CN1938770A - 光学信息记录介质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光学信息记录介质,所述光学信息记录介质包含衬底以及在衬底一侧顺序具有的记录层、第一粘合层、第一透明薄片和硬涂层,以及在另一侧顺序具有的第二粘合层、第二透明薄片和标记层,其中下列(1)至(3)中每一项的层(b)与层(a)的湿度膨胀系数之比在0.8至1.2的范围:(1)(a)第一粘合层与(b)第二粘合层;(2)(a)第一透明薄片与(b)第二透明薄片;以及(3)(a)硬涂层与(b)标记层。

Description

光学信息记录介质及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学信息记录介质及其制备方法,其中采用具有特殊波长的激光可以将信息记录在所述介质上并且可以从所述介质上再现信息。
背景技术
迄今为止,已经知道的有其中采用激光只一次记录信息的光学信息记录介质(光盘)。该光盘也称作可记录CD(被称作CD-R)。在其典型的结构中,将含有有机染料的记录层、由金属比如金制备的反射层以及树脂保护层(透明薄片)按这种顺序层压在透明圆盘形状的衬底上。通过采用近红外激光(通常是波长大约为780nm的激光)照射CD-R,将信息记录在CD-R上。记录层的照射区域吸收光,因此该区域的温度局部升高。因此,该区域发生物理或化学变化(例如,产生凹点),并且该区域的光学特性由此被改变成在该区域内记录信息。另一方面,通过采用波长与记录用激光的波长相同的激光照射CD-R,并且检测在其光学特性已经改变的记录层区域(记录区域)与其光学特性没有改变的记录层区域(未记录区域)之间的反射比之差,来读取(再现)信息。
最近,已经要求具有更高记录密度的光学信息记录介质。为响应这种要求,提出了一种被称作可记录数字通用磁盘(所谓的DVD-R)的光盘(参见,例如,“Nikkei New Media”,增刊″DVD″,1995年出版)。DVD-R具有将两个磁盘与位于内部的记录层结合在一起的结构,其中每一个磁盘通常都顺序具有透明磁盘状衬底、含有有机染料的记录层、反射层和保护层,并且在所述衬底上具有用于径迹(tracking)照射激光的导向槽(即,预刻槽),该导向槽的槽宽(0.74至0.8μm)等于或小于CD-R用导向槽的宽度的一半;或者具有将上述磁盘和具有与磁盘相同形状的磁盘状保护衬底与位于内部的记录层结合在一起的结构。采用可见激光(通常是其波长在630nm到680nm范围内的激光)将信息记录在DVD-R上以及从DVD-R再现该信息,因此可以实现记录密度高于CD-R的记录密度的记录。
最近,网络比如因特网和高品质电视机已经得到了快速的扩展。此外,开始了高清晰度电视(HDTV)的传播。在这样的一些情况下,需要能够容易且廉价地记录图像信息的大容量记录介质。迄今为止,DVD-R足以用作大容量的记录介质。然而,鉴于对更大容量和更高密度的需求在日益增加,因此,需要发展能够满足这样一种需求的记录介质。因此,人们已经在开发这样的记录介质:采用波长比DVD-R用的记录光的波长更短的光可以实现更高密度记录并且具有更大容量。
通常,通过光斑变窄可以获得具有更高密度的光学信息记录介质。记录和再现用的激光的波长变短以及物镜的NA增加会导致光斑变窄。最近,开发已经从波长为680nm、650nm和635nm的发射红光的半导体激光迅速转移到了波长为400nm至500nm的发射蓝-紫色的半导体激光(下文中,简称作蓝-紫色激光),后者能够进行超高密度的记录,并且还开发出了相应于这些激光的光学信息记录介质。具体地,由于引入了蓝-紫色激光,因此正在研究开发利用蓝-紫色激光和高NA拾波器(pickup)的光学信息记录系统,并且具有相变记录层的可记录光学信息记录介质和该记录介质用的光学记录系统已经被公用作DVR-蓝光系统(参见,例如,″ISOM2000″,第210-211页)。此外,DVR-蓝光磁盘,即,一种含有有机染料的可记录光学信息记录介质,其采用蓝-紫色激光记录信息和再现信息,这种磁盘已经成为公众的(参见,例如,″ISOM2001″,第218-219页)。因此,对于增加记录密度的目的,所取得的成绩一定程度上是归因于这些光学信息记录介质。
在使用蓝-紫色激光和高NA拾波器的光学信息记录系统所使用的光学信息记录介质中,为了在蓝-紫色激光辐射在照射记录层时聚焦高-NA的物镜,具有入射激光自其上进入介质的表面的透明薄片要变薄(参见,例如,日本专利No.3,431,6129)。例如,采用由与衬底材料类似的材料所制备的薄膜作为透明薄片,并且采用粘合剂或压力-敏感的粘合剂将该薄膜结合到记录层上。透明薄片以及由粘合剂或压力-敏感粘合剂硬化形成的粘合层或压敏粘合层的总厚度通常为约100μm。然而,该厚度的最佳化取决于照射激光的波长或NA。
由于透明薄片变薄,因此当以记录层当作中心时,在上述光学信息记录介质中出现衬底和透明薄片的厚度不平衡。这种情况意味着,例如,当将光学信息记录介质放置在湿度快速增加的环境中时,衬底吸收大量的湿气,而透明薄片吸收少量湿气,导致这两层在收缩率和膨胀率上存在显著不同。因此,如果衬底和透明薄片的厚度失去平衡并且这两层的收缩率和膨胀率不同,则在温度或湿度快速变化的情况下,翘曲变大,因而导致记录和再现性质变差。
作为解决上述问题的方式,一种措施是通过在衬底另一侧的表面上形成同样的透明薄片以使膨胀和收缩平衡。然而,在所存在反射层是疏水层的情况下,该反射层不能安置在厚度方向的中心上。因此,这种措施并没有给所述问题提供完全的解决方案,原因是在两侧上的湿气吸收会变得不平衡。
另一方面,由于上述的光学信息记录介质与高NA拾波器一起使用,因此该拾波器和透明薄片之间的距离小。因此,当光学信息记录介质的表面出现波动时,会使拾波器和透明薄片彼此相互接触,并且会使透明薄片受损。为了克服这个问题,提出在透明薄片上通过旋涂或真空沉积形成防受损层或硬涂层,这样可以使透明薄片免于被损害(例如,参见日本专利申请公开(JP-A)No.2000-67468和日本专利No.3,112,467)。然而,由于在透明薄片上成薄片式提供防受损层或硬涂层,因此,存在生产率低的问题。
因此,需要产生翘曲的可能性低的光学信息记录介质,以及有效制备这种光学信息记录介质的方法。
发明内容
下列发明可满足上述需求。
本发明的第一方面提供一种光学信息记录介质,该光学信息记录介质具有衬底以及在衬底一侧上按下列顺序具有的记录层、第一粘合层、第一透明薄片和硬涂层,并且在另一侧按下列顺序具有的第二粘合层、第二透明薄片和标记层,其中下列(1)至(3)中每一项的层(b)与层(b)的湿度膨胀系数之比在0.8至1.2的范围内:
(1)(a)第一粘合层与(b)第二粘合层;
(2)(a)第一透明薄片与(b)第二透明薄片;以及
(3)(a)硬涂层与(b)标记层。
此外,本发明的第二方面提供一种光学信息记录介质,所述光学信息记录介质具有:衬底,以及在衬底一侧上按下列顺序具有的疏水层、记录层、  第一粘合层和第一透明薄片,并且在另一侧上按下列顺序具有的第二粘合层和第二透明薄片,其中所述第一透明薄片的湿度膨胀系数与所述衬底的湿度膨胀系数之比以及所述第二透明薄片的湿度膨胀系数与所述衬底的湿度膨胀系数之比都为5或更大。
