JP2545253B2 - 光カードの光記録層保護用積層体 - Google Patents

光カードの光記録層保護用積層体

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光カードにおける光記録層を保護するため
の保護層として有用な積層体に関するものである。
従来の技術 光エネルギーの入射加熱によって情報を記録する光カ
ードは、磁気カードに比べて格段に高い記録密度が可能
であるため、今後の情報記録手段の有力な方式の一つで
あると考えられている。
光カードは、典型的には、大きさが85.5mm×54.0mm程
度、厚さが0.8mm程度のカードであり、再生専用型、追
記型などがある。
光カードは、読み出し方向または書き込み方向側に厚
さ0.4mm程度の保護層を設け、その背面に数μｍの情報
記録層を配置し、さらにその背面に基材を接着積層した
構造を有する。基材は単なる支持板であるので特別の光
学的性質は要求されないが、保護層は透明でかつ光学的
に等方性を有することが必要である。従来この保護層と
しては、ポリ塩化ビニル板、ポリメチルメタクリレート
板、ポリカーボネート板が用いられている。保護層表面
には、傷防止のため、表面硬化層を設けることもある。
再生専用型の光カードの層構成の一例は次の通りであ
る。読み出し方向から順に、傷防止用の表面硬化層／保
護層／情報記録層／接着剤層／基材。情報記録層は、た
とえば非銀塩パターン層／アルミニウム反射層の２層構
成。
追記型のカードの層構成の一例は次の通りである。書
き込み方向から順に、傷防止用の表面硬化層／保護層／
情報記録層／基材／保護層。情報記録層は、たとえばク
ラフト層（銀塩パターン層）／下層の２層構成。
発明が解決しようとする問題点 光カードにおける記録層保護用の保護層としては、透
明であること、光学的に等方性であること（複屈折率が
小さいこと）、機械的強度が良好であると共に硬くて変
形しないこと、熱伝導率が小さいことのほか、耐熱性が
あること、記録媒体を塗工する際の溶剤に耐性のあるこ
と、吸湿性が小さいことなどの特性が要求される。また
コスト的にも実用化の支障にならないという条件を満た
すことが要求される。
しかしながら、ポリ塩化ビニル板を保護層とし、その
上に情報記録層を設けた光カードは、ポリ塩化ビニル板
のレターデーション値を所定の値に設定しても、その表
面に情報記録層を形成するときの溶剤との接触や熱履歴
によりレターデーション値が変化することが多く、安定
した性能の光カードを得ることができないという問題点
がある。
ポリメチルメタクリレート板上に情報記録層を設けた
光カードは、支持体であるポリメチルメタクリレート板
の吸湿性を防ぐ適当な手段を見い出しがたい上、耐溶剤
性も乏しいという不利がある。
ポリカーボネート板上に情報記録層を設けた光カード
も、同様に情報記録層形成時に溶剤により溶解しやすい
という問題点がある。
従来、光ディスク、ハードディスク、フレキシブルデ
ィスクの分野においては、たとえば、特開昭60−260388
号公報、特開昭56−51030号公報、特開昭59−217241号
公報のように、透明基板の記録層側の面に耐有機溶剤性
層を設けることが提案されているが、これらの文献には
光カードについては記録がない上、単にこれらの文献に
開示の単層の耐有機溶剤性層を光カードに応用するだけ
では、工業的な製造の点でも品質の点でもなお必ずしも
満足のいくものは得られない。
本発明は、このような背景下において、工業的な製造
の点および品質の点も配慮し、光カードにおける情報記
録層保護用の保護層として最適な積層体を提供すること
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明の光カードの光記録層保護用積層体は、透明で
光等方性を有する合成樹脂シート（11）の情報記録層設
置面側の表面に、ビニルアルコール系共重合体層からな
る中間層（13）を介して、フェノキシエーテル型架橋性
樹脂層からなる耐有機溶剤性合成樹脂層（12）を設けて
なるものである。
以下本発明を詳細に説明する。
透明で光等方性を有する合成樹脂シート（11）として
は、ガラス転移点温度が60℃以上、レターデーション値
が100nm以下、可視光線透過率が80％以上、吸水率が５
％以下のものが適当であり、たとえば、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポ
リ−４−メチルペンテン−１、ABS樹脂、フタル酸樹
脂、セルローストリアセテート、セルロースブチルアセ
テートなどが用いられる。これらの樹脂は共重合体であ
ってもよく、２種以上の樹脂のブレンド物であってもよ
い。
前記の合成樹脂シート（11）は、キャスティング法に
よって成形することもできる。この場合、１回で所定の
厚さのシートを得ると、表面の凹凸や気泡の混入、透明
性の喪失などの問題点を生じやすい。一方数回に分割し
てキャスティングすると、価格上高くなる欠点のほか
に、厚さを均一に揃えるのが困難になるという不利があ
る。
そこで、一般的には、前記の如き樹脂をエクストルー
ジョン法もしくはインジェクション法で成形して所定の
厚さにすることが経済的である。その際所定のレターデ
ーション値が得られないときは、該樹脂のガラス転移点
よりも約10℃程度高い温度に加熱することにより分子配
向を緩和し、レターデーション値を小さくすることが必
要に応じ行われる。
上述の合成樹脂シート（11）の厚さは、少なくとも0.
