JPH1145426A

JPH1145426A - フロッピーディスク

Info

Publication number: JPH1145426A
Application number: JP21575597A
Authority: JP
Inventors: Taiichi Kurome; 泰一黒目; Masami Kuno; 政己久野; Toshihiro Otaki; 敏博大滝
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高温高湿下での長期使用においてもトラッキ
ングずれや平面性の悪化が発生せず、高容量ディスクと
して信頼性の高いフロッピーディスクを提供する。【解決手段】二軸配向ポリエステルフィルムに磁性層
を積層したフロッピーディスクにおいて、該二軸配向ポ
リエステルフィルムの８０℃、３０分間の寸法変化率が
０．１％以下で面内異方性が０．０５％以下、８０℃、
８０％ＲＨ下における３０分間の寸法変化率が０．２％
以下で面内異方性が０．１％以下であることを特徴とす
るフロッピーディスク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録フロッピ
ーディスクに関するものであり、更に詳しくは二軸配向
ポリエステルフィルムを使用した高温高湿環境下でも安
定な高容量の磁気記録フロッピーディスクに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ用外部記
憶媒体として磁気記録フロッピーディスクが広く使用さ
れ、同時にフロッピーディスクの大容量化、高密度化も
平行して進行しつつある。フロッピーディスクは支持体
フィルムに磁性層を塗布して平滑化処理を行ない、所定
の大きさのディスクに打ち抜いて製造されるが、支持体
フィルムとしては二軸配向ポリエステルフィルムが一般
的である。

【０００３】フロッピーディスクの高密度化は、従来の
３．５インチのフロッピーディスクで２ＭＢの記録容量
から、ほぼ同サイズで１００ＭＢ程度以上、更には２０
０ＭＢ以上のフロッピーディスクが検討されている。高
密度化にあたっては、磁性層及び磁気記録方式に関する
課題、ポリエステルフィルム表面に関する課題、記録時
と再生時のディスクの寸法変化に関する課題などがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】フロッピーディスクの
寸法安定性に関する課題に対して、従来から熱収縮率が
小さく、熱膨張係数がディスクドライブの熱膨張係数に
近いフィルムを選択することが提案されている。一方、
最近広がりつつある高容量のフロッピーディスクは、高
速でデータを記録再生するために、従来の接触式の磁気
ヘッドではなく、ベルヌイ型等の非接触式の磁気ヘッド
が使用されつつある。このような非接触式のドライブで
は、ディスクとヘッドの間隙、すなわちディスクの平面
性が重要である。

【０００５】フロッピーディスクの熱的性質については
従来から十分考慮が払われてきたが、それにもかかわら
ず長期使用においてトラッキングずれの発生やディスク
の平面性の悪化が高容量フロッピーディスクの場合には
問題となってきている。更に、高容量タイプではディス
クを高速で回転させ、ディスクと磁気ヘッドの間隙を一
定に保つよう柔軟なディスクが求められ、一般的なフィ
ルム厚さは従来の７５μｍから６２μｍ近辺へ薄番化し
ており、ディスクの平面性変化の影響は大きくなってい
る。

【０００６】本発明は、かかる従来技術における課題お
よび現状に鑑み、高温高湿下での長期使用においてもト
ラッキングずれや平面性の悪化が発生せず、高容量ディ
スクとしてより信頼性の高いフロッピーディスクを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のフロッピーディスクは、二軸配向ポリエス
テルフィルムに磁性層を積層したフロッピーディスクに
おいて、該二軸配向ポリエステルフィルムの８０℃、３
０分間の寸法変化率が０．１％以下で面内異方性が０．
０５％以下、８０℃、８０％ＲＨ下における３０分間の
寸法変化率が０．２％以下で面内異方性が０．１％以下
であることを特徴とするものからなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、望ましい実施の
形態とともに詳細に説明する。本発明のフロッピーディ
スクは高容量のディスクとして好ましく用いられ、３．
５インチ程度の大きさで記録容量が１００ＭＢ程度以上
のもの、トラック密度が２０００トラック／インチ以上
の高密度である場合に好適に用いられる。

