KR920005480B1

KR920005480B1 - 자기 광학 기록매체

Info

Publication number: KR920005480B1
Application number: KR1019880016413A
Authority: KR
Inventors: 구니히꼬 미즈모또; 고이찌 하루다; 히로가즈 가지우라
Original assignee: 미쓰이 세끼유 가가꾸 고오교오 가부시끼가이샤; 다께바야시 쇼오고
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1988-12-10
Publication date: 1992-07-04
Also published as: KR890010828A; MY103647A; EP0320286A3; EP0320286A2; CN1035007A; CA1309770C

Abstract

내용 없음.

Description

자기 광학 기록매체

제1도는 본 발명에 의한 자기광학 기록매체의 도식적 확대 횡단면도.

제2도는 Pt를 함유하는 자기광학 기록피막의 Co/(Fe+Co) 원자비와 잡음레벨 N(dBm)간의 상관 그래프.

제3도는 Pd를 함유하는 자기광학 기록피막의 Co/(Fe+Co) 원자비와 잡음레벨 N(dBm)간의 상관 그래프.

제4도는 Pt와 Pd를 함유하는 자기광학 기록피막의 Co/(Fe+Co) 원자비와 소거감퇴 △C/N(dB)간의 상관 그래프.

제5도는 Pt와 Pd를 함유하는 자기광학 기록피막의 Pt 또는 Pd 함량(원자%)와 내산화성 △C/N(dB)간의 상관 그래프.

제6도는 Pt를 함유하는 자기광학 기록피막과 Pt를 함유하지 않는 것의 편자계 Oe와 C/N 비간의 상관 그래프.

제7도는 Pt와 Pd를 각각 함유하는 자기광학 기록피막의 Pt 또는 Pd 함량(원자%)과 최소 편자계 Hsat(Oe)간의 상관 그래프.

제2-7도에 보인 결과는 각각 제1도에 보인 구조를 갖고 있으며, 또한 에티렌-시클로테트라도데센의 기판, 700Å 두께를 갖는 SiNx(O＜x＜4/3)의 제1보호피막, 300Å의 두께를 갖는 자기광학 기록피막 및 1000Å의 두께를 갖는 니켈합금의 제2보호피막으로 구성된 자기광학 기록매체에서 얻은 것이다.

제8도는 본 발명에서 사용될 수 있는 Pt₈Tb₂₈Fe₅₁Co₁₃의 자기광학 기록피막과 본 발명의 범위밖에 있는 Tb₂₅Co₇₅와 Tb₂₅Fe₆₆Co₉의 것들의 시간에 따른 Hc/Hco 비의 변동을 나타내는 그래프.

제9도는 본 발명에서 사용될 수 있는 Pt₁₃Tb₃₀Fe₄₉Co₈의 자기광학 기록피막과 본 발명의 범위밖에 있는 Tb₂₅Co₇₅와 Tb₂₅Fe₆₆Co₉의 것들의 시간에 따른 Hc/Hco 비의 변동을 나타내는 그래프.

본 발명은 산화에 대해 우수한 내성을 갖는 자기광학 기록매체에 관한 것으로, 좀더 구체적으로, 투명기판, 제1보호피막, 자기광학 기록피막 및 제2보호피막으로 구성하되, 상기 피막들은 상기 순으로 상기 기판상에 적층되며, 또한 상기 기록피막의 한편에 수직한 자화의 평축을 갖고 있으며, 또한 산화에 대해 우수한 내성을 갖고있는 자기광학 기록매체에 관한 것이다.

철과 코발트와 같은 적어도 하나의 천이금속과 테르븀(Tb)와 가도기늄(Gd)과 같은 적어도 하나의 희토류 원소를 포함하는 무정형 합금 박막은 피막면에 수직한 자화의 평축을 갖고 있으며, 또한 그 피막의 자화에 대해 평행하지 않은 자화로서 작은 역자구(inverse magnetic domain)를 형성할 수 있음은 공지되어 있다. 이 역자구의 존재유무를 "1" 또는 "0"으로 함으로서, 상술한 바와같은 무정형 합금 박막상에 디지탈 신호를 기록하는 것이 가능하다.

자기광학 기록매체에 사용될 수 있는 적어도 하나의 천이금속과 적어도 하나의 희토류 원소를 포함하는 무정형 합금박막들로서 예를들어 일본특허공보 57-20691에는 15-30원자%의 Tb를 함유하는 Tb-Fe계의 무정형 합금 박막들이 기재되어 있다. 또한 제3금속이 첨가된 Tb-Fe계의 무정형 합금 박막을 포함하는 자기광학 기록매체도 공지되어 있다. Tb-Co계와 Tb-Fe-Co계의 자기광학 기록매체도 또한 잘 알려져 있다.

상기에 예시한 바와같이 무정형 합금으로 된 박막을 포함하는 자기광학 기록매체는 기록 및 재생특성이 우수하지만 그들은 무정형 합금박막이 사용중에 산화되고 또한 그 특성이 시간에 따라 변동하는 실용상의 관점에서 볼 때 심각한 문제점을 갖고 있다.

상술한 바와 같은 천이금속들과 희토류 원소들을 포함하는 무정형 합금박막들의 산화열화 원리는 예를들어 일본잡지 "the Society of Applied Magnetism" 9권 2호, 93-96페이지에 기재되어 있으며, 또한 이 논문은 이산화열화 원리는 후술되는 바와같은 3가지형으로 분류됨을 보고하고 있다.

(a) 피트(pit) 부식

피트 부식이라 함은 무정형 합금피막내에 핀홀(pinhole)이 발생함을 뜻한다. 이 부식은 고습도의 환경하에서 주로 진행하며, 예를 들어 Tb-Fe와 Tb-Co계의 피막들에서 현저히 진행한다.

(b) 표면산화

표면산화층은 무정형 합금피막의 표면상에 형성된다. 그에의해 피막의 케르-회전각(Kerr-rotation angle) θ_K이 시간에 따라 변동하여, 결국 감소하게 된다.

(c) 희토류 원소의 선택산화

무정형 합금 피막들내에 존재하는 희토류 원소는 선택적으로 산화되며, 그에의해 피막들의 보자력 Hc는 시간에 따라 크게 변동하게 된다.

지금까지 상술한 바와같은 무정형 합금박막들의 그러한 산화열화를 억제하려는 여러 시도가 있었다. 예를 들어, 무정형 합금의 박막은 그 피막이 Si₃N₄, SiO, SiO₂및 AlN의 것들과 같은 산화방지 보호피막들간에 샌드위치되는 3층 구조를 갖도록하는 방법이 제안되었다. 그러나, 위에서 제안된 바와같은 산화방지 보호피막들은 그러한 산화방지 보호피막들을 무정형 합금피막들상에 형성할 때조차 무정형 합금피막들의 산화열화를 충분히 억제시키는 것을 기대할 수 없었다. 사실상, 만일 산화방지 보호피막들이 핀홀들을 갖고있을 경우, 그들은 전자의 피막들의 핀홀들에 대응하는 후자피막들의 그 부분들로부터 무정형 합금피막들의 산화퇴화가 진행하는 것을 방지할 수 없었다.

