JPH10241147A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスクの変形を最小限に抑制して多数
回の使用に耐え、円滑な回転を維持してヘッドとの接触
を安定して均一に保ち、線記録密度の高い磁気記録媒体
を提供する。 【解決手段】 非磁性支持体上に、強磁性粉末と高分子
材料との組成物からなる磁性層を設けた磁気記録媒体に
おいて、前記非磁性支持体は、その面内のあらゆる方向
における複屈折率の最大値と最小値との差Δｎが、Δｎ
＝１２×１０^-3以下であるポリエチレンテレフタレート
の二軸配向フィルムにより構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関
し、特にカール等の変形を抑制して、ヘッドとの接触変
動を回避し、さらに多数回での使用を可能とするディス
ク状磁気記録媒体に関する。さらに詳しくは、高いトラ
ック密度での記録が可能な線記録密度の高い、主として
フレキシブルディスクからなる磁気記録媒体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録ディスク装置は、線記録密度を
高めるために、ヘッドとディスクの間隔を小さくするよ
うに、またトラック幅はできる限り狭くするように開発
が進められている。磁気ディスクは、樹脂材料からなる
非磁性支持体（ベースフィルム）上に、高分子材料と強
磁性粉末との混合物からなる磁性層を形成したものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ディスク装置において、前述のように線記録密度を
高めるための開発を進める上で、磁気ディスクの変形が
大きな問題となっていた。即ち、磁気ディスクが変形す
ると、トラッキングミスを起こしやすくなりエラーレー
トが増大する。また、ヘッドとの接触が不均一になり、
多数回使用した場合に、磁性層の摩耗が激しくなり、磁
気ディスクが円滑に回転しなくなる等の問題が発生して
いた。このような問題に対処するため、従来、ベースフ
ィルムの熱膨張率を考慮して、熱による変形を抑えるこ
とにより磁気ディスクの変形防止を図ることが提案され
ていた。しかしながら、このような従来の変形防止のた
めの試みでは十分な効果が得られなかった。

【０００４】本発明は上記従来技術の問題点に対処して
なされたものであって、磁気ディスクの変形を最小限に
抑制して多数回の使用に耐え、円滑な回転を維持してヘ
ッドとの接触を安定して均一に保ち、線記録密度の高い
磁気記録媒体（磁気ディスク）の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、非磁性支持体上に、強磁性粉末と高分
子材料との組成物からなる磁性層を設けた磁気記録媒体
において、前記非磁性支持体は、その面内のあらゆる方
向における複屈折率の最大値と最小値との差Δｎが、Δ
ｎ＝１２×１０^-3以下であるポリエチレンテレフタレー
トの二軸配向フィルムからなることを特徴とする磁気記
録媒体を提供する。

【０００６】即ち、本発明は、非磁性支持体上に磁性層
を塗設し、この磁性層を平滑処理により平滑化させた磁
気記録媒体において、非磁性支持体の面内のあらゆる方
向における複屈折率の最大値と最小値の差Δが１２×１
０^-3以下である二軸配向ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムからなることを特徴とするものである。

【０００７】このように非磁性支持体の複屈折率を規制
することにより、分子配向が小さくなって均一化し方向
性が減少するため、特定方向に対する変形を小さくし
て、磁気記録媒体の変形を発生しにくくすることがで
き、ヘッドとの接触変動が少なく多数回の使用が可能な
磁気記録媒体を得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明におけるポリエチレンテレ
フタレートとは、分子構成の９０モル以上がエチレンテ
レフタレート単位からなる重合体、共重合体あるいは混
合体であり、該ポリマーの融点は２５０℃以上、好まし
くは２５５℃以上のものが望ましい。またポリマーの好
ましい固有粘度は０．４〜１．０であり、さらに好まし
くは、０．５５〜０．８である。

