JPS6220131A - 磁気デイスク - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、磁気ディスク装置の如き磁気的記憶装置の記
憶媒体として用いられる磁気ディスクに関するものであ
り、詳細には磁性粉を樹脂結合剤とともに塗布すること
により磁性層が形成される、いわゆる塗布型の磁気ディ
スクに関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性粉末を樹脂結合剤とともに塗布すること
により磁性層が形成される磁気ディスクにおいて、 基板に高剛性耐熱性樹脂基板を用いることにより、軽量
化を図ってディスクドライブ装置の消費電力低減を図る
とともに、 同時に磁性塗膜の結合剤として電子線硬化型樹脂を用い
ることによって、耐久性やＳＮ比の改善を図ろうとする
ものである。

〔従来の技術〕

例えばコンビエータ等の記憶媒体としては、ランダムア
クセスが可能な円板状の磁気ディスクが広く用いられて
おり、なかでも、応答性に優れること、記憶容量が大き
いこと、保存性が良好で信顛性が高いこと等から、基板
にＡ１合金板やガラス板、プラスチック板等の硬質材料
を用いた磁気ディスク、いわゆるハードディスクが固定
ディスク、あるいは外部ディスクとして使用されるよう
になっている。

上記ハードディスクは、例えばＡ１合金基板上に記録再
生に関与する磁性層を形成したものであって、高速で回
転して同心円状の多数のトラックに情報の記録再生を行
うものである。

この種の磁気ディスクにおいては、−Ｃに、基板材料と
してＡｌ板を用いるとともに、磁性層である磁気ディス
ク塗膜に強度をもたせるため、樹脂結合剤として熱硬化
性樹脂が用いられており、この熱硬化性樹脂を硬化すべ
く、２００℃〜３００℃の硬化条件で数時間焼き付けを
行い磁性層を形成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このように基板にＡｌ板を使用した磁気ディ
スクにあっては、 （１）表面平滑性を得るためにダイヤ・ターン加工やグ
ラインド・ポリッシュ等の研磨加工を施す必要があり、
工程が増え製造コストも増大する。

（ｉｉ　）比重が約２．７と重いため、ディスクを駆動
するためのスピンドルモータの消費電力が大となり、デ
ィスク駆動装置あるいはシステムの消費電力が大となる
。

（ｉｉｉ）Ａ／板の中にわずかに含まれる鉄は、磁性を
有するために、記録・再生時にノイズ発生の大きな原因
となる。

等の欠点を有している。

あるいは、上記Ａｅ基板の代わりに樹脂基板を使用する
ことも考えられるが、この場合、磁性層を硬化するため
に高温焼付を行うと、ディスクが変形してしまう虞れが
ある。また、ディスクの形状に影響がでないような低温
で長時間かけて硬化した場合には、硬化が不充分で、面
ｊ久性の悪いものとなってしまう。

そこで本発明は、上述の従来のものの有する欠点を解消
するために提案されたものであって、軽量で駆動装置の
消費電力を抑えることができ、耐久性に優れ、ノイズの
少ない磁気ディスクを提供することを目的とし、さらに
、これにより磁性層の薄膜化が可能で記録密度を向上し
うる磁気ディスクを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明は、高剛性耐熱樹
脂基板上に磁性粉末と電子線硬化型樹脂よりなる磁性塗
膜が形成され、上記磁性塗膜が電子線の照射により硬化
されていることを特徴とするものである。

本発明の磁気ディスクにおいては、基板に高剛性耐熱樹
脂基板を使用するが、この基板材料には次のような要件
を満たすことが要求される。

すなわち、 （ａ）ディスク内周側でのクランプ点からディスク外周
縁までの距離を！、ディスクの厚みをｄとしたときに、
ｄ／１＞０．０２２であること。

（ｂ）熱変形温度が１２０℃以上であること。

（、ｃ）熱膨張率が７．　Ｏｘ　ｌ　Ｏ−’７℃未満で
あること。

（ｄ）ヤング率が２４０　ｋ＋ｒ／＋＋＋ｍ”以上であ
ること。

等である。例えば、上記（ａ）　、　（ｄ）の条件を満
ださないと、ディスクは自重で外周端が彎曲してしまう
戊れがある。あるいは、（ｂ）　、　（ｃ）の条件を満
たさないと、記録の再現性を保つことが出来ないので、
磁気ディスクの品質として不充分なものとなる。

