JPH07210905A - 光磁気ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 透明基板４上に記録磁性層５，オーバーコー
ト層６が積層されてなる光磁気ディスクにおいて、オー
バーコート層６を紫外線硬化樹脂で構成し、且つ所定の
分子構造を有するポリエーテル変性ポリシロキサンを内
添する。 【効果】 オーバーコート層に保護性能とともに摺動性
能が付加される。これら両性能は低温及び高温環境下、
高温多湿環境下保存後においても維持され、苛酷な環境
下であっても良好な性能を発揮し、摺動記録方式用とし
て好適な光磁気ディスクが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は摺動記録方式に使用して
好適な光磁気ディスクに関する。

【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方
向に磁化の向きを反転することを基本原理とするもの
で、光ファイルシステムや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】この光磁気記録方式に用いられる光磁気デ
ィスクとしては、ポリカーボネート等からなる透明基板
の一主面に、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し、且つ
磁気光学効果の大きな記録磁性層（例えば希土類−遷移
金属合金非晶質薄膜）や反射層，誘電体層を積層するこ
とにより記録部を形成し、さらにこの記録部の腐食を防
止するために、記録部上に紫外線硬化樹脂等よりなるオ
ーバーコート層を覆う如く形成したものが知られてい
る。

【０００４】ところで、光磁気記録方式には、大きく分
けて光変調方式と磁界変調方式があるが、このうち磁界
変調方式は、オーバーライト可能であることから注目さ
れており、例えば直径６４ｍｍ程度の小型光磁気ディス
クの記録方式として採用が検討されている。

【０００５】上記磁界変調方式は、印加磁界を高速で反
転することにより磁性薄膜に情報を書き込むものであっ
て、磁界の印加は通常磁界発生手段を有する磁気ヘッド
によって行われる。

【０００６】この場合、高速反転磁界を印加する磁気ヘ
ッドでは、諸々の制約から非常に小さな磁界しか発生で
きず、磁気ヘッドをなるべく記録磁性層と近接させなけ
ればならない。

【０００７】そこで、このような磁界変調方式において
は、磁気ヘッドを磁気ディスクのディスク面に対して直
接接触させ、摺動させながら記録を行う摺動記録方式の
採用が検討されている。この摺動記録方式を採用すれ
ば、上記高速反転磁界を印加する磁気ヘッドであっても
記録磁性層に対して十分な磁力が印加できる。しかも、
ディスク面に対してヘッドが浮上する方式では、ディス
ク面とヘッド間の距離を常に一定に保つための複雑なサ
ーボ機構が必要であるが、摺動記録方式では、このよう
なサーボ機構が不要である。従って、装置の簡易化、小
型化にも有利となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、摺動記録方
式では、磁気ヘッドは光磁気ディスクのオーバーコート
層側に配置され、該オーバーコート層面を直接摺動する
こととなる。従って、摺動記録方式で使用する光磁気デ
ィスクには、オーバーコート層がヘッドの摺動に耐え得
ることが重要な要件となってくる。

【０００９】ところが、このような点から従来の光磁気
ディスクを見ると、従来の光磁気ディスクにおいてオー
バーコート層として形成されている紫外線硬化樹脂層
は、ヘッドに対する摩擦力が大きい。このため、このま
ま摺動記録方式に使用するには不適当であり、オーバー
コート層上にさらに摺動膜を設けるか、あるいはオーバ
ーコート層に摺動性能を付加することが必要である。

【００１０】この場合、オーバーコート層上にさらに摺
動膜を設けると、製造工程の増大、高コスト化を招くこ
とから、オーバーコート層に保護性能とともに摺動性能
を持たせる方法がより好ましいと言える。例えば、保護
性能とともに摺動性能を有する紫外線硬化樹脂や、紫外
線硬化樹脂に潤滑剤を添加したものをオーバーコート層
材料として使用すれば、現行とほとんど同様の工程で摺
動性能を有するオーバーコート層を得ることができる。

【００１１】ところが、紫外線硬化樹脂は、保護性能に
優れるものは摺動性能が不十分であり、摺動性能を持た
せようとすると保護性能が不足し、保護性能，摺動性能
を同時に備えるものは稀である。また、両性能を有する
樹脂であっても、高温多湿環境下で放置すると劣化する
といった欠点を有し、紫外線硬化樹脂のみによって、摺
動記録用のオーバーコート層を得るのは困難である。