此外,本发明的第三方面提供一种制备光学信息记录介质的方法,所述方法包括:在用作第一透明薄片的第一幅(web)透明薄片上形成硬涂层和第一粘合层;将第一幅冲压形成磁盘形状;在用作第二透明薄片的第二幅(web)透明薄片上形成标记层和第二粘合层;并且将第二幅冲压形成磁盘形状,其中所述光学信息记录介质具有衬底,以及在衬底的一侧上按以下顺序具有记录层、第一粘合层、第一透明薄片和硬涂层,并且在另一侧上按以下顺序具有第二粘合层、第二透明薄片和标记层。
本发明可以提供产生翘曲的可能性低的光学信息记录介质,以及有效制备该光学信息记录介质的方法。
附图简述
图1所示为示意性表示根据本发明第一实施方案的光学信息记录介质的层结构的横截面图;以及
图2所示为示意性表示根据本发明第二实施方案的光学信息记录介质的层结构的横截面图。
实施本发明的最佳方式
下面,将详细描述本发明。
根据本发明第一实施方案的一种光学信息记录介质,其具有衬底以及在衬底一侧上按如下顺序具有的记录层、第一粘合层、第一透明薄片和硬涂层,并且在衬底另一侧上按如下顺序具有的第二粘合层、第二透明薄片和标记层,其中对于下列(1)至(3)中每一项的层(b)与层(b)的湿度膨胀系数之比在0.8至1.2的范围:
(1)(a)第一粘合层,与(b)第二粘合层;
(2)(a)第一透明薄片,与(b)第二透明薄片;以及
(3)(a)硬涂层,与(b)标记层。
根据本发明第一实施方案的光学信息记录介质的层结构示意性地示出在图1中。图1所示的光学信息记录介质10具有衬底12,以及在衬底12的一侧(在图1的上侧)上按下列顺序具有的记录层14、第一粘合层16、第一透明薄片18和硬涂层20,在衬底12的另一侧(图1的下侧)上按如下顺序具有的第二粘合层22、第二透明薄片24和标记层26。换句话说,光学信息记录介质10具有这样的结构:在衬底12的一侧上安置由第二粘合层22、第二透明薄片24和标记层26形成的层压结构,所述一侧与具有从衬底12到硬涂层20的另一种层压结构的衬底侧相反。如下所述,记录层14比其它任一个层都薄得多。具体地,记录层具有几十nm的厚度,而其它层的每一个都具有几十μm的厚度。在(1)至(3)中每一项的层(a)和(b)都相对于作为对称中心的衬底近似对称放置。近似对称放置层的每一种组合的湿度膨胀系数之比都在0.8至1.2范围,这种情况意味着这些层的湿度膨胀系数近似相等,以及在近似对称位置放置的层由于从外部吸收湿气而表现出相似的膨胀。因此,由于相对于衬底对称的介质一侧和另一侧之间的湿度膨胀系数的完全没有不平衡,因此可以防止产生因不平衡的层压层结构所致的翘曲。
在本发明中,如上所述,在上述(1)至(3)中每一项的层(b)和层(a)的湿度膨胀系数之比都在0.8至1.2的范围。当该比率超出该范围时,这些层之间的湿度膨胀系数差导致翘曲。因此,该比率更优选0.9至1.1,理论上,最优选1。
在本发明中,湿度膨胀系数是由下列测量获得的数值。具体地,将已加工成膜的被测量物切割成长边为250mm以及短边为50mm的矩形,并且在其内形成每一个直径都为5mm的两个孔,这两个孔间隔200mm。然后,将该物体附着在销规上。将其在10%的受控湿度及25℃下放置3小时之后,测定该物体的长度,再将其在80%的受控湿度及25℃下放置3小时之后,测定该长度。由长度的改变获得湿度系数。
在上述(1)至(3)中,层(a)的材料优选与层(b)的材料相同。例如,这可以通过如下方法获得:用相同材料制备(1)中的(a)第一粘合层和(b)第二粘合层、用相同材料制备(2)中的第一透明薄片和(b)第二透明薄片、以及用例如可紫外线固化的丙烯酸树脂制备(3)中的(a)硬涂层和(b)标记层。这些层中每一层的材料都将在下面描述。
优选地,在上述(1)至(3)中的层(a)厚度与层(b)厚度近似相同。将这些层层压可以使得位于衬底一侧上的层厚度与位于衬底另一侧上的层厚度基本相同,因而,可以防止产生因在衬底一侧上的层厚度和在另一侧上的层厚度之间的不平衡所致的翘曲。每一个层的具体厚度将在下面描述。
本发明第二实施方案的光学信息记录介质具有衬底,以及在该衬底一侧上按如下顺序具有的疏水层、记录层、第一粘合层和第一透明薄片,并且在另一侧上按如下顺序具有的第二粘合层和第二透明薄片,其中第一透明薄片的湿度膨胀系数与衬底的湿度膨胀系数之比以及第二透明薄片的湿度膨胀系数与衬底的湿度膨胀系数之比都为5或更大。
根据本发明第二实施方案的光学信息记录介质的层结构示意性示出在图2中。图2所示的光学信息记录介质30具有衬底32,以及在衬底32的一侧(图2的上侧)上按如下顺序具有疏水层(反射层)34、记录层36、第一粘合层38和第一透明薄片40,在衬底32的另一侧(在图2的下侧)上,按如下顺序具有第二粘合层42和第二透明薄片44。换言之,光学信启、记录介质30具有这样的结构:第二粘合层42与第二透明薄片44的层压结构位于衬底32的一侧上,所述一侧与具有从衬底32到第一透明薄片40的另一种层压结构的衬底侧相反。
在根据本发明第二实施方案的这种光学信息记录介质的层结构中,反射层并不是在厚度方向的中心,所述反射层是疏水层。然而,通过设定第一透明薄片的湿度膨胀系数与衬底的湿度膨胀系数之比以及第二透明薄片的湿度膨胀系数与衬底的湿度膨胀系数之比为5或更大的值,优选10或更大的值(上限为50),即,通过使第一和第二透明薄片中的每一个的厚度相比于衬底都足够更厚,则位于反射层外侧的透明薄片的膨胀相对于衬底的膨胀是主要的,因而平衡了在衬底一侧上的层厚度与在另一侧上的层厚度,由此降低产生翘曲的可能性。
当在根据本发明第二实施方案的光学信息记录介质中,粘合层具有强粘附力(压敏粘附力)并且粘合层较薄时,粘合层的收缩会伴随透明薄片的收缩,这样会破坏在记录部分和位移凹点(displace pits)中的与记录层接触的压力-粘合层的变形区域。为了避免这种情况,优选降低粘合层的粘附力(压敏粘附力)以及增加粘合层的厚度。即,优选粘合层由玻璃化转变温度(Tg)为0℃或更低并且粘附力为30N/25mm或更低的压敏粘合剂制备,并且优选该粘合层厚度为10μm或更大。将压敏粘合剂的物理性质以及粘合层的厚度设定在这些范围内可以避免凹点位移(pitdisplacement)。
压敏粘合剂的玻璃化转变温度优选为0℃或更低,更优选为-20至-50℃。而且,压敏粘附力优选为30N/25mm或更低,更优选25到10N/25mm。此外,粘合层的厚度优选10μm或更大,更优选10到20μm。
下文中,将顺序地描述本发明的光学信息记录介质中的每一层以及形成相应层的方法和制备光学信息记录介质的方法。
衬底
在本发明的衬底可以由在传统光学信息记录介质中用作衬底材料的任一种材料制成。
所述材料的具体实例包括:玻璃;聚碳酸酯;丙烯酸树脂,比如聚甲基丙烯酸甲酯;氯乙烯树脂,比如聚氯乙烯和氯乙烯共聚物;环氧树脂;无定形聚烯烃;聚酯;以及金属比如铝。必要时,可以使用这样材料的两种或更多种的混合物。
从防潮性、尺寸稳定性和低成本考虑,衬底优选由热塑性树脂比如无定形聚烯烃或聚碳酸酯制备,更优选由聚碳酸酯制备。
