JP2000353340A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JP2000353340A
JP2000353340A JP11164460A JP16446099A JP2000353340A JP 2000353340 A JP2000353340 A JP 2000353340A JP 11164460 A JP11164460 A JP 11164460A JP 16446099 A JP16446099 A JP 16446099A JP 2000353340 A JP2000353340 A JP 2000353340A
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film
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Kozaburo Hayashi
宏三郎 林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光記録媒体の保護膜が厚く形成された場合で
あっても、光記録媒体の反りが小さく且つ記録膜の腐食
のない光記録媒体を提供する。 【解決手段】 基板２と、基板２上に形成された記録膜
３と、記録膜３上に形成された保護膜４とからなり、記
録信号を保護膜４側から光学的に再生することが可能な
光記録媒体１において、保護膜４として、カチオン重合
性樹脂（Ａ）とカチオン触媒（Ｂ）とを１００：０．２
〜１．５の重量比で含有する組成物に紫外線を照射して
得られた膜を使用し、しかも保護膜４の厚みを２０〜２
００μｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板、記録膜及び
保護膜が積層されている光記録媒体であって、保護膜側
から記録信号を光学的に再生可能な光記録媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的な光記録媒体は、図２に示すよう
に、ポリカーボネート等の透明な基板２上に記録膜（反
射膜）３と、更に記録膜３を保護するために厚さ１０μ
ｍ程度の有機樹脂からなる保護膜４とが形成された構造
を有する。ここで、記録膜３は、基板２の表面に形成さ
れた記録信号に対応したピット（凹凸）３ａと、そのピ
ット３ａ上に形成されたアルミニウム等の金属蒸着膜か
らなる光反射膜３ｂとから構成されている。このような
構造の光記録媒体１に記録された記録信号を再生する場
合、基板２側からレーザー光５を照射することにより行
われている。
【０００３】このような光記録媒体の保護膜を構成する
材料としては、膜としての硬度及び耐久性の観点から紫
外線硬化型樹脂を好ましく使用することができる。例え
ば、ラジカル触媒を使って樹脂成分を重合・硬化させる
いわゆるラジカル重合性材料からなる保護膜（特開平７
−７０４７２号公報）や、カチオン触媒を使って樹脂成
分を重合・硬化させるいわゆるカチオン重合性材料から
なる保護膜（特開昭５９−２２７０４５号）が知られて
いる。
【０００４】ところで、このような光記録媒体は、最近
では、音声媒体としてだけでなく、鮮明な画像情報を長
時間再生することが求められている映像媒体として利用
されるようになっている。このため、このような光記録
媒体に対しては、今まで以上の高い記録密度とより良好
な再生性能とが強く要求されている。
【０００５】従来、このような要求に応える技術の一つ
として、透明な基板側からレーザー光を照射して記録信
号を光学的に再生するのではなく、光透過性の保護膜側
からレーザー光を照射して記録信号を再生する技術が提
案されている（特開平９−１４７４１７号公報）。この
技術によれば、光透過性の保護膜の厚みを０．５ｍｍ
（５００μｍ）以下、好ましくは約０．１ｍｍ（１００
μｍ）に設定し、一方、基板の厚みを従来通り略１．２
ｍｍに設定している。このように、保護膜の厚みが基板
に対して相対的に薄い場合には、表面の傾き（塗布ム
ラ）や光記録媒体自体の傾きの影響を緩和することがで
きる。従って、光透過性の保護膜側よりレーザー光を記
録膜に照射して記録信号を再生した場合の方が、透明な
基板側から再生した場合に比べ、記録膜に高密度で記録
された記録信号の良好な再生が期待できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、保護膜側か
ら記録信号を光学的に再生する特開平９−１４７４１７
