JPH05135408A - 光デイスク - Google Patents

光デイスク

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JPH05135408A
JPH05135408A JP3239971A JP23997191A JPH05135408A JP H05135408 A JPH05135408 A JP H05135408A JP 3239971 A JP3239971 A JP 3239971A JP 23997191 A JP23997191 A JP 23997191A JP H05135408 A JPH05135408 A JP H05135408A
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tin oxide
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Hirotoshi Takemori
浩俊 竹森
Kenji Ota
賢司 太田
Hiroo Yoshitome
博雄 吉留
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】プラスチック製基板を持つ光ディスクの保護コ
ート。 【構成】リンをドーピングさせた酸化スズを導電性フィ
ラーとして添加した合成樹脂からなる帯電防止膜４を、
透光性のプラスチック基板１の光ビーム照射面側に設け
たことを特徴とする光ディスクである。導電性フィラー
中の酸化スズへのリンのドーピング量は全体の３〜７ｗ
ｔ％であるのが好ましい。帯電防止中の導電性フィラー
はその含有量が２５〜４５ｗｔ％かつ／または平均粒径
が０．１５μｍ以下であるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザビームを利用して
情報を記録、消去あるいは再生を行う光ディスクに関
し、詳しくは基板にプラスチックを用いた場合の保護コ
ートに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクの基板として、ＰＣ（ポリカ
ーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレ−
ト）等の熱可塑性樹脂が広く用いられている。これらの
プラスチック基板は、誘電体であり静電気が帯電しやす
く、基板表面に塵埃等が付着しやすくなる。この塵埃等
により、レーザ光が散乱され、記録、再生が正常に行わ
れないという問題が発生し、予防として光ビーム照射面
側に透明帯電防止膜を設けることが、特公平１−１５８
６４３等で知られている。
【０００３】その透明帯電防止膜としては、界面活性剤
混合樹脂系帯電防止膜、シロキサン系帯電防止膜、無機
透明導電性化合物薄膜および導電性フィラー混合樹脂系
帯電防止膜等が知られている。界面活性剤混合樹脂系帯
電防止膜は、樹脂に対して界面活性剤の含有比率が多い
と帯電防止効果は大きいが、表面硬度が低下し、逆に界
面活性剤の含有比率が少ないと表面硬度は向上するが、
帯電防止効果は小さくなり、帯電防止効果と表面硬度と
を同時に満足できないという問題がある。また、８０
℃、９０％ＲＨ等の高温高湿環境条件にさらすと、界面
活性剤が表面ににじみ出たり、さらに、にじみ出た界面
活性剤に水分が付着して水滴が出来たりするため、長期
安定性に問題がある。
【０００４】シロキサン系帯電防止膜は、帯電防止性能
は良好であり、膜自体は硬いが、膜厚が０. ２μｍ以下
で膜厚を大きくできないため、軟らかいプラスチック基
板上に用いた場合に、十分な表面硬度が得られないとい
う問題点がある。また、このシロキサン系帯電防止膜を
形成した光ディスクに対して、低温−高温のサイクル試
験を行うと膜と基板の密着性が良くないことから、表面
クラックを発生することがある。更に８０℃等の高温環
境条件にさらすと、帯電防止効果が大巾に低下し長期安
定性に関しても充分とは言えない。
【０００５】また、ＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 ：Ｓｎ）、酸化
