JPH035913A

JPH035913A - 磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH035913A
Application number: JP14017289A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujigami; 真藤上; Katsutoshi Minami; 勝敏南; Kazuaki Miyamoto; 和明宮本; Kenji Tokuoka; 徳岡　謙二; Tsutomu Ouchi; 大内　力
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11

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】ｃａ業上の利用分野］本発明は、磁気記録媒体に係り、より詳細には、合成樹
脂製の基板を用いた磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］従来、磁気記録媒体としては、アルミ合金製基板の表面
をアルマイト処理または金属メツキし、さらにその表面
を鏡面研磨仕上した基板を用いたものが知られている。

しかるに、近時、磁気記録媒体にも軽量化及び加工容易
性が強く要請されており、かかる要請に基ツき、アルミ
合金製基板よりも軽量で加工が容易な合成樹脂製の基板
が提案されている。しかし、合成樹脂製の基板は硬度が
十分ではなく、そのため、合成樹脂製の基板を用いたｂ
ｒｉ気記録媒体の耐Ｃ３Ｓ特性は不十分であり、ヘッド
クラッシュを生じるという問題があった。また、合成樹
脂製の基板は一般に絶縁性であり、ハンドリング及び磁
気記録層形成の際に基板表面に静電気が帯電し、このた
め異物付着を起こしやすく、信号欠陥が多いという問題
もあった。

一方、耐Ｃ５Ｓ特性を改善するための対策としては、ア
ルミニウム合金製基板を用いた場合については、以下に
示すような方法が技術開示されている。これらの技術に
よれば、基板上に、表面に凹凸を有する硬度の高い下地
層を形成することにより、磁気記録媒体の耐久性を向上
させ、信頼性を高めることができる。

■特開昭６１−２３０６１８号公報に開示された技術本公報では、合金基板（ＡＩｌ−Ｍｇ合金）の上に、下
地層としてシリカ（粒径２５０人）とエポキシ樹脂とか
らなるＵＶ硬化１１ｉ（０，１μｍ）を設け、さらに、
記録層としてスパッタ磁性膜を形成した６ｎ気記録媒体
が開示されている。上記下地層を形成することにより、
Ｃ３Ｓ時の応力を吸収する効果と微粒子が形成する表面
の突起によるヘッドに対する摩擦力を低下させる効果と
が得られ、その結果として磁性膜に傷が入ることを防止
することができる。

■特開昭５９−２２２２０号公報に開示された技術本公報では、アルミニウム合金基板の表面をアルマイト
イ層で被覆し、これを鏡面仕上げした後に、０２または
Ａ「若しくはこれらの混合ガス雰囲気中でプラズマエツ
チングを行なうことにより凹部を形成してＲａ　Ｏ，Ｏ
Ｏ７〜０．　０１４　μｍの表面粗度にし、この上に磁
性薄膜を形成してなる磁気ディスクが開示されている。

このような下地層を形成することにより、磁気ディスク
表面に対するヘッドの吸着を防止することができ、さら
には磁気ディスク表面の摩擦係数を著しく改善すること
ができる。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記従来技術は、基板としてアルミニウムを用
いた場合には有効であるが、以下の理由により、基板と
して合成樹脂を用いた場合には利用することができなか
った。

■特開昭６１−２３０６１８号公報に開示された技術シリカとエポキシ樹脂とからなる下地層は、絶縁体であ
り、かつ、膜厚も０．１μｍと薄い。したがって、基板
には、導電性を持つこと、０．１μｍ程度の下地層でも
十分耐Ｃ５Ｓに効果がある硬度を持つことが要求される
。すなわち、この技術は合成樹脂製の基板には適応でき
ない。

■特開昭５９−２２２２０号公報に開示された技術一般に、アルマイトやニッケルーリンにより形成された
下地層は合成樹脂基板との密着性が悪く、加熱やひつか
きによって剥離が発生してしまうため実用に耐えない。

