JPS6243836A - 磁気記録デイスクの製造方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は有機結合剤中に分散された磁気粒子の被膜を有
する型の磁気記録ディスク、より具体的に言えば、改良
された潤滑剤保持手段を有する上記の型の磁気記録ディ
スクに関する。

Ｂ、従来の技術 粒子型の記録ディスクの被膜は有機結合剤の中に粒子状
のガンマＦｅ２Ｏ３のような磁気粒子を含んでいる。被
膜の対摩耗性を向上するため、例えば　　　　　　“Ａ
　１２０．のような負荷を担うだめの粒子もまだ、被膜
の一部を形成している。代表的に言えば、結合剤は熱硬
化ポリマ（例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又
はそれらの組み合せ、ポリウレタ■ ン又はアクリル酸塩など）と、溶剤と、分散剤と、　　
　　　”流動促進剤とを含む。加えて、結合剤は成る種
の物質、例えば、被膜の硬化中に分解して、硬化した被
膜の表面に微小な孔を残し、その微小な孔は、硬化した
被膜に、後に加えられる液体潤滑剤のだめの小さな貯蔵
孔として用いられる。

粒子型の磁気記録ディスクにおいて、磁気粒子は、塊を
砕き、また粒子の分散を強化するために、媒体ミル、即
ちボールミルに入れられる。次に、　　　　　　□□ 磁気粒子は有機結合剤と混合される。結果の組成、１．
、、、、ｆ４　ｘｌｉ””ＪｋＬ、−１ｔｎ９ｎｉ’ｌ
Ｋ、−ｔｏｍｂｓ　　　　’をディスクの基体上に注ぐ
ことによって、ディスりの）Ｉ（仮（こ被ｔｌ’ａ、！
：して彫１戊さＪする。被膜内で１ｉｌｉ気朴′ｔｒ台
・〕ｊ向δけイ、／（め（（、被膜に磁胃がυ１１えら
７１イ、ので、磁気粒子−は所ｑｉのツノ向にＩｆ′８
′１１さ７１６ｏ次（Ｃ１１イスクはイ］重結合剤中の
ボ１１−／−ｊ−僑かは結合ｉ／）だめ（・Ｃ，硬化〕
−ブン中（・こ置か才１、被膜が＋＊Ｓ化さＪ＞　４゜
１便化処哩中に、成る神の物ｖｆは分解又は蒸゛えしで
、硬化被膜中に微小な化合−残す。硬ｆｆ二ｆそ、ディ
スクの被膜１・］［バソを掛けらＪ（、次に微細な破１
：”ｉ）　＋ｌｙリド１″′、＜７こめ洗４］（されり
１に、凹凸を取（）除くな−めの（ｔｊＪｌｌ的な研１
坊処理が施される。製造１稈の耐終スーｒノゾは）−１
スク・＼Ａｋ　ｆ４（ｆｌＶｌ滑剤を加えることである
。潤滑剤は、ベッドとディスクの間の？（１リケｔｊえ
る／こめ、被膜中の微小な、ｆｌの中に吸収される。

結・１′ｒ以外の他の目的で結合剤中に使わｉする成る
物’ＩＴは、微小化を）ｔ６成するように、硬化処理中
で＋末的（こ分解又は蒸発することは知られ−（１，−
リ、・’Ｊ、微小孔を形成するための戊る種の物質を加
えることも−また、知られている。例えば、１９８４年
５月１７１１に公開されたドイツ特許出願、ＤＥ３　：
３４　ｔ　２　ｏ　５　ｙＨは、液体４“、す滑削り１
１１′持する微小化を践ｉだＷ＞　（（、Ｉｐ化処理中
＋’ｉ”　、４Ａ　究するｎＮ　２　ｐｌ　（７）物質
の結合へ１１をυ１１マろとと４開小１．Ｃいイ、、−
２公開ヨーＩ］ツバ生￥１７′１出鴨、）・川′］　２
９７２　＋弓（１、硬化処理中（夕、熱的に政教１−．
−’ｒ　、　　ｆ［、て被膜人（川１（で微小な化を′
１する／−め、高い幼イ′ぴ月′Ｅ＋を究＋Ｖｃ持′つ
ボリン′ｊ−］の、Ｌう々Φ含冷廂ｌ″ｉｌｌの（す・
月１を開小している。

