JPS6085437A - 磁気記録フレキシブルデイスク - Google Patents

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】 技術分野 この発明はトラッキングミスを回避できる金属薄膜から
なる磁気記録層を設けた磁気記録フレキシブルディスク
に関する。更に詳しくは、高いトラック密度記録の可能
な金属薄膜からなる磁気記録層を設けた磁気記録フレキ
シブルディスクに係る。

１迷ｉ１ 一般に、磁気フレキシブルディスク記録再生装置自体に
、温度変化を抑制する機構やトラック検出の特別な回路
（トラックサーボ等）を設けることによって、トラッキ
ングミスを防止することが従来から知られている。もっ
とも、これらの手段では記録再生装置が複雑となるので
汎用的ではない。実際的には、基材フィルムや磁気材料
に可能な限り、熱膨張率及び湿度膨張率の小さい材料を
選択することによって、磁気フレキシブルディスクを造
り、トラッキングミスを防止する手段が採られている。

しかしながら、この様な磁気フレキシブルディスクでも
高１（４０〜５０℃）及び／又は高湿（約８０％Ｒ＋１
　）で使用すると、トラッキングミスが発生する。特に
低温（１０℃程度）ないし低湿（２０％Ｒ１」程度）の
条件下で記録した磁気フレキシブルディスクは、常温（
２５℃程ｒ！１）及び通常の湿度（６０％ＲＨ程度）雰
囲気のもとで再生するとトラッキングミスが発生すると
いう欠点があった。このトラッキングミスによって、出
力エンベロープの低下が起り、Ｓ／Ｎ比が悪くなるとい
う問題は未解決である。

近年特に、高密度磁気記録媒体としてバインダーを用い
ず、磁気記録層として金属薄膜を真空蒸着やスパッタリ
ングの如き真空沈着法によって非磁性支持体である熱可
塑性プラスチック上に形成して、この金属薄膜を磁気記
録材とするものとか、無電解メッキ法により金属薄膜体
を得る方法等が数多く提案されている。

これら金属薄膜からなる磁気記録層を設けてなる磁気フ
レキシブルディスクについては、多くの場合、磁気記録
媒体の膜厚方向の磁化によって記録を行なう、いわゆる
垂直磁気記録に関するものであるが、これらの改良だけ
では磁気記録の高密度化には不充分であり、前記基材フ
ィルムの温度。

湿度膨張率に寄因するトラック密度の向上も同時に満足
することによって高密度磁気記録が達成されるものであ
る。

この様な高いトラック密度記録の可能な金属薄膜よりな
る磁気記録フレキシブルディスクは未だ得られていない
。

発明の目的 本発明者は上記の欠点を解消するため研究を重ねた結果
、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタ
レート系ポリエステルよりなる２軸配向フイルムの温度
及び湿度膨張率を特定範囲に調整することによって、寸
法安定性の高いフィルムを得、これを基材として金属薄
膜よりなる磁気記録フレキシブルディスクを造ることに
よって、トラッキングミスの発生を回避できることを見
出し本発明に到達した。

本発明の目的は、使用可能な雰囲気条件温度。

湿度範囲を拡大し、高温、高湿の条件でもトラックミス
が発生しない様に改良した金属薄膜よりなる磁気記録フ
レキシブルディスクを提供することにある。

更に、この様な温度、湿度による寸法安定性の高い金属
薄膜よりなる磁気記録フレキシブルディスクは、磁気記
録の高密度化、就中、トラック密度の向上を可能にする
ものであって、かようなディスクを提供することも本発
明の他の目的である。

ＲｌＩと乳しユ 本発明は、酸成分の８０モル％以上がテレフタル酸より
構成されたポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレン
テレフタレート系ポリエステルからなる２軸配向フイル
ムを基材とし、該フィルムの長手方向及び巾方向を含む
面における最大の温度膨張率が９〜３５Ｘ　１０”Ｃ−
１、最大の湿度膨張率が０〜８．ＯＸ　１０−Ｇ　’Ｃ
＜％ＲＨ）−１，最大と最小との温度膨張率の差がＯ〜
８．ＯＸ　１０＋℃−’　、かつ最大と最小と湿度膨張
率の差が０〜３．０ＸＩＯ’　（％ＲＨ）　”’である
ものに金属薄膜からなる磁気記録層を設けてなる磁気記
録フレキシブルディスクである。

