JPH03217801A - 光学式ディスク基板及び該基板を用いた光学式情報記録媒体 - 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、異物量を低減した光学式ディスク基板及び光
学式情報記録媒体に関し、特に粒径１．１ｇｍ以下の異
物の量を低減させた光学式ディスク基板及びこの光学式
ディスク基板を用いた光学式情報記録奴体に関する． ［従来の技＃Ｉ］ オーディオディスク、レーザディスク、光ディスクメモ
リあるいは光磁気ディスク等のレーザ光を利用して情報
の記録及び／または再生を行なう記録媒体たる光学式情
報記録媒体にあっては、ポリカーボネート、ポリメタク
リル酸メチル、ガラス等からなる透明基板，すなわち光
学式ディスク基板中に含まれる異物（塵埃や炭化物等）
が、情報の記録及び／または再生の信頼性に対して大き
な影響を与えることか知られている． これに関し，原料中の異物を原料の精製過程や造粒過程
等においてフィルタで濾過するなどして異物の低減化を
図る技術か提案されている（特開昭６１−９０３４５号
，特開昭６３−９１２３１号等）．そして、これらにお
いては、　０．５μｍまたはＩＢｍ以上の粒径からなる
異物の、原料　１ｇ当りに占める個数が記録再生特性の
性能，例えば，エラー率（ビッ１−　ｘ　ラ−　率：　
Ｂ　Ｅ　Ｒ　）に関係することか示されている． しかし、これらは異物の粒径との関係が不明瞭であり、
必ずしも適正な評価方法とはいえず、ＢＥＲの低減を完
全に果たせるものではなかった。

そこて，本出願人は、このような問題点を解決するもの
として、異物強度の概念を採用し、同異物強度を一定水
準以下とすることにより、光学式ディスク基板の評価を
実際に則して定量的に行なえるようにし，基板中の異物
に起因するＢＥＲ等の記録再生特性の低下防止を図った
光学式ディスク基板、及びこの光学式ディスク基板を用
いた光学式情報記録媒体に関する出願を先に行なってい
る（特願平１−９９９３号）． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の光学式ディスク基板及び
光学式情報記録媒体は、製造時に３けるＢＥＲの低減等
に関しては十分な成果をあげているものの、高温高湿環
境下に長時間放置した場合におけるＢＥＲの低減につい
ては改良の余地か残っていた， 本発明は上記事情にかんがみてなされたものて、高温高
湿環境下に長時間放置されても、情報記録再生特性の低
下等を生ずることがなく，シたかって、長時間（１０年
以上）にわたって高い信頼性を維持する光学式ディスク
基板及び光学式情報記録媒体の提供を目的とする． 本発明者等は上記目的を達成するために鋭意研究を重ね
た結果，高温高湿環境下に長時間放置した際にＢＥＲの
高くなる原因が，ディスク基板中に存在するサブミクロ
ンサイズの異物か核となり１これらの異物か吸湿により
加水分解を引き起こし、数ミクロンから数十ミクロンサ
イズの偏光性欠陥を発生させることにあることを見い出
した。

そして，光ディスク基板中の粒径１．ｉｐ．ｍ以下の異
物の異物強度を一定値以下とし，好ましくは同党ディス
ク基板に脂肪酸モノグリセリド等の添加剤（滑剤）を含
有させると、高湿高温条件下における偏光性欠陥の発生
を大幅に抑制てきることを知見し本発明を完成するに至
った． ［課題を解決するための千段］ すなわち、本発明の光学式ディスク基板は、粒径１．１
μｍ以下の異物の異物強度か１００００ｐｍ’／ｇ以下
となる構成としてあり、好ましくは、同光学式ディスク
基板が粘度平均分子量ｔｏｏｏｏ〜２２０００のポリカ
ーボネート系樹脂からなる構成としてあり，さらに好ま
しくは，同光学式ディスク基板が炭素数１４〜３０の脂
肪酸のモノグリセリドまたは蜜蝋を（ＬＯＯ２〜５重量
％含有する構成としてある． また、本発明の光学式情報記録媒体は、上述した光学式
ディスク基板のいずれか一に情報記録層を形成した構成
としてある． 本発明の光学式ディスク基板においては、同基板に含ま
れている異物量の評価方法として，異物強度なるｌ！念
を採用している。