当使用这样的树脂作为衬底材料时,衬底可以通过注射成型进行制备。
衬底厚度在0.7至2mm范围是必要的。衬底厚度优选在0.9至1.6mm范围,更优选在1.0至1.3mm。
为了在它的其上提供有记录层的一个表面上表现信息比如地址信号,衬底具有径迹导向槽(tracking guide groove)或凸面和凹面(即,预刻槽)。为了实现更高记录密度,预刻槽需要具有比CD-R或DVD-R的磁道间距窄的磁道间距。例如,当本发明的光学信息记录介质用作适用于蓝-紫色激光的介质时,预刻槽优选具有在下列范围内的尺寸。
预刻槽的磁道间距的上限优选为500nm或更小,更优选为420nm或更小,还更优选为370nm或更小,最优选为330nm或更小。此外,下限优选为50nm或更大,更优选为100nm或更大,还更优选为200nm或更大,最优选为260nm或更大。
预刻槽宽度(半值宽度)的上限优选为250nm或更小,更优选200nm或更小,还更优选170nm或更小,最优选150nm或更小。此外,下限优选23nm或更大,更优选50nm或更大,还更优选80nm或更大,最优选100nm或更大。
预刻槽深度(凹槽)的上限优选150nm或更小,更优选100nm或更小,还更优选70nm或更小,最优选50nm或更小。此外,下限优选5nm或更大,更优选10nm或更大,还更优选20nm或更大,最优选28nm或更大。
预刻槽角度的上限优选80°或更小,更优选70°或更小,还更优选60°或更小,最优选50°或更小。此外,预刻槽角度的下限优选20°或更大,更优选30°或更大,还更优选40°或更大。
磁道间距、宽度、深度和角度中每一种的每一个上限都可以与这些中相应的种类的每一个下限任意组合。
预刻槽的这些值可以使用原子力显微镜(AFM)测量。当D表示凹槽深度并且其上没有形成预刻槽的衬底表面为基准时,预刻槽的上述角度受连接预刻槽的两个倾斜部分的直线以及凹槽的底面限定,其中预刻槽的一个倾斜部分是在距离表面D/10深处的倾斜部分,预刻槽的另一个倾斜部分是在离凹槽最深部分D/10深处的倾斜部分。
当本发明的光学信息记录介质为ROM-类型的光学信息介质时,代表预定信息的凹点与预刻槽同时形成。
为了制备具有上述尺寸的预刻槽(和凹点)的衬底,通过高精确控制形成在注射成型过程中使用的模子(stamper)是必要的。为了实现上述的凹槽形状,优选在控制中进行DUV激光(其在深紫外区的波长为330nm或更小)或电子束(EB)的切割。
另一方面,当使用UV激光或可见激光时,难于极好地进行能够形成具有上述尺寸的凹槽的控制。
为了改善平面性和粘附力,优选在衬底表面上形成底涂层。
底涂层的材料实例包括高分子物质,比如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝化纤维、聚氯乙烯、氯化聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯;以及表面改性剂,比如硅烷偶合剂。
通过将上述材料溶解或分散在适当溶剂中制备出涂敷液体,随后通过涂敷法比如旋涂法、浸涂法或挤出涂敷法将该涂敷液体涂敷到衬底表面上,可以形成底涂层。底涂层的厚度通常在0.005至20μm范围,优选在0.01至10μm范围。
记录层
本发明中的记录层优选为含有染料作为记录物质的染料式记录层,但并不是限制于这种层。记录层还可以是无机的可记录-式(写一次式)、相变-式、光磁式或ROM-式的记录层。
因此,包含在记录层中的记录材料可以为有机化合物比如染料或相变金属化合物。
其中,优选染料式记录层,在这种记录层中,只能够用激光记录一次信息。这种染料式记录层优选包含在记录波长区域内有吸收的染料。染料可以是花青染料、氧杂菁染料、金属配合物染料、偶氮染料和/或酞菁染料。
备选地,染料还可以是在下面文献中公开染料的任一种:JP-ANos.4-74690、8-127174、11-53758、11-334204、11-334205、11-334206、11-334207、2000-43423、2000-108513和2000-158818。
将染料和粘结剂(binder)溶解在适当溶剂中制备出涂敷液体,将该涂敷液体涂敷在下面描述的衬底或反射层上,并干燥所得涂层,形成记录层。此时,将涂敷液体涂敷在其上的表面的温度优选在10至40℃范围。该温度范围的下限更优选15℃或更大,还更优选20℃或更大,最优选23℃或更大。并且,其上限更优选35℃或更小,还更优选30℃或更小,最优选27℃或更小。当温度在上述范围时,可以抑制出现涂敷的不均匀性以及涂敷失败,并且所得涂敷膜的厚度可以是均匀的。
每一个上限可以任意地与每一个下限结合。
记录层可以是单层或多层。当记录层具有多层结构时,记录层可以通过进行多次涂敷形成。
在涂敷液体中的染料浓度通常在0.01至15质量%,优选0.1至10质量%范围,更优选在0.5至5质量%范围,最优选在0.5至3质量%范围。
涂敷液体用的溶剂实例包括酯,比如乙酸丁酯、乳酸乙酯和乙酸溶纤剂;酮,比如甲基乙基酮、环己酮和甲基异丁基酮;氯化烃,比如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷和氯仿;酰胺,比如二甲基甲酰胺;烃,比如甲基环己烷;醚,比如四氢呋喃,乙醚和二氧杂环己烷;醇,比如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和双丙酮醇;氟代溶剂,比如2,2,3,3-四氟丙醇;以及乙二醇醚,比如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚和丙二醇单甲醚。
从所用染料的溶解性考虑,可以只使用这些溶剂中的一种,或者其中的两种或更多种一起使用。此外,依照目的,涂敷液体可以包含至少一种添加剂,比如抗氧剂、UV吸收剂、增塑剂和润滑剂。
涂敷方法可以是喷涂法、旋涂法、浸涂法、辊涂法、刮涂法、刮刀辊法或丝网印刷法。
涂敷液体在涂敷过程中的温度优选在23至50℃范围,更优选在24至40℃范围,还更优选在23至50℃范围。
这样所形成记录层的置于凹槽上的部分(衬底的突起部分)的厚度上限优选300nm或更小,更优选250nm或更小,还更优选200nm或更小,最优选180nm或更小。其下限优选30nm或更大,更优选50nm或更大,还更优选70nm或更大,最优选90nm或更大。
此外,这样所形成记录层的置于岸(1and)上的部分(衬底的凹面部分)的厚度上限优选400nm或更小,更优选300nm或更小,还更优选250nm或更小。其下限优选70nm或更大,更优选90nm或更大,还更优选110nm或更大。
此外,在凹槽上与在岸上的记录层的部分的厚度之比的下限优选0.4或更大,更优选0.5或更大,还更优选0.6或更大,最优选0.7或更大。其上限优选小于1,更优选0.9或更小,还更优选0.85或更小,,最优选0.8或更小。
每个上限都可以与每个下限任意组合。
