JPH01277345A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な構造の情報記録媒体に関するものである
。さらに詳しくいえば、本発明は、基板上に設けられた
情報記録層又は反射層に、レーザー光のような活性光を
照射して照射部分の反射光量変化又は反射光のカー回転
角の符号を利用して情報を再生又は記録・再生するため
の媒体において、長期安定性に優れる情報記録媒体に関
するものである。

従来の技術 従来、情報記録媒体（光ディスク）の構造としては、コ
ンパクトディスク（ＣＤ）で代表される単板構造、２枚
の単板をディスク面全体で接着した全面密着構造及びス
ペーサーを介して２枚の単板を貼り合わせたエアーサン
ドイッチ構造の３タイプに大別されることが知られてい
る。これらの中で２枚の単板を貼り合わせた全面密着構
造とエアーサンドイッチ構造の光ディスクは、主に高信
頼性が要求されるコンピューターメモリー（画像、コー
ドデータのファイル）用として用いられているのに対し
、単板構造の光ディスクは低コストであり、かつ構造上
ＣＤやＣＤ−ＲＯＭと互換性がとれるなどの長所を有す
ることから、一般民生用に広く用いられている。

前記ＣＤで代表される単板構造の光ディスクは、通常基
板上に設けられた情報記録層又は反射層の上に、例えば
スピンコード法などによって紫外線硬化樹脂を塗布後、
紫外線を照射して硬化させたり、あるいはニトロセルロ
ースを溶剤に溶解させて成る溶液をスピンコード法など
によって塗布後、乾惨さ什かりかＪ’して一釣１ｎｕｍ
理麿のナーバコート樹脂層を形成させた構造を有してい
る。第２図にこのような従来の単板構造の光ディスクの
断面概略図を示す。該第２図は、基板４上に設けられた
情報記録層又は反射層３の上に、オーバコート樹脂層２
′が形成された構造を示している。

前記オーバコート樹脂層の形成に用いられる紫外線硬化
樹脂は、ポリアクリレートやポリメタクリレートの七ツ
マ−あるいはオリゴマーを主成分としているためアクリ
ル酸残基や残留アクリル酸が比較的多く含有しているた
め酸性を帯びており、また、アルカリ処理によって酸成
分を除去しても、硬化させた紫外線硬化樹脂は、吸水率
が高く徐々に加水分解反応が進行し、アクリル酸やメタ
クリル酸などが生じて、酸性を帯びてくるようになり、
さらに、該紫外線硬化樹脂には、ベンゾインアルキルエ
ーテル、ベンジルケタール、フェニルグリオキシレート
系などの反応開始剤が添加されているので、光反応終了
時にはアルデヒド化合物が生成し、このものはさらに酸
化されて酸となる。

ところで、情報記録層や反射層は、ＳＬ　Ｔｅ、　５ｂ
ｓＳｅ１Ｓｎ、　　Ｇｓ、　　Ｃｍ、　　ＡＨ，Ａｎ、
　　Ｆｅ、　　Ｃｏ、　　Ｎｉ、　　Ｔｂ、　　Ｍｌｌ
Ｂｉ、　Ｄｙ、　Ｎｄ、　Ｇｄなどの金属元素単独、２
元素以上の混合体又は金属間化合物などから構成されて
いるため、酸成分に対して極めて容易に腐食劣化しやす
い。

したがって、オーバコート樹脂層に紫外線硬化樹脂を用
いたものを高温高湿雰囲気下に長時間放置しＩ；場合、
情報記録層や反射層が、前記したように酸に腐食されや
すい金属元素から構成されているため、腐食劣化が進行
して、光学特性が変化したり、磁気特性が劣化したり、
あるいはピンホールが発生するなど、情報の記録・再生
特性に悪影響を与えるといった実用上の問題が生じる。

