JPH0210540A - 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、光磁気記録層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。

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
また磁界変調方式の為等で媒体を単板のまま用いたいと
いう要望が強い。

媒体を単板で用いる際はその耐擦傷性を上げる為に何ら
かの保護層を媒体上に設ける必要がある。従来こういっ
た保護層としては硬度の高いもの例えばシリコーン系の
ノル−トコ−ティング材等が用いられてきた。

しかし、こういった高硬度の保護層は一般に応力が非常
に高く媒体にクラック、応力腐食を発生し易い。

また、十分に透湿度が小さくない為水分による媒体の腐
食も無視できないことが多い。

本発明者等は上述の欠点を克服すべく鋭意検討した結果
二糧類の異なる性質を持った膜で保展層を形成すること
により耐擦傷性と耐食性を兼ねそなえた光磁気記録媒体
を得られることを見出した。

（発明の構成） 本発明の要旨は、少くとも基板、光磁気記録層を有する
光磁気記録媒体において記録層上にＪＩＳ　Ｋｔ３０／
で規定された１００チ引張応力カｓ　ｏ　Ｈｆ　／−以
下でありかつＪＩＳ　ＺＯ２０１で規定された透湿度が
２ψ時間で２０ｆ／ｒｒ？以下である中間保護層、ＪＩ
Ｓ　Ｋｊ弘００規定による鉛筆硬度試験でＨ以上の硬度
を有する表面保護層を順に積層したことを特徴とする光
磁気ディスクに存する。

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／−２１ｍ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
Ｃｏ、　ＴｂＣｏ、　ＤｙＦｅＣｏなどの希土類と遷移
金属の非晶質磁性合金、ＭｎＢ１％ＭｎＣｕＢ１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
は尋−の層を用いても良いし、Ｇｄ　Ｔｄ　Ｆｅ　／　
Ｔｂ　Ｆｅのように２層以上の記録層を重ねても良い。

本発明においては光磁気記録層の上に中間保護層及び表
面保護層を設ける中間保護層としては、Ｊ−ＩＳＫ４Ｊ
θ／で規定された１００％引張応力がｊＯｋｆｆ／ｃｄ
以下で、かツＪＩｓ　Ｚｏｘｏｒで規定された透湿度が
２４を時間で２０２／−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３０に９ｆ／ｃｒ！
ｌ以下、かつ上記規定の透湿度が２≠時間でｉｏｖ／ｒ
ｒ？以下の有機物が良好な結果をもたらす。

このような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．ｒ〜／、Ｊ好ましくはＮＣ０１０Ｈ＝０．
り〜／、／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！Ｏ−タｏｔｙ弘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１０−／１Ｉ２１Ｐｊ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。

この中間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
食を強く抑えられる。

中間保護法の膜厚は７４ｍ　−２００μｍｔＥ−ましく
は３μ扉〜ｉｏｏμｍ程度である。

しかしこういった中間保護層は軟らかいため容易にキズ
つきやすく、表面保護層としての性質は兼ね備えていな
いので、中間層の上に表面保護層を設ける必要かあ・る
。

表面保護層としてはＪＩＳ　Ｋ　ｚ＜ｔ−ｏｏ規定によ
る鉛筆硬度試験でＨ以上の硬度を有する化合物がキズ防
止の観点から有効で、この条件を満たす限り任意の化合
物が使用できるが工程の簡便さから、スピンコード法等
の塗布法で塗布できるものが好ましい。スピンコード法
その他通常の塗布法で成膜できる表面保護層を形成する
材料としては、シリコーン系、アクリル系、メラミン系
、エポキシ系などの熱硬化型樹脂、アルキルトリアルコ
キシシラン、テトラアルコキシシラン等の部分共加水分
解物や、それらにコロイダルシリカを配合したシリコー
ン系ハードコーティング剤、およびアクリレート系等の
光重合系フォトポリマー、光架橋性フォトポリマーアジ
ド系フォトポリマー等がある。

これらの表面保護層の膜厚は、１μｍ　％　２００μｍ
好ましくは、λμｒｎ　％　／　００μｍ程度である。

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ＡｈＯｓ、Ｔａ２０５
．５ｉＯｚ、Ｓｉｎ、　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ＡＩ　−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。

