JPH0263256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 この発明はトラツキングミスを回避できる金属
薄膜からなる磁気記録層を設けた磁気記録フレキ
シブルデイスクに関する。更に詳しくは、高いト
ラツク密度記録の可能な金属薄膜からなる磁気記
録層を設けた磁気記録フレキシブルデイスクに係
る。 従来技術 一般式、磁気フレキシブルデイスク記録再生装
置自体に、温度変化を抑制する機構やトラツク検
出の特別な回路（トラツクサーボ等）を設けるこ
とによつて、トラツキングミスを防止することが
従来から知られている。もつとも、これらの手段
では記録再生装置が複雑となるので汎用的ではな
い。実際的には、基材フイルムや磁気材料に可能
な限り、熱膨張率及び湿度膨張率の小さい材料を
選択することによつて、磁気フレキシブルデイス
クを造り、トラツキングミスを防止する手段が採
られている。 しかしながら、この様な磁気フレキシブルデイ
スクでも高温（40〜50℃）及び／又は高湿（約80
％RH）で使用すると、トラツキングミスが発生
する。特に、低温（10℃程度）ないし低湿（20％
RH程度）の条件下で記録した磁気フレキシブル
デイスクは、常温（25℃程度）及び通常の湿度
（60％RH程度）雰囲気のもとで再生するとトラ
ツキングミスが発生するという欠点があつた。こ
のトラツキングミスによつて、出力エンベロープ
の低下が起り、Ｓ／Ｎ比が悪くなるという問題は
未解決である。 近年特に、高密度磁気記録媒体としてバインダ
ーを用いず、磁気記録層として金属薄膜を真空蒸
着やスパツタリングの如き真空沈着法によつて非
磁性支持体である熱可塑性プラスチツク上に形成
して、この金属薄膜を磁気記録材とするものと
か、無電解メツキ法により金属薄膜体を得る方法
等が数多く提案されている。 これら金属薄膜からなる磁気記録層を設けてな
る磁気フレキシブルデイスクについては、多くの
場合、磁気記録媒体の膜厚方向の磁化によつて記
録を行なう、いわゆる垂直磁気記録に関するもの
であるが、これらの改良だけでは磁気記録の高密
度化には不充分であり、前記基材フイルムの温
度、湿度膨張率に寄因するトラツク密度の向上も
同時に満足することによつて高密度磁気記録が達
成されるものである。 この様な高いトラツク密度記録の可能な金属薄
膜よりなる磁気記録フレキシブルデイスクは未だ
得られていない。 発明の目的 本発明者は上記の欠点を解消するため研究を重
ねた結果、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメ
チレンテレフタレート系ポリエステルよりなる２
軸配向フイルムの温度及び湿度膨張率を特定範囲
に調整することによつて、寸法安定性の高いフイ
ルムを得、これを基材として金属薄膜よりなる磁
気記録フレキシブルデイスクを造ることによつ
て、トラツキングミスの発生を回避できることを
見出し本発明に到達した。 本発の目的は、使用可能な雰囲気条件温度、湿
度範囲を拡大し、高温、高湿の条件でもトラツキ
ングミスが発生しない様に改良した金属薄膜より
なる磁気記録フレキシブルデイスクを提供するこ
とにある。 更に、この様な温度、湿度による寸法安定性の
高い金属薄膜よりなる磁気記録フレキシブルデイ
スクは、磁気記録の高密度化、就中、トラツク密
度の向上を可能にするものであつて、かようなデ
イスクを提供することも本発明の他の目的であ
る。 発明の構成 本発明は、酸成分の80モル％以上がテレフタル
酸より構成されたポリ−１，４−シクロヘキシレ
ンジメチレンテレフタレート系ポリエステルから
なる２軸配向フイルムを基材とし、該フイルムの
長手方向及び巾方向を含む面における最大の温度
膨張率が９〜35×10^-6℃^-1、最大の湿度膨張率が
０〜8.0×10^-6℃（％RH）^-1、最大と最小との温
度膨張率の差が０〜8.0×10^-6℃^-1、かつ最大と
最小と湿度膨張率の差が０〜3.0×10^-6（％RH）^-1
であるものに金属薄膜からなる磁気記録層を設け
てなる磁気記録フレキシブルデイスクである。 この磁気記録フレキシブルデイスクは、前記、
ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレ
フタレート系ポリエステル２軸配向フイルム上に
真空蒸着、スパツタ、イオンプレーテイング、C.
