JPH0719367B2 - 磁気記録ディスク及びその製法 - Google Patents

磁気記録ディスク及びその製法

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JPH0719367B2
JPH0719367B2 JP60212021A JP21202185A JPH0719367B2 JP H0719367 B2 JPH0719367 B2 JP H0719367B2 JP 60212021 A JP60212021 A JP 60212021A JP 21202185 A JP21202185 A JP 21202185A JP H0719367 B2 JPH0719367 B2 JP H0719367B2
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ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は覆いの中に入れられた可撓性磁気記録ディスク
（磁気記録用円盤）及びその製法に関する。米国特許第
4,223,361号〔ザイツ（Zaitsu）その他による〕に例示
されているディスケット（diskette,フロッピーディス
ク）は、本発明と同様に、円盤の磁化可能層の耐久性を
良くするという要求に関する。
背景の技術 米国特許第4,223,361号は、従来法の二つの対策を組合
せること、即ち粒状（非針状）α−酸化鉄粒子と液体炭
化水素潤滑剤を磁化可能層に配合することによつて一層
よい耐摩耗性或は耐久性が得られることを述べている。
各試料の磁化可能層は、全100重量部に基いて約62部の
針状γ−Fe2O3粒子、1.5部の粒状α−Fe2O3粒子、6.5部
のカーボンブラツク及び30部の結合剤からなる。実施例
に用いられているγ−Fe2O3は、約0.3ミクロメーターの
粒径及び約８の軸比を有すると言われているが、粒状α
−Fe2O3は約１ミクロメーターの粒径を有する。米国特
許第4,223,361号は、磁化可能（γ−Fe2O3）粒子の割合
が通常重量で50:50〜90:10であるのが望ましいこと（第
４欄４〜７行）、粒状α−Fe2O3粒子の量は磁化可能粒
子の約0.5〜５重量％であるのが好ましいこと（第２欄2
8〜30行）を述べている。液体潤滑剤はα−Fe2O3粒子１
重量％に対し約0.5重量％以上の量で用いられるのが好
ましい（第２欄、55〜58行）。液体潤滑剤は溶液として
磁気記録用層上に被覆され、明らかに気孔中に吸収され
るので、局部的潤滑剤である。なぜなら、その特許は過
剰の分が表面に滲み出て磁気ヘツドを汚染するであろう
と警告しているからである。
α−Fe2O3粒子が磁化可能層中に含まれている他の特許
の中には米国特許第4,425,400号（山口その他による）
があり、それはビデオカセツト記録用テープに関し、デ
イスケツトについては何も述べていない。デイスケツト
分野の問題は磁気記録用テープの問題とは非常に異なつ
ているが、米国特許第4,425,400号は針状α−Fe2O3粒子
が磁化可能層に用いられているので、本発明に関連のあ
る教示を含んでいると言えるかも知れない。その層は、
図中粒状即ち非針状として例示されている溶融アルミナ
の如き研摩（ヘツド清浄化）剤も含んでいる。米国特許
第4,425,400号の発明は針状α−Fe2O3が非針状α−Fe2O
3の代りに用いられていることだけで従来技術と異なつ
ている。そうすることはヘツド摩耗を減少し、振動（ji
tter）を減少し、テープ耐久性を増大し、接触ノイズを
減少し、使用中の汚染を減少すると言われている。全10
0重量部に基いて、米国特許第4,425,400号の典型的な磁
気記録用層は65部の針状γ−Fe2O3粒子（長軸0.9ミクロ
メーター、短軸0.15ミクロメーター）、10部の針状α−
Fe2O3粒子（好ましくはγ粒子より細い）、３部の研摩
材粒子、３部のカーボンブラツク及び19部の結合剤から
なる。米国特許第4,425,400号のビデオテープは、実施
例で用いられているオレイン酸及びシリコーン油の如き
潤滑剤を含んでいる。潤滑剤は米国特許第4,223,361号
の局部的潤滑剤とは違つて、磁気記録用層を与えるよう
に被覆された分散物中に配合されており、従つて分散し
た潤滑剤である。米国特許第4,425,400号は、これらの