또한, Tb-Fe와 Tb-Co계와 같은 피막들내에 제3성분금속을 혼합함으로서 무정형 합금박막들의 산화에 대한 내성을 개선하기 위한 여러 시도가 있었다.

예를들어, 위에서 언급한 일본잡지에는 Co, Ni, Pt, Al, Cr 및 Ti와 같은 제3성분금속의 피막들내로 3.5원자%의 양을 혼합함으로서 Tb-Fe 또는 Tb-Co계의 무정형 합금박막의 산화에 대한 내성을 개선하려는 시도가 기재되어 있다. 그 시도와 관련하여, 상기 잡지는 Tb-Fe 또는 Tb-Co내에 소량의 Co, Ni 및 Pt를 혼합하면 최종피막의 피트부식과 표면산화를 억제하는데 효과가 있으나, 이 필름에서 희토류 원소로서 함유된 Tb의 선택산화를 억제하는데에는 효과가 없다고 보고했다. 이러한 보고는 소량의 Co, Ni 및 Pt가 Tb-Fe 또는 Tb-Co에 첨가될 때 최종 피막내에 존재하는 Tb가 선택적으로 산화되어 피막의 보자력 Hc가 크게 변동함을 뜻한다. 따라서, Co, Ni 및 Pt의 양을 3.5원자%까지 Tb-Fe 또는 Tb-Co에 첨가할지라도 최종 피막의 산화에 대한 내성이 충분히 개선되지 않는다.

무정형 합금 박막들의 내산화성을 개선하는 관점과 더불어 Tb-Fe 또는 Tb-Fe-Co에 Pt, Al, Cr 및/ 또는 Ti를 10원자%까지의 양으로 첨가하여 얻은 무정형 합금박막들에 관한 내용은 일본(1985년 11월) Society Applied Magnetism 제9차 회의 의사록 209페이지에 기재되어 있다. 그러나, 10원자%까지의 양으로 Pt, Al, Cr 및/또는 Ti를 Tb-Fe 또는 Tb-Fe-Co에 첨가할 때조차 표면산화와 피트부식이 유효범위까지 억제될 수 있지만 최종피막내에 존재하는 Tb의 선택적인 산화의 억제가 충분하지 않다. 따라서, 최종 피막들의 보자력 Hc가 시간에 따라 크게 변동하게 되어 결국 보자력 Hc가 크게 감소하는 문제점이 그대로 남아있었다.

일본특허 공개공보 58-7806에는 Pt가 10-30원자%의 양으로 함유된 PtCo의 조성물을 갖는 다결정질 박막들이 기재되어 있다.

그러나, 이 PtCo의 조성물을 갖는 다결정질 박막들은 그들이 다결정질이기 때문에 어니일링과 같은 열처리를 필요로 하는 문제점을 갖고 있으며, 또한 결정입계들은 종종 잡음신호를 나타내며 또한 다결정질 박막들은 큐리점이 높은 문제점을 갖고있다.

본 발명의 목적은 종래의 상술한 바와같은 문제점을 해결하기 위해 증가된 보자력과 큰 케르- 및 파라디-회전각을 포함하는 우수한 자기광학 특성들을 갖고 있으며 또한 내산화성이 우수하고 또한 보자력과 케르각이 시간에 따라 변동하지 않는 자기광학 기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체는 투명기판, 제1보호피막, 자기광학 기록피막 및 제2보호피막으로 구성하되, 상기 피막들을 상기 기판상에 순서적으로 적층하고 상기 자기광학 기록피막이 무정형 합금 박막으로 상기 기록피막의 한면에 수직한 자화의 평축을 갖고 있으며, 상기 합금은 다음 일반식으로 나타낸다.

(Pt 및/또는 Pd)_y{RE_xTM_l-x}_l-y

식중, RE는 Nd, Sm, Pr, Ce, Eu, Gd, Tb, Dy 및 Ho로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 희토류 원소이며, TM은 Fe와 Co로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 천이금속이며, x와 y는 0.2＜x＜0.7과 0.04＜y＜0.30을 각각 만족시키는 양의 정수이다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체는 증가된 보자력과 큰 케르- 및 파라디-각도를 포함하는 우수한 자기광학 특성을 갖고 있으며 또한 내산화성이 우수하므로 그에 의해 보자력과 케르각도는 시간에 따라 변동하지 않는다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체를 상세히 후술한다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체는 제1도에 보인 바와같인, 투명기판 1, 제1보호피막 2, 자기광학 기록피막 3 및 제2보호피막 4로 구성된다. 상기 피막들은 상기 기판상에 이 순서대로 적층된다. 자기광학 기록피막은 3은 무정형 합금 박막으로서 그 피막의 한면에 수직한 자화의 평축을 갖고 있으며, 상기 합금은 다음 일반식으로 나타낸다.

(Pt 및/또는 Pd)_y{RE_xTM_l-x}_l-y

투명기판 1에 대한 재료로서 지금까지 이 목적을 위해 사용된 것들을 일반적으로 사용할 수 있다. 그들의 예를들면 유리, 폴리메틸 메타크릴에이트, 폴리카보네이트, 폴리카보네이트와 폴리스티렌의 중합체 합금, 미국특허 4,614,778에 기재된 바와같은 무정형 폴리올레핀류, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 에폭시수지류, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에테르이미드, 및 에티렌과 테트라시클로도데센의 공중합체류가 있다. 이들 중 후술되는 바와같은 에티렌과 테트라시클로도데센의 공중합체류가 특히 좋다.

투명기판의 두께는 통상 0.5-0.25mm, 바람직하게는 1.0-1.5mm이다.

투명기판 1은 에티렌과 다음 일반식(I) 또는 (II)의 적어도 하나의 시클로올레핀의 랜돔 공중합체(A)로 구성하되, 상기 공중합체는 135℃의 데카린중에서 측정하여 0.05-10dl/g의 고유점도{η}와 적어도 70℃의 연화온도(TMA)를 갖고 있는 것이 좋다.

식중, n과 m은 각각 양의 정수, 1은 적어도 3의 정수, R¹내지 R¹²는 수소 또는 할로겐원소 또는 탄화수소 그룹.

투명기판 1은 또한 상술한 바와같은 랜돔 공중합체(A)와 에티렌과 상기 일반식(I) 또는 (II)의 적어도 하나의 시클로올레핀의 공중합체(B)를 포함하는 중합체 조성물로 구성하되, 상기 공중합체(B)는 135℃의 데카린 중에서 측정하여 0.05-5dl/g의 고유점도 {η}와 70℃ 이하의 연화점(TMA)를 가지며, 중합체 조성물중 공중합체(A) 대 공중합체(B)의 중량비를 100/0.1-100/10으로 하는 것이 좋다.

랜돔 공중합체(A)와 (B)의 중합체쇄에서, 일반식(I)과 (II)의 시클로올레핀으로부터 유도된 성분은 각각 다음 일반식 (Ⅲ)과 (Ⅳ)로 나타낸 바와같은 순환단위들의 형으로 존재한다.

