JPS6087436A - 磁気記録フレキシブルデイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、トラッキングミスの回避できる金属薄膜か
らなる磁気記録層を設置）だ磁気記録フレキシブルディ
スクに関する。

従来技術 磁気フレキシブルディスク記録再生装置自体の温度変化
を抑制する手段や記録再生装置にトラック検出の特別な
回路（１〜ラツクザーボ等）を設（）てトラッキングミ
スを防止することが従来から知られているが、これらの
方法では記録再生装置が複雑となる。

そこで、一般には磁気ディスクの方を改良して、支持体
フィルムと磁性材料を熱膨張率や湿度膨張率の低い材質
に改良したり、選択して磁気フレキシブルディスクを製
造することによってトラッキングミスを防止することが
行われている。

しかしながら、改良タイプの磁気フレキシブルディスク
でも、高温（４０〜５０℃）・高湿（約８０％ＲＨ）で
使用すると、ドラッギングミスが発生する。殊に低湿（
１０℃程度）・低湿〈２０％ＲＨ程度）で記録した磁気
フレキシブルディスクは常温（２５℃程度）・通常の湿
ＩＩ（６０％Ｒ）−１程度）の雰囲気のもとで再生する
とトラッキングミスが発生するという欠点があった。こ
のトラッキングミスによって出力エンベロープの低下が
起りＳ／Ｎ化が悪くなるという問題点は未解決である。

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ッタリ
ングの始き、真空沈着法によって、非磁性支持体である
、熱可塑性プラスチック上に形成して、この金属薄膜を
磁気記録材とづ°るものとか、無電解メッキ法により、
金属薄膜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
フレキシブルディスクについては、多くの場合、磁気記
録媒体の膜厚方向の磁化によって記録を行なう、いわゆ
る垂直磁気記録にＩＩＩ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
材フィルムの温度、湿度膨張率に寄因するトラック密度
の向上も同時に満足することによって、高密度磁気記録
が達成されるものである。

この様な高いトラッ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ィ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、実質的にポリ−ｐ−フェニレンスルフィドよりなる
２軸配向フイルムの温度・湿度膨張率を特定範囲に調整
することにより、寸法安定性の優れたフィルムを得、こ
れを支持体として金属薄膜よりなる磁気記録フレキシブ
ルディスクを造ることによってトラッキングミスの発生
を回避できることを知見し本発明に到達した。

本発明の目的は、使用可能な雰囲気条件（温度・湿度範
囲）を拡大して高温高湿でもトラックミスが発生しない
様に改善した金属薄膜よりなる磁気記録フレキシブルデ
ィ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ィスクは、磁気記録
の高密度化も可能にするものであって、かかる磁気ディ
スクを提供することも本発明の目的である。

ｌ」悲ｌ」 本発明は９０モル％以上が、ポリーＰ−フェニレンスル
フィドよりなる２軸配向フイルムを支持体どする磁気デ
ィスクである。このフィルムの長手方向及び巾方向を含
む平面におりる最大の温度膨張率が９〜３５ｘ　１０’
℃−１、最大の湿度膨張率がＯ〜５．０×１０″６％Ｒ
Ｈ−’、温度膨張率の最大値と最小値との差が、０〜８
．ＯＸ　１０’℃−１かつ湿度膨張率の最大値と最小値
との差がＯ〜２．ＯＸ　１０″Ｇ％Ｒ１］−１である膨
張特性を備えた２軸配向ポリ−〇−フェニレンサルフィ
ドフィルムが本発明のディスクの支持体となる。本発明
はこの支持体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ィスクである。

本発明の磁気ディスクの支持体となるポリ−ｐ−フェニ
レンスルフィド２軸配向フイルムは、前記の様な温度・
湿度膨張率の条件を満足Ｊ°る様に、製膜条件を適宜に
コントロールすることににっで得られる。

本発明の磁気記録フレキシブルディスクは前記支持体と
磁性層とによって構成されている。磁性層は真空蒸着、
スパッタ、イオンブレーティング、Ｃ，Ｄ、　Ｖ　（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
　）又は無電解メッキ等の方法を用いることによって得
られるが、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″ＧＴＯｒｒ
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０２雰囲気中でＦｅを蒸着させ
酸化鉄薄膜を得る反応蒸着法も適用できる。イオンブレ
ーティング法では、１０′″４〜ＴＯ−３１−ｏｒｒ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
性ガスとしでは通常Ａｒが用いられる。スパッタ法では
１０’　〜１Ｏ−ＩＴ　Ｏｒｒ　（７）　Ａ　ｒを主成
分とすル雰囲気中でグＵ−放電を起し、生じたＡｒイオ
ンでターゲッ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
パッタ法がある。又、マグネトロン放電を利用したマグ
ネトロンスパッタ法もある。

