JP2003034776A - 光ディスク用接着剤および光ディスク - Google Patents
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Abstract
リコーン、銀あるいは銀合金からなる半透明反射膜を有
する貼り合わせ光ディスクにおいて、優れた耐久性(信
頼性)を付与できる接着剤を提供する。 【解決手段】本発明の接着剤は、液抵抗値が1.0×1
010Ω・cm以上の(メタ)アクリレートモノマー
(A)を含有する。
Description
剤、特に紫外線の照射によって硬化させることのできる
光ディスク用接着剤および該接着剤により貼り合わされ
た光ディスク、特にDVDに代表される2枚のディスク
基板を貼り合わせた光ディスクに関する。
せ型の光ディスクは、記録層の構成において記録層が一
層で記録容量がおよそ5ギガバイトのDVD−5と記録
層が2層で記録容量がおよそ9ギガバイトのDVD−9
とがあり、現在では記録容量の大きいDVD−9が主流
となってきている。また、現在の主流のDVD−9の基
板は、全反射膜にアルミニウム化合物を用い、半透明反
射膜に金を用いている。半透明反射膜は全反射膜に比べ
レーザーを透過させなければならないため、薄膜化され
なければならず安定な化合物の代表である金が用いられ
てきた。
め、半透明反射膜材料をより安価なシリコン化合物や銀
化合物へ変更することが検討されている。また、現在、
記録容量をさらに高めるために青色レーザーの検討が進
んでいる。赤色レーザーの場合は半透明反射膜が金、シ
リコン、銀または銀合金であっても赤色レーザーの透過
性は問題ない。しかし、青色レーザーの場合、その波長
が400nm付近であり、該波長の透過性においては他
の材料に比して銀が優れた性能を示す。そのため銀を用
いた半透明反射膜が開発されてきている。しかしなが
ら、銀は金よりも酸化を受けやすく、化学的に不安定で
ある。そのため、銀の半透明反射膜を使用した貼り合わ
せディスクでは、金を半透明反射膜とした従来の貼り合
わせ光ディスクと同等の耐久性(信頼性)が得られてい
ない。この耐久性(信頼性)の改善は銀の半透明反射膜
の本格的実用化のために大きな課題となっている。
着剤の改良により達成しようとするもので、銀等の金に
比較して化学的に不安定な材料を用いた半透明反射膜を
用いた該光ディスクにおいても、従来の金半透明反射膜
を使用した光ディスクと同等の高い耐久性(信頼性)を
有する光ディスを得ることができる優れた接着剤を提供
することをその目的とする。
は銀合金等の化学的に金より不安定な材料からなる半透
明反射膜の腐食等の劣化が接着層における湿気などに起
因する微弱な電流等に起因するのではないかとの推定の
もとに、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、
主成分であるモノマーとして液抵抗値がある程度以上大
きいものを接着剤に用いるならば、耐湿性が向上し、銀
あるいは銀合金からなる半透明反射膜を接着した場合に
おいても優れた耐久性(信頼性)が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、
m以上の(メタ)アクリレートモノマー(A)を30質
量%以上含有する光ディスク用接着剤、(2)ウレタン
(メタ)アクリレート(B−1)及び/又はビスフェノ
ール型エポキシ(メタ)アクリレート(B−2)と光重
合開始剤(C)を含有する上記(1)記載の光ディスク
用接着剤、(3)リン酸(メタ)アクリレート化合物
(D)を含有する上記(1)または(2)記載の光ディ
スク用接着剤、(4)ウレタン(メタ)アクリレート
(B−1)の含量が10質量%以上で、かつ50質量%
より少なく、液抵抗値が1.0×1010Ω・cm以上
の(メタ)アクリレートモノマー(A)を40質量%以
上で、90質量%より少なく、残部として、光重合開始
剤(C)および、所望により、リン酸(メタ)アクリレ
ート化合物(D)およびビスフェノール型エポキシ(メ
タ)アクリレート(B−2)を含有し、かつ該(メタ)
アクリレートモノマー(A)成分の含量は該ウレタン
(メタ)アクリレート(B−1)成分の含量より多いこ
とを特徴とする光ディスク用接着剤、(5)(メタ)ア
クリレートモノマー(A)がC8〜C18のアルキルモノ
アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メ
タ)アクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレー
トから選択される1種以上である上記(1)〜(4)の
いずれか1項に記載の光ディスク用接着剤、(6)シリ
コーン、銀あるいは銀合金からなる半透明反射膜を有す
る貼り合わせ光ディスクにおいて、該半透明反射膜を有
する基板が、他のもう一方の基板と上記(1)〜(5)
のいずれか1項に記載の接着剤を用いて接着されている
ことを特徴とする貼り合わせ光ディスク、(7)貼り合
