JPS634422A - 磁性塗料の製造法およびそれを用いた磁気記録媒体 - 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〕 本発明は磁気記録媒体に係り、特に磁気記録媒体の磁気
記録層を形成する磁性塗料の製造方法およびそれを用い
た電気特性ならびに信頼性に優れた高密度磁気ディスク
などに好適な磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来の強磁性粉体をエポキシ樹脂などを含有する高分子
結合剤中に分散させた磁性塗料を非磁性基体上に塗布し
て磁気記録媒体を製造する方法は、特公昭５５−８１６
号公報をはじめとし数多く提案されている。それらの中
で、強磁性粉体をエポキシ樹脂などと共に混練して製造
する方法が、特公昭５７−４０５６６号公報および特開
昭５６−１００８７１号公報に開示されている。これは
、強磁性粉体とエポキシ樹脂などをシクロヘキサノンに
溶解した樹脂溶液と共に、高ずり応力下で混練して磁性
塗料をつくり、これを塗布して磁気記録媒体を製造する
方法である。しかし、これらの従来技術においては、混
線前に強磁性粉体を分散用の結合剤であるエポキシ樹脂
と十分に混合させるという点については全く配慮がなさ
れていなかった。そのため、これらの従来技術の方法に
より得られた磁性塗料においては、混線時に添加される
少量の樹脂溶液が強磁性粉体の一部に局所的に吸収され
た状態で混線が行なわれるため、磁性粉が均一に分散し
たタクトイド構造の磁性塗料を得ることは混線の性能上
極めて困這であった。したがって、この従来法による磁
性塗料を用いて磁気記＠層を形成させる場合、ｌＦＪ原
がおおよそ０．９−未満の薄膜の形成は不可能であり、
塗布された面の加工前の面粗さは約０．０８７ａｓＲａ
と粗いものであった。そして、磁気ディスクの高記録密
度化に伴ない、塗膜の薄膜化が進行すると、塗膜加工量
を増やさざるを得なくなり、塗膜加工量の増大は加工時
間の増大につながるばかりでなく、塗膜表面のスクラッ
チ傷の発生頻度の増大による電気的欠陥の増大を招くと
いう問題が生ずる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来技術により製造した磁性塗料は、磁性塗料
中の磁性粉の分散が不十分であったため、この磁性塗料
では、膜厚０．９．未満の薄膜形成が事実」二不可能で
あり、塗布された面の加工前の而粗さは約０．０８ｗＲ
ａと粗いものであった。また、近年の高記録密度磁気デ
ィスク装置では磁気ヘットに薄膜ヘッドが使用されてい
るため、磁気ディスク媒体の膜厚が大きいと信号が十分
に書き込めないという問題がある。磁気ディスク媒体は
通常、内周側が薄く、外周側が厚く塗布されている。し
たがって、薄膜ヘッドにおける上記トラブルは通常、磁
気ディスクの外周部で起こる。その対策としては、磁気
ディスク外周部の膜厚を薄くする必要があるが、現在の
ところ、内周部よりも外周部の塗膜加工量を大きくする
以外に方法はない。その結果、塗膜加工時間の増大とス
クラッチ傷の多量発生に伴なう電気的欠陥の増大を招く
ことになる。

本発明の目的は磁性塗料の製造方法を改良することによ
り、！１１料中の磁性粉の分散状態を良好にする。その
結果として磁気ディスク塗布面の加工前の面粗さを小さ
くすることにより、磁気ディスク媒体のＳ／Ｎ　（シグ
ナル／ノイズ）比を改良すると共に、塗布時の膜厚を磁
気ディスクの内外周ともに０．９−以下にすることにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的を達成するために、本発明者らは鋭意
研究を重ねた結果、従来は、磁性粉体の分散用結合剤で
ある塊状または板状などのエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ビニル樹脂などを使用していたのを、これを粒径２
０〇−以下の粉末状の樹脂となし、これをあらかじめ強
磁性粉体と機械的に十分に混合した後、適量の溶媒を添
加して均−に混合されている粉末状の樹脂を膨潤させて
、高ずり応力下で混線を行なって、樹脂粉末をほぼ溶融
の状態にして強磁性粉体と均一に混練させ、その後、従
来と同様にボールミル混線を行うことにより、強磁性粉
体が均一に分散したタクトイド構造の磁性塗料が得られ
ることを見出した。そして、このようにして製造した磁
性塗料を用い、非磁性基体に塗布し、配向することによ
り磁気ディスクを作製したところ、加工前の面粗さがｏ
、ｏｓ。

