JPH06236541A

JPH06236541A - 光透過式のサーボトラッキング方式の高記録密度磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06236541A
Application number: JP5020173A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Oiri; 茂人尾入; Koji Ecchu; 浩司越中
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1993-02-08
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1994-08-23
Also published as: WO1994018673A1

Abstract

(57)【要約】【目的】十分な耐久性、帯電防止性、及び光透過性を
有し、光透過性サーボトラッキング及び高密度記録を可
能にする磁気記録媒体を提供する。【構成】非磁性支持体および磁性層を有する光透過式
サーボトラッキング方式の高記録密度磁気記録媒体にお
いて、該非磁性支持体と該磁性層の間に導電性の無機質
非磁性体を含む下塗り層を設け、且つ該磁性層の厚みが
１μｍ以下であることを特徴とする高記録密度磁気記録
媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光透過式サーボトラッキ
ング方式の高記録密度磁気記録媒体、特にその下塗り層
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ記録等の目的で使用されるディス
ク型磁気記録媒体において、その記録密度を向上させる
ために、磁気記録層表面に光をあて、反射する光により
サーボトラッキングを行うことが行われている。記録密
度の向上のためには、記録面を精密にトラッキングする
必要があるためである。この様なディスク型磁気記録装
置には、例えば特開平２−１４４３６に開示されてい
る。

【０００３】一方ノート型、ブック型パソコンの普及に
伴い、磁気記録装置は小型、軽量化が進んでおり、磁気
ディスク装置においては、より薄くすることが要求され
ている。光学的にサーボ・トラッキングを行う磁気ディ
スク装置においてこの「薄型化」のために必要な技術と
して、磁気記録層表面の反射光ではなくて磁気ディスク
を透過する光でサーボ・トラッキングを行う方式が検討
されている。

【０００４】従来の反射光を用いる光サーボ・トラッキ
ング方式の磁気ディスク装置で使用される磁気ディスク
では、非磁性支持体上に設けられた磁気記録層の表面上
に反射の異なる部分を設け、反射光の強度の違いによ
り、サーボ信号を形成し精密なトラッキングを行ってい
る。

【０００５】これに対し、磁気ディスクを透過する光で
サーボ・トラッキングを行う方式で使用される磁気ディ
スクでは、磁気記録層の表面上に光透過の異なる領域を
設ける。そして透過光の強度の違いによりサーボ信号を
形成し、密なトラッキングを可能にする。したがってこ
の様な透過式光サーボ・トラッキングで使用される磁気
ディスクでは、まずそれ全体の光透過率が一定以上であ
ることが前提条件である。実際の値としては、サーボに
使用される八百数十nmのレーザー光においてその透過率
が磁気ディスク全体で２０％〜４０％であることが必要
である。光透過率がこの範囲外の場合は、光透過率の差
によるサーボ・トラッキング信号の形成が困難になる。

【０００６】一方磁気ディスクの記録密度の向上のため
には記録波長の関係から磁気記録層を薄くしていく必要
がある。しかしながら磁気記録層を薄くするに従って、
記録媒体の強度、耐久性が著しく悪くなる。磁気記録媒
体の耐久性を増強する手段として特開昭６３−３１７９
２６には非磁性支持体と磁性層との間に下塗り層を設け
ることが開示されている。しかしながら、この下塗り層
には帯電防止のためのカーボンブラックが使用されてい
るため、光透過式サーボトラッキングに必要な光透過性
が得られない。

【０００７】他方、特開昭６１−２１４１２７には、高
い導電性を維持しながら透光性を上げるため、酸化錫や
白色の導電性酸化チタン等を下塗り層に添加することが
記載されている。しかしながら、この場合、下塗り層中
の無機質粉末の添加量が少なく且つ下塗り層の厚みが薄
いため、磁気記録媒体の十分な耐久性を得ることができ
なかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、十
分な耐久性、導電性及び光透過性を同時に有する下塗り
層を非磁性支持体と磁性層との間に設けることにより、
光透過式サーボトラッキングと高密度記録とを可能にす
る磁気記録媒体を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく、種々検討した結果、導電性の無機質非磁
性体を含む下塗り層を非磁性支持体と該磁性層の間に設
けることにより、磁性層の厚みを１μｍ以下としても、
十分な耐久性、帯電防止性、及び光透過式サーボトラッ
キングのために十分な光透過性を有する磁気記録媒体が
得られることを見出し、本発明を完成した。従って本発
明は、非磁性支持体および磁性層を有する光透過式のサ
ーボトラッキング方式の高記録密度磁気媒体において、
該非磁性支持体と該磁性層の間に、導電性の無機質非磁
性体を含む下塗り層を設け、かつ、磁性層の厚みが１μ
ｍ以下であることを特徴とする高記録密度磁気記録媒体
を提供する。

