JP4172195B2 - Photosensitive film for multilayer optical recording media - Google Patents

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Showa Denko Materials Co Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層構造光記録媒体感光性フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、コンピュータ装置技術、コンピュータソフトウェア技術、通信技術等をはじめとする情報技術の発展に伴い、より多くの情報を高速で伝達することが可能となってきている。また、映像技術の分野でもデジタル化が急速に進み、2000年12月にはBSデジタル放送が開始された。HDTVレベルでは23Mbpsの転送レートとなり、例えば120分以上の映画1本を収録するためには20.7GB以上の要領が必要であるため、記録密度の高密度化技術の要請が高まりつつある。そこで、かかる要請に応えるべく、高密度記録媒体としてデジタルバーサタイルディスク(DVD)の開発がより一層進められている。
【0003】
再生専用型光ディスクは、大量複製が容易である、ランダムアクセスが容易であるといった特徴を有しており、映像・音声・コンピューターデータなどの記録媒体に利用されている。その記録容量は光源の短波長化(780nmから650nm)と対物レンズの高開口化(0.45から0.6)、および様々な信号処理によってCDの688Mバイト(CD−ROM)からDVDの4.7Gバイトへと約7倍の増加となったが、近年の青色半導体レーザの実用化を前に記録密度の大幅な向上が要求されている。
【0004】
このような高密度化に対応して、情報を担持するピットあるいはグルーブが形成された単数又は複数の情報記録層と単数又は複数のスペーサ層とが互いに重なって多層を形成する光ディスクの多層化技術の開発が進められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
多層構造の光記録媒体において、情報記録層上の情報はレーザのフォーカスを各情報記録層に合わせることで読み出されるため、スペーサ層にはレーザ光の波長における透明性が必要とされる。また、情報を担持したピットあるいはグルーブを正確に転写する必要がある。
【0006】
一方、スペーサ層を成膜する際には、従来、情報記録層上に液状紫外線硬化型樹脂をスピンコート法によって塗布して光硬化させるのが一般的であった。しかし、このようなスピンコート法を用いて塗布する場合、ディスクの中心部と外周部とにおいて全面的に一様で、均一で、しかも十分な膜厚に塗布することが困難で、得られる光記録媒体の光学的特性が不十分となり、さらには歩留りの低下を来すなどの問題を生じる。
【0007】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、優れた光学的特性を有し、高密度化に対応可能な多層構造光記録媒体用感光性フィルムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルムは、紫外線照射後の400nmにおける光透過率が90%以上である感光層を有し、該感光層が、(a)高分子結合剤、(b)分子内に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有するウレタンアクリレート化合物又はウレタンメタクリレート化合物及び(c)1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含有することを特徴とする。
【0009】
本発明においては、感光層の厚みが5〜20μmであることが好ましい。
【0010】
また、本発明においては、感光層の厚み精度がRa値で0.30μm以下であることが好ましい。
【0012】
また、本発明の感光性フィルムは、(a)高分子結合剤、(b)分子内に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有するウレタンアクリレート化合物又はウレタンメタクリレート化合物及び(c)1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含有し粘度が1〜3000cpsである感光性樹脂組成物であって、前記(a)〜(c)成分の含有量が、前記(a)成分と前記(b)成分との総量100重量部に対して、前記(a)成分が40〜80重量部、前記(b)成分が20〜60重量部、前記(c)成分が0.1〜10重量部である感光性樹脂組成物を支持体上に積層してなることが好ましい。
【0013】
また、本発明においては、感光層の400nmにおける屈折率が1.32〜1.72であることが好ましい。
【0014】
また、本発明においては、感光層の400nmにおける複屈折が−20nm〜+20nmであることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の多層構造光記録媒体用感光性フィルムは、紫外線照射後の400nmにおける光透過率が90%以上である感光層を備えるものである。
【0016】
なお、本発明でいう光透過率とは、温度20℃で、膜厚20μmの感光層に露光量1J/cm2の紫外線を照射し、0.5時間経過した後に測定される値をいう。
【0017】
本発明の多層構造光記録媒体用感光性フィルムにおいては、感光層の光透過率が上記の条件を満たす限りその材料は制限されないが、(a)高分子結合剤、(b)分子内に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有する重合性化合物、および(c)光開始剤を含有することが好ましい。
【0018】
上記成分(a)としては、具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテート/アクリレートコポリマー、ビニルアセテート/メタクリレートコポリマー、エチレン/ビニルアセテートコポリマー、ポリスチレン、ビニリデンクロリド/アクリロニトリルコポリマー、ビニリデンクロリド/メタクリレートとビニリデンクロリド/ビニリデンアセテートとのコポリマー、ポリビニルクロリド、ブタジエン/アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレンコポリマー、メタクリレート/アクリロニトリル/ブタジエン/スチレンコポリマー、2−クロロブタジエン−1,3−ポリマー、塩素化ゴム、スチレン/ブタジエン/スチレンコポリマー、スチレン/イソプレン/スチレンブロックコポリマー、アクリレート基またはメタクリレート基を含むエポキシド、コポリエステル、ポリアミド、セルロースエステル、セルロースエーテル、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリホルムアルデヒドなどが挙げられる。また、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、p−ビニル安息香酸等の酸性極性基を有するビニル単量体や、その他の各種ビニル単量体とを共重合して得られる高分子結合剤を用いても良い。各種ビニル単量体の好ましい例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ベンジルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、2,3−ジブロモプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を挙げることができる。これらの高分子結合剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0019】
