JPS6220156A - 光磁気デイスク - 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】 （童業上の利用分野） 本発明は光磁気ディスクに関するものであり、特に、耐
湿性に優れた保護膜および表面硬化膜を有する光磁気デ
ィスクに関するものである。

（従来技術） 一般に光磁気ディスクへの記録はレーザー光を熱エネル
ギー源とする光磁気記録が用いられている。この記録方
法はレーザー光の照射により磁気記録媒体の温度を磁気
補償温度ま７’（はキュリ一点以上にしなければならな
い。レーザー光が照射されている部分の記録媒体の温度
を上昇させるためには、記録媒体とその周辺の受光エネ
ルギー、即ち熱エネルギーを効率よく用いることが要求
される。そのためには、伝導、放射による熱の拡散を防
止することが必要である。基板ｌにプラスチック材を用
いれば、熱が拡散しにくいので温度が上昇し易く、レー
ザー照射した磁性膜の温度上昇が容易となる。

しかし、致命的な短所としては、磁性薄膜がスパッター
や蒸着によシ作られた金属膜であるため、大気中の酸素
や水分あるいはプラスチック内部を通る水分等によって
磁性薄膜が劣化する点にある。

また温度変化による膨張、収縮が大きく、接着部がはが
れ易いなどの問題があり、こうした磁性薄膜の劣化によ
る記録条件の変化、記録情報のドロップアウト、Ｓ／Ｎ
比の低下などが生じ、信頼性に問題がある。

これら欠点を改良する方法として、光磁気垂直磁化金属
薄膜の上と下に二酸ｆヒケイ素若しくはガラス薄膜から
なる保護膜を蒸着し、さらにその上に防湿膜としてアル
ミニ−ムなどの金属膜を蒸着し、これを２枚、磁気記録
膜を内側にして貼シ合わせる方法が提案されている。し
かしこの場合には、レーザー光線を照射するプラスチッ
ク基板外側に保護膜が塗設してないので、基板側から長
期間使用中に徐々に空気中の酸素および水分が透過し、
磁気金属薄膜が酸化され、さらにプラスチック基板外側
の吸湿度が内側よシ大きいために、特に記録膜の空間部
分だけが外側にふくらんだ形になると云う欠点を有する
。このふくらみを防ぐために貼シ合わせ全中心部と外周
部に限定し、プラスチック基板の膨張率に合わせた芯材
を用いる方法も提案されているが、耐湿性を根本的に向
上させるものではなり０ （発明の目的） 本発明の目的は光磁気ディスクを長期間保存または使用
中に光記録用磁性薄膜が空気中の酸素および湿気によシ
酸化され、腐食されるのを防止すると共にプラスチック
製ディスクの吸湿による変形などの寸法変化を防止し、
さらに取扱い時のひっかき傷にＬる損傷を防止すること
ができ、信頼性が高く取シ扱いやすい光磁気ディスクを
提供することにある。

（発明の構成） 本発明の第１の特徴はプラスチック基板を用いた光磁気
ディスクにおいて、ディスク外面をポリ塩化ビニリデン
からなる保護膜を被覆し、さらにその上から、表面硬化
膜を被覆した光磁気ディスクにある。本発明でポリ塩化
ビニｌＪデン（ＰＶＣＤ　）を被覆される光磁気ディス
クは第１図に示すような構造であって、ポリメチルメタ
アクリレート（ＰＭＭＡ　）樹脂またはポリカーボネー
ト（ｐｃ　）樹脂の射出成形品からなる中心孔（Ｈ）？
有するディスク基板（１）基板の内側にシリカまたはガ
ラスからなる保護膜（２）その上にＦｅ　−Ｔｂ　−Ｃ
ｏスパリタリング薄膜からなる垂直磁化膜（３）ヲ有す
る光磁気ディスク単板を作る。この単板２枚を接着剤（
４）ヲ介して密着貼合せて両面ディスクを得る。そして
このま＼でも光磁気ディスクとして使用可能なものであ
るが、前記説明の如く、長期使用もしくは保存において
、磁化金属膜の酸化による錆、およびプラスチック基板
のノリ返シによる寸法質ｆヒと使用中のひっかき傷によ
る表面の損傷の之めに長期にわたって信頼性を維持する
ことが困難である。

その意味で、磁気膜の酸化とプラスチック基板の吸湿を
防止するための保護膜、すなわちポリ塩化ビニリデンコ
ート。がぜひ必要となる。

一般に耐湿性を向上させるためにポリ塩化ビニリデン（
ＰＶＣＤ　）　ｉテトラヒドロフラン（ＴＨＥ’　）な
どの溶剤にとかして光ディスクに保護膜として塗布する
ことは特開昭５８−１５８０５５に記載がある。しかし
この方法では、溶剤のテトラヒドロフランおよび塩ｆヒ
メチレンがディスク基板のＰ■Ｖ。

