JP2505473B2 - 光学記録媒体 - Google Patents

光学記録媒体

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JP2505473B2
JP2505473B2 JP62165892A JP16589287A JP2505473B2 JP 2505473 B2 JP2505473 B2 JP 2505473B2 JP 62165892 A JP62165892 A JP 62165892A JP 16589287 A JP16589287 A JP 16589287A JP 2505473 B2 JP2505473 B2 JP 2505473B2
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光によって、記録・再生する光学記録媒体
に関するものである。
[従来の技術] 光学記録媒体用の支持体層としては、従来まで、ポリ
メチルメタアクリレート樹脂や、ポリカーボネート樹脂
が用いられていた。ところが、これらの樹脂は、湿度に
よる寸法変化を起こし易いこと、また、トルエン、ベン
ゼン、メチルエチルケトン、アルコールなどの薬品によ
って、浸蝕され易いことなどの欠点を有していたため、
ポリエステル樹脂を支持体層として用いればよいという
提案がなされていた(例えば、特開昭58−150147、特開
昭57−208645など)。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記ポリエステルを支持体層とした光学記録
媒体においても、次のような欠点を有している。
(1) 耐薬品性、すなわちメチルエチルケトン、トル
エン、ポリエチレングリコールなどの有機薬品に接する
と、該ポリエステルフイルム表面が白濁してしまい、透
明性が大幅に悪化する。
(2) 0.1〜2μm程度の粒子が数多く含まれてお
り、このため、レーザー光線などの光での書き込みや、
読みとりができなかったり、エラーとなったりする。
(3) 光学記録媒体を利用するとき、しばしば長時間
外力が加わることにより、該媒体がカールや歪を生じる
ことがあるが、これらの歪んだ媒体でも、正常に記録・
読みとりを行なうため、歪みを修正するための外力が加
えられると、その外力により分子が配向するためか、光
学的に歪を生じ、複屈折が発生し、記録の読み取りなど
にエラーが生じる。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、かかる欠点を解消するために次の構成を採
る。
すなわち、ポリエステルフイルムに、光学記録層が形
成されてなる光学記録媒体において、該ポリエステルフ
イルムが、以下の特性を満足することを特徴とする光学
記録媒体である。
ガラス転移温度≧70℃ 曲げ弾性率≧280kg/mm2 結晶化度=5〜40% 溶液ヘイズ≦3% ポリエステルとは、主としてジオールとジカルボン酸
との重縮合により得られるエステル結合を主鎖に有した
ポリマーで、ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、ジフエニルジカルボン酸ナフタレンジカル
ボン酸、ビス(フエノキシ)エタン4,4′ジカルボン
酸、スチルベンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル
酸、フタル酸、ジフエニルスルホンジカルボン酸、ジフ
エニルエーテルジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボ
ン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、ジフエン酸
などの芳香族、脂環族、脂肪族のジカルボン酸及びそれ
らの変性体などであり、また、ジオールとしては、エチ
レングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチ
レングリコール、シクロヘキサンジメタノール、2,2−
ビス(4−ヒドロキシジフエニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロシキシエトキシフエニル)プロパン、ポ
リエチレングリコール、ハイドロキノン、トリシクロデ
カンジメチロール、シクロヘキサンジオール、ビス(4
−ヒドロキシフエニル)スルホンなどの脂環族ジヒドロ
キシ化合物、ビスフエノール類、芳香族ジヒドロキシ化
合物、脂肪族ジヒドロキシ化合物など、及びそれらの変
性体などである。更にp−オキシ安息香酸のようなオキ
シカルボン酸及びそれらの変性体などからも得られる。
さらに、該ポリエステル主鎖に分子量1000〜60000程度
のポリマー、例えばポリアクリル酸、ポリアクリロニト
リル、ポリスチレン、ポリシロキサンおよびその変性体
などを側鎖にグラフト共重合させておくと、極限複屈折
の値が小さくなって、応力下光学歪が生じにくくなり好
ましい。これらのポリエステルの中で、本発明の特に好
ましい化合物としては、ポリエチレン2,6ナフタレー
ト、ポリエチレン−1,2−ビス(フエノキシ)エタン−
4,4′−ジカルボキシレート、ポリシクロヘキサンジメ
