JP2507597B2

JP2507597B2 - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2507597B2
Application number: JP11871989A
Authority: JP
Inventors: 有民米村; 昌彦関谷; 潔千葉
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH02301041A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は耐久性、耐環境性に優れた光磁気記録媒体に
関し、特に重ね書き用途に好適な光磁気記録媒体に関す
る。

［従来の技術］近年、大容量メモリーの１つとして光ディスクの商品
化、開発が活発である。その中でも書換え可能な光記録
媒体として光磁気ディスクの実用化研究が精力的に行わ
れている。

従来より書換え可能な光磁気記録方式として、記録用
と消去用のヘッドを別にするなど複数の光学ヘッドを用
いる方法等が検討されているが、機構が複雑になり、本
来の意味での重ね書きが可能な光磁気ディスクの開発が
望まれている。重ね書き方式として、光磁気記録媒体で
は、磁界変調方式の採用が、性能、機構の簡単さ等の点
より好ましいと考えられる。この方式では情報の記録、
消去ともに記録膜を加熱し、外部磁界の方向を変えるこ
とで行うため、一定のレーザ光を連続的に照射しながら
磁界の変調を行えば、即ち、外部磁石等の磁界発生手段
による磁界の向きを、ディスクに対して上向き、下向き
に調整すれば、重ね書きは可能になる。しかし、外部磁
界の向きを記録情報信号（通常は１〜5MHz）で変えるた
めには、磁石等の磁界発生手段をディスクに対して接近
させる必要があり、また磁界発生手段として磁気ディス
ク用ヘッドを用いる場合、記録媒体表面との間隙を５μ
ｍ以下にする必要があるとされている。この場合、ディ
スクの回転開始時、停止時や媒体の変形等により磁気ヘ
ッドはディスクと接する可能性があり、ディスクの破壊
が大きな問題になる。

またこの場合の、別の大きな問題は保護膜の厚さの制
約である。前記の通り磁気ヘッドと記録幕との間の距離
はできるだけ短いことが望まれ、通常20μｍ以下にする
ことが要求される。従って保護膜も10μｍ以下の厚さで
充分な保護作用をもつことが要求される。

このように重ね書き可能な光磁気記録媒体の磁気ヘッ
ド等の磁界発生手段側保護膜としては、１）10μｍ以下
の薄膜で充分な耐久性を与える保護膜としての性能、
２）前記のヘッドクラッシュに対する耐久性等が要求さ
れているが、現在までの所、満足な性能を持つ材料は見
出されていない。

［発明の目的］本発明は、かかる現状に鑑みなされたものでその目的
は磁界変調オーバーライトにも使用可能な10μｍ以下の
膜厚の保護膜で高温多湿の条件下においても充分な耐久
性を持つ光磁気記録媒体の提供にある。即ち、該保護層
で光記録膜の劣化が防止され、かつ光磁気ディスクの回
転開始時や停止時などに起こるヘッドクラッシュに対す
る耐久性に優れた秤時期記録媒体を提供することにあ
る。

［発明の構成、作用効果］即ち本発明は、光磁気記録媒体において、少なくとも
磁界発生手段に対面する側の表面に、（１）イソシアネ
ート基に対して反応性を示す官能基を有し、かつ分子中
にフッ素原子を含まない化合物と、（２）分子中に少な
くとも２個以上のイソシアネート基を含有するイソシア
ネート化合物及び（３）イソシアネート基に対して反応性を示す官能基を
有する分子中にフッ素原子を含む分子量1000以下の化合
物から誘導される、主鎖骨格の炭素原子に結合したフッ
素原子を含まない、含フッ素ポリウレタン系樹脂を主成
分とする樹脂組成物からなる保護層を設けたことを特徴
とする光磁気記録媒体である。

以下本発明の詳細を説明する。

本発明における前記化合物から誘導される主鎖骨格の
炭素原子に結合したフッ素原子を含有しない含フッ素ポ
リウレタン樹脂を主成分とした樹脂組成物は、従来用い
られてきた通常のポリウレタン系樹脂に較べ、優れた耐
久性、滑性を示すとともにイソシアネート化合物により
架橋硬化しており、耐ヘッドクラッシュ性を示す作用を
持つ。

更に本発明の特徴は前記のように潤滑性を示す官能基
が分子中に組み込まれているため長期間の使用中に潤滑
剤が遊離してシミ出してくる恐れもなく常に安定使用が
可能な点にある。

