JPH0432052A - 光磁気記録媒体 - 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、反りの発生が防止され、安定した機械特性を
有する光磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

高密度大容量のメモリとして、光磁気ディスクが注目を
浴びているが、この光磁気ディスクなどの光磁気記録媒
体は、回転するディスク上にレーザー光を集光し、ディ
スクからの反射光の強弱を検出する基本構成を採用して
おり、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレートな
どの透明な合成樹脂基板上に記録層を設けたものが代表
的なものである。

ところで、記録層に用いられる材料は、いずれも酸化ま
たは加水分解されやすい材料であるため、一般に、基板
上に設けた記録層は、Ｓ　ｉ　ｍＮ４　、Ｓ　１ＡＱＮ
、Ｓ　１ＡＪ２ＯＮ等の誘電体層（または保護層）によ
り挟み込む構造が採用されている。

しかしながら、このような構造だけでは、基板と記録層
や誘電体層などとの密着性が不十分であるため、加速劣
化試験を行なうと、界面での剥離を生じ、長期信頼性に
欠ける。また、合成樹脂基板を用いた光情報記録媒体は
、基板の吸水・膨潤による反りが生じ、それに起因して
記録層が剥離したり、信号読み取りが不可能になったり
、あるいは透過水分により記録層が劣化するなどの問題
がある。

これらの問題点は、二酸化ケイ素被膜を設けた合成樹脂
基板を用いることによりある程度解決することができる
。

さらに、保護層として、各種合成樹脂層や透明誘電体層
を設けることが提案されている０例えば、特開昭６１−
３９９４９号公報には、基板の片面に設けられた記録層
表面にカップリング剤を１〜２分子層設け、その上にポ
リ塩化ビニリデン共重合物含有層を形成することにより
、防湿性や耐食性を向上させることが提案されている。

しかしながら、記録層の表面のみをポリ塩化ビニリデン
共重合物含有層で保護した場合には、基板面側からの透
過水分を遮断することができない。−方、全面にポリ塩
化ビニリデン共重合物含有層を形成すると、光の通路と
なる基板表面に耐擦傷性に劣る樹脂層が形成されること
になるので、信号劣化や感度の劣化など光情報記録媒体
としての基本的性能を著しく損なう恐れがある。しかも
、全面にポリ塩化ビニリデン共重合物含有層を形成して
も、耐湿性は充分ではなく、透過水分による記録層の劣
化を完全に防ぐことはできない。

また、特開平１−２６４６４７号公報には、レーザー光
を用いて記録・再生・消去を行なう光磁気ディスクにお
いて、光磁気記録膜の界面の保護のための材料として、
金属とカルコゲナイドとからなる化合物を用いることが
提案されている。この方法によれば、水や酸素に対する
保護性能を有するとともに、保温性能に優れ、記録感度
の高い光磁気ディスクが提供される。

しかしながら、光磁気記録媒体においては、般に、記録
層、誘電体層、保護層などが基板の片側（グルーブ面側
）にのみ製膜されているため、特に、単板構成の光磁気
記録媒体の場合、基板の吸湿性が両面で不均一となり、
その結果、経時変化により基板が反ってしまい、記録再
生特性に悪影響を与える。

すなわち、光磁気記録媒体を加速劣化試験により、例え
ば、８０℃、９０％ＲＨの環境下に置いた場合、記録層
や誘電体層、保護層などが設けられたグルーブ面側から
の基板への水蒸気の透過は極めて少ないが、読み取り面
側（記録層側とは反対側の基板面）からの水蒸気の透過
は比較的大きい、その結果、合成樹脂基板のグルーブ面
側と読み取り面側の吸湿膨張の差が大きくなり、基板の
反りが発生する。

