JP3330240B2 - 光学式情報記録媒体 - Google Patents

光学式情報記録媒体

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JP3330240B2 JP23171094A JP23171094A JP3330240B2 JP 3330240 B2 JP3330240 B2 JP 3330240B2 JP 23171094 A JP23171094 A JP 23171094A JP 23171094 A JP23171094 A JP 23171094A JP 3330240 B2 JP3330240 B2 JP 3330240B2
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茂明 佐々木
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

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等の光学式情
報記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】光学式情報記録媒体として、光ディス
ク、光カード等が知られているが、これらは非接触で情
報を読み取れる、レーザー光を絞り込んで記録、再生を
行うため信号を高密度に収録することが可能である、と
いった特徴を有しているため、近年著しく普及が進んで
いる。特に、コンパクトディスク、ビデオディスクに代
表されるように、光ディスクの伸びは著しく、今後ます
ます用いられるようになっていくものと思われる。
【0003】これら光学式情報記録媒体は、微小な溝又
はピットを表面に形成した透明基材上に反射膜又は記録
膜として金属や誘電体等の無機薄膜が形成されることに
よりなっている。これら反射膜又は記録膜の膜厚や組成
はその光学式情報記録媒体の用途により異なり、例えば
コンパクトディスク、ビデオディスク等の再生専用形光
ディスクではアルミ膜が60〜100nm厚程度形成さ
れている。
【0004】光学式情報記録媒体用の透明基材として
は、ガラスや樹脂が用いられているが、量産性の点か
ら、透明熱可塑性樹脂を使って、射出成形法によって製
造するのが主流となっている。
【0005】これに用いられる透明熱可塑性樹脂とし
て、メタクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂、非晶性
ポリオレフィン樹脂等があるが、この中で、メタクリル
系樹脂は光学特性、成形性に最も優れており、ビデオデ
ィスク等に広く用いられている。
【0006】しかしながら、メタクリル系樹脂は吸水率
が大きく、光ディスク等のように片面に無機薄膜を形成
した場合には、主に基板の片側から水分の吸収が生ずる
ため、吸湿によって反りが生じ易い。この問題を回避す
る方法として、ビデオディスクでは二枚貼合わせにする
方法が試みられているが、必ずしも充分ではなく、高温
高湿下に放置すると変形して再生不能となったり、貼合
わせ面が剥がれる等の問題が生ずることがあった。
【0007】また、光学式情報記録媒体は、サイズが小
さくなっていく傾向にあり、それに伴って、基材の厚み
も薄くなっていくことが予想される。その場合には、基
材の強度低下により、吸湿による変形も大きくなる。
【0008】このような、メタクリル系樹脂の欠点を克
服するため、疎水基を有する単量体を共重合する試みが
なされており、そのような単量体としてメタクリル酸シ
クロヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、N−シクロ
ヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等は吸水
率を下げる効果に優れ、また複屈折も大きくならないの
で今後光学式情報記録媒体用基材の原料として利用され
ることが期待される。
【0009】しかしながら、これらの単量体は多量に共
重合させると吸水率は下がるものの、樹脂の機械的強度
が低下し、射出成形の際に割れ等が発生し易くなるの
で、製品の歩留まりが低下するという問題があった。
【0010】光学式情報記録媒体は、長期信頼性が優れ
ていることが特徴であると共に、今後ますます普及して
いくためには量産性の確保が必要不可欠である。しかし
