JP2805404B2 - 磁気記録ディスク並びにその製造方法 - Google Patents

磁気記録ディスク並びにその製造方法

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JP2805404B2 JP3264778A JP26477891A JP2805404B2 JP 2805404 B2 JP2805404 B2 JP 2805404B2 JP 3264778 A JP3264778 A JP 3264778A JP 26477891 A JP26477891 A JP 26477891A JP 2805404 B2 JP2805404 B2 JP 2805404B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録用の磁気記
録ディスク並びにその製造方法に関するものであり、特
に最短記録波長が1.5μm以下である記録・再生に
適な磁気記録ディスク並びにその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録技術は、媒体の繰り返し使用が
可能であること、信号の電子化が容易であり周辺機器と
の組み合わせによるシステムの構築が可能であること、
信号の修正も簡単にできること等の他の記録方式にはな
い優れた利点を有することから、ビデオ、オーディオ、
コンピューター用途等を始めとして様々な分野で幅広く
利用されてきた。そして、機器の小型化、記録再生信号
の質の向上、記録の長時間化、記録容量の増大等の要求
に対応するために、記録媒体に対して記録密度のより一
層の向上が常に望まれてきた。そのために磁性層の表面
性の改良、磁性体粒子の分散性の改良、磁性体の改良が
試みられてきた。
【0003】データの外部記憶媒体であるフロッピーデ
ィスクに対しても、近年のパソコンの普及、アプリケー
ション・ソフトの高度化、処理情報の増大の動向の中に
あって、10Mバイト以上の高容量化が強く要求される
ようになってきた。そして、RLL方式等の従来の1.
5倍以上もの広い周波数成分領域を有する高密度符号を
用いた記録システムが提案されており、フロッピーディ
スクに記録される記録信号の最短記録波長が1.5μm
以下にもなろうとしている。そして、この記録密度の向
上のためには、当然磁気ヘッドのギャップ長もさらに狭
くなって、0.5μm以下になろうとしている。記録波
長が短く記録密度の大きな記録を可能にするためには、
まず第1に磁性層の抗磁力を高める必要がある。例え
ば、特開昭58−122623号公報、特開昭61−7
4137号公報等には、ディスク状媒体の磁性層に強磁
性金属粉末を用いる方法が提案されている。
【0004】フロッピーディスク等のコンピューター用
途の磁気記録方式では、記録波長の異なる記録信号の重
ね書き(オーバーライト)が不可欠である。従来は、周
波数で2倍の関係にある2種類の信号、1f及び2f信
号の重ね書きができれば良かったが、前述のRLL方式
では記録波長が短くなっただけではなく周波数比3:8
の領域にある複数の信号の重ね書きが要求されている。
以上のように記録波長が短く、記録周波数の差が大きい
信号を使用する方式で、短波長信号を長波長信号の上に
うまく重ね書きをするためには、前記の特開昭58−1
22623号公報、特開昭61−74137号公報等に
開示されてるように、単に磁性層の磁気特性を向上させ
るだけでは限界があった。すなわち、先に記録されてい
る長波長の記録信号の上に短波長の記録信号を重ね書き
しても磁力線が磁性層の深いところまで達しないため
に、先に記録された長波長の信号が消去できなかった。
この問題を解決するためには、磁性層の抗磁力を低下さ
せるか、もしくは磁性層を薄くすることが有効であっ
た。
【0005】しかしながら、磁性層の抗磁力を低下させ
ることは、記録信号の分解能や再生出力が低下するの
で、高密度の記録が不可能であった。また、磁性層を薄
くすると以下のような問題があった。即ち、通常、磁気
記録ディスクには、帯電による磁性層表面へのゴミや埃
などの付着するドロップ・アウトの発生を防止すること
が求められ、そのために磁性層中にカーボンブラックを
添加することであるが、磁性層を薄くすると磁性層中に
保持できるカーボンブラックの量にも限界があった。さ
らに、磁気特性を高く保持する上からも磁性層中へのカ
ーボンブラックの添加はできるだけ避けることが望まし
い。また、磁気記録ディスクへの記録信号が短波長にな
るほど、ドロップ・アウトの影響を大きく受けるように
なり、走行耐久性も劣化させるので、この帯電性の問題
は記録密度が高く大容量の磁気記録ディスクを設計する
際の重要な課題となる。
【0006】帯電性の問題を改良する他の方法として
は、磁性層と非磁性支持体との間にカーボンブラックな
どを含有した非磁性層を設けた磁気記録媒体が提案され
ており、例えば、特開昭55−55432号公報、特開
昭50−104003号公報、US3440091号公
報、特開昭62−214513号公報、特開昭62−2
14514号公報、特開昭62−231417号公報、
特開昭63−31027号公報等に開示されている。し
かしながら、これらの先行技術に開示された磁気記録媒
体の磁性層の厚さは現在求められている大容量磁気記録
ディスクに対しては、充分に薄いものではなかった。
【0007】また、磁性層が薄くなるに従って剥離し易
くなり、剥離した磁性層が新たなドロップ・アウトの発
生要因となるのでこの問題にも対処する必要があった。
そして、磁性層の剥離の問題は、非磁性支持体との間に
非磁性層を形成しても改良する免れることはできなかっ
た。以上のように、磁気記録ディスクとして大容量の媒
体とするためには、上記の種々の課題に対処しなければ
ならず、すべてを満足する手段は未だ提案されていな
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、電磁変換
特性が良好でかつ走行耐久性に優れる磁気記録媒体及び
その製造方法を提供することである。特に、高記録密度
での重ね書き特性が優れ、記録容量が大きい磁気記録デ
ィスク及びその製造方法を提供することが本発明の目的
である。本発明の他の目的は、記録容量が大きく重ね書
き適性が優れたディジタルデータ記録再生方法を提供す
ることである。
【0009】前記本発明の課題は、非磁性支持体上に非
磁性層及び磁性層がこの順で形成されている磁気記録デ
ィスクにおいて、該非磁性層は非磁性粒子及び結合剤樹
脂を主体とした層であって且つ該非磁性粒子の一部もし
くは全部が導電性粒子であり、また該磁性層は強磁性
粒子及び結合剤樹脂を主体とした層であって、前記磁
性層の厚さは0.5μm以下、その抗磁力は1400エ
ルステッド以上、且つ前記磁性層中における前記強磁性
金属粒子の配向度比は0.85以上であることを特徴と
する磁気記録ディスクであって、該磁気記録ディスクは
消去、記録及び再生を1つの磁気ヘッドで行う1ヘッド
タイプ方式に供されるものであり、該磁気ヘッドのギャ
ップ長δは0.50μm以下で、かつ前記磁性層厚は
1.25δ以下であり、最短記録波長が1.5μm以下
であることを特徴とする磁気記録ディスクにより達成さ
れる。
【0010】本発明の磁気記録ディスクは、磁性層の抗
磁力を1400エルステット゛以上にする事で、出力特性が良
好になり、電磁変換特性が優れ、記録周波数の小さい高
密度短波長のデジタルデータ記録を行った場合に優れた
信頼性を示す。また、磁性層の厚さが0.5μm以下と
極めて薄いので、短波長信号の重ね書きも良好に行うこ
とができる。そして、磁性層と非磁性支持体との間に、
導電性粒子を含有した非磁性層を設けることによって、
帯電しにくくドロップ・アウトの発生の恐れが余りない
走行耐久性に優れた磁気記録ディスクとすることができ
る。さらに、本発明においては配向度比が0.85以上
にすることで磁気記録ディスクで要求される円周方向で
