JP3692051B2 - 凸条樹脂膜形成方法、記録媒体の製造方法、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック成形技術の分野に係り、特にポリカーボネイト基板上に樹脂から成る所望形状の凸条を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に光学的記録媒体を例として、従来技術の凸条樹脂膜形成方法について説明する。
図９の符合１１０は、光学的記録媒体(記録媒体)を示している。この光学的記録媒体１１０は透明な樹脂から成る円盤状の基板１１１を有しており、基板１１１の中心には円形の孔１１３が設けられている。
【０００３】
基板１１１の表面には金属薄膜からなる記録膜（反射膜）や、その記録膜（反射膜）を保護する保護膜が形成されている。
【０００４】
基板１１１の裏面の孔１１３の周囲には、凸条から成る樹脂膜１２０が設けられている。この凸条樹脂膜１２０は全体がリング状になっており、その中心は孔１１３及び基板１１１の中心と一致している。
【０００５】
この凸条樹脂膜１２０及び基板１１１は、金型のキャビティ内に樹脂を注入し、成形する射出成形法によって形成されており、従って、凸条樹脂膜１２０と基板１１１とは一体になっている。
【０００６】
この光学的記録媒体１１０の凸条の外周部分には上記記録膜が配置されており、凸条よりも外周の領域を情報記録領域１１８とし、その情報記録領域１１８内の基板１１１の凸条樹脂膜１２０が形成されていない面に凹凸や溝を形成することで、情報を記録できるようになっている。
【０００７】
この光学的記録媒体１１０から情報を読み出す読取装置には、レーザー光照射装置が配置されており、光学的記録媒体１１０の凸条樹脂膜１２０を下方に向け、トレイ上に乗せ、レーザー光射出装置の上方位置に挿入する。
【０００８】
その状態で光学的記録媒体１１０の凸条樹脂膜１２０が形成された面にレーザー光を照射すると、金属薄膜でレーザー光が反射される。この反射されたレーザー光を検出し、情報を読みとるようになっている。
【０００９】
このように光学的記録媒体１１０を配置するため、凸条樹脂膜１２０によって情報記録領域１１８がトレイ表面に接触せず、傷が付かない。また、光学的記録媒体１１０表面がトレイには密着しないので、光学的記録媒体１１０の取り出しも容易になる。
【００１０】
しかしながら、上記のように射出成形法に用いる金型は高価であり、基板１１１の製造コストが高くなってしまう。更に、色々な形状の凸条樹脂膜を形成する場合には、その形状に合わせて個々に金型が必要となる。
【００１１】
金型を用いずに凸条樹脂膜を形成するためには、基板の表面に光反応性化樹脂を含有する樹脂液を塗布し、紫外線を照射してこの樹脂液を硬化させれることが考えられる。
【００１２】
しかしながら、この方法では、樹脂液の粘度が高い場合には形成される凸条樹脂膜の幅が太くなってしまう。特に、上記のように樹脂液をリング状に塗布する場合では、樹脂液の塗布開始と塗布終了位置で樹脂液が重なりあうと、その部分だけが太くなってしまう。
【００１３】
逆に樹脂液の粘度が低い場合には、樹脂液を基板表面上に盛り上げることができず、凸条樹脂膜の表面の高さが低くなってしまう。いずれにしろ、樹脂液を塗布する方法では、十分な高さの盛り上がりと均一な幅とを有する凸条樹脂膜を形成することは困難である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、金型を用いずに太さが均一な凸条樹脂膜を成形する技術を提供することにある。本発明では、特に、太さが均一なリング状の凸条樹脂膜を成形することを目的とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、板状の基板の表面に、隣接する第一、第二の凹部を形成した後、前記第一、第二の凹部の間の前記基板の表面に凸条樹脂膜を形成する凸条樹脂膜形成方法であって、前記第一、第二の凹部を形成する時に、前記第一、第二の凹部の縁部分を前記基板の表面よりも高く盛り上げて凸条を形成し、前記基板の表面のうち、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を前記凸条を乗り越えない程度に供給して樹脂液層を形成し、前記樹脂液層を硬化させて凸条樹脂膜を形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂液層に紫外線を照射して硬化させる凸条樹脂膜形成方法である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、掘削装置を前記基板表面に押し当て、前記基板表面を掘削し、前記第一、第二の凹部をそれぞれ形成すると共に、前記基板から削り取られた部分で前記凸条を形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記基板の表面にレーザー光を照射し、前記基板表面の前記レーザー光が照射された部分を溶融させ、膨張させた後、収縮させて、前記第一、第二の凹部を形成する際に、前記膨張した部分を前記第一、第二の凹部の縁部分に残して前記凸条を形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記第一、第二の凹部を同心円状に形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項６記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂液の２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする凸条樹脂膜形成方法である。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂液の２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓを超える凸条樹脂膜形成方法である。
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記凸条樹脂膜を構成する樹脂のガラス転移温度が６０℃以上１００℃未満である凸条樹脂膜形成方法である。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂膜形成部の表面から前記凸条樹脂膜表面までの高さが３μｍ以上であることを特徴とする凸条樹脂膜形成方法である。
請求項１０記載の発明は、記録膜と、該記録膜上に配置された樹脂層とを有し、円盤状に成形された記録媒体を製造する記録媒体の製造方法であって、前記樹脂層の表面に、前記記録媒体の中心を中心としたリング状の第一、第二の凹部を形成すると時に、前記第一、第二の凹部の縁部を前記樹脂層の表面よりも高く盛り上げて凸条を形成し、前記樹脂層表面のうち、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を、前記凸条を乗り越えない程度に供給して樹脂液層を形成し、前記樹脂液層を硬化させて凸条樹脂膜を形成する記録媒体の製造方法である。
請求項１１記載の発明は、記録膜と、前記記録膜上に配置された樹脂層とを有し、円盤状に形成された記録媒体であって、前記樹脂層表面に、前記記録媒体の中心を中心としてリング状に形成された第一、第二の凹部と、前記第一、第二の凹部の縁部分に形成された凸条と、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、前記凸条を乗り越えないように形成された凸条樹脂膜とを有し、前記凸条樹脂膜の表面は、前記樹脂層表面よりも高くされた記録媒体である。
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の記録媒体であって、前記樹脂層はポリカーボネイト樹脂からなる記録媒体である。
請求項１３記載の発明は、請求項１１又は請求項１２のいずれか１項記載の記録媒体であって、前記凸条は、前記樹脂層と同じ物質で構成された記録媒体である。
請求項１４記載の発明は、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項記載の記録媒体で あって、前記凸条樹脂膜は光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液の硬化物で構成され、前記樹脂液は、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂と、不飽和ポリエステル樹脂からなる群より選択されるいずれか１種類の前記光反応性硬化樹脂を含有する記録媒体である。
