JPH0589539A

JPH0589539A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0589539A
Application number: JP27861991A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ito; 琢哉伊藤; Noriko Wakao; 徳子若生; Akira Kamihira; 暁上平; Kaoru Nakajima; 薫中島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-09

Abstract

(57)【要約】【構成】透明基板１上に第１の誘電体層６，記録磁性
層５，第２の誘電体層７，反射層８，紫外線硬化樹脂層
４が形成されてなる光磁気ディスクにおいて、前記反射
層８と紫外線硬化樹脂層４の間に腐食防止膜３を設け
る。腐食防止膜３はＣｒ膜またはＣｒ化成被膜によって
形成される。【効果】光磁気ディスクの耐食性が改善され、ディス
クカートリッジ形式で使用したり、高温，多湿条件下で
保存した場合にも特性が維持できる光磁気ディスクを得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体に関
し、特にディスクカートリッジ形式で使用するのに好適
な光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録方式は、磁性薄膜を部分的に
キュリー点または温度補償点を越えて昇温し、この部分
の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の向
きを反転させることにより記録を行い、磁気カー効果も
しくは磁気ファラデー効果により記録情報を読み出すこ
とを基本原理とするものであり、コンピュータの外部記
憶装置、あるいは音響，映像情報の記録装置等において
実用化されつつある。

【０００３】このような光磁気記録媒体は、一般に、ポ
リカーボネート等からなる透明基板の一側面に膜面と垂
直方向に磁化容易軸を有し磁気光学効果の大きな記録磁
性層や反射層、またカー回転角を増大させるとともに耐
蝕性を向上させるための誘電体層を積層することによっ
て記録部を設けたものが知られている。上記記録磁性層
には、ＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜等の希土類−遷移金属
合金非晶質薄膜等が一般に使用されている。

【０００４】上記光磁気記録媒体としては、具体的に
は、透明基板上にＳｉ₃Ｎ₄誘電体層，ＴｂＦｅＣｏ記
録磁性層，Ｓｉ₃Ｎ₄誘電体層，Ａｌ反射膜を順次成膜
することにより記録部を形成し、さらにこの記録部上に
紫外線硬化樹脂等よりなる保護膜を設けた構成とされ、
透明基板側からレーザ光を照射して信号の読み取りを行
うようにしたものや、前述の記録部を設けた透明基板を
反射層を背中合わせにした状態で保護膜を介して貼り合
わせ、両面から読み取りを行うようした両面仕様の光磁
気記録媒体が提案されている。

【０００５】上記両面仕様の光磁気記録媒体は、５．２
５インチサイズの光磁気ディスクとして実用化されてお
り、一方、基板の片面のみに記録部を有する片面仕様の
光磁気記録媒体は、３．５インチサイズの光磁気ディス
クとしてカートリッジ内に収納するディスクカートリッ
ジ形式で使用することが検討されている。そして、特
に、後者のディスクカートリッジ形式で使用される光磁
気ディスクは、破損し難く、保管性，携帯性に優れるこ
とから、多くの分野での使用が期待されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カート
リッジ内に収納された光磁気ディスクは、カートリッジ
内が高温，多湿になり易いために、外部に放置された光
磁気ディスクに比べて、金属腐食性の高い環境で保存さ
れることとなる。光磁気ディスクの記録磁性層として使
用される希土類−遷移金属合金は、非常に酸化され易
く、空気中の酸素とも容易に結合して酸化物を形成する
性質がある。このため、光磁気ディスクが、このような
金属腐食性の高い条件下で保存されると、徐々に酸化が
進行して腐食や孔食に至って信号の脱落が誘起され、ま
た特に希土類金属が選択酸化を受けると、保磁力と残留
磁気カー回転角の減少に伴なってＳ／Ｎ比が劣化すると
いう問題が生ずる。

【０００７】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、耐食性に優れ、ディス
クカートリッジ形式で使用した場合でも良好な記録再生
特性が維持できる光磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光磁気記録媒体は、透明基板上に少なく
とも記録磁性層、反射層、保護層がこの順に積層形成さ
れてなる光磁気記録媒体において、前記反射層と保護層
の間に腐食防止膜が設けられていることを特徴とするも
のである。

【０００９】本発明の光磁気ディスクは、たとえば、図
１に示すように基板１の一主面に記録部２を積層し、さ
らにこの記録部の表面に腐食防止膜３および保護層とな
る紫外線硬化樹脂層４を覆ってなるものである。