ながら、従来のメタクリル系樹脂を基材として用いた場
合には、高温高湿下における信頼性が不充分であり、媒
体の保管条件に制約が生じていた。一方、吸水率を下げ
るために疎水性の単量体を共重合させると、機械的強度
不足のため、歩留まりが悪化して量産性即ち成形性に問
題が発生した。これらの問題は、今後予想される基板の
薄型化に対して問題が更に大きくなるという問題を有し
ている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、メタクリル系樹脂基材上に無機薄膜を形成させ
た、光学式情報記録媒体として必要な特性に優れ、且
つ、吸湿による変形を小さくすることで高温高湿下にお
ける信頼性に優れ、成形性の良好な光学式情報記録媒体
を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、メタクリル酸エステル及びアクリル酸エステルを
含有する単量体混合物で、且つメタクリル酸シクロヘキ
シル、アクリル酸シクロヘキシル、N−シクロヘキシル
マレイミド、N−フェニルマレイミド及びN−イソプロ
ピルマレイミドから選ばれる少なくとも一種を40〜8
0重量%、アクリロニトリルを5〜30重量%含有し、
マレイミド化合物の含有量が40重量%以下である単量
体混合物を重合して得られる、25℃、クロロホルム中
で測定した固有粘度が0.3〜1.0dl/gである共
重合体からなる基材上に無機薄膜を有することを特徴と
する光学式情報記録媒体にある。
【0013】本発明の光学式情報記録媒体の基材となる
メタクリル系樹脂を構成するメタクリル酸エステルの具
体例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ノルボルニ
ル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸トリシク
ロ[5,2,1,02.6 ]デカ−8−イル等の単独又は
それらの混合物が挙げられる。
【0014】また、アクリル酸エステルの具体例として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベン
ジル、アクリル酸ノルボルニル、アクリル酸イソボルニ
ル、アクリル酸トリシクロ[5,2,1,02.6 ]デカ
−8−イル等の単独又はそれらの混合物が挙げられる。
【0015】また、本発明においては、単量体混合物中
にマレイミド化合物を40重量%以下の範囲で添加する
ことが出来る。マレイミド化合物の具体例としては、N
−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミ
ド、N−クロロフェニルマレイミド、N−イソプロピル
マレイミド等の単独又はそれらの混合物が挙げられる。
【0016】マレイミド化合物の混合比が40重量%を
越えた場合には、得られた共重合体中に残存するモノマ
ーが5重量%より多くなるため、成形基板の白濁等の成
形不良を起こし易く、好ましくない。
【0017】本発明においては、単量体混合物中にメタ
クリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、
N−シクロヘキシルマレイミド及びN−フェニルマレイ
ミドから選ばれる少なくとも1種を40〜80重量%含
有している。40重量%未満では吸湿変形の改善効果が
小さく、逆に80重量%を超えると共重合体の機械的強
度が不足し、特に射出成形又は射出圧縮成形時に割れが
発生し易くなる。
【0018】本発明においては、単量体混合物中にアク
リルニトリルを5〜30重量%含有している。5重量%
未満では成形性の改善効果が小さく、逆に30重量%を
越えると、得られた共重合体中に残存するモノマーが多
くなり易く、好ましくない。
【0019】本発明における共重合体の製造には、懸濁
重合、乳化重合、塊状重合、溶液重合等のメタクリル樹
脂製造の慣用法を用いることができる。また、本発明の
共重合体には必要に応じて安定剤、離型剤、滑剤、可塑
剤等を添加することができる。
【0020】本発明における共重合体の25℃クロロホ
ルム中で測定した固有粘度は0.3〜1.0dl/g、
好ましくは0.3〜0.7dl/gの範囲である。共重
合体の固有粘度が0.3dl/gよりも小さい場合に
は、共重合体の機械的強度が不足し、射出成形又は射出
圧縮成形時に割れを引き起こし易い。逆に、1.0dl
