JPH0618063B2

JPH0618063B2 - 磁気デイスク

Info

Publication number: JPH0618063B2
Application number: JP59196150A
Authority: JP
Inventors: 明三宅; 邦夫水島; 章人酒本; 英夫藤原
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS6174137A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は非磁性支持体上に磁性塗膜が設けられたフロ
ツピーデイスクの如き磁気デイスクに関する。

〔従来の技術〕

この種の磁気デイスクは、磁気ヘツドが高速でかつ高パ
ツド圧で摺接するため磁性塗膜が高度の耐摩耗性を有し
ている必要があり、また円周方向に沿う記録再生のため
塗膜中での磁性粉が実質的に無配向であることが要求さ
れるなど、磁気テープなどの他の磁気記録媒体とは異な
つた特有の作用，機能が求められる。この観点から、磁
性粉やバインダなどの塗膜構成成分などにつき今日迄多
岐にわたる研究検討がなされ、その結果によつてすでに
多方面で実用化され、近年その需要はますます増大しつ
つある。

このような状況下にあつて、磁気デイスクの性能向上が
さらに一段と要求され、特に周波数特性にすぐれまた高
出力，高ＳＮ比の磁気デイスクの出現が強く望まれてい
る。しかるに、磁性粉として、磁気テープなどに汎用さ
れている酸化クロムや酸化鉄の如き磁性酸化物系のもの
を用いたものでは、上記特性に劣り、特に飽和磁化量に
限界があるためＳＮ比の高い磁気デイスクを得ることは
本質的に難しい。

そこで、磁性粉として保磁力および飽和磁化量の大きい
金属磁性粉を用いる試みがなされているが、所期の目的
とするＳＮ比を満足する磁気デイスクはほとんど見出さ
れていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、上記観点から磁気デイスクの磁性粉として
金属磁性粉を用いて、高ＳＮ比の如き出力の向上を図つ
た高性能の磁気デイスクを提供することを目的とする。

この発明は、さらに、磁気デイスクの磁性粉として金属
磁性粉を用いる場合の耐食性に付随した問題点を解決し
て、高ＳＮ比の如き出力の向上を図れるとともに耐食性
の問題が実用上許容できる範囲に低減された高性能の磁
気デイ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〕

この発明者らは、金属磁性粉と結合剤とを含む磁性塗膜
が非磁性支持体上に設けられた磁気デイスクのＳＮ比の
向上を図るべく種々検討中、磁性塗膜の塗膜厚とＳＮ比
の関係において一般に考えられている場合と相違して、
磁性塗膜の表面粗さとの関係で塗膜厚に影響されること
を究明した。

すなわち、磁性塗膜厚を厚くするにしたがいカレンダリ
ング処理が有効に作用して、表面粗さが小さくなりＳＮ
比が向上することを解明した。

このような作用効果は、上記金属磁性粉を用いた磁気デ
イスクにおいて、磁性塗膜の塗膜厚を０．５μｍ以上と
したとき、特に１μｍ以上としたとき顕著となり、表面
粗さを０．０２５μｍ以下とすることが可能となつてＳ
Ｎ比が改善されることが判つた。

この発明者らは、上記究明にもとづきさらに検討の結
果、上記磁性塗膜における残留磁束密度を特定範囲に設
定することがＳＮ比向上に好結果をもたらすものである
ことを知り、この発明を完成するに至つた。

すなわち、この発明は、金属磁性粉と結合剤とを含む磁
性塗膜が非磁性支持体上に設けられた磁気デイスクにお
いて、前記磁性塗膜の厚さを０．５μｍ以上、残留磁束
密度を１，３５０ガウス以上、表面粗さが０．０２５μ
ｍ以下としたことを特徴とする磁気デイスクに係るもの
である。

また、一般に、金属磁性粉の耐食性を向上させるために
は、この粉末の表面に特定の酸化防止膜などを形成する
ことが行われるが、このような防止膜の形成は通常金属
磁性粉を酸化する工程を含むので、この粉末の飽和磁化
量が低下しすぎて結果として磁気記録媒体としたとき好
適な残留磁束密度のものを得ることは実際上困難であつ
た。

そこで、この発明者らは、金属磁性粉にこのような酸化
防止膜を付与するということよりもむしろ磁性塗膜内で
の金属性粉の結合剤との合計量中に占める割合を量的に
規制することによつて、耐食性の問題を回避しうるとと
もに、磁気特性も良好なものが得られるという知見を得
た。

そして、この知見をもとに、さらに検討を加えた結果、
磁性塗膜の残留磁束密度を２，０００ガウス以下に抑え
ると、上記耐食性の向上により良好な結果が得られるこ
とを知つた。