号公報に開示された光記録媒体の場合、保護膜の厚みは
その基板の厚みに比べて薄いが、従来の光記録媒体の保
護膜の厚み（１０μｍ前後）と比べると、非常に厚い
（約５０倍）ものである。
【０００７】しかしながら、このような厚い保護膜を、
従来の紫外線硬化型のラジカル重合性保護膜材料を使用
して形成した場合、紫外線照射後に保護膜が硬化収縮し
て“光記録媒体が反る”という問題が生じる。一方、カ
チオン重合性材料からなる保護膜を使用した光記録媒体
の場合には、硬化収縮の影響が小さいために“光記録媒
体が反る”という問題は生じにくいが、“記録膜が腐食
する”という問題が生じる。
【０００８】本発明は、以上の従来の技術の問題を解決
しようとするものであり、基板と、基板上に形成された
記録膜と、記録膜上に形成された保護膜とからなり、記
録信号を保護膜側から光学的に再生することが可能な光
記録媒体において、光記録媒体の保護膜を厚く形成した
場合であっても、光記録媒体の反りを小さくし且つ記録
膜の腐食を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
本発明により達成される。
【００１０】即ち、本発明は、基板と、基板上に形成さ
れた記録膜と、記録膜上に形成された保護膜とからな
り、記録信号を保護膜側から光学的に再生することが可
能な光記録媒体において、該保護膜が、カチオン重合性
樹脂（Ａ）とカチオン触媒（Ｂ）とを、１００：０．２
〜１．５の重量比で含有する組成物を紫外線照射により
硬化させて得られた膜であり、且つ保護膜の厚みが２０
〜２００μｍであることを特徴とする光記録媒体を提供
する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光記録媒体を図１
を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】本発明の光記録媒体１は、基板２と、基板
２上に形成された記録膜３と記録膜３上に形成された保
護膜４とからなり、記録信号を保護膜４側から光学的に
再生することが可能な光記録媒体である。ここで、記録
膜３は、基板２の表面に形成された記録信号に対応した
ピット（凹凸）３ａと、そのピット３ａ上に形成された
アルミニウム等の金属蒸着膜からなる光反射膜３ｂとか
ら構成されている。
【００１３】本発明の光記録媒体１は、その保護膜４が
カチオン重合性樹脂（Ａ）とカチオン触媒（Ｂ）とを１
００：０．２〜１．５の重量比で含有する組成物を紫外
線照射により硬化させて得られた膜であること、及び保
護膜４の厚みが２０〜２００μｍであることを特徴とす
る。これらの特徴的な構成は、光記録媒体１に対し、保
護膜４が従来の光記録媒体の場合に比べて厚く形成され
た場合であっても、硬化収縮により生ずる光記録媒体１
の反りを小さくでき且つ記録膜３に腐食を発生させない
ようにできる。この理由は以下のように考えられる。
【００１４】即ち、本発明においては、光記録媒体の保
護膜を厚く形成する際に生じる硬化収縮を防ぐために、
硬化収縮し難いカチオン重合性材料を使用する。このと
き、“記録膜の腐食”の原因は、一般に有機塩類として
分類される物質であるカチオン触媒自体が保護膜中にイ
オン性物質として残留することであり、更に、保護膜を
厚く形成すると保護膜中のイオン性物質の絶対量が多く
なることであると考えられる。従って、カチオン反応を
進める上で適量とされているカチオン触媒の量の範囲の
限定に加えて、保護膜に必要な機械的性質を確保しなが
ら保護膜中のイオン性物質の絶対量を抑制するために保
護膜の厚みの限定が必要となるからである。
【００１５】本発明において、基板２は光記録媒体１の
支持体として機能している。基板２としては、ポリカー
ボネート等のプラスチック板が好ましく使用できる。
【００１６】なお、本発明においては、保護膜４側から
記録情報を読み取るため、必ずしも基板２が透明である
必要はない。従って、基板２上に印刷による装飾を施す
ことも可能である。
【００１７】基板２の厚みは、光記録媒体１全体の強度
及び後述する保護膜４との厚みを考慮して決定される
が、通常、光記録媒体１の業界規格である１．２ｍｍが
一般的である。
【００１８】記録膜３を構成するピット（凹凸）３ａ
は、基板２をフォトリソグラフ法等の公知の手法を利用
して形成することができる。また、光反射膜３ｂも、ア
ルミニウムの真空蒸着法等の公知の手法により形成する
ことができる。光反射層３ｂの厚みは、アルミニウムの
