JPH04134739A - 光記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光記録媒体に関し、特に光記録媒体の有機樹脂
保護層の改良の発明に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

近年、光記録媒体は、その記録容量が大きいことから、
大容量データファイル等に実用化されている。

光記録媒体は、通常、ガラス、プラスチック等の透明基
板上に記録層の薄膜があるディスク状の形態をしており
、記録方式及び記録層の相違から、ＲＯＭ型、ＷＯ型及
び光磁気記録媒体等に分類できる。

前記ＲＯＭ型媒体においては、記録情報は射出成型時に
プレピットの形で基板上に形成されており、再生用の光
を反射させるための金属反射層の薄膜が形成される。

ＷＯ型型体体は、レーザー光照射により光透過率／光反
射率特性が変化することを利用して情報の記録再生を行
う。

書換えが自在にできる光磁気記録媒体では、垂直磁化膜
の磁区を熱磁気反転させることで情報を記録し、カー効
果を利用して記録情報の読みだしをする。

光磁気記録媒体の記録層は、遷移金属希土類金属の合金
などの記録層と誘電体保護層などの薄膜を積層した形態
である。

相変化型記録媒体では、結晶層と非晶質層の光透過率／
反射率特性の変化を利用して情報の記録再生を行う、そ
してその記録層の材料には、Ｔｅ系と非Ｔｅ系とがあり
、Ｔｅ系としては、ＴｅＳｅ系、ＴｅＡｓ系、ＴｅＡｓ
系等があり、非Ｔｅ系としては、５ｅＳｂ系、５ｅＧａ
系等がある。

中でも光磁気記録媒体は、レーザー光による書き込み、
読みだしが可能な媒体として、注目されており活発に改
良開発がなされている。

光磁気記録媒体の使用形態としては、通常スパッタ法等
の成膜法により記録層誘電体保護層、金属反射層などの
薄膜の積層膜より成る光磁気記録層を透明基板上に設け
た媒体を単一で使用する場合と透明基板を外側に向けて
接着剤で２枚の媒体を貼合わせた両面記録型の媒体で使
用する場合とがある。

特に光磁気記録媒体の場合、記録層として使用される希
土類金属−遷移金属の合金の薄膜は酸化され易くまた両
面記録型の媒体である場合、接着剤中の成分の影響も受
けて化学変化を受は易いという問題がある。そのため記
録層の薄膜の上に誘電体保護層を形成することがなされ
ているがそれだけでは充分でなく、光磁気記録層の最上
層に金属反射層を形成する場合には、その酸化腐食も問
題となる。そこで光磁気記録層全体を保護するために有
機樹脂よりなる保護層を設けて光磁気記録層を外気中の
酸素、水分もしくは腐食性のガスから保護しまた両面記
録型の媒体である場合、接着剤中の腐食性成分からも保
護することによりこの問題を軽減している。このことは
、他の方式の光記録媒体においても同様であり記録層は
、通常、有機樹脂保護層により保護されている。

また、光記録媒体の記録再生用光は、多くの場合、透明
基板の記録層が設けられた面とは反対の面から入射され
る。そのため、透明基板のこの面には光の侵入が阻害さ
れないように傷やゴミやほこりの付着がないように特に
注意が払われ、特開昭６１−１８０９４６号公報に開示
されているように、紫外線硬化樹脂等の有機樹脂保護層
を設けた媒体が提案されている。

前記の有機樹脂保護層の材料としては、その機械的強度
、作業性の面から紫外線硬化樹脂が使用される。そして
、紫外線硬化樹脂はスピンコード等の方法で塗布し、つ
いで紫外線を照射して硬化処理を行って光記録媒体の記
録層及び透明基板の上に形成される。

ところが、有機樹脂保護層として紫外線硬化樹脂を塗布
する場合、雰囲気中にあるゴミやほこりなどの異物が混
入して、その異物が核となり局部的な盛り上がりを生じ
る。この表面欠陥は、基板の記録再生用光の入射面にあ
っては、レーザー光の進路を阻害し、光の集束や散乱を
生し、光ピツクアップのトラッキングやフォーカシング
の異常となる。

また、両面記録型の媒体であっては、貼合わせの精度を
低下させる原因となる。

この問題に対処するために、クリーンルームのダストレ
ベルを高めたり、透明基板の表面を清浄したり、透明基
板の帯電防止がなされたりしているが充分ではなく製造
得率を低下させる原因にもなっていた。