この磁気記録フレキシブルディスクは、前記、ポリ−１
，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート系ポ
リエステル２軸配向フイルム上に真空蒸着、スパッタ、
イオンブレーティング、Ｃ０Ｖ、　Ｄ、（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ　■ａｐｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）　。

又は、無電解メッキ等の方法を用いることによって得ら
れる。

また、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレ
フタレート系ポリエステル２軸配向フィルムは上記の温
度、湿度膨張率の条件を満足するように、製膜条件を適
宜にコントロールすることによって製造することができ
る。

本発明の磁気記録フレキシブルディスクは、金属薄膜か
らなる磁性層と基材フィルムとによって構成されている
。この様な金属薄膜形成の手段は、前述の様に真空蒸着
法、スパッタ法、イオンブレーティング法、　Ｃ，Ｖ、
　Ｄ、（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｕ−ｒ　Ｑｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ　）法、無電解メッキ法等の方法を挙げる
ことができるが、これらの金属薄膜の形成法どしては従
来公知の゛づ−べての方法を用いることができる。

真空蒸着法の場合には、１０−４〜１０’　Ｔ　ｏｒｒ
の真空下でタングステンボートやアルミナハース中の蒸
着金属を抵抗加熱、へ周波加熱、電子ビーム加熱等によ
り蒸発させ、上記支持体上に沈着せしめる。蒸着金属と
してはＦｅ、Ｎｉ、Ｇｏ及びそれらの合金が通常用いら
れる。また、本発明には０２雰囲気中でＦｅを蒸発させ
酸化鉄薄膜を得る反応蒸着法も適用できる。イオンブレ
ーティング法では、１０］〜１Ｏ−３Ｔｏｒｒの不活性
ガスを主成分とする雰囲気中でＤＣグロー放電、ＲＦグ
ロー放電を起し、放電中で金属を蒸発さす。不活性ガス
としては通常Ａｒが用いられる。スパッタ法では１０−
３〜１０−’　Ｔ　ｏｒｒのＡｒを主成分とする雰囲気
中でグロー放電を起し、生じたＡ「イオンでターゲット
表面の原子をたたき出す。グロー放電を起す方法として
直流２極、３極スパツタ法及び高周波スパッタ法がある
。又、マグネトロン放電を利用したマグネトロンスパッ
タ法もある。

磁気薄膜の厚さは高密度磁気記録媒体として充分な信号
出力を提供するものでなｌ′Ｊればならない。

従って、磁気薄膜の厚さは薄膜形成法、用途によって異
なるが、一般に０．０２〜１．５μｍ　（２００〜１５
．０００人）の間にある。

長手記録用磁気薄膜の形成法としては、蒸着（熱蒸着、
電子ビーム蒸着等）、スパッタリング（２極直流スパツ
タリング、高周波スパッタリング等）等の方法が挙げら
れる。蒸着の場合磁化容易軸をテープ水平方向に発現す
るようＧｏ等の強磁性体金属を非磁性のプラスチック支
持体に対し連続的に斜方蒸着を行ない、繰り返し積層す
ることによって、結晶磁気異方性、形状異方性をテープ
水平方向に発現させるものである。従ってトータルとし
ての金属薄膜厚さは、０．０２〜０．５μｍ（２００〜
５，０００人）程度である。

また、上述の如き長手記録用磁気薄膜の形成法の伯に、
高密度デジタル記録が可能な方法としてフレキシブルデ
ィスク用に、磁化容易軸を非磁性支持体の垂直方向に発
現するよう、例えばＧＯにＣｒを適当間註人（１０〜２
０％）して、発生する減磁界を抑えて垂直方向に磁化容
易軸を発現させ、基盤面に対し垂直方向に記録を行なう
垂直磁気記録法も適用できる。

