DE4013605A1

DE4013605A1 - Substrat fuer informationsaufzeichnungsmedien

Info

Publication number: DE4013605A1
Application number: DE4013605A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Ohkubo; Mayumi Kageyama; Reisuke Okada; Takeyuki Sawamoto
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1990-10-31
Also published as: US5118548A; JPH02289941A; GB2231577A; JPH07105066B2; GB2231577B; GB9009376D0

Description

Diese Erfindung betrifft ein Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien.

Bei Informationsaufzeichnungsmedien nach dem optischen Aufzeichnungssystem, usw., weist das Substrat, auf dem eine Aufzeichnungsschicht geschichtet ist, eine feine konkav/konvex gebildete Rille auf. Eine derartige feine konkav/konvex gebildete Rille bedeutet konzentrische Rillen oder eine spiralförmige Rille für die Spurführung eines Laserkopfes, digitalisierte Informationsgruben und dgl. Das Substrat, welches eine derartige feine konkav/konvex gebildete Rille aufweist, wird beispielsweise durch Spritzgießen eines thermoplastischen Harzes, wie Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, oder dgl. gebildet.

Ein solches Substrat mit einer feinen konkav/konvex gebildeten Rille wird ebenfalls durch ein Verfahren hergestellt, welches darin besteht, daß eine transparente flache Basisplatte mit einem durch UV-Strahlen härtbaren Monomer beschichtet wird, um einen Überzug mit einer einheitlichen Dicke zu bilden, daß eine Gußform- bzw. Stempelplatte mit einer vorher bestimmten Konkav/Konvex-Form damit unter Druck in Kontakt gebracht wird, daß der Überzug mit der UV-Strahlung von der transparenten Basisplattenseite her bestrahlt wird, um das durch UV-Strahlen härtbare Monomer auszuhärten, und daß dann die Stempelplatte abgetrennt wird (dieses Verfahren wird als Photopolymerverfahren bezeichnet und wird nachfolgend als 2P-Verfahren abgekürzt). Eine Vielzahl von durch UV-Strahlen härtbaren Monomerzusammensetzungen wurde bisher für ein 2P-Verfahren vorgeschlagen. Beispielsweise beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung 62-2 64 459 eine Monomerzusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Methacrylat mit einem Bisphenol A-Gerüst besteht.

Weiterhin wird ein Substrat mit einer konkav/konvex gebildeten Rille ebenfalls durch ein Verfahren hergestellt, das darin besteht, daß eine flüssige Monomerzusammensetzung in eine Gußform formgegossen wird, die mit einer vorbestimmten konkaven/konvexen Form auf einer Oberfläche davon ausgebildet ist. Als eine flüssige Monomerzusammensetzung, die für dieses Verfahren nützlich ist, beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung 63-86 710 eine Monomerzusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Epoxyarcylat und einem alicyclischen Dimethacrylat wie Bismethacryloxymethyltricyclo[5,2,1,0^2.6]decan od. dgl. zusammengesetzt ist.

Jedoch weisen das beim Spritzgußverfahren verwendete Polymethylmethacrylat und Polycarbonat insofern Nachteile auf, als sie nur eine geringe thermische Maßbeständigkeit aufweisen und weiterhin während der Lagerung für eine lange Zeitdauer zu einer Änderung neigen, beispielsweise dahingehend, daß sie sich verziehen. Und ein Polycarbonatsubstrat mit einer vorbestimmten konkav/konvex gebildeten Rille, welches durch das Spritzgußverfahren hergestellt wird, weist den Nachteil einer großen Doppelbrechung auf.

Die durch UV-Strahlung härtbare Monomerzusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Methacrylat mit einem Bisphenol A-Skelett besteht, welche für das 2P-Verfahren nützlich ist und in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 62-2 64 459 beschrieben ist, weist die folgenden Nachteile auf. Die Polymerisierbarkeit dieser Zusammensetzung mit UV-Strahlen ist unzufriedenstellend, und es ergibt sich keine Härte und Wärmeresistenz, die ausreichend sind, um eine Deformation zufriedenstellend auszuhalten, die von Hitze und einer langdauernden Lagerung resultiert. Ebenso ist ihre Replikationsgenauigkeit gering.

Die Monomerzusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Epoxymethacrylat besteht, die für das Formgußverfahren nützlich ist und in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 63-86 710 beschrieben ist, weist dahingehend vorteilhafte Charakteristiken auf, daß sie hinsichtlich der Gießbarkeit ausgezeichnet ist, mit niedrigen Kosten erhältlich ist und daß die Doppelbrechung gering ist. Jedoch weist auch diese Monomerzusammensetzung noch folgende Nachteile auf. Ein Polymer aus dieser Zusammensetzung wird durch die Polymerisation eines Epoxymethacrylats als ein essentielles Monomer hergestellt, und das Polymer weist eine geringe Oberflächenhärte auf. Weiterhin enthält das Polymer eine Hydroxylgruppe. Daher zeichnet sich das Polymer durch eine hohe Wasserabsorptionsfähigkeit aus, und das resultierende Substrat hat nur eine geringe Maßbeständigkeit. Und wenn eine Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat geschichtet wird, ist diese bezüglich der Korrosion anfällig. Aus diesen Gründen ist das resultierende Aufzeichnungsmedium nicht zuverlässig hinsichtlich einer langdauernden Lagerung von aufgezeichneter Information.