【０００９】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムを構成するポリエステルとは、主な酸成分、グリコ
ール成分の各々を芳香族ジカルボン酸、脂肪族グリコー
ルとする実質的に線状のポリエステルである。芳香族ジ
カルボン酸成分としては、例えばテレフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボ
ン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルス
ルホンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸な
どを用いることができる。脂肪族グリコールとしては、
例えばエチレングリコール、トリメチレングリコール、
テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール
などの炭素数２〜１０のポリメチレングリコール、シク
ロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコールなどを
用いることができる。これらのポリエステルのうち、特
に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、あるいは全ジカルボン酸成分、全グリ
コール成分の各々の８０モル％以上がテレフタル酸およ
び／または２，６−ナフタレンジカルボン酸、エチレン
グリコールである共重合ポリエステルが好ましい。ま
た、酸成分、グリコール成分の各々の２０モル％未満で
共重合できる成分は上記以外に、酸成分としては例えば
アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、シ
クロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などの脂環族ジカ
ルボン酸などがあり、グリコール成分としてはポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテト
ラメチレングリコールなどのポリアルキレングリコー
ル、ハイドロキノンなどの芳香族ジオールなどがある。
上記ポリエステルは各種の方法で製造でき、固有粘度
（２５℃、ｏ−クロロフェノール中の溶液として測定）
は０．５〜１．０のものが好ましい。

【００１０】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムを構成するポリエステル中には、フィルムを所定の
表面粗さとするために粒子を含有させてもよい。粒子は
外部添加粒子、内部析出粒子のいずれでもよく、また２
種以上の粒子を組み合せたものでもよい。外部添加粒子
としては炭酸カルシウム、コロイダルシリカ、アルミ
ナ、有機粒子などの単分散粒子、アルミナ、ジルコニ
ア、シリカなどの凝集粒子を使用できる。フィルム表面
粗さが後述の如き好ましい範囲にあれば、粒子の種類や
含有量などは特に限定されないが、表面粗さの再現性、
粗大な突起を減少させる等の観点から、単分散粒子のう
ち特にコロイダルシリカ、有機粒子が主な粒子として含
有される場合が好ましく、更に球状粒子であることが好
ましい。単分散粒子の平均粒径は０．０２μｍ〜２μｍ
が好ましく、０．０５μｍ〜１．５μｍが更に好まし
く、含有量は０．０５重量％〜１．５重量％が好まし
く、０．１重量％〜１重量％が更に好ましい。また、粒
径の異なる粒子を組み合せて（例えばコロイダルシリカ
と炭酸カルシウム、有機粒子とアルミナなど）添加する
こともフィルム使用時の削れ減少といった観点から好ま
しい。有機粒子としては、架橋ジビニルベンゼン粒子、
シリコーン粒子などを使用できる。内部析出粒子として
は例えばアルカリ（土類）金属化合物、リン化合物など
の組合せでポリエステル製造中に析出させた粒子などを
使用できる。

【００１１】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムには、表面に磁性層のための易接着層が積層されて
いてもよい。易接着層を構成する樹脂としては、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などがある
が、水溶性のスルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂など
が好ましく用いられる。また、易接着層には易滑化粒子
が添加されていてもよく、平均粒径０．０３〜０．３μ
ｍ程度の単分散粒子を添加することができる。単分散粒
子としては炭酸カルシウム、コロイダルシリカ、アルミ
ナ、有機粒子などを使用でき、コロイダルシリカ、有機
粒子が主な粒子として含有される場合が好ましい。単分
散粒子は球状粒子であることが好ましく、更に粒子の長
径と短径との比である粒形比が１〜１．３の粒子である
ことが好ましい。また、粒径の異なる粒子を組み合せて
（例えばコロイダルシリカと炭酸カルシウム、有機粒子
とアルミナなど）添加されていてもよい。有機粒子とし
ては、架橋ジビニルベンゼン粒子、シリコーン粒子など
を使用できる。

【００１２】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムは、８０℃、３０分間の寸法変化率が０．１％以
下、好ましくは０．０７％以下で面内異方性が０．０５
％以下であり、８０℃、８０％ＲＨ下における３０分間
の寸法変化率が０．２％以下、好ましくは０．１５％以
下で面内異方性が０．１％以下である。長期使用時にお
けるトラックずれや平面性の悪化などのゆっくりした経
時的変化については、８０℃という高い温度で、かつ、
乾燥下と高湿下の両条件下での特性を特定する必要があ
ることがわかったので、このように規定したものであ
る。

【００１３】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムは、その厚さが２０〜７０μｍの範囲にあることが
好ましく、より好ましくは３０〜６５μｍの範囲であ
る。このような範囲において、高容量フロッピーディス
クとして採用される磁気ヘッドの形式および使用方法か
ら、フィルム厚さが剛性度などを考慮して決定される。

【００１４】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムの表面粗さは、中心線平均粗さＲａにて５ｎｍ以上
３０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは６
ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。このように高容量ディス
ク用として表面の平滑性が要求される。表面粗さＲａが
５ｎｍ未満では滑り性が低下してフィルム表面傷が生じ
易くなり、３０ｎｍを超えると十分な再生出力が得られ
ない。