通常スパッタ法では０．２〜１．５μｍ厚みのＣＯ〜Ｃ
「合金が用いられる。この時非磁性支持体と、垂直方向
に磁化容易軸を有する磁気記録層の間にパーマ０イ（Ｆ
ｅ　−Ｎｉ　）　、スーパーマロイ等の高透磁率材料か
らなる磁束集束体薄膜を配することができる。磁束集束
体としての高透磁率材料はスパッタリングによって形成
され、膜厚は０．１〜１　μ？＋１　（１，０００〜１
０，０００人）の低保磁力（５００８以下）薄膜層であ
る。このときの磁気記録層のＧｏ−Ｃｒ躾厚は、０．２
〜１．５μ′ｒｒＬ（２，０００〜１５．０００人）程
度に形成する。

なお、金属薄膜よりなる磁気記録層は基材フィルムの表
裏に少なくとも一層の磁気記録層があれば良いが、特公
昭５８−９１号公報に開示のごとく、Ｎｉ　Ｆｅ合金薄
膜等の軟磁性層を有していても良く、また基材フィルム
と金属薄膜との間に適当な接着剤層があっても良く、金
属薄膜上に保護層を有していても良い。

本発明における基材フィルムであるポリ−１，４−シク
ロヘキシレンジメチレンテレフタレート系ポリエステル
としては、二基ＩＮ成分のうち８０モル％以上がテレフ
タル酸より成り、グリコール成分は１．４−シクロヘキ
サンジメタツールのシスまたはトランス異性体より選ば
れたグリコールである。テレフタル酸以外の二塩基酸成
分としては、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セ
パチン酸、コハク酸、シュウ酸等の二塩基酸が例示され
る。好ましくは、イソフタル酸である。

本発明において用いる１、４−シクロヘキサンジメタツ
ールは、ジメチルテレフタレートまたはテレフタル酸の
接触還元によって製造されるが、いずれの方法で製造さ
れたものでも支障がない。

１．４−シクロヘキサンジメタツールのシス体とトラン
ス体との比は特に制限するものではないが、シス体／ト
ランス体−４／６〜０／１０の範囲のものが好ましい。

前記ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフ
タレート系ポリエステル中には、例えば、リン酸、亜リ
ン酸及びそれらのエステル等の安定剤、二酸化チタン、
微粒子状シリカ、カオリン。

炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の艶消剤。

滑剤等が含まれていても良い。

本発明で用いられるポリ−１，４−シクロヘキシレンジ
メチレンテレフタレート系ポリエステル２軸配向フイル
ムは、フィルムの長手方向及び巾方向を含む面における
最大の温度膨張率が９〜３５×１０−Ｇ℃−１、好まし
くは９〜２５Ｘ　１０−”Ｃ司、最大の湿度膨張率が０
〜８，０ｘ１０’　（％Ｒ１−１）−’、好ましくは０
〜５．０ｘｌＯ’　（％Ｒ）−１）−１であり、しかも
最大と最小との温度膨張率の差が０〜８．０×１０−Ｇ
″Ｃ−１、好ましくは０〜５．Ｏｘ　１０”Ｃ−’また
最大と最小との湿度膨張率の差がθ〜３．０ｘ１０−６
（％ＲＨ）−１、好ましくは０〜’２，５Ｘ　１０’　
（％ＲＨ）−１である。フィルム基材の氾疫、湿度膨張
率がこの範囲を満足すると、フレキシブルディスクのト
ラッキングミスは防止でき、広い温度、湿度範囲での使
用が可能になる。温度又は湿度膨張率−１１− が上記に規定した範囲を超えると、磁気記録フレキシブ
ルディスクに記録した雰囲気と異なった温度で再生した
場合に、温度膨張率、湿度膨張率の差によって磁気フレ
キシブルディスクの中心から伸びが異なり磁気ヘッドと
記録トラックがずれてトラッキングミスを発生する原因
となる。この結果、出力が変化して、ドロップアウトを
生ずる。

