JPH01294721A

JPH01294721A - 光ディスク用基板形成材料

Info

Publication number: JPH01294721A
Application number: JP63125482A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Mukai; 向井　誠一; Shuichi Maeda; 修一前田; Ryoko Kojika; 小鹿　涼子
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1989-11-28
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JP2730053B2

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］本発明は光ディスク用基板形成材料に係り、特に、種々
のタイプの光ディスクの基板材料として良好に適用可能
なポリビニルシクロヘキサン系ブロック共重合体からな
る光ディスク用基板形成材料に関する。

［従来の技術］レーザーを用いた光学記録は高密度の情報記録、保存、
及び再生が可能であるため、近年その開発が積極的に行
なわれている。この様な光学記録の一例として光ディス
クを挙げることが出来る。一般に光ディスクは、透明な
基板とその上にコートされた種々の記録媒体とから基本
的に構成される。

光ディスクの透明基板には無色透明な合成樹脂が用いら
れるケースが多く、その代表的なものとしてポリカーボ
ネート（以下、ｒＰｃＪと略称する。）又はポリメチル
メタクリレート（以下、ｒＰＭＭＡＪと略称する。）を
挙げることができる。これらの樹脂は無色透明性に秀い
でる他、夫々に固有の優れた性質を有するものではある
が、光学材料、特に光ディスク基板としての要件を全て
備えている訳ではなく、解決すべき問題点を有している
０例えば、ＰＣにおいてはその芳香族環に起因する複屈
折性の問題があり、また、吸水性或いは透水性において
も問題がある。一方、ＰＭＭＡにおいては、耐熱性、吸
水性、靭性の面における問題点がかねてより指摘されて
いる。

このように、これらの樹脂は夫々固有の問題点を内在さ
せつつ使用に供されているのであるが、実際には更に、
これらの樹脂よりなる透明基板の上にコートされる記録
媒体との関係において、後述のような新たな問題が生じ
ている。

一方、記録媒体については、従来より光ディスクの用途
に応じて多岐にわたる開発が行なわれている０例えば、
ライト・ワンス型と呼ばれる記録−再生専用のものでは
穴あけタイプのものが、またイレーザブル型と呼ばれる
、記録−再生一消去一再記録用のものでは、結晶転移現
象を利用した相転移タイプのもの、光磁気効果を利用し
た光磁気タイプのもの等が知られている。これらの記録
媒体用材料は、ライト・ワンス型ではテルル又はその酸
化物、合金化合物等、イレーザブル型では、Ｇｄ−Ｆｅ
／ＴｂＦｅ％　Ｇｄ　−Ｆｅ−Ｃｏ／Ｔｂ　−ＦｅＣｏ
といった希土類−遷移金属のアモルファス合金化合物等
、無機系材料が主流とされており、一般に高真空下での
スパッタリング等の乾式処決により、透明基板上に成膜
することにより形成されている。

一方、記録媒体として有機溶剤に可溶な有機色素系材料
についても検討がなされており、これを塗布方式で媒体
成膜することができるならば、無機系材料における様な
特殊且つ高価な装置を用いる必要もなくなり、生産性の
向上と相まフて将来のコストダウン化への大きな道がひ
らけるであろうと云われている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、ＰＣ，ＰＭＭＡに代表される従来の基板
用樹脂は、耐溶剤性に劣るため、上記塗布型有機色素系
記録媒体に適用することが難しく、この方向への展開を
大きく阻む原因となっていた。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、従来の無機系記
録媒体のみならず、塗布型の有機色素系記録媒体にも適
用可能な光ディスク基板用透明樹脂材料を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の光ディ
スク用基板形成材料は、スチレン系単量体を主体とする
重合体セグメントを６０〜９９′重量％含むスチレン系
ブロック共重合体の芳香族環を水素添加して得られる、
ポリビニルシクロヘキサン系ブロック共重合体からなる
ことを特徴とする。

即ち、本発明者らは上記目的を達成すべく、鋭意検討を
行なった結果、特定のスチレン系樹脂の芳香族環を核水
添してなるポリビニルシクロヘキサン系樹脂によれば、
極めて良好な結果が得られることを見出し、本発明を完
成させた。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明で用いるスチレン系ブロック共重合体は、好まし
くは、スチレン系単量体、即ちビニル芳香族炭化水素を
主体とする重合体セグメント（以下、「Ａセグメント」
と略称する。）と、少なくとも１ｆ！Ｉ！以上の共役ジ
エンを主体とする重合体セグメント（以下、「Ｂセグメ
ント」と略称する。）とからなり、ＡセグメントとＢセ
グメントとの重量比が６０／４０〜９９／１．好ましく
は８０／２０〜９９／１、更に好ましくは９０／１０〜
９９／１の範囲にあるブロック共重合体である。このブ
ロック共重合体は、全光線透過率が８０％以上のもので
あることが好ましい。