Wenn die in den obengenannten Veröffentlichungen beschriebenen Zusammensetzungen durch UV-Strahlen gehärtet oder mit dem Formgießverfahren polymerisiert worden sind, ist es weiterhin schwierig, das resultierende Polymer von einer Stempelplatte zu trennen. Und wenn der Stempelvorgang bei dem 2P-Verfahren oder bei dem Formgießen wiederholt wird, bildet sich das ausgehärtete oder polymerisierte Polymer auf der Stempelplatte aus, und die Replikationsgenauigkeit wird verschlechtert.

Dieser Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Gußgenauigkeit, niedrige Doppelbrechung, hohe Oberflächenhärte sowie eine hohe Wärmeresistenz aufweist und bei dem sich die Gußform sehr gut entfernen läßt. Das Substrat soll ebenfalls ein geringes Wasserabsorptionsvermögen sowie eine ausgezeichnete Lagerstabilität aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird ein Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien zur Verfügung gestellt, auf dem eine Aufzeichnungsschicht gebildet ist, wobei zumindest ein Teil des Substrates sich aus einem Polymer zusammensetzt, welches als eine wesentliche Monomerkomponente ein durch die allgemeine Formel (I) wiedergegebenes Monomer enthält:

worin l ₁ und l ₂ jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten und gleich oder voneinander verschieden sein können, wobei m ₁ und m ₂ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 5 bedeuten und gleich oder verschieden voneinander sein können und wobei R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und gleich oder voneinander verschieden sein können.

Diese Erfindung wird nachfolgend detailliert beschrieben.

Das durch diese Erfindung zur Verfügung gestellte Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien wird als ein Substrat verwendet, auf dem eine Aufzeichnungsschicht gebildet werden soll. Beispiele für das gegenwärtige Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien enthalten die folgenden Arten:

i) Substrat (A), welches dadurch hergestellt wird, daß das Polymer als eine konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) auf einer flachen Basisplatte (a ₁) durch ein 2P-Verfahren oder ein thermisches Polymerisationsverfahren gebildet wird.
ii) Substrat (B), welches durch Formgießen einer Monomerzusammensetzung in einer Gußform gebildet wird, die durch Verwendung einer Originalscheibe mit einer Konkav/Konvex-Form hergestellt ist, wobei eine flache Basisplatte (b ₁) und eine konkav/konvex gebildete Rille (b ₂) in einem Schritt integral aus einem Polymer gebildet werden.
Zusätzlich wird ebenfalls ein Informationsaufzeichnungsmedium dadurch hergestellt, daß eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat gebildet wird, welches keine Konkav/Konvex-Form aufweist; und der Umfang des Substrats für Informationsaufzeichnungsmedien, welches erfindungsgemäß hergestellt wird, enthält ebenfalls das folgende:
iii) Ein Substrat (C), welches aus einer einzigen Schicht oder einem Vielschichtlaminat gebildet ist, bei dem beide Oberflächen planar sind.

Das erfindungsgemäße Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien setzt sich zumindest teilweise aus einem Polymer zusammen, welches als ein essentielles Monomer ein Monomer der allgemeinen Formel (I) enthält (dieses Polymer wird nachfolgend als das "gegenwärtige Polymer" bezeichnet).

Genauer ausgedrückt, kann beispielsweise bei dem oben erwähnten Substrat (A) nur die flache Basisplatte (a ₁) aus dem gegenwärtigen Polymer gebildet sein, oder nur die konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) kann aus diesem Polymer gebildet sein. Im letzteren Fall ist die flache Basisplatte (a ₁) aus Glas, einem metallischen Material, wie Aluminium oder einem anderen Plastikmaterial als das gegenwärtige Polymer gebildet. Weiterhin können sowohl die flache Basisplatte (a ₁) als auch die konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) aus dem gegenwärtigen Polymer gebildet sein.

Bei dem oben erwähnten Substrat (B) können die flache Basisplatte (b ₁) und die konkav/konvex gebildete Rille (b ₂) in einem Schritt aus dem gegenwärtigen Polymer intregral gebildet werden.

Weiterhin ist das Substrat insgesamt aus dem gegenwärtigen Polymer hergestellt, wenn das oben erwähnte Substrat (C), welches planare Oberflächen aufweist, mit einer einzigen Schicht ausgebildet ist. Wenn das Substrat (C) aus einem Vielschichtlaminat hergestellt ist, kann zumindest eine Schicht des Laminates aus dem gegenwärtigen Polymer gebildet sein.

Das durch die allgemeine Formel (I) dargestellte Monomer für die Bildung des gegenwärtigen Polymers weist ein Gerüst auf, welches dem des stabilen Bisphenols A ähnlich ist. Daher entfaltet das Polymer eine hohe Härte und eine ausgezeichnete Wärmeresistenz. Da dieses Monomer sechs Fluoratome enthält, ist es dahingehend vorteilhaft, daß das Wasserabsorptionsvermögen gering ist und daß die Form- oder Gußformabtrennung leicht möglich ist.

