JPH083919B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

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
簡素化や磁界変調方式の上から媒体の単板のまま用いた
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SiO₂、Si
O、Si₃N₄、AIN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、高耐蝕性を持っ
た光磁気記録媒体を提供するべく鋭意検討した結果、特
定の性質を持った物質で最外層保護層を構成することに
より、大変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、少なくとも基板、光磁気記録層、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/c
m²以下 （ロ）JIS Z 0208で規定された透湿度が24時間で20g/m²
以下 以下、本発明を詳細に説明する。

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１〜2mm程度が一般的である。

光磁気記録層としては、たとえば、TbFe、TbFeCo、Tb
Co、DyFeCoなどの希土類と遷移金属の非晶質磁性合金、
MnBi、MnCuBi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単一の層を用いても良いし、GdTb
Fe/TbFe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
/cm²以下で、かつJIS Z 0208で規定された透湿度が24時
間で20g/m²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/cm²以下、かつ上記規定の透湿
度が24時間で10g/m²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NCO/
OH＝0.8〜1.3好ましくはNCO/OH＝0.9〜1.1となるような
配分比が混合し、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号に記載のブタジエ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
による腐食を強く抑えられる。

接着層の薄膜は１μｍ〜200μｍ好ましくは３μｍ〜1
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Al₂O₃、Ta₂O₅、SiO₂、
SiO、TiO₂等の金属酸化物単独あるいはこれらの混合
物、或いはAl−Ta−Ｏ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Si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Si/Nで0.75〜1.0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≦2.5でかつ０＜Ｋ＜0.2の範囲であるの
が良い。

干渉層として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としては化学量論的組成比（Ta₂O
₅）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。

好ましい酸化状態を示す屈折率は633nmの波長を用い
て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|K|＜0.15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400Å〜1500Å程度、特に500〜1000Å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、A
u、Ag、Pt、Cu、Al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Ta、
Ti、Zr、Mo、Pt、Ｖ、Cr、Pbの少なくとも１種を0.1〜1
5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、通常100〜1
000Å、好ましくは200〜600Å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Al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Å
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50Å〜500Å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、イオンプ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0.1Å/sec〜100Åsec程
度とされる。

保護層として酸化タンタルを用いる場合においては、
Ta₂O₅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ArとO₂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O₂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ト法、
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８×10^-7torr以下まで排気し、Arを20
sccm、O₂を5sccm導入し、圧力を0.8Paに調整した。この
状態で500Wのパワーで４インチφのTaターゲットを直流
スパッタリングし、４Å／秒の速度で酸化タンタルの干
渉層を800Å形成した。

この膜の633nmで測定した屈折率はn^*＝2.1−0.03iで
あった。

チャンバーを一度排気した後、Arガスを30sccm0.3Pa
の圧力となるように導入し、TbターゲットとFe₉₀Co₁₀タ
ーゲットの同時スパッタリングを行いTb₂₃(Fe₉₀Co₁₀)₇₇
の記録層を干渉層の上に300Å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しAl
₉₇Ta₃の合金からなる300Å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）100g、 “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、UL−
22）138mg、 これらを50℃で均一に混合し成分Ａとした。この粘度
は25℃で1800cpsであった。

「成分Ｂの製造」 “ポリテールHA"100g、 “パラフィン系プロセスオイルＰ−200"116g、 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ト14.2gを添
加し、80℃で６時間反応して成分Ｂを得た、粘度は25℃
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℃、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 K6301での100％引張応力は3k
gf/cm²引張強度は7kgf/cm²であった。また、JIS Z0208
で規定された透湿度は厚さ200μｍのフィルムで24時間
で5g/m²であった。

このようにして作成したディスクを、70℃、85％RHの
条件で1000時間加速試験し、エラーレートの増加を経時
的に観察した。1000時間経過後もエラーレートは1.9倍
に抑制できた。結果を第１図に示す。

比較例１ 反射層までを実施例と同じ構造とし、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/m²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
作成した貼り合わせディスクを70℃、85％RHの条件で10
00時間加速試験し、エラーレートの増加を経時的に観察
したところ1000時間経過後にはクラツクが全面に発生し
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 反射層までを実施例と同じ構造とし、保護層として透
湿度が24時間で120g/m²、100％引張応力40Kg/cm²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℃、85％RHの条件で1000時間加速試
験し、エラーレートの増加を経時的に観察した。1000時
間経過後には全面に腐食が発生しエラーレートは120培
に増加した。結果を第１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、ロは比較例１、ハは比較例２の場合
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川野 敏史 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 小松 昌生 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−85646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−20745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−245548（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも基板、光磁気記録層、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）JIS K 6301で規定された100％引張応力が50Kgf/c
   m²以下 （ロ）JIS Z 0208で規定された透湿度が24時間で20g/m²
   以下