すなわち、この発明は、ＳＮ比とともに耐食性にもすぐ
れた磁気デイスクを提供でき、これは、金属磁性粉と結
合剤とを含む厚みが０．５μｍ以上の磁性塗膜が非磁性
支持体上に設けられた磁気デイスクにおいて、結合剤と
の合計量中に占める割合が６５〜８５重量％の範囲にあ
り、かつ上記塗膜の残留磁束密度が１，３５０〜２，０
００ガウス、表面粗さが０．０２５μｍ以下であること
を特徴とする磁気デイスクに係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する金属磁性粉としては、Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒなどの磁性金属ないし磁性合金が挙げ
られる。この磁性粉の粒子径としては一般に０．１〜
１．０μｍ程度であり、その窒素吸着法による比表面積
が６０m²／ｇ以下のものを使用するのが好ましい。上記
の比表面積が６０m²／ｇを超えてしまうと粒子径が小さ
くなりすぎる結果として磁気デイスクの耐食性が悪くな
る傾向がある。

この金属磁性粉の飽和磁化量は１００〜１３０emu／
ｇ、好ましくは１１０〜１２５emu／ｇの範囲に設定さ
れる。この磁化量が１００emu／ｇ未満となると磁性塗
膜の残留磁束密度を一定値以上に設定しにくく、ＳＮ比
の向上を望めない。一方この磁化量が１３０emu／ｇを
超えてしまうと磁性塗膜の残留磁束密度を一定値以下に
設定しにくく、その結果磁気デイスクの耐食性が悪くな
り、実用性に欠けたものとなり易い。

この発明においては上記の金属磁性粉を適宜の結合剤と
混練して磁性塗料を調製し、これをポリエステルフイル
ムの如き非磁性支持体の片面ないし両面に塗布乾燥して
磁性塗膜を形成し、その後カレンダリング処理および円
板状の打抜き加工処理などを施して磁気デイスクとす
る。

ここで、上記金属磁性粉の使用量は、結合剤との合計量
中６５〜８５重量％、好ましくは７５〜８２重量％の範
囲に規定しなければならない。このことは金属磁性粉の
耐食性付与の観点から重要であるというだけでなく、さ
らに磁気特性の観点からも理由づけられるものである。
すなわち、この量が６５重量％に満たないときは磁性塗
膜の残留磁束密度を一定値以上に設定しにくく、また８
５重量％を超えてしまうと磁性塗膜の摩擦係数が高くな
つてデイスクドライブによる走行性能の低下をきたし、
いずれもＳＮ比の向上を図れなくなる。

また、上記の磁性塗膜はＳＮ比を向上させる観点からそ
の厚さを特定範囲の厚さ、すなわち０．５μｍ以上、好
ましくは１〜５μｍとする必要がある。

すなわち、０．５μｍ未満の塗膜厚とする場合には、塗
膜表面の表面粗さも粗くなつて良好なＳＮ比が得られに
くい。また、０．５μｍ未満となると塗膜強度が弱くな
つて充分な耐久性が得られにくいという問題もある。

これに対し、塗膜厚を０．５μｍ以上、特に１μｍ以上
ではカレンダリング処理が有効に作用して表面粗さが小
さくなつてＳＮ比が塗膜厚の増加とともに向上し、しか
も塗膜強度が強くなつて充分な耐久性を得ることが可能
となる。

しかしながら、５μｍを超す塗膜厚とするとカレンダリ
ング処理により磁性塗膜の塗膜強度が低下する傾向にあ
り、そのため１〜５μｍの塗膜厚とすることが好まし
い。特に２．５〜５μｍの範囲が良好な耐久性，ＳＮ比
のために推奨される。

また、充分なＳＮ比を得るには、磁性塗膜の表面粗さを
０．０２５μｍ以下とすることが肝要であり、このよう
な表面粗さは前述のように磁性塗膜厚と非磁性支持体に
塗布乾燥したのちのカレンダリング処理の条件を選定す
ることなどにより容易に調製できる。

なおまた、磁気デイスクとしてはこの塗膜における磁性
粉を実質的無配向の状態とすることが要求されるが、そ
のためには磁気テープにおけるような塗布後乾燥する前
の配向処理を省くだけでよいが、特に望むなら適当な無
配向処理を付加してもよい。

上記実質的無配向状態とは、円板状磁気デイスクの一方
向の出力に対する垂直方向の出力の比が、磁気デイスク
のどの方向をとつても約０．９〜１．１の範囲に入るこ
とを意味するものである。このような無配向状態にされ
ることは磁気デイスクとして当然要求される特性のひと
つである。