【００１６】
本発明は上記のように構成されており、基板表面に形成された第１の凹部と第２の凹部とは、所定間隔を空けて配置されているので、これら第１、第２の凹部間に樹脂液を供給し、次いで、供給された樹脂液を硬化させれば所定の幅の凸条樹脂膜を得ることができる。
【００１７】
掘削装置やレーザー光線などを用いて第１、第２の凹部を形成する場合、これら第１、第２の凹部の開口の縁部が盛り上がり、凸条が形成される。これらの凸条のうち、互いに隣接した二つの凸条の間には平坦な基板表面が露出しており、その高さは平坦な基板表面の他の部分と一致する。これら２つの凸条の間の平坦な基板表面に樹脂液を供給すれば、凸条によって樹脂液がせき止められるので、液ダレやはみ出しが生じず、また、供給された樹脂液の表面は表面張力によって基板表面より高く盛り上がった状態になる。この状態で樹脂液を硬化させれば、液ダレやはみ出しの無い凸条樹脂膜を得ることができる。
【００１８】
第１、第２の凹部をそれぞれ同心円状に形成し、これら第１、第２の凹部の間に樹脂液を供給すれば、全体がリング状の凸条樹脂膜を形成することができる。
【００１９】
供給された樹脂液が重なり合う部分(リングの接合部)には他の部分に比べて多くの樹脂液が供給された状態になるが、この場合も凸条によって樹脂液のはみ出しが防止されるので、接合部の太さも他の部分の太さと等しくなる。
【００２０】
本発明の凸条樹脂膜形成方法を用いれば、任意の基板表面に所望形状の凸条樹脂膜を形成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の凸条樹脂膜形成方法を図面を用いて説明する。
図１(ａ)の符号１１は、ポリカーボネイト樹脂から成る基板（樹脂層）を示している。
基板１１の一表面は平坦にされており、基板１１の平坦な表面に凸条樹脂膜を成形するには、先ず、基板１１を水平方向に配置する(図１(ａ))。次いで、この基板１１上に掘削装置１４を配置し(同図(ｂ))、この掘削装置１４の先端部分１６を基板１１の平坦な表面に押し当てる。
【００２２】
この掘削装置１４の先端部分１６は基板１１を構成する樹脂よりも硬い材質で構成されている。従って、この先端部分１６を基板１１表面に押し当てた状態で、掘削装置１４を水平に移動させれば、基板１１表面部分は先端部分１６によって削り取られ、第一の凹部１７ａが形成される。ここでは、基板１１表面に深さ１０μｍの溝を形成して第一の凹部１７ａとした。
【００２３】
このとき、基板１１から削りとられた部分は表面から剥離するが、残滓は第１の凹部１７ａの開口の周囲に押し出され、表面よりも盛り上がった第１の凸条１８ａがその開口の縁部に形成される(同図(ｃ))。
【００２４】
基板１１表面に所望形状の第一の凹部１７ａを形成した後、掘削装置１４の先端部分１６を基板１１表面から離し(同図(ｄ))、第一の凹部１７ａから所定間隔を隔てた基板１１表面上に、その先端部分１６を押し当てる。
【００２５】
先端部分１６が基板１１表面に押し当てられた状態で、この掘削装置１４を第１の凹部１７ａと平行に移動させると、基板１１表面が掘削され第２の凹部１７ｂが形成される。ここでは、第一の凹部１７ａと同様の溝を形成し、第二の凹部１７ｂとした。
このとき、第２の凹部１７ｂの開口の両側には、第１の凹部１７ａが形成された時と同様に、第２の凸条１８ｂが形成される(同図(ｅ))。また、基板１１の平坦な表面のうち、第一、第二の凹部１７ａ、１７ｂの間に位置する部分が後述する凸条樹脂膜が形成される樹脂膜形成部となる。
【００２６】
同図(ｆ)は基板１１の掘削が終了後、掘削装置１４を基板１１から離した状態を示している。
【００２７】
この基板１１表面には第１の凹部１７ａと、第２の凹部１７ａとがそれぞれ所定間隔をあけて配置されており、これら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間には、平坦な基板１１の表面が露出している。これら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの開口の縁部分にはそれぞれ第１、第２の凸条１８ａ、１８ｂが配置されている。
【００２８】
次に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を、それら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に露出する基板１１表面に供給すると、これら凹部１７ａ、１７ｂの縁部に形成された第１、第２の凸条１８ａ、１８ｂによって樹脂液がせき止められ、樹脂液の上部が、表面張力によって基板１１の平坦な部分よりも高く盛り上がる。図１（ｇ）はその状態を示しており、図１（ｇ）の符号１９は基板１１表面に供給された樹脂液（樹脂液層）を示している。
【００２９】
それら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に露出する部分全体にその樹脂液を供給した後、この基板１１の樹脂液が供給された面に紫外線を照射すると、樹脂液層１９中の光重合性樹脂が反応し、樹脂液層１９が硬化され、第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に所望形状の凸条樹脂膜が形成される。
【００３０】
同図(ｈ)の符号２０は上記の工程で形成された凸条樹脂膜を示している、この凸条樹脂膜２０は第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に配置されており、その上端部は基板１１の平坦な部分よりも高く盛り上がった状態になっている。
【００３１】
【実施例】
上記図１(ｂ)、(ｃ)と同様の工程で、掘削装置を用いてポリカーボネイトから成る基板表面に第１の凹部をリング状になるように形成した。このとき、図１(ｄ)に示した基板１１と同様に、第１の凹部の縁部分には第１の凸条が基板の表面よりも盛り上がって形成された。
【００３２】
次いで、図１(ｅ)と同様に、第１の凹部から所定間隔を空けて掘削装置を配置し、第１の凹部と同心円状になるように第２の凹部を形成した。この時、図１(ｆ)に示した基板１１と同様に、第２の凹部の縁部分には第２の凸条が形成された。このように第１、第２の凹部及び第１、第２の凸条が同心円状に形成された基板を複数個用意した。
【００３３】
次いで、２５℃における粘度が、３０ｍＰａ・ｓ、２００ｍＰａ・ｓ、４００ｍＰａ・ｓ、６００ｍＰａ・ｓ、１０ｍＰａ・ｓ、１０００ｍＰａ・ｓの６種類の光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を用意し、各樹脂液を上記の各基板表面の各第１、第２の凹部間に供給した。
【００３４】
各基板の第１、第２の凹部間全体に樹脂液を供給し、図１(ｇ)に示したように基板表面よりも高く盛り上がった状態の樹脂液層１９を形成した。
【００３５】
次いで、各基板の樹脂液が供給された面に紫外線を照射し、これらの樹脂液を硬化させてリング状の凸条樹脂膜を形成し、実施例１〜６の試験片を作成した。
【００３６】
また、２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓの樹脂液を実施例１〜６と同様に、上記の基板表面の第１、第２の凹部の間に供給し、この樹脂液が供給された面に紫外線を照射し、比較例１の試験片を得た。
【００３７】
上記の工程で作成された実施例１〜６及び比較例１の試験片を用い、下記に示す「接合部」、「液ダレ、はみ出し」、「盛り上がり」の各評価試験を行った。
【００３８】
(接合部)
各試験片の凸条樹脂膜の樹脂液の塗布開始と塗布終了位置で樹脂液が重なりった部分(接合部)の幅を他の部分と目視により観察した。ここでは接合部の幅が凸条樹脂膜の他の部分に比べて太いものを「太い」、その幅が他の部分と変わらないものを「均一」として、下記表１に記載する。
【００３９】
(液ダレ、はみ出し)
各試験片の凸条樹脂膜の液ダレやはみ出しの有無を観察した。それらの結果を下記表１に記載する。
【００４０】
(盛り上がり)
各試験片の凸条樹脂膜２０の盛り上がりの高さを測定した。
ここでは、その高さが１００μｍ以上のものを◎、３μｍ以上１００μｍのものを○、３μｍ未満のものを×とし、下記表１に記載する。
【００４１】
【表１】
【００４２】
＜比較例２、３＞
図１(ａ)で示したような第１、第２の凹部が形成されていない平坦な各基板表面に、上記表１に示したように、実施例４と実施例５に用いたものと同じ２種類の樹脂液をそれぞれリング状に塗布した。この基板の樹脂液が塗布された面に紫外線を照射して凸条樹脂膜を形成し、比較例２、３の各試験片を得た。