Wenn l ₁ und l ₂ in der allgemeinen Formel (I) Null sind, ist die Verbindungsstruktur unerwünschenswert instabil, und wenn l ₁ und l ₂ 6 oder mehr beträgt, weist das resultierende Polymer eine geringe Härte und eine geringe Wärmeresistenz auf, was nicht erwünscht ist. Somit sind die Werte von l₁ und l₂ begrenzt auf eine ganze Zahl von 1 bis 5. Sowohl m ₁ als auch m ₂ können Null sein. Wenn sie jedoch 6 oder mehr sind, weist das resultierende Polymer eine geringe Härte und eine geringe Wärmeresistenz auf, was unerwünscht ist. Daher sind die Werte von m ₁ und m ₂ begrenzt auf eine ganze Zahl von 0 bis 5. Weiterhin können l ₁ und l ₂ die gleiche oder eine unterschiedliche ganze Zahl sein, und m ₁ und m ₂ können ebenso die gleiche oder eine unterschiedliche ganze Zahl sein.

Das gegenwärtige Polymer ist ein Homopolymer aus einem Monomer, welches aus den Monomeren ausgewählt wird, die durch die allgemeine Formel (I) dargestellt sind, oder stellt ein Copolymer von zumindest zwei Monomeren dar, die aus den Monomeren ausgewählt sind, die durch die allgemeine Formel (I) dargestellt sind. Das Zusammensetzungsverhältnis des Copolymers kann frei ausgewählt werden. Ein oder mehrere Monomere der allgemeinen Formel (I) können mit einigen anderen Monomeren copolymerisiert werden, solange nicht von dem erfindungsgemäßen Ziel abgewichen wird. In diesem Fall beträgt die Menge des Monomers oder der Monomere mit der allgemeinen Formel (I) vorzugsweise 5 bis 99 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 20 bis 90 Gew.-%. Beispiele der anderen Monomere sind Methacrylate, wie Polyurethanmethacrylat, Bisphenol A-methacrylat, Polyester-methacrylat, etc.

Eine Zusammensetzung dieser Monomere kann durch Erhitzen oder durch Bestrahlung mit UV-Strahlen in der Gegenwart eines Polymerisationsinitiators polymerisiert werden. Der Polymerisationsinitiator ist nicht kritisch, wenn es ein Initiator der Art ist, der unter Hitze oder Bestrahlung mit UV-Strahlen ein Radikal erzeugt. Wenn die Polymerisation durch Erhitzen ausgeführt wird, sind typische Beispiele für den Initiator daher Azobisisobutyronitril, Azobisdimethylvaleronitril, Benzoylperoxid, etc. Wenn die Polymerisation durch Bestrahlung mit UV-Strahlen durchgeführt wird, sind typische Beispiele für den Initiator 2,2′- Diethoxyacetophenon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1- on, Benzophenon, Michler′s Keton, 2-Chlorothioxanthon, 2- Isopropylthioxanthon, Benzoin, Bonzoinisobutylether, Benzyl, Benzyldimethylketal, Hydroxycyclohexylphenylketon, usw. Wenn das oben genannten Benzophenon, 2-Chlorothioxanthon, 2- Isopropylthioxanthon oder Benzyl verwendet werden, wird die Polymerisationsrate bei der UV-Strahlenpolymerisation vorteilhafterweiser weiterhin beschleunigt, indem ein Sensibilisator, wie n-Butylamin, Triethylamin, Diethylaminoethylmethacrylat, Isoamyl-p- dimethylaminobenzoat oder dgl. zugegeben wird.

Wenn das oben genannte Substrat (A) mit einer konkav/konvex gebildeten Rille (a ₂) auf der flachen Basisplatte (a ₁) gebildet ist, ist es bei einem erfindungsgemäß bevorzugten Weg vorzuziehen, die Rille (a ₂) aus dem gegenwärtigen Polymer zu bilden, indem eine Monomerzusammensetzung als Material für die Rille (a ₂) verwendet wird, die das Monomer der allgemeinen Formel (I) enthält. Wenn das gegenwärtige Polymer gebildet wird, ist es im allgemeinen vorzuziehen, ein 2P-Verfahren unter Verwendung einer Bestrahlung mit UV-Strahlen anzuwenden, obwohl ein thermisches Polymerisationsverfahren verwendet werden kann, in Abhängigkeit von der Art und von den Eigenschaften des Monomers, welches aus den Monomeren mit der allgemeinen Formel (I) ausgewählt wird. Die Bildung der Rille (a ₂) durch das 2P-Verfahren wird nachfolgend detaillierter beschrieben.

Es ist möglich, für die flache Basisplatte (a ₁) UV-Strahlen durchlässige Materialien wie Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Epoxyharz, Glas, usw., und UV-Strahlen undurchlässige Materialien wie Aluminium, Titan, usw. zu verwenden. Wenn die letzteren, UV-Strahlen undurchlässigen Materialien verwendet werden, kann eine UV-Strahlen durchlässige Substanz wie Glas als eine Stempel- bzw. Gußformplatte verwendet werden, und die Bestrahlung mit UV-Strahlen kann von dieser Gußformplattenseite aus durchgeführt werden.