成分(a)の重量平均分子量は20,000〜200,000の範囲とすることが好ましい。重量平均分子量が20,000未満ではレジストの可とう性が低くなり、レジストの欠けなどが生じる傾向があり、他方、200,000を超えると均一な膜が得られにくく、膜厚精度が低下する傾向がある。なお、本発明でいう重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより得られる測定値を標準ポリスチレン換算した値をいう。
【0020】
成分(b)の分子中に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有する化合物の例としては、(i)ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ヘキサプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリレート、(ii)2,2−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン系のエポキシ樹脂のアクリル酸又はメタクリル酸付加物等のエポキシアクリレート、無水フタル酸−ネオペンチルグリコール−アクリル酸の1:2:2モル比の縮合物等の低分子不飽和ポリエステルなどの分子中にベンゼン環を有する(メタ)アクリレート、(iii)トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルのアクリル酸又はメタクリル酸との付加物、(iv)トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートと2価アルコールのアクリル酸モノエステル又はメタクリル酸モノエステルとの反応で得られるウレタンアクリレート化合物又はウレタンメタクリレート化合物などを挙げることができる。
【0021】
成分(c)の光開始剤としては従来知られているものを用いることができ、例えば、ベンゾフェノン、p,p−ジメチルアミノベンゾフェノン、p,p−ジエチルアミノベンゾフェノン、p,p−ジクロルベンゾフェノン等のようなベンゾフェノン類、これらの混合物、2−エチルアントラキノン、t−ブチルアントラキノン等のアントラキノン類、2−クロロチオキサントン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジル、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体等が挙げられる。
【0022】
上記成分(a)〜(c)の組み合わせは、感光層の光透過率が上記の条件を満たすように適宜選定される。また、本発明における感光層には、成分(a)を40〜80重量部、成分(b)を20〜60重量部の範囲で(a)と(b)の総量が100重量部になるように用い、この100重量部に対して(c)光開始剤を0.1〜10重量部用いることが好ましい。(a)成分の使用量が多すぎると光硬化性が低下し、少なすぎると感光層のベタ付きにより取り扱い性が低下する傾向がある。(c)成分の使用量は0.1重量部未満では、光硬化性が低下する傾向がある。
【0023】
さらに、本発明にかかる感光層には、染料、可塑剤、顔料、難燃剤、安定剤等を必要に応じて添加することもできる。また、密着性付与剤を使用することも可能である。
【0024】
(a)高分子結合剤、(b)分子内に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有する化合物及び(c)光開始剤を含有してなる感光性樹脂組成物を支持体上に積層する際の粘度は、塗工外観向上のため1〜3000cpsが好ましく、1〜1500cpsがより好ましく、200〜1500cpsが特に好ましい。1cps未満では塗工時に塗液の動きが生じる傾向にあり、また、3000cpsを超えると気泡を巻き込みやすくなる傾向にある。
【0025】
多層構造光記録媒体用感光性フィルムの感光層の厚みは、100μm以下であることが好ましく、70μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることが特に好ましい。この厚みが100μmを超えると前記感光層を均一、一様に完結な工程で形成することが難しく、また光学特性の維持が困難になる傾向がある。
【0026】
また、多層構造光記録媒体用感光性フィルムの感光層の厚み精度はRa値で±0.30μmであることが好ましく、±0.25μmであることがより好ましく、±0.20μmであることが特に好ましい。この厚み精度が±0.30μmを超えると、前記情報記録層間に前記スペーサ層又は保護層として、前記多層構造光記録媒体用感光性フィルムの感光層をラミネートする際に、気泡を巻込み情報を上手く読み出せない傾向がある。
【0027】
また、多層構造光記録媒体用感光性フィルムの感光層の400nmにおける屈折率は、記録・再生特性の点から1.59±0.20であることが好ましく、1.59±0.10であることが特に好ましい。この屈折率が1.59±0.20を超えると基板材料の屈折率値と異なり収差がずれて情報の読み取りが困難となる傾向がある。
【0028】
また、多層構造光記録媒体用感光性フィルムの感光層の400nmにおける複屈折は、記録・再生特性の点から0±20nmであることが好ましく、0±10nmであることがより好ましい。一般に、光ディスクは情報記録面にレーザ光を照射し、その反射をとらえて信号を読み取る仕組みになっている。この場合信号の1か0かの判定は、反射光の検出部における強さを比較することで行われる。よって、この屈折率が±20nmを超えると、反射光の偏光方向が光学系でセットした偏光面からずれ、検出部に到達する光が弱くなくなるので、正確に信号をとらえることができない傾向がある。
【0029】
本発明の多層構造光記録媒体用感光性フィルムは、上述のように優れた光学的特性を有するものである。従って、本発明の感光性フィルムの感光層をスペーサ層として備え、該スペーサ層と、情報を担持するビットまたはグルーブが形成された情報記録層とが互いに積層された多層構造光記録媒体によって、十分な高密度化を達成することができる。
【0030】
図1(a)〜(e)はそれぞれ本発明の感光性フィルムを用いて多層構造光記録媒体を製造するときの各工程における基板又は積層体を示す模式断面図である。
【0031】