【００４３】
これら比較例２、３の試験片を用いて実施例１と同じ条件で「接合部」、「液ダレ、はみ出し」、「盛り上がり」の各評価試験を行った。これらの評価試験の結果を上記表１に示した。
【００４４】
上記表１から分かるように、実施例１〜６では比較例２、３に比べ、接合部の太さが他の部分と均一であり、凸条樹脂膜には液ダレやはみ出しが見られなかった。
【００４５】
特に、４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度の樹脂液を用いた実施例３、４、６では、凸条樹脂膜の盛り上がりの高さは１００μｍ以上になった。しかしながら実施例４と同じ樹脂液を用いた比較例２では、第１、第２の凹部及び第１、第２の凸条が無い平坦な基板上に樹脂液が塗布されたため、樹脂液が基板表面で広がってしまい、実施例４に比べてその高さが低くなった。
【００４６】
また、粘度が５ｍＰａ・ｓである樹脂液を用いた比較例３では、十分な高さの盛り上がりが得られなかった。
【００４７】
これらの結果から、基板表面に第１、第２の凹部を形成し、これら第１、第２の凹部の間に２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある樹脂液を供給すれば、より良好な形状の凸条樹脂膜２０が得られることが確認された。
【００４８】
【実施例】
次に、５種類の光反応性硬化樹脂を用いて実施例７〜１１の樹脂液を作成した。実施例７〜１１の樹脂液について粘度（ｍＰａ・ｓ）と、図６（℃）と、表面張力（ｍＮ／ｍ）とをそれぞれ測定した。尚、粘度と表面張力との測定条件はそれぞれ２５℃であった。これらの測定結果を下記表２に記載する。
【００４９】
【表２】
【００５０】
更に、実施例７〜１１の樹脂液を用いて上記実施例１〜５と同じ条件で凸条樹脂膜を成形し、５種類の試験片を作成した。これらの試験片の凸条樹脂膜を構成する樹脂（硬化物）について鉛筆硬度と、ペンデュラム硬度と、ガラス転移温度とをそれぞれ測定した。
尚、ペンデュラム硬度は、Ｅｒｉｃｈｓｅｎ社のペンデュラム硬度測定機（Ｋｏｎｉｃｈ型（ドイツ文字のため、Ｋの後のＯにはウムラウトが付く） Ｍｏｄｅｌ ２９９）を用い、２５℃の条件で測定を行った。これらの測定結果を上記表２に記載した。
更に、これらの試験片を用いて下記に示す「硬化収縮率」と、「表面硬化性」と、「ＰＣキズ性」と、「ブロッキング性」と、「クラック性」と、「凸条樹脂膜形成性」の各試験を行い、各試験結果をそれぞれ上記表２に記載した。
【００５１】
〔硬化収縮率〕実施例１〜６の樹脂液の硬化前の比重（ｇ／ｃｍ3）と、これら樹脂液を硬化させた後（試験片の凸条樹脂膜）の比重（ｇ／ｃｍ3）とをそれぞれ測定した。硬化前の比重（ｇ／ｃｍ3）をＡ、硬化後の比重（ｇ／ｃｍ3）をＢとした時に、これらの値を下記式（１）に代入して、硬化収縮率を求めた。
式（１）：（１／Ａ−１／Ｂ）／Ａ×１００＝硬化収縮率（％）
【００５２】
〔表面硬化性〕
試験片の凸条樹脂膜を観察し、樹脂液が完全に硬化され、凸条樹脂膜表面がべたべたしないものを「○」、凸条樹脂膜表面がべたべたするものを「△」として評価した。
【００５３】
〔ＰＣキズ性〕
ポリカーボネイト（ＰＣ）からなる樹脂基板を用意し、この樹脂基板に各試験片の凸条樹脂膜が形成された面を押しつけ、樹脂基板に生じるキズの有無を観察した。樹脂基板にキズが全く観察されなかったものを「○」、樹脂基板にキズが観察されたものを「△」、樹脂基板が著しくキズつけられたものを「×」として評価した。
【００５４】
〔ブロッキング性〕
「ＰＣキズ性」に用いたものと同じ樹脂基板の表面に、試験片の凸条樹脂膜を押し当てた。試験片の凸条樹脂膜が樹脂基板に接着しなかったものを「○」、凸条樹脂膜が樹脂基板表面に接着したものを「△」として評価した。
【００５５】
〔クラック性〕各試験片の凸条樹脂膜を観察し、凸条樹脂膜表面にひび割れなどのキズが観察されないものを「○」、凸条樹脂膜表面にひび割れが観察されるものを「△」として評価した。
【００５６】
〔凸条樹脂膜形成性〕各試験片の凸条樹脂膜を観察し、凸条樹脂膜に液ダレやはみ出しなどが観察されないものを「○」、液ダレやはみ出しなどが観察されるものを「×」として評価した。
上記表２から明らかなように、粘度が１８０ｍＰａ・ｓ以上、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上であり、かつ、硬化した後のガラス転移温度が６０℃以上の実施例７〜１１の樹脂液を用いた場合では、それぞれ充分な表面硬化性が得られており、高い凸条樹脂膜形成性が確認された。
【００５７】
上記表２の「ペンデュラム硬度」、「鉛筆硬度」の欄から明らかなように、硬化した後のガラス転移温度が１００℃以下である実施例７〜９、１１は、硬化した後のガラス転移温度が１０１℃である実施例１０に比べ柔らかく、実施例７〜９、１１は実施例１０に比べ「ＰＣキズ性」で高い評価結果が得られた。
【００５８】
また、実施例７〜９、１１は実施例１０に比べ、硬化収縮率も低く、その結果、クラック性についても高い評価が得られた。
実施例９、１１は特に表面硬化性に優れており、ブロッキング性においても高い評価が得られた。
【実施例】
図５(ａ)〜(ｅ)は本発明の凸条樹脂膜形成方法の他の例を示している。
図５(ａ)を参照し、上記実施例で用いたのと同じ基板１１の表面にレーザー光線３６を照射すると、照射された部分が昇温し、溶融する。
【００５９】
溶融した部分は膨張するが(図５(ｂ))、レーザー光線３６の照射位置を水平方向に移動させると、溶融した部分が冷却され、収縮すると第１の凹部３７ａが形成される。
【００６０】
このとき、一旦膨張した部分が第１の凹部３７ａの縁部分に残り、第１の凹部３７ａの開口の両側に第１の凸条３８ａが形成される(同図(ｃ))。
このように、レーザ光線３６の照射位置を水平方向に移動させると、第１の凹部３７ａと、該第１の凹部３７ａの縁部両側に位置する第１の凸条３８ａが形成される。
【００６１】
次いで、一旦レーザー光線３６の照射を停止し、照射位置を所定距離だけ移動させた後、レーザー光線３６を再び基板１１表面に照射する。レーザー光３６を照射しながらその照射位置を第１の凹部３７ａと平行に移動させると、第１の凹部３７ａに対し平行に配置される第２の凹部３７ｂが形成されると共に、その縁部に第２の凸条３８ｂが形成される。
【００６２】
次に、第１、第２の凹部３７ａ、３７ｂ間に露出する平坦な基板１１表面全体に、図１(ｇ)と同じ方法で光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を供給すると、第１、第２の凹部３７ａ、３７ｂ間に、上端部が基板１１表面よりも盛り上がった樹脂液層１９が形成される(図５(ｅ))。
【００６３】
次いで、その樹脂液１９が形成された面に紫外線を照射すると、樹脂液１９が硬化され、図１(ｈ)と同様に、基板１１上の第１、第２の凹部３７ａ、３７ｂ間に凸条樹脂膜が形成される。
【００６４】
以上は基板１１、５１の材質にポリカーボネイト樹脂を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。例えば、ポリエチレン樹脂やアクロニトリルブタジエンスチレン樹脂等も用いることができる。
【００６５】
また、上記実施例３、４、６で示したように粘度が高い樹脂液を用いれば、得られる凸条樹脂膜２０はより高く盛り上がった状態になる。従って、樹脂液の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲の範囲で調整すれば、任意の高さの盛り上がりを持つ凸条樹脂膜２０を形成することが可能である。
【００６６】
この樹脂液に用いる光反応性硬化樹脂も種々のものを用いることが可能である。例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を用いることができる。例えば、アクリル樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、エステルアクリレート、メラミンアクリレート等を用いることができ、エポキシ樹脂としては脂環式エポキシ樹脂等を用いることができる。また、光反応性硬化樹脂と光重合開始剤とを併用することもできる。
【００６７】
更に、光反応性硬化樹脂の光重合反応を阻害しない物質であれば、例えば、樹脂液中に染料や顔料等の着色剤も添加することも可能である。
【００６８】
本発明の凸条樹脂膜２０は種々の加工対象物上に形成することが可能であり、例えば、加工対象物表面に微細なパターンの凸条樹脂膜２０から成る装飾を施すことが可能である。