ここで、「異物強度」とは、粒径か０．５ｐｍ以上の大
きさからなる単位重量当りの異物の、各々の粒径の平方
と個数との積の和てある．異物は、評価すべき材料（Ｍ
料または基板等）を大過剰の有機溶媒（＃に塩化メチレ
ン）に溶解した溶液中に検出されるものである．異物強
度は、式Ｉ＝Σ｛［鍔（ｃｔ＋　＋ｄ．−ｒ　）　］ｘ
　（ｎ（　−Ｏｆ　’　））÷Ｗ て表わされる． 式中、■は異物強度であり，ｄ．は第ｉ番目の粒径区分
値（ｐｍ）てあり、ｎ．は粒径ｄ，．，未満及び粒径ｄ
．以上てあって溶液中に検出される異物の個数てあり、
ｎ（”は使用前の溶液に含まれている異物の個数であり
，モしてＷは材料の重量（ｇ）である． 粒径区分値設定の一例を示せば、次のとおりてある． ｄ　ａ　　−　１　．　　１　　（　ｇ　ｍ　）　　　
ｄ　９＝　２　５　．　　０　　（　ｐ−　ｒｎ　）ｄ
５　＝２．　　５　　（　ＪＬｍ） 粒径か２５．０μｍを越える大きさの異物か検出される
場合には、適当な数値のｄ，．．ｄ，．等を用いる。

上記粒径区分値設定例において、ｒ　　１．１ｇｍ以下
の異物の異物強度」といった場合ｄ，〜ｄ４を用いて計
算された異物強度の値を示す．なお、各粒径区分におけ
る異物濃度の測定装置としては，液体微粒子カウンター
（　Ｈ　ＩＡＣ−　ＲＯＹＣＯ社製）等が用いられる． 本明細嘗て「異物」とは、本来的には光学式ディスク基
板に種々の経由から入りこむ汚染物質，例えば不純物、
ダストまたは原料樹脂の炭化物等を意味する．また，塩
化メチレン不溶成分てある“異物”から算出した前記の
異物強度を用いて光学式ディスク基板のとットエラ一率
を正確に評価することがてきる． 本発明によれば、光学式情報記録媒体に用いるディスク
基板として十分信頼性を得るためには，粒径　１．１ｇ
ｍ以下の異物の異物強度を１００００１Ｌｍ２／ｇ以下
にする必要かある．粒径１．１ｇｍ以下の異物の異物強
度か１００００　ｐ−　ｍ　”　／　ｇを越えると、そ
のディスク基板を含む情報記録媒体ては、異物が高温高
湿条件下て吸湿により偏光性欠陥を発生させビットエラ
ーを引き起こし、光学式ディスク基板の信頼性を低下さ
せる． なΣ、粒径１．ＩＩＬｍ以下の異物の異物強度は，９Ｓ
ＯＯｇ　ｍ　”　／　ｇ以下とすることがより十分な信
頼性を得るうえて好ましい．また、粒径０．５〜２５μ
ｍのＲ物の異物強度をｌｘ　１［１’　ＩＬｍ”　／　
ｇ以下とすることか好ましい． 粒径０．５〜２５ｇｍの異物の異物強度かＩＸ　１０’
４ｍ”／ｇを越えると、そのディスク基板を含む情報記
録媒体では、異物が確実にビットエラーを引き起こし光
学式ディスク基板の信頼性を低下させる． 本発明の光学式ディスク基板に用いられる原料樹脂とし
ては、透明性等の光学特性及び成形性に優れた樹脂てあ
れば、特に制限されることなく用いることかてきる。例
えば，ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非品性
ポリオレフィン等を用いることかてきる。耐熱性、強度
，およびコストの点からポリカーボネート系樹脂を用い
るのが好ましい． ここてポリカーボネート系樹脂としては、特に制限はな
く，例えば、粘度平均分子量か１００００〜２２０００
．好ましくは１２０００〜２００００のものであり、二
価フェノールとホスゲンまたはシフェニルカーボネート
のような炭酸エステルとの反応により製造されるものて
ある．二価フェノール類としては，ハイトロキノン、４
，４′−ジオキシフェニル、ビス（ヒト口キシフェニル
）アルカン、ビス（ヒト口キシフェニル）シクロアルカ
ン，ビス（ヒト口キシフェニル）エーテル、ビス（ヒト
口キシフェニル）ケトン、ビス（ヒト口キシフエニル）
スルフィド、ビス（ヒト口キシフェニル）スルホン，及
びこれらの低級アルキル、ハロゲン等の置換体をあげる
ことかてきるが、２．２’　−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）ブロバン（以下、ビスフェノールＡという）．
１．１−ビス（４−ヒト口キシフェニル）エタン，２．
２−ビス（４−ヒト口キシフェニル）一へキサフルオ口
プロパン等を使用することか好ましい．またこれらの二
価フェノールは、単体て、あるいは混合して使用するこ
ともてきる。

