JPS61133066A - 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】 工　発明の背景 技術分野 本発明は、レーザー光等の熱および光を用いて情報の記
録、再生を行う光磁気記録媒体に関する。

先行技術 光磁気メモリの光記録媒体としては、 ＭｎＢ　ｉ　、ＭｎＡｌＧｅ　、ＭｎＳ　ｂ　。

ＭｎＣｕＢｕ　、ＧｄＦｅ　、ＴｂＦｅ。

ＧｄＣｏ　、ＰｔＣｏ　、ＴｂＣｏ　。

ＴｂＦｅＣｏ　、ＧｄＦｅＣｏ　。

ＴｂＦｅＯ３、ＧｄＩＧ、ＧｄＴｂＦｅ。

ＧｄＴｂＦｅＣｏＢ１　、ＣｏＦｅ２０４等の材料が知
られている。　これらは、真空蒸着法やスパッタリング
法等の方法で、プラスチック樹脂やガラス等の透明基板
上に薄膜として形成される。　これらの光磁気記録媒体
に共通している特性としては、 磁化容易軸が膜面に垂直方向にあり、 さらに、光ビームによる抵カー効果やファラデー効果が
きわめて大きいという点をあげることができる。

この性質を利用して、光磁気記録の方法としては、例え
ば次の方法がある。

まず、最初に膜全体を“°Ｏ″すなわち一様に“磁化し
ておく　（これを消去という）。　つ　ぎに、°１°′
を記録したい部分にレーザービームを照射する。　　レ
ーザーど−ムが照射されたところは温度が上昇し、補償
点をこえた時、さらにこの点をこえ、キュー９一点に近
づいた時、そしてさらにキューリ一点をこえた時には、
保磁力ＨｃはＯに近づく、　そして、レーザービームを
消し、室温にもどせば、反磁場のエネルギーにより磁化
は反転し、さらには、レーザービームを照射の際、外部
磁場を初期と反対の方向に与えて室温にもどすと、磁化
反転し、“１パなる信号が記録される。

また、記録は初期状態が°“Ｏｎであるから、レーザー
ビームを照射しない部分は“Ｏ°′のまま残る。

記録された光磁気メモリの読み摩りは、同じようにレー
ザービームを用いて、このレーザービーム照射光の磁化
の方向による反射光の偏光面の回転、すなわち光磁気９
に巣を利用して行われる。

このような媒体に要求されることは、 第１に、キューリ一点や補償点が比較的低く室温付近で
あること。

第２に、ノイズとなる結晶粒界などの欠陥が比較的小さ
いこと。

第３に高温成膜や長時間成膜等の方法をとらずに、比較
的大面積にわたって磁気的、機械的に均一な膜が得られ
ることがあげられる。

このような要求に答え、上記材料のなかで。

近年、希土類−遷移金属の非晶質垂直磁性薄膜が大きな
注目を集めている。

しかし、このような希土類−遷移金属非晶質薄膜からな
る光磁気記録媒体において、磁性薄膜層は大気に接した
まま保存されると、大気中の酸素や水により希土類が選
択的に腐食あるいは酸化されてしまい、情報の記録、再
生が不可能となる。

そこで、一般には、前記磁性薄Ｍ暦の表面に保ｖＩ層を
設けた構成を有するものが多く研究されている。

従来、このような防湿性の保護層としては、−酸化ケイ
素、二酸化ケイ素等の無機系の真空蒸着膜や樹脂膜等を
設ける試み（特開昭５８−８０１４２号等）が開示され
ている。

これらの保護層のうち、例えば、５ｉ０２などの無機系
の保護層は、スパッタ法および蒸着法等により形成され
る。

しかし、これらの方法によっては、均一で一様におおわ
れた成膜が難しく、防湿性が十分な保護層はえられない
、　そのため、光磁気記録媒体の磁性薄膜層の経時劣化
が改善されない。