当涂敷液体包含粘结剂时,该粘结剂的实例包括天然形成的有机聚合物,比如明胶、纤维素衍生物、葡聚糖、松香和橡胶;以及合成有机聚合物,比如烃树脂,例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚异丁烯,乙烯基树脂,比如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,丙烯酸树脂,比如聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯,聚乙烯醇,氯化聚乙烯,环氧树脂,丁醛树脂,橡胶衍生物以及热固性树脂比如酚醛树脂的初始缩合物。当记录层包含粘结剂时,所使用粘结剂的量(质量)通常为染料量(质量)的0.01至50倍,更优选染料量的0.1至5倍。
为了改善记录层的耐光性,记录层可以包含抗褪色剂。
抗褪色剂通常是单线态氧猝灭剂。单线态氧猝灭剂可以是在出版物比如专利说明书中描述的任一种单线态氧猝灭剂。
其具体实例包括在下列文献中描述的单线态氧猝灭剂:JP-A Nos.58-175693,59-81194,60-18387,60-19586,60-19587,60-35054,60-36190,60-36191,60-44554,60-44555,60-44389,60-44390,60-54892,60-47069,63-209995和4-25492,日本专利申请公开(JP-B)Nos.1-38680和6-26028;德国专利No.350399;以及在(1992)10月出版的the journal of theChemical Society of Japan的第1141页。
相对于染料量,抗褪色剂比如单线态氧猝灭剂的量通常在0.1至50质量%范围,优选在0.5至45质量%范围,更优选在3至40质量%范围,最优选在5至25质量%范围。
上面描述的是使用溶剂制备染料式记录层的涂敷法。然而,根据记录物质的物理性质,记录层可以通过膜沉积法比如真空沉积、溅射或CVD形成。
例如,当相变金属化合物用作记录材料时,优选记录层由任一种上述方法形成。相变金属化合物可以是SbTe、AgSbTe和InAgSbTe中的任一种。
透明薄片(第一和第二透明薄片)
在本发明中第一和第二透明薄片中的每一个都采用插入其间的粘合层粘结到记录层或下面描述的阻挡层或衬底上。
在本发明中使用的透明薄片可以是由任一种透明材料制备的膜,但是优选由聚碳酸酯;丙烯酸树脂,比如聚甲基丙烯酸甲酯;氯乙烯树脂,比如聚氯乙烯或氯乙烯共聚物;环氧树脂;无定形聚烯烃;聚酯;或三乙酸纤维素,更优选聚碳酸酯或三乙酸纤维素进行制备。
此处,术语“透明”表示对于用于记录和再现的光,透射率为80%或更高。
此外,透明薄片可以包含一定程度上不影响本发明效果的添加剂。例如,透明薄片可以包含切断波长为400nm或更小的光的UV吸收剂,和/或切断波长为500nm或更大的光的染料。
考虑到透明薄片表面的物理性质,用作二维和三维粗糙度参数的表面粗糙度优选5nm或更小。
从记录和再现用光的聚光度考虑,透明薄片的双折射优选10nm或更小。
根据记录和再现用照射激光的波长和NA,适当设定透明薄片的厚度。然而,在本发明中,厚度通常在0.01至0.5mm范围,优选在0.05至0.12mm范围。
透明薄片与由粘合剂构成的层的总厚度优选在0.09至0.11mm范围,更优选在0.095至0.105mm范围。
在透明薄片的表面上可以安置硬涂层,以防止光学信息记录介质在制备过程中所述表面受损伤,其中表面入射光从所述表面进入介质。
粘合层(第一和第二粘合层)
如上所述,透明薄片通过第一或第二粘合层粘结到记录或阻挡层或者衬底上。粘合剂或压敏粘合剂可以用作粘合层的材料。下文中,将顺序描述每一个粘合层。
用于将透明薄片粘结到记录或阻挡层上或者衬底上的粘合剂优选为可UV固化树脂、可EB固化树脂或热固性树脂,更优选可UV固化树脂。
当可UV固化树脂用作粘合剂时,可UV固化树脂本身或其涂敷液体可以由分配器供给到阻挡或记录层或者衬底的表面上,所述涂敷液体是通过将可UV固化树脂溶解在合适溶剂比如甲基乙基酮或乙酸乙酯中制备的。为了防止这样制备的光学信息记录介质翘曲,粘合层的可UV固化树脂优选在固化时具有小的收缩系数。这样的可UV固化树脂可以是Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated生产的SD-640TM。
优选地,将预定量的粘合剂涂敷到阻挡或记录层或者衬底的粘结表面上,将透明薄片放置在所得粘合层上,粘合剂由旋涂均匀铺展在粘结表面和透明薄片之间,然后固化。
由这种粘合剂制成的粘合层的厚度优选在0.1至100μm范围,更优选在0.5至50μm范围,还更优选在10至30μm范围。
用于将透明薄片粘结到记录或阻挡层或者衬底上的压敏粘合剂可以是丙烯酸、橡胶或含硅的压敏粘合剂。从透明和耐久性考虑,压敏粘合剂优选丙烯酸压敏粘合剂。丙烯酸压敏粘合剂优选通过将作为主要单体的丙烯酸2-乙基己基酯或丙烯酸正丁基酯以及增加粘合力的丙烯酸短链烷基酯或甲基丙烯酸短链烷基酯共聚合获得的丙烯酸压敏粘合剂,所述丙烯酸短链烷基酯或甲基丙烯酸短链烷基酯能够当作交联剂用的交联点,比如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或甲级丙烯酸甲酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺衍生物、马来酸、丙烯酸羟乙基酯或丙烯酸缩水甘油基酯。
适当控制混合比以及主要单体的种类,短链组分以及提供交联点的组分,可以改变粘合剂的玻璃化转变温度(Tg)与交联密度。
与压敏粘合剂一起使用的交联剂是例如异氰酸酯交联剂。异氰酸酯交联剂的实例包括异氰酸酯,比如甲苯二异氰酸酯、4,4’-联苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、亚萘基-1,5-二异氰酸酯、邻甲苯胺二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及三苯基甲烷三异氰酸酯;这些异氰酸酯和多元醇的产物;以及由缩合这些异氰酸酯产生的聚异氰酸酯。异氰酸酯的商购产品的实例包括NipponPolyurethane Industry Co.Ltd.生产的CORONATE L,CORONATE HL,CORONATE 2030,CORONATE 2031,MILLIONATE MR和MILLIONATE HTL;Takeda Pharmaceutical Industries Co.,Ltd.生产的TAKANATE D-102,TAKENATE D-110N,TAKANATE D-200和TAKENATE D-202;Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd生产的DESMODULE L,DESMODULE IL,DESMODULE N和DESMODULEHL。
可以将预定量的压敏粘合剂均匀涂敷在阻挡或记录层或者衬底的粘结表面上,透明薄片可以放置在所得粘合层上,并且可以固化压敏粘合剂。备选地,可以将预定量的压敏粘合剂涂敷在透明薄片的一个表面上,形成压敏粘合剂涂层膜,该涂层膜可以被层压在粘结表面上,然后固化。