均一の出力が達成される。
【0011】本発明の磁気記録ディスクを製造する際
に、非磁性支持体上に非磁性粒子及び結合剤樹脂を主体
とする非磁性層用塗布液を塗布して非磁性塗布層を形成
し、該非磁性塗布層が湿潤状態にあるうちに強磁性粒子
が結合剤樹脂溶液中に分散された磁性層用塗布液を前記
非磁性塗布層の上に形成することによって、前記非磁性
層に対する前記磁性層の密着が優れたものとなり磁性層
の厚さが0.5μm以下と薄くても磁性層の剥離が起こ
りにくく走行耐久性に優れ、信頼性の高い磁気記録ディ
スクを得ることができる。
【0012】また、前記磁性層の強磁性粒子を強磁性金
属粒子とすることにより磁性層の磁気特性の優れた磁気
記録ディスクとすることができる。
【0013】本発明者等は、本発明の目的の一つである
記録波長が短い高密度記録の大容量で且つ重ね書き適性
に優れたディジタル記録再生について検討した際に、磁
気ヘッドのギャップ長と磁性層の厚さとの関係に注目し
て検討した結果、本明をなすに至った 来、出力損
失の観点から記録波長との関係で好ましい磁性層の厚さ
が論じられてきたが、本発明の目的とするコンピュータ
用途のディジタルデータ記録の分野で重要な重ね書き適
性をも考慮した場合、好ましい磁性層の厚さは磁気ヘッ
ドのギャップ長と強く相関していることが分かった。
発明は、短波長記録用のギャップ長が0.50μm以下
短い磁気ヘッドを消去、記録及び再生を1つの磁気ヘ
ッドで行う1ヘッドタイプ方式に使用した場合、磁性層
の厚さがそのギャップ長の1.25倍以下であれば、最
短記録波長が1.5μm以下と極めて短くとも、特に重
ね書き適性に優れた記録再生ができることを見いだした
ものである。そして、記録条件が高密度になって、記録
トラック幅50μm以下、トラック密度14トラック/
mm以下であっても、本発明の磁気記録ディスクを採用
することにより、良好な記録再生を行うことができた
【0014】本発明の前記磁気記録ディスクの磁性層の
厚さは、0.5μm以下であり、好ましくは、0.45
μm以下である。磁性層の厚さの下限は特にないが、余
り薄くなると再生出力が低下するので注意を要する。非
磁性支持体上に形成する前記非磁性層及び前記磁性層の
厚さは合計で、1乃至3.0μmの範囲にあればよい。
【0015】本発明の磁気記録ディスクの磁性層に使用
される強磁性粒子は、強磁性金属粒子であり、特に、F
eまたはNiまたはCoを主成分(75重量%以上)と
する強磁性金属粒子であることが本発明の目的を効果的
に達成する上で好ましい。
【0016】本発明で使用できる磁性体粒子の粒子サイ
ズをBET法による比表面積で表せば25〜80m2
gであり、好ましくは35〜60m2/gである。25
2/g以下ではノイズが高くなり、80m2/g以上で
は分散が困難になって、磁性層の表面性を良好にするこ
とができないので好ましくない。また、X線回折分析で
測定される結晶子サイス゛で表せば、450〜100オング
ストロ−ムであり、好ましくは350〜150オングス
トロ−ムである。
【0017】磁性体粒子のの含水率は0.01〜2重量
%とするのが好ましい。結合剤樹脂の種類によって磁性
体の含水率を最適化することが必要となる。磁性体粒子
のpHは用いる結合剤樹脂との組合せにより最適化する
ことが好ましい。その範囲は4〜12であるが、好まし
くは6〜10である。特に、結合剤樹脂の分子中に極性
基を有する場合、pHに留意することが望ましい。磁性
体粒子は、必要に応じ、Al、Si、Pまたはこれらの
酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は
磁性体粒子に対し0.1〜10%であり表面処理を施す
と脂肪酸などの潤滑剤の吸着が100mg/m2以下に
なり好ましい。 磁性体粒子には可溶性のNa、Ca、
Fe、Ni、Srなどの無機イオンを含む場合があるが
500ppm以下であれば特に特性に影響を与えない。
これらの強磁性粒子には所定の原子以外にAl、Si、
S,Sc、Ti、V,Cr、Cu,Y,Mo,Rh,P
d,Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、
Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、
P,Co,Mn,Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含
んでもかまわない。
【0018】これらの強磁性微粒子にはあとで述べる分
散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前に
あらかじめ処理を行ってもかまわない。強磁性粒子が強
磁性金属粒子である場合には、少量の水酸化物、または
酸化物を含んでもよい。強磁性金属粒子葉、公知の製造
方法により得られたものを用いることができ、下記の方
法をあげることができる。複合有機酸塩(主としてシュ
ウ酸塩)と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化
鉄を水素などの還元性気体で還元してFeあるいはFe
−Co粒子などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱
分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナト
リウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤
を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で
蒸発させて微粉末を得る方法などである。
【0019】このようにして得られた強磁性金属粒子は
公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に侵漬したのち乾
燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを
送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方
法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調
整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施した
ものでも用いることができる。また、本発明に用いられ
る強磁性粒子は空孔が少ないほうが好ましくその値は2
0容量%以下、さらに好ましくは5容量%以下である。
また、強磁性粒子の針状比は12以下が好ましく10以
下が望ましい。高記録密度を可能とするため、本発明の
磁気記録ディスクは1400エルステット゛以上の抗磁力を有
することが好ましい。さらに好ましくは、1500エルステ
ット゛以上である。前記抗磁力は低すぎると自己減磁作用
で信号出力の低下を招くため好ましくない。また、高す
ぎると磁気記録ヘッドによる磁化反転が困難になるため
2500エルステット゛以下にすることが望ましい。
【0020】
【0021】飽和磁化量及び抗磁力の測定はVSM−P
I(東英工業製)を用い最大印加磁場10KOeとし
た。また比表面積の測定はカンターソーブ(US.カン
タークロム社製)を用いた。250℃、30分間窒素雰
囲気で脱水後BET一点法(分圧0.30)で測定し
た。本発明の磁気記録ディスクの残留磁束密度として
は、1500G(ガウス)以上であることが望ましい。
【0022】また、本発明の磁気記録ディスクの磁性層
中における磁性粒子の配向度比は0.85以上がこのま
しく望ましくは0.90以上更には0.95以上が最適
である。 配向度比はディスク状媒体の円周方向の最小
角型比を最大角型比で除した値であり、その値が大きい
ほど円周方向における出力の変動が少なくなり、磁気記
録ディスクとして好ましいものとなる。配向度比を0.
