JPH0778368A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プラスチック基板側より照射するレーザ光と、
基板を間に挟んでレーザ光照射側とは反対の側から印加
する磁界との組み合わせによって、情報の書き込みおよ
び／または読み取りを行う光磁気記録媒体における、表
面の傷つき易さの抑制と、反りの低減。 【構成】レーザ光照射側のプラスチック基板表面上に
は、ペンタエリスリトールの１〜６量体の脱水縮合物で
あって、そのヒドロキシ基の３個以上がアクリレートで
変性されている多官能誘導体と、水素化ジシクロペンタ
ジエニルジアクリレートとの２種類を、６０重量％以上
含有する混合物から形成した架橋高分子薄膜を備える。
かつ磁界印加側の光磁気記録媒体の最外層には、ウレタ
ンアクリレートと、炭素数２〜６の飽和アルキレンジグ
リコールジアクリリレートと、トリメチロールプロパン
のトリアクリレート誘導体との３種類を、６０重量％以
上含有する混合物から形成した架橋高分子薄膜を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック材からな
る基板側より照射するレーザ光と、基板を間に挟んでレ
ーザ光照射側とは反対の側から印加する磁界との組み合
わせによって、情報の書き込みおよび／または読み取り
を行う光磁気記録媒体関する。

【０００２】

【従来の技術】近年格段の進歩を示している磁気のみに
よる情報の記録再生方式では、情報の収納量が、昨今の
高度情報化社会に対して、不十分となってきている。

【０００３】それに対して、レーザ光を書き込みおよび
／または読み取りの手段として用いる手法では、光の波
長限界までの読みとりが理論的に可能である。このた
め、より大容量でかつ高密度の記録方式として、光記録
あるいは光磁気記録が行われ始めてきた。そしてこれら
の方式を用いたものとして、光カード、ビデオディス
ク、大容量コンピュータ記憶ディスク等、光ディスクと
総称されているものがある。

【０００４】特に、情報の繰返し書き込みが可能な光磁
気記録は応用分野が広く、さまざまな光磁気記録媒体の
開発が進められている。そしてそうした光磁気記録媒体
の多くは、基板側より照射するレーザ光と、基板を間に
挟んでレーザ光照射側とは反対の側から印加する磁界と
の組み合わせによって、情報の書き込みおよび／または
読み取りを行う。

【０００５】その際に光磁気記録媒体用の基板として
は、照射するレーザ光に対して透明なものとして、ガラ
スや、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレー
ト、非結晶性ポリオレフィンで示されるプラスチックを
用いることができる。

【０００６】ここでガラスは、一般的には堅くて傷のつ
きにくいという利点がある。しかしそのために、記録さ
れた場所を読み取るためのサーボ機構に必要な案内溝の
形成を困難にさせるという欠点もある。そこで、エッチ
ング処理あるいはポリマー薄膜を別途形成させて、この
点を補う試みもあるが、これは量産性に欠ける。また耐
衝撃性の点などから、使用上の取扱いに限定がもたらさ
れることが多く、基板材料としては好ましくはない。

【０００７】これに対してプラスチックは、マスタリン
グによりスタンパーを予め形成しておけば、このスタン
パーから射出成形を行うことで、大量生産できるメリッ
トが存在するため、基板材料としては好ましい。

【０００８】しかし基板材料に用いるプラスチックは、
ある程度の軟らかさや可撓性を有しているので、表面の
傷が発生しやすい。このために、基板表面がそのまま直
に外界と触れる構成では、情報の書き込み／読み取り特
性が低下して、光磁気記録媒体として好ましくないこと
が多い。

【０００９】また光磁気記録媒体は、主たる構成として
上述のプラスチック材基板上に、誘電体膜、光磁気記録
膜、誘電体膜、光反射膜をこの順に備えている。すなわ
ち最外層側は光反射膜であり、これは構造上非常に薄い
膜なので、そのままの状態で使用すると安定な反射状態
を保持するのは困難なことが多い。