（コ１発明が解決しようとす／、問題、己、１テイスク
の被膜に曲中の１大小化分・（杉ｂ’ｉ、−Ｆる分画性
の添加物は制御することが雉かし７い。ｆ巳分子ｒ依／
１−、ｆＬが無かつケリ、又（寸依小什のＪりきさが充
分でなかったりすると、−ディスクは（閏滑４・Ｊｉｌ
になり、その結果、ディスクと〜＼ツノ゛々の間で１ｒ
粁が４する。他ツバ微小（１の数が多ｒきたり、父は微
小化の大きさがあ捷りにも入きすきると、ディスクは過
剰刺滑となって、ディスク装置の動ｆ１開始時に、ヘッ
ドがディスク而から放れにくくなる問題を一生ずる。

１）９間５′（い、′、（を解決するためのＬ段＋発明
は粒子　’に’ｌの磁気記録ディスクの製造方法に関［
５、′特別のＷＩＩ′Ｉ１話ｔ１削と、界面活性剤によ
つ−Ｃ微粒子に乳化される水どケ有機結合剤に添加する
こと４・含んでいる。ディスク被膜の硬化処理の間に、
水は微小化を形成するため蒸発する。被膜中の微小孔の
数と入きさは、将滑剤の特定の量をＴ’：　ｂ　７’　
（スフを設計するために、そして潤滑剤の保持を制御す
るために特別に選択される。

例えば水のようにＷ面活性剤がないと不混和の液体−、
ディスク被膜の結合剤とが熱力学的に安定で、単分散の
微粒子−の乳化物を形成することを、成る神の両親媒性
分子（Ｗ面活ｒｔ剤）が達成することが出来るという原
理に、本発明は基礎を置いている。これらのＷ面活性剤
は、成る閾値以上のｉＡ！Ｉ度において、ディスクの結
合剤中で使われる無隊のｊｌ−グツ【トンＰｉ溶剤中に
良好に限定された大きさの凝集体を１Ｆ狛戊する。こｔ
らの凝集体は′°反転されたミセル°゛又は１反転ミセ
ル”と呼ばれる。

■慧の１．えもれた溶媒系において、微粒子に乳化され
た単分散の水滴の入きさは、選ばれた界面活性剤と、温
度と、水対岑面活性剤の七ル比とのみに依存する。水７
ｊ界面活性剤のモル比を増加すると、水滴の入きさけ増
加し、その結果、Ｗ曲活性剤の一定の濃度構成は減少す
るけれども、凝集体は大きくなる。このようにして、被
膜中の水滴の大きさの均一性が制御され、従って、ディ
スク被膜の硬化処理工程中で形成される微小化が制御１
される。

Ｅ、実施例 反転ミセルの構造の極めて簡単化された図が第１図に示
されている。各界面活性剤の分１′１２の極の端部１０
が水滴１４を取り囲んで示されている。取り巻いて付着
した界面活性剤１２が無いと、水滴１４は周囲の有機結
合剤１６と不混和になる。

微粒子に乳化された水滴中の多数の分子は、ｌｉえられ
た結合剤系について、水に対して、反転ミセルを生成す
る界面活性剤（以Ｆ反転ミセル牛成界面活性剤という）
のモル比に依存する。ＩＭ囲を取り囲んで付着した界面
活性剤の分子−数と水の分多数との関係、換言すれば、
水滴の大きさが第１表に示される。（１９７６年スイス
のバーゼル大学のレハーク（Ｊ、　Ｒｅｈａｋ　）博士
の論文を参照）。

第　　１　　表 水対界面活性剤のモル比（Ｗ）の関数としてのイソオク
タン中のエーロゾルＯＴの平均関与数（Ｎ） Ｗ　　　　０　　　　２．７８　　　５．５６　　　１
１．１１Ｎ　　　　１５　　　　３１　　　　４５　　
　　１１６ｗ　　　１６．６７　　　２２．２２　　　
４４．４４Ｎ　　　　２２１　　　３２４　　　１９２
６第１表中の数ＩＩ　Ｎ　Ｉ＋は関与数、換言すれば、
水対界面活性剤のモル比”Ｗ“の夫々の値に対応する、
水滴を取り囲む界面活性剤の分子の数である。

第１表において、取り囲んで混合しない液体はイノオク
タンであり、界面活性剤は、アメリカン・サイアナミツ
ド社（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｙａｎａｍｉｄ　Ｃｏ、　
）などで販売しているエーロゾルＯＴ（ダイイソオクチ
ルスルフォンコノ・り酸塩）である。モル比Ｗが増加す
ると、水滴を取り巻いている界面活性剤の数Ｎは増加す
る。これは、界面活性剤の各分子が界面活性剤に付着す
る水の分子の数を増加するので、水滴の大きさを増加す
ることになる。

