JPH077533B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

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に関する。詳しくは光学的記録
に用いる光磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術とその課題〕

光メモリー素子の中でも追加記録、消去が可能なイレー
ザブル型メモリーは、光磁気記録方式が最も実用化に近
い段階にいる。光磁気記録媒体の記録層としては総合的
な特性から見て、現在の所、希土類・遷移金属薄膜が多
く用いられている。

こういった記録層は一般に非常に酸化がおこり易く、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おり、さらに単板仕様の場合は保護
層として、また両面貼合仕様の場合は保護層を兼ねた接
着層として樹脂をコートすることが一般的である。

この有機保護層や接着層として用いる樹脂としては透湿
度が低いこと、及び低応力であることが必要な条件とな
る。

可塑剤を含むポリウレタン樹脂は低透湿度、低応力の特
性を満たす優れた樹脂である。

例えば、ポリオレフィンポリオールを主成分としパラフ
ィン系プロセスオイルを加えたポリウレタン樹脂では、
JISK6301に規定された100％引張応力が3Kgf/cm²であ
り、JISZ0208で規定された25℃の透湿度は厚さ200μｍ
のフィルムで24時間において5g/m²であった。

この樹脂を接着層として貼合せた光磁気記録媒体は80
℃、85％RHの2000時間の加速試験でもほとんどエラーレ
ートの増加を示さなかった。

この樹脂の唯一の欠点は高温下で基板樹脂と接している
場合にわずかな反応性を持つことである。

光磁気記録はその特長である、繰返し消去、記録を可能
たらしめるためには、記録層を、キューリー点近くま
で、つまり数百℃の温度に昇温し、冷却することを繰り
返す為、わずかな反応性であっても媒体のピンホールを
通して基板と直接接している樹脂が基板と反応を起こし
基板に物理的あるいは化学的変化を生じさせ、広範囲の
反射率の低下として表われる。

この現象は記録、消去を同一トラックで10⁴〜10⁵回繰り
返すことで始めて起こる現象だが、媒体の高信頼性とい
う点では大きな問題になる。

反応の詳細のプロセスはわかっていないが、樹脂中に可
塑剤を加えていない場合は、このような現象は起こらな
いので可塑剤がなんらかの形で関与しているものと思わ
れる。

ただし可塑剤を加えない場合は、粘度が上がってしま
い、貼合せ工程において取り扱いが困難となってしま
う。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明者等は上述の欠点を克服した光磁気記録媒体を提
供すべく鋭意検討した結果、媒体とポリウレタン樹脂の
間に、紫外線硬化樹脂による中間層を設けることで高耐
食性、高繰り返し特性を兼ねそなえた媒体を得られるこ
とを見出した。

〔発明の構成〕

本発明の要旨は樹脂基板上に光磁気記録層を設け、該記
録層上に硬化性樹脂よりなる中間層を設け、更に可塑剤
を含むポリウレタン樹脂層を設けたことを特徴とする光
磁気記録媒体に存する。

以下本発明を詳細に説明する。

まず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
脂基板が上げられる。

基板の厚みは１〜2mm程度が一般的である。

光磁気記録層としては、たとえば、TbFe、TbFeCo、TbC
o、DyFeCoなどの希土類と遷移金属の非晶質磁性合金、M
nBi、MnCuBiなど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、GdTb
Fe/TbFeのように２層以上の記録層を重ねても良い。

上記基板と光磁気記録層の間に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を
用い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
でもよい。干渉層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Al₂O₃、Ta₂O₅、SiO₂、Si
O、TiO₂等の金属酸化物単独あるいはこれらの混合物、
或いはAl−Ta−Ｏの複合酸化物等が挙げられる。また更
にこれらに他の元素、例えばTi、Zr、Ｗ、Mo、Yb等が酸
化物の形で単独あるいはAl、Taと複合して酸化物を形成
してもよい。これらの金属酸化物は緻密で外部からの水
分や酸素の侵入を防ぎ、耐食性が高く反射層との反応性
も小さく、また基板として樹脂基板を使用する場合にも
樹脂との密着性に優れる。

金属窒化物としては窒化シリコン、窒化アルミニウム等
が挙げられるが、これらの金属窒化物は緻密で外部から
の水分や酸素の侵入を防ぐ、特に窒化シリコンを用いて
良好である。