【００１０】そしてこれらの点を補うために、別途架橋
型重合反応を行って得られる比較的硬度の高い保護膜を
形成するとか、薄い有機フィルムを張り合わせて保護膜
の役割を行わせることが行われる。しかし生産性の点か
らは、このうち前者の方法が好ましく用いられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし一般に、高分子
を架橋反応で形成すると、モノマーの存在している初期
の状態よりも収縮することが多い。そして光磁気記録媒
体にそうした保護膜を形成すると、この収縮応力で媒体
が変形し、いわば「おわん」の様な形態になる。このた
め、照射されるレーザ光の光軸と光磁気媒体の表面が直
角でなくなる状態となり、反射光が対物レンズに戻らな
くなる。そしてこの様な面軸方向の変形が発生すると、
記録された場所を読み取るためのサーボ機構が十分な追
随が不可能になり、結果として情報の書き込み／読み取
りが不可能になる。

【００１２】本発明は、かかる課題を解決して、基板お
よび光磁気記録媒体の表面の傷つき易さを抑制すると共
に、そりの状態を低減し、情報の書き込み／読み取り特
性に優れた光磁気記録媒体を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる光磁気記
録媒体の一つの特徴は、プラスチック材からなる基板側
より照射するレーザ光と、基板を間に挟んでレーザ光照
射側とは反対の側から印加する磁界との組み合わせによ
って、情報の書き込みおよび／または読み取りを行う光
磁気記録媒体において、レーザ光を照射する側のプラス
チック基板の表面上には、ペンタエリスリトールの１〜
６量体の脱水縮合物であって、そのヒドロキシ基の３個
以上がアクリレートで変性されている多官能誘導体と、
水素化ジシクロペンタジエニルジアクリレートとの２種
類を、６０重量％以上含有する混合物から形成した架橋
高分子薄膜を備えることである。

【００１４】ここでプラスチック基板は、波長４５０〜
９００ｎｍの領域において、透明性に優れているポリカ
ーボネート、ポリメチルメタアクリレート、非結晶性ポ
リオレフィンから選ばれる一種である。かかる、材料
は、現在でも、広範囲に光記録材料基板として用いられ
ており、容易に入手可能な工業材料である。通常この基
板は、数ｍｍ程度の厚みに成形されて用いられる。

【００１５】こうした基板上に架橋高分子薄膜を安定に
形成させるには、重合反応性に優れることが必要であ
る。この観点で反応基団としては、アクリル酸誘導体が
必要である。かつ架橋点の増大という観点からは、ペン
タエリスリトールのごとく、低分子量で１分子中の反応
サイトが３個以上あることが必要である。

【００１６】しかしこの条件だけでは、他の反応分子と
の相溶性が低下する可能性がある。また、低分子である
ために揮発性が存在し、作業性が低下することもある。
そこで分子の反応のという見方で、１分子あたりの反応
点密度を向上させる目的から、ペンタエリスリトールの
１〜６量体の脱水縮合物であり、そのヒドロキシ基の３
個以上がアクリレートで変性されている多官能誘導体を
主要な成分とすることが、本発明では必要である。

【００１７】さらに、反り角度の低減には、架橋反応の
前後で高分子の形態の変化が小さいことが望ましい。し
かし通常のビニル系材料では、重合反応の経過と共に、
π電子共役のｓｐ２型混成軌道がｓｐ３型の混成軌道と
形態的に大きな変化を生起する。そしてこれが結果的
に、形成高分子の収縮、膨張の原因となることが多い。
従って上述のペンタエリスリトールの誘導体のごとく、
可撓性の基本骨格を持っているものだけでは、変化が大
きくなり、結果的にそり角度を大きくする。