分散した潤滑剤は一般に結合剤100重量部当り、約0.2〜
20部の割合で用いられている（第４欄38〜40行）。
日立マクスウエルK.K.によつて1981年３月11日出願され
た特願昭56−34993号は、耐摩耗性が改良されたと言わ
れている磁気記録用テープに関する。その出願は、磁化
可能層が針状γ−Fe2O3及びα−Fe2O3粒子、カーボンブ
ラツク及び分散潤滑剤からなるテープが含まれている。
なぜデイスケツト及び磁気記録用テープが異なつた問題
を含んでいるかという理由は、テープレコーダーでは再
記録前に必然的に消去するが、デイスケツトレコーダー
は全て中間的消去を行うことなくデーターをその上から
重ね書き（overwrite,重複録音）する。前の信号を夫々
完全に除去するためには、デイスケツト記録用層の保磁
率（Hc）は精密に制御されなければならない。これは個
々の磁化可能粒子のHc及び記録用層中のそれらの割合の
精密な制御を含んでいる。今日の標準デイスケツトレコ
ーダーで信頼性ある重ね書きができるためには、磁化可
能粒子は280〜340エルステツドのHcを有する記録用層を
与えるべきである。現在市販されているほとんどのデイ
スケツトでは、その範囲内のHcは磁化可能層の60〜65重
量％を占める針状γ−Fe2O3によつて与えられる。
デイスケツトに独特の他の問題は、それが記録用円盤に
対して記録用ヘツドを押しつけながら高速度で回転する
ということである。ヘツドは長い期間記録用円盤の単一
トラツクに運動接触したままなので、磁化可能層は優れ
た耐摩耗性をもつていなければならない。これは磁化可
能層が形成される分散物中に許容できる量よりも多くて
もよい潤滑剤含有量を必要とする。そのため、デイスケ
ツトは通常局部的潤滑剤（米国特許第4,223,361号に記
載されているような）を用いており、屡々少量の分散さ
れた潤滑剤と組み合されているのに対し、多くのオーデ
イオ及びビデオテープは分散潤滑剤のみを用いている
（米国特許第4,425,400号に記載されている通り）。
デイスケツト仕様書は記録用層が極めて円滑であるこ
と、即ち0.1μｍ（ミクロメーター）の山・谷より良好
な円滑さをもつことを要求している。有用な滑らかな被
覆を生ずる方法によつて結合剤形成材料中に針状γ−Fe
2O3粒子を分散させたものを適用することにより得られ
る層は、希望の多量の局部的潤滑剤を吸収するのに不充
分な空腔しかもつていないであろう。米国特許第4,223,
361号に示されているように、磁化可能層によつて吸収
されなかつた局部的潤滑剤は、記録用ヘツドを汚染する
かも知れない。
本発明の記載 本発明は、可とう性裏張りと、磁化可能層とからなる磁
気記録ディスク（磁気記録用円盤）に関する。ここに、
該磁化可能層は、信頼性のある重ね書き能力や優れた表
面円滑度、すなわち、0.1μｍ（ミクロメーター）の山
・谷より良好な表面円滑度等他の品質を全く損なうこと
なく、著しく優れた耐摩耗性を有する。
新規なデイスケツトの磁化可能層（米国特許第4,223,36
1号のものに類似）は、非磁化性結合剤中に均一に分散
された無機粒子で、針状磁化可能粒子、α−Fe2O3粒子
及び少なくとも７のモース（Mohs）硬度を有するヘツド
清浄化剤粒子（米国特許第4,223,361号に言及されてい
ないが一般的デイスケツト対策）からなる無機粒子から
なる。好ましくはその針状磁化可能粒子は、磁化可能層
の60〜65重量％を占める。米国特許第4,223,361号に記
載されているように、磁化可能層は液体潤滑剤を含み、
電導性カーボンブラツク粒子を含んでいてもよい。
新規なデイスケツトは米国特許第4,223,361号のものと
は次の点で異る。
（ａ） ヘツド清浄化剤粒子が層の１重量％〜４重量％
を占める。
（ｂ） α−Fe2O3粒子が磁化可能粒子とほぼ同じ長さ
及び太さの針状をしており、層の２〜７重量％を占め
る。
（ｃ） 液体潤滑剤が層の少なくとも２重量％の量で層
の気孔中に含まれている。
針状磁化可能粒子、ヘツド洗浄化剤粒子及び針状α−Fe
2O3粒子が全部で磁化可能層の69〜73重量％を占めるの
が好ましい。米国特許第4,223,361号に記載されている
ように、針状磁化可能粒子はγ−Fe2O3でよい。それら
を磁化可能層の60〜65重量％を与える量で用いることに
より、新規なデイスケツトは280〜340エルステツドのHc
をもち、それによつて現在標準のデイスケツトレコーダ
