JPH0684217A

JPH0684217A - 光磁気ディスク媒体

Info

Publication number: JPH0684217A
Application number: JP11842592A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Konno; 憲美今野; Akira Kamihira; 暁上平; Kaoru Nakajima; 薫中島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】光磁気ディスク媒体の耐食性を改善する。【構成】光磁気ディスク媒体は、基板１上に層間膜あ
るいは誘電体膜２，４を介して記録膜３及び反射膜５を
重ねさらに紫外線硬化樹脂保護膜６を被覆した積層構造
を有する。紫外線硬化樹脂保護膜６のイオウ化合物含有
量はイオウ換算で５０ppm 以下に抑制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気ディスク媒体に関
する。より詳しくは、保護膜として用いられる紫外線硬
化樹脂の組成に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスク媒体は繰り返し消去及び
再書き込みができる大記憶容量の記録媒体である。光磁
気ディスク媒体は磁性膜の磁化の方向によって情報を記
録する。磁性膜の磁化を反転させる為に必要な保磁力は
温度の上昇とともに小さくなる。この原理を利用する事
によって、レーザ光を磁性膜に集光させて磁化反転を行
なう。磁化の方向は外部からの磁界の方向で決まり、消
去と記録では磁界の方向が逆になる。この様な方式は熱
磁気記録と呼ばれ、レーザ光のビームスポット径の約１
μｍの大きさでピット記録が可能である。

【０００３】光磁気ディスク媒体は基板上に層間膜ある
いは誘電体膜を介して記録膜及び反射膜を重ねさらに紫
外線硬化樹脂保護膜を被覆した積層構造を有する。記録
膜はアモルファス垂直磁化膜であり、希土類−遷移金属
合金が主として用いられている。希土類元素は非常に腐
食を受け易く上下から誘電体膜によって保護された構造
となっている。又、反射膜はアルミニウム金属からな
る。基板側からレーザ光を照射すると入射した光は記録
層を含む各層間で多重反射を繰り返す。反射膜はその透
過光を完全に遮断し高効率で反射させる機能を有する。
従って情報再生特性が良くなる。反射膜を構成する金属
アルミニウムも容易に水分の存在下で腐食を受ける。さ
らにこれらの多層構造を被覆する保護膜は紫外線硬化樹
脂から成り帯電を防止したり反射膜を損傷や剥離あるい
は腐食から保護する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した様に光磁気デ
ィスク媒体は記録膜や反射膜として腐食に弱い材料を用
いているので、従来から耐食性を改善する為に様々な方
策が講じられている。しかしながら依然として腐食によ
る劣化が生じており信頼性上の課題あるいは問題となっ
ている。

【０００５】発明者らは腐食の原因を究明する為に分析
を行なった。まず、光学顕微鏡で腐食外観を観察すると
直径３０μｍ程度までの粒子形状のものが多かった。又
腐食は積層構造の紫外線硬化樹脂保護膜側から進行して
いる事が観察された。電子線プローブマイクロアナリシ
ス（ＥＰＭＡ）、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）及
びフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）等を用いてさ
らに腐食部の精密な分析を試みたところ、アルミニウ
ム、鉄等の遷移金属、テルビウム等の希土類元素の酸化
物が検出され、反射膜及び記録膜が腐食している事が判
明した。又腐食部にはイオウの痕跡が認められており、
その深さ方向の濃度プロファイルから紫外線硬化樹脂保
護膜内部に腐食原因物質が存在するものと推定された。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は紫外線硬化樹脂保護膜の組成を制御
して光磁気ディスク媒体の耐食性を改善する事を目的と
する。かかる目的を達成する為に、基板上に層間膜ある
いは誘電体膜を介して記録膜及び反射膜を重ねさらに紫
外線硬化樹脂保護膜を被覆した積層構造を有する光磁気
ディスク媒体において、該紫外線硬化樹脂保護膜のイオ
ウ化合物含有量をイオウ換算で５０ppm以下に抑制する
という手段を講じた。