さらに、このような磁性塗膜はその残留磁束密度が１，
３５０ガウス以上であることが必要で、これ未満となる
とＳＮ比の向上を望めない。残留磁束密度が大きくなれ
ばなるほどＳＮ比は向上するが、２，０００ガウスを超
えてしまうと耐食性の低下をきたす。よつて耐食性の観
点からは１，３５０〜２，０００ガウス、好適には１，
４００〜１，８００ガウスの範囲とするのがよい。

この発明の磁気デイスクは以上の如き構成とされたもの
であり、前記磁性塗膜の形成にあたつて使用する結合剤
については特に限定されない。ポリ塩化ビニル系共重合
体、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアセター
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂、イソシアネート化合物
など従来公知のものを広く使用できる。また、磁性塗料
中には、各種の添加剤、たとえば潤滑剤、研摩剤、界面
活性剤、帯電防止剤などを添加できることはいうまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、非磁性支持体上に
金属磁性粉を含む磁性塗膜を有する磁気デイスクにおい
てその磁性塗膜の厚さ、残留磁束密度、表面粗さを特定
範囲とすることにより高ＳＮ比を有する磁気デイスクを
得ることができる。

また、この発明においては、磁性塗膜の厚さ、残留磁束
密度および表面粗さを特定範囲に設定するとともに、磁
性塗膜中での金属磁性粉の含率を特定範囲に設定したこ
とにより、高ＳＮ比の如き出力の向上を図れるとともに
耐食性の問題が実用上許容できる範囲に低減された高性
能の磁気デイスクを提供することができる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下において部とあるは重量部を、比表面
積とあるは窒素吸着法による比表面積を、σｓとあるは
飽和磁化量を、Ｈｃとあるは保持力を、Ｂｒとあるは残
留磁束密度を、Ｏｅとあるはエルステツドを、Ｇとある
はガウスを、それぞれ意味する。

実施例１金属鉄粉（比表面積５０m²／ｇ，１５０部Ｈｃ１，６３０Ｏｅ， σｓ１２０emu／ｇ）塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニル２０部アルコール共重合体ポリウレタン樹脂２０部 α−Ａｌ_２Ｏ_３粉９部オレイン酸２−エチルヘキシル１５部カーボンブラツク１２部トルエン２２０部シクロヘキサノン２２０部上記の組成物をボールミルに入れて、７２時間混練して
均一に分散させ、ついでイソシアネート化合物１０部を
加えて、さらに１時間混練することにより、磁性塗料を
調製した。この塗料を厚さ７５μｍのポリエチレンテレ
フタレートフイルムからなる非磁性支持体の両面に乾燥
後の厚みが両面共に２．５μｍとなるように塗布乾燥し
たのち、カレンダリング処理を施し、さらに直径２０．
０２cmの円板状に打抜き加工処理して、この発明の磁気
デイスクを得た。

この磁気デイスクの磁性塗膜における金属鉄粉からなる
磁性粉の量（塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコー
ル共重合体、ポリウレタン樹脂およびイソシアネート化
合物からなる結合剤と上記磁性粉との合計量中に占める
磁性粉の割合；以下単に磁性粉の量という）は７５重量
％であつた。また、この塗膜のＨｃは１，５１０Ｏｅ、
Ｂｒは１，５２０Ｇ、表面粗さ（触針式表面粗度計によ
るセンターラインアベレツジで表わされるカツトオフ
０．０８mmでの測定値；以下同じ）は０．０１８μｍで
あつた。

実施例２〜６後記の表に示される比表面積，磁気特性を有する金属鉄
粉を使用し、またこの鉄粉からなる磁性粉の量を同表に
示される値とし、さらに磁性塗膜の表面粗さをカレンダ
リング処理の条件の選定などによつて同表に示される値
とした以外は、実施例１と同様にして同表記載のＨｃ，
Ｂｒを有するこの発明の五種の磁気デイスクを作製し
た。

比較例１〜３後記の表に示される比表面積，磁気特性を有する金属鉄
粉を使用し、またこの鉄粉からなる磁性粉の量を同表に
示される値とし、さらに磁性塗膜の表面粗さをカレンダ
リング処理の条件の選定などによつて同表に示される値
とした以外は、実施例１と同様にして同表記載のＨｃ，
Ｂｒを有する比較用としての三種の磁気デイスクを作製
した。