図1(a)中、透光性基板101は、所定の光透過率を有する熱可塑性樹脂からなるもので、その一方の面にはピットまたはグルーブに対応した凹凸形状を有する情報記録面が形成されている。
【0032】
この透光性基板101の情報記録面には、情報記録層としての第1中間反射層(通常反射層)102が形成される(図1(b))。第1中間反射層102は、例えば金属薄膜などを所定の厚みでコーティングすることによって得られるもので、所定の光の反射率および透過率を有している。
【0033】
次いで、第1中間反射層102が担持するピットまたはグルーブ上に、本発明の多層構造光記録媒体用感光性フィルムをラミネートし、さらに第1中間層102が担持するピットあるいはグルーブとは別のピットあるいはグルーブが転写されたスタンパ105を転写し、この状態で透光性基板101の情報記録面と反対側の面から紫外線を照射して感光性フィルムを硬化させることより第1スペーサ層106が形成される(図1(c))。感光性フィルムのラミネートおよび素短波105の転写の際には、凹凸ピットへの追従性の点から、常圧または真空ラミネータを用いることが好ましい。
【0034】
また、ラミネートの際には、感光性フィルムの感光層を加熱することが好ましく、その加熱温度は30〜150℃であることが好ましく、40〜120℃であることがより好ましく、50〜110℃であることが特に好ましい。この温度が30℃未満では樹脂の流動性が低く、凸凹ピットへの追従性が不十分になる傾向があり、150℃を超えると樹脂組成物中における低沸点物質あるいは低沸点溶媒等が気化及び、基板の変形をもたらす傾向がある。
【0035】
また、上記ラミネートの速度は、0.01〜2.00m/minであることが好ましく、0.01〜0.50m/minであることがより好ましく0.01〜0.20m/minあることが特に好ましい。この速度が0.01m/min未満では、樹脂の染み出しが発生する傾向があり、2.00m/minを超えると凸凹ピットへの追従性不十分をもたらす傾向がある。
【0036】
また、前記ラミネートの圧力は、0.3〜1.0MPaであることが好ましく、0.4〜0.8MPaであることがより好ましく、0.5〜0.6MPaであることが特に好ましい。この速度が0.3MPa未満では凸凹ピットへの追従性不十分をもたらす傾向があり、1.0MPaを超えると基板の変形をもたらす傾向がある。
【0037】
ラミネート後、例えば、紫外線等の活性光線を照射して感光層を光硬化させることで情報記録層上に存在する凸凹ピットを転写する。この場合、その情報の再生は、例えば、1組の光学ヘッドによって、記録媒体の同一側からの照射によって行うことができるようにすることがドライブ装置の簡略化及び再生アクセス速度を速める上で望まれる。
【0038】
この積層体(ディスク)からスタンパ105が剥離された後(図1(d))、第1スペーサ層106上(図中の下面側)に、真空蒸着あるいはスパッタリングによって形成された所定の反射率を有する金属薄膜などからなる第2中間反射層(通常反射層)107が形成される(図1(e))。次に、通常反射層上に保護層(図示せず)が形成され、さらに保護層の上にはラベル(図示せず)が形成されてピットあるいはグルーブが2層から成る光ディスクが製造される。光記録媒体の多層化は図1(b)〜(e)の工程を繰り返すことで実現される。
【0039】
このようにして得られる多層構造光記録媒体において、各情報記録層の再生は、光学ヘッドからの光照射を各々の情報記録層にフォーカシングさせて行われる。したがって、スペーサ層、すなわち光硬化後の感光層の透過率は、光学ヘッドの光の波長に対して90%以上を透過することが必要とされ、また光学特性を維持するためにも塗膜精度±2.0μm以内に抑えることが好ましい。
【0040】
【実施例】
以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。実施例中及び比較例中の「部」は重量部を意味し、「%」は重量%を意味する。
【0041】
[実施例1]
(多層構造光記録媒体用感光性フィルムの製造)
表1に示す成分(a)〜(c)を用いて感光性樹脂組成物の溶液を得た。次いで、この感光性樹脂組成物の溶液を25μm厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム上に均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥した後、さらにポリエチレンフィルムをラミネートして多層構造光記録媒体用感光性フィルムを得た。感光層の乾燥後の膜厚は20μmであった。
【0042】
(光透過率の測定)
以下の手順に従って感光層の光透過率を測定した。
【0043】
基板はポリカーボネート(厚み:0.5mm)を用い、シートは膜厚20μmのものを使用した。常圧ラミネータHLM−3000(日立エーアイシー(株))を用いて、多層構造光記録媒体用感光性フィルムをロール温度110℃、ラミネート速度1.0m/min、ラミネート圧力0.5MPaの条件でラミネートした。サンプルを15分以上放置した後、ポリエチレンテレフタレートシートを剥離し、大型UV照射機(QRM−2317−F−00 オーク社製)を用いて1J/cm2紫外線照射した後の0.5時間後の400nmにおける光透過率を228A Spectrophotometer(日立製作所製)にて測定した。なお、光透過率はポリカーボネート基板と多層構造光記録媒体用感光性フィルム付きポリカーボネート基板の光透過率の差を測定値とした。得られた結果を表2に示す。
【0044】
(厚み精度の測定)
以下の手順に従って、感光性フィルムの感光層の厚み精度を測定した。
【0045】
基板はSiウェハを用い、この基板上にカップリング剤(KBM503の3%メタノール溶液)を塗布して基板プライマ処理を行った。この基板を約30分間自然乾燥させた後、アセトンで洗浄し、さらにエアーブローにより埃や塵を除去した。次いで、常圧ラミネータHLM−3000(日立エーアイシー(株))を用いて、多層構造光記録媒体用感光性フィルムをロール温度50℃、ラミネート速度0.2m/min、ラミネート圧力0.5MPaの条件でラミネートした。なお、このとき基板の予熱は行わなかった。ラミネート後のサンプルからポリエチレンテレフタレートシートを剥離し、大型UV照射機(QRM−2317−F−00 オーク社製)を用いて2J/cm2紫外線照射した後、200MMウェハー表面形状測定装置(Veeco社製(接触型)DEKTAK V200−Si)を用いて、荷重3mg、測定範囲5mmで感光層の厚みムラを測定し、厚みムラの山と谷との差を求めた。この測定を位置を変えて3回行い、山と谷との差の平均値を厚み精度Raとした。得られた結果を表2に示す。
【0046】
(空気巻き込み性の評価)
Niスタンパを用いて、上記の感光性フィルム付きポリカーボネート基板の感光層へのピットの転写を行い、光ディスクを作製した。このとき、感光層とNiスタンパとの間に空気が巻き込まれているか否かについて、以下の基準:
A:空気の巻き込みが全く認められない
B:空気の巻き込みが殆ど認められない
C:空気の巻き込みが認められた
に基づいて評価した。得られた結果を表2に示す。