【００１０】基板１は、厚さ数ｍｍ程度の円板状の透明
基板であって、その材質としては、アクリル樹脂，ポリ
カーボネート樹脂，ポリオレフィン樹脂，エポキシ樹脂
等のプラスチック材料の他、ガラス等も使用される。な
お、この基板１表面のうち、前記記録部を設ける側に
は、通常は再生時に使用するレーザ光波長のおよそ４分
の１の深さを持った案内溝や番地符号ピット等（いずれ
も図示は省略する。）が設けられる。

【００１１】記録部２は、記録磁性層５，誘電体層６，
７および反射層８よりなる４層構造を有し、基板１上に
第１の誘電体層６，記録磁性層５，第２の誘電体層７，
反射層８なる順序で積層されている。

【００１２】これらのうち、第１の誘電体層６および第
２の誘電体層７としては、酸化物や窒化物等が使用可能
であるが、誘電体層６，７中の酸素が記録磁性層５に悪
影響を及ぼす虞れがあることから窒化物がより好まし
く、酸素，水分子の透過を防止するのに有利であり且つ
使用レーザ光を十分透過し得る物質として窒化珪素ある
いは窒化アルミニウム等が好適である。

【００１３】また、上記記録磁性層５は、膜面に垂直な
方向に磁化容易方向を有する非晶質の磁性薄膜であっ
て、磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな
保磁力を持ち、且つ２００℃近辺にキュリー点を持つこ
とが望ましい。このような条件に叶った記録材料として
は、希土類−遷移金属合金非晶質薄膜等が挙げられ、な
かでもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適である。この記
録磁性層には、耐蝕性を向上させる目的で、Ｃｒ等の添
加元素が添加されていてもよい。

【００１４】反射層８は、前記第２の誘電体層７との境
界でレーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜により
構成することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適で
ある。また、この反射層８は、熱的に良導体であること
が望ましく、入手の容易さや成膜の容易さ等を考慮する
と、アルミニウムが適している。

【００１５】これらの各層は、蒸着やスパッタ等の，い
わゆる気相メッキ技術により形成される。このとき各層
の膜厚は任意に設定することができるが、通常は数百〜
数千Å程度に設定される。これらの膜厚は、各層単独の
光学的性質のみならず、組み合わせによる効果を考慮し
て決めることが好ましい。これは、例えば記録磁性層５
を透過して各層境界で反射した光と多重干渉し、膜厚の
組み合わせにより記録磁性層５の実効的な光学及び磁気
光学特性が大きく変動するためである。

【００１６】紫外線硬化樹脂層４は、記録部２の保護を
目的として設けられるものである。この紫外線硬化樹脂
層４の膜厚は、３〜５μｍ程度であり、通常はアクリル
系紫外線硬化樹脂等が用いられる。

【００１７】以上が光磁気ディスクの基本的な構成であ
るが、本発明の光磁気ディスクでは、反射層と紫外線硬
化樹脂層の間に腐食防止膜を設け、カートリッジ内に収
容されたり、高温，多湿条件下で保存された場合でも、
記録磁性層，反射層に腐食，孔食が発生しないようにな
されている。

【００１８】上記腐食防止膜の材料としては、Ｃｒ，Ｔ
ｉ等、Ｈ₂Ｏによって不動態化し易い金属であることが
好ましい。前記Ｃｒ，Ｔｉ等をスパッタ等の手法により
Ａｌ反射膜上に成膜する方法で腐食防止膜が形成され
る。反射層と紫外線硬化樹脂層の間にこのような腐食防
止膜を設ければ、紫外線硬化樹脂層からＨ₂Ｏが侵入し
ても、Ｈ₂Ｏが腐食防止膜を不動態化し、それによりＨ
₂Ｏの進行が阻まれるので、反射膜，記録磁性層の腐
食，孔食が防止されることとなる。

【００１９】尚、腐食防止膜の膜厚は、１００〜１００
０Åであることが望ましく、より好ましくは３００Å〜
５００Åである。腐食防止膜の膜厚が薄過ぎると、十分
な腐食防止効果が期待できず、逆に厚過ぎると、反射膜
のヒートシンク作用に悪影響を及ぼす虞れがある。ま
た、上記腐食防止膜はＣｒ化成液によって表面処理を行
うことにより形成されるＣｒ化成被膜であっても良い。
Ｃｒ化成被膜は非常に薄い酸化被膜であり、Ｃｒ₂Ｏ₃
・ｘＨ₂Ｏにて構成されている。なお、この被膜の製法
はいわゆるクロメート処理であり、Ｃｒ^{6 +}を含む処理
液（Ｃｒ化成液）に浸漬することで容易に形成される。
この処理による腐食防止膜は膜厚が非常に薄いにもかか
わらず、上記の金属膜と同等の効果を得ることができ
る。

