JP2007016076A - 高平滑フィルムおよびその製造方法、ならびに光記録媒体用保護層形成シートおよび光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面平滑性の高いフィルムおよびその製造方法、ならびに保護層の表面平滑性の高い光記録媒体用保護層形成シートおよび光記録媒体を提供する。
【解決手段】 フィルムの凸欠点が存在する面に、当該フィルムを形成する樹脂が可溶な溶剤を塗布して乾燥し、高平滑フィルムを得る。得られた高平滑フィルムの溶剤の非塗布面に接着層を積層し、必要に応じて高平滑フィルムの溶剤を塗布し乾燥した面にハードコート層を積層して、これを光記録媒体用保護層形成シートとする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、表面平滑性の高いフィルムおよびその製造方法、ならびにかかるフィルムを利用した、光記録媒体用の保護層を形成するためのシートおよび光記録媒体に関するものである。

次世代光ディスクであるブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）においては、通常の光ディスクと同様に、情報記録層を保護するためにポリカーボネートフィルム等からなる保護層が粘着剤を介して情報記録層に接着されることが多いが（特許文献１）、ブルーレイディスクの記録情報は極めて大容量・高密度であるため、情報の読出または書込のエラー防止のために、保護層には高い平滑性が要求される。

一般的に高平滑なポリカーボネートフィルムを製膜する方法として、溶液流延法が用いられるが、特許文献２に記載されているように、ポリカーボネートフィルムのベルト面（キャスト時の支持体に接触した面）には凹凸ができることがあり、その凸部は光学的な欠点（凸欠点）になり得る。そして、かかる凸欠点は、特許文献３に記載されているように、信号の記録または再生に悪影響を与える。

上記のような大容量・高密度のブルーレイディスクでは、保護層に僅かな傷が付いただけであっても、情報の読出または書込にエラーが生じるおそれがあるため、ブルーレイディスクをベアディスクとして使用する場合には、ポリカーボネートフィルム上にハードコート層を形成する必要がある。しかし、凸欠点のあるポリカーボネートフィルム上にハードコート層を形成すると、その凸欠点を核とするハードコート層の欠点が発生してしまう。

上記ハードコート層の欠点を改善するために、ハードコート層を厚くする方法が考えられるが、ハードコート層材料の硬化収縮によってポリカーボネートフィルムのカール量が増大し、ブルーレイディスクに反りが生じるため、かかる方法は採用できない。
特許第３３３８６６０号公報 特許第３５３１８３５号公報 特開２００２−７４７４９号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、表面平滑性の高いフィルムおよびその製造方法、ならびに保護層の表面平滑性の高い光記録媒体用保護層形成シートおよび光記録媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１に本発明は、フィルムの凸欠点が存在する面に、当該フィルムを形成する樹脂が可溶な溶剤を塗布し、乾燥して得られることを特徴とする高平滑フィルムを提供する（請求項１）。

なお、本発明における「凸欠点」とは、高平滑フィルムの使用目的において欠点となり得る凸状部分であり、通常はフィルムの製造工程でやむを得ずできるものをいう。

上記発明（請求項１）によれば、フィルムの表面に存在する凸欠点を溶剤により溶かして縮小または消滅させることができるため、表面平滑性の高いフィルムを得ることができる。

上記発明（請求項１）において、前記フィルムは、溶液流延法によって製膜されたものであることが好ましい（請求項２）。

上記発明に係る高平滑フィルムのヘイズ値は０．０１〜２．０％であることが好ましく（請求項３）、全光線透過率は８５〜９５％であることが好ましい（請求項５）。また、上記発明に係る高平滑フィルムにおいては、前記フィルムの前記溶剤を塗布する前のヘイズ値と、前記溶剤を塗布し乾燥した後のヘイズ値との差が±１．０％以内であることが好ましく（請求項４）、前記フィルムの前記溶剤を塗布する前の全光線透過率と、前記溶剤を塗布し乾燥した後の全光線透過率との差が±２．０％以内であることが好ましい（請求項６）。

上記発明（請求項１〜６）に係る高平滑フィルムでは、前記溶剤を塗布し乾燥した面に厚さ５μｍのハードコート層を形成した場合における、長径５０μｍ以上、かつ高さ１μｍ以上の凸欠点数が５個／ｍ^２以下であることが好ましい（請求項７）。

