JP2003067995A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ヘッドが光磁気ディスクの保護膜上を長
時間回転摺動しても、磁気ヘッド、光磁気ディスクの両
者ともに、クラッシュやスクラッチが発生することな
く、いつまでもスムーズなヘッド走行が可能な光磁気記
録媒体を提供する。 【解決手段】 光磁気記録媒体において、記録層を保護
する保護コート層がラジカル反応型紫外線硬化樹脂を主
体に構成され、その最表層には潤滑剤層があり，使用す
る潤滑剤が、分子構造にアクリレート基かメタアクリレ
ート基を有するシリコーン系潤滑剤又はフッ素系潤滑剤
であることを特徴とする光磁気記録媒体

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を用い
て高速で記録再生が可能な光磁気記録媒体に係わるもの
であり、特に記録時に磁気ヘッドも使用する磁界変調型
の光磁気記録媒体に関係するものである。本発明の光磁
気記録媒体の用途には、音楽の記録再生に用いるMD（ミ
ニディスク）、パソコンの外部記録に使用するMOディス
クなどがあり、将来に需要が予測されるものとしてはビ
デオ記録用ディスクなどがある。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁界変調型でない光磁気記録シス
テムにおいては、レーザー部も着磁部もディスク（媒
体）に直接接触する構造ではないため、ディスクには特
に潤滑性能が要求されるということはなかった。そのた
め、ディスク表面は成型材料（PC樹脂やAPO樹脂等）の
ままか、あるいは外傷防止のハードコート処理が施され
ているかだけであった。しかしながら近年登場したMD
（ミニディスク）に代表される磁界変調型の光磁気記録
システムにおいては、少なくとも記録時にはディスク
（媒体）の磁性面側に常に磁気ヘッドが接触摺動してい
るため、潤滑・耐磨耗性能が要求されるようになってき
た。そこでその対応策として、磁性層の上に設ける保護
膜のハードコート処理後に潤滑剤を上塗りしたり、ハー
ドコート処理に使われている紫外線硬化樹脂に潤滑剤を
混入させたりして潤滑性能を付与していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハード
コート後に潤滑剤を上塗りしたり（特開平07-334865号
公報）、ハードコート処理に使われている紫外線硬化樹
脂に潤滑剤を混入させたりして潤滑性能を付与する（特
開平06-176353号公報、特開平06-180882号公報）等の従
来の方法では、確かに初期には潤滑効果が発揮され、ス
ムーズな磁気ヘッド摺動が可能となるものの、時間の経
過と共に潤滑効果がなくなって、クラッシュ（ヘッド−
ディスク傷入り）したり、外来のゴミ等が付着した場合
にスクラッチが入りやすいという欠点があった。これら
欠点の原因を推定すると、ハードコート後に潤滑剤を上
塗りする場合は、摺動時間とともに表面の潤滑剤が徐々
に奪われて、ついには潤滑剤がなくなってしまうと考え
られ、また潤滑剤を混入させた場合には、紫外線硬化樹
脂が可塑化して硬度が低下し、スクラッチが入りやすく
なると考えられる。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、磁界変調型の光磁気記録シス
テムにおいて、磁気ヘッドが光磁気ディスクの保護膜上
を長時間回転摺動しても、磁気ヘッド、光磁気ディスク
の両者ともに、クラッシュやスクラッチが発生すること
なく、いつまでもスムーズなヘッド走行が可能な光磁気
記録媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、以下の[１]〜[４]に記載した事項により
特定される。

【０００６】[１]光磁気記録媒体において、記録層を保
護する保護コート層がラジカル反応型紫外線硬化樹脂を
主体に構成され、その最表層には潤滑剤層があり，使用
する潤滑剤が、分子構造にアクリレート基かメタアクリ
レート基を有するシリコーン系潤滑剤であることを特徴
とする光磁気記録媒体、[２]光磁気記録媒体において、
記録層を保護する保護コート層がラジカル反応型紫外線
硬化樹脂を主体に構成され、その最表層には潤滑剤層が
あり，使用する潤滑剤が、分子構造にアクリレート基か
メタアクリレート基を有するフッ素系潤滑剤であること
を特徴とする光磁気記録媒体、[３]上記[１]又は[２]に
記載の光磁気記録媒体であって、該記録層に該紫外線硬
化樹脂を塗布した後、引き続き該潤滑剤を塗布し、その
後に紫外線を照射することにより、該紫外線硬化樹脂と
該潤滑剤の一部を一緒に結合硬化させることによって得
られることを特徴とする光磁気記録媒体、[４]上記[１]
又は[２]に記載の光磁気記録媒体であって、該記録層に
該紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射して該紫外線
硬化樹脂を半硬化させた後、該潤滑剤を塗布し、その後
に再度紫外線を照射することにより、該紫外線硬化樹脂
と該潤滑剤の一部を一緒に結合硬化させることによって
得られることを特徴とする光磁気記録媒体。

