Brevet FR2039149A1 — publié le 19710115

La présente invention concerne les supports d'enregistrement magnétique, et en particulier un nouveau disque magnétique ayant une couche d'anragistre- ment magnétique mince d'épaisseur pratiquement uniforme. Beaucoup de systèmes de traitement de données numériques comprennent des entraînements de disques, dans lesquels des disques magnétiques sont employés pour enregistrer et redonner des données numériques sélectionnées. La technologie actuelle et l'activité commerciale nécessitent l'emmagasinage de grandes quantités de données numériques dans un espace aussi réduit que possible. Ainsi, il est souhaitable d'enregistrer des signaux de données numériques avec des densités d'emmagasinage plus importantes utilisables sans perte de signaux ou sans erreur. Les entraînements de disque actuellement connus utilisent une teste flot- tante qui n'est pas en contact avec le disque en rotation lorsqu'elle passe sur celui-ci selon un moyen dans le mode transducteur. Dans de tels disposi- tifs, la largeur de l'entrefer du transducteur magnétique et l'épaisseur ou la minceur de la couche d'enregistrement magnétique, aussi bien que la hauteur de la tête sont les critères qui déterminent les limites de la densité de bits de données. numériqt & s qui peut être réalisé.Par exemple, un entrefer de transduction des1,7 micron, one couche d'enregistrement magnétique de 1,27 et une distance de 1,27 #icron entre le transducteur et la surface d'enregistrement, combinées, donnent de meilleures densités d'emmagasinage qu'un système qui utilise un entrefer de 2,54 microns avec des couches magnétiques de 3,81 microns et des distances transducteurs-- surfaces d'enregistrement de 2,54 à 3,06.microns. Cependant, avec les dimensions et les tolérances plus petites, des problèmes surviennent qui doivent être résolus. Un problème important est la formation de couches magnétiques d'une épaisseur désirée de 0,7fi à 1,27 micron par exemple, disposées sur un substrat, avec des couches pratiquement uniformes sur toute la surface d'enregistrement. S'il y a des ondulations et des variations dans la topographie, soit sur la surface magnétique expos#e, soit sur la surface faisant face au substrat, ou des variations dans l'épaisseur de la couche magnétique, le pouvoir séparateur du. système est alors affaibli à cause d'effets tels que le décalage des bits. Pour surmonter ces difficultés, on a pris l'habitude de polir la surface du substrat jusqu'à une grande finesse, afin d'éliminer les pics et les creux et d'obtenir ainsi une épaisseur et un parallèlisme pratiquement uniformes de la couche magnétique sur la surface du substrat. Un tel polissage est ##e-- toux et nécessite beaucoup de temps, et ne donne pas toujours un disque magnétique acceptable. De plus, avec un substrat hautement poli, il est difficile d'obtenir une bonne adhésion entre le substrat et la couche magnétique. En conséquence un objet de cette invention est de fournir un disque d'en registrement magnétique capable d'emmagasiner des données numériques à haute densité Un autre objet de cette invention est de fournir un disque d'enregistre- ment-magnetique qui ait une longue durée d'utilisation. Un autre objet est de fournir un procédé- pour la fabrication de disques magnétiques qui élimine la nEcs3slté-d'un-polIssags poussé du substrat, et qui offre cependant une couche d'enregistrement magnétique uniforme. Un autre objet est de fournir un procédé pour la fabrication de disques d'enregistrement magnétique qui permette une réduction du prix dus revient et qui donne un rendement amélioré dans le produit final. Conformément à une réalisation de cette invention, un disque magnétique est formé avec un substrat-rigide , tel que- l'aluminium par exemple. un se tament magnétique mince, et un premier revêtement non magnétique déposé entre le substrat et le revêtement magnétique-. Le premier revêtement comprend un mélange de résine époxy dissoute dans des solvants, et une composition de pigments qui fourniFsent la dureté désirée. Grâce à ce mélange, on ebtXent une surface uniforme et très lisse à laquelle un revêtement magnétique adhére par liaison chimique et physique. L'invention sera