JPS6266416A - 磁気記録媒体 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、情報関連機器や、音響機器、映像機器等に利
用することのできるフレキシブルディスク（以下ＦＤと
略す）やテープとなる磁気記録媒体に関するものである
。

従来の技術 ２ページ 近年、音響および映像機器の小形化、多様化。

オフコン、パソコン等情報関連機器の普及、多様化に伴
い、外部メモリとしての磁気記録媒体（ディスクまたは
テープ）に対して記録密度を拡大し、大記憶容量化でき
るものが要求されるようになってきた。

現在、応用されている磁気記録媒体は、樹脂を主体とす
る結合剤に磁性粉を混合分散した磁性層を持つ塗布形水
平磁気記録媒体が中心である。この媒体と、水平磁気記
録方式では、例えばデジタル記録においては記録密度が
１０キロビットパーインチ（以下Ｋｂｐｉと略す）でミ
ニＦＤとして０．６〜１．６メガバイト（以下ＭＢと略
す）の記録容量のものが商品化されているにすぎない。

またこの技術においても２０Ｋｂｐｉの記録密度の発表
もあるが、更に高記録密度を達成するには水平磁気記録
では限界があると指摘されている。

そこで、デジタル記録で４０Ｋｂｐｉ以上の高密度記録
を達成し、大記憶容量化の市場要求を満たすものとして
、磁性層が金属薄膜である磁気記録３ページ 媒体、特に垂直磁気記録方式に適合する媒体が提唱され
、研究が盛んに行なわれるようになっている。

垂直磁気記録媒体は、非磁性支持体、例えばポリエチレ
ンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）フィルムやポリ
イミドフィルムの片面または両面に、蒸着法やスパッタ
リング法などによってＦｓ・Ｎ１を主体とした水平磁化
膜上にＣＯ・Ｃｒを主体とした垂直磁化膜を設けたもの
などが提案されていて、走行している媒体を主磁極ヘッ
ドと補助磁極ヘッドとで挾み込むか、あるいは主磁極ヘ
ッドまたはリングヘッドとパッドとで挾み込んで磁性層
を垂直方向に磁化させることで記録再生を行い高密度記
録を達成している。

発明が解決しようとする問題点 垂直磁気記録技術は、電子線蒸着またはスパッタリング
法などによって設けたＣｏ−０ｒ薄膜層などを持つ垂直
磁気記録媒体を、パーマロイあるいはＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ
アモルファス等の主磁極膜を持ちセラミックスやガラス
状カーボンなど硬度の高いサポート材を持つ主磁極ヘッ
ドと、フェライトやその他の金属化合物、セラミックス
等で構成された補助磁極ヘッドとで挾み込んで記録再生
を行っている。この場合、高い記録密度で十分な出力を
得るためには、媒体とヘッドとのコンタクトを上げなけ
ればならないためヘッド圧力は１０ｐ以上必要とし、ス
ペーシングロスを０．１μｍ以下にすることが望捷しい
。特に金属薄膜磁性層とヘッドとの相性は、すべり性が
悪く動摩擦係数（μｋ）が４以上を示し、ヘッドが接触
した媒体が一回転する間のμにの変動値Δμｋ　も大き
くなることが一般に知られていて媒体やヘッド表面に対
する物理的負荷が大きくなる。このだめ、媒体を走行さ
せて録再を行うと媒体に対してキズが数１０パス程度で
発生するとともにヘッド表面にもキズを発生させ、ドロ
・フプアウトの発生やヘッド出力を減じる現象が起り、
媒体、ヘッドの耐久性寿命を著しく低下させることで実
用化できていないという問題点を持っていた。

本発明はこの問題点を解決するもので＋０ｋｂｐｉ５　
／・−。

以上の記録密度で十分外記録再生特性を確保しながら同
時に媒体、ヘッドの耐久性を向上させることを目的とす
る。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するために、非磁性支持体の
片面あるいは両面に設けた金層薄膜磁性層の表面に、結
合剤を主体とした系に粒径が０．０８μｍ以下の粒子を
分散・混合した表面潤滑保護膜材を、塗布・乾燥あるい
は硬化後の厚みとして０．０８μｍ以下に設けた磁気記
録媒体とすることにより、媒体、ヘッドの耐久性、寿命
を向上させ実用化の可能性を高めだ。

なお、粒径がｏ、０５μｍ以下の粒子として、カーボン
粉、無定形シリカ粉、マグネシア粉の単独１だは混合物
を選ぶことにより、更に効果を高めることができた。

作　　用 本発明の構成は、０．０８μｍ以下の厚みの表面潤滑保
護膜中に粒径０．０５μｍ以下の粒子が存在することに
よって、表面潤滑保護膜の表面がガラス状でなく、表面
粗度０．０１〜０．０５μｍ　に均一に粗化されるため
、媒体走行時のヘッドとの相性を表わすμに値を０．２
以下およびΔμに値を０．０２以下と小さくすることが
でき、ヘッド走行をスムースにさせることができだ。こ
れは、表面潤滑保護膜とのスペーシングロスが小さいこ
とを表わす。

