JPH02173959A - 光磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気記録媒体の製造方法に関し、特に基板
の熱処理の改良によシ特性の向上し九九磁気記録媒体の
提供を可能にする方法に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

光磁気記録方式は、高密度で大容量であることまた記録
再生ヘッドと非接触であること消去、再記録が容易であ
ること等多くの特徴を有するので、光磁気記録媒体は高
速データファイルや映像記録の記録媒体として、近年そ
の開発実用化が活発に進められている。

そしてその形態は、基板上に訪電体保護層等の薄膜や希
土類金属及び遷移金属等を主体とする薄膜等からなる光
磁気記録層を設けたものが一般的である。

光磁気記録媒体の基板としては、ガラスあるいはポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレート、エポキシ等の
樹脂が使用される。

ガラス基板は、光学的特性、表面性、化学的安定性に優
れる反面、量産加工性が低いこと、壊れ易く取り扱いが
難しいこと、高価であること等の問題がある。

それに対し、樹脂基板は、量産加工性が高く取＃）扱い
が容易であること、比較的安価であること等の利点を有
しており現在樹脂基板を主体に開発が進められている。

樹脂基板の中でも、ポリメチルメタクリレートは、吸収
率が大きく経時で反）がでてくること、また耐熱温度が
比較的低く熱変形が起こシ易い等の幾つかの問題点があ
った。

それに対して、特開昭４２−２ｊコ！弘乙号公報、特開
昭乙λ−２Ａｌｔ４ｔｔ３号公報、特開昭６３−２７ｔ
２７号公報等に開示されているポリカーボネート基板は
、光透過率に優れ、吸湿性も小さく耐熱性も良好であり
且つコストも安く光磁気記録媒体用の基板として有望視
されている。

上記の光磁気記録媒体用の樹脂基板は、樹脂素材を射出
成形法等で規定の寸法のディスクに成形することによシ
裂遺されるのが一般的である。ところが、ポリカーボネ
ート基板には成形工程に伴う固有の光学歪みがあシ、こ
れがいわゆる複屈折として挙動して、しばしば光磁気記
録媒体のＣ／Ｎを低下させることがあった。

この光学歪みを除去する丸めに例えば特開昭６２一／３
７７≠７号公報に開示されているように高分子基板の熱
変形温度以下の温度で熱処理する方法、特開昭４２−２
６２λ≠ｊ号公報に開示されているようにポリカーボネ
ート基板Ｑ　／　３０℃以下の温度で熱処理する方法、
さらに、「プラスチック材料講座！」（松金幹夫　著　
日刊工業新聞社　昭和４Ｌ≠年２月３Ｑ日初版発行）に
は、ポリカーボネートｆ／３０°Ｃでλ０日間熱処理す
ることによって集中応力を除去する方法等が提案されて
いる。

しかしながら、ポリカーボネート基板の製造に伴う付随
的な問題として、熱処理によって基板に反りが生じ基板
の機械特性が不安定となってこの基板を用いた光磁気記
録媒体を記録再生用ドライブにかけた際、特に高速回転
（／Ｉ０Ｏｒｐｍ、ＪＡＯＯｒｐｍ等）時、トラッキン
グの安定性が損なわれ、いわゆる面振れ加速度が大きく
なって再生が不能になることさえある。

この問題全軽減するために、予め基板に逆の反りをつけ
て成形すること等の方法が提案されている。

しかしながら、前述した従来の方法では光学歪みを光分
に除去し、Ｃ／Ｈの高い光磁気記録媒体を得ることと基
板の反シをなくし機械的特性が安定した光磁気記録媒体
を得ることを両立させることが困難であった。

すなわち、熱処理温度が低すぎると基板の反勺は発生し
ないが、光学歪みは充分に除去することができず、また
、熱処理温度が高すぎると光学歪みは除去できても基板
の反りを発生させてしまっていた。更に、基板の局部的
な変形すなわち基板全体としては反シはないが部分的に
凹凸が発生することに対しては従来の方法では殆ど考慮
されておらず特に昇温速度を大きくした場合基板に局部
的な変形が生じ易く、基板の上下方向における画振れ加
速度（ピック・アップの上下移動の加速度として徂１１
足される。）の増加を招く等忠実な記録再生に支障をき
たすような問題が生じたりした。

基板に予め反シをつけておく方法においても、その反シ
の度合い（反シ角）の調節が難しく上記の課題を達成す
ることが容易でなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、特にポリカーボネート基板の熱処理方法を改良
することによって光学歪みが小さくＣ／Ｎが高い且つ反
シや局部的な変形のないがなく機械特性の安定した光磁
気記録媒体を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、ディスク状に成形されたポリカー
ボネート基板を、熱処理雰囲気下に置き該熱処理雰囲気
の温度を３００　’Ｃ／時間の昇温速度で該ポリカーボ
ネート基板の熱軟化温度十１０±λ度（℃）まで昇温さ
せ、その温度で３０分乃至、２弘時間熱処理してから、
該ポリカーボネート基板上に光磁気記録層を設けること
を特徴とする光磁気記録媒体の製造方法により達成され
る。