【００２０】

【作用】透明基板上に第１のＳｉ₃Ｎ₄誘電体層，Ｔｂ
ＦｅＣｏ記録磁性層，第２のＳｉ₃Ｎ₄誘電体層，Ａｌ
反射層，紫外線硬化樹脂層がこの順に積層形成されてな
る光磁気ディスクを高温，多湿条件下で保存すると、前
記反射層，記録磁性層が紫外線硬化樹脂層側から徐々に
酸化して、腐食、孔食に至る。

【００２１】これは、紫外線効果樹脂層を透過して侵入
したＨ₂Ｏが反射層，記録磁性層にまで進行し、反射
層，記録磁性層の酸化を引き起こしているからと考えら
れる。このような構成を有する光磁気記録媒体におい
て、反射層と保護層の間にＣｒ膜等の腐食防止膜を設け
ると、紫外線硬化樹脂層側から侵入したＨ₂Ｏの進行が
腐食防止膜によって阻まれ、反射層、記録磁性層の腐
食，孔食が防止される。

【００２２】

【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。

【００２３】実験例１本実験例は、腐食防止膜を設けずに光磁気ディスク作製
し、腐食の進行状態を観察した例である。

【００２４】まず、ポリカーボネートよりなる基板上に
第１のＳｉ₃Ｎ₄誘電体膜、ＴｂＦｅＣｏ記録磁性層、
第２のＳｉ₃Ｎ₄誘電体膜、Ａｌ反射膜をスパッタリン
グにより順次成膜して記録部を形成した。次いで、この
記録部上に紫外線硬化樹脂層を形成して光磁気ディスク
を作製した。なお、記録部を構成する各層および紫外線
硬化樹脂層の膜厚は下記の通りである。

【００２５】記録部第１のＳｉ₃Ｎ₄誘電体膜：１０００Å ＴｂＦｅＣｏ記録磁性層：２３０Å 第２のＳｉ₃Ｎ₄誘電体膜：６００Å Ａｌ反射膜：７００Å 紫外線硬化樹脂層：５μｍ

【００２６】このようにして作製された光磁気ディスク
を、温度８０℃，相対湿度８５％条件下で２０００時間
放置して腐食を発生させ、腐食の進行状態を調べた。ま
ず、腐食部分を落射式の光学顕微鏡で観察すると、腐食
部分は２重の円として観察される。さらに、この腐食部
分をＥＰＭＡ，ＦＴ−ＩＲ，ＴＥＭを用いて分析する
と、２重の円のうち外側の円はＡｌ反射膜が腐食を受け
ている部分で、内側の円はＴｂＦｅＣｏ磁性膜が腐食を
受けている部分であり、この腐食は紫外線硬化樹脂層側
から進行していることがわかった。

【００２７】したがって、このことから、腐食を防止す
るには紫外線効果樹脂層側から侵入する腐食因子の進行
を妨げれば良いことがわかった。

【００２８】実験例２本実験例は、反射膜と紫外線硬化樹脂層の間にＣｒ膜を
設けて光磁気ディスクを作製し、耐食性の評価を行った
例である。

【００２９】実験例１と同様にして、透明基板上に記録
部を形成した。次いで、上記記録部上に、スパッタリン
グによって、腐食防止膜となるＣｒ膜を表１に示す膜厚
で形成し、さらに腐食防止膜上に紫外線硬化樹脂層を形
成して、腐食防止膜の膜厚の異なる各種光磁気ディスク
（サンプルディスク１〜サンプルディスク６）を作製し
た。

【００３０】このようにして作製された各光磁気ディス
クについて、温度８０℃，相対湿度８５％条件下で２０
００時間放置し、放置後の腐食の発生状態を観察した。
表１に各光磁気ディスクの腐食部分の発生数を示す。な
お、腐食部分の発生数の測定は、各構成の光磁気ディス
ク６枚に対して行った。