【０００７】

【作用】紫外線硬化樹脂（ＵＶレジン）は保護膜材料と
して非常に優れているが、その組成中に例えば安定剤や
黄色防止剤としてイオウ化合物を含有している場合があ
る。発明者らの精密な分析によればこのイオウ成分が記
録膜及び反射膜の腐食加速に関与している事が判明し
た。イオウ化合物の含有量をイオウ換算で５０ppm以下
に抑制する事により腐食劣化が低減し信頼性が向上す
る。この結果、記録情報の破壊が防止でき且つ情報再生
エラー（ビットエラー）を低減できる。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる光磁気ディスク
媒体の基本的な層構造を示す模式図である。ポリカーボ
ネートからなる基板１の上に、ＳｉＮからなる第１層間
膜あるいは第１誘電体膜２、Ｔｂ／Ｆｅ／Ｃｏ等の希土
類−遷移金属合金からなる記録膜３、ＳｉＮからなる第
２層間膜あるいは第２誘電体膜４及びＡｌからなる反射
膜５がスパッタリング等により順に成膜されている。さ
らにその上にＵＶレジンからなる保護膜６がスピンコー
ティング等により形成されている。かかる積層構造を２
枚用意し保護膜６を接着界面としてホットメルト等によ
り互いに貼り合わせ所謂両面ディスクが完成する。なお
各層の厚みは、例えば第１誘電体膜２が１００nmであ
り、記録膜３が２３nmであり、第２誘電体膜４が６０nm
であり、反射膜５が７０nmであり、保護膜６が５μｍで
ある。以下順に、上から各層について説明を加える。

【０００９】まず、ＵＶレジンからなる保護膜６は両面
ディスクを作成する際接着界面として機能するほか、帯
電防止及び反射膜５の傷付き防止に有効である。このＵ
Ｖレジンは組成物であり、通常安定剤や黄色防止剤が添
加されている。これらにはイオウ化合物が用いられる場
合がある。本発明ではイオウ化合物の含有量をイオウ換
算で５０ppm 以下に抑制している。仮に、イオウ換算含
有量が５０ppm を越えると反射膜や記録膜の腐食に関与
し、水分の存在でさらに腐食が促進加速される。

【００１０】以下参考の為ＵＶレジンの組成例について
簡潔に説明する。ＵＶレジンは一般に、プレポリマー、
モノマー、光開始剤、増感剤、その他の助剤等から構成
されている。以上の構成成分を所望の種類と所望の割合
でブレンドし光磁気ディスク媒体の保護膜として適した
ＵＶレジンを作成する。プレポリマーは、光重合性オリ
ゴマーで保護膜の基本物質を構成する。プレポリマーと
しては例えばポリエステルアクリレート、エポキシアク
リレート、ポリエステルウレタンアクリレート等を用い
る事ができる。モノマーは光重合性多官能アクリレート
であり、プレポリマーと組み合わせて使用する。プレポ
リマーは高粘度で作業性が悪く、モノマーを添加する事
により低粘度化する。又、光開始剤の溶媒ともなり得
る。光開始剤は紫外線を吸収してラジカルを生成し硬化
反応の引き金となるものである。光開始剤の種類として
はアセトフェノン類、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒ
ラーケトン、ベンゾイン、ベンゾインエーテル、ベンジ
ルジメチルケタール、チオキサントン類等から選択でき
る。増感剤は単独では紫外線照射によって活性化しない
が、光開始剤と組み合わせる事により、反応時間の短縮
等の効果が得られる。増感剤の種類としてはアミン系が
多用されるが、例えばｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチ
ルアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート等を用いる事ができる。その他の助剤とし
ては、着色剤、光安定剤、熱安定剤、可塑剤、黄色防止
剤等が含まれる。特に安定剤や黄色防止剤についてはイ
オウ化合物が用いられる場合がある。本発明では、イオ
ウ化合物の含有量をイオウ換算で５０ppm 以下に抑制す
る事により光磁気ディスク媒体の耐食性を改善してい
る。

【００１１】次に反射膜５について説明する。情報再生
等の為にポリカーボネート基板１側からレーザ光を当て
ると入射した光は各層で多重反射を繰り返すが、アルミ
ニウム反射膜５はその透過光を完全に遮断し、高効率で
反射させる機能を有する。従って、情報再生特性が向上
する。又アルミニウム反射膜５は熱伝導率が高く適度に
熱を拡散する機能を有し、ピット記録形成に適した材料
である。加えて、アルミニウム反射膜５は腐食電位差が
記録膜３より高く、ある程度腐食の進行を防止する作用
もある。その半面アルミニウム自体も水分の侵入等によ
り容易に腐食される。この点に鑑み本発明では反射膜５
を被覆するＵＶレジン保護膜６のイオウ成分含有量を低
く抑えているのでアルミニウムの腐食を抑制できる。

【００１２】次に記録膜３について説明する。記録膜３
の磁性材料としては希土類−遷移金属合金が主流となっ
ているが、Ｇｄ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｎｄ等の希土類元素は非
常に腐食を受け易い。この為本発明ではＵＶレジン保護
膜のイオウ成分含有量を５０ppm 以下に抑え腐食加速因
子を実質的に除去している。