〔発明の実施態様〕 本発明においては、射出成形法等によってポリカーボネ
ートを光磁気記録媒体用に規定された所定の寸法にディ
スク状に成形されたポリカーボネート基板を、３００９
６７時間という比較的緩やかな昇温速度で室温からポリ
カーボネートの熱軟化温度（ｌコ／乃至／、２コ’ｃ）
よシもほぼ１０℃高い／３λ　℃に設定しかつ１３コ℃
を中心に±２℃の精度で調整された温度で特定の範囲内
の時間熱処理することによって、光学歪みを除去すると
同時に反シや局部的な変形のないポリカーボネート基板
を得ることができる。

すなわち、熱処理により基板に局部的な変形が生じるの
は基板を熱処理雰囲気に置いてからの昇温速度に問題が
おシ、おる特定の範囲内に昇温速度を押さえる必較がお
ること、また光学歪みを充分に除去するための熱処理温
度には閾値があり、ある温度を越えると急速に基板に反
シが発生し、ついにはグループが消失することが分かっ
た。

さらに、この閾値の温度での熱処理によυ光学歪みを除
去するためには適正な処理時間があり、長ずざると基板
に反シが発生することが分かった。

以上の検討結果に基づき上記の熱処理条件が本発明の目
的を達成する上で最も好ましいものであることが分かっ
た。

本発明における前記ポリカーボネート基板の熱処理にお
いて雰囲気の昇温速度を３ｏｏ０ｃ／時間以下の比較的
緩やかなできるだけ一定の速度で昇温することが望まし
く、更に望ましくはＪＯＯ乃至／！０°Ｃ／時間の範囲
内から選択された一定の昇温速度で昇温することが望ま
しい。

昇温速度が３００℃／時間を越えると基板に局部的な変
形が生じたシ得られた光磁気記録媒体の回転時に面振れ
加速度が増加したりして忠実な記録再生に支障を来すの
で好ましくない。

また、昇温速度が１ｒｏ０ｃ７時間未満では熱処理が長
時間となり製造コスト上好ましくない。

前記熱処理の設定温度が／３≠℃よシも高くなると、温
度上昇とともに急激に反υが発生し易くなり、また／３
０℃よυも低くなると光学歪みが除去が充分にできなく
なるので好ましくない。

温度制御中が±２″Ｃよりも大きくなると、反りの防止
と光学歪みの除去が両立しなくなるので好ましくない。

また、前記ポリカーボネート基板の熱処理の時間は少な
くとも３０分以上で２弘時間以下行うことが好ましく、
望ましくは、３０分乃至を時間である。前記熱処理の時
間が短いと光学歪みの除去が充分に行えずまた長すぎる
と機械的反シの発生が起こるようになる。

本発明の方法における前記ポリカーボネート基板の熱処
理は通常恒温槽の中に放置することによって行う。

本発明においては前述のようにポリカーボネート基板を
熱処理した後にその上に光磁気記録層が形成される。

光磁気記録層は通常遷移金属、希土類金属を主体とする
記録層の薄膜と該記録層をサンドイッチした形でその上
下に例えばＳ　ｉＯｘ　、　Ｓ　ｉＮｘ　。

Ａ　Ｉ　Ｎ　ｘ及びＺｎＳ等の酸化物、窒化物及び硫化
物等訪電体保護層の薄膜が積層されて設けられることに
より前記ポリカーボネート基板上に光磁気記録層が形成
される。

これらの薄膜の成膜方法は、スパッタリング法で行うの
が一般的である。

本発明においては、前記光磁気記録層を前記ポリカーボ
ネート基板上に設ける前に、前述したような条件でポリ
カーボネート基板に熱処理を施しているので基板の複屈
折によるノイズレベルの増大がなくまた基板の反シの発
生も抑えられているのでＣ／Ｎが高く、且つ機械特性も
安定した光磁気記録媒体を得ることができる。

本発明の方法において使用されるディスク状の前記ポリ
カーボネート基板の大きさ寸法には特に制限はない。

また、本発明の方法の効果はポリカーボネート基板に限
定されるものでもなく他の透明樹脂基板であっても複屈
折の大きいものについては同様な効果を得ることができ
る。すなわち、その樹脂の熱軟化温度よりもほぼ１０℃
Ｊ、い設定温度で熱処理することによシ同様な効果が期
待される。

