JP3208583B2 - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに関し、特
に、透明基板上に形成された機能膜を覆う保護膜として
機能する紫外線硬化樹脂層を備える光ディスクに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザ光の照射により情報の記録
再生を行う光ディスクとして、情報信号の再記録を可能
とした光磁気ディスク、追記型の光ディスク、再生専用
型の光ディスク等が用いられている。これら光ディスク
は、いずれも透明基板上に記録層や反射膜等の機能膜よ
りなる記録部が形成している。
【0003】上記記録層としては、光磁気ディスクで
は、磁気光学特性(カー効果やファラデー効果)を有す
る垂直磁化膜、例えばTbFeCo合金薄膜等の希土類
−遷移金属非晶質合金膜が成膜され、追記型光ディスク
では、低融点金属薄膜、相変化膜、有機色素を含有する
膜等が成膜される。また、反射膜としては、高反射率を
有し、かつ熱的に良導体であることからAl反射膜が広
く用いられている。
【0004】このような機能膜のうち、希土類−遷移金
属非晶質合金膜やAl反射膜等の金属薄膜は、水分やO
と反応し易いため、大気中に露出された場合には、徐
々に腐食、孔食し、光ディスクの記録再生特性を劣化さ
せる。特に、光磁気ディスクにおいて、希土類−遷移非
晶質合金膜が腐食した場合には、保磁力及び残留磁気カ
ー回転角が減少し、CN比が大きく低下するといった問
題を生じる。
【0005】そこで、これら光ディスクにおいては、こ
のような金属薄膜を大気中の水分やOから隔離するた
め、記録部上に保護膜として紫外線硬化樹脂層を設けて
いる。紫外線硬化樹脂層は、生産性、再現性を考慮し
て、通常、紫外線硬化塗料をスピンコート法により記録
部上に塗布して硬化することにより形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
において、機能膜の酸化や腐食を、紫外線硬化樹脂層に
よってより効果的に防止するためには、紫外線硬化樹脂
層の膜厚をある程度厚くする方が好ましい。ここで、ス
ピンコート法にて紫外線硬化樹脂層を形成する場合、形
成される紫外線硬化樹脂層の膜厚は、紫外線硬化塗料の
粘度によって決定され、紫外線硬化塗料として高粘度の
ものを使用する程、膜厚が厚く腐食防止効果の高い紫外
線硬化樹脂層が形成されることなる。
【0007】ところが、紫外線硬化塗料は、粘度の増大
に伴って、塗布厚が上昇し、腐食防止効果が高まるが、
膜厚が厚くなると塗料の硬化収縮により、ディスクの変
形が大きくなるため、材料によって膜厚の上限が決まっ
てしまう。また、塗料の表面張力が高いと、塗布面のゴ
ミの付着、被塗布面の表面エネルギーの変化、塗料への
不純物の混入等によって記録部上ではじかれるといった
現象(ハジキ現象)が生じ、塗布ムラが生じたり、極め
て薄い膜厚の紫外線硬化樹脂層にしか得られなくなって
しまう。
【0008】このような点から、従来より使用されてい
る紫外線硬化塗料には、このハジキ現象が発生しない程
表に面張力が十分に低く、腐食、孔食を防止するのに十
分な膜厚となる粘度を有する塗料がなかった。そのた
め、これまで、光ディスクにおいては、紫外線硬化樹脂
層の膜厚が不足し、耐食性が十分得られず、特に、片面
仕様とする場合には、記録部の空気からの隔離が紫外線
硬化樹脂層のみに頼ることとなるので、実用的な寿命が
得られないといった問題が生じている。
【0009】本発明は、上述のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、腐食、孔食を防止するのに十
分な膜厚の紫外線硬化樹脂層を確実に形成でき、長期保
存が可能な光ディスクを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、紫外線硬化
塗料のハジキ現象は、使用する紫外線硬化塗料の表面張
力が原因となって誘発されるものであり、塗布する紫外
線硬化塗料の粘度とともに表面張力を適正なものとすれ
ば、紫外線硬化塗料のハジキ現象が抑えられ、記録部を
構成する金属薄膜の酸化、腐食を防止するのに十分な膜
厚を有する紫外線硬化樹脂層が形成されるとの知見を得
るに至った。
【0011】本発明は、このような知見に基づいて提案
されたものであり、透明基板上に金属薄膜よりなる機能
膜が形成されるとともに、上記機能膜を覆って10μm
以上15μm以下の膜厚で形成された紫外線硬化樹脂層
を有するものであり、この紫外線硬化樹脂層は、上記機
能膜上に塗布された25℃における粘度が1.0Psよ
り大きく、表面張力が38dyne/cm以下である紫
外線硬化塗料を硬化して形成されたものである。
【0012】上記透明基板の材料としては、通常、光デ
ィスクに使用されている基板材料であればいずれでもよ