また、常温硬化性の樹脂の塗膜保護層でも、十分な防湿
性はえられず、硬化まで水分、酸素の透過等の影響があ
り、これが劣化をうながす。

■　発明の目的 本発明の目的は、高湿度雰囲気中においても磁性薄膜層
の劣化が防止され、防湿性のすぐれた光磁気記録媒体を
提供することにある。

■　発明の開示 このような目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち１本発明は、基板上に、中間層を介して希土類
−遷移金属の非晶質垂直磁性薄膜層を有し、さらにこの
磁性薄膜層の上に、保護層を有する光磁気記録媒体にお
いて、 保護層が放射線硬化型化合物の塗膜を電子線によって硬
化させたものであることを特徴とする光磁気記録媒体で
ある。

■　発明の具体的構成 本発明の光磁気記録媒体は、第１図に１例を示すように
、ガラスやプラスチック等の基板１１の上に中間層２１
を設け、さらにその上に光磁気記録媒体用の磁性薄膜層
３１を有する。

この磁性薄膜層は、変調された熱ビームあるいは変調さ
れた磁界により　情報が磁気的に記録されるものであり
、記録情報を磁気−光変換して再生するものであり、い
わゆる垂直磁化膜を用いる。

このような磁性薄膜層として、希土類金属と遷移金属の
合金をスパッタ、蒸着法等により、非晶質膜として通常
の厚さに形成する。

希土類金属および遷移金属としては種々のものがあるが
、特に前者としてはＧｄ　、Ｔｂ、また後者としてはＦ
ｅ　、Ｃｏが好適である。

そして、その好適例としては、ＧｄＦｅ　。

ＴｂＦｅ　、ＴｂＦｅＣｏ　、ＧｄＦｅＣｏ　。

ＧｄＴｂＦｅ等がある。

さらにまた磁性Ｓ膜層の上に保護層４１が設層される。

本発明は、第１図に示すように形成してもよいし、磁性
薄膜層を内側にして対向させ、接着剤等を用いて貼り合
わせて、基板の裏面側からの書き込みを行ってもよい。

さらに、基板は、通常、樹脂製とし、アクリル樹脂、ポ
リカーボネート等から形成するが、その他、ガラス等で
あってもよい。

このような基板の屈折率ｎｂは、通常、１．４５〜ｌ、
５８程度である。

なお、記録は基板をとおして行うことが好ましいので、
書き込み光ないし読み出し光に対する透過率は８６〜９
２％程度とする。

また、基板は、通常、ディスク状とし、１．２〜１．５
ｍｍ程度の厚さとするが、その他、テープ、ドラム等と
してもよい。

本発明の保護層４１は、放射線硬化型化合物の塗膜を電
子線により硬化させたものからなり、保護層４１は磁性
薄膜層３１上に設層される。

用いる放射線硬化型化合物としては、ラジカル重合性を
示す不飽和二重結合を有するアクリル酸、メタクリル酸
、あるいはそれらのエステル化合物のようなアクリル系
二重結合、ジアリルフタレートのようなアリル系二重結
合、マレイン酸、マレイン＃誘導体等の不飽和結合等の
放射線照射による架橋あるいは重合乾燥する基を熱可塑
性樹脂の分子中に含有、または導入したポリマー、オリ
ゴマー、七ツマー等の化合物を用いることができる。

その他、使用可能なポリマー成分としては、単量体とし
てアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等がある
。

二重結合のあるポリマーとしては、種々のポリエステル
、ポリオール、ポリウレタン等をアクリル二重結合を有
する化合物で変性することもできる。　さらに必要に応
じて、多価アルコールと多価カルボン酸を配合すること
によって、種々の分子量のものもできる。

放射線硬化型化合物として上記のものはその一部であり
、これらは混合して用いることもできる。

また（Ａ）放射線により硬化性をもつ不飽和二重結合を
２個以上有するか、または放射線硬化性を有しない分子
量５．０００〜１００．０００のプラスチック状化合物
、（Ｂ）放射線により硬化性をもつ不飽和二重結合を１
個以上有する、分子量２００〜３．０００の化合物であ
る。

これらは単独または混合物の形で用いられ、混合物の場
合、特に好ましいものとしては、（Ａ’）に対し、（Ｂ
）ｌ／７〜２重量部の割合で用いた組合せである。　ま
た、　（Ａ）、ＣＢ）の化合物における不飽和二重結合
は、１分子当り（Ａ）は２以上、好ましくは５以上、（
Ｂ）は１以上、好ましくは３以上である。