しかも、合成樹脂基板のグルーブ面側と読み取り面側の
熱膨張の差が大きく、吸湿膨張の差と合わせて、反りが
大きくなる。

ところが、従来、単板構成の光磁気記録媒体において、
基板両面での吸湿膨張および熱膨張の差に起因する反り
の発生を防止する有効な手段は、いまだ提案されていな
い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、耐湿性（防湿性）、耐食性、耐擦傷性
に優れており、かつ、高温、高湿の環境下に置いた場合
でも、吸湿膨張および熱膨張による反りの発生が防止さ
れ、安定した機械特性を有する光磁気記録媒体を提供す
ることにある。

本発明者らは、前記従来技術の有する問題点を克服する
ために鋭意研究した結果、合成樹脂製の透明基板上に、
記録層、誘電体層および保護層を設けた構造の光磁気記
録媒体において、全面に二酸化ケイ素被膜を被覆した合
成樹脂基板を用い、さらに、記録層側とは反対側の面（
グルーブのない面）に、誘電体層と同じ材質の無機材料
からなる薄膜を設けることにより、吸湿膨張および熱膨
張による基板の反りが防止された光磁気記録媒体の得ら
れることを見出した。

本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。

〔課題を解決するための手段１ かくして、本発明によれば、全面に二酸化ケイ素被膜を
有する合成樹脂基板のグルーブ面に、無機材料よりなる
第一誘電体層、記録層、無機材料よりなる第二誘電体層
および紫外線硬化樹脂層がこの順に積層され、他面には
、前記第一または第二誘電体層と同じ材質の無機材料か
らなる薄膜が設けられていることを特徴とする光磁気記
録媒体が提供される。

以下、本発明の各構成要素について説明する。

（合成樹脂基板） 本発明において、基板の材料として用いる合成樹脂とし
ては、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、エポキシ樹脂など一般に光磁気記録媒
体用として用いられている透明性に優れた合成樹脂であ
れば良く、特に制限されない。基板の膜厚は、所望によ
り適宜定めることができるが、単板構成の光磁気記録媒
体の場合、通常、１．２ｍｍである。

本発明では、合成樹脂基板の全面に二酸化ケイ素被膜が
形成されている。

二酸化ケイ素被膜を設けることにより、耐湿性を付与す
るとともに、誘電体層などの無機材料製薄膜との密着性
を向上させることができる。

この場合、予め基板上に、ケイ素化合物、その加水分解
物、コロイダルシリカなどをプライマー層として用い、
被覆硬化させると、合成樹脂基板に対する二酸化ケイ素
被膜の密着性が向上する。

二酸化ケイ素被膜の形成方法としては、例えば、真空蒸
着法、シランガスを用いたＣＶＤ法、石英板をターゲッ
トとしたスパッタリング法、液相成長法、有機ケイ素化
合物の有機溶媒を用いたディッピング法、または二酸化
ケイ素の過飽和状態のケイフッ化水素酸溶液中に浸漬し
、二酸化ケイ素被膜を析出させる析出法などがある。こ
れらの中でも、析出法は、作業が簡単で、しかも均一な
被膜を形成することができるので、特に好まし゛い。

この析出法については、特開昭６１−１２７３４号公報
に詳細に開示されている公知の方法が適用できる。二酸
化ケイ素の過飽和状態のケイフッ化水素酸溶液は、ケイ
フッ化水素酸溶液に二酸化ケイ素（シリカゲル、エアロ
ジル、シリカガラス、その他二酸化ケイ素含有物など）
を溶解させた後、水または試薬（ホウ酸、塩化アルミニ
ウムなど）を添加し、二酸化ケイ素の過飽和状態とした
ものである。二酸化ケイ素被膜を形成するには、この処
理液中に基板を浸漬するか、基板表面に処理液を流下さ
せればよいが、均一な被膜を形成するためには浸漬法が
好ましい。