【００１２】一方、紫外線硬化樹脂層に添加する潤滑剤
としては、潤滑性に優れることは勿論、樹脂との相溶性
が良く、さらには−２５〜７０℃環境下においても摺動
可能であり、且つ−４０〜８０℃環境下保存後において
も摺動性能，保護性能が維持されていることが必要であ
り、磁気メディア（ビデオテープ，フロッピーディスク
等）において使用される潤滑剤よりも厳しい要件が求め
られる。このため、磁気メディアにおいて通常潤滑剤と
して使用されている脂肪酸エステル等の有機系潤滑剤で
は上記要件を満たしておらず不十分であり、潤滑剤の選
択範囲が制限される。

【００１３】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、保護性能，摺動性能の両
性能を備え、且つこれら両性能が高温，低温環境下、お
よび高温多湿環境下保存後においても維持される光磁気
ディスクを提供することを目的とする。

【００１４】

【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、本発明の光磁気ディスクは、透明基板上に記録磁
性層，オーバーコート層が積層されてなる光磁気ディス
クにおいて、上記オーバーコート層は、紫外線硬化樹脂
よりなり、且つ化２で示されるポリエーテル変性ポリシ
ロキサンが内添されていることを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【化２】

【００１６】

【作用】光磁気ディスクにおいて、オーバーコート層を
紫外線硬化樹脂により構成し、且つ該オーバーコート層
に所定の分子構造を有するポリエーテル変性ポリシロキ
サンを内添させると、このポリエーテル変性ポリシロキ
サンによって摺動性能が付加され、保護性能とともに摺
動性能を備え、且つ両性能が高温および低温環境下、高
温多湿環境下保存後においても維持されるものとなる。

【００１７】また、上記ポリエーテル変性ポリシロキサ
ンは、このように摺動性能付与効果に優れるとともに、
紫外線硬化樹脂内及び表面に安定に保持されるので、そ
の効果が磁気ヘッドの多数回に亘る摺動後にも確実に維
持され、安定な摺動性能が得られる。

【００１８】

【実施例】本発明の好適な実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１９】本発明の光磁気ディスクは、図１に示すよ
うに、該光磁気ディスク１を挟んで光学ヘッド２と磁気
ヘッド３とが対向配置され、前記光磁気ディスク１に対
して磁気ヘッド３を摺動させながら信号記録を行う摺動
記録方式に使用されるものである。

【００２０】詳しくは、図４に示すように、上記光磁気
ディスク１は、記録再生装置に対して装填とイジェクト
が自由に行えるカートリッジ２１に内装され、信号の記
録時には、カートリッジ２１に開かれた窓２２（記録磁
性層及びその保護膜が形成されているディスク面側の
窓）から、このディスク面上に板ばね及びジンバルばね
等から構成される支持部材２３を介して磁界変調記録用
磁気ヘッド３が配され、記録用磁界がこの磁気ヘッド３
より印加される。

【００２１】更に、カートリッジ２１は、上記光磁気デ
ィスク１を挟んで上記磁気ヘッド３と反対側の面にも窓
を持ち、この窓と対向するように光学ヘッド２が配され
ている。この光学ヘッド２は、記録時には、先の記録用
磁気ヘッド３による印加磁場中に置かれている光磁気デ
ィスク１の記録面上にレーザ光を照射し、その部分ａを
昇温する。光磁気ディスク１の回転に伴い、照射箇所ａ
は速やかに降温し、印加磁場方向に対応した磁化方向
（垂直磁気記録）を持つ記録ピットが記録磁性層に形成
される。更に、光学ヘッド２は、再生時には、照射パワ
ーを記録時よりも低くして照射し、カー効果により、上
記方法によって記録されたバイナリデータを読み取るこ
とにも使用される。

【００２２】光学ヘッド２は、ディスク面に接触するこ
とは全くないが、上記磁気ヘッド３は、装置の簡素化、
小型化、低消費電力化等の目的のため、少なくとも記録
時には、ディスク面に接触、摺動する方式が用いられる
場合がある。

【００２３】そして、本実施例に係る光磁気ディスク１
は、基板４の一主面に記録磁性層５を積層し、さらにこ
の記録磁性層５の表面をオーバーコート層６で覆ってな
るものであり、このオーバーコート層６が磁気ヘッド３
によって摺動される。

【００２４】基板４は、厚さ４ｍｍ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。

【００２５】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Ｔ
ｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適である。この記録磁性層
５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。

【００２６】上記オーバーコート層６は、記録磁性層５
を外部からの衝撃から保護するとともに大気中の水や酸
素から隔離するために設けられる。

【００２７】ここで、本実施例に係る光磁気ディスクに
おいては、磁気ヘッド３をディスク面に対して摺動させ
ながら記録を行うため、オーバーコート層６を紫外線硬
化樹脂により構成するとともに該オーバーコート層６に
化２で示されるポリエーテル変性ポリシロキサンを内添
し、摺動による摩耗の抑制や磁気ヘッドの走行性の確保
を図ることとする。

