JPH0581656A - 磁気デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度記録ができ、電磁変換特性と耐久性の
優れた塗布型の磁気ディスクの提供を目的とする。 【構成】 非磁性基体３の表面に、面内方向に磁化容易
軸を配向した針状のγ-Ｆｅ₂Ｏ₃からなる保磁力が２７
０Ｏｅの磁性粉を含有しかつ膜厚が２．５μｍの第１の
磁性層４を設け、第１の磁性層４の上にメタル磁性粉か
らなる保磁力が１５００Ｏｅの磁性粉を含有しかつ膜厚
が０．４μｍの第２の磁性層５を設け、第２の磁性層５
の上にＣｏドープγ-Ｆｅ₂Ｏ₃からなる保磁力が８００
Ｏｅの複数の磁化容易軸を有する結晶磁気異方性の磁性
粉を含有しかつ膜厚が０．１μmの第３の磁性層６を設
けた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性基体の表面に磁
性粉を含有する磁性塗料を塗布することにより磁性層を
形成した磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】フロッピーディスクやハードディスク等
の磁気ディスクでは、大容量化の要望に応えて高密度記
録化が進められている。その結果、塗布型の磁気ディス
クにおいては、図２に示すように非磁性基体１の表面に
メタル磁性粉を含有する厚さ３μｍの磁性層２中の磁性
粉の微細化、高充填化により、電磁変換特性を向上させ
てきた。

【０００３】また、高密度記録を達成するために磁性層
２の厚さを薄くし、さらに磁性層表面の平滑性を向上さ
せることも行われてきた。また、高密度記録を行なうこ
とはすなわち記録信号を短波長化することであり、この
場合デジタル記録では隣り合った信号同士が干渉し合
い、ピークシフトの増加、分解能及び出力の低下等の電
磁変換特性の低下が起った。これら電磁変換特性の低下
を改善するためには、磁性層２の保磁力（Ｈｃ）を高め
るという手段が取られた。しかし、この場合シングルギ
ャップの磁気ヘッドではオーバーライト特性が悪化する
傾向があるため、さらに磁性層２の厚さを薄くすること
により、特性の改善が図られてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、磁性層の厚さ
を薄くすると、磁気ヘッドやスライダーとの接触や摩擦
により磁性層に欠陥が生じやすくなり、耐久性が低下す
るという問題があった。

【０００５】本発明はこのような問題を解決し、高密度
記録ができ、電磁変換特性と耐久性の優れた磁気ディス
クの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の磁気ディスクは、非磁性基体の表面に、面内
方向に磁化容易軸を配向した保磁力が２５０〜８００Ｏ
ｅの磁性粉を含有しかつ膜厚が１．０〜４．０μｍの第
１の磁性層を設け、その第１の磁性層の上に面内方向に
磁化容易軸を配向した保磁力が９００〜２０００Ｏｅの
磁性粉を含有しかつ膜厚が０．２〜０．４μｍの第２の
磁性層を設け、その第２の磁性層の上に厚み方向に磁化
容易軸を配向した保磁力が８００〜２０００Ｏｅの結晶
磁気異方性の磁性粉を含有しかつ膜厚が０．１〜０．３
μｍの第３の磁性層を設けた構成とする。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、第１及び第２の磁性層中の
磁性粉は面内に磁化容易軸を有している。それに対し
て、第３の磁性層は磁化容易軸が磁性層の厚み方向に向
いている。ここで、第２及び第３の磁性層の保磁力を高
くし、薄膜化することで高密度記録時の分解能及びピー
クシフトの悪化を抑制することができる。さらに、第
１、第２及び第３の磁性層を加えた全塗膜厚は、耐久性
に必要でかつ十分な厚みに設定する。

【０００８】第１の磁性層の保磁力と最大磁束密度を低
く設定することにより、オーバーライト特性を低下させ
ることなく、第２の磁性層の効果によって電磁変換特性
を確保する。

【０００９】また、線記録密度が高くなってくると隣り
合った信号同士の干渉により出力は低下するが、第３の
磁性層を設けることにより塗膜中の磁束は効果的に磁性
層表面に導かれ、出力の低下を抑制する。

【００１０】

【実施例】以下、実施例について図を用いて説明する。

【００１１】図１は本発明の磁気ディスクの一実施例の
断面図を示す。フロッピーディスクの場合、非磁性基体
３には一般にポリエチレンテレフタレートフィルムが用
いられる。ハードディスクの場合、非磁性基体３には、
アルミニウム、ガラス、ポリカーボネート等が用いられ
る。第１の磁性層４、第２の磁性層５及び第３の磁性層
６は、磁性粉、研磨剤、カーボンブラック、潤滑剤およ
びバインダー樹脂等から構成される。研磨剤としては、
アルミナ、酸化クロム、α-酸化鉄等の微粉末が用いら
れる。潤滑剤には、脂肪酸、脂肪酸エステル等が複数の
組み合わせで用いられる。バインダー樹脂には、塩化ビ
ニル-酢酸ビニル-ビニルアルコール共重合体、ニトロセ
ルロース、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂を適宜
組み合わせた系を用い、必要に応じて硬化剤として低分
子量イソシアネート化合物を併用する。これらの材料
を、メチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン
等を組み合わせた混合溶剤とともに加圧ニーダ、プラネ
タリミキサ、ボールミル、サンドミル、ペブルミル等の
分散機を用いて塗料化し、その作製した磁性塗料を非磁
性基体３の両面に塗布、乾燥、硬化して磁気ディスクを
形成する。