85以上にするためには上層磁性層が未乾燥の状態にあ
るところで、例えば、特公平3−41895号公報に開
示されているような永久磁石を使用したランダム配向
法、特開昭63−148417号公報、特開平1ー30
0427号公報、特開平1ー300428公報などに開
示されている交流磁場を印加する方法が使用できる。こ
の場合、強磁性金属粒子の針状比が12以下、望ましく
は、10以下であることが配向度比0.85以上にする
ためには必要である。
【0023】本発明の磁気記録ディスクにおける非磁性
層は、非磁性粒子と結合剤樹脂を主体とする層であっ
て、その非磁性粒子の一部がカーボンブラック、グラフ
ァイト等の導電性粒子であることが必要である。非磁性
層の非磁性粒子中における導電性粒子の比率は、本発明
の磁気記録ディスクの帯電を防止する観点から、3重量
%以上、望ましくは10重量%以上である。
【0024】非磁性層の厚さは、0.5〜10μm、望
ましくは0.5〜5μmである。非磁性層の厚さが余り
薄いと、磁気記録ディスクの帯電を防止できなくなり、
また余り厚いと磁気ヘッドとの当たりが劣化するので好
ましくない。
【0025】前記非磁性層中に含有する導電性粒子とし
ては、ゴム用ファ−ネス、ゴム用サ−マル、カラ−用ブ
ラック、アセチレンブラック、ランプブラック等を用い
ることができる。前記カーボンブラックの比表面積は5
〜500m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/
100g、粒子径は5mμ〜300mμ、PHは2〜1
0、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1
g/CC、が好ましい。本発明に用いられるカ−ボンブラ
ックの具体的な例としてはキャボット社製、BLACK
PEARLS 2000、1300、1000、90
0、800,700、VULCAN XC−72、旭カ
−ボン社製、#80、#60,#55、#50、#3
5、三菱化成工業社製、#2400B、#2300、#
900,#1000#30,#40、#10B、コンロ
ンビアカ−ボン社製、CONDUCTEX SC、RA
VEN 150、50,40,15などがあげられる。
【0026】カ−ボンブラックを分散剤などで表面処理
したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部
をグラファイト化したものを使用してもかまわない。ま
た、カ−ボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらか
じめ結合剤で分散してもかまわない。本発明の磁気記録
ディスクの非磁性層で使用できるカ−ボンブラックは例
えば「カ−ボンブラック便覧」カ−ボンブラック協会編
を参考にすることができる。これら導電性粒子である
カーボンブラック及び前述の非磁性粉はあらかじめ結合
剤で分散処理した後、分散液中に添加してもかまわな
い。
【0027】本発明の磁気記録ディスクの非磁性層に使
用する前記導電性粒子以外の非磁性粒子に特に制限はな
い。具体的には、α化率90%以上のα−アルミナ、β
−アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、
酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、窒化珪素、チ
タンカ−バイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ
素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸
バリウムなどが単独または組合せで使用される。これら
非磁性粉末の粒子サイズは0.01〜2μが好ましい
が、必要に応じて粒子サイズの異なる非磁性粉末を組み
合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くして
同様の効果をもたせることもできる。タップ密度は0.
3〜2g/cc、含水率は0.1〜5%、pHは2〜1
1、比表面積は1〜30m2/g、が好ましい。本発明
に用いられる非磁性粉末の形状は針状、球状、サイコロ
状、のいずれでも良い。本発明に用いられる非磁性粉末
の具体的な例としては、住友化学社製、AKP−20A
KP−30,AKP−50、HIT−50、日本化学工
業社製、G5,G7,S−1、戸田工業社製、TF−1
00,TF−120,TF−140、などがあげられ
る。
【0028】カ−ボンブラック等を磁性層にも使用する
ことにより、本発明の磁気記録ディスクの帯電がより一
層防止することができ、さらに走行耐久性なども改良す
ることができる。但し、磁性層にカーボンブラック等の
導電性粒子を含有させる場合、磁気特性を保持する観点
から、その添加量は、非磁性層の場合ほど多く使用する
ことができない。その望ましい添加量としては、磁性粒
子100重量部当たり、10重量部以下に止めるべきで
ある。磁性層中におけるカ−ボンブラックの機能は、磁
性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向
上などの働きがあり、これらは用いるカ−ボンブラック
により異なる。従って本発明に使用されるこれらのカ−
ボンブラックは下層、上層でその種類、量、組合せを変
え、粒子サイズ、吸油量、電導度、PHなどの先に示し
た諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろ
ん可能である。例えば、下層の導電性の高いカ−ボンブ
ラックを用ることにより帯電を防止し、上層に粒子径の
大きいカ−ボンブラックを用い摩擦係数を下げるなどが
あげられる。
【0029】本発明の磁気記録ディスクの磁性層及び非
磁性層における結合剤樹脂としては、従来公知の熱可塑
系樹脂、熱硬化系樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が
使用される。熱可塑系樹脂としては、ガラス転移温度が
−100〜150℃、数平均分子量が1000〜200
000、好ましくは10000〜100000、重合度
が約50〜1000程度のものである。このような例と
しては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコ−ル、
マレイン酸、アクルリ酸、アクリル酸エステル、塩化ビ
ニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリ
ル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニ
ルブチラ−ル、ビニルアセタ−ル、ビニルエ−テル、等
を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレ
タン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂
または反応型樹脂としてはフェノ−ル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデ
ヒド樹脂、シリコ−ン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹
脂、ポリエステル樹脂とイソシアネ−トプレポリマ−の
混合物、ポリエステルポリオ−ルとポリイソシアネ−ト
の混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物
等があげられる。
【0030】これらの樹脂については朝倉書店発行の
「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されてい
る。また、公知の電子線硬化型樹脂を上層、または下層
に使用することも可能である。これらの例とその製造方
法については特開昭62−256219に詳細に記載さ
れている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できる
が、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢
酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコ−ル
樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、
中から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂の組
合せ、またはこれらにポリイソシアネ−トを組み合わせ
たものがあげられる。
【0031】ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポ
リウレタン、ポリエ−テルポリウレタン、ポリエ−テル
ポリエステルポリウレタン、ポリカ−ボネ−トポリウレ
タン、ポリエステルポリカ−ボネ−トポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、COO
M,SO3M、OSO3M、P=O(OM)2、 O−P
=O(OM)2、(以上につきMは水素原子、またはア
ルカリ金属塩基)、OH、NR2、N+R3(Rは炭化水
素基)エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる少な
くともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導
入したものををもちいることが好ましい。このような極
性基の量は10-1〜10-8モル/gであり、好ましくは
10-2〜10-6モル/gである。特に、磁性層の強磁性
粒子に強磁性金属粒子や六方晶系フェライト粒子を使用
する場合は、その分散が他の強磁性粒子よりも困難であ
るので、上記の極性基を含有した結合剤樹脂を使用する
ことにより、強磁性粒子の分散性を高めることができる
ので有効である。
【0032】本発明の磁気記録ディスクに用いられるこ
れらの結合剤の具体的な例としてはユニオンカ−バイト
社製 VAGH、VYHH、VMCH、VAGF、VA
GD,VROH,VYES,VYNC,VMCC,XY
HL,XYSG,PKHH,PKHJ,PKHC,PK
FE,日信化学工業社製、MPR−TA、MPR−TA
5,MPR−TAL,MPR−TSN,MPR−TM
F,MPR−TS、MPR−TM、電気化学社製100
0W、DX80,DX81,DX82,DX83、日本
ゼオン社製MR110、MR100、400X110
A、日本ポリウレタン社製ニッポランN2301、N2
302、N2304、大日本インキ社製パンデックスT
−5105、T−R3080、T−5201、バ−ノッ
クD−400、D−210−80、クリスボン610
9,7209,東洋紡社製UバイロンR8200,UR
8300、RV530,RV280、大日精化社製、ダ
イフェラミン4020,5020,5100,530
0,9020,9022,7020,三菱化成社製、M
X5004,三洋化成社製、サンプレンSP−150,
旭化成社製、サランF310,F210等が挙げられ
る。
【0033】本発明の磁気記録ディスクの磁性層中にお
ける結合剤樹脂は強磁性粒子に対し、5〜50重量%の
範囲、好ましくは10〜30重量%の範囲で用いられ
る。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は5〜30重量%、
ポリウレタン樹脂合を用いる場合は2〜20重量%、ポ
リイソシアネ−トは2〜20重量%の範囲でこれらを組
み合わせて用いるのが好ましい。本発明において、ポリ
ウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−50〜10
0℃、破断伸びが100〜2000%、破断応力は0.
