JPS6240651A - 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】 ■　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 光磁気メモリの記録媒体としては、 ＭｎＢ　ｉ　、ＭｎＡ１Ｇｅ　、ＭｎＳ　ｂ　。

ＭｎＣｕＢ　ｉ　、ＧｄＦｅ　、ＴｂＦｅ　。

ＧｄＣｏ　、ＰｔＣｏ　、ＴｂＣｏ　。

ＴｂＦｅＣｏ　、ＧｄＦｅＣｏ　。

ＴｂＦｅＯ３、ＧｄＩＧ、ＧｄＴｂＦｅ。

ＧｄＴｂＦｅＣｏＢｔ　、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？ｉａ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、カー効果やファラデー効果が大きいという点を
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１例え
ば次の方法がある。

まず、最初に膜全体を０”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。　　レーザービ
ームが照射されたところは温度が上昇し、キューリ一点
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Ｈｅ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、レーザービームの照射の際、
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′なる信号が記録される。

また、記録は初期状態が“０”であるから、レーザービ
ームを照射しない部分は“Ｏｎのまま残る。

記録された光磁気メモリの読み取りは、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、すなわち磁気光学
効果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、キューリ一点が１００〜２００℃程度で、補償
点が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
的大面植にわたって磁気的、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、前記磁性薄膜層の表面に保護層を設
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、チッ化アルミ、チッ化ケイ素等の無
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・ しかし、これらの保護層では、防湿性が十分でなく、光
磁気記録媒体の磁性薄膜層の経時劣化はさして改善され
ない。

ＩＩ　　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、本発明は、基板の一面上に、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する光
磁気記録媒体において、磁性薄膜層を完全に覆うように
被覆層を設層した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の好適実施例が第１図に示され
ている。

第１図において、本発明の磁気記録媒体１は、基板２の
一面上に中間層３を介して、希土類−遷移金属の非晶質
垂直磁性薄膜層４を有し、さらに磁性薄膜層４の上面お
よび側面上に被覆層５が設層され、磁性薄膜層４は、被
覆層５によって完全に覆われている。

本発明の磁性薄膜層４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
る。

このような磁性薄膜層４としては、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
通常の厚さに形成されたものであることが好ましい。

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Ｆｅ
、Ｇｏが好適である。

そして、その好適例としては、ＧｄＦｅ、ＴｂＦｅ、Ｔ
ｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ等がある。

このような磁性薄膜層４が中間層３を介して設層される
基板２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂等
の樹脂製あるいはガラス製とすることが好ましい。

このような基板２の屈折率ｎｂは、通常１．４５〜１．
５８程度である。

なお、記録は基板２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％
以上とする。

また、基板は、通常ディスク状とし、１．２〜１．５ｍ
ｍ程度の厚さとする。

このようなディスク状基板の磁性薄Ｎ層形成面には、ト
ラッキング用の溝が形成されてもよい。

溝の深さは、入／　８　ｎ程度、特に入／　７　ｎ〜入
／１２ｎ（ここに、ｎは基板の屈折率である）とされる
、　また、溝の巾は、トラック巾程度とされる。

そして、この溝の凹部に位置する磁性薄膜層を記録トラ
ック部として、書き込み光および読み出し光を基板裏面
側から照射することが好ましい。

このように構成することにより、書き込み感度と読み出
しのＳ／Ｎ比が向上し、しかもトラッキングの制御信号
は大きくなる。

また、その他の基板の形状として、テープ。

ドラム等としてもよい。

このような基板２の上に、中間層３を介して設層される
上記の磁性薄膜層４の上ならびに磁性薄膜層４および中
間層３の側面には、第１図に示されるような被覆層５が
設けられる。

このような被覆層５は、磁性薄膜層４の上面ないし側面
からの防湿性をうるために設けられるものである。

被覆層５は、水分透過率の比較的小さいものであれば、
特に制限はなく、例えば、−酸化ケイ素、二酸化ケイ素
、チッ化アルミ、チッ化ケイ素等を各種の真空成膜法で
設層した無ｍ膜や放射線硬化型化合物を含有する塗膜を
紫外線もしくは電子線等で硬化させたもの等の各種有機
膜とすればよい。

これらの中では、放射線硬化型化合物の硬化膜を被覆層
５として用いるのが好ましい。

用いる放射線硬化型化合物としては、イオン化エネルギ
ーに感応し、ラジカル重合性を示す不飽和二重結合を有
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二重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分子中に含有または導入した
七ツマ−、オリゴマーおよびポリマー等を挙げることが
できる。