【００１２】本発明では磁性層を三層にするために、組
成の異なる磁性塗料を三度塗布する。図１では片面の磁
性層のみを示してある。

【００１３】（実施例１）図１に示す第１の磁性層４は
以下のようにして設けた。

【００１４】針状のγ-Ｆｅ₂Ｏ₃磁性粉（Ｈｃ：２７０
Ｏｅ、σs：７４emu／g、ＢＥＴ比表面積：３０m²／g）
をサンドミルを用い、下記の組成で３時間分散すること
で塗料化し、これを厚さ６２μｍの非磁性基体３（ポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に塗布することで
第１の磁性層４を設けた。

【００１５】 γ-Ｆｅ₂Ｏ₃ １００ 重量部 カーボンブラック １０ 重量部 塩ビ−酢ビ共重合体 １５ 重量部 ポリウレタン樹脂 １５ 重量部 オレイン酸オレイル ７ 重量部 メチルエチルケトン １００ 重量部 トルエン １００ 重量部 シクロヘキサノン ３０ 重量部 コロネートＬ（日本ポリウレタン社製） ６ 重量部 さらに、図１に示す第２の磁性層５は以下のようにして
設けた。メタル磁性粉（Ｈｃ：１５００Ｏｅ、σs：１
２５emu／g、ＢＥＴ比表面積：４９m²／g）をサンドミ
ルを用い、下記の組成で３時間分散することで塗料化
し、これを上記第１の磁性層４上に塗布することで第２
の磁性層５を設けた。

【００１６】 メタル磁性粉 １００ 重量部 カーボンブラック ３ 重量部 アルミナ ７ 重量部 塩ビ−酢ビ共重合体 １５ 重量部 ポリウレタン樹脂 １５ 重量部 オレイン酸オレイル ７ 重量部 メチルエチルケトン １２０ 重量部 トルエン １２０ 重量部 シクロヘキサノン ４０ 重量部 コロネートＬ ６ 重量部 さらに、図１に示す第３の磁性層６は以下のようにして
設けた。Ｃｏドープγ-Ｆｅ₂Ｏ₃磁性粉（Ｈｃ：８００
Ｏｅ、σs：７６emu／g、ＢＥＴ比表面積：４８m²／g）
をサンドミルを用い、下記の組成で３時間分散すること
で塗料化し、これを上記第２の磁性層５上に塗布するこ
とで第３の磁性層６を設けた。

【００１７】 Ｃｏドープ-γ-Ｆｅ₂Ｏ₃ １００ 重量部 カーボンブラック ５ 重量部 アルミナ ５ 重量部 塩ビ−酢ビ共重合体 １５ 重量部 ポリウレタン樹脂 １５ 重量部 オレイン酸オレイル ７ 重量部 メチルエチルケトン １００ 重量部 トルエン １００ 重量部 シクロヘキサノン ３０ 重量部 コロネートＬ ６ 重量部 このようにして得た磁気シートをカレンダー処理して
３．５インチのディスクに打ち抜いた。この時の磁性層
４、磁性層５及び磁性層６の塗膜厚はそれぞれ２．５μ
ｍ、０．４μｍ、０．１μｍになるようにした。さらに
ディスクの記録部分を１００００番の研磨テープで１０
秒間研磨し、ハブ付けを行った後ケーシングしてこれを
試料とした。

【００１８】（実施例２〜実施例７）実施例１に示す第
１、第２及び第３の磁性層の膜厚を（表１）のように変
更し、それぞれ実施例２〜実施例４とした。

【００１９】また、実施例１の第１の磁性層の磁性粉を
Ｃｏ-γ-Ｆｅ₂Ｏ₃磁性粉（Ｈｃ：７５０Ｏｅ、σs：７
３emu／g、ＢＥＴ比表面積：４７m²／g）に変更したも
のを実施例５、実施例１の第２の磁性層の磁性粉をＣｏ
-γ-Ｆｅ₂Ｏ₃（Ｈｃ：９２０Ｏｅ、σs：７２emu／g、
ＢＥＴ比表面積：４５m²／g）に変更したものを実施例
６、実施例１の第３の磁性層の磁性粉を六方晶系のバリ
ウムフェライト（Ｈｃ：１２００Ｏｅ、σs：５５emu／
g、ＢＥＴ比表面積：３０m²／g）に変更したものを実施
例７とした。

【００２０】

【表１】

【００２１】このようにして得た磁気シートをカレンダ
ー処理して３．５インチのディスクに打ち抜いた。さら
にディスクの記録部分を１００００番の研磨テープで１
０秒間研磨し、ハブ付けを行った後ケーシングしてこれ
を試料とした。

