JPH0315264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は2p法（photo−polymer法）によつて
形成される光学デイスクに関し、詳細には、デイ
スク基材として４−メチルペンテン系重合体又は
その架橋体を使用してなる、透明性、非旋光性
（非複屈折性）、耐湿性、耐衝撃性、成形忠実性等
に優れた光学デイスクに関するものである。 デイスクの片面に、光エネルギーによつて変化
可能な記録層（以下情報ビツトという）を形成
し、その露出側に金属被覆層を形成してデイスク
面側からレーザー光線を照射し情報を再生するタ
イプの情報記録・再生デイスクとして、ビデオデ
イスクやオーデイオデイスク等が開発され、最近
急速に発展してきている。この種のデイスク材料
としては硬質塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂等が検
討され、このうちポリメタクリル酸メチル系樹脂
については一部で実用化が進められている。しか
しながらこれら公知の光学デイスク材料には以下
に示す様な欠点があり、汎用性を高めていくうえ
で大きな隘路となつている。 即ち硬質塩化ビニル系樹脂では、添加剤（成形
性改善の為の可塑剤等）がデイスク表面に滲出
（ブリード）して経時的に光線透過率が低下し、
再生精度が低下するという問題がある。一方可塑
剤等の添加量を少なくすると、デイスク成形時に
光学的歪が発生して旋光性が生じる等の問題が生
じ、高感度・高精度が使命とされる光学デイスク
材料としては到命的である。 またポリカーボネート系樹脂は透明性、耐熱
性、機械的性質等において極めて優れているが、
硬質である為成形性に難点があり、成形時に光学
的歪が生じ易い（レターデーシヨン値が大きく旋
光性が生じる）。この為該樹脂で製作した光学デ
イスクでは再生（読取り）時に誤差（ノイズ）が
生じ易い。 これに対しポリメタクリル酸メチル系重合体は
透明性、非旋光性に優れているが、耐湿性が乏し
く空気中の水分を吸収して表面側が膨張し反りが
生じるという問題がある。この様な問題に対処す
る為、デイスク板と同厚の補強板を貼合して反り
防止を図つているが、満足し得るものとは言い難
い。しかもこの樹脂は機械的強度殊に耐衝撃強度
が劣悪で割れ易く、また硬質である為成形性にも
問題がある。この様な高硬度ゆえの難点をポリメ
タクリル酸エチルやポリメタクリル酸ブチル等の
添加によつて改善しようとする動きもあるが、耐
熱性が乏しくなり、実用面で障害になる。 本発明者等は上記の様な事情に着目し、光学デ
イスクの汎用性を高めていく為にはその要求特性
に応じた最適の樹脂を見出す必要があると考え、
その線に沿つて研究を進めてきた。そして以下に
示す如き要求特性を全て満足し得る様な光学デイ
スクの開発を期して鋭意研究を行なつた。 レーザー光線に光学的な歪を与えず（非旋光
性）、しかもレーザー光線を十分に透過する透
明性を有していること。 光デイスクは読み取り誤差が生じない様平面
性の維持（反りが生じないこと）が不可欠であ
り、反りを生じる最大の原因は吸湿性にあると
考えられる。光学デイスクの片面側に形成され
る情報ビツト側には、レーザー光線反射用の金
属被覆層が形成されているので、透明樹脂にも
金属なみの耐吸湿性を与える必要がある。 光学デイスクの製造作業性や使用時のハンド
リング等を考えるとある程度の機械的強度が必
要であり、また自動車用等のオーデイオデイス
クにおいては100℃程度の温度に耐える耐熱性
も必要である。 本発明はかかる研究の結果完成されたものであ
つて、特に2p法による光学デイスクの提供を目
的とするものである。即ち本発明のデイスクとは
４−メチルペンテン系重合体又はその架橋体から
なる光学的に透明なプレートの片面に（必要に応
じて該プレートとほぼ同程度の屈折率を有するプ
ラスチツクからなる平担で且つ表面に光学的欠陥
のない被覆層が形成され、該被覆層を形成したと
きはその露出側に、光硬化性樹脂製記録層が形成
され、更に該記録層に刻設された記録面側に金属
被覆層を形成してなるものであつて、該金属被覆
層の反対側からレーザー光線を照射することによ
り情報を再生可能にしたところに要旨が存在す
る。 本発明で使用する４−メチルペンテン系重合体
とは、ポリ−４メチルペンテン−１、ポリ−４−
メチルペンテン−２、４−メチルペンテン−１と