【0047】
[実施例2]
感光層の厚み精度をRa値で0.13μmとしたこと以外は実施例1と同様にして感光性フィルムを作製し、光透過率を測定した。また、この感光性フィルム付きポリカーボネートを用いて光ディスクを作製し、空気巻き込み性を評価した。得られた結果を表2に示す。
【0048】
[比較例1]
表1に示す感光性樹脂組成物を用いたこと、並びに感光層の厚み精度をRa値で0.16μmとしたこと以外は実施例1と同様にして感光性フィルムを作製し、光透過率を測定した。また、この感光性フィルム付きポリカーボネートを用いて光ディスクを作製し、空気巻き込み性を評価した。得られた結果を表2に示す。
【0049】
【表1】

Figure 0004172195
【0050】
【表2】
Figure 0004172195
表2に示したように、実施例1、2の感光性フィルムにおいて、感光層の光透過率は98%と高い値を示した。また、膜厚が100μmのシートを用いて同様な工程で測定した場合も感光層の光透過率は96%から98%の間で安定していた。これらの感光性フィルムを用いて作製した光ディスクにおいては十分な高密度化を達成することができた。さらに、実施例1、2のいずれの場合も空気巻き込み性の評価において良好な結果を示したが、感光層の厚み精度がRa値で±0.30μmの範囲内にある実施例2において空気の巻き込みがより高水準で防止されていた。
【0051】
これに対して、比較例1の感光性フィルムにおける感光層の透過率は86%であり、この感光性フィルムを用いて得られた光ディスクの場合は十分な高密度化を達成することができなかった。
【0052】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の多層構造光記録媒体用感光性フィルムは、優れた光学的特性を有するものであり、これにより高密度化に対応可能な多層構造光記録媒体用感光性フィルムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(e)はそれぞれ本発明の感光性フィルムを用いて多層構造光記録媒体を製造するときの各工程における基板又は積層体を示す模式断面図である。
【符号の説明】
101…透光性基板、102…第1中間反射層、105…スタンパ、106…スペーサ層、107…第2中間反射層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer structure optical recording medium photosensitive film.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of information technology including computer device technology, computer software technology, communication technology, etc., it has become possible to transmit more information at high speed. In the field of video technology, digitalization has progressed rapidly, and BS digital broadcasting started in December 2000. At the HDTV level, the transfer rate is 23 Mbps, and, for example, a procedure of 20.7 GB or more is required to record one movie of 120 minutes or more. Therefore, there is an increasing demand for a technology for increasing the recording density. In response to this demand, development of a digital versatile disk (DVD) as a high-density recording medium has been further advanced.
[0003]
The read-only optical disc has features such as easy mass duplication and easy random access, and is used for recording media such as video, audio, and computer data. The recording capacity is reduced from a light source wavelength (780 nm to 650 nm), an objective lens having a high aperture (0.45 to 0.6), and various signal processing, and from a CD 688 MB (CD-ROM) to a DVD 4 However, the recording density has been required to be greatly improved before the practical use of blue semiconductor lasers in recent years.
[0004]
Corresponding to such high density, the optical disk multilayer technology in which the information recording layer or layers in which pits or grooves carrying information are formed and the spacer layer or layers overlap each other to form a multilayer Development is underway.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In an optical recording medium having a multilayer structure, information on the information recording layer is read out by adjusting the focus of the laser to each information recording layer. Therefore, the spacer layer needs to be transparent at the wavelength of the laser beam. In addition, it is necessary to accurately transfer pits or grooves carrying information.
