JPH0636373A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐候性に優れ、高温や低温状態での使用も可
能な光磁気記録媒体を提供する。 【構成】 紫外線硬化型樹脂からなる保護層を記録層上
に設けてなり、この紫外線硬化型樹脂が、光重合性オリ
ゴマーが３０〜８０重量％のものであることを特徴とす
るもの。

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係り、
特に樹脂製基板を用いた光磁気記録媒体において保護コ
ート剤を用いて保護層を形成した耐候性に優れた光磁気
記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光メモリー素子の中でも追記記録、消去
が可能なイレーザブル型メモリーは、光磁気記録媒体が
最も実用化に近い段階にある。光磁気記録媒体は透明基
板上に形成された記録層への光照射の加熱により記録さ
れ、力−効果、ファラデー効果などの磁気光学効果を利
用して読み出しがなされる記録媒体であって、その記録
層としては、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、
ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏなどの希土類・遷移金
属薄膜が多く用いられる。

【０００３】これらの記録層は一般に非常に酸化が生じ
易く、耐食性が悪いという欠点を有する。このため、こ
の記録層上に金属酸化物、金属窒化物等による保護層を
設けることが行なわれている。しかしながら、金属酸化
物、金属窒化物等による保護層を形成した場合において
も、この保護層に微細な膜欠陥（以下、「ピンホール」
という。）を生じたり、或いは十分な密着性が得られな
いために層剥離が生じたり、更には自己の層内応力が大
きいためにクラックを生じたりすることにより十分な保
護効果が得られないという欠点があった。

【０００４】そこで、このような欠点を解決するために
金属酸化物、金属窒化物等の保護層の上に更に有機保護
膜を形成する場合もある。有機保護膜形成材料として
は、一般に紫外線硬化型アクリル系コート剤や、シリコ
ーン系、チタン系等の熱硬化型ハードコート剤が多く使
用されており、このような有機保護膜は、記録層上の金
属酸化物や金属窒化物等の保護層の表面のみならず、透
明基板表面や記録層表面をキズ付き或いはゴミ付着から
保護する目的で透明基板表面や、記録層表面に直接形成
される場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の光磁気記録媒体を高温・高湿度下の環境下に
おいて使用した場合には記録膜が徐々に劣化してエラー
レートが増加し、光磁気記録媒体の信頼性を大きく低下
させることが判明した。すなわち、光磁気記録媒体を高
温、低温等の特殊環境下において使用する場合、上記耐
候性の問題は非常に重要になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題に鑑み、高耐候性を有する光磁気記録媒体を提供すべ
く鋭意検討を重ねた結果、保護層として光重合性オリゴ
マー含有量が特定量の範囲のものを用いた紫外線硬化型
アクリレート樹脂層を形成することにより、著しく耐候
性に優れた光磁気記録媒体が得られ、上記目的が達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の要旨は樹脂基板上に光
磁気記録層及び該記録層上に直接または、他の層を介し
て保護層を設けてなる光磁気記録媒体であって、保護層
は、光重合性オリゴマー、光重合性モノマー及び光重合
開始剤の３成分を含有し、且つ、該光重合性オリゴマー
が上記３成分の合計量に対して３０〜８０重量％の割合
である紫外線硬化型アクリレート樹脂を用い、該紫外線
硬化型アクリレート樹脂を塗布後、硬化させて形成され
たものであることを特徴とする光磁気記録媒体、に存す
る。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて用いられる基板としては、ポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂基板が
挙げられる。この基板の厚みは１〜２ｍｍ程度が一般的
である。このような樹脂基板上に形成する光磁気記録層
の層構成としては特に制限はなく、公知の光磁気記録層
の層構成を採用することができる。例えばＴｂＦｅ、Ｔ
ｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏ等の希土類と
遷移金属との非晶質磁性合金、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ
等の多結晶垂直磁化膜等が用いられる。光磁気記録層と
しては単一の層を用いても良いし、ＧｄＴｂＦｅ／Ｔｂ
Ｆｅのように２層以上の記録層を重ねて用いても良い。