备选地,可以使用在透明薄片上具有压敏粘合剂层的商购压敏粘合剂薄膜。
由压敏粘合剂形成的压敏粘合层的厚度优选在0.1至100μm范围,更优选在0.5至50μm范围,还更优选在10至30μm范围。
反射层
为了增加对激光的反射或者具有改善记录和再现性质的功能,优选在本发明的衬底和记录层之间形成反射层。在本发明的第二实施方案中,反射层相当于疏水层。疏水层可以是热屏蔽层或光干涉层以及反射层。
通过将对激光具有高反射比的光反射材料进行真空-蒸发、溅射或离子电镀,可以在衬底上形成反射层。
反射层的厚度通常在10至300nm范围,优选在50至200nm范围。
此外,反射比优选70%或更高。
具有高反射比的光反射材料的实例包括金属和准金属,比如Mg、Se、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn和Bi,以及不锈钢。可以单独使用这些光反射材料中的一种,或者这些中的两种或更多种可以一起使用或用作合金。光反射材料优选Cr、Ni、Pt、Cu、Ag、Au、Al或不锈钢,更优选Au、Ag、Al或它们的合金,最优选Au、Ag或它们的合金。
硬涂层
硬涂层是防止介质被损伤的层,其材料优选可辐射固化的树脂。硬涂层的可辐射固化树脂可以是通过辐射照射可固化的任意树脂。具体地,优选在其分子中具有两个或更多个辐射官能双键的树脂。
例如,材料可以是丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、烯丙基化合物、乙烯基醚或乙烯基酯。其中,该材料优选多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物。
其它层
除上述必要层之外,本发明的光学信息记录介质可以具有任选层,只要不损害本发明的效果即可。任选层的实例包括位于记录层和透明薄片之间的阻挡层,以及位于反射层和记录层之间的夹层。
必要层和任选层中的每一层都可以是单层或可以具有多层结构。
阻挡层(中间层)
在本发明中,优选在记录层和透明薄片之间形成阻挡层。提供阻挡层是为了改善记录层的储藏期限、加强记录层和透明薄片之间的粘附力、控制反射比以及控制热导率。
阻挡层的材料需要透射记录和再现用的光,并且能够表现上述功能,除此之外没有其它限制。该材料通常对气体和水具有低渗透性,并且优选电介质材料。
具体地,该材料优选为含有Zn、Si、Ti、Te、Sn、Mo、和/或Ge的氮化物、氧化物、碳化物和/或硫化物,更优选ZnS、MoO2、GeO2、TeO、SiO2、TiO2、ZnO、ZnS-SiO2、SnO2或ZnO-Ga2O3,还更优选ZnS-SiO2、SnO2或ZnO-Ga2O3
阻挡层可以通过真空膜沉积法比如真空蒸发、DC溅射、RF溅射或离子电镀形成。其中,优选使用溅射法。更优选进行RF溅射。
本发明中阻挡层的厚度优选在1至200nm范围,更优选在2至100nm范围,还更优选在3至50nm范围。
如上所述,除衬底、记录层和透明薄片之外,本发明第一实施方案的光学信息记录介质在衬底表面上还具有第二粘合层、第二透明薄片和标记层,所述表面是与入射光从其进入介质的表面相反。第二粘合层和第二透明薄片分别与第一粘合层和第一透明薄片相同。以下,将解释标记层。
标记层
标记层可以是光学信息记录介质的具有印刷字母和/或图像信息的印刷层,和/或用户可以在其上绘画字母和/或图像的可印刷层。
下面,描述印刷层和可印刷层。
-印刷层-
印刷层是在其上例如印刷光学信息记录介质内容的层,根据这个印刷层,用户可以容易理解磁盘介质的内容。此外,改善这个印刷层的设计,能够总体上改善光学信息记录介质的设计。
-可印刷层-
本发明的信息介质可以具有包含油墨接收层的可印刷层。可印刷层是例如可以用喷墨打印机在其上印刷图像的层,并且优选由在JP-A No.2002-245671中公开的可紫外线固化树脂获得的层。
在本发明的第一实施方案中,标记层的材料是其湿度膨胀系数与硬涂层的湿度膨胀系数之比在0.8至1.2范围内的材料。这种材料可以是其中将颜料或染料分散在可紫外线固化的丙烯酸树脂中的油墨接收材料。
基层
提供具有高不透明性的基层会产生与纸的扩散性接近的扩散性,因此改善图像品质。具体地,提供白色层,可以实现良好的色彩再现性。高光泽的基层产生有光泽的类照片表面光洁度(finish),而高度暗淡的基层产生暗淡的类照片表面光洁度。基层采用各种颜色,可以形成具有不同观感的各种图像。此外,荧光基层可以提供荧光的图像品质。形成这种基层的方法并没有限制。然而,从生产率考虑,基层优选通过丝网印刷可辐射固化树脂形成。可辐射固化树脂通过电磁波比如紫外线辐射、电子束、X-射线、γ-辐射或红外辐射进行固化,并且优选通过紫外线辐射或电子束进行固化。
通过采用波长为100至600nm范围的激光从透明薄片侧照射介质,并且由此使记录层进行物理或化学改变,可以将信息记录在本发明的光学信息记录介质上。
通过采用具有合适波长的激光照射本发明的具有上述结构的光学信息记录介质进行的记录可以提供具有良好且稳定的记录和再现特性。
记录光的波长(激光波长)下限优选200nm或更长,更优选300nm或更长,还更优选350nm或更长。其上限优选500nm或更短,更优选450nm或更短,还更优选420nm或更短。
每一个上限可以与每一个下限任意组合。
信息可以被记录在本发明光学信息记录介质的凹槽或岸上,但优选记录在凹槽上。
此外,波长在上述波长范围内的激光还可以用于再现信息。
更具体地,例如以下列方式将信息记录在本发明的光学信息记录介质(可记录式)上并且从该光学信息记录介质再现出来。
首先,采用记录用光比如蓝-紫色激光(波长例如为405nm),穿过物镜从透明薄片侧照射以预定线速度(0.5至10m/sec)或预定的恒定角速度旋转的光学信息记录介质。记录层吸收辐射光,并且记录层的温度局部升高,由此产生例如凹点,并改变记录层的光学特性,从而将信息记录在层内。通过采用蓝-紫色激光从透明薄片侧照射光学信息记录介质并检测该反射光,可以再现由此记录的信息。
激光辐射波长为500nm或更短的激光源可以是激光辐射波长在例如390至415nm范围的蓝-紫半导体激光,或者中心激光辐射波长为425nm的蓝-紫SHG激光。
为了增加记录密度,在拾波器中使用的物镜的NA优选0.7或更高,更优选0.85或更高。
<光学信息记录介质的制备方法>
制备本发明光学信息记录介质的方法是制备这样一种光学信息记录介质的方法:其具有衬底,并且在衬底的一侧上按如下顺序具有记录层、第一粘合层、第一透明薄片和硬涂层,在另一侧上按如下顺序具有第二粘合层、第二透明薄片和标记层。该方法包括:在用作第一透明薄片的第一幅透明薄片上形成硬涂层和第一粘合层;将第一幅冲压形成磁盘形状;在用作第二透明薄片的第二幅另一种透明薄片上形成标记层和第二粘合层;并且将第二幅冲压形成磁盘形状。本发明方法适用于制备根据本发明第一实施方案的光学信息记录介质。由于形成记录层的方法已经进行了描述,因此下面将描述形成透明薄片、硬涂层和标记层的方法。
首先,将可辐射固化树脂的涂敷液体连续涂敷在透明薄片幅的一侧上,采用具有完全固化所得涂敷膜所需辐射量的辐射连续照射该膜。因此,所得膜固化形成硬涂层。