く、例えば、ポリカーボネート系樹脂,ポリメチルメタ
クリレート系樹脂あるいはアモルファスポリオレフィン
系樹脂等が挙げられる。
【0013】上記透明基板上に形成される記録層、反射
層は用途に応じて任意選択することができる。例えば、
再生専用型の光ディスクや、いわゆるCD−ROM等に
おいては、凹凸パターンが転写されたディスク基板上に
Al等の金属反射膜が成膜される。光磁気ディスクで
は、磁気光学特性(カー効果やファラデー効果)を有す
る垂直磁化膜、例えばTbFeCo系非晶質薄膜等の希
土類−遷移金属合金非晶質膜等が成膜される。その他、
低融点金属薄膜、相変化膜、有機色素を含有する膜等を
記録層とする光ディスクにも適用可能である。
【0014】上記紫外線硬化樹脂層は、記録部を空気中
の酸素や水分から隔離し、記録部の腐食、孔食を防止す
るためのものであり、スピンコート法により記録部上に
紫外線硬化塗料を塗布し、これを硬化することにより形
成される。
【0015】ここで、紫外線硬化樹脂層によって、金属
薄膜よりなる機能膜の十分な腐食防止効果を得るために
は、紫外線硬化樹脂層の膜厚は10μm以上とすること
が必要である。
【0016】そこで、本発明においては、紫外線硬化塗
料として、25℃における粘度が1.0Psより大き
く、表面張力が38dyne/cm以下のものを使用す
ることにより、10μm以上の膜厚を有する紫外線硬化
樹脂層の形成を可能なものとする。
【0017】すなわち、スピンコート法で紫外線硬化塗
料を塗布する場合、その膜厚dは、次に示す式(1)で
示すように、使用する紫外線硬化塗料の粘度によって決
定される粘度パラメータα、ディスクを回転させる際の
振り切り回転数S、振り切り時間tに依存する。
【0018】d=αS−1−1/2 ・・・(1) d:膜厚(μm) α:粘度パラメータ S:振り切り回転数(rpm) t:振り切り時間(秒) スピンコート法において、上記振り切り回転数や振り切
り時間があまり少ないと、記録部全面に亘って紫外線硬
化塗料が均一に塗布し、均一な安定した膜厚の紫外線硬
化樹脂層を得るには最低でも振り切り回転数は3000
rpm以上、振り切り時間は3秒以上とすることが望ま
しい。
【0019】上記式(1)において、Sに3000rp
m、tに3秒及びdに十分な腐食防止効果を得るのに必
要とされる膜厚である10μmをそれぞれ代入すると、
粘度パラメータαは5×10 と算出される。紫外線
硬化塗料において、粘度パラメータと粘度の関係は図1
に示す通りであり、図1から、粘度パラメータが5×1
である場合、粘度は100cps(1.0Ps)
であることがわかる。すなわち、10μm以上の膜厚を
有する紫外線硬化樹脂層を膜面全面に亘り、均一に形成
するためには、紫外線硬化塗料の粘度は1.0Ps以上
であることが必要である。
【0020】ところが、液体である紫外線硬化塗料は、
表面張力を有しており、塗布したときの塗布状態は、そ
の粘度とともに表面張力の大きさにも依存する。すなわ
ち、紫外線硬化塗料において、粘度を高くしていくと、
ある粘度までは粘度の増大に伴って、塗布厚が増加し、
腐食抑制効果が増す。また、表面張力が高すぎるとハジ
キ現象が生じ、塗布ムラが生じたり、極めて薄い膜厚の
紫外線硬化樹脂層しか形成されないといった不都合が生
じる。膜厚が10μmの紫外線硬化樹脂層を形成するた
めには、粘度を1.0Ps以上とすることが必要であ
り、表面張力を38dyne/cm以下とすることによ
り、ハジキ現象が生じず、10μm以上の膜厚とするこ
とが可能なものとなる。なお、上記ハジキ現象をより確
実に防止し、均一性の高い紫外線硬化樹脂層を形成する
ためには、紫外線硬化塗料の表面張力は30dyne/
cm以下であることが好ましい。
【0021】本発明において使用する紫外線硬化塗料と
しては、防水に優れることが要求され、アクリル系紫外
線硬化樹脂等、通常、使用されている紫外線硬化塗料の
うち、これら要求を満たすものを使用することが望まし
い。
【0022】これら紫外線硬化樹脂の表面張力は、例え
ばレベリング剤を添加することにより調整することがで
きる。レベリング剤によって表面張力を調整する場合、
レベリング剤の添加量が、あまり多くなると紫外線硬化
樹脂に気泡が生じ、取扱いが困難になるため、この点を
考慮して設定することが好ましい。
【0023】
【作用】25℃における粘度が1.0Psより大きく、
表面張力が38dyne/cm以下である紫外線硬化塗
料を、スピンコート法にて記録部上に塗布すると、10
μm以上の均一な膜厚の紫外線硬化樹脂層となる。
【0024】光ディスクにおいて、10μm以上の膜厚
の紫外線硬化樹脂層を形成すれば、記録部を構成する金
属薄膜と大気中の水分や酸素との接触が確実に防止さ
れ、長期間保存によっても腐食、孔食が生じない、耐食
性が高いものとなる。
【0025】