本発明の方法が適用される前記光磁気記録媒体の前記光
磁気記録層の厚さは、遷移金属及び希土類金属を主体と
した薄膜に代表される記録層の薄膜の厚さとしては、２
００乃至２０００＾であることが好ましい。前記誘導体
保護層の薄膜の厚さとしては、！００乃至２０００＾で
おることが好ましい。

本発明において適用される前記光磁気記録媒体の光磁気
記録層の記録層の素材としては前述した遷移金属及び希
土類金属を含めて各種の酸化物及び金属の磁性体の薄膜
が使用できる。例えば、ＭｎＢ　ｉ　、ＭｎＡｌＧｅ　
、ＭｎＣｕＢ　ｉ等の結晶性材料、ＧｄＩＧ、Ｉ３ｉＳ
ｍＦｒＧａＩＧ、ＢｉＳｍＹｂＣｏＧｅＩＧ、等の単結
晶材料、さらに、ＧｄＣｏ　、ＧｄＦｅ　、ＴｂＦｅ　
、ＤＹＦｅ　、ＧｄＦｅＢ　ｉ　、ＧｄＴｂＦｅ　、Ｇ
ｄＴｂＣｏ　、ＴｂＦｅＣｏ　、Ｔｂ）’ｅＮ　ｉ等の
非晶質材料を用いた薄膜である。中でも感度、Ｃ／Ｎ等
の点で希土類金属、遷移金属を主体とする記録層が最も
好ましい。

〔発明の効果〕

本発明の方法によって、熱処理することによって、複屈
折が小さくかり反シも小さいポリカーボネート基板を得
ることができ、さらに表面の局部変形を軽減することが
できる。

そして、本発明の方法によって熱処理されたポリカーボ
ネート基板を用いた光磁気記録媒体の機械特性を向上さ
せることができる。

本発明の新規な効果を以下の実施例及び比較例に基づい
て説明する。

〔実施例−７〕 ／３０φ、厚さ／、、２ｍ７７１に射出成形されたポリ
カーボネート基板を、恒温槽（ヤマト科学（株）製　ク
リーンオーブン）中に室温（２３°Ｃ）で入れた後、２
２００６７時間の昇温速度で昇温し、所定温度に到達し
てから２時間放置して、前記ポリカーボネート基板の熱
処理を終了した。

その際の設定温度、温度の制御中を第１表のように変え
て試料ａからｅｔでの４種類のポリカーボネート基板の
試料を作成した。

〔比較例−７〕 熱処理せずに室温下に放置したポリカーボネート基板の
試料として試料ｆを作成した。

上記の実施例−／および比較例−／で得られたポリカー
ボネート基板の上にマグネトロンスパッタリング法によ
って、厚さ２００にのＳ　ｉＮｘの誘電体保護層の薄膜
、厚さ１ｏｏｏ＾のＴｂＦｅＣｏの記録層の薄膜、厚さ
７０００にのＳ　ｉＮｘの誘電体保護層の薄膜を順次こ
の順番で成膜して、試料ａから試料ｆまでの前記ポリカ
ーボネート基板上に３層構成の光磁気記録層を設けた光
磁気記録媒体の試料ＡからＦまでを得た。

以上のようにして得た前記ポリカーボネート基板の各試
料の複屈折及び反りを以下のような条件で測定した。ま
た、光磁気記録媒体の各試料のＣ／Ｎを以下のような条
件で測定した。

複屈折の測定方法：Ｈｅ−Ｎｅレーザーの平行光を用い
てディスクの反射光から測定した。

反シの測定方法：　　Ｎ、に、＝ＯＭ、λ＝ｔ３０ｎｍ
のフォーカスビームによるピック・アップ移動量を静電
容量として測定した。

半径４Ｑｒｎｍ位置の半径方向の反シと周方向の反９の
λ乗和の平方根を反υの値とした。

Ｃ／Ｎの測定方法：　差動方式の光学系を備えた光磁気
ディスクテスター（Ｎ、Ａ、＝０．！ｊ。

λ＝　ｒ　ｊ　Ｏｎ　ｍ　）を用い念。

なお、前記ポリカーボネート基板の熱軟化温度をＡＳＴ
Ｍ−ｆ）６１１１により荷重／　ｒ　、Ａ　Ｋｇ　／　
ｃｍ２を印加して測定したところ７２２°Ｃであった。

それらの測定結果は第２表のとうりであった。

第１表 第λ表 第２表から明らかなように、ポリカーボネート基板の熱
軟化温度（１２２°Ｃ）＋／（７’Ｃである１３２°Ｃ
の設定温度で熱処理した場合温度制御幅が±２°Ｃであ
る試料Ｃの基板では他の場合に比べ複屈折、反シともに
小さく、その基板を用いて作成した光磁気記録媒体のＣ
／Ｎも良好な値であった。