二酸化ケイ素被膜の膜厚は１通常、１００人〜数１００
０人、好ましくは３００〜１０００人程度で表面改質の
目的を達成することができる。

ブライマーに用いるケイ素化合物としては、例えば、一
般式［Ｉ］で表わされるケイ素化合物やそれらの加水分
解物を挙げることができる。

（Ｒ’）、　Ｓ　ｉ　　（Ｒ”）４−ｎ［Ｉ　］（ただ
し、式中、Ｒ′は炭素数１〜６の炭化水素基、ビニル基
、メククリロキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプ
ト基、フッ素または塩素を有する有機基から選ばれ、Ｒ
２はアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、塩素原子
から選ばれ、それぞれ互いに同一または相異なっていて
もよく、ｎはＯ〜４の整数を表わす、） また、一般式［Ｉ］で表わされるケイ素化合物の加水分
解物とは、該ケイ素化合物中のアルコキシ基、アルコキ
シアルコキシ基、アシルオキシ基、塩素原子の一部また
は全部が水酸基に置換されたもの、および置換された水
酸基どうしが一部自然に縮合したものを含んでいる。こ
れらの加水分解物は、例えば、水およびアルコールのよ
うな混合溶媒中、酸の存在下で加水分解することによっ
て得られる。

コロイダルシリカは、粒径〜ｌｏｏｔＬｍのシリカの超
微粒子を水またはアルコール系分散媒に分散せしめたゾ
ルまたはこのゾルから分散媒を除去せしめた乾燥粉末で
あり、市販品を使用することができる。

プライマー層の形成方法は、公知の方法が採用でき、例
えば、これらのケイ素化合物、その加水分解物またはコ
ロイダルシリカなどを基板表面に塗料として塗布した後
、熱、紫外線、電子線等を用いて硬化させたり、あるい
は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ重合、イオン
ブレーテ、ｆング等の薄膜形成法を利用して行なうこと
ができる。

（誘電体層、記録層および紫外線硬化樹脂層）全面に二
酸化ケイ素被膜が形成された合成樹脂基板のグルーブ面
に、第一誘電体層、記録層、第二誘電体層および紫外線
硬化樹脂層がこの順に積層されている。

１二ＩＬＬＩ 第一誘電体層を形成する無機材料としては、防湿性があ
ること、光透過率が高いこと（好ましくは９７％以上）
、合成樹脂基板の屈折率に近い屈折率を有していること
、二酸化ケイ素被膜との密着性が良いこと、できるだけ
記録時の最適記録パワーが小さくなるように熱伝導率が
低いこと、などの物性を満足するものが望ましく、例え
ば、ＳｉＮ％ＡβＮ％Ｓｉｎ、Ａｌ２Ｏ％ＡＩ２＊　Ｏ
，、Ｔｉｅｓ　、ＳｉＣ，Ｓｉｓ　Ｎ４．５ｉＡＩ２Ｏ
Ｎ等が挙げられる。

第一誘電る層の膜厚は、通常、０．０１〜０．２μｍで
ある。

Ｌ藍１ 記録層としては、例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅ
％ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ、Ｔ
ｂＦｅ、ＧｄＦｅＢ１．ＧｄＴｂＦｅなどの非晶質磁性
合金からなる記録膜、あるいは相変化型記録材料や色素
系記録材料からなる膜など従来公知のものがいずれも使
用可能であるが、その中でも、非晶質合金から選ばれる
１種ないしそれらの組み合わせの単層ないし複合層のも
のが好ましい。

記録層は、通常、０．０１〜０．１μｍの膜厚が好まし
い。

にＨ１差１ 第一誘電体層を形成する無機材料と同種のものが使用で
きるが、その中でも、硬度が大きく、耐擦傷性の良好な
ものが好ましい。

第二誘電体層の膜厚は、通常、０．０１〜０．２μｍで
ある。

以上の第一誘電体層、記録層および第二誘電体層の作成
手段としては、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティングなどの真空製膜手段が硬質の無機材
料を均一な厚さに製膜することができるため、好ましい
。

紫外線性硬化樹脂層は、任意の方法で形成されてよく、
たとえば第二誘電体層の上に、アクリル系、エポキシ系
等の紫外線硬化樹脂をスピンコード法により塗布した後
、紫外線を照射することにより形成される。紫外線硬化
樹脂層の膜厚は、通常、１０〜３０μｍが好ましい。