〔発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あり、表面欠陥のない有機樹脂保護層を有する光記録媒
体を提供することを目的としている。

〔問題点を解決する手段］ 前記本発明の目的は、透明基板の少なくとも一方の面に
記録層が形成されており、該記録層の表面及び／または
該透明基板の記録層が形成されていない面にｆＩ！樹脂
保護層を有する光記録媒体において、該有機樹脂保護層
は、アクリロイル当量が５０乃至５００である紫外線硬
化樹脂を２５℃における粘度が３乃至５００ｃｐｓであ
る組成物にして塗布した後、硬化処理を施して形成した
塗膜であり、膜厚が３乃至１５μｍであることを特徴と
する光記録媒体により達成される。

本発明の光記録媒体においては、前記有機樹脂保護層の
塗膜を形成する際の組成物を構成する紫外線硬化樹脂の
アクリロイル当量及び前記組成物の粘度の範囲を特定す
ることにより、組成物の表面張力を高く保持し、そのた
め塗膜中に異物の混入があったとしてもその異物の周辺
には曲率の比較的大きな盛り上がりが形成される。その
ため、その盛り上がり部分は周囲の有機樹脂保護層の塗
膜面と光学的にそれほど大きく相違するとはならないの
で、データの記録再生の障害になることが少ない。更に
、この異物の混入による盛り上がりは、塗膜の膜厚によ
って平滑化効果があり、３μｍ以上とすることによって
光学的に影響を与えない程度にまで盛り上がりの曲率を
低下させることが出来る。

本発明で使用する紫外線硬化樹脂は、そのアクリロイル
当量が５０乃至５００、好ましくは７０乃至３００であ
る。アクリロイル当量が小さ過ぎると樹脂のレベリング
性が低下して塗布むらが出来易く均一な形状の有機樹脂
保護層上が得られなくなる。

またアクリロイル当量が大きすぎると塗膜中に混入した
異物の影響で表面欠陥を生し易い。

また、本発明で使用する紫外線硬化樹脂の粘度としでは
、２５℃で３乃至５００ｃｐｓ、望ましくは５乃至２０
０ｃｐｓである。

粘度が低すぎるとスピンコードが雛しくなり、又大きす
ぎると塗膜中に混入した異物の影響で表面欠陥を生じ易
い。

本発明の紫外線硬化樹脂より成る有機樹脂保護層の厚さ
は、３乃至１５μｍ、望ましくは５乃至１０μｍである
。

有機樹脂保護層が余り薄いと塗膜中に混入した異物の影
響で表面欠陥を生し易い。また、余り厚いと基板に反り
を生し易くなり光記録媒体の機械特性を悪化させる。

本発明の光記録媒体における有機樹脂保護層は、異物の
混入があってもそれが表面欠陥になりにくいという利点
を有する。

異物の混入による有機樹脂保護層の表面欠陥の大きさは
、表面の盛り上がりとなって現れるが、その盛り上がり
の大きさが直径で４纏未満、望ましくは２腫未満、高さ
で０．２μｍ未満、望ましくは０．１μｍ未満てあれば
光記録媒体に影響を与えない、そして、本発明の光記録
媒体における有機樹脂保護層の異物混入による表面欠陥
の大きさは前記の範囲内であり、それにより光の進路が
邪魔されることなく、また両面記録型の媒体として使用
しても貼合わせの精度を低下させることがない。

本発明で使用できる紫外線硬化樹脂としては、ラジカル
重合型のものが好ましく、例えば、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、ペンタエリスリトールアクリレ
ート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等
の３官能以上のモノマー、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、ヘキサンジオールジアクリレート等の２官
能モノマー、エチルへキシルアクリレート、ヒドロキシ
エチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレ
ート等の単官能モノマーの混合物にベンゾフェノン、ベ
ンゾインエチルエーテル、メチルベンゾイルフォメート
等の光開始剤や増感剤を加えた組成物が使用できる。ま
た、溶剤等を加えて適当に希釈してもかまわない。その
他として、これらの七ツマ−にウレタンアクリレート、
ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の
オリゴマーを加えたものでも良い、中でもテトラヒドロ
フルフリルアルリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート等のモノマーに光開始剤や増感剤または溶
剤等を加えた組成物が使用できる。

