JPH05242542A - 光磁気ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光磁気ディスク１において、オーバーコート
層６を紫外線硬化樹脂とジグリセリンテトララウリレー
トより構成する。 【効果】 オーバーコート層に保護性能とともに摺動性
能が付加され、摺動記録方式用光磁気ディスクとして好
適なものが得られる。また、さらに、上記オーバーコー
ト層のアジピン酸ジイソデシルを添加すると、低温環境
下における摺動特性が向上し、より実用性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は摺動記録方式に使用して
好適な光磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録方式は、磁性薄膜を部分的に
キュリー点または温度補償点を越えて昇温し、この部分
の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の方
向に磁化の向きを反転することを基本原理とするもの
で、光ファイルシステムやコンピュータの外部記憶装
置、あるいは音響、映像情報の記録装置等において実用
化されつつある。

【０００３】この光磁気記録方式に用いられる光磁気デ
ィスクとしては、ポリカーボネート等からなる透明基板
の一主面に、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し、且つ
磁気光学効果の大きな記録磁性層（例えば希土類−遷移
金属合金非晶質薄膜）や反射層，誘電体層を積層するこ
とにより記録部を形成し、さらにこの記録部の腐食を防
止するために、記録部上に紫外線硬化樹脂等よりなるオ
ーバーコート層を覆う如く形成したものが知られてい
る。

【０００４】ところで、光磁気記録方式には、大きく分
けて光変調方式と磁界変調方式があるが、このうち磁界
変調方式は、オーバーライト可能であることから注目さ
れており、たとえば汎用タイプである直径６４ｍｍ程度
の小型光磁気ディスク（いわゆるミニディスク）の記録
方式として採用が検討されている。

【０００５】上記磁界変調方式は、印加磁界を高速で反
転することにより磁性薄膜に情報を書き込むものであっ
て、磁界の印加は通常磁界発生手段を有する磁気ヘッド
によって行われる。この場合、高速反転磁界を印加する
磁気ヘッドでは、諸々の制約から非常に小さな磁界しか
発生できず、磁気ヘッドをなるべく記録磁性層と近接さ
せなければならない。

【０００６】そこで、このような磁界変調方式において
は、磁気ヘッドを磁気ディスクのディスク面に対して直
接接触させ、摺動させながら記録を行う摺動記録方式の
採用が検討されている。この摺動記録方式を採用すれ
ば、上記高速反転磁界を印加する磁気ヘッドであっても
記録磁性層に対して十分な磁力が印加できる。しかも、
ディスク面に対してヘッドが浮上する方式では、ディス
ク面とヘッド間の距離を常に一定に保つための複雑なサ
ーボ機構が必要であるが、摺動記録方式では、このよう
なサーボ機構が不要である。したがって、装置の簡易
化、小型化にも有利となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、摺動記録方
式では、磁気ヘッドは光磁気ディスクのオーバーコート
層側に配置され、該オーバーコート層面を直接摺動する
こととなる。したがって、摺動記録方式で使用する光磁
気ディスクには、オーバーコート層がヘッドの摺動に耐
え得ることが重要な要件となってくる。

【０００８】ところが、このような点から従来の光磁気
ディスクを見ると、従来の光磁気ディスクにおいてオー
バーコート層として形成されている紫外線硬化樹脂層
は、ヘッドに対する動摩擦係数が高い。このため、この
まま摺動記録方式に使用するには不適当であり、オーバ
ーコート層上にさらに摺動膜を設けるか、あるいはオー
バーコート層に摺動性能を付加することが必要である。

【０００９】この場合、オーバーコート層上にさらに摺
動膜を設けると、製造工程の増大、高コスト化を招くこ
とから、オーバーコート層に保護性能とともに摺動性能
を持たせる方法がより好ましいと言える。たとえば、保
護性能とともに摺動性能を有する紫外線硬化樹脂や、紫
外線硬化樹脂に潤滑剤を添加したものをオーバーコート
層材料として使用すれば、現行とほとんど同様の工程で
摺動性能を有するオーバーコート層を得ることができ
る。