本発明で用いる（Ａ）のプラスチック状化合物は、放射
線によりラジカルを発生し、架橋構造を生じるような、
不飽和二重結合を分子鎖中に二個以上含むものであり、
これはまた、熱可塑性樹脂を放射線感応変性することに
よっても得ることができる。

放射線硬化性樹脂の具体例と−しては、ラジカル重合性
を有する不飽和二重結合を示すアクリル酸、メタクリル
酸、あるいはそれらのエステル化合物のようなアクリル
系二重結合、ジアリルフタレートのようなアリル系二重
結合、マレイン酸、マレイン酸誘導体等の不飽和結合等
の、放射線照射による架橋あるいは重合する基を熱可塑
性樹脂の分子中に含有、または導入した樹脂である。　
その他放射線照射により架橋重合する不飽和二重結合を
有する化合物で１分子量が５，０００〜ｔｏｏ、ｏｏｏ
のもの、好ましくはｉｏ、ｏｏｏ〜ａｏ　、ｏｏｏのも
のであれば用いることができる。

放射線照射による架橋あるいは重合する基を熱可塑性樹
脂の分子中に含有する樹脂としては、次の様な不飽和ポ
リエステル樹脂がある。

分子鎖中に放射線硬化性不飽和二重結合を含有するポリ
エステル化合物、例えば下記（２）の多塩基酸と多価ア
ルコールのエステル結合からなる飽和ポリエステル樹脂
で、多塩基酸の一部をマレイン酸とした放射線硬化性不
飽和二重結合を含有する不飽和ポリエステル樹脂を挙げ
ることができる。　放射線硬化性不飽和ポリエステル樹
脂は、多填基酸成分１種以上と多価アルコール成分１種
以上に、マレイン酸、フマル酸等を加え、常法、すなわ
ち触媒の存在下で、１８０〜２００℃、窒素雰囲気下、
脱水あるいは脱アルコール反応の後、２４０〜２８０℃
まで昇温し、０．５〜ｌ　ｍｍＨＨの減圧下、縮合反応
により得ることができる。　マレイン酸やフマル酸等の
含有量は、製造時の架橋、放射線硬化性等から、酸成分
中１〜４０モル％、好ましくは１０〜３０モル％である
。

放射線硬化性樹脂に変性できる熱可塑性樹脂の例として
は、次のようなものを挙げることができる。

（１）塩化ビニール系共重合体 塩化ビニール−酢酸ビニール−ビニールアルコール共重
合体、ｋＭ化ヒビニールビニールアルコール共重合体、
塩化ビニール−ビニールアルコール−プロピオン酸ビニ
ール共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニール−マレイン
酸共重合体、塩化ビニール−酢酸ビニール−ビニールア
ルコール−マレイン酸共重合体、塩化ビニール−酢酸ビ
ニール−末端ＯＨ側鎖アルキル基共重合体、例えばＵＣ
Ｃ社製ＶＲＯＨ，ＶＹＮＣｌＶＹＢＧＸ、ＶＥＲＲ，Ｖ
ＹＥＳ、ＹＭＣＡ。

ＶＡＧＨ等が挙げられ、このものに後述の手法により、
アクリル系二重結合、マレイン酸系二重結合、アリル系
二重結合を導入して、放射線感応変性を行う。

（２）飽和ポリエステル樹脂 フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ア
ジピン酸、セバシン酸のような飽和多塩基酸と、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、１．２プロピレングリコール、
１．３ブタンジｔ−ル、ジプロピレングリコール、１゜
４ブタンジオール、１，６ヘキサンジオール、ペンタエ
リスリット、ソルビトール、グリセリン、ネオペンチル
グリコール、ｌ、４シクロヘキサンジメタツールのよう
な多価アルコールとのエステル結合により得られる飽和
ポリエステル樹脂、またはこれらのポリエステル樹脂を
ＳＯ３Ｎａ等で変性した樹＠（例えばＩ（イロン５３Ｓ
）が例として挙げられ、これらも同様にして放射線感応
変性を行う。