なお、本発明の樹脂組成物の生成に使用する各化合物
は以下の通りである。イソシアネート基に対して反応性
を示す官能基を有し、かつ分子中にフッ素原子を含まな
い化合物としては通常のポリウレタンの合成において使
用されるプレポリマーがある、例えば、ポリアクリルポ
リオール、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体の部分鹸化
物、ポリエーテルポリオールなどが挙げられる。

分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を含
有するイソシアネート化合物としては分子量が1000未満
の低分子量の化合物として、通常のポリウレタン樹脂の
製造時に使用されるヘキサメチレンジイソシアネート、
ｍ−フェニ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、イソホロンジイソシアネートなど及びこ
れらのイソシアネート化合物の二量体、もしくは三量体
などであり、また前記のイソシアネート化合物とポリオ
ールとを反応させて得られるポリイソシアネート化合物
も挙げることができる。また、分子量1000以上の高分子
量の化合物としては、ポリエーテルポリオールとジイソ
シアネートと反応して得られる末端にイソシアネート基
を有するウレタンプレポリマーが挙げられる。

本発明において、上述の低分子量及び高分子量のイソ
シアネート化合物はそれぞれ単独で使用することも可能
であるが、両者共に複数種の化合物を混合して使用する
ことも可能でこの場合には膜の性能調整が容易になるな
どの利点がある。

またイソシアネート基に対して反応性を示す官能基を
有する分子中にフッ素原子を含む分子量1000以下の化合
物としては、含フッ素アルコール、含フッ素アミンなど
があり、例えば、2,2,2−トリフロロエタノール、２−
パーフロロブチルエタノール、2,2,3,3,3−ペンタフロ
ロプロパノール、２−（パーフロロオクチル）エタノー
ルなどを挙げることができる。

なお、イソシアネート基に対して反応性を示す官能基
に対するイソシアネートの添加量は等モルが基本である
が、使用条件などに応じ保護膜としての性能に支障のな
い範囲で変えることが可能である。

本発明において記録膜の劣化防止の面から、前記樹脂
組成物は記録膜を構成する遷移金属元素よりもイオン化
傾向の大きい元素を含むことが好ましい。かかる元素と
しては、特に限定されるものではないが、アルミニウ
ム、亜鉛、マグネシウムまたは希土類元素よりなる群か
ら選ばれたものが好ましい。更に希土類元素としてはテ
ルビウム（Tb）、ディスプロシウム（Dy）、ガドリニウ
ム（Gd）、ネオジウム（Nd）、プラセオジウム（Pr）な
どが好ましい。本発明で、例えば記録層に鉄を使用する
場合には、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、ネオジ
ウムなどが挙げられる。イオン化傾向については比較で
きるデータが少ないが、例えば、標準単極電位差が鉄よ
り卑なものを選べばよい。傾向としてこの電位差値の差
異が大きい元素ほど添加効果は大きいといえる。しかし
単に電位差値の差異のみではなく添加元素の安定性など
を検討し、選ばれたのが本発明の前記添加元素群であ
る。これらの金属はもちろん単独、混合物または合金で
あっても、何れも微粉末の状態で入手することが可能で
あれば、樹脂原料と混合して安定な分散物を調製し本発
明の目的に使用することが可能である。

これらの粉末は効果の均一性の点から、出来るだけ微
粒子であることが好ましい。また、磁界変調オーバーラ
イト方式で使用される媒体での実施を考慮すると、本発
明の組成物で使用する単体粒子が球状等の塊状の場合そ
の粒径は10μｍ以下が望ましいと考えられる。この観点
からは単なる球状等の塊状の微粒子よりも箔片状の微粒
子が、より好ましいといえる。

これらの樹脂と粉末とは、ボールミル、Ｖ型ブレンダ
ー、カレンダーなどの混合手段を用いて混合し、使用に
供することができる。

樹脂と粉末の混合比については、特に制約はない。安
定な被覆を効率的に形成することが可能な範囲内で、塗
工性その他の条件を勘案し適当に定めることができる。
例えば、これらの金属の添加量は使用する金属元素や樹
脂材料により変動するが、効果面から樹脂100重量部に
対して５部以上添加することが好ましい。また添加の上
限について制約はないが保護膜としての総合的な性能を
考慮して決まる。通常、樹脂重量の４倍以下が好まし
い。