他のオレフイン（エチレン、プロピレン、イソプ
レン、ブタジエン等）との共重合体、或いはこれ
らと混練可能なポリマー（ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリイソプレン、ポリ酢酸ビニル等）
等とのブレンド物等が挙げられ、これらは何れも
前記した光学デイスク用樹脂としての要求特性
〜を全て具備している。但し上記のうち共重合
体又はブレンド物中のオレフイン又はブレンド用
ポリマーの含有量が多すぎると、特に光学デイス
クの透明性や非旋光性が低下し本発明の特徴が減
殺されるので、多くとも50重量％以下に抑えるべ
きである。またこれらの４−メチルペンテン系重
合体はそのままでも優れた諸特性を有している
が、これに適量の有機過酸化物を配合して架橋さ
せ、或いは放射線に照射して架橋させれば、硬度
等を更に高めることができる。尚架橋反応の時期
は特に制限されない。 次に本発明に係る光学デイスクの製造法を簡単
に説明する。第１図（概略工程図）及び第２図
（各工程における成形体の説明図）に示す如く、
ガラス基盤１のフオトレジスト面１′に蒸着又は
無電解メツキ法で導電性膜を形成した後ニツケル
電鋳を行ない、マスター盤１ａ、マザー盤１ｂ、
次いで大量複製の為の雌型（スタンパー）２を作
製する。次いで該スタンパーを母型とし、スペー
サー３を介して、４−メチルペンテン系重合体か
らなる透明基板４を配置し、スタンパー２と透明
基板４の間に光硬化性樹脂５を注入し、基板４側
から光を照射して記録層ビツトを形成する。尚基
板４は前述の如く４−メチルペンテン系重合体又
はその架橋体を素材として成形するものであり、
成形法は特に限定されないが、通常は注出成形
法、注出圧縮成形法、射出成形法、射出圧縮成形
法等が利用される。即ち上記素材を200〜400℃程
度に加熱して溶融し、上記成形法に従つて金型内
に充填した後急冷して成形する。尚冷却速度は
100℃／秒以上であることが望ましく冷却速度が
遅いときは球晶が成長して透明性が低下するので
可及的速やかに且つ常温付近まで一気に冷却する
ことが推奨される。得られた基板の物性は特に制
限されないが、1.2mm厚さのものを基準にとると、
500〜950mμの平均光線透過率が85％以上、レタ
ーデーシヨン値が110nm以下、吸湿率は40℃、95
％RHにおいて0.1％以下、耐衝撃強度は2.0Kg・
cm／cm以上であるものが望ましい。又該基板４は
直接上述の成形工程に提供してもよいが、ビツト
形成面と反対側（即ち光学デイスク製品としては
表側）に該基板と同程度の屈折率を有する樹脂コ
ート３′を形成して製品表面の平滑性を高めると
共に保護を図る様にすることもできる。樹脂コー
ト３′を形成する為の素材としては、アクリル系
樹脂、メラミン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シ
リコン系樹脂等が例示され、好ましいのはアクリ
ル系樹脂である。又光硬化性樹脂５についても基
板と同程度の屈折率を有するものであることが好
ましい。光硬化性樹脂の注入が終ると、樹脂コー
ト３′側の面から紫外線、電子線或いは放射線等
を照射させて硬化させると共に、スタンパー２と
の境界面に情報ビツトを形成する。次いでスタン
パー２を外し、樹脂コート３′、基板４、光硬化
樹脂層５からなる中間製品を反転し、情報ビツト
形成面に金属被覆層７を形成する。金属被覆層７
は、透明なデイスク基板４の表面側から照射され
るレーザー光線を情報ビツトの面で反射させる為
のもので、金属の種類は特に制限されないが、最
も一般的なのはアルミニウム、クロム、金、銀、
銅、錫等であり、被覆層７の形成法は蒸着法、ス
パツタリング法、イオンプレーテイング法等、従
来から知られた全ての方法を採用することができ
る。またその厚さは、上記反射能が有効に発揮さ
れる限り格別の制約はないが、該被覆層の物性と
経済性の両面を満足するうえで最も一般的なのは
500〜1500Å、特に好ましくは700〜800Å程度で
ある。 本発明の光学デイスクは上記の構成でその目的
を発揮するが、実用化に当つては金属被覆層７の
剥離や裂傷等を防止する為前述の如き保護層６
（エポキシ樹脂、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂
或いはシリコン等の無機樹脂等）を形成するのが