上記発明（請求項１〜７）において、前記フィルムは、ポリカーボネートフィルムであることが好ましい（請求項８）。

第２に本発明は、フィルムの凸欠点が存在する面に、当該フィルムを形成する樹脂が可溶な溶剤を塗布し、乾燥することを特徴とする高平滑フィルムの製造方法を提供する（請求項９）。

上記発明（請求項９）においては、前記フィルムを、溶液流延法によって製膜することが好ましい（請求項１０）。

また、上記発明においては、前記フィルムの前記溶剤を塗布する前のヘイズ値と、前記溶剤を塗布し乾燥した後のヘイズ値との差を±１．０％以内とすることが好ましく（請求項１１）、前記フィルムの前記溶剤を塗布する前の全光線透過率と、前記溶剤を塗布し乾燥した後の全光線透過率との差を±２．０％以内とすることが好ましい（請求項１２）。

上記発明（請求項９〜１２）において、前記フィルムはポリカーボネートフィルムであり、前記溶剤はシクロヘキサノンであることが好ましい（請求項１３）。シクロヘキサノンによれば、凸欠点は溶解するがフィルム本体は容易に溶解しない程度に、ポリカーボネート樹脂を適度に溶解することができる。

第３に本発明は、上記高平滑フィルム（請求項１〜８）または上記製造方法によって得られた高平滑フィルム（請求項９〜１３）の前記溶剤の非塗布面に接着層を積層し、必要に応じて前記高平滑フィルムの前記溶剤を塗布し乾燥した面にハードコート層を積層した光記録媒体用保護層形成シートを提供する（請求項１４）。

第４に本発明は、上記光記録媒体用保護層形成シート（請求項１４）を、光記録媒体基板上に形成された情報記録層に積層してなる光記録媒体を提供する（請求項１５）。

第５に本発明は、上記高平滑フィルム（請求項１〜８）または上記製造方法によって得られた高平滑フィルム（請求項９〜１３）を構成要素とする光記録媒体を提供する（請求項１６）。

本発明によれば、フィルムの表面に存在する凸欠点を縮小または消滅させ、表面平滑性の高いフィルムを得ることができる。また、かかる高平滑フィルムを使用することによって、保護層の表面平滑性の高い光記録媒体用保護層形成シートおよび光記録媒体を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明で使用するフィルムは、少なくとも一方の面に凸欠点が存在するフィルムである。凸欠点の高さは、５μｍ以下であることが好ましい。凸欠点の高さが５μｍを超えると、溶剤による縮小化が困難になるおそれがある。フィルムにおける凸欠点の密度は、特に限定されない。

本発明で使用するフィルムは、上記のような凸欠点を有するものであれば、いかなる製造方法によって得られたものであってもよいが、特に溶液流延法によって製膜されたフィルムは、後述する溶剤の塗布・乾燥によって効果的に縮小・消滅し得る凸欠点を有する点で好ましく、また、光記録媒体に使用するのに適した性質、例えば厚みの均一性等を有し得る点でも好ましい。

本発明で使用するフィルムを構成する樹脂材料は、溶剤によって適度に溶解し得るもの、すなわち凸欠点は容易に溶解するがフィルム本体は容易に溶解しない程度に溶解し得るものが好ましい。特に、本フィルムを光記録媒体の保護層に使用する場合には、情報の読出または書込のための光の波長域に対し十分な光透過性を有するとともに、光記録媒体を容易に製造するために、剛性や柔軟性が適度にあり、なおかつ、光記録媒体の保管のために温度に対して安定な、ポリカーボネート、シクロオレフィン系ポリマーまたはポリメチルメタクリレートを主成分とする光透過性フィルムが好ましく、特に、ポリカーボネートを主成分とする光透過性フィルムが好ましい。

また、本フィルムを光記録媒体の保護層に使用する場合には、フィルムのヘイズ値は０．０１〜２．０％であることが好ましく、全光線透過率は８５〜９５％であることが好ましい。ヘイズ値または全光線透過率がかかる範囲から超えていると、得られる高平滑フィルムにおいて、光記録媒体の保護層として必要なヘイズ値または全光線透過率が得られないおそれがある。