上記の本発明で使用する紫外線硬化樹脂の多官能モノマ
ーや単官能上ツマー組成物に光開始剤や増感剤を添加し
て使用してもよい。

本発明の光記録媒体の光記録層の薄膜の成膜は、通常、
マグネトロンスパッタ等のスパッタ法によりなされる。

ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリオ
レフィン、エポキシ等の樹脂基板もしくは、ガラス基板
上に記録層や誘電体保護層、場合によっては金属反射層
の薄膜が順次成膜される。

本発明の光記録媒体が、光磁気記録媒体である場合、記
録層上に設ける有機樹脂保護層の効果は、特に大きい、
すなわち、光磁気記録媒体の場合、記録層は、希土類金
属と遷移金属の合金等の極めて酸化され易い薄膜である
事、更にその記録層の上面に金属反射層の薄膜が設けら
れる事が多いからである。

本発明の光記録媒体が光磁気記録媒体である場合、その
記録層としては、各種の酸化物及び金属の磁性体の薄膜
が使用できる。例えば、ＭｎＡｊ！Ｇｅ、ＭｎＣｕＢ１
等の結晶性材料、Ｃｄ　ＩＧ、ＢｉＳｍＥｒＣｒａｌＧ
、Ｂ１ＳｍＹｂＣｏＧｅ１Ｇ、等の単結晶材料、さらに
、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅ。

ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅ、ＧｄＦｅＢｊ、ＧｄＴｂＦｅ、Ｇ
ｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＮｉ等の非晶質材
料を用いた薄膜である。中でも感度、Ｃ／Ｎ等の点で希
土１！遷移金属合金を主体とする記録層が最も好ましく
、単一層としてもまた遷移金属からなるＷＩＩＩ！と希
土類金属からなる薄膜とが交互に積層した形態でも使用
される。

しかしながら、上記希土類遷移金属合金は、非常に酸化
され易く化学的に不安定であるので通常は、希土類遷移
金属合金よりなる記録層の上下に誘電体保護層を設けて
、記録層の耐久性や光磁気特性を高めている。前記誘電
体保護層に使用される該誘電体としては、Ａ　ｊ！　Ｎ
、　Ｓ　ｉ　Ｏ，Ｓ　ｉ　Ｏｚ、Ｓ　１ＮｘＳＳ　ｉＡ
ｊ！ＯＮ等がある。中でもＳｉＮｘ、５ｉＡｌＯＮが望
ましい。

また、前記記録層の耐腐食性を高めるために希土類遷移
金属合金の薄膜の双方もしくはいずれかにＣｒ、Ｔｉ、
Ｐｔ、Ａｌ１等の金属を添加することも行われている。

さらに、記録層を薄層化して記録再生用光ビームを透過
し易くし、かつ光磁気記録層の最上層に金属反射層を設
けてファラデー効果とカー効果の双方が利用できるよう
にして、光磁気記録媒体のＣ／Ｎを高め、記録されたビ
ット形状の対称性が良くなることと、ビットシフトが生
じにくくすることもなされる。

前記金属反射層は、通常反射率の高い金属の薄膜であり
、例えば、Ａｆｆｉ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｎｉ及びＴｉ等の単体もしくは合金が使用され、中でも
特にコストが安価であること、反射率さらに熱伝導性が
比較的良好であること等の理由からＡｆｆｉ、　Ｃｕが
主に検討されている。

以上の光磁気記録層を構成する各薄膜の膜厚は、記録層
では、２００乃至４００人、誘電体保護層では、１００
乃至１５００人また金属反射層としては、２００乃至７
００人の範囲で選択される。

本発明の光記録媒体が、ＲＯＭ型の媒体である場合、そ
の反射層は、通常反射率の高い金属薄膜でありＡｆｆｉ
、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ等の単体または
合金が使用され、中でも特にコストが安価であり、反射
率が比較的良好であること等の理由からＡｎまたはＡ２
合金が用いられている。

上記反射層の膜厚は、５００〜１５００人の範囲である
。

本発明の光記録媒体が、Ｗｏ型の媒体である場合、その
記録層は、Ｔｅ、Ｔｅ−Ｃ，Ｔｅ−５ｅ。

Ｔｅ−Ｃ５！　、Ｔｅ−５ｅ−Ｐｂ、Ｔｅ−Ｔｅ０ｚ、
５ｂ−５ｅ、Ｔｅ−５ｅ−Ａｓ、Ｔｅ−Ｇｅ等の金属薄
膜やシアニン、メロシアニン、フタロシアニン、メチン
系色素またはその誘導体さらにベンゼンチオールニッケ
ル錯体、テトラヒドロコリン錯体等の色素薄膜が用いれ
る。

