JPH0443325B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は一般に磁性記録用媒体のための改良さ
れた一成分潤滑性保護被覆に関し、特にフロツピ
ー円盤（floppy disk）のための指紋のつきにく
い耐湿性潤滑剤被覆に関する 従来技術について マイクロコンピーターのために一層効果的な型
の保存媒体に対する需要が急速に高まつてきてい
る。大量の情報の保存を取り扱うために種々の装
置や方法が創り出されている。情報は硬質ウイン
チエスター円盤（Winchester disk）又は軟質フ
ロツピー円盤のような円盤保存媒体に保存され
る。硬質円盤に比べれば、フロツピー円盤から情
報を取り出し、保存するのに、より多くの時間を
必要とし、しかも一般に信頼性が低い。フロツピ
ーの記憶能力も一層制約されており、現在では
160〜640キロバイトである。フロツピーは硬質円
盤よりはるかに安価であるが、それらの構造や使
用の仕方により、非常に消耗し易く、環境からの
汚染を受け易い。例えば指紋やこぼれたコーヒー
の汚染を受け易い。フロツピー円盤は湿度や温度
変化で変形し易く、円盤を膨張又は収縮させ、狭
いトラツク（track）を移行する原因になる。そ
のような環境による汚染や吸湿性のため、円盤の
読み取り性に重大な影響を与える結果になること
がある。円盤製造業者は貯蔵スペースを増大する
ためビツト密度を一層高くしようとしているの
で、円盤が汚染から保護され、正確なヘツド走行
が確実に行えるようにすることが一層重要なこと
になつてきている。更に円板は、その高速回転を
始動させたり、停止させたりする時、円盤に接触
する読み／書きヘツドとの間に界面を形成する。
従つて円板はそれらとの接触摩擦を減ずるため潤
滑層をもつのがよい。しかし磁性記録用媒体上の
潤滑剤被覆は、それがヘツド上に蓄積しないよう
に媒体にしつかり結合していなければならない。
鉄又は他の金属の酸化物の微粒子からなる磁性記
録用媒体自体は、ヘツドに対し極めて研摩性をも
ち、ヘツドをもし保護しないと急速に劣化する。
典型的には液体潤滑剤が用いられているが、これ
ら媒体に接着させた状態に維持するため結合剤を
必要とする。それら結合剤にもかかわらず、多く
の潤滑剤の蒸気圧が比較的高いため、長い時間に
亘つてその効果を保つことができない。固体潤滑
剤は、主に流動性を欠いている固有の性質のため
厚い層を必要とし、ヘツドと媒体との間の間隙を
増し、そのためその間に伝達される磁気インパル
スを減ずるため限定された成功しか収めていな
い。

フロツピー円盤は、商標名マイラー（Mylar）
として知られているポリエチレンテレフタレート
（PET）に、磁性媒体で、情報が保存され又そこ
から情報が取り出される磁性媒体を被覆したもの
からなるのが典型的である。磁性媒体は強磁性記
録媒体で、典型的には酸化第二鉄被覆である。こ
の媒体自体は、摩耗や環境による損傷を受け易
く、その寿命を長くするためには保護されなけれ
ばならない。之は一つには円盤をジヤケツトで包
むことにより行われる。しかし円盤も読み／書き
ヘツドや人間の取扱いで及ぼされる圧力のため使
用中に損傷を受け易い。従つて円盤自体に保護被
覆を与えるのが有利である。典型的には円板の表
面に適用される潤滑剤はいくらか保護性をもつて
いてもよいが、そのような潤滑剤は主として読
み／書きヘツドと円盤表面との接触摩擦を減ずる
ことを目的としたものであつて、保護性を機能と
したものではない。

磁性記録用媒体のための被覆に対する従来の典
型的な試みは、液体潤滑剤を媒体の表面に適用す
ることを含んでいる。ウオルフ（Wolff）による
米国特許第3490946号には、比較的不揮発性のフ
ルオロカーボンキヤリアー中に分散させたフルオ
ロカーボン重合体が記載されている。ウオルフは
潤滑剤として働くものを目的としており、保護効
果については何も記述していない。ウオルフは潤
滑剤が液体なので潤滑剤を適用するのに結合剤を
必要としている。ローラン（Loran）による米国
特許第4188434号は固体潤滑剤も含まれているが、
液体潤滑剤を使用している。他の文献例えばパー
デイー（Pardee）による米国特許第3998989号に
は、同様な潤滑剤の組み合せ、即ち固体・液体或
は液体・液体混合物が記載されている。パーデイ
ーの特許は、第二のパーデイーの米国特許第
4232072号と同様、フオノグラフレコードを含め
た熱可塑性材料や写真フイルムの如き、磁性記録
用媒体以外の基材について主に設計されている。