界面活性剤のすべてが水で反転ミセルを生成する能力を
持つわけではない。本発明の実施例に従ってディスクを
製造するのに使われる反転ミセル生成界面活性剤はエー
ロゾルＯＴであるけれども、他の界面活性剤も１だ、結
合剤の溶媒系中で微粒子エマルジョンを形成するよう機
能する。任意の溶媒系に対して、結合剤に適合し、そし
て水によりミセルを形成するだめの充分な極を有し、従
って微粒子エマルジョンを形成する界Ｉｆｉ活性剤を選
択することが出来る。

反転ミセル及び微粒子エマルジョンの形成は、界面活性
剤の分子の親油性部分の疎水性作用により、且つ溶剤分
子のエントロピの僅かな増加によるエンタルピの変化に
より賓される、系の最小の合計自由エネルギに主として
基因するものと理解されている。実際上は、与えられた
溶媒系のために適当な反転ミセル生成界面活性剤、又は
その界面活性剤の混合物の選択は、主として以下の一般
的ガイドラインにより決められる。

（ａｌ　　反転ミセル及び微粒子エマルジョンの形成は
、ヘッド対連鎖の体積比の増加と、双極子モーメントの
増加と、界面活性剤の溶解度の減少によって促進される
。代表的には、これらのパラメータは、陰イオン界面活
性剤が、無イオン界面活性剤よりも生成を促進する陽イ
オン界面活性剤以上に生成を促進することを表わしてい
る。

（Ｖ））　　イオン型界面活性剤に関して、多数の陽イ
オン及び多数の陰イオンは反転ミセルの生成を促進する
。陰イオン界面活性剤に関して、凝集は炭酸塩、リン酸
塩及びスルフォン酸塩の順序で増加する。

（ｃ）界面活性剤の親油性の炭化水素連鎖の分岐は凝集
を増加し、且つ臨界ミセル濃度を減少する。

伺故ならば、反転ミセルの凝集の炭化水素の尾の間の疎
水性が増大するからである。界面活性剤の非芳香族性（
ｎｏｎ　−ａｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ　）は溶剤対界面活
性剤の相互作用を減少することによって、反転ミセルの
生成を付加的に促進する。無イオン型の界面活性剤系に
対しては、高い分子量及び低い分子量の界面活性剤と低
い分子量のアルコールとの混合物、又は通常の分子量の
界面活性剤と低い分子量のアルコールとの混合物は、疎
水作用の原子の空間的位置（５ｔｅｒｉｃａｌ　）の最
適化により、反転ミセルの生成を強力に促進する。

（ｄ）　　与えられた界面活性剤に対して、反転ミセル
の生成は溶剤の溶解度パラメータの値を減少することに
より、若干増加する。従って、エーロゾルＯＴの場合、
反転ミセルの形成は異なった溶剤に対して、次の順序で
増加する。

溶剤 エタノール　イソフオロン　ベンゼン　チクｌ−Ｍン　
イソオクタン溶解度パラメータ １２．７８　　　　９．３６　　　　９．１６　　　８
，１９　　　　７．５４（ｅ）水又は、例えば電解液の
ような他の有極物質を反転ミセルの中に関与させること
は、反転ミセルの生成を非常に増加し、そして、系の合
計自山Ｉｆ、ノＬ＼゛の減ｆｚ（・二、Ｌつで、１７Ａ
１、Ｗミセル洟１０合・減・１・ｒ／、６、ｌ＜　１１
’水（・ミ結合（でより、又は向し）クーｊｌｉノノノ
（５′よ一’、ｉ）　（−１！ｋを・結ばす／）、高い
硯水１’ｌを持一つ胃［川／１Ｉ１１７Ｉｉりは水（／
ＩＩＰＣｌ星６・（Ｉｔ’　、ｌＬする。然［，７なが
Ｃ２、−イーｑ＞ｘｉな゛膨眼パミセノ【の入きさ校び
安定ゼｌは系ｆ体（１）ユーネルギに依（ｆ’　Ｌ、、
従−）で、Ｉ−述（７に種々の点に１ぺ（Ｉｉる。贈入
［７た静１（呈気吸引（゛こよ−）で、陰Ｗｔ−”′ｌ
￥１ＩＩｌ活ｒ＋削は一般に、陽イオンＷ自活性剤、１
．りも、入ｉ１１の水を取り囲ｂｉｉｔ、’Ｊがある。