【０００９】本発明の二軸配向ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムとは、上記ポリエチレンテレフタレートを
溶融押出しし、これを二軸方向に延伸して配向させたも
のである。ポリエチレンテレフタレートフィルムを二軸
配向させる方法は、例えば未延伸状態のフィルムを機械
方向（縦方向）および幅方向（横方向）に２〜５倍程
度、好ましくは３〜４．５倍の範囲で延伸し、延伸面積
倍率を４〜２５倍、好ましくは９〜２０倍程度にする。
この二軸延伸には公知の延伸装置を用い、未延伸状態の
フィルムをそのガラス転移点以上の温度域（通常９０〜
１２０℃程度）に加熱して、縦方向および横方向に伸張
させるものである。この延伸法として、同時二軸延伸法
や逐次二軸延伸法を用いてもよく、また、二軸２段階の
延伸法の他に、延伸の段数が３以上のものであってもよ
い。

【００１０】ポリエチレンテレフタレートの熱固定方法
としては、公知のステンターや加熱ロールを用いる手段
が利用できる。これ以外にも緊張または弛緩状態でフィ
ルムの四方を把持して熱処理を行なってもよいが、工業
上ステンター法が有利である。

【００１１】本発明のポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの表面粗さとしては、７ｎｍ以下が必要であり、好
ましくは１〜５ｎｍの範囲である。フィルムの表面粗さ
が７ｎｍを越えると、磁性層の粗さに影響し、スペーシ
ングロスが大きくなり電磁変換特性を低下させ、エラー
レートが増大する。また、フィルムの粗さが１ｎｍ以下
であると、ロールへの巻取りや塗膜工程でフィルムをロ
ール状で搬送すること等のフィルムの取扱いが困難にな
る。このポリエチレンテレフタレートフィルムの表面粗
さを調整する方法としては、不活性固体微粒子をポリマ
ー中に含有させてもよく、また不活性固体微粒子を分散
させた塗膜を形成する等の他の表面加工処理を施すこと
によってもよい。

【００１２】上記不活性固体微粒子としては、好ましく
は、二酸化ケイ素（水和物、ケイ藻土、ケイ砂、石英等
を含む）；アルミナ；ＳｉＯ₂ 分を３０重量％以上含有
するケイ酸塩（例えば非結晶質あるいは結晶質の粘土鉱
物、アルミノシリケート（焼成物や水和物を含む）、温
石綿、ジルコン、フライアッシュ等）；Ｍｇ，Ｚｎ，Ｚ
ｒの酸化物；ＣａまたはＢａの硫酸塩；Ｌｉ，Ｎａまた
はＣａのリン酸塩（１水素塩や２水素塩を含む）；Ｌ
ｉ，ＮａまたはＫの安息香酸塩；Ｃａ，Ｂａ，Ｚｎ，ま
たはＭｎのテレフタル塩；Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｚｎ，Ｃ
ｄ，Ｐｂ，Ｓｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＮｉのチタン
酸塩；ＢａまたはＰｂのクロム酸塩；炭素（例えばカー
ボンブラック、グラファイト等）；ＣａまたはＭｇの炭
酸塩；ホタル石；およびＺｎＳが例示される。

【００１３】上記不活性固体微粒子としてさらに好まし
くは、無水ケイ酸、含水ケイ酸、酸化アルミニウム、ケ
イ酸アルミニウム（焼成物、水和物を含む）、燐酸１リ
チウム、燐酸３リチウム、燐酸ナトリウム、燐酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、酸化チタン、安息香酸リチウム、
これらの化合物の複塩（水和物を含む）、粘土（カオリ
ン、ベントナイト、白土等を含む）、タルク、ケイ藻
土、炭酸カルシウム等が例示される。

【００１４】これらの不活性固体微粒子は、その平均粒
径が０．０５〜０．７μｍが好ましく、さらに０．０８
〜０．４μｍであればなお好ましい。また、その添加量
は、０．０１〜１．５重量％が好ましく、さらに０．０
２〜１．０重量％であればなお好ましい。

【００１５】本発明における磁性層の厚さは２．０μｍ
以下、好ましくは１．５μｍ以下である。強磁性粉末と
しては、例えば、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃ 、Ｃｏ含有のγ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ含有のγ−Ｆｅ₃Ｏ₄、ＣｒＯ₂ 、
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金、バリウムフェライト等の強磁
性体が例示できる。