場合には、通常３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
【００１９】保護膜４を形成するために使用するカチオ
ン重合性樹脂（Ａ）としては、一般に分子中にカチオン
重合性基（例えば、エチレンオキサイド、ビニルエーテ
ル、イソブチレン基）を有する樹脂、オリゴマー等を使
用することができ、カチオン重合性モノマーと併用する
こともできる。中でも、エチレンオキサイドを有するい
わゆるエポキシ樹脂を好ましく使用することができる。
【００２０】エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ等とエピクロルヒドリンを
反応させて得られるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、またはこれらを水添
したエポキシ樹脂を使用することができる。
【００２１】また、ビニルシクロヘキセンジオキシド、
３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポ
キシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−
エポキシシクロヘキシル）アジペート等の脂環式エポキ
シ樹脂を使用することもできる。
【００２２】保護膜４を形成するために使用するカチオ
ン触媒（Ｂ）としては、例えば、自らのプロトンを放出
するプロトン酸又はプロトン、カルボニウムイオンを放
出するルイス酸又はその錯体を挙げることができる。中
でも、金属に対して腐食性の低いルイス酸塩を好ましく
使用することができる。例えば、芳香族ジアゾニウム
塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳
香族セレニウム塩を好ましく挙げることができる。
【００２３】以上のようなカチオン触媒（Ｂ）は、市販
品として入手することができ、具体的には、芳香族スル
ホニウム塩としてはＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０（旭電
化（株））、ＵＶＥ１０４１（ゼネラル・エレクトリッ
ク社）、ＦＣ−５０９（３Ｍ社）、芳香族ジアゾニウム
塩としてはＰＰ−３０（旭電化（株））等が挙げられ
る。
【００２４】本発明において、カチオン重合性樹脂
（Ａ）とカチオン触媒（Ｂ）との重量部比は、１００：
０．２〜１．５、好ましくは１００：０．５〜１．０の
範囲である。触媒（Ｂ）が、樹脂（Ａ）１００重量部に
対し０．２重量部未満であると反応が不十分になり保護
膜にべたつき（粘着性）が残り、１．５重量部を超える
と記録膜の腐食が観察されるので、実用上問題が生じ
る。
【００２５】保護膜４の厚みは、光記録媒体全体の機械
的強度、レーザー光の照射に耐える耐久性等を考慮し、
少なくとも２０μｍ以上であることが必要である。一
方、記録膜の腐食を抑制するためには２００μｍ以下と
することが必要である。
【００２６】保護膜４の形成は、スピンコート法等、公
知の成膜方法により行うことができる。また、保護膜材
料を特開平９−１４７４１７号公報に記載の転写性シー
トに加工することによっても製造することができる。
【００２７】本発明の光記録媒体は、基板表面に常法に
従って記録信号に対応したピットを形成し、その基板の
ピット形成面に真空蒸着法等によりアルミニウム等の金
属を真空蒸着させて光反射膜を成膜することにより記録
膜を形成する。そして、その記録膜上に、スピンコート
法等によりカチオン重合性樹脂（Ａ）とカチオン触媒
（Ｂ）とを含有する組成物を塗工し、紫外線を照射して
重合させることにより保護膜を形成する。これにより図
１の光記録媒体が得られる。
【００２８】本発明の光記録媒体の記録膜に記録された
記録信号を再生する場合、図１に示すように、保護膜４
側から再生用のレーザー光５を照射することにより効率
よく再生を行うことができる。なお、基板として透明な
基板を使用する場合には、基板側からもレーザー光を照
射させて記録信号を再生することができる。
【００２９】
【実施例】次に、本発明を以下の実施例により具体的に
説明する。
【００３０】実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例
５ （光記録媒体の保護膜用組成物の調製）表１〜表３に示
す成分を攪拌機で十分に混合することにより保護膜用組
成物を調製した。
【００３１】（光記録媒体の作成）厚さ１．２ｍｍのポ
リカーボネート基板の表面に記録信号に対応するピット