2mm以上、殊に0.3mm以上とすることが望ましい。という
のは、この合成樹脂シート（11）は後述の情報記録層
（２）を保護するための層であるので一定以上の厚さが
必要であり、また入射した光線を読取装置へ確実に反射
させなければならないのでカーリングやベンディングが
あってはならず、さらには、その表面に塵埃等が付着し
た場合、入射した光線が反射層で反射した際にこの塵埃
等で遮蔽されて記録自体を解読できなくなることを避け
るためにも、一定以上の厚さが必要であるからである。
ただし、カードとしての取扱性、光学的等方性確保の点
からおのずから上限があり、通常は1.5mm程度以下とす
る。特に好ましい範囲は0.3〜0.7mmである。
本発明においては、上記合成樹脂シート（11）の情報
記録層設置面側の表面に、ビニルアルコール系共重合体
層からなる中間層（13）を介して、フェノキシエーテル
型架橋性樹脂層からなる耐有機溶剤性合成樹脂層（12）
を設ける。
本発明の積層体を工業的に製造するにあたっては、光
等方性を確保すべく流延法によりフェノキシエーテル型
架橋性樹脂層からなるからなる耐有機溶剤性合成樹脂層
（12）を形成する方法が採用されるが、ポリエステルフ
ィルムなどのベース上に直接フェノキシエーテル系の架
橋性樹脂組成物を流延して耐有機溶剤性合成樹脂層（1
2）を形成すると、該層（12）がベースから円滑に剥離
できなくなる。そこで、ベース上にまず流延法によりビ
ニルアルコール系共重合体層を形成し、ついでその上か
らフェノキシエーテル系の架橋性樹脂組成物を流延する
と、ベースとビニルアルコール系共重合体層との界面か
ら容易に両流延製膜層からなる積層体を剥離することが
できる。ビニルアルコール系共重合体層からなる中間層
（13）の設置は、耐透気性の向上の点でも好ましい上、
ビニルアルコール系共重合体層の欠点である耐湿性の不
足は、その上に位置するフェノキシエーテル型架橋性樹
脂層で補償される。
ここでビニルアルコール系共重合体としては、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体などビニルアルコール系
の重合体（グラフト共重合体を含む）が好適である。ビ
ニルアルコール系共重合体を製膜に供するにあたって
は、架橋剤を添加しても差し支えない。なお共重合体で
はないポリビニルアルコールは、透湿性が過多であるの
で避けるべきである。
耐有機溶剤性合成樹脂層（12）としてのフェノキシエ
ーテル型架橋性樹脂層は、耐有機溶剤性はもとより、耐
湿性、硬度も良好であり、ビニルアルコール系共重合体
層からなる中間層（13）との密着性も良好であるので、
本発明の目的に特にすぐれている。
そして、フェノキシエーテル型架橋性樹脂層からなる
耐有機溶剤性合成樹脂層（12）の設置により、後述の情
報記録層（２）形成時に合成樹脂シート（11）のレター
デーション値が変化するのを回避することができる。
ビニルアルコール系共重合体層からなる中間層（13）
とフェノキシエーテル型架橋性樹脂層からなる耐有機溶
剤性合成樹脂層（12）との積層体は、通常は接着により
上述の合成樹脂シート（11）面に積層される。なお、ビ
ニルアルコール系共重合体は水または水−アルコール混
合溶媒に溶解した形で層形成に供されるので、合成樹脂
シート（11）上に直接この溶液を流延しても合成樹脂シ
ート（11）は全く冒されない。そこで、合成樹脂シート
（11）上にビニルアルコール系共重合体の溶液を流延し
て中間層（13）を形成し、ついでその上から流延法によ
りフェノキシエーテル型架橋性樹脂層からなる耐有機溶
剤性合成樹脂層（12）を形成させることにより、目的と
する積層体を得ることもできる。
フェノキシエーテル型架橋性樹脂層からなる耐有機溶
剤性合成樹脂層（12）の厚さは、１〜500μｍ、好まし
くは２〜300μｍの範囲に設定される。ビニルアルコー
ル系共重合体層からなる中間層（13）の厚さには特に制
限はない。
このようにして合成樹脂シート（11）／中間層（13）
／耐有機溶剤性合成樹脂層（12）の積層構成を有する光
等方性の保護層（１）が得られる。この保護層（１）は
入射光・反射光の通路であるため、その全体のレターデ
ーション値は、100nm以下、特に80nm以下、なかんずく5
0nm以下に設定することが望ましい。
ここでレターデーション値Ｒとは、次式のように、フ
ィルムまたはシートの厚さｄと、該フィルムまたはシー
トに対して垂直方向の２つの屈折率の差の絶対値との積
で表わされる値である。ただし、n1は任意方向の屈折
率、n2はn1と直交する屈折率である。