【００１３】最後に第１誘電体膜２及び第２誘電体膜４
について説明する。前述した様に記録膜は非常に腐食さ
れ易いので、上下から緻密な構成を有するＳｉＮ等の誘
電体膜２，４で保護する構造としている。同時にこれら
の保護膜は情報再生時のカー回転角の増大の機能も有す
る。ＳｉＮ保護膜は耐酸化腐食性向上に寄与するが、そ
の半面非常に強い固有応力を持っている。例えば数１０
kgｆ／mm²程度の圧縮応力を呈する。この固有応力の強
さから記録膜３のストレスマイグレーションを引き起こ
す可能性がある。即ち応力によって膜中で原子の移動が
生じる。ＳｉＮ誘電体膜にピンホールや異物混入等の成
膜不良等があると応力によりこの部分からＴｂ，Ｆｅ等
が移動し水分との反応で腐食を引き起こす。この点に鑑
み、本発明では腐食を誘発する因子となるイオウ成分を
実質的に積層構造から除去している。なおＵＶレジン保
護膜６についても相当程度の硬化収縮応力を呈するので
アルミニウム反射膜５に対するストレスマイグレーショ
ンが生じる可能性もある。この点についても同様な対策
が施されている。

【００１４】本発明の評価を行なう為に、イオウ成分の
含有量を変化させたＵＶレジンを調製し、保護膜として
用いた光磁気ディスク媒体サンプルを作成し腐食との相
関関係を調べた。ＵＶレジン中にイオウ成分を導入する
為の試薬として２−メルカプトベンゾチアゾールＣ₇Ｈ
₅ＮＳ₂とソジウムラウリルサルフェイトＣ₁₂Ｈ₂₅Ｎａ
Ｏ₄Ｓの２種類を用いた。これらの試薬はＵＶレジンと
有機溶剤に可溶であり且つイオン状態で安定な価数をと
る物質である為評価用として選定したものである。特に
分析用として選択したものであって、実際にＵＶレジン
中に安定剤あるいは黄色防止剤として添加されるもので
はない。しかしながら、腐食加速因子として問題となる
のはイオウ成分であって、ここで得られる評価結果は普
遍性を失わない。

【００１５】イオウ成分含有量の異なるＵＶレジンを用
いて作成されたサンプルについて高温多湿環境試験を行
ない単位面積当たりの腐食発生数を計測した。結果を以
下の表１及び表２に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】表１はＣ₇Ｈ₅ＮＳ₂を試薬として用いた
場合の結果を示し、イオウ成分の含有量は溶媒中のイオ
ン形態で２価のイオウ化合物として算出したものであ
る。又、Ｃ₁₂Ｈ₂₅ＮａＯ₄Ｓを試薬として用いた表２の
場合には、イオウ量の値は溶媒中のイオン形態で６価の
イオン化合物として算出したものである。又何れの場合
においても、ＵＶレジン中のイオウ量の測定は、未硬化
の試料１ｇをメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１０
０mlに溶解し誘導結合型高周波プラズマ（ＩＣＰ）発光
分析法を用いて行なった。尚、同一溶媒にて標準溶液及
びブランク溶液を作成し測定波長は１８０．７３４nmを
使用した。本測定によるイオウの検出限界は０．１６３
ppm であった。高温多湿環境試験については８０℃，９
０％Ｒｈで１００時間放置とした。光磁気ディスク媒体
サンプルをインカートリッジ状態で高温多湿雰囲気下に
保存した。各サンプルについて１５個の標本を作成し、
単位面積当たりの腐食発生個数の平均値を表１及び表２
に示してある。

【００１９】表１及び表２の試験結果から明らかな様
に、ＵＶレジン中のイオウ成分含有量と腐食発生個数と
の間には明瞭な相関がある。イオウ換算量で約５０ppm
以下に制御した場合、腐食発生個数を１個以下に抑える
事ができ、実用レベルでの信頼性を保証できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、保
護膜として用いられるＵＶレジン中のイオウ化合物含有
量をイオウ換算で５０ppm 以下に抑制する事により光磁
気ディスク媒体の腐食を低減でき信頼性を大幅に向上す
る事が可能になるという効果がある。信頼性が改善でき
るので、従来の貼り合わせ両面ディスク（５．２５イン
チ）構造に加え、単板ディスク（３．５インチ）構造も
実現可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光磁気ディスク媒体の基本的な積
層構造を示す模式的な断面図である。

【符号の説明】

１基板２第１誘電体膜３記録膜４第２誘電体膜５反射膜６保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に層間膜を介し記録膜及び反射膜
を重ねさらに紫外線硬化樹脂保護膜を被覆した積層構造
を有する光磁気ディスク媒体において、該紫外線硬化樹
脂保護膜のイオウ化合物含有量をイオウ換算で５０ppm
以下とした事を特徴とする光磁気ディスク媒体。