JPH0628667A - ディスク状磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスク状磁気記録媒体のヘッドタッチの向
上および耐久性の確保を図る。 【構成】 非磁性支持体１上に強磁性体を含む層２を有
するディスク状磁気記録媒体において、層２の構成を強
磁性層単層または非磁性層と強磁性層の２層構造とし、
塗膜の弾性率および塗膜厚、非磁性支持体単独の曲げモ
ーメントを最適化することで、媒体の曲げモーメントを
３．０×１０^-3〜１．１×１０^-2ｋｇ・ｍｍの範囲に構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク状磁気記録媒
体、特に高い記録密度で使用される場合において改善さ
れたヘッドとの接触状況が得られるディスク状磁気記録
媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フロッピーディスク等のディスク状磁気
記録媒体は、近年、大容量化のため高密度化が行なわれ
る。高密度化を実現するために、線記録密度およびトラ
ック密度の向上が行われている。このような、記録密度
の向上が行われると、記録波長の短小化、再生出力の低
下が起こる傾向にある。それに対応するため、媒体とし
ては磁性層の強磁性粉の高Ｈｃ化、微細化、高分散化、
磁性層の薄膜化などの手法がとられている。

【０００３】一方、磁気ヘッドにおいても、再生出力を
十分にとるために、１つのスライダ上に複数のヘッドを
登載する、ヘッド荷重を大きくする、オーバーライト特
性の改善のために先行イレーズを設けるなどの改善が行
われており、ヘッドの構造が複雑化し、そのサイズも大
きなものとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、磁気ヘ
ッドの構造の複雑化、サイズの増大等によって、磁気記
録媒体に対するヘッドの荷重、接触面積が大きくなり、
その結果、ヘッドと媒体との良好な接触状態が得られな
くなり、磁気ヘッドと媒体間の接触が不十分になること
で、再生出力の低下がおこる。また、ヘッド荷重の上昇
によって、媒体の耐久性にも大きな影響を与える。

【０００５】一方、磁気記録媒体においても、磁性層の
組成変化、膜厚変化、非磁性支持体の厚みの変化によっ
て、媒体全体としての曲げモーメントが変化し、好適な
耐久性およびヘッド間接触が得られにくくなっている。

【０００６】よって、本発明では媒体における曲げモー
メントを規定することで、上記のヘッド、記録媒体間の
接触状況の改善を行うことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】非磁性支持体の両面に強
磁性層を含む塗膜が設けられているディスク状磁気記録
媒体において、幅１０ｍｍ、曲率半径１０ｍｍの矩形状
態における曲げモーメントを、非磁性支持体および塗膜
の弾性率および厚さを変化せることで、３．０×１０^-3
ｋｇ・ｍｍ以上、１．１×１０^-2ｋｇ・ｍｍ以下となる
ように構成する。

【０００８】

【作用】フロッピーディスクに代表されるディスク状磁
気記録媒体では、ヘッドがロードされた場合、ヘッドが
ロードされない自然な状態と比較して変形（デフォーメ
ーション）が生ずる。この変形は媒体の自然位置とヘッ
ドスライダ面の高さが厳密には一致していないことや、
媒体／ヘッド間の摩擦力が原動力となって、媒体の機械
的性質に応じたたわみを起こし、そのためヘッドと媒体
間に隙間が生じ、記録、再生に損失が生じる。

【０００９】このデフォーメーションを減少させる手法
として、磁性媒体全体における厚さの要因を含む曲げモ
ーメントに注目し、非磁性支持体および強磁性体を含む
層の弾性率と厚みを減少させることで、媒体全体の曲げ
モーメントを低下させ、媒体の変形が起こりやすくし、
ヘッドスライダ接触時の媒体のたわみをなくし、ヘッド
と媒体間の接触状況を改善する。

【００１０】一方、耐久性の確保を行うために、媒体全
体の曲げモーメントが低くなり過ぎないようにしなけれ
ばならない。

【００１１】ここで、媒体の曲げモーメントは弾性率
と、非磁性支持体と強磁性体を含む層の両面における全
厚の２つによって、下記の式で決まる曲げモーメントで
規定した。