紫外線硬化樹脂層を形成することにより、耐久性、耐薬
品性、機械的強度等が向上し、第二誘電耐層を保護する
ことができる。

（無機材料製薄膜） 基板の記録層側と反対側（読み取り面側）には、前記第
一または第二誘電体層と同じ材質の無機材料からなる薄
膜が設けられている。

製膜方法は、前記誘電体層形成におけるのと同じ方法を
採用することができる。また、この層の膜厚は、通常、
０．１〜０．３μｍであるが、第一誘電体層と第二誘電
体層の合計厚みとほぼ同じ厚さにすれば、合成樹脂基板
の内部応力を相殺し、より効果的に反りの発生を防止す
ることができるので好ましい。

本発明の光磁気記録媒体は、基板の読み取り面側に上記
無機材料からなる薄膜が設けられているので、次のよう
な作用効果を奏することができる。

■　８０℃、９０％ＲＨといった高温、高湿の環境下に
置いた場合でも、グルーブ面側と読み取り面側の熱膨張
の差による反りの発生を防止することができる。

■　基板の読み取り面側に、防湿性の二酸化ケイ素被膜
と、無機材料製薄膜を積層することにより、合成樹脂基
板の吸湿膨張を抑え、反りの発生を防止することができ
る。

■　グルーブ面側と読み取り面側に、同じ材質で、好ま
しくは同じ（合計）膜厚の無機材料製薄膜を設けること
により、合成樹脂基板の内部応力を相殺し、反りの発生
を防止することができる。

■　読み取り面側に無機材料製薄膜を設けることにより
、耐擦傷性をさらに向上させることができる。

（以下余白） ［実施例〕 以下、本発明について実施例および比較例を挙げて具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定され
るものではない。なお、これらの例における部および％
は、特に断りのない限り重量基準である。

また、実施例および比較例における加速劣化試験の方法
は、次のとおりである。

く加速劣化試験〉 恒温恒温機にて、８０℃、９０％ＲＨの条件で、光磁気
記録媒体（光磁気ディスク）を１００時間保持した後、
外観および反りの評価を行なった。

■＝加速劣化試験後の光磁気ディスクを目視にて観察し
、基板と各層との界面での剥離の有無を評価した。

反」、：加速劣化試験後の光磁気ディスクの半径方向傾
きを測定した。測定位置はディスク中心より半径方向に
４５ｍｍの位置である。初期値をＯとし、記録層側が凹
になる向きの反りを＋とした。

［実施例１］ ポリカーボネート（ＰＣ）からなる光磁気ディスク基板
（直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ）に、以下の操作に
よって、各層を製膜した。

（１）ブライマー層の形成 先ず、γ−グリドキシプロピルトリメトキシシラン３５
０部、水分散コロイダルシリカ１４部、蒸留水９部およ
び１．２規定塩酸水溶液３部を混合し、８０℃で４時間
還流後、５７部の溶媒を８０〜９０℃で留出した。この
ようにして得られたコロイダルシリカを含むγ−グリド
キシプロピルトリメトキシシランの加水分解物溶液６６
部に、エチルセロソルブ１００部および硬化触媒、フロ
ーコントロール剤を少々添加し塗料とした。

この塗料を基板に浸漬法にて塗布し、１２０℃の熱風乾
燥炉で３０分間処理した。

（２）二酸化ケイ素被膜の形成 このようにしてブライマー層を設けた基板の全面に、特
開昭６１−１２７３４号公報に示されているのと同様の
二酸化ケイ素被膜製造装置を用いて、二酸化ケイ素被膜
を析出させた。