スズ（ＳｎＯ2 ）等の無機透明導電性化合物薄膜の場合
は、プラスチック基板との密着性が悪く、膜厚が小さい
ため十分な表面硬度が得られない等の問題がある。一
方、導電性フィラー混合樹脂系帯電防止膜は、帯電防止
性能は良好であることが知られている。
【０００６】しかしながら、導電性フィラー混合樹脂系
帯電防止膜には安定性と透光性を満足するものがなく、
具体的には導電性フィラーを酸化スズ単体にした時は、
安定性が悪く保存性および再現性に問題がある。また酸
化スズにアンチモンをドーピングさせたものは、安定性
は良いが透光性が悪くなるという欠点がある。さらに、
導電性フィラー混合樹脂系帯電防止膜は、表面の平坦度
が悪いため、光ディスク基板に用いた場合、入射ビーム
光が散乱されることにより、透光性が低下し、記録、再
生信号の劣化をまねくという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】導電性フィラー混合樹
脂系帯電防止膜において、安定性と透光性を両立させる
ことを課題とし、さらに、表面の平坦度と帯電防止性能
の両性能が優れた光ディスクを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明はリンをドーピ
ングさせた酸化スズを導電性フィラーとして添加した合
成樹脂からなる帯電防止膜を、透光性のプラスチック基
板の光ビーム照射面側に設けたことを特徴とする光ディ
スクが提供される。導電性フィラー中の酸化スズへのリ
ンのドーピング量は全体の３〜７ｗｔ％であるのが好ま
しい。帯電防止中の導電性フィラーはその含有量が２５
〜４５ｗｔ％かつ／または平均粒径が０．１５μｍ以下
であるのが好ましい。
【０００９】上記透光性のプラスチック基板の材質とし
ては、透光性を与え変形し難いプラスチックであればよ
い。代表的にはポリカーボネート製基板が挙げられ、こ
の他にアクリル樹脂、エポキシ樹脂等から作られた基板
を用いることができる。この厚さは、通常1.15〜1.25mm
である。この発明の光ディスクは上記のようなプラスチ
ック基板の少なくとも一方側に記録膜とこの記録膜を保
護するための保護膜を有している。また、プラスチック
基板の他方側（光ビーム照射面側）には、通常透湿防止
膜を介して、帯電防止膜が設けられる。
【００１０】この発明の光ディスクの構成は、上記のも
のに特に限定されるものでなく、光磁気ディスク、コン
パクトディスク、ライトワン型ディスク、フォトクロミ
ック型ディスクで公知のいずれかの構成であればよい。
要は基板の光ビーム照射面側に特定の帯電防止膜が設け
られることを必須としている。なお、光ディスクに用い
られる記録膜、保護膜、透湿防止膜および帯電防止膜に
ついて説明すると次の通りである。
【００１１】記録膜は、当該分野で公知のものが広く利
用できる。代表的には、ＡｌＮ／ＧｄＴｂＦｅ／ＡｌＮ
／ＡｌやＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＮ／Ａｌなどの４
層構造のものや、ＳｉＮ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮやＳｉ
ＡｌＯＮ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＡｌＯＮなどの３層構造
のものが挙げられる。この膜厚は、通常150 〜300nmで
ある。記録膜は、一般にプラスチック基板の全面に形成
されるが、一部であってもよい。
【００１２】保護膜は、主に記録膜を保護するためのも
のであって、例えばアクリルウレタン系ＵＶ硬化樹脂、
ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ３フッ化塩化エチレン樹
脂等を用いて形成することができる。これらは塗布によ
って形成できる。この膜厚は、通常２〜20μｍである。
透湿防止膜は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＺｎＳ，Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＳｉＯ2 , ＳｉＡｌＯＨなどの無機物質、またはポリ塩