わせ光ディスクがDVDである上記(6)記載の光ディ
スクに関する。
なお、以下において「%」及び「部」は、特記しない限
りそれぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。本発
明において、液抵抗値が1.0×1010Ω・cm以上
の(メタ)アクリレートモノマー(A)を使用すること
により、紫外線照射により硬化した硬化物の耐湿性を向
上することにより前記、半透明反射膜への水分によるダ
メージを低くすることができ結果的に光ディスクの優れ
た耐久性(信頼性)を得ることができる。本発明の接着
剤は、液抵抗値が1.0×1010Ω・cm以上の(メ
タ)アクリレートモノマー(A)を含有することを特徴
とし、通常その含量は30%以上、好ましくは40%以
上で、かつ99%より少なく、より好ましくは90%よ
り少ない範囲である。該(メタ)アクリレートモノマー
(A)としては、例えば、イソオクチルアクリレート、
イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステ
アリルアクリレート、トリデシルアクリレート等のC8
〜C18のアルキルモノアクリレート、イソボルニル(メ
タ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)ア
クリレート等の1官能性(メタ)アクリレートおよびト
リシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、
5−エチル−2−(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチル
エチル)−5−(ヒドロキシメチル)−1,3−ジオキ
サンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパ
ンテトラ(メタ)アクリレート等の多官能性(メタ)ア
クリレート等を挙げることができる。特に好ましい(メ
タ)アクリレートモノマー(A)としては、前記C8〜
C18のアルキルモノアクリレート、トリシクロデカンジ
メチロールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシ
エチルアクリレート等を挙げることができる。
は、1種又は2種以上を任意の割合で併用してもかまわ
ない。接着剤中の(A)成分の含量は、上記した範囲で
あってもよいがまた、30〜85%の範囲内が好まし
く、より好ましく35〜75%、更に好ましくは40〜
75%、最も好ましくは50%〜75%である。但しこ
の上限の値は、本発明の接着剤が光重合開始剤および所
望により添加される成分を含む場合には、その含量を差
し引いた値になるものとする。
レート(B−1)及び/またはビスフェノール型エポキ
シ(メタ)アクリレート(B−2)を含有する。ウレタ
ン(メタ)アクリレート(B−1)の具体例としては、
下記ポリオール類、有機ポリイソシアネート類及びヒド
ロキシ基含有(メタ)アクリレート化合物類との反応に
よって得られるポリエーテル系ウレタンアクリレートが
挙げられる。これらは市販品として入手することができ
る。また、上記の原料をモル比で、ポリオール類1モル
に対して、有機ポリイソシアネート類1〜2モル及びヒ
ドロキシ基含有(メタ)アクリレート化合物類0.1〜
2モルの割合で有機溶媒の存在下、または不存在下に反
応させることによっても得ることができる。これらの中
で、芳香環を有する有機ポリイソシアネートまたは芳香
環を有するポリオール類のいずれか一方若しくは両者を
使用して得られる芳香環を有するポリエーテル系ウレタ
ンアクリレート(以下単に芳香族系ウレタンアクリレー
トという)は好ましいものの1つである。
ポリオール類としては例えば、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘ
キサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、シクロヘキサン−1,4−ジメチロール等の好まし
くはヒドロキシ基を2〜4個有する炭素数2〜8のポリ
オール、ビスフェノールAポリエトキシジオール、ビス
フェノールAポリプロポキシジオール等のビスフェノー
ルAポリ(C2〜C4アルコキシ)ジオール、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリ
メチロールプロパン等のポリ(C1〜C5のアルキレ
ン)グリコールのポリオール、またこれらのポリオール
の一種または2種以上と多塩基酸、例えば、コハク酸、
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、
アゼライン酸等の炭素数4〜8の脂肪族ジカルボン酸ま
たは炭素数6〜10の芳香環上に2〜4のカルボキシル
基を有する芳香族ポリカルボン酸との反応によって得ら
れるポリエステルポリオール、上記ポリオールまたは該
ポリエステルポリオールとε−カプロラクトンの反応に