【００２８】すなわち、上記ポリエーテル変性ポリシロ
キサンは潤滑剤として機能するものである。このポリエ
ーテル変性ポリシロキサンは、化学的に不活性である、
流動点（融点）が低い（融点：＜−４０℃）、熱分解温
度が高い（熱分解温度：＞２００℃）、粘度別に多品種
ある、粘度温度依存性が非常に小さいといった潤滑剤と
して適した特性を有するとともに、樹脂との相溶性にも
優れるため、樹脂へ内添するのに適している。

【００２９】したがって、このようなポリエーテル変性
ポリシロキサンをオーバーコート層に内添することによ
り、オーバーコート層に摺動性能が付加されて磁気ヘッ
ドに対する摩擦力が大幅に低減することになる。

【００３０】上記ポリエーテル変性ポリシロキサンとし
ては、化２中のＲ¹ のエーテル鎖がエチレンオキサイド
及び／又はプロピレンオキサイドからなるものが好まし
く、特にプロピレンオキサイドのみの変性が好ましい。

【００３１】なお、このようなシリコーンオイルが保有
される上記紫外線硬化樹脂としては、通常、光磁気ディ
スクのオーバーコート層材料として使用されているもの
であればいずれでも良く、防水性に優れることからアク
リル系紫外線硬化樹脂が適している。また、オーバーコ
ート層の膜厚は、強度の確保，装置構成の点から１０μ
ｍ程度とされる。

【００３２】以上が本発明の光磁気ディスクの基本的な
構成例であるが、本発明の光磁気ディスクには、さらに
ポリエーテル変性ポリシロキサンが内添されたオーバー
コート層上にシリコンオイルをトップコートするように
しても良い。これにより、例えばディスク面上に付着し
た微細なほこり等をアルコール布で拭き取るような場合
に、内添したポリエーテル変性ポリシロキサンも一緒に
拭き取られその潤滑性能が損なわれるのが抑えられる。

【００３３】このようにシリコンオイルをトップコート
する場合、オーバーコート層中のポリエーテル変性ポリ
シロキサンは１０重量％以下、トップコートするシリコ
ンオイルの塗布厚は７０ｎｍ程度が適当である。トップ
コートするシリコンオイルの塗布厚が薄過ぎると、その
潤滑効果を十分に得ることができない。逆に厚過ぎると
表面がベタつき、ほこり等が付着し易くなる。

【００３４】紫外線硬化樹脂層上にトップコートするシ
リコンオイルとしては、樹脂に内添する場合のような樹
脂との相溶性は考慮する必要がないので、例えば化３で
示されるポリシメチルシロキサン等を用いて良い。その
重合度は、１０〜５００００程度が良い。

【００３５】

【化３】

【００３６】また、さらに、本発明の光磁気ディスク
は、通常の光磁気ディスクの場合と同様、図２に示すよ
うに記録磁性層以外の機能層，すなわち誘電体層７，
８、反射層９等を設け、例えば基板４上に第１の誘電体
層７，記録磁性層５，第２の誘電体層８，反射層９の４
層よりなる記録部１０を設け、該記録部１０上にオーバ
ーコート層６を覆ってなる構成としてもよい。

【００３７】上記誘電体層７，８としては、酸化物や窒
化物等が使用可能であるが、誘電体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、酸素および水分を透過せず且つ使用レーザ光
を十分に透過し得る物質として窒化ケイ素あるいは窒化
アルミニウム等が好適である。

【００３８】また、反射層９は、前記第２の誘電体層８
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９は、熱的良導体である
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。

【００３９】次に、実際に上記構成の光磁気ディスクを
作製し、ポリエーテル変性ポリシロキサンをオーバーコ
ート層に内添する効果を調べた。

【００４０】まず、基板上に記録磁性層を形成し、この
記録磁性層上にシリコーンオイルを保有するオーバーコ
ート層を形成して光磁気ディスク（実施例ディスク１）
を作製した。そして、作製した光磁気ディスクについて
摩擦力を測定した。

【００４１】なお、オーバーコート層は、ポリエステル
／多官能系アクリレートに化４に示されるようなプロピ
レンオキサイド変性ジメチルポリシロキサンを２重量％
添加してよく分散させ、スピンコート法により基板に塗
布した後、高圧水銀灯で硬化することにより形成した。

【００４２】

【化４】

【００４３】オーバーコート層の摩擦力は、スピンスタ
ンドにより、常温環境下、高温環境下（温度７０℃）、
低温環境下（温度−１５℃）、高温多湿環境下保存後
（８０℃，９５％ＲＨ，１００ｈｒ）の条件下でそれぞ
れ測定した。