décrits plus en détail en se référant aux dessins dans lesquels: La figure 1 est une vue de côté en coupe d'un substrat de disque et d'un premier revêtement -selon l'invention; La figure 2 est une vue de côté en coupe d'un substrat recouvert d'un matériau magnétique, conformément à l'invention; La figure 3 est une vue-de côté on coupe d'un disque magnétique recouvert sur les deux côtés du substrat conformément à cette invention; La figure 4 est une vue de côté en coupe représentant un disque régénéré au moyen de cette invention; et La figure 5 est une vue de côté en coupe d'une autre configuration d'un disque régénéré ou reconditionné. Des numéros identiques se réfèrent à des éléments identiques dans tout les dessins. Pour mettre en application la présente invention, un premier revêtement est préparé d'une manière similaire- à celle décrite dans le brevet n0 1 214 893 déposé par la demanderesse en France le-25 Août 1958. Cependant, la pre- mière composition de revêtement ne comprend aucun oxyde magnétique, mais à la place, comporte des pigments qui fournissent les avantages et caractéris ques qui sont revendiqués ici. Le premier revêtement est préparé en dissolvant une résine époxy dans un solvant. Une résine d'un type therno-durcissable peut être utilisée. L'équivalent en Epoxy de la résine époxy utilisée est de préférence de l'ordre de 850 à 1050. L'EPON 1004 est un exemple d'une telle résine, -produite par la Shell Chemical Company, qui est une résine- époxy solide du type A épichlo rohydrine/biphénol A la résine et au solvant, est additionné de l'anhydride héxahydrophthalique dans un rapport de- 8 volumes pour 100 de résine; le composé connu sous le nom de méthyléther de polyvinyle -facilite ltadhesion et donne une flexibilité supplémentaire au film. - La méthyléthar de polyvinyls a de préférence une viscosité de 1500 ir 10 000 centipoises- à 25 C, et est aditionné dans un rapport d'environ 28 volumes pour 100 de résine époxy. De plus, environ 55 volumes de composé phénolique t5108 pour 100 volumes d'époxy sont mélangés avec la résine et les solvants. Un- exemple de ces composés phénoliques est le G-E 75 10B, décrit d#ans le brevet américain n 2 579 330.Un agent de commands de fluidité tel que la résine au silicium- SR-82-, laquelle est une résine méthylphénylpolysiloxane du type décrit dans le brevet américain n0 2 258 222, est employée dans le mélange dans un rapport d'environ 2,7 volumes pour 100 volumes d'époxy. De plus, fondamentalement, le mélange comprend la résine époxy et les matériaux utilisés dans le revêtement décrit dans le brevet n0 1 214 893 déposé par la demanderesse en France le 25 Août 1958 exception faite de l'oxyde magnétique et- de lrinclusion de pigments particuliers qui rendent possible la fabrication d'un disque à prix de revient faible avec un revêtement magnétique mince. Conformément à cette invention, un mélange de pigments est additionné au mélange de résines dans des proportions prédéterminées. On a constaté que l'addition d'un pigment, tel que le carbonate de calcium ou le dioxyde de titanium. sert à donner une bonne viscosité et des caractéristiques de film au premier -revtement.- Le pigment est additionné au mélange d'EPON 1004 dans une proportion en volume de 10-3 40%.- La composition de pigments est additionnée dans la proportion désirée au mélange de résine et de solvant dans un-broyeur à -boulet revêtu de cérami- que, et est broyée jusqu'à ce que te mélange atteigne une dispersion de 6,75 dans l'échelle d'Hegman. La composition est alors déposée au cours d'un recouvrement de rotation sur un substrat d'aluminium- 10 qui-a été.préparé au préalable. Le substrat d'aluminium est d'abord découpé à-l-'emporte pièce pour le façonner, les bords sont chanfreinés, les surfaces légèrement poncées cuites à plat- puis lavées et nettoyées. Le substrat d'aluminium n'est pas amené à un état-de polissage très fin, comme dans l'art antérieur, puisque le premier revêtement 12 tvoir figure 13 servira à donner le sous revêtement lisse nécessaire pour la couche magnétique 14 avoir figure 21 qui doit être appliqué ensuite. Pour appliquer le premier revêtement, le disque d'aluminium tourne pendant que le mélange du premier