かかる観点から、本発明の磁気ディスクの基板材料とし
ては、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリサ
ルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアセクール、ポリ
フェニレンサルファイド等が好適である。

一方、本発明において磁性層の結合剤として用いられる
電子線硬化性樹脂は、磁性塗料を良好に塗布し得るよう
に、粘度が低いものが好ましく、また、硬化時には硬い
ことが好ましい。このような電子線硬化性樹脂としては
、以下のものが挙げられる。

（１）式 （式中、ｎは整数を表し、またＲ１は−Ｈ，−ＣＲ３等
を表し、Ｒ２は−Ｈ，−ＣＨ３，−Ｂｒ。

−Ｃβ等を表す。） で示されるフェノールノボラノクエポキソアクリレート
あるいはメタクリレート。

（２）式 （式中、ｎは整数を表し、またＲ１は−Ｈ１〜ＣＨ３等
を表し、Ｒ２は−Ｈ，ＣＨｙ、　　　Ｂ　ｒ　。

−Ｃ１等を表す。） で示されるビスフェノールＡ型エポキシアクリレートあ
るいはメタクリルレート。

（３）弐 （式中、Ｒ１は−Ｈ，−ＣＨｆｆ等を表し、Ｒ１は２価
の炭化水素基を表す。） で示される脂環型エポキシアクリレートあるいはメタク
リレート。

上述のエポキシアクリレートあるいはエポキシメタクリ
レートの分子量は、４００〜５０００であることが好ま
しい。この分子量が大きすぎると、硬化時の強度が不足
する虞れがある。また、一分子当たりの不飽和結合当量
は、１５０〜３０００の範囲内であることが好ましい。

また、これらエポキシアクリレートまたはエポキシメタ
クリレートには、硬化剤として多官能アクリレート（２
官能〜６官能程度）を併用しても良い。

上記多官能７クリレート　（あるいはメタクリレート）
としては、オリゴエステルアクリレート（例えば東亜合
成社製、Ｍ８０６０．Ｍ８０３０゜Ｍ７１００．Ｍ８１
００）やトリメチロールプロパントリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールへ
キサアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、
等が挙げられる。また、上記２官能アクリレート（ある
いはメタクリレート）としては、■、３−ブタンジオー
ルアクリレート、１．６−ヘキサンジオールジアクリレ
ート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールアクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、ヒドロキンピバリン酸エステルネオペ
ンチルグリコールジアクリレート等が挙げられ、商品名
ビスコート＃３７００．＃７００　（大阪府機社製）や
商品名ＭＡＮＤＡ　（日本火薬社製）、商品名アロニフ
クスＭ６１００．Ｍ６２００．Ｍ６２５０゜Ｍ６３００
．Ｍ６５ＱＯ（東亜合成社製）等が市販されている。さ
らに、上記単官能アクリレート（あるいはメタクリレー
ト）としては、ヒドロキシエチルアクリレート　ヒドロ
キシエチルメタクリレート、商品名ＨＯＡ−ＭＰＥ　（
共栄社製）、商品名アロニノクスＭ’５７００（東亜合
成社製）等が挙げられる。

これらエポキシアクリレートまたはエポキシメタクリレ
ートからなる塗膜は、通常の電子線硬化性樹脂と比べて
非常に硬く、その硬度は鉛筆硬度で６Ｈ〜８Ｈ程度にも
なる。また、得られる塗膜は、研磨性にも優れ、したが
って研磨時等に焼き付きが起こる虞れもない。