【００６９】
【実施例】
次に、本発明により形成された凸条樹脂膜を光学的記録媒体のエレベーション膜として用いる場合について説明する。
【００７０】
図３(ａ)の符号５１はポリカーボネイト樹脂から成る透明な円盤状の基板の断面図を示しており、この基板５１の中心には孔６５が設けられている。この基板５１の表面にはあらかじめ 配置状態によってディジタル信号を示す凹凸が、孔６５外周の所定領域内に形成されている。
【００７１】
この基板５１の凹凸が形成された面とは反対側の表面に、図１(ａ)〜(ｈ)又は、図５(ａ)〜(ｅ)に示した工程で、孔６５の中心を中心として、第１、第２の凹部が同心円状に形成されている。
【００７２】
図２は図３の符号８０で示される、基板５１の中心付近左方の部分の拡大図を示している。
【００７３】
第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂの縁部分には第１、第２の凸条５８ａ、５８ｂがそれぞれ形成されている。これら第１、第２凹部５７ａ、５７ｂの間には、凸条樹脂膜７０が配置されており、その結果、凸条樹脂膜７０は、孔６５の中心を中心とし、同心円状に配置されている。
【００７４】
先ず、凸条樹脂膜７０が形成されていない面にスパッタ法により金属薄膜から成る記録膜５３を形成した後、その記録膜５３表面に樹脂から成る保護膜５５を形成する(図３(ｂ))。
【００７５】
図４は、その状態の基板５１の平面図を示している。
この光学的記録媒体５０(記録媒体)では、上記のディジタル信号を示す凹凸は、凸条樹脂膜７０よりも外周の領域に配置されており、その領域が情報記録領域６８となり、凹凸によって所定の情報が書き込まれている。
【００７６】
この光学的記録媒体５０ではその凸条樹脂膜７０がエレベーション膜として機能する。すなわち、読み取り装置にこの光学的記録媒体５０を搭載する際に、凸条樹脂膜７０が形成された面を下向きにして読み取り装置のトレイに配置すれば、その情報記録領域６８がトレイ表面に接触しないため、この光学的記録媒体５０の情報記録領域６８が保護されると共に、光学的記録媒体５０のトレイからの取り出しが容易になる。
【００７７】
以上は、予め凸条樹脂膜７０が形成されている基板５１に、記録膜５３及び保護膜５５を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではない。
例えば、凸条樹脂膜７０を有しない基板５１表面に記録膜５３及び保護膜５５を形成した後、この基板５１の記録膜５３が形成されていない面に上記の工程で凸条樹脂膜７０を形成することが可能である。また、以上は光学的記録媒体の一方の面に凸条樹脂膜を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無く、光学的記録媒体の両面にそれぞれ凸条樹脂膜を形成しても良い。
【００７８】
以上は、予め凸条樹脂膜７０が形成されている基板５１に、記録膜５３及び保護膜５５を形成し、光学的記録媒体５０を製造する工程について説明したが、本発明はこれに限定するものではない。
図６（ａ）〜（ｃ）を参照し、本発明の光学的記録媒体を製造する工程の第二例を説明すると、先ず、上記光学的記録媒体７０に用いたものと同じ基板１に、図１（ａ）〜（ｆ）、又は、図５（ａ）〜（ｄ）の工程で第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂを形成する。
【００７９】
次いで、基板５１の第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂが形成された側とは反対側の面（凹凸が形成された面５９）に図３（ａ）、（ｂ）と同じ工程で記録膜５３と保護膜５５とを形成した後、図１（ｇ）、（ｈ）、図５（ｅ）の工程で凸条樹脂膜７０を形成すると、本発明の光学的記録媒体５０が得られる。
【００８０】
次に、図７（ａ）、（ｂ）を参照し、本発明の光学的記録媒体を製造する工程の第三の例を説明すると、先ず、第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂを形成する前に、基板１の凹凸が形成された面５９に記録膜５３と保護膜５５とをそれぞれ形成する（図７（ａ））。
次いで、基板１の凹凸が形成された面５９とは反対側の面に図１（ａ）〜（ｈ）又は図５（ａ）〜（ｅ）の工程で、凸条樹脂膜７０を形成すると本発明の光学的記録媒体５０が得られる。
【００８１】
また、以上は光学的記録媒体の一方の表面に凸条樹脂膜を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
図８の符号８０は本発明の他の例の光学的記録媒体を示している。この光学的記録媒体８０は第一の樹脂膜８１と、第一の樹脂膜８１上に配置された記憶膜８３と、記憶膜８３の第一の樹脂膜８１とは反対側に配置された第二の樹脂膜８５とを有している。この光学的記録媒体８０の第一の樹脂膜８１表面と、第二の樹脂膜８２の表面には、上記図１（ａ）〜（ｆ）と同じ工程で凸条樹脂膜８８がそれぞれ形成されている。従って、この光学的記録媒体８０では、両方の表面に凸条樹脂膜８８が形成されている。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、基板上に凸条樹脂膜の成形にする際に金型が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)〜(ｈ)：本発明の凸条樹脂膜形成方法を説明するための図
【図２】本発明の光学的記録媒体のエレベーション膜を説明するための図
【図３】(ａ)、(ｂ)：本発明の光学的記録媒体の製造方法を説明するための図
【図４】光学的記録媒体の基板の平面図
【図５】(ａ)〜(ｅ)：本発明の凸条樹脂膜形成方法の他の例を説明するための図
【図６】(ａ)〜(ｃ)：本発明の光学的記録媒体の製造方法の第二の例を説明するための図
【図７】(ａ)、(ｂ)：本発明の光学的記録媒体の製造方法の第三の例を説明するための図
【図８】本発明の光学的記録媒体の他の例を説明するための図
【図９】従来技術による凸条樹脂膜が形成された光学的記録媒体を説明するための断面図
【符号の説明】
１１、５１……基板(樹脂層)
１７ａ、３７ａ、５７ａ……第１の凹部
１７ｂ、３７ｂ、５７ａ……第２の凹部
１８ａ、３８ａ、５８ａ……第１の凸条
１８ｂ、３８ｂ、５８ａ……第２の凸条
２０、７０……凸条樹脂膜(エレベーション膜)
５０……記録媒体(光学的記録媒体)
５３……記録膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック成形技術の分野に係り、特にポリカーボネイト基板上に樹脂から成る所望形状の凸条を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に光学的記録媒体を例として、従来技術の凸条樹脂膜形成方法について説明する。
図９の符合１１０は、光学的記録媒体(記録媒体)を示している。この光学的記録媒体１１０は透明な樹脂から成る円盤状の基板１１１を有しており、基板１１１の中心には円形の孔１１３が設けられている。
【０００３】
基板１１１の表面には金属薄膜からなる記録膜（反射膜）や、その記録膜（反射膜）を保護する保護膜が形成されている。
【０００４】
基板１１１の裏面の孔１１３の周囲には、凸条から成る樹脂膜１２０が設けられている。この凸条樹脂膜１２０は全体がリング状になっており、その中心は孔１１３及び基板１１１の中心と一致している。
【０００５】
この凸条樹脂膜１２０及び基板１１１は、金型のキャビティ内に樹脂を注入し、成形する射出成形法によって形成されており、従って、凸条樹脂膜１２０と基板１１１とは一体になっている。
【０００６】
この光学的記録媒体１１０の凸条の外周部分には上記記録膜が配置されており、凸条よりも外周の領域を情報記録領域１１８とし、その情報記録領域１１８内の基板１１１の凸条樹脂膜１２０が形成されていない面に凹凸や溝を形成することで、情報を記録できるようになっている。
【０００７】
この光学的記録媒体１１０から情報を読み出す読取装置には、レーザー光照射装置が配置されており、光学的記録媒体１１０の凸条樹脂膜１２０を下方に向け、トレイ上に乗せ、レーザー光射出装置の上方位置に挿入する。
【０００８】
その状態で光学的記録媒体１１０の凸条樹脂膜１２０が形成された面にレーザー光を照射すると、金属薄膜でレーザー光が反射される。この反射されたレーザー光を検出し、情報を読みとるようになっている。
【０００９】
