JPH01287847A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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Ｈ） 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、現在の析着土類・遷移金属薄膜が多く
用いられている。

この光磁気記録媒体として、レーザー光照射時の記録・
再生効率を向上させる為に基板上の光磁気記録層上に反
射層を設ける方式も提案されている。この方式はカー効
果とファラデー効果の併用により高いＣ／Ｎ比を得られ
るという点で優れている。

記録層上に設けられる反射層は一般的には高反射率の物
質が考えられるが、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔはコストが高＜Ｃ
ｕは腐食を起こし易いためＡｌまたはＡｔの合金の薄膜
が多く用いられる。

しかしながら、ＡｌやＡｌ合金を使用した場合には耐蝕
性という点で問題がある。すなわちＡｌやＡｌ合金は表
面に自然酸化膜をつくるため全体腐食に対しては強固な
特性を示すが−度ビンホ−ルが生成すると腐食電流の集
中が起こりピンホールの拡大をもたらすことになる。こ
の反応は特に水分の存在下において顕著である。

従来、こういった光磁気記録媒体は２枚を接着層を介し
て貼り合わせることが多かった。しかし最近、媒体の簡
素化や磁界変調方式の上から媒体を単板のまま用いたい
という要望が強い。

こういった単板での使用に際しては媒体の酸化劣化が最
も大きな問題となり、通常用いられているＳｉＯ□、５
ｉＯ１Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等の無機保護膜に加えＵＶ硬
化樹脂等の有機保護膜を最外層に用いる方法が提案され
ている。

しかし、これまでの有機保護膜ではまだ媒体の保護能力
が充分であるとは言えず、また硬化時の応力の為に全体
に反りを生じ機械特性を劣化させると共に応力腐食を発
生させる原因となる。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は上述の欠点を克服した、単板ディスクでも
高耐蝕性の光磁気記録媒体を提供するべく鋭意検討した
結果、特定の物質で保護層、及び最外層を機保護層を構
成することにより非常に経時安定性に優れた光磁気記録
媒体が得られることを見出した。

〔発明の構成〕

本発明の要旨は、基（反、金属酸化物または金属窒化物
からなる干渉層、希土類金属と遷移金属の合金からなる
光磁気記録層、該記録層に接して設けられたＡｌ又はＡ
ｌを主体とする合金からなる反射層、金属窒化物からな
る保護層、及び最外層有機保護層からなる光磁気記録媒
体において、前記最外層有機保護層が下記（イ）及び（
ロ）の特性を有することを特徴とする光磁気記録媒体に
存する。

（イ）ＪＩＳ　　Ｋ　　６３０１で規定された１００％
引張応力が５０Ｋｇｆ／ｃｍ”以下 （ロ）ＪＩＳ　　Ｚ　　０２０８で規定された透湿度が
２４時間で２０　ｇ／ｍ”以下 以下、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明において用いられる基板としてはガラス、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック
、又はガラス上に溝つき樹脂を形成した基板等が挙げら
れる。

基板の厚みは１〜２ＴＩＴＩ１１程度が一般的である。

光磁気記録層としては、たとえば、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅ
Ｃｏ５ＴｂＣｏ、ＤｙＦｅＣｏなどの希土類と遷移金属
の非晶質磁性合金が用いられる。

光磁気記録層としては単一の層を用いても良いしＧ　ｄ
　Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　／　Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅのように２層以
上の記録層を重ねても良い。光磁気記録層の膜厚は２５
０〜５００人である。

上記基板と光磁気記録層の間には干渉層を設ける。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Ａｌ２０３　、Ｔａｇ　ｏｓ　、
Ｓ　ｉｏｚ、ＳｉＯ，ＴｉＯ等の金属酸化物単独あるい
はこれらの混合物、あるいはＡｌ−Ｔａ−０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いてもよい
。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、耐食性が高く記録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。