【００１２】 Ｎ＝Ｅ・Ｉ／ρ 但し Ｉ＝ｂ・ａ³／１２ （式１） Ｎ：曲げモーメント（ｋｇ・ｍｍ） Ｅ：弾性率（ｋｇ／ｍｍ²） Ｉ：断面２次モーメン
ト（ｍｍ⁴） ρ：曲率半径（ｍｍ） ｂ：試料幅（ｍｍ） ａ：媒体
全厚（ｍｍ） 但し、ρ＝１０ｍｍ、ｂ＝１０ｍｍ

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に述べ
る。

【００１４】本発明において、ディスク状記録媒体は、
（図１）における非磁性支持体１および強磁性体を含む
層２からなり、非磁性支持体１は、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフチレート、ポリアミド、ポ
リ塩化ビニル、ポリイミド、セルロースジアセテートな
どが使用されている。

【００１５】層２は非磁性支持体の両面に設けられてお
り、その層は強磁性体層を少なくとも含み、その強磁性
体層は、強磁性微粉末、研磨剤、カーボンブラック、潤
滑剤、バインダからなる塗布によって形成される強磁性
層や、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属蒸着膜などである。また、こ
の強磁性体層と非磁性支持体の間には、非磁性層、弱磁
性層、導電性層などが存在可能である。

【００１６】（実施例１）（図１）に示す非磁性支持体
１としてポリエチレンテレフタレート（厚さ６２．２μ
ｍ）を使用し、層２は、メタル純鉄（Ｈｃ＝１６５０Ｏ
ｅ、σｓ＝１３５ｅｍｕ／ｇ、ＢＥＴ比表面積＝４０ｍ
²／ｇ）を加圧ニーダで１０時間、サンドミルで８時間
分散後、下記の組成液として、塗布によって非磁性支持
体の両面に各２．９μｍ厚で形成した。

【００１７】 メタル純鉄 １００ 重量部 カーボンブラック ３．２ 重量部 アルミナ １７．５ 重量部 ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １１．９ 重量部 ポリウレタン樹脂 １１．９ 重量部 オレイン酸オレイル ５．４ 重量部 ステアリン酸ｎブチル ５．４ 重量部 ステアリン酸ブトキシエチル ５．４ 重量部 オレイン酸 １．８ 重量部 ＭＥＫ １２８ 重量部 トルエン １２８ 重量部 シクロヘキサノン ４３２ 重量部 コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ６．９ 重量部 このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して３．５インチのディスクに打ち抜いた。さらにディ
スクを＃１００００の研磨テープで１０秒間研磨を行
い、これを試料とした。

【００１８】（実施例２）（図１）に示す層２は、非磁
性支持体１（ポリエチレンテレフタレート厚さ５０．０
μｍ）両面上に、（実施例１）と同種類のメタル純鉄を
同様の条件で分散し、下記の組成液で塗布して、１．２
５μｍの強磁性単層膜を構成した。

【００１９】 メタル純鉄 １００ 重量部 カーボンブラック ３．２ 重量部 アルミナ １７．５ 重量部 ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １１．９ 重量部 ポリウレタン樹脂 １１．９ 重量部 オレイン酸オレイル ２．９ 重量部 ステアリン酸ｎブチル ２．９ 重量部 ステアリン酸ブトキシエチル ２．９ 重量部 オレイン酸 １．０ 重量部 ＭＥＫ １２６ 重量部 トルエン １２６ 重量部 シクロヘキサノン ４２ 重量部 コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ４．８ 重量部 このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して３．５インチのディスクに打ち抜いた。さらにディ
スクを＃１００００の研磨テープで１０秒間研磨を行
い、これを試料とした。

【００２０】（実施例３）（図１）に示す層２は、非磁
性支持体１（ポリエチレンテレフタレート厚さ６２．２
μｍ）両面上に、（実施例２）と同様の方法で強磁性層
を厚さ１．３５μｍで設けた。

【００２１】（実施例４）（図１）に示す層２は、非磁
性支持体１（ポリエチレンテレフタレート厚さ３３．５
μｍ）両面上に、（実施例２）と同様の方法で強磁性層
を厚さ６．００μｍで設けた。