また、本発明で使用される強磁性粉末としては、強磁性
酸化鉄粒子２強磁性二酸化クロム、強磁性合金粉末及び
六方晶系フェライト粒子等が挙げられる。

ここで、上記強磁性酸化鉄粒子は、一般式ＦｅＯｘで表
した場合、Ｘの値が１．３３≦Ｘ≦１．５０の範囲にあ
るもの、即ちマグネタイト（γ−Ｆｅ２Ｏ３Ｘ’−１，
５０、マグネタイト（Ｆｅ、０−ｘ＝１．３３）、及び
これらの固溶体（ＦｅＯｘ１．３３　＜ｘ＜１．５０　
）である。

これら強磁性酸化鉄には、抗磁力をあげる目的でコバル
トを添加してもよい。コバルト含有磁性酸化鉄には、大
別してドープ型と被着型の二種類があり、Ｃｏドープ型
酸化鉄磁性粒子は、水酸化コバルトを含む水酸化第２鉄
を水熱処理し生成した粉を還元・酸化する方法や針状ゲ
ータイトまたはマグヘマイトの表面にＣｏ化合物を吸着
させ比較的高い温度で熱処理する方法等により製造され
、また、Ｃｏ被着型酸化鉄磁性粒子は、アルカリ水溶液
中で針状磁性酸化鉄とコバルト塩を混合し加熱してコバ
ルト化合物を吸着させた後、水洗・乾燥して取り出し非
還元性雰囲気中で熱処理することにより得られる。Ｃｏ
被着型酸化鉄磁性粒子は、ＣＯドープ型酸酸化鉄磁性粒
子比べ、テープ化した時に転写特性・減磁特性に優れて
いる特徴を有する。

強磁性二酸化クロムとしては、Ｃｒｙ、あるいはこれら
に抗磁力を向上させる目的でＲｕ、Ｓｎ。

Ｔｅ＋　　Ｓｂ、）’ｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ等の少なくと
も一種を添加したものを使用できる。

強磁性合金粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ。

Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−ＮｉまたはＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等が使
用でき、また、これらに種々の特性を改善する目的でＡ
ｊ！、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ。

Ｚｎ等の金属成分を添加したものが使用可能である。

さらに、上記磁性層中には、モース硬度６以上の非磁性
顔料を補強剤や、二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン等の無機微粉末、シリコンオイル、プラスチック微粉
末、常温で液状の不飽和脂肪族炭化水素、脂肪酸エステ
ル類、フルオロカーボン類等の潤滑剤、炭素数１２〜１
８の脂肪酸。

この脂肪酸のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属塩
である金属石鹸、脂肪酸のアミド、アルキルリン酸エス
テル、レシチン、トリアルキルポリオレフィンオキシ第
四アンモニウム塩等の分散剤、等を添加してもよい。

これら各成分を、溶剤に溶解して磁性塗料を調製し、高
剛性耐熱基板上（片面もしくは両面）に塗布して磁性塗
膜を形成するが、その塗布方法としては、スピンコード
法やディップコート法、その他のコーティング技法等に
よればよい。

そして、このように塗布した磁性塗膜に対して、電子線
を照射して硬化する。この場合、電子線の照射量は１〜
１０Ｍｒａｄの範囲内とすることが好ましく、通常は２
〜？Ｍｒａｄ程度に設定する。また、その照射エネルギ
ー（加速電圧）は１００ｋｅＶ以上とするのが好ましい
、この硬化速度は極めて速いので、硬化時間を大幅に短
縮することができる。

なお、このようにして硬化される磁性層の表面に、通常
この種の媒体に用いられる潤滑剤の薄層をトップコート
層として形成してもよい。

〔作用〕

基板に高剛性耐熱樹脂基板を用いることにより、磁気デ
ィスクの大幅な軽量化が図られる。また、樹脂基板中に
は鉄等の磁性を有する材料を含む虞れはなく、信号対雑
音比が改善される。