05〜10Kg/cm2、降伏点は0.05〜10Kg
/cm2が好ましい。
【0034】本発明の磁気記録ディスクは前記磁性層及
び前記非磁性層の二層からなる。従って、結合剤量、結
合剤中に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリイソシアネ−ト、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁
性層を形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先
に述べた樹脂の物理特性などを必要に応じ上層と下層で
変えることはもちろん可能である。
【0035】本発明にもちいるポリイソシアネ−トとし
ては、トリレンジイソシアネ−ト、4−4’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネ−ト、ヘキサメチレンジイソシア
ネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ナフチレン−
1,5−ジイソシアネ−ト、o−トルイジンジイソシア
ネ−ト、イソホロンジイソシアネ−ト、トリフェニルメ
タントリイソシアネ−ト等のイソシアネ−ト類、また、
これらのイソシアネ−ト類とポリアルコールとの生成
物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポ
リイソシアネ−ト等を使用することができる。これらの
イソシアネート類の市販されている商品名としては、日
本ポリウレタン社製、コロネートL、コロネ−トHL,
コロネ−ト2030、コロネ−ト2031、ミリオネ−
トMRミリオネ−トMTL、武田薬品社製、タケネ−ト
D−102,タケネ−トD−110N、タケネ−トD−
200、タケネ−トD−202、住友バイエル社製、デ
スモジュ−ルL,デスモジュ−ルIL、デスモジュ−ル
Nデスモジュ−ルHL,等がありこれらを単独または硬
化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せ
で磁性層及び非磁性層の双方に使用することができる。
【0036】本発明の磁気記録ディスクの製造におい
て、非磁性層上に磁性層を形成するのに非磁性支持体上
に塗布された非磁性層用塗布層がまだ湿潤状態にあるう
ちに、磁性層用塗布液をその上に塗布するいわゆるウェ
ット・オン・ウェット方式の塗布方法を採用するのが好
ましい。この塗布方式を採用することにより、非磁性層
に対する磁性層の密着性を高めることができ、本発明の
ように磁性層の厚さが0.5μmと非常に薄くとも磁性
層の剥れがなく、ドロップ・アウトが生じにくい走行耐
久性の優れた磁気記録ディスクを得ることができる。従
来の方法のように、非磁性塗布液を塗布、乾燥して非磁
性層を形成してからその上に磁性層を塗布する方式で
は、磁性層が極めて薄いためか本発明の磁気記録ディス
ク場合、非磁性層と磁性層との密着性が充分でなく非磁
性支持体上に形成された層として、2層が一体的な構造
になり難い。
【0037】前記のウェット・オン・ウェット方式の具
体的な方法としては、(1)磁性塗料で一般的に用いられ
るグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクスト
ルージョン塗布装置によりまず下層を塗布し、その層が
まだ湿潤状態にあるうちに、例えば、特公平1−461
86号公報、特開昭60−238179合公報及び特開
平2−265672号公報に開示されている非磁性支持
体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層を塗布
する方法、(2) 特開昭63−88080号公報、特開
平2−17971号公報及び特開平2−265672号
公報に開示されているような塗布液通液スリットを二つ
内蔵した塗布ヘッドにより、下層の塗布液及び上層の塗
布液をほぼ同時に塗布する方法、(3)特開平2−174
965号公報に開示されているバックアップロール付き
エクストルージョン塗布装置により、上層及び下層をほ
ぼ同時に塗布する方法、等が挙げられる。
【0038】なお、塗布液中に分散された粒子の凝集を
防止するために、例えば、特開昭62−95174号公
報及び特開平1−236968号公報に開示されている
ような方法により、塗布ヘッド内部の塗布液に剪断力を
付与することが望ましい。また、ウェット・オン・ウェ
ット塗布方式で留意すべきこととして、塗布液の粘弾性
特性(チクソトロピック性)がある。即ち、上層と下層
の塗布液の粘弾特性の差が大きいと塗布した際に、上層
塗布層と下層塗布層との界面で液の混じり合いが起こ
り、本発明のように上層の磁性層の厚さが非常に薄い場
合、磁性層の表面性が低下するなどの問題を引き起こし
易い。塗布液の粘弾性をできるだけ近づけるためには、
まず、上層と下層の分散粒子を同一にすることが効果的
であるが、本発明の場合は、それができないので、磁性
層の塗布液中で磁性粒子が磁性により形成されるストラ
クチャー構造がもたらす構造粘性と合わせるために、下
層の非磁性層塗布液の非磁性粒子としてカーボンブラッ
クのように構造粘性を形成し易い粒子を使用することが
望ましい。粒子サイズの小さい非磁性粒子を使用するこ
とも有効である。例えば、1μm以下の酸化チタン、酸
化アルミ等の粒子では、適度な凝集により粒子の構造粘
性を有した塗布液となり易い。
【0039】本発明の磁気記録ディスクの磁性層中に
は、潤滑剤や研磨剤などを始めとする種々の機能を有す
る材料が添加できる。そのほか、帯電防止剤、分散剤、
可塑剤、防黴剤等が添加できる。潤滑剤としては、従来
から知られている各種の液体潤滑剤、固体潤滑剤を使用
することができる。 例えば、ジアルキルポリシロキサ
ン(アルキルは炭素数1〜5個)、ジアルコキシポリシ
ロキサン(アルコキシは炭素数1〜4個)、モノアルキ
ルモノアルコキシポリシロキサン(アルキルは炭素数1
〜5個、アルコキシは炭素数1〜4個)、フェニルポリ
シロキサン、フロロアルキルポリシロキサン(アルキル
は炭素数1〜5個)などのシリコンオイル、グラファイ
ト等の導電性微粉末、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステンなどの無機粉末、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン塩化ビニル共重合体、ポリテトラフル
オロエチレン等のプラスチック微粉末;α−オレフィン
重合物、常温で液状の不飽和脂肪族炭化水素(n−オレ
フィン二重結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数
約20)、炭素数12〜20個の一塩基性脂肪酸と炭素
数3〜12個の一価のアルコールから成る脂肪酸エステ
ル類、フルオロカーボン類等が使用できる。中でも脂肪
酸エステルがもっと好ましい。
【0040】脂肪酸エステルの原料となる アルコール
としてはエタノール、ブタノール、フェノール、ベンジ
ルアルコール、2−メチルブチルアルコール、2−ヘキ
シルデシルアルコール、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、s−ブチルアルコー
ル等の系モノアルコール類、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリ
ン、ソルビタン誘導体等の多価アルコールが挙げられ
る。同じく脂肪酸としては酢酸、プロピオン酸、オクタ
ン酸、2−エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、アラキン
酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン
酸、パルミトレイン酸等の脂肪族カルボン酸またはこれ
らの混合物が挙げられる。脂肪酸エステルとしての具体
例は、ブチルステアレート、s−ブチルステアレート、
イソプロピルステアレート、ブチルオレエート、アミル
ステアレート、3−メチルブチルステアレート、2−エ
チルヘキシルステアレート、2−ヘキシルデシルステア
レート、ブチルパルミテート、2−エチルヘキシルミリ
ステート、ブチルステアレートとブチルパルミテートの
混合物、ブトキシエチルステアレート、2−ブトキシ−
1−プロピルステアレート、ジプロピレングリコールモ
ノブチルエーテルをステアリン酸でアシル化したもの、
ジエチレングリコールジパルミテート、ヘキサメチレン
ジオールをミリスチン酸でアシル化してジオールとした
もの、グリセリンのオレエート等の種々のエステル化合
物を挙げることができる。
【0041】さらに、磁気記録媒体を高湿度下で使用す
るときしばしば生ずる脂肪酸エステルの加水分解を軽減
するために、原料の脂肪酸及びアルコールの分岐/直
鎖、シス/トランス等の異性構造、分岐位置を選択する
ことがなされる。これらの潤滑剤は、磁性層中にあって
は、強磁性粒子100重量部に対して、また、非磁性層
中にあっては非磁性粒子100重量部に対して0.2〜
20重量部の範囲で添加される。即ち、本発明の磁気記
録ディスクにおいては、潤滑剤を磁性層のみならず非磁