ＩＩｍ、Ｒａ以下と非常に小さく、しかも、１４インチ
の磁気ディスクの内周から外周にかけての加工前の塗膜
厚が０．９−以下のほぼ均一な磁気ディスクを得ること
ができ、本発明の目的を十分に達成することができた。

〔作用〕

強磁性粉体を高ずり応力下で混練させるには、通常、少
量の樹゛脂溶液を添加して混線を行うが、添加する溶液
は強磁性粉体の一部に局所的に吸収されてしまい、磁性
粉はなかなか均一な状態になりにくく、固体／固体同志
の方がはるかに均一に混合され易い。本発明においては
、２００１Ｍ以下の微細に粉砕したエポキシ樹脂などの
樹脂組成物と強磁性粉体とを、あらかじめ十分に混合す
るために強磁性粉体と樹脂組成物とは均一な混合状態と
なる。そして、その後の溶媒の添加によって樹脂粒子は
膨潤し、それを核として強磁性粉体が吸着し混練される
ため均一なタクトイド構造の磁性塗料が得られ、その結
果、極めて小さい面粗さの磁性薄膜の形成が可能になる
ものと考えられる。

本発明において強磁性粉体の分散用にエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ビニル樹脂などの粉末状の樹脂を用いる
が、これらの樹脂粉末の粒度を小さくするほど、より小
さい面粗さでの薄膜塗布が可能となる。樹脂粉末の粒度
としては、２００ｐ以下が望ましく、粒度が小さいほど
効果が大きい。

例えば、エポキシ樹脂を用いた場合、第１図に示すごと
く、得られた磁気ディスクの加工前の面粗さくｘＲａ）
は、粒径約２００７１１１の樹脂粉末を使用した場合、
約０．０４５ｘＲａなのに対し、粒径約１００ｊ７１１
の樹脂粉末を使用した場合は約０．０４０ｇｍＲａとな
る。これによって、第２図に示すごとく磁気ディスクの
低ノイズ化が可能になる。

磁性塗料は通常、塗料中の溶剤量が増えると、強磁性粉
体の凝集が進行し、薄膜塗布が不可能になると共に面粗
さく平滑性）も低下する。この傾向は、磁性粉が塗料中
でタクトイドを形成する磁性塗料、例えば、従来技術で
ある特公昭５７−４０５６６号公報、特開昭５６−１０
０８７１号公報に記載されているごとく、強磁性粉体を
エポキシ樹脂溶液に分散させた塗料では特に著しい。本
発明による磁性塗料では、塗料中で磁性粉がタクトイド
構造を形成するにもかかわらず、塗料中の溶剤量を増加
させても、強磁性粉体の凝集が進行しないため、上記の
ような小さい而あらさでの薄膜塗布が可能となる。また
、本発明による磁性塗料の特異性は、磁気ディスク円板
に磁性塗料をスピン塗布した場合、通常は磁気ディスク
円板の内周側は薄く、外周側は厚く塗布され、膜厚勾配
がつくのに対し、本発明による磁性塗料では、高速スピ
ン塗布を行なうことにより磁気ディスク（１４インチ）
の内外周での膜厚差は殆んどなく、内周部から外周部に
かけて、加工前膜厚で、例えば０．５．ｃａｉの均一薄
膜の形成が可能である。これにより、磁気ディスクの高
分解能化が可能であり、薄膜ヘッドでの書き込み時のト
ラブルも解消される。また、塗膜加工時間の大幅短縮も
可能である。