樹脂またはＰＣ樹脂を速やかに溶解させてしまうために
ＰＶＣＤ塗膜が不透明となり、さらに塗膜がさソ波状態
となって平滑性が得られないという欠点がある。溶剤を
ほとんど瞬間的に蒸発させてしまうような方法を取って
も結果は改善されなかった。また一方、ポリ塩化ビニリ
デン（ＰＶＣＤ　）水分散懸濁液（エマルジョンタイプ
）と用いてＰＭＭＡおよびＰＣ射出成形板に浸漬法（デ
ィッピング法）で保護膜を塗布することが特開昭５７−
２０８２４２で提案されているが、光デイスク基板のよ
うに均一な表面平滑性を要求される場合には浸漬法での
コーティングは水の表面張力によるハジキが多く均一な
平滑性のある塗膜を得ることができない。

従って、本発明の第２の特徴はポリ塩化ビニリデン水分
敬意濁液全スピンコード法によってディスク表面上に塗
布して光磁気ディスクを製造する方法にある。

本発明方法が適用可能なプラスチック基板は押出し成形
を後加工またはキャスティングによって作ったディスク
でもよいが、射出底形によシ作ったＰＭＭＡ　、　ＰＣ
のディスクが好ましい。

上記ポリ塩化ビニリデン（以下ＰＶＣＤ　）水分散懸濁
液の固形分は３０〜５０ｗｔ％が好ましく、３０％以下
では一部ＰＶＣＤ分散粒子が沈降する之めにスピンコー
ドし友場合、内周部と外周部との間で塗膜厚味が大きく
異なる：ま之５０％以上の場合は、塗膜に割れ目（クラ
ック）が放射状に、しかも網目状に現われる。次にスピ
ンコーターの回転数は１０００〜２０００　ｒｐｍ／ｍ
ｉｎが好ましく、６００ｒｐｍ以下だと塗膜にクラック
が生じる。また３０００巾ｍ以上では膜厚が１μｍ以下
となり好ましくない。この場合好ましい膜厚は２〜５μ
ｍであ’）、２Ｉ１ｍ以下ではＯｘ　、Ｈ＊Ｏガスに対
するバリヤ性（非透過性が十分でなく、５μｍ以上では
ディスクに要求される透明度、屈折率などの光学的な性
質が低下するので好ましくない。スピンコーターの回転
時間￥ｉ５〜１５　ｓｅｃが好ましく、所要の膜厚を得
るためには１０秒が最も好ましい。スピンニートにおけ
る塗布作業温度は室温２０℃。

ディスク３０′ｃ、コート液５０〜７０℃が好ましく１
例えば全て２０℃で行った場合、ディスク内周付近の塗
膜が白化するので好ましくない。スピンコーターで塗布
しｔ後の塗膜の乾燥温度はポリカーボネートディスク基
板では７０〜ｌＯＯ℃×１０分間程度が好ましく、７０
℃以下では塗膜の密着性が低下し、ディスクの内周に近
因塗膜が白化することがある。まＡ１００℃以上ではデ
ィスクのソリ返シなどの寸法変化を十分に押えることが
困難となる。

ま九ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ　）基板の
乾燥温度は５０〜ｂ しく、５０℃以下では塗膜の密着性が低下し、７０℃以
上ではＰＭＭＡディスク基板のソリ返りなどの寸法変ｆ
ヒを押えることがむづかしくなる。また、ｐｃ　、　Ｐ
ＭＭＡディスク共、５０〜７０℃で数時間エイジングす
ることによって０．およびＨ２Ｏのガスバリヤ性全さら
に向上することもできる。

次に本発明になる表面硬化のためのハードコート方法に
ついて述べる。一般にプラスチックの表面硬化剤として
、シリコン系の熱硬化樹脂および多官能アクリル系の紫
外線（ＵＶ）蓑ｆヒ樹脂があり、本発明では両方共使用
することができる。