Die Monomerzusammensetzung, die das Monomer mit der allgemeinen Formel (I) enthält, wird auf die Basisplatte (a ₁) geschichtet, um eine Schicht aus der Monomerzusammensetzung zu bilden. Diese Beschichtung kann durch ein Druckgußverfahren durchgeführt werden, welches darin besteht, daß die Monomerzusammensetzung, die das Monomer der allgemeinen Formel (I) enthält, auf die Basisplatte (a ₁) oder auf eine Gußformplatte getropft wird, die eine eingearbeitete Konkav/Konvex-Form aufweist, die zu der konkav/konvex gebildeten Rille korrespondiert, und indem diese von oben mit Druck beaufschlagt wird, um einen gleichmäßigen Guß zu erhalten. Diese Beschichtung kann ebenfalls durch ein Schleuderverfahren oder durch ein Eintauchverfahren erhalten werden. Dann wird die Monomerzusammensetzung, die das Monomer mit der allgemeinen Formel (I) enthält, bei Raumtemperatur ausgehärtet, indem sie mit UV-Strahlen durch eine Hochdruckquecksilberlampe durch die Basisplatte (a ₁) oder durch die Gußformplatte hindurch so bestrahlt wird, daß die gesamte Lichtmenge 0,5 bis 5,0 J/cm² beträgt. Dadurch wird die konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) auf der Basisplatte (a ₁) gebildet und sehr fest damit verbunden. Dann wird die Gußformplatte abgetrennt, und das Substrat (A) wird erhalten, bei dem die Rille (a ₂) fest mit der Basisplatte (a ₁) verbunden ist. Danach wird eine Aufzeichnungsschicht aus einem üblichen anorganischen oder organischen Material auf der konkav/konvex gebildeten Rille (a ₂) gebildet, wodurch ein Informationsaufzeichnungsmedium erhalten wird.

In einem anderen bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird die Monomerzusammensetzung, die das Monomer der allgemeinen Formel (I) enthält, in einer Gußform formgegossen, die aus einer Originalscheibe mit einer eingearbeiteten Konkav/Konvex-Form, die zu der konkav/konvex gebildeten Rille korrespondiert, einer Glasplatte mit einer flachen Oberfläche und einem Rahmenabstandshalter gebildet ist, wodurch das Substrat (B) gebildet wird. Bei diesem Verfahren werden die flache Basisplatte (b ₁) und die konkav/konvex gebildete Rille (b ₂) integral aus dem gegenwärtigen Polymer gebildet. In diesem Fall kann das gegenwärtige Polymer entweder durch ein thermisches Polymerisationsverfahren oder durch ein Polymerisationsverfahren mittels Bestrahlung durch UV-Strahlen gebildet werden. Die Bildung des Substrates (B) durch dieses thermische oder UV-Strahlen- Polymerisationsverfahren wird nachfolgend noch genauer beschrieben.

Ein Rahmenabstandshalter wird auf der Oberfläche einer Originalscheibe mit einer eingearbeiteten Konkav/Konvex-Form, die zu der konkav/konvex gebildeten Rille korrespondiert, angeordnet. Die Monomerzusammensetzung, die das Monomer mit der allgemeinen Formel (I) enthält, wird dann in den Zwischenraum gespritzt, der zwischen der Originalscheibe und dem Rahmenabstandshalter gebildet wird. Eine scheibenartige Glasplatte wird auf dem Rahmenabstandshalter angeordnet, um den Zwischenraum zu schließen, und Druck wird darauf ausgeübt. Die oben genannte Monomerzusammensetzung wird unter dem Druck durch Erhitzen oder durch Bestrahlung mit UV-Strahlen polymerisiert. Die Originalscheibe als eine Komponente dieser Gußform kann eine solche sein, die aus einem nicht-transparenten Material gebildet ist, wenn die Polymerisation thermisch durchgeführt wird. Wenn jedoch die Polymerisation durch Bestrahlung mit UV-Strahlen durchgeführt wird, wird Glas usw. verwendet, was für die Bestrahlung transparent ist. Die thermische Polymerisation kann bei einer Temperatur zwischen 30 und 150°C für eine Dauer von 10 bis 48 h durchgeführt werden. Die Polymerisation mit Bestrahlung durch UV-Strahlen kann bei Raumtemperatur durch eine Bestrahlung mit UV-Strahlen von einer Hochdruckquecksilberlampe durchgeführt werden, so daß die Gesamtlichtmenge 1,0 bis 200 J/cm² beträgt. Nach der Polymerisation wird die Originalscheibe abgetrennt, um das Substrat (B) zu ergeben, bei dem die Basisplatte (b ₁) und die Rille (b ₂) integral aus einem einzigen Polymer gebildet sind. Es ist ebenso effektiv, die Monomerzusammensetzung nach der Bestrahlung mit UV-Strahlen zu erhitzen. Dann wird eine Aufzeichnungsschicht aus einem gewöhnlichen anorganischen oder organischen Material auf dem oben genannten Substrat (B) gebildet, wodurch ein Informationsaufzeichnungsmedium erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Substrat wurde zuvor hinsichtlich gerillter Aufzeichnungsmedien erläutert. Es kann ebenfalls für Aufzeichnungsmedien ohne Rille verwendet werden, wie es hinsichtlich des Substrates (C) beschrieben wurde.