【００２２】（実施例５）（図１）に示す層２は、非磁
性支持体１（ポリエチレンテレフタレート厚さ６２．２
μｍ）両面上に、下記の組成液によって塗布した非磁性
層を設け、その上に（実施例２）と同じ強磁性層を設け
た。また、非磁性層に用いたα-酸化鉄は、非磁性で平
均粒子径０．１μｍの球状粒子であり、その分散方法は
（実施例１）のメタル純鉄と同様である。また、各層の
厚さは、非磁性層０．２６μｍ、強磁性層０．４３μｍ
である。

【００２３】 α-酸化鉄 １００ 重量部 カーボンブラック ８．６ 重量部 ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １５．５ 重量部 ポリウレタン樹脂 １５．５ 重量部 オレイン酸オレイル １．４ 重量部 ステアリン酸ｎブチル １．４ 重量部 ステアリン酸ブトキシエチル １．４ 重量部 オレイン酸 ０．５ 重量部 ＭＥＫ １２０ 重量部 トルエン １２０ 重量部 シクロヘキサノン ３０ 重量部 コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ６．２ 重量部 また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様の処理を行っ
た。

【００２４】（実施例６）（図１）に示す層２は、非磁
性支持体１（ポリエチレンテレフタレート厚さ６２．２
μｍ）両面上に、下記の組成液によって塗布した非磁性
層を設け、その上に（実施例２）と同じ強磁性層を設け
た。また、非磁性層に用いたα-酸化鉄は（実施例５）
と同種のもので、その分散方法も（実施例５）と同様で
ある。各層の厚さは、非磁性層１．６１μｍ、強磁性層
０．４０μｍである。

【００２５】 α-酸化鉄 １００ 重量部 カーボンブラック ８．６ 重量部 ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １５．７ 重量部 ポリウレタン樹脂 ６．１ 重量部 オレイン酸オレイル ２．７ 重量部 ステアリン酸ｎブチル ２．７ 重量部 ステアリン酸ブトキシエチル ２．７ 重量部 オレイン酸 ０．９ 重量部 ＭＥＫ １１４ 重量部 トルエン １１４ 重量部 シクロヘキサノン ３８ 重量部 コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ４．３ 重量部 また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様の処理を行っ
た。

【００２６】（比較例１）（図１）に示す層２は、非磁
性支持体１（ポリエチレンテレフタレート厚さ６２．２
μｍ）両面上に、（実施例５）と同様の非磁性層を２．
７μｍで設け、その上に（実施例２）と同じ強磁性層を
０．８μｍで設けた。

【００２７】また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様
の処理を行った。 （比較例２）（図１）に示す層２は、非磁性支持体１
（ポリエチレンテレフタレート厚さ３３．５μｍ）両面
上に、（実施例２）と同じ強磁性層を厚さ２．５μｍで
設けた。

【００２８】また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様
の処理を行った。 （比較例３）（図１）に示す層２は、非磁性支持体１
（ポリエチレンテレフタレート厚さ７４．７μｍ）両面
上に、（実施例２）と同じ強磁性層を厚さ２．７μｍで
設けた。

【００２９】また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様
の処理を行った。 （比較例４）（図１）に示す層２は、非磁性支持体１
（ポリエチレンナフチレート厚さ６２．０μｍ）両面上
に、（実施例２）と同じ強磁性層を厚さ０．７０μｍで
設けた。

【００３０】また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様
の処理を行った。 （比較例５）（図１）に示す層２は、非磁性支持体１
（ポリエチレンテレフタレート厚さ６２．２μｍ）両面
上に、（実施例５）と同様の非磁性層を２．０５μｍで
設け、その上に（実施例２）と同じ強磁性層を０．５１
μｍで設けた。

【００３１】また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様
の処理を行った。 （比較例６）（図１）に示す層２は、非磁性支持体１
（ポリエチレンナフチレート厚さ６２．０μｍ）両面上
に、（実施例２）と同じ強磁性層を厚さ０．３８μｍで
設けた。

【００３２】また、磁性層塗布後、（実施例１）と同様
の処理を行った。

【００３３】

【表１】

【００３４】（表１）において、曲げモーメントは以下
の測定法によって求めた。、測定する媒体を用いてルー
プ径２５．５ｍｍ、幅１５ｍｍのループを形成し、その
ループを５ｍｍ圧縮するのに要した荷重ｆを測定する。
この荷重は、媒体の曲げモーメントによって決まるもの
で、曲げモーメントと比例関係にあり、その係数はルー
プ形状および圧縮量に対して一定である。弾性率が同じ
で厚さの違う非磁性支持体のｆを測定し、また、その非
磁性支持体の弾性率をチャック間距離５０ｍｍ、引っ張
り速度０．５ｍｍ／ｍｉｎの条件で引っ張り試験により
求め、（式１）より曲げモーメントを計算して、その相
関関係を求める。その結果、（式２）の関係が得られ
た。この結果より、各比較例、実施例の曲げモーメント
を求めた。