但し、光磁気ディスクにＰＶＣＤ膜を塗設したものの上
に従来のシリコン系ハードコート剤をそのま＼塗布する
と、ディスクに塗設された人血硬化膜が白化して不透明
になる。従来のシリコン系バー　）”　ニア−）　剤の
溶剤は水およびメタノール、エタノールのような低級ア
ルコールであシ、低温で溶剤が蒸発すると生成するポリ
オルガノンロキサン塗膜はＰＶＣＤ膜とのＮなじみ〃が
悪く白化現象を起してしまう。本発明者らはかかる事実
から、シリコン系コーティング剤の溶剤をブチルアルコ
ールもしくはアミルアルコールのような高沸点のアルコ
ールを使用した。さらに、コーティング時に塗膜の白化
が起こるのを防ぐために、コーティング液温度全４０℃
、光磁気ディスクを３５℃、コーティング室温を３０℃
で行うと透明で平滑な表面硬化膜全塗設することができ
る。塗膜全硬化させる温度はポリカーボネート基板でＨ
１２０℃×３０分または９０℃×３時間程度であシ、ポ
リメチルメタアクリレート基板では７０℃Ｘ５ｈｒまｔ
ば６０℃Ｘ　１０　ｈｒ程度である。

本発明で用いられるシリコン系表面硬化剤は固形分とし
てメチルトリエトキシシランの部分加水分解縮合物３０
％全含み、かつ少量の硬化触媒。

密着性向上剤、すベシ性向上剤を含む、また溶剤のほと
んどはｎ−ブタノールであυ、若干のエタノールと水分
を含んでいる。粘度ｔｄ　ｌ　Ｏｃｐｓ／２０℃であシ
、これをコーティングする方法はスピンコード法、浸漬
法（ディッピング法）のいずれでもよい。但し、前記の
コーティング温度条件はどちらのコーティング方法をと
る場合にも必要である。

本発明になるスピンコードでは回転数工０００〜１５０
０ｒｐｍが好ましく、６００ｒｐｍ以下では均一な塗膜
厚みが得られず２０００ｒｐｍ以上では塗膜が薄くなり
過ぎる。好ましい表面硬化膜厚は３〜５μｍである。

また浸漬（ディッピング）法ではコート液から引上げる
ディスク基板の引上げ速度は３〜１０ｃｒｎ／　ｍｉｎ
で好ましくは５　ｃｍ　／　ｍ　ｉ　ｎ程度である。ス
ピンコードの場合と同じコーティング溶７＆　を使用し
た時の表面硬化膜厚ば３〜５μｍである。

次に本発明で用いられる紫外線（ＵＶ　）硬化多官能ア
クリル系表面硬化剤について述べる。ＵＶ硬化剤組成と
しては、例えばウレタンエチルアクリＬ／−）　７６重
ｉ部、２−エチルへキシルアクリレ−）１９］ｉｉ部、
２−ヒドロキシルエチルアクリレ　）５重ｉｔ部、ベン
ゾインメチルエーテル１重量部からなり、混合溶剤で稀
釈して、その粘度が１０　ｃｐｓ／　２０℃になるよう
に調製したものを用いることができる。塗布する方法は
、シリコン系の場合と同様にスピンコード法、ディッピ
ング法を用いることができる。コーティング条件も同じ
条件で行うことができる。

但し、コーテイング後、混合溶剤を蒸発させるために４
０℃で５〜ｌＯ分間熱風乾燥し、その後紫外線硬化に移
る。

紫外線照射条件はＮ２ガス気流中で高圧水銀灯（強度８
０　ｗ／ｍ　）下、４０ｃｍのきょシから３゜秒間照射
して被膜を硬化させることができる。この方法で十分な
硬度と密着性を持った透明な塗膜が得られ、その膜厚は
３〜５μｍである。′下記実施例中、部は重量部を表わ
し、また実施例で示される物性の各試験方法は次の通り
である。

（１）　　ａｔガス透過性 ＪＩＳ’　２０２０８に準拠した測定法を用い、ディス
ク基板Ｔ／ＣＰＭＭＡ　７０μｍフィルムを貼シ、ディ
スク基板と同一条件で保護膜全コートし、このコーティ
ングフィルムを測定試料とし、０□ガス透過性を測定し
た。０２ガス透過率は０２　ｒｒＬｌ／ｒｒ？　、２４
　ｈｒとした。

（２）透湿度 ＪＩＳ　Ｚ０２２１に準拠した測定方法を用い、同上コ
ーティングフィルムを測定試料として、透湿度を測定し
た。透湿度はＨ，Ｏガス、　？／ｒｒ？。

２４　ｈｒとした。

（３）表面硬化膜の耐擦傷性 （イ）スチール・ウールテスト・・・スチール・ウール
“００００番で強く表面を１０回とすシ、傷付き具合を
調べる。

（ロ）テーパーまもう試験・・・テーパーまもう試験機
を用い、まもう輪Ｃ８−１０Ｆ、荷重５００　ｆ　、回
転数１００回転、でディスク表面硬化基板から１００　
Ｘ　１００　ｍ／ｍ角サンプルを切出した試験板を試験
する。まもう輪による傷のつき具合をヘーズメータを用
いて曇価（ΔＨ，ヘーズ）を測定する。