Ａセグメントのスチレン系単量体（ビニル芳香族炭化水
素）としては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メ
チルスチレン等を挙げることができ、特に代表的なもの
としてスチレンが挙げられる。これらは１　ｆｉ単独で
、あるいは２種以上を混合して使用することができ、ま
た、これらと共重合可能な他の不飽和車量体と併用して
も良い。

一方、Ｂセグメントの共役ジエンとしては、１．３−ブ
タジェン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブ
タジェン、１．３−ペンタジェン、１．３−へキサジエ
ン等が挙げられるが、これらのうち特に１．３−ブタジ
ェン又はイソプレンが一般的である。

本発明にかかるスチレンブロック共重合体は、上記Ａセ
グメント及びＢセグメントをいわゆるすピングアニオン
重合と称せられる公知の方法、例えば有機リチウム化合
物を開始剤とし、ヘキサン、ヘプタンのような炭化水素
系溶媒中で重合することにより容易に得ることができる
。

なお、このようなブロック共重合体において、Ａセグメ
ントとＢセグメントとの比は６０／４０〜９９／１、好
ましくは８０／２０〜９９／１、更に好ましくは９０／
１０〜９９／１の範囲とされる。この比が６０／４０未
満では、水素付加後に得られる樹脂の弾性率が低く、光
ディスク基板として不適であり、軟化温度も低下するの
で耐熱性の面からも不十分である。また、９９／１を超
えると靭性が不足し、射出成形時に成形片のクラック発
生の問題が発生するので好ましくない。

なお、樹脂の耐熱性としては、サーモメカニカルアナラ
イザーで測定した軟化点が１４０℃以上であるものが好
ましく、１５０℃以上であるものが更に好ましい。

本発明のポリビニルシクロヘキサン系樹脂は、かかるス
チレン系ブロック共重合体の芳香族環を、芳香族水素化
能を有する水素化触媒の存在下で核水添して得られるも
のである。使用し得る水素化触媒としては、例えばニッ
ケル、コバルト、ルテニウム、ロジウム、白金、パラジ
ウム等の金属又はその酸化物、塩、錯体及びこれらを活
性炭、ケイソウ土、アルミナ等の担体に担持したもの等
が挙げられる。これらの中でも特にラネーニッケル、ラ
ネーコバルト、安定化ニッケル及びルテニウム、ロジウ
ム又は白金のカーボン又はアルミナ担持触媒が、反応性
の面から好ましい。

核水添反応は、５０〜２５０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　’
の圧力、１００〜２００℃の温度下にて、溶媒としてシ
クロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−オクタン、
デカリン、テトラリン、ナフサ等の飽和炭化水素系溶媒
を用いて行なうのが好ましい。

なお、通常、スチレン系重合体の核水添においては、副
反応として重合体の分子鎖の切断を伴う、この分子鎖切
断を防ぐために、水素化はできるだけ高い水素圧力で、
かつ短時間で行うことが好ましい。

核水添反応による芳香核の水添率は８０％以上、好まし
くは９０％以上、更に好ましくは９５％以上が好適であ
る。核水添率がこの範囲未満であると、樹脂の耐熱性の
低下、複屈折の増大等の問題があり好ましくない。なお
、複屈折率は光ディスク基板として成形した場合、３０
ｎｍ以下となるものが好ましい。

このようにして得られるポリビニルシクロヘキサン系樹
脂の分子量は、原料となるスチレン系重合体の組成、分
子量、水素化（水添）条件等に依存するが、機械的特性
及び溶融成形時の加工性の双方を勘案した場合、数平均
分子量で３０，０００より大きく、好ましくは５０．０
００より大であることが望ましい。また、靭性の面から
は、ジエン系重合体の含有量が小であるもの程分子量が
高いことが要求される。

分子量の上限は成形性の面から規定されるが、通常は数
平均分子量で３００，０００以下である。

このようなポリビニルシクロヘキサン系ブロック共重合
体よりなる本発明の基板形成材料を用いて、光ディスク
基板を製造するには、該ブロック共重合体に必要に応じ
て安定剤を混合した後、射出成形する。この場合、安定
剤の混合方法については特に制限はないが、通常は該ブ
ロック共重合体と安定剤とをリボンブレンダー、タンブ
ラーブレンダー、ヘンシェルミキサー等で混合し、その
後、バンバリーミキサ−５−軸押出機、二軸押出機等で
溶融混練し、ペレット形状とすることにより混合する。