表面潤滑保護膜の厚み０．０８μｍ以下とを組合せても
大きなヘッド出力の低下はなく、媒体およびヘッドの耐
久性、寿命を向上させる作用を与えるものである。

また、本発明における表面潤滑保護膜の厚みを、０．０
８μｍ以下と限定したのは、これを越える厚みになると
磁性層とヘッド間のスペーシングロスが大きくなりすぎ
て記録再生時のヘッド出力が小さくなりすぎるためであ
る。

なお、本発明における表面潤滑保護膜中には、一般的に
利用される脂肪酸や脂肪酸エステル、パラフィン、リン
酸エステル、界面活性剤、レシチン、金属石ケン等の潤
滑剤や分散助剤、相溶助剤等を含んでいてもよい。

７　／、一 実施例 以下本発明の実施例について説明する。

６０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ
と略す）フィルムの両面に、パーマロイ（Ｃｕ、Ｍｏ含
むＦ　ｅ　＠　Ｎ　ｉ　　合金）層を、その上にＧｏ−
Ｃｒ合金層を公知の直流マグネトロンスノくツタリング
装置によって設けて磁気記録媒体とした。

次にとの媒体表面に、第１表の上方に示した組成である
表面潤滑保護膜材を、オフセット法により印刷塗布し、
乾燥・硬化させ媒体表面に第１表中段に示した厚みを持
つ表面潤滑保護膜を形成し、第１図に示す断面構成を持
つ垂直磁気記録媒体を試作した。

第１図において、１がＰＥＴフィルム、２が０．６μｍ
厚のパーマロイ層、３が０．２μｍ厚のＣｏ−Ｃｒ層、
４が表面潤滑保護膜である。

第１表における材料の、ＯＨ基を有するポリウレタンエ
ラストマーａは、日本ポリウレタン工業株式会社製のポ
リウレタンＮ−３１１８で４０重量％トルエン溶液であ
る。ＯＨ基を有する飽和ポリエステルｂは、日本合成化
学工業株式会社製ポリエスタ−ＴＰ２４９で５０重量％
トルエン溶液である。ポリエーテルアミドＣは、日立化
成工業株式会社製ＨＩＭＡＬ　、ＨＬ−１２００で８重
量％Ｎ−メチルピロリドンとブチルセロソルブアセテー
ト混合溶液である。溶剤ｄは、イソホロンと酢酸ベンジ
ル混合体、溶剤ｅはＮ−メチルピロリドンとブチルセロ
ソルブアセテートの混合体である。次に粒径がｏ、０５
μｍ以下の粒子ｆは、カーボン粉でコロンビャンカーボ
ン日本株式会社市販のコンダクテックス９７５（平均粒
径は約ｏ、ｏｏｓμ）であり、ｑは無定形シリカ粉で日
本アエロジル株式会社製ＡＥＲＯ８ＩＬ２００（平均粒
径約０．０１２μ　）であり、ｈはマグネシア粉で宇部
興産株式会社製マグネシア＃１０ｏ（平均粒径約０．０
１５μ　）である。その他の添加剤ｉはノ々ラフインで
あり、ｉは分散および相溶助剤で英国１、Ｃ，１，社製
５ｏｌｓｐｅｒｓｅ　１３５５０　　であり、ｋはリン
酸トリクレジルである。ｉおよびｋは潤滑９　ベーン は日本ポリウレタン工業株式会社製のコロネート３０４
１で、インシアネート化合物５０％トルエン溶液である
。

上記表面潤滑保護膜を形成した媒体を、ＪＩＳ規格の６
．２５インチＦＤになるよう打抜いた後、第１表下方の
特性項目を次のような方法によって測定した。

まず第２図ａ、ｂに示すような装置、つ捷り金属円板ら
に上記第１図の構成を持つＦＤｓを乗せＦＤ５の中心部
を保持具７で強くクランプする。

次に６＃ＩＩφの鋼球８を押圧２ｏグラムでＦＤｓ表面
に接触させ、円板６を３０ｏｒｐｍのスピードで回転さ
せる。抑圧２０グラムは銅製の板バネ１゜に設けた歪セ
ンサ９で確認する。ＦＤｅｓと鋼球８との動摩擦係数μ
におよび円板６が１回転する中での動摩擦係数の変動Δ
μｋ　を、銅製の板バネ１０′に設けた歪センサ９′で
確認する。また、鋼球８とＦＤｓが２０グラム荷重で接
した状態で円板６を回転させ、μに値およびΔμに値の
大きな変動、捷たけ磁性層にキズが入った点（μに、Δ
μｋ　が大１０、、−７ きく変動すると磁性層にかならずキズが入っていた）ま
での回転数を耐久パス数とした。