V.D.（Chemical Vapour Deposition），又は、無
電解メツキ等の方法を用いることによつて得られ
る。 また、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチ
レンテレフタレート系ポリエステル２軸配向フイ
ルムは上記の温度、湿度膨張率の条件を満足する
ように、製膜条件を適宜にコントロールすること
によつて製造することができる。 本発明の磁気記録フレキシブルデイスクは、金
属薄膜からなる磁性層と基材フイルムとによつて
構成されている。この様な金属薄膜形成の手段
は、前述の様に真空蒸着法、スパツタ法、イオン
プレーテイング法、C.V.D.（Chemical Vapour
Deposition）法、無電解メツキ法等の方法を挙げ
ることができるが、これらの金属薄膜の形成法と
しては従来公知のすべての方法を用いることがで
きる。 真空蒸着法の場合には、10^-4〜10^-6Torrの真
空下でタングステンボートやアルミナハース中の
蒸着金属を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビーム加
熱等により蒸発させ、上記支持体上に沈着せしめ
る。蒸着金属としてはFe，Ni，Co及びそれらの
合金が通常用いられる。また、本発明にはO₂雰
囲気中でFeを蒸発させ酸化鉄薄膜を得る反応蒸
着法も適用できる。イオンプレーテイング法で
は、10^-4〜10^-3Torrの不活性ガスを主成分とす
る雰囲気中で、DCグロー放電、RFグロー放電を
起し、放電中で金属を蒸発さす。不活性ガスとし
ては通常Arが用いられる。スパツタ法では10^-3
〜10^-1TorrのArを主成分とする雰囲気中でグロ
ー放電を起し、生じたArイオンでターゲツト表
面の原子をたたき出す。グロー放電を起す方法と
して直流２極、３極スパツタ法及び高周波スパツ
タ法がある。又、マグネトロン放電を利用したマ
グネトロンスパツタ法もある。 磁気薄膜の厚さは高密度磁気記録媒体として充
分な信号出力を提供するものでなければならな
い。従つて、磁気薄膜の厚さは薄膜形成法、用途
によつて異なるが、一般に0.02〜1.5μm（200〜
15000Å）の間にある。 長手記録用磁気薄膜の形成法としては、蒸着
（熱蒸着、電子ビーム蒸着等）、スパツタリング
（２極直流スパツタリング、高周波スパツタリン
グ等）等の方法が挙げられる。蒸着の場合磁化容
易軸をテープ水平方向に発現するようCo等の強
磁性体金属を非磁性のプラスチツク支持体に対し
連続的に斜方蒸着を行ない、繰り返し積層するこ
とによつて、結晶磁気異方性、形状異方性をテー
プ水平方向に発現させるものである。従つてトー
タルとしての金属薄膜厚さは、0.02〜0.5μm（200
〜5000Å）程度である。 また、上述の如き長手記録用磁気薄膜の形成法
の他に、高密度デジタル記録が可能な方法として
フレキシブルデイスク用に、磁化容易軸を非磁性
支持体の垂直方向に発現するよう、例えばCoに
Crを適当量混入（10〜20％）して、発生する減
磁界を抑えて垂直方向に磁化容易軸を発現させ、
基盤面に対し垂直方向に記録を行なう垂直磁気記
録法も適用できる。 通常スパツタ法では、0.2〜1.5μm厚みのCo〜
Cr合金が用いられる。この時非磁性支持体と、
垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記録層の間に
パーマロイ（Fe−Ni）、スーパーマロイ等の高透
磁率材料からなる磁束集束体薄膜を配することが
できる。磁束集束体としての高透磁率材料はスパ
ツタリングによつて形成され、膜厚は0.1〜1μm
（1000〜10000Å）の低保磁力（50Oe以下）薄膜
層である。このときの磁気記録層のCo−Cr膜厚
は、0.2〜1.5μm（2000〜15000Å）程度に形成す
る。 なお、金属薄膜よりなる磁気記録層は基材フイ
ルムの表裏に少なくとも一層の磁気記録層があれ
ば良いが、特公昭58−91号公報に開示のごとく、
NiFe合金薄膜等の軟磁性層を有していても良く、
また基材フイルムと金属薄膜との間に適当な接着
剤層があつても良く、金属薄膜上に保護層を有し
ていても良い。 本発明における基材フイルムであるポリ−１，
４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート
系ポリエステルとしては、二塩基酸成分のうち80
モル％以上がテレフタル酸より成り、グリコール
成分は１，４−シクロヘキサンジメタノールのシ
スまたはトランス異性体より選ばれたグリコール