しかして、このようにして得られたベレットを用い、成
形温度２７０℃〜３３０℃で射出成形する。

このようにして製造される本発明の基板形成材料よりな
る光ディスク基板は、無論従来の無機記録媒体を用いる
系にも充分供試することができるが、前述の如く塗布型
の記録媒体を用いる系にも何ら支障をきたすことなく適
用できることを大きな特徴とするものである。かかる塗
布型光学記録媒体としては、レーザー吸収能を有する有
機色素系化合物でケトン系溶剤に高濃度で溶解するもの
が挙げられ、６００〜９００ｎｍの波長帯域で吸収を有
し、しかも分子吸光係数が１０４〜１０’ｃｍ’″１で
あるものが好適である。使用されるケトン系溶剤として
は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等を例示することができる。

また、溶剤使用にあたっては、これらの混合溶剤又はケ
トンアルコール、エーテルアルコール等の溶剤を使用す
る色素系化合物の溶解性を損なわない範囲で併用しても
構わない。

このようなケトン系溶剤に高い溶解性を示す有機色素系
化合物としては、例えば下記一般式［Ｉ］、［ＩＩ　］
、［ＩＩＩ　］、［ＩＶ］で表される化合物が挙げられ
る。

一般式［１］％式％［］（式中、環Ａ１及びＢ１は置換基を有していてもよいベ
ンゼン環又はナフタレン環を表し、　　Ｒ１及び−Ｒ２
はＣＩ〜Ｃ５のアルキル基又はアルケニル基を表し、ｎ
は０〜４の整数を表し、Ｘｉｆ陰イオンを表す。）一般式［ＩＩ　］＾“　　　　　　　　・・−［ＩＩ　］Ｒ４，Ｒ８，Ｒ
８は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシ
アルコキシ基、へロメチル基又はハロゲン原子を示し、
Ｒ７、ｖｔ　ａは水素原子又はハロゲン原子を示す。）一般式［Ｉｌｌ　］％式％（式中、Ｒ９，Ｒｌｏのうちのいずれか一つは−Ｏ（Ｃ
２Ｈ４０）ｐＲ”　（タタし、Ｒ１１は分枝していても
よいアルキル基を、ｐは１〜６の数をそれぞれ表わす、
）であり、他の一つは水素原子であり、Ａ３はＶＯ，Ｃ
ｕ、Ｎｉ又はｃｏである。）一般式［■］（式中、Ｍは金属原子を表す。環Ａ４．　Ｂ３は置換基
を有していてもよい、には置換又は非置換の芳香族アミ
ンの残基を表し、Ｚ−は陰イオンを表す、）これら一般式ＣＩ］〜［ＩＶ］で表される化合物の代表
的なものとしては下記構造式［イ］〜［二］で表される
ものを例示することができる。

［イ］［ロコＲ＝ｔｅｒｔ−Ｃ，Ｃ，、：　５ｅｅ−Ｃ５Ｈ，。

＝’７：３（モル比）［ハ］［二］塗布による記録媒体の成膜は、例えばこのような有機系
色素化合物をそのまま或いはバインダーと共にケトン系
溶剤中に溶解させたものを、スピンコードすることによ
り行なうことができる。使用するバインダーとしては、
ケトン＆ｍ剤に溶解するものならば何でも良い。

［実施例］以下、実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明をより
具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り
、以下の実施例に限定されるものではない。

なお、実施例、比較例及び参考例における各種物性は、
次の方法によって測定したものである。

■　数平均分子量；ゲル・パーミェーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ
）により、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶媒として
ポリスチレンと同様に測定し、ポリスチレン換算の分子
量を求めた。

■　核水添率（％）：ポリビニルシクロヘキサン系樹脂をＴＨＦに溶解し、Ｕ
■吸収により測定した。

■　軟化点（℃）：Ｄｕｐｏｎｔ社製サーモメカニカルアナライザーを用い
て、５℃／分の昇温速度で軟化温度を測定した。

■　光ディスク基板の光線透過率（％）：ＪＩＳ　　Ｋ
　　６７１４に準拠して測定した。

■　靭性：射出成形した円板のクラック発生の有無を確認し、下記
評価基準で評価した。

○＝クラック発生なし ×＝クラック発生あり ■　弾性率Ｃｋｇ／ｃｄ）：円板成形と同一条件で別途成形した射出片につきＡＳＴ
Ｍ−Ｄ６３８に基づぎ測定した。

■　耐薬品性：円板を３０度に傾斜し、各溶剤を５滴たらし、流れ跡を
室温風乾後に観察し、下記評価基準で評価した。

○＝流れ跡なし　　×＝流れ跡あり実施例１スチレン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体（ブ
タジェン含有量２０重量％）を核水添し、数平均分子量
８，１万、核水添率９９％のポリビニルシクロヘキサン
系ブロック共重合体を得た。