現状技術では、磁気記録フレキシブルディスクとして最
も一般的に用いられているポリエチレンテレフタレート
系ポリエステルフィルムでは、最大の温度膨張率は約１
７ｘ　１０’℃−１、温度膨張率の最大と最小の差は８
Ｘ１０−Ｇ℃１程度で、温度膨張率の面では記録再生装
置の温度膨張率とほぼ一致するものの、面内方向におけ
る温度膨張率差によるトラックずれを完全に防止するこ
とはできない。また湿度膨張率については約１１ｘ　１
０−も（％ＲＨ）−１程度とかなり大きく湿度変化に対
応したトラックずれは、記録再生装置の湿度膨張率がＯ
とみなせるのでかなり大きなものとなる。一方、本発明
のポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレン−１９− テレフタレート系ポリエステルよりなる２軸配向フイル
ムを用いることによって、一般的に用いられているポリ
エチレンテレフタレート系ポリエステルよりなる２軸配
向フイルムよりも温度膨張及び湿度膨張に伴うトラック
ずれが小さく、がっ温度膨張率の最大値と最小値との差
、湿度膨張率の最大値と最小値との差を小さくすること
によって、トラックずれを更に小さく抑えることができ
、広い温度、湿度範囲の雰囲気での使用に全く支障がな
い。しかもこの基材フィルムは磁気記録が高密度化され
た磁気記録フレキシブルディスクが得られる。

上記の膨張特性を得るためのポリ−１，４−シクロへキ
シレンジメチレンテレフタレート系ポリエステルフィル
ムの製膜方法は、ポリエチレンテレフタレート等の通常
のポリエステルフィルムの製膜法と同様な製造法が適用
できる。例えば、Ｔ−ダイ法、インフレーション法等に
よって溶融押出された未延伸フィルムを造ることができ
る。更に、２軸方向に延伸して２軸配向フイルムとなし
得る。

−１乙− この時の延伸温度は、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの場合とほぼ同様の条件で実施できるが、ポリ−１
，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート系ポ
リエステル中のテレフタル酸含有量によりガラス転移温
度、融点が変化するので、これに対応して溶融温度やキ
ャスティングドラムの温度を適宜選択する必要がある。

延伸温度としては通常８０〜１４０℃であり、また延伸
倍率としては縦方向に３．０〜５．０倍、好ましくは３
．５〜４．５倍、横方向に３．０〜５．０倍、好ましく
は３．５〜４．５倍程度を選択する。得られた２軸配向
フイルムを１５０〜２６０℃（好ましくは１８０〜２５
０℃）で１〜１００秒熱固定することによって、本発明
の湿度、湿度膨張によるトラックずれの小さいフィルム
が得られる。しかし、本発明のポリ−１，４−シクロヘ
キシレンジメチレンテレフタレート系ボエステルよりな
る２軸配向フイルムは、この様な方法で得られたものの
みには限られない。本発明の２軸配向フイルムは、その
用途によって適宜の厚さとなし得るが、通常２５〜１２
５μ程度の範囲から選ばれる。もっとも、この厚さの範
囲に限定されるものではない。

本発明における特性値の測定方法は次の通りである。

（１）濃度膨張率 日本自動制御社製の定荷重伸び試験機（Ｉ　Ｔ　ｌ−２
型）を恒温恒湿槽内に置き測定を行う。測定サンプルは
予め所定の条件〈例えば７０℃３０分）で熱処理を施し
、このサンプルを試験機に取イ１け温度２０℃、湿度６
０％ＲＨ（相対湿度）と温度４０℃、湿度６０％ＲＨと
の間での寸法変化を読取ることによって温度膨張率を測
定する。このときの原サンプル長は、５０５ｍ、サンプ
ル巾は１／４インチである。測定時に加える加重は５９
／　１／４インチ［１］当りで一定とした。長いサンプ
ルが得られない場合は、真空理工社製前機械分析装置Ｔ
　Ｍ　−３０００を用い測定することもできる。温度膨
張率の最大値及び最小値の差をもとめる場合は、Ｔ　Ｍ
　−３０００を用いる。サンプルの寸法は長さ１５＃Ｉ
ＩＩ＋、巾ｓｍｒｒｒであって、温度１０℃、湿度Ｏ％
ＲＨと温度４０℃、相対湿度０％における寸法変化を読
取ることによって、温度膨張率の最大と最小との差を知
ることができる。両者の測定法によって得られた値は完
全に一致するから、いずれの測定法でもよい。