放射線硬化型モノマーとしては、分子量２０００未満の
化合物が、オリゴマーとしては分子１２ｏｏｏ−ｔｏｏ
ｏｏのものが用いられる。

これらはスチレン、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
レングリコールメタクリレート、１．８−ヘキサングリ
コールジアクリレート、１．８−ヘキサングリコールジ
メタクリレート等も挙げられるが、特に好ましいものと
しては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート　（
メタクリレート）、ペンタエリスリトールアクリレート
　（メタクリレート）、トリメチロールプロパントリア
クリレート（メタクリレート）、トリメチロールプロパ
ンジアクリレート（メタクリレート）、多官能オリゴエ
ステルアクリレート（アロニックスＭ− ７１００、Ｍ−５４００、Ｍ−５５００、Ｍ−５７００
、Ｍ−６２５０、Ｍ−６５００，Ｍ−８０３０、Ｍ−８
０６０、Ｍ−８１００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
、フェノールエチレンオキシド付加物の７クリレート（
メタクリレート）、下記一般式で示されるペンタエリス
リトール縮合環にアクリル基（メタクリル基）またはε
−カプロラクトン−アクリル基のついた化合物、 １）　　　（ＣＨ２＝ＣＨＣ０ＯＨ２）　３−ＣＣＨ２
０Ｈ（特殊アクリレートＡ） ２）　　　（ＣＨ２＝ＣＨＣ００Ｈ２）３−ＣＣＨ２Ｃ
Ｈ３（特殊アクリレートＢ） ３）　　　（ＣＨ２＝ＣＨＯＣ（ＯＣ３Ｈａ）ｎ−ＣＣ
Ｈ２）３−ＣＣＨ２ＣＨ３（特殊アクリレートＣ） （特殊アクリレートＤ） （特殊アクリレートＥ） 式中、ｍ＝１、ａ＝２、ｂ＝４の化合物（以下、特殊ペ
ンタエリスリトール縮合物Ａという）、 ｍ＝１、ａ＝３．ｂ＝３の化合物（以下、特殊ペンタエ
リスリトール縮合物Ｂという）、ｍ＝１、ａ＝６、ｂ＝
ｏの化合物（以下、特殊ペンタエリスリトール縮合物Ｃ
という）、ｍ＝２、ａ＝＝６、ｂ＝ｏの化合物（以下、
特殊ペンタエリスリトール縮合物りという）、および下
記式一般式で示される特殊アクリレート類等が挙げられ
る。

８）　　ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−（ＣＨ２ＣＨ２０）４−
ＣＣＨ２ＣＨ３（特殊アクリレートＨ） （特殊アクリレートＩ） （特殊アクリレ−）Ｊ） Ａ−（Ｘ−Ｙ−）−Ｘ−Ａ Ａニアクリル触、　　　Ｘ；多価アルコールＹ：多塩基
酸　　　　　（特殊アクリレートＫ）＋２）　　　　　
Ａ＋Ｍ−Ｎ−）−Ｍ−Ａｎ Ａ：アクリノ固、　　　Ｍ：２価アルコールＮ：２塩基
酸　　　　　（特殊アクリレートＬ）また、放射線硬化
型オリゴマーとしては、下記一般式で示される多官能オ
リゴエステルアクリレートやウレタンエラストマーのア
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。

拭中Ｒ１，Ｒ２：アルキル、ｎ：整ω また、熱可塑性樹脂を放射線感応変性することによって
得られる放射線硬化型化合物を用いてもよい。

このような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。

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、塩化ビニル系共重合体、飽和ポリエステル樹脂、ポ
リビニルアルコール系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキ
シ系樹脂、ｍ維素誘導体等を挙げることができる。

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。

このような放射線硬化型化合物の被覆膜５の膜厚は０．
１〜３０ｇｍ、より好ましくは１〜１０ルｍである。

この膜厚が０．１ｐｍ未満になると、一様な■りを形成
できず、湿度が高い雰囲気中での防湿効果が十分でなく
、磁性薄膜層４の耐久性が向上しない。　また、３０ｐ
ｍ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、実用に酎えな
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、ディッピング等１種々の公知の
方法を組み合わせて設層すればよい、　この時の塗膜の
設層条件は、塗膜組成の混合物の粘度、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１
、Ｘ。

このような塗膜を硬化させて被覆膜５とするには、電子
線、紫外線等の放射線を塗膜に照射すればよい。

電子線を用いる場合、放射線特性としては、加速ｆｉ圧
１００〜７５０ＫＶ、好マシくは１５０〜３００ＫＶの
放射線加速器を用い、吸収線量を０．５〜２０メガラン
ドになるように照射するのが好都合である。

一方、紫外線を用いる場合には、前述したような放射線
硬化型化合物の中には、通常、光重合増感剤が加えられ
る。

この光重合増感剤としては、従来公知のものでよく、例
えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、α−メチルベンゾイン、α−グロルデオキシベン
ゾイン等のベンゾイン系、ベンゾフェノン、アセトフェ
ノン、ビスジアルキルアミノベンゾフェノン等のケトン
類、アセドラキノン、フェナントラキノ゛／等のキノン
類、ベンジルジスルフィド、テトラメチルチウラムモノ
スルフィト等のスルフィト類等を挙げることができる。