[0006]
On the other hand, when the spacer layer is formed, conventionally, a liquid ultraviolet curable resin is generally applied onto the information recording layer by spin coating and photocured. However, when applying using such a spin coating method, it is difficult to apply a uniform and uniform film thickness at the center and outer periphery of the disk, and the obtained light. The optical characteristics of the recording medium become insufficient, and problems such as a decrease in yield occur.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a photosensitive film for an optical recording medium having a multilayer structure that has excellent optical characteristics and can cope with higher density. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the photosensitive film for spacer of the multilayer optical recording medium of the present invention has a photosensitive layer having a light transmittance of 90% or more at 400 nm after ultraviolet irradiation, and the photosensitive layer comprises: (A) a polymer binder, (b) a urethane acrylate compound or urethane methacrylate compound having at least two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, and (c) 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone . It is characterized by that.
[0009]
In the present invention, the thickness of the photosensitive layer is preferably 5 to 20 μm.
[0010]
In the present invention, the thickness accuracy of the photosensitive layer is preferably 0.30 μm or less in terms of Ra value.
[0012]
The photosensitive film of the present invention comprises (a) a polymer binder, (b) a urethane acrylate compound or urethane methacrylate compound having at least two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, and (c) 1- A photosensitive resin composition containing hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and having a viscosity of 1 to 3000 cps, wherein the components (a) to (c) are contained in the components (a) and (b). The component (a) is 40 to 80 parts by weight, the component (b) is 20 to 60 parts by weight, and the component (c) is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount with the components. It is preferable to laminate a photosensitive resin composition on a support.
[0013]
In the present invention, the refractive index at 400 nm of the photosensitive layer is preferably 1.32 to 1.72 .
[0014]
In the present invention, the birefringence of the photosensitive layer at 400 nm is preferably -20 nm to +20 nm .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The photosensitive film for a multilayer structure optical recording medium of the present invention comprises a photosensitive layer having a light transmittance of 90% or more at 400 nm after ultraviolet irradiation.
[0016]
In addition, the light transmittance as used in the field of this invention means the value measured after irradiating a 20-micrometer-thick photosensitive layer with the exposure amount of 1 J / cm < 2 > of ultraviolet rays at 0.5 degreeC.
[0017]
In the photosensitive film for a multilayer structure optical recording medium of the present invention, the material is not limited as long as the light transmittance of the photosensitive layer satisfies the above conditions, but (a) a polymer binder, (b) at least in the molecule. It preferably contains a polymerizable compound having two polymerizable unsaturated double bonds, and (c) a photoinitiator.
[0018]
Specific examples of the component (a) include polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinyl acetate / acrylate copolymer, vinyl acetate / methacrylate copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, polystyrene, vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer, Vinylidene chloride / methacrylate and vinylidene chloride / vinylidene acetate copolymer, polyvinyl chloride, butadiene / acrylonitrile copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, methacrylate / acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, 2-chlorobutadiene-1,3-polymer, chlorine Rubber, styrene / butadiene / styrene copolymer, steel On / isoprene / styrene block copolymers, epoxides containing acrylate or methacrylate groups, copolyesters, polyamides, cellulose esters, cellulose ethers, polycarbonates, polyvinyl acetal, poly formaldehyde. In addition, for example, by using a vinyl monomer having an acidic polar group such as acrylic acid, methacrylic acid, p-vinylbenzoic acid or the like and a polymer binder obtained by copolymerizing with other various vinyl monomers. Also good. Preferred examples of various vinyl monomers include methyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, benzyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2- Examples thereof include hydroxyethyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 2,3-dibromopropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, acrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like. These polymer binders may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
[0019]
The weight average molecular weight of component (a) is preferably in the range of 20,000 to 200,000. If the weight average molecular weight is less than 20,000, the flexibility of the resist tends to be low and the resist is liable to be chipped. On the other hand, if it exceeds 200,000, it is difficult to obtain a uniform film and the film thickness accuracy decreases. Tend. In addition, the weight average molecular weight as used in the field of this invention means the value which converted the measurement value obtained by gel permeation chromatography into standard polystyrene.
[0020]
Examples of compounds having at least two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule of component (b) include (i) diethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, hexapropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane tri (Meth) acrylates of polyhydric alcohols such as acrylate, pentaerythritol triacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, (ii) 2,2-bis (4-methacrylate) Roxyethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-acryloxyethoxyphenyl) propane, bisphenol A, acrylic acid or methacrylic acid adducts of epichlorohydrin type epoxy resin, etc. (Meth) acrylate having a benzene ring in a molecule such as low molecular weight unsaturated polyester such as epoxy acrylate, phthalic anhydride-neopentyl glycol-acrylic acid 1: 2: 2 molar ratio condensate, (iii) trimethylol Adduct of propane triglycidyl ether with acrylic acid or methacrylic acid, (iv) urethane acrylate compound or urethane methacrylate obtained by reaction of trimethylhexamethylene diisocyanate with acrylic acid monoester or methacrylic acid monoester of dihydric alcohol A compound etc. can be mentioned.
[0021]
As the photoinitiator of component (c), those conventionally known can be used, and examples thereof include benzophenone, p, p-dimethylaminobenzophenone, p, p-diethylaminobenzophenone, p, p-dichlorobenzophenone, and the like. Benzophenones, mixtures thereof, anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, t-butylanthraquinone, 2-chlorothioxanthone, benzoin isopropyl ether, benzoin ethyl ether, benzyl, 2,4,5-triarylimidazole dimer Etc.