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Ｃなレノればならない。

従って磁気薄膜の厚さは薄膜形成法、用途によって異な
るが、一般に０．０２〜１．！ｉμｍｒＬ（２００〜１
ｓｏｏｏ人）の間にある。

長手記録用磁気薄膜の形成法としては、蒸＠（熱蒸着、
電子ビーム蒸着等）、スパッタリング（２極直流スパツ
タリング、高周波スパッタリング等）等の方法が挙げら
れる。蒸着の場合磁化溶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ック支
持体に対し連続的に斜方蒸着を行ない、繰り返しＶ４層
することによって、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。従ってトータルと
しての金属薄膜厚さは、０．０２〜０．５μｍル（２０
０〜５０００Ａ　）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
ィスク用に、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（１０〜２
０％）して、発生ずる減磁界を抑えて垂直方向に磁化容
易軸を発現さゼ、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。

通常スパッタ法では０．２〜１．５μｍｎ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づることかできる。磁束集
束体としての高透磁率材料はスパッタリングによって形
成され、膜厚は０．１〜１μＴｒＬ（１０００〜１００
００人）の低保磁力（５００ｅ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　（２０００〜１５０００人）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ィルムの表
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５Ｂ−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、また基材フィルムと
金属薄膜との間に適当な接着剤層があっても良く、金属
薄膜上に保護層を有していても良い。

本発明における支持体フィルムであるポリ−ｐ−フェニ
レンスルフィドはその９０モル％以上が構成単位−Ｃ−
告Ｓチからなることが必須であり、９０モル％以下にな
るとポリマーの結晶性が低下し、温度膨張率の増大をも
たらすので好ましくない。

この様なポリ−ローフェニレンスルフィドの重、合法と
しては、パラ−ハロベンゼンと硫化アルカリを極性溶媒
中で反応させるのが一般的である。

重合条件は、２５０〜３５０℃の温度を選び重合時間は
使用される触媒の種類や重合系内の圧力、重合度によっ
て適宜決定できる。ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドフ
ィルムの中には、例えば劣化防止剤、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艶消
剤、滑剤等を含有・分散せしめることもできる。

本発明で用いられるポリ−ｐ−フェニレンスルフィドか
らなる２軸配向フイルムにおいＣ１フィルムの長手方向
及び巾方向を含む面における最大の温度膨張率が９〜３
５Ｘ　１０’℃−１、好ましくは、９〜２５Ｘ１０″Ｇ
′Ｇ−１、最大の湿度膨張率がＯ〜５．０×１０″Ｇ％
ＲＨ−’（好ましくはＯ〜２．５Ｘ１０−Ｇ％ＲＨ−’
）湿度膨張率の最大値と最小値との差がＯ〜８．ＯＸ　
１０′Ｇ℃−’　（好ましくは０〜５．ＯＸ　１０福’
Ｃ−’）湿度膨張率の最大値と最小値との差がＯ〜２、
ＯＸ　１０’％Ｒ１−１−１好ましくはＯ〜１．５Ｘ　
１０’％ＲＨ−１）の条件を満足するとき、トラッキン
グミスが回避でき、広い温度、湿度範囲で磁気ディスク
の使用が可能になる。温度膨張率若しくは湿度膨張率が
前記の範囲を超えると、磁気記録フレキシプルディスク
に記録した時と異なっ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って磁気フレキシブルディス
クの中心からの伸びが異なり、磁気ヘッドと記録トラッ
クがずれてトラッキングミスを発生ずることが多くなる
。この結果出力が変化してドロップアラ１−を生ずる。

現在、磁気記録フレキシブルディ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
ステルフィルムでは、最大の温度膨張率は約１７Ｘ　１
０′６℃−１、温度膨張率の最大と最小の差は８×１０
″６℃−１程度であって、温度膨張率の面では記録再生
装置の温度膨張率と概略一致しているものの、温度膨張
率の方向差すなわち異方性のため、トラックずれを生ず
るＪ３それがある。

また湿度膨張率については約１ｉｘ１ｏ−ｃ％Ｉｔ　Ｊ
−１程度とかなり大きく、湿度変化に対応し−て１−ラ
ックずれは、記録再生装置の湿度膨張率がＯ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−ｐ−７１ニレンスルフイドよりな
る２軸配向フイルムを支持体として用いることによって
一般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や
湿度膨張によるトラックずれが小さく、温度膨張率の最
大と最小の差、湿度膨張率の最大と最小の差を小さくす
ることによって、トランクずれを更に小さく抑え得る。

この結果、磁気ディスクは、広い温度・湿度範囲雰囲気
での使用が可能となり、しかも磁気記録の高密度化が可
能な磁気記録フレキシブルディスクが得られる。

上述の特性を得るためのポリ−ｐ−フェニレンスルフィ
ドフィルムの製膜は、ポリエチレンテレフタレートやポ
リブチレンチデフタレ−Ｉ−等のポリエステルフィルム
の製膜法に準じて製造し得る。