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ＳｔとＮとの比は化学量論的組成比（Ｓｉ３Ｎ４）
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、ＳｉとＮの原子比はＳｔ／Ｎで０．７　ｊ〜／
、０の範囲が良い。窒化シリコンの屈折率は６３３ｎｍ
の波長で測定したときの複素屈折率（ｎ“）をｎ”＝ｎ
−ｉＫ（ｉは虚数を表す）としたとき２．０≦ｎ≦２．
３でかつＯくＫく０．２の範囲であるのが良い。

干渉層としては特は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ッ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は化学量論的組成比（Ｔ８２０ｓ　
）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力集中し、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４　ｊ　ｊ　ｎｍ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でかつＩＫ＋（０、／　ｊ
の範囲である。

この干渉層の膜厚は屈折率により最適膜厚が異なるが、
通常グｏｏＸ−７ｓｏｏ５．程度、特にｚｏｏ〜１０Ｏ
ＯＸ程度が適当である。

反射型の光磁気記録媒体とする場合には記録層上すなわ
ち記録層と最外層有機保護層との間に反射層を設ける。

反射層は一般的には高反射率の物質が考えられ、Ａｕ％
Ａｇ、　Ｐｔ、　Ｃｕ、　ＡＩまたはＡＩの合金等の薄
膜を用いる。

特にＡＩまたはＡＩの合金が好ましく、更にこれらにＴ
ａ、Ｔｉ１Ｚｒ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｃｒ。

Ｐｄの少なくとも１種を０．／　−／　ｊ原子チ程度好
ましくは／〜ＩＱ原子チ原子系程度添加金は高反射率で
あシ、熱伝導度も低く高Ｃ７Ｎ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は通常１００〜１０００＾
、好ましくは２００〜６ｏｏ５．　　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酸化物や金属窒化物からなる保護層
を設けても良い、金属酸化物や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。

また、保護層として金属酸化物を用いた場合等反射層が
酸化されることが考えられるが、ＡｌまたはＡ１合金の
反射層は表面に強固な酸化皮膜を形成するため深さ数十
１以上の酸化は起こらない。

この保護層の膜厚は厚いほど保護能力が高いが、厚いほ
ど感度の低下も大きいので、通常ｊｏＸ−ｔｏｏｎ程度
が適当である。

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０１ｌＸ／ｓｅｅ　”−／
　００　Ａ　／　ｓｅｅ程度とされる。

保護層として酸化タンタルを用いる場合、Ｔａｘｅｓタ
ーゲット等を用いたＲＦスパッタ法、Ｔａターゲット等
を用いたＡ「と０２ガスによるＤＣまたはＲＦ反応性ス
パッタ法、電子ビーム蒸着法等が好ましい。これらのう
ち、酸素量の制御が可能であること、成膜速度が速いこ
と、基板温度の上昇が小さいこと等の点からＴａターゲ
ット等を用いたＡｒと０２ガスによるＤＣ反応性スパッ
タ法が好ましい。

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シ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、比較例 ７３０Ｂφ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Ｉ　Ｘ　／　Ｏｔｏｒｒ下まで排気し
、Ａｒを２０８Ｃｅｍ％　０２をｊ　ｓｃｃｍ導入し、
圧力を０．Ｉ　Ｐａに調整した。この状態でｚｏｏｗの
パワーで弘インチφのＴａターゲットを直流スパッタリ
ングし、ψ入／秒の速度で酸化タンタルの干渉層をｔｏ
ｏｆ形成した。

この膜の４　ｊ　ｊ　ｎｍで測定した屈折率はｎ１＝２
、／−０，ＯＪｉであった。

チャンバーを一度排気した後、Ａｒガスを３０　ｓｅｃ
ｍ　Ｏ，Ｊ　Ｐａの圧力となるように導入しＴｂターゲ
ットとｐｅＨｃｏｔｏターゲットの同時スパッタリング
を行いＴｂｚｚ　（ＦｅｇＯＣｏ１ｅ　）７Ｂの記録層
を干渉層の上に３ｏｏ７ｙ形成した。更にＴａチップを
配したＡＩメタ−ットを用いＡｒガス中でスパッターＬ
　Ａ　１９７　Ｔ　ａｓの合金からなる３００Ａの反射
層を形成した。

この反射層の上に下記のようにして得たポリウレタンか
らなる中間保護層を設けた。

「成分Ａの製造」 ”ポリテールＨＡ”（商品名）（三菱化成株式会社製、
数平均分子量：約２０００、水酸基等量＝０．７０７　
ｍｅｑ／　？のポリオレフィンポリオール）ｔｏｏｔ。