【０００９】上記基板と光磁気記録層との間には、干渉
層を設けることもできる。この層は、高屈折率の透明膜
による光の干渉効果により反射率を落とすことでノイズ
を低下させＣ／Ｎ比を向上させるためのものである。干
渉層は単層膜でも多層膜でも良い。干渉層の構成物質と
しては、金属酸化物や金属窒化物が用いられる。金属酸
化物としてはＡｌ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ
Ｏ、ＴｉＯ₂ 等の金属酸化物単独又はこれらの混合物、
或いはＡｌ−Ｔａ−Ｏの複合酸化物等が挙げられる。更
に、これらの酸化物に、他の元素、例えば、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｙｂ等が酸化物の形で単独で、或いはＡ
ｌ、Ｔａと複合して酸化物を形成しているものでも良
い。これらの金属酸化物よりなる干渉層は、緻密で外部
からの水分や酸素の侵入を防ぐことができ、また、耐食
性が高く後述の反射層との反応性も小さい。更に、基板
として樹脂基板を使用する場合、基板を構成する樹脂と
の密着性にも優れている。

【００１０】金属窒化物としては、窒化シリコン、窒化
アルミニウム等が挙げられる。これらの金属窒化物のう
ち、特に緻密で外部からの水分や酸素の侵入を防ぐ効果
に優れることから、窒化シリコンを用いるのが好まし
い。このような金属酸化物又は金属窒化物よりなる干渉
層の膜厚は、その屈折率により最適膜厚が異なるが、通
常４００〜１５００Å程度、特に５００〜１０００Å程
度とするのが適当である。

【００１１】光磁気記録層の干渉層と反対の面には、保
護のために、干渉層と同様の材質を持つ誘電体よりなる
層、即ち誘電体層を設けるのが望ましい。この誘電体層
の膜厚は通常の場合、５００〜１５００Å程度とする。
反射層を設ける構造の媒体では、記録層に接して、又は
数百Åの誘電体層を介して高反射率の金属（例えばＡ
ｌ、Ｃｕ等）の単体又はその合金の層を反射層として設
ける。反射層の上に更に誘電体層を設けることもでき
る。

【００１２】なお、本発明において、基板上に干渉層、
記録層、誘電体層、反射層、誘電体層等の各層を形成す
る方法としては、スパッタリング等の物理蒸着法（ＰＶ
Ｄ）、プラズマＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）等
が適用される。また、イオンプレーティングを用いる方
法でも良い。ＰＶＤ法にて干渉層、光磁気記録層、誘電
体層、反射層、誘電体層等を成膜形成するには、所定の
組成をもったターゲットを用いて電子ビーム蒸着又はス
パッタリングにより基板上に各層を堆積するのが通常の
方法である。膜の堆積速度は速すぎると膜応力を増加さ
せ、遅すぎると生産性が低下するので、通常、０．１〜
１００Å／ｓｅｃ程度の範囲で適宜決定される。

【００１３】以下、干渉層、光磁気記録層、誘電体層及
び反射層、さらには所望により誘電体層を含めて「記録
層」と称する。本発明の光磁気記録媒体は上記した記録
層を形成した基板の記録層上に直接又は他の層を介して
光重合性オリゴマーの含有量が特定の範囲とされた紫外
線硬化型アクリレート樹脂を硬化させて形成した保護層
を設けたことを特徴とするものである。

【００１４】該紫外線硬化型アクリレート樹脂は光重合
性オリゴマー、光重合性モノマー及び光重合開始剤から
なる３成分を主成分とし、これに他の添加剤、例えば、
レベリング剤、熱重合禁止剤等を含有していてもよい。
光重合性オリゴマーとしてはアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステルの二重結合、アクリロイル基、メタク
リロイル基の官能基を含んだオリゴマーが使用され、ベ
ースオリゴマーの主鎖構造としてはポリエステル系、エ
ポキシ系、ウレタン系、ポリエーテル系、アクリル系、
ポリチオール系、ポリイミド系等が挙げられる。具体的
にはポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレー
ト、ポリアクリレート等の重合性オリゴマーが好適に用
いられる。

