JP2005088158A - 磁気ディスクテクスチャー加工用基布 - Google Patents

Abstract

【課題】次世代磁気ディスクを得るための高性能テクスチャー加工基布を提供する。
【解決手段】単糸繊度が０．０３〜０．６ｄｔｅｘであり、繊維表面凹部が最大径で０．１μｍ以下のポリエステルフィラメントを用いることを特徴とする磁気ディスクテクスチャー加工用基布。
【選択図】なし

Description

本発明は磁気記録媒体等の基盤を製造する際、遊離砥粒子液であるスラリーによる磁気記録媒体の基盤表面に細かい溝を付けるテクスチャー加工に適したスラリー捕捉用基布に関する。

従来、磁気記録媒体としてはアルミニウム合金基盤にアルマイト処理やＮｉ−Ｐメッキ等の非磁気性メッキ処理を施した後にＣｒ等の下地層を被覆し、次いでＣｏ系合金の磁性薄膜層を被覆し、更に炭素質の保護膜で被覆したものが主に使用されていることは周知の通りである。

このような磁気記録媒体（磁気ディスク）において、ディスク容量の高容量化、高密度化に伴い、最近では磁気ディスクと磁気ヘッドの間隔、すなわち浮上高さは益々低くなってきている。しかしその一方で浮上高さの低さから磁気ディスク基盤表面を損傷することがある。また、ヘッドクラッシュに至らないにしても、微少な突起物でも情報の読み書きの際に、種々のエラーの原因になりやすい。

一方、磁気ディスクの書き込みあるいはその再生を行う際、磁気ディスク面に固着したまま浮上しないという現象が生じやすいことから、基盤表面を一旦鏡面仕上げした後、そのディスク基盤表面に細かい溝を付ける加工、いわゆるテクスチャー加工が行われる。このテクスチャー加工方法は従来よりダイヤモンド、コロイダルシリカ、アルミナ等の微細な砥粒子を付着させたラッピング基布を加圧ローラー等で回転中の磁気ディスク基盤表面に押さえつける方法が主として用いられている。かかるラッピング基布等に使用されるテクスチャー加工用基布材料としては、基布状の紙、ポリウレタン等の樹脂、人工皮革および合成繊維からなる基布を使用している。しかし、従来の基布では高度な精度で大容量の情報を保存すべき磁気ディスクには十分な品質や品位が得られず、限りなく精度の高いテクスチャー加工が要求されている。

例えば特開昭６２−２３６６６４号公報では精度の高いテクスチャー加工を実施するために、研磨材となる粒子径の異なる２段階の研磨材で磁気ディスクをテクスチャー加工する方法が提案されている。しかしこの方法では加工精度を向上させることは出来るが、２段階の工程を要するため加工コストが高く、その上、砥粒子保持力の改善に至っていないため、要求される性能を得ることが出来ない。

また、特開平６−２９０４５３号公報では、水に易溶な液に砥粒子を分散したスラリーを用い、磁気ディスクの基盤表面にテクスチャー加工を行い、かつ、基盤表面に生じたバリや加工残渣を除去する表面加工が提案されているが、テクスチャー加工の性能を左右する布帛については特定していない。

また、実用新案登録第３０５０８２３号公報では、テクスチャー加工用植毛シートが提案され、解繊糸の太さが０．１〜１．７ｄｔｅｘで長さが０．２〜２．０ｍｍのパイルが植毛されたテクスチャーシートが提案されている。該実用新案登録公報では、パイルの太さと長さが提案されているが、糸の太さが０．１ｄｔｅｘを上回る太いパイルを使用しているため、微細化された砥粒子含有スラリーを的確に捕捉することが出来ず、結果として、高性能の磁気ディスク基盤を得ることが出来ない。

また、砥粒子含有スラリーの捕捉性や加工安定性を向上させるため、磁気ディスクテクスチャー加工基布の織密度を適正化し、乾燥時伸度に対する湿潤時伸度の変化率を３０％以内とすることが開示されている（特許文献１参照）。この方法で得た磁気ディスクテクスチャー加工用基布を用いるとテクスチャー加工時の蛇行現象を抑制し、磁気ディスクの品位を向上させることが出来るが、砥粒子含有スラリーの捕捉安定性を向上させる布帛の特定には至っておらず、市場の要望する高性能磁気ディスク基盤を得ることが出来なかった。
特開２００１−１７９５９５号公報(ｐ．２)