タノールテレフタレート/イソフタレート、ビスフエノ
ールAとテレフタル酸/イソフタル酸とのポリエステ
ル、ビスフエノールSとイソフタル酸及びその変性体な
どであり、更に好ましくは、応力下光学歪が生じにくく
するために、その極限複屈折の値が0.15以下、好ましく
は0.10以下のポリエステルである。
該ポリエステルを常法によりフイルム化し、そのポリ
エステルフイルムのガラス転移温度Tgは、70℃以上、好
ましくは80〜250℃の範囲になければならない。Tgが70
℃未満では、高温高湿下で長時間保存した時や、成形加
工などで熱が加わる時に、該ポリエステルフイルムが変
形するため、光学記録媒体も変形し、その結果、記録媒
体として信頼性のないものになってしまうためである。
また、Tgが250℃を越すと、成形加工がしにくいためで
ある。
曲げ弾性率は、280kg/mm2以上、好ましくは330kg/mm2
以上でなければならない。これは、光学記録媒体が、何
らかの外力が加わった時に、光学的な歪が発生し、リタ
ーデーションのむらが生じないためや、ヒビ割れや永久
変形などが実質上生じないためにも必要であるばかり
か、所定の円盤やカードに打ち抜く時に、エッジ部が割
れたり、欠けたり、伸びてヒゲ状になったりしないため
である。
また、結晶化度は、5〜40%、好ましくは8〜25%の
範囲でなければならない。この範囲を外れると、アセト
ン、メチルエチルケトン、トルエン、ポリエチレングリ
コールなどの有機薬品に浸蝕されて透明性が大幅に悪化
するのみならず、夏場のような高温高湿下で長時間放置
しておくと、機械的強度などの特性が大幅に低下し、実
用上使用に耐えなくなってしまうためである。
溶液ヘイズは、3%以下、好ましくは1%以下でなく
てはならない。もちろん、この溶液ヘイズは、フイルム
状で測定した値であり、該ヘイズ値が3%を越えると、
記録・読み取りに使うレーザー光線が散乱して、記録・
読み取りができなくなった、更にはエラーを生じたりす
るためである。
もちろん、上記以外に、500〜950nmの平均光線透過率
は、85%以上、リターデーション値が100nm以下、吸湿
率は40℃95RH%で、0.25%以下であるものが望ましいこ
とはもちろんである。
次に、本発明のポリエステルフイルムの製造方法につ
いて述べる。
ポリエステル中の粒子生成を極力少なくするために、
エステル交換をせず、直接酸からエステルを作る直重法
がよいが、どうしてもエステル交換をする場合には、エ
ステル交換触媒としては、酢酸マンガン、酢酸マグネシ
ウムのような粒子を生成しにくい触媒をできる限り少
量、例えば200ppm未満使い、しかも重合触媒も二酸化ゲ
ルマニウムのような無粒子触媒をできる限り少量、例え
ば200ppm未満用い、重合温度を少し低温にして重合する
ことが重要である。従って、酢酸カルシウム、酢酸リチ
ウム、酢酸亜鉛、酢酸コバルト、二酸化アンチモンなど
は用いないことが大切である。また、添加剤としては、
リン酸、亜リン酸のように内部粒子を生成し易いものは
極力添加せず、また二酸化チタン、二酸化ケイ素、炭酸
カルシウム、サイロイド、タルク、などの無機物添加剤
は、実質上添加しないことが大切である。
このようにして得られたガラス転移温度が約70℃以上
ある無粒子ポリエステルを常法により溶融押出しする
が、この時溶融押出時のドラフト比、すなわち成形口金
リップ間隙に対する成形シート厚さの比率の逆数を20未
満、好ましくは10〜3の範囲で成形する。該溶融シート
をキャスト時に結晶化させるため、キャスト温度を通常
より高温に維持したり、キャステイングドラム表面を粗
面化し、中心線平均粗さRaで0.1〜1μm程度にしてお
き、更に必要に応じて熱処理、カレンダリングなどの工
程を付加させ、結晶化度5〜40%のポリエステルフイル
ムを得る。このとき、得られるポリエステルフイルムの
表面が、フイルム同士あるいはロールなどとの接触によ
り、フイルム表面傷が発生しないように、ポリエステル
の押出時あるいはキャスト直後にポリプロピレン、ポリ
メチルペンテン、エチレン酢酸ビニルポリマーなどのオ
レフィンポリマーをラミネートしたり、あるい耐スクラ
ッチ層をコーティングするのがよい。
次に本発明の光学記録媒体の製造方法について説明す
る。
(1) 光カードの場合 ポリエステル樹脂を常法によりシート状に押出し成形
した後、本発明のポリエステルフイルムを得る。該ポリ
エステルフイルムの片面にハードコート層を、もう一方
の片面にUV硬化層を設け、グルーブを付けた後硬化さ
せ、その上に光記録層を設ける。続いて、該記録層に接
着剤を設けて、塩化ビニルシートを貼り合せる。
(2) 光デイスクの場合 ガラス基盤のフオトレジスト面に蒸着などの方法で導
電膜を形成した後、ニッケルメッキをし、マスター盤、
マザー盤、次いでスタンパーを作成し、該スタンパーを
母型とし、スペーサーを介して、本発明ポリエステルフ
イルムからなる透明基板を配置し、スタンパーと透明基
板の間に光硬化性樹脂を注入し、透明基板から光を照射
して、記録層ピットを形成する。ピット形成面と反対側
に該基板と同程度の屈折率を有する樹脂コート層を形成
して、保護層とする。次に紫外線、電子線、あるいは放
射線などを照射させて、光硬化層を硬化させると共に、