revêtement est -déposé sur la surface du disque qui est en rotation. Le disque qui a reçu le premier revêtement est ensuite cuit et traité, puis il est à nouveau poli de manière très fine comme représenté dans les figures 1 et 2, et le disque poli qui a reçu le premier revêtement est nettoyé et lavé. Après cela, un revêtement magnétique 14 est appliqué suivant le procédé de revêtement par rotation d'une manière similaire à celle décrite dans le brevet cité ci-dessus n0 1 214 893 déposé par la demanderesse en France le 25 Abot 1958, Le revêtement d'oxyde magnétique est ensuite poli, lavé et poli Jusqu'à uns fine égalité de la surface. En utilisant les pigments décrits ici on obtient un premier revêtement ayant une bonne viscosité et un bon écoulement, ainsi que de bonnes caractéristiques de polissage. En utilisant la même formulation de base pour le pre mier revêtement et pour la couche magnétique. une compatibilité chimique est obtenue donnant une bonne liaison et une bonne adhésion. -On pense que le solvant du revêtement magnétique, qui est le même solvant que celui utilisé dans le premier revêtement, diffuse depuis la couche magnétique dans la premier ravêtement, et que la liaison entre les revêtements est à le fois une liaison physique et une liaison chimique.Le disque final présente de manière notable de bonnes caractéristiques d'adhésion entre le premier revêtement légèrement poncé et le substrat, de même qu'entre le revêtement magnétique et le premier revetement. Le procédé de fabrication décrit ici nécessite seulement un léger ponçage du substrat d'aluminium, et aucun usinage ou polissage poussé. En conséquence, il n'y a pas de distorsion de surface ou de contraintes excessives dans le substrat. Le premier revêtement est dur et durable, mais élastique conformément au substrat métallique. Ainsi, la durée de vie d'un disque est grandement augmentée. Dans une autre application du procédé conformément à cette invention, le premier revêtement est préparé en dissolvant une résine époxy dans un solvant. L'équivalent en époxy de la résine époxy utilisée est de préférence compris entre 850 et 1050. L'EPQN 1004 est un exemple d'une telle résine, produite par la Schell Chemical Company, c'est une résine époxy solide du type A d'épichlorohydrine/bisphénol. A la résine et au solvant on ajoute le composé connu sous le nom de méthyléther de polyvinyle pour faciliter l'adhésion et augmenter la flexibilité du film avant le durcissable et pour fournir une égalité de surface optimum.Le méthylether de polyvinyle a de préférence une viscosité de 1500 à 10 00-0 centipoises, à 250C dans une solution à 50. De plus le méthyl est mélangé avec la résine et les solvants, un exemple en étant le G-E 75 108, décrit dans le brevet américain n0 2 579 330. Un agent de commande de fluidité tel que la résine de silicium SR-82, qui est une rési- ne méthylphénylpolysiloxane fabriquée par la Général Electric Co. du type décrit dans le brevet n0 2 258 222 est employé dans le mélange.Fondamentalement, le mélange comprend la résine époxy et les matériaux utillsfis dans le revête- ment décrit dans le brevet n 1 214 893 déposé par la demanderesse en France le 25 Août 1958, à l'excaption de l'oxyda magnétique et de l'inclusion de pigments particuliers pour rendre possible la fabrication d'un disque à prix de revient faible avec un revêtement magnétique très mince;; Conformément à cette invention, un--mélange-de pigmant est additionné au mélange de résine dans une proportion -prédéterminée. On a constaté que l'addition d'une terre telle que le silicate d'aluminium sous une fors hy drayée agit comme un pigment qui donnerait une bonne viscosité et de bonnes caractéristiques de film pour le premier revêtement. Ce pigment-sst additionné au mélange d'EPON 1004 dans une proportion en poids de 50-à- 150%. La terre connue comme 1'ASP600. vendue par Philip Co. Mineral and Chemicals Division, est un type de terre qui peut être utilisé.De plus, un pigment tel que le sulfate de barium est additionné au mélange dans une proportion #de 100-200t du poids de l--'EPON 1004. Le produit commercial "Sparmite" fabriqué par Charles Pfizer Company a également-été utilisé comme pigment dans le