/gを越える場合には、共重合体の成形流動性が低下
し、射出成形又は射出圧縮成形により基板を成形した際
に、信号ピット又は溝の転写が悪くなり、良好な基材が
得られない。
【0021】一般に、光学式情報記録媒体の基材の厚さ
は1.2mmで使われるのが普通であるが、本発明にお
いては、特に厚さ1.0mm以下の薄型の基材において
吸湿による変形の改善効果が著しい。
【0022】基材に無機薄膜を形成する方法としては特
に限定されるものではないが、真空蒸着法等の気相成膜
法を使うのが容易である。例えば、真空蒸着法では、1
×10-4〜1×10-6Torr程度に排気した真空容器
中で薄膜材料を抵抗加熱又は電子ビーム加熱等の方法で
加熱蒸発させて無機薄膜層を形成させるが、用途や成膜
装置及び形成膜の種類に応じて適宜変更しても良い。
【0023】本発明における基材上に形成させる無機薄
膜としては、アルミニウム、金等の金属単体又はこれら
を主成分とする金属、SiO2 等の無機誘電体が挙げら
れる。ここで、形成する無機薄膜の種類や膜厚、膜組成
等は光学式情報記録媒体の種類により決定される。例え
ば、通常の再生専用形光ディスクでは、充分な反射率と
耐久性を得るためには、アルミ膜を50nm厚以上、好
ましくは70nm厚以上形成する。追記形光ディスクや
書換形光ディスクでは、誘電体と金属を積層して形成す
るのが普通である。
【0024】また、本発明の光学式情報記録媒体には、
目的に応じて無機薄膜上に紫外線硬化樹脂やワックス系
の保護膜を形成しても良く、それを単板のかたちで用い
ても、貼合わせにより両面使用型として用いても良い。
【0025】
【実施例】以下に、実施例により本発明を更に詳しく説
明する。実施例、比較例における成形材料の作製、成
形、無機薄膜形成、評価は全て以下の方法によった。 成形材料の作製 所定の割合で混合した単量体混合物に、連鎖移動剤とし
てn−オクチルメルカプタンを所定量、重合開始剤とし
てラウロイルパーオキサイド0.5重量部と、離型剤と
してステアリルアルコール0.15重量部を溶解し、懸
濁重合分散剤としてメタクリル酸メチルとメタクリル酸
スルホエチルのナトリウム塩の共重合体0.02重量
部、硫酸ナトリウム0.15重量部、及び分散媒として
純水145重量部を、撹拌機、冷却管、温度計付きのガ
ラス製フラスコ重合装置に混入した。
【0026】次いで、70℃にて3時間重合反応させ、
その後、更に95℃にて15分間保持後、冷却し、ろ
過、水洗、乾燥し、ビーズ状共重合体を得た。
【0027】尚、単量体の混合比と連鎖移動剤の溶解量
を変えることにより、材料組成と分子量を調節した。
【0028】得られた共重合体を、(株)池貝製PCM
−30二軸押出し機にて210℃で混練し、ペレット化
した。
【0029】基板成形 以下の条件により信号入り光ディスク基板を作製した。 ・基板仕様 直径120mm×板厚0.6mmの円盤(比較例2以
外) 直径120mm×板厚1.2mmの円盤(比較例2) ・使用スタンパー ピッチ1.6μm、ピット深さ110nmのCD信号入
りスタンパー ・成形機 名機製作所製M−70A−DM ・金型 ディスク用金型 ・成形条件 シリンダー温度:280℃ 金型温度 :70℃ 無機薄膜形成 真空蒸着法によりAl又はSiO2 を成膜した。具体的
には以下の条件で行った。 ・使用装置:真空器械工業(株) BMC−600型 ・予備排気:排気時間2hr、到達真空度1×10-5
orr ・蒸着方法: a)アルミ膜の場合;抵抗加熱 b)SiO2 膜の場合;電子ビーム加熱 ・膜厚 a)アルミ膜の場合;70nm b)SiO2 膜の場合;100nm 評価 1)材料特性 ・固有粘度 試料をクロロホルムに溶解し、25℃にて、オストワル
ド型細管式粘度計を用いて測定した。 ・残存モノマー 島津製作所製ガスクロマトグラフィーGC−8Aを用い
て常法により測定した。
【0030】2)基板特性 ・成形性 基材の成形の際に機械的強度が不足の材料を使うと、成
形品が金型内であるいは金型からの取り出し時に割れが
発生しやすい。割れのない良好な成形品がどの程度の割
合でとれるかをもって成形性の目安とし、成形が安定し
てから50枚続けて成形品をとり、不良品が10枚未満
の場合に成形性合格とした。また、成形品に白濁、発
泡、着色などが発生し、光ディスク基板として使用不可
能な場合は成形性不合格とした。
【0031】・その他基板特性 光学式情報記録媒体用基材として使用可能かどうか、以