例えば、■−ダイ法、インフレジョン法等によって融点
に対応して３００〜３５０℃で溶融押出し、未延伸フィ
ルムをキャストすることができる。次いで２軸方向に延
伸して２軸配向フイルムとするがこの時の延伸温度はポ
リエチレンテレフタレートフィルムの場合とほぼ同温乃
至高温で実施できる。

延伸温度としては８０〜１４０℃程度が好ましい。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３．０〜５．０４８は（好
ましくは３．５〜４．５倍）程度である。得られた２軸
配向フイルムを１５０〜２８０℃（好ましくは１８０〜
２７０℃）で１〜１００秒熱固定することによって本発
明の温度・湿度の変化によっても１〜ラツクずれの小さ
いフィルムが得られる。しかし、本発明のポリー〇−フ
ェニレンスルフィドよりなる２軸配向フイルムはこの様
な方法で１！？られたもののみには限られない。例えば
上記熱固定工程を走行方向と変えて２度実施し、２回目
の熱固定温度を初回の熱固定より高くすることで温湿度
膨張率の最大値と最小値の差を極小にフィルム全幅に亘
って保持することができる。

２軸配向フイルムは、その用途によって適宜の厚さにで
きるが通常２５〜１２５μ程度の範囲から選び得るが、
こ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（Ｉ　Ｔ　Ｌ２型
）を恒温恒湿槽に収め、そこで測定する。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
しておき、試験機にサンプルを取付け２０℃、湿度６０
％Ｒ）−１（相対湿度〉と４０℃、相対湿度６０％の間
での寸法変化を読取することによって温度膨張率をめる
。

この時のサンプル長は５０５＃、ザンプル巾は１／４イ
ンチである。測定時に加える加重は５ｇ（１／４インチ
中）当りで一定とする。長いサンプルが得られない場合
は、真空理工社製の熱機械分析装置Ｔ　Ｍ　−３０００
を用い、測定し得る。温度膨張率の最大値、最小値の差
をめる場合は、この方法でもよい。サンプルの１ナイズ
は長さ１５ｇ、　ｒｌＪ５　ｍｍであり、２０℃湿度Ｏ
％Ｒｌ−１と４０℃でＯ％ＲＨにおける寸法変化を読取
することによって温度膨張率の最大と最小の差をめる。

勿論、両者の測定機によって得られる値は完全に一致づ
−る。

（２）湿度膨張率 温度膨張率をめる場合と同様に、日本自動制御社製の定
荷重伸び試験機を用い、４０℃、湿度９０％ＲＨの条件
で予め処理を施しておき、測定機にサンプルを取付け、
２０℃湿度３０％Ｒ１−１と２０℃湿度７０％ＲＨの間
での寸法変化を読取ることによって湿度膨張率をめる。

サンプルがり、０かい揚台には温度膨張測定と同様に真
空理工社製の熱機械分析装置を恒渇恒湿機に置き、同一
条件で測定ザる。

（３）トラッキングずれテスト（温度変化）トラッキン
グずれテストとしては次の様な方法を用いた。金属薄膜
をスパッタ法により基材フィルムの両面に磁気記録層を
形成して、ディスク状に杓抜かれた磁気記録フレキシブ
ルディスクを１５℃湿度６０％Ｒ１−１でリングヘッド
を用い磁気記録し、その時の最大出力と磁気シートの出
力エンベロープを調べる。次に雰囲気温度を４（）℃湿
度６０％ＲＨになる様に維持して、その温度にＪＨノる
最大出力と出力エンベロープを測定し、１５℃湿度６０
％ＲＨのときの出力エンベロープと４０℃湿庶６０％Ｒ
Ｈのときの出力エンベロープを比較して、１〜ラツキン
グが良好であるか否かを測定する。この差が小さいほど
優れたトラッキング特性を有している。

この差が３　ｄＢ以上になるとトラッキングが悪く、評
価としては×であり、３　ｄＢ以内のものはＯとして評
価する。

（４）トラッキングずれテスト（湿度変化）前項と同様
に２５℃、湿度２０％Ｒ）−１で記録し、更に雰囲気条
件を２５℃湿度７０％ＲＨに保持し、２５℃湿度２０％
Ｒ）−１のときと、２５℃湿度７０％Ｒ）−１のときの
出力エンベロープを比較して、前項と同様に、トラッキ
ングの良好さを評価する。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づ゛る。

実施例１〜４及び比較例１〜２ Ｎａ２Ｓ・　９日２０を１モル、ＮａＯＨを０．０５モ
ル、安息香酸ナトリウム０．６モル、Ｎメチルピロリド
ン３．５モルをオートクレーブに入れ２１０℃に加熱し
、脱水を行つｌＣ，脱水終了後、系を１６０℃に降渇し
、１モルのｐ−ジクロルベンピンを添加゛し、２８０℃
にて撹拌下で重合を行った。