ヤナギサワによる米国特許第4390562号及びド
レル（Dorrell）による米国特許第4330150号は金
属表面の潤滑に関し、磁性記録用媒体に関するも
のではない。他の方法には、磁性媒体を処理する
ために被覆を用いずに磨きをかけ、清浄化し、そ
してカレンダーがけをする方法を記載したシエト
ル（Schoettle）その他による方法、高密度磁性
被覆をテープに形成するヤマダの方法が含まれ
る。

従来技術を考えると、可撓性磁性媒体に効果的
な保護被覆を与える問題が依然として存在してい
る。環境による汚染を受けにくく、円盤読み取り
性を阻害しない被覆を記述した従来法は未だな
い。

本発明の要約 従つて本発明の一目的は、円盤表面を潤滑し、
保護する保護被覆をつくることである。

本発明の他の目的は、磁性層から潤滑剤が移動
して除かれないようにするか或はそれを減ずるた
めの物理的シールを与えることである。

本発明の更に他の目的は、基板の形状に対する
吸湿性の影響を防ぐ保護被覆を与えることであ
る。

本発明の更に他の目的は、コーヒーやソーダの
こぼれ、水、灰及び指紋の如き仕事場環境による
障害を受けにくい円盤をつくることである。

本発明の更に他の目的は、磨き工程を不必要に
する被覆を与えることである。

要するに本発明の好ましい具体例には、テトラ
フルオロエチレンテロマー、例えば商標名ビダク
ス（Vydax）として知られているものの配合物
で被覆されバフがけ及びカレンダーがけされてい
るフロツピー円盤が含まれている。その被覆円盤
を製造する方法には、例えば商標名フレオンTF
として知られているもののようなトリクロロトリ
フルオロエチレンのキヤリアー中にテトラフルオ
ロエチレンテロマーを分散させたものを適用する
ことを含んでいる。この分散物を円盤にスプレー
するか又はその中に浸漬する。キヤリアーは迅速
に蒸発し、不透明な粒状フイルムとして磁性層上
にテロマーを残す。次にこの被覆を繊維質の布材
でバフみがきし、過剰の粒子を除去すると共に、
それらの粒子を磁性記録用表面中へ押し込む働き
をする。バフみがきした後、被覆をカレンダーが
けして肉厚を減じ、更に粒子を磁性層へ押し込
む。このことは付加的にテロマーを磁性層へ物理
的に結合する働きをする。

本発明の一つの利点は、記録用ヘツドと円盤と
接触摩擦が減少していることである。

本発明の更に別の利点は、円盤表面が指紋や食
物による汚れの如き環境によるできごとの有害な
影響から保護されていることである。

本発明の更に別の利点は、本発明はフロツピー
円盤上のハブリング（hub ring）の必要性をな
くすことができることである。

本発明の更に別の利点は、磁性層を磨く必要性
をなくしていることである。

本発明のこれら及び他の目的及び利点は、種々
の図面に例示されている好ましい具体例について
の次の詳細な記述を読むことにより、当業者には
明らかになるであろう。

好ましい具体例についての詳細な記載 第１図は従来技術によるフロツピー円盤の斜視
図を例示しており、全体的に番号１０で示し、中
心取付け用孔１１を含んでいる。円盤１０上の適
当な位置に、読み／書きヘツド１２が概略的に示
されている。第２図は第１図の２−２の線に沿つ
てとつた円盤１０の断面を例示している。円盤１
０は基板層１４を含みそれに結合剤系１８により
一対の磁性記録用層１６が結合されている。磁性
層１６は非常に摩耗による劣化を受け易く、従つ
て添加物２０を含んでいてもよく、添加物は分散
剤、潤滑剤及び静電防止剤を含んでいてもよい。