식중, n과 m은 각각 0 또는 양의 정수, 1은 적어도 3의 정수, R¹내지 R¹²는 각각 수소 또는 할로겐 원소 또는 탄화수소 그룹.

일반식(I) 과 (II)로 나타낸 불포화 단량체들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 시클로올레핀이 여기서 에티렌과 공중합하도록 사용될 수 있다. 일반식(I)로 나타낸 시클로올레핀류는 디엘-알더 반응에 의해 적당한 올레핀과 시클로펜타디엔의 축합에 의해 쉽게 제조될 수 있으며, 마찬가지로 일반식(II)로 나타낸 시클로올레핀도 디엘-알더 반응에 의해 적당한 시클로올레핀과 시클로펜타디엔의 축합에 의해 쉽게 제조될 수 있다.

구체적으로 일반식(I)으로 나타낸 시클로올레핀은 표 1에 예시된 화합물이 있고, 또는 1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌이외에도 2-메틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-에틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-프로필-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-헥실-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2,3-디메틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-메틸-3-에틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-클로로-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-브로모-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-후루오로-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2,3-디클로로-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-시클로로헥실-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-n-부틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 2-이소부틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프타렌, 등과 같은 옥타하이드로 나프타렌 그리고 표 2에 예시된 바와같은 화합물이 있다.

[표 1]

[표 2]

일반식(II)로 나타낸 시클로올레핀류는 구체적으로 표 3과 4에서 예시된 것들이다.

[표 3]

[표 4]

랜돔 공중합체(A)와 (B)는 필수 구성성분으로서 에티렌으로부터 유도된 제1성분과 일반식(I) 또는 (II)의 적어도 하나의 시클로올레핀으로부터 유도된 제2성분으로 구성되지만 원할 경우, 그 공중합체중에 함유된 제1성분의 것과 등몰까지의 양으로 적어도 하나의 다른 중합성 단량체로부터 유도되는 제3성분을 더 함유할 수도 있다. 제3성분을 생성하는데 사용될 수 있는 단량체들로는 예를들어 프로피렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-혹텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센과 같은 3-20탄소원자를 갖는 알파-올레핀류가 있다.

적어도 70℃의 연화온도를 갖는 공중합체(A)에는, 에티렌으로부터 유도된 순환단위들(a)가 40-85몰%, 바람직하게는 50-75몰%의 양으로 존재하는 한편 시클로올레핀 또는 시클로올레핀류로부터 유도된 일반식(Ⅲ) 또는 (Ⅳ)의 순환단위들(b)가 15-60몰%, 바람직하게는 25-50몰%의 양으로 존재하며, 또한 이들 순환단위들(a)와 (b)는 공중합체 (A) 내에 무질서하게 배열되어 있다. 순환단위들(a) 와 (b)의 몰퍼센트는¹³C-NMR에 의해 측정됐다. 공중합체 (A)가 135℃의 데카린중에 완전히 용해될 수 있다는 사실은 사실상 선형구조로서 겔형성가교구조가 아님을 나타낸다.

공중합체 (A)는 135℃의 데카린중에서 측정하여 0.05-10dl/g, 바람직하게는 0.08-5dl/g의 고유점도{η}를 갖는다. 공중합체 (A)의 연화온도는 열기계 분석기로 측정하여 적어도 70℃, 바람직하게는 90°-250℃, 좀더 바람직하게는 100°-200℃이다.

공중합체 (A)의 연화온도(TMA)는 듀퐁사의 열기계 분석기를 사용하여 공중합체 (A)의 1mm 쉬트의 열변형 행동을 모니터링하여 측정됐다. 좀더 구체적으로, 그 쉬트상에 49g의 하중으로 석영침을 수직으로 올려놓고 그 조립체를 5℃/분의 속도로 가열했다. 그 침을 쉬트 속으로 0.635mm의 깊이만큼 침투시키는 온도를 공중합체 (A)의 연화온도로서 취했다. 공중합체 (A)는 통상 50°-230℃, 바람직하게는 70°-210℃의 유리천이온도(Tg)를 갖고 있다. 공중합체 (A)의 결정도는 X-레이 회절계로 측정하여, 통상 0-10%, 바람직하게는 0-7%, 좀더 바람직하게는 0-5%이다.

70℃의 연화온도를 갖는 랜돔 공중합체(B)에서 에티렌으로부터 유도된 순환단위들(a)는 60-98몰%, 바람직하게는 60-95몰%의 양으로 존재하는 한편, 적어도 하나의 시클로올레핀으로부터 유도된 일반식(Ⅲ) 또는 (Ⅳ)의 순환단위들(b)는 2-40몰%, 바람직하게는 5-40몰%의 양으로 존재하며, 또한 이들 순환단위들(a)와 (b)는 공중합체 (B) 내에 무질서하게 배열되어 있다. 공중합체(B)내의 순환단위들(A) 와 (B)의 몰퍼센트는¹³C-NMR로 측정됐다. 공중합체 (B)가 135℃의 데카린중에서 완전히 용해될 수 있다는 사실은 사실상 선형으로서 겔형성 가교구조가 아님을 나타낸다.

공중합체(B)는 135℃의 데카린중에서 측정하여 0.01-5dl/g, 바람직하게는 0.08-3dl/g의 고유점도{η}를 갖고 있다. 공중합체 (B)의 연화온도(TMA)는 열기계 분석기로 측정하여 70℃ 이하, 바람직하게는 10-60℃, 좀더 바람직하게는 10°-55℃이다. 공중합체(B)는 통상 -30 -60℃, 바람직하게는 -20 -50℃의 유리천이온도(Tg)를 갖고 있다.

공중합체(B)의 결정도는 X-레이 회절기로 측정하여, 통상 0-10%, 바람직하게는 0-7%, 좀더 바람직하게는 0-5%이다. 본 발명에 의한 자기광학 기록매체의 투명기판 1을 제조하기 위해 바람직하게 사용되는 공중합체(A)와 (B)로 구성되는 중합체 조성물내에, 공중합체(A)와 (B)는 공중합체(A)대 공중합체(B)의 중량비가 100/0.1-100/10, 바람직하게는 100/0.3-100/7, 좀더 바람직하게는 100/0.5-100/5가 되는 비율로 존재한다.

공중합체(A) 단독으로 제조된 기판과 비교할 때, 공중합체(A) 이외에 공중합체(B)를 포함하는 상술한 중합체 조성물로 제조된 기판은 기판 1과 제1보호피막 2간에 개선된 접착력을 제공하면서도 투명성과 표면평탄성을 보유할 수 있다. 랜돔 공중합체(A)와 (B)는 둘다 일본특허공개공보들 168708/1985, 120816/1986, 115912/1986, 115916/1986, 95905/1986, 95906/1986, 271308/1986 및 272216/1986에서 본 출원인에 의해 제안된 바와 같이 방법들에 따라 제조되는 조건들을 적합하게 선택하여 제조될 수 있다. 중합체 조성물을 제조할 시에, 예를들어 공중합체(A)와 (B)를 별도로 제조한다음 그렇게 제조된 공중합체(A)와 (B)를 압출기로 혼합하여 원하는 조성물을 얻는 방법.