本発明は、上述の問題を解決し、磁気記録媒体製造工程において磁気ディスク基盤の表面に微細な溝を与えるテクスチャー加工用基布を提供することにある。

更には、近年、精度が高く、その上高性能な磁気ディスク基盤が要求される傾向にあるため、スラリーに含有する砥粒子の粒径はさらに小さくなってきており、テクスチャー加工精度も高い技術が求められている。

本発明はこういった市場の要求を満足し得る磁気ディスク基盤の製造を可能にしたテクスチャー加工基布の開発を成功したものである。

上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、
磁気ディスクテクスチャー加工用基布に用いるポリエステルフィラメントの単糸繊度を適正化し、かつ繊維表面凹部を極小化することが高性能磁気ディスク基盤を得るために重要であること見出した。

すなわち、本発明は単糸繊度が０．０３〜０．６ｄｔｅｘであり、繊維表面凹部の最大径が０．１μｍ以下のポリエステルフィラメントを用いるを満足することを特徴とする磁気テクスチャー加工用基布である。

本発明は磁気記録媒体等の基盤を製造する際、遊離砥粒子液であるスラリーによる磁気記録媒体の基盤表面に細かい溝を付けるテクスチャー加工に適したスラリー捕捉基布用に関するものであって、従来のテクスチャー加工用基布では為すことの出来なかった次世代高性能磁気ディスクを得ることが出来る。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布は単糸繊度が０．０３〜０．６ｄｔｅｘであるポリエステルフィラメントを用いることが重要である。単糸繊度が０．０３ｄｔｅｘ以上であることでテクスチャー加工時の押圧に耐え、効率的な削り効率が得られる。また単糸繊度が０．６ｄｔｅｘ以下であることで、砥粒子径と繊維径が適正となるため、砥粒子の捕捉効率が大きくなる。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布は繊維表面凹部が最大径で０．１μｍ以下であることが重要である。繊維表面の凹部の最大径が０．１μｍ以下であることで、テクスチャー加工時の砥粒子を凝集せずに捕捉することができ、磁気ディスクに均一な溝を形成し、磁気ディスクの高性能化と同時にテクスチャー加工性を向上することが出来る。

尚、本発明で規定する凹部の最大径とは走査型電子顕微鏡にて拡大撮影し、凹部２０個における最大凹部径（μｍ）の平均値を示し、最大凹部径とは最長となる角度で計測した径の長さ（μｍ）である。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布に用いるポリエステルフィラメント中の無機粒子の含有量は０．３重量％未満であることが好ましい。無機粒子の含有量が０．３重量％未満であることで繊維表面の均一性が向上するため、磁気ディスクテクスチャー加工性が向上する。更には無機粒子を含有しないことがより好ましい。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布に用いるポリエステルフィラメントの延伸糸の破断強度は２〜４ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。延伸糸の破断強度が２〜４ｃＮ／ｄｔｅｘであることでテクスチャー加工の安定性および磁気ディスクテクスチャー加工用基布の摩擦耐久性が向上する。また、より好ましくは３〜４ｃＮ／ｄｔｅｘである。尚、破断強度は東洋ボールドウィン社製テンシロン引張試験機を用い、測定条件は試料長２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎで測定し、測定回数５回で評価した。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布に用いるポリエステルフィラメントとしてポリエステル成分（Ａ）を島成分とし、ポリエステル成分（Ａ）対比、アルカリ減量速度の速いポリエステル成分（Ｂ）を海成分より構成する海島型ポリエステル複合繊維からなることが好ましい。海島型ポリエステル複合繊維より得られるポリエステルフィラメントは一発紡糸型のフィラメントに比べ、細繊度糸を安定して生産でき、また得られた糸の均一性に優れる。海島型ポリエステル複合繊維の製造方法としてポリエステル成分（Ａ）とポリエステル成分（Ｂ）を通常の溶融型複合紡糸機を用いて紡糸し、延伸することによって得ることが出来るが、コスト、生産安定化の点から複合比率は島成分であるポリエステル成分（Ａ）と海成分であるポリエステル成分（Ｂ）で（Ａ）／（Ｂ）＝９０／１０〜６０／４０の範囲であることが好ましく、特に好ましくは（Ａ）／（Ｂ）＝９０／１０〜７０／３０である。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布に使用するポリエステル複合繊維の島成分の固有粘度（以降、ＩＶと記す）は０．６〜０．７であることが好ましい。ＩＶが０．６以上であることでテスクチャー加工時の押圧に耐え、効率的な削り効率が得られる。一方、ＩＶ０．７以下であることでポリエステル複合繊維の複合形態が均一となる。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布に使用するポリエステル複合繊維の島成分の断面形状は特に限定されるものではなく、丸断面以外に異型断面化しても良い。異型断面化することにより、更に砥粒子捕捉効果を向上させることが出来る。