化ビニリデン樹脂、ポリ３フッ化エチレン樹脂等の有機
物質で形成することができる。これらの中で、ＡｌＮが
特に好ましい。透湿防止膜の膜厚は、材質によって異な
る。一般に無機物質の透湿防止膜の厚みは、１〜300 ｎ
ｍの範囲、好ましくは１〜200 ｎｍの範囲、有機物質で
の厚みは、２〜20μｍ、好ましくは２〜15μｍである。
例えばＡｌＮの場合１〜20ｎｍの範囲が好ましい。この
範囲の厚みであると、光ディスクの過渡的反りを防止で
きることに加え、光ディスクの干渉縞が見られず好まし
い。
【００１３】上記透明導電性フィラーを含有する導電性
フィラ−混合樹脂系帯電防止膜は、光ディスクの表面へ
の塵埃の付着を防止すると共に傷の発生を防止するため
のものであって、硬質でかつ表面抵抗率の比較的低いも
のがよい。この硬度は、通常ＨＢ以上の鉛筆硬度を有す
るのが好ましい。また、この表面抵抗率は、通常約10 13
Ω以下が好ましい。この導電性フィラ−混合樹脂系帯電
防止膜の形成は、合成樹脂又はその原料と透明導電性フ
ィラーとを所定の混合比で混練し、必要に応じて硬度を
向上させる無機フィラーを少量添加して混練し、基板上
に製膜して行なうことができる。合成樹脂としては、例
えばアクリルウレタン系ＵＶ硬化樹脂、アクリル系ＵＶ
硬化樹脂等が用いられる。製膜は、例えばスピンコート
法、ロールコート法、ディップコート法等によって基板
上に塗布し、用いる合成樹脂によってＵＶ光照射、加熱
又は冷却等の手段によって硬化して行なうことができ
る。この膜厚は、通常１〜20μｍが好ましい。
【００１４】透明導電性フィラー組成としては、酸化ス
ズにリンをドープしたものが透光性および安定性を両立
させるので好ましい。さらに、酸化スズへのリンのドー
ピングは液相からの共沈焼成方法により行うことがで
き、リン源としてはリン酸、リン酸ナトリウム等が挙げ
られる。酸化スズへのドーピング量は導電性フィラー全
体の３〜７ｗｔ％が好ましい。帯電防止膜中の導電性フ
ィラーはその含有量が２５〜４５ｗｔ％かつ／または平
均粒径が０．１５μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】この発明の対象とする光ディスクは、光磁
気ディスクが代表的であるが、コンパクトディスク、ラ
イトワンス型ディスク、記録膜としてフォトクロミック
材料を用いたフォトクロミック型ディスクも含むもので
ある。
【実施例】
【００１６】実施例１ 図５はこの発明の実施例１の光ディスクの構造を示した
ものである。図中の符号は１はプラスチック基板、２は
記録膜、３は保護膜、４は導電性フィラー混合樹脂系帯
電防止膜である。
【００１７】図５において、１はプラスチック基板であ
り、これは厚さ１．２mmのポリカーボネート製であって
透光性を有している。このプラスチック基板１の一方の
表面に、光磁気記録膜２が形成されている。この記録膜
２は、四層構造を有しており、ＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／
ＡｌＮ／Ａｌで構成されている。この記録膜２の表面に
は、保護膜３が形成されている。この保護膜３は、アク
リルウレタン系の紫外線硬化性樹脂を、約１０μｍ塗布
することにより形成されたものである。
【００１８】プラスチック基板１の他方表面に、導電性
フィラー混合樹脂系帯電防止膜４が形成されている。こ
の発明の帯電防止膜４は、紫外線硬化性樹脂の中に導電
性フィラーを分散させて作製されたものである。始め、
フィラー混合樹脂を１００としたとき、リンを約２．２
５、酸化スズを約４２．７５の割合で、溶剤とともにロ
−ルミルで分散、混合した。さらに混合途中で、紫外線
硬化性樹脂を加えてゼリ−状のものとし、これをスピナ
−で約２．５μｍの膜を形成させた。このフィラーの平
均粒径は約０．１２μｍであった。
【００１９】この発明の酸化スズにリンをドープさせた
光ディスク基板について、透光性と安定性の測定結果を
下表に掲げた。
【００２０】
【表１】 （比較例１）酸化スズ単体、酸化スズにアンチモンをド
ープさせた光ディスク基板について、透光性と安定性の