在这个步骤中,顺序成卷并且连续展开的透明薄片幅送到预定的涂敷区域,并且在该区域中采用可辐射固化树脂涂敷液体从前边到后边连续涂敷,以便在幅的一侧上形成连续的涂敷膜。然后,采用具有完全固化所得涂敷膜所需量的辐射剂量顺序并连续照射该膜,随后该膜固化形成硬涂层。由此,在透明薄片的整个表面上提供了硬涂层。
该成卷的幅的覆盖膜(透明薄片)可以是例如宽度为150mm并且长度为200m的膜,并且该膜卷绕在直径为150mm的锭子上。
覆盖膜的厚度优选在0.03至0.15mm范围,更优选在0.05至0.12mm范围。在这个范围内的厚度可以有利于处理并且抑制慧差。
用于固化可辐射固化树脂的辐射可以是电子束或紫外辐射照射。在紫外辐射照射的情况下,可紫外线固化树脂的涂敷液体优选包含光聚合引发剂。光聚合引发剂优选芳族酮。芳族酮在种类上没有特别限制。然而,芳族酮优选在254、313和365nm波长具有较高的吸收率,这些波长相应于通常用作紫外线辐射用光源的汞蒸汽灯的发光线状光谱。芳族酮的典型实例包括苯乙酮、苯甲酮、苯偶姻乙醚、苄基甲基缩酮、苄基乙基缩酮、苯偶姻异丁基酮、羟基二甲基苯基酮、1-羟基环己基苯基酮、2,2-二乙氧基苯乙酮和Michler’s酮。
芳族酮的量相对于100质量份的可紫外线固化树脂通常为0.5至20质量份,优选2至15质量份,更优选3至10质量份。可紫外线固化树脂可以是包含可紫外线固化树脂和光聚合引发剂的商购可紫外线固化粘合剂。这样的商购产品可以是例如Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated生产的DAICURE CELAR SD715或DAICURE CLEARSD101,Three Bond Co.,Ltd.生产的TB3042,或Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产的KCD805。
包括商购产品的可辐射固化树脂按原样,或者通过将其溶解到适当溶剂比如甲基乙基酮或乙酸乙酯中制备的涂敷液体形式涂敷在覆盖膜上。涂敷可以通过已知涂敷方法进行。更具体地,涂敷方法可以是喷涂法、辊涂法、刮涂法、刮刀辊法或丝网印刷法。
当使用电子束固化可辐射固化树脂时,可以使用电子束加速器。
用于固化可紫外线固化树脂的紫外线辐射光源是汞蒸气灯。汞蒸气灯优选在20至200W/cm使用,树脂涂敷膜和汞蒸气灯之间的相对速度为0.3至20m/min(当汞蒸气灯被固定时,相对速度相当于树脂涂敷膜的传送速度)。此时,可紫外线固化树脂涂敷膜和汞蒸气灯之间的距离通常为1至30cm。
在辐射照射仪器(radiation irradiation apparatus)中使用的电子束加速器可以是扫描式、双扫描式或幕束式(curtain beam-type)的辐射照射仪器。电子束加速器优选较廉价并且功率高的幕束式辐射照射仪器。至于电子束的性质,加速电压通常在10至1000kV范围,优选150至300kV,吸收量通常在0.5至20Mrad范围,优选1至10Mrad。当加速电压低于10kV时,透射能量不够,导致聚合反应不充分。另一方面,当加速电压大于1000kV时,聚合中所用能量的效率会降低,导致经济问题。
照这样,在透明薄片的一侧上安置硬涂层。为了易于将透明薄片输送到下面描述的下一个步骤中,可以随后进行将具有透明薄片和硬涂层的所得层压体成卷的步骤。这使得处理层压体比具有相同重量的层压板更容易,并且改善了该层压体的可运输性。
将压敏粘合层(粘合层)连续安置在透明薄片另一侧上的步骤
在这个步骤中,压敏粘合层(粘合层)被连续安置在透明薄片的另一侧上,所述另一侧与其上具有在形成硬涂层步骤中所形成的硬涂层的一侧相反。安置压敏粘合层的方法可以大体上分成两种方法,即,其中已经形成的压敏粘合层结合到透明薄片上的方法(有时候,该方法称作“间接法”),以及其中将压敏粘合剂直接涂敷到透明薄片表面上并且将所得涂层干燥形成压敏粘合层的方法(有时候,该方法称作“直接法”)。
在间接法的情况下,将已经形成的压敏粘合层粘结到透明薄片上可以通过这样方式获得:例如将压敏粘合剂连续涂敷在大小与透明薄片相同的可释放膜的表面上,并且将所得涂层干燥,从而在可释放膜的整个表面上形成压敏粘合层,然后将压敏粘合层粘结到透明薄片上。因此,粘结到可释放膜上的压敏粘合层被安置到了透明薄片的整个另一侧上。
在直接法中,将成卷的透明薄片展开并供给到预定涂敷区域上,并且将压敏粘合剂从前边到后边连续涂敷到该区域的透明薄片的一侧上,所得涂敷膜随后干燥,从而在透明薄片的整个另一侧上形成压敏粘合剂。
在间接和直接法中,压敏粘合剂可以通过已知涂敷法进行涂敷。具体地,已知涂敷法可以是喷涂法、刮涂法、辊涂法、刮刀辊法或丝网印刷法。
而且,可以通过加热或吹风进行干燥。
在透明薄片的另一侧上形成压敏粘合层的步骤中,如上所述,压敏粘合层是形成在透明薄片的另一侧上的。这个步骤之后,进行将具有透明薄片、硬涂层和压敏粘合层的所得层压体成卷的步骤,以便易于将层压体输送到下面描述的下一个步骤中。当进行这个步骤时,为了防止一个层压体的硬涂层和另一个层压体的压敏粘合层之间的粘附,优选将可释放膜粘结到压敏粘合层的表面上。如上所述,在间接法的情况下,可以获得已经具有可释放膜的层压体。在直接法的情况下,在压敏粘合层形成在透明薄片的表面上之后,优选进行将可释放膜粘结到压敏粘合层表面上的步骤。
被粘结到压敏粘合层表面上的可释放膜的实例包括聚乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜和三乙酸纤维素膜。
将其上具有硬涂层和压敏粘合层的透明薄片冲压成磁盘形状的步骤之后,为完全固化采用辐射照射硬涂层。
在这个步骤中,其上具有硬涂层和压敏粘合层的透明薄片被冲压成具有预定大小即与衬底大小相同的磁盘形状。
当进行将其上具有硬涂层和压敏粘合层的透明薄片成卷以改善层压体的可输送性的步骤时,透明薄片可以展开,放平,然后采用切割冲压将其连续冲压成与衬底大小相同的磁盘。
随后,其上具有硬涂层和压敏粘合层的透明薄片除被冲压出磁盘之外的剩余部分可以再次成卷,由此,在冲压过程中的出现的废物易于被收集。
当在将其上具有硬涂层和压敏粘合层的透明薄片冲压成磁盘状的同时将可释放膜置于压敏粘合层表面上时,所述三层即硬涂层、透明薄片和压敏粘合层可以在不冲压可释放膜的情况下被冲压出来,并且所述三层的除冲压成磁盘状部分之外的部分可以被除去。结果,冲压出来的部分残留在可释放膜上。其上具有冲压出来的部分的可释放膜可以被成卷。
然后,残留在可释放膜上的其上具有硬涂层和压敏粘合层的透明薄片的冲压出来的磁盘状部分用辐射照射,以使硬涂层完全固化。
通过在这个步骤中将可辐射固化树脂完全固化,可以获得避免介质被损害的效果,该效果是硬涂层所需要具有的效果。
上面已经描述了本发明光学信息记录介质的生产方法,但是本发明并不是限制于所述方法。例如,将压敏粘合层提供在透明薄片表面上的步骤以及将硬涂层提供在透明薄片另一表面上的步骤可以采用相同设备按此顺序连续进行或者以相反顺序或同时进行。
本发明光学信息记录介质的生产方法相比于采用旋涂法成薄片涂敷硬涂层的方法,其生产率改善得更多。