Ｒ＝ｄ・｜n1−n2｜ 合成樹脂シート（11）／中間層（13）／耐有機溶剤性
合成樹脂層（12）の積層構成を有する光等方性の保護層
（１）の耐有機溶剤性合成樹脂層（12）面には、情報記
録層（２）が設けられる。
情報記録層（２）は、通常、 記録層（21）と反射層（22）、あるいは 記録層（21）と非反射層（23） の２層構成とする。いずれの場合も耐有機溶剤性合成樹
脂層（12）に近い方に記録層（21）を配置する。
の場合には、書き込み時に記録層（21）に記録ビッ
トを形成させ、読み出し時の光が記録ビットに当ったと
きは反射せず、記録ビットに当らないときは反射層（2
2）により反射されるようにする。
の場合には、記録層（21）を銀塩パターン層などの
反射可能な層とし、書き込み時に記録層（21）を破壊
し、読み出し時の光がその破壊部分に当ったときは光は
反射されず、破壊部分以外の箇所に当ったときは反射さ
れるようにする。
の場合の記録層（21）としては、Te系、Te−Ｃ系
（Te−アルキル系）、CS2−Te系、Te−Se系、Pb−Te−S
e系、TeOx系、TeOx−Pb系、Bi−Te系、Te−Ti−Ag−Se
系、Bi2Te3−Sb2Se3系、Sn系、In系、In−In2O3系、In
−CH4−O2系、Se系、Sb−Se系、Ge系、SiO2系、Tb−Gd
系、Gd−Co系、Gb−Tb−Fe系、Gb−Tb−Fe−Ge系、Gb−
Tb−Co系、Tb−Fe系、Tb−Fe−Co系、Ag−Zn−AI系、Cu
−AI−In−Sn系、Au−AI系、Mn−Cu−Bi系、Mn−Pt−Sb
系などの無機材料系、シアニン系、ロイコ系、キノン系
染料等の有機色素系、スピロピラン系、フルキド系等の
有機フォトクロミック系材料、および有機金属錯体系な
どが例示される。
の場合の記録層（21）としては、銀塩パターン層な
どがあげられる。
の場合の反射層（22）としては、通常アルミニウム
などの金属蒸着層があげられる。
の場合の非反射層（23）としては、アクリル樹脂、
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの接着性を有する光吸
収性樹脂があげられる。
合成樹脂シート（11）の中間層（13）および耐有機溶
剤性合成樹脂層（12）設置側とは反対側の表面には、必
要に応じ傷防止用の表面硬化層を設けることができる。
情報記録層（２）の背後には、ポリ塩化ビニル、ポリ
エステル、ポリカーボネートなどの基材（３）が設けら
れる。基材（３）は単なる支持板であるので、特別の光
学的性質は要求されない。基材（３）の背後からさらに
上述の保護層（１）を積層することもできる。
情報記録層（２）の背後に設ける基材（３）（または
基材（３）および保護層（１））の厚さは0.2〜0.6mmと
することが好ましい。
このようにして作製される光カード全体の厚さは、通
常は0.8mm前後とすることが多い。光カードの大きさに
特に制限はないが、通常は85.5mm×54.0mm程度とするこ
とが多い。
作用 上に詳述したように、透明で光等方性を有する合成樹
脂シート（11）の表面に、ビニルアルコール系共重合体
層からなる中間層（13）を介して、フェノキシエーテル
型架橋性樹脂層からなる耐有機溶剤性合成樹脂層（12）
を設け、その耐有機溶剤性合成樹脂層（12）の上から情
報記録層（２）を設け、さらにその情報記録層（２）の
背後から基材（３）（または基材（３）および保護層
（１））を設けることにより光カードが作製される。
情報記録層（２）として適当なものを選択することに
より、再生専用型、追記型などとする。場合により、消
去可能型、書き換え型などとすることもできる。記録、
再生、消去は、通常レーザービームを用いる。
合成樹脂シート（11）／中間層（13）／耐有機溶剤性
合成樹脂層（12）の積層体は、情報記録層（２）を物理
的に保護する保護層（１）としての役割を果たすが、耐
有機溶剤性合成樹脂層（12）の存在により情報記録層
（２）形成時の合成樹脂シート（11）のレターデーショ
ン値の変化が防止できるだけでなく、情報記録層（２）
の酸化あるいは該層（２）への水分の浸透が有効に防止
され、該層（２）の劣化防止が図られる。
実施例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下
「部」とあるのは、重量基準で示したものである。
実施例１ 第１図は、本発明の光記録層保護用積層体の一例を示
した断面図である。第２図は、その積層体を保護層
（１）として用いて作製した光カードの一例を示した断
面図である。第３図は、その積層体を保護層（１）とし