一方、磁性層の結合剤として電子線硬化型樹脂を用いる
ことにより、熱による基板の変形の虞れは皆無となり、
塗膜物性に優れた磁性層が形成される。

〔実施例〕　　　　゛ 以下、本発明の具体的な実施例について説明す実施例１
゜ Ｃｏ被被着−Ｆｅ２０．　　　・・・２ｏｏ重量部ビス
フェノールＡ型エポキシアクリレート（分子量２０００
）　　・・・・８０重量部トリメチロールプロパントリ
アクリレート・・・・２０重量部 Ｃｒ、Ｏ，・・・・２０重量部 シクロヘキサノン　　　　　・・・２４０重量部ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル・・・・６０重量部 以上に示すような組成を有する磁性塗料を調製し、これ
をポリエーテルイミド基板（ＧＥ社製。

商品名ウルテム基板）上にスピンコード法により均一に
塗布した後、電子線を５Ｍｒａｄ照射して硬化し、常法
にしたがって磁気ディスクを作成した。

実施例２゜ 基板にポリカーボネート基板を用い、他は実施例１と同
様の方法により磁気ディスクを作成した。

比較例１゜ Ｃｏ被着ｒ−Ｆ＋、○、　　　・・・２００重量部エポ
キシ樹脂　　　　　　　・・・・８０重量部フェノール
樹脂　　　　　　・・・・２０重量部Ｃｒ、Ｏ，・・・
・２０重量部 シクロヘキサノン　　　　　・・・２４０重量部ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル・・・・６０重量部 以上に示すような組成を有する磁性塗料を調製し、これ
をポリエーテルイミド基板（ＧＥ社製。

商品名ウルテム基板）上にスピンコード法により均一に
塗布した後、１５０℃で６時間硬化し、常法にしたがっ
て磁気ディスクを作成した。

得られた磁気ディスクは、熱変形のため、ヘッドクラッ
シュを起こしたり、トラックずれを起こすものが多く、
歩留まりは非常に悪いものであった。

比較例２゜ 比較例１と同様の磁性塗料をへβ基板に塗布し、２００
℃、２時間硬化を行い、常法にしたがって磁気ディスク
を作成した。

上述の各実施例及び比較例により作成された磁気ディス
クについて、それぞれ表面粗度、ＣＮ比。

線記録密度、Ｃ３Ｓ　（コンタクト・スタート・ストッ
プ）特性を常法に従って調べた。結果を次表に示す。

（以下余白） この表より、本発明を適用した各実施例においては、信
号対雑音比が改善され、ノイズが減少することがわかる
。また、Ｃ３Ｓ特性が改善され、耐久性が大幅に向上し
たことがわかる。

さらに、各実施例の磁気ディスクでは、磁性層の厚みを
薄くすることができ、記録密度の向上も見られることが
わかる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の磁気ディス
クにおいては、基板に高剛性耐熱樹脂基板を用いている
ので、基板の軽量化を図ることができ、ディスク駆動装
置の消費電力を低減しシステムの小型化を図ることが可
能となる。

また、この高剛性耐熱樹脂基板を用いることにより、基
板中の磁性成分の混入を防止することができ、信号対雑
音の比が改善され、したがって磁性層の一層の薄膜化が
可能となり、記録密度の向上がもたらされる。

さらに、本発明の磁気ディスクにおいては、磁性層の結
合剤として電子線硬化型樹脂を用いているので、硬化時
のディスクの形状への影響を皆無とすることができ、歩
留まりが大幅に向上する。

また、この電子線硬化型樹脂を用いることにより、磁性
層の塗膜物性を向上することができ、磁気ディスクの耐
久性を向上することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高剛性耐熱樹脂基板上に磁性粉末と電子線硬化型樹脂よ
   りなる磁性塗膜が形成され、 上記磁性塗膜が電子線の照射により硬化されていること
   を特徴とする磁気ディスク。