【００１０】ところが、紫外線硬化樹脂は、保護性能に
優れるものは摺動性能が不十分であり、摺動性能を持た
せようとすると保護性能が不足し、保護性能，摺動性能
を同時に備えるものは稀である。また、両性能を有する
樹脂であっても、高温多湿条件下で放置するとする劣化
するといった欠点を有し、紫外線硬化樹脂のみによっ
て、摺動記録用のオーバーコート層を得るのは困難であ
る。

【００１１】一方、紫外線硬化樹脂層に添加する潤滑剤
については、樹脂との相溶性，高温多湿保存中における
挙動が重要となるが、従来より潤滑剤として使用されて
いる脂肪酸エステルは、紫外線硬化樹脂層に添加する
と、保存中，特に高温多湿条件下で保存した場合に、分
解、蒸発あるいは隣接する膜内部へ浸透してその潤滑剤
としての機能を失い、不適当である。

【００１２】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、保護性能，摺動性能の両
性能を備え、且つこれら両性能が高温多湿条件下保存後
においても維持されるオーバーコート層を有し、摺動記
録方式用として耐え得る光磁気ディスクを提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光磁気ディスクは、透明基板上に記録磁
性層，オーバーコート層が積層されてなる光磁気ディス
クにおいて、上記オーバーコート層が紫外線硬化樹脂と
ジグリセリンテトララウリレートよりなることを特徴と
するものである。

【００１４】さらに、本発明は、透明基板上に記録磁性
層，オーバーコート層が積層されてなる光磁気ディスク
において、上記オーバーコート層が紫外線硬化樹脂とジ
グリセリンテトララウリレートとアジピン酸ジイソデシ
ルよりなることを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】オーバーコート層を紫外線硬化樹脂とジグリセ
リンテトララウリレートにより構成すると、ジグリセリ
ンテトララウリレートによって摺動性能が付加され、保
護性能とともに摺動性能を備え、且つ両性能が高温多湿
条件下保存後においても維持されるものとなる。

【００１６】このように、保存後においても摺動性能が
維持されるのは、潤滑剤として添加するジグリセリンテ
トララウリレートの分子構造に由来するものと考えられ
る。すなわち、通常使用されている潤滑剤は、直鎖状で
あり、分子量についても特に規制されていないため、層
内において安定に存在し難く、特に、光磁気ディスクが
高温多湿条件下で保存された場合には、分解、蒸発ある
いは隣接する膜内部へ浸透してその潤滑機能を失う。

【００１７】一方、ジグリセリンテトララウリレート
は、分子量が大きく、立体的にかさ張った構造であるた
め、層内に安定に存在でき、光磁気ディスクが高温多湿
条件下で保存された場合にもその機能が維持される。な
お、さらにオーバーコート層にジグリセリンテトララウ
リレートとともにアジピン酸ジイソデシルを添加する
と、低温環境下における摺動特性も向上する。

【００１８】

【実施例】本発明の好適な実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１９】先ず、図１は、本実施例の光磁気ディスク
に対して情報信号を記録するための光磁気記録装置の概
略構成図を示すもので、この光磁気記録装置は、光磁気
ディスク１を挟んで光学ピックアップ２と磁気ヘッド３
とが対向配置され、前記光磁気ディスク１に対して磁気
ヘッド３を摺動させながら信号記録を行うものである。

【００２０】このような記録装置に用いられる本実施例
の光磁気ディスク１は、図２に示すように、基板４の一
主面に記録部５を積層し、さらにこの記録部５の表面を
オーバーコート層６で覆ってなるものである。

