JPH0572650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

(1) 発明の対象および目的 本発明は、可撓性の磁気デイスクに関するもの
であり、さらに詳細には、その磁気デイスクに良
好な潤滑性を付与し耐久性を向上せしめかつドロ
ツプアウトを低減することを目的とするものであ
り、さらには、良好な電気特性を有する磁気デイ
スクを提供することを目的とするものである。 (2) 従来の技術と本発明の概要 磁気デイスクの高密度短波長記録において、磁
気デイスクの分解能を向上させるためには、スペ
ーシング損失、媒体の厚み損失、自己減磁損失等
を低減させる必要がある。これらの損失を低減す
るには、磁気デイスクの磁性層を極薄にする方が
好ましいことが知られており、現在では、1μｍ
の磁性層厚みが普通になつてきている。しかしな
がら、磁性層の厚みをこのように1μｍと極く薄
くした場合、次のような問題が生じてくる。磁
性層の厚みを1μｍと極薄にした場合、磁性塗膜
そのものの凝集力が幾分弱くなる、また磁気デイ
スク表面に良好な潤滑性を付与しうる潤滑剤の磁
性層中の絶対量が少なくなるので、磁気デイスク
の耐久性が低下する。磁性層の厚みが、1μｍ
と極薄になると、磁性層がとの非磁性可撓性支持
体の表面の影響を受けやすくなる。即ち、非磁性
可撓性支持体の表面上の微少な凹凸や傷、フイツ
シアイ、充填剤、オリゴマーなどの影響が直接、
磁性層上に及ぼされることになり、微少な出力変
動を生じたり、ドロツプアウト発生の原因とな
る。磁性層の表面電気抵抗は、塗膜の厚みに大
きく依存し、塗膜厚が薄くなつてくると、指数関
数的に増大する。従つて、磁性層の厚みを1μｍ
にした場合、その表面電気抵抗は比較的高くなり
帯電しやすく、磁気デイスク表面と磁気ヘツドと
の間での放電により静電ノイズが発生しエラーの
原因となる。 これらの諸問題を解消すべく、従来の公知技術
を検討した場合、次のようなことがいえる。まず
の問題点に主眼を置いた場合、磁気層中に
Al₂O₃やCr₂O₃等の硬い固形添加剤を添加するの
が好ましいとする従来技術があるが、耐久性は改
善されるものの、当然のことながら、といつ
た問題点を解消するにはほとんど効力を有しな
い。そして、これらの固形添加剤は磁気ヘツドを
摩耗する恐れがあるという問題もはらんでいるた
め、必ずしも得策とはいえない。次に、の問
題点に主眼を置いた場合、非磁性可撓性支持体の
表面の平滑性を高める、または、支持体の表面の
影響が直接、磁性層に及ぼされないようにするた
めに非磁性可撓性支持体の上に、たにポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂等の結合剤あるいは必
要により、架橋剤または放射性感応基を有する樹
脂を共存させた下塗り層、あるいは電気抵抗低減
のための導電性粉末をその結合剤中に分散せしめ
てなる下塗り層を、ある場合には薄く（約0.5μ
ｍ）、ある場合には厚く（約5.0μｍ）任意の厚さ
で塗布し、その上に磁性層を形成することにより
の問題は解消されること、さらには磁性層と
支持体との接着性の向上も同時に達成されるとい
うことも公知となつている。しかしながら、この
ような従来技術に基づき作成した磁気デイスク
は、確かに、の問題は解消されるものので
問題となる耐久性に関しては不充分なものでしか
なかつた。 そこで、この耐久性の問題を詳細に考えた場
合、次のようなことが言える。即ち、可撓性の磁
気デイスクにおける耐久性には、大別すると２つ
の場合があり、第一は、１トラツクにおける連続
走行に対する耐久性、第二は、可撓性の磁気デイ
スクにおける特有の力、即ち、磁気ヘツドが磁気
デイスクをクリツプのようにはさみこむ（これを