ーで良好な重ね書き能力をもつであろう。今日の高密度
デイスケツトレコーダーにとつて、針状磁化可能粒子は
コバルト変性γ−Fe2O3でもよい。
新規なデイスケツトでは、針状α−Fe2O3粒子は液体潤
滑剤が各磁化可能層の少なくとも２重量％を占めるよう
にするのに充分な気孔率を生ず機能を果す。他方、潤滑
剤は起り得るステイクシヨン（stiction）問題を避ける
ため、各磁化可能層の５重量％より少ない量を占めるの
が好ましい。ここに、スティクションとは、誘導システ
ム（guidance system）を通過する磁気テープの止まり
がちな不均一転送をいう。スティクションは通常、不適
切な潤滑に起因する。望ましい円滑な表面及び重ね書き
能も得ながら、液体潤滑剤を２〜５重量％吸収する気孔
率を得るため、針状α−Fe2O3粒子と、ヘツド清浄化剤
と、針状磁化可能粒子を一緒にして磁化可能層の69％〜
73重量％を占めるようにする。之は、磁化可能層が液体
潤滑剤を少なくとも２重量％吸収できるようにするのに
充分な気孔率を与えるのみならず、そうすることによつ
て、磁化可能層中のヘツド清浄化剤の割合を、従来のテ
ープ構造であれば不適切なヘツド摩耗をもたらすであろ
うような高い水準にすることができる。ヘツド清浄化剤
の割合を一層高くすることによつて、磁化可能層に一層
大きな耐久性を与えることができる。例えば、ヘツド清
浄化剤は、従来のデイスケツトではその磁化可能層の２
重量％程の多さになることは滅多にないのに対し、新規
なデイスケツトでは不適切なヘツドの摩耗を生ずること
なく、2.5重量％より多くすることができる。
磁化可能層は電気伝導性カーボンブラツク粒子も含んで
いるのが好ましいが、通常の割合のそのような粒子は、
磁化可能層の気孔率及び液体潤滑剤を吸収する能力に実
質的な影響は与えない。
実施例1. 針状γ−Fe2O3及びα−Fe2O3は夫々平均0.6及び0.8ミク
ロメーターの長さと、平均7:1及び10:1の軸比をもつて
いた。Al2O3粒子は平均直径約0.5ミクロメーターの球状
又は立方体であつた。カーボンブラツクは約0.03ミクロ
メーターの平均粒径をもつていた。ポリウレタンエラス
トマーはポリ（テトラメチレン アジペート）グリコー
ル、1,4−ブタンジオール及びメチレン ジイソシアネ
ートの反応生成物であることが判つていた。フエノキシ
樹脂はビスフエノールＡとエピクロルヒドリンの等量の
熱可塑性共重合体であつた。活性化剤はトリメチロール
プロパンのトルエンジイソシアネート付加物であること
が分つていた。
酸化鉄、ヘツド清浄化剤及び一部の湿潤剤と溶剤の分散
物は、ボールミル中で形成された。次にカーボンブラツ
ク、湿潤剤の残り、少量の結合剤及び追加の溶剤を添加
し、滑らかな分散物が得られる迄ミル掛けを続けた。分
散物を高剪断混合機に移した。被覆する直前にオレイン
酸と活性化剤を撹拌しながら混合し、内容物を直ちにポ
ンプで被覆機に送り、厚さ75ミクロメーターの二軸延伸
ポリ（エチレンテトラフタレート）ポリエステルフイル
ム上に均一な被覆を適用した。被覆を炉中で乾燥し、約
2.5ミクロメーターの厚さにした。次に同様な被覆をポ
リエステルフイルムの反対側に適用し、両方の乾燥した
被覆を表面処理し、各表面上に、約0.04μｍの平均山・
谷の表面円滑度を有する磁化可能層を夫々有する磁気記
録用媒体を与えた。磁化可能層の各々に、液体潤滑剤２
％溶液を適用し、次いで加熱して溶媒を蒸発させた。次
に磁化可能層の面を調べ、もし未吸収液体潤滑剤のある
ことが目で見て分れば、その媒体を捨て、低濃度の液体
潤滑剤を用いて代りの記録用媒体をつくつた。各磁化可
能層へ吸収された潤滑剤の量を決定するため秤量した
後、各媒体を円盤状に切り、各円盤を試験するため「実
施例１ デイスケツト」と呼ばれるデイスケツトへ変え
た。
試 験 実施例１ デイスケツトを試験するのに用いた液体潤滑
剤は、 A.過弗化ポリエーテル（クリトツクス“Krytox"AZ）、 B.ブトキシエチル イソステアレート、 C.3重量部のヘキサデシルステアレートと１重量部のオ
レイン酸との混合物、 であつた。
実施例１ デイスケツト（夫々直径20.3cm）のいくつか
の磁化可能層を、8.75cmの半径の単一トラツクに沿つて
ヘツドを連続的に接触させながら、強制摩耗デイスケツ
ト試験機（東芝、ND10S片面変速駆動）で４℃で耐久性
について試験した。実施例１ デイスケツトの各々の面