Weiterhin kann die Monomerzusammensetzung, die das Monomer der allgemeinen Formel (I) enthält, zum Glattmachen der Substratoberfläche verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Substrat kann als ein Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien, wie eine Compact-Disc, CD-ROM, Laserscheibe, Digitaldatenscheibe, usw. verwendet werden, und weiterhin für Informationsaufzeichnungsmedien entsprechend einem optischen Aufzeichnungssystem, beispielsweise eine optische Karte usw.

Nachfolgend wird diese Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele detaillierter beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt sein soll.

Beispiele 1 bis 12

Eine jede von verschiedenen durch UV-Strahlen härtbare Monomerzusammensetzungen, die aus einem Monomer der allgemeinen Formel (I) als ein durch UV-Strahlen härtbares Monomer hergestellt sind, und ein UV- Strahlenpolymerisationsinitiator (die Arten und Mengen von diesem sind in Tabelle 1-1 angegeben) wurden auf eine Glasscheibenbasisplatte mit einem Durchmesser von 130 mm und einer Dicke von 1,2 mm durch ein Druckgußverfahren so aufgebracht, daß die resultierende Schicht der durch UV- Strahlen härtbaren Monomerzusammensetzung eine Dicke von 20 µm aufwies. Dann wurde eine Gußformplatte mit einer konkav/konvex gebildeten Rille (Rillenbreite 0,6 µm, Rillentiefe 0,08 µm, Zwischenrillenabstand 1,6 µm), die zu einer konkav/konvex geformten Rille für die Spurführung korrespondierte, wurde mit der Oberfläche der Schicht unter Druck in Kontakt gebracht. Die oben genannte Monomerzusammensetzung wurde ausgehärtet, indem sie von der Basisplattenseite her mit UV-Strahlen mit einer Bestrahlungsintensität von 20 mW/cm² (350 nm) 1 min lang unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe bestrahlt wurde, wodurch eine durch UV-Strahlen ausgehärtete Harzschicht mit einer konkav/konvex geformten Rille für die Spurführung auf der Basisplatte gebildet wurde. Dann wurde die Gußformplatte abgetrennt, um eine Substrat zu ergeben, welches eine festfixierte konkav/konvex gebildete Rille für die Spurführung aufwies, die aus der durch UV-Strahlen gehärteten Harzschicht gebildet war. Dieses Substrat korrespondiert zu dem zuvor spezifizierten Substrat (A), bei dem die konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) auf der flachen Basisplatte (a ₁) gebildet ist.

Dann wurde eine Aufzeichnungsschicht, die aus einer Tellurlegierung gebildet war, die aus Tellur, Selen, Tellurcarbid und dgl. hergestellt war, auf dem Substrat gebildet, um ein Informationsaufzeichnungsmedium zu ergeben.

Die physikalischen Eigenschaften des Substrates wurden wie folgt ermittelt:

Entfernbarkeit der Gußform

Wenn ein Arbeitsvorgang durchgeführt wurde, um eine Gußform von einer durch UV-Strahlen gehärteten Harzschicht zu trennen, wurde der Fall, bei dem überhaupt keine Trennung stattfand, mit D bezeichnet, die Fälle der teilweisen Anhaftung einer verbleibenden durch UV- Strahlen gehärteten Harzschicht an der Gußform wurden in dieser Reihenfolge mit C, B oder A bezeichnet, wenn der Trennvorgang 10mal, 100mal oder 1000mal wiederholt wurde. Das bedeutet, daß A eine ausgezeichnete Entfernbarkeit der Gußform bedeutet, und daß die Entfernbarkeit der Gußform in der Reihenfolge von B-C-D schlechter wird.

Härte

Die Vicker′s Härte eines ausgehärteten Harzes wurde unter den Bedingungen 10 gf und 10 s unter Verwendung eines Vicker′s Härte-Mikrotesters, der von Akashi Seisakusho geliefert wird, gemessen.

Wasserabsorptionsvermögen

Ein ausgehärteter Harzfilm mit einer Größe von 30 mm×15 mm×0,2 mm wurde 24 h lang bei Raumtemperatur unter Vakuum aufbewahrt, und das Gewicht des ausgehärteten Harzfilms wurde als Trockengewicht (Wd) bezeichnet. Dann wurde der ausgehärtete Harzfilm 24 h lang bei Raumtemperatur in Wasser eingetaucht, und das Gewicht des resultierenden Films wurde als Naßgewicht (Ww) bezeichnet. Das Wasserabsorptionsvermögen wurde auf Basis der folgenden Gleichung berechnet:

Wärmeresistenz (Glasübergangspunkt)

Der Glasübergangspunkt (Tg) eines ausgehärteten Harzes wurde bestimmt, indem eine DSC-Kurve unter Verwendung eines Thermoanalysators, der von K.K. Rigaku geliefert wird, bei einer Temperaturerhöhungsrate von 20°C pro min aufgenommen wurde.

Tabelle 1-1 zeigt die Ergebnisse.

Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Das Verfahren nach den Beispielen 1 bis 12 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine Monomerzusammensetzung für den Vergleich anstelle der Monomerzusammensetzung, die das Monomer mit der allgemeinen Formel (I) enthielt, verwendet wurde, wodurch ein Substrat für ein Informationsaufzeichnungsmedium erhalten wurde. (Die Arten und die Mengen der durch UV-Strahlen härtbaren Monomere sowie der Polymerisationsinitiatoren, die bei diesen Vergleichsbeispielen verwendet wurden, sind in Tabelle 1-2 angegeben.) Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Substrate für Informationsaufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Art und Weise wie bei den Beispielen 1 bis 12 bestimmt. Tabelle 1-2 zeigt die Ergebnisse.

Wie es deutlich in den Tabellen 1-1 und 1-2 gezeigt ist, hatten die Substrate für Informationsaufzeichnungsmedien, die gemäß den Beispielen 1-12 erhalten wurden, eine ausgezeichnete Entfernbarkeit der Gußform und eine ausgezeichnete Replikationsgenauigkeit im Vergleich zu denen, die gemäß den Vergleichsbeispielen 1-4 erhalten wurden. Es ist ebenso deutlich, daß die durch UV-Strahlen gehärteten Harzschichten der Substrate für Informationsaufzeichnungsmedien, die gemäß den Beispielen 1 bis 12 erhalten wurden, eine höhere Härte und eine höhere Wärmeresistenz aufwiesen als jene, die nach den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurden. Ebenso behielten diese eine bessere Replikationsgenauigkeit nach der Bildung der Aufzeichnungsschicht. Und da die durch UV-Strahlen gehärteten Harzschichten der Substrate für Informationsaufzeichnungsmedien, die gemäß den Beispielen 1 bis 12 erhalten wurden, ein geringeres Wasserabsorptionsvermögen aufwiesen als jene, die nach den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurden, behielten die durch UV-Strahlen gehärteten Harzschichten eine übertragene Form in guter Genauigkeit bei, selbst wenn die Informationsaufzeichnungsmedien lange Zeit gelagert wurden, und es wurde keine Korrosion der Aufzeichnungsschichten festgestellt.

Beispiele 13 und 14

Ein Rahmenabstandshalter wurde auf der Oberfläche einer Originalscheibe mit einer konkav/konvex gebildeten Rille (Rillenbreite 0,6 µm, Rillentiefe 0,08 µm, Zwischenrillenabstand 1,6 µm), die zu einer Konkav/Konvex-Rille für die Spurführung korrespondierte, angeordnet. Eine Monomerzusammensetzung, die dadurch hergestellt wurde, daß in ein Monomer der allgemeinen Formel (I) ein Polymerisationsinitiator und, wahlweise, ein anderes Monomer als das Monomer der allgemeinen Formel (I) eingebaut wurde (Arten und Mengen der Monomere und Polymerisationsinitiatoren sind in Tabelle 2 angegeben), wurde in den Zwischenraum eingespritzt, der zwischen der Originalscheibe und dem Rahmenabstandshalter gebildet war, und eine scheibenartige Glasplatte mit planaren Oberflächen wurde auf dem Rahmenabstandshalter angeordnet, um den Zwischenraum zu schließen und um Druck auf die Monomerzusammensetzung auszuüben. Dann wurde die Monomerzusammensetzung ausgehärtet, indem sie 10 h lang bei 40°C, 5 h bei 50°C, 5 h bei 60°C und 5 h bei 120°C erhitzt wurde. Danach wurden die Originalscheibe und die scheibenartige Glasplatte abgetrennt, um ein scheibenartiges Substrat mit einer konkav/konvex gebildeten Rille für die Spurführung zu ergeben. Das heißt, dieses Substrat entspricht dem zuvor spezifizierten Substrat (B), bei dem die flache Basisplatte (b ₁) und die konkav/konvex geformte Rille (b ₂) intetral aus einem einzigen Polymer in einem Schritt gebildet werden.

Dann wurde eine Aufzeichnungsschicht, die aus einer Tellurlegierung gebildet war, die aus Tellur, Selen, Tellurcarbid und dgl. bestand, auf dem Substrat gebildet, um ein Informationsaufzeichnungsmedium zu ergeben.

Beispiele 15 und 16

Ein Rahmenabstandhalter wurde auf der Oberfläche einer Originalscheibe mit einer konkav/konvex gebildeten Rille angeordnet (Rillenbreite 0,6 µm, Rillentiefe 0,08 µm, Zwischenrillenabstand 1,6 µm), die zu einer Konkav/Konvex-Rille für die Spurführung korrespondierte.