[0022]
The combination of the components (a) to (c) is appropriately selected so that the light transmittance of the photosensitive layer satisfies the above conditions. In the photosensitive layer of the present invention, the total amount of (a) and (b) is 100 parts by weight within the range of 40 to 80 parts by weight of component (a) and 20 to 60 parts by weight of component (b). It is preferable to use 0.1 to 10 parts by weight of (c) photoinitiator with respect to 100 parts by weight. When the amount of the component (a) used is too large, the photocurability is lowered. When the amount of component (c) used is less than 0.1 part by weight, the photocurability tends to be lowered.
[0023]
Furthermore, a dye, a plasticizer, a pigment, a flame retardant, a stabilizer, and the like can be added to the photosensitive layer according to the present invention as necessary. It is also possible to use an adhesion-imparting agent.
[0024]
A photosensitive resin composition comprising (a) a polymer binder, (b) a compound having at least two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, and (c) a photoinitiator on a support. The viscosity at the time of lamination is preferably 1 to 3000 cps, more preferably 1 to 1500 cps, and particularly preferably 200 to 1500 cps for improving the coating appearance. If it is less than 1 cps, movement of the coating liquid tends to occur during coating, and if it exceeds 3000 cps, bubbles tend to be easily involved.
[0025]
The thickness of the photosensitive layer of the photosensitive film for multilayer optical recording media is preferably 100 μm or less, more preferably 70 μm or less, and particularly preferably 20 μm or less. When the thickness exceeds 100 μm, it is difficult to form the photosensitive layer in a uniform and uniform process, and it is difficult to maintain optical characteristics.
[0026]
The thickness accuracy of the photosensitive layer of the photosensitive film for multilayer optical recording media is preferably ± 0.30 μm in Ra value, more preferably ± 0.25 μm, and more preferably ± 0.20 μm. Particularly preferred. When the thickness accuracy exceeds ± 0.30 μm, when the photosensitive layer of the photosensitive film for a multilayer optical recording medium is laminated as the spacer layer or the protective layer between the information recording layers, air bubbles are involved and information is collected. There is a tendency not to read well.
[0027]
The refractive index at 400 nm of the photosensitive layer of the photosensitive film for multilayer optical recording media is preferably 1.59 ± 0.20, and 1.59 ± 0.10 from the viewpoint of recording / reproducing characteristics. It is particularly preferred. If this refractive index exceeds 1.59 ± 0.20, unlike the refractive index value of the substrate material, the aberration tends to shift and information reading tends to be difficult.
[0028]
The birefringence at 400 nm of the photosensitive layer of the photosensitive film for multilayer optical recording media is preferably 0 ± 20 nm, more preferably 0 ± 10 nm from the viewpoint of recording / reproduction characteristics. In general, an optical disc has a mechanism for irradiating a laser beam onto an information recording surface and reading a signal by capturing the reflection. In this case, whether the signal is 1 or 0 is determined by comparing the intensity of the reflected light in the detection unit. Therefore, if the refractive index exceeds ± 20 nm, the polarization direction of the reflected light is deviated from the polarization plane set by the optical system, and the light reaching the detection unit does not weaken, so there is a tendency that the signal cannot be accurately captured. .
[0029]
The photosensitive film for multilayer optical recording media of the present invention has excellent optical characteristics as described above. Accordingly, a multilayer structure optical recording medium comprising the photosensitive layer of the photosensitive film of the present invention as a spacer layer, and the spacer layer and an information recording layer on which bits or grooves for carrying information are laminated, is sufficiently obtained. High density can be achieved.
[0030]
1A to 1E are schematic cross-sectional views showing a substrate or a laminate in each step when a multilayer structure optical recording medium is produced using the photosensitive film of the present invention.
[0031]
In FIG. 1A, a translucent substrate 101 is made of a thermoplastic resin having a predetermined light transmittance, and an information recording surface having an uneven shape corresponding to a pit or groove is formed on one surface thereof. Has been.
[0032]
A first intermediate reflective layer (normal reflective layer) 102 as an information recording layer is formed on the information recording surface of the translucent substrate 101 (FIG. 1B). The first intermediate reflective layer 102 is obtained, for example, by coating a metal thin film or the like with a predetermined thickness, and has a predetermined light reflectance and transmittance.
[0033]
Next, the photosensitive film for multilayer optical recording medium of the present invention is laminated on the pits or grooves carried by the first intermediate reflective layer 102, and further, pits different from the pits or grooves carried by the first intermediate layer 102 Alternatively, the first spacer layer 106 is formed by transferring the stamper 105 to which the groove has been transferred and irradiating ultraviolet rays from the surface opposite to the information recording surface of the translucent substrate 101 to cure the photosensitive film. (FIG. 1 (c)). At the time of laminating the photosensitive film and transferring the short wave 105, it is preferable to use a normal pressure or a vacuum laminator from the viewpoint of followability to the concave and convex pits.
[0034]
In the lamination, the photosensitive layer of the photosensitive film is preferably heated, and the heating temperature is preferably 30 to 150 ° C, more preferably 40 to 120 ° C, and more preferably 50 to 110 ° C. It is particularly preferred that If this temperature is less than 30 ° C., the fluidity of the resin is low and the followability to uneven pits tends to be insufficient, and if it exceeds 150 ° C., low boiling point substances or low boiling point solvents in the resin composition are vaporized and , Tends to cause deformation of the substrate.