（３）ポリビニルアルコール系樹脂 ポ°リビニルアルコール、ブチラール樹脂、アセタール
樹脂、ホルマール樹脂およびこれらの　　゛成分の共重
合体で、これら樹脂中に含まれる水酸基に対し、後述の
手法により放射線感応変性を行う。

（４）エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂ビスフェノー
ルＡとエピクロルヒト１ノン、メチルエピクロルヒドリ
ンの反応によるエポキシ樹脂、例えば。

シェル化学製（エピコート１５２．１５４．８２８．１
００１．１００４．１００７）。

ダウケミカル製（ＤＥＮ４３１．ＤＥＲ７３２、ＤＥＲ
５１１，ＤＥＲ３３１）、大日本インキ製（エピクロン
４００゜ ８００）。

さらに上記エポキシの高重合度樹脂であるＵＣＣ社製フ
ェノキシ樹脂（ＰＫＨＡ、ＰＫＨＣ，ＰＫＨＨ’）、臭
素化ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの共重合
体、大日本インキ化学工業製（エピクロン１４５．１５
２．１５３．１１２０、）等があり、また、これらにカ
ルボン酸基を含有するものも含まれる。　これら樹脂中
に含まれるエポキシ基を利用して放射線感応変性を行う
。

（５）　ｆｆｌ維素誘導体 各種のものが用いられるが、特に効果的なものは、硝化
綿、セルローズアセトブチレート、゛エチルセルローズ
、ブチルセルローズ、アセチルセルローズ等が好適であ
る。　樹脂中の水酸基を活用して、後述の方法により放
射線感応変性を行う。

その他、放射線感応変性に用いることのできる樹脂とし
ては、多官能ポリエステル樹脂、ポリエーテルエステル
樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂および誘導体（ＰＶＰ
オレフィン共重合体）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、スピロアセタール樹脂、水酸基を
含有するアクリルエステルおよびメタクリルエステルを
重合成分として少くとも一種含むアクリル系樹脂等も有
効である。

本発明で用いられる（Ｂ）放射線硬化性不飽和二重結合
を有する化合物としては、スチレン、エチルアクリレー
ト、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリ
コールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアク
リレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、１
．６−ヘキサングリコールジアクリレート、１．６−ヘ
キサングリコールジアクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、多官能オリゴエステルアクリレート（ア
ロニツクスＭ−７１００、Ｍ−５４００，５５００，５
７００等、東亜合成）、ウレタンエラストマーにツボラ
ン４０４０）のアクリル変性体、あるいはこれらのもの
にＣ０ＯＨ等の官能基が導入されたもの等が挙げられる
。

このような保護層の厚さはＯ０１〜３０１Ｌｍであり、
より好ましくは１〜１０５ｍである。

この膜厚がＯ，１ｇｍ未満になると、一様な膜を形成で
きず、湿度が高い雰囲気中での防湿効果が十分でなく、
磁性薄Ｓ層３１の耐久性が向上しない、　　また、３０
μｍをこえると、樹脂膜の硬化の際に伴う収縮により記
録媒体の反りや保護膜中のクラックが生じ、実用に耐え
ない。

このような塗膜は、通常、スピンナーコート、グラビア
塗布、スプレーコート等、種々の公知の方法で設層すれ
ばよい、　この時の塗膜の設層条件は、塗膜組成のポリ
マーの粘度、基板表面の状態、目的とする塗膜厚さ等を
考慮して適宜決定すればよい。

また、このような塗膜を電子線によって硬化させるには
、公知の種々の方法に従えばよい。

架橋に使用する活性エネルギー線としては、放射線加速
器を線源とした電子線が使用される。

特に照射線源としては、吸収線量の制御、製造工程ライ
ンへの導入、電離放射線の遮蔽等の見地から、放射線加
熱器により電子線を使用する方法が有利である。

放射線特性としては、加速電圧１００〜７５０ＫＶ、好
ｔＬ＜ｌｆｔ　５０〜３００ＫＶｃ７）放射線加速器を
用い、吸収線量を０．５〜２０メガラツドになるように
照射するのが好都合である。

