JPS626448A - 光メモリ素子 - 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】 く技術分野〉 本発明は、レーザ等の光により情報の記録・再生・消去
等を行なう光メモリ素子に関する。

〈従来技術〉 近年、大容量、高密度、高速アクセス化の可能な記憶素
子への要望が高まる中で、光メモリ素子の研究開発が活
発に行なわれている。

光メモリ素子においては、ガラスやアクリル樹脂等の合
成樹脂によりなる基体上に光メモリ媒体が形成され、傷
、汚れ、はこりといった外乱からの保護の目的から媒体
形成面同士を相対峙する形で貼り合わせ、合わせて両面
使用可能な構成をとるのが一般的である。また、記憶（
メモリ）媒体が形成された基体と、記憶媒体が形成され
ていない基体とを、その記憶媒体を挟むように２枚の基
体を貼り合わせることもある。その際、外気にさらされ
る周辺部からの媒体の酸化腐食を避けるために、該周辺
部の媒体を除去した緩衝部を形成する必要がある。

ところで、上記光メモリ素子の形成にあたっては、次の
２通りの方法が、広く知られている。一つは上記緩衝部
のみをスペーサを介して貼り合わせ、２枚の基体の間際
には、不活性ガス等を充填する（エアサンドウィッチ構
造）方法である。しかしこの方法では、貼り合わせ時の
工程が、煩雑になる点、及び貼り合わせ後の機械的強度
の確保の必要上接着部面積を成る程度、広く確保せねば
ならず、ために記憶素子の全記憶容量の減少はまぬがれ
ない欠点がある。

他の方法では、全面を接着剤で、貼り合わせる。

この方法であれば、前記問題は回避出来る。その場合接
着剤には、−液性で、オーブンタイム（接着剤塗布から
貼り合わせまでの時間）が長くとれ、作業性でも有利と
して、紫外線硬化型接着剤が広く使用されている。この
場合、主に金属質より成る媒体形成部は、紫外線が透過
しにくいため、その媒体形成部間の接着硬化を完結する
ために、例えば熱硬化性を付与した紫外線硬化接着剤を
用いる必要がある。そのような接着剤として、例えばア
クリルウレタンオリゴマーにカットモノマー、光開始剤
、安定剤等を適宜調合したものに加えて、熱硬化性付与
剤として有機過酸化物を添加したもの等が挙げられる。

一方、光メモリ素子の記憶媒体を構成する物質には、酸
化によって特性劣化するものが多く、特に水分の介在に
よって急速に腐食が進行し易いため、素子の耐湿性の向
上は実用化にとって不可避の問題となっている。ところ
が、従来の接着剤に基づく前述の封止技術では、例えば
、高温・多湿下といった保存環境によっては、接着剤自
体の吸湿、膨潤による基体からの剥離、密着性低下に伴
って、界面を通しての水分の侵入が加速され、記憶媒体
の腐食の引金となる問題が避（す得なかった。

〈目的〉 本発明は、以上の従来技術を改善するためになされたも
のであり、従来の熱硬化性を付与した紫外線硬化接着剤
に撥水性を有する密着性付与剤を添加し、特に両面接着
後の耐湿性を強化して信頼性を強化せしめた、光メモリ
素子を提供することを目的とする。

〈構成〉 本発明は、基体上に光メモリ媒体を形成後、該基体と別
の光メモリ媒体のない基体または光メモリ媒体が形成さ
れた基体とを接着剤により光メモリ媒体を挟持して貼り
合わせた光メモリ素子において、前記接着剤として紫外
線硬化性および熱硬化性を有し、かつ撥水性を有する密
着性付与剤を添加したものを使用することを特徴とする
光メモリ素子に関する。

本発明の対象となる光メモリ媒体は、Ｔｅ薄膜、Ｔｅ低
級酸化物薄膜、色素薄膜、希土類−遷移金属合金非晶質
薄膜等のように、大気あるいは水分により腐食されやす
い媒体である。希土類−遷移金属合金非晶質薄膜として
は、後に実施例で示すＧｄＴｂＦｅ薄膜のほか、Ｔ　ｂ
Ｄ　ｙＦ　ｅ系薄膜などがある。これらの光メモリ媒体
を用いて構成される光メモリ素子は、貼り合わされた２
枚の基体の間に光メモリ媒体が挟まれた構造になってい
るが、その光メモリ媒体は、実施例の如き２層のもので
あてもよく、あるいは１層のものであってもよい。

本発明で用いられる接着剤は、前述の如き熱硬化性を付
与した紫外線硬化接着剤に更に密着性付与剤を添加した
ものである。

接着剤としては例えば、アクリルウレタンオリゴマーを
用いる。アクリルウレタンオリゴマーの例としてはポリ
エステルウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテル
ウレタン（メタ）アクリレート、ポリブタジェン（メタ
）アクリレート等が挙げられる。