スタンパーとの境界面に情報ピットを形成する。次い
で、スタンパーを外し、情報ピット形成面にアルミ、ク
ロム、金、銀などの金属被覆層をスパッタ、蒸着イオン
プレーテイングなどで500〜1500Å形成させる。更にこ
の金属層の上に保護層を形成する。
[物性の測定方法及び効果の評価方法] (1) ガラス転移温度Tg ポリエステルフイルム10mgを、走査型熱量計にセット
し、窒素気流下で20℃/分の昇温速度で昇温していき、
ベースラインが偏奇し始める温度と、新たなリベースラ
インに戻る温度との算術平均値を用いる。サンプルによ
っては、ベースラインが偏奇せず、吸熱ピークとなって
現われる場合は、その頂上温度を用いる。
(2) 結晶化度Xc ポリエステルの完全非晶時の密度をdA、完全結晶時の
密度をdC、サンプルの密度をdとすると Xc(%)={(d−dA)/(dC−dA)}×100 (3) 溶液ヘイズ ポリエステルフイルム3grを、フエノール(60%)、
四塩化エタン(40%)の混合溶液20ccに100℃で60分間
で溶解させ、冷却後25℃の恒温槽中でサンプルの入った
セルに30秒間光を当てた時点の全散乱光強度をヘイズメ
ーターで読み取る。
(4) 曲げ弾性率は、JIS K7203に従って、測定す
る。
(5) 経日変化は、サンプルを70℃、90RH%に2日間
無張力下で放置した後、サンプルを水平に放置した時、
サンプルが平面性を失い、ベコが発生している状態を
×、殆ど平面性の悪化のない場合を○とする。
(6) 耐薬品性は、トルエン、メチルエチルケトン及
びポリエチレングリコールの3種類の溶剤にサンプルを
30秒間浸漬した後、透明性の変化を見て1種の溶剤でも
ヘイズの値が10%増大するものを×、1%以内の変化の
ものを○、その中間のものを△とする。
(7) 打ち抜き性は、サンプルを86×54mm角に打ち抜
いた時、カット面が割れたり、歪んだり、あるいは盛り
上ったり、更には糸状のヒゲの発生がある場合を×、上
記の欠点の全く発生しない場合を○とする。
(8) 応力下光学歪は、サンプルを直交ニコル下にサ
ンプルを挟み込み、その上から親指であるいは2Hの鉛筆
の先で押圧した時、リターデーション値が変わり、偏光
下で色の変わる場合の内、親指で変色する場合を×、鉛
筆のみで変色する場合を△、いずれでも変色しない場合
を○とする。
(9) リターデーションは、サンプルの値が100nm以
下の場合を○、それを越える場合を×とする。
[実施例] 本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例1〜3、比較例1 (1) ポリエステルフイルムの準備 ポリエステルフイルムとして、極限粘度0.72のポリエ
チレン2,6ナフタレート(ポリエステルA)、極限粘度
0.69のポリエチレン1,2,ビス(2クロルフエノキシ)エ
タン4,4′ジカルボキシレート(ポリエステルB)、極
限粘度0.73のポリシクロヘキサンジメタノールテレフタ
レート(ポリエステルC)からなる厚さ450μmのフイ
ルムを準備し、比較として、極限粘度0.70のポリエチレ
ンテレフタレートフイルムをも準備した。この時、押出
・キャスト条件を最適化し、表1で示した特定の物性を
有したキャストフイルムを作成した。
(2) 光カードの作成 上記(1)で得たポリエステルフイルムの片面にシリ
コン系のハードコート層を5μmコーテイングし、もう
一方の片面に10μm厚さのアクリル系UV硬化層を設け、
0.5μmのグループを付けた後、紫外線で照射架橋さ
れ、その上に光記録層を設ける。続いて100μm厚さの
白色ポリエステル(“ルミラー"E20:東レ(株)製)を
光記録層上にラミネートする。
(3) 評価 上記のようにして得たサンプルの特性を表1に示した
ように評価した。もちろん、実施例1〜3のサンプルで
は、レーザーによる書き込み、読み取りには全く問題は
なかったが、比較例1のサンプルでは不可能であった。
比較例2 実施例1で用いたポリエステルAに添加剤として二酸
化チタン(平均粒径180mμ)を0.3重量%添加する以外
は、全く実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
第2表に示した。
このように、溶液ヘイズが高くなるため、ポリエステ
ルフイルム中に含まれている粒子によってレーザー光が
散乱を起こし、その結果光記録時あるいは読み取り時に
エラーとなることが分かる。
比較例3 実施例1で採用したキャスト条件を変更して結晶性を
抑制し、透明性に優れたポリエステルフイルムを得た。
評価結果を第3表に示した。
このように結晶性を大幅に抑制すると耐薬品性が大幅
に低下し、光記録用には用いられないことが分る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエステルフイルムに、光学記録層が形
    成されてなる光学記録媒体において、該ポリエステルフ
    イルムが、以下の特性を満足することを特徴とする光学
    記録媒体。 ガラス転移温度≧70℃ 曲げ弾性率≧280kg/mm2 結晶化度=5〜40% 溶液ヘイズ≦3%
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