JPH07153115A - 光学式情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 メタクリル酸エステル単量体及びアクリル酸
エステル単量体を含有する単量体混合物であり、且つ、
メタクリル酸シクロヘキシル単量体、アクリル酸シクロ
ヘキシル単量体、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド単量体
及びＮ−フェニルマレイミド単量体から選ばれる少なく
とも１種を４０〜８０重量％含有し、マレイミド化合物
単量体が４０重量％以下である単量体混合物を重合して
なり、２５℃、クロロホルム中で測定した固有粘度が、
０．３〜１．０ｄｌ／ｇの範囲である共重合体からなる
基材上に、無機薄膜を有することを特徴とする光学式情
報記録媒体。 【効果】 本発明の光学式情報記録媒体は、メタクリル
系樹脂基材上に無機薄膜を形成させた、光学式情報記録
媒体として必要な特性に優れ、且つ吸湿による変形が小
さく、高温高湿下における信頼性に優れていることか
ら、その工業的意義は極めて大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクなどの光学
式情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式情報記録媒体として、光ディス
ク、光カードなどが知られているが、これらは非接触で
情報を読み取れる、レーザー光を絞り込んで記録、再生
を行うため信号を高密度に収録することが可能である、
といった特徴を有しているため、近年著しく普及が進ん
でいる。特に、コンパクトディスク、ビデオディスクに
代表されるように、光ディスクの伸びは著しく、今後ま
すます用いられるようになっていくものと思われる。

【０００３】これら光学式情報記録媒体は、微小な溝あ
るいはピットを表面に形成した透明基材上に反射膜ある
いは記録膜として金属や誘電体などの無機薄膜が形成さ
れることによりなっている。これら反射膜あるいは記録
膜の膜厚や組成はその光学式情報記録媒体の用途により
異なり、例えばコンパクトディスク、ビデオディスクな
どの再生専用形光ディスクではアルミ膜が６０〜１００
ｎｍ厚程度形成されている。

【０００４】光学式情報記録媒体用の透明基材として
は、ガラスや樹脂が用いられているが、量産性の点か
ら、透明熱可塑性樹脂を使って、射出成形法によって製
造するのが主流となっている。

【０００５】これに用いられる透明熱可塑性樹脂とし
て、メタクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂、非晶性
ポリオレフィン樹脂などがあるが、この中で、メタクリ
ル系樹脂は光学特性、成形性に最も優れており、ビデオ
ディスクなどに広く用いられている。

【０００６】しかしながら、メタクリル系樹脂は吸水率
が大きく、光ディスクなどのように片面に無機薄膜を形
成した場合には、主に基板の片側から水分の吸収が生ず
るため、吸湿によって反りが生じやすい。ビデオディス
クでは二枚貼合わせにすることによりにこれを防いでい
るが、必ずしも充分ではなく、高温高湿下に放置すると
変形して再生不能となったり、貼合わせ面が剥がれるな
どの問題が生ずることがあった。また、光学式情報記録
媒体は、サイズが小さくなっていく傾向にあり、それに
伴って、基材の厚みも薄くなっていくことが予想され
る。その場合には、基材の強度低下により、吸湿による
変形も大きくなる。

【０００７】光学式情報記録媒体は、長期信頼性が優れ
ていることを特徴の一つとして有している。しかしなが
ら、従来のメタクリル系樹脂を基材として用いた場合に
は、高温高湿下における信頼性が不充分であり、媒体の
保管条件に制約が生じていた。また、今後予想される基
板の薄型化に対して問題がさらに大きくなるという問題
を有している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、メタクリル系樹脂基材上に無機薄膜を形成させ
た、光学式情報記録媒体として必要な特性に優れ、且つ
吸湿による変形が小さく、高温高湿下における信頼性に
優れた光学式情報記録媒体を提供することにある。

【０００９】

【発明を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、メタクリル酸エステル単量体及びアクリル酸エス
テル単量体を含有する単量体混合物であり、且つ、メタ
クリル酸シクロヘキシル単量体、アクリル酸シクロヘキ
シル単量体、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド単量体及び
Ｎ−フェニルマレイミド単量体から選ばれる少なくとも
１種を４０〜８０重量％含有し、マレイミド化合物単量
体が４０重量％以下である単量体混合物を重合してな
り、２５℃、クロロホルム中で測定した固有粘度が、
０．３〜１．０ｄｌ／ｇの範囲である共重合体からなる
基材上に、無機薄膜を有することを特徴とする光学式情
報記録媒体にある。

【００１０】本発明の光学式情報記録媒体の基材とな
る、メタクリル系樹脂を構成するメタクリル酸エステル
単量体としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェ
ニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ノルボルニ
ル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸トリシク
ロ［５，２，１，０^2.6 ］デカ−８−イル等の単独また
はそれらの混合物が挙げられる。

【００１１】また、アクリル酸エステル単量体として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベン
ジル、アクリル酸ノルボルニル、アクリル酸イソボルニ
ル、アクリル酸トリシクロ［５，２，１，０^2.6 ］デカ
−８−イル等の単独またはそれらの混合物が挙げられ
る。