測定結果を下表に掲げた。帯電防止膜の作製方法は実施
例１と同様としたが、アンチモンドープの場合はアンチ
モンが２．２５、酸化スズが４２．７５である。
【００２１】
【表２】 上の２つの表より、この発明のリンをドーピングした酸
化スズよりなる導電性フィラーを帯電防止膜として作製
した光ディスク基板のみが、安定性と透光性の両特性が
優れているのが分かる。
【００２２】実施例２ ついで、導電性フィラーの組成である酸化スズとリンの
割合を９５：５（一定）にして、母体樹脂への含有量に
ついて検討した。また、光ディスク作製方法は実施例１
に準じて実施した。
【００２３】図１は、導電性フィラー混合樹脂径帯電防
止膜中の、導電性フィラーの含有量と表面の平坦度の関
係を示したものである。グラフの横軸は、帯電防止膜全
体に対する導電性フィラーの重量比率を示し、グラフの
縦軸は、表面荒れをタリステップにより測定した値を示
している。導電性フィラーの含有量が多くなると、表面
の平坦度は悪くなり、含有量が４５ｗｔ％以上で表面荒
れは０．０８μｍを越える。表面荒れがひどくなると、
入射ビーム光の散乱のため透光性が低下し、記録、再生
信号の劣化をまねく。特に表面荒れが０．０８μｍ以上
になると、反射率の低下率が５％を越え、信号品質に影
響を及ぼす。したがって、光ディスクとして充分な透光
性を得るためには、図１より、導電性フィラーの含有量
４５ｗｔ％以下である必要がある。
【００２４】図２は、導電性フィラー混合樹脂系帯電防
止膜中の、導電性フィラーの含有量と表面抵抗率の関係
を示したものである。導電性フィラーの含有比率が少な
くなると表面抵抗率は増大し、含有量が２５ｗｔ％以下
になると、表面抵抗率は１０ 13Ωを越える。塵埃付着試
験によれば、表面抵抗率が１０13Ω以下で、塵埃付着に
対する抑制効果が働く。すなわち、表面抵抗率が１０13
Ω以下で、光ディスクとして充分な帯電防止性能を得る
ことができる。したがって図２より、充分な帯電防止性
能を得るためには、導電性フィラーの含有量は２５ｗｔ
％以上である必要がある。これより有効な導電性フィラ
ーの含有量は２５ｗｔ％以上、４５ｗｔ％以下である。
【００２５】実施例３ ついで、導電性フィラーの組成である酸化スズとリンの
割合を９５：５（一定）にして、母体樹脂への平均粒径
について検討した。また、光ディスク作製方法は実施例
１に準じて実施した。
【００２６】図３は、導電性フィラー混合樹脂系帯電防
止膜中の、導電性フィラーの平均粒径と表面の平坦度の
関係を示したものである。導電性フィラーの平均粒径が
大きくなると、表面荒れはひどくなり、平均粒径が０．
１５μｍ以上で、表面荒れは０．０８μｍを越える。実
施例２で説明した理由により、充分な透光性を得るため
には、導電性フィラーの平均粒径が０．１５μｍ以下で
ある必要がある。
【００２７】図４は、導電性フィラー混合樹脂系帯電防
止膜中の、導電性フィラーの平均粒径と表面抵抗率の関
係を示したものである。平均粒径が小さくなると表面抵
抗率は徐々に増加するが、その変化量は小さく、表面抵
抗率は１０12Ω以下であり、光ディスクとして充分な帯
電防止性能が得られる範囲にある。これにより、有効な
導電性フィラーの平均粒径は０．１５μｍ以下が好まし
い。総括すると、導電性フィラーの含有量が２５〜４５
ｗｔ％でかつ平均粒径が０．１５μｍ以下が好ましい。
【００２８】実施例４ 実施例４、５、６においては、光ディスクの異なる構造
のものにおけるリンドーピング酸化スズの効果を開示す
る。実施例４は実施例１と同様構造の光ディスクであ
る。作製は同様方法で実施したが、帯電防止膜４は約２
μｍ、フィラーの平均粒径は約０．１０μｍ、フィラー
混合割合は、樹脂を１００としたときリンが約１．５、
酸化スズが約２８．５であった。
【００２９】実施例５ 図６はこの発明の実施例５の光ディスクの構造を示した
ものである。図中の符号は１１はプラスチック基板、１
２は記憶膜、１３は保護膜、１４は導電性フィラー混合
樹脂系帯電防止膜、１５は透湿防止膜、１６は保護膜で
ある。この図において、プラスチック基板、記憶膜、保
護膜、導電性フィラー混合樹脂系帯電防止膜は実施例１
と同じであるが、１５の透湿防止膜はＡｌＮをスパッタ