（凹凸）を形成し、次いでそのピット上に厚さ５０ｎｍ
のアルミニウムを蒸着して記録膜を形成した。この記録
膜上に、上述の保護膜用組成物をスピンコート法により
塗布した。次いで、塗布膜側から紫外線を５００ｍＪ／
ｃｍ2のエネルギー密度で照射してカチオン反応を開始
させ、更に反応が終了するまで放置（約１時間）した。
これにより、図１に示した構造の光記録媒体を得た。
【００３２】なお、光記録媒体の保護膜の厚さに関し、
実施例８（２０μｍ厚）及び実施例９（２００μｍ厚）
の場合を除き、他の実施例及び比較例においてはいずれ
も１００μｍ厚とした。
【００３３】（評価方法）各実施例及び各比較例で得ら
れた保護膜用組成物もしくは光記録媒体について、以下
に説明する（イ）「記録膜の腐食」、（ロ）「硬化収
縮」及び（ハ）「硬化性」の各項目を評価した。得られ
た評価結果を表１〜表３に示す。
【００３４】（イ）記録膜の腐食 光記録媒体を、温度８０℃、湿度８５％の恒温層内に１
００時間放置し、顕微鏡にて直径１２ｃｍのディスクの
ピンホールを数えた。ピンホールの数が、０〜１０個の
場合は「Ａ」と判定し、１１〜５０個の場合は「Ｂ」と判定
し、５１〜１００個の場合を「Ｃ」と判定し、１００個以
上の場合は「Ｄ」と判定した。ここで、「Ａ」と判定される
場合は、実質的に記録膜の腐食がなく再生に影響を与え
ることがないレベルを意味する。「Ｂ」と判定される場合
は、記録膜の腐食は確認されるが、実用上問題がないレ
ベルを意味する。
【００３５】一方、「Ｃ」、「Ｄ」と判定されるものは、記
録膜の腐食が確認され、再生に影響を与えるレベルを意
味する。
【００３６】（ロ）硬化収縮 保護膜用組成物の密度と、その組成物を硬化させてでき
た硬化物の密度を測定し、下記式に代入し、硬化収縮率
を求めた。
【００３７】
【数１】硬化収縮率＝（１−組成物密度／硬化物密度）
×１００（％）
【００３８】（ハ）硬化性 保護膜に紫外線を照射した後に、保護膜表面の“べとつ
き”の程度により硬化性を確認した。一般に、保護膜が
十分に硬化すると、その表面にべとつきはない。保護膜
にべとつきがあると、ホコリやチリが付着して記録信号
の再生に影響を与える。ここでは、紫外線照射後の保護
膜表面に１ｍｍ角の紙片を均一にふりかけた後、ディス
クを回転（３０００ｒｐｍ）させて、紙片がディスク上
に残るかどうかを確認した。紙片がディスクから除去さ
れた場合を「○」、紙片がディスク上へ残る場合を
「×」と評価した。
【００３９】なお、表１〜表３で用いられた各成分の商
品名及び入手先は以下の通りである。
【００４０】 ＊１ ＹＤ８１２５、東都化成（株）製 ＊２ ＹＤＦ８１７０Ｃ、東都化成（株）製 ＊３ ２０２１Ｐ、ダイセル化学（株）製 ＊４ ＸＤＯ、東亜合成（株）製 ＊５ ＳＰ１７０（固形分５０％）、旭電化（株）製 ＊６ ＵＶＩ６９９０（固形分５０％）、ＵＣＢ社製 ＊７ ＲＳ２０７４（固形分１００％）、ローヌプラン
社製 ＊８ ＣＮ１２０、サートマー社製 ＊９ ＡＰＧ２００、新中村化学（株）製 ＊１０ ＨＤＤＡ、新中村化学（株）製 ＊１１ ＩＲＧ１８４、チバスペシャリティケミカル社
製
【００４１】
【表１】 （重量部） 実施例 成分 １ ２ ３ ４ ５ カチオン重合性樹脂（Ａ） ヒ゛スフェノールA型エホ゜キシ樹脂＊１ ３０ ３０ ３０ ３０ ３０ ヒ゛スフェノールF型エホ゜キシ樹脂＊２ ５０ ５０ ５０ ５０ ５０ 脂環式エホ゜キシ樹脂＊３ ２０ ２０ ２０ ２０ ２０ 触媒（Ｂ） カチオン触媒＊５ ０．２５ ０．５ １．０ １．５ − カチオン触媒＊６ − − − − １．０ （評価） （イ）記録膜の腐食 Ａ Ａ Ａ Ｂ Ａ （ロ）硬化収縮（％） ３．５ ３．６ ３．６ ３．７ ３．５ （ハ）硬化性 ○ ○ ○ ○ ○
【００４２】
【表２】 （重量部） 実施例 成分 ６ ７ ８ ９ カチオン重合性樹脂（Ａ） ヒ゛スフェノールA型エホ゜キシ樹脂＊１ ３０ ２０ ３０ ３０ ヒ゛スフェノールF型エホ゜キシ樹脂＊２ ５０ − ５０ ５０ 脂環式エホ゜キシ樹脂＊３ ２０ − ２０ ２０ オキセタン樹脂＊４ − ８０ − − 触媒（Ｂ） カチオン触媒＊５ − １．０ １．０ １．０ カチオン触媒＊７ １．０ − − − （評価） （イ）記録膜の腐食 Ａ Ａ Ａ Ａ （ロ）硬化収縮（％） ３．７ ３．４ ３．３ ３．７ （ハ）硬化性 ○ ○ ○ ○
【００４３】