無イ４　ｙ　Ｗ　１ｆｉ＋　帖ｒｌ削Ｋ　％ｌ　Ｌ、−
Ｃ１ｚｋ　（７）　抽Ｎ　ｆｆ　Ｎ　水ｆｔ、　Ｏｒ。

＋３’ｌｔづｆ中のｒ−１，Ｖ　’ｙのグループ数１こ
より増力１）する。

）堤約［ると、簡゛１１なＷ　ｔｈｉ　？ｔ’ｒ　（’
ｌ削又は界面活性剤の混合物は、１ζＥｌｌｌさＪする
溶媒系の極ゼｌ−竹び溶解〕くツメ−タに′！〜、−５
１べでＩｌる。（）ｆって、そのようなパノメータは（
−上２ｊ　１．＋　７１ね（・工なｃ、ｒｘい。θ冒′
Ｃ１無イオンＹ１か、陽イＡンｆ１か、又は陰１オノ性
かの何れの”厚面活ゼ１＾１１が１１１ｊわ（＋るか（
でついて選択が行われる。この選ｔｌ＜に影１ｆｔイ、
フブクタは、ガンＺド（・２０３ｖ＞ｄ面位びＡｌ２Ｏ
，Ｗ−而での吸収と、結合剤の類へ］ｊ。【ヅ厚面ｒｌ
Ｉｌｌ″Ｉ−削のｈｌ＋％１」との間の化学的適合性と
があ／テ、３、ぞ−の。Ｌうｈ　＋６７　ｔｔ、ｔ　ｋ
　ｌたα・、ｌ）５：’　ｔｔｌｉ　Ｉ（１−、−”’
）　／、＝、　Ｗ　１ｆｔｉｉ’、ＩＩＰＣｉ’ｉｌｌ
　ｉｒｌ、１す・１才するＲｉ削／ス’ｉＪ、（、、ｒ
　、、１．、、、、いＣ１゛ツク人゛、Ｊｌ、て持って
い／、Ｊ・！イ９Ｍ萌＋＋ｊのイｊｉ）曲内（゛、　、
ノド月連鎖の最友体ｉ’？ｊ　、ｌｔヲー、最入１ゾ吟
ｒＩ　メ／［）１′関（７−Ｃ選択さｈ　４）。次に分
配−八ｔまたＩ’　＞’７　Ｎｉ’　ＩＡ；メト青１而
７．チ性剤が１＋３−：伯ケｔｙえ１ツｉ’＋、そ［７
−ｒ、１ｌｌｉ’、　（Ｊ　７ｆＩＷ而／ｉ”１１７＋
斉１１　％：　ｌす・つ／（万がｌ　（ｙ）ｌ結合（１
、イー（７）　１’）なＷ面帖件ｉ１１と酸分ｔ′量ブ
ルー１−ルーの混１′ｒ物、又はそ７）、Ｉうな！１′
１′−ｌス１１活１’Ｅ　Ｆｉ’ｌ　トｌｉ（分子＋１
１無（Ａ：／　Ｗ面活ｆ１削との混′１′ヤ物が探′片
さＪ’＋、　Ｚ、＋。臨冗ξ！・ル儂度及び関ｔＪ数（
１）たもの実験１１酷し、気相ご４透）１、導電度（ｌ
ｉ’ｌ　′）’、ｉｉ　％　又は泥分Ｈ＋Ｊ、或は分子
ｆ；Ｓｔツノｊｔり（ｒ、ｉ　−’）　ｉイソられる。

水の曲折は、泥分散、（琵（濁及びＪ、伴出１１０測定
法、カール・フイツ／ヤ（ト（・＋ｒ＋−１’ｊ：ｉｔ
＋・■　）分セｉ法、又は分泥分Ｄｉ法（でよって１債
らｔする。

反転ミセル生成が［貞１活ゼ１削の例（・１↓゛〕１び
）通りである。

陽イオンＷ面活ｔ’＋削：　　プ［１ピ′Ａ／ＩＩＩ′
！！ド１−／ルアン士−ウム 陰イオン界面活性剤：　　　：ｒ−−ｔコゾル（１１’
　　Ｘルホコハク酸すｌ・リウム のヂオクチル・エステ ノ［） 坤、イオン’（￥　ｔｆｉ話性Ｉ′ｉｌＩ：　　　ポリ
Ａキシエブーレン・ラウリルエーテル ＋発明に従′）で１１ら１１だ神々の磁気記録ディスク
の潤滑削保持の特性が第２図に示されている。