タツプと称する）時の衝撃力に対する耐久性であ
る。第一の、１トラツクの連続走行に対する耐久
性の場合、磁気層の厚みが2.5μｍ前後の従来の磁
気デイスクにおいては、適量の潤滑剤を磁気コー
テイング後に、その表面に塗布して含浸させる
か、および／または磁性塗料中に添加して磁性層
中に内在させることにより、良好な耐久性を達成
していたが、磁性層の厚みが1μｍと極薄になる
と、磁性塗膜そのものの凝集力も幾分弱くなり、
また、上記のように潤滑剤を磁性層中に含浸、内
在させても潤滑剤の絶対量が少なく耐久性を低下
させることになるまた無理に磁性層中に多量の潤
滑剤を含浸、内在させた場合、磁性層の結合剤が
潤滑剤により可塑化され、磁性塗膜の機械的物性
が低下することもあり、これもまた耐久性を低下
させる原因となる。さらに、この場合には、磁性
層表面に多量の潤滑剤がブリードアウトしてくる
ために、表面がべとつき、ゴミを付着しやすくド
ロツプアウト発生の原因になつたり、磁気ヘツド
と磁気デイスクとがはりついてしまう、いわゆる
吸着という別の問題も生じてくる。第二にタツプ
に対する耐久性の場合、可撓性支持体の厚みが数
十μｍと厚く、磁性層厚みが1μｍと薄い磁気デ
イスク設計になつた場合、磁性層の厚みが比較的
厚い磁気デイスクに比べて、タツプの衝撃力を緩
和する能力が劣り、磁性層の疲労による脆性破壊
が起こりやすくなり、ドロツプアウト発生につな
がる要因となりうる。これらの耐久性を改善する
ために行われてきた従来の試みとしては、前述し
た磁性層への固形添加剤の添加の他に、磁性層に
良好な潤滑性を付与する新しい物質の使用、結合
剤の改良、新しい磁性材料や補強剤の選択等が挙
げられるが、これらのいずれに関しても、現在の
ところ充分な解決策となつていない。 そこで、本発明者らは、これらの問題点及びそ
れらに対する考えをもとに、これらの問題点を解
決することを目的として、種々検討した結果、
非磁性可撓性支持体上に、支持体の表面性が直
接、磁性層に及ばさないように下塗り層を設け
る。その下塗り層は、導電性微粉末を含む。そ
して、耐久性を改善するために、固形添加剤に頼
らずに、で設ける他塗り層に着目し、この下
塗り層に耐久性を改善させる能力を付与すること
を考え、下塗り層はある一定量の潤滑剤を含浸
できるように多孔性とし、磁性層に常に良好な潤
滑性を付与させるために下塗り層から、磁性層表
面に適量の潤滑剤がにじみでてくるようにする。
即ち、潤滑剤を多量含浸させても、その潤滑剤が
磁性層と下塗り層中にバランスよく内在し、磁気
デイスク表面はべとつかず、なおかつ、磁気ヘツ
ドが磁気デイスクと接触したときに、必要なだけ
の潤滑剤が適量引き出されるようにする。 下塗り層は多孔性であるとともにある程度の柔
らかさを有しているものとし、タツプ耐久性の衝
撃力を緩和するクツシヨン的な役割を果たすもの
とする。という結論に達し、磁気デイスクを作成
したところ、この下塗り層が、磁性層に直接、支
持体の影響を及ぼさないようにし、また磁性層の
表面電気抵抗を低減しうるとともに、従来の技術
では、十分に解決し得なかつた耐久性をも向上し
うるという驚くべき事実を発見し、これに基づき
本発明をなしたものである。 (3) 発明の要点および実施例 従つて、本発明は、前述した従来技術の欠点、
即ち耐久性の低下を解消するもので、非磁性可撓
性支持体上に、ポリエステルおよび／またはポリ
エステルウレタン樹脂、及び架橋剤を含む厚さ
0.5〜10.0μｍかつ単位体積（１cm³）当り30〜200
mgの潤滑剤を含浸可能な多孔性を有する下塗り層
を形成し、さらに該下塗り層上に磁性粉末を結合
剤中に分散せしめてなる厚みが1μｍの磁性層を
設けてなることを特徴とし、さらに、該下塗り層