实施例
本发明将参考实施例进行更具体的描述,但是本发明并不限制于这些实施例。
实施例1
<光学信息记录介质的制备>
制备衬底,其通过将聚碳酸酯树脂(PANLITE AD5503,由TeijinLimited生产)注射成型获得,该衬底厚度为1.1mm,直径为120mm,并且其上具有深度为100nm、宽度为120nm、磁迹间距为320nm的螺旋凹槽。
将20克ORASOL BLUE GN(从Ciba Specialty Chemicals购买的酞菁染料)加入到一升2,2,3,3-四氟丙醇中,并且采用超声波在所述醇内溶解2小时,以制备形成记录层用的涂敷液体。随后,在23℃和50%RH下采用旋涂法将由此制备的涂敷液体涂敷在被旋转衬底的形成有凹槽的表面上,同时将衬底的旋转速度由300rpm改变为4000rpm。其上形成所得涂层的衬底在23℃和50%RH下保存1到4小时。因而,获得厚度为100nm的记录层。
<具有硬涂层的透明薄片的制备>
[步骤(a),其中将可紫外线固化树脂涂敷液体连续涂敷在成卷透明薄片幅的一侧上,所得涂敷膜采用紫外线辐射进行照射并固化,从而提供涂层膜,所述紫外线辐射量为完全固化涂敷膜所需紫外线辐射量的50至95%]
将成卷透明薄片(聚碳酸酯膜,PURE-ACE,Teijin生产,厚度为75μm,在其一侧上有可释放膜)顺序并连续地展开,将其从前边到后边输送到预定涂敷区域。在该区域中,将预先安置的可释放膜从透明薄片上除去,并将可紫外线固化树脂涂敷液体(可紫外线固化树脂,DAICURECLEAR SD-715,Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated生产)从前边到后边连续涂敷到透明薄片的已经除去可释放膜的表面上,从而形成涂敷膜。然后,涂敷膜采用辐射顺序并连续照射和固化,形成硬涂层。随后,将其上安置有硬涂层的透明薄片(第一透明薄片)形成卷。
此处,在这个步骤(a)中的紫外线辐射照射中,涂敷膜和高压汞蒸气灯之间的距离设定为25cm。此时,在照射区域内的空气用N2(O2含量为5%或更低)净化。此外,其上形成有涂敷膜的透明薄片以2m/min的速度输送。
[步骤(b),在透明薄片的另一侧上连续提供压敏粘合层]
将丙烯酸共聚物(溶剂:1/1的乙酸乙酯与甲苯的混合物)与异氰酸酯交联剂(溶剂:1/1的乙酸乙酯与甲苯的混合物)以100∶1的质量比混合,制备出压敏粘合剂涂敷液体A。该压敏粘合剂涂敷液体具有30℃的玻璃化转变温度(Tg)和20N/25mm的压敏粘附力。
由这样制备的压敏粘合剂涂敷液体A获得的压敏粘合层(第一粘合层)按如下形成在可释放膜(间接法)的表面上。成卷聚乙烯可释放膜进行顺序且连续展开和输送,并将压敏粘合剂涂敷液体A涂敷在可释放膜的表面上。随后,所得产品在干燥区域内于100℃下干燥。由此,在可释放膜上形成干燥厚度为15μm的压敏粘合层。
随后,将在可释放膜上形成的压敏粘合层粘结到表面上,该表面是与其上具有硬涂层的表面相反的表面。然后,将其上顺序具有可释放膜、压敏粘合层、透明薄片和硬涂层的第一层压体进行成卷,并且将该成卷的第一层压体在23℃和50%RH下储存72小时。
<标记层用透明薄片的制备>
顺序具有透明薄片、压敏粘合层和可释放膜并且用作第二透明薄片和第二粘合层的标记层用的层压体(第二层压体),其除了未形成硬涂层之外,以与在<具有硬涂层的透明薄片的制备)中的方式相同的方式制备。
然后,将第一层压体冲压成磁盘形状(第一磁盘)。而且,将第二层压体也冲压成磁盘形状(第二磁盘)。从第一磁盘上剥离可释放膜。残留体采用辊再按压,并且将其粘结到形成于衬底上的记录层上,使得记录层面对第一磁盘的压敏粘合层。从第二磁盘上剥离可释放膜。随后,第二磁盘的压敏粘合层采用辊再按压,并且粘结到衬底表面上,该表面与其上具有记录层的衬底表面相反。通过将粘结剂、粘度控制剂以及染料加入到含有氨基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)的可紫外线固化树脂中制备树脂油漆,并且通过丝网印刷将该树脂油漆涂敷到第二透明薄片的表面上,形成厚度为10μm的层,该层采用紫外线辐射固化,形成标记层。由此,获得了实施例1的光学信息记录介质。
比较例1
除了没有制备标记层用的第二层压体(第二透明薄片和第二粘合层)之外,以与实施例1相同的方式制备比较例1的光学信息记录介质。
比较例2
除了在“具有硬涂层的透明薄片的制备”中,采用旋涂法涂敷代替压敏粘合剂的UV粘合剂(SD640,Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated生产)以外,以与实施例1相同的方式制备比较例2的光学信息记录介质。
比较例3
除了在“具有硬涂层的透明薄片的制备”中未形成硬涂层之外,以与实施例1相同的方式制备比较例3的光学信息记录介质。
比较例4
除了采用TAC Film(FUJITAC,Fuji Photo Film Co.,Ltd.制备)代替第一透明薄片外,以与实施例1相同的方式制备比较例4的光学信息记录介质。
实施例1和比较例1到4的光学信息记录介质的层的湿度膨胀系数在表1中示出。这些湿度膨胀系数是由上述方法测定的。
                                        表1
  实施例1   比较例1   比较例2   比较例3   比较例4
湿度膨胀系数 (a)第一粘合层(%/%RH)     0.003     0.01     0.056     0.003     0.003
(b)第二粘合层(%/%RH)     0.003     无     0.003     0.003     0.003
(b)/(a)     1     -     0.05     1     1
(a)第一透明薄片(%/%RH)     0.002     0.002     0.002     0.002     0.066
(b)第二透明薄片(%/%RH)     0.002     无     0.002     0.002     0.002
(b)/(a)     1     -     1     1     0.03
(a)硬涂层(%/%RH) 0.066 0.66 0.066 0.066
(b)标记层(%/%RH) 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
(b)/(a)     0.91     0.91     0.91     -     0.91
径向倾斜(°) 初始     0.15     0.3     0.25     0.22     0.56
突然改变之后     0.18     0.78     0.6     0.52     0.71
差值     0.03     0.48     0.35     0.3     0.24
实施例2
<光学信息记录介质的制备>
衬底