よい。 又上記の例では１枚のデイスク基板４を用いて
片面側のみから記録情報を再生し得る様にした
が、例えば第３図に示す如く、金属被覆層７が対
面する様に接着剤８を介して合体させれば、表・
裏面を記録再生面として利用することができる。 本発明は概略以上の様に構成されており、その
効果を要約すれば下記の通りである。 即ち４−メチルペンテン系重合体は透明性及び
非施光性が極めて良好であり、記録再性源たるレ
ーザー光線の進行方向性を阻害することがない。
しかも耐吸湿性は金属と同程度の低レベルである
から保存時に反りが生じる様な恐れがなく、また
適度の耐熱性も具備しているから、長期間に亘つ
て記録情報の保管と高精度の再生能を維持する。 次に本発明の実施例を示すが、下記はもとより
本発明を限定する性質のものではない。 尚下記実施例において最大レターデーシヨン値
及び耐湿性とは、下記の方法で測定した値を言
う。 〔最大レターデーシヨン値（Ｒ値）〕 偏光顕微鏡を備えたセナルモンコンペンセータ
ー（日本地科学社製）を用い、ナトリウムランプ
を光源として測定した。 〔耐湿性〕 得られた光学デイスクを95％RH、40℃の雰囲
気中に放置し、１時間毎に取り出して第４図に示
す要領で反り（ｘ）を測定した。 実施例 １ 第５図は本発明の実施例１を示すもので、４は
透明樹脂層、５は情報ビツトを有する光学的記録
層、７は透明樹脂層側から入射するレーザー光線
を有効に反射する反射層、６は反射層を傷やほこ
りから保護する保護層である。第６図は上記透明
樹脂層４の成型手順を説明するもので、１０，１
０′は鏡面層１１，１１′を有する金型、１２は樹
脂である。即ちポリ−４−メチルペンテン樹脂
〔三井石油化学(株)製TPX PT−18〕40部を、内径
120mm、総深さ1.15mmの円盤状凹部を有する金型
１０，１０′の間に入れ、更に該金型１０，１
０′をヒートプレス内に設置し加温した。樹脂温
度が240℃に達した後、金型を70Kg／cm²迄徐々に
加圧し、約30秒放置した。減圧後、該金型をすみ
やかに20℃の水中に入れ急冷した。冷却後ポリ−
４−メチルペンテン樹脂成型体からなる透明樹脂
層４を取り出した。 得られた透明樹脂層４の上に、メチルメタクリ
レート（30部）、メチルアクリレート（10部）、エ
チレングリコールジメタクリレート（20部）、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート（40
部）及びベンゾインエチルエーテル（0.1部）か
なる液をグラビアコーテイングの手法で10μｍの
厚みに塗布した後、情報ビツトの刻まれたスタン
パーを、5μｍのスペーサーを介して透明樹脂層
４におき、紫外線ランプで10分間照射し架橋させ
た。スタンパー及びスペーサーを取り除くと10μ
ｍの光学的記録層５が得られた。該複合成型体の
光学的記録層側に真空蒸着により約1000Åのアル
ミニウム薄膜（反射層７）を形成した後、メチル
メタクリレート（40部）、メチルアクリレート
（５部）、エチレングリコールジメタクリレート
（15部）、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート（40部）及びベンゾインエチルエーテル
（0.1部）からなる樹脂を約15μｍ塗布し、更に紫
外線ランプで約10分間照射し、架橋させて保護層
６を形成して光学デイスクを得た。第１表に透明
樹脂層の特性を、又第２表に光学デイスクの特性
をそれぞれ比較例１及び２とともに示した。 第１表より、実施例１でのポリ−４−メチルペ
ンテン樹脂からなる透明樹脂層４は、比較例１に
対して吸水性、耐衝撃性の点で、また比較例２に
対して光学的歪み（最大レターデーシヨン値）の
面で優れていることがわかる。 また第２表より、同じく実施例１での透明樹脂
層１は、比較例１に対して耐湿性、耐衝撃性の点
で、又比較例２に対しては光学的歪み（最大レタ
ーデーシヨン値）の点で優れていることがわか
る。 比較例 １ 透明樹脂層４を、市販のポリメチルメタクリレ
ート樹脂を用いて実施例１と同様にヒートプレス
で作製した（樹脂温度：230℃、ヒートプレス時
のゲージ圧50Kg／cm²）。 このポリメチルメタクリレート樹脂からなる透
明樹脂層４に実施例１と同様に光学的記録層５、
反射層７、保護層６を積層して光学デイスクを作
成した。 比較例 ２ 透明樹脂層４を、市販のポリカーボネート樹脂