また、上記技術■の技術と上記■の技術とを組み合わせ
て応用しても、合成樹脂基板の硬度不足によるＣＳＳ耐
久性の悪さや合成樹脂基板が絶縁性を有することによる
信号欠陥の発生を改善することはできなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ＣＳ
Ｓ特性に優れ、信号欠陥の発生しにくいｔ１１気記録媒
体を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の要旨は、合成樹脂基板と、当該合成樹脂基板上
に形成された下地層と、当該下地層上に形成された６ｆ
ｉ気記録層とを少なくとも有する６ｆ１気記録媒体にお
いて、前記下地層がアルミナと非磁性粒子とを含有する熱硬化
性樹脂によって形成され、当該非６ｆｉ性粒子の含有量
が前記下地層の表面抵抗か１０８〜１０１０Ω／□とな
るような含有量であり、かつ、当該下地層の表面に微細
な凹凸が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体
に存在する。

以下、本発明の構成について、詳細に説明する。

（基板）本発明において使用される基板は、耐熱性に優れた合成
樹脂により形成することが望ましい。なぜなら、本発明
の磁気記録媒体を製造するに際して、基板上に塗布した
熱硬化性樹脂を熱硬化させる必要があるからである。耐
熱性に優れた合成樹脂としては、例えば、ポリエーテル
イミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルサルホ
ン、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられるが、な
かでも、ポリエーテルイミドが特に好ましい。また、こ
れらの樹脂にガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリ
ウムウィスカー、ガラスピーズ等の充填材を添加した複
合材料を使用することも可能である。

（熱効果製樹脂）本発明において使用可能な熱硬化性樹脂としては、例え
ば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、アクリ
ル系反応樹脂、ホルマール樹脂、メラミン樹脂等が挙げ
られる。また、これらの混合物も使用可能である。

（アルミナ）下地層にアルミナを含有させることにより、下地層に硬
度および適度な表面粗さを与えて耐Ｃ３Ｓ特性を向上さ
せることができる。また、アルミナは、下地層の硬化促
進剤としても作用する。

アルミナの形状は特に限定されるものではない。例えば
、球状でも破砕状でも本発明においては同様の効果を得
ることができる。

なお、後述のごとく下地層の表面からアルミナを露出さ
せることにより下地層の表面粗さの最適値を得ようとす
る場合には、アルミナの平均粒径が問題となる。この場
合のアルミナの平均粒径は、０，５μｍ以下であること
が望ましい。

（非磁性粒子）本発明において使用可能な非磁性粒子としては、例えば
、Ｓ　ｉ　Ｃ，Ｔ　ｉ　Ｃ，Ｃｒ３ｃ２等の炭化物や炭
素（Ｃ）、ＢＮ、Ｓｉａ　Ｎ４．ＴｉＮ等の窒化物、Ｔ
ｉＢ２．ＺｒＢ２等のポウ化物、ＳｎＯ，等の酸化物、
Ａｇ、Ｃｕ等の金属等があげられる。同じ効果を得るた
めに少量ですむことや分散しやすいこと、安定性に優れ
ていることなどの理由から、炭素を用いることが最も好
ましい。

また、下地層の表面抵抗は、１０８〜１０ＩＯΩ／□で
あることが必要とされる。このような表面抵抗をは、非
磁性粒子の比抵抗をＩ　Ｘ　１×１０８Ω・ｃｍ以下に
することにより容易に達成することができる。

本発明では、このように、非磁性粒子を含有せしめるこ
とにより、当該下地層に導電性を与え、基板表面の帯電
を防止することができる。

なお、後述のごとく下地層の表面から非磁性粒子とアル
ミナとを露出させることにより下地層の表面粗さの最適
値を得ようとする場合には、アルミナ同様、非磁性粒子
の平均粒径も問題となる。この場合の非磁性粒子の平均
粒径は、０．　５μｍ以下であることが望ましい。

（下地層）下地層を形成するには、まず非磁性粒子と熱硬化性樹脂
とを混練し、この非磁性粒子を含有せしめた熱硬化性樹
脂を合成樹脂製の基板上に塗布し、熱硬化処理を施せば
よい。熱硬化性樹脂を塗布する方法としては、例えばス
ピンコード法を用いればよい。