一方、オーバコート樹脂層にニトロセルロースを使用し
た光ディスクにおいては、ニトロセルロースそのものの
酸性度が高いために、高温、高湿下に長期間放置した場
合、情報記録層や反射層の腐食劣化を免れない。

そこで、該情報記録層や反射層を保護する目的で、化学
的に安定な５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ，、Ｇｏｏ、、ＭｇＯ。

１１ｆＯ□、Ｙ、０３、Ｓｍ２Ｏ３などの酸化物や、Ｂ
ＮｌＴｉＮ。

ＡＩＩＮ、　Ｓｉ、Ｎ、、Ｓｉ−ＡＭ−Ｎなどの窒化物
を、数１ＯＡないしＩＤ０ＯＡ程度の厚みで、該情報記
録層や反射層の上に１層設けたり、あるいはサンドイッ
チ状にしたのち、紫外線硬化樹脂層あるいはニトロセル
ロース層を形成する方法も考えられるが、この場合でも
、紫外線硬化樹脂やニトロセルロース中の酸成分によっ
て、該酸化物層や窒化物層の欠陥から容易に情報記録層
や反射層が腐食劣化してピンホールが形成しｔ；す、あ
るいは酸化物や窒化物自体も劣化し、情報記録層や反射
層まで腐食劣化が進行したりして、保護効果が十分とは
いえない。

さらに、オーバコート樹脂層にニトロセルロースを使用
した光ディスクは、高温低湿下に放置した場合、該ニト
ロセルロースの吸水率が低くなり、発火のおそれがある
といった問題も有している。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来の単板構造の光ディスクが有
する欠点を克服し、情報記録層や反射層の腐食劣化など
を抑え、長期安定性に優れる情報記録媒体を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、長期安定性に優れる情報記録媒体を開発
するために鋭意研究を重ねた結果、高温高温条件下での
情報記録層や反射層の腐食劣化は、オーバコート樹脂中
の腐食成分あるいは加水分解によって生じた酸成分によ
ることに着目し、従来のオーバコート樹脂層の代りに、
情報記録層又は反射層の上に、金属に対して低腐食性の
接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせることによ
り、該情報記録層又は反射層の腐食劣化を大幅に抑える
ことができ、前記目的を達成しうろことを見い出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、情報記録用担体上に形成された情
報記録層又は反射層の上に、金属に対して低腐食性の接
着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせた構造を有す
る情報記録媒体を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の情報記録媒体において、情報記録層又は反射層
の上に、保護フィルムを貼り合わせるのに用いられる金
属に対して低腐食性の接着剤としては、例えばエチレン
−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリオレフィン系
、合成ゴム系、ポリエステル系、ポリアミド系などのホ
ットメルト接着剤が挙げられるが、これらの中で、情報
記録層や反射層に対する腐食性が低い点から、ＥＶＡ系
、ポリオレフィン系及び合成ゴム系のものが好ましく、
特にポリエチレンやポリプロピレンをベースポリマーと
したポリオレフィン系樹脂、及びポリスチレン−ポリブ
チレンブロック共重合体や水添されたポリスチレン−ポ
リブチレンブロック共重合体をベースポリマーとした合
成ゴム系樹脂は、低腐食性であるとともに、耐熱性及び
熱安定性の面でも優れているので、該接着剤として好適
である。

このようにホットメルト接着剤の具体例としてはＨＭ−
７１０，ＩＩＭ−７１２、］ＩＭ−３２０Ｓ［セメダイ
ン（株）製］、メルトロンｏｎ−Ｕ−＋ｓ＋、　メルト
ロンＤＢ−３ＲＩ７［ダイヤボンド工業（株）製］など
のポリオレフィン系接着剤、ＨＭ−１０３−５３、ＨＭ
−１２７５Ｎ　（ＨＢ　Ｆｕｌｌｅｒハｐａｎ　Ｃｏ、
、　ＬＴＤ製）、ニスダイン９＋４５−Ｌ、　ニスダイ
ン９１４５−Ｍ　［セキスイエスダイン（株）製］、）
　ル）　０７／　ＤＢ　−３３０、／ルトｃｌｌＢ−３
Ｓ４９、メルトロンＤＢ−３５５７［ダイヤポンド工業
（株）製］、ハイボンＸＨ５９８−１［日立化成ポリマ
ー（株）製］、１’Ｓ−４５０−’１０　（Ａ、Ｃ，１
，Ｊａｐａｎ　ＬＴＤ製）などの合成ゴム系接着剤を挙
げることができる。