【００３５】 Ｎ＝ｆ／９４０．７ （式２） Ｎ：曲げモーメント（ｋｇ・ｍｍ）、ｆ：荷重（ｍｇ） 但し、曲げモーメントＮは曲率半径１０ｍｍ、試料幅１
０ｍｍの値 （表１）における相対出力の項の記号は、媒体の自然状
態とヘッドスライダ接触時の高さの違いｈが０のとき
の、トラック半径３３ｍｍにおいて、最適記録電流で記
録密度３５ｋＦＣＩを記録したときの再生出力を基準と
し、表中のｈの値における出力が、基準の８０％以上得
られるものを○、８０％未満のものを×とした。つま
り、相対出力が十分に得られる試料は、ヘッドスライダ
接触によって生じる媒体のたわみがほとんど起こらず、
良好なヘッドとの接触状況であることを示している。ま
た、耐久ダメージの項の記号は、温度２３℃、相対湿度
６０％、ディスク回転数６００ｒｐｍ、１０００万パス
の耐久試験において、磁気記録媒体が大きな損傷を受け
たものを×、損傷の無かったものを○とした。

【００３６】（表１）から、曲げモーメントが１．３１
×１０^-2ｋｇ・ｍｍの（比較例１）は媒体の曲げモーメ
ントが高すぎるため、相対出力が得られていない。一
方、曲げモーメントが１．０５×１０^-2ｋｇ・ｍｍの
（実施例１）では、相対出力が８０％以上あり、耐久性
も問題がない。また、（実施例２）においても同様のこ
とがいえる。

【００３７】次に、曲げモーメントの値が２．１５×１
０^-3ｋｇ・ｍｍの（比較例２）は、媒体の剛性が余りに
低いため、媒体回転時においてヘッド後方（回転方向を
前方とする）においてたわみが発生して、耐久性がきわ
めて低下する。このことから、曲げモーメント３．０×
１０^-3ｋｇ・ｍｍ以上、１．１×１０^-2ｋｇ・ｍｍ以下
が相対出力、耐久性ともに満足する範囲である。

【００３８】

【表２】

【００３９】（表２）には、非磁性支持体を変化させた
実施例および比較例をまとめた。この表に示されるよう
に、（比較例３）および（比較例４）では、十分な相対
出力が得られていない。これは、非磁性支持体単独での
曲げモーメントが（比較例３）では１．４４×１０^-2ｋ
ｇ・ｍｍ、（比較例４）では１．００×１０^-2ｋｇ・ｍ
ｍと大きな値であるため、磁気記録媒体全体の曲げモー
メントも大きくなってしまい、ヘッドスライダ接触時
（ヘッドロード時）に媒体にたわみが生じるためであ
る。

【００４０】次に、曲げモーメントの値が８．６４×１
０^-3ｋｇ・ｍｍの非磁性支持体を用いた（実施例１）、
（実施例３）、（比較例１）の試料においては、非磁性
支持体が同じであるが、相対出力の結果に相違がみられ
る。これは、強磁性体を含む層２の構成、厚さなどが異
なるため、媒体全体としての曲げモーメント値がそれぞ
れ異なっている。しかしながら、層２の条件を変化させ
ることで、この非磁性支持体を使用して、好適な曲げモ
ーメントを持つ磁気記録媒体が作成可能である。

