JPH03235234A - 情報記録媒体用基板シートの成形用ロール型の製造方法 - 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〕 本発明は光記録媒体の製造方法に関し、詳しくは光学的
に情報の記録・再生を行なう情報記録媒体のプリフォー
マットを有する透明基板の製造用ローラーの製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

従来、各種情報の記録には、磁気テープ、磁気ディスク
等の磁気材料、各種半導体メモリー等が主として用いら
れてきた。この様な磁気メモリー半導体メモリーは情報
の書き込みおよび読みだしが容易に行なえるという利点
はあるが、反面、情報の内容を容易に改ざんされたり、
また高密度記録ができないという問題点があった。かか
る問題点を解決するために、多種多様の情報を効率よ（
取り扱う手段として、光記録媒体による光学的情報記録
方法が提案され、そのための光学的情報記録担体、記録
再生方法、記録再生装置が提案されている。かかる情報
記録担体としての光記録媒体は、一般にレーザー光を用
いて情報記録担体上の光記録層の一部を揮散させるか、
反射率の変化を生じさせるか、あるいは変形を生じさせ
て、光学的な反射率や透過率の差によって情報を記録し
、あるいは再生を行なっている。この場合、光記録層は
情報を書き込み後、現像処理などの必要がなく、「書い
た後に直読する」ことのできる、いわゆるＤＲＡＷ（ダ
イレクト　リード　アフター　ライト）媒体であり、高
密度記録が可能であり、また追加書き込みも可能である
ことから、情報の記録・保存媒体として有効である。

第６図（ａ）及び（ｂ）は、光記録媒体（光ディスク、
光カード）の模式的断面図である。同第９図において、
３１は透明基板、３２はトラック溝部、３３は光記録層
、３４はスペーサー、３５は接着層、３６は保護基板で
ある。第６図において、情報の記録・再生は透明基板３
１およびトラック溝部３２を通して光学的に書き込みと
読みだしを行なう。この際、トラック溝部の微細な凹凸
を利用してレーザー光の位相差によりトラッキングを行
なえる様にしである。上述した様な、ビデオディスク、
オーディオディスクなどの基板３１としては従来、熱可
塑性樹脂であるポリ塩化ビニル樹脂（ｐｖｃ）やポリカ
ーボネート樹脂（ｐｃ）を、情報が記録されている成形
ロールで加熱押圧して情報またはプリフォーマットパタ
ーンを転写して基板を連続成型している。（特開昭５６
−８６７２１号公報）。あるいは、その他の方法として
は射出成型法を用いて枚葉で成型する方法も用いられて
いる。連続成型するときに用いる成型ロールの製造方法
としては、ロールにプリフォーマットパターンを直接形
成する方法や、枚葉のプリフォーマットパターンを有す
るスタンパ−（コマ）を作製して、接着剤などを用いて
ロールに接着などの方法で固定する方法（特公昭５０−
１１５１８号公報）および磁力や吸着、機械的な方法で
枚葉のスタンパ−をロールに固定する方法（実公昭５３
−１５８２５号公報、実開昭５０−９５６８号公報、同
５７−１６４８３９号公報）が用いられている。その他
樹脂型を用いた紫外線硬化樹脂によるＣＤおよびＣＤ−
ＲＯＭの製造法が提案されている。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記した様な従来のビデオディスク、オ
ーディオディスクなどの方法と異なって、光ディスク・
光カード・光テープなどの光記録媒体では、オーディオ
ディスクなどよりもプリフォーマットパターンの精度が
微細であるために、プリフォーマットパターンの形成に
レーザー描画装置などのフォトリソ関係の装置を用いる
ことが必要となる。

ロールにパターンを直接形成する方法では、ロールの表
面精度は精度良く加工することはできるが、円筒状のロ
ール表面に精度良くパターンを描画または転写するのは
困難であるという問題点が生じている。その他に、一般
に、金属材料からなるロールに直接パターンが形成され
ているために、金属ロール表面が汚れたり、傷が付いた
りしたときに、ロールごと交換しなければならないとい
う問題点があり、ロール１本の製造費用が高いという問
題点もある。