（４）保護膜１表面硬化膜を塗設した光磁気ディスクの
耐久性評価上記ディスクを６０℃。

９０％ＲＨの条件下に１０日間置き、以下の項目の測定
を放置前、後に行ない比較することによって耐久性を評
価した。

（イ）ディスク外周部の面ぶれ測定によシ寸法変化の測
定とした。

（ロ）　　Ｃ／Ｎ比ｄＢ　、の測定により、性能の低下
度合いを調べた。

（ハ）光磁気膜の反射率を測定し、記録金属薄膜の酸化
の度合いを調べた。

以下、この発明を実施例によって説明する。

実施例−１ ディスク基板として、３００／３５ｍ／ｍφ、厚味１．
２ｍ／ｍグループ入シのアクリル樹脂、記録膜としてＴ
ｂ　−Ｆｅ　−Ｃｏからなるスパッタリングによる１０
００　Ｘ薄膜、記録膜１ｐｂガラス薄膜でサンドウィッ
チ構造となした光磁気ディスク単板全接着剤を介して光
磁気膜を内側にして貼シ合せてなる第１図に示し文構成
を有する光磁気ディスク全作った。

そしてその基板表面にポリ塩化ビニリデン（固形分５０
　ｗｔ　９ｇ）及び少量のノニオン系界面活性剤からな
る水分散懸濁液（エマルジョン）ＤＫ−１００、ダイセ
ル製全スピンコード法で塗布した。

エマルジョンの粘度は１Ｏｃｐｓ／２０℃であシ、スピ
ンコード条件ｉ’ｔ　３００　ｒｐｍ　Ｘ　３　ｓｅｃ
さらに１１０００ｒｐ　Ｘ　Ｉ　Ｏｓｅｅ　”’Ｃあり
、コーティングディスクは５０℃×１０分間乾燥した。

ディスク基板には膜厚４μｍの無色透明で密着性のよい
平滑な塗膜が得うれた。０２ガスおＬびＨ２０ガス透過
度全測定するために７０μｍのアクリル樹脂フィルムに
同一条件でスピンコードし、ガス透過性を測定したとこ
ろ、０２透過率は４　ｍｌ／ｒｒ？　、　２４　ｈｒで
あり、Ｈ２０ガス透過率は５　？／ｎ？　、　２４　ｈ
ｒであった。同法によシポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ
　）は光磁気ディスクの表、裏面両方に塗設した。

次にポリ塩化ビニリデンを塗布しであるディスク基板面
にメチルトリエトキシシランの部分加水分解物（固形分
３０　ｗｔ％）を主成分とし、主溶剤としてｎ−ブタノ
ールからなるシリコン系表面硬化剤（ＧＲ−Ｃ０ＡＦ３
　、ダイセル製）全スピンコード法で塗布し友。表面硬
化剤溶液粘度は１０　ｃｐｓ／２０℃であり、スピンコ
ード条件は３００ｒｐｍＸ　３　ｓｅｃ　、さらに１０
００　ｒｐｍ　Ｘ、ｌ　Ｏｓｅｃであシ、コーティング
ディスクは６０℃Ｘ５ｈｒ熱風乾燥器中で硬化させた。

ディスク基板には膜厚３μｍの無色透明で密着性のよい
平滑な塗膜が得られた。

表面硬化膜の耐擦傷性を測定するために、光磁気膜のな
いポリ塩化ビニｉ７デン保護膜が塗設しであるアクリル
基板に同一条件でスピンコードシ、スチール・ウールテ
ストおよびテーパー摩耗試験を行なった。スチール・ウ
ールテストは良好でほとんど傷は付かず、テーパーまも
う試験サンプルをヘーズメータで測定し友結果、曇価（
ヘーズ値ΔＨ）は４．０であった。

次いで保護膜および表面硬化膜を塗設し九九磁気ディス
クの耐久性評価のために、上記ディスクを６０℃、９０
％ＲＨの条件下で１０日間置き、ディスクの変形による
面ぶれ全測定した。面ぶれは外周部で放置前±０．２ｍ
／ｍ＊放置後±０．３ｍ／ｙ２であり、実質的に変形に
よる寸法変化はほとんどない。また、性能の低下度合い
を調べるためにＣＺＮ比を測定したところ、放置前５２
　ｄＢ　、放置後５０　ｄＢであシ、実質的に記録性能
の低下はほとんどなり０同様に光磁気膜の酸化の度合い
を調べるために放置前後の反射率を測定したところ、放
置前３３％、放置後３２％であり、はとんど変化してい
ない。これらの結果の数字は表１にまとめた。