を、被覆の破損について目で周期的に調べた。もし４時
間以内に破損が認められたら、試験を中止した。結果は
次の通りである。
実施例１デイスケツトと同様であるが、針状α−Fe2O3
粒子は含まず、Al2O3粒子を1.8重量部しか含まない従来
のデイスケツトを用いて比較試験を行なつた。従来のデ
イスケツトは液体潤滑剤Ａを0.7重量％しか受け入れ
ず、潤滑剤Ａを含む５枚の従来法のデイスケツトを前記
東芝試験機で試験すると、それらの平均破損は１時間で
あつた。
実施例１ デイスケツトのいくつかの磁化可能層を、半
径8.75cmの単一トラツクと連続的にヘツドを接触させ
て、市販デイスケツト駆動機（YEデーター・コーポレー
シヨンのYD−180）で室温で試験した。各デイスケツト
を、目で周期的に検査し、被覆の破損により駄目になる
と考えられた。25×106回通過した後、コーティングの
破壊がなければ、試験を停止した。
液体潤滑剤Ａが磁化可能層の0.7重量％を占めている従
来技術のデイスケツトは、平均3.5×106回の通過で破損
した。
潤滑剤Ｃを含む実施例１ デイスケツトも53℃で試験し
た。25×106回通過後も破損はなかつた。
液体潤滑剤Ｃ（之は長鎖脂肪酸と長鎖脂肪酸のエステル
との混合物）はそのような大きな耐久性を与えるという
ことは驚くべきことである。
同様なデイスケツト（但し直径13.3cm）の他の群を市販
デイスケツト駆動様（TEAC No.55F）で、半径5.3cmの単
一トラツクにヘツドを連続的に接触させて４℃で試験し
た。7.2×106回通過した後、コーティングの破壊が全く
なければ、試験を停止した。
液体潤滑剤Ａが磁化可能層の0.7重量％を占める５枚の
従来技術のデイスケツトは、平均0.5×106回の通過で破
損した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−179945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−117740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−90234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−72011（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】信頼性のある重ね書き能力を有し、かつ、
    可とう性裏張りと、磁化不可能結合剤の中に均一に分散
    した、無機粒子の磁化可能層とを有する磁気記録ディス
    ク（但し、該無機粒子は針状の磁化可能粒子と、アルミ
    ナ粒子と、α−Fe2O3粒子とからなり、該層は0.1μｍの
    山・谷より良好な表面円滑度と液体潤滑剤とを有す
    る。）において、 （ａ） 該アルミナ粒子は該層の１〜４重量％を占め、 （ｂ） 該α−Fe2O3粒子は、針状であり、該磁化可能
    粒子とほぼ同じ長さと太さであり、しかも、 （ｃ） 該液体潤滑剤は、該層の２〜５重量％の量で該
    層の気孔中に含まれている、 ことを特徴とする、上記磁気記録ディスク。
  2. 【請求項２】針状磁化可能粒子と、アルミナ粒子と、α
    −Fe2O3粒子とが全体として、層の69〜73重量％を占め
    る、特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録ディスク。
  3. 【請求項３】結合剤形成用材料の中へ、針状磁化可能
    粒子と、α−Fe2O3粒子と、アルミナ粒子とを分散させ
    る工程と、該分散系を可とう性裏張りの上にコーティ
    ングし、磁化可能層を有するシートを供給する工程と、
    該磁化可能層に液体潤滑剤を含浸させる工程と、該
    シートを切断して磁気記録ディスクによる工程とからな
    る、磁気記録ディスクの製造方法において、 （ａ） 該アルミナ粒子は該層の１〜４重量％を占め、 （ｂ） 該α−Fe2O3粒子は、針状であり、該磁化可能
    粒子とほぼ同じ長さと太さであり、しかも、 （ｃ） 該液体潤滑剤は、該層の２〜５重量％の量で該
    層の気孔中に含まれている、 ことを特徴とする、上記製造方法。
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