が比表面積100m²／ｇ以上（粒径40ｍμ以下）の
カーボンブラツクを含み、表面粗さが0.035μｍ以
下であることを特徴とする磁気デイスクを設計す
ることによつて目的を達成したものである。本発
明のさらに別の目的は、下塗り層の表面平滑性を
高めることにより、従来の下塗り層を有した磁気
デイスクよりも電磁変換特性の優れた磁気デイス
クを提供することである。 本発明におけるこのような新規の下塗り層を有
する磁気デイスクを得るには、前述した如きの可
撓性支持体として、その材料は何ら特定されるも
のではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどの
ポリエステル類、セルローストリアセテート、セ
ルロースジアセテートなどのセルロースアセテー
ト、あるいはポリイミド、ポリアミドなどが挙げ
られる。また、その支持体の厚みは約10〜100μ
ｍのものが好ましい。 下塗り層に使用される導電性微粉末としては、
カーボンブラツク、グラフアイト、ヅラフアイト
化カーボンブラツク等の炭素質粉末、あるいは
銀、銅、錫、アルミニウム、亜鉛、クロム、チタ
ンなどの金属あるいは合金粉末などから適宜に選
ばれる少なくとも１種を使用しうる。そして特に
好ましいのはカーボンブラツクであつて、特に米
国キヤボツト社のモーガルＬ等が好ましい。（粒
子径24μｍ、吸油量60c.c.／100ｇ（DSP）表面積
138m²／ｇなる特性をもつ。） 下塗り層に使用される樹脂としては、ポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸
ビニルなどが好ましく使用されるが、下塗り層に
ある程度の柔かさを付与するということから、特
にポリウレタン樹脂が好ましく使用される。ポリ
ウレタン樹脂としては、たとえば分子末端にイソ
シアネート基や水酸基を有するポリエステルポリ
ウレタンもしくはポリエーテルポリウレタンなど
が使用しうる。これらのポリウレタン樹脂として
は例えば、武田薬品工業社製タケネートＭ−407、
大日本インキ化学社製バンデツクスＴ−5250、Ｔ
−5201、クリスボン4565、7209、6407、6109、バ
イエル社製デスモフエン1200などが、また架橋剤
として用いるイソシアネート化合物の具体例とし
ては、バイエル社製デスモジユールＬ、日本ポリ
ウレタン社製コロネートＬなどがある。 下塗り層に使用されるこれらの樹脂とカーボン
ブラツクとは、20：80〜40：60で混合するのが好
ましい。カーボンブラツク含率が低すぎる場合に
は、潤滑剤を保持しうるだけの空孔ができず、逆
に、カーボンブラツクの含率が高すぎる場合に
は、下塗り層と磁性層との接着性が悪くなり、ま
た、空孔が多くなりすぎるため、この上に磁性層
を形成する際に磁性塗料の溶剤が下塗り層に浸み
こんで塗布に支障をきたすので好ましくない。 これら樹脂、カーボンブラツク等は、トルエ
ン、キシレン、MEK、MIBK、シクロヘキサノ
ン、アセトン、THF、酢酸エチル、DMFなどの
少なくとも１種の適当な溶剤とともに、ボールミ
ル、サンドミル、ペプルミル等の分散機により塗
料化し、ナイフコーター、グラビアロールコー
タ、リバースロールコータ等により塗布しうる。
この場合に留意すべきは塗料の粘度であり、固形
分濃度を10％よりも高く、好ましくは20％よりも
高くしておく必要がある。このような固形分濃度
の下塗り塗料を、乾燥塗膜厚さで0.5μｍから10μ
ｍの範囲となるよう常温において塗布すれば、潤
滑剤が単位体積（１cm³）当り約200mg含浸可能な
多孔性を有し、かつ表面粗さが0.035μｍ以下の下
塗り層を得ることができる。また、当該下塗り層
を形成した後カレンダリング処理を施こせば、潤
滑剤が単位体積（１cm³）当り、約30mg含浸可能な