性層に添加することもできる。潤滑剤としては、更に以
下の化合物を使用することもできる。即ち、シリコンオ
イル、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ほう素、
弗化黒鉛、フッ素アルコール、ポリオレフィン、ポリグ
リコール、アルキル燐酸エステル、二硫化タングステン
等である。本発明で使用されるこれら潤滑剤の商品例と
しては、日本油脂社製、NAA−102,NAA−41
5,NAA−312,NAA−160,NAA−18
0,NAA−174,NAA−175,NAA−22
2,NAA−34,NAA−35,NAA−171,N
AA−122、NAA−142、NAA−160、NA
A−173K,ヒマシ硬化脂肪酸、NAA−42,NA
A−44、カチオンSA、カチオンMA、カチオンA
B,カチオンBB,ナイミ−ンL−201,ナイミ−ン
L−202,ナイミ−ンS−202,ノニオンE−20
8,ノニオンP−208,ノニオンS−207,ノニオ
ンK−204,ノニオンNS−202,ノニオンNS−
210,ノニオンHS−206,ノニオンL−2,ノニ
オンS−2,ノニオンS−4,ノニオンO−2、ノニオ
ンLP−20R,ノニオンPP−40R,ノニオンSP
−60R、ノニオンOP−80R、ノニオンOP−85
R,ノニオンLT−221,ノニオンST−221,ノ
ニオンOT−221,モノグリMB,ノニオンDS−6
0,アノンBF,アノンLG,ブチルステアレ−ト、ブ
チルラウレ−ト、エルカ酸、関東化学社製、オレイン
酸、竹本油脂社製、FAL−205、FAL−123、
新日本理化社製、エヌジェルブLO、エヌジョルブIP
M,サンソサイザ−E4030,、信越化学社製、TA
−3、KF−96、KF−96L、KF96H、KF4
10,KF420、KF965,KF54,KF50,
KF56,KF907,KF851,X−22−81
9,X−22−822,KF905,KF700,KF
393,KF−857,KF−860,KF−865,
X−22−980,KF−101,KF−102,KF
−103,X−22−3710,X−22−3715,
KF−910,KF−3935,ライオンア−マ−社
製、ア−マイドP、ア−マイドC,ア−モスリップC
P、ライオン油脂社製、デユオミンTDO、日清製油社
製、BA−41G、三洋化成社製、プロファン2012
E、ニュ−ポ−ルPE61、イオネットMS−400,
イオネットMO−200 イオネットDL−200,イ
オネットDS−300、イオネットDS−1000イオ
ネットDO−200などがあげられる。
【0042】研磨剤の具体例としては、α化率90%以
上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化ク
ロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダ
イアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカ−バイト、酸
化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモ−
ス6以上の公知の材料が単独または組合せで使用され
る。また、これらの研磨剤どうしの複合体(研磨剤を他
の研磨剤で表面処理したもの)を使用してもよい。これ
らの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれ
る場合もあるが主成分が90%以上であれば効果にかわ
りはない。これら研磨剤の粒子サイズは0.01〜2μ
が好ましいが、必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤
を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くし
て同様の効果をもたせることもできる。タップ密度は
0.3〜2g/cc、含水率は0.1〜5%、PHは2
〜11、比表面積は1〜30m2/g、が好ましい。本
発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ
状、のいずれでも良いが、形状の一部に角を有するもの
が研磨性が高く好ましい。特に、望ましい研磨剤の具体
的な例としては、住友化学社製、AKP−20AKP−
30,AKP−50、HIT−50、日本化学工業社
製、G5,G7,S−1、戸田工業社製、100ED、
140ED、などがあげられる。これらの研磨剤はあら
かじめ結合剤で分散処理したのち磁性塗料中に添加して
もかまわない。本発明の磁気記録媒体の磁性層表面およ
び磁性層端面に存在する研磨剤は5個/100μm2
上が好ましい。磁性層中に添加される研磨剤の量は、通
常、強磁性粒子100重量部当たり、3乃至20重量部
である。研磨剤の添加量が少ないと磁気記録ディスクの
走行耐久性が充分でなく、また多すぎると出力の低下を
招くので望ましくない。
【0043】磁性層中に添加される以上の添加剤は、必
ずしも100%純粋ではなく、主成分以外に異性体、未
反応物、副反応物、分解物、酸化物 等の不純分がふく
まれてもかまわない。これらの不純分は30%以下が好
ましく、さらに好ましくは10%以下である。下層の非
磁性層中にも磁性層と同じ様な各種の添加剤を添加して
もよい。特に、本発明では、上層の磁性層が極めて薄い
ので潤滑剤が充分に保持できないという事情もあり、下
層の非磁性層に潤滑剤を含有させておくことによって、
磁性層中に適宜補給できるようにし、本発明の磁気記録
ディスクの走行性をさらに改善することができる。また
本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、
磁性塗布液を製造するどの工程で添加してもかまわな
い、例えば、混練工程前に磁性体と混合する場合、磁性
体と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散
工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前
に添加する場合などがある。
【0044】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノ−
ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、イソブチ
ルアルコ−ル、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコ−ル類、酢酸メチル、酢酸
ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコ−ル等のエステル類、グリコ−ルジメチ
ルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサ
ン、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロラ
イド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒド
リン、ジクロルベンゼン、等の塩素化炭化水素類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも100%純粋ではな
く、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解
物、酸化物、水分等の不純分がふくまれてもかまわな
い。これらの不純分は30%以下が好ましく、さらに好
ましくは10%以下である。本発明で用いる有機溶媒は
必要ならば磁性層と下層でその種類、量を変えてもかま
わない。
【0045】上層の磁性層用塗布液に揮発性の高い溶媒
をもちい表面性を向上させる、下層の非磁性層塗布液に
表面張力の高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンな
ど)を用い塗布の安定性をあげ、下層の非磁性層塗布液
には溶解性パラメ−タの高い溶媒を用い充填度を上げる
などがその例としてあげられるがこれらの例に限られた
ものではないことは無論である。
【0046】本発明に用いられる非磁性支持体はポリエ
チレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレート、等
のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロ−ストリ
アセテ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、などの公知の
フィルムが使用できる。これらの支持体にはあらかじめ
コロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、
除塵処理、などをおこなっても良い。本発明の磁気記録
ディスクの非磁性支持体の厚さは、1〜100μm、望
ましくは20〜85μmである。また、非磁性支持体性
とその上の非磁性層との間に密着性向上のためのポリエ
ステル樹脂等からなる下塗り層を設けてもかまわない。
これらの厚みは、通常、0.01〜2μ、望ましくは、
0.05〜0.5μmである。本発明の磁気記録媒体の