このように光学的記録媒体１１０を配置するため、凸条樹脂膜１２０によって情報記録領域１１８がトレイ表面に接触せず、傷が付かない。また、光学的記録媒体１１０表面がトレイには密着しないので、光学的記録媒体１１０の取り出しも容易になる。
【００１０】
しかしながら、上記のように射出成形法に用いる金型は高価であり、基板１１１の製造コストが高くなってしまう。更に、色々な形状の凸条樹脂膜を形成する場合には、その形状に合わせて個々に金型が必要となる。
【００１１】
金型を用いずに凸条樹脂膜を形成するためには、基板の表面に光反応性化樹脂を含有する樹脂液を塗布し、紫外線を照射してこの樹脂液を硬化させれることが考えられる。
【００１２】
しかしながら、この方法では、樹脂液の粘度が高い場合には形成される凸条樹脂膜の幅が太くなってしまう。特に、上記のように樹脂液をリング状に塗布する場合では、樹脂液の塗布開始と塗布終了位置で樹脂液が重なりあうと、その部分だけが太くなってしまう。
【００１３】
逆に樹脂液の粘度が低い場合には、樹脂液を基板表面上に盛り上げることができず、凸条樹脂膜の表面の高さが低くなってしまう。いずれにしろ、樹脂液を塗布する方法では、十分な高さの盛り上がりと均一な幅とを有する凸条樹脂膜を形成することは困難である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、金型を用いずに太さが均一な凸条樹脂膜を成形する技術を提供することにある。本発明では、特に、太さが均一なリング状の凸条樹脂膜を成形することを目的とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、板状の基板の表面に、隣接する第一、第二の凹部を形成した後、前記第一、第二の凹部の間の前記基板の表面に凸条樹脂膜を形成する凸条樹脂膜形成方法であって、前記第一、第二の凹部を形成する時に、前記第一、第二の凹部の縁部分を前記基板の表面よりも高く盛り上げて凸条を形成し、前記基板の表面のうち、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を前記凸条を乗り越えない程度に供給して樹脂液層を形成し、前記樹脂液層を硬化させて凸条樹脂膜を形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂液層に紫外線を照射して硬化させる凸条樹脂膜形成方法である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、掘削装置を前記基板表面に押し当て、前記基板表面を掘削し、前記第一、第二の凹部をそれぞれ形成すると共に、前記基板から削り取られた部分で前記凸条を形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記基板の表面にレーザー光を照射し、前記基板表面の前記レーザー光が照射された部分を溶融させ、膨張させた後、収縮させて、前記第一、第二の凹部を形成する際に、前記膨張した部分を前記第一、第二の凹部の縁部分に残して前記凸条を形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記第一、第二の凹部を同心円状に形成する凸条樹脂膜形成方法である。
請求項６記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂液の２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする凸条樹脂膜形成方法である。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂液の２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓを超える凸条樹脂膜形成方法である。
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記凸条樹脂膜を構成する樹脂のガラス転移温度が６０℃以上１００℃未満である凸条樹脂膜形成方法である。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法であって、前記樹脂膜形成部の表面から前記凸条樹脂膜表面までの高さが３μｍ以上であることを特徴とする凸条樹脂膜形成方法である。
請求項１０記載の発明は、記録膜と、該記録膜上に配置された樹脂層とを有し、円盤状に成形された記録媒体を製造する記録媒体の製造方法であって、前記樹脂層の表面に、前記記録媒体の中心を中心としたリング状の第一、第二の凹部を形成すると時に、前記第一、第二の凹部の縁部を前記樹脂層の表面よりも高く盛り上げて凸条を形成し、前記樹脂層表面のうち、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を、前記凸条を乗り越えない程度に供給して樹脂液層を形成し、前記樹脂液層を硬化させて凸条樹脂膜を形成する記録媒体の製造方法である。
請求項１１記載の発明は、記録膜と、前記記録膜上に配置された樹脂層とを有し、円盤状に形成された記録媒体であって、前記樹脂層表面に、前記記録媒体の中心を中心としてリング状に形成された第一、第二の凹部と、前記第一、第二の凹部の縁部分に形成された凸条と、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、前記凸条を乗り越えないように形成された凸条樹脂膜とを有し、前記凸条樹脂膜の表面は、前記樹脂層表面よりも高くされた記録媒体である。
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の記録媒体であって、前記樹脂層はポリカーボネイト樹脂からなる記録媒体である。
請求項１３記載の発明は、請求項１１又は請求項１２のいずれか１項記載の記録媒体であって、前記凸条は、前記樹脂層と同じ物質で構成された記録媒体である。
請求項１４記載の発明は、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項記載の記録媒体で あって、前記凸条樹脂膜は光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液の硬化物で構成され、前記樹脂液は、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂と、不飽和ポリエステル樹脂からなる群より選択されるいずれか１種類の前記光反応性硬化樹脂を含有する記録媒体である。
【００１６】
本発明は上記のように構成されており、基板表面に形成された第１の凹部と第２の凹部とは、所定間隔を空けて配置されているので、これら第１、第２の凹部間に樹脂液を供給し、次いで、供給された樹脂液を硬化させれば所定の幅の凸条樹脂膜を得ることができる。
【００１７】
掘削装置やレーザー光線などを用いて第１、第２の凹部を形成する場合、これら第１、第２の凹部の開口の縁部が盛り上がり、凸条が形成される。これらの凸条のうち、互いに隣接した二つの凸条の間には平坦な基板表面が露出しており、その高さは平坦な基板表面の他の部分と一致する。これら２つの凸条の間の平坦な基板表面に樹脂液を供給すれば、凸条によって樹脂液がせき止められるので、液ダレやはみ出しが生じず、また、供給された樹脂液の表面は表面張力によって基板表面より高く盛り上がった状態になる。この状態で樹脂液を硬化させれば、液ダレやはみ出しの無い凸条樹脂膜を得ることができる。
【００１８】
第１、第２の凹部をそれぞれ同心円状に形成し、これら第１、第２の凹部の間に樹脂液を供給すれば、全体がリング状の凸条樹脂膜を形成することができる。
【００１９】
供給された樹脂液が重なり合う部分(リングの接合部)には他の部分に比べて多くの樹脂液が供給された状態になるが、この場合も凸条によって樹脂液のはみ出しが防止されるので、接合部の太さも他の部分の太さと等しくなる。
【００２０】
本発明の凸条樹脂膜形成方法を用いれば、任意の基板表面に所望形状の凸条樹脂膜を形成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の凸条樹脂膜形成方法を図面を用いて説明する。
図１(ａ)の符号１１は、ポリカーボネイト樹脂から成る基板（樹脂層）を示している。
基板１１の一表面は平坦にされており、基板１１の平坦な表面に凸条樹脂膜を成形するには、先ず、基板１１を水平方向に配置する(図１(ａ))。次いで、この基板１１上に掘削装置１４を配置し(同図(ｂ))、この掘削装置１４の先端部分１６を基板１１の平坦な表面に押し当てる。
【００２２】