【００２２】これらの試料を、ＦＤＤにより電磁変換特
性および連続耐久試験の測定を行った。測定用ＦＤＤの
仕様は、ヘッドのギャップ長０．３μｍ、トラック密度
が５４２ＴＰＩ、１ｆが０．５ＭHz、２ｆが１ＭHzで、
最外周記録波長：１ｆが４．９６μｍ，２ｆが２．４８
μｍ、最内周記録波長：１ｆが２．９０μｍ，２ｆが
１．４５μｍで、ディスクの回転数は、６００ｒｐｍで
ある。

【００２３】試料の電磁変換特性および耐久性の評価結
果を（表２）に示す。（表２）中のヘッド出力、分解
能、ピークシフト及びオーバーライトの電磁変換特性は
実施例１の値を１００とした相対値で示した。また、耐
久性の評価は常温常湿中で行い、初期ヘッド出力の７０
％まで出力が低下した時点を寿命とし、実施例１を１０
０とした相対値で示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】ヘッド出力は、最内周トラックにおいて２
ｆ信号を記録したときの再生出力であり、分解能は同ト
ラックにおける２ｆ信号と１ｆ信号の記録時のヘッド出
力比である。オーバーライトは、最外周トラックにおい
て１ｆ信号を記録しさらにその上から２ｆ信号を重ね書
きした時の１ｆ信号の消し残り分の大きさを表すもので
ある。

【００２６】実施例１〜実施例７では各電磁変換特性と
耐久性に大きな差はないことがわかる。これに対して従
来例は磁性層厚が３μｍと実施例と同じであるが耐久性
が劣り、電磁変換特性が大きく低下している。これは、
磁性層厚が大きいため磁気ヘッドにより記録された磁化
が塗膜中で磁束の閉ループを形成し、磁界が磁性塗膜表
面まで出て来にくいのであろうと推察する。また、１ｆ
信号は２ｆ信号に比べて磁性層の深くまで書き込まれる
から、分解能、オーバーライト特性共に悪化している。

【００２７】なお、第３の磁性層に含まれる磁性粉とし
ては、複数の磁化容易軸を有するものとしてここで用い
たＣｏドープ-γ-Ｆｅ₂Ｏ₃のほかＣｏフェライト、マグ
ネタイトなどがあり、単一の磁化容易軸を有するものと
しては、バリウムフェライトのほかストロンチウムフェ
ライト、金属コバルト粒子なども同様の効果が期待でき
る。また、単一の磁化容易軸を有する磁性粉を用いる場
合、塗膜形成時に塗膜に対し垂直方向に磁化容易軸が向
くようにすれば効果はさらに向上する。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の磁気ディスクは、
非磁性基体の表面に、面内に磁化容易軸を配向し、保磁
力と最大磁束密度の低い第１の磁性層を設けてオーバー
ライト特性の低下を抑制し、第１の磁性層の上に、面内
に磁化容易軸を配向し、保磁力が高くかつ厚さの薄い第
２の磁性層を設け、第２の磁性層の上に、磁化容易軸を
厚み方向に配向しかつ厚さの薄い第３の磁性層を設けた
構成とすることにより高密度記録時の分解能及びピーク
シフトの低下を抑制し、かつ耐久性も確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における磁気ディスクの断面図

【図２】従来例における磁気ディスクの断面図

【符号の説明】

３ 非磁性基体 ４ 第１の磁性層 ５ 第２の磁性層 ６ 第３の磁性層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基体の表面に、面内方向に磁化容易
   軸を配向した保磁力が２５０〜８００Ｏｅの磁性粉を含
   有しかつ膜厚が１．０〜４．０μｍの第１の磁性層を設
   け、その第１の磁性層の上に面内方向に磁化容易軸を配
   向した保磁力が９００〜２０００Ｏｅの磁性粉を含有し
   かつ膜厚が０．２〜０．４μｍの第２の磁性層を設け、
   その第２の磁性層の上に厚み方向に磁化容易軸を有し保
   磁力が８００〜２０００Ｏｅの結晶磁気異方性の磁性粉
   を含有しかつ膜厚が０．１〜０．３μｍの第３の磁性層
   を設けた磁気ディスク。
2. 【請求項２】非磁性基体の表面に、針状のγ-Ｆｅ₂Ｏ₃
   からなる面内方向に磁化容易軸を配向した保磁力が２５
   ０〜３００Ｏｅの磁性粉を含有しかつ膜厚が１．０〜
   ４．０μｍの第１の磁性層を設け、その第１の磁性層の
   上にメタル磁性粉からなる保磁力が１３００〜１７００
   Ｏｅの磁性粉を含有しかつ膜厚が０．２〜０．４μｍの
   第２の磁性層を設け、その第２の磁性層の上にＣｏドー
   プγ-Ｆｅ₂Ｏ₃からなる保磁力が８００〜１０００Ｏｅ
   の複数の磁化容易軸を有する結晶磁気異方性の磁性粉を
   含有しかつ膜厚が０．１〜０．３μｍの第３の磁性層を
   設けた磁気ディスク。