공중합체(A)와 (B)를 적당한 용제 예를들어 헵탄, 헥산, 데칸, 시클로헥산등과 같은 포화지방족 탄화수소류 또는 토루엔, 벤젠, 크시렌등과 같은 방향족 탄화수소류 내에 별도로 완전히 용해한다음 각 용액을 혼합용액으로 하여 원하는 조성물을 얻는 용액혼합방법, 또는 공중합체(A)와 (B)를 별도의 중합반응기들에 의해 개별적으로 제조한 다음, 그 결과로 얻은 중합체들을 개별용기와 혼합하여 원하는 조성물을 얻는 방법을 포함하는 여러 공지된 방법들이 채택될 수 있다.

중합체 조성물의 고유점도{η}는 135℃의 데카린중에서 측정하여 0.05-10dl/g, 바람직하게는 0.08-5dl/g 좀더 바람직하게는 0.2-3dl/g, 특히 바람직하게는 0.3-2dl/g이며, 연화온도(TMA)는 열기계분석기로 측정하여 80-250℃, 바람직하게는 100-200℃, 좀더 바람직하게는 120-170℃이고, 유리천이온도(Tg)는 70-230℃, 바람직하게는 80-160℃, 좀더 바람직하게는 90-150℃이다. 공중합체(A)와, 공중합체(A)와 (B)로 구성되는 조성물은 열안정화제, 기후 안정화제, 정전방지제, 슬립제, 블록킹방지제, 안무방지제, 윤활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유, 왁스등과 혼합될 수도 있으며 이 첨가제들의 양은 적당히 결정될 수 있다. 예를들어 임의로 혼합될 수 있는 안정화제류로는 구체적으로 테트라키스(메티렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트)메탄, β-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 알킬에스터류(18탄소원자 이하의 알킬 에스트류가 특히 좋음), 2,2'-옥사미도비스(에틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐))프로피오네이트등과 같은 페놀성 산화방지제류, 스테아린산 아염, 스테아린산 칼슘, 칼슘 12-하이드록시스테아레이트 등과 같은 지방산의 금속염류, 그리고 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 모노라우레이트, 글리세린 디스테아레이트, 펜타에리드리톨 디스테아레이트, 펜타에리드리톨 트리스테아레이트 등과 같은 다가알콜류의 지방산 에스터류가 있다.

이 화합물류는 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 스테아린산 아연과 글리세린 모노스테아레이트와 테트라키스(메티렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트)메탄의 그러한 조합과 유사조합을 사용할 수도 있다. 다가알콜류의 지방산 에스터류의 조합하여 페놀성 산화방지제류를 사용하는 것이 좋다. 다가알콜류의 지방산 에스터류는 적어도 3알콜성 하이드록실 그룹의 산을 갖는 다가알콜류의 부분 에스터화에 의해 얻은 것들이 좋다. 상술한 바와 같은 다가알콜류의 지방산 에스터류의 구체적인 것을 예로들면 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 모노라우레이트, 글리세린 모노미리스테이트, 글리세린 모노팔미테이트, 글리세린 디스테아레이트, 글리세린 디라우레이트 등 및 그들의 혼합물과 같은 글리세린의 지방산 에스터류 그리고 펜타에리드리톨 모노스테아레이트, 펜타에리드리톨 모노라우레이트, 펜타에리드리톨 디스테아레이트, 펜타에리드리톨 디라우레이트, 펜타에리드리톨 트리스테아레이트 등 및 그들의 혼합물과 같은 펜타에리드리톨의 지방산 에스터류, 그리고 솔비톨 모노스테아레이트, 솔비톨 모노라우레이트, 솔비톨 디스테아레이트등 및 그들의 혼합물과 같은 솔비톨의 지방산 에스터류가 있다.

상술한 바와 같은 페놀성 산화방지제는 중합체 조성물의 100중량부를 기준으로하여 0.01-10중량부, 바람직하게는 0.05-3중량부의 양으로 사용되며, 마찬가지로, 다가알콜류의 지방산 에스터류는 중합체 조성물의 100중량부를 기준으로 하여 0.01-10중량부, 바람직하게는 0.05-3중량부의 양으로 사용된다.

공중합체(A)와 (B)를 포함하는 상술한 중합체 조성물은 자기광학 기록매체의 기판용 재료로서 지금까지 사용한 폴리카보네이트와 폴리(메틸 메타크릴에이트)의 것들보다 작은 습기흡수성을 갖고 있으므로 결국 제1보호피막을 통해 여기에서 추천된 중합체 조성물로 제조된 기판상에 형성된 자기광학 기록피막은 습기에 의해 산화될 가능성이 적다. 또한, 상기 추천된 중합체 조성물로 제조된 기판은 제1보호피막에 대해 양호한 접착력을 나타낸다. 이 사실은 또한 상술한 중합체 조성물로 제조된 기판상의 제1보호피막을 통해 형성된 자기광학 기록피막의 습기에 의한 산화 억제에 기여하므로, 그에의해 상술한 중합체 조성물로 제조된 기판상의 제1보호피막을 통하여 형성되는 자기광학 기록피막을 갖는 자기광학 기록매체의 내구성과 장기간 안정성이 향상된다.

또한 상술한 중합체 조성물로 제조된 기판은 정보를 독출할 시에 비기능형 구동장치를 사용하는 것을 가능하게 해주는 정보독출을 위한 자기광학 기록피막의 감도를 증가시켜주는 감소된 복굴절률을 갖고 있다.

제1보호피막

상술한 투명기판 1상에 형성된 제1보호피막 2는 Si₃N₄, SiNx(여기서, x는 0＜x＜4/3을 만족함), AlN, AlSiN 및 BN과 같은 질화물, SiO₂, Tb-SiO₂, Mg-SiO₂, Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃, Mg-SiO₂-Al₂O₃, Th-SiO₂-Al₂O₃, BaSiO₂, Ba-Al₂O₃, Ba-실리카 알루미나, Te-Al₂O₃, Mg-Al₂O₃, TiO₂, SiO, TiO, ZnO, ZrO₂, Ta₂O₅, Nb₂O₅, CeO₂, SnO₂, TeO₂및 안듐-주석 산화물과 같은 산화물, ZnS 및 CdS와 같은 황화물, 그리고 ZnSe, SiC 및 Si로 구성된다. 또한, CH₄ ^-또는 CS₂ ^-플라즈마 스프레이 코팅 또는 스퍼터된 피막들 또는 유기피막들, 특히 테프론피막과 같은 UV 경화 유기피막들도 제1보호피막으로서 사용될 수 있다.

제1보호피막 2는 통상 50-500Å, 바람직하게는 100-2000Å의 두께를 갖고 있는 것으로 자기광학 기록피막 3을 산화로부터 보호하기 위한 보호피막으로서 또한 인핸싱 피막으로서 기능을 한다.

자기광학 기록피막

제1보호피막 2상에 형성된 자기광학 기록피막 3은 무정형 합금의 박막으로서 상기 기록피막의 한면에 수직한 자화의 평축을 갖고 있다. 그 합금은 필수성분으로, (i) Fe와 Co로부터 선택된 적어도 하나의 천이금속, (ii) Pt 및/또는 Pd 그리고 (ⅲ) 적어도 하나의 희토류 원소로 구성되는 것으로 다음 일반식으로 나타낸다.