下の観点で評価した。 信号転写……微小信号の転写に問題がないこと。 (基板表面の虹模様を目視により観察) 3)吸湿変形 アルミ膜を成膜した基板上に耐湿性を有する下記保護膜
を塗布し、それを下記ホットメルト型接着剤によりアル
ミ膜側同士を重ねる方向に貼合わせて測定サンプルとし
た。これを45℃、90%RHの環境下に200時間放
置し、変形の様子を目視により観察した。評価基準及び
使用保護膜、接着剤は以下の通りとした。 評価基準 ○……変化が認められない。 △……反りが認められるが、剥がれ等は起こっていな
い。 ×……反りが大きくなり、周辺部や中心部で剥がれが生
じる。 使用保護膜材料、接着剤 保護膜:ACIジャパン製 PK−441 接着剤: 〃 PS−16 以下の実施例、比較例中で、使用単量体名は次のように
略して記載する。 メタクリル酸メチル :MMA メタクリル酸シクロヘキシル :CHMA アクリル酸メチル :MA アクリル酸シクロヘキシル :CHA N−シクロヘキシルマレイミド:CHMI N−フェニルマレイミド :PhMI アクリロニトリル :AN 〔実施例1〜4及び比較例1〜5〕表1に示す各種組成
の単量体混合物を前記した重合条件で重合し、共重合体
を得た。この共重合体を前記した方法で射出成形し、得
られた基板に70nm厚のアルミ膜を形成した。得られ
た評価結果を表1に示した。
【0032】〔実施例5〕実施例1と同じ方法で作製し
た基板に、100nm厚のSiO2 を形成した。得られ
た評価結果を表1に示した。
【0033】〔比較例6〜9〕表1に示す各種組成の単
量体混合物を前記した重合条件で重合し、共重合体を得
た。この共重合体を前記した方法で射出成形したとこ
ろ、表1に示すように、成形性に問題があった。
【0034】〔比較例10〕表1に示す組成の単量体混
合物を前記した重合条件で重合し、共重合体を得た。こ
の共重合体を前記した方法で射出成形したところ、表1
に示すように、良好な信号転写が得られなかった。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光学式情
報記録媒体は、その基板の成形性及び基板特性に優れ、
且つ吸湿による変形が小さく、高温高湿下における信頼
性に優れていることから、その工業的意義は極めて大き
いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沼 文子 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三 菱レイヨン株式会社東京研究所内 審査官 蔵野 雅昭 (56)参考文献 特開 平4−106113(JP,A) 特開 昭63−243108(JP,A) 特開 昭62−241148(JP,A) 特開 昭62−138512(JP,A) 特開 昭61−159408(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタクリル酸エステル及びアクリル酸エ
    ステルを含有する単量体混合物で、且つメタクリル酸シ
    クロヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、N−シクロ
    ヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド及びN−
    イソプロピルマレイミドから選ばれる少なくとも一種を
    40〜80重量%、アクリロニトリルを5〜30重量%
    含有し、マレイミド化合物の含有量が40重量%以下で
    ある単量体混合物を重合して得られる、25℃、クロロ
    ホルム中で測定した固有粘度が0.3〜1.0dl/g
    である共重合体からなる基材上に無機薄膜を有すること
    を特徴とする光学式情報記録媒体。
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JP2004355732A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Tdk Corp 光記録媒体
TW201431887A (zh) * 2012-11-09 2014-08-16 Univ Keio 丙烯酸系共聚合物、光學膜、偏光板及液晶顯示裝置

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