また、強磁性粉体を、例えばエポキシ樹脂と共にニーダ
混練機などにより高ずり応力をかけて混練する場合、第
４図に示すごとく、強磁性粉体、樹脂の種類および溶媒
を固定し、樹脂ｉ／Ｔａ性粉量、溶剤／全固形分く磁性
粉＋樹脂＋充填剤など）を、それぞれ縦軸、横軸にとり
、高ずり応力下での混線組成範囲を示すと、エポキシ樹
脂を溶液の形で使用する従来法に比し、エポキシ樹脂を
粉末の形で使用する本発明の方が混線組成範囲が広くな
る利点をもつ。したがって、少量の溶剤での混練、すな
わち、より高ずり応力下での混練が可能となり、磁気デ
ィスクの高Ｓ／Ｎ化が達成できる。

また、少量のエポキシ樹脂での混線が可能であるため、
磁性粉の高含率化も可能になる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げさらに詳細に説明する。

（実施例　１） 板状のエポキシ樹脂をミキサにて粉砕し、粒径的２００
ｕｆａのエポキシ樹脂粉末を得た。上記粉末状エポキシ
樹脂２５重量部と強磁性粉体１００重量部および単結晶
アルミナ１０重量部を十分混合した後、シクロへキサノ
ン１０重量部を添加して、ニーダ混練機中でさらに混合
を行なった。その後、さらにシクロへキサノン５重量部
を添加して約４時間高ずり応力下で混線を行なった。

上記混練物をボールミルポットに入れ、シクロヘキサノ
ンとイソホロンからなる混合溶媒２００重量部を加え、
５日間ボールミル混練を行ない、強磁性粉体を分散させ
た。つぎに、フェノール樹脂２５重量部とビニル樹脂６
重量部をシクロヘキサノン・イソホロン・ジオキサンか
らなる混合溶媒２８０重量部に溶解した溶液を加えて、
磁気ディスク用の磁性塗料を調製した。つぎに、あらか
じめ、表面を清浄にした１４インチのアルミニウム基板
上に上記塗料を１１００Ｏｒｐでスピン塗布し１周知の
方法により磁場配向を行なった。塗布した磁気ディスク
を２１０℃で焼付けた後、塗膜厚、面粗さを１’１定し
た。

得られた塗布ディスクの加工前の膜厚はＲ１０５■で０
．８８−１Ｒ１７０で０．９ａｍであった。また、加工
前の面粗さは０．０４５４Ｒａであった。これにより、
従来（而粗さ０．０８ＩｌｆａＲａ）に比し、ディスク
ノイズの２０％低減が可能となった。

（実施例　２） 粒径的１００−のエポキシ樹脂粉末を作製し、これを用
いて、実施例１と同じ配合、同じ方法により、磁性塗料
および磁気ディスクの調製を行なった。得られた塗布デ
ィスクの加工前の膜厚はＲ１０５ｎ＋＋で０，８４．Ｒ
１７０ｍで０．９ｍ、加工前の面粗さは０．０４０，４
Ｒａであった。これにより、従来ディスクに比し、ディ
スクノイズの２５％低減が可能となった。

（実施例　３） 実施例２で作製した磁性塗料をあらかじめ表面を清浄に
した１４インチのアルミニウム基板上に、１５００ｒｐ
＋ｍでスピン塗布し、周知の方法により磁場配向を行な
い、焼付けた後、膜厚と面粗さを測定した。得られた塗
布ディスクの加工前の膜厚は、第３図に示すとと＜Ｒ１
０５ｍｍで０，６ｔｎａ　、　Ｒ１７０ａｍで０．６虜
であった。そして加工前の面粗さは０．０４０４Ｒａで
あり、塗布面には目視欠陥が認められなかった。