第３図は本発明のフロツピー円盤の斜視図を例
示しており、番号３０で全体的に示している。円
盤３０は取付け孔３１を含み、円盤３０上の適当
な位置に概略的に示されている読み／書きヘツド
３２と共に例示されている。第４図は第３図の４
−４の線に沿つてとつた円盤３０の一部の断面図
を例示している。円盤３０はPET基板層３４を
含み、その層には結合剤系３８によつて一対の磁
性記録用層３６が結合されている。保護被覆４０
は各磁性記録用層３６へぎつしり敷きつめられて
いる。もし円盤が一方の面だけを使用するものと
して作られているならば、被覆４０は使用しない
側では省略してもよい。被覆４０は、平均粒径が
約５ミクロンの固定状のテトラフルオロエチレン
粒子分散物からなる。典型的にはPET基板層３
４は約３ミル厚で、磁性記録用層３６は約100ミ
クロインチ厚である。被覆４０は磁性記録用層３
６の上に約１〜３ミクロインチの深さに層状に形
成されている。

本発明の磁性保存媒体を製造する方法は次の通
りである。ポリエチレンテレフタレート又は同様
な材料からなる基板３４を当分野で既知の希望の
大きさに形成する。磁性記録用層３６は当分野で
用いられているいずれかの方法により基板３４の
上に付着させる。この磁性層３６は前述の如く結
合剤３８によつて基板３４に結合する。多数の結
合剤及び磁性粒子が知られており、本発明で用い
ることができる。そのような結合剤にはウレタ
ン、フエノキシ化合物、ビニル、ニトロセルロー
ル化合物、エポキシ及びアクリル系化合物が含ま
れる。磁性材料の例には鉄酸化物、二酸化クロム
及びフエライトが含まれる。この磁性記録用層３
６は、微視的規模で、結合剤系３８中配向が無作
為的になつた多数の磁性粒子からなる。しかし之
等の粒子は針状でもよく、将来の傾向としては高
ビツト密度用として等方性、斜方晶系、及び他の
非針状粒子の方向にある。磁性記録用層３６から
なるこれらの粒子は、磁場が存在しない時には無
作為的に配向している磁区を有する。読み／書き
ヘツド３２によつて磁場が適用されると、磁区が
適用された磁場の力線に平行に配列し、それによ
つてわずかなデーターを保存する。従つて記録用
層３６に適用される被覆は読み／書きヘツド３２
のダイナミツク（dynamics）を阻害する程厚く
てはいけない。潤滑剤被覆が余りにも厚いと、ヘ
ツド間隙を増大し、磁性層３６の読み取り性を悪
くする結果になるであろう。固体被覆は従来技術
で潤滑剤として用いられているが、それらはヘツ
ド間隙をあまりにも大きく増大する傾向があるの
で、限定された成功しか収めていない。更に磁性
層３６の高さについて表面が不規則になつている
ことがあるが、之は基板３４のわずかな変動或は
磁性媒体３６を適用する際の不規則性により起さ
れるものである。

これらの変動は当分野での潤滑剤被覆に対する
問題を起してきた。なぜならそれらは、均一な表
面をもたらすためにはこれらのトポグラフ
（topograph）的な不規則性を埋め合せるのに充
分な流動性をもたなければならないからである。
この問題を解くための従来技術による方法は、ト
ポグラフ的変動中へ分散できる流動性液体被覆を
用いることであつた。しかしそのような液体被覆
は、制約された保護特性しかもたず、通常結合剤
と一緒に配合する必要がある。