さらに本発明て使用されるポリカーボネートとしては、
一部分枝構造のものてあってもよい。

粘度平均分子量１００００〜２２０００の制御は、ポリ
カーボネートの製造時に、ｐ−ｔ−プチルフェノールの
ような末端停止剤の添加により行なうことがてきる。粘
度平均分子量かｔｏｏｏｏ未満であるとディスク基板の
強度が実用に耐えられなくなり、　２２０００を越える
と成形性または光学的特性の点て十分な性能を有するデ
ィスク基板を得られない． なお、粘度平均分子量［Ｍｖｌは、２０℃の塩化メチレ
ン溶液中のポリカーボネート樹脂の比粘度η１．を測定
し，式 η．，／Ｃ＝［η］　　（１＋０．　　２８ηｇ’ｐ）
［ここでＣはポリカーボネート樹脂濃度（ｇ／！Ｌ）て
ある］ 及び ［η］　＝　１　．　２　３　ｘ　１　０−５Ｍｖ。”
によって算出することかてきる。

射出成形に用いる原料ポリカーボネートは、従来公知の
方法により製造した後、溶液状態において濾過処理をし
たり、粒状の原料を、例えば加熱条件下てアセトンなど
の貧溶媒て洗浄したりして低分子量成分や未反応成分な
どの不純物や異物を除去することが好ましい．いずれに
しても、射出成形前の原料は，異物，不純物，溶媒など
の含有量を極力低くしておくことが必要てある．また，
必要により、例えばリン系等の酸化防止剤などの添加剤
を加えることも可能である．ポリカーボネート系以外の
樹脂としては、アクリル系樹脂、例えばポリメタクリル
酸メチル，メタクリル酸メチルと他のメタクリル酸エス
テル．アクリル酸エステルまたはスチレン系モノマーな
どとの共重合体，あるいは非品性ポリオレフィン（例え
ば、エチレンとシクロオレフィン類とのランダム共重合
体）などを用いることかてきる。

本発明の光学式ディスク基板においては、原料樹脂であ
るポリカーボネート樹脂中に、炭素数１４〜３０，好ま
しくは炭素数１５〜２４の脂肪酸のモノクリセリトまた
は蜜蝋を０．００２〜５重量％、より好ましくは０．０
０５〜０．３重量％含有すると，その理由は明らかでは
ないか偏光性欠陥発生か抑制される． 上記脂肪酸モノグリセリドとしては，飽和一価脂肪酸モ
ノグリセリドで、ステアリン酸モノグリセリド、べヘン
酸モノグリセリドなどや、これらの混合物を例示できる
． 上記蜜蝋としては、紺印晒蜜蝋（日興ファインブロダク
ツ輛社製）等が挙げられる． なお、蜜蝋とは、蜜蜂の下腹部にある８本のろう線から
分泌されるのものて、巣づくりの材料となるものてある
．また、その主成分は脂肪酸のエステルである． 本発明の光学式ディスク基板は射出成形して製造するこ
とか好ましく、射出成形時における樹脂温度は３００〜
４００℃とし，金型温度は通常５０〜１４０℃、好まし
くは８０〜１３０℃とする。さらに、この射出成形時に
おける金属成分の混入か少なくなるような材質の選定等
を行なうことか好ましい なお，金型表面温度のみを高周波等を用いてガラス転移
温度以上に加熱し、樹脂射出後にディスク基板取出可能
温度まて冷却するようにしてもよい．このようにすると
、より光学的特性に優れた基板を得ることができる． 次に本発明の光学式情報記録媒体は、上述した光学式デ
ィスク基板に公知の情報記録層等を形成することにより
得ることができる． 例えば、本発明の情報記録媒体の具体例を示せば第１図
（ａ），（ｂ）のようになる．ここて、第１図（ａ）は
両面記録構造の情報記録媒体の例を示すものてあり，同
図において，ｌはポリカーボネート樹脂からなる光学式
ディスク基板である．２は情報記録層てあり、Ｆｅ．Ｃ
０等の遷移金属とＴＩ，、Ｇｄ．Ｎｄ．ＤＶ等の希土類
を組み合わせてなる材料（例えばａｄ−ＦｅＣ０系、Ｔ
ｂ−Ｆｅ−００系の材料）が蒸着、スパッタリング等の
手段により通常３００〜１０００人程度の厚みに形成さ
れる。３は記録層２を保護するための保護層であり、シ
リコン系セラミックス等を用いている。４は接着層であ
り、熱硬化性樹脂等を用い通常４０〜６０ＩＬｍ程度の
厚みに形成される． 第１図（ｂ）は片面記録構造の情報記録媒体の例を示す
ものである．ここで，光学式ディスク基板１ａ、情報記
録層２、記録層２を保護するための保護層３は、第１図
（ａ）に示すものと同様てある．４′はオーバーコート
層であり，紫外線硬化樹脂等を用い、通常１０〜２０ｇ
ｍ程度の厚みに形成される． このようにして，光学式ディスク基板に情報記録層を形
成した光学式情報記録媒体は、主に追記型、書換え型と
して用いられる。

なお，情報記録層としては、前記光磁気タイプのものに
限らず、レーザ光などにより記録可能なものてあれば有
機系記録層（例えば，フタ口シアニンやテトラカルボニ
ルシアニン）等てあってもよい。