本発明は、以上の樹脂組成物からなる保護層を光磁気
記録媒体の、少なくとも磁界発生手段に面する側の表面
に設けるものである。この保護層を形成するにはスピン
コート法や浸漬法など、光ディスクの有機保護膜の形成
において通常行われる成膜法を使用することができる。

本発明の樹脂組成物をシート、フイルムとして予め成
形しておき熱融着などの方法で記録膜の表面に積層する
ことも可能である。

塗膜厚さは前記のオーバーライト方式での実施の場合
は余り厚い塗膜は問題があり、逆に極端に膜厚の薄い場
合には効能に懸念が残るので、慎重に決定する必要があ
る。通常10μｍ以下が好ましい。

また粉末の分散状態を安定化するため、通常業界で適
用される技術や材料など、例えば分散安定剤の添加等の
使用も本発明の効果に悪影響を及ぼさない範囲内で可能
であり、また生産性の向上のため有用な手段である。

またヘッドクラッシュに対する接触状態を改良して耐
久性をもたせるためカーボンブラック、グラファイト、
雲母、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、酸化アルミ
ニウム、酸化珪素、硫化モリブデン、炭化珪素、窒化珪
素などの滑材を本発明の樹脂組成物の中に混合してもよ
い。これらの内劈開性を有するもの、例えばグラファイ
ト、雲母、硫化モリブデンなどは特定の方向または面に
沿って劈開性を有しているので、外力が加わったとき、
劈開面で適当にずれを生じ潤滑性の改善作用がある。

また本発明が適用できる光磁気記録媒体の構成のうち
基板から記録膜またはその上の誘電体膜までの構成には
何等制限はなく、公知の構成、例えば基板上に誘電体
膜、記録膜、誘電体膜を積層した構成、更には誘電体膜
と記録膜との間にTiなどの金属薄膜を設けた構成など全
ての媒体に適用ができる。またその個々の要素について
は、透明基板としてはガラス、ポリカーボネート樹脂、
アクリル樹脂などの透明基板が、誘電体膜としてはZnS,
SiO₂、AlN,Si₃N₄，Al₂O₃，In₂O₃などよりなる膜が、光
磁気記録膜としては、TbFeCo,TbFeGdなどのTbFe系の合
金、あるいはNdFeCoなどのNdFe系合金、さらにはNdDyFe
Co系合金などの希土類元素と遷移金属元素の合金からな
る膜が代表例として挙げられる。なお、本発明は、劣化
し易い前述の希土類元素と遷移金属元素の合金を主成分
とする記録層に対して効果的である。

これらの誘電体膜、光磁気記録膜、金属薄膜、場合に
よっては下地膜などは、常法例えばスパッタリング法な
どの物理的成膜法（PVD法）によって形成される。

ところで、本発明の樹脂組成物からなる保護層は、記
録膜の基板と反対側の面に設ける場合、直接記録膜上に
形成してもよいが、記録膜の空気中での酸化や劣化を防
止する面からは記録膜に直接積層する膜としては誘電体
膜などの薄膜を記録膜を形成したのと同じく真空中で物
理的成膜法により成膜し、その上に設ける方がより望ま
しい。

［本発明の効果］本発明によれば、光磁気記録媒体において、少なくと
も磁界発生手段に対面する側の表面を、分子中にフッ素
原子を含む特定のポリウレタン系樹脂を主成分とする組
成物で被覆することにより、磁界発生手段の変調用磁気
ヘッドを表面に接近して配置することができるので容易
に重ね書きが可能な、高度の耐環境性を有する光磁気記
録媒体を得ることができる。

以下実施例により説明する。

第１図は実施例、比較例の積層構成の説明図であり、
透明プラスチック基板１上に設けた防湿などの保護を兼
ねた誘電体膜２及び光磁気記録膜３の上に無機保護膜４
を設け、その上に樹脂組成物保護層５を設けた例であ
る。

実施例１〜５、比較例１〜３ RFマグネトロンスパッタリング装置を用い、TbFeCo合
金ターゲット、In₂O₃ターゲット及びTiターゲットを使
用し、ポリカーボネートよりなる透明プラスチック基板
１上にIn₂O₃（650Å）からなる誘電体膜２、TbFeCo（50
0Å）からなる光磁気記録膜３及びTi（550Å）からなる
反射膜を兼ねた無機物保護膜４の順に成膜して所定数の
光磁気ディスクを作成した。