よって得られるポリカプロラクトンポリオール、ポリカ
ーボネートポリオール等を挙げることができる。
有機ポリイソシアネート類としては、イソホロンジイソ
シアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジイ
ソシアネート、ジシクロペンタニルジイソシアネート等
の脂環式ジイソシアネート、好ましくは炭素数5〜6の
シクロ環を1〜2個有するC5〜C12の脂環式ジイソ
シアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート芳香族ジイソシアネート、好ましくは炭
素数6〜10の芳香環を1〜2個有するC6〜C12の
芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の
脂肪族ジイソシアネート、好ましくはC5〜C10の脂
肪族ジイソシアネートが挙げられる。
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート類としては、例
えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒド
ロキシブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサン−
1,4−ジメチロールモノ(メタ)アクリレート等のヒ
ドロキシ(C1〜C8)脂肪族(メタ)アクリレートお
よびそのε−カプロラクトン変性体、例えばε−カプロ
ラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト等が挙げられる。上記ウレタン(メタ)アクリレート
(B−1)は、本発明の接着剤において1種又は2種以
上を、任意の割合で併用してもかまわない。ウレタン
(メタ)アクリレート(B−1)の分子量としては40
0〜10000が好ましい。このようなウレタン(メ
タ)アクリレート(B−1)としては例えば日本化薬
(株)製の芳香族系ウレタンアクリレートUA−937
(商品名)が挙げられる。
発明の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されな
い。一般的には1〜70%の範囲であり、好ましくは5
〜50%の範囲である。但しこの上限の値は、本発明の
接着剤が光重合開始剤および所望により添加される成分
を含む場合には、その含量を差し引いた値になるものと
する。また、(A)成分の種類、含量および併用する
(B−1)成分の種類等の関係から、場合により、(B
−1)成分の含量は10%以上がより好ましく、更に好
ましくは25%以上であり、上限は65%より少なく、
より好ましく50%より少ない範囲であってもよい。
レートモノマー(A)成分および該ウレタン(メタ)ア
クリレート(B−1)成分以外の残部は少なくとも光重
合開始剤(C)を含み、所望により更に、ビスフェノー
ル型エポキシ(メタ)アクリレート(B−2)およびリ
ン酸(メタ)アクリレート化合物(D)のいずれか一方
若しくは両者、前記以外の(メタ)アクリロイル基含有
化合物(E)およびその他の添加剤を含むことができ
る。従って、上記該(メタ)アクリレートモノマー
(A)成分および該ウレタン(メタ)アクリレート(B
−1)成分の下限および上限の値の関係から、これら以
外の成分を含む余裕がないときは、その上限の値は光重
合開始剤(C)および所望により添加される成分の含量
分引き下げられるものとする。該ビスフェノール型エポ
キシ(メタ)アクリレート(B−2)の具体例として
は、例えば、油化シェルエポキシ(株)製、エピコート
828、1001、1004等のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、及びエピコート4001、4002、40
03等のビスフェノールF型エポキシ樹脂と(メタ)ア
クリル酸との反応物によって得られるエポキシ(メタ)
アクリレート等を挙げることができ、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂を使用したものが好ましい。上記、ビス
フェノール型エポキシ(メタ)アクリレート(B−2)
は、本発明の接着剤において1種又は2種以上を併用し
てもかまわない。接着剤中の使用量としては、0〜50
%が好ましく、特に好ましくは0〜40%である。
体例としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−
ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−〔4−
(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン
−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−
(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、ビス