これらのホットメルト接着剤は、軟らかく表面硬度が低
いため、従来のオーバコート樹脂の代りに用いるとオー
バコート層に要求される耐擦傷性に劣るなどの問題が生
じ、単独で用いることができず、その上に保護フィルム
層を設けることが必要である。

また、低腐食性接着剤として、その中の酸成分をあらか
じめアルカリ処理などの精製法によって除去した紫外線
硬化樹脂も用いることができる。

この場合、貼り合わせる保護フィルムとしては、該紫外
線硬化樹脂が吸湿して加水分解が進行し、酸が発生した
り、光反応で生じた開始剤由来のアルデヒド化合物が透
過してきた酸素によって酸へ酸化されるのを防ぐために
、酸素や水蒸気などのバリアー性が高いものが好ましい
。

さらに、前記のホットメルト接着剤や紫外線硬化型接着
剤以外に、エポキシウレタン系などの反応型接着剤も適
用可能であるが、硬化時間が長く量産性の点で劣るため
に実用的でない。

本発明の情報記録媒体に用いられる保護フィルムとして
は、例えばポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルイミド、ポリエーテ
ルスルホン、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリアミド、テフロンなどの
ポリマーフィルム、あるいはアルミニウムや銅などの金
属フィルムを挙げることができるが、これらの中で水蒸
気や酸素などの透過性が極めて低いポリ塩化ビニリデン
フィルム及び金属フィルムが好適である。また、該保護
フィルムとしては、単層のものを用いてもよいし、２種
以上のフィルムを積層したラミネート構造のものを用い
てもよいが、ラミネート構造のフィルムの中で、１層に
水蒸気や酸素の透過を防ぐためにポリ塩化ビニリデンフ
ィルムを用いたものが好ましい。具体的には、ポリエス
テル／ポリ塩化ビニリデン／ポリエチレンやポリアミド
／ポリ塩化ビニリデン／ポリエチレンなどのラミネート
構造のフィルムを好ましく挙げることができる。

これらの保護フィルムの厚みは、情報記録層又は反射層
側からの機械的な擦傷により基板に形成されるグループ
やプレピット、情報記録層あるいは反射層への傷や変形
を防止するために、１０μｍ以上が好ましい。

本発明の情報記録媒体において用いられる情報記録用担
体の材質については、特に制限はなく、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂、及びこれ
らのコンパウンド樹脂やガラスなどの中から任意のもの
を選択することができるが、これらの中で、複屈折が小
さく、かつ高温高湿条件下で寸法安定性（反り、面振れ
など）に優れる上に、光ディスクを落下した場合の破壊
の恐れの少ないポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート及び変成ポリスチレンとポリカーボネートとのコ
ンパウンド樹脂などが好適である。

本発明の情報記録媒体における情報記録層あるいは反射
層の種類については、特に制限はなく、情報の記録様式
が反射層単独（再生専用型ディスク）、開孔、相変化（
追記型ディスク）、相変化、光磁気（消去可能型ディス
ク）のいずれのものであってもよいが、保護フィルムを
貼り合わせた構造であるＩ；め、情報記録時物理的な形
状変化を伴わない反射層単独型、相変化型、光磁気型の
ものが好適である。反射層単独のものとしては、Ａｌｌ
。