【００１５】また、光重合性モノマーとしては単官能性
モノマー、多官能性モノマーが用いられる。単官能性モ
ノマーとしてはＮ−ビニルピロリドンフェノキシエチル
アクリレート、イソデシルアクリレート、ｎ−ヘキシル
アクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアク
リレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチ
ルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリ
レート、グリシジルアクリレート、アリルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−メトキシ
エトキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、
シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリー
ルアクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレー
ト、等があげられる。また、多官能性モノマーとしては
１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキ
サンジオールアクリレート、ポリエチレングリコールジ
アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレ
ングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパン
ジアクリレート、ビス（アクリロキシエトキシ）ビスフ
ェノールＡ、３−メチルペンタンジオールジアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロ
キシエチル）イソシアネート、ジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレート等が挙げられる。さらに光重合開始
剤としてはアセトフェノンやベンゾフェノン及びこれら
の誘導体、ベンゾイルエチルエーテル等のベンゾイルエ
ーテル類、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、ベンゾイルパーオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパ
ーオキサイド、メチルベンゾイルフォーメート、メチル
フェニルグリオキシレート、２−メチル−１−〔４−
（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロパン−
１等が挙げられる。

【００１６】本発明においては上記した光重合性オリゴ
マー、光重合性モノマー及び光重合開始剤の３成分を主
成分とする紫外線硬化型アクリレート樹脂組成物の塗布
剤（コート剤）を基板の記録層上に直接又は他の層を介
して塗布した後、紫外線照射して重合反応させて硬化樹
脂層からなる保護層を形成させる。本発明では、上記塗
布剤中に含まれる光重合性オリゴマーの含有量を光重合
性オリゴマーと光重合性モノマーと光重合開始剤からな
る３成分の合計量に対し３０〜８０重量％、好ましくは
４０〜７０重量％の範囲に調節して行う。光重合開始剤
は通常０．３〜１０重量％程度用いるから、光重合性モ
ノマーの含有量は上記３成分の合計量に対し６９．７〜
１０重量％となる。

【００１７】上記光重合性オリゴマーの含有量が下限
（３０ｗｔ％）未満では耐候性が不十分であり、且つ、
保護層表面のそりが大きくなり、また上限（８０ｗｔ
％）より多いと粘度が高くなり塗膜形成が困難となる
か、十分な硬度が得られずキズが入りやすい等の問題点
があり好ましくない。上記塗布剤（紫外線硬化型樹脂）
の塗布は基板の記録層上に直接又は他の層を介してスピ
ンコート、ディッピング、スプレーコート、グラビア塗
布等の公知の方法が採用できる。該塗膜の塗布条件は塗
膜組成の混合物の粘度、基板の記録層表面の状態、塗膜
厚さ等を考慮して適宜決定すればよい。

【００１８】紫外線硬化型樹脂から形成される保護層
は、記録層の上面のみでなく、側面も被覆することが望
ましいので、例えば、基板に記録層を設ける際、基板の
中心孔周辺部及び基板の外縁部にカバーを施してこの部
分に、記録層を形成しないようにし、基板の中心孔周辺
部及び外縁部では、上記保護層が基板と直接接して、記
録層を保護するようにするのが良い。

【００１９】このような塗膜を硬化させて硬化膜の保護
層とするには紫外線を塗膜に照射して上記光重合開始剤
によって光重合性のオリゴマーとモノマーとを重合反応
させて硬化樹脂層を形成させる。上記保護層の膜厚（硬
化後）としては通常４〜２０μｍ、好ましくは５〜２０
μｍの範囲である。該保護層の膜厚が４μｍ未満では硬
化膜の耐候性が不十分であり、また２０μｍより厚いと
硬化膜の硬化不足を生じ、その表面がベタツキ状態（不
良）となるので望ましくない。

【００２０】また、硬化樹脂中の全残留モノマーの量は
通常１０重量％以下が好ましく、１０ｗｔ％より多いと
未反応アクリレートモノマーが高温高湿下に於いてアク
リル酸に分解しやすく、それにより記録膜を腐食するこ
とがある。上記光重合開始剤の使用量は紫外線硬化樹脂
組成物１００重量部に対して少なくとも０．３重量％以
上、望ましくは１〜１０重量％、さらに望ましくは３〜
１０重量％の範囲内で使用される。