枚葉′のスタンパ−を作製して、ロールに接着などの方
法で固定する方法では、−枚ごとにスタンパ−を作るこ
とができるため、平面のスタンパ−をフォトリンを用い
て作製することができて、パターン精度を良く作製する
ことは可能であるが、できた枚葉のスタンパ−は接着剤
または機械的な固定方法を用いてロール表面に固定して
いるが、般にこれらのスタンパ−は金属材料から形成さ
れているために、スタンパ−をロールに沿わせて曲げ加
工をしてから接着などを行なわなければならず、ロール
の曲面に正確に沿うように加工するのが困難であり、正
確にロールの曲面に合わせてないとロールの表面精度が
悪くなるという問題点がある。その他に、枚葉のスタン
パ−はフォトリンを用いて製造しているために、工程数
が多く、生産性が良くないという問題点があり、そのた
め製造費用も高（なってしまうという問題点もある。

いずれの方法でも、成型するロールスタンパ−の表面精
度が悪いか不均一であると、押し出した樹脂が、成型時
に十分加圧された状態にならないために、微細なパター
ンが精度良く転写されなかったり、ディスクの面内でも
基板の厚さが不均一になったりするという問題点が生じ
ている。また成型時の圧力のムラは樹脂にポリカーボネ
ートなどを用いた場合には、複屈折のムラになって現れ
てきて品質が低下してしまう。

〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明は上記問
題点に鑑みなされたものである。

即ち本発明は情報記録媒体用基板に凹凸プリフォーマッ
トを連続的に精度良く形成することができる情報記録媒
体用基板の成形用ロール型をより簡単に作ることができ
る情報記録媒体用基板の成形用ロール型の製造方法を提
供することを目的とするものである。

また本発明は量産性に優れ、低コストで高品質の情報記
録媒体を得ることができる情報記録媒体の製造方法を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明の情報記録媒体用基板シートの成形用ロール
型の製造方法は、樹脂シートにプリフォーマットを連続
的に形成して情報記録媒体用基板シートの成形用ロール
型の製造方法に於て、（ａ）該プリフォーマットに対応
するプリフォーマットパターンを形成した原版上に熱可
塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂からなるベースシートを
密着させて、原版のプリフォーマットパターンをベース
シートに転写する工程、（１））該ベースシートを原版
と剥離してロール基材表面にプリフォーマット形成面を
外側にして固定する工程、を有することを特徴とするも
のである。

以下、本発明の詳細な説明する。第１図〜第３図は、本
発明の光記録媒体用基板シートの製造用ロール型の実施
態様を示す断面図・模式図である。同第１図は、本発明
の光記録媒体用基板製造用ローラーの構成を示したもの
である。図に示すように、成型用ロール基材ｌの外周表
面に、ベースシート５が固定されていて、そのベースシ
ート５には凹凸プリフォーマット３が形成されている。

同第２図は本発明の情報記録媒体用基板製造用ロール型
に用いるベースシート５の製造方法を示した図である。

本発明のベースシート５は可撓性の材料から成り該ベー
スシート５の上にパターン３が一つまたは複数個形成さ
れている。

本発明のベースシート５の製造方法は、以下の一連の工
程を経てプリフォーマットパターンを有するベースシー
ト５を製造する方法である。記録すべき情報に対応した
凹凸パターンが形成された原盤の」二に、熱可塑性樹脂
または熱硬化性樹脂からなるベースシートを密着させる
。ベースシートを原盤と密着しながら加熱・加圧して原
盤の凹凸パターンをベースシートに転写させる。ベース
シート５が冷却した後に、ベースシートを原盤から剥離
させる。原盤から剥離したベースシートをローラーに固
定する。