すなわち、二酸化ケイ素被膜製造装置は、外槽と内槽か
ら成る浸漬槽を有し、内槽と外槽の間には水が満しであ
る。この水は温度が３５℃となるようヒーターで加熱さ
れ、かつ、温度分布均一化のため攪拌機で撹拌されてい
る。内槽は前部、中部、後部からなり各部には工業用シ
リカゲル粉末を二酸化ケイ素の供給源として、二酸化ケ
イ素を溶解、飽和させた２、０モル／Ｉ２の濃度のケイ
フッ化水素酸水溶液を水を用いて倍に希釈した３℃の反
応液が満たしである。ここで、循環ポンプを作動させ内
槽後部の反応液を一定量ずつ放出してフィルターで濾過
し、内槽前部へ戻す処理液循環を開始した。その後、０
．５モル／ρのホウ酸水溶液を連続的に内槽後部に摘下
し１０時間保持した。この状態で反応液は適度な二酸化
ケイ素過飽和度を有する処理液となった。ここでフィル
ターの絶対除去率を１．５μｍおよび処理液循環量を２
４０ｍρ／分（処理液全量が約３１２であるので、循環
量は８％／分である）に調整した。

そして、上記ブライマー処理を行なった光デイスク基板
を内槽中部に垂直に浸漬し、前記条件（０，５モル／Ｉ
２のホウ酸水溶液を０．２ｍβ／分で添加し、８％／分
の循環を行ない、１．５μｍのフィルターで濾過する）
で６時間保持した。

この結果、約５００人の膜厚を有する二酸化ケイ素被膜
で全面が被覆された基板を得た。

（３）誘電体層、記録層および紫外線硬化樹脂層の形成 上記二酸化ケイ素被膜を全面に有するポリカーボネート
基板を久バッタ装置の真空槽に導入し、Ｉ　Ｘ　１０−
’Ｔｏｒｒまで排気した後、アルゴンガスな１　ｘ　１
０−”Ｔｏｒｒ導入し、片面に、第一誘電体層としてＳ
ｉＮを１０００人製膜した。ついで、アルゴンガス圧を
５．　Ｑｘ　ｌ　Ｏ−”Ｔｏｒｒとして記録層のＴｂＦ
ｅＣｏを５００人、さらに第二誘電体層としてＳｉＮを
その上に１０００人製膜した。

第二誘電体層上に、紫外線硬化性樹脂（大日本インキ社
製、紫外線硬化性樹脂５Ｄ−３０１；粘度４００　ｃ　
Ｐ　）を、スピンコード法により塗布した後、紫外線を
照射して、紫外線硬化樹脂層を１５μｍの膜厚で形成し
た。

（４）　　無機材料性薄膜の形成 ポリカーボネート基板の読み取り面側の二酸化ケイ素被
膜の上に、スパッタリング法によりＳｉＮの薄膜を２０
００人の膜厚で形成した。

得られた光磁気ディスクの加速劣化試験の結果は、第１
表に示す。

［比較例１］ 実施例１において、二酸化ケイ素被膜を設けていないポ
リカーボネート基板を用いたこと以外は、実施例１と同
様にして光磁気ディスクを作成した。

［比較例２］ 実施例１において、二酸化ケイ素被膜を設けていないポ
リカーボネート基板を用い、かつ、基板の読み取り面側
に無機材料製薄膜を形成しなかったこと以外は、実施例
１と同様にして光磁気ディスクを作成した。

結果を一括して第１表に示す。

第１表 第１表より、全面に二酸化ケイ素被膜を形成させた合成
樹脂基板を用い、かつ、読み取り面側に、誘電体層と同
じ材質の無機材料製薄膜を設けることにより、高温高温
にもかかわらず、基板の反りの変化が少なく、しかも外
観上価れた光磁気記録媒体の得られることが分かる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、耐湿性（防湿性）、耐食性、耐擦傷性
に優れており、かつ、高温高湿の環境下に置いた場合で
も、反りの発生が防止され、安定した機械特性を有する
光磁気記録媒体が提供される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）全面に二酸化ケイ素被膜を有する合成樹脂基板の
   グルーブ面に、無機材料よりなる第一誘電体層、記録層
   、無機材料よりなる第二誘電体層および紫外線硬化樹脂
   層がこの順に積層され、他面には、前記第一または第二
   誘電体層と同じ材質の無機材料からなる薄膜が設けられ
   ていることを特徴とする光磁気記録媒体。