て用いて作製した光カードの他の一例を示した断面図で
ある。
ポリエステルフィルム上に、エチレン含量32モル％の
エチレン−ビニルアルコール共重合体の水／イソプロピ
ルアルコール（50:50）混合溶剤による15％溶液を流延
した後、80〜120℃で乾燥して、厚さ15μｍの中間層（1
3）を形成させた。
次に該中間層（13）の上から、下記組成からなるフェ
ノキシエーテル系の架橋性樹脂組成物を流延した後、乾
燥して、厚さ38μｍの耐有機溶剤性合成樹脂層（12）を
形成させた。
ついでポリエステルフィルムから、（13）／（12）の
層構成を有する厚さ53μｍの積層物を剥離した。
上述の積層物の中間層（13）側の面にエステルウレタ
ン系接着剤（ad）を塗布して、別途インジェクション法
により得られた厚さ0.35mm、レターデーション値30nmの
ポリカーボネートシートからなる合成樹脂シート（11）
に接着し、（11）／（ad）／（13）／（12）の層構成を
有する厚さ0.4mmの積層シートからなる保護層（１）を
得た。
この保護層（１）の耐有機溶剤性合成樹脂層（12）側
の面に下記組成の記録層形成溶液を塗布乾燥して、厚さ
10μｍの記録層（21）を形成させた。
基材（３）の一例である厚さ350μｍの表面マット化
ポリエステルシートに反射層（22）としてのアルミニウ
ムを蒸着し、そのアルミニウム蒸着面にウレタン系接着
剤（ad）を塗布して、前述の保護層（１）の記録層（2
1）側に積層接着した。
これにより、保護層（１）／情報記録層（２）／基材
（３）、さらに詳しくは、 （11）／（ad）／（13）／（12）／（21）／（22）／
（ad）／（３） よりなる第２図の積層構成の厚さ0.78mmの光カードが得
られた。
第２図中、記録層（21）のところの（ｂ）は記録ビッ
トであり、白抜き矢印の方向から光を与えると、ビット
（ｂ）からの反射率は約５％、ビット外（アルミニウム
反射層）からの反射率は約80％となるので、情報記録層
（２）に書き込んだ情報を読み出すことができる。
なお、保護層（１）の耐有機溶剤性合成樹脂層（12）
面に銀塩パターン層からなる記録層（21）を設け、つい
でその上から非反射層（23）を設け、さらにその上から
ポリ塩化ビニルシートなどの基材（３）を積層接着し
て、第３図に示すような追記型の光カードを得ることも
できる。
比較例１ インジェクション法により得られた厚さ0.40mm、レタ
ーデーション値30nmのポリカーボネートシート（11）を
保護層（１）として用いたほかは実施例１と同様にし
て、保護層（１）／情報記録層（２）／基材（３）から
なる積層構成の光カードを作製した。
しかしながら、ポリカーボネートシート（11）上に記
録層形成用溶液を塗布したときに表面溶解ないしひび割
れを生じて光学透光性が低下し、その結果散乱反射を生
じ、記録、再生時にエラーが発生した。
発明の効果 本発明の光記録層保護用積層体は、特定の積層構成を
採用したため、透明性、光学的等方性、機械的強度、硬
度、耐溶剤性、低熱伝導率、耐熱性、耐吸湿性、耐透気
性などの性質を兼備しており、またそのような品質の点
のみならず工業的な製造の点でも有利であり、かつコス
ト的にも充分に実用化に耐えうるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の光記録層保護用積層体の一例を示し
た断面図である。 第２図は、その積層体を保護層（１）として用いて作製
した光カードの一例を示した断面図である。 第３図は、その積層体を保護層（１）として用いて作製
した光カードの他の一例を示した断面図である。 （１）保護層、（11）……合成樹脂シート、（12）……
フェノキシエーテル型架橋性樹脂層からなる耐有機溶剤
性合成樹脂層、（13）……ビニルアルコール系共重合体
層からなる中間層、（２）……情報記録層、（21）……
記録層、（22）……反射層、（23）……非反射層、
（ｂ）……ビット、（３）……基材、（ab）……接着
剤、

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透明で光等方性を有する合成樹脂シート
    （11）の情報記録層設置面側の表面に、ビニルアルコー
    ル系共重合体層からなる中間層（13）を介して、フェノ
    キシエーテル型架橋性樹脂層からなる耐有機溶剤性合成
    樹脂層（12）を設けてなる光カードの光記録層保護用積
    層体。
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