（実施例　４） 強磁性粉体１００重量部と単結晶アルミナ１０重量部お
よび粒径的１００１ｍのエポキシ樹脂粉末１５重量部を
十分混合した後、シクロへキサノン２０重量部を添加し
て、ニーダ混練機中でさらに混合を行なった。その後、
シクロへキサノン５重量部を添加して約４時間高ずり応
力下で混線を行なった。

上記混線物をボールミルポットに入れ、エポキシ樹脂１
０重量部とシクロヘキサノン・イソホロンからなる混合
溶媒１８０重量部を加え、５日間ボールミル混練を行な
い強磁性粉体を分散させた。つぎに、フェノール樹脂２
５重量部とビニル樹脂６重量部をシクロヘキサノン・イ
ソホロン・ジオキサンからなる混合溶媒３５０重量部に
溶解した溶液を加えて、磁気ディスク用の磁性塗料を調
製した。

つぎに、あらかじめ表面を清浄にした１４インチのアル
ミニウム基板上に上記塗料を１５００ｒｐ＋ｍでスピン
塗布し、周知の方法により磁場配向を行ない、焼付けた
後、塗膜厚と面粗さを測定した。得られた塗布ディスク
の加工前の膜厚はＲ１０５ｍｍで０．４５−１Ｒ１７０
＋ｍで０．４５４、加工前の面粗さは０．０４５ｕｍＲ
ａであった。塗布面には目視欠陥は認められなかった。

（実施例　５） 強磁性粉体１００重量部と粒径１００−のエポキシ樹脂
粉末１２重量部を十分混合した後、シクロへキサノン１
５重量部を添加して、ニーダ混練機中でさらに混合を行
なった。その後、シクロへキサノン５重量部を添加して
、約４時間高ずり応力下で混線を行なった。

上記混線物をボールミルポットに入れ、シクロヘキサノ
ンとイソホロンからなる混合溶媒１６５重量部を加え、
５日間ボールミル混練を行ない、強磁性粉体を分散させ
た。つぎに、フェノール樹脂１２重量部とビニル樹脂４
重量部をシクロヘキサノン・イソホロン・ジオキサンか
らなる混合溶媒２００重量部に溶解した溶液を加えて、
磁気ディスク用の磁性塗料を調製した。つぎに、あらか
じめ表面を清浄にした１４インチのアルミニウム基板上
に上記塗料を１５０Ｏｒｐｍでスピン塗布し、周知の方
法により磁場配向を行ない、焼付けを行なった。

得られた塗布ディスクの加工膜の膜厚はＲ１０５ｍ、Ｒ
１７０ｍとも０．７５．、加工前の而粗さは０．０５４
Ｒａであった。

（実施例　６） 粒径的２０−のエポキシ樹脂粉末を作成した。上記粉末
状エポキシ樹脂２５重量部と強磁性粉体１００重量部お
よび単結晶アル゛ミナ１０重量部を十分混合した後、シ
クロへキサノン６重量部を添加して、ニーダ混練機中で
さらに混合を行なった。その後、さらにシクロへキサノ
ン３重量部を添加して約４時間高ずり応力下で混練を行
なった。

上記混線物をボールミルポットに入れ、シクロヘキサノ
ンとイソホロンからなる混合溶媒２００重量部を加え、
５日間ボールミル混練を行ない、強磁性粉体を分散させ
た。つぎに、フェノール樹脂２５重量部とビニル樹脂６
型欧部をシクロヘキサノン・イソホロン・ジオキサンか
らなる混合溶媒２８０重量部に溶解した溶液を加えて、
磁気ディスク用の磁性塗料を調製した。つぎに、あらか
じめ、表面を清浄にした１４インチのアルミニウム基板
上に上記塗料を１０００ｒｐ■でスピン塗布し、周知の
方法により磁場配向を行なった。塗布した磁気ディスク
を２１０℃で焼付けた後、塗膜厚、面粗さを測定した。