本発明で使用するフィルムの厚さは、溶剤の塗布によって不具合が生じなければ特に限定されないが、本フィルムを光記録媒体の保護層に使用する場合には、通常は２５〜３００μｍ程度であり、好ましくは５０〜２００μｍ程度である。

本発明では、上記フィルムの凸欠点が存在する面に溶剤を塗布し、乾燥することにより、その凸欠点を溶解して縮小または消滅させ、高平滑フィルムを得る。

溶剤の種類としては、フィルムを形成する樹脂を溶解するもの、好ましくは、凸欠点は溶解するがフィルム本体は容易に溶解しない程度にフィルムを形成する樹脂を溶解するものを選択する。また、本フィルムを光記録媒体の保護層に使用する場合には、溶剤の塗布・乾燥後にフィルムを白化させないものを選択する。

例えば、フィルムがポリカーボネートフィルムの場合には、溶剤としてシクロヘキサノン、シクロペンタノン、塩化メチレン等を使用することができ、中でもポリカーボネート樹脂を適度に溶解し得るシクロヘキサノンを使用することが好ましい。フィルムがポリメチルメタクリレートの場合には、溶剤としてアセトンやメチルエチルケトン等を使用することができる。

溶剤の塗布厚は、凸欠点を効果的に溶解して縮小または消滅させることができる厚さであれば特に限定されないが、通常は１〜２０μｍであることが好ましく、特に２〜１５μｍであることが好ましい。

溶剤の塗布は、例えば、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法によって行うことができる。

塗布した溶剤の乾燥条件は特に限定されるものではなく、通常は、７０〜１４０℃で１〜５分間程度乾燥させる。なお、溶剤を塗布した後、乾燥条件下におくまでの時間は特に限定されず、フィルムの凸欠点の高さや使用する溶剤によって適宜決めればよく、通常は５秒〜５分程度である。

以上のようにフィルムに溶剤を塗布し乾燥することにより、フィルムの凸欠点が縮小または消滅するため、高平滑フィルムを得ることができる。

ここで、得られる高平滑フィルムを光記録媒体の保護層に使用する場合には、上記溶剤の塗布・乾燥（以下「溶剤処理」という場合がある。）により、フィルムの溶剤処理前のヘイズ値と、溶剤処理後のヘイズ値との差（ΔＨ）を、±１．０％以内とすることが好ましく、また、フィルムの溶剤処理前の全光線透過率と、溶剤処理後の全光線透過率との差（ΔＴ）を、±２．０％以内とすることが好ましい。さらに、得られる高平滑フィルムのヘイズ値は０．０１〜２．０％であることが好ましく、全光線透過率は８５〜９５％であることが好ましい。溶剤処理前後のヘイズ値の差（ΔＨ）および全光線透過率の差（ΔＴ）を上記の範囲内にすることにより、あるいは、得られる高平滑フィルムのヘイズ値および全光線透過率が上記の範囲内であることにより、高平滑フィルムは光記録媒体の保護層として好適なものとなり得る。

また、得られる高平滑フィルムを特にブルーレイディスク等の大容量・高密度の光記録媒体に使用する場合には、情報記録・再生の安定性の点から、高平滑フィルムの４０５ｎｍにおける透過率は、８５％以上であることが好ましく（上限は９５％程度）、レタデーション値は１５ｎｍ以下であることが好ましい。

得られる高平滑フィルムにおける凸欠点の有無の程度としては、溶剤処理面に厚さ５μｍのハードコート層を形成した場合に、長径５０μｍ以上、かつ高さ１μｍ以上の凸欠点数が５個／ｍ^２以下であることが好ましい。このように凸欠点数が少ないことにより、高平滑フィルムは光記録媒体、特にブルーレイディスク等の大容量・高密度の光記録媒体の保護層として好適なものとなる。なお、得られた高平滑フィルムにハードコート層を形成しない場合であっても、高平滑フィルムにおける凸欠点の有無の程度は上記と同様であることが好ましい。