実施例２ ディスク基板として、３００　／　３５　ｍ／ｍφ、厚
味１、２　ｍ／ｍ　、グループ入りのポリカーボネート
樹脂全使用した他は実施例１と同じ事を行なった。

但し、上記光磁気ディスクの保護膜としてスピンコード
したポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ　）　ｉ膜の乾燥条
件は８０℃ＸＩＯ分である。

これらの結果の数字は表１に示した。

実施例３ 実施例−１と同じであるが、保護膜のポリ塩化ビニリデ
ンを塗設したあと、表面硬化剤として紫外線（ＵＶ　）
硬化多官能アクリル系を用いた。硬化剤の組成は、ウレ
タンエチルアクリレート７６部、２−エチルへキシルア
クリレ−）１９部、２−ヒドロキシルエチルアクリレ−
）５部、ベンゾインメチルエーテル１部からなシ、トル
エン系混合溶剤で稀釈して粘度ｆ１０　ｃｐｓ／２０℃
になるように調製した。コーティングはスピンコード法
を用い、塗布後スピンコーターの回転を初め３００ｒｐ
ｍ　Ｘ　３　ｓｅｃ　、次いで１０００　ｒｐｍ　Ｘ　
１０　ｓｅｃとした、セツティングは混合溶剤を蒸発さ
せるために４０℃ｘｉｏ分間熱風乾燥させた。紫外線照
射条件はＮ２ガス気流中で高圧水、銀打（強度８０　ｗ
　７ｃｍ　）下ｒ４０ｃｍの距離から３０秒間照射して
被膜を硬化させた。このディスクの評価結果を表１に示
した。

実施例４ 実施例２と同じポリカーボネート基板を用い、実施例３
と同じ紫外ａ　（ＵＶ　）硬化処理ケした。

結果を表１に示した。

比較例１ ポリメチルメタアクリレート基板を用いた光磁気ディス
クでビニリデン保護膜および表面硬化膜を塗設していな
いものであり、評価結果を表１に示す。

比較例２ ポリカーボネート基板を用いた光磁気ディスクでビニリ
デン保護膜および表面硬化膜を塗設していないものであ
り、評価結果全表１に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた光ディスクの一実施例の断面図
。 （図中符号ン ト・・プラスチック基板、２・・・保護膜、３・・・記
録層、４・・・接着剤、５・・・ＰＶＤＣ保護膜、６・
・・表面硬化膜 特許出願人　ダイセル化学工業株式会社第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）プラスチック製基板を用いた光磁気ディスクにおい
   て、ディスク外面をポリ塩化ビニリデンからなる保護膜
   を被覆し、さらにその上から、表面硬化膜を被覆したこ
   とを特徴とする光磁気ディスク。 ２）特許請求範囲第１項に記載のプラスチック製基板を
   用いた光磁気ディスクにおいて、使用するポリ塩化ビニ
   リデンが水分散懸濁液であることを特徴とする光磁気デ
   ィスク。 ３）特許請求範囲第１項に記載のプラスチック製基板を
   用いた光磁気ディスクにおいて、表面硬化膜として用い
   る表面硬化剤がポリオルガノシロキサンまたは多官能ア
   クリルからなることを特徴とする光磁気ディスク。 ４）特許請求範囲第１項に記載のプラスチック製基板を
   用いた光磁気ディスクにおいて、用いられる基板がポリ
   メチルメタアクリレート樹脂またはポリカーボネート樹
   脂からなることを特徴とする光磁気ディスク。 ５）特許請求範囲第１項に記載のプラスチック製基板を
   用いた光磁気ディスクにおいて、光磁気記録膜として用
   いられる垂直磁化膜が鉄（Ｆｅ）を含む金属からなる薄
   膜であることを特徴とする光磁気ディスク。 ６）特許請求範囲第２項に記載のポリ塩化ビニリデン水
   分散懸濁液（エマルジョン）がスピンコート法によって
   ディスク基板に塗布されることを特徴とする光磁気ディ
   スク。 ７）特許請求範囲第４項に記載のポリメチルメタアクリ
   レート樹脂またはポリカーボネート樹脂からなるディス
   ク基板が射出成形品であることを特徴とする光磁気ディ
   スク。