【００２１】

【実施例】以下に実施例をもって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。本明細書及び実施例中
における物性等の測定には以下の装置を使用した。

【００２２】（１）膜厚測定 商品名：アルファー−ステップ２００（ａｌｐｈａ−Ｓ
ｔｅｐ ２００） 会社名：テンコル インスツルメンツ（ＴＥＮＣＯＲ
ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ） 方法：ガラス板上にコート剤をスピンコートし、紫外線
照射した後、内周２５ｍｍ〜４０ｍｍの膜厚を上記の装
置を使用して測定

【００２３】（２）残留モノマー量の測定 商品名：ＧＣ：島津ＧＣ−１４Ａ カラム：ＧＬサイエ
ンスＮＢ−１ 会社名：島津製作所 方法：ガラス板上にコート剤をスピンコートし、紫外線
照射した後硬化したコート剤を、内部標準液を含んだク
ロロホルム溶液で抽出し、上記装置を用いてガスクロマ
ト法によって測定

【００２４】（３）ＢＥＲ 得られた光磁気ディスクを８０℃、９０％ＲＨの条件で
１０００時間の加速試験を行ない、該加速試験前後のエ
ラレートを市販の光磁気ディスクドライブを使用してそ
れぞれ測定し、そのエラレートの増加率を求めた。

【００２５】（４）傾き角（Ｔｉｌｔ） 上記（３）のＢＥＲと同様の加速試験を行ない、該加速
試験前後のＴｉｌｔの変化量を下記方法で測定した。 商品名：エルエム−１００（ＬＭ−１００） 会社名：小野測器 方法：一定のピッチでディスクの垂直方向の変位を測定
する時、あるポイントの垂直方向の変位から数ｍｍ外側
のポイントの垂直方向の変位を測定し、２点間の傾きを
測定（単位：ｍｒａｄ（ミリラジアン）

【００２６】実施例−１ 透明基板として中央に直径１５ｍｍの孔を有する直径８
６ｍｍ板厚１．２ｍｍの案内溝付き円形平板上のポリカ
ーボネート射出成形基板を用い、その上に以下の層構成
の記録膜（カッコは膜厚を示す）連続スパッタ装置で成
膜して光磁気記録ディスクを製造した。

【００２７】ＴａＯ_x （９００Å）／ＴｂＦｅＣｏ（２
５０Å）／ＳｉＮ_X （３００Å）／ＡｌＴａ（８００
Å） オリゴマー成分としてエポキシアクリレート（大阪有機
社製、商品名：ビスコート５４０）、単官能モノマーと
してＮ−ビニルピロリドン（東亜合成社製、商品名：ア
ロニックスＭ−１５０）、多官能モノマー（Ａ）として
１，４−ブタンジオールジアクリレート（大阪有機社
製、商品名：ビスコート１９５）、多官能モノマー
（Ｂ）としてネオペンチルグリコールジアクリレート
（大阪有機社製、商品名：ビスコート２１５）、重合開
始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン（チバガイギー社（ドイツ）製、商品名：イルガキュ
アー１８４）を用いた紫外線硬化性樹脂を表−１に示す
組成割合（重量％）で調製した。

【００２８】実施例−２ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：５４％）の紫外線硬
化樹脂を用いたこと以外は実施例−１と同様にして行っ
た。その結果、硬化後の保護層中の残留モノマー量が
２．９％を示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲
気下１０００時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化
量を測定したところそれぞれ０．９４倍、１．７（ｍｒ
ａｄ）を示し良好な結果が得られた。また、塗布後の外
観も非常に良好であった。

【００２９】実施例−３ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：７２％）の紫外線硬
化樹脂を用いたこと以外は実施例−１と同様にして行っ
た。その結果、硬化後の保護層中の残留モノマー量が
３．１％を示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲
気下１０００時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化
量を測定したところそれぞれ０．９７倍、２．１（ｍｒ
ａｄ）を示し良好な結果が得られた。また、塗布後の外
観も非常に良好であった。