【００４１】また、曲げモーメントが４．４１×１０^-3
ｋｇ・ｍｍの非磁性支持体を使用した（実施例２）にお
いても同様である。

【００４２】次に、（比較例２）および（実施例４）に
おいては、曲げモーメント１．４２×１０^-3ｋｇ・ｍｍ
と曲げモーメントがかなり小さい非磁性支持体を用いて
いる。そのため相対出力に関しては問題ないが、（比較
例２）では耐久ダメージにおいて問題が生じる。しかし
ながら、（実施例４）のように層２の厚さを１２μｍ
（両面合計）と大きくすることで、媒体全体の曲げモー
メントが上昇し、耐久性が改善される。以上の様に、非
磁性支持体の曲げモーメントを変化させることで、媒体
全体の剛性を変化させ、好適な曲げモーメントをもたせ
ることが可能である。また、（表２）で相対出力、耐久
ダメージともに満足する（実施例１）、（実施例２）、
（実施例３）、（実施例４）の曲げモーメントの値は、
（表１）で得られた好適な曲げモーメントの範囲（３．
０×１０^-3ｋｇ・ｍｍ以上、１．１×１０^-2ｋｇ・ｍｍ
以下）を満たしていることがわかる。

【００４３】次に、非磁性支持体が一定でも、強磁性層
を含む層によって媒体全体の曲げモーメントが変化する
ことより、磁性層の変化に対する媒体全体への影響を見
る。

【００４４】

【表３】

【００４５】 Ｎ₂ ＝ Ｅ₂・ｄ₂ ³／１２ （式３） Ｎ₂：磁性層の曲げモーメント（ｋｇ・ｍｍ） Ｅ₂：磁性層の弾性率（ｋｇ／ｍｍ²） ｄ₂：磁性層の両面厚み（ｍｍ） （表３）には、非磁性支持体が一定で、磁性層である
（図１）に示す層２の弾性率および厚さを変化させたと
きの、実施例および比較例をまとめた。このとき、非磁
性支持体はポリエチレンテレフタレート（厚さ６２．２
μｍ、曲げモーメント８．６４×１０^-3ｋｇ・ｍｍ）を
使用した。

【００４６】（比較例１）、（比較例５）、（実施例
３）、（実施例５）において、その層２全体の弾性率は
５９８〜６６０ｋｇ／ｍｍ²と大きな差はないが、その
媒体全体としての曲げモーメントは１．３１×１０^-2〜
９．３１×１０^-3ｋｇ・ｍｍと大きくばらつきがあり、
曲げモーメントの値が大きい媒体は相対出力が悪化して
いる。これは、層２の厚さの相違によるもので、厚さが
大きくなるほど、曲げモーメントは上昇し、相対出力は
低下する。

【００４７】また、（実施例１）、（実施例６）は、そ
の厚さは５．８μｍ、４．０２μｍと大きなものである
が、磁性層２の弾性率が４００ｋｇ／ｍｍ²弱と柔軟で
あるために、媒体としては、好適な曲げモーメントの範
囲にあり、相対出力も８０％以上である。

【００４８】（比較例６）は、弾性率の低い強磁性層単
層を、厚さ０．７５μｍと薄膜塗工したものである。こ
のような塗膜では、耐久に対して媒体の剛性が不十分と
なり、連続耐久試験において、ヘッドとの接触傷による
ダメージが大きい。

【００４９】これらの結果から、媒体全体の曲げモーメ
ントは、強磁性体を含む層２単独の剛性と、膜厚によっ
ても変化することが明らかになった。また、（表３）で
相対出力、耐久ダメージともに良好な実施例の曲げモー
メントは、（表１）の結果から求められた曲げモーメン
トの範囲（３．０×１０^-3ｋｇ・ｍｍ以上、１．１×１
０^-2ｋｇ・ｍｍ以下）を満たしていることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明はディスク状磁気
記録媒体において、その弾性率と全厚の両方が関与する
曲げモーメントに着目し、非磁性支持体および磁性層の
弾性率と厚みの関係によって、耐久性に問題のない状態
での、ヘッドスライダ接触時における媒体のたわみに対
して、十分な出力を得られる磁気記録媒体の曲げモーメ
ントを規定した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるディスク状磁気記録媒
体の断面図

【符号の説明】

１ 非磁性支持体 ２ 強磁性体を含む層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体の両面に少なくとも強磁性体
   を含む層が設けられているディスク状磁気記録媒体にお
   いて、幅１０ｍｍ、曲率半径１０ｍｍの矩形状態におけ
   る曲げモーメントが３．０×１０^-3ｋｇ・ｍｍ以上、
   １．１×１０^-2ｋｇ・ｍｍ以下であることを特徴とした
   ディスク状磁気記録媒体。
2. 【請求項２】強磁性体を含む層が塗布により形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のディスク状磁気記録媒
   体。