干渉層として金属酸化物を用いる場合は特に酸化タンタ
ルを用いて良好である。

酸化タンタルの干渉層は窒化物からなる干渉層に比べ内
部応力が小さくクランクの入る確立ははるかに小さくな
る 酸化タンタルの組成としては化学量論的組成比（Ｔ　ａ
　２０ｓ　）に近い組成が好ましい。過剰な酸素は記録
層の酸化をもたらすことになる。また、酸素が不足して
いる場合には未酸化部分に腐食が集中し、ピンホールが
発生し易くなる。

好ましい酸化状態での屈折率は６３３ｎｍの波長で測定
したときの複素屈折率をｎ“＝ｎ−ｉＫとしたとき２．
０≦ｎ≦２．２でありかつＩＫＩ＜０．１５の範囲であ
る。

０　　金属窒化物を干渉層として用いる場合は窒化シリ
コン、窒化アルミニウム等が挙げられる。特に窒化シリ
コンを用いて良好である。

窒化シリコンのＳｉとＮの比率はＮが多すぎれば膜の屈
折率が低下し緻密性も悪くなる。またＮが少なすぎれば
、膜に吸収を生じキャリアレベルの低下をもたらす、従
ってＳｉとＮとの比は化学量論的組成比（Ｓ　ｉ、　Ｎ
４　）もしくはそれより多少Ｓｉが多い状態が好ましい
。具体的には、ＳｔとＮの原子比はＳ　ｉ／ＮＴ：０．
７５〜１．０の範囲が良い。窒化シリコンの屈折率は６
３３　ｎｍの波長で測定したときの複素屈折率（ｎ９）
をｎ１＝ｎ−ｉＫ（ｉは虚数を表す）としたとき２．０
≦ｎ≦２．５でかつＱ＜Ｋ＜０．２の範囲であるのが良
い。

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４００人〜１５００人程度、特に５００〜１０００
人程度が適当である。

本発明の光磁気記録媒体は反射型の光磁気記録媒体であ
り記録層上に反射層を有する。反射層は一般的には高反
射率の物質が考えられ、Ａｕ、Ａｇ、ＰＬ、、Ｃｕ、Ａ
ｌまたはＡｌの合金等の薄膜を用いる。

特にＡｌまたはＡｌの合金が好ましく、更にこれらにＴ
ａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｐｔ、■、Ｃｒ、Ｐｄの少なく
とも１種を０．１〜１５原子％程度好ましくは１〜１０
原子％程度添加した合金は高反射率であり、熱伝導度も
低く高Ｃ／Ｎ比、感度共に良好な特性をもたらす。

反射層を設ける場合その膜厚としては１００〜１０００
人程度、好ましくは２００〜６００人程度である。厚す
ぎた場合感度が低下し、薄すぎる場合には反射率が低下
し、Ｃ／Ｎ比も落ちる。

反射層上に更に金属窒化物からなる保護層を設ける。金
属窒化物は前述した干渉層として用いたものがそのまま
用いられる。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、この保護層の膜厚は厚いほど保
護能力が大きいが、厚いはど感度の低下も大きいので、
通常５０入〜５００人程度が適当である。

基板上に干渉層、記録層、反射層、保ｉ１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（Ｐ
ＶＤ）、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、反射層及び保護層
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、イオンブ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０．１人／ｓｅｃ〜１００
人／　ｓ　ｅ　ｃ程度とされる。

本発明においては、光磁気記録層の上に最外層有機保護
層、すなわち最も外側の外気と接する保護層として特殊
の物性を有する有機物を用いる。

最外層有機保護層としては、ＪＩＳ　　Ｋ　　６３０１
で規定された１００％引張応力が５０Ｋｇｆ／ｃｍ”以
下で、かつＪＩＳ　　Ｚ　　０２０８で規定された透湿
度が２４時間で２０ｇ／ｍ”以下のものが用いられる。