[0035]
The speed of the laminate is preferably 0.01 to 2.00 m / min, more preferably 0.01 to 0.50 m / min, and preferably 0.01 to 0.20 m / min. Particularly preferred. When this speed is less than 0.01 m / min, there is a tendency that the resin oozes out, and when it exceeds 2.00 m / min, there is a tendency that followability to uneven pits is insufficient.
[0036]
Further, the pressure of the laminate is preferably 0.3 to 1.0 MPa, more preferably 0.4 to 0.8 MPa, and particularly preferably 0.5 to 0.6 MPa. If the speed is less than 0.3 MPa, the followability to uneven pits tends to be insufficient, and if it exceeds 1.0 MPa, the substrate tends to be deformed.
[0037]
After laminating, for example, the photosensitive layer is photocured by irradiating with actinic rays such as ultraviolet rays, thereby transferring uneven pits present on the information recording layer. In this case, in order to simplify the drive device and increase the reproduction access speed, it is desirable that the information can be reproduced by, for example, irradiation from the same side of the recording medium with a set of optical heads. It is.
[0038]
After the stamper 105 is peeled from the laminated body (disk) (FIG. 1D), a predetermined reflectance formed by vacuum deposition or sputtering on the first spacer layer 106 (the lower surface side in the drawing) is obtained. A second intermediate reflection layer (normal reflection layer) 107 made of a metal thin film or the like is formed (FIG. 1 (e)). Next, a protective layer (not shown) is usually formed on the reflective layer, and a label (not shown) is further formed on the protective layer to produce an optical disc having two pits or grooves. Multi-layering of the optical recording medium is realized by repeating the steps shown in FIGS.
[0039]
In the multilayer optical recording medium thus obtained, each information recording layer is reproduced by focusing light irradiation from the optical head on each information recording layer. Therefore, the transmittance of the spacer layer, that is, the photosensitive layer after photocuring, is required to transmit 90% or more with respect to the wavelength of light of the optical head, and the coating film accuracy is also maintained in order to maintain optical characteristics. It is preferable to keep it within ± 2.0 μm.
[0040]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In the examples and comparative examples, “part” means part by weight, and “%” means% by weight.
[0041]
[Example 1]
(Production of photosensitive film for multilayer optical recording media)
A solution of a photosensitive resin composition was obtained using components (a) to (c) shown in Table 1. Next, this photosensitive resin composition solution was uniformly coated on a 25 μm-thick polyethylene terephthalate film, dried for 10 minutes with a 100 ° C. hot air convection dryer, and further laminated with a polyethylene film to obtain a multilayer structure light. A photosensitive film for a recording medium was obtained. The film thickness after drying of the photosensitive layer was 20 μm.
[0042]
(Measurement of light transmittance)
The light transmittance of the photosensitive layer was measured according to the following procedure.
[0043]
The substrate was polycarbonate (thickness: 0.5 mm), and the sheet was 20 μm thick. Using a normal pressure laminator HLM-3000 (Hitachi AIC Co., Ltd.), a photosensitive film for a multilayer structure optical recording medium is laminated under conditions of a roll temperature of 110 ° C., a laminating speed of 1.0 m / min, and a laminating pressure of 0.5 MPa. did. After leaving the sample for 15 minutes or longer, the polyethylene terephthalate sheet was peeled off, and 0.5 hours after the 1 J / cm 2 UV irradiation was performed using a large UV irradiator (QRM-2317-F-00 Oak). The light transmittance at 400 nm was measured with a 228A Spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd.). The light transmittance was determined by measuring the difference in light transmittance between the polycarbonate substrate and the polycarbonate substrate with the photosensitive film for the multilayer structure optical recording medium. The obtained results are shown in Table 2.
[0044]
(Measurement of thickness accuracy)
The thickness accuracy of the photosensitive layer of the photosensitive film was measured according to the following procedure.
[0045]
The substrate was a Si wafer, and a substrate primer treatment was performed by applying a coupling agent (KBM503 3% methanol solution) onto the substrate. The substrate was naturally dried for about 30 minutes, then washed with acetone, and dust and dust were removed by air blowing. Next, using a normal pressure laminator HLM-3000 (Hitachi AIC Co., Ltd.), the photosensitive film for multilayer structure optical recording medium was rolled at a temperature of 50 ° C., laminating speed 0.2 m / min, laminating pressure 0.5 MPa. Laminated with. At this time, the substrate was not preheated. After peeling the polyethylene terephthalate sheet from the laminated sample and irradiating it with 2 J / cm 2 ultraviolet rays using a large UV irradiator (QRM-2317-F-00 Oak), 200MM wafer surface shape measuring device (Veeco) (Contact type) DEKTAK V200-Si) was used to measure the thickness unevenness of the photosensitive layer with a load of 3 mg and a measurement range of 5 mm, and the difference between the thickness unevenness peaks and valleys was determined. This measurement was performed three times at different positions, and the average value of the differences between the peaks and valleys was defined as the thickness accuracy Ra. The obtained results are shown in Table 2.
[0046]
(Evaluation of air entrainment)
Using an Ni stamper, pits were transferred to the photosensitive layer of the polycarbonate substrate with the photosensitive film described above to produce an optical disc. At this time, whether air is involved between the photosensitive layer and the Ni stamper is as follows:
A: No entrainment of air was observed B: Almost no entrainment of air was observed C: Evaluation was made based on the recognition of entrainment of air. The obtained results are shown in Table 2.