【００１０】

【具体的な説明】本発明の磁気記録媒体は少なくとも非
磁性支持体、下塗り層及び磁性層を有する。本発明の非
磁性支持体としては、磁気記録媒体の支持体として常用
されている任意の光透過性支持体を使用することができ
る。この様な光透過性支持体としては、例えば、ポリエ
チレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレ
ートフィルム、アセテートフィルム、ポリイミドフィル
ム、ポリアミドフィルム、ガラスなどの、少なくとも４
０％以上の光透過率を有する、有機材料又は無機材料が
使用可能である。

【００１１】本発明は、導電性の無機質非磁性体を含む
下塗り層を設けたことを特徴としている。一般に、導電
性付与材として、カーボンブラックが多用されている
が、カーボンブラックは黒色を有し、カーボンブラック
を使用すると光透過性が、著しく低下するため、本発明
のような光透過式のサーボトラッキング方式の磁気記録
媒体には使用することはできない。また、一般にバイン
ダー中への分散が困難で、凝集体を作りやすく、更に、
磁気記録媒体の透明性を損なう原因となっていた。

【００１２】それに対して、導電性の無機質非磁性体
は、一般に白色であり、かつ、バインダー中に、均一に
分散させることが容易であり、分散させたときに、下塗
り層が十分な光透過率を有することが可能である。ここ
で、導電性の無機質非磁性体とは、具体的には、導電性
の酸化錫、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、
硫化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ケイ素、及び炭酸マグネ
シウム等が挙げられる。

【００１３】また、本発明において導電性を有すると
は、具体的には、かかる無機質非磁性体を１００kg／cm
²の圧力で圧縮したときに、比抵抗が、３００Ωcm以下
であることを意味する。また、これらの無機質非磁性体
の導電性付与の方法としては、特に限定されるものでは
ないが、Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，ＣｕＳなどで表面にドープ
あるいはコーティングあるいは、メッキする方法等があ
る。

【００１４】本発明において、下塗り層が十分な光透過
率を有するには、導電性の無機質非磁性体の平均粒子径
が適切に規定されなければならない。すなわち、粒状の
形状をしているものでは、その平均粒子径は、０．０２
〜０．１μｍの範囲である必要がある。平均粒子径が
０．１μｍより大きいと、下塗り層が十分な光透過率を
有さず、また表面平滑性に乏しくなり、結果として、磁
気記録媒体の電磁変換特性も低下するためである。一
方、平均粒子径が、０．０２μｍを下回ると、粒子が凝
集しやすく、バインダーへの分散が困難となり、表面平
滑性に優れた下塗り層を形成することができない。

【００１５】また、導電性の無機質非磁性体の形状が、
針状である場合には、上記粒状の場合と同様の理由で、
その平均長軸径が、０．０５〜０．３μｍの範囲である
必要がある。下塗り層は前記のごとき導電性非磁性粒子
とバインダーを含んで成る。バインダーとしては磁気記
録媒体において常用されているバインダー、例えば、ウ
レタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、又は塩化ビニルモノマーと他のビニル
モノマーの共重合体等の従来公知のバインダーが使用可
能である。

【００１６】なお、本発明においては、好ましくは、導
電性下塗り層にしたときに、その光透過率が４０〜９０
％になるようなバインダー樹脂が望ましい。下塗り層に
含まれる導電性の無機質非磁性体とバインダーの配合割
合は、重量比で５０／５０〜８５／１５である必要があ
る。この割合の範囲より導電性の無機質非磁性体が少な
いと、充分な導電性が発揮できない。それだけでなく、
サーボトラックの加工特性、耐久性および電磁変換特性
も低下して問題が生じる。また、この割合の範囲より導
電性の無機質非磁性体が多いと、下塗り層の非磁性支持
体への接着性に劣り、実用上問題がある。