【００１６】本発明で強磁性粉末とともに使用される高
分子材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応
型樹脂、またはこれらの混合物があげられる。例えば、
エポキシ／エステル系、エポキシ／アミン系、エポキシ
／ポリアミド系、ビニル系、フェノリック系、ウレタン
系等またはこれらの混合物の重合体があげられる。

【００１７】本発明の非磁性支持体は、あらゆる方向で
の８０℃の熱収縮率が０．１〜０．５％であることが望
ましい。この範囲において、磁気ディスクのアニール工
程でその変形を除去し磁気記録媒体の変形をさらに有効
に抑制することができる。

【００１８】また、本発明の非磁性支持体の表面粗さを
前述のように７ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以下とする
ことにより、磁性層の厚さを２μｍ以下にしてもスペー
シングロスの問題を起こさず多数回使用可能な線記録密
度の高い磁気記録媒体が実現可能になる。即ち、本発明
により十分な変形防止が図られているため、高密度記録
のためにヘッドとの間隔を小さくしても変形が抑えら
れ、表面粗さを７ｎｍ以下として高い線記録密度の磁気
記録媒体が得られる。また、磁性層の厚さを２μｍ以下
にして高密度記録に適した磁気記録媒体が得られる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
なお、本発明における種々の物性値および特性は以下の
ように測定されたものであり、また以下のように定義さ
れる。

【００２０】（１）屈折率 ナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を光源として、アッベ屈
折率計を用いて測定した。マウント液にはヨウ化メチレ
ンを用い、２５℃、６５％ＲＨで測定した。

【００２１】（２）屈折率の差Δｎ 分子配向計ＭＯＡ−５００１Ａ（新王子製紙（株）製）
を用いて、フィルムの配向方向を求め、その方向の屈折
率とその方向と９０度ずらせた方向の屈折率の差を求め
てΔｎとした。

【００２２】（３）表面粗さ（Ｒａ） ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に規定された方法にしたがって、
触針式表面粗さ計を用いて測定した。なお、カットオフ
０．２５ｍｍ、測定長１ｍｍとした。

【００２３】（４）熱収縮率 分子配向計で求めた配向方向と９０度ずれた方向に１０
ｍｍの幅で長さ２００ｍｍに切抜き、評点距離を１００
ｍｍとして印を付け、１０ｇの荷重をかけてこれをデジ
タル精密測定器（フリー社製）を用いて１／１０００ｍ
ｍまで読み取り、このフィルム片を８０℃で１時間熱処
理した後、再びデジタル精密測定器で熱処理後の評点距
離を１／１０００ｍｍまで読み取り、熱処理前後の寸法
変化による収縮率を求めた。

【００２４】（５）変形量 直径３．５インチのディスク形状に打抜き加工し、これ
を回転させながら最外周の振れ量を読み取り、変形の程
度とした。

【００２５】（６）繰り返し使用回数 磁気ディスクの記録再生装置として、ＺＩＰドライブ
（セイコーエプソン社製）を用い、最外周から最内周ま
での読み取りを繰り返し行ない、初期出力の半分の出力
になるまでの使用回数を求めた。

【００２６】実施例１〜２および比較例１：平均粒径
０．３μｍのシリカを０．２％含有するポリマーのペレ
ットを１８０℃で３時間乾燥した。このポリマーのペレ
ットを常法にしたがって、ダイで溶融押出しし、未延伸
フィルムを作成して、縦方向に１００℃で４倍、横方向
に１１０℃で４倍、逐次二次延伸を施し、更に２００℃
で熱固定を行ない、表面粗さ５ｎｍで厚さ６０μｍでか
つ５ｍ幅のフィルムを作成した。このフィルムの幅方向
のセンター部、センター部より１ｍ外れたミドル部、お
よび２ｍ外れたエッジ部について、Δｎ、表面粗さ及び
熱収縮率の測定を行なった。この結果を表１に示す。こ
のようにして得られたフィルムのセンター部、ミドル
部、およびエッジ部を３００ｍｍ幅のフィルミにスリッ
トし、次に示す組成の磁性層を１．５μｍの厚さに形成
した。