多孔性を有し、かつ表面粗さが0.030μｍ以下の下
塗り層を得ることができる。しかも、下塗り層樹
脂として、ポリウレタン樹脂と架橋剤を含めたも
のを使用すれば、タツプ耐久性に対して効力を有
するクツシヨン性を下塗り層に付与することがで
きるとともに、磁性層塗布時に、磁性塗料中の溶
剤により、下塗り層が溶解されて界面の平滑性が
失われたり、下塗り層の樹脂等が磁性塗料中に溶
出する現象も実質的に防止できる結果、出力変動
及び変調ノイズの十分小さい高Ｓ／Ｎ特性を有す
る磁気デイスクを得ることができる。 このようにして得られた下塗り層上に形成する
磁性層としては、磁性粉末としてその粒子形状は
特に針状、粒状の金属鉄粉、金属コバルト粉、そ
の他の合金粉、γ−Fe₂O₃粉、Fe₃O₄粉および前
二者の中度酸化物およびこれらのコバルト変成粉
などが好適に使用できるが、その中でもとくにコ
バルト変成酸化鉄粉が望ましい。そして、これら
の磁性粉として好ましくは、飽和磁化δ_sが
65emu／ｇ以上、保磁力Heが2000e以上のものを
選択するば良い。 これらに示された磁性粉末を結合せしめる結合
剤としては、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−
酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、ポリウ
レタン樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂あ
るいはこれをスルホン化したもの、塩化ビニリデ
ン−アクリロニトリル共重合体、イソプレンゴ
ム、ブタジエンゴム等を適宜単独もしくは併用し
て使用でき、これに必要により低分子量イソシア
ネート化合物等の架橋剤を添加すれば良い。さら
に必要に大じて脂肪酸、脂肪酸エステル、炭化水
素系潤滑剤、フツ素潤滑剤、シリコン系潤滑剤等
が併用しうる。 磁性層はこれらの磁性粉末、結合剤樹脂その他
の添加剤を、前記下塗り層において例示した如き
適宜の溶剤により塗料化し、同種の工程により塗
布すれば良い。なお、磁性層塗膜乾燥後において
もカレンダリング処理を施すことは何ら妨げられ
るものではない。 支持体上にこのように順次下塗り層を形成して
磁気デイスクを製造する場合に、特に磁性層を両
面に設ける場合には、まず支持体の両面に下塗り
層を設け、その後両面に磁性層を設ける方が片面
に下塗り層、磁性層を仕上げてから他面を形成し
てゆくよりも製造工程においてカールを生じるこ
ともなく能率的に生産できるという利点があるこ
とにも留意すべきであろう。この場合に下塗り層
に施すカレンダリング処理は、両面の下塗り層を
形成した時点において行うのが最も望ましい。 このように磁気コーテイングを行つた後、脂肪
酸、脂肪酸エステル、炭化水素系潤滑剤、フツ素
系潤滑剤、シリコン系潤滑剤等を塗布し、磁性層
および下塗り層に含浸させ、磁気デイスク表面に
潤滑性を付与する。場合によつては、あらかじめ
磁性塗料中、あるいは下塗り塗料中に潤滑剤を配
合しておくことも可能である。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 １ （下塗り塗料の組成） モーガルＬ（米国キヤボツト社製カーボンブラツ
ク） 100重量部 VAGH（米国U.C.C社製塩化ビニル−酢酸ビニル
−ビニルアルコール共重合体） 27重量部 T5250（大日本インキ化学工業株式会社製ポリエ
ステルポリウレタン） 27重量部 コロネートＬ（日本ポリウレタン工業社製、三官
能性低分子量イソシアネート化合物） 13重量部 シクロヘキサノン 287重量部 トルエン 287重量部 上記組成物をボールミル中で分散して下塗り層塗