（２）湿度膨張率 温度膨張率をめる場合と同様に日本自動制御社製の定荷
重伸び試験機を用い、副１０℃、相対湿度９０％の条件
で予め処理を施したサンプルを取刊り、温石２０℃、相
対湿度３０％と２０℃湿度７０％Ｒ］」の間における寸
法変化を読取ることによって湿度膨張率をめる。サンプ
ルが長くとれない場合は温度膨張測定時と同様に真空理
工社製の熱機械分析装置を恒温恒室機に置き、前記条件
のもとて測定を行なった。この場合もいずれの方法によ
って得られる値も完全に一致する。

（３）トラッキングずれテスト（温度変化）トラッキン
グずれテストとしては次の様な方法を用いる。金属薄膜
をスパッタ法により基材フィルムの両面に磁気記録層を
形成してディスク状に打抜いた金属薄膜よりなる磁気記
録フレキシブルディスクを温度１５℃湿度６０％ＲＨで
リングヘッドを用い磁気記録し、そのときの最大出力と
磁気シートの出力エンベロープを測定する。次に雰囲気
温度を４０℃湿度６０％ＲＨになる様に維持して、その
温度における最大出力と出力エンベロープを調べ、１５
℃湿度６０％ＲＨの時の出力エンベロープと４０℃湿痕
６０％ＲＨのとき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、優れ
たトラッキング特性を有している。この差が３６ｂ以上
になると、トラッキングが悪く、評価としては×であり
、ａｄｂ以内のものはＯとして評価した。

（４）トラッキングずれテスト（湿度変化）前項と同様
に温度２５℃、相対湿度２０％の雰囲気で記録し、更に
雰囲気条件を２５℃、相対湿度７０％に保持し、２５℃
、相対湿度２０％のときと２５℃相対湿度７０％の出力
エンベロープを比較する。前項と同様にトラッキングの
良好性を評価する。評価方法は３項と同様である。

実施例 次に、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１〜４及び比較例１〜２ 二塩基酸成分として、テレフタル酸を８５モル％。

イソフタル酸を１５モル％、グリコール成分として１．
４−シクロヘキサンジメタツールを用い、触媒として酸
化チタン０．０５モル％とをオートクレーブに入れ、撹
拌下で加熱してエステル交換し、次いで重縮合して、１
．４−シクロヘキサンジメタツールとテレフタル酸及び
イソフタル酸よりなるポリ−１，４−シクロヘキシレン
ジメチレンテレフタレート系ポリエステルを得た。

一方、テレフタル酸１００モル％、１．４−シフ［１ヘ
キサンジメタノール１００モル％よりなるポリシクロヘ
キシレン−１，４−ジメチレンテレフタレートも同様に
して重合を行った。比較例として、ポリエチレンテレフ
タレートを常法により重合した。

この２種のポリエステルを３００℃で溶融押出し、１０
５０μの未延伸フィルムを得た。次いで、９０〜１２０
℃にて縦方向に３．３〜３．７倍、１００〜１３０℃で
横方向に３．４〜３．８倍延伸し、更に２００〜２４０
℃において１０〜３０秒間熱固定して、厚み７５μの製
膜条件の異なった２軸配向フイルムを得た。この様にし
て得られた２軸配向フイルムの両面に特開昭５７−１５
８３８０号公報等で公知の対向ターゲットを用いたスパ
ッタ法により、厚さが０．５μのＮｉＦｅ合金膜と０．
４μのＣｏ−０ｃ合金膜とを順次形成し、両面２層媒体
を形成した。