Ｎｉ１Ａｕ、　Ｃｕ、　Ｓｂ、　Ｃｒ、　ＰＬ、　Ｂｉ
、　Ｐ＋１などから成るものが挙げられ、相変化型記録
相としては、ＴｅＯｘ。

Ｔｅ−Ｇ５．５ｎ−Ｔｅ−Ｇｅ、　Ｂ１−Ｔｅ−Ｇｅ、
　５ｂ−Ｔｅ−Ｇｅ。

Ｐｄ−５ｎ−Ｔｃ、　Ｂｉ２’　：　Ｔｅ３’／Ｓｂ２
’　：　Ｓｅ３’などの感光層単独のものと反射層とを
積層にした組合せなどを挙げられ、光磁気型記録層とし
ては、Ｔｂ−Ｃｏ、　Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、　Ｇｄ−Ｔｂ
−Ｆｅ％Ｎｄ−Ｄｙ−Ｔｂ−Ｆｅ　−・Ｃｏなどの感光
層単独と誘電体層及び反射層とを組合わせたものなどを
挙げることができる。

本発明において、情報記録層又は反射層の上に接着剤層
を介して保護フィルムを貼り合わせる方法としては、例
えば接着剤としてホットメルト接着剤を用いる場合、ロ
ールコータ−にて加熱溶融させたホットメルト接着剤を
光デイスク基板の成膜された面に塗布後保護フィルムを
貼り合わせプレスしたり、あるいは成膜された光デイス
ク基板と保護フィルムの両側にホットメルト接着剤を塗
布後貼り合わせプレスする方法などが用いられる。

また、ホットメルト接着剤を使用する場合には、保護フ
ィルムの貼り合わせ面にあらかじめホットメルト接着剤
を塗布したラミネート構造としておくことによって、熱
プレスや熱板加熱圧空成形法にて成膜された光デイスク
単板に保護フィルムを貼り合わせることもできる。ホッ
トメルト接着剤をラミネート化した具体的愈保護フィル
ムとしては、ポリエステル／ポリ塩化ビニリデン／ポリ
エチレン／ｌ：ＶＡ系ホットメルト接着剤、ポリエステ
ル／ポリ塩化ビニリデン／ポリエチレン／ポリオレフィ
ン系ホットメルト接着剤、ポリアミド／ポリ塩化ビニリ
デン／ポリエチレン／合成ゴム系ホットメルト接着剤、
Ａｆ１／合成ゴム系ホットメルト接着剤などが挙げられ
る。

一方、接着剤として紫外線硬化型のものを用いる場合、
通常２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏ
ｎ法）によって保護フィルムの貼り合わせが行われる。

ただし、この場合には、保護フィルム側より紫外線を照
射して接着剤を硬化させるため、該保護フィルムは紫外
線を透過しうるように透明であることが必要である。

このようにして、作成された本発明の情報記録媒体の１
例の構造を第１図に示す。第１図は該情報記録媒体の１
例の断面概略図であって、情報記録用担体（基板）４上
に形成された情報記録層又は反射層３の上に、接着剤層
２を介して保護フィルムｌが貼り合わされた構造を示し
ている。

発明の効果 本発明によれば、ＣＤで代表される単板構造の光ディス
クは、基板上に形成された情報記録層又は反射層の上に
、金属に対して低腐食性の接着剤層を介して保護フィル
ムを貼り合わせた構造とすることによって、高温高湿雰
囲気量に長時間放置しても、該情報記録層や反射層の腐
食劣化を抑制することができ、長期安定性に優れたもの
となる。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない
。

比較例 射出成形により、あらかじめ溝（深さ７００Ａ。

巾０．６５μｍ、ピッチ１．６μ層）を設けた厚み１．
２ｍＴＲのポリカーボネート基板（内径１５６．外径１
２０つに、スパッタ法によりＳｉＯｘ　（ｘ−１，５）
膜を１００人の厚みに形成後、５ｂａＩＳＴｅａ、　＊
５Ｇｅｏ、　ａ。