Eine Monomerzusammensetzung, die durch Einfügen eines Polymerisationsinitiators und, wahlweise, eines anderen Monomers als das Monomer der allgemeinen Formel (I) in ein Monomer der allgemeinen Formel (I) hergestellt wurde (Arten und Mengen der Monomere und Polymerisationsinitiatoren sind in Tabelle 2 angegeben), wurde in den Zwischenraum eingespritzt, der durch die Originalscheibe und den Rahmenabstandshalter gebildet war, und eine scheibenartige Glasplatte mit planaren Oberflächen wurde auf den Rahmenabstandshalter angeordnet, um den Zwischenraum zu schließen und um auf die Monomerzusammensetzung Druck auszuüben. Dann wurde die Monomerzusammensetzung durch Bestrahlen von der Glasplattenseite her mit einer Bestrahlungsintensität von 30 mW/cm² für eine Dauer von 2 min unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe ausgehärtet. Dann wurden die Originalscheibe und die Glasplatte abgetrennt, um ein scheibenartiges Substrat zu ergeben, welches eine konkav/konvex gebildete Rille für die Spurführung aufwies. Das heißt, dieses Substrat korrespondiert ebenfalls zu dem zuvor spezifizierten Substrat (B).

Die physikalischen Eigenschaften (Entfernbarkeit der Gußform, Härte, Wärmeresistenz und Wasserabsorptionsvermögen) der Substrate, die nach den oben genannten Beispielen 13 bis 16 erhalten wurden, wurden nach der gleichen Art wie bei den Beispielen 1 bis 12 bestimmt, und die Doppelbrechungen dieser Substrate wurden wie folgt bestimmt.

Doppelbrechung

Eine Verzögerung wurde unter Verwendung eines He-Ne- Laserstrahls (623 nm) gemessen, und der resultierende Wert wurde als Doppelbrechung verwendet.

Vergleichsbeispiel 5

Das Verfahren nach den Beispielen 13 bis 16 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine Monomerzusammensetzung, die in Tabelle 2 gezeigt ist, für den Vergleich anstelle der Monomerzusammensetzung verwendet wurde, die das Monomer mit der allgemeinen Formel (I) enthielt, wodurch ein Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien erhalten wurde. (Die Arten und Mengen der Monomere und die Polymerisationsinitiatoren, die für dieses Vergleichsbeispiel verwendet wurden, sind in Tabelle 2 dargestellt.) Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Substrate für die Informationsaufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Art bestimmt wie bei den Beispielen 13 bis 16. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.

Vergleichsbeispiel 6

Ein Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien wurde durch Spritzgießen eines Polycarbonatharzes erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des Substrates wurden in der gleichen Art bestimmt wie bei den Beispielen 13 bis 16. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.

Wie deutlich aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, hatten die Substrate für Informationsaufzeichnungsmedien, die nach den Beispielen 13 bis 16 erhalten wurden, eine ausgezeichnete Entfernbarkeit der Gußform sowie eine ausgezeichnete Replikationsgenauigkeit im Vergleich zu jenen Substraten, die nach den Vergleichsbeispielen 5 und 6 erhalten wurden. Es ist ebenso deutlich, daß die Substrate für Informationsaufzeichnungsmedien, die nach den Beispielen 13 bis 16 erhalten wurden, eine hohe Härte und eine hohe Wärmeresistenz aufwiesen und daß sie eine bessere Replikationsgenauigkeit nach der Bildung der Aufzeichnungsschicht beibehielten. Die Substrate, die nach den Beispielen 13 bis 16 erhalten wurden, wiesen ein geringeres Wasserabsorptionsvermögen auf im Vergleich zu denen, die nach den Vergleichsbeispielen 5 und 6 erhalten wurden, und daher behielten sie eine übertragene Form mit einer guten Genauigkeit bei, selbst wenn die Informationsaufzeichnungsmedien lange Zeit gelagert wurden. Eine Korrosion ihrer Aufzeichnungsschichten wurde nicht gefunden. Weiterhin war ihre Doppelbrechung gering. Daraus geht deutlich hervor, daß Informationsaufzeichnungsmedien hergestellt werden können, die ausgezeichnete Schreibe- und Lesecharakteristiken aufweisen.

Tabelle 1-1

Tabelle 1-2

Tabelle 2

Die in den Tabellen 1-1, 1-2 und 2 verwendeten Abkürzungen bedeuten die folgenden Substanzen:

1. BPFA-1: Monomer der allgemeinen Foreml (I) mit m₁ und m₂ = 0 und R₁ und R₂ = H
2. BPFMA-1: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 0 und R₁ und R₂ = CH₃
3. BPFA-2: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 1, l₁ und l₂ = 2 und R₁ und R₂ = H
4. BPFMA-2: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 1, l₁ und l₂ = 2 und R₁ und R₂ = CH₃
5. BPFA-3: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 1, l₁ und l₂ = 3 und R₁ und R₂ = H
6. BPFMA-3: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 1, l₁ und l₂ = 3 und R₁ und R₂ = CH₃
7. BPFA-4: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 2, l₁ und l₂ = 1 und R₁ und R₂ = H
8. BPFMA-5: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 2, l₁ und l₂ = 2 und R₁ und R₂ = CH₃
9. BPFA-6: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 3, l₁ und l₂ = 1 und R₁ und R₂ = H
10. BPFA-7: Monomer der allgemeinen Formel (I) mit m₁ und m₂ = 3, l₁ und l₂ = 2 und R₁ und R₂ = H
11. TCA: Tricyclo[5,2,1,0^2.6]decylacrylat
12. TCDA: Bisacryloxymethyltricyclo[5,2,1,0^2.6]decan
13. TMPTA: Trimethylolpropantriacrylat
14. NPGDA: Neopentylglykoldiacrylat
15. R-551: Bisphenol A-ethylenoxid-modifiziertes Diacrylat (geliefert von Nippon Kayaku K.K.)
16. M-7100: Oligoesteracrylat (geliefert von Toa Gosei Kagaku K.K.)
17. CHMA: Cyclohexylmethacrylat
18. UA-603 I: Urethanacrylat (geliefert von Kyoeisha Ushikagaku Kogyo K.K.)
19. IBMA: Isobornylmethacrylat
20. HCPK: 7-Hydroxycyclohexylphenylketon
21. Monomer-A: Bisphenol F-ethylenoxid-modifiziertes Diacrylat
22. Monomer-B: Urethanacrylat
23. Monomer-C: Epoxyacrylat, welches durch Reaktion eines Bisphenol A-artigen Epoxyharzes mit Acrylsäure hergestellt wird.
24. ICTA:
25. EHA: 2-Ethylhexylacrylat