(Pt 및/또는 Pd)_y{RE_xTM_l-x}_l-y

(i) 천이금속(TM)

천이금속(TM)은 Fe와 Co로부터 선택되며 또한 자기광학 피막 3의 조성물을 상기 식으로 나타낼때, TM은 자기광학 피막 3 내에 (1-x)의 양으로 함유된다. 여기서 x는 0.2＜x＜0.7, 바람직하게는 0.25＜x＜0.5, 좀더 바람직하게는 0.3＜x＜0.5를 만족시킨다. TM으로서, Fe와 Co의 조합, 특히 Fe와 Co의 조합원자들을 기준으로 하여 0-65원자%까지의 Co의 조합이 좋다. Ni의 5원자%까지, 특히 3원자%까지가 TM으로서 함유될 수 있다.

(ii) Pt 및/또는 Pd

자기광학 기록피막 3의 조성물을 상기 식으로 나타낼 때 자기광학 기록피막 3 내에는 Pt 및/또는 Pd가 y의 양으로 함유된다. 여기서, y는 0.04＜y＜0.30을 만족시킨다. 즉, Pt 및/또는 Pd는 자기광학 기록피막 3내에 4원자% 이상이지만, 30원자% 미만의 양으로 바람직하게는 4 이상 20원자% 미만의 양으로 존재한다. 만일 Pt 및/또는 Pd의 함량이 4원자% 미만일 경우, 자기광학 피막 3의 내산화성이 충분히 개선되지 않으며 또한 보호피막들 2와 4가 제공된다하더라도 자기광학 기록피막 3은 산화될 수 있어 보호피막 2 또는 4가 핀홀들을 갖는 경우에 시간에 따라 자기광학 기록피막 3의 보자력 Hc와 케르-각도 k가 감소된다. Pt와 Pd는 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다.

(ⅲ) 희토류 원소(RE)

자기광학 기록피막 3운 (i) TM과 (ii) Pt 및/또는 Pd 이외에도 (ⅲ) Nd, Sm, Pr, Ce, Eu, GD, Tb, Dy 및 Ho로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 희토류 원소(RE)로 구성된다. 바람직하게는 적어도 60원자%의 RE, 좀더 바람직하게는 적어도 80원자%의 RE는 Tb로 구성되며 또한 RE의 평형은 Dy, Sm, Pr, Ce, Eu, Gd 및/또는 Ho로 구성된다.

자기광학 기록피막 3의 조성물은 상기식으로 나타낼 때, RE는 자기광학 기록피막 3 내에 X의 양으로 함유된다. 여기서 X는 0.2＜x＜0.7, 바람직하게는 0.25＜x＜0.5 및 좀더 바람직하게는 0.3＜x＜0.5를 만족시킨다. 자기광학 기록피막 3은 통상 200-2000Å, 바람직하게는 200-100Å, 바람직하게는 200-1000Å의 두께를 갖는다. 자기광학 기록피막은 다음과 같은 조성물을 갖는 것이 좋다.

(i) TM

여기서 추천된 자기광학 기록피막에는 Fe 또는 Co 또는 둘다가 함유되며, Fe 및/또는 Co는 적어도 20원자%, 바람직하게는 35원자%의 양으로 존재하나 72원자% 미만이며, 좀더 바람직하게는 적어도 40원자% 그러나 59원자% 이하이다. 자기광학 기록피막내에 존재하는 Fe 및/또는 Co는 Co/(Fe+Co)의 원자비가 0-0.3, 바람직하게는 0-0.2, 좀더 바람직하게는 0.01-0.2가 되는 양이 좋다. Fe 및/또는 Co의 양이 적어도 40원자%-80원자%일때 내산화성이 우수하며, 또한 피막에 대해 수직인 자화의 평축을 갖는 자기광학 피막이 얻어지는 장점이 있다.

이와 관련하여, Co를 자기광학 기록피막내로 혼합하면 자기광학 기록피막의 (a) 큐리점이 증가하고 또한 (b) 케르회전각(θ_k)가 커지게 되는 현상이 관측된다. 결과적으로, 자기광학기록 피막의 기록감도를 Co의 혼합량으로 조절할 수 있으며, 더우기 재생신호의 캐리어 레벨이 Co를 혼합함으로서 증가한다. 양호한 자기광학 기록피막에서 Co/(Fe+Co)원자비는 0-0.3, 바람직하게는 0-0.2, 좀더 바람직하게는 0.01-0.2이다.

제2도는 Pt를 함유하는 PtTbFeCo계 자기광학 기록피막의 Co/(Fe+Co)원자비와 잡음레벨(dBm)간의 상호관계를 나타내며, 제3도는 Pd를 함유하는 PtTbFeCo계 자기광학 기록피막의 Co/(Fe+Co)원자비와 잡음레벨(dBm)간의 상호관계를 나타낸다.

제2도에서 볼 수 있는 바와같이, Co/(Fe+Co)원자비가 0.15인, 여기서 추천된 바와같은 Pt₁₃Tb₂₈Fe₅₀Co₉로 나타낸 조성물을 갖는 자기 광학 기로피막의 경우에 잡음레벨이 -56dBm인반면 Co/(Fe+Co)원자비가 0.39인 Pt₁₃Tb₂₈Fe₃₆Co₂₃으로 나타낸 조성물을 갖는 자기 광학 기록피막의 경우에 잡음레벨이 -50dBm정도로 높다. 또한 제3도에서 볼 수 있는 바와같이, Co/(Fe+Co)원자비가 0.12인 Pt₁₄Tb₂₇Fe₅₂Co₇으로 나타낸 조성물을 갖는 자기광학 기록피막의 경우에 잡음레벨이 -56dBm 정도인 반면, Co/(Fe+Co)원자비가 0.31인 Pt₁₄Tb₂₇Fe₄₁Co₁₈으로 나타낸 조성물을 갖는 자기광학 기록피막의 경우에 잡음레벨이 -51dBm정도로 높다.

제4도는 PtTbFeCo의 조성물과 PdTbFeCo의 조성물의 소거감퇴 △C/N(dB)와 Co/(Fe+Co)원자비간의 상호관계를 나타낸다.

구체적으로, Co/(Fe+Co)원자비가 0.155인, 여기서 추천된 바와같은 Pt₁₃Tb₂₈Fe₅₀Co₉로 나타낸 조성물을 갖는 자기광학 기록피막은 그 내에 일단 기록된 정보를 소거할 시에 증가되는 에너지로서 조사할 때조차 피막의 특성이 변동하지 않으므로 그 소거된 기록피막상에 새로운 정보를 기록할 수 있으며, 그와 더불어 그 피막은 소거이전과 동일한 C/N값을 갖는다.

또한 여기서 추천된 자기광학 기록피막으로 하면, 정보의 기록 및 소거를 반복적으로 행할 때조차 피막특성에 변동이 없다. 예를 들어 Pt₁₃Tb₂₈Fe₅₀Co₉의 조성물을 갖는 자기광학 기록피막에 기록 및 소거동작을 100,000번 반복했을 때조차 C/N비가 감소가 관측되지 않았다.