次に打抜いた６、２５インチＦＤを、公知のポリ塩化ビ
ニルを主体としたシートとライナーを組合せたＦＤ用ジ
ャケットに挿入し、第３図に示すようなＦＤ媒体とヘッ
ド構造を有する構成である垂直磁気記録再生用ＦＤＤ（
フロッピーディスクドライバー）を利用して記録再生時
のヘッド出力とＦＤＤ実機走行耐久パス数とを測定した
。第３図は、ＰＥＴフィルム１、パーマロイ磁性層２、
垂直磁化膜Ｃｏ　Ｃｒ層３と本発明の表面潤滑保護膜４
を持つ垂直磁気記録媒体としてのＦＤ５を材質がフェラ
イトである補助磁極１１と、主事磁極ヘッド１２に挾ん
でいる構成である。なお主事磁極ヘッドは、コイル１３
、ＣｏＺｒＮｂ薄膜主磁磁薄膜昇磁磁極１４ト材１６、
非磁性セラミック１６から構成されるものである。

記録再生時のヘッド出力は、ＦＤ媒体の回転スピード３
００ｒｐｍ　　で半径３７．、のところをヘッドが走行
するようにセットして、７０ｋｂｐｉの記１１　ヘ−ジ 録密度となるよう記録周波数を設定して記録し、同じヘ
ッドで再生した時のヘッド出力である。またＦＤＤ実機
耐久パス数は、ＦＤ媒体が回転スピード３００ｒｐｍ　
で同一トラックをヘッドが接触走行して上記ヘッド出力
が６０％に低下するまでの回転パス数（１回転が１パス
）である。

測定した結果を第１表下方に示した。

また本発明の実施例以外に比較例として第１表の右に示
した。比較例Ｉは、表面潤滑保護膜を持たない媒体であ
る。これについて上記と同様のテストを行ったところμ
に、Δμに値が高く数パスで磁性層およびヘッドに傷を
付けたためヘッド出力は測定できず実用的で々かつた。

また比較例Ｉは、表面潤滑保護膜が本発明の範囲を越え
る厚みを有するもので、μにやΔμに値、耐久パス数は
十分力値を示すがヘッド出力が非常に小さく実用的でな
かった。

比較例Ｈは、表面潤滑保護膜層中に粒径０．０５８ｍ以
下の粒子を含まない系で、μにおよびΔμに値、ヘッド
出力は十分な値を示すが、耐久パス数が低く実用的でな
かった。

本発明の表面潤滑保護膜材組成Ａ−Ｇを有する媒体は媒
体およびヘッドの耐久寿命を向上させ実用性を高めてい
る。

１４　ハ、−ア 発明の効果 本発明は実施例からも明らかなように、非磁性支持体の
片面あるいは両面に金属薄膜磁性層を設け、この磁性層
の表面に、結合剤を主体とした系に粒径が０．０５μｍ
以下のカーボン、無定形シリカ、マグネシアの単独また
は混合物の粒子を混合。

分散した表面潤滑保護膜材を塗布し、乾燥あるいは硬化
後の厚みが０．０８μｍ以下となるように設けたことに
よって、μに値として０．２以下、Δμに値として０．
０２以下を達成することができ、ヘッド走行をスムース
にするとともにスペーシングロスも小さくでき、記録再
生ヘッド出力として十分な値を示すとともに、媒体およ
びヘッドの使用耐久寿命を大幅に向上させることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における表面潤滑保護膜を持
つ垂直磁気記録媒体の断面図、第２図ａ。 ｂは本発明の実施例における動摩擦係数μに値お定する
装置の構成を示す全体構成図および部分構成図、第３図
は本発明の実施例において、第１図の構成を持つ垂直磁
気記録媒体を使って、垂直磁気配録方式での記録再生ヘ
ッド出力と、ＦＤＤによる耐久パス数を測定する場合の
媒体とヘッドの構成断面図である。 １・・・・・・ＰＥＴフィルム、２・山・・パーマロイ
層、３・・・・・・ｃｏ−Ｃｒ層、４・・・・・・表面
潤滑保護膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体の片面あるいは両面に金属薄膜磁性
   層を設け、この磁性層の表面に、結合剤を主体とした系
   に粒径が０．０５μｍ以下の粒子を混合・分散した表面
   潤滑保護膜材を０．０８μｍ以下の厚みで設けたことを
   特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）粒径０．０５μｍ以下の粒子が、カーボン粉、無
   定形シリカ粉、マグネシア粉の単独または混合物である
   特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。