また、記録性能の向上のため金属薄膜、誘電体、有機物
等の下引き層や耐食性の向上のためＳｉＯ□等の誘電体
膜を用いてオーバーコート層や記録層をはさんでサンド
イッチ構造とすることもできる。

上記記録層の膜厚としては、５００−１２００人程度７
ある。

本発明の光記録媒体に用いられる基板は、ガラス、もし
くはポリカーボネート、メチルメタクリレート、エポキ
シ樹脂等の樹脂基板である。

また、本発明の光記録媒体が、光磁気記録媒体である場
合、前記基板の光磁気記録層のない面を外側に向けて前
記有機樹脂保護層の面に接着側を塗布してその接着剤層
を介して２枚の媒体を貼り合わせた両面記録型媒体にお
いても、本発明の光磁気記録媒体の前記の効果は有効に
発揮されることは勿論である。

本発明の光記録媒体を作成する際、前記有機樹脂保護層
の紫外線硬化型樹脂の硬化処理を密閉型のチャンバー内
で行えば、酸素濃度の調節が精度良く行うことができる
が、反面硬化処理がバッチ方式となって、量産性に限界
があり、また装置が大型化するという問題がある。

本発明の新規な効果を以下の実施例及び比較例によって
具体的に説明する。

（実施例−１） 射出成型により案内溝が片面に形成された厚さ１、　２
ｓｍ＋、直径１３０Ｍのポリカーボネート基板の前記案
内溝がある面と反対側の表面上に、平均粒子径１μｍの
スチレン微粒子を少量散布してこの上に下記組成の紫外
線硬化樹脂組成物を３００Ｏｒｐｍ、３秒間の条件でス
ピンコードにより塗布して、ついで照射強度８０ｍＷ／
ａＪの紫外線を６０秒間照射して硬化を行って約５μｍ
の厚さの有機樹脂保護層を形成した。

（紫外線硬化樹脂組成物） トリメチロールプロパントリアクリレート３０重量部 テトラヒドロフルフリルアクリレート ３０重量部 ２〜エチルへキシルアクリレート ４０重量部 メチルヘンジイルフォメート　　　　２重量部２５℃に
おける粘度　　　　　　　４０ｃｐｓアクリロイル当量
　　　　　　１３２〜１８４前記基板をスパッタ装置の
回転基板ホルダー上にセットして、スパッタ室にアルゴ
ンガスを導入して、ガス圧を１ｍＴｏｒｒとした。

そして、マグネトロンスパッタ法によりエンハンス層と
して、１１００人の厚さのＳｉＮｘの薄膜を成膜した。

ついで、ＦｅＣｏＣｒ合金のターゲット及びＴｂのター
ゲットに電力を印加して、二元同時スパッタにより、前
記エンハンス層上にＴｂ＋５ＦｅｈｓｃＯ＊　Ｃｒ＊成
る組成の記録層を２４０人の厚さで成膜した。

しかる後、前記記録層の上に無機保護層として、５ｒＮ
ｘの薄膜を２５０人の厚さで成膜した。

更にその上に金属反射層として、Ａｌ−Ｔａ（Ｔａ５ａ
ｔ％）の薄膜を６００人の膜厚で成膜して、前記基板上
にエンハンス層、記録層、無機保護層及び金属反射層よ
り成る４層構成の光磁気の記録層を形成した。

しかる後、前記有機樹脂保護層用塗布液をスピンコード
法で５μｍの厚さに塗布して、高圧水銀灯を用いて板上
１００ｍＶ／ｃ４．１分間の条件で紫外線を照射して硬
化せしめて有機樹脂保護層を設け、基板及び記録層上に
有機樹脂保護層が形成された光磁気記録媒体の試料を２
枚得た。