【００１７】光透過式のサーボトラッキング方式を用い
る高密度記録磁気記録媒体には、磁性層表面にサーボト
ラックと呼ばれる複数の「溝」を形成する必要がある。
この「溝」を利用して「光」でサーボトラッキングを行
い、トラック精度を上げることにより記録密度の大幅な
向上が実現できる。一般に、この様なサーボトラック
（溝、凹）は磁性層表面に、サーボトラックの「型
（凸）」を押し付けて磁性層をへこませて加工される。
ところが、磁性層の厚みが薄すぎたり、硬すぎたりする
と磁性層がへこみにくく、サーボトラックの加工特性が
悪くなるという問題が生じる。したがって、下塗り層の
厚みは、０．２〜５μｍである必要がある。

【００１８】下塗り層の厚みが０．２μｍより薄いと、
サーボトラックの加工特性が著しく悪くなり、サーボト
ラッキングが機能しなくなる。これは、光を利用したサ
ーボトラッキング方式の高密度記録磁気記録媒体に特有
の問題である。また、５μｍより厚い場合は別の問題が
生じる。すなわち下塗り層の厚みが厚すぎるとその上に
磁性層が塗布しにくくなって、充分な表面平滑性が得ら
れなくなり、電磁変換特性が低下する。これは、磁性層
に比べて下塗り層が厚すぎる場合は、磁性層の溶剤を下
塗り層が過度に吸収してしまうためと考えられる。

【００１９】また、潤滑剤溜めとしての機能の点でも、
下塗り層が厚すぎると、溜め込んだ潤滑剤を磁性層に供
給しにくくなるので好ましくなく、耐久性が低下して問
題になる。これらの問題は、１．０μｍ以下の磁性層と
下塗り層を有する高密度記録磁気記録媒体において特に
顕著である。

【００２０】下塗り層の導電性は、適用される磁気記録
媒体の種類にもよるが、一定の範囲に制御する必要があ
る場合がある。たとえば、フロッピーディスクでは、磁
性層の導電性（表面抵抗率）を１０⁶〜１０⁹Ω／□の
範囲にする必要がある。導電性をこの範囲に制御するた
めに、非導電性の無機質非磁性体、例えば二酸化チタン
を混合して用いることができる。この場合、下塗り層の
導電性以外の特性（透明性、表面平滑性など）は維持で
きるように、その形状や平均粒子径が前記導電性の非磁
性粒子と同様である非導電性の二酸化チタンを使用する
ことが最も好ましい。

【００２１】本発明の磁気記録媒体は、前記下塗り層の
上に磁性層を有する。本発明は高密度記録容量、例えば
２０MB以上の記録容量を有する、光透過式サーボトラッ
キング方式の磁気記録媒体を提供するものであり、その
ためには磁性層の厚さは１．０μｍ以下である必要があ
る。本発明における磁性層には、針状酸化鉄系磁性体
（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｆｅ₃Ｏ ₄など）、Ｃｏ含有の針状
酸化鉄系磁性体、金属強磁性体（メタル磁性体）、六方
晶系磁性体（バリウムフェライトなど）、炭化鉄系磁性
体など常用の磁性粒子がどれでも使用できる。

【００２２】しかしながら、磁性粒子の種類によってそ
の着色力が異なるため、同じ厚みでも磁性層にした場合
の光透過率が異なる。たとえば、針状酸化鉄系磁性体に
比べて金属強磁性体の方が、磁性層にした場合の遮光性
が高くなる傾向にある。しかし、これは可能な範囲で、
磁性層の厚みや下塗り層の厚みを加減して光透過率を制
御することで解決できる。また、磁性層や下塗り層の厚
みの加減で解決できない場合は、屈折率がバインダーよ
り大きなＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₂などの超微粒子を、磁性
層のバインダー中に分散させて光透過率を増加させる方
法（特開平４−２１４２１７）も可能である。さらに、
異なる磁性層を重層構造にして、磁性層の光透過率を制
御する方法も可能である。

【００２３】本発明の磁気記録媒体は次のようにして製
造される。下塗り層用塗料は、本発明で使用される導電
性酸化錫等を、バインダー、潤滑剤、溶剤などと共に混
練・分散して製造される。塗料の製造にあたっては、こ
れら各材料はすべて同時に、あるいはいくつかに分割し
て混練・分散用の装置に投入される。バインダーを含む
溶剤中に導電性酸化錫等を投入し混練を行い、混練を続
け、できた混練物を分散装置に移して分散を完了させ
る。さらに、この分散液に潤滑剤を添加して下塗り層用
塗料とする方法などがある。