【００２１】基板４は、厚さ数ｍｍ程度の円板状の透明
基板であって、その材質としては、アクリル樹脂，ポリ
カーボネート樹脂，ポリオレフィン樹脂，エポキシ樹脂
等のプラスチック材料の他、ガラス等も使用される。な
お、この基板４表面のうち、前記記録部３を設ける側の
表面には、通常は再生時に使用するレーザ光波長のおよ
そ４分の１の深さを持った案内溝や番地符号ピット等
（いずれも図示は省略する。）が設けられる。

【００２２】記録部５は、記録磁性層７，誘電体層８，
９及び反射層１０よりなる４層構造を有し、基板４上に
第１の誘電体層８，記録磁性層７，第２の誘電体層９，
反射層１０なる順序で積層されている。

【００２３】これらのうち、第１の誘電体層８及び第２
の誘電体層９としては、酸化物や窒化物等が使用可能で
あるが、誘電体中の酸素が記録磁性層に悪影響を及ぼす
虞れがあることから窒化物がより好ましく、酸素および
水分を透過せず且つ使用レーザ光を十分に透過し得る物
質として窒化珪素あるいは窒化アルミニウム等が好適で
ある。

【００２４】また、上記記録磁性層７は、膜面に垂直な
方向に磁化容易方向を有する非晶質の磁性薄膜であっ
て、磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな
保磁力を持ち、且つ２００℃近辺にキュリー点を持つこ
とが望ましい。このような条件に叶った記録材料として
は、希土類−遷移金属合金非晶質薄膜等が挙げられ、な
かでもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適である。この記
録磁性層７には、耐蝕性を向上させる目的で、Ｃｒ等の
添加元素が添加されていてもよい。

【００２５】反射層１０は、前記第２の誘電体層６との
境界でレーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜によ
り構成することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適
である。また、この反射層は、熱的良導体であることが
望ましく、入手の容易さや成膜の容易さ等を考慮する
と、アルミニウムが適している。

【００２６】これらの各層７，８，９，１０は、蒸着や
スパッタ等の，いわゆる気相メッキ技術により形成され
る。このとき各層の膜厚は任意に設定することができる
が、通常は数百〜数千Å程度に設定される。これらの膜
厚は、各層単独での光学的性質のみならず、組み合わせ
による効果を考慮して決めることが好ましい。これは、
例えば記録磁性層７の膜厚がレーザ光の波長に比べて薄
い場合に、レーザ光が記録磁性層７を透過して各層の境
界で反射した光と多重干渉し、膜厚の組み合わせにより
記録磁性層７の実効的な光学及び磁気光学特性が大きく
変動するためである。

【００２７】なお、本実施例では、記録磁性層として希
土類−遷移金属合金非晶質薄膜を、誘電体層としてＳｉ
₃ Ｎ₄ 膜を、反射層としてＡｌ膜を形成し、膜厚は、第
１の誘電体層を１１００Å、記録磁性層を２３０Å、第
２の誘電体層を４００Å、反射膜を６００Åとした。

【００２８】さらに、上記記録部２上には上記オーバー
コート層６が形成されている。このオーバーコート層
は、記録部を外部からの衝撃から保護するとともに大気
中の水や酸素から隔離するために設けられる。ここで、
本実施例では、磁気ヘッドをディスク面に対して摺動さ
せながら記録を行うため、オーバーコート層を紫外線硬
化樹脂とジグリセリンテトララウリレートにより構成
し、摺動による摩耗の抑制や磁気ヘッドの走行性の確保
を図ることとする。

【００２９】すなわち、上記ジグリセリンテトララウリ
レートは潤滑剤として機能するものであり、紫外線硬化
樹脂はジグリセリンテトララウリレートが添加される
と、摺動性能が付加されて磁気ヘッドに対する動摩擦係
数が低減する。このジグリセリンテトララウリレート
は、紫外線硬化樹脂との相溶性に優れ、且つ樹脂層内に
安定に存在できるので、たとえば光磁気ディスクが高温
多湿環境下で保存された場合でも、オーバーコート層の
潤滑性能は確実に維持される。