得られた高平滑フィルムを光記録媒体用保護層形成シートとして使用する場合には、高平滑フィルムの溶剤非処理面に接着層を形成することが好ましい。また、必要に応じて溶剤処理面にはハードコート層を形成すればよく、上記接着層にはさらに剥離シートを積層してもよい。

接着層を構成する接着剤の種類としては、光記録媒体を構成し得るものであれば特に限定されず、例えば、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系等の粘着剤または粘接着剤であってもよいし、電離放射線硬化性、熱硬化性、熱可塑性等の接着剤であってもよい。接着剤層の厚さは、通常５〜１００μｍ程度であり、好ましくは１０〜３０μｍ程度である。

ハードコート層を構成するコート剤としては、特に限定されるものではなく、アクリル系、無機系等のいずれであってもよく、また、エネルギー線硬化型、熱硬化型のいずれであってもよい。中でも、安価で簡便にハードコート層を形成することのできるエネルギー線硬化型アクリル系のコート剤が好ましい。ハードコート層の厚さは、通常１〜２０μｍ程度であり、好ましくは２〜１０μｍ程度である。

上記のようなハードコート層を形成する高平滑フィルムの表面には凸欠点がほとんどないため、凸欠点を核とするハードコート層の欠点はほとんど生じない。

剥離シートとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンなどの樹脂フィルムをシリコーン系剥離剤等で剥離処理したものを使用することができる。

上記光記録媒体用保護層形成シートを使用して光記録媒体、例えば片面１層式の光ディスクを製造するには、凹凸パターン（ピットまたはグルーブ／ランド）を有する光ディスク基板の凹凸面上に情報記録層を形成し、その情報記録層に接着層を接着するようにして光記録媒体用保護層形成シートを情報記録層に貼合すればよい。

このようにして得られる光記録媒体は、保護層の表面平滑性が高いため、保護層の凸欠点に起因する信号特性の劣化はなく、エラーレートは極めて低いものとなる。

以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。

〔実施例１〕
ウレタンアクリレートと多官能モノマーとの混合物（荒川化学工業社製，ビームセット５７５ＣＢ，固形分濃度１００質量％，光重合開始剤含有）１００質量部に、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン（ビックケミー・ジャパン社製，ＢＹＫ−３００，固形分濃度５２質量％）４質量部と、アクリロイル基末端ポリジメチルシロキサン（ビックケミー・ジャパン社製，ＢＹＫ−ＵＶ３５７０，固形分濃度７０質量％）１質量部とを加え、さらに固形分濃度が４０質量％になるように希釈剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを加えて、これをハードコート剤とした。

一方、溶液流延法によって製膜されたポリカーボネートフィルム（帝人化成社製，ピュアエースＣ１１０−７５，厚さ：７５μｍ）の凸欠点が存在する面に、バーコーター＃８を用いてシクロヘキサノンを約８μｍの厚さで塗布し、その約３０秒後に１００℃で１分間乾燥させた。

上記のようにして溶剤処理を施したフィルム（高平滑フィルム）の当該溶剤処理面に、上記ハードコート剤を乾燥膜厚が５μｍとなるようにバーコーター＃１２によって塗布し、７０℃で１分間乾燥させた後、紫外線を照射（照射条件：照度３１０mW/cm²，光量３００mJ/cm²）して、ハードコート層を有するハードコートフィルムを得た。

〔試験例〕
（１）凸欠点数
実施例で作製した高平滑フィルム、ハードコートフィルムおよび実施例で使用したポリカーボネートフィルムについて、表面に存在する凸欠点の数をカウントし、１平米あたりに換算して欠点数とした。カウントする凸欠点は、長径５０μｍ以上、かつ高さ１μｍ以上のものとし、コンフォーカル顕微鏡（レーザーテック社製，ＨＤ１００Ｄ）を使用してカウントした。結果を表１に示す。

（２）全光線透過率およびヘイズ
実施例で作製した高平滑フィルム、ハードコートフィルムおよび実施例で使用したポリカーボネートフィルムについて、ヘイズメーター（日本電色工業社製，ＮＤＨ２０００）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準じて全光線透過率およびヘイズ値を測定した。そして、上記高平滑フィルムおよびハードコートフィルムについて、溶剤処理前のポリカーボネートフィルムとのヘイズ値の差（ΔＨ）および全光線透過率の差（ΔＴ）を算出した。結果を表１に示す。