この掘削装置１４の先端部分１６は基板１１を構成する樹脂よりも硬い材質で構成されている。従って、この先端部分１６を基板１１表面に押し当てた状態で、掘削装置１４を水平に移動させれば、基板１１表面部分は先端部分１６によって削り取られ、第一の凹部１７ａが形成される。ここでは、基板１１表面に深さ１０μｍの溝を形成して第一の凹部１７ａとした。
【００２３】
このとき、基板１１から削りとられた部分は表面から剥離するが、残滓は第１の凹部１７ａの開口の周囲に押し出され、表面よりも盛り上がった第１の凸条１８ａがその開口の縁部に形成される(同図(ｃ))。
【００２４】
基板１１表面に所望形状の第一の凹部１７ａを形成した後、掘削装置１４の先端部分１６を基板１１表面から離し(同図(ｄ))、第一の凹部１７ａから所定間隔を隔てた基板１１表面上に、その先端部分１６を押し当てる。
【００２５】
先端部分１６が基板１１表面に押し当てられた状態で、この掘削装置１４を第１の凹部１７ａと平行に移動させると、基板１１表面が掘削され第２の凹部１７ｂが形成される。ここでは、第一の凹部１７ａと同様の溝を形成し、第二の凹部１７ｂとした。
このとき、第２の凹部１７ｂの開口の両側には、第１の凹部１７ａが形成された時と同様に、第２の凸条１８ｂが形成される(同図(ｅ))。また、基板１１の平坦な表面のうち、第一、第二の凹部１７ａ、１７ｂの間に位置する部分が後述する凸条樹脂膜が形成される樹脂膜形成部となる。
【００２６】
同図(ｆ)は基板１１の掘削が終了後、掘削装置１４を基板１１から離した状態を示している。
【００２７】
この基板１１表面には第１の凹部１７ａと、第２の凹部１７ａとがそれぞれ所定間隔をあけて配置されており、これら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間には、平坦な基板１１の表面が露出している。これら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの開口の縁部分にはそれぞれ第１、第２の凸条１８ａ、１８ｂが配置されている。
【００２８】
次に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を、それら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に露出する基板１１表面に供給すると、これら凹部１７ａ、１７ｂの縁部に形成された第１、第２の凸条１８ａ、１８ｂによって樹脂液がせき止められ、樹脂液の上部が、表面張力によって基板１１の平坦な部分よりも高く盛り上がる。図１（ｇ）はその状態を示しており、図１（ｇ）の符号１９は基板１１表面に供給された樹脂液（樹脂液層）を示している。
【００２９】
それら第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に露出する部分全体にその樹脂液を供給した後、この基板１１の樹脂液が供給された面に紫外線を照射すると、樹脂液層１９中の光重合性樹脂が反応し、樹脂液層１９が硬化され、第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に所望形状の凸条樹脂膜が形成される。
【００３０】
同図(ｈ)の符号２０は上記の工程で形成された凸条樹脂膜を示している、この凸条樹脂膜２０は第１、第２の凹部１７ａ、１７ｂの間に配置されており、その上端部は基板１１の平坦な部分よりも高く盛り上がった状態になっている。
【００３１】
【実施例】
上記図１(ｂ)、(ｃ)と同様の工程で、掘削装置を用いてポリカーボネイトから成る基板表面に第１の凹部をリング状になるように形成した。このとき、図１(ｄ)に示した基板１１と同様に、第１の凹部の縁部分には第１の凸条が基板の表面よりも盛り上がって形成された。
【００３２】
次いで、図１(ｅ)と同様に、第１の凹部から所定間隔を空けて掘削装置を配置し、第１の凹部と同心円状になるように第２の凹部を形成した。この時、図１(ｆ)に示した基板１１と同様に、第２の凹部の縁部分には第２の凸条が形成された。このように第１、第２の凹部及び第１、第２の凸条が同心円状に形成された基板を複数個用意した。
【００３３】
次いで、２５℃における粘度が、３０ｍＰａ・ｓ、２００ｍＰａ・ｓ、４００ｍＰａ・ｓ、６００ｍＰａ・ｓ、１０ｍＰａ・ｓ、１０００ｍＰａ・ｓの６種類の光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を用意し、各樹脂液を上記の各基板表面の各第１、第２の凹部間に供給した。
【００３４】
各基板の第１、第２の凹部間全体に樹脂液を供給し、図１(ｇ)に示したように基板表面よりも高く盛り上がった状態の樹脂液層１９を形成した。
【００３５】
次いで、各基板の樹脂液が供給された面に紫外線を照射し、これらの樹脂液を硬化させてリング状の凸条樹脂膜を形成し、実施例１〜６の試験片を作成した。
【００３６】
また、２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓの樹脂液を実施例１〜６と同様に、上記の基板表面の第１、第２の凹部の間に供給し、この樹脂液が供給された面に紫外線を照射し、比較例１の試験片を得た。
【００３７】
上記の工程で作成された実施例１〜６及び比較例１の試験片を用い、下記に示す「接合部」、「液ダレ、はみ出し」、「盛り上がり」の各評価試験を行った。
【００３８】
(接合部)
各試験片の凸条樹脂膜の樹脂液の塗布開始と塗布終了位置で樹脂液が重なりった部分(接合部)の幅を他の部分と目視により観察した。ここでは接合部の幅が凸条樹脂膜の他の部分に比べて太いものを「太い」、その幅が他の部分と変わらないものを「均一」として、下記表１に記載する。
【００３９】
(液ダレ、はみ出し)
各試験片の凸条樹脂膜の液ダレやはみ出しの有無を観察した。それらの結果を下記表１に記載する。
【００４０】
(盛り上がり)
各試験片の凸条樹脂膜２０の盛り上がりの高さを測定した。
ここでは、その高さが１００μｍ以上のものを◎、３μｍ以上１００μｍのものを○、３μｍ未満のものを×とし、下記表１に記載する。
【００４１】
【表１】
＜比較例２、３＞
図１(ａ)で示したような第１、第２の凹部が形成されていない平坦な各基板表面に、上記表１に示したように、実施例４と実施例５に用いたものと同じ２種類の樹脂液をそれぞれリング状に塗布した。この基板の樹脂液が塗布された面に紫外線を照射して凸条樹脂膜を形成し、比較例２、３の各試験片を得た。
【００４３】
これら比較例２、３の試験片を用いて実施例１と同じ条件で「接合部」、「液ダレ、はみ出し」、「盛り上がり」の各評価試験を行った。これらの評価試験の結果を上記表１に示した。
【００４４】
上記表１から分かるように、実施例１〜６では比較例２、３に比べ、接合部の太さが他の部分と均一であり、凸条樹脂膜には液ダレやはみ出しが見られなかった。
【００４５】
特に、４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度の樹脂液を用いた実施例３、４、６では、凸条樹脂膜の盛り上がりの高さは１００μｍ以上になった。しかしながら実施例４と同じ樹脂液を用いた比較例２では、第１、第２の凹部及び第１、第２の凸条が無い平坦な基板上に樹脂液が塗布されたため、樹脂液が基板表面で広がってしまい、実施例４に比べてその高さが低くなった。
【００４６】
また、粘度が５ｍＰａ・ｓである樹脂液を用いた比較例３では、十分な高さの盛り上がりが得られなかった。
【００４７】
これらの結果から、基板表面に第１、第２の凹部を形成し、これら第１、第２の凹部の間に２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある樹脂液を供給すれば、より良好な形状の凸条樹脂膜２０が得られることが確認された。
【００４８】
【実施例】
次に、５種類の光反応性硬化樹脂を用いて実施例７〜１１の樹脂液を作成した。実施例７〜１１の樹脂液について粘度（ｍＰａ・ｓ）と、図６（℃）と、表面張力（ｍＮ／ｍ）とをそれぞれ測定した。尚、粘度と表面張力との測定条件はそれぞれ２５℃であった。これらの測定結果を下記表２に記載する。
【００４９】
【表２】
更に、実施例７〜１１の樹脂液を用いて上記実施例１〜５と同じ条件で凸条樹脂膜を成形し、５種類の試験片を作成した。これらの試験片の凸条樹脂膜を構成する樹脂（硬化物）について鉛筆硬度と、ペンデュラム硬度と、ガラス転移温度とをそれぞれ測定した。
尚、ペンデュラム硬度は、Ｅｒｉｃｈｓｅｎ社のペンデュラム硬度測定機（Ｋｏｎｉｃｈ型（ドイツ文字のため、Ｋの後のＯにはウムラウトが付く） Ｍｏｄｅｌ ２９９）を用い、２５℃の条件で測定を行った。これらの測定結果を上記表２に記載した。