【００１８】そこで、水素化ジシクロペンタジエニルモ
ノアクリレートを共存させることが、本発明では必要と
なる。ジシクロペンタジエニル骨格は、橋かけ環状炭化
水素の典型であり、この構造は周辺の重合反応基が変化
しても、構造としての歪は小さく基本的な変化が少な
い。

【００１９】そしてこうした効果を効率良く発現させる
ためには、基板上に架橋高分子薄膜を形成するための混
合物中に、これら２種類の材料が６０重量％以上含有さ
れる必要がある。さらにこれら２種類の材料のそれぞれ
は、混合物中に少なくとも１２重量％以上含有されてい
ることがより好ましい。

【００２０】その際、この架橋高分子を安定させるた
め、あるいは基板との親和性を向上させる目的で、他の
成分を添加する事も可能であり、かかる成分としては、
例えば、炭素数９の留分を主成分とするを石油樹脂、炭
素数２〜６で、重合度が１〜２０のポリアルキレングリ
コールジアクリレート等を上げることができる。

【００２１】また本発明のもう一つの特徴は、磁界を印
加する側の光磁気記録媒体の最外層には、ウレタンアク
リレートと、炭素数２〜６の飽和アルキレンジグリコー
ルジアクリリレートと、トリメチロールプロパンのトリ
アクリレート誘導体との３種類を、６０重量％以上含有
する混合物から形成した架橋高分子薄膜を備えたもので
あって、ウレタンアクリレートはトリレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタン
ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、あるいはジフェニルエーテルジイソシアネート
から選ばれるイソシアネート誘導体の単独あるいは混合
物と、化学量論的に過剰の炭素数２〜６の飽和アルキレ
ンジグリコールとを反応させて得られるウレタンジオー
ルをジアクリレート化したものであることである。

【００２２】これにより、反射膜という無機層の上に形
成される保護膜の可撓性が向上し、かつその膜の均一性
が増大する効果が存在する。また架橋反応そのものは、
トリメチロールプロパンのトリアクリレート誘導体で行
われるが、可撓性をさらに付与するために、炭素数２〜
６の飽和アルキレンジグリコールジアクリリレートを共
存させる必要がある。

【００２３】そしてこうした効果を効率良く発現させる
ためには、磁界を印加する側の光磁気記録媒体の最外層
に架橋高分子薄膜を形成するための混合物中に、これら
３種類の材料が６０重量％以上含有される必要がある。
さらにこれら３種類の材料のそれぞれは、混合物中に少
なくとも１２重量％以上含有されていることがより好ま
しい。また架橋密度や摺動特性等の物理的条件を向上さ
せるために、その目的に応じてアクリル酸誘導体、ノニ
オン型界面活性剤、あるいはポリシロキサン等を添加す
ることもできる。

【００２４】そしてこのように、レーザ光を照射する側
のプラスチック基板の表面上、および磁界を印加する側
の光磁気記録媒体の最外層に、それぞれ架橋高分子薄膜
を形成することによって、相互の反りり方向が異なるこ
とと、伸縮性に富むウレタン結合を導入して可撓性を向
上させたことで、結果として反り角度の小さい光磁気記
録媒体が得られる。

【００２５】こうした架橋高分子膜を形成する際には、
スピンコーテング法による塗膜形成方法を用いること
が、薄い膜を均一に形成するためには好ましい。もしく
は、バーコーターによる方法、あるいは単純な浸漬、液
切り、自然流延による手法でも、均一に塗布するもので
あれば用いることができる。

【００２６】またそうした架橋高分子薄膜の膜厚は、３
〜１００μｍであることが好ましい。膜厚がこれより薄
いと、架橋密度の状況により、物理的に記録媒体層を破
壊することがあり好ましくなく、一方、あまり厚い膜
は、生産効率を低減すると共に、収縮効果のために基板
がおわん状に反る場合があり、その場合には記録の追随
が困難になるため好ましくない。そしてさらにより好ま
しくは、その膜厚を３〜５０μｍとすることである。

