热膨胀系数极大的这两个缺点。加入填料是一种已知的能提高塑料刚性(如果刚性太差的话)和降低塑料热膨胀系数(如果热膨胀系数很大的话)的方法。但在模塑刚性塑料基体时必须避免加入填料，因加入填料后会使基体的表面质量受到损害。此外，对热塑性塑料进行单轴或双轴拉伸能使其弹性模量提高，但这些方法不适用于必须满足平滑度和厚度均匀要求的园盘形刚性基体。本专利技术利用了一种已知的聚合材料，该材料用于制造硬记录磁盘基体的优点，以前还没有人进行过研究，该聚合材料具有特别的固有性能，这种性能可与转化条件的作用结合得出乎意料地好，以便产生上述要求的特性。更确切地说，本专利技术的第一个主题涉及一种用聚合材料制成的用于记录磁盘的薄的，光滑的园盘形刚性基体，该基体具有下述特征该聚合物属于热致变聚合物，其流动温度为200℃～350℃，比浓对数粘度至少为1dl g-1;在该基体制备过程中受到极高度的分子取向，邀制备方法是将热致变聚合物在一装有中央注射系统的适用于聚合材料的模具中进行注塑，模壁温度为100℃～200℃，受注射的熔融聚合物的温度为280℃～350℃，注射时间为2～10秒。注射压力为80～160兆帕，注射后的保持压力为40～120兆帕;该模塑得的基体的相对密度小于1.8，径向弹性模量为9000～18000兆帕，径向热膨胀系数为10～20微米/米/℃，负载下的形变温度至少为150℃。在转化条件下自然而然地发生分子取向，且由于在制件的中心进料，在园对称几何形状的情况下这种取向是有利的且是平面各向同性的，可产生具有所要求的性能的结构。一般，所得的模塑的园盘形基体的主要尺寸如下外径为70～360毫米;厚度为1～2毫米。一般，用得最多的最令人感兴趣的形式是直径为90毫米(31/2英寸)和130毫米(51/4英寸)的基体，可制得存储容量为5～16兆位的磁盘;直径为200毫米(8英寸)的基体，用于制造存储容量为10～50兆位、具有几个固定磁盘叠式存储器的微型电子计算机所用的磁盘;直径为355毫米(14英寸)的基体，用于存储容量很高的固定磁盘单元。适合于实现本专利技术的热致变聚合物包括全芳族聚酯，烷基芳族聚酯，全芳族聚酯酰胺;烷基芳族聚酯酰胺，芳族聚甲亚胺，芳族碳酸酯聚酯和这些聚合物的混合物。按照本专利技术的一较为可取的实施方案，要采用的热致变聚合物是全芳族聚酯，烷基芳族聚酯，芳族碳酸酯聚酯以及这些聚合物的混合物。热致变(即能生成各向异性熔体)的全芳族聚酯，在诸如美国专利3991013，3991014，4066，620，4075262，4118372，4130545，4181792，4188476，4219461，4224433，4230817和4346208以及欧洲专利申请86/420013。4(发表号为0191705)均有描述。热致变的烷基芳族聚酯在诸如美国专利3778410，3804805，428995，4311824和4355133中均有描述。热致变的碳酸酯聚酯在诸如美国专利4107143，4284757和4371660中均有描述。实现本专利技术所选用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于记录磁盘的薄的光滑的圆盘形刚性聚合材料基体，其特征如下：该聚合物属于热致变聚合物类，其流动温度为２００℃～３５０℃，比浓对数粘度至少为１ｄ１ｇ－１；在该基体的制备过程中受到极高度的分子取向，该制备方法是将热致变聚合物在一装有中央 注射系统的适用于聚合材料的模具中进行注塑，模塑温度为１００℃～２００℃，受注射的熔融聚合物的温度为２８０℃～３５０℃，注射时间为２～１０秒，注射压力为８０～１６兆帕，注射后的保持压力为４０～１２０兆帕；该模塑得的基体的相对密度小于１．８ ６，径向弹性模量为９０００～１８０００兆帕，径向热膨胀系数为１０～２０微米／米℃，负载下的形变温度至少为１５０℃。

【技术特征摘要】
FR 1986-9-29 86137141.用于记录磁盘的薄的光滑的圆盘形刚性聚合材料基体，其特征如下该聚合物属于热致变聚合物类，其流动温度为200℃～350℃，比浓对数粘度至少为1d1g-1；在该基体的制备过程中受到极高度的分子取向，该制备方法是将热致变聚合物在一装有中央注射系统的适用于聚合材料的模具中进行注塑，模塑温度为100℃～200℃，受注射的熔融聚合物的温度为280℃～350℃，注射时间为2～10秒，注射压力为80～160兆帕，注射后的保持压力为40～120兆帕；该模塑得的基体的相对密度小于1.86，径向弹性模量为9000～18000兆帕，径向热膨胀系数为10～20微米/米℃，负载下的形变温度至少为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳德宾尼巴特，简彼里奎丁，阿兰莫伦，
申请(专利权)人：罗纳布朗克化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]