本発明における、原盤４は、一般にＣＤ（コンパクトデ
ィスク）などに用いられている製法で作成することがで
きる。原盤４の材料、厚さは、ベースシート５を原盤４
と加圧型８の間にベースシート５を挟んで加熱、加圧し
てベースシート５にパターンを転写するため、成型の加
熱、加圧、剥離などの用いる加工方法に必要な機械的強
度、耐久性が得られる材料、厚さにする。用いる材料と
しては、金属および金属化合物、セラミクス、ガラスな
どが好ましい、厚さの範囲としては１０μｍ〜２０ｍが
好ましく、特に０．１〜１０　ｍ　ｍが好ましい。必要
に応じて原盤４または加圧型８の表面に窒化チタンなど
の硬化膜、シリコンなどの保護層を形成することもでき
る。また必要に応じて原盤４または加圧型８の裏面に保
護層を裏打ちすることも可能である。

ベースシート５は、可撓性があって、加熱及び／又は加
圧で凹凸パターンを形成でき、樹脂の成型において十分
な耐熱性および耐紫外線性と機械的強度を持つ材料であ
れば、いづれの材料でも用いることができ、例えば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリイミドポリメチルメタ
クリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリオレフィン、エポキシ樹脂などの重合体
または共重合体フィルムが適している。またこれらの化
合物に混合物を加えても良く更に保護層または裏打ち層
を加えても良い。

本発明でのベースシート５の成型は用いる材料にもよる
が、加える温度はガラス転移点以上であれば良いが、好
ましくは８０８Ｃ以上、より好ましくは１００℃以上が
好ましい。加える圧力は０．１Ｋｇ／ｃｔｒｌ’が良く
、好ましくは１．ＯＫｇ／ｃｒｒｒ以上が良い。

また、必要に応じて硬化した樹脂材料層２の上に金属層
を設けても良い。その他に、樹脂材料層２をローラー１
に固定する大きさよりも太き（作って外周部を切断する
ことも可能である。−枚のベースシート５に複数回行な
って多数個の凹凸パターン３を作製しても良い。

又、第３図に示すようにベースシート５上に熱成形性を
有する放射線硬化樹脂を塗布したものを用いることもで
きる。即ち熱成形性を有する放射線硬化樹脂層をベース
シート上に予め塗布形成しておき、この放射線硬化樹脂
層を原版に押圧して放射線を照射してベースシート上に
プリフォーマットパターンを転写するものである。この
ような樹脂としては、次のようなラジカル重合性不飽和
基を有する化合物が挙げられる。

（１）ガラス転移温度が０〜２５０℃のポリマー中に、
ラジカル重合性不飽和基を有するもの。より具体的には
、ポリマーとしてはいかの化合物■〜■を重合もしくは
共重合させたものに対し、後述する方法（ａ）〜（ｄ）
によりラジカル重合性不飽和基を導入したもの。

■水酸基を有する単量体重Ｎ−メチルアクリルアミド、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、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アクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒ
ドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメ
タクリレート、２−ヒドロキシン、３−フェノキシブチ
ルアクリレート、３−フェノキシブチルメタクリレート
など。

■カルボキシル基を有する単量体ニアクリル酸、メタク
リル酸、アクロイルオキシエチルモノサクシネートなど
。

■エポキシ基を有する単量体ニゲリシジルメタクリレー
トなど。

■アジリジニル基を有する単量体：２−アジリジニルエ
チルメタクリレート、２−アジリジニルオウロビオン酸
アリルなど。

■アミノ基を有する単量体ニアクリルアミド、メタクリ
ルアミド、ダイア七トンアクリルアミド、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
リレートなど。

■スルフォン基を有する単量体＝２−アクリルアミドー
２−メチルプロパンスフオン酸など。

■イソシアネート基を有する単量体＝２．４−トルエン
ジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルアクリレート
の１モル対１モル付加物などのジイソシアネートと活性
水素を有するラジカル重合性単量体の付加物など。