【００２７】

【実施例１】樹脂液１として、ジペンタエリスルトール
ヘキサアクリレート４０重量％、水素化ジシクロペンタ
ジエニルジアクリレート２０重量％、ペンタエリスリト
ールジアクリレート１３重量％、テトラペンタエリスリ
トールのアクリル酸エステルを１３重量％、重合度が４
〜１０ののポリエチレングリコールの混合物のジアクリ
レート１４重量％を混合して、均一溶液にしたものを調
整した。

【００２８】樹脂液２として、トリレンジイソシアネー
トとジエチレングリコールから得られるウレタンアクリ
レート１５重量％、トリメチロールプロパントリアクリ
レート５０重量％、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート３５重量％の混合液を作成した。

【００２９】そしてポリカーボネートからなるプラスチ
ック基板（外径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚み１．２ｍ
ｍ）の一方の面上に、樹脂液１をスピンコート法により
塗布し、その後紫外線照射を行い光硬化させて、膜厚１
０μｍのタックフリーの架橋高分子薄膜を形成した。

【００３０】これを十分に乾燥、脱気を行い、樹脂液の
塗られてない基板面上に、誘電体膜／光磁気記録膜／誘
電体膜／反射膜をこの順に形成した。その際に、誘電体
膜としては窒化硅素を、光磁気記録膜としてはテルビュ
ウム、鉄、コバルト、クロムの合金がスパッタされたも
のを、反射膜としてはアルミニュウムとチタンの合金を
形成した。

【００３１】そしてさらに反射膜の上部に、樹脂液２を
スピンコート方法で塗布し、その後紫外線照射を行い光
硬化させて、膜厚８μｍの透明な架橋高分子膜を形成し
た。

【００３２】こうして得られた光磁気記録媒体の試料の
反り角度を測定した。その際に反り角度の測定は、新電
子工業（株）製の光ディスク機械特性装置ＯＤＡ−２型
により行った。ただしここでいう反り角度とは、光記録
情報媒体の共通基本特性の一つとして、国際的な標準の
ＩＳＯの規格に準拠して定義がなされている。「おわ
ん」型になる場合、２種類のそり成分が存在する。すな
わち、半径方向へのそり（Ｔｒ）と周方向へのそり（Ｔ
θ）の２種類である。両者の２乗の和の平方根によって
得られる最大そり（Ｔmax ）によって、基板のそり角度
を決定する。この値は、測定場所により異なるので、統
計的処理を行い、逐次任意の記録場所での最大そり角度
を検定する事で、基板物性とする。

【００３３】その結果、反り角度は−０．５ｍrad とな
り、このディスクを、８０℃で８５％の湿度の状態で２
０００時間保持して耐久性試験を実施したが、その値は
−１．０ｍrad とほとんど変化を示さなかった。また記
録再生信号特性も、この耐久性試験の前後で変化が認め
られなかった。

【００３４】

【実施例２】樹脂液１として、ジペンタエリスルトール
ヘキサクリレート４０重量％、水素化ジシクロペンタジ
エニルジアクリレート２０重量％、水素化ジシクロペン
タジエニルモノアクリレート１０重量％、テトラペンタ
エリスリトールのアクリル酸エステルを１５重量％、重
合度が４から１０ののポリエチレングリコールの混合物
のジアクリレート１５重量％、を混合して、均一溶液に
したものを調整した。

【００３５】樹脂液２として、イソホロンジイソシアネ
ートとジエチレングリコールから得られるウレタンアク
リレート１２重量％、トリメチロールプロパントリアク
リレート５０重量％、ネオペンチルグリコールジアクリ
レート２０重量％ 重合度が４〜１０のポリエチレング
リコールの混合物のジアクリレート１８重量％の混合液
を作成した。