【００３０】さらに、本発明では、上記紫外線硬化樹脂
にジグリセリンテトララウリレートとともにアジピン酸
ジイソデシルを添加する。摺動記録用の光磁気ディスク
としては、−４０℃〜８０℃環境下保存後においても保
護性能，摺動性能を維持し、−１５℃〜６０℃環境下に
おいても摺動可能であることが好ましいが、オーバーコ
ート層にアジピン酸ジイソデシルを添加すると、低温環
境下における摺動性能も向上し、上記要件を十分に満た
すものとなる。

【００３１】なお、上記ジグリセリンテトララウリレー
トは他の潤滑剤と組み合わせて使用するようにしても差
し支えない。この場合、他の潤滑剤としては、ペンタエ
リスリトールテトララウリレート等、高分子量で立体的
にかさ張った構造のものを使用することが好ましい。

【００３２】上記紫外線硬化樹脂としては、通常、光磁
気ディスクのオーバーコート層材料として使用されてい
るものであればいずれでも良く、防水性に優れることか
らアクリル系紫外線硬化樹脂が適している。また、オー
バーコート層の膜厚は、強度の確保，装置構成の点から
１０μｍ程度とされる。

【００３３】次に、実際に上記光磁気ディスク（サンプ
ルディスク１）について動摩擦係数を測定し、オーバー
コート層にジグリセリンテトララウリレートを添加する
ことによる効果を調べた。なお、オーバーコート層は、
ポリエーテル−ウレタン系アクリレート紫外線硬化樹脂
にジグリセリンテトララウリレートを２重量％添加して
よく分散させ、スピンコート法により基板に成膜した
後、高圧水銀灯で硬化することにより形成した。

【００３４】オーバーコート層の動摩擦係数μは、ヘイ
ドンにより高温多湿条件下保存前後に亘り測定した。保
存条件は、温度８５℃，相対湿度９５％，保存時間１０
０時間である。

【００３５】なお、比較として、オーバーコート層に潤
滑剤が添加されていない光磁気ディスク（比較ディスク
１）およびオーバーコート層に従来の潤滑剤（ヘプチル
ステアレートあるいはイソセチルステアレート）が添加
された光磁気ディスク（比較ディスク２）についても同
様に動摩擦係数を測定した。各光磁気ディスクの保存前
後の動摩擦係数を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１において、まず保存前の場合を見る
と、オーバーコート層に潤滑剤が添加されたサンプルデ
ィスク１および比較ディスク２は、潤滑剤が添加されて
いない比較ディスク１に比べて動摩擦係数が低く、いず
れにおいても潤滑剤の効果が認められる。一方、保存後
の場合を見ると、潤滑剤としてジグリセリンテトララウ
リレートを用いたサンプルディスク１は、動摩擦係数が
ほとんど保存前と変わらず、良好な摺動性能が維持され
ているが、潤滑剤としてヘプチルステアレートあるいは
イソセチルステアレートを添加した比較ディスク２は、
保存後においては動摩擦係数がほとんど比較ディスク１
と同程度にまで増大しており、潤滑剤の機能が失われて
いる。

【００３８】このことから、紫外線硬化樹脂層に添加す
る潤滑剤としては、ヘプチルステアレートあるいはイソ
セチルステアレートのような直鎖状の脂肪酸エステルよ
りも分子量が大きく立体的にかさ張った構造のジグリセ
リンテトララウリレートが好適であることがわかった。

【００３９】次に、オーバーコート層にジグリセリンテ
トララウリレートとともにアジピン酸ジイソデシルを添
加することによる効果を調べた。

【００４０】オーバーコート層は、ポリエーテル−ウレ
タン系アクリレート紫外線硬化樹脂にジグリセリンテト
ララウリレートを２重量％、アジピン酸ジイソデシルを
２重量％添加してよく分散させ、スピンコート法により
基板に成膜した後、高圧水銀灯で硬化することにより形
成した。