更に、本発明のポリエステル複合繊維に用いるポリエステル成分には本発明の目的を損なわない限り、必要に応じてイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル、２，２−ビス｛４−（β−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパン等の共重合成分や、ヒンダートフェノール系化合物等の酸化防止剤等の有機化合物を含有しても良い。

本発明の磁気ディスクテクスチャー加工用基布は基布表面にカレンダー加工（加熱・加圧処理）を施すことが好ましい。また、カレンダー加工温度は特に限定するものでないが、特に２０〜８０℃が好ましく、基布の表面が均一かつ平滑となることで一層優れたテクスチャー加工が可能となる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例における評価方法は次の通りである。

１．製糸性
１６８時間連続紡糸を行い、製糸性を次の判定方法に従った。

○○：糸切れ率が３．０％未満
○：糸切れ率が３．０％以上６．０％未満
△：糸切れ率が６．０％以上１０．０％未満
×：糸切れ率が１０．０％以上
−：評価不可
２．表面粗さ（ｎｍ）
ディスク回転数４００ｒｐｍ、テープ移動速度４０ｍｍ／ｍｉｎ、スラリー供給量１０ｃｃ／ｍｉｎ、テープ幅４５ｍｍのテクスチャー加工３０ｓｅｃ実施後の磁気ディスクの表面粗さを原糸間力顕微鏡（ＶＥＥＣＯ（株）製）により２５６回走査し、テクスチャー加工により形成された溝の深さの平均値を次の判定方法に従った。

○○：表面粗さが０．５ｎｍ未満
○：表面粗さが０．５ｎｍ以上０．７ｎｍ未満
△：表面粗さが０．７ｎｍ以上１．０ｎｍ未満
×：表面粗さが１．０ｎｍ以上
３．削り量（ｍｇ）
ディスク回転数４００ｒｐｍ、テープ移動速度４０ｍｍ／ｍｉｎ、スラリー供給量１０ｃｃ／ｍｉｎ、テープ幅４５ｍｍのテクスチャー加工３０ｓｅｃ実施後の磁気ディスクの削り量（重量減量差）をＮ＝１０の平均値を次の判定方法に従った。

○○：削り量が１．６ｍｇ以上
○：削り量が１．４ｍｇ以上１．６ｍｇ未満
△：削り量が１．２ｍｇ以上１．４ｍｇ未満
×：削り量が１．２ｍｇ未満
４．テクスチャー加工性
テクスチャー加工３０ｓｅｃをＮ＝１０実施し、加工性（品質異常、トラブルによるマシン停機）を次の判定方法に従った。

○○：発生率が５．０％未満
○：発生率が５．０％以上１０．０％未満
△：発生率が１０．０％以上２０．０％未満
×：発生率が２０．０％以上
５．凹部サイズ測定方法
走査型電子顕微鏡にて拡大撮影し、凹部２０個における最大凹部径（μｍ）の平均値を算出した。