【０００７】磁界変調型の光磁気記録媒体において、磁
気ヘッド摺動面の保護コート層を形成する際、従来は、
紫外線硬化樹脂を塗布し硬化させた後で潤滑剤を上塗り
していたが、本発明では、潤滑剤に、紫外線を照射する
とラジカル反応型紫外線硬化樹脂と一緒に反応し一部が
紫外線硬化樹脂と結合するタイプのもの、即ち潤滑剤分
子内にアクリレート基かメタアクリレート基を有するも
のを用い、紫外線硬化樹脂が完全に硬化し終わらないう
ちに潤滑剤を塗布し、紫外線を照射する方法をとる。こ
うすることによって、潤滑剤が紫外線硬化樹脂と一緒に
結合硬化し、表面に強く固着される。そのため、磁気ヘ
ッドが磁気ディスクの保護膜上を長時間回転摺動して
も、潤滑剤が枯渇することはない。

【０００８】なお、従来例では、潤滑剤の枯渇を避ける
ため、あらかじめ硬化前の紫外線硬化樹脂に潤滑剤を混
合して塗布・硬化する方法もとられていたが、この場合
は、紫外線硬化樹脂が可塑化して柔らかくなり傷付きや
すいという弊害があった。しかしながら本発明の場合
は、潤滑剤と紫外線硬化樹脂とを混合しないので、この
ような弊害は発生しない。よって、本発明を用いれば、
磁気ヘッドが磁気ディスクの保護膜上を長時間回転摺動
しても、潤滑剤が表面から枯渇することもなく、十分に
硬い保護膜を有した耐久性に優れた光磁気記録媒体を作
成できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に実施例を示して、本発明の
実施の形態を説明する。

【００１０】

【実施例】（実施例１）図2に示す構成の記録膜付きの
基板（直径86ｍｍ、厚み1.2ｍｍ）を準備した。基板そ
のものはポリカーボネート201から成り、この上にスパ
ッタ法により誘電体層202、磁性層203、誘電体層204、
反射層205が積層されている。この上に、以下に述べる
手順で保護コート層を形成した。

【００１１】まず、スピナーのスピンドルに上記の記録
膜付きの基板をセットし、ラジカル反応型紫外線硬化樹
脂として、主成分にトリメチロールプロパントリアクリ
レートを20重量パーセント以上含むアクリル酸エステル
組成物（粘度約100cps）を用意し、これを基板の内周部
にドーナツ状にフィードした後、3000rpmで振り切りス
ピンコートした。 続けて、この基板をスピンドルに装
着したまま、潤滑剤として下記化学式（化1）に示す構
造のシリコーン化合物、すなわち片端に潤滑効果を発揮
するトリメチルシロキサン基を、反対端に紫外線に反応
するメタアクリレート基を有する化合物を用意し、

【００１２】

【化１】

【００１３】同様にして3000rpmで振り切り重ねてスピ
ンコートした。 この後、基板を直ぐにスピンドルより
外し、コンベア式紫外線硬化装置に投入し、1200mj／cm
2の紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂と潤滑剤を同時に
硬化させた。

【００１４】以上により、潤滑性能に優れた保護コート
層付きの光磁気ディスクが作成された。その概念構成図
を図1に示す。図１において、保護コート層109は、紫外
線硬化樹脂層107と潤滑剤層108が積層されて構成されて
おり、潤滑剤分子の片端は紫外線硬化樹脂の一部と反応
して固定され、分子反対端が表面に露出して潤滑効果を
発揮している。