【００１５】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムは、熱膨張係数が８×１０^-6（１／℃）〜２５×１
０^-6（１／℃）が好ましく、より好ましくは１０×１０
^-6（１／℃）〜２３×１０^-6（１／℃）である。熱膨張
係数がこれらの範囲を外れると、読み取りヘッドなどフ
ロッピーディスク・ドライブ装置の金属製部品の熱膨張
係数との差が大きくなり、記録、読み取り時の温度差に
よってはトラッキング不良となるため好ましくない。ま
た熱膨張係数の異方性は０〜１３×１０^-6（１／℃）が
好ましく、より好ましくは０〜１０×１０^-6（１／℃）
である。熱膨張係数の異方性が大きくなると、温度変化
によって記録トラックが楕円状に変形することになり、
機械的な位置追従が困難になるため好ましくなく、特に
本発明のような高容量フロッピーディスクにおいては注
意が必要である。

【００１６】本発明における二軸配向ポリエステルフィ
ルムは、上記ポリエステルより各種の方法によって製造
することができる。たとえば、押出機により溶融された
ポリエステルはシート状に口金から押し出され、冷却ド
ラム上で冷却固化され、次いで逐次延伸または同時二軸
延伸を経て、熱固定のあと二軸配向フィルムとして巻き
取られる。これらの製造工程のなかで、フィルムの物性
は、縦横方向の延伸倍率および延伸温度、熱固定温度、
さらには縦横方向にリラックス操作などの条件を適宜選
択することから調整される。

【００１７】易接着層の積層方法としては、水性塗剤を
調製しフィルム製膜工程内での塗布、共押出する方法、
有機溶剤系の塗剤を調製して製膜工程とは別途オフライ
ンで塗工する方法などがあるが、水性塗剤による方法が
最も現実的で好ましい。水性塗剤の塗布は、ポリエステ
ルフィルムの配向、結晶化が完了する以前に行なうこと
が必要で、例えば逐次二軸延伸製膜工程では縦延伸後の
フィルムに塗布し、横延伸、熱固定を経る間に易接着層
とフィルム本体との密着向上を得る方法が一般的であ
る。塗布方式としては、グラビアコート法、ロールコー
ト法、メイヤバー法などが用いられ、塗布前のフィルム
表面をコロナ処理等によって濡れ性を向上させる方法な
どが採られる場合もある。

【００１８】［物性の測定方法ならびに効果の評価方
法］本発明における特性値の測定方法ならびに効果の評
価方法は次の通りである。（１）フィルム表面粗さ（中心線平均表面粗さＲａ）（株）小坂研究所製の触針式表面粗さ計を用いて、触針
先端半径２μｍ、荷重１０ｍｇ、測定長４ｍｍ、カット
オフ０．２５ｍｍの条件で測定した。なお、Ｒａの定義
は、例えば奈良治郎著「表面粗さの測定・評価法」（総
合技術センター、１９８３）に示されているものであ
る。

【００１９】（２）フィルム表面傷の評価ブロッキング評価で問題なくスムーズにフィルムを巻出
せたものについて、透過光、反射光の下で目視でフィル
ム表面を検査した。確認された傷については、３次元粗
さ計で傷高さ（または深さ）を測定した。

【００２０】（３）寸法変化率熱風オーブンまたは恒温高湿糟で試料を８０℃、３０分
間、または８０℃、８０％ＲＨにおいて３０分間の処理
を行い、その処理前後の寸法差から寸法変化率を測定し
た。寸法測定には分解能１μｍの読み取り機を備えた万
能投影機等が利用できる。寸法変化率＝（処理前長−処理後長）／処理前長×１００（％）

【００２１】（４）熱膨張係数超音波音速測定器（ＳＳＴ）によってフィルム面内各方
向の音速（即ちヤング率）を求めてポリマ配向分布を求
め、音速の最大方向（長軸）と最小方向（短軸）につい
て熱膨張係数を測定し、その差を異方性とする。熱機械
分析装置（ＴＭＡ）により２０℃から４０℃の温度変化
を試料に与え、２５℃〜３５℃の間の寸法変化を温度変
化で除して熱膨張係数を求めた。

【００２２】（５）トラッキングずれテスト（温度変
化）磁気記録層を形成してディスク状に打ち抜いたフロッピ
ーディスクを、温度１５℃、相対湿度６０％の雰囲気で
リングヘッドを用いて磁気記録し、その時の最大出力と
出力エンベロープを測定する。次に温度４０℃、湿度６
０％ＲＨに保持して同様に最大出力と出力エンベロープ
を測定し、１５℃６０％ＲＨの時と４０℃、６０％ＲＨ
の時の出力エンベロープを比較してトラッキングの状態
を判定する。この差が小さいほどトラッキング特性が良
好で、差が３ｄＢを超えるものではトラッキングが悪く
評価としては不良（×）であり、３ｄＢ以内のものは優
（○）として評価した。