非磁性層及び磁性層は、非磁性支持体の片面もしくは両
面に設けられる。
【0047】本発明の目的を有効に達成するには、非磁
性支持体の表面粗さは、中心線平均表面粗さ(Ra)
(カットオフ値0.25mm)で0.03μm以下、好
ましくは0.02μm以下、さらに好ましくは0.01
μmμ以下のものを使用するのが望ましい。また、これ
らの非磁性支持体は単に前記中心線平均表面粗さが小さ
いだけではなく、1μm以上の粗大突起がないことが好
ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて非磁性支持
体に添加されるフィラ−の大きさと量により自由にコン
トロ−ルされるものである。これらのフィラ−の一例と
しては、Ca,Si、Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、
アクリル系などの有機樹脂微粉末があげられる。本発明
に用いられる非磁性支持体のウエブ走行方向のF−5値
は好ましくは5〜50Kg/mm2、ウエブ幅方向のF
−5値は好ましくは3〜30Kg/mm2であり、ウエ
ブ長い手方向のF−5値がウエブ幅方向のF−5値より
高いのが一般的であるが、特に幅方向の強度を高くする
必要があるときはその限りでない。また、支持体のウエ
ブ走行方向および幅方向の100℃30分での熱収縮率
は好ましくは3%以下、さらに望ましくは1.5%以
下、80℃30分での熱収縮率は好ましくは1%以下、
さらに望ましくは0.5%以下である。破断強度は両方
向とも5〜100Kg/mm2、弾性率は100〜20
00Kg/mm2が望ましい。
【0048】本発明の磁気記録ディスク用磁性層の磁性
塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工
程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混
合工程からなる。個々の工程はそれぞれ2段階以上に分
かれていてもかまわない。本発明に使用する磁性体粒
子、結合剤樹脂、非磁性粒子、カ−ボンブラック、研磨
剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの
工程のどの段階で添加してもかまわない。 また、個々
の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわな
い。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散
後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよ
い。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製
造技術のを一部の工程としてを用いることができること
はもちろんであるが、混練工程では連続ニ−ダや加圧ニ
−ダなど強い混練力をもつものを使用することにより、
本発明の磁気記録ディスクの残留磁束密度(Br)を高
くすることができる。連続ニ−ダまたは加圧ニ−ダを用
いる場合は磁性体粒子と結合剤樹脂のすべてまたはその
一部(ただし全結合剤樹脂の30重量%以上であること
が望ましい)および磁性粒子100重量部に対し15〜
500重量部の範囲で混練処理される。これらの混練処
理の詳細については特開平1−106388号公報、特
開平1−79274号公報に記載されている。本発明で
は、特開昭62−212933号公報に開示されている
ような同時重層塗布方式を用いることによりより効率的
に生産することができるる。
【0049】さらに、磁性層の表面を平滑にする加圧成
形処理で使用するカレンダロ−ルとしてエポキシ、ポリ
イミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあ
るプラスチックロ−ルを使用する。また、金属ロ−ル同
志で加圧成形処理することもできる。加圧成形の処理温
度は、望ましくは70℃以上、さらに望ましくは80℃
以上である。線圧力は望ましくは200Kg/cm、さ
らに好ましくは300Kg/cm以上である。
【0050】本発明の磁気記録媒体の磁性層面の表面固
有抵抗は望ましくは105〜5×109オ−ム/sq、磁
性層の0.5%伸びでの弾性率はウエブ塗布方向、幅方
向とも望ましくは100〜2000Kg/mm2、破断
強度は望ましくは1〜30Kg/cm2、磁気記録媒体
の弾性率はウエブ塗布方向、幅方向とも望ましくは10
0〜1500Kg/mm2、残留のびは望ましくは0.
5%以下、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は
望ましくは1%以下、さらに望ましくは0.5%以下、
もっとも望ましくは0.1%以下である。
【0051】磁性層中に含まれる残留溶媒は望ましくは
100mg/m2以下、さらに望ましくは10mg/m2
以下であり、磁性層に含まれる残留溶媒が非磁性層に含
まれる残留溶媒より少ないほうが好ましい。磁性層が有
する空隙率は磁性層、非磁性層とも望ましくは30容量
%以下、さらに望ましくは10容量%以下である。非磁
性層の空隙率が磁性層の空隙率より大きいほうが好まし
いが非磁性層の空隙率が5%以上であれば小さくてもか
まはない。
【0052】本発明の磁気記録媒体は非磁性層と磁性層
を有するが、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物
理特性を変えることができるのは容易に推定されること
である。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を
向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低く
して磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くするなどであ
る。
【0053】本発明の磁気記録ディスクを使用すること
により、高密度の磁気記録が可能であり、特に、コンピ
ューター情報を保存・読み出しに使用されるディジタル
データ記録媒体に必須の重ね書き特性が、例えば、最短
記録波長が1.5μm以下であるような高密度記録にな
っても低下せず且つ走行耐久性も低下しないという利点
を有する。その利点は、本発明の磁気ディスクの構成及
びその製造方法によってもたらされる前記の特徴による
ものであり、特に、非磁性支持体上に形成する層の前記
構成及びその層の前記塗布方法に起因している。また、
ディジタルデータ記録再生に使用する磁気ヘッドのギャ
ップ長δと磁性層の厚さの関係を、磁性層の厚さを1.
25δ以下として、且つその磁性層の下に隣接して導電
性粒子を含有した非磁性層を形成した磁気記録ディスク
を使用することによっても、記録密度の大きいディジタ
ルデータ記録・再生を有効に行うことができる。その磁
気記録ディスクの抗磁力は1400エルステット゛以上で、配
向度比は0.85以上であることが好ましい。即ち、磁
気ヘッドのギャップ長の1.25倍よりも磁性層の厚さ
を薄くすることにより、最短記録波長が1.5μm以下
であっても重ね書き適性に問題がなく、特に、近年提案
されているRLL方式の記録方式にも良好な特性が期待
でき、且つ本発明の磁気ディスクの層構成にすることに
より、記録波長が短くなることによる走行耐久性の劣化
がないようなディジタルデータ記録を行うことができ
る。本発明の磁気記録ディスクをギャップ長がその磁性
層の厚さの1/1.25以上である磁気ヘッドをと組み
合わせて使用すれば良好な記録・再生がなされることは
いうまでもない。
【0054】本発明の磁気記録ディスクに使用する磁気
ヘッドに特に制限はないが、短波長記録に望ましい磁気
ヘッドとしては、メタルインギャップ構造のものが好ま
しくメタルギャップの材料としては、センダスト系合金
やアモルファス系の高透磁率の合金が好ましい。前記ギ
ャップ材料の飽和磁化は、8,000ガウス以上、好ま
しくは10,000ガウス以上である。磁気ヘッドのギ
ャップ長としては、0.5μm以下であり、望ましく
は0.45μm以下である。本発明の磁気記録ディスク
において、磁気記録・再生が特に効果的なのは、最短記
録波長即ち定周速度の場合、磁気記録ディスクの内周面
で測られる最短の記録波長が1.5μm以下の場合であ
り、さらに短くなって1.0μm以下になるとより一層
のその効果は顕著となる。
【0055】また、記録波長だけでなく、トラック密度
が大きくなっても本発明の磁気記録ディスクは、有効で
あり、信号のクロストークが少なく、ピークシフトの分
離性に優れた記録ができる。そのため、記録トラック幅
が50μm以下、トラック密度14トラック/mm以上
の条件で、最短記録波長が1.5μm以下の記録をして
も重ね書き適性に優れ、走行耐久性も良好な記録・再生
が可能である。本発明の新規な特徴を以下の実施例及び
比較例によって、具体的に説明する。
【0056】
【実施例】
(非磁性層用塗布液及び磁性層用塗布液の調整)。 <非磁性層用塗布液A>…導電性粒子含有 非磁性粒子 酸化チタンTiO2 … 80重量部 (石原産業製 TY50、平均粒子径:0.34μm、
BET法による比表面積:5.9m2/g、pH5.