(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリ
メチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,
4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィ
ンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフ
ェニルホスフィンオキサイド、2−ヒドロキシ−2−メ
チル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロ
キシ−シクロヘキシルフェニルケトン等を挙げることが
できる。これら(C)成分は、本発明の接着剤において
1種又は2種以上を併用することができる。接着剤中の
含量は、通常0.2〜20%、好ましくは0.5〜20
%、より好ましくは0.5〜10%、場合により1〜1
0%である。
的でリン酸(メタ)アクリレート化合物(D)を使用す
るのが好ましい。リン酸(メタ)アクリレート化合物
(D)の具体例としては、リン酸エステル骨格を有する
(メタ)アクリレートであれば、モノエステル、ジエス
テルあるいはトリエステルでもよく、例えばモノ(オキ
シエチルメタクリレート)リン酸エステル、トリ(オキ
シエチルメタクリレート)リン酸エステル等が挙げられ
る。上記、リン酸(メタ)アクリレート化合物(D)
は、1種又は2種以上を併用することもできる。接着剤
中の含量は、0〜5%程度であり、好ましくは0.00
01〜3%、更に好ましくは0.001〜3%であり、
0.05〜3%も好ましい。
で、上記以外の(メタ)アクリロイル基含有化合物
(E)を併用することもできる。例えば、フェニルオキ
シエチル(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチル
オキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフル
フリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキ
シエチルアクリレート、エチルカルビトール(メタ)ア
クリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコ
ールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール
モノメチルエーテル(メタ)アクリレート、4−ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5,
2,1,0,2,6〕デカニル(メタ)アクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビ
スフェノールAポリ(n≒4)エトキシレートジ(メ
タ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)ア
クリレート、等を挙げることができる。これら(メタ)
アクリロイル基含有化合物は、1種又は2種以上で混合
して使用することができる。接着剤中の含量は0〜30
%程度である。
グ剤、レベリング剤、重合禁止剤、光安定剤、酸化防止
剤、帯電防止剤、表面潤滑剤、充填剤などのその他の添
加剤も併用することができる。本発明の接着剤は、各成
分を常温〜80℃で混合溶解して得ることができる。ま
た、本発明の硬化物は、本発明の接着剤を接着すべき基
材に適用した後、常法により紫外線、可視光線などの光
線を照射する事により得ることができる。
は、B型粘度計で測定した25℃の粘度が100〜70
0mpa・S、酸価が0.01〜5(mgKOH/
g)、硬化物の好ましい屈折率(25℃)としては1.
48〜1.58、ゲル分率は70〜100%である。本
発明の接着剤を硬化するには通常、接着剤を基材に適用
した後、紫外〜近紫外の光線を照射すればよい。光源は
該光線を照射できるランプであれば何れでも問わない。
例えば、低圧、高圧または超高圧水銀灯、メタルハライ
ドランプ、(パルス)キセノンランプ、また無電極ラン
プなどが挙げられる。
の様にして得ることができる。例えばアルミ等をスパッ
タした光ディスク基板に本発明接着剤を塗布し、接着剤
に空気が入らない様に銀等の半透明反射膜をスパッタし
た光ディスク基板を乗せて、スピンコート等の方法で貼
り合わせ、次いで、片側もしくは両面から紫外〜近紫外
の光線を照射して硬化、接着させることにより、本発明
における貼り合わせ光ディスクを得ることができる。本
発明の接着剤により、シリコーン、銀あるいは銀合金等
の金より化学的に不安定な材料からなる半透明反射膜を
有する光ディスク基材を、もう一方の光ディスク基材と
貼り合わせる場合、接着層の膜厚が1〜100μm、好
ましくは40〜70μmとなるよう接着するのが好まし
い。そのようにできれば塗工方法は問わない。例えば、
スピンコート法、2P法、ロールコート法、スクリーン