【００２３】（６）トラッキングずれテスト（湿度変
化）前項と同様に温度２５℃、湿度２０％ＲＨの雰囲気で記
録し、更に温度２５℃、湿度７０％ＲＨに保持し、２５
℃、２０％ＲＨの時と２５℃、７０％ＲＨの時の出力エ
ンベロープを比較してトラッキングの状態を判定する。
判定の基準は前項と同様である。

【００２４】

【実施例】次に実施例に基づき、本発明の実施態様を説
明する。また、表１には実施例、比較例の結果をまとめ
た。

【００２５】実施例１フィルムベース用として、常法により重合したポリエチ
レンテレフタレート（重合触媒：酢酸マグネシウム０．
１重量％、三酸化アンチモン０．０３重量％、リン化合
物としてジメチルフェニルホスホネート０．３５重量％
使用）を用い、平均粒径０．２μｍのコロイダルシリカ
を０．３重量％、平均粒径０．８μｍの炭酸カルシウム
を０．０５重量％となるよう添加混合した原料ペレット
を、１８０℃で７時間真空乾燥（５Ｔｏｒｒ）した後、
押出機に供給して２８０℃で溶融した。

【００２６】溶融ポリマを高精度濾過した後、口金から
シート状に押出し静電印加キャスト法を用いて表面温度
２５℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化
し、未延伸フィルムを作った。この未延伸フィルムを８
５℃で長手方向に３．５倍延伸した。次にフィルムの両
面をコロナ放電処理し、水溶性のスルホン酸塩基含有ポ
リエステル樹脂から成る水性塗剤をメイヤバーコート法
で両面に同じ塗布量となるよう塗布した。続いて、ステ
ンタを用いて１０５℃で幅方向に３．７倍延伸し、さら
に定長下２１０℃で５秒間熱固定を行ない、１５０℃で
幅方向に３．５％弛緩処理した。ステンタから出たフィ
ルムは雰囲気温度２５℃で長手方向に０．０５％弛緩を
行ない、厚さ６２μｍの二軸配向ポリエステルフィルム
を得た。８０℃、３０分、および８０℃、８０％ＲＨ下
における３０分の寸法変化率（長手方向／幅方向）はそ
れぞれ０．０４／０．０４％、０．０７／０．１１％、
熱膨張係数は長軸８×１０^-6（１／℃）、短軸１９×１
０^-6（１／℃）であった。また、フィルムの表面傷につ
いて評価したところ、目視で確認できる傷は皆無であっ
た。

【００２７】得られた二軸延伸ポリエステルフィルムに
下記組成の磁性塗剤を１μｍの厚さに塗布した後、カレ
ンダー処理を行い、ディスク状に打ち抜いてフロッピー
ディスクを作成した。 γ−酸化鉄２００部ポリウレタン３０部酢酸ビニル樹脂３０部イソシアネート化合物４０部カーボンブラック４部溶剤２００部（トルエン／ＭＥＫ／シクロヘキサノン＝１／１／１）得られたフロッピーディスクの特性を測定したところ優
れた耐トラッキング性を有していた。

【００２８】実施例２、比較例１〜３未延伸フィルムの熱処理条件、延伸温度、延伸倍率を変
更する以外は、実施例１と同様にして厚さ６２μｍの二
軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム
の磁性層塗布後のフロッピーディスクとしての特性を評
価したところ、本発明で特定した範囲内のものは優れた
耐トラッキング特性を有していた。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、熱特性と湿度特性を組
み合わせた特定の湿熱特性を有する二軸配向ポリエステ
ルフィルムを基材フィルムとして使用することにより、
高容量フロッピーディスクにおいて、高温高湿下での長
期使用においても耐トラッキング性について良好な安定
性を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二軸配向ポリエステルフィルムに磁性層
を積層したフロッピーディスクにおいて、該二軸配向ポ
リエステルフィルムの８０℃、３０分間の寸法変化率が
０．１％以下で面内異方性が０．０５％以下、８０℃、
８０％ＲＨ下における３０分間の寸法変化率が０．２％
以下で面内異方性が０．１％以下であることを特徴とす
るフロッピーディスク。
【請求項２】前記二軸配向ポリエステルフィルムの表
面粗さが、中心線平均粗さＲａにて５ｎｍ〜３０ｎｍの
範囲にある、請求項１のフロッピーディスク。