を用いて実施例１と同様にヒートプレスで作成し
た（樹脂温度：290℃、ヒートプレス時のゲージ
圧70Kg／cm²）。 このポリカーボネート樹脂からなる透明樹脂層
４に実施例１と同様に光学的記録層５、反射層
７、保護層６を積層して光学デイスクを作成し
た。 第１表に透明樹脂の特性を、第２表に光学デイ
スクの特性を、それぞれ示した。 実施例 ２ 第７図は本発明の実施例２を示したもので、
３′は平面性改良層、６は表面保護層を示す。 透明樹脂層４を次の様に作成した。実施例１と
同様にして、直径120mm、厚さ1.10mmのポリ−４
−メチルペンテン樹脂成型体を得た。この成型体
を窒素雰囲気下、室温でCo⁶⁰を線源とする線量率
5Mrad／hrのγ線を延べ２時間照射させ、架橋
性の透明樹脂層４を得た。 この透明樹脂層４の両面にｎ−メチル化メラミ
ン100部、ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム0.5
部を混合してなるメラミン樹脂を、それぞれ5μ
ｍ、20μｍの厚みに塗布後、160℃で40分加熱し、
硬化させ、それぞれ表面保護層６、平面性改良層
３′を得た。得られた複合体の平面性改良層３′の
側に実施例１と同様に順次光学的記録層５、反射
層７、保護層６をそれぞれ積層して光学デイスク
を作成した。透明樹脂層４の特性を第１表に光学
デイスクの特性を第２表にそれぞれ示した。 実施例 ３ ４−メチルペンテン−１−エチレン共重合体
（４−メチルペンテン−１／エチレン＝90／10：
モノマーユニツト比）を用い、実施例１と同様に
透明樹脂層、光学的記録層、反射層、保護層を形
成して光学デイスクを得た。第１表に透明樹脂層
の特性を、第２表に光学デイスクの特性をそれぞ
れ示した。 実施例 ４ ポリ−４−メチルペンテン樹脂40部、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート１部、ジクメ
ルパーオキシド0.2部からなる混合物を実施例１
と同様に、第６図に示す金型を用い圧縮成型し、
架橋された透明樹脂層を得た。該透明樹脂層に更
に実施例１と同様にして順次光学的記録層、反射
層、保護層を形成し、光学デイスクを得た。第１
表に透明樹脂層の特性を、第２表に光学デイスク
の特性をそれぞれ示した。 実施例 ５ 第８図は本発明の実施例５を示すもので、８は
実施例１において作成した反射層７を積層した２
枚の複合体のそれぞれ反射層側を、厚さ20μｍで
100℃のポリブタジエン層を介して圧着し、光学
デイスクを作成した。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は光学デイスクの製造法を例示する概略
工程図、第２図は第１図の各工程における成形体
の説明図、第３図は本発明に係る光学デイスクを
例示する断面略図、第４図は耐吸湿性の測定法を
示す説明図、第５，７，８図は実施例で得た光学
デイスクを示す断面略図、第６図は本発明で用い
る金型の概念図である。 １ａ……マスター盤、２……スタンパー、３′
……樹脂コート（平面性改良層）、４……透明樹
脂層、５……情報ビツト（光学的記録層）、６…
…保護層、７……金属被覆層（反射層）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ４−メチルペンテン系重合体又はその架橋体
   からなる光学的に透明なプレートの片面に、光硬
   化性樹脂製記録層が形成され、更に該記録層に刻
   設された記録面側に金属被覆層を形成してなるこ
   とを特徴とする光デイスク。 ２ 特許請求の範囲第１項において、同項記載の
   金属被覆層形成板を、該金属被覆層形成面側が対
   向する様に接着剤を介して貼合し、両面を記録・
   再生可能に構成してなる光デイスク。 ３ 特許請求の範囲第１又は２項において、光学
   的に透明なプレートが、４−メチルペンテン系重
   合体に有機過酸化物を配合して架橋されたもので
   ある光デイスク。 ４ 特許請求の範囲第１又は２項において、光学
   的に透明なプレートが、４−メチルペンテン系重
   合体を放射線照射によつて架橋させたものである
   光デイスク。 ５ 特許請求の範囲第１，２又は３項において、
   金属被覆層の露出側に裏面保護層を形成したもの
   である光デイスク。