■さらに、上記共重合体のガラス転移点を調整したり、
硬化膜の物性を調整したりするために、上記化合物と、
この化合物と共重合可能な以下のような単量体と共重合
させることもできる。このような共重合可能な単量体と
しては、たとえばメチルメタクリレート、メチルアクリ
レート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチル
アクリレート、イソブチルメタクリレート、イソブチル
アクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチル
アクリレート、イソアミルメタクリレート、イソアミル
アクリレート、シクロへキシルアクリレ−１・、シクロ
へキシルメタクリレート、Ｎ−メチロールメラミンアク
リレート、２−エチルへキシルメタクリレート、２−エ
チルへキシルアクリレートなどが挙げられる。

次に上述のようにして得られた重合体を、いかに述べる
方法（ａ）〜（ｄ）により反応させ、ラジカル重合性不
飽和基を導入することによって、この発明に係わる材料
を得ることができる。

（ａ）水酸基を有する単量体の重合体、または共重合体
の場合には、アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキ
シル基を有する単量体を縮合反応させる。

（ｂ）カルボキシル基、スルフォン基を有する単量体の
重合体、または共重合体の場合には、前述の水酸基を有
する単量体を縮合反応させる。

＜ｃ＞エポキシ基、イソシアネート基、あるいはアジリ
ジニル基を有する単量体の重合体または共重合体の場合
には、前述の水酸基を有する単量体もしくはカルボキシ
ル基をゆう酢ｒ単量体を付加反応させる。

（ｄ）水酸基あるいはカルボキシ基を有する単量体の重
合体または共重合体の場合には、エポキシ基を有する単
量体あるいはアジリジニル基を有する単量体、あるいは
ジイソシアネート化合物と水酸基含有アクリル酸エステ
ル単量体の１モル対１モルの付加物を付加反応させる。

上記の反応を行なうには微量のハイドロキノンなどの重
合禁止剤を加え、乾燥空気を送りながら行なうことが好
ましい。

（２）熟成型性を有する樹脂として本発明に使用可能な
別な材料は、融点が０〜２５０℃で、ラジカル重合性不
飽和基を有する化合物である。具体的にはステアリルア
クリ・レート、ステアリルメタクリレート、トリアクリ
ルイソシアヌレート、シクロヘキサンジオールジアクリ
レート、シクロヘキサンジオールジメタクリレート、ス
ピログリコールジメタクリレート、スピログリコールジ
アクリレートなどが挙げられる。このようなラジカル重
合性不飽和単量体は、電離放射線照射の際、架橋密度を
向上させて耐熱性を向上させるものであって、前述の単
量体の他にエチレングリコールジアクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジ
オールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
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、トリメチロールプロパンジアクリレ−１・、トリ
メチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート、ペンタエリストールトリメタクリレート、ジペン
タエリスリトールへキサアクリレート、ジペンタエリス
リトールへキサメタクリレート、エチレングリコールジ
グリシジルエーテルジアクリレート、エチレングリコー
ルジグリシジルエーテルジメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、ポ
リエチレングリコールジグリシジルエーテルジメタクリ
レート、プロピレングリコールジグリシジルエーテルジ
アクリレート、ポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテルジアクリレート、ポリプロピレングリコールグリ
シジルエーテルジメタクリレート、ソルビトールテトラ
ジグリシジルエーテルアクリレート、ソルビトールテト
ラジグリシジルエーテルメタクリレートなどを用いるこ
とができ、前述した共重合体化合物の固形分１００重量
部に対して、０．１−１００重量部で用いることが好ま
しい。また、上記のものは電子線により十分に硬化可能
であるが、紫外線によって硬化させる場合には、増感剤
としてベンゾキノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエ
ーテルなどのベンゾインエーテル類、ハロゲン化アセト
フェノン類、ビアチル類などの紫外線照射によりラジカ
ルを発生するものも用いることができる。