【００１２】また、本発明においては、単量体混合物中
にマレイミド化合物単量体を４０重量％以下の範囲で添
加することが出来る。マレイミド化合物単量体の具体例
としては、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニ
ルマレイミド、Ｎ−クロロフェニルマレイミド等の単独
またはそれらの混合物が挙げられる。

【００１３】本発明においては、単量体混合物中にメタ
クリル酸シクロヘキシル単量体、アクリル酸シクロヘキ
シル単量体、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド単量体及び
Ｎ−フェニルマレイミド単量体から選ばれる少なくとも
１種を４０〜８０重量％含有している。４０重量％未満
では吸湿変形の改善効果が小さく、逆に８０重量％を超
えると共重合体の機械的強度が不足し、特に射出成形あ
るいは射出圧縮成形時に割れが発生しやすくなる。

【００１４】本発明の光学式情報記録媒体の基材を構成
する共重合体中の、マレイミド化合物の比率は４０重量
％以下でなければならない。４０重量％を超える場合に
は、得られた共重合体中に残存するモノマーが５重量％
より多くなるため、成形基板の白濁等の成形不良を起こ
しやすく、好ましくない。

【００１５】本発明における共重合体の２５℃クロロホ
ルム中で測定した固有粘度は０．３〜１．０ｄｌ／ｇ、
好ましくは０．３〜０．７ｄｌ／ｇの範囲である。共重
合体の固有粘度が０．３ｄｌ／ｇよりも小さい場合、共
重合体の機械的強度が不足し、射出成形あるいは射出圧
縮成形時に加工時に割れを引き起こしやすい。逆に、
１．０ｄｌ／ｇを越える場合には、共重合体の成形流動
性が低下し、射出成形あるいは射出圧縮成形により基板
を成形した際に、信号ピットあるいは溝の転写が悪くな
り、良好な基材が得られない。

【００１６】一般に、光学式情報記録媒体の基材の厚さ
は１．２ｍｍで使われるのが普通であるが、本発明にお
いては、特に厚さ１．０ｍｍ以下の薄型の基材において
吸湿による変形の改善効果が著しい。

【００１７】本発明における共重合体の製造には、懸濁
重合、乳化重合、塊状重合、溶液重合等のメタクリル樹
脂製造の慣用法を用いることができる。また、本発明の
共重合体には必要に応じて安定剤、離型剤、滑剤、可塑
剤等を添加することができる。

【００１８】基材に無機薄膜を形成する方法としては特
に限定されるものではないが、真空蒸着法などの気相成
膜法を使うのが容易である。例えば、真空蒸着法では、
１×１０^-4〜１×１０^-6Ｔｏｒｒ程度に排気した真空容
器中で薄膜材料を抵抗加熱又は電子ビーム加熱などの方
法で加熱蒸発させて無機薄膜層を形成させるが、用途や
成膜装置及び形成膜の種類等に応じて適宜変更しても良
い。

【００１９】本発明における基材上に形成させる無機薄
膜としては、アルミニウム、金などの金属単体もしくは
これらを主成分とする金属、ＳｉＯ₂ などの無機誘電体
が挙げられる。ここで、形成する無機薄膜の種類や膜
厚、膜組成などは光学式情報記録媒体の種類により決定
される。例えば、通常の再生専用形光ディスクでは、充
分な反射率と耐久性を得るためには、アルミ膜を５０ｎ
ｍ厚以上、好ましくは７０ｎｍ厚以上形成する。追記形
光ディスクや書換形光ディスクでは、誘電体と金属を積
層して形成するのが普通である。

【００２０】また、本発明の光学式情報記録媒体には、
目的に応じて無機薄膜上に紫外線硬化樹脂やワックス系
の保護膜を形成しても良く、それを単板のかたちで用い
ても、貼合わせにより両面使用型として用いても良い。

【００２１】

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に詳しく説
明する。

【００２２】実施例、比較例における成形材料の作製、
成形、無機薄膜形成、評価はすべて以下の方法によっ
た。 成形材料の作製 所定の割合で混合した単量体混合物に、連鎖移動剤とし
てｎ−オクチルメルカプタンを所定量、重合開始剤とし
てラウロイルパーオキサイド０．５重量部と、離型剤と
してステアリルアルコール０．１５重量部を溶解し、懸
濁重合分散剤としてメタクリル酸メチルとメタクリル酸
スルホエチルのナトリウム塩の共重合体０．０２重量
部、硫酸ナトリウム０．１５重量部、及び分散媒として
純水１４５重量部を、撹拌機、冷却管、温度計付きのガ
ラス製フラスコ重合装置に混入した。 次いで、７０℃
にて３時間重合反応させ、その後、更に９５℃にて１５
分間保持後、冷却し、ろ過、水洗、乾燥し、ビーズ状共
重合体を得た。