すなわち、ＮｉＦｅ合金膜はＮｉＦｅ含金ターゲット（
Ｎｉ：８１ｗｔ％、３３０ｓｗＸ　１５０顛）２枚を１
２０μｍの間隔で対向させた対向ターゲット式スパッタ
装置を用い両ターゲットの側方に配した２３℃に保った
３５０．直径の回転ドラム上に基材のシートを走行させ
ながら、アルゴンガス圧１．０ｐａ（パスカル）、平均
堆積速度０．２μ／ｇａｉｎでスパッタを行ない、０．
５μのＮｔ　Ｆｅ合金膜を順に両面に形成した。

そしてＣ０Ｃｒ合金膜はＣｏ　Ｃｒ合金ターゲット（Ｑ
ｒ：１７ｗｔ％）２枚を用い、同上の装置により、１１
０℃に保った回転ドラム上にＮｉ　Ｆｅ含金膜を形成し
たシートを走行させながら、平均堆積０．２μ／　ｍｉ
ｎでスパッタを行なイ０．４μのＣｏＣｒ合金膜を順に
両面に形成し、両面２層媒体を作成した。

この後、外径２０　ｃｍで内径３，８ｃ、の磁気記録フ
レキシブルディスクに切抜き、記録再生装置により記録
再生操作を行った。シートレコーダーは３６０ｃｐｍで
回転し、磁気ヘッドの位置はディスクの中心より８　ｃ
ｍどした。トラックの巾は３００μ、ヘッドの材質はフ
ェライトであった。磁気記録フレキシブルディスクには
ＩＭ）Ｉｚの信号を所定の条件で記録し、所定の条件で
再生して、出力エンベロープの差を測定した。この磁気
記録フレキシブルディスクの１５℃、６０％ＲＨの条件
及び２５℃、２０％ＲＨときのエンベロープは０．２　
ｄＢ以下であった。

ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレ
ート系ポリエステルを種々に製膜条件を変化させたもの
について、温度、湿度膨張率及びトラックずれテストを
行い、その結果を第１表に示した。

以上の結果から明らかな通り、温湿疾膨張率が適当範囲
のものは実施例１〜６で示したようにトラッキングミス
が改善されており、高温高湿雰囲気において磁気ディス
クの記録再生等の使用が可能であることが判る。これに
対し、比較例１〜３においてはトラッキングミスが発生
している。このように本発明のディスクは高トラツク密
度のフレキシブルディスクとして工業的価値が高いもの
であることが判った。

１１匹１１ 本発明の磁気記録フレキシブルディスクは、特定のポリ
エステル、即ちポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチ
レンテレフタレートを主成分として、長手方向と幅方向
にバランスするように２軸延伸を施したものを基材とし
、このポリエステルフィルムの表面に磁性層を設けたた
ものである。基材フィルムが、所定の湿度膨張率と湿度
膨張率とを備えた場合には、磁気ディスクとしてトラッ
ク密度を高めても、トラッキングミスが生じないので、
高密度記録が可能となる利点を備えている。更に、この
磁気ディスクは、記録と再生との温度、ｔｔａｍ条件が
相違してもトラッキングミスがないという利点も備えて
いる。従って、本発明のフレキシブルディスクは、雰囲
気の変化に耐えられる、適用範囲の広いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステルフィルム基材に金属薄膜からなる磁気記録
   層を設けた磁気記録フレキシブルディスクにおいて、ポ
   リエステルフィルムが実質的にポリ−１，４−シクロへ
   キシレンジメチレンテレフタレートからなる二軸配向フ
   ィルムであり、該フィルムの長手方向及び幅方向を含む
   面での最大の温度膨張率が９〜３５ｘ　１０″Ｇ′Ｇ−
   ’　、最大の湿度膨張率がθ〜８．０Ｘ１０″Ｇ（％Ｒ
   Ｈ）　−’　、最大と最小との温度膨張率の差が０〜８
   ．ＯＸ　１０−”Ｃ−’　、及び最大と最小との湿度膨
   張率の差がＯ〜３，０Ｘ１０’　（％ＲＨ）−’である
   ことを特徴とする金属薄膜よりなる磁気記録フレキシブ
   ルディスク。