この干渉層の膜厚は屈折率により最適膜厚が異なるが、
通常400Å〜1500Å程度、特に500〜1000Å程度が適当で
ある。

記録層の干渉層と反対の面には、干渉層と同様の材質を
持つ誘電体による保護層を設けるのが望ましい。膜厚は
500Å〜1500Åが通常である。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の誘電体をはさん
で高反射率の金属（例えばAl、Cu等）の単体又はその合
金を反射層として設ける。反射層の上にさらに誘電体層
を設けることもできる。

本発明においては上記の記録層や保護層、反射層のさら
に外層に硬化性樹脂よりなる中間層を設け、さらに可塑
剤を含むポリウレタン層よりなる接着層又は有機保護層
を設ける。記録層を有する記録媒体の単板の表面を該ポ
リウレタンで被覆する場合、該ポリウレタン層は有機保
護層と呼ばれ、２枚の記録媒体を対向させてポリウレタ
ン層で接着した構造とした場合、該ポリウレタン層は接
着層と呼ばれる。

中間層として用いられる硬化性樹脂としては、アクリル
−アクリレート系、ウレタン−アクリレート系、ポリエ
ステル−アクリレート系、エポキシ−アクリレート系等
の紫外線硬化性樹脂、オルガノポリシロキサン等を樹脂
成分とするシリコン系等の熱硬化性樹脂等が好適に用い
られる。

中間層の膜厚は0.1〜５μｍ程度が好ましく、更に好ま
しくは0.3〜３μｍ程度である。

接着層又は有機保護層として用いられるポリウレタン樹
脂としては、炭化水素系ポリオールを主成分とし、イソ
シアネート化合物をNCO/OH＝0.8〜1.3好ましくはNCO/OH
＝0.9〜1.1となるような配分比で混合し、硬化せしめた
ものが好ましい。

このような炭化水素系ポリオールは公知の、例えば特開
昭50−90694号に記載のブタジエンポリマーを水添する
等の方法により、また、これを用いたポリウレタンは公
知の、例えば特開昭50−142695号に記載の、上記ポリオ
ールにポリイソシアネートを反応させる等の方法により
容易に製造される。

接着層又は有機保護層の膜厚は１μｍ〜200μｍ好まし
くは３μｍ〜100μｍ程度である。

接着層又は有機保護層としては、JISK6301にて規定され
た100％引張応力が50kgf/cm²以下で、かつJISZ0208で規
定された透湿度が24時間で20g/m²以下のもの、好ましく
は上記規定の100％引張応力30Kgf/cm²以下、かつ上記規
定の透湿度が24時間で10g/m²以下の有機物が良好な結果
をもたらすが、上述のポリウレタン樹脂はこの引張応力
及び透湿度を満足する。

上記のポリウレタン樹脂には塗布工程等における取扱い
上可塑剤が添加されている。

可塑剤の代表例としてはパララフィン系プロセスオイ
ル、ジウンデシルフタレート、アルキルベンゼン等が挙
げられ、これらの可塑剤は通常ポリウレタン樹脂との重
量比で10〜70重量％程度使用される。

前記中間層を設ける目的は、記録層のピンホールを通し
て基板に接着層（有機保護層）を構成するポリウレタン
樹脂（樹脂中の可塑剤）が直接接して反応を起すことを
防ぐことである。

中間層が無い場合は媒体に存在するピンホール等により
ポリウレタン樹脂が基板と直接接する可能性があった
が、中間層の存在によりその可能性は無くなる。

中間層が厚過ぎる場合には、媒体に応力が加わり、クラ
ックが生じる恐れがあり、薄過ぎる場合には、ポリウレ
タン樹脂を遮断する効果が低下する。

基板上に干渉層、記録層、反射層、保護層等の各層を形
成する方法には、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。

PVD法にて干渉層、光磁気記録層、反射層、保護層等を
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また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。

また、イオンプレーティングを用いる方法も考えられ
る。

膜の堆積速度は早すぎると膜応力を増加させ、遅すぎれ
ば生産性に影響するので通常0.1Å/sec〜100Å/sec程度
とされる。

中間層及び接着層（有機保護層）の成膜法としては、ス
ピンコート法その他通常の塗布法により容易に成膜する
ことができる。

〔実施例〕

以下に実施例をもって本発明を更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。

実施例１ 130mmφのポリカーボネート基板をスパッタリング装置
に導入し、先ず８×10^-7torr以下まで排気し、Arを20sc
cm、O₂を5sccm導入し、圧力を0.8Paに調整した。この状
態で500Wのパワーで４インチφのTaターゲットを直流ス
パッタリングし、４Å／秒の速度で酸化タンタルの干渉
層を800Å形成した。TbターゲットとFe₉₀Co₁₀ターゲッ
トの同時スパッタリングを行い Tb₂₃（fe₉₀Co₁₀）₇₇の記録層を干渉層の上に300Å形成
した。更にTaチップを配したAlターゲットを用いArガス
中でスパッターしAl₉₇Ta₃の合金からなる300Åの反射層
を形成した。