【００２３】尚、単量体の混合比と連鎖移動剤の溶解量
を変えることにより、材料組成と分子量を調節した。

【００２４】得られた共重合体を、（株）池貝製ＰＣＭ
−３０二軸押出し機にて２１０℃で混練し、ペレット化
した。

【００２５】基板成形 以下の条件により信号入り光ディスク基板を作製した。

【００２６】・基板仕様 直径１２０ｍｍ×板厚０．６ｍｍの円盤（比較例２以
外） 直径１２０ｍｍ×板厚１．２ｍｍの円盤（比較例２） ・使用スタンパー ピッチ１．６μｍ、ピット深さ１１０ｎｍのＣＤ信号入
りスタンパー ・成形機 名機製作所製Ｍ−７０Ａ−ＤＭ ・金型 ディスク用金型 ・成形条件 シリンダー温度：２８０℃ 金型温度 ：７０℃ 無機薄膜形成 真空蒸着法によりアルミまたはＳｉＯ₂ を成膜した。具
体的には以下の条件で行った。

【００２７】・使用装置：真空器械工業（株） ＢＭＣ
−６００型 ・予備排気：排気時間２ｈｒ、到達真空度１×１０^-5Ｔ
ｏｒｒ ・蒸発方法： ａ）アルミ膜の場合；抵抗加熱 ｂ）ＳｉＯ₂ 膜の場合；電子ビーム加熱 ・成膜速度：０．８〜１．２ｎｍ／ｓｅｃ ・膜厚 ： ａ）アルミ膜の場合；７０ｎｍ ｂ）ＳｉＯ₂ 膜の場合；１００ｎｍ 評価 １）材料特性 ・固有粘度 試料をクロロホルムに溶解し、２５℃にて、オストワル
ド型細管式粘度計を用いて測定した。

【００２８】・残存モノマー 島津製作所製ガスクロマトグラフィーＧＣ−８Ａを用い
て常法により測定した。

【００２９】２）基板特性 光学式情報記録媒体用基材として使用可能かどうか、以
下の観点で評価した。

【００３０】・成形性……基板の射出成形が問題なく行
えること。

【００３１】（割れなどが発生しないこと） ・信号転写……微小信号の転写に問題がないこと。

【００３２】（基板表面の虹模様を目視により観察） ３）吸湿変形 無機薄膜を成膜した基板上に耐湿性を有する下記保護膜
を塗布し、それを下記ホットメルト型接着剤により無機
薄膜側同士を重ねる方向に貼合わせて測定サンプルとし
た。これを４５℃、９０％ＲＨの環境下に２００時間放
置し、変形の様子を目視により観察した。評価基準及び
使用保護膜、接着剤は以下の通りとした。

【００３３】評価基準 ○……変化が認められない。

【００３４】△……反りが認められるが、剥がれなどは
起こっていない。

【００３５】×……反りが大きくなり、周辺部や中心部
で剥がれが生じる。

【００３６】使用保護膜材料、接着剤 保護膜：ＡＣＩジャパン製 ＰＫ−４４１ 接着剤： 〃 ＰＳ−１６ 以下の実施例、比較例中で、使用単量体名（モノマー
名）は次のように略して記載する。

【００３７】 メタクリル酸メチル ：ＭＭＡ メタクリル酸シクロヘキシル ：ＣＨＭＡ アクリル酸メチル ：ＭＡ アクリル酸シクロヘキシル ：ＣＨＡ Ｎ−シクロヘキシルマレイミド：ＣＨＭＩ Ｎ−フェニルマレイミド ：ＰｈＭＩ実施例１〜６、比較例１〜８ 表１に示すモノマー組成の単量体混合物を前記した重合
条件で重合し、共重合体を得た。この共重合体を前記し
た方法で射出成形し、得られた基板に７０ｎｍ厚のアル
ミ膜を形成した。得られた評価結果を表１、２に示し
た。

【００３８】実施例７ 実施例１と同じ方法で作製した基板に、１００ｎｍ厚の
ＳｉＯ₂ を形成した。得られた評価結果を表１に示し
た。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光学式情
報記録媒体は、メタクリル系樹脂基材上に無機薄膜を形
成させた、光学式情報記録媒体として必要な特性に優
れ、且つ吸湿による変形が小さく、高温高湿下における
信頼性に優れていることから、その工業的意義は極めて
大きいものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 茂明 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社大竹事業所内 (72)発明者 都野 かなこ 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社大竹事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メタクリル酸エステル単量体及びアクリ
   ル酸エステル単量体を含有する単量体混合物であり、且
   つ、メタクリル酸シクロヘキシル単量体、アクリル酸シ
   クロヘキシル単量体、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド単
   量体及びＮ−フェニルマレイミド単量体から選ばれる少
   なくとも１種を４０〜８０重量％含有し、マレイミド化
   合物単量体が４０重量％以下である単量体混合物を重合
   してなり、２５℃、クロロホルム中で測定した固有粘度
   が、０．３〜１．０ｄｌ／ｇの範囲である共重合体から
   なる基材上に、無機薄膜を有することを特徴とする光学
   式情報記録媒体。