【００２４】下塗り層用塗料の混練・分散には従来公知
の各種の装置が用いられる。たとえば、混練装置には、
ニーダー、プラネタリーミキサー、エクストルーダー、
ホモジナイザー、ハイスピードミキサーなどが使用でき
る。また、分散装置には、サンドミル、ボールミル、ア
トライター、トルネード分散機、高速度衝撃ミルなどが
ある。

【００２５】下塗り層用塗料中には他に必要に応じて、
各種の硬化剤、防黴剤、界面活性剤などの従来公知の磁
性層用、あるいはバックコート層用の添加剤を加えても
良い。支持体上に塗料を塗布する装置としては、エアド
クターコーター、ブレードコーター、エアナイフコータ
ー、スクイズコーター、リバースロールコーター、グラ
ビアコーター、キスコーター、スプレーコーター、ダイ
コーターなどの従来公知のものが用いられる。

【００２６】上塗り層用塗料は、各種磁性粒子をバイン
ダー、潤滑剤、研磨材、溶剤などと共に混練・分散して
製造され、その上塗り層用塗料を下塗り層の上に塗布す
る。上塗り層用塗料の混練・分散、その塗布ならびに各
種添加剤は上述の下塗り層用塗料に用いられる従来公知
の技術が用いられる。上塗り層の塗布は、下塗り用塗料
を支持体に塗布したあと乾燥させて、下塗り層としその
後上塗り層を塗布するか、あるいは、下塗り層が乾燥す
る前に上塗り層を塗布するか、または下塗り層と上塗り
層を同時に塗布して乾燥させるかのいずれの方法でも良
い。

【００２７】下塗り層および上塗り層の乾燥温度は使用
する溶剤や支持体にもよるが、４０〜１２０℃、乾燥用
空気流量１〜５kl／ｍ²、乾燥時間３０秒〜１０分の範
囲で行うのが良い。また、乾燥するために赤外線、遠赤
外線あるいは電子線を照射する方法も利用できる。

【００２８】上塗り層が乾燥する前に、必要に応じて磁
性粒子を配向化または無配向化させても良い。配向化
は、長手方向や垂直方向あるいは斜め方向（たとえば支
持体平面に対して４５度など）に永久磁石や電磁石で磁
界を与え、磁界の外あるいは磁界中で乾燥させて行う。
無配向化は、交流磁界や回転磁界などで磁性体の向きを
水平面内あるいは三次元的に磁性体の方向をランダムに
して行う。この配向化および無配向化する方法は、従来
公知の方法が用いられる。

【００２９】乾燥した下塗り層および上塗り層は、必要
に応じてカレンダー処理を行っても良い。カレンダー処
理には、金属メッキロールや弾性ロールなどを使用して
従来公知の方法で行われる。処理条件は、下塗り層およ
び上塗り層に使用される材料（バインダーや支持体な
ど）の種類にもよるが、加熱温度３０〜９０℃、加圧力
５００〜４０００pli の範囲で行うのが良い。

【００３０】なお、本発明において規定される導電性の
無機質非磁性体、及び非導電性の無機質非磁性体以外の
各種材料は従来公知のものが利用でき、各材料の選択・
組み合わせは必要に応じて行えば良い。次に、例えばス
タンピングによりサーボトラックを形成する。

【００３１】

【効果】本発明によれば、充分な耐久性、帯電防止性及
び光透過性を有する、光透過式サーボトラッキング方式
の高記録密度磁気記録媒体が得られる。

【００３２】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。（１）下塗り層用塗料の製造工程表１に示す原材料を用い、以下のように混練・分散を行
い下塗り用塗料を製造した。別表に示す非磁性体の全量
を、ウレタン樹脂の全量とビニル樹脂の全量を溶剤全量
に溶解させた溶液中に投入し、ハイスピードミキサーで
約１０分間混練を行った。ハイスピードミキサーで約５
０分間混練を行ない混練物を得た。この混練物を、今度
はサンドミルに移して分散処理を２０時間行い分散物を
得た。この分散物にオレイン酸の全量、イソセチルステ
アレートの全量およびポリイソシアネートの全量を投入
し、約３０分ハイスピードミキサーで攪拌を行い、最終
の下塗り用塗料を得た。