比較例４金属鉄粉の代わりにＣｏ含有γ−Ｆｅ_２Ｏ_３粉（比表面
積２４m²／ｇ，Ｈｃ６７０Ｏｅ，σｓ７８emu／ｇ）を
同量使用した以外は、実施例１と同様にして、磁性塗膜
の表面粗さが０．０１８μｍ，Ｈｃが６５０ｅ，Ｂｒが
８００Ｇの比較用の磁気デイスクを作製した。

上記の実施例および比較例に係る各磁気デイスクにつ
き、その性能としてＳＮ比，Ｄ_５０（周波数特性；この
値が大きいほど良好），モジュレーション（磁性粉の無
配向性に関係し、この値が小さいほど良好），耐食性を
調べた結果は、下記の表に示されるとおりであつた。な
お、耐食性は６０℃，９０％ＲＨ下で１週間保存したと
きのＢｒの低下率（この値が１０％以下であれば実用上
の問題は生じない）で表わした。また、他の性能試験は
ヘツドギャツプが０．３μｍのセンダストヘツドで測定
し、ＳＮ比については比較例４を０ｄＢとしたときの相
対値で示した。

なお、同表には、上記モジュレーションと相関する磁性
粉の配向比（磁性塗膜の一方向の出力に対する垂直方向
の出力の比）を併記し、さらに参考のために既述した実
施例および比較例で用いた磁性粉の比表面積，磁気特性
並びに磁性塗膜の表面粗さ，磁気特性についても併記し
た。

上表から明らかように、比較例１，２で示されるように
Ｂｒが１，３５０未満のものではＳＮ比が＋１．３ｄ
Ｂ，＋１．０ｄＢと小さく、また従来に相当する比較例
３で示すようにＢｒが１，３５０以上であっても表面粗
さが０．０２５μｍ以上のものでは＋４．０ｄＢ程度の
向上しか得られない。これに対し、この発明に係る磁気
ディスクは、すべてＳＮ比が＋４．５ｄＢ以上の特性を
示し良好な結果を示していることが明らかであり、特に
実施例１，２，３，５，６で示されるようにＢｒが１，
５００ガウス以上と大きく表面粗さが０．０２０μｍ以
下と小さいものでは＋５．２ｄＢ以上の良好な特性を示
す。また磁性塗膜中の金属磁性粉の量が６５〜８５重量
％の範囲にある実施例１〜５の磁気ディスクでは、耐食
性が１０％未満の範囲内にあり、実用上問題のない良好
な耐食性を有している。

実施例７磁性塗膜の厚さを変える以外は、実施例１と同様にして
磁気ディスクを作製した。

この実施例７に係る磁気ディスクについてＳＮ比，表面
粗さ，耐久性を測定した結果を、第１図に示した。

この図から塗膜厚を１μｍ以上とすると、カレンダリン
グ処理が有効に作用して塗膜の表面粗さが小さくなり、
ＳＮ比が向上し、また耐久性も向上することが明らかで
ある。しかしながら、耐久性は５μｍを超す塗膜厚とす
ると低下する傾向にある。

なお、耐久性は磁気ディスクを磁気記録再生装置に装填
し、磁気ディスクを磁気ヘッドに摺接させながら磁気デ
ィスクの磁性塗膜の摩耗による再生出力レベルの低下を
観測し、再生出力が当初の７０％まで低下するまでの走
行時間を測定することにより行った。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性塗膜厚とＳＮ比，表面粗さ，耐久性の関係
を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤原英夫大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (56)参考文献特開昭59−142742（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属磁性粉と結合剤とを含む磁性塗膜が非
磁性支持体上に設けられた磁気デイスクにおいて、前記
磁性塗膜の厚さを０．５μｍ以上、残留磁束密度を１，
３５０ガウス以上、表面粗さを０．０２５μｍ以下とし
たことを特徴とする磁気デイスク。
【請求項２】磁性塗膜の残留磁束密度を１，３５０〜
２，０００ガウスとした特許請求の範囲第(1)項に記載
の磁気デイスク。
【請求項３】磁性塗膜中の金属磁性粉と結合剤との合計
量中に占める金属磁性粉の割合が６５〜８５重量％の範
囲にある特許請求の範囲第(1)項または第(2)項に記載の
磁気デイスク。
【請求項４】磁性塗膜の厚さを１〜５μｍとした特許請
求の範囲第(1)〜(3)項のいずれかに記載の磁気デイス
ク。
【請求項５】磁性塗膜の厚さを２．５〜５μｍとした特
許請求の範囲第(1)〜(3)項のいずれかに記載の磁気デイ
スク。
【請求項６】磁性塗膜中の金属磁性粉の窒素吸着法によ
る比表面積が６０m²／ｇ以下である特許請求の範囲第
(1)〜(5)項のいずれかに記載の磁気デイスク。