更に、これらの試験片を用いて下記に示す「硬化収縮率」と、「表面硬化性」と、「ＰＣキズ性」と、「ブロッキング性」と、「クラック性」と、「凸条樹脂膜形成性」の各試験を行い、各試験結果をそれぞれ上記表２に記載した。
【００５１】
〔硬化収縮率〕実施例１〜６の樹脂液の硬化前の比重（ｇ／ｃｍ3）と、これら樹脂液を硬化させた後（試験片の凸条樹脂膜）の比重（ｇ／ｃｍ3）とをそれぞれ測定した。硬化前の比重（ｇ／ｃｍ3）をＡ、硬化後の比重（ｇ／ｃｍ3）をＢとした時に、これらの値を下記式（１）に代入して、硬化収縮率を求めた。
式（１）：（１／Ａ−１／Ｂ）／Ａ×１００＝硬化収縮率（％）
【００５２】
〔表面硬化性〕
試験片の凸条樹脂膜を観察し、樹脂液が完全に硬化され、凸条樹脂膜表面がべたべたしないものを「○」、凸条樹脂膜表面がべたべたするものを「△」として評価した。
【００５３】
〔ＰＣキズ性〕
ポリカーボネイト（ＰＣ）からなる樹脂基板を用意し、この樹脂基板に各試験片の凸条樹脂膜が形成された面を押しつけ、樹脂基板に生じるキズの有無を観察した。樹脂基板にキズが全く観察されなかったものを「○」、樹脂基板にキズが観察されたものを「△」、樹脂基板が著しくキズつけられたものを「×」として評価した。
【００５４】
〔ブロッキング性〕
「ＰＣキズ性」に用いたものと同じ樹脂基板の表面に、試験片の凸条樹脂膜を押し当てた。試験片の凸条樹脂膜が樹脂基板に接着しなかったものを「○」、凸条樹脂膜が樹脂基板表面に接着したものを「△」として評価した。
【００５５】
〔クラック性〕各試験片の凸条樹脂膜を観察し、凸条樹脂膜表面にひび割れなどのキズが観察されないものを「○」、凸条樹脂膜表面にひび割れが観察されるものを「△」として評価した。
【００５６】
〔凸条樹脂膜形成性〕各試験片の凸条樹脂膜を観察し、凸条樹脂膜に液ダレやはみ出しなどが観察されないものを「○」、液ダレやはみ出しなどが観察されるものを「×」として評価した。
上記表２から明らかなように、粘度が１８０ｍＰａ・ｓ以上、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上であり、かつ、硬化した後のガラス転移温度が６０℃以上の実施例７〜１１の樹脂液を用いた場合では、それぞれ充分な表面硬化性が得られており、高い凸条樹脂膜形成性が確認された。
【００５７】
上記表２の「ペンデュラム硬度」、「鉛筆硬度」の欄から明らかなように、硬化した後のガラス転移温度が１００℃以下である実施例７〜９、１１は、硬化した後のガラス転移温度が１０１℃である実施例１０に比べ柔らかく、実施例７〜９、１１は実施例１０に比べ「ＰＣキズ性」で高い評価結果が得られた。
【００５８】
また、実施例７〜９、１１は実施例１０に比べ、硬化収縮率も低く、その結果、クラック性についても高い評価が得られた。
実施例９、１１は特に表面硬化性に優れており、ブロッキング性においても高い評価が得られた。
【実施例】
図５(ａ)〜(ｅ)は本発明の凸条樹脂膜形成方法の他の例を示している。
図５(ａ)を参照し、上記実施例で用いたのと同じ基板１１の表面にレーザー光線３６を照射すると、照射された部分が昇温し、溶融する。
【００５９】
溶融した部分は膨張するが(図５(ｂ))、レーザー光線３６の照射位置を水平方向に移動させると、溶融した部分が冷却され、収縮すると第１の凹部３７ａが形成される。
【００６０】
このとき、一旦膨張した部分が第１の凹部３７ａの縁部分に残り、第１の凹部３７ａの開口の両側に第１の凸条３８ａが形成される(同図(ｃ))。
このように、レーザ光線３６の照射位置を水平方向に移動させると、第１の凹部３７ａと、該第１の凹部３７ａの縁部両側に位置する第１の凸条３８ａが形成される。
【００６１】
次いで、一旦レーザー光線３６の照射を停止し、照射位置を所定距離だけ移動させた後、レーザー光線３６を再び基板１１表面に照射する。レーザー光３６を照射しながらその照射位置を第１の凹部３７ａと平行に移動させると、第１の凹部３７ａに対し平行に配置される第２の凹部３７ｂが形成されると共に、その縁部に第２の凸条３８ｂが形成される。
【００６２】
次に、第１、第２の凹部３７ａ、３７ｂ間に露出する平坦な基板１１表面全体に、図１(ｇ)と同じ方法で光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を供給すると、第１、第２の凹部３７ａ、３７ｂ間に、上端部が基板１１表面よりも盛り上がった樹脂液層１９が形成される(図５(ｅ))。
【００６３】
次いで、その樹脂液１９が形成された面に紫外線を照射すると、樹脂液１９が硬化され、図１(ｈ)と同様に、基板１１上の第１、第２の凹部３７ａ、３７ｂ間に凸条樹脂膜が形成される。
【００６４】
以上は基板１１、５１の材質にポリカーボネイト樹脂を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。例えば、ポリエチレン樹脂やアクロニトリルブタジエンスチレン樹脂等も用いることができる。
【００６５】
また、上記実施例３、４、６で示したように粘度が高い樹脂液を用いれば、得られる凸条樹脂膜２０はより高く盛り上がった状態になる。従って、樹脂液の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲の範囲で調整すれば、任意の高さの盛り上がりを持つ凸条樹脂膜２０を形成することが可能である。
【００６６】
この樹脂液に用いる光反応性硬化樹脂も種々のものを用いることが可能である。例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を用いることができる。例えば、アクリル樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、エステルアクリレート、メラミンアクリレート等を用いることができ、エポキシ樹脂としては脂環式エポキシ樹脂等を用いることができる。また、光反応性硬化樹脂と光重合開始剤とを併用することもできる。
【００６７】
更に、光反応性硬化樹脂の光重合反応を阻害しない物質であれば、例えば、樹脂液中に染料や顔料等の着色剤も添加することも可能である。
【００６８】
本発明の凸条樹脂膜２０は種々の加工対象物上に形成することが可能であり、例えば、加工対象物表面に微細なパターンの凸条樹脂膜２０から成る装飾を施すことが可能である。
【００６９】
【実施例】
次に、本発明により形成された凸条樹脂膜を光学的記録媒体のエレベーション膜として用いる場合について説明する。
【００７０】
図３(ａ)の符号５１はポリカーボネイト樹脂から成る透明な円盤状の基板の断面図を示しており、この基板５１の中心には孔６５が設けられている。この基板５１の表面にはあらかじめ 配置状態によってディジタル信号を示す凹凸が、孔６５外周の所定領域内に形成されている。
【００７１】
この基板５１の凹凸が形成された面とは反対側の表面に、図１(ａ)〜(ｈ)又は、図５(ａ)〜(ｅ)に示した工程で、孔６５の中心を中心として、第１、第２の凹部が同心円状に形成されている。
【００７２】
図２は図３の符号８０で示される、基板５１の中心付近左方の部分の拡大図を示している。
【００７３】
第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂの縁部分には第１、第２の凸条５８ａ、５８ｂがそれぞれ形成されている。これら第１、第２凹部５７ａ、５７ｂの間には、凸条樹脂膜７０が配置されており、その結果、凸条樹脂膜７０は、孔６５の中心を中心とし、同心円状に配置されている。
【００７４】
先ず、凸条樹脂膜７０が形成されていない面にスパッタ法により金属薄膜から成る記録膜５３を形成した後、その記録膜５３表面に樹脂から成る保護膜５５を形成する(図３(ｂ))。
【００７５】
図４は、その状態の基板５１の平面図を示している。
この光学的記録媒体５０(記録媒体)では、上記のディジタル信号を示す凹凸は、凸条樹脂膜７０よりも外周の領域に配置されており、その領域が情報記録領域６８となり、凹凸によって所定の情報が書き込まれている。
【００７６】
この光学的記録媒体５０ではその凸条樹脂膜７０がエレベーション膜として機能する。すなわち、読み取り装置にこの光学的記録媒体５０を搭載する際に、凸条樹脂膜７０が形成された面を下向きにして読み取り装置のトレイに配置すれば、その情報記録領域６８がトレイ表面に接触しないため、この光学的記録媒体５０の情報記録領域６８が保護されると共に、光学的記録媒体５０のトレイからの取り出しが容易になる。
【００７７】