重合終了後、室温まで降温し、水とアセトンでくり返し
洗浄を行いポリ−ルーフ１ニレンフルフイドポリマーを
得た。

比較例として実施例と同様にして、（但し、ｐ−ジクロ
ルベンゼン１モルの代わりにｐジクロルベンゼン０．８
５モル、ｍ−ジクロルベンゼン０．１５モルを用いた）
２８０℃にて撹拌下で重合を行い、ボーｐ−フェニレン
スルフィドとポリ−１１−フェニレンスルフィドの共重
合ポリマーを得た。

更に、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。

これらのポリマーを３００℃で溶融押出し、１０５０μ
の未延伸フィルムを得た。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〜，２７０℃で１
０〜３０秒間型固定して厚み７５μの製膜条件の異なっ
たフィルムを得た。この様にして得られた２軸配向フイ
ルムの両面に特開昭５７−１５８３８０号公報等で公知
の対向ターゲットを用いたスパッタ法により、厚さが０
．５μのＮｉ　Ｆｅ合金膜と０．４μのＣｏ　−Ｃ「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、Ｎ＋　Ｆｅ合金膜ＮｉＦｅ合金ターゲット（
Ｎ　ｉ　：　８１ｗｔ％、３３０ｇＸ　１５０ｍ）　２
枚を１２０ｍの間隔で対向させた、対向ターグツ１〜式
スパッタ装置を用い両ターゲットの側方に配した２３℃
に保った３　５０　ｍｍ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ｉ、ｏｐ　ａ（
パスカル）、平均堆積速度０．２μ／ｍｉｎでスパッタ
を行ない０．５μのＮｉＦｅ合金膜を順に両面に形成し
た。

そしてＧｏ　Ｏｒ合金膜はＣＯＣｒ合金ターゲット（Ｃ
ｒ：１７ｗｔ％）２枚を用い、同上の装置により、１１
０℃に保った回転ドラム上にＮｉ　Ｆｅ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
でスパッタを行なイ０．４．ｃｚのＣ０Ｃｒ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２０　Ｃｍ内径３　、８　ｃｍの磁気記録フレキシブ
ルディスクに切抜き記録再生装置によつて試験した。

シートレコーダーは３ＢＯｒ、ｐ、ｍで回転し、磁気ヘ
ッドの位置はディスクの中心より８　ｃｍにした。トラ
ックの１１１は３００μ、ヘッドの＋Ａ　Ｆｊはフェラ
イトであった。磁気記録フレキシブルディスクには１Ｍ
　ｌ−１ｚの信号を所定の条件で記録し、所定の条件で
再生して、出力エンベローブの差で評価した。

この磁気記録フレキシブルディスクの１５℃、６０％Ｒ
１−１及び２５℃、２０％Ｒ）ｌの場合のエンベロープ
）１０．２　ｄＢ以下であった。

このポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを種々製膜条件を
変化させたフィルムについて温度、湿度膨張率、トラッ
クずれテストを施し、その結果を第１表に示した。

第１表の結果から、実施例１〜４のものについてはトラ
ッキングミスが改善されて−おり、高温高湿雰囲気下で
磁気ディスクの使用が可能であることが判った。これに
対し、比較例１〜２のものは高温高湿雰囲気での使用が
不可能であることが判った。

発明の効果 磁気記録ディスクとして、その支持体に特定の温度、湿
度膨張率のポリ−ｐ−フェニレンスルフィド２軸配向フ
イルムを適用することによって、トラッキングミスのな
いものが得られる。また、トラック密度を高くすること
によって高密度記録も可能となる。本発明の磁気記録デ
ィスクは温度、湿度による膨張率の変化が小さいため、
広い雰囲気条件に適応できる利点がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチックフィルムを支持体として該支持体に金属薄
   膜からなる磁気記録層を設けた磁気記録ディスクにおい
   て、プラスチックフィルムが９０モル％以上をポリ−ｐ
   −フェニレンスルフィドよりなる二軸掘ユ向フィルムで
   あって、該フィルムの長手方向及びｌ」方向を含む平面
   にお番ノる最大の温度膨張率が９〜３５Ｘ　１．０’　
   ℃−’　、最大の湿度膨張率が０〜５．Ｏｘ　１０’％
   ＲＨ−１、温度膨張率の最大値と最小値との差が０〜ｇ
   、ｏｘ　ｉｏ”ｃ　”かつ湿度膨張率の最大値と最小値
   との差がＯ〜２．０Ｘ１０−６％Ｒ）（−１であること
   を特徴とり“る金属薄膜よりなる磁気記録フレキシブル
   ディスク。