好ましくは上記規定の１００％引張応力３０Ｋｇｆ／ｃ
ｍ”以下、かつ上記規定の透湿度が２４時間で１０ｇ／
ｍ”以下の有機物が良好な結果をもたらす。

この最外層有機保護層を形成する有機物としては炭化水
素系ポリオールを使用するポリウレタンが好ましく採用
される。

このポリウレタンとしては、吸湿性の低い炭化水素系ポ
リオールを主成分とし、イソシアネート化合物をＮＣ０
１０Ｈ＝０．８〜１．３好ましくはＮＣ０１０Ｈ＝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号に記載のブタジェンポリマーを水
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。

この最外層有機保護層を設けることで媒体の耐蝕性は大
きく向上する。すなわち内部応力が低いので媒体にクラ
ックや反りを生じさせず、また透湿性が低いので水分に
よる腐食を良好に抑えられる。

接着層の膜厚は１μｍ〜２００μｍ好ましくは３μｍ〜
１００μｍ程度である。

最外層有機保護層の成膜法としてはスピンコード法、そ
の他通常の塗布法により容易に成膜することが可能であ
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８Ｘ１０−’ｔｏｒｒ以下まで排気
し、Ａｒを２０ｓｅｃｍ、０□を５ｓｅｃｍ導入し、圧
力を０．８Ｐａに調整した。

直流スパッタリング装置を用いて５００Ｗのパワーで直
径４インチのＴａターゲットをスパッタし４人／秒の堆
積速度で酸化タンタルの干渉層を８００人形成した。こ
の膜の６３３　ｎｍで測定した屈折率はｎ”　＝２．１
−０．０３　ｉであった。

チャンバーを一度排気した後、Ａｒガスを３０ｓｅｃｍ
ｏ、３Ｐａの圧力となるように導入しＴｂターゲットと
Ｆｅ、。Ｃｏ、。ターゲットの同時スパッタリングを行
いＴｂ２□（Ｆｅ、。Ｃｏ、。）７．の記録層を干渉層
の上に３００人形成した。

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Ｌ　Ａ　Ｉ　ｑｔＴ　ａ　３の合金から
なる３００人の反射層を形成した。

次にＡｒを３０ｓｅｃｍ、Ｎｚを４ｓｅｃｍ導入し、圧
力を０．５Ｐａに調整した。この状態で５００Ｗのパワ
ーで４インチφのＳｉターゲットをＲＦスパッタリング
し、１．５人／秒の速度で屈折率２．１の窒化シリコン
の保８ｉ層を３００人形成した。

この保護層の上に下記のようにして得たポリウレタンか
らなる最外層有機保護層を設けた。

「成分Ａの製造」 °′ポリテールＨＡ“°　（商品名）（三菱化成工業株
式会社製、数平均分子量：約２０００、水酸基等量：０
．９０７ｍｅｑ／ｇのポリオレフィンポリオール）１０
０ｇ。

°°アデカクオドール゛（商品名）（旭電化株式会社製
、４官能ポリオール、水酸基等量１３．７ｍｅｑ／ｇ）
１９．８ｇ。

″゛パラフィン系プロセスオイル°°　（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、Ｕ
Ｌ−２２）１３８ｍｇ、 これらを５０°Ｃで均一に混合し成分Ａとした。

この粘度は２５°Ｃで１８００ｃｐｓであった。

「成分Ｂの製造」 ゛ポリテールＨＡ”１００ｇ。

パパラフィン系プロセスオイルＰ−２００“°１６ｇ１ 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）１４．２
ｇを添加し、８０°Ｃで６時間反応して成分Ｂを得た、
粘度は２５°Ｃ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、８０°Ｃ
１６０分硬化させ保護層とした。

同様にして作成した液を用いプレスシートを作り物性値
を測定したところ　ＪＩＳ　　Ｋ６３０１での１００％
引張応力は３ｋｇｆ／ｃｍ”　　引張強度は７ｋｇｆ／
ｃｍ２であった。また、ＪＩＳＺ０２０８で規定された
透湿度は厚さ２００μｍのフィルムで２４時間で５ｇ／
ｃｍ”であった。