【００３６】まずはポリカーボネートからなるプラスチ
ック基板（外径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚み１．２ｍ
ｍ）の一方の面上に、誘電体膜／光磁気記録膜／誘電体
膜／反射膜をこの順に形成した。その際に、誘電体膜と
しては窒化硅素を、光磁気記録膜としてはテルビュウ
ム、鉄、コバルト、クロムの合金がスパッタされたもの
を、反射膜としてはアルミニュウムとチタンの合金を形
成した。

【００３７】その後、こうして得られた光磁気記録媒体
の反射膜の上部に、樹脂液２をスピンコート方法で塗布
し、その後紫外線照射を行い光硬化させて、膜厚は８μ
ｍの透明な架橋高分子膜を形成した。

【００３８】その上で基板のもう一方の面上に、樹脂液
１をスピンコート方法で塗布し、その後紫外線照射を行
い光硬化させて、膜厚９μｍの透明な架橋高分子膜を形
成した。

【００３９】この様に得られた試料について、反り角度
を実施例１と同様の方法で評価した。その結果反り角度
は１．２ｍrad であり、十分に信号特性を評価できる反
り角度であった。

【００４０】

【実施例３】樹脂液１として実施例２のものを用い、樹
脂液２としては実施例１のものを用いた。そして実施例
１と同様の方法で光磁気記録媒体の試料を作成した。た
だし基板表面上および反射膜上の架橋高分子膜の膜厚
は、それぞれ１０μｍとした。

【００４１】この様に得られた試料について、実施例１
と同様の方法で反り角度を評価した。その結果反り角度
は、−１．２ｍrad となっていることが観測された。さ
らに実施例１と同様の耐久試験を行ったところ、反り角
度は−０．５ｍrad になっていることが認められ、信号
の読み取り／書き込み特性の変化は認められなかった。

【００４２】

【比較例１】実施例１において、スピンコーターの回転
数を上昇させることで、基板表面上および反射膜上の架
橋高分子膜の膜厚が２μｍになるように試料を作成した
が、膜厚が一定せず、部分的に基板、あるいは、反射膜
が露出しており、容易に損傷することが認められた。

【００４３】

【発明の効果】本発明は以上詳述したとおり、レーザ光
を照射する側のプラスチック基板の表面、および磁界を
印加する側の光磁気記録媒体の最外層の傷つき易さを抑
制すると共に、反りの状態を低減して、信号の書き込み
／読み取り特性に優れた光磁気記録ディスクを得ること
ができる。その際に、全体の反り角度が絶対値で、５ｍ
rad 以下の光磁気記録ディスクを得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック材からなる基板側より照射
   するレーザ光と、基板を間に挟んでレーザ光照射側とは
   反対の側から印加する磁界との組み合わせによって、情
   報の書き込みおよび／または読み取りを行う光磁気記録
   媒体において、レーザ光を照射する側のプラスチック基
   板の表面上には、ペンタエリスリトールの１〜６量体の
   脱水縮合物であって、そのヒドロキシ基の３個以上がア
   クリレートで変性されている多官能誘導体と、水素化ジ
   シクロペンタジエニルジアクリレートとの２種類を、６
   ０重量％以上含有する混合物から形成した架橋高分子薄
   膜を備え、かつ磁界を印加する側の光磁気記録媒体の最
   外層には、ウレタンアクリレートと、炭素数２〜６の飽
   和アルキレンジグリコールジアクリリレートと、トリメ
   チロールプロパンのトリアクリレート誘導体との３種類
   を、６０重量％以上含有する混合物から形成した架橋高
   分子薄膜を備えたものであって、ウレタンアクリレート
   はトリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
   ート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘ
   キシルメタンジイソシアネート、あるいはジフェニルエ
   ーテルジイソシアネートから選ばれるイソシアネート誘
   導体の単独あるいは混合物と、化学量論的に過剰の炭素
   数２〜６の飽和アルキレンジグリコールとを反応させて
   得られるウレタンジオールをジアクリレート化したもの
   であることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 架橋高分子薄膜の膜厚が、３〜５０μｍ
   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。