下地層の厚みは、０．６μｍ以上であることが好ましい
。これは、硬度および帯電防止効果を十分に満足させる
ためである。

このようにして形成した下地層の表面には、数千人程度
の突起物等が存在する。このような突起物等を除去し、
かつ、適度な表面粗さを得るために、下地層の表面を研
摩加工することが望ましい。研摩加工の方法としては、
例えば、ラッピング、ボリシング等がある。

下地層の表面粗さの最適値は、Ｒａ５５〜１１０人程度
である。最適な表面粗さを得る方法としては、上述の研
摩加工の後に、真空中で下地層の表面付近の熱硬化性樹
脂をイオンビームエツチングすることにより、アルミナ
と非磁性粒子とを下地層の表面より適度な高さで露出さ
せる方法が効果的である。上述のように、この場合はア
ルミナと非磁性粒子の平均粒径が問題となり、平均粒径
は、０．５μｍ以下であることが望ましい。

（記録層）下地層上に形成される磁気記録層は、記録再生に関与す
る層であり、かかる作用を奏するならば、どのようなも
のであってもよい。すなわち、磁気記録層の形成材料や
形成方法、厚さ等は、本発明の効果に何ら影響を与える
ものではない。例えば、磁気記録層は、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ　−Ｃｒ、酸化鉄等により形成してもよいし、
磁性粉末（例えば、炭化鉄粉、γ−ＦｅｚＯ３粉等）を
樹脂で結合したものにより形成してもよい。

以上、本発明の磁気記録媒体の構成について説明したか
、他の構成要件を加えたものであってもよい。例えば、
下地層と磁気記録層との間に他の層を設けてもよいし、
磁気記録層の上に保護層や潤滑層を設けてもよい。

Ｃ作　用］以下に本発明の詳細な説明する。

本発明では、合成樹脂製の基板に下地層を設け、その下
地層として合成樹脂製塗膜を用いている。すなわち、合
成樹脂製塗膜を合成樹脂製の基板上に塗布し熱により硬
化させるので、下地層と合成樹脂製の基板との間で良好
な密着性を得ることができる。

この下地層にはアルミナが含有されている。これにより
、下地層を設けた合成樹脂製の基板の硬度を高めること
ができる。さらに、このアルミナによって、磁気記録媒
体表面の粗さを調節し、適度な表面の粗さ（Ｒａ５５〜
１１０人程度）を得ることができる。表面の粗さをＲａ
５５〜１１０人程度とすれば、ヘッドと磁気記録媒体と
の接触面積が小さくなり、よってヘッドと磁気記録媒体
との摩擦係数も小さくなる。これによりヘッドと磁気記
録媒体との間での吸着を防止することができる。

さらに、本発明では、下地層の表面抵抗値が１０８〜１
０１０Ω／□程度以下となるように、熱硬化性樹脂中に
非磁性粒子を含有せしめているため、下地層に導電性が
付与され、磁気記録媒体の帯電が防止される。下地層の
表面抵抗値は、含有せしめる非磁性粒子の稙類、含有量
、下地層内における分布状況等の条件によって変化する
ので、１０８〜１０１０Ω／□程度以下とするには、予
めこれらの条件と表面抵抗値との関係を求めておき適宜
決定すればよい。

また、アルミナおよび非磁性粒子により、磁気記録媒体
表面の粗さを調節し、適度な表面の粗さ（Ｒａ５５〜１
１０人程度）を得ることができる０表面の粗さをＲａ５
５〜１１０人程度とすれば、ヘッドと磁気記録媒体との
接触面積が小さくなり、よってヘットと磁気記録媒体と
の摩擦係数も小さくなる。これによりヘッドと磁気記録
媒体との間での吸着を防止することができる。

本発明では以上に述べたような下地層により、合成樹脂
製の基板に対して充分な硬度を付与することができ、よ
ってＣ３Ｓ耐久性が向上させることができる。下地層が
合成樹脂塗膜であるため合成樹脂製の基板との密着性も
よい。また、合成樹脂製の基板の帯電を防止するので、
磁気記録層が形成される面上への異物の付着を話発しな
いため、形成された磁気記録層の信号欠陥が大幅に減少
する。さらに、製造された磁気記録媒体の表面に適度な
粗さを与えることで、使用時のヘットと記録媒体との間
の吸着が防止できる。