である。テレフタル酸以外の二塩基酸成分として
は、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバ
チン酸、コハク酸、シユウ酸等の二塩基酸が例示
される。好ましくは、イソフタル酸である。 本発明において用いる１，４−シクロヘキサン
ジメタノールは、ジメチルテレフタレートまたは
テレフタル酸の接触還元によつて製造されるが、
いずれの方法で製造されたものでも支障がない。 １，４−シクロヘキサンジメタノールのシス体
とトランス体との比は特に制限するものではない
が、シス体／トランス体＝４／６〜０／10の範囲
のものが好ましい。 前記ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレ
ンテレフタレート系ポリエステル中には、例え
ば、リン酸、亜リン酸及びそれらのエステル等の
安定剤、二酸化チタン、微粒子状シリカ、カオリ
ン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の艷消
剤、滑剤等が含まれていても良い。 本発明で用いられるポリ−１，４−シクロヘキ
シレンジメチレンテレフタレート系ポリエステル
２軸配向フイルムは、フイルムの長手方向及び巾
方向を含む面における最大の温度膨張率が９〜35
×10^-6℃^-1、好ましくは９〜25×10^-6℃^-1、最大
の湿度膨張率が０〜8.0×10^-6（％RH）^-1、好まし
くは０〜5.0×10^-6（％RH）^-1であり、しかも最大
と最小との温度膨張率の差が０〜8.0×10^-6℃^-1、
好ましくは０〜5.0×10^-6℃^-1また最大と最小と
の湿度膨張率の差が０〜3.0×10^-6（％RH）^-1、好
ましくは０〜2.5×10^-6（％RH）^-1である。フイル
ム基材の温度、湿度膨張率がこの範囲を満足する
と、フレキシブルデイスクのトラツキングミスは
防止でき、広い温度、湿度範囲での使用が可能に
なる。温度又は湿度膨張率が上記に規定した範囲
を超えると、磁気記録フレキシブルデイスクに記
録した雰囲気と異なつた温度で再生した場合に、
温度膨張率、湿度膨張率の差によつて磁気フレキ
シブルデイスクの中心から伸びが異なり磁気ヘツ
ドと記録トラツクがずれてトラツキングミスを発
生する原因となる。この結果、出力が変化して、
ドロツプアウトを生ずる。 現状技術では、磁気記録フレキシブルデイスク
として最も一般的に用いられているポリエチレン
テレフタレート系ポリエステルフイルムでは、最
大の温度膨張率は約17×10^-6℃^-1、温度膨張率の
最大と最小の差は８×10^-6℃^-1程度で、温度膨張
率の面では記録再生装置の温度膨張率とほぼ一致
するものの、面内方向における温度膨張率差によ
るトラツクずれを完全に防止することはできな
い。また湿度張率については約11×10^-6（％
RH）^-1程度とかなり大きく湿度変化に対応した
トラツクずれは、記録再生装置の湿度膨率が０と
みなせるのでかなり大きなものとなる。一方、本
発明のポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレ
ンテレフタレート系ポリエステル２軸配向フイル
ムを用いることによつて、一般的に用いられてい
るポリエチレンテレフタレート系ポリエステルよ
りなる２軸配向フイルムよりも温度膨張及び湿度
膨張に伴うトラツクずれが小さく、かつ温度膨張
率の最大値と最小値との差、湿度膨張率の最大値
と最小値との差を小さくすることによつて、トラ
ツクずれを更に小さく抑えることができ、広い温
度、湿度範囲の雰囲気での使用に全く支障がな
い。しかもこの基材フイルムは磁気記録が高密度
化された磁気記録フレキシブルデイスクが得られ
る。 上記の膨張特性を得るためのポリ−１，４−シ
クロヘキシレンジメチレンテレフタレート系ポリ
エステルフイルムの製膜方法は、ポリエチレンテ
レフタレート等の通常のポリエステルフイルムの
製膜法と同様な製造法が適用できる。例えば、Ｔ
−ダイ法、インフレーシヨン法等によつて溶融押
出された未延伸フイルムを造ることができる。更
に、２軸方向に延伸して２軸配向フイルムとなし
得る。この時の延伸温度は、ポリエチレンテレフ
タレートフイルムの場合とほぼ同様の条件で実態
できるが、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメ
チレンテレフタレート系ポリエステル中のテレフ
タル酸含有量によりガラス転移温度、融点が変化
するので、これに対応して溶融温度やキヤステイ