【００１５】次に、このディスクの保護コート層上の摩
擦係数を、新東科学社製表面試験機トライボロギアを用
いて測定した。測定された摩擦係数は0.07であり、何も
潤滑処理を行なわなかったときの紫外線硬化樹脂の摩擦
係数の0.8に比べて、十分に小さい値であった。この後
このディスクを回転スピンドルに装着し、断面が直径10
ｍｍのＰＶＡ製スポンジを、荷重2ｇで保護コート層上
に押し付け、回転数1000rpmにて100時間摺動させた。終
了後、同様な方法で摩擦係数を測定したら、それは0.08
であり、摺動試験前とほとんど摩擦係数の変化はなかっ
た。

【００１６】更に次の試験として、液晶ポリマー製の2
点支持のスライダーを有する磁気ヘッドを用意し、この
ヘッドを荷重0.5ｇで保護コート層上に押し付け、位置
を固定したまま回転数1000rpmにて500時間摺動させた。
終了後、ヘッドのスライダー部およびディスクの保護コ
ート層面を顕微鏡で観察したが、磨耗・傷入りの兆候は
認められなかった。

【００１７】（実施例2）実施例1のときと同種の記録膜
付きの基板を用意し、この上に、以下に述べる手順で保
護コート層を形成した。

【００１８】まず、スピナーのスピンドルに上記の記録
膜付きの基板をセットし、実施例1のときと同じ紫外線
硬化樹脂を用意し、これを基板の内周部にドーナツ状に
フィードした後、4000rpmで振り切りスピンコートし、
この後、基板を直ぐにスピンドルより外し、コンベア式
紫外線硬化装置に投入し、100mj／cm2の少量の紫外線を
照射し、紫外線硬化樹脂を半硬化させた。 続けて、こ
の基板をスピンドルに再度装着し、実施例1のときと同
じ潤滑剤（化1に示す構造のシリコーン化合物）を用意
し、同様にして3000rpmで振り切り重ねてスピンコート
した。 この後、基板を直ぐにスピンドルより外し、コ
ンベア式紫外線硬化装置に投入し、1200mj／cm2の紫外
線を照射し、紫外線硬化樹脂の未硬化部分と潤滑剤を同
時に硬化させた。

【００１９】以上により、潤滑性能に優れた保護コート
層付きの光磁気ディスクが作成された。

【００２０】次に、実施例1のときと同様に、このディ
スクの保護コート層上の摩擦係数を測定した。摩擦係数
は0.07であり、何も潤滑処理を行なわなかったときの紫
外線硬化樹脂の摩擦係数の0.8に比べて、十分に小さい
値であった。この後このディスクを回転スピンドルに装
着し、断面が直径10ｍｍのＰＶＡ製スポンジを、荷重2
ｇで保護コート層上に押し付け、回転数1000rpmにて100
時間摺動させた。終了後、同様な方法で摩擦係数を測定
したら、0.09であり、摺動試験前とあまり摩擦係数の変
化はなかった。

【００２１】更に次の試験とし、実施例1のときと同様
な磁気ヘッドを用意し、このヘッドを荷重0.5ｇで保護
コート層上に押し付け、位置を固定したまま回転数1000
rpmにて500時間摺動させた。終了後、ヘッドのスライダ
ー部およびディスクの保護コート層面を顕微鏡で観察し
たが、磨耗・傷入りの兆候は認められなかった。

【００２２】（実施例３）実施例1における潤滑剤を、
化２に示す構造のフッ素化合物に替えて、後は実施例1
と全く同じ手順で光磁気ディスクを作成し、同様に摩擦
係数と摺動試験を実施した。

【００２３】

【化２】

【００２４】その結果、摩擦係数は0.05と十分に小さ
く、摺動試験による磨耗・傷入りの兆候も認められなか
った。

【００２５】（実施例４）実施例２における潤滑剤を、
化２に示す構造のフッ素化合物に替えて、後は実施例２
と全く同じ手順で光磁気ディスクを作成し、同様に摩擦
係数と摺動試験を実施した。

【００２６】その結果、摩擦係数は0.04と十分に小さ
く、摺動試験による磨耗・傷入りの兆候も認められなか
った。 （比較例）実施例1のときと同種の記録膜付きの基板を
用意し、この上に、以下に述べる手順で保護コート層を
形成した。