本発明の被覆４０はハロゲン化炭化水素キヤリ
アー中に分散したテトラフルオロエチレンのテロ
マーの固体懸濁物であり、表面被覆としてフロツ
ピー円盤３０の基板３４の磁性記録用媒体３６、
或は磁性テープの如き他の可撓性磁性媒体に適用
される。この適用には噴霧、浸漬、はけ塗り、ナ
イフ塗り或は他のいずれかの当分野で既知の適用
手段の形をとることができる。テロマー及び炭化
水素キヤリアーの好ましい配合は、ミラー・ステ
フアンソン・ケミカル・カンパニー（Miller
Stephanson Chemical Co.）によつて製造され、
製品番号Ms122或はMs143を有する製品である。
これらの製品は商標名ビダクス（Vydax）とし
て知られている約3700の平均分子量をもつテトラ
フルオロエチレンのワツクス状短鎖テロマーを含
んでいる。ビダクスを懸濁するのに用いられるハ
ロゲン化炭化水素キヤリアーの好ましい形は、弗
素化炭化水素、特にフレオンTFである。フレオ
ンTFキヤリアーは極めて揮発性で、円盤３０の
表面から迅速に蒸発し、純粋のテロマー層を後に
残す。その結果磁性層上に不透明粒子フイルムが
形成される。この点ではテロマー層は厚過ぎ、不
均一過ぎるので円盤を用いることはできない。過
剰のテロマーを除去するため被覆４０を繊維質布
部材を用いてバフがけする。バフがけは磁性記録
用層３６の表面から過剰のテロマー粒子を除去す
る働きをし、更に冷間流動性のこれら粒子を記録
層３６のトポグラフ的でこぼこの中へ押し込む働
きをする。得られる被覆は極めて光沢があり、透
明で、希望通りの指紋及び環境による汚染を受け
にくい性質を示す。バフがけした後、表面被覆４
０は更にデーターを磁気的に記録するのに用いる
ための厚さへ更に薄くしなければならない。被覆
４０の肉厚を更に減少させるために、基板３４、
記録用層３６及び被覆４０をカレンダーがけす
る。カレンダーがけ操作に用いられる装置は、被
覆４０及び（又は）磁性層３６の特性を変えるこ
とが望ましい場合に熱を用いてもよいが、熱を用
いないドラム型加圧カレンダーである。例えば、
ウレタン結合剤を用いる場合、熱は不必要であ
る。しかしアクリレート結合剤ははるかに硬く、
その流動特性及びテロマーの流動特性を改良する
のに熱を必要とするかも知れない。カレンダーが
け圧力は基板３４及び結合剤３８の種類により、
直線１inについて10Ib／in〜1500Ib／inの範囲に
あるであろう。カレンダー圧力はテロマーの厚さ
とそれに伴う記録性能を最適にするように変える
ことができる。カレンダーがけは当分野で知られ
ているように行われ、バフがけ工程前に行なつて
もよいが、好ましい方法は最初にバフがけし、次
にカレンダーがけすることである。カレンダーが
けは記録用層３６をち密化すると共に、冷間流動
性テロマー被覆４０を磁性記録用層３６へ押し付
けつめ込むことになる。これはテロマー粒子を記
録用層３６へ物理的に結合する働きをし、磁性記
録用層３６上のテロマー層からなる薄く均一で安
定な被覆４０をもたらす。カレンダーがけ工程は
磁性記録用層３６中のでこぼこを滑らかにする外
に、ビダクス製品からなるテトラフルオロエチレ
ンの種々のテロマーの鎖長の変動を補う働きもす
る。テロマー粒子を磁性記録用層３６中へ均一な
距離へ機械的に押し込むことにより達成される。
これは例えばろ過によつて適用前に粒子を均一に
よる必要性をなくしている。

得られる円盤３０は被覆４０が滑らかなため指
紋がつきにくく、テロマー被覆４０の臨界的表面
張力が低いため円盤３０はコーヒー、水、ソーダ
等々の如き水溶液に対する抵抗性を有する。被覆
４０は円盤３０の上方及び下方両方の磁性記録用
層３６に適用してもよい。これは円盤３０を吸湿
性効果及びそれに伴われる形状の変動に対し効果
的に密封する。

本発明は更にフロツピー円盤製造中の磨き工程
の必要性をなくしている。磁性層の磨きは脱落を
起すことがあるゆるい酸化物を除去し、間隙の不
同性を減ずるために行われる。被覆４０及びそれ
を適用する方法は磁性層を含み、均一な間隙を維
持するので、磨き工程は省略することができる。
被覆４０の摩耗抵抗の故に、円盤３０を中心を外
れて留めてもハブリングマークをもたらすことは
ないであろう。従つてハブリングの必要性はな
い。

本発明の次の特定の実施例は本発明の詳細を更
に例示するのに役立つであろう。

実施例 １ ベルバテイム データーライフ（Verbatim
Datalife）５ 1/4インチ、シングル・デンシテイ
（dansity）フロツピー円盤の三つの群が磨き前に
得られ、両面にフレオンTF（トリクロロトリフル
オロエタン）溶媒中にビダクスAR（テトラフル
オロエチレンの短鎖テロマー）を懸濁させた懸濁
物を噴霧した。円盤は均一でわずかに不透明な層
が円盤面上に明らかに形成される迄噴霧した。適
用した被覆の重量は円盤片面当り約13mgであるこ
とが決定された。次に円盤をリント（lint）を含
まない布材料で手でバフみがきし、円盤表面に高
光沢透明被覆を形成した。円盤表面上に残つたテ
ロマー材料の重量は、円盤片面当り約４mgである
ことが判つた。次に円盤の各群を周囲温度（21
℃）で鋼ロール／コンプライアントロール
（compliant roll）カレンダーで特定の圧力にか
けた。