［実施例］以下、本発明の具体的な実施例として、磁気ディスクを
例にとって、製造工程とともにさらに詳細に説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は本実施例の磁気ディスクの製造
工程を説明するための概略的断面図であり、第１図（ｄ
）が完成図である。第１図（ａ）〜（ｄ）において、そ
れぞれ、１は下地層としての熱硬化性塗膜、２は熱硬化
性樹脂、３はアルミナ、４は非磁性粒子としてのカーボ
ンブラック粒子、５は合成樹脂製基板としてのポリエー
テルイミド基板、６はＣｒ／ｌ、７は磁気記録層として
のＣｏ合金層、８は侃護膜としてのカーボン層、９は潤
滑層である。

本実施例として、表面粗さの異なる８種類の磁気ディス
クを作製し、それぞれ試料１〜８とした。以下、これら
の６１１気デイスクについて、製造工程に従って説明す
る。

■各磁気ディスク共に、下地層１を形成する塗料の組成
は、以下の通りとした。

アルミナ　　　　　　　　　７５重量部カーボングラツ
ク　　　　　１０重量部エポキシ樹脂　　　　　　　２
５重量部フェノール樹脂　　　　　　２５重量部シクロ
へキサノン　　　　４００重量部分散剤　　　　　　　
　　　　２重量部以上の組成でサンドミル型分散機によ
り１０時間分散を行った後、濾過し、塗料を作製した。

この塗料をスピンコード法を用いて、ポリエーテルイミ
ド樹脂製の３．５インチ基′Ｆｉ、５上に、硬化後の膜
厚が１μｍになるように塗布した。膜厚の調整は、スピ
ンコーティングの振り切りの回数及び重ね塗り等で行っ
た。

■続いてオーブンで２００℃２時間の熱処理を施して硬
化させ、表面の粗ざＲａ９０人の下地層１を得た。この
状態を第１図（ａ）に示す。

■各磁気ディスクについて、下地層１の表面を研摩テー
プでボリシング加工した。この状態を第１図（ｂ）に示
す。

ポリシング加工後の表面粗さは、試料１および４〜８は
Ｒａ４５人、試料２はＲａ８０人、試料３はＲａ１２５
人であった。

■試料４〜８について、下地層１の表面に、以下の条件
で、イオンビームエツチングを施した。この状態を第１
図（ｃ）に示す。

加速電圧／電流　　４００　Ｖ　／　５０　ｍ　ＡＡｒ
圧　　　　　３Ｘ１０−”Ｐａエツチング速度　　２００人／　ｍ　ｉ　ｎイオンビー
ムエツチング後の表面粗さは、試料４はＲａ５５人、試
料５はＲａ７０人、試料６はＲａ９０人、試料７はＲａ
　１１０人、試料８はＲａ　１２０人であった。

■その後、各磁気ディスクに、ＤＣマグネトロン方式に
よるスパッタリングで厚さ２０００人のＣｒ層６、厚さ
８００人のＣｏ合金層７、厚さ３００人のカーボン層８
を、それぞれ形成した。

さらに潤滑処理を施し潤滑層９を形成し、第１図（ｄ）
に示したような、本発明の実施例である磁気記録媒体を
得た。

なお、比較のために、下地層１を有さない磁気ディスク
（表面粗さＲａ４０人）を作製し、試料９とした。

以上説明した試料１〜９について、トラック幅が２０μ
ｍの３３７０タイプのヘッドを用いて、１３号欠陥、静
摩擦係数およびＣＳＳ耐久性の評価を行なった。以下、
この結果について、表１〜表３を用いて説明する。

（１）・信号欠陥表１に示すように、下地層を有さない試料９は、ハンド
リング及び磁気記録層形成の際に発生する基板上の静電
気のために、異物を付着しやすく信号欠陥も多い。これ
に対して本発明の実施例である試料Ｎｏ、１〜８の磁気
記録媒体では信号欠陥が全く見られず、きわめて良好で
あった。