【００２７】 磁性塗布液： Ｆｅ １００重量部 平均粒径サイズ０．３μｍ 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂（ＵＣＣ製ＶＡＧＨ） ５重量部 ポリウレタン（日本ポリウレタン工業製） ２０重量部 ニトロセルロース樹脂 ５重量部 イソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業製コロネートＨＬ） ２０重量部 カーボン（平均粒径０．５μｍ） ５重量部 トルエン １００重量部 メチルエチルケトン １００重量部 シクロヘキサン １００重量部 上記塗料を十分に混合攪拌してフィルムの両面に塗布処
理を施した。次いで磁性層表面にカレンダーロール処理
を施した。その後、７０℃で２４時間熱処理（アニール
処理）を施し、３．５インチのディスク形状に打抜い
た。これら磁気ディスクの変形の程度、繰り返し使用回
数を表１に示した。

【００２８】比較例２〜４：実施例１において、ポリマ
ー中に添加するシリカの量を０．４重量％としてフィル
ムを作成し、以下実施例１と同様にしてディスク状のサ
ンプルを得た。このサンプルのセンター部、ミドル部、
エッジ部のフィルムのΔｎ、表面粗さ、熱収縮率を測定
し、その結果を表１に示す。また、これらを使用して作
成した磁気ディスクの変形の程度、繰り返し使用回数を
測定し、その結果を表１に示す。

【００２９】比較例５〜７：実施例１において、フィル
ム作成時の熱固定温度を２１５℃として、以下実施例１
と同様にしてディスク状のサンプルを得た。このサンプ
ルのセンター部、ミドル部、エッジ部のフィルムのΔ
ｎ、表面粗さ、熱収縮率を測定し、その結果を表１に示
す。また、これらを使用して作成した磁気ディスクの変
形の程度、繰り返し使用回数を測定し、その結果を表１
に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から分かるように、Δｎが１２×１０
^-3 以下で、表面粗さが５ｎｍ以下でかつ熱収縮率が
０．１〜０．５％の範囲内となっている実施例１および
２は、変形量が小さく繰り返し回数が５００回以上とな
って、出力低下の小さい高特性の磁気ディスクが実現可
能になる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、２軸配向のポリエチレンテレフタレートからなるベ
ースフィルムの複屈折率を所定の範囲内に設定すること
により、磁気記録媒体の変形を抑制することが可能にな
り、特に熱収縮率を０．１〜０．５％の範囲内に設定す
ることにより顕著な変形防止効果が得られる。これによ
り、トラッキングミスが減少しエラーレートが少なくな
って信頼性の高い記録再生動作が達成される。また、ヘ
ッドとの接触状態が均一化するため多数回使用しても磁
性層の摩耗が少なくなって、ディスクの回転が円滑にな
るとともに、出力低下が抑制され高品質で繰り返し使用
回数が大きく寿命の長い磁気記録媒体が得られる。

【００３３】また、このような変形防止効果により、非
磁性支持体の表面粗さを小さくして磁性層表面での突起
を小さくし、ヘッドとの間隔を小さくして高密度記録を
図ることができる。さらに、磁性層の厚さを所定範囲内
で薄くして記録密度をさらに高めることも可能になる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体上に、強磁性粉末と高分子材
   料との組成物からなる磁性層を設けた磁気記録媒体にお
   いて、 前記非磁性支持体は、その面内のあらゆる方向における
   複屈折率の最大値と最小値との差Δｎが、Δｎ＝１２×
   １０^-3以下であるポリエチレンテレフタレートの二軸配
   向フィルムからなることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】前記非磁性支持体の面内のあらゆる方向の
   ８０℃の熱収縮率が０．１〜０．５％であることを特徴
   とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】前記非磁性支持体の両面の表面粗さＲａが
   約１〜７ｎｍであることを特徴とする請求項１または２
   に記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】前記磁性層の厚さが２．０μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。