9) カーボンブラック … 20重量部 (平均一次粒子径 :16mμ、DBP吸油量 :80m
l/100g、pH:8.0、BET法による比表面
積:250m2/g、 揮発分:1.5重量%) 結合剤樹脂 塩化ビニル-酢酸ビニル-ビニルアルコール共重合体 … 14重量部 (−N(CH3)3+Cl-の極性基を5×10-6eq/g含有、モノマー組成比: 86:13:1 重合度400) ポリエステルポリウレタン樹脂 … 5重量部 (ネオヘ゜ンチルク゛リコ-ル/カフ゜ロラクトンホ゜リオ-ル/MDI=0.9/2.6/1、-SO3Na 基1×10-4eq/g含有) sec−ブチルステアレート … 4重量部 ブトキシエチルステアレート … 2重量部 ブトキシエチルパルミテート … 2重量部 オレイン酸 … 1重量部 メチルエチルケトン … 200重量部 <非磁性層用塗布液B>…導電性粒子含有せず 非磁性粒子 酸化チタンTiO2 … 80重量部 (石原産業製 TY50、平均粒子径:0.34μm、
BET法による比表面積:5.9m2/g、pH5.
9) 結合剤樹脂 塩化ビニル-酢酸ビニル-ビニルアルコール共重合体 … 14重量部 (−N(CH3)3+Cl-の極性基を5×10-6eq/g含有、モノマー組成比: 86:13:1 重合度400) ポリエステルポリウレタン樹脂 … 5重量部 (ネオヘ゜ンチルク゛リコ-ル/カフ゜ロラクトンホ゜リオ-ル/MDI=0.9/2.6/1、-SO3Na 基1×10-4eq/g含有) sec−ブチルステアレート … 4重量部 ブトキシエチルステアレート … 2重量部 ブトキシエチルパルミテート … 2重量部 オレイン酸 … 1重量部 メチルエチルケトン … 200重量部
【0057】 <磁性層用塗布液A> 強磁性粒子 … 100重量部 (組成:Fe/Ni=96/4(原子比)、抗磁力:1620エルステット゛ 、BET法による比表面積:50m2/g、結晶子サイズ:195オンク ゛ストロ-ム、粒子サイズ(平均長軸径):0.20μm、針状比:10、 飽和磁化量σs:130emu/g) 結合剤樹脂 塩化ビニル系共重合体 … 14重量部 (-SO3Na含有量:1×10-4 eq/g、重合度:300) ポリエステルポリウレタン樹脂 … 5重量部 (ネオヘ゜ンチルク゛リコ-ル/カフ゜ロラクトンホ゜リオ-ル/MDI=0.9/2.6/1、 -SO3Na基を1×10-4 eq/g含有) α−アルミナ … 2重量部 (平均粒子サイズ0.3μm) カ−ボンブラック … 0.5重量部 (粒子サイズ0.10μm) イソヘキサデシルステアレート … 6重量部 オレイン酸 … 1重量部 メチルエチルケトン … 200重量部 <磁性層用塗布液B> 強磁性粒子 … 100重量部 (組成:Fe/Ni=96/4(原子比)、抗磁力:1470エルステット゛ 、BET法による比表面積:50m2/g、結晶子サイズ:195オンク ゛ストロ-ム、粒子サイズ(平均長軸径):0.20μm、針状比:10、 飽和磁化量σs:130emu/g) 結合剤樹脂 塩化ビニル系共重合体 … 14重量部 (-SO3Na含有量:1×10-4 eq/g、重合度:300) ポリエステルポリウレタン樹脂 … 5重量部 (ネオヘ゜ンチルク゛リコ-ル/カフ゜ロラクトンホ゜リオ-ル/MDI=0.9/2.6/1、 -SO3Na基を1×10-4 eq/g含有) α−アルミナ … 2重量部 (平均粒子サイズ0.3μm) カ−ボンブラック … 0.5重量部 (粒子サイズ0.10μm) イソヘキサデシルステアレート … 6重量部 オレイン酸 … 1重量部 メチルエチルケトン … 200重量部 <磁性層用塗布液C> 強磁性粒子 … 100重量部 (組成:Fe/Ni=96/4(原子比)、抗磁力:1320エルステット゛ 、BET法による比表面積:50m2/g、結晶子サイズ:195オンク ゛ストロ-ム、粒子サイズ(平均長軸径):0.20μm、針状比:10、 飽和磁化量σs:130emu/g) 結合剤樹脂 塩化ビニル系共重合体 … 14重量部 (-SO3Na含有量:1×10-4 eq/g、重合度:300) ポリエステルポリウレタン樹脂 … 5重量部 (ネオヘ゜ンチルク゛リコ-ル/カフ゜ロラクトンホ゜リオ-ル/MDI=0.9/2.6/1、 -SO3Na基を1×10-4 eq/g含有) α−アルミナ … 2重量部 (平均粒子サイズ0.3μm) カ−ボンブラック … 0.5重量部 (粒子サイズ0.10μm) イソヘキサデシルステアレート … 6重量部 オレイン酸 … 1重量部 メチルエチルケトン … 200重量部 なお、強磁性粒子の粒子サイズ及び結晶子サイズは、以
下のように測定した。 磁性体の粒径 : 透過型電子顕微鏡により長軸の平均
粒子径を求めた。 結晶子サイズ : X線回折により強磁性粒子の(4,
4,0)面と(2,2,0)面の回折線の半値巾の広が
りから求めた。
【0058】以上の非磁性層用塗布液A並びにB及び磁
性層用塗布液A,B並びにCの各組成物を、まず、連続
ニ−ダで混練したのち、サンドミルを用いてさらに混連
分散処理した。得られた分散液に、ポリイソシアネ−ト
(日本ポリウレタン(株)製、コロネートL)を非磁性
層用の分散液中には、10重量部、磁性層用分散液中に
は12重量部を加えて、さらにそれぞれに酢酸ブチル4
0重量部を加えて混連攪拌した後,1μmの平均孔径を
有するフィルターを通して濾過し、非磁性層用塗布液A
及び磁性層用塗布液A,B及びCを調整した。
【0059】(磁気記録ディスクの作成) <ウェットオンウェット方式による重層塗布>前記の各
非磁性層用塗布液と磁性層用塗布液を表1のように組み
合わせて、下記の条件で磁気記録ディスク試料−1〜試
料−12を作製した。厚さ62μmで表面粗さが中心線
平均表面粗さRa(カットオフ値0.25mm)で0.