mélange de cette invention avec succès. Le troisieme pigment additionné au mélange est du dioxyde de titanium tétragonal. dans une proportion-en poids de 25-1008 de celle de la résine époxy EPON 1004, et est fourni par E.I. du Pont Company Pigments Department sous la désignation "Ti-Pure Grade-LW", ou tout autre corps de ce type ayant un niveau plus élevé de pareté - Les pigments sont additionnés dans les proportions désiréss~au mélange de résine et de solvant dans un broyeur à boulets de cêramiquey-et sont broyés Jusqu'à ce que le mélange atteigne une dispersion de 6,75 ou mieux dans l'échelle d'Hegman. A ce mélange sont additionnés le méthyléther de polyvinyle SR82, le 75 108 et l'anhydride héxahydrophthalique, parmi d'autres produits. La composition est alors déposée par rotation sur un substrat d'aluminium 10 qui a été préparé au préalable. Le substrat d'aluminium est d'abord découpé à l'emporte pièce pour le façonner, les bords sont chanfreinés, les surfaces légèrement ponçées, cuites à plat puis lavées et nettoyées. Le substrat d'aluminium n'est pas réduit à un état de polissage très fin, comme dans l'art antérieur, puisque le premier revêtement 12 avoir figure 1) servira à obtenir le sous revêtement lisse nécessaire pour la couche magnétique 14 (voir figure 21 qui doit être appliqué ensuite. Pour appliquer le premier revêtement, le disque d'aluminium tourne pendant que le mélange du premier revêtement est déposé sur la surface du disque en rotation. Après cela, un revêtement magnétique -14 est appliqué par le procédé de revêtement par rotation suivant un procédé identique à celui décrit dans le brovet cité ci-dessus n0 t 214 893 déposé par la demanderessse en France le 25 Accot 1968. Le revêtement d'oxyde magnétique est ensuite poli, lavé et de nouveau poli jusqu'à une éalité de surface très fine. Dans une réalisation de l'invention, un disque magnétique tel que oulul décrit dans la figure 3 est fabriqué avec un substrat de 1,27mm d'épaisseur, des premiers revêtements de 2,54 à 20,32 micron d'épaisseur, et des couches magnétiques de 2,03 à 3,56 microns d'épaisseur.- Le procédé de fabrication ne nécessite aucun usinage ou polissage coûteux.Par conséquent, il n'y a pas de distorsion de surface ou de contraintes excessives dans le substrat Le premier revêtement est dur et durable, mais élastique conformément au sub- trat mstallique. Ainsi, la durée de vie d'un disque est grandement augmentée. Avec le nouveau procédé et la nouvelle composition de premier revêtement, les disques rejetés peuvent être reconditionnés ou régénérés en appliquant directement un premier revêtement non magnétique à la couche magnétique impar- faite, puis en appliquant une nouvelle couche magnétique. La première couche non magnétique fournit l'isolement nécessaire entre les vieille et nouvelle couches magnétiques. Ainsi, comme décrit dans la figure 4, une couche magnétique défectueuse 16 est couverte avec une premier couche 18, et une nouvelle couche magnétique est déposée sur le premier revêtement 18 de la manière décrite ci-dessus. Ce procédé de régénération est également appliqué pour regénérer un disque magnétique qui comprenait initialement un premier revêtement 12 et une couche magnétique 14, comme montré dans la figure 5. La couche magnétique défectueuse 16 est recouverte suivant le même procédé pour obtenir une nouvelle surface magnétique 20 sur un premier revêtement 18. L'isolement entre la couche magné- tique défectueuse et la nouvelle couche magnétique est fourni par la première couche interposée.De plus, les épaisseurs des couches sont relativement petites par rapport à celles des disques magnétiques de l'art antérieur, de multiplas couches alternatives peuvent être employées avec succès pour l'snregis- trement. Les caractéristiques adhésives du premier revêtement et de la couche magnétique assurent un bon lie entre les revêtements et les couches successifs. On comprendra que les deux cOtés du disque peuvent être traitées séparément ou en même temps, comme on le désire. On verra également que les figures des dessins sont représentatives et que les rapports entre les dimensions représentées ne sont pas exacts. De plus, le nouveau disque a une