６．固有粘度（ＩＶ）
オルトクロロフェノール中（２５℃）で測定した値である。

実施例１
島成分にポリエステル成分（Ａ）としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００％からなるＩＶ＝０．６５の無粒子系ポリエチレンテレフタレートと海成分にポリエステル成分（Ｂ）として５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを全酸成分に対して８ｍｏｌ％共重合したポリエチレンテレフタレートからなるＩＶ＝０．５５のポリエチレンテレフタレートを用いて紡速１５００ｍ／ｍｉｎの巻取速度により単糸１３．５ｄｔｅｘ、複合比率が（Ａ）／（Ｂ）＝７０／３０、島本数７０本の海島複合型に複合紡糸を行い、未延伸糸を得た。この未延伸糸を残留伸度が３５．０％となるように熱セット温度１３０℃、延伸倍率２．７倍で延伸熱セットを行い、４５ｄｔｅｘ−９フィラメントの延伸糸を得た。得られた延伸糸を３本合糸し、２００Ｔ／Ｍの延伸仮撚りを施したものを緯糸、３３ｄｔｅｘ−２４フィラメントのフラットヤーンを経糸に用い、５枚バックサテン織物を得た。次いで精練した後、水酸化ナトリウム３０重量％存在下に８０℃、３０分間アルカリ処理して海成分を除去した。その後、上記織物をピンテンターで１８０℃の条件でヒートセットした。この織物を使用した磁気ディスク（水準１）は本発明の目的とする均一な表面溝を形成し、加工時の削り効率および品位が非常に優れていた。

水準２から水準５は水準１の条件を基本として、吐出量をそれぞれ変更し、単糸繊度を変更した海島型ポリエステル複合繊維を用いた実験である。

水準２は単糸繊度を０．０３ｄｔｅｘとした実験であるが水準１と同様に得られた磁気ディスクは優れた品質、品位を有し、工程トラブルもなかった。

水準３は単糸繊度を０．６ｄｔｅｘとした実験であるが、均一な表面粗さを有しており、品質に優れ、削り量も良好であった。

水準４は単糸繊度を０．０２ｄｔｅｘとした実験であるが、磁気ディスクの品質面では問題ないものの、単糸繊度が細すぎたため、削り量に劣り、テクスチャー加工性が悪かった。

水準５は単糸繊度を０．７ｄｔｅｘとした実験であるが、海島型ポリエステル複合繊維の製糸性や磁気ディスクテクスチャー加工時の削り効率は良好であったが、単糸繊度が太過ぎたため、砥粒子を安定して捕捉することが出来ず、表面粗さが不十分であったため、本発明の目的とする磁気ディスクの性能が得られなかった。評価結果を表１に示す。

実施例２
水準１の製糸条件をベースに島成分ポリエステル成分（Ａ）のポリマースペックを切り替えて、島成分にコロイダルシリカ（日産化学（株）製、平均粒径０．０５μｍ）を添加して繊維表面凹部の最大径を変更し、水準６と水準７を実施した。

水準６は島成分ポリエステル成分（Ａ）にコロイダルシリカを０．２９重量％添加し、繊維表面凹部の最大径を０．１μｍとした実験であるが、優れた工程安定性と磁気ディスクの性能を有していた。

水準７は島成分ポリエステル成分（Ａ）にコロイダルシリカを０．３０重量％添加し、繊維表面凹部の最大径を０．１２μｍとした実験であるが、繊維表面凹部の最大径が大きいため、磁気ディスクテクスチャー加工の際に砥粒子が凹部に凝集し、磁気ディスクの表面粗さやテクスチャー加工性が不調であった。評価結果を表２に示す。

Claims (3)

1. 単糸繊度が０．０３〜０．６ｄｔｅｘであり、繊維表面凹部の最大径が０．１μｍ以下のポリエステルフィラメントを用いることを特徴とする磁気ディスクテクスチャー加工用基布。
2. 前記ポリエステルフィラメントが無機粒子を含有しないポリエステル成分（Ａ）を島成分とし、ポリエステル成分（Ａ）対比、アルカリ減量速度の速いポリエステル成分（Ｂ）を海成分より構成する海島型ポリエステル複合繊維からなることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクテクスチャー加工用基布。
3. 前記ポリエステルフィラメントとして無機粒子の含有量が０．３重量％未満であるポリエステル成分（Ａ）を島成分とし、ポリエステル成分（Ａ）対比、アルカリ減量速度の速いポリエステル成分（Ｂ）を海成分より構成する海島型ポリエステル複合繊維からなることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクテクスチャー加工用基布。