印刷法等が挙げられる。
明する。
解し、本発明の接着剤を調製した。なお、表中に示した
各組成の略号は下記の通りである。 UA−937:芳香族系ウレタンアクリレート、日本化
薬(株)製。 BP−4EA:ビスフェノールAポリ(n≒4)エトキ
シレートジアクリレート、共栄社製。 4EG−A:テトラエチレングリコールジアクリレー
ト、共栄社製。 R−684:トリシクロデカンジメチロールジアクリレ
ート、日本化薬(株)製。 SR−489:トリデシルアクリレート、サートマー社
製。 ビスコート♯150:テトラヒドロフルフリルアクリレ
ート、大阪有機社製。 4HBA:2−ヒドロキシブチルアクリレート、日本化
成(株)製。 PM−2:ビス(オキシエチルメタクリレート)リン酸
エステル、日本化薬(株)製。 イルガキュアー184:1−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、チバ・スペシャリティーケミカルス社
製、光重合開始剤。
m)は下記の通りである。なお、液抵抗値の測定にはユ
ニバーサル・エレクトロメーター(川口電機(株)製)
を使用した。 成分名、 液抵抗値(Ω・cm) BP−4EA、 8×109Ω・cm 4EG−A、 7.9×108Ω・cm R−684、 1.2×1011Ω・cm SR−489、 5.0×1011Ω・cm ビスコート♯150、 5.8×108Ω・cm 4HBA、 7.5×108Ω・cm
3の方法で接着した。 1.アルミをスパックしたDVD基板内周上に接着剤2
5gを円上に供給した。 2.接着剤に空気が入らない様に銀半透明反射膜(A
g)をスパッタしたDVD基板を乗せて2000rp
m、4秒スピンコートして貼り合わせた。金半透明反射
膜(Au)をスパッタしたDVD基板も同条件で貼り合
わせた。 3.高圧水銀灯(80W/cm)を銀または金半透明反
射膜側から300mJ/cm2照射して硬化、接着させ
た。接着後の銀または金半透明反射膜を接着したDVD
基板を80℃、85%RH環境下、500時間放置し
た。目視により反射膜の状態を観察した。観察した結果
を以下のように標記し表1に示した。 ○・・・反射膜に変化は見られない。 △・・・反射膜に変色または、ピンホールが少し見られ
る。 ×・・・反射膜に変色または、ピンホールが大きく見ら
れる。 表1の評価結果から、本発明の接着剤は、特に銀の半透
明反射膜への影響が小さく、耐久性に優れていることは
明らかである。
明反射膜を使用した貼り合わせ光ディスクにおいて、金
を半透明反射膜とした従来の貼り合わせ光ディスクと同
等の高い耐久性(信頼性)を得ることができる。従っ
て、本発明の接着剤は、記録容量の増大に対応した光デ
ィスク用の接着剤として極めて有用である。
Claims (7)
- 【請求項1】液抵抗値が1.0×1010Ω・cm以上
の(メタ)アクリレートモノマー(A)を30質量%以
上含有する光ディスク用接着剤。 - 【請求項2】ウレタン(メタ)アクリレート(B−1)
及び/又はビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレ
ート(B−2)と光重合開始剤(C)を含有する請求項
1記載の光ディスク用接着剤。 - 【請求項3】リン酸(メタ)アクリレート化合物(D)
を含有する請求項1または2記載の光ディスク用接着
剤。 - 【請求項4】ウレタン(メタ)アクリレート(B−1)
の含量が10質量%以上で、かつ50質量%より少な
く、液抵抗値が1.0×1010Ω・cm以上の(メ
タ)アクリレートモノマー(A)を40質量%以上で、
90質量%より少なく、残部として、光重合開始剤
(C)および、所望により、リン酸(メタ)アクリレー
ト化合物(D)およびビスフェノール型エポキシ(メ
タ)アクリレート(B−2)を含有し、かつ該(メタ)
アクリレートモノマー(A)成分の含量は該ウレタン
(メタ)アクリレート(B−1)成分の含量より多いこ
とを特徴とする光ディスク用接着剤。 - 【請求項5】(メタ)アクリレートモノマー(A)がC
8〜C18のアルキルモノアクリレート、トリシクロデカ
ンジメチロールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノ
キシエチルアクリレートから選択される1種以上である
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ディスク用接着
剤。 - 【請求項6】シリコーン、銀あるいは銀合金からなる半
透明反射膜を有する貼り合わせ光ディスクにおいて、該
半透明反射膜を有する基板が、他のもう一方の基板と請
求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤を用いて接着
されていることを特徴とする貼り合わせ光ディスク。 - 【請求項7】貼り合わせ光ディスクがDVDである請求
項6に記載の光ディスク。
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