JPH083920B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH083920B2
JPH083920B2 JP63160434A JP16043488A JPH083920B2 JP H083920 B2 JPH083920 B2 JP H083920B2 JP 63160434 A JP63160434 A JP 63160434A JP 16043488 A JP16043488 A JP 16043488A JP H083920 B2 JPH083920 B2 JP H083920B2
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喜光 小林
欣幸 城阪
敏史 川野
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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
化また磁界変調方式の為等で媒体を単板のまま用いたい
という要望が強い。
媒体を単板で用いる際はその耐擦傷性を上げる為に何
らかの保護層を媒体上に設ける必要がある。従来こうい
った保護層としては硬度の高いもの例えばシリコーン系
のハードコーティング材等が用いられてきた。
しかし、こういった高硬度の保護層は一般に応力が非
常に高く媒体にクラック、応力腐食を発生し易い。
また、十分に透湿度が小さくない為水分による媒体の
腐食も無視できないことが多い。
本発明者等は上述の欠点を克服すべく鋭意検討した結
果二種類の異なる性質を持った膜で保護層を形成するこ
とにより耐擦傷と耐食性を兼ねそなえた光磁気記録媒体
を得られることを見出した。
(発明の構成) 本発明の要旨は、少くとも基板、光磁気記録層を有す
る光磁気記録媒体において記録層上にJIS K 6301で規定
された100%引張応力が50kgf/cm2以下でありかつJIS Z
0208で規定された透湿度が24時間で20g/m2以下である中
間保護層、JIS K 5400規定による鉛筆硬度試験でH以上
の硬度を有する表面保護層を順に積層したことを特徴と
する光磁気ディスクに存する。
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、GdTd
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中間保護層及び
表面保護層を設ける中間保護層としは、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
配分比で混合し、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。
この中間保護法の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。
中間保護法の膜厚は1μm〜200μm好ましくは3μ
m〜100μm程度である。
しかしこういった中間保護層は軟らかいため容易にキ
ズつきやすく、表面保護層としての性質は兼ね備えてい
ないので、中間層の上に表面保護層を設ける必要があ
る。
表面保護層としてはJIS K 5400規定による鉛筆硬度試
験でH以上の硬度を有する化合物がキズ防止の観点から
有効で、この条件を満たす限り任意の化合物が使用でき
るが工程の簡便さから、スピンコート法等の塗布法で塗
布できるものが好ましい。スピンコート法その他通常の
塗布法で成膜できる表面保護層を形成する材料として
は、シリコーン系、アクリル系、メラミン系、エポキシ
系などの熱硬化型樹脂、アルキルトリアルコキシシラ
ン、テトラアルコキシシラン等の部分共加水分解物や、
それらにコロイダルシリカを配合したシリコーン系ハー
ドコーティング剤、およびアクリレート系等の光重合系
フォトポリマー、光架橋性フォトポリマー、アジド系フ
ォトポリマー等がある。
これらの表面保護層の膜厚は、1μm〜200μm好ま
しくは、2μm〜100μm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、TiO等の金属酸化物単独あるいはこれらの混合物、
あるいは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は化学量論的組成比(Ta2O5)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。
好ましい酸化状態での屈折率は633nmの波長で測定し
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は通常100〜1000Å、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〜100Å/sec程
度とされる。
保護層として酸化タンタルを用いる場合、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、比較例 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下まで排気し、Arを20sc
cm、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
ーゲットの同時スパッタリングを行いTb22(Fe90Co10)78
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
からなる中間保護層を設けた。
「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、 これらをセパル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 K 6301での100%引張応力は3kg
f/cm2引張強度は7kgf/cm2であった。また、JIS Z 0208
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。
この中間層の上にセイカビームVDAL 250(大日精化工
業株式会社製、紫外線硬化樹脂)をスピンコートし、80
W/cm Nタイプ高圧水銀ランプ下15cmの所で1分間紫外線
を照射し硬化させ表面保護層とした。膜厚は50μmであ
った。
この表面保護層の硬度をJIS K 5400に規定された鉛筆
硬度試験で測定したところ3H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2000時間の加速試験を行なったところクラックの発
生やピンホールの増加は全く起こらなかった。
(比較例1) 反射層までを実施例と同一の構造とし中間保護層を用
いず反射層上に直接実施例と同一の表面保護層を設け
た。
このようにして作成したディスクを70℃、85%RHの条
件で2000時間の加速試験を行なったところ全面にクラッ
クを生じた。
(比較例2) 反射層までを実施例と同様に作成した後“ロックタイ
ト350"(日本ロックタイト株式会社製、紫外線硬化樹
脂)をスピンコートし、80W/cmNタイプ高圧水銀ランプF
15cmの所で1分間紫外線を照射し、硬化させ中間保護層
とした。膜厚は50μmであった。
“ロックタイト350"でシートを作り引張試験をしたとこ
ろ、100%まで伸びない固い樹脂であった。
この中間層の上に実施例1と同じ表面保護層を形成し
た。
このようにして作成したディスクを70℃、85%RHの条件
で2000時間加速試験を行なったところ、全面にクラック
を生じた。
(発明の効果) 以上の様に光磁気記録媒体の保護層として低応力、低
透湿度の中間層と高硬度の表面保護層を積層して用いる
ことで耐候性、耐擦傷性共に優れた媒体を得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−85646(JP,A) 特開 昭62−245548(JP,A) 特開 昭63−20745(JP,A) 特開 平1−287848(JP,A) 特開 平1−273247(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少くとも基板、光磁気記録層、を有する光
    磁気記録媒体において記録層上にJIS K 6301で規定され
    た100%引張応力が50kgf/cm2以下でありかつJIS Z 0208
    で規定された透湿度が24時間で20g/m2以下である中間保
    護層、JIS K 5400規定による鉛筆硬度試験でH以上の硬
    度を有する表面保護層を順に積層したことを特徴とする
    光磁気記録媒体。
JP63160434A 1988-06-28 1988-06-28 光磁気記録媒体 Expired - Fee Related JPH083920B2 (ja)

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