の組成比の膜を１０００人形成し最後にＳｉＯｘ　（ｘ
ｌ、５）膜を１００人の厚みに形成したサンプルを３枚
作製した。

次に、成膜したサンプル３枚のうち２枚に、紫外線硬化
型のオーバコート樹脂として未精製及び精製したユニデ
イック５Ｄ−１７［大日本インキ化学工業（株）製］を
スピンコード法によって、それぞれｌＯｐｍの厚みに塗
布後、紫外線を光量５００ｍＵｃｔｒｒ”で２秒間照射
して紫外線硬化樹脂を硬化させた単板構造の光ディスク
を作製した。ここで、未精製のユニデイックＳＤ−１７
のアクリル酸換算の酸価は１４００ＰＰＭであり、アル
カリ処理し精製した場合の酸価は５０ＰＰＭ以下（検出
限界以下）であった。

また、成膜したサンプルの残り１枚には、アルコール系
溶剤に溶解させたニトロセルロースを同じくスピンコー
ド法によって塗布後、乾燥させ、１０μｍの厚みのニト
ロセルロース層を形成させた。この際使用したニトロセ
ルロース溶液は、酸性でｐＨ４であった。

作製した光ディスクの初期評価としては、＋ｇｏ。

ｒｐｍで回転させ透明な基板越しに半導体レーザー（波
長８３０　ａｍ）の光を集光させて照射し円板の約６０
６の所に情報を書き込んだ。情報信号としては、Ｍ”Ｆ
Ｍ変調方式に従った単一周波数（３，１Ｍ［Ｉｘ）のパ
ルス列を用い、信号の再生には同一波長の半導体レーザ
ーを用い、１．２ｍＷで再生を行い、記録した情報信号
と比較してピットエラーレート（ＢＥＲ）を求めた結果
、３サンプルとも１６トラツク平均のＢＥＲは３ＸＩＯ
−’以下であった。

なお、ＢＥＲを求める際には、レーザーの記録パワーを
変化させて位相マージンを測定し、最も位相マージンの
広いときの記録パワーを最適書き込みパワーとした。

上記の初期評価終了後、次に、寿命試験として温度７０
℃、相対湿度９０％の条件下に１１００時間上記３サン
プルを放置し、再び、加速テスト前と同一の条件でＢＥ
Ｒのアーカイバル特性とシェルフ特性を調査した結果、
第１表に示したように３サンプルとも１６トラツク平均
のＢＥＲが３×１０−’台を維持するものはなく、また
加速したサンプルを顕微鏡にてエラーの解析を行った結
果、エラー増加の原因は情報記録層の腐食劣化によるピ
ンホールの発生にあることが判明した。さらに、上記の
加速したサンプルのうち、精製した紫外線硬化樹脂を使
用したサンプルを、ＥＳＣＡ　（ＥｌｅｃｔｒｏｎＳｐ
ｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｆｏｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａ
ｎａｌｙｓｉｓ）にて情報記録層（Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ層
）の被酸化率を調べた結果、電気化学的に最も酸化を受
けやすいＧｅが、情報記録層の約４０ＯＡの深さまで、
酸化が進行していることが明らかとなった。

実施例１ 比較例１と同様のポリカーボネート基板上にスパッタ法
により、Ｓｂｏ、　１ｓｔｃｏ、　ａ＊Ｇｅｏ、　４０
の３元層１０６１１ＡをＳｉＯｘ　（ｘ・１．５）　１
００人の保護層にてサンドイッチ状になるように成膜し
た基板を２枚作製した。１枚の成膜単板には、ロールコ
ータ−にて１６０℃の温度で加熱溶融したポリプロピレ
ン系ホットメルト接着剤のメルトロンｎｎ−ｏ−＋ｓ＋
〔ダイアボンド工業（株）製〕を成膜面側に３５ｊ１ｍ
の厚みに塗布後、厚さ５０μ肩のポリエステルフィルム
（ＰＥＴフィルム）を貼り合わせ、もう１枚の成膜単板
には、ロールコータ−にて１６０℃の温度で加熱溶融し
た合成ゴム系ホットメルト接着剤のニスダイン９１４５
−Ｌ（セキスイエスダイン（株）製）を３０μｍ厚みに
塗布後、厚み５０μｍのポリエステルフィルム（ＰＥＴ
フィルム）を貼り合わせた２つのサンプルを作製した。