[0047]
[Example 2]
A photosensitive film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness accuracy of the photosensitive layer was 0.13 μm in Ra value, and the light transmittance was measured. Moreover, an optical disk was produced using this polycarbonate with a photosensitive film, and the air entrainment property was evaluated. The obtained results are shown in Table 2.
[0048]
[Comparative Example 1]
A photosensitive film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive resin composition shown in Table 1 was used, and the thickness accuracy of the photosensitive layer was 0.16 μm in terms of Ra value. It was measured. Moreover, an optical disk was produced using this polycarbonate with a photosensitive film, and the air entrainment property was evaluated. The obtained results are shown in Table 2.
[0049]
[Table 1]
Figure 0004172195
[0050]
[Table 2]
Figure 0004172195
As shown in Table 2, in the photosensitive films of Examples 1 and 2, the light transmittance of the photosensitive layer was as high as 98%. Further, when the sheet having a thickness of 100 μm was measured in the same process, the light transmittance of the photosensitive layer was stable between 96% and 98%. In an optical disk produced using these photosensitive films, a sufficiently high density could be achieved. Further, in both cases of Examples 1 and 2, good results were shown in the evaluation of air entrainment. However, in Example 2 in which the thickness accuracy of the photosensitive layer is within a range of ± 0.30 μm in Ra value, Entrainment was prevented at a higher level.
[0051]
On the other hand, the transmittance of the photosensitive layer in the photosensitive film of Comparative Example 1 is 86%, and in the case of an optical disk obtained using this photosensitive film, sufficient density cannot be achieved. It was.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, the photosensitive film for multilayer optical recording media according to the present invention has excellent optical characteristics, thereby realizing a photosensitive film for multilayer optical recording media that can cope with higher density. It becomes possible to do.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1E are schematic cross-sectional views showing a substrate or a laminate in each step when a multilayer structure optical recording medium is produced using the photosensitive film of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Translucent substrate, 102 ... 1st intermediate | middle reflective layer, 105 ... Stamper, 106 ... Spacer layer, 107 ... 2nd intermediate | middle reflective layer.

Claims (7)

紫外線照射後の400nmにおける光透過率が90%以上である感光層を有し、該感光層が、(a)高分子結合剤、(b)分子内に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有するウレタンアクリレート化合物又はウレタンメタクリレート化合物及び(c)1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含有することを特徴とする多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。A photosensitive layer having a light transmittance of 90% or more at 400 nm after ultraviolet irradiation, the photosensitive layer comprising: (a) a polymer binder; and (b) at least two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule. A photosensitive film for spacers of a multilayer structure optical recording medium, comprising a urethane acrylate compound or urethane methacrylate compound having a bond and (c) 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone . 前記感光層の厚みが5〜20μmであることを特徴とする、請求項1に記載の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。  The photosensitive film for a spacer of a multilayer structure optical recording medium according to claim 1, wherein the photosensitive layer has a thickness of 5 to 20 μm. 前記感光層の厚み精度がRa値で0.30μm以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。  3. The photosensitive film for a spacer of a multilayer optical recording medium according to claim 1, wherein the thickness accuracy of the photosensitive layer is 0.30 μm or less in terms of Ra value. (a)高分子結合剤、(b)分子内に少なくとも2個の重合性不飽和二重結合を有するウレタンアクリレート化合物又はウレタンメタクリレート化合物及び(c)1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含有し粘度が1〜3000cpsである感光性樹脂組成物であって、前記(a)〜(c)成分の含有量が、前記(a)成分と前記(b)成分との総量100重量部に対して、前記(a)成分が40〜80重量部、前記(b)成分が20〜60重量部、前記(c)成分が0.1〜10重量部である感光性樹脂組成物を支持体上に積層してなることを特徴とする、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。(A) a polymer binder, (b) a urethane acrylate compound or urethane methacrylate compound having at least two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, and (c) 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone. A photosensitive resin composition having a viscosity of 1 to 3000 cps, wherein the content of the components (a) to (c) is 100 parts by weight based on the total amount of the components (a) and (b). The photosensitive resin composition, wherein the component (a) is 40 to 80 parts by weight, the component (b) is 20 to 60 parts by weight, and the component (c) is 0.1 to 10 parts by weight on a support. The photosensitive film for spacers of a multilayer structure optical recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the photosensitive film is laminated. 感光層の400nmにおける屈折率が1.32〜1.72であることを特徴とする、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。  The photosensitive film for a spacer of a multilayer structure optical recording medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the refractive index at 400 nm of the photosensitive layer is 1.32 to 1.72. 感光層の400nmにおける複屈折が−20nm〜+20nmであることを特徴とする、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。  6. The photosensitive film for a spacer of a multilayer structure optical recording medium according to claim 1, wherein the birefringence of the photosensitive layer at 400 nm is −20 nm to +20 nm. 前記高分子結合剤の重量平均分子量が20,000〜200,000であることを特徴とする、請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の多層構造光記録媒体のスペーサ用感光性フィルム。  The photosensitive property for the spacer of the multilayer optical recording medium according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer binder has a weight average molecular weight of 20,000 to 200,000. the film.
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