［実施例］ 以下、実施例にもとづき本発明を詳細に説明するが，本
発明は、何らこれに限定されるものではない。

光学式ディスク基板の製造 第１表に示す粘度平均分子量［Ｍｖ］，異物強度を有す
るボリカ，−ボネート樹脂に、同表に示す量の脂肪酸モ
ノグリセリドまたは蜜蝋を添加したものを原料として用
いた．そして成形温度３３５℃、金型温度１１８℃て成
形を行ない、基板サイズ（直径）１コＯＩｌｍφ、厚み
１．２ｍｍの光学式ディスク基板を製造した（実施例１
〜７及び比較例１〜４）。

なお、脂肪酸モノグリセリドとしては、べヘン酸モノグ
リセリドを用い、蜜蝋としては、紺印晒蜜蝋（日興ファ
インブロタクツ輛社製）を用いた。

加速劣化試験 温度８０゜Ｃ、湿度９０％ＲＨの高温高湿条件下に、上
記実施例１〜７及び比較例１〜４て得られた光学式ディ
スク基板（各ｌＯ枚）　２０００時間放置して、加速劣
化試験を行なった。

次に、光学顕微鏡を透過偏光モードとし、かつクロスニ
コル状態として、光学式ディスク基板中の偏光性欠陥の
数を検出し、　１枚当りの平均値を算出した。

その結果を第１表に示す． ［以下余白］ 光学式情報記録媒体の製造 上記した実施例１〜７及び比較例１〜４で得られたディ
スク基板に、スパッタリングにより、厚さ８００人のＴ
．−Ｆｅ−Ｃ０系層（記録層）、厚さ　８００人のシリ
コン系セラミックス層（保護層）、厚さ１５ｐｍの紫外
線硬化樹脂層（オーハーコート層）を形成し、片面記録
構造の光学式情報記録媒体を製造した。

加速劣化試験 上記で得られた光学式情報記録媒体のピットエラーレー
トの初期値ＢＥＲ．を測定した後，上述したディスク基
板の加速劣化試験と同一条件て加速劣化試験を２０００
時間行ない，その後のピットエラーレートの値Ｂ　Ｅ　
Ｒ２０００を測定した．その結果を第１表に示す。

第１表から明らかなように，粒径１．ｌｐＬｍ以下の異
物の異物強度が１０（１（１０　ｐ−　ｍ　”　／　ｇ
以下の光学式ディスク基板及び光学式情報記録媒体は、
異物強度か　ＩＯＯＯＯＪＬ　ｍ　２／　ｇを越えるも
のに比べ、偏光性欠陥の発生数か少なく、ＢＥＲの増加
も低い。

また、脂肪酸モノグリセリドを添加したものまたは蜜蝋
を添加したものは、添加しないものに比べ偏光性欠陥の
発生数か少な＜　ＢＥＲの増加も低い。

なお、上記実施例においては、光学式ディスク基板等に
ついて説明したが、本発明にいう光学式ディスク基板及
び光学式情報記録媒体とは、レーザー光を利用して情報
の再生、追記、書換えを行なう基板及び記録媒体を意味
し、例えば光カード等も含まれる． ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、粒径１．１７Ｌ
ｍ以下の異物の異物強度を１００００ｐｍ２７ｇ以下と
したので、高温高湿条件下にあっても偏光性欠陥を生ず
ることなく、信頼性の高い光学式ディスク基板を得るこ
とができる． また、高温高湿条件下にあっても偏光性欠陥を生ずるこ
とがないのて、ビットエラー率（ＢＥＲ）の増加が抑制
され、したかって耐高温高湿特性に優れ、耐用年数か長
く、信頼性の高い光学式情報記録媒体を得ることかでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の光学式情報記録媒体における両
面記録構造の一具体例を示す構成図、第１図（ｂ）は同
じく片面記録構造の一具体例を示す構成図てある。 ｌ：光学式ディスク基板　２：情報記録層３　保護層 ４　ｖｃ着槽 ４゜　：才一ハーコート層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒径１．１μｍ以下の異物の異物強度が、１００
   ００μｍ＾２／ｇ以下であることを特徴とした光学式デ
   ィスク基板。
2. （２）粘度平均分子量が、１００００〜２２０００のポ
   リカーボネート系樹脂からなることを特徴とした請求項
   １記載の光学式ディスク基板。
3. （３）炭素数１４〜３０の脂肪酸のモノグリセリドまた
   は蜜蝋を０．００２〜５重量％含有することを特徴とし
   た請求項１または２記載の光学式ディスク基板。
4. （４）請求項１、２または３記載の光学式ディスク基板
   と、その上に担持された情報記録層とからなることを特
   徴とする光学式情報記録媒体。