表１（２）静摩擦係数表２に示すように、下地層を有しない試料９は、その表
面粗さが小さいためにヘッドに対する静摩擦係数が高い
のに対し、本発明の実施例である試料１〜８はいづれも
試料９よりも低い静摩擦係数を示した。

表またのに対し、本発明の実施例である試料１〜８はいずれ
もＣ３Ｓ回数３５０００回まではヘッドクラッシュを生
じなかった。特に表面粗さが最適値（Ｒａ　５５〜１１
０人）である試料２および４〜７においては、Ｃ８Ｓ回
数３５０００回でもヘッドクラッシュは発生せず、傷の
発生やヘッド吸着もなかった。

表３（３）Ｃ３Ｓ耐久性表３に示すように、下地層を有さない試料９はＣ５Ｓ回
数２０００回でヘッドクラッシュを起し［発明の効果］本発明は、次に述へる諸々の効果を有する。

■下地層は塗料の状態で塗布した後に硬化させて形成す
るので、合成樹脂製の基板との密着性に優れ、平面性も
良好である。また、焼成の場合とは異なり、合成樹脂製
の基板に対して過大な熱を加えることなく高硬度を付与
することができるため、変形が極めて少なく平面性が損
なわれることがない。これにより、耐摩耗性、耐擦傷性
に優れ、かつＣ５Ｓ特性に優れた、合成樹脂製の基板を
用いた磁気記録媒体を実現することが可能となる。

■下地層に非磁性粒子を含有させることにより導電性が
付与されており、摩擦等による静電気の発生と、これに
よる塵埃の吸着、信号欠陥の発生という、合成樹脂製の
基板を用いた場合に生ずる特有の問題点を解決すること
ができる。

■熱硬化性塗膜の表面を、研摩加工することにより、ま
たは研摩加工の後にイオンビームエツチングすることに
より、表面に微細な凹凸を設けて、磁気記録媒体のヘッ
ドとの吸着性を低下させることかでき、従って、長期的
信頼性に優れた磁気記録媒体を提供することができる。

また、イオンビームエツチング法は、容易に任意の表面
粗さを得ることができるため、今後の磁気記録媒体の高
密度化において予想されるヘッドの低浮−Ｅ化に対して
も、容易に対応することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例に係る磁気
ディスクの製造工程を説明するための概略的断面図であ
る。（符号の説明）１・・・下地層としての熱硬化性塗膜、２・・・熱硬化
性樹脂、３・・・アルミナ、４・・・非磁性粒子として
のカーボンブラック粒子、５・・・合成樹脂製基板とし
てのポリエーテルイミド基板、６・・・Ｃｒ層、７・・
・磁気記録層としてのＣｏ合金層、８・・・保護膜とし
てのカーボン層、９・・・潤滑層（ａ）（Ｃ）第（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）合成樹脂基板と、当該合成樹脂基板上に形成され
た下地層と、磁気記録層とを少なくとも有する磁気記録
媒体において、前記下地層がアルミナと非磁性粒子とを含有する熱硬化
性樹脂によって形成され、当該非磁性粒子の含有量が前
記下地層の表面抵抗が１０＾８〜１０＾１０Ω／□とな
るような含有量であり、かつ、当該下地層の表面に微細
な凹凸が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体
。
（２）前記非磁性粒子の比抵抗を１×１０＾８Ω・ｃｍ
以下とすることにより、前記下地層の表面抵抗を１０＾
８〜１０＾１０Ω／□となるようにしたことを特徴とす
る請求項１に記載の磁気記録媒体。
（３）前記層の下地層の表面粗さがＲａ５５〜１１０Å
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）前記非磁性粒子がカーボン粒子であることを特徴
とする請求項１乃至３に記載の磁気記録媒体。
（５）前記微細な凹凸を、前記下地層の表面を研摩加工
することにより形成することを特徴とする請求項１乃至
４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（６）前記微細な凹凸を、前記下地層の表面を研摩加工
し、その後、真空中で当該下地層表面をイオンビームエ
ッチングすることにより形成することを特徴とする請求
項１乃至４に記載の磁気記録媒体の製造方法。