ポリエステルウレタン（メタ）アクリレートはポリエス
テルポリオールとポリイソシアネートとを反応し、次い
でβ−ヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートと反応
することにより得られる。ポリエステルポリオールの調
製に用いられるポリオール類としては、エチレングリコ
ール、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、ネオペンチルグリコール
、ジエチレングリコール等が挙げられる。ポリオール類
と反応するポリカルボン酸類としては、脂肪族ポリカル
ボン酸、例えばマロン酸、アジピン酸、ゲルタン酸、マ
レイン酸、フマル酸等；芳香族ポリカルボン酸、例えば
フタル酸、テレフタル酸等またはこれらの官能等傷物が
挙げられる。ポリエステルポリオールの水酸基価は通常
２０〜２００が好ましい。

ポリエステルポリオールの水酸基１個と反応するポリイ
ソシアネートの例としてはトリメチレンジイソシアネー
ト、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレン
ジイソシアネート、１．６−ヘキサメチレンジイソシア
ネート、１，２−プロピレンジイソシアネート、１．２
−ブチレンジイソシアネート、２．３−ブチレンジイソ
シアネート、■、３−ブチレンジイソシアネート、エチ
リジンジイソシアネートおよびブチリデンジイソシアネ
ートのような脂肪族化合物；　１，３−シクロペンタン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、１．
４−シクロヘキサンジイソシアネートおよび１．２−シ
クロヘキサンジイソシアネートのようなシクロアルキレ
ン化合物；ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェ
ニレンジイソシアネート、４．４°−ジフェニルジイソ
シアネート、１．５−ナフタレンジイソシアネートおよ
び１．４−ナフタレンジイソシアネートのような芳香族
化合物：　４，４’−ジフェニレンメタンジイソシアネ
ート、２，４−または２．６−ドリレンジイソシアネー
ト、もしくはその混合物、４．４’−トルイノンジイソ
ンアネートおよび１．４−キシリレンジイソシアネート
のような脂肪族−芳香族化合物；またはジアニシジンジ
イソシアネート、４゜４゛−ジフェニルエーテルジイソ
シアネートおよびクロロジフェニレンジイソシアネート
のような核置換芳香族化合物等が挙げられる。

上記反応により１個のイソシアネート基はウレタン結合
に使用されるが、他の遊離イソシアネート基はβ−ヒド
ロキシ（メタ）アクリレート、例えば、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレートの少なくとも一種と反応すること
により、ポリエステルウレタン（メタ）アクリレートが
得られる。

ペースオリゴマーとしてのポリエーテルウレタン（メタ
）アクリレートは水酸基価２０〜２００のポリエーテル
ポリオール、例えばポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等に
前記ポリイソシアネートを反応させた後、更に前述のβ
−ヒドロキシ（メタ）アクリレートと反応することによ
り得られる。

また、ポリブタジェン（メタ）アクリレートは水酸基価
２０〜２００を有するポリブタジェン、例えば末端に水
酸基を有するポリブタジェン、エポキシ変性ポリブタジ
ェン、水添ポリブタジェン等と前記ポリイソシアネート
と反応し、次いで前述のβ−ヒドロキシアルキル（メタ
）アクリレートと反応することにより得られる。

熱硬化性付与剤は、有機過酸化物あるいはアゾ系の熱重
合開始剤等を添加出来るが、アゾ系重合開始剤は、分解
時に窒素ガスを発生し、硬化後の接着強度の低下をきた
し、好ましくない。有機過酸化物は、１０時間半減期温
度が６０℃以上のものが好ましく、６０℃以下のものを
用いるとポットライフが短くなる。以上の条件を満たす
有機過酸化物には、１０時間半減期温度が６０℃８０°
Ｃのものとして、イソノナノイルパーオキサイド、ラウ
ロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、タ
ーシャリ−ブチル−パー２−エチルヘキサノエート、９
０°Ｃ〜１１０℃のものとして、１．１−ビス（ターシ
ャリープチルパーオキン）３゜３．５−トリメチルシク
ロヘキサン、ターシャリ−ブチルパーオキシイソプロピ
ルカーボネート、ターシャリ−ブチルパーオキシベンゾ
エート、メチルエチルケトンパーオキサイド、１１５°
Ｃ−１３０℃のものとして、ジクミルパーオキサイド、
ターシャリ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジターシ
ャリ−ブチルパーオキサイド、１００℃近辺のものとし
てクメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。以上
のものをペースオリゴマー３０〜８０重量部に対し少な
くとも１種を０．０１部〜１部添加するのが好ましい。

上記アクリルウレタンオリゴマー３０〜８０部に、通常
添加剤として接着剤を低粘度化し平面作業性を改善する
カットモノマーとしてヒドロキシアルキル（メタ）アク
リレート、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート
等からなる少なくとも１種、とアルキル（メタ）アクリ
レート、例えば２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ
）アクリレート等からなる少なくとも１種、とを２０部
から７０部調合添加し、光増感剤としてジメチルベンジ
ルケタール、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンジル等から
なる少なくとも１種を０．１部〜ｌＯ部、好ましくは１
部〜３部添加してもよい。