【００４４】測定に使用したスピンスタンドは、図３に
示すように、ディスクテーブル１１，プラスチックヘッ
ド１２，荷重変換器１３，温度補償機能を有するブリッ
ジボックス１４及びストレインアンプ１５，Ａ／Ｄコン
バータ１６，パーソナルコンピュータ１７よりなるもの
である。このスピンスタンドでは、ディスクを載置した
ディスクテーブル１１を回転させるとディスクとプラス
チックヘッド１２の間で生じる摩擦力によって荷重変換
器１３に荷重がかかる。この荷重は電気信号に変換され
てブリッジボックス１４，ストレインアンプ１５，Ａ／
Ｄコンバータ１６を経て、パーソナルコンピュータ１７
に入力される。

【００４５】ここではこのようなスピンスタンドを用い
て、測定条件をヘッド圧２ｇ，線速１．４ｍ／秒に設定
し、上記のように常温環境下、高温環境下（温度７０
℃）、低温環境下（温度−１５℃）、高温多湿環境下保
存後（８０℃，９５％ＲＨ，１００ｈ）の条件下で摩擦
力の測定を行った。

【００４６】また、比較として、オーバーコート層にシ
リコーンオイルの代わりに有機系潤滑剤ジグリセリンテ
トララウレートが添加された光磁気ディスク（比較例デ
ィスク１）、イソセチルステアレートが添加された光磁
気ディスク（比較ディスク２）、オーバーコート層に潤
滑剤が添加されていない光磁気ディスク（比較例ディス
ク３）についても同様に摩擦力を測定した。

【００４７】各光磁気ディスクの摩擦力を表１に併せて
示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１からわかるように、オーバーコート層
に潤滑剤としてプロピレンオキサイド変性ジメチルポリ
シロキサンを添加した実施例ディスク１は、潤滑剤を添
加していない比較例ディスク３に比べて、常温環境下、
高温環境下、低温環境下、高温多湿環境下保存後のいず
れにおいても摩擦力が低くなっている。

【００５０】一方、潤滑剤としてジグリセリンテトララ
ウレートを添加した比較例ディスク１では、常温および
高温環境下、高温多湿環境下保存後における摩擦力は、
比較的低い値となっているが、低温環境下での摩擦力が
著しく高い。

【００５１】また、イソセチルステアレートが添加され
た比較ディスク２においては常温環境下における摩擦力
は、比較的低い値となっているが、高温環境下、高温多
湿度環境下保存後においては摩擦力が著しく高くなって
おり、低温環境下においては摩擦力が大きすぎて測定が
不可能であった。

【００５２】従って、このことから、上記光磁気ディス
クにおいて、低温から高温環境下に亘って良好な摺動性
を得、かつ高温多湿環境下保存後においても良好な摺動
性を得るには、従来より使用されているジグリセリンテ
トララウレート、イソセチルステアレート等の有機系潤
滑剤では高温あるいは低温環境下、高温多湿環境下保存
後での摺動性能が不十分であり、ポリエーテル変性ポリ
シロキサンが適していることがわかった。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光磁気ディスクでは、オーバーコート層を紫外線硬
化樹脂により構成し、該オーバーコート層に所定の分子
構造を有するポリエーテル変性ポリシロキサンを内添さ
せているので、オーバーコート層が保護性能とともに摺
動性能を有し、かつ両性能が高温及び低温環境下，およ
び高温多湿環境下保存後においても維持され、また安定
な摺動性能が得られる。従って、本発明によれば、苛酷
な環境下であっても良好な摺動性能を示し、摺動記録方
式用として実用的な光磁気ディスクを得ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ディスクの第１実施例の構成
を、摺動型光磁気記録方式の概略構成と共に示す断面図
である。

【図２】第１実施例に係る光磁気ディスクの変形例の構
成を示す断面図である。

【図３】光磁気ディスクのヘッドに対する摩擦力を測定
するための測定装置の構成を示す模式図である。

【図４】光磁気ディスクが内装されたカートリッジの構
成を、摺動型光磁気記録方式の概略構成と共に示す斜視
図である。

【符号の説明】

１・・・光磁気ディスク ２・・・光学ヘッド ３・・・磁気ヘッド ４・・・基板 ５・・・記録磁性層 ６・・・オーバーコート層 ７・・・第１の誘電体層 ８・・・第２の誘電体層 ９・・・反射層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に記録磁性層，オーバーコー
   ト層が積層されてなる光磁気ディスクにおいて、 上記オーバーコート層は、紫外線硬化樹脂よりなり、且
   つ化１で示されるポリエーテル変性ポリシロキサンが内
   添されていることを特徴とする光磁気ディスク。 【化１】