”アデカクオドール”（商品名）（旭電化株式会社製、
≠官能ポリオール、水酸基等量ｔ　　３．ｙ　ｍｅｑ／
　ｔ　　）　　／　　タ、ｉｒｔ。

−パラフィン系プロセスオイル”（共同石油株式会社製
、ｐ−２００）Ｉ１０？。

”スズ系ウレタン化触媒″（ＭＤ化成株式会社製、ＴＪ
Ｉ、−２２）　　１３１ｍｇ、これらを５０℃で均一に
混合し成分Ａとした。

この粘度は２ｊ℃でｌざ００　ｅｐ８であった。

「成分Ｂの製造Ｊ １ポリテールＨＡ”’１００？、 蟻パラフィン系プロセスオイルｐ−２００’ｌ　／　６
２ これらをセパルプルフラスコ中で室温で均一に混合する
。ついで、コツダートリレンジインシアネート／　弘、
Ｊ　ｆを添加し、１０℃で６時間反応して成分Ｂを得た
。粘度は２ｊ℃で３１００ｅｐ９であった。

このようにして作成したＡ液とＢ液を重量比ｌ：ｊで混
合し、真空脱泡を行った後ディスクに塗布し、ｔＯ℃、
６０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　ＫＡＪＯｔでのｉｏｏ％引張
応力はＪ　ｋｇｆ　／　ｃｒｔｉ　　引張強度は７Ｑｆ
／ｉであツｆｃ。また、ＪＩＳ　Ｚ　０２０１で規定さ
れた透湿度は厚さ２００μｍのフィルムで２≠時間でｔ
ｒ／、［であった。

この中間層の上にセイカピームＶＤｋＬ２ｊ０（大日精
化工業株式会社製、紫外線硬化樹脂）をスピンコードし
、ＩＯＷ／ｃｍＮタイプ高圧水銀ランプ下／ｊうｌｎの
所で１分間紫外線を照射し硬化させ表面保護層とした。

膜厚はＳＯμｍであった。

この表面保護層の硬度をＪＩＳＫｊ≠００に規定された
鉛筆硬度試験で測定したところ３Ｈであった。

このようにして作成したディスクを７０℃、ｔＳ％ＲＨ
の条件で２０００時間の加速試験を行なったところクラ
ックの発生やピンホールの増加は全く起こらなかった。

（比較例／） 反射層までを実施例と同一の構造とし中間保護層を用い
ず反射層上に直接実施例と同一の表面保護層を設けた。

このようにして作成したディスクを７０℃、ｔＳ％ＲＨ
の条件で２０００時間の加速試験を行なったところ全面
にクラックを生じた。

（比較例２） 反射層までを実施例と同様に作成した後“ロックタイト
３１０”　（日本ロックタイト株式会社製、紫外線硬化
樹脂）をスピンコードし、ｒ　ＯＷ／ｃｒｎ　Ｎタイプ
高圧水銀ランプ下１ｊｃｒＩＬの所で１分間紫外線を照
射し、硬化させ中間保護層とした。膜厚はｇｏμｍであ
った。

“ロックタイトＪＩＯ”でシートを作り引張試験をした
ところ、ｉｏｏ％まで伸びない固い樹脂であった。

この中間層の上に実施例／と同じ表面保護層を形成した
。

このようにして作成したディスクを７０℃、ｒｓ％ＲＨ
の条件で２０００時間加速試験を行なったところ、全面
にクラックを生じた。

（発明の効果） 以上の様に光磁気記録媒体の保護層として低応力、低透
湿度の中間層と高硬度の表面保護層を積層して用いるこ
とで耐候性、耐擦傷性共に優れた媒体を得ることができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも基板、光磁気記録層、を有する光磁気記
   録媒体において記録層上にＪＩＳ　Ｋ６３０１で規定さ
   れた１００％引張応力が５０ｋｇｆ／ｃｍ＾３以下であ
   りかつＪＩＳ　Ｚ０２０８で規定された透湿度が２４時
   間で２０ｇ／ｍ＾２以下である中間保護層、ＪＩＳ　Ｋ
   ５４００規定による鉛筆硬度試験でＨ以上の硬度を有す
   る表面保護層を順に積層したことを特徴とする光磁気記
   録媒体。