(ii) Pt 및/또는 Pd

자기광학 기록피막은 Pt 또는 Pd 또는 둘다를 함유하며, 또한 Pt 및/또는 Pd의 함량은 4-30원자%, 바람직하게는 4-20원자%, 좀더 바람직하게는 4-19원자%이다.

자기광학 기록피막내에 Pt 및/또는 Pd의 양이 4원자% 이상 존재하면 상기 자기광학 기록피막내의 내산화성이 우수해져, 장기간 사용하더라도 피트부식이 발생되지 않고 또한 C/N비는 낮아지지 않는 장점이 생긴다. 보호피막들이 없을시, Pt 및/또는 Pd의 양은 통상적으로 자기광학 기록피막의 산화를 충분히 억제하도록 적어도 10원자%가 필요하다. 그러나, 자기광학 기록피막을 여기서 제안된 바와같이 보호피막들로 보호하면, Pt 및/또는 Pd의 양이 10원자% 미만일 때조차 기록피막의 산화는 충분히 유리하레 억제될 수 있다.

제5도는 Pt 또는 Pd를 함유하는 자기광학 기록피막내의 Pt 또는 Pd의 함량과 상기 기록피막을 85% RH와 80℃의 환경하에 1000시간동안 유지했을 때의 C/N비의 감소간의 상호관계를 나타낸다.

제5도로부터 자기광학 기록피막내의 Pt 또는 Pd의 함량이 5원자% 이상, 특히 10원자% 이상일때, 상기 기록피막의 내산화성이 개선되고, 장기간 사용후조차 피트부식이 발생하지 않고 또한 C/N비가 감퇴되지 않음을 알 수 있다.

예를 들어, Pt₁₃Tb₂₈Fe₅₀Co₉또는 Pd₁₂Tb₂₈Fe₅₃Co₇로 나타낸 조성물을 갖는 자기광학 기록피막은 85% RH와 80℃의 환경에 1000시간동안 유지시킬 때조차 전혀 C/N비가 변동하지 않는다. 그와 대조적으로, Pt 또는 Pd를 함유하지 않는다. Tb₂₅Fe₆₈Co₇로 나타낸 조성물을 갖는 자기광학 기록피막은 상술한 동일환경에 1000시간동안 유지시킬 때 C/N비가 크게 감소된다.

상술한 바와같은 범위내의 양으로 Pt 및/또는 Pd을 자기광학 기록피막내에 혼합함으로서, 정보를 자기광학 기록피막상에 기록할 때나 기록된 정보를 독출할 때 작을 지라도 편자계에 의해서 충분히 높은 C/N비가 얻어질 수 있다. 만일 충분히 높은 C/N비가 작은 편자계에 의해 얻어질 경우, 편자계를 발생시키기 위한 자석의 크기를 작게 할 수 있고, 더우기 자석으로부터의 열발생을 억제할 수 있으므로 자기광학 기록피막을 갖는 광학디스크용 구동장치를 간략화할 수 있다. 더우기, 충분히 큰 C/N비는 작은 편자계에 의해 얻어지기 때문에 오버라이트할 수 있는 자계 변조기록용 자석을 설계하기 쉬워진다.

제6도는 Pt₁₃Tb₂₈Fe₅₀Co₉의 추천된 조성물을 갖는 자기광학 기록피막과 Tb₂₅Fe₆₈Co₇로 나타낸 조성물을 갖는 자기광학 기록피막의 편자계와 C/N비(dB)간의 상호관계를 나타낸다.

제6도로부터 Tb₂₅Fe₆₈Co₇로 나타낸 종래의 자기광학 기록피막에서는 250 Oe 이상의 편자계가 가해지지 않는한 C/N비가 포화되지 않는 반면 여기서 추천된 Pt₁₃Tb₂₈Fe₅₀Co₉로 나타낸 자기광학 기록피막에서는 작은 편자계에 의해서조차 기록이 행해질 수 있고, 또한 C/N비는 120 Oe 이상의 레벨로 포화됨을 알 수 있다. 다음과 같은 실시예들과 비교실시예들에서는, 각 자기광학 기록피막의 외소 최소 편자계의 Hsat값을 나타내며, 그 값에서 C/N비가 포화됨을 나타낸다. 이 Hsat값이 더 작아지면 C/N비는 작은 편자계에 의해 포화된다.

제7도는 PtTbFeCo계의 자기광학 기록피막과 PdTbFeCo계의 자기광학 기록피막의 최소편자계(Hsat, (Oe))와 Pt 또는 Pd의 함량간의 상호 관계를 나타낸다.

제7도로부터, Pt 및/또는 Pd의 함량이 10원자% 이상일때, 최소편자계, Hsat는 충분히 작아짐을 알 수 있다.

(ⅲ) RE

자기광학 기록피막에는 적어도 하나의 희토류 원소(RE)함유되며, 희토류 원소로서 Nd, Sm, Pr, Ce, Eu, Gd, Td, Dy 및 Ho가 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다.

상술한 희토류 원소중 Nd, Pr, Gd, Tb 및 Dy가 바람직하게 사용될 수 있으며, 특히 Tb가 좋다. 그 희토류 원소는 둘 이상 조합하여 사용될 수 있으며, 또한 이 경우에, 조합은 적어도 50원자%의 Tb를 함유하는 것이 좋다.

피막에 수직한 자화의 평축을 갖는 광학자력을 얻는 관점에서보아, 이 희토류 원소는 자기광학 기록피막내에 0.15

x

0.45, 바람직하게는 0.20

x

0.4의 양으로 존재하는 것이 좋다. 여기서 x는 RE/(RE+FE+Co)(원자비)를 나타낸다.

제2보호피막

상술한 자기광학 기록피막 3상에 형성된 제2보호피막 4는 Si₃N₄, AlN, AlSiN, 및 BN과 같은 질화물, SiO₂, Tb-SiO₂, Mg-SiO₂, Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃, Mg-SiO₂-Al₂O₃, Th-SiO₂-Al₂O₃, BaSiO₂, Ba-Al₂O₃, Ba-실리카 알루미나, Te-Al₂O₃, Mg-Al₂O₃, TiO₂, SiO, TiO, ZnO, ZrO₂, Ta₂O₅, Nb₂O₅, CeO₂, SnO₂, TeO₂및 인듐-주석 산화물과 같은 산화물, ZnS와 CdS와 같은 황화물, 그리고 ZnSe, SiC 및 Si 그리고 Ni-Cr 합금, Al합금 및 Cu합금과 같은 금속 합금으로서, Pt,Pd,Ti,Cr,Zr 및 Ni와 같은 금속으로 구성된다.

또한, CH₄ ^-또는 CS₂ ^-플라즈마 스프레이 코팅 또는 스퍼터된 피막들 또는 유기피막들, 특히 테프론피막과 같은 UV 경화 유기피막들이 또한 제2보호피막으로서 사용될 수도 있다.

제2보호피막 4는 자기광학 기록피막 3을 산화방지하기 위한 보호피막으로서 또한 굴절피막으로서 작용한다.