次いで上記のようにして得られた光磁気ディスクにそ
れぞれ表の各塗液を塗布、80℃,30分の条件で加熱乾燥
（硬化）して、表の実施例及び比較例のサンプルを得
た。

なお、表中の塗液Ａ〜Ｈの組成は以下の通りである。
組成の数値の単位は重量部である。

塗液A: ダイヤナールLR1503（商品名） 10 キシレン 10 コロネート−Ｌ（商品名） 3.1 ジブチル錫ジラウリレート 0.1×10^-3 ２−（パーフロロブチル）エタノール 1.3 塗液B: ダイヤナールLR1503 10 キシレン 10 コロネート−Ｌ 2.6 ジブチル錫ジラウリレート 0.1×10^-3 ２−（パーフロロオクチル）エタノール 1.3 塗液C: 塗液Ａ 20.5 Al粉末（Al粉末粒径＜７μｍ）５塗液D: 塗液Ａ 20.5 α−Al₂O₃（粒径＜0.5μｍ） 0.2 塗液E: 塗液Ｃ 25.5 α−Al₂O₃（粒径＜0.5μｍ） 0.2 塗液F: ダイヤナールLR1503 10 キシレン 10 コロネート−Ｌ２ジブチル錫ジラウリレート 0.1×10^-3 塗液G: 塗液Ｆ 22 Al粉末（Al粉末粒径＜７μｍ）５塗液H: 塗液Ｇ 27 α−Al₂O₃（粒径＜0.5μｍ） 0.2 上記のうち、イソシアネート基に対して反応性を示す
官能基を有しかつ分子中にフッ素原子を含まない化合物
の例として用いた市販のダイヤナールLR1503、並びに分
子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を有する
イソシアネート化合物の例として用いた市販のコロネー
トＬのメーカー名等は以下の通りである。

ダイヤナールLF1503: 三菱レーヨン（株）固形分50％、OH価32mgKOH/g コロネート−L: 日本ポリウレタン（株）固形分75％、 NCO含量13.4wt％そして、得られた各サンプルについて、耐クラッシュ
性の評価として動摩擦係数を測定した。その結果を表に
示す。

また、耐久性については、各サンプルについて下記の
２条件の加速劣化テストを行い、その前後の目視による
外観変化で評価した。

条件1:1NのNaCl水溶液に24時間浸漬し、その前後の外観
を観察条件2:3wt％のNaCl水溶液に80℃で24時間サンプルの一
部を浸漬し、その前後の主として浸漬部と非浸漬部の境
界面（気・液界面）の外観の変化を観察なお、表中の評価結果の記号は以下の評価基準による
ものである。

◎：外観異常なし ○：ピンホール若干（＜５個）増加 △：外観（反射など）の変化量10％以下またはピンホー
ルの増加20個以下 ×：ピンホール（＞20個）増加、または外観（反射な
ど）の変化量10％以上表の結果より、本発明は滑り性に優れかつ耐久性にも
優れていることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例、比較例の積層構成の説明図である。 1:透明プラスチック基板、2:誘電体膜、3:光磁気記録
膜、4:無機保護膜、5:樹脂組成物保護膜

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光磁気記録媒体において、少なくとも磁界
発生手段に対面する側の表面に、（１）イソシアネート
基に対して反応性を示す官能基を有し、かつ分子中にフ
ッ素原子を含まない化合物と、（２）分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基
を含有するイソシアネート化合物及び（３）イソシアネート基に対して反応性を示す官能基を
有する分子中にフッ素原子を含む分子量1000以下の化合
物から誘導される、主鎖骨格の炭素原子に結合したフッ
素原子を含まない、含フッ素ポリウレタン系樹脂を主成
分とする樹脂組成物からなる保護層を設けたことを特徴
とする光磁気記録媒体。
【請求項２】前記樹脂組成物が、記録膜を構成する遷移
金属元素よりもそのイオン化傾向の大きい金属元素を含
有する請求項第１項記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】前記樹脂組成物がアルミニウム、亜鉛、マ
グネシウムまたは希土類元素よりなる群から選ばれた一
種以上の金属または合金の粉末を含有する請求項第２項
記載の光磁気記録媒体。