得られた塗布ディスクの加工前の膜厚はＲ１０５ｍで０
．８ｕｍ、　Ｒ１７０ｍで０．９虜であった。また、加
工前の面粗さは０．０３０１ＭＲａであった。これによ
り、従来ディスクに比し、ディスクノイズの３０％低減
が可能となった。

（比較＠　１） 強磁性粉体１００重量部と単結晶アルミナ１０重量部を
ニーダ混練機に投入し、混合した。その後、エポキシ樹
脂１４重量部をシクロヘキサノン２１重量部に溶解した
溶液を添加して混合を継続した。さらに、エポキシ樹脂
６重量部をシクロへキサノン９重量部に溶解した溶液を
添加して、約４時間高ずり応力下で混線を行なった。

上記混線物をボールミルポットに入れ、エポキシ樹脂５
重量部とシクロヘキサノンとイソホロンからなる混合溶
媒１８０重量部を加え、５日間ボールミル混練を行ない
強磁性粉体を分散させた。つぎに、フェノール樹脂２５
重量部とビニル樹脂６重量部をシクロヘキサノン・イソ
ホロン・ジオキサンからなる混合溶媒２９０重量部で溶
解した溶液を加えて、磁気ディスク用の磁性塗料を調製
した。

つぎに、あらかじめ表面を清浄にした１４インチのアル
ミニウム基板上に上記塗料を１０００ｒｐ■でスピン塗
布し、周知の方法により、磁場配向を行ない、焼付けた
後、塗膜厚と面粗さを測定した。得られた塗布ディスク
の加工前の膜厚は、第３図に示すごと＜、Ｒ１０５Ｉで
０．９ＡＭ、　Ｒ１７０ｍｍで１．２−であった、そし
て、加工前の面粗さは０．０８ｘＲａであった。

（比較例　２） 強磁性粉体１００重量部と単結晶アルミナ１０重量部を
ニーダ混練機に投入し、混合した。その後、エポキシ樹
脂１２重量部をシクロへキサノン１８重量部に溶解した
溶液を添加して混合を十分に行なった。さらに、エポキ
シ樹脂３重量部をシクロへキサノン４．５重量部に溶解
した溶液を添加して約４時間高ずり応力下で混線を行な
った。

以下、実施例４と同様の配合、方法により、磁性塗料お
よび磁気ディスクの調製を行なった。得られた塗布ディ
スクの加工前の膜厚はＲ１５０ｖｎ＋で０．５４．　Ｒ
１７０ｍｍで０．８−１加工前の而粗さは０．２８４　
Ｒａであった。磁気ディスクの塗布面は全面にわたり、
強磁性粉体の凝集塊が見られた。

（比較例　３） エポキシ樹脂を粉砕して粒径的３１１ｍ１１の粗い粉末
を調製した。このエポキシ樹脂粉末を使用して、実施例
４と同じ配合、方法により磁性塗料を調製した、つぎに
、あらかじめ表面を清浄にしたアルミニウム基板（１４
インチ）に１１００Ｏｒｐでスピン塗布し、周知の方法
により磁場配向、焼付けを行なった。得られた塗布ディ
スクの加工前の膜厚はＲ１０５Ｉで０．６−１Ｒ１７０
通で０．８７７１１であった。また、加工前の面粗さは
０．１２４Ｒａであった。

以上の本発明の実施例において用いた強磁性粉体の分散
用高分子結合剤として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
、ビニル樹脂を用いているが、その他、−般に使用され
ている塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−
酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、アクリロニト
リル−アクリル酸−２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト共重合体などのビニル系樹脂、アクリロニトリル−ブ
タジェン共重合体などのゴム系樹脂、ニトロセルロース
、アセチルセルロースなどの繊維素系樹脂、フェノキシ
などのエポキシ系樹脂、ウレタン、ウレタンプレポリマ
ーなどのウレタン系樹脂など、強磁性粉体の結合性のよ
い通常の有機高分子化合物を用いることができる。なお
、本発明における強磁性粉体の分散用高分子結合剤とし
て用いるビニル樹脂としては、ポリビニルブチラール、
ポリビニルホルマール、ポリビニルアセテートなどを挙
げることができ、この中で特にポリビニルブチラールを
用いることがより好ましい。