この樹脂層の成型条件は、加熱温度は、好ましくは５０
〜３００℃、より好ましくは１００〜２００℃以上が好
ましい。加える圧力は０．１Ｋｇ／ｃｒｒｆが良く、好
ましくは１．０Ｋｇ１ｃｒｄ以上が良い。

ベースシート５をロール基材１に固定する方法は、樹脂
を成型するのに必要な面精度を得られて、固定時または
成型中に位置ずれが生じない方法であれば、いづれの方
法でも用いることができる。例えば、ネジ止めなどの機
械的な固定、接着剤や粘着剤を用いての接着、はめ込み
・か締めなどの方法を用いることができる。また必要に
応じて樹脂材料層２とローラー１の間に金属などのシー
トなどを挟んでも良い。また位置合せ用の切り欠きまた
は凹凸部をローラーなどに設けることもできる。樹脂材
料層２に継ぎ目ができる場合は、その継ぎ目では両方の
樹脂材料層２の端を合わせて、段差ができるのを避ける
ことが必要である。接着剤を用いたときには、接着剤の
硬化収縮による樹脂材料層２の継ぎ目の隙間および接着
剤のはみだしがないようにするのが好ましい。

ロール基材１は、硬度が高く、熱伝導率の良いものであ
れば、どのような材料でも用いることができるが、例え
ば、鉄、クロム鋼などの金属、金属合金、金属化合物、
ガラス、セラミクスなどを用いることができる。ローラ
表面の加工処理としては脱錆、脱脂、水分を除去して研
磨する。表面精度は成型する光記録媒体の面積度と、は
ぼ同じかまたはそれよりも良い面精度が必要である。好
ましい面精度はＩＳ以下で、より好ましい面精度は０．
１Ｓ以下である。また必要に応じて表面に窒化チタンな
どの硬化膜、シリコンなどの保護膜を形成してもよく、
クロムメツキなどのメツキを施してもよい。

本発明の方法で製造されたローラーを用いて、第４図に
示す従来の押し出し成型あるいは第５図に示す紫外線・
電子線硬化樹脂法で特性の良い光記録媒体用基板を安価
に製造することができる。できた光記録媒体用基板は光
記録層または反射層、その他必要に応じて保護層などを
つけて光記録媒体となる。これらの方法または材料は一
般に光記録媒体に用いられているものを自由に選択して
用いることができる。本発明のローラーは、例えば、光
ディスク、光カード、光テープ、光コイン等のあらゆる
光記録媒体用基板シートの製造に用いることができる。

以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明がこれらに限定されるものではない。

実施例１ ガラス板上にフォトレジストを塗布して、レーザー露光
機でパターンを形成してから、公知の導電化処理、電鋳
をして、１．６μｍピッチ、０．６μｍ幅、深さ７００
Ａの連続溝が形成されたφ１３０ｍｍのニッケル製原盤
（厚さ３００μｍ）作製した。その原盤を２　ｍ　ｍ厚
のクロム鋼で裏打ちした。１００μｍｑのポリエステル
フィルム（ルミラー、東し＠）をベースシートとして用
い、上記原盤と加圧型として２　ｍ　ｍ厚のクロム鋼と
をはさんで温度２００℃、圧力３Ｋｇ／ｃｒｄの条件で
３分間加熱加圧してパターンと転写し、５０℃まで冷却
してから、ベースシートを原盤と加圧型から剥離した。

転写された溝の線幅およびトラック深さの転写は１００
％であり、（エリオニクス社、表面形状測定機）、パタ
ーン転写率は良好であった。また、パターンの転写によ
るベースシート表面の皺などは見られなかった。表面に
１μｍの厚さにクロムメツキした、ロール径３０　ｍ　
ｍφの鉄製ロールにエポキシ樹脂（商品名、ダイヤボン
ド２０００５．ノザワケミカル製）と硬化材としてジエ
チレントリアミン（キシダ化学製）を少量加えて均一に
混合して、ローラで２０μｍの厚さに均一に塗布した。