反射層上にさらに干渉層と同様の方法を用いて酸化タン
タルによる保護層を300Å形成した。

ディスクをスパッタリング装置から取り出した後スピン
コート法によりアクリレート系紫外線硬化樹脂のコーテ
ィングを行ない、中間層を作成した。

用いたアクリレート系紫外線硬化樹脂は、ケミテックス
（株）社製商品名「4x−108」であり、塗布条件及び硬
化条件は以下の通りである。

塗布条件:500rpm2秒で塗布後、2500rpm10秒間回転させ
る。

硬化条件:80w/cm²のHgランプを30秒照射。

以上の様に中間層を作成後ポリウレタン樹脂による接着
層を用い２枚を貼合わせた。

上記ポリウレタン樹脂は成分A,Bより得られる２液混合
型のものであり、成分A,Bの製造法は以下の通りであ
る。

「成分Ａの製造」 “ポリテールHA"（商品名）（三菱化成株式会社製、数
平均分子量：約2000、水酸基当量:0.907meq/gのポリオ
レフィンポリオール）100g、 “アデカクオドロール”（商品名）（旭電化株式会社
製、４官能ポリオール、水酸基当量13.7meq/g）19.8g、 “パラフィン系プロセスオイル”（可塑剤）（共同石油
株式会社製、Ｐ−200）110g、 “スズ系ウレタン化触媒”（MD化成株式会社製、UL−2
2）138mg、 これらを50℃で均一に混合し成分Ａとした。この粘度は
25℃で1800cpsであった。

「成分Ｂの製造」 “ポリテールHA"100g、 “パラフィン系プロセスオイルＰ−200"（可塑剤）116
g、 これらをセパラブルフラスコ中で室温で均一に混合す
る。ついで、2,4−トリレンジイソシアネート14.2gを添
加し、80℃で６時間反応して成分Ｂを得た、粘度は25℃
で3800cpsであった。

このようにして作成したＡ液とＢ液を重量比1:5で混合
し、真空脱泡を行った後ディスクに塗布し、２枚のディ
スクを対向させて接着し、80℃、60分硬化させ接着層と
した。

このようにして得られたディスクを8mWのパワーで10⁶回
書込と消去を繰り返したところ反射率の変動は全く見ら
れなかった。記録層にピンホールの存在する部分も全く
変化が無かった。

このディスクを80℃、85％RHの環境下で2000時間の加速
試験を行なったところほとんど劣化は見られなかった。

実施例２ 中間層としてシリコーン系熱硬化型樹脂（信越化学
（株）製、商品名:X12−1100）を用い、500rpm2秒間樹
脂液を供給後2500rpmで10秒間回転させることによりス
ピンコートし、80℃20分間加熱して核樹脂液を硬化させ
て中間膜を形成した以外は実施例１と同様にしてディス
クを形成した。

実施例１と同様に書込及び消去を繰り返し反射率の変化
を測定したが、変化は見られなかった。加速試験も実施
例１と同様に行なったが、劣化はなかった。

（比較例） 中間層を用いず、それ以外は全く実施例と同一のディス
クを作成した。

このディスクを8mWで10⁶回書込みと消去を繰り返したと
ころ記録層にピンホールが存在し、反射率が低下してい
た部分が次第に広がっていき10⁶回後には大きな領域に
わたって反射率の低下を生じた。

この異常領域を分析した結果、膜に異常は無かたが、基
板に凹部に生じていた。

〔発明の効果〕

本発明の光磁気媒体は耐食製と繰り返し記録特性に優れ
ている。

───────────────────────────────────────────────────── 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３丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内 (56)参考文献 特開 昭61−87253（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−194152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−8752（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂基板上に光磁気記録層を設け、該記録
   層上に硬化性樹脂よりなる中間層を設け、更に可塑剤を
   含むポリウレタン樹脂層を設けたことを特徴とする光磁
   気記録媒体。