01μmである、ポリエチレンテレフタレ−ト支持体上
に、前記非磁性層用塗布液及び磁性層用塗布液を湿式同
時重層塗布により、乾燥後の非磁性層の厚さが2μmに
なるように、また磁性層の乾燥後の厚さは、2.7、
0.7、0.5、0.3μmになるように塗布した。
両層がまだ湿潤状態にあるうちに2つの交流磁場発生装
置中を通過させ、磁性粒子のランダム配向処理をした。
その際の二つの交流磁場の周波数、磁界強度は上流側か
ら50Hz200Oe,120Hz1300eとした。
更に乾燥後、7段のカレンダ装置(線圧300kg/c
m、温度90℃)にて処理を行い、3.5インチサイズ
に打ち抜き表面を研磨テープによりバーニッシュを施し
た後3.5インチフロッピーディスクの所定の機構部品
を使用し、3.5インチフロッピーディスクを作製し
た。
【0060】
【表1】 <逐次塗布方式による重層塗布>前記非磁性層用塗布液
Aを乾燥後の厚さが2μmになるように塗布して、非磁
性塗布層を形成し、乾燥して一度巻き取りを行った後
に、その形成された非磁性層の上に前記磁性層塗布液A
を乾燥後の磁性層の厚さが0.3μmになるように塗布
し、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに2つの交流磁場
発生装置中を通過させた。ふたつの交流磁場の周波数、
磁界強度は上流側から50Hz200Oe,120Hz
1300eとした。更に乾燥後、7段のカレンダ装置
(線圧300kg/cm、温度90℃)にて処理を行
い、3.5インチサイズに打ち抜き表面を研磨テープに
よりバーニッシュを施した後3.5インチフロッピーデ
ィスクの所定の機構部品を使用し、3.5インチフロッ
ピーディスク媒体の試料−13を作製した。なお、非磁
性支持体の表面粗さ(Ra)は、三次元表面粗さ計(小
坂研究所製)を用いカットオフ0.25mmで測定し
た。
【0061】(特性の評価)以上の様に得られたフロッ
ピーディスクの各試料は下記の評価方法で測定しその特
性を評価した。 <磁性層の抗磁力及び配向度比>振動試料型磁束計(東
英工業製)を用い最大印加磁場5kOeで測定した。 <磁性層の厚さ>層断面の切片試料を作成して、走査型
電子顕微鏡(日立製作所製、S−700型)による画像
を撮影した断面写真から求めた。 <再生出力>東京エンジニアリング製ディスク試験装置
SK606B型を用いギャップ長0.45μmと0.8
μmの2種のメタルインギャップヘッド用い、それぞれ
記録周波数625kHzで半径24.6mmの位置にお
いて記録した後ヘッド増幅機の再生出力をテクトロニク
ス社製オシロスコープ7633型で測定した。再生出力
はギャップ長0.45μmのヘッドを用いた場合の媒体
Aの出力を100として相対値で示した。 <重ね書き特性>前記試験装置を用い半径39.5mm
の位置で、交流消磁済みサンプルに312.5kHz記
録しアドバンテスト社製TR4171型スペクトラムア
ナライザで312.5KHz成分の出力O1(dB)を
測定した後直ちに1MHzを重ね書きしその時の31
2.5KHz成分の出力O2(dB)から重ね書き O
2−O1(dB)を求めた。 <走行耐久性>日本電気(株)製フロッピディスクドラ
イブFD1331型を用い、記録周波数625kHzで
全240トラックに記録した後半径が中心から37.2
5mmの位置において以下のフローを1サイクルとする
サーモサイクル試験を実施した。このサ−モ条件下にお
いて、パス回数で1200万回まで走行させたときの走
行状態をもって走行耐久性を評価した。
【0062】[サ−モサイクルフロー] (25℃50%RH 1時間)→ 昇温 2時間 →(6
0℃20%RH 7時間)→ 降温 2時間 →
(25℃50%RH 1時間) → 降温 2時間→
(5℃50%RH 7時間 )→昇温 2時間 →(25
℃50%RH 1時間) また50万パス毎に全トラックの出力、ドロップアウト
の測定及び媒体表面外観の目視検査を行い出力が初期値
の60%、または出力の45%以下の1ビット以上のド
ロップアウトが発生した場合この試験を中止した。
【0063】以上の評価結果について、磁性層の磁気特
性に関しては表2、磁気記録特性については表3、走行
耐久性については表4に示す。また、非磁性層及び磁性
層の塗布方法の対比は表5に示す。
【0064】
【表2】
【0065】
【表3】
【0066】
【表4】
【0067】
【表5】
【0068】本発明の請求項1に記載された磁気記録デ
ィスクのように、磁性層の厚さが0.5μm以下で、抗
磁力が1400エルステッド以上である試料は、出力、
重ね書き特性がともに優れていた。また、磁気ヘッドの
ギャップ長が0.80μmの場合は、0.45μmのも
のに比し出力が余り高くとれないことが分かった。そし
て、磁気特性のギャップ長の1.25倍以下にある厚さ
の磁性層を有する磁気記録ディスクでは、1.25倍以
上の厚さのものに比べて重ね書き特性が良好であった。
非磁性層に導電性粒子が含有されていないフロッピーデ
ィスクの試料−10、試料−12及び試料−14では走
行耐久性が劣ることが分かった。さらに、非磁性層と磁
性層の塗布をウェットオンウェットの湿式同時塗布を行
った磁気記録ディスクは、走行耐久性に優れていること
が分かった。
【0069】
【発明の効果】厚さが0.5μm以下と非常に薄く、抗
磁力が1400エルステット゛以上、配向度比が0.85以上
と高抗磁力で面内に等方的に配向した磁性層を有し、非
磁性支持体と磁性層との間に導電性粒子を含有した非磁
性層層を形成した重層構成にすることにより、重ね書き
特性が良好で1.5μm以下の短波長記録ができしかも
走行耐久性に優れたディジタルデータ記録用を得ること
ができる。そして、この磁気記録ディスクは、非磁性層
と磁性層とを湿潤状態で重層塗布することにより走行耐
久性がさらに高まる。また、キ゛ャッフ゜長δが0.5μm以
下である磁気ヘッドと1.25δ以下の厚さの磁性層を
有する上記の磁気記録ディスクとを用いて、記録・再生
を行うことにより、重ね書き特性が良好な短波長のディ
ジタルデータ記録を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−145501(JP,A) 特開 平2−3101(JP,A) 特開 平3−157809(JP,A) 特開 昭63−187418(JP,A) 特開 平3−219423(JP,A) 特開 昭62−14302(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/70 G11B 5/02 G11B 5/82 G11B 5/842

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に非磁性層及び磁性層が
    この順で形成されている磁気記録ディスクにおいて、該
    非磁性層は非磁性粒子及び結合剤樹脂を主体とした層で
    あって且つ該非磁性粒子の一部もしくは全部が導電性粒
    子であり、また該磁性層は強磁性金属粒子及び結合剤樹
    脂を主体とした層であって、前記磁性層の厚さは0.5
    μm以下、その抗磁力は1400エルステッド以上、且
    つ前記磁性層中における前記強磁性金属粒子の配向度比
    は0.85以上であることを特徴とする磁気記録ディス
    であって、該磁気記録ディスクは消去、記録及び再生
    を1つの磁気ヘッドで行う1ヘッドタイプ方式に供され
    るものであり、該磁気ヘッドのギャップ長δは0.50
    μm以下で、かつ前記磁性層厚は1.25δ以下であ
    り、最短記録波長が1.5μm以下であることを特徴と
    する磁気記録ディスク。
  2. 【請求項2】 非磁性支持体上に非磁性粒子及び結合剤
    樹脂を主体とする非磁性層用塗布液を塗布して非磁性塗
    布層を形成し、該非磁性塗布層が湿潤状態にあるうちに
    強磁性金属粒子が結合剤樹脂溶液中に分散された磁性層
    用塗布液を前記非磁性塗布層の上に形成、次いで乾燥を
    行って非磁性支持体上に非磁性層及び磁性層を形成する
    請求項1に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
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