【００４１】オーバーコート層の動摩擦係数μは、スピ
ンスタンド（ナイロンヘッド、荷重２ｇ、線速２．６ｍ
／秒）により、常温環境下、高温環境下（温度６０
℃）、低温環境下（温度−１５℃）でそれぞれ測定し
た。

【００４２】また、さらにオーバーコート層がポリエー
テル−ウレタン系アクリレート紫外線硬化樹脂にジグリ
セリンテトララウリレートを２重量％添加してなる光磁
気ディスク（サンプルディスク１）およびオーバーコー
ト層がポリエーテル−ウレタン系アクリレート紫外線硬
化樹脂にアジピン酸ジイソデシルを２重量％添加してな
る光磁気ディスク（比較ディスク３）についても同様に
して動摩擦係数を測定した。その結果を表２に示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】表２からわかるように、オーバーコート層
に潤滑剤としてジグリセリンテトララウリレートととも
にアジピン酸ジイソデシルの両方を添加したサンプルデ
ィスク２は、潤滑剤としてジグリセリンテトララウリレ
ートのみを添加したサンプルディスク１あるいはアジピ
ン酸ジイソデシルのいずれかのみを添加した比較ディス
ク３に比べて、高温環境下、低温環境下のいずれにおい
ても動摩擦係数が低くなっている。

【００４５】したがって、このことから、オーバーコー
ト層にジグリセリンテトララウリレートとともにアジピ
ン酸ジイソデシルを添加すると、アジピン酸ジイソデシ
ルによって低温環境下での摺動性能が向上し、幅広い温
度範囲において良好な摺動特性が得られるようになるこ
とがわかった。

【００４６】なお、ジグリセリンテトララウリレートの
代わりに分子量が大きく立体的にかさ張った構造を有す
るジペンタエリスリトールテトララウリレートを用いて
同様の実験を行ったところ上述の場合と同様の結果が得
られた。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光磁気ディスクは、オーバーコート層を紫外線硬化
樹脂とジグリセリンテトララウリレートより構成してい
るので、オーバーコート層が保護性能とともに摺動性能
を有し、かつ両性能が高温多湿条件下保存後においても
維持される。また、さらにオーバーコート層に上記ジグ
リセリンテトララウリレートとともにジグリセリンテト
ララウリレートを添加すると、低温環境下における摺動
特性も向上する。

【００４８】したがって、本発明によれば、過酷な環境
下であっても良好な摺動性能を示し、摺動記録方式用と
して実用的な光磁気ディスクを得ることが可能となる。
また、本発明の光磁気ディスクは、オーバーコート層上
にさらに摺動層を設ける場合と異なり、現行とほぼ同様
の製造工程で製造でき、製造工程の簡易化，低コスト化
にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ディスクが適用される摺動型光
磁気記録方式を説明するための模式図である。

【図２】本発明を適用した光磁気ディスクの構成例を示
す要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１・・・光磁気ディスク ２・・・光学ピックアップ装置 ３・・・磁気ヘッド ４・・・基板 ５・・・記録部 ６・・・オーバーコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 薫 東京都品川区北品川６丁目５番６号 ソニ ー・マグネ・プロダクツ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に記録磁性層，オーバーコー
   ト層が積層されてなる光磁気ディスクにおいて、 上記オーバーコート層が紫外線硬化樹脂とジグリセリン
   テトララウリレートよりなることを特徴とする光磁気デ
   ィスク。
2. 【請求項２】 透明基板上に記録磁性層，オーバーコー
   ト層が積層されてなる光磁気ディスクにおいて、 上記オーバーコート層が紫外線硬化樹脂とジグリセリン
   テトララウリレートおよびアジピン酸ジイソデシルより
   なることを特徴とする光磁気ディスク。