Da das erfindungsgemäße Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien, wie oben beschrieben, nach der Herstellung eine gute Entfernbarkeit der Gußform aufweist, weist es eine ausgezeichnete Maßstabilität auf. Ebenso weist es eine ausgezeichnete Wärmeresistenz und Härte auf, und sein Wasserabsorptionsvermögen ist gering. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Substrats können daher Informationsaufzeichnungsmedien erhalten werden, die ausgezeichnete Schreibe- und Lesecharakteristiken sowie eine ausgezeichnete Lagerstabilität aufweisen.

Aufgrund der geringen Doppelbrechnung kann diese Erfindung daher nicht nur auf eine konkav/konvex gebildete Rille des Substrates angewandt werden, sondern ebenfalls auf ein Substrat, bei dem die konkav/konvex gebildete Rille und die flache Basisplatte integral ausgebildet sind.

Claims

1. Substrat für Informationsaufzeichnungsmedien, auf dem eine Aufzeichnungsschicht gebildet ist und von dem zumindest ein Teil aus einem Polymer zusammengesetzt ist, welches als eine essentielle Monomerkomponente ein Monomer enthält, das durch die allgemeine Formel (I) dargestellt ist: worin sowohl l ₁ als auch l ₂ jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten und gleich oder voneinander verschieden sein können, worin m ₁ und m ₂ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 5 bedeuten und gleich oder voneinander verschieden sein können und worin R₁ und R₂ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und gleich oder voneinander verschieden sein können.

2. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus:

i) einem Substrat (A), das dadurch hergestellt ist, daß ein Polymer als konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) auf einer flachen Basisplatte (a ₁) durch ein 2P-Verfahren oder durch ein thermisches Polymerisationsverfahren gebildet ist;
ii) einem Substrat (B), das dadurch hergestellt ist, daß eine Monomerzusammensetzung in eine Gußform formgegossen ist, die durch Verwendung einer Originalscheibe mit einer Konkav/Konvex-Form hergestellt ist, wobei eine flache Basisplatte (b ₁) und eine konkav/konvex gebildete Rille (b ₂) in einem Schritt integral aus einem Polymer gebildet sind; und
iii) einem flachen Substrat (C), welches aus einer Schicht oder einem Vielschichtlaminat gebildet ist, wobei beide Oberflächen planar sind.

3. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das Substrat (A) ist, bei dem die flache Basisplatte (a ₁) und/oder die konkav/konvex gebildete Rille (a ₂) aus einem Polymer gebildet ist, welches als eine essentielle Komponente ein Monomer enthält, welches durch die allgemeine Formel (I) dargestellt ist.

4. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das Substrat (B) ist, bei dem die flache Basisplatte (b ₁) und die konkav/konvex gebildete Rille (b ₂) integral aus einem Polymer gebildet sind, welches als eine essentielle Komponente ein Monomer enthält, welches durch die allgemeine Formel (I) dargestellt ist.

5. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das flache Substrat (C) ist, welches aus einer Schicht gebildet ist und welches insgesamt und integral aus einem Polymer gebildet ist, welches als eine essentielle Komponente ein Monomer enthält, das durch die allgemeine Formel (I) dargestellt ist.

6. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das flache Substrat (C) ist, welches aus einer Vielzahl von Schichten gebildet ist, wobei zumindest eine Schicht aus einem Polymer gebildet ist, das als eine essentielle Komponente ein Monomer enthält, das durch die allgemeine Formel (I) dargestellt ist.

7. Substrat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Homopolymer aus einem Monomer ist, welches aus den durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Monomeren ausgewählt ist, oder daß es ein Copolymer aus zumindest zwei Monomeren ist, die aus den durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Monomeren ausgewählt sind.

8. Substrat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Copolymer aus einem Monomer oder zumindest zwei Monomeren, die aus den durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Monomeren ausgewählt sind, mit einem anderen Monomer ist.

9. Substrat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Monomer zumindest ein Methacrylat ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyurethanmethacrylat, Bisphenol A-methacrylat und Polyestermethacrylat besteht.

10. Substrat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer 5 bis 99 Gew.-% des Monomers oder der Monomere enthält, die durch die allgemeine Formel (I) dargestellt sind.