このようにして作成したディスクを７０°Ｃ１８５％Ｒ
Ｈの条件で１５００時間加速試験し、ドロップ・イン・
エラーレートの増加を経時的に観察した。１５００時間
経過後もエラーレートは２゜１倍に抑制できた。結果を
第１図に示す。

比較例１ 窒化シリコンまでを実施例１と同じ構造とし、最外層保
護層としてアクリレート系の樹脂を用いた。この樹脂は
透湿度は２４時間で１５ｇ／ｍｚであるが１００％引張
応力は１００％まで伸びない、すなわち、かなり固いも
のである。このようにして作成したディスクを７０°Ｃ
１８５％ＲＨの条件で１５００時間加速試験し、ドロッ
プインエラーレートの増加を経時的に観察したところ１
５００時間経過後にはクラックが全面に発生してしまい
測定不能であった。結果を第１図に示す。

比較例２ 窒化シリコンまでを実施例１と同じ構造とし、最外層保
護層として透湿度が２４時間で１２０ｇ／ｍ”１００％
引張応力４０Ｋｇ／ｃｍ”のポリウレタン系樹脂を用い
た。このようにして作成した貼り合わせディスクを７０
°Ｃ１８５％ＲＨの条件で１５００時間加速試験し、ド
ロップインエラーレートの増加を経時的に観察した。

１５００時間経過後には全面に腐食が発生しエラーレー
トは約２７倍に増加した。結果を第１図に示す。

実施例２ 干渉層を７５０人の窒化シリコンとし他の構成を実施例
１と同様にしてディスクを作成した。このようにして作
成したディスクを７０°Ｃ１８５％ＲＨの条件で１５０
０時間加速試験し、ドロップインエラーレートの増加を
経時的に観察したところ１５０．０時間経過後でもエラ
ーレートは２．８倍に抑制できた。

比較例３ 窒化シリコンまでを実施例２と同じ構造とし、最外層保
護層として比較例１と同じアクリレート系の樹脂を用い
た。このようにして作成したディスクを７０°Ｃ１８５
％ＲＨの条件で加速試験し、ドロップインエラーレート
の増加を経時的に観察したところ１ｏｏｏ時間経過後に
はクラックが全面に発生してしまい測定不能であった。

結果を第２図に示す。

比較例４ 窒化シリコンまでを実施例２と同じ構造とし、最外層保
護層として比較例２と同じポリウレタン系の樹脂を用い
た。このようにして作成したディスクを７０°Ｃ１８５
％ＲＨの条件で１５００時間加速試験し、ドロップイン
エラーレートの増加を経時的に観察したところ１５００
時間経過後には腐食がかなり進行しエラーレートは約２
２倍に増加した。結果を第２図に示す。

〔発明の効果〕 本発明の光磁気記録媒体は耐候性に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はは実施例及び比較例の加速試験によ
るエラーレートの増加を経時的に測定した結果である。 図中イは実施例１、口は比較例１、ハは比較例２、二は
実施例２、ホは比較例３、へは比較例４の場合である。 出　　願　　人　三菱化成工業株式会社代理人　弁理士
　長谷用　　　　　− （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板、金属酸化物または金属窒化物からなる干渉
   層、希土類金属と遷移金属の合金からなる光磁気記録層
   、該記録層に接して設けられたＡｌ又はＡｌを主体とす
   る合金からなる反射層、金属窒化物からなる保護層、及
   び最外層有機保護層からなる光磁気記録媒体において、
   前記最外層有機保護層が下記（イ）及び（ロ）の特性を
   有することを特徴とする光磁気記録媒体。 （イ）ＪＩＳＫ６３０１で規定された１００％引張応力
   が５０Ｋｇｆ／ｃｍ＾２以下 （ロ）ＪＩＳＺ０２０８で規定された透湿度が２４時間
   で２０ｇ／ｍ＾２以下