【００２７】まず、スピナーのスピンドルに上記の記録
膜付きの基板をセットし、実施例1のときと同じ紫外線
硬化樹脂を用意し、これを基板の内周部にドーナツ状に
フィードした後、4000rpmで振り切りスピンコートし、
この後、基板を直ぐにスピンドルより外し、コンベア式
紫外線硬化装置に投入し、1200mj／cm2の紫外線を照射
し、紫外線硬化樹脂を硬化させた。続けて、この基板を
スピンドルに再度装着し、純粋なジメチルシリコーンオ
イルを潤滑剤として用意し、同様にして3000rpmで振り
切り重ねてスピンコートし、潤滑保護コート層付きの光
磁気ディスクを作成した。

【００２８】次に、実施例1のときと同様に、このディ
スクの保護コート層上の摩擦係数を測定した。摩擦係数
は0.06であり、何も潤滑処理を行なわなかったときの紫
外線硬化樹脂の摩擦係数の0.8に比べて、十分に小さい
値であった。この後このディスクを回転スピンドルに装
着し、断面が直径10ｍｍのＰＶＡ製スポンジを荷重2ｇ
で保護コート層上に押し付け、回転数1000rpmにて100時
間摺動させた。終了後、同様な方法で摩擦係数を測定し
たら、0.6であり、摺動試験前と比べると、摩擦係数は
大きく増加していた。この結果より、表面の潤滑剤はほ
とんど失われたものと推測される。

【００２９】更に次の試験とし、実施例1のときと同様
な磁気ヘッドを用意し、このヘッドを荷重0.5ｇで保護
コート層上に押し付け、位置を固定したまま回転数1000
rpmにて500時間摺動させた。終了後、ヘッドのスライダ
ー部およびディスクの保護コート層面を顕微鏡で観察し
たが、スライダー面はひどく磨耗し、保護コート層面に
は目視でもはっきりとわかる深い傷が入っていた。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
光磁気ディスクの潤滑保護コート層を形成する際に、潤
滑剤として紫外線を照射すると紫外線硬化樹脂と一緒に
反応し一部が紫外線硬化樹脂と結合するタイプのものを
用いるため、磁気ヘッドによる摺動を繰り返しても、最
表面にある潤滑剤が離脱し枯渇することがなく、初期の
潤滑性能を半永久的に持続できる。よって、摺動耐久性
能に非常に優れた光磁気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の層構成を示す概念図である。

【図２】本発明で使用する光磁気ディスク基板（記録膜
付き基板）の構成図の一例である。

【符号の説明】

１０１，２０１： ポリカーボネート製基板 １０６，２０６： 記録層 ２０２，２０４： 誘電体層 ２０３： 磁性層 ２０５： 反射層 １０７： 紫外線硬化樹脂層 １０８： 潤滑剤層 １０９： 保護コート層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気記録媒体において、記録層を保護
   する保護コート層がラジカル反応型紫外線硬化樹脂を主
   体に構成され、その最表層には潤滑剤層があり，使用す
   る潤滑剤が、分子構造にアクリレート基かメタアクリレ
   ート基を有するシリコーン系潤滑剤であることを特徴と
   する光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 光磁気記録媒体において、記録層を保護
   する保護コート層がラジカル反応型紫外線硬化樹脂を主
   体に構成され、その最表層には潤滑剤層があり，使用す
   る潤滑剤が、分子構造にアクリレート基かメタアクリレ
   ート基を有するフッ素系潤滑剤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又は２に記載の光磁気記録媒体
   であって、該記録層に該紫外線硬化樹脂を塗布した後、
   引き続き該潤滑剤を塗布し、その後に紫外線を照射する
   ことにより、該紫外線硬化樹脂と該潤滑剤の一部を一緒
   に結合硬化させることによって得られることを特徴とす
   る光磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の光磁気記録媒体
   であって、該記録層に該紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外
   線を照射して該紫外線硬化樹脂を半硬化させた後、該潤
   滑剤を塗布し、その後に再度紫外線を照射することによ
   り、該紫外線硬化樹脂と該潤滑剤の一部を一緒に結合硬
   化させることによって得られることを特徴とする光磁気
   記録媒体。