群 カレンダー圧力（直線1in 当りのIb）（Ib／in） 300 500 670 各群で未被覆試料をカレンダーがけした。全て
の円盤を信号再生振幅、鮮明度、変調、ドロツプ
アウト（dropout）レベル、当て物負荷回転トル
ク、耐久性について測定した。円盤は指紋、コー
ヒー、ソーダ、水、タバコの灰、塵による汚染さ
れにくさについても調べた。之等の結果は未処理
のデーターライフ、５ 1/4インチ、シングル・デ
ンシテイ・フロツピー円盤と比較した。

信号再生振幅、鮮明度及び変調は未処理円盤の
値と大して変らなかつた。表面被覆し、カレンダ
ーがけした円盤のトロツプアウトレベルは未処理
データーライフ円盤と大として変らなかつた。耐
久性、当て物負荷回転トルクは未処理データーラ
イフ円盤の仕様基準内であつた。

表面被覆しカレンダーがけした円盤を、コーヒ
ー、ソーダー及び水による汚染にもかけ、ぬれな
いことが分つた。水性汚染物は円盤を振ることに
よつて容易に除去され、円盤ジヤケツト裏打材料
によつて容易に除去された。表面被覆され、カレ
ンダーがけした円盤を更にたばこの灰及びほこり
で汚染させた。これは円盤を振ることにより、又
円盤ジヤケツト裏打材料の拭き作用により容易に
除去された。円盤に適用された指紋は、円盤ジヤ
ケツト裏打材料によつて何回か円盤が回転するう
ちに除去され、或は円盤の性能に悪影響を与える
ことなくリント無含有布材料によつて払拭するこ
とができた。

適用した被覆の付加的利点は、円盤ハブ近くの
処理円盤上の円盤駆動クランプマーク
（clampmark）が減少するかなくなることであ
る。

本発明を現在好ましい具体例について記述して
きたが、そのような記載に限定されるものと解釈
されるべきではないことは分るであろう。種々の
変更及び修正は、上記記述を読めば当業者には明
らかになることは疑いのないところであろう。従
つて特許請求の範囲は、本発明の本質及び範囲内
に入る全ての変更及び修正を含むものとして解釈
さるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の可撓性磁性記録用円盤の例
の斜視図である。第２図は第１図の２−２の線に
沿つてとつた第１図の円盤の一部の断面図であ
る。第３図は本発明の可撓性磁性記録用円板の斜
視図である。第４図は第３図の４−４の線に沿つ
て取つた第３図の円盤の一部の断面図である。 ３０……円盤、３４……基板、４０……被覆。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テトラフルオロエチレンテロマーの被覆を、
   可撓性磁性記録用媒体の磁性記録用層の上に付着
   させることにより、固体潤滑剤保護被覆を、前記
   磁性記録用層の上に適用する方法において、前記
   被覆の付着が、前記テロマーの揮発性キヤリアー
   中の分散液を前記磁性記録用層上に適用し、前記
   キヤリアーを除去することによつて行われ、次
   に、バフがけして過剰のテロマーを除去し、しか
   る後に、前記被覆に、前記テロマーを前記磁性記
   録用層中へ物理的に結合するカレンダーがけ操作
   を受けさせ、それによつて前記可撓性磁性記録用
   媒体を環境からの損傷に対して抵抗性とすること
   を特徴とする、可撓性磁性記録用媒体に潤滑剤保
   護被覆を適用する方法。 ２ 揮発性キヤリアーがハロゲン化炭化水素であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 揮発性キヤリアーがトリクロロトリフルオロ
   エタンである特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ４ カレンダーがけ操作の圧力が約100〜
   15000N／ｍである特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ５ カレンダーがけ操作が周囲の温度でドラム型
   加圧カレンダーを用いて行われる特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ６ 可撓性磁性記録用媒体がフロツピー円盤であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。