また、基板１１と磁性薄膜層３１の間には、前述の様に
中間層２１が設層される。

コノ中間層は、５ｉ０２　　、ＳｉＯ，ＡｆＬＮ。

Ｓ　ｉ３　Ｎ４　　、ＺｎＳなどから成る。　　そして
、この中間層の屈折率は１．５以上であり、より好まし
くは２以上である。　また、この屈折率の上限値は、現
在、存在するものの物質により必然的に決められるもの
である。

なお、この屈折率の設定範囲は、読みとり光を照射して
、磁性薄膜層中の信号を読みとる際に、中間層で読みと
り光を多重干渉させ、増巾効果を得るのに好適な範囲で
ある。

従って、この範囲の屈折率にて、初期のＣ／Ｎ比をより
一層向上させることができる。

また、この中間層の屈折率が１．５未満の場合には、上
述した増巾効果が期待できないため、実用１適さない、
　またさらに、この中間層は、特に樹脂製基板の場合、
基板から磁性薄膜層への防湿の効果も兼ねそなえている
。

この中間層は、蒸着法、スパッタ法などの方法により設
層される。

この中間層の膜厚ｄは、使用レーザー波長を入、屈折率
をｎとしたとき、ｄ＝入／　４　ｎになるように設層さ
れる。

■　発明の効果 本発明の光磁気配備媒体は、基板上に、好ましくは屈折
率が１．５以上の中間層を介して磁性薄Ｍ暦を有し、さ
らにこの上に、好ましくは厚さ０．１〜３０ｇｍの放射
線硬化型化合物を電子線により硬化させた保護層を有す
るため、防湿性が向上し、高温高湿で長時間使用しても
経時劣化が少ない。

■　発明の具体的実施例 以下、本発明の実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説
明する。

〔実施例〕

直径２０ｃｍのＰＭＭＡからなる基板上に、ＺｎＳから
なる中間層を高周波マグネトロンスパッタにより設層し
た。

この中間層の屈折率はエリプソメトリ−で測定し、その
屈折率は２．３５であった。　また膜厚は９００人であ
った。

この中間層上に、ＴｂＦｅＣｏからなる合金薄膜をスパ
ッタリングにより厚さＱ、ｌｐｍに設層し、磁性薄膜層
とした。

なお、ター゛ゲットは、Ｆｅターゲ−／　）にＴ　ｂ　
、　Ｃｏ　ｆ−ｔプをのせたものを用いた。

この磁性薄膜層上に、多官能オリゴエステルアクリレー
ト（アロニツクスＭ−８０６０）５０重竜部、反応性希
釈剤（マンダ）５０重量部からなる塗布組成物をスピン
ナコートで設層し、その後、１６０ＫＶの電子線を２　
ｓｅｃ照射し、架橋・硬化させた。　この時の膜厚はｌ
ＯｐＬｍとした（サンプルＮｏ、１）。

そして、基板の材質、厚さおよび磁性薄膜層の材質、厚
さ等を同一とし、中間層および保護層の材質、厚さをか
えたサンプルを作製した（サンプル尚、　２　、３）　
。

なお、保護層２は、２官能オリゴエステルアクリレート
（アロニックスＭ−６５００）を用いた塗布組成物を塗
布し、これを保ｖｓ層ｌと同様の条件で架橋硬化したも
のである。

さらに比較例として、保護層を５ｉ０２の蒸着で作製し
た（サンプルＮｏ、４）。

以上の試料および比較例について初期と６０℃、９０％
ＲＨにて３００時間保存後のＣ／Ｎ比を測定した。

結果を表１に示す。

表１に示される結果から、本発明の効果が、あきらかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１例を示す光磁気記録媒体の断面図
である。 符号の説明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、中間層を介して希土類−遷移金属の非
   晶質垂直磁性薄膜層を有し、さらにこの磁性薄膜層の上
   に、保護層を有する光磁気記録媒体において、 保護層が放射線硬化型化合物の塗膜を電子線によって硬
   化させたものであることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. （２）保護層の厚さが０．１〜３０μｍである特許請求
   の範囲第１項に記載の光磁気記録媒体。
3. （３）中間層の屈折率が１．５以上である特許請求の範
   囲第１項または第２項に記載の光磁気記録媒体。