JPH0817079A - 光記録媒体の保護膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐候性に優れた光記録媒体の保護膜を形成す
る方法を提供する。 【効果】 保護膜として最大吸収波長が２００〜４００
ｎｍの領域の光重合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂
を用い、光重合開始剤の最大吸収波長領域の透過率が５
０％以上の熱線カットフィルタを介して紫外線を照射し
て硬化させるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体の保護膜形
成方法に係わり、詳しくは、光記録媒体の記録層側又は
その反対側の基板表面を保護するための保護膜を紫外線
硬化型樹脂を用いて形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、光磁気記録媒体が
実用化段階にある。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、カー効
果、ファラデー効果などの磁気光学効果を利用し読み出
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、ＧｄＦｅＣ
ｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏなどの希土類と遷移金属からなる
薄膜が多く用いられている。

【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
属酸化物の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、保護層として特定の最大吸収波
長領域の光重合開始剤を含有する紫外線硬化剤を用い、
これに特定の波長領域の透過率の著しく高い熱線カット
フィルタを介して紫外線を照射して該硬化樹脂を硬化さ
せることにより、著しく耐候性に優れた光磁気記録媒体
が得られ、上記目的が達成出来ることを見出し、本発明
を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の要旨は、基板上に記録
層を設けてなる光記録媒体の記録層の設けられた側又は
これと反対側の面に保護膜を形成するにあたり、保護膜
として最大吸収波長が２００〜４００ｎｍの領域の光重
合開始剤を含有する紫外線硬化型樹脂を用い、紫外線硬
化型樹脂を基板に塗布した後、光重合開始剤の最大吸収
波長領域の透過率が５０％以上の熱線カットフィルタを
介して紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹脂を
硬化させ、保護膜を形成することを特徴とする光記録媒
体の保護形成方法に存する。

【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。

【０００９】このような樹脂基板上に形成する光記録層
の層構成としては特に制限はなく、公知の光磁気記録層
の層構成等を採用することができる。例えばＴｂＦｅ、
ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏ等の希土類
と遷移金属との非晶質磁性合金、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢ
ｉ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／Ｔ
ｂＦｅのように２層以上の記録層を重ねて用いても良
い。勿論光磁気記録層以外の記録層を用いることもでき
る。以下は光磁気記録層の場合を例に層構成を示す。

【００１０】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。

【００１１】金属酸化物としてはＡｌ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ
₅ 、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、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、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｙｂ等が酸化物の形で
単独で、或いはＡｌ、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。

【００１２】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。

【００１３】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、又は誘
電体層を介して高反射率の金属（例えばＡｌ、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。

【００１４】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。

【００１５】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。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。

【００１６】本発明の光記録媒体は上記した基板の記録
層側又はこれと反対側の基板上に紫外線硬化樹脂、特に
紫外線硬化型アクリレート樹脂に特定波長領域の透過率
の著しく高い熱線カットフィルタを介して紫外線を照射
して硬化させ、保護膜を形成したことを特徴とするもの
である。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。

【００１７】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、ポリエーテル系、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。

【００１８】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。

【００１９】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。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。

【００２０】本発明においては上記紫外線硬化型アクリ
レート樹脂組成物の塗布剤を基板の記録層上に塗布した
後、紫外線を特定量以上光強度で照射して硬化させる
が、その一例を図１を用いて説明する。図１において、
１は高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の紫外線
発生光源、２は赤外線と可視光線の一部は透過するが、
紫外線は反射する性質を有する紫外線集光コールドミラ
ー、３は必要な紫外線は通過させるが、その他の不要な
波長の光を透過させない熱線カットフィルタ（コールド
フィルタ）、４は光記録媒体、５は上記塗布剤塗布層を
それぞれ示し、光源１からの紫外線をコールドミラー２
で反射させ、コールドフィルタ３を介して特定量の紫外
線を通過させて、光記録媒体４の記録層の塗布剤塗布層
５に照射させて硬化樹脂を形成させる。

【００２１】本発明においては、紫外線硬化型樹脂の塗
布層に上記紫外線発生光源１からの１００〜２００ｍＷ
／ｃｍ、望ましくは１２０〜１６０ｍＷ／ｃｍの光強度
を該紫外線硬化型樹脂に含まれる光重合開始剤の最大吸
収波長領域における透過率が５０％以上、好ましくは５
０〜９５％、さらに好ましくは６０〜９０％の範囲の熱
線カットフィルタを介して紫外線を短時間、例えば５〜
２０秒、好ましくは１０〜１５秒間照射して硬化させた
ことを特徴とするものである。

【００２２】このような硬化方法を用いることにより紫
外線硬化型樹脂の反応性が向上し、硬度が上がるので耐
候性が良くなるものと考えられる。上記熱線カットフィ
ルタの透過率が上記範囲未満では硬化時間が長く、且つ
硬化して得られる保護膜の耐候性が不十分となるので好
ましくない。