〔発明の効果〕 以上詳細に説明したごとく本発明の方法によって製造し
た磁性塗料は、強磁性粉体が塗料中に均一に分散された
タクトイド構造の磁性塗料を得ることができ、これを磁
気記録媒体、例えば１４インチのアルミニウム基板を用
いた磁気ディスクに適用すると、加工前の表面粗さが０
．０５０ｗＲａ以下と非常に小さい而粗さとなり、また
磁気ディスクの内外周とも０．９ｔ１ｍ以下の横めて薄
く、かつ均一な膜厚の薄膜を塗布法により容易に形成さ
せることが可能であるため、従来技術と比較して、加工
時間を半減することができ、さらに加工時のスクラッチ
傷などによる電気的欠陥を半減させる効果がある。また
、磁気ディスクのノイズに関しても約３０％程度の低減
が期待できると共に、出力分解能の向上も期待できる。

さらに、磁気ディスク外周部の膜厚が薄いため、薄膜ヘ
ッド使用時のトラブルなども解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹脂粉末の粒径と得られた磁気ディスクの加工
前の面粗さとの関係を示すグラフ、第２図は磁気ディス
クの加工前の面粗さと磁気ディス、クノイズとの関係を
示すグラフ、第３図は磁気ディスクの加工前の磁性塗膜
の膜厚分布を示すグラフ、第４図はニーダ混練における
樹脂量／磁性粉量の比と、溶媒量／固形分の比との関係
を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気記録媒体の磁気記録膜形成用の塗料組成物であ
   る磁性塗料の製造方法において、磁気記録膜を構成する
   強磁性粉体と、該強磁性粉体の分散結合剤である樹脂組
   成物とを混合させる際に、上記樹脂組成物を固体状態に
   おいて２００μｍ以下の微粉末となし、上記強磁性粉体
   もしくは充填剤を含む強磁性粉末と、上記微粉末とした
   樹脂組成物とを、機械的に十分に混合させた後、溶媒を
   添加して、高ずり応力下で混練させる工程を含むことを
   特徴とする磁性塗料の製造法。 ２、樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビ
   ニル樹脂のうちの少なくとも１種を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の磁性塗料の製造法。 ３、磁気記録膜形成用の塗料組成物である磁性塗料を用
   いて製造される磁気記録媒体において、磁気記録膜を構
   成する強磁性粉体と、該強磁性粉体の分散結合剤である
   樹脂組成物とを混合させる際に、上記樹脂組成物を固体
   状態において２００μｍ以下の微粉末となし、上記強磁
   性粉体もしくは充填剤を含む強磁性粉末と、上記微粉末
   とした樹脂組成物とを、機械的に十分に混合させた後、
   溶媒を添加して、高ずり応力下で混練させる工程を含む
   方法で製造した磁性塗料を用いて、非磁性基体上に磁性
   塗膜を形成させて成る、加工前における上記磁性塗膜の
   膜厚が薄くほぼ均一であり、かつ表面粗さの小さい磁性
   塗膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。 ４、樹脂組成物が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビ
   ニル樹脂のうちの少なくとも１種からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項に記載の磁気記録媒体。 ５、磁気記録媒体が磁気ディスクであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項または第４項に記載の磁気記録
   媒体。 ６、非磁性基体上に形成された加工前の磁性塗膜の膜厚
   が０．９μｍ以下のほぼ均一な磁性塗膜であり、かつ上
   記磁性塗膜の表面粗さが０．０５μｍＲａ以下であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第５項のい
   ずれか１項に記載の磁気記録媒体。