uniformité de dispersion dans le premier revêtement pour éviter l'agglomération de particules, qui donneraient des pics et des creux dans la couche magnétique. La technique du premier revtement-ne nécessite aucun polissage extensif du substrat, tel que le procédé de polissage par rotation avec un diamant utilisé jusqu'à présent. Par conséquent, le prix de revient de la fabrication du disque magnétique est grandement réduit, mais néanmoins un rendement beaucoup plus élevé que celui obtenu auparavant est réalisé avec le procédé actuel. On comprendra que le procédé de l'invention n'est pas limité aux étapes et paramètres particuliers décrits ci-dessus. Par Exemple, le premier revéte- ment peut être appliqué par pulvérisation ou bro#ssage, au lieu d'un revêtement par rotation. De plus, le sulfate de barium peut être une baryte naturelle ou un blanc fixe synthétique. Les pigments peuvent avoir d'autres compositions, du moyen qu'il -garde la dureté décrite ci-dessus, les nécessités de fluidité et de viscosité et qu'ils permettent les polissages et adhésions nécessaires. De plus, le disque peut avoir les revêtements magnétiques et les premiers revatements sur les deux ctés, comme décrit dans la figure 3, aussi bien que sur une seule surface. D'autres changements et modifications variés peuvent être apportés dans le procédé, dans la composition du premier revêtement, ou dans le disque sans sortir du cadre et de l'esprit de cette invention-. REVENDICATIONS 1. Support d'enregistrement magnétique caractérisé en ce-qu'il comprend: - un substrat. - un premier revêtement recouvrant le substrat et comprenant une résine époxy, et - une couche magnétique déposée sur le premier revêtement. 2.- Support d'enregistrement magnétique selon la revendication 1 caractérisé an ce que le premier revêtement comprend un mélange de ladite résine époxy et d'au moins un pigment. 3.- Support d'enregistrement magnétique selon la revendication 2-caractérisé en ce que lesdits pigments sont choisis parmi le groupe constitué par le silicate d'aluminium, le sulfate de baryum et le dioxyde de titane. 4,- Support d'enregistrement magnétique selon la revendication 3 caractérisé en ce que la proportion en poids de pigment par rapport à la résine époxy est pour le silicate d'aluminium de 50 à 150%, pour le dioxyde de titane de 25 à 100% et pour le sulfate de baryum de 100 à 200%. 5.- Support d'enregistrement magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la majorité des particules du premier revêtement ont une taille inférieure à 5 microns. 6.- Support d'enregistrement magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le premier revêtement est chimique compatible avec la composition de la couche magnétique. 7.- Support d'enregistrement magnétique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le substrat comprend un disque métallique en aluminium. 8.- Support d'enregistrement magnétique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couche magnétique a une composition comprenant une résine époxy qui est pratiquement la même que celle utilisée pour le premier revêtement. 9.- Support d'enregistrement magnétique caractérisé an ce qu'il comprend: - un substrat, - plusieurs couches magnétiques disposés sur ledit substrat, et - plusieurs premiers revêtements non-magnétiques intercalés entre les couchas magnétiques. 10.- Procédé de fabrication de support d 'enregistrement magnétique caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - addition de pigents à eu oins une resine époxy dans un solvant, - dispersion de le résine et des pigments dans un mélange jusqu'à obtention d'une dispersion désirée, - application du mélange dispersé comme premier revêtement sur un support de disque, - application d'une couche magnétique sur le premier revêtement, et - polissage de la couche magnétique. 11.- Procédé de fabrication de support d'enregistrement magnétique selon la revendication 10 caractérisé on ce que la dispersion est réalisée par broyage. 12.- Procédé de fabrication do support d'enregistrement magnétique selon la revendication 10 caractérisé en ce que la dispersion est poursuivie Jusqu'à ce que la dispersion soit au moins égale à la valeur 6,75 de l'échelle Hegman.