（３）４０５ｎｍ透過率
実施例で作製した高平滑フィルム、ハードコートフィルムおよび実施例で使用したポリカーボネートフィルムについて、分光光度計（島津製作所社製，ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用いて、４０５ｎｍ透過率を測定した。結果を表１に示す。

（４）膜厚
実施例で作製した高平滑フィルム、ハードコートフィルムおよび実施例で使用したポリカーボネートフィルムについて、定圧厚さ計（ニコン社製，ＭＨ−１５Ｍ）を用いて、０．１μｍ単位で厚さを測定した。結果を表１に示す。

（５）レタデーション
実施例で作製した高平滑フィルム、ハードコートフィルムおよび実施例で使用したポリカーボネートフィルムについて、位相差測定装置（王子計測機器社製，ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて、レタデーション値を測定した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例で作製した高平滑フィルムおよびハードコートフィルムにおいては、凸欠点がほとんど消滅しており、また、光記録媒体用の保護層として好適な光学特性を有していた。

本発明に係る高平滑フィルムは、例えばブルーレイディスク等の光記録媒体用の保護層として好適である。

Claims (16)

1. フィルムの凸欠点が存在する面に、当該フィルムを形成する樹脂が可溶な溶剤を塗布し、乾燥して得られることを特徴とする高平滑フィルム。
2. 前記フィルムは、溶液流延法によって製膜されたものであることを特徴とする請求項１に記載の高平滑フィルム。
3. ヘイズ値が０．０１〜２．０％であることを特徴とする請求項１または２に記載の高平滑フィルム。
4. 前記フィルムの前記溶剤を塗布する前のヘイズ値と、前記溶剤を塗布し乾燥した後のヘイズ値との差が±１．０％以内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高平滑フィルム。
5. 全光線透過率が８５〜９５％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高平滑フィルム。
6. 前記フィルムの前記溶剤を塗布する前の全光線透過率と、前記溶剤を塗布し乾燥した後の全光線透過率との差が±２．０％以内であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の高平滑フィルム。
7. 前記溶剤を塗布し乾燥した面に厚さ５μｍのハードコート層を形成した場合における、長径５０μｍ以上、かつ高さ１μｍ以上の凸欠点数が５個／ｍ^２以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の高平滑フィルム。
8. 前記フィルムは、ポリカーボネートフィルムであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の高平滑フィルム。
9. フィルムの凸欠点が存在する面に、当該フィルムを形成する樹脂が可溶な溶剤を塗布し、乾燥することを特徴とする高平滑フィルムの製造方法。
10. 前記フィルムを、溶液流延法によって製膜することを特徴とする請求項９に記載の高平滑フィルムの製造方法。
11. 前記フィルムの前記溶剤を塗布する前のヘイズ値と、前記溶剤を塗布し乾燥した後のヘイズ値との差を±１．０％以内とすることを特徴とする請求項９または１０に記載の高平滑フィルムの製造方法。
12. 前記フィルムの前記溶剤を塗布する前の全光線透過率と、前記溶剤を塗布し乾燥した後の全光線透過率との差を±２．０％以内とすることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の高平滑フィルムの製造方法。
13. 前記フィルムはポリカーボネートフィルムであり、前記溶剤はシクロヘキサノンであることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の高平滑フィルムの製造方法。
14. 請求項１〜８のいずれかに記載の高平滑フィルムまたは請求項９〜１３のいずれかに記載の製造方法によって得られた高平滑フィルムの前記溶剤の非塗布面に接着層を積層し、必要に応じて前記高平滑フィルムの前記溶剤を塗布し乾燥した面にハードコート層を積層した光記録媒体用保護層形成シート。
15. 請求項１４に記載の光記録媒体用保護層形成シートを、光記録媒体基板上に形成された情報記録層に積層してなる光記録媒体。
16. 請求項１〜８のいずれかに記載の高平滑フィルムまたは請求項９〜１３のいずれかに記載の製造方法によって得られた高平滑フィルムを構成要素とする光記録媒体。