次に、このようにして作製したサンプルを、比較例１と
同様の条件で、光ディスクの約６０φの所の１６トラツ
ク平均ＢＥＲを測定後、温度７０℃、相対湿度９０％の
雰囲気下に１１００時間放置し、再び、ＢＥＲのアーカ
イバル特性とシェルフ特性の測定を行った。その結果を
第２表に示す。

第２表から明らかなように、接着剤層にホットメルト接
着剤を使用した場合には、高温高温条件下でもエラーレ
ートにほとんど変化が認められず安定した記録・再生特
性が得られることが分かった。

また、上記の加速したサンプルを、比較例１と同様にＥ
ＳＣＡにて情報記録層（Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ）中のＧｅに
注目して被酸化率を測定した結果、保護層ＳｉＯｘと接
する界面にのみＧｅＯ，ＧｅＯ２のピークが検出された
にすぎなかった。

なお、耐擦傷性に対する性能テストとして、貼り合わせ
たポリエステルフィルムの上から瓜で擦っても傷付くこ
とはなかった。

実施例２ 比較例１と同様のポリカーボネート基板上に、スパッタ
法により、ＳｉＯｘ　（ｘ　＝　１．５）膜を１００人
の厚みに形成後、Ｓｂｏ、　＋５Ｇｅｏ、　４ＢＴｅａ
、　ａｌｌの組成比の膜を１００ＯＡ形成し最後に５ｉ
Ｏｘ（ｘｉ、５）を１００Ａの厚みに形成したサンプル
を作製した。

その成膜面側に、あらかじめアルカリ処理によって酸成
分を除去した紫外線硬化樹脂ユニデイック５Ｄ−１７［
大日本インキ化学工業（株）製、アクリル酸換算の酸価
：５０ＰＰＭ以下】にて、ポリエステル（ＰＥＴフィル
ム３５μｍ）　／ポリ塩化ビニリデン（ｔ５μｍ）／ポ
リエチレン（２０μｍ）の３層ラミネート構造のフィル
ムをポリエチレン側を貼り合わせる面にして接着した（
２Ｐ法）。

なお、この際の接着硬化条件は、高圧水銀灯の光で光量
５００　ｍＷ／　ｃｍ”照射時間２秒で行った。

次に、このサンプルの初期と温度７０°Ｃ１相対湿度９
０％で１１００時間加速テストした場合のＢＥＲ測定を
、比較例１と同様にして行い、その結果を第３表に示す
。

第３表から明らかなように、情報記録層の上部に保護フ
ィルムを貼り合わせた構造とすることによって、高温高
湿条件下で長期安定性が飛躍的に改善されることが分か
る。

また、上記加速テストを行ったサンプルを、ＥＳＣＡに
て、情報記録層（Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｓ）の被酸化率を調査
した結果、電気的に最も酸化反応を受けやすいいＧｅは
約７ＯＡの深さまで酸化が進行しているにすぎなかった
。

このことからも、保護フィルムを貼り合わせた構造が情
報記録層の劣化を大巾に低減させていることが明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録媒体の１例の断面概略図、第
２図は従来の単板構造の情報記録媒体の１例の断面概略
図であって、図中符号ｌは保護フィルム、２は接着剤層
、２′はオーバコート樹脂層、３は情報記録層又は保護
層、４は基板である。 特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　情報記録用担体上に形成された情報記録層又は反射
   層の上に、金属に対して低腐食性の接着剤層を介して保
   護フィルムを貼り合わせた構造を有する情報記録媒体。