【００３１】また、比較として腐食防止膜を設けない光
磁気ディスク（比較ディスク）についても、同様の条件
下で放置し、腐食の発生状態を観察した。その結果も併
せて「表１」示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１を見てわかるように、Ｃｒ膜を設けた
サンプルディスク１〜サンプルディスク６は、比較ディ
スクに比べていずれも腐食部分の発生数が少なく、反射
層と紫外線効果樹脂層の間に腐食防止膜を設けることに
より、耐食性が改善されていることがわかる。また、Ｃ
ｒ膜の効果は、Ｃｒ膜の膜厚があまり薄い場合には十分
発揮されず、Ｃｒ膜の膜厚を１００Å以上、さらには３
００Å以上とすることにより、より顕著となることがわ
かる。しかし、Ｃｒ膜の膜厚があまり厚い場合にはＡｌ
反射膜のヒートシンク作用に悪影響を及ぼす虞れがあ
る。したがって、光磁気ディスクの性能を維持したまま
腐食防止効果を得るには、腐食防止膜の膜厚は、１００
〜１０００Å、より好ましくは３００〜５００Åにすれ
ばよいことがわかった。

【００３４】実験例３本実験例は、反射膜と紫外線硬化樹脂層の間にＣｒ化成
被膜を設けて光磁気ディスクを作製し、耐食性の評価を
行った例である。

【００３５】実験１と同様にして、透明基板上に記録部
を形成した。次いで、Ｎａ₂ＣＯ₃（炭酸ナトリウム）
３０ＫｇとＮａＣｒＯ₄（クロム酸ナトリウム）１５Ｋ
ｇ、ＮａＳｉＯ₃（ケイ酸ナトリウム）１Ｋｇを１ｍ³
の純水に溶解したＣｒ化成液に浸漬し、腐食防止膜とな
るＣｒ化成被膜を形成した。この時、Ｃｒ化成液の温度
は一定（５０℃）とし、浸漬時間を変化させ、膜質の異
なるＣｒ化成被膜を形成するとともに、Ｃｒ化成被膜上
に紫外線硬化樹脂層を形成して、各種光ディスク（サン
プルディスク７〜サンプルディスク１１）を作製した。

【００３６】このようにして作製された各光ディスクに
ついて、温度８０℃，相対湿度５０％条件下で２０００
時間放置し、放置後の腐食の発生状態を観察した。表２
に各光磁気ディスクの腐食部分の発生数を示す。なお、
評価は１種類の光ディスクにつきサンプル数２０枚で行
い、、その総数と１枚あたりの発生数を「表２」中に記
載した。

【００３７】また、比較として腐食防止膜を設けない光
磁気ディスク（比較ディスク）についても同様の条件下
で放置し、腐食の発生状態を観察した。その結果も併せ
て「表２」に示す。なお、データは２０枚の発生部分の
総数と１枚あたりの発生数でる。

【００３８】

【表２】

【００３９】表２をみてわかるように、サンプルディス
ク８〜サンプルディスク１１は、比較ディスクに比べて
腐食部分の発生数が少なく、反射層と紫外線硬化樹脂の
間にＣｒ化成被膜を設けることにより、耐食性が改善さ
れていることがわかる。また、浸漬時間が短いと十分な
効果を得ることができない。表２の結果から５０℃中で
は１０分以上浸漬すればよいことがわかった。

【００４０】次に、Ｃｒ化成液への浸漬時間を一定（１
０分）とし、Ｃｒ化成液の温度を変化させ、膜質の異な
るＣｒ化成被膜を形成するとともに、Ｃｒ化成被膜上に
紫外線硬化樹脂層を形成して、各種光ディスク（サンプ
ルディスク１２〜サンプルデスク１６）を作製した。

【００４１】このようにして作製された各光ディスクに
ついて、温度８０℃，相対湿度５０％条件下で２０００
時間放置し、放置後の腐食の発生状態を観察した。表３
に各光磁気ディスクの腐食部分の発生数を示す。なお、
評価は１種類の光ディスクにつきサンプル数２０枚で行
い、、その総数と１枚あたりの発生数を「表３」中に記
載した。

【００４２】

【表３】

【００４３】表３をみてわかるように、サンプルディス
ク１４〜サンプルディスク１６の結果は良好であった。
従って、浸漬時間１０分では，Ｃｒ化成液の温度５０℃
以上で十分な食性を得ることができることがわかった。