こ７Ｉ、らのディスクは、溶剤としてのイソポロン（１
こ、０１山ＬＨ’Ｌ）ＩＮ・）、荷重担い粒子−として
のアルミナ（Ａｌ□０．）及びガンマＦ　ｅ　２０３磁
気粒−トを含むエボギ／／フェノール樹脂の混合結合剤
の被膜を持っている。この結合剤に加えられたものは、
第２図に小されたような神々のモル重量比における水と
、−ｒ、−一ロゾルＯＴとである。被膜硬化処理に続く
潤滑削保持は、ニー［］ヅゾルＴと水による微粒子生成
の条件が整うと、顕著に増大する。結合剤及び溶剤のこ
のタイプにおける、エーロゾルＯＴの臨界濃度は、カン
マＦｅ２Ｏ３粒子の既知の量及び第２図から決められる
ように、１リットル当り約８×１０−２モルである。こ
の濃度以下では、加えられた水は微朴“ｒＩ′−エマル
レジ・１７にはならず、ｉノアって、均一の大きさの微
粒子・水４Ｒｊ及び分散を形成する１−述のコンセプト
には従わない。ｆ￥［倉１話性剤のこの臨界濃度以］二
では、被膜中に保持される潤滑剤は増加したミセル濃度
によって増加し、そして、水対界面活性剤、エーロゾル
ｒｌ　Ｔのモル比によって決められる、ミセルの増加し
た大きさによって増加する。反転ミセルの生成が始まる
濃度である界面活性剤の臨界濃度は、一定温度の下では
、溶媒系と、使われる界面活性剤と、水に加える有極添
加物の濃度とに依存する。第２図に示されたように、溶
剤としてのイソホロンを有するエボキ／／フェノール樹
脂結合剤の臨界濃度は、一部、ガンマイオン酸化物の界
面における、界面活性剤の一致し１１つ優先的な吸収に
よって、相対的に高い。

この界面における界面活性剤の吸収は捷だ、磁気粒子の
分散を著しく改善するものと考えられている。本発明に
従って実験的に作られたディスクのカンマＦｅ２Ｏ３粒
子のオリエンテーンヨン比は、エーロゾルＯＴ及び水の
添加のないディスクのオリエンテーンヨン比に比較して
、平均５０チ増加したことを示した。

被膜に対する比較的大量の界面活性剤と水との添加は、
潤滑処理を施していないディスクの摩耗テストで示され
たディスクの耐久性よりも悪化しないことが踏出されて
いる。水及びエーロゾルＯＴ添加物を持ち、潤滑処理を
施していない被膜のディスクに対するディスク耐久性テ
ストにおける耐久時間は、エーロゾルＯＴ及び水の添加
がなく、直１滑処理を施していないディスクの耐久時間
よりも約６倍の長時間であった。

Ｆ１発明の効果 粒子型の磁気記録ディスクの被膜中の反転ミセル生成界
面活性剤の使用は被膜中の微小水滴の大きさ及び数を制
御することが出来、これにより、硬化被膜中の微小孔の
大きさと数を制御することが出来る。被膜中の潤滑剤の
吸収が被膜の表面積に比例するから、所望のレベルの潤
滑剤の保持は、微粒子に乳化された水滴の適正な大きさ
と数とを設計することによって、厳密な再現性を以て達
成される。これは、本発明に従った特別な反転ミセル生
成界面活性剤の濃度及び水に対するその界面活性剤のモ
ル比を選択することによって達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスク被膜の有機結合剤中の反転ミセル生成
界面活性剤によって、微粒子に乳化された水滴の形成を
説明するための図、第２図は水対界面活性剤の種々のモ
ル比に関して、ガンマイオン酸化物粒子対界面活性剤の
モル比の関数としてディスクの潤滑剤保持量を示すグラ
フである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶剤と磁気粒子とを含む有機性結合剤を準備し、基板上
   に上記結合剤の被膜を形成し、磁界を印加して上記被膜
   中の磁性粒子を整列させ、上記被膜を硬化させてから、
   上記被膜に潤滑剤を付着させる工程を含む磁気記録ディ
   スクの製造方法において、上記結合剤を準備する際、水
   及び反転ミセル生成界面活性剤を所定のモル比で上記結
   合剤に加えることを特徴とする磁気記録ディスクの製造
   方法。