また、貯蔵安定剤としてハイドロキノン、メトキノン、
ジターシャリ−ブチル−ｐ−クレゾール等のうち少なく
とも１種を０．Ｏ１部〜０．５部添加してもよい。

さらに本発明の特徴たる密着性向上の添加剤として撥水
性のあるシランカップリング剤またはチタンカップリン
グ剤のうち少なくとも１種を接着剤に対し０．５部〜１
０部、好ましくは２部〜５部を使用する。シランカップ
リング剤としてはビニルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン等があり、チタンカッ
プリング剤としてはジイソプロポキシビス（アセチルア
セトナト）チタン、ジヒドロキシピスラクタトチタン等
がある。

この接着剤の使用により基体との密着性が飛躍的に向上
し、加湿下にて従来問題となった接着部の吸湿、膨潤、
剥離といった問題もなくなり、その結果、光メモリ素子
自体の耐湿性の大幅な向上が可能となる。

〈実施例〉 以下、本発明に係る光メモリ素子の一実施例について、
図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明に係わる光メモリ素子の一例たる光デ
ィスクの外観斜視図、第２図はその一部側面断面図であ
る。ｌはガラス或いは、アクリル樹脂等合成樹脂より成
る支持基体、２は光記録部材薄膜、３は接着剤層、４は
中心孔、５は記録部材を除去した緩衝部である。

支持基体ｌの表面に記録部材層２を形成し、その記録部
材層２ををする面に接着剤３を全面塗布した後、２枚の
支持基体を記録部材層が相対峙する形で貼り合わせ、一
方の基体側より紫外線を照射して透明緩衝部５を紫外線
硬化接着せしめ、記録部材部は熱硬化性にて接着せしめ
る。

ここで、情報の追加記録及び消去を可能とする磁気光学
記憶素子を例に挙げてその効果を示す。

該磁気光学記憶素子は、ガラス基板上に、非晶質ＧｄＴ
ｂＦｅ記憶薄膜、ＡＣＮ誘導体膜、Ａ１２反射膜を、順
次スパッタリングにて、積層構造としたものを、膜面を
相対峙させた形で接着剤にて貼り合わせた構造をとる。

特に、該ＧｄＴｂＦｅ膜層は酸化腐食に弱く、この種の
記憶素子では確実な封止接着法が望まれる。本例にても
素子周辺部には既述の緩衝部が設けである。

ここで、接着剤を各種代えた該記憶素子を用意し、耐湿
環境試験を課した。環境試験条件としては、温湿度サイ
クル試験（−２０℃と７０℃、９５．６％ＲＨ１の間の
サイクルを１日４サイクルの割合で繰り返す）、恒温、
恒湿試験（６０°Ｃ１９５％Ｒ，Ｉ（、）およびプレシ
ャークツカ−試験（１２０℃、２気圧１００％Ｒ，Ｈ，
）をそれぞれ行なった。

従来の熱硬化性付与紫外線硬化接着剤としては、エチレ
ングリコール、アジピン酸を構成成分とする水酸基価ｌ
ＩＯを有するポリエステルポリオールとイソホロンジイ
ソシアネートおよびヒドロキシエチルメタクリレートを
前述の割合で反応せしめたベースとしてのポリエステル
ウレタンメタクリレート５５部に、ヒドロキシプロピル
メタクリレート２５部と２−エチルへキシルメタクリレ
ート２０部をカットモノマーとして添加し、さらに１．
１−ビス（ターシャリ−ブチルパーオキシ）３゜３．５
−トリメチルシクロヘキサン０．４部を熱硬化付与剤と
して、ベンジルジメチルケタール２部を光増感剤として
、それにハイドロキノン０．０２部を貯蔵安定剤として
添加して調合したものを使用した。本発明に係る密着性
付与剤を添加した熱硬化性付与紫外線硬化接着剤として
は、上記の接着剤組成に密着剤付与剤としてγ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン４部を調合したも
のを使用した。

これらの接着剤を使用した記憶素子の環境試験結果を比
較した結果、前者ではサイクル試験及び恒温恒星試験１
週間前後で接着面部に膨潤帰因と思われるシワ状の浮き
剥がれかみえてきたのに対し、後者では３週間経過後も
何ら異常は認められなかった。またプレシャークツカ−
試験でも、浮き剥がれが見え始める時間が、前者では６
時間以内であるのに対し、後者では４０時間以上との結
果を得た。

以上の例から、確実に、記憶素子の耐湿性の改善がはか
られていることがわかる。

〈効果〉 本発明によれば、光メモリ素子の耐湿性が著しく強化さ
れるため、記憶素子としての信頼性が大きく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる光メモリ素子の一実施例たるデ
ィスクを示す外観斜視図、第２図はその一部を示す側面
断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に光メモリ媒体を形成後、該基体と別の光メ
   モリ媒体のない基体または光メモリ媒体の形成された基
   体とを接着剤により光メモリ媒体を挟持して貼り合わせ
   た光メモリ素子において、前記接着剤として紫外線硬化
   性および熱硬化性を有し、かつ撥水性を有する密着性付
   与剤を添加したものを使用することを特徴とする光メモ
   リ素子。 ２、密着性付与剤がシランカップリング剤またはチタン
   カップリング剤である第１項記載の光メモリ素子。