제2보호피막 4는 무기재의 경우, 통상 50-5000Å, 바람직하게는 100-2000Å, 그리고 유기재의 경우, 통상 100Å-100㎛, 바람직하게는 300Å-500㎛이다.

본 발명에 의한 자기광학 기록피막은 자기광학 기록피막 3의 한면에 수직한 자화편축을 갖고 있으며 또한 그들 대부분을 양호한 4각 형 루프의 케르 히스테리시스를 나타낸다.

여기서 사용된 "양호한 4각형 루프의 케르 히스테리시스"라는 용어는 θk₂/θk₁의 비가 적어도 0.8임을 뜻한다. 여기서, θk₁은 외부자계가 최대인 케르-회전각이고, 또한 외부자계가 0인 케르-회전각 즉, 잔여케르 회전각이다.

본 발명에 의한 자기광학 기록피막은 내산화성이 우수하다. 예를들어, Pt₈Tb₂₈Fe₅₁Co₁₃의 조성물의 무정형 합금피막이 제1보호피막 Si₃N₄와 제2보호피막 Si₃N₄간에 샌드위치되어 있는 본 발명에 의한 자기광학 기록피막은 그것이 제8도에 보인 바와 같이 240시간 동안 85℃와 85%의 습도를 갖는 환경에 유지될 때 보자력은 거의 변동되지 않는다. 또한 Pt₁₃Tb₃₀Fe₄₉Co₈의 조성물로 된 무정형 합금피막이 제1보호피막 Si₃N₄와 제2보호피막 Si₃N₄간에 샌드위치되어 있는 본 발명에 의한 자기광학 기록피막은 그것이 제9도에 보인 바와 같이 240시간 동안 85℃와 85%의 습도를 갖는 환경에 유지되었을 때 보자력은 거의 변동되지 않았다. 그와 대조적으로, Pt를 갖지 않는 Tb₂₅Co₇₅와 Tb₂₅Fe₆₆Co₉의 조성물들의 무정형 합금박막들은 그들이 85℃와 85%의 습도를 갖는 환경에 유지되었을때 시간과 더불어 상당한 변동이 있었다(제8 및 9도를 참조). 만일 이 환경시험이 약 1000시간 동안 계속될 경우, Pt 및/또는 Pd를 함유하는 계들은 그 기간끝까지 초기보자력을 그대로 보유하고 있는 반면 Pt나 Pd를 함유하지 않는 계들의 보자력이 그 기간끝에서는 서서히 약화될 정도로 낮은 레벨로 감소된다.

또한 피막이 Pt 및/또는 Pd를 함유하는 본 발명에 의한 자기광학 기록매체에 자기광학 기록피막으로 사용되면, 보호피막들이 핀 홀들을 갖는 경우에조차 기록피막의 케르-회전각 θ_k는 환경시험에 의해 거의 감소되지 않음을 즉, 피막의 환경시험에 의해 거의 감소되지 않음을 즉, 피막의 표면산화가 억제되었고, 또한 환경시험후 기록피막의표면을 현미경 관찰한 결과 피막이 피트부식되지 않았음이 밝혀졌다.

본 발명에서, 자기광학 기록피막내에 각종 원소들을 혼합함으로서 큐리온도, 보상온도, 보자력 Hc 또는 케르-회전각 θ_k가 개선되고 또한 제조비용이 값싸지는 것이 가능하다. 이와 같은 목적을 위한 이 원소들은 예를들어 기록피막내에 함유된 희토류 원소들의 원자수를 기준으로 50원자%까지의 비로 사용될 수 있다.

이 목적을 위한 유용한 원소들을 예로들면 후술되는 원소와 같은 것들이 있다.

(I) Fe와 Co이외 제3d천이원소들, 구체적으로 그러한 천이원소로는 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu 및 Zn가 있다. 이들 중 Ti, Ni, Cu 및 Zn이 바람직하게 사용된다.

(II) Pd이외 제4d천이원소들, 구체적으로 그러한 천이원소로는 Y, Zr, Nb, Mc, Tc, Ru, Rh, Ag 및 Cd가 잇다. 이들중 Zr과 Nb가 바람직하게 사용된다.

(Ⅲ) Pt이외 제5d천이원소들 구체적으로 그러한 천이원소로는 Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Au 및 Hg가 있다. 이들중 Ta가 바람직하게 사용된다.

(Ⅳ) ⅢB족 원소들, 구체적으로, B, Al, Ga, In 및 Tl가 사용된다. 이들 중, B, Al 및 Ga가 좋다.

(V) ⅣB족 원소들, 구체적으로, C, Si, Ge, Sn 및 Pb가 사용된다. 이들중, Si, Ge, Sn 및 Pb가 좋다.

(Ⅵ) VB족 원소들, 구체적으로, N, P, As, Sb 및 Bi가 사용된다. 이들중 Sb가 좋다.

(Ⅶ) ⅥB족 원소들, 구체적으로, S, Se, Te 및 Po가 사용된다. 이들중, Te가 좋다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체의 제조방법을 후술한다.

우선, 제1보호피막을 투명기판으로 형성한다. 이는 진공증발, 스퍼터링, 전자빔 증발 및 스핀코팅법들과 같은 공지의 건조 코팅법들에 의해 행해질 수 있다.

그 다음, 투명기판상에 형성된 제1보호피막상에, 예정된 조성물을 갖는 자기광학 기록피막을 공지된 스퍼터링 또는 전자빔 증발방법 즉, 기판을 실온에 유지시킨 다음 원소칩들을 갖는 합성 타게트 또는 예정된 조성물을 갖는 합금 타게트를 사용하여 자기광학 피막을 예정된 비율로 형성하는 방법으로 증착시킨다. 기판은 고정시킬 수도 있고 회전시킬 수도 있다.

상술한 바와 같은 자기광학 기록피막은 실온에서 형성될 수 있으며 또한 그렇게 형성된 피막은 그 피막에 수직한 자화의 평축을 갖도록 할 목적으로 어니일링과 같은 열처리를 할 필요가 없다.

이와 관련하여 필요할 경우, 자기광학 기록피막은 또한 기판을 50-600℃의 온도까지 가열 또는 -50℃까지 냉각시켜 형성할 수도 있다.

더우기 스퍼터링시에 기판이 네가티브 포텐셜을 갖도록 기판을 편위시키는 것도 가능하다. 그렇게 함으로서, 전계에서 가속된 아르곤과 같은 불활성 가스의 이온들이 타게트 물질뿐만 아니라 자기광학 기록피막을 가열시키므로 결국 좀더 향상된 자기광학 기록피막이 얻어질 수 있다.

그다음 단계에서, 그렇게 형성된 자기광학 기록피막상에 제2보호피막이 형성된다. 이는 또한 진공증발, 스퍼터링, 전자비임 증발 및 스핀 코팅법과 같은 공지된 건조 코팅법에 의해 행해질 수 있다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체는 기록피막의 한면에 수직한 자화의 평축을 갖는 수직자화가능 자기광학 기록피막을 포함하며, 그들은 대부분의 경우, 외부자계의 결여시 잔여 케르각이 최대 외부자계내의 포화케르-회전각과 동일하며, 또한 그들은 증가된 보자력 Hc를 갖고 있는 경우에 양호한 4각형 루프의 케르-히스테리시스를 나타내므로, 결국 그들은 자기광학 기록시에 특히 유용하다. 케르-회전각이 양호하다는 사실은 파라데이-회전각이 양호함을 의미하기 때문에, 본 발명에 의한 자기광학 기록매체는 케르-효과와 파라데이-효과를 둘다 이용하는 자기광학 기록시스템들에 이용될 수 있다.