【表３】 （重量部） 比較例 成分 １ ２ ３ ４ ５ カチオン重合性樹脂（Ａ） ヒ゛スフェノールA型エホ゜キシ樹脂＊１ ３０ ３０ ３０ ３０ − ヒ゛スフェノールF型エホ゜キシ樹脂＊２ ５０ ５０ ５０ ５０ − 脂環式エホ゜キシ樹脂＊３ ２０ ２０ ２０ ２０ − （ラジカル重合性樹脂組成） エホ゜キシアクリレート＊８ − − − − ４０ トリフ゜ロヒ゜レンク゛リコールシ゛アクリレート＊９ − − − − ４０ 1,6-ヘキサンシ゛オールシ゛アクリレート＊１０ − − − − ２０ 触媒 カチオン触媒＊５ ０．１ ２．０ − − − カチオン触媒＊６ − − − ２．０ − カチオン触媒＊７ − − ２．０ − − ラジカル触媒＊１１ − − − − ５ （評価） （イ）記録膜の腐食 Ｂ Ｄ Ｄ Ｄ Ａ （ロ）硬化収縮（％） ３．５ ３．８ ３．８ ３．６ ８．５ （ハ）硬化性 × ○ ○ ○ ○
【００４４】（考察）表１〜表３から明らかなように、
実施例１の光記録媒体は、ピンホールの数が「Ａ」で記録
膜の腐食が殆どないことがわかる。また、保護膜の表面
にべとつきがなく硬化が十分に進んだことがわかる。更
に、保護膜が通常の保護膜と比較して厚く形成されてい
るのにかかわらず、硬化収縮が３．５％と実用レベルで
あることもわかる。
【００４５】また、表１〜表３から、実施例２〜実施例
７における保護膜のピンホールの数が少なく、記録膜の
腐食が小さいこともわかる。
【００４６】また、カチオン重合性樹脂（Ａ）１００重
量部に対し、カチオン触媒（Ｂ）の量が１．５重量部の
とき（実施例４）にピンホールの数が「Ｂ」であり、一
方、２．０重量部のとき（比較例２、３、４）にピンホ
ールの数が「Ｄ」であることから、本発明の保護膜の厚み
においては、カチオン触媒（Ｂ）の添加量が１．５重量
部に明確な臨界点が認められる。また、カチオン触媒
（Ｂ）の種類を変更してもピンホールの数には差がない
ことから（実施例３、５、６及び比較例２、３、４）、
触媒の種類よりも触媒量が支配的であることがわかる。
【００４７】なお、カチオン触媒の量が０．１重量部
（比較例１）の場合には、十分に硬化反応が進まないの
で硬化性の結果が不十分であった。
【００４８】また、保護膜の厚みの変化にかかわらず実
施例８及び実施例９の本発明の光記録媒体は、ピンホー
ルの数が「Ａ」で記録膜の腐食が殆どないことがわかる。
また、保護膜のべとつきもなく硬化が十分に進んだこと
がわかる。更に、実施例８及び９における保護膜は通常
の保護膜と比較して厚く形成されているが、その硬化収
縮は３．３％（実施例８）、３．７％（実施例９）と実
用レベルであることもわかる。
【００４９】なお、ラジカル重合性材料から形成された
保護膜を使用した比較例５の場合、その保護膜のピンホ
ールの数は「Ａ」で記録膜の腐食が殆どないが、硬化収縮
が８．５％と高く、実用上使用可能な範囲を超えている
ことがわかる。従って、本発明のように保護膜を厚く形
成する場合は、ラジカル重合性材料は不向きであること
がわかる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、光記録媒体の保護膜側
から記録信号を再生するに際し、その保護膜の適正な厚
みを選択し、加えてその厚みにおける好適な触媒の量を
選択することにより、光記録媒体に反りの問題及び記録
膜の腐食の問題がない光記録媒体を提供することができ
る。
【００５１】また、本発明の光記録媒体における保護膜
は、硬化も十分に進み、べたつきがなくホコリやチリが
つかないので、保護膜側から記録信号を読みとる場合に
好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体の断面図である。
【図２】従来の光記録媒体の断面図である。
【符号の説明】
１…光記録媒体、２…基板、３…記録膜、３ａ…ピッ
ト、３ｂ…光反射膜、４…保護膜、５…レーザー光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と、基板上に形成された記録膜と、
    記録膜上に形成された保護膜とからなり、記録信号を保
    護膜側から光学的に再生することが可能な光記録媒体に
    おいて、 該保護膜が、カチオン重合性樹脂（Ａ）とカチオン触媒
    （Ｂ）とを１００：０．２〜１．５の重量比で含有する
    組成物を、紫外線照射により硬化させて得られた膜であ
    り、且つ保護膜の厚みが２０〜２００μｍであることを
    特徴とする光記録媒体。
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