【００４４】表２と表３の結果から、浸漬時間１０分以
上，Ｃｒ化成液の温度５０℃以上で十分な耐食性を得る
ことができることがわかった。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、光磁気記録媒体の反射層と保護層の間に
腐食防止膜を設けるので、紫外線効果樹脂層側から進行
する反射膜，記録磁性層の腐食を防止できる。したがっ
て、本発明によれば、光磁気ディスクの耐食性が飛躍的
に改善されるので、ディスクカートリッジとして使用し
た場合でも、腐食，孔食が生じ難く、十分な保存性が得
られる光磁気ディスクを得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ディスクの一構成例を示す要部
概略断面図である。

【符号の説明】

１・・・透明基板２・・・記録部３・・・腐食防止膜４・・・紫外線硬化樹脂層５・・・記録磁性層６，７・・・誘電体層８・・・反射層

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】これは、紫外線硬化樹脂層を透過して侵
入したＨ_２Ｏが反射層，記録磁性層にまで進行し、反射
層，記録磁性層の酸化を引き起こしているからと考えら
れる。このような構成を有する光磁気記録媒体におい
て、反射層と保護層の間にＣｒ膜等の腐食防止膜を設け
ると、紫外線硬化樹脂層側から侵入したＨ_２Ｏの進行が
腐食防止膜によって阻まれ、反射層、記録磁性層の腐
食，孔食が防止される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】したがって、このことから、腐食を防止
するには紫外線硬化樹脂層側から侵入する腐食因子の進
行を妨げれば良いことがわかった。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】表１を見てわかるように、Ｃｒ膜を設け
たサンプルディスク１〜サンプルディスク６は、比較デ
ィスクに比べていずれも腐食部分の発生数が少なく、反
射層と紫外線硬化樹脂層の間に腐食防止膜を設けること
により、耐食性が改善されていることがわかる。また、
Ｃｒ膜の効果は、Ｃｒ膜の膜厚があまり薄い場合には十
分発揮されず、Ｃｒ膜の膜厚を１００Å以上、さらには
３００Å以上とすることにより、より顕著となることが
わかる。しかし、Ｃｒ膜の膜厚があまり厚い場合にはＡ
１反射膜のヒートシンク作用に悪影響を及ぼす虞れがあ
る。したがって、光磁気ディスクの性能を維持したまま
腐食防止効果を得るには、腐食防止膜の膜厚は、１００
〜１０００Å、より好ましくは３００〜５００Åにすれ
ばよいことがわかった。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】実験１と同様にして、透明基板上に記録
部を形成した。次いで、Ｎａ_２ＣＯ_３（炭酸ナトリウ
ム）３０ＫｇとＮａ_２ＣｒＯ_４（クロム酸ナトリウム）
１５Ｋｇ、Ｎａ_２ＳｉＯ_３（ケイ酸ナトリウム）１Ｋｇ
を１ｍ^３の純水に溶解したＣｒ化成液に浸漬し、腐食防
止膜となるＣｒ化成被膜を形成した。この時、Ｃｒ化成
液の温度は一定（５０℃）とし、浸漬時間を変化させ、
膜質の異なるＣｒ化成被膜を形成するとともに、Ｃｒ化
成被膜上に紫外線硬化樹脂層を形成して、各種光ディス
ク（サンプルディスク７〜サンプルディスク１１）を作
製した。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】表３をみてわかるように、サンプルディ
スク１４〜サンプルディスク１６の結果は良好であっ
た。従って、浸漬時間１０分では，Ｃｒ化成液の温度５
０℃以上で十分な耐食性を得ることができることがわか
った。実験１と同様にして、透明基板上に記録部を形成
した。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、光磁気記録媒体の反射層と保護層の間に
腐食防止膜を設けるので、紫外線硬化樹脂層側から進行
する反射膜，記録磁性層の腐食を防止できる。したがっ
て、本発明によれば、光磁気ディスクの耐食性が飛躍的
に改善されるので、ディスクカートリッジとして使用し
た場合でも、腐食，孔食が生じ難く、十分な保存性が得
られる光磁気ディスクを得ることが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中島薫東京都品川区北品川６丁目５番６号ソニー・マグネ・プロダクツ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に少なくとも記録磁性層、反
射層、保護層がこの順に積層形成されてなる光磁気記録
媒体において、前記反射層と保護層の間に腐食防止膜が
設けられていることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】腐食防止膜がＣｒ膜であることを特徴と
する請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】腐食防止膜がＣｒ化成被膜であることを
特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。