본 발명에 의한 자기광학 기록매체 기부 층, 산화방지 피막 및/또는 층들을 더 포함할 수도 있다. 또한 그들은 단독 또는 그들중 둘의 조합으로 사용될 수도 있음을 알아야 한다.

본 발명의 효과

투명기판, 제1보호피막, 자기광학 기록피막 및 제2보호피막으로 구성하되, 상기 피막들은 상기 순서로 상기 기판상에 적층되며, 상기 자기광학 기록피막은 무정형 합금의 박막으로서 상기 기록피막의 한면에 수직한 자화의 평축을 갖고 있으며, 상기 합금은 다음 일반식

(Pt 및/또는 Pd)_y{RE_xTM_l-x}_l-y

식중, RE는 Nd, Sm, Pr, Ce, Eu, Gd, Tb, Dy 및 Ho로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 희토류 원소이며,

TM은 Fe와 Co로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 천이금속이며

x와 y는 0.2＜x＜0.7과 0.04＜y＜0.30을 각각 만족시키는 양의 정수이다.

으로 나타내는 본 발명에 의한 자기광학 기록매체는 우수한 자기광학 특성을 갖고 있으며, 그밖에도 증가된 보자력과 큰 케르- 및 파라데이-회전각과 우수한 내산화성을 갖고 있으므로 그에 의해 보자력과 케르 희전각은 시간에 따라 변동하지 않는다. 또한 자기광학 기록피막은 실온에서 형성될 수 있으며 또한 형성된 피막은 열처리를 필요로 하지 않는다.

본 발명을 본 나타내는 다음과 같은 실시예들과 본 발명의 범위밖의 다음과 같은 비교실시예들을 설명한다. 본 발명은 그 실시예들에 국한되지 않는다.

[실시예 1-8과 비교실시예 1-8]

각 실시예에서 표 5에 나타낸 조성물과 두께를 각각 갖는 제1보호피막, 자기광학 기록피막 및 제2보호피막이 상기 순서로 유리기판상에 스퍼터링하여 순차로 형성되었다. 질화물과 산화물과 같은 유전체로 보호피막을 형성할 경우, 소결체에 상응하는 타게트는 RF 마그네트론에 의해 스퍼터된다. 금속성 보호피막으로 할 경우, 상응하는 금속성 타게트는 DC 마그네트론에 의해 스퍼터되었다. 표 5에 나타낸 제1보호피막을 각각 갖는 각 유리기판상에 표 5에 나타낸 조성물과 두께를 갖는 각 자기광학 기록피막을 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 Pt 및/또는 Pd의 칩들을 갖는 합성 타게트와 필요한 광 그리고 Fe 또는 Fe-Co 타게트에서 필요한 비율의 농후한 희토류 원소들을 사용하여 증착시켰다. 증착공정을 진행하는 동안 기판을 물로서 20-30℃의 실온까지 냉각시켰다. 스퍼터링 공정이 수행되는 조건은 Ar 압력은 5mTorr, Ar 유속은 3sccm, 그리고 최종 진공도는 5×10^-6Torr이하이었다.

그렇게 제조된 자기광학 기록매체는 다음과 같이 시험했다.

기록필름의 결정질 상태는 광각 X-레이 회절계로 측정했다. 피막의 조성물을 ICP(유도결합 플라즈마) 방출 분광분석으로 측정했다.

케르-회전각은 유리기판의 측면으로부터 외부자계가 없는 상태의 잔유자화에서 경사투사법(λ=633nm)에 의해 측정했다. 구체적인 측정법과 경사 투사법에서 사용되는 장치는 1985. 12. 15일에 도리켑스에 의해 간행되고, 가즈오 야마가와에 의해 편집된 "자성체의 측정기술" 261-263페이지에 기재되어 있다.

보자력(Hco)도 또한 측정했다. 기록피막의 X값을 계산했다.

또한 내산화성을 후술되는 방식으로 시험했다. 자기광학 기록매체를 환경시험했다. 이 환경시험시, 피막을 85℃와 85% RH의 뜨거운 습한상태하에서 240, 450 또는 1000시간동안 방치시켰다. 그 기간의 말기에 케르-회전값(θ_k)와 보자력(Hc)을 측정하여 환경시험 이전의 초기값 θ_ko와 H_co와 각각 비교했다.

그 결과를 표 5에 나타낸다.

[표 5]

[실시예 9-16]

실시예 1-8의 절차에 따라 표 6에 나타낸 조성물과 두께를 갖는 제1보호피막, 자기광학 기록피막 및 제2 보호피막을 상기 순으로 유리기판상에 스퍼터링에 의해 순차로 형성했다.

그렇게 제조된 자기광학 기록매체는 X값, Hco, Hc/Hco, 및 θk/θko에 대해 실시예 1-8에서 기재된 것과 같은 방식으로 시험했다.

그 결과는 표 6에 나타낸다.

[표 6]

Claims

투명기판, 제1보호피막, 자기광학기록피막 및 제2보호피막으로 구성하되, 상기 피막들은 상기 순으로 상기 기판상에 적층되고, 상기 자기광학 기록피막은 다음 일반식

(Pt 및/또는 Pd)_y{RE_xTM_l-x}_l-y

식중, RE는Nd, Sm, Pr,Ce, Eu, Gd, Tb, Dy 및 Ho로 구성된 군에서 선택한 적어도 하나의 희토류 소이며, TM은 Fe와 Co로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 천이금속이며, x와 y는 0.2＜x＜0.7과 0.04＜y＜0.30을 각각 만족시키는 양의 정수임. 으로 표시되는 막면에 수직한 자화평축을 갖는 무정형 합금박막임을 특징으로 하는 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, x는 0.25＜x＜0.5를 만족시키는 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, RE이 적어도 60원자%이상이 Tb이고, 나머지가 Dy, Sm, Pr, Ce, Eu, Gd 및/또는 Ho인 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, y는 0.04＜y＜0.20을 만족시키는 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제4항에 있어서, y는 0.04＜y＜0.10을 만족시키는 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, 상기 제1보호 피막이 질화물, 산화물 및 황화물인 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, 상기 제1보호 피막이 Si₃N₄, AlSiN, TiO₂, Ta₂O₅, ZnS, ZnSe, 또는 Si인 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, 상기 제2보호 피막이 질화물, 황화물, 금속 또는 금속 합금인 것이 특징인 자기광학 기록매체.
제1항에 있어서, 상기 제2보호 피막이 Si₃N₄, AlSiN, TiO₂, Ta₂O₅, ZnS, ZnSe, Cr, Pt, Ni-Cr 합금 또는 Ti인 것이 특징인 자기광학 기록매체.