【００２３】上記紫外線硬化型樹脂中に含有させる光重
合開始剤としてはその最大吸収波長（λｍａｘと称す）
が２００〜４００ｎｍ、望ましくは２００〜３００ｎｍ
の範囲のものである。該光重合開始剤としては、例え
ば、ジエトキシアセトフェノン（λｍａｘ：２５０〜２
７０ｎｍ）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン（λｍａｘ：２４３ｎｍ）等のア
セトフェノン系、ベンゾイン（λｍａｘ：２４０〜２５
０ｎｍ）、ベンゾインエチルエーテル（λｍａｘ：２４
０〜２５０ｎｍ）、ベンジルジメチルケタール（λｍａ
ｘ：２５２ｎｍ）等のベンゾイン系、ベンゾフェノン
（λｍａｘ：２５４ｎｍ）、ベンゾイル安息香酸メチル
（λｍａｘ：２２０，２４５ｎｍ）、４−ベンゾイン−
４′−メチルジフェニルサルファイド（λｍａｘ：２１
０，２４５ｎｍ）、３，３′−ジメチル−４−メトキシ
ベンゾフェノン（λｍａｘ：２１０，２９０ｎｍ）等の
ベンゾフェノン系、２−クロルチオキサンソン（λｍａ
ｘ：２１０ｎｍ）、２−メチルチオキサンソン（λｍａ
ｘ：２１０〜２５０ｎｍ）、２，４−ジメチルチオキサ
ンソン（λｍａｘ：２１０ｎｍ）、イソプロピルチオキ
サンソン（λｍａｘ：２６０ｎｍ）、２，４−ジクロロ
チオキサンソン（λｍａｘ：２２５ｎｍ）、２，４−ジ
イソプロピルチオキサソン（λｍａｘ：２６０ｎｍ）等
のチオキサンソン系、１−（４−ドデシルフェニル）−
２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（λｍ
ａｘ：３２７ｎｍ）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン（λｍａｘ：３３０ｎｍ）、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル（λｍａｘ：３６０ｎｍ）、ベンゾ
イルイソプチルエーテル（λｍａｘ：３６０ｎｍ）、
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィ
ンオキサイド（λｍａｘ：３８０ｎｍ）、ベンジル（λ
ｍａｘ：３８０ｎｍ）等があげられる。

【００２４】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、記録層の側面も被覆する
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。勿論、
記録層の設けられていない側の基板表面にこの保護膜を
設けても良い。上記保護層の膜厚（硬化後）としては通
常２〜３０μｍ望ましくは４〜２０μｍの範囲である。

【００２５】

【実施例】

実施例１ 基板として中央に直径１５ｎｍの孔を有する直径９０ｍ
ｍ、板厚１．２ｍｍの案内溝につき円形平板状のポリカ
ーボネート製透明基板を用い、基板の外周縁部と内周縁
部にカバーを施し、基板上に以下の層構成の膜（カッコ
内は厚さを示す）を連続スパッタ装置で成膜した。 ＳｉＮｘ（７５０Å）／ＴｂＦｅＣｏ（３００Å） ．
ＡｌＳｉ（４００Å）／ＳｉＮｘ（３５０Å）

【００２６】この基板の記録層の設けられた側に光重合
開始剤の最大吸収波長が２５３ｎｍ範囲である２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン
を含有する多官能アクリレート系紫外線硬化樹脂をスピ
ンコータにより膜厚２μｍに塗布し、これに紫外線硬化
装置（メーカ：アイグラフイクス（株）製 ＥＣＳ３０
１）を用いて、高圧水銀ランプを１２０ｍＷ／ｃｍの光
強度でコールドフィルタ（波長２５４ｎｍの透過率７３
％のもの使用）を介して８秒間照射して硬化させて保護
膜を形成した。得られた光磁気記録媒体について８０
℃、８５％ＲＨの条件で１０００時間の加速試験を行
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測定し、そのエラレートの増加率
（初期値を１とした場合の比率）（ＢＥＲ）を求めた結
果、１．０８倍であった。

【００２７】実施例２ 実施例１に於いて、コールドフィルタとして、２５４ｎ
ｍ波長の透過率が６０％のものを用いたこと以外同様に
しておこなった。その結果、ＢＥＲの増加率は１．３０
倍であった。

【００２８】実施例３ 実施例１に於いて、光重合開始剤として、その最大吸収
波長が３３０ｎｍの範囲である１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトンを用い、且つコールドフィルタと
して、３３０ｎｍ波長の透過率が７０％のものを用いた
こと以外同様にしておこなった。その結果、ＢＥＲの増
加率は１．２１倍であった。

【００２９】実施例４ 実施例１に於いて、光重合開始剤として、その最大吸収
波長が３８０ｎｍの範囲であるベンジルを用い、且つコ
ールドフィルタとして、３８０ｎｍ波長の透過率が９０
％のものを用いたこと以外同様にしておこなった。その
結果、ＢＥＲの増加率は１．１１倍であった。

【００３０】比較例１ 実施例１に於いて、コールドフィルタとして、２５４ｎ
ｍ波長の透過率が３８％のものを用いたこと以外同様に
しておこなった。その結果、ＢＥＲの増加率は７．２２
倍であった。

【００３１】比較例２ 実施例１に於いて、コールドフィルタとして、２５４ｎ
ｍ波長の透過率が２７％のものを用いたこと以外同様に
しておこなった。その結果、ＢＥＲの増加率は９．５４
倍であった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、耐候性に優れた
光記録媒体の保護膜が形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に用いる装置の説明図

【符号の説明】

１ 高圧水銀ランプ ２ コールドミラー ３ 熱線カットフィルタ ４ 光記録媒体 ５ 塗布剤塗布層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に記録層を設けてなる光記録媒体
   の記録層の設けられた側又はこれと反対側の面に保護膜
   を形成するにあたり、保護膜として最大吸収波長が２０
   ０〜４００ｎｍの領域の光重合開始剤を含有する紫外線
   硬化型樹脂を用い、紫外線硬化型樹脂を基板に塗布した
   後、光重合開始剤の最大吸収波長領域の透過率が５０％
   以上の熱線カットフィルタを介して紫外線を照射するこ
   とにより紫外線硬化型樹脂を硬化させ、保護膜を形成す
   ることを特徴とする光記録媒体の保護膜形成方法。
2. 【請求項２】 上記熱線カットフィルタとして光重合開
   始剤の最大吸収波長の透過率が５０〜９０％の範囲のも
   のを用い、且つ、紫外線を５〜２０秒照射することを特
   徴とする請求項１に記載の光記録媒体の保護膜形成方
   法。