以上は、予め凸条樹脂膜７０が形成されている基板５１に、記録膜５３及び保護膜５５を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではない。
例えば、凸条樹脂膜７０を有しない基板５１表面に記録膜５３及び保護膜５５を形成した後、この基板５１の記録膜５３が形成されていない面に上記の工程で凸条樹脂膜７０を形成することが可能である。また、以上は光学的記録媒体の一方の面に凸条樹脂膜を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無く、光学的記録媒体の両面にそれぞれ凸条樹脂膜を形成しても良い。
【００７８】
以上は、予め凸条樹脂膜７０が形成されている基板５１に、記録膜５３及び保護膜５５を形成し、光学的記録媒体５０を製造する工程について説明したが、本発明はこれに限定するものではない。
図６（ａ）〜（ｃ）を参照し、本発明の光学的記録媒体を製造する工程の第二例を説明すると、先ず、上記光学的記録媒体７０に用いたものと同じ基板１に、図１（ａ）〜（ｆ）、又は、図５（ａ）〜（ｄ）の工程で第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂを形成する。
【００７９】
次いで、基板５１の第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂが形成された側とは反対側の面（凹凸が形成された面５９）に図３（ａ）、（ｂ）と同じ工程で記録膜５３と保護膜５５とを形成した後、図１（ｇ）、（ｈ）、図５（ｅ）の工程で凸条樹脂膜７０を形成すると、本発明の光学的記録媒体５０が得られる。
【００８０】
次に、図７（ａ）、（ｂ）を参照し、本発明の光学的記録媒体を製造する工程の第三の例を説明すると、先ず、第１、第２の凹部５７ａ、５７ｂを形成する前に、基板１の凹凸が形成された面５９に記録膜５３と保護膜５５とをそれぞれ形成する（図７（ａ））。
次いで、基板１の凹凸が形成された面５９とは反対側の面に図１（ａ）〜（ｈ）又は図５（ａ）〜（ｅ）の工程で、凸条樹脂膜７０を形成すると本発明の光学的記録媒体５０が得られる。
【００８１】
また、以上は光学的記録媒体の一方の表面に凸条樹脂膜を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
図８の符号８０は本発明の他の例の光学的記録媒体を示している。この光学的記録媒体８０は第一の樹脂膜８１と、第一の樹脂膜８１上に配置された記憶膜８３と、記憶膜８３の第一の樹脂膜８１とは反対側に配置された第二の樹脂膜８５とを有している。この光学的記録媒体８０の第一の樹脂膜８１表面と、第二の樹脂膜８２の表面には、上記図１（ａ）〜（ｆ）と同じ工程で凸条樹脂膜８８がそれぞれ形成されている。従って、この光学的記録媒体８０では、両方の表面に凸条樹脂膜８８が形成されている。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、基板上に凸条樹脂膜の成形にする際に金型が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)〜(ｈ)：本発明の凸条樹脂膜形成方法を説明するための図
【図２】本発明の光学的記録媒体のエレベーション膜を説明するための図
【図３】(ａ)、(ｂ)：本発明の光学的記録媒体の製造方法を説明するための図
【図４】光学的記録媒体の基板の平面図
【図５】(ａ)〜(ｅ)：本発明の凸条樹脂膜形成方法の他の例を説明するための図
【図６】(ａ)〜(ｃ)：本発明の光学的記録媒体の製造方法の第二の例を説明するための図
【図７】(ａ)、(ｂ)：本発明の光学的記録媒体の製造方法の第三の例を説明するための図
【図８】本発明の光学的記録媒体の他の例を説明するための図
【図９】従来技術による凸条樹脂膜が形成された光学的記録媒体を説明するための断面図
【符号の説明】
１１、５１……基板(樹脂層)
１７ａ、３７ａ、５７ａ……第１の凹部
１７ｂ、３７ｂ、５７ａ……第２の凹部
１８ａ、３８ａ、５８ａ……第１の凸条
１８ｂ、３８ｂ、５８ａ……第２の凸条
２０、７０……凸条樹脂膜(エレベーション膜)
５０……記録媒体(光学的記録媒体)
５３……記録膜
Claims (14)
- 板状の基板の表面に、隣接する第一、第二の凹部を形成した後、
前記第一、第二の凹部の間の前記基板の表面に凸条樹脂膜を形成する凸条樹脂膜形成方法であって、
前記第一、第二の凹部を形成する時に、前記第一、第二の凹部の縁部分を前記基板の表面よりも高く盛り上げて凸条を形成し、
前記基板の表面のうち、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を前記凸条を乗り越えない程度に供給して樹脂液層を形成し、
前記樹脂液層を硬化させて凸条樹脂膜を形成する凸条樹脂膜形成方法。 - 前記樹脂液層に紫外線を照射して硬化させる請求項１記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 掘削装置を前記基板表面に押し当て、前記基板表面を掘削し、前記第一、第二の凹部をそれぞれ形成すると共に、前記基板から削り取られた部分で前記凸条を形成する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 前記基板の表面にレーザー光を照射し、前記基板表面の前記レーザー光が照射された部分を溶融させ、膨張させた後、収縮させて、前記第一、第二の凹部を形成する際に、前記膨張した部分を前記第一、第二の凹部の縁部分に残して前記凸条を形成する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜の形成方法。
- 前記第一、第二の凹部を同心円状に形成する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 前記樹脂液の２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 前記樹脂液の２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓを超える請求項６記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 前記凸条樹脂膜を構成する樹脂のガラス転移温度が６０℃以上１００℃未満である請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 前記樹脂膜形成部の表面から前記凸条樹脂膜表面までの高さが３μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の凸条樹脂膜形成方法。
- 記録膜と、該記録膜上に配置された樹脂層とを有し、円盤状に成形された記録媒体を製造する記録媒体の製造方法であって、
前記樹脂層の表面に、前記記録媒体の中心を中心としたリング状の第一、第二の凹部を形成すると時に、前記第一、第二の凹部の縁部を前記樹脂層の表面よりも高く盛り上げて凸条を形成し、
前記樹脂層表面のうち、前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液を、前記凸条を乗り越えない程度に供給して樹脂液層を形成し、
前記樹脂液層を硬化させて凸条樹脂膜を形成する記録媒体の製造方法。 - 記録膜と、前記記録膜上に配置された樹脂層とを有し、円盤状に形成された記録媒体であって、
前記樹脂層表面に、前記記録媒体の中心を中心としてリング状に形成された第一、第二の凹部と、
前記第一、第二の凹部の縁部分に形成された凸条と、
前記第一の凹部と、前記第二の凹部の間に、前記凸条を乗り越えないように形成された凸条樹脂膜とを有し、
前記凸条樹脂膜の表面は、前記樹脂層表面よりも高くされた記録媒体。 - 前記樹脂層はポリカーボネイト樹脂からなる請求項１１記載の記録媒体。
- 前記凸条は、前記樹脂層と同じ物質で構成された請求項１１又は請求項１２のいずれか１項記載の記録媒体。
- 前記凸条樹脂膜は光反応性硬化樹脂を含有する樹脂液の硬化物で構成され、
前記樹脂液は、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂と、不飽和ポリエステル樹脂からなる群より選択されるいずれか１種類の前記光反応性硬化樹脂を含有する請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項記載の記録媒体。
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