ングドラムの温度を適宜選択する必要がある。延
伸温度としては通常80〜140℃であり、また延伸
倍率としては縦方向に3.0〜5.0倍、好ましくは3.5
〜4.5倍、横方向に3.0〜5.0倍、好ましくは3.5〜
4.5倍程度を選択する。得られた２軸配向フイル
ムを150〜260℃（好ましくは180〜250℃）で１〜
100秒熱固定することによつて、本発明の温度、
湿度膨張によるトラツクずれの小さいフイルムが
得られる。しかし、本発明のポリ−１，４−シク
ロヘキシレンジメチレンテレフタレート系ポエス
テルよりなる２軸配向フイルムは、この様な方法
で得られたもののみには限られない。本発明の２
軸配向フイルムは、その用途によつて適宜の厚さ
となし得るが、通常25〜125μ程度の範囲から選
ばれる。もつとも、この厚さの範囲に限定される
ものではない。 本発明における特性値の測定方法は次の通りで
ある。 (1) 温度膨張率 日本自動制御社製の定荷重伸び試験機
（ITL2型）を恒温恒湿槽内に置き測定を行う。
測定サンプルは予め所定の条件（例えば70℃30
分）で熱処理を施し、このサンプルを試験機に
取付け温度20℃、湿度60％RH（相対湿度）と
温度40℃、湿度60％RHとの間での寸法変化を
読取ることによつて温度膨張率を測定する。こ
のときの原サンプル長は、505mm、サンプル巾
は1/4インチである。測定時に加える加重は
5g／1/4インチ巾当りで一定とした。長いサン
プルが得られない場合は、真空理工社製熱機械
分析装置TM−3000を用い測定することもでき
る。温度膨張率の最大値及び最小値の差をもと
める場合は、TM−3000を用いる。サンプルの
寸法は長さ15mm、巾５mmであつて、温度10℃、
湿度０％RHと温度40℃、相対湿度０％におけ
る寸法変化を読取ることによつて、温度膨張率
の最大と最小との差を知ることができる。両者
の測定法によつて得られた値は完全に一致する
から、いずれの測定法でもよい。 (2) 湿度膨張率 温度膨張率を求める場合と同様に日本自動制
御社製の定荷重伸び試験機を用い、温度40℃、
相対湿度90％の条件で予め処理を施したサンプ
ルを取付け、温度20℃、相対湿度30％と20℃湿
度70％RHの間における寸法変化を読取ること
によつて湿度膨張率を求める。サンプルが長く
とれない場合は温度膨張測定時と同様に真空理
工社製の熱機械分析装置を恒温恒室機に置き、
前記条件のもとで測定を行なつた。この場合も
いずれの方法によつて得られる値を完全に一致
する。 (3) トラツキングずれテスト（温度変化） トラツキングずれテストとしては次の様な方
法を用いる。金属薄膜をスパツタ法により基材
フイルムの両面に磁気記録層を形成してデイス
ク状に打抜いた金属薄膜よりなる磁気記録フレ
キシブルデイスクを温度15℃湿度60％RHでリ
ングヘツドを用い磁気記録し、そのときの最大
出力と磁気シートの出力エンベロープを測定す
る。次に雰囲気温度を40℃湿度60％RHになる
様に維持して、その温度における最大出力と出
力エンベロープを調べ、15℃湿度60％RHの時
の出力エンベロープと40℃湿度60％RHのとき
の出力エンベロープを比較して、トラツキング
の状態を判定する。この差が小さいほど、優れ
たトラツキング特性を有している。この差が
3db以上になると、トラツキングが悪く、評価
としては×であり、3db以内のものは〇として
評価した。 (4) トラツキングずれテスト（湿度変化） 前項と同様に温度25℃、相対湿度20％の雰囲
気で記録し、更に雰囲気条件を25℃、相対湿度
70％に保持し、25℃、相対湿度20％のときと25
℃相対湿度70％の出力エンベロープを比較す
る。前項と同様にトラツキングの良好性を評価
する。評価方法は３項と同様である。 実施例 次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１〜４及び比較例１〜２ 二塩基酸成分として、テレフタル酸を85モル
％、イソフタル酸を15モル％、グリコール成分と
して１，４−シクロヘキサンジメタノールを用
い、触媒として酸化チタン0.05モル％とをオート
クレーブに入れ、撹拌下で加熱してエステル交換
し、次いで重縮合して、１，４−シクロヘキサン
ジメタノールとテレフタル酸及びイソフタル酸よ
りなるポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレ
ンテレフタレート系ポリエステルを得た。 一方、テレフタル酸100モル％、１，４−シク
ロヘキサンジメタノール100モル％よりなるポリ
シクロヘキシレン−１，４−ジメチレンテレフタ