この樹脂に安定剤として、テトラキス［メチレン−３−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロピオネートメタン（日本チバガイギー社製ｒＩ　ｒ
ｇａｎｏｘｌ　Ｏ１０Ｊ　）、及びテトラキス（２，４
−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’　−ビフェニレ
ンホスフォナイト「同１ｒｇａｐｈｏｓ　　Ｐ−ＥＰＱ
Ｊを各０．２重量％添加し、３００℃で射出成形し、厚
さ１．２ｍｍ、直径１３０ｍｍの円板状ディスク基板を
成形した。

樹脂及び成形基板の物性を第１表に示す。

比較例１スチレン単独重合体を核水添し、数平均分子ユ５万、核
水添率９９％のポリビニルシクロヘキサンを得た。

この樹脂を実施例１と同一条件で射出成形したが、成形
基板１０枚に１枚の割合で円板状基板の中心部にクラン
クの発生が認められた。

樹脂及び成形基板の物性を第１表に示す。

実施例２スチレン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体（ブ
タジェン含有量５重量％）を核水添し、数平均分子量６
．５万、核水添率９９％のポリビニルシクロヘキサン系
ブロック共重合体を得た。

この樹脂を実施例１と同様に成形した。

樹脂及び成形基板の物性を第１表に示す。

実施例３スチレン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体（ブ
タジェン含有量１０重量％）を核水添し、数平均分子量
５．５万、核水添率９９％のポリビニルシクロヘキサン
系ブロック共重合体を得た。

この樹脂を実施例１と同様に成形した。

樹脂及び成形基板の物性を第１表に示す。

参考例１スチレン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体（ブ
タジェン含有量３５重量％）を核水添し、数平均分子量
８．５万、核水添率９９％のポリビニルシクロヘキサン
系ブロック共重合体を得た。この樹脂を実施例１と同様
に成形した。

樹脂及び成形基板の物性を第１表に示す。

第１表より、本発明の基板形成材料より形成されるディ
スク基板は、耐熱性、機械的特性、光学的特性に優れ、
しかも耐薬品性も良好であることが認められる。

実施例４、比較例２．３下記構造式で表される有機色素系化合物０．１５ｇをメ
チルエチルケトン１０ｇに溶解し、０゜２μｍのフィル
ターで濾過し色素溶液を得た。この色素溶液５ｍｊ２を
実施例１で射出成形により得られた円板状ディスク基板
に滴下し、スピナー法により８００ｒｐｍの回転数で塗
布した。塗布後、６０℃で１０分間乾燥し、塗布後の基
板への影響を調べた。

比較のためＰＣ（比較例２）、ＰＭＭＡ　（比較例３）
の射出成形円板についても同様の検討を試みた。

結果を第２表に示す。

第２表第２表より、本発明の基板形成材料は、塗布型の記録媒
体にも適用可能であることが認められる。

［発明の効果］以上、詳述した通り、本発明の光ディスク用基板形成材
料は、極めて耐熱性に優れ、また靭性、弾性率等の機械
的特性にも優れ、耐薬品性も良好である。従って、本発
明の基板形成材料は、従来の無機系記録媒体を用いる光
ディスクのみならず、塗布型有機色素系媒体を用いる光
ディスク用基板形成材料としても有効に適用可能である
。しかして、その光学的特性も著しく高いものとなる。

特に本発明において、核水添に用いるスチレン系ブロッ
ク共重合体が、スチレン系単量体を主体とする重合体セ
グメントを８０〜９９ｆｉｉ％含む場合において、極め
て優れた効果が得られる。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛手続補正書 ■　事件の表示昭和６３年特許願第１２５４８２号２　発明の名称光ディスク用基板形成材料３　補正をする者事件との関係　特許出願人氏　名　　　　（５９６）三菱化成株式会社４　代理人住　所　　東京都港区虎ノ門１丁目１５番７号〒１０５
　　ＴＧ１１５ビル　８階６　補正の対象　　　　明細書７　補正の内容（１）　明細書第１３頁を別紙のものにさしかえる。

以　　上Ｎ（式中、Ａ　２　、　Ｂ　２はＣく　　又は０を示し、
Ｒ３゜ＮＲ４、Ｒ５、Ｒ６は水素原子、アルキル基、アルコキシ
基、アルコキシアルコキシ基、へロメチル基又はハロゲ
ン原子を示し、ａ　？　、　Ｒａは水素原子又はハロゲ
ン原子を示す、）一般式［］％式％［］

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スチレン系単量体を主体とする重合体セグメント
を６０〜９９重量％含むスチレン系ブロック共重合体の
芳香族環を水素添加して得られる、ポリビニルシクロヘ
キサン系ブロック共重合体からなる光ディスク用基板形
成材料。
（２）スチレン系ブロック共重合体がスチレン系単量体
を主体とする重合体セグメントを８０〜９９重量％含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光ディ
スク用基板形成材料。