制备由聚碳酸酯树脂注射成型获得的衬底,其厚度为1.1mm,外直径为120mm,内直径(中心孔直径)为15mm,并且其上具有磁迹间距为320nm、宽度为107nm以及深度为35nm的螺旋凹槽。
反射层的形成
采用Unaxis生产的CUBE,在氩气氛下,由DC溅射在衬底的预开槽形成的表面上形成APC反射层(98.1质量%的Ag,0.9质量%的Pd,和1.0质量%的Cu),所述APC反射层用作真空沉积层并且具有100nm的厚度。反射层的厚度通过控制溅射时间控制。
记录层的形成
2克由下面的化学式表示的染料A加入并溶解在100ml 2,2,3,3-四氟丙醇中以制备含染料的涂敷溶液。然后,在23℃和50%RH下,由旋涂法捋所制各的含染料溶液施用到在被旋转的衬底上形成的反射层上,同时衬底的旋转速度由300rpm改变为4000rpm。所得涂层在23℃和50%RH下储存1小时,形成记录层。位于凹槽上的记录层部分具有140nm的厚度以及位于岸(land)上的记录层部分具有190nm的厚度。
Figure A20058001006700291
在形成记录层之后,所得涂层在洁净烘箱中进行退火。在退火处理中,其上以上述相同方式形成有反射和记录层的衬底用竖直叠杆(verticalstack pole)支撑,并且采用隔体彼此间隔。退火处理在80℃下进行1小时。
透明薄片的粘附
除了没有形成硬涂层以及采用TAC膜(Fuji Photo Film Co.,Ltd.生产)代替透明薄片外,以与步骤“具有硬涂层的透明薄片的制备”相同的方式制备两个层压体(一个具有第一透明薄片、第一压敏粘合层和可释放膜,另一个具有第二透明薄片、第二压敏粘合层和可释放膜)。
将释放膜从具有第一透明薄片、第一压敏粘合剂层和可释放膜的层压体上剥离。随后,将残留体放置在记录层上,使记录层与第一压敏粘合剂层接触。随后,所述体采用按压元件按压并被粘结到记录层上。接着,将可释放膜从另一个层压体上剥离。然后,将该残留体放置在衬底表面上,使第二压敏粘合层与衬底接触,其中所述衬底表面是与其上具有记录层的衬底表面相反的。然后,所述体采用按压元件按压,并且被粘结到衬底上。
实施例2的光学信息记录介质通过在25℃和45%RH下进行的上述步骤制备。
比较例5
除了采用两个聚碳酸酯膜(PURE-ACE,Teijin Limited制备)代替两个透明薄片外,以与实施例2相同的方式制备比较例5的光学信息记录介质
比较例6
除了采用一个聚碳酸酯膜(PURE-ACE,Teijin Limited制备)代替第二透明薄片外,以与实施例2相同的方式制备比较例6的光学信息记录介质
实施例2和比较例5到6的每一个光学信息记录介质中,衬底和第一及第二透明薄片的湿度膨胀系数,以及第一或第二透明薄片的湿度膨胀系数与衬底的湿度膨胀系数之比都在表2示出。
                        表2
实施例2 比较例5 比较例6
湿度膨胀系数 衬底(x)   0.002   0.002   0.002
第一透明薄片(y)   0.066   0.002   0.066
第二透明薄片(z)   0.066   0.002   0.002
比值(y/x)   33   1   33
比值(z/x)   33   1   1
径向倾斜(°) 初始   0.14   0.16   0.58
突然改变之后   0.2   0.48   0.8
差值   0.06   0.32   0.32
<光学信息记录介质的评价>
(1)径向倾斜(r-倾斜)值的测量以及翘曲度的评价
通过上述方法获得的光学信息记录介质在25℃和45%RH下储存48小时,每一个作为整体的光学信息记录介质的翘曲度通过测量每一个介质在径向的倾斜(径向倾斜值)进行评价。径向倾斜值采用DLD4000(Japan EM Co.,Ltd生产)测定。实施例1和比较例1-4的测定结果在表1示出,实施例2和比较例5和6的测定结果在表2示出。在表1和2中,这些值都表示作初始值。
通过上述方法获得的光学信息记录介质在25℃和45%RH下储存48小时,然后在25℃和90%RH下储存48小时。然后,捋它们放置在25℃和45%RH的环境下。24小时内每隔30分钟,以上述方法重复测量这些介质的径向倾斜值。实施例1和比较例1到4中的每一个介质的最大径向倾斜值都在表1示出,实施例2和比较例5到6的每一个介质的最大径向倾斜值示出在表2中。在表1和2中,这些最大径向倾斜值都表示作突然改变之后的数据。
从表1和2所示的结果证实,实施例1和2的每一个光学信息记录介质的初始径向倾斜值和突然改变之后的径向倾斜值之间的差值小于比较例1到6的每个光学信息记录介质的差值。
另一方面,很明显,比较例1到6的每一个光学信息记录介质的翘曲度受储存环境的影响都相当大。原因是因为每一个这些介质的前和后表面对潮湿都具有不同程度的膨胀。

Claims (9)

1.一种光学信息记录介质,其包括:衬底,以及在衬底一侧上按如下顺序的记录层、第一粘合层、第一透明薄片、和硬涂层,以及在另一侧上按如下顺序的第二粘合层、第二透明薄片、和标记层,其中对于下列(1)至(3)中每一项,层(b)与层(b)的湿度膨胀系数之比在0.8至1.2的范围内:
(1)(a)第一粘合层,与(b)第二粘合层;
(2)(a)第一透明薄片,与(b)第二透明薄片;以及
(3)(a)硬涂层,与(b)标记层。
2.如权利要求1所要求的光学信息记录介质,其中在所述(1)至(3)的每一项中,层(a)的材料都与层(b)的材料相同。
3.如权利要求1所要求的光学信息记录介质,其中在所述(1)至(3)的每一项中,层(a)的厚度与层(b)的厚度大致相同。
4.如权利要求2所要求的光学信息记录介质,其中在所述(1)至(3)的每一项中,层(a)的厚度与层(b)的厚度大致相同。
5.一种光学信息记录介质,其包括:衬底,以及在衬底一侧上按如下顺序的疏水层、记录层、第一粘合层和第一透明薄片,并且在另一侧上按如下顺序的第二粘合层和第二透明薄片,其中所述第一透明薄片的湿度膨胀系数与所述衬底的湿度膨胀系数之比以及所述第二透明薄片的湿度膨胀系数与所述衬底的湿度膨胀系数之比都为5或更大。
6.如权利要求5所要求的光学信息记录介质,其中所述疏水层为反射层。
7.如权利要求5所要求的光学信息记录介质,其中所述第一粘合层和/或所述第二粘合层包括玻璃化转变温度为0℃或更低并且粘附力为30N/25mm或更低的压敏粘合剂,并且具有10μm或更大的厚度。
8.如权利要求6所要求的光学信息记录介质,其中所述第一粘合层和/或所述第二粘合层包括玻璃化转变温度为0℃或更低并且粘附力为30N/25mm或更低的压敏粘合剂,并且具有10μm或更大的厚度。
9.一种制备光学信息记录介质的方法,其包括:
在用作第一透明薄片的第一幅透明薄片上形成硬涂层和第一粘合层;
将第一幅冲压出来形成圆盘形状;
在用作第二透明薄片的第二幅透明薄片上形成标记层和第二粘合层;以及
将第二幅冲压形成圆盘形状,
其中所述光学信息记录介质包括:衬底,以及在衬底一侧上按如下顺序的记录层、第一粘合层、第一透明薄片、和硬涂层,以及在另一侧上按如下顺序的第二粘合层、第二透明薄片、和标记层。
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