レートも同様にして重合を行つた。比較例とし
て、ポリエチレンテレフタレートを常法により重
合した。この２種のポリエステルを300℃で溶融
押出し、1050μの未延伸フイルムを得た。次い
で、90〜120℃にて縦方向に3.3〜3.7倍、100〜
130℃で横方向に3.4〜3.8倍延伸し、更に200〜
240℃において10〜30秒間熱固定して、厚み75μ
の製膜条件の異なつた２軸配向フイルムを得た。
この様にして得られた２軸配合フイルムの両面に
特開昭57−158380号公報等で公知の対向ターゲツ
トを用いたスパッタ法により、厚さが0.5μの
NiFe合金膜と0.4μのCo−Cr合金膜とを順次形成
し、両面２層媒体を形成した。 すなわち、NiFe合金膜はNiFe合金ターゲツト
（Ni：81wt％、330mm×150mm）２枚を120mmの間
隔で対向させた対向ターゲツト式スパツタ装置を
用い両ターゲツトの側方に配した23℃に保つた
350mm直径の回転ドラム上に基材のシートを走行
させながら、アルゴンガス圧1.0Pa（パスカル）、
平均堆積速度0.2μ／minでスパツタを行ない、
0.5μのNiFe合金膜を順に両面に形成した。 そしてCoCr合金膜はCoCr合金ターゲツト
（Cr：17wt％）２枚を用い、同上の装置により、
110℃に保つた回転ドラム上にNiFe合金膜を形成
したシートを走行させながら、平均堆積0.2μ／
minでスパツタを行ない0.4μのCoCr合金膜を順に
両面に形成し、両面２層媒体を作成した。 この後、外径20cmで内径3.8cmの磁気記録フレ
キシブルデイスクに切抜き、記録再生装置により
記録再生操作を行つた。シートレコーダーは
360rpmで回転し、磁気ヘツドの位置はデイスク
の中心より８cmとした。トラツクの巾は300μ、
ヘツドの材質はフエライトであつた。磁気磁気記
録フレキシブルデイスクには1MHzの信号を所定
の条件で記録し、所定の条件で再生して、出力エ
ンベロープの差を測定した。この磁気記録フレキ
シブルデイスクの15℃、60％RHの条件及び25
℃、20％RHときのエンベロープは0.2dB以下で
あつた。 ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテ
レフタレート系ポリエステルを種々に製膜条件を
変化させたものについて、温度、湿度膨張率及び
トラツクずれテストを行い、その結果を第１表に
示した。

【表】 以上の結果から明らかな通り、温湿度膨張率が
適当範囲のものは実施例１〜６で示したようにト
ラツキングミスが改善されており、高温高湿雰囲
気において磁気デイスクの記録再生等の使用が可
能であることが判る。これに対し、比較例１〜３
においてはトラツキングミスが発生している。こ
のように本発明のデイスクは高トラツク密度のフ
レキシブルデイスクとして工業的価値が高いもの
であることが判つた。 発明の効果 本発明の磁気記録フレキシブルデイスクは、特
定のポリエステル、即ちポリ−１，４−シクロヘ
キシレンジメチレンテレフタレートを主成分とし
て、長手方向と幅方向にバランスするように２軸
延伸を施したものを基材とし、このポリエステル
フイルムの表面に磁性層を設けたたものである。
基材フイルムが、所定の温度膨張率と湿度膨張率
とを備えた場合には、磁気デイスクとしてトラツ
ク密度を高めても、トラツキングミスが生じない
ので、高密度記録が可能となる利点を備えてい
る。更に、この磁気デイスクは、記録と再生との
温度、湿度条件が相違してもトラツキングミスが
ないという利点も備えている。従つて、本発明の
フレキシブルデイスクは、雰囲気の変化に耐えら
れる、適用範囲の広いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエステルフイルム基材に金属薄膜からな
   る磁気記録層を設けた磁気記録フレキシブルデイ
   スクにおいて、ポリエステルフイルムが実質的に
   ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレ
   フタレートからなる二軸配向フイルムであり、該
   フイルムの長手方向及び幅方向を含む面での最大
   の温度膨張率が９〜35×10^-6℃^-1、最大の湿度膨
   張率が０〜8.0×10^-6（％RH）^-1、最大と最小との
   温度膨張率の差が０〜8.0×10^-6℃^-1、及び最大
   と最小との湿度膨張率の差が０〜3.0×10^-6（％
   RH）^-1であることを特徴とする金属薄膜よりな
   る磁気記録フレキシブルデイスク。