リングにより約５０Åに製膜したものである。さらに、
１６は１３と同じ保護膜であり、アクリルウレタン系の
紫外線硬化性樹脂を５〜１０μｍ程度塗布することによ
り形成されたものである。実施例５の導電性フィラー混
合樹脂系帯電防止膜１４は実施例４と同じ方法で作製さ
れた。
【００３０】実施例６ 図７はこの発明の実施例６の光ディスクの構造を示した
ものである。図中の符号は２１はプラスチック基板、２
２は記録膜、２３は保護膜、２４は導電性フィラー混合
樹脂系帯電防止膜、２５は透湿防止膜、２６は保護膜、
２７は導電性フィラー混合樹脂系帯電防止膜である。
【００３１】この図において、プラスチック基板、記録
膜、保護膜、導電性フィラー混合樹脂系帯電防止膜は実
施例４と同じであるが、２５の透湿防止膜はＡｌＮをス
パッタリングにより約５０Åに製膜したものである。さ
らに、２６は２３と同じ厚さの保護膜であり、アクリル
ウレタン系の紫外線硬化性樹脂を５〜１０μｍ程度塗布
することにより形成されたものである。また２４と２７
は同じ厚さ（約２μｍ）の導電性フィラー混合樹脂系帯
電防止膜である。
【００３２】実施例６の導電性フィラー混合樹脂系帯電
防止膜２４と２７は実施例４と同じ方法で作製された。
このようにして作製した実施例４、５、６の光ディスク
の安定性、透光性、表面荒れ、表面抵抗率を測定したと
ころ、いずれも良好な結果を示した。さらに、基板の反
りを測定したところ、実施例５、６の光ディスクは実施
例４のものよりさらに良好な結果を示した。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、上記のように導電性フ
ィラー混合樹脂系帯電防止膜を用い、その中の導電性フ
ィラーの種類、含有量および平均粒径を限定することに
より、透光性、表面の平坦度および帯電防止性能が優
れ、しかも帯電防止性能の長期安定性、表面硬度にも優
れた光ディスクを得ることができた。さらに、塗布前の
保存性および再現性にも優れていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】導電性フィラ−の含有量と表面平坦度の関係を
示すグラフである。
【図２】導電性フィラ−の含有量と表面抵抗率の関係を
示すグラフである。
【図３】導電性フィラ−の平均粒径と表面平坦度の関係
を示すグラフである。
【図４】導電性フィラ−の平均粒径と表面抵抗率の関係
を示すグラフである。
【図５】実施例５の光ディスクの構造模式図である。
【図６】実施例６の光ディスクの構造模式図である。
【図７】実施例７の光ディスクの構造模式図である。
【符号の説明】
１，１１，２１ プラスチック基板 ２，１２，２２ 記録膜 ３，１３，１６，２３，２６ 保護膜 ４，１４，２４，２７ 導電性フィラー混合樹脂
系帯電防止膜 １５，２５ 透湿防止膜
フロントページの続き (72)発明者 竹森 浩俊 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 太田 賢司 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 吉留 博雄 福岡県北九州市若松区北湊町13−２ 触媒 化成工業株式会社若松工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リンをドーピングさせた酸化スズを導電
    性フィラーとして添加した合成樹脂からなる帯電防止膜
    を、透光性のプラスチック基板の光ビーム照射面側に設
    けたことを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項２】 導電性フィラーにおける酸化スズへのリ
    ンのドーピング量が導電性フィラー全体の３〜７ｗｔ％
    である請求項１項の光ディスク。
  3. 【請求項３】 帯電防止膜中の導電性フィラーが、その
    含有量が２５〜４５ｗｔ％かつ／または平均粒径が０．
    １５μｍ以下である請求項１項の光ディスク。
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