（実施例−２） 実施例−１において、前記ポリカーボネート基板の案内
溝がある面とは反対の面における紫外線硬化樹脂のスピ
ンコードの条件を２００Ｏｒｐｍ。

３秒間と変えて紫外線硬化樹脂の有機樹脂保護層の厚さ
を７μｍにした以外は、実施例−１と同一の条件で光磁
気記録媒体の試料を得た。

（実施例−３） 実施例−１において、前記ポリカーボネート基板の案内
溝がある面とは反対の面における紫外線硬化樹脂のスピ
ンコードの条件を８００ｒｐｍ。

２秒間と変えて紫外線硬化樹脂の有機樹脂保護層の厚さ
を２０μｍにした以外は、実施例−１と同一の条件で光
磁気記録媒体の試料を得た。

（実施例−４） 実施例−１において、前記紫外線硬化樹脂組成物を下記
の組成物に変え、スピンコードの条件を５０Ｏｒｐｍ、
３秒として厚さ５μｍの有機樹脂保護層を得た以外は、
実施例＝１と同一の条件で光磁気記録媒体の試料を得た
。

（紫外線硬化樹脂組成物） ジペンタエリスリトールへキサアクリレート１５重量部 テトラメチロールメタンアクリレート １０重量部 トリス（アクリロキシエチル）インシアネート１０重量
部 ２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−
１−オン　　　　　　　　１重量部酢酸エチル　　　　
　　　　　　　４０重量部トルエン　　　　　　　　　
　　　２５重量部２５℃における粘度　　　　　　　　
５ｃｐｓアクリロイル当量　　　　　　　８８〜１４１
（比較例−１） 実施例−１において、前記紫外線硬化樹脂組成物を下記
の組成物に変え、スピンコードの条件を５０００ｒｐｍ
、３０秒として厚さ８μｍとした以外は、実施例−１と
同一の条件で光磁気記録媒体の試料を得た。

（紫外線硬化樹脂組成物） Ｅｂｅｅｒ）’１２１０　（ＵＣＢ社製紫外線硬化摺脂
樹脂　　　　　　　　　　　３０重量部酢酸エチル　　
　　　　　　　　　４０重量部トルエン　　　　　　　
　　　　　３０重量部２５℃における粘度　　　　　　
８００ｃｐｓアクリロイル当量　　　　　　　　　約７
５０（比較例−２） 実施例−１において、前記紫外線硬化樹脂組成物を下記
の組成物に変え、スピンコードの条件を１１０００ｒｐ
、２秒として厚さｌｔＩｍとした以外は、実施例−１と
同一の条件で光磁気記録媒体の試料を得た。

（紫外線硬化樹脂組成物） ジペンタエリスリトールへキサアクリレート１５重量部 テトラメチロールメタンアクリレート １０重量部 トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレ−）　　　
　　　　　　　　　　　　１０重量部２−ヒドロキシ−
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン　　　　
　　　　１重量部酢酸エチル　　　　　　　　　　　９
０重量部トルエン　　　　　　　　　　　　５５重量部
２５″Ｃにおける粘度　　　　　　２．３ｃｐｓアクリ
ロイル当量　　　　　　　８８〜１４１（比較例−３） 実施例−１において、前記ポリカーボネート基板の案内
溝がある面とは反対の面における紫外線硬化樹脂のスピ
ンコードの条件を３００Ｏｒｐｍ、２０秒間と変えて紫
外線硬化樹脂の有機樹脂保護層の厚さを２μｍにした以
外は、実施例−１と同一の条件で光磁気記録媒体の試料
を得た。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の各試料に周
波数３．７ＭＨｚの信号を記録して、再生したときのエ
ラーをフォーカス信号の乱れとして測定した。

エラーの基準は連続して８バイト以上の物をエラーとし
た。

得られた測定結果を表１に示した。

〔発明の効果〕

光記録媒体の有機樹脂保護層として、紫外線硬化樹脂を
用いそのアクリロイル当量を特定しかつ基板及び記録層
上への塗布液の粘度も特定して塗布することにより、又
その膜厚を特定範囲にすることにより前記有機樹脂保護
層中に混入する異物の影響を受けにくくなり表面欠陥が
発生しに（くなり記録再生時のエラーを低減できる。

媒体を貼合わせた両面記録型媒体の作成時の精度も高く
することができる。

特許出願人　冨士写真フィルム株式会社平成３年ｔρ月
２−７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板の少なくとも一方の面に記録層が形成されてお
   り、該記録層の表面及び／または該透明基板の記録層が
   形成されていない面に有機樹脂保護層を有する光記録媒
   体において、該有機樹脂保護層は、アクリロイル当量が
   ５０乃至５００である紫外線硬化樹脂を２５℃における
   粘度が３乃至５００ｃｐｓである組成物にして塗布した
   後、硬化処理を施して形成した塗膜であり、膜厚が３乃
   至１５μｍであることを特徴とする光記録媒体。