　光重合増感剤は樹脂固形分に対し、０．１〜１０重ψ
％の範囲が望ましい。

そして、このような光重合増感剤と放射線硬化型化合物
を含有する塗膜を紫外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。

たとえば、キセノン放ｍ管、木素放主管などの紫外線電
球等を用いればよい。

本発明の被覆層５は、述べてきたような放射線硬化型化
合物を用いるかわりに、前記の無機膜組成の１種であっ
てもよい。

また被覆層５は必ずしも１層である必要はなく、必要に
応じて異なる組成のものを２層数−Ｌの積層体として形
成してもよい。

このような被覆層５は、第１図に示されるように、磁性
薄膜層４の１−ならびに磁性薄膜層４および中間層３の
側面をおおうように設層され、被覆層５は、基板２の外
周縁上および内周縁りい被着している。

基板２と磁性薄膜層４との間には、前述したように中間
層３を有し、この中間層３は、通常第１図に示されるよ
うに１層で形成されるが。

必要に応じて２層数にの積層体としてもよい。

このような中間層材質とし、ては特に制限（よないが、
Ｓ　ｉ０２　、Ｓ　Ｎｏ、ＡｕＮ、Ｓｉ３　Ｎ４　、Ｚ
ｎＳなどが好適である。

また、磁性薄膜層４と被覆層５との間に種々の保護層を
１層ないし２層数り設けてもよい。

本発明は、例えば第１図に示されるように形成してもよ
いし、２枚の基板をそれぞれの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
側からの占き込みを行う、いわゆる両面記録の媒体とし
てもよい。

なお、上述してきたような被覆が設層された本発明の媒
体の外面のすべてをさらに新たな保護膜で完全に密封す
るように被覆してもよい。

■　発明の効果 本発明の光磁気記録媒体は、従来のように、磁性薄膜層
の上面のみでなく、上面および側面上に被覆層を有し、
磁性薄膜層を保護しているため、防湿性が向上し、高温
高湿の雰囲気中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１〕 直径２０ｃｍ、厚さ１．２ｍｍｃ７）ＰＭＭＡからなる
基板上に、Ｓｉ３Ｎ４からなる中間層を高周波マグネト
ロンスパッタにより膜厚９００人に設層した。

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０　、１　ｇｍに設層し、磁性薄
膜層とした。

なお、ターゲットは、ＦｅターゲットにＴｂ、Ｃｏチー
２プをのせたもの用いた。

この磁性薄膜層を完全に被うように、多官能オリゴエス
テルアクリレート（アロニックスＭ−８０３０）１００
重賃部、光増感剤（パイキュアー５５）５重量部からな
る塗布組成物をスピンナーコートおよびディッピングで
設層し、その後、８０　Ｗ　／　ｃ　ｍ紫外線を１５ｓ
ｅｃ照射し、架橋・硬化させ被覆層とした。

この時の被覆層の厚さは１０用】であった（サンプルＮ
ｏ、１）。

〔比較例１〕 実施例１で設層した被覆層を設けなかった。

それ以外は、実施例１の場合と同様とした（サンプルＮ
ｏ、２）。

〔比較例２〕 実施例１で設層した被覆層を磁性薄膜層上面のみに設け
、その側端部には設けなかった。

それ以外は、実施例１の場合と同様とした（サンプルＮ
ｏ、３）。

以上のサンプルについて初期のＣ／Ｎ比と、６０℃、９
０％ＲＨの雰囲気中に、各サンプルの基板側のみを露出
するようにして３００時間保存した後のＣ／Ｎ比の変化
量を下記の条件で測定した。

回転スピード　　　　　　　４　ａｌ　／　ｓ　ｅ　ｃ
搬送周波数　　　　　　　　５００ＫＨｚ分解能　　　
　　　　　　　　３０ＫＨｚ記録パワー（８３０ｎｍ）
　　　　３〜４ｍＷ再生パワー（８３０ｎｍ）　　　　
　１ｍＷ結果を表１に示す。

表　　　　　　１ ６０℃、　９０％ＲＨ Ｎｏ・　　初　期　　３００時間保存後１　　　　　　
　　　　５２．０　　　　　　　　５１．５２（比較）
　　５１．５　４０時間以内でピンホール発生多のため
、記録書 生茶能 ３（比較）　　５０．８　６０時間以内で外周部からの
クラック発生で記録 再生不能 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 １・・・光磁気記録媒体、　　２・・・基板、３・・・
中間層、　　　　　４・・・磁性薄膜層、５・・・被覆
層、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の一面上に、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する光磁気記録媒体に
   おいて、 磁性薄膜層を完全に覆うように被覆層を設層したことを
   特徴とする光磁気記録媒体。