【実施例】本発明の好適な実施例について、実験結果に
基づいて説明する。紫外線硬化樹脂の表面張力の検討 まず、金属薄膜が形成された基板上に、スピンコート法
により種々の表面張力を有する紫外線硬化塗料を塗布し
た。そして、塗布した紫外線硬化塗料について、ハジキ
発生頻度を調べた。
【0026】なお、紫外線硬化塗料としては、粘度が
1.0Psより大きなものを使用し、紫外線硬化塗料の
表面張力はレベリング剤を添加することにより調整し
た。また、ハジキ発生頻度は、サンプル数50枚のう
ち、ハジキ現象が生じた枚数を測定することにより評価
した。その結果を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1からわかるように、紫外線硬化塗料の
ハジキ発生頻度は、表面張力の低下に伴って減少してお
り、表面張力を38dyne/cm以下とすることによ
り、ハジキの発生はほとんど防止され、30dyne/
cm以下とすれば、ハジキはほぼ完全に抑えられる。
【0029】したがって、このことから粘度が1.0P
sより大きな紫外線硬化塗料を使用して、塗布ムラのな
い均一な膜厚の紫外線硬化塗料を形成するためには、表
面張力を38dyne/cm以下、好ましくは30dy
ne/cm以下とすることが必要であることがわかっ
た。紫外線硬化樹脂層の膜厚の検討 金属薄膜が形成された基板上に、スピンコート法により
種々の膜厚で紫外線硬化樹脂層を形成し、各種光ディス
クを作製した。
【0030】作製された各光ディスクを、温度80℃,
相対湿度85%条件下で500時間放置し、放置後、金
属薄膜の腐食発生数を測定した。紫外線硬化樹脂層の膜
厚と腐食発生数の関係を図2に示す。
【0031】図2からわかるように、腐食発生数は紫外
線硬化樹脂層の膜厚の増加に伴って減少し、金属薄膜
は、紫外線硬化樹脂層の膜厚を10μm以上とすること
により、腐食がほとんど生じなくなる。したがって、こ
のことから、紫外線硬化樹脂層の膜厚は、腐食を効果的
に防止するためには10μm以上とすることが必要であ
ることがわかった。
【0032】なお、上述の紫外線硬化塗料をスピンコー
ト法により基板の金属薄膜上に塗布して形成した紫外線
硬化樹脂層は、図2に示すように15μm以下のもので
あった。
【0033】
【発明の効果】上述したように、透明基板上に形成され
る金属薄膜よりなる機能膜を覆って形成される10μm
以上15μm以下の膜厚の紫外線硬化樹脂層を、25℃
における粘度が1.0Psより大きく、表面張力が38
dyne/cm以下である紫外線硬化塗料を用いて形成
しているので、機能膜の全面を上記10μm以上15μ
m以下の範囲で均一にの膜厚に形成することができるの
で、長期間保存によっても、機能膜に腐食や孔食が生じ
させない耐食性の高い光ディスクを得ることが可能であ
る。
【0034】したがって、本発明によれば、片面仕様の
光ディスクにおいても実用的な寿命が獲得できるように
なり、光ディスクの仕様範囲を拡張することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】紫外線硬化塗料の粘度と粘度パラメータの関係
を示す特性図である。
【図2】紫外線硬化樹脂層の膜厚と腐食発生数の関係を
示す特性図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に金属薄膜よりなる機能膜が
    形成されるとともに、上記機能膜を覆って10μm以上
    15μm以下の膜厚で形成された紫外線硬化樹脂層を有
    し、 上記紫外線硬化樹脂層は、上記機能膜上に塗布された
    5℃における粘度が1.0Psより大きく、表面張力が
    38dyne/cm以下である紫外線硬化塗料を硬化し
    て形成されたことを特徴とする光ディスク。
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JPH11203724A (ja) * 1998-01-09 1999-07-30 Sony Corp 光ディスク及びその製造方法
DE19945574A1 (de) * 1999-09-23 2001-04-05 Basf Coatings Ag Verwendung assoziativer Verdickungsmittel auf Polyurethanbasis und/oder von Dipropylenglykolmonoalkylethern zur Unterdrückung optischer Fehlstellen in farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen oder deren Reparaturlackierungen

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