【００３３】（２）磁性層用塗料の製造工程組成表Ｂに示す原材料を用い、以下のように混練・分散
を行い磁性層用塗料を製造した。分散剤１と分散剤２の
全量を溶剤の全量に溶解させた溶液中に、バリウムフェ
ライトをハイスピードミキサーで攪拌しながら少しずつ
投入していった。バリウムフェライトの全量を投入して
から約３０分間後、今度はウレタン樹脂とビニル樹脂の
全量を投入して攪拌を続けた。その数分後、さらにアル
ミナの全量を投入し、約１０分間攪拌して混練物を得
た。この混練物を、今度はサンドミルに移して分散処理
を３０時間行い分散物を得た。この分散物にオレイン酸
の全量、イソセチルステアレートの全量およびポリイソ
シアネートの全量を投入し、約３０分ハイスピードミキ
サーで攪拌を行い最終の磁性層用塗料を得た。

【００３４】（３）塗布工程前記の下塗り層用塗料を、ベースフィルム（帝人（株）
製のＡＸＰ−５４／６２μｍ厚）上にグラビアコーター
を用いて塗布し、４０℃で４０秒間・１００℃で３０秒
間乾燥を行った。乾燥後、金属メッキロールを用いてカ
レンダー処理を行った。処理条件は、加熱温度４５℃・
加圧力１５００pli で行った。下塗り層が充分硬化した
後、今度は前記の磁性層用塗料を下塗り層の上にグラビ
アコーターを用いて塗布し、４０℃で３０秒間・８０℃
で３０秒間乾燥を行った。乾燥後、金属メッキロールを
用いてカレンダー処理を行った。処理条件は、加熱温度
４５℃・加圧力１５００pli で行った。下塗り層および
磁性層の厚みは、それぞれカレンダー処理後のものを測
定した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】

【表５】

【００４０】

【表６】

【００４１】

【表７】

【００４２】以上の結果から本発明における酸化錫を含
む下塗り層は塗布厚２μｍ（片面）で十分な透明度（４
０％以上９０％以下）をもち、また十分な導電性をも
つ。したがって本下塗り層を透過式光学サーボ・トラッ
キングを用いた磁気ディスク装置用磁気ディスクの下塗
り層として用いた場合、サーボ・トラッキングを損なう
ことなく高い耐久性をもつ磁気ディスクを得ることがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体および磁性層を有する光透
過式のサーボトラッキング方式の高記録密度磁気記録媒
体において、該非磁性支持体と該磁性層の間に、導電性
の無機質非磁性体を含む下塗り層を設け、かつ、磁性層
の厚みが１μｍ以下であることを特徴とする高記録密度
磁気記録媒体。
【請求項２】前記下塗り層に、前記導電性の無機質非
磁性体とバインダーを重量比で５０／５０〜８５／１５
の割合で含み、かつ、前記下塗り層の厚みが０．２〜５
μｍであることを特徴とする請求項１に記載の高記録密
度磁気記録媒体。
【請求項３】前記導電性の無機質非磁性体が、粒状の
酸化錫、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム硫化
亜鉛、硫酸バリウム、酸化ケイ素、及び炭酸マグネシウ
ムから選ばれた少なくとも１種であり、かつ、該無機質
非磁性体の平均粒径が、０．０２〜０．１μｍであるこ
とを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の
高記録密度磁気記録媒体。
【請求項４】前記導電性の無機質非磁性体が、針状の
二酸化チタン、または針状の酸化インジウムから選ばれ
た少なくとも１種であり、かつ、該無機質非磁性体の平
均長軸径が、０．０５〜０．３μｍであることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項に記載の高記録密度磁
気記録媒体。
【請求項５】前記導電性の無機質非磁性体が、導電性
の酸化錫で表面処理をした二酸化チタンであることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高記録密
度磁気記録媒体。
【請求項６】前記下塗り層に、導電性の無機質非磁性
体と非導電性の無機質非磁性体を混合して含むことを特
徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の高記録密
度磁気記録媒体。
【請求項７】前記非導電性の無機質非磁性体が非導電
性の二酸化チタンであることを特徴とする請求項１〜６
のいずれか１項に記載の高記録密度磁気記録媒体。
【請求項８】前記高記録密度磁気記録媒体の全体の光
透過率が２０〜４０％以上であることを特徴とする、請
求項１〜７のいずれか１項に記載の高記録密度磁気記録
媒体。