一方、設定温度が試料Ｃと同じ／３λ℃であっても制御
温度の幅が±２°Ｃよシも大きく士！℃である試料りの
基板では複屈折は比較的小さいが反シが大きくなってし
まった。

また、設備温度が１３２°Ｃよりも低いｌコ−００（試
料Ａ）、７２７°Ｃ（試料Ｂ）においては、温度制御幅
を±２°Ｃとしても反りは小さかったが複屈折の値が大
きくなってしまいそれを用いて得られた光磁気記録媒体
のＣ／Ｎがあまシ高くならなかった。

更にまた、設定温度が１３２°Ｃよりも高い７３７°Ｃ
の場合（試料Ｅ）では、温度制御幅を２°Ｃで熱処理し
ても複屈折は小さくできたが反シが大きくなってしまっ
た。

熱処理を行わなかった試料Ｆの基板は複屈折が大きくそ
れを用いて作成した光磁気記録媒体のＣ／Ｎはあまシ大
きくならなかった。

〔実施例−２〕 熱軟化温度が１２１℃のポリカーボネート基板を第３表
に示す設定温度、制御温度幅で熱処理した以外実施例−
／と同一の条件で熱処理及び光磁気記録媒体を作成した
。

得られ九結果を第Ｖ表に示す。

第３表 第弘表 熱軟化温度／２ｊ’＋１０℃よシも設定温度が低くても
また高くても複屈折も反シも共に好ましいポリカーボネ
ート基板とならなかった。

〔実施例−３〕 熱軟化温度７２２°Ｃのポリカーボネート基板を投写温
度１＆：／３２°Ｃ１制御温度幅を±λ℃とし、設定温
度下での処理時間を第５表に示す条件にした以外実施例
−ノと同一の条件で熱処理を行って試料ｊから試料ｒま
でのポリカーボネート基板を得、それらの基板を用いた
光磁気記録媒体の作成を行った。（試料Ｊ−Ｉｔ） 得られた結果を同じく第３表に示す。

第５表 設定温度に達してからの基板の処理時間が３Ｑ分に達し
ない試料Ｊ及びＲでは、複屈折の値が大きくそれらの基
板を用いて作成した光磁気記録媒体のＣ／Ｎがあまシ高
くならなかった。

また、処理時間が２≠時間を越えた試料Ｑ及びＲでは基
板の反シが大きくなってしまった。

〔実施例−弘〕

ポリカーボネート基板を恒温槽（ヤマト科学（株）製　
クリーンオーブン）中に室温（２３°Ｃ）で入れた後、
第６表に示した昇温速度で１３２°Ｃまで昇温してその
温度を設定温度として制御温度±２°Ｃで処理した以外
は実施例−／と同一の条件にして基板の熱処理を行って
試料Ｓからｙまでの基板を得、それらの基板を用いて光
磁気記録媒体の作成を行った。（試料５−Ｘ） なお、比較のために所定の昇温過程を通さずに１３λ℃
の設定温度に恒温槽内の温度が達したところでポリカー
ボネート基板をいきな９人れて熱処理を行った試料Ｚを
作成した。

また、光磁気記録媒体の各試料の面振れ加速度を以下の
条件で作成した。

面振れ加速度の測定法　：　光磁気記録媒体の回転数を
／Ｉ０Ｏｒｐｍとし基板の中心から外周に向けて半径Ｊ
Ｑｍｍから４Ｑｒｎｍの間をｒ等分した位置における向
撮れ加速度のうち最大値をその光磁気記録媒体の面撮れ
加速度（基板の上下方向の寸度安定性）とした。

熱処理したのを基板の測定結果及びその基板を用いて作
成した光磁気記録媒体の面振れ加速度の測定結果を第を
表に示す。

第６表 昇温速度が３００６Ｃ／時間以内の比較的縁やかな条件
では面掘れ加速度はλ、Ｑｍ／ｓｅｃ　以下と比較的小
さい値を示したが、３ｏ　ｏ　’Ｃ／時間を越えるとか
なり大きくなってしまった。

また、昇温過程を経ない試料Ｙでは、面去れ加速度は相
当大きくなり基板表面が局部的に変形しているのが肉眼
でも観察できた。

特許出願人　富士写Ｘフィルム株式会社１、事件の表示 昭和６３年特願第３２１６６７号 ２、発明の名称 光磁気記録媒体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ディスク状に成形されたポリカーボネート基板を、熱
   処理雰囲気下に置き該熱処理雰囲気の温度を３００℃／
   時間の昇温速度で該ポリカーボネート基板の熱軟化温度
   ＋１０±２度（℃）まで昇温させ、その温度で３０分乃
   至２４時間熱処理してから、該ポリカーボネート基板上
   に光磁気記録層を設けることを特徴とする光磁気記録媒
   体の製造方法。