その上から成形されたベースシートを片側の端からロー
ラーの外周に貼り付けた。

実施例２ 実施例１と同じ１００μｍ厚のポリエステルフィルムを
ベースシートとして、この上にアクリル系アンカー材を
２μｍ厚塗布してプライマー層を形成した。このプライ
マー層の上に、Ｎ−メチロールアクリルアミド重合体に
アクリル酸を反応させて得られた化合物を厚さ２０μｍ
に塗布して樹脂液層とした。次いで実施例１と同じ原盤
を用いて、両者を気泡入らないように密着させて、温度
１１０℃、圧力ＩＫｇｌｃｒｄの条件で圧接し、紫外線
を実施例１と同じ条件で照射して樹脂液を硬化させてパ
ターンを転写した。線幅およびトラック深さの転写は９
７％であり、パターン転写率は良好であった。また、パ
ターンの転写によるベースシート表面の皺などは見られ
なかった。実施例１と同じようにローラーに貼り付けた
。

実施例３ 実施例２で用いた樹脂の代わりに樹脂液層としてＮ−メ
チロールメラミンとアクリル酸を反応させて得たＮ−メ
チロールメラミンアクリレートを用いて、実施例４と同
じ条件で成型、硬化させた。実施例４と同様なパターン
精度の樹脂層を得ることができた。実施例１と同じよう
にローラーに貼り付けた。

実施例４ 実施例４で用いた樹脂の代わりに樹脂液層としてブチル
メタクリレートと２−ヒドロキシエチルメタクリレート
の３＝７共重合物に２．４−トルエンジイソシアネート
を付加させて得られた化合物を用いて、実施例４と同じ
条件で成型、硬化させた。実施例４と同様なパターン精
度の樹脂層を得ることができた。実施例１と同じように
ローラに貼り付けた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、可撓性の樹脂材料から成るスタンパ−
をローラー外周部に固定する構成のため、パターン精度
および平面性が良い光記録媒体基板の製造用ローラーを
安価に提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の光記録媒体用基板製造用スタンパ−ロ
ールの概略断面図である。 第２図は本発明の樹脂スタンパ−の第１の製造方法の概
略断面図である。 第３図は本発明の樹脂スタンパ−の第２の製造方法の概
略断面図である。 第４図は押し出し成型による光記録媒体用基板の製造方
法の概略図である。 第５図は紫外線硬化樹脂法による光記録媒体用基板の製
造方法の概略図である。 第６図は従来の光記録媒体の一般的な断面図である。 ■・・・ロール基材 ２・・・樹脂スタンパ− ３・・・凹凸パターン ４・・・原盤 ５・・・ベースシート ６・・・放射線硬化樹脂層 ７・・・紫外線、電子線源 ８・・・加圧型 ｌＯ・・・情報記録媒体用基板シート成形用ロール型１
１・・・基板シート １２・・・成型ローラー １３・・・加圧ローラー １４・・・Ｔダイ １５・・・ルーグー １６・・・ホッパー １７・・・引き取りローラー ２１・・一基板樹脂シート ２２・・・巻き出しローラー ２３・・・巻き取りローラー ２４・・・供給ローラー ２５・・・加圧ローラー ２６・・・成型樹脂塗布装置 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂シートにプリフオーマツトを連続的に形成し
   て、情報記録媒体用基板シートの成形用ロール型の製造
   方法に於て、 （ａ）該プリフオーマツトに対応するプリフオーマツト
   パターンを形成した原版上に熱可塑性樹脂もしくは熱硬
   化性樹脂からなるベースシートを密着させて、原版のプ
   リフオーマツトパターンをベースシートに転写する工程 （ｂ）該ベースシートを原版と剥離してロール基材表面
   にプリフオーマツト形成面を外側にして固定する工程 を有することを特徴とする情報記録媒体用基板シートの
   成形用ロール型の製造方法。