【００３０】実施例−４ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：５４％）の紫外線硬
化樹脂を用い、さらに塗布量を変えることにより、紫外
線硬化後の保護層の膜厚（膜厚：８〜１２μｍ）を変え
た以外は実施例−１と同様にして行なった。その結果、
硬化後の保護層中の残留モノマー量が４．４％を示し
た。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲気下１０００時
間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化量を測定したと
ころそれぞれ１．０１倍、２．３（ｍｒａｄ）を示し良
好な結果が得られた。また、塗布後の外観も非常に良好
であった。

【００３１】実施例−５ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：５４％）の紫外線硬
化樹脂を用い、さらに塗布量を変えることにより、紫外
線硬化後の保護層の膜厚（膜厚：１５〜１８μｍ）を変
えたこと以外は実施例−１と同様にして行なった。その
結果、硬化後の保護層中の残留モノマー量が８．７％を
示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲気下１００
０時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化量を測定し
たところそれぞれ１．１５倍、３．５（ｍｒａｄ）を示
し良好な結果が得られた。また、塗布後の外観も非常に
良好であった。

【００３２】比較例−１ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：１８％）の紫外線硬
化樹脂を用いたこと以外は実施例−１と同様にして行な
った。その結果、硬化後の保護層中の残留モノマーは
２．８％を示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲
気下１０００時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化
量を測定したところそれぞれ２．３３倍、４．２（ｍｒ
ａｄ）を示した。これは、オリゴマー比が１８％と少な
くなったためＢＥＲの増加率が大きくなったものと考え
られる。実用には供し得ない。塗布後の外観は良好であ
った。

【００３３】比較例−２ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：５４％）の紫外線硬
化樹脂を用い、さらに塗布量を変えることにより、紫外
線硬化後の保護層の膜厚（２１μｍ〜２４μｍ）を変え
たこと以外は実施例−１と同様にして行なった。その結
果、硬化後の保護層中の残留モノマーは１３．０（％）
を示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲気下１０
００時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化量を測定
したところそれぞれ３．５７倍、５．３（ｍｒａｄ）を
示した。これは、保護層の膜厚が厚すぎたため、残留モ
ノマー量が多くなったことが原因と考えられる。

【００３４】比較例−３ 表−Ｉに示す組成（オリゴマー比：１８％）の紫外線硬
化樹脂を用い、さらに塗布量を変えることにより、紫外
線硬化後の保護層の膜厚（２〜３μｍ）を変えたこと以
外は同様にして行なった。その結果、残留モノマーは
２．０％を示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲
気下１０００時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化
量を測定したところそれぞれ３．０５倍、１．２（ｍｒ
ａｄ）を示した。これは、オリゴマー比が１８％かつ膜
厚が２〜３μｍと薄くなったため、ＢＥＲの増加率が大
きくなったものと考えられる。

【００３５】比較例−４ 実施例１と同様にしたが、塗布量を変え、硬化後の膜厚
を２〜３μにした。その結果、残留モノマーは１．８％
を示した。温度８０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲気下１０
００時間後のＢＥＲの増加率、Ｔｉｌｔの変化量を測定
したところ、それぞれ２．８１倍、２．７（ｍｒａｄ）
を示した。これは膜厚が薄すぎたのが原因と考えられ
る。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明の光ディスクは耐候性に優れるの
で過酷な条件での使用、長期保存用の光ディスクとして
好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 貢 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂基板上に光磁気記録層及び、該記録
   層上に直接または、他の層を介して保護層を設けてなる
   光磁気記録媒体であって、保護層は、光重合性オリゴマ
   ー、光重合性モノマー及び光重合開始剤の３成分を含有
   し、且つ、該光重合性オリゴマーが上記３成分の合計量
   に対して３０〜８０重量％の割合である紫外線硬化型ア
   クリレート樹脂を用い、該紫外線硬化型アクリレート樹
   脂を塗布後、硬化させて形成されたものであることを特
   徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光磁気記録媒体におい
   て、保護層の厚さが４μｍ以上２０μｍ以下であること
   を特徴とする光磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光磁気記録媒体におい
   て、保護層中の残留物モノマー量が１０％以下であるこ
   とを特徴とする光磁気記録媒体。