料を調製し、この下塗り層塗料を厚み75μｍのポ
リエステルフイルム両面にそれぞれ塗布、乾燥
し、さらにカレンダリング処理をほどこし、カレ
ンダリング処理後の厚さが表裏それぞれ1.0μｍ、
表面粗さが0.020μｍなる一対の下塗り層を形成し
た。表面粗さは、東京精密製、触針式表面粗さ計
を用いてカツトオフ0.08mmの条件で測定した時の
C.L.A（センターラインアベレージ）で表わした。
次いで、これらの下塗り層上に、下記の磁性塗料
を乾燥厚が1.0μｍとなるように塗布、乾燥し、更
にカレンダリング処理をほどこして磁性層を形成
し、オレイルオレート48重量部、ステアリン酸２
重量部、ヘキサン1000重量部からなる溶液を塗布
して、上記潤滑剤を含浸した後円板状に打ち抜い
て磁気デイスクをつくつた。 （磁性塗料の組成） Co含有γ−Fe₂O₃磁性粉末 300重量部 （He 650 Oe 72emu／ｇ VAGH（米国U.C.C社製、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル−ビニルアルコール共重合体） 57重量部 Ｎ 1432J（日本ゼオン社製、アクリロニトリル−
ブタジエン共重合体） 11重量部 コロネートＬ（日本ポリウレタン工業社製、三官
能性低分子量イソシアネート化合物） ７重量部 HS−500（旭カーボン社製、カーボンブラツク）
34重量部 α−Fe₂O₃粉末 11重量部 メチルイソブチルケトン 420重量部 トルエン 420重量部 実施例 ２ 実施例１における下塗り塗料中へ、オレイルオ
レート20重量部添加した以外は、実施例１と同様
にして磁気デイスクを作成した。 実施例 ３ 実施例１における下塗り層へのカレンダリング
処理をほどこさず、下塗りの表面粗さを0.030μｍ
に変更した以外は、実施例１と同様にして磁気デ
イスクを作成した 比較例 １ 実施例３における下塗り塗料の組成を以下に述
べる組成に変更し、 （下塗り塗料組成） カーボブラツク（コロンビア・ケミカル社製SC
カーボン） 10重量部 ポリエステル樹脂（東洋紡(株)製バイロンTS−
9504） 25重量部 メチルエチルケトン 200重量部 シクロヘキサノン 100重量部 さらに下塗り層厚さを1.0μｍから0.3μｍに変更
した以外は、実施例３と同様にして磁気デイスク
を作成した。この時の下塗り層の表面粗さは、
0.040μｍであつた。 比較例 ２ 実施例１における下塗り層を設けずに、直接ポ
リエステルフイルム状に磁性塗料を実施例２と同
様にして塗布し、磁気デイスクを作成した。 以上のようにして得られた実施例及び比較例の
それぞれの磁気デイスクについて、１トラツクに
おける実装耐久性、タツプ耐久性、電気抵抗、変
調ノイズを測定した。得られた結果を下表に示
す。

【表】 (4) 発明の効果 上記の表１に示すように本発明の磁気デイスク
は、実装耐久性、タツプ耐久性に優れ、表面電気
抵抗、変調ノズルが充分に低減されたものである
ことがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性可撓性支持体上に、ポリエステルおよ
   び／またはポリエステルウレタン樹脂及び架橋剤
   を含む厚さ0.5〜10.0μｍかつ単位体積（１cm³）当
   り30〜200mgの潤滑剤を含浸可能な多孔性を有す
   る下塗り層を形成し、さらに下塗り層上に磁性粉
   末を結合剤中に分散せしめてなる磁性層を設けて
   なることを特徴とする磁気デイスク。 ２ 前記の下塗り層が、比表面積100m²／ｇ以上
   の導電性微粉末を含み、表面粗さが0.035μｍ以下
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の磁気デイスク。