JPH07161070A - 光学式情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 メタクリル酸エステル単量体、アクリル酸エ
ステル単量体、マレイミド化合物単量体を含み、メタク
リル酸エステル単量体の比率を６５モル％以下、マレイ
ミド化合物単量体の比率を１０〜４０重量％、及び、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％含有す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、スパッタリング法により形成した無機薄
膜を有することを特徴とする光学式情報記録媒体。 【効果】 基板の成形性および基板特性に優れ、かつ反
射膜、記録膜の基材との密着性、及び、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。

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】基材上に反射膜あるいは記録膜を形成する
手段としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが一
般に知られているが、このうち真空蒸着法がバッチで行
わなければならないのに対し、スパッタリング法は連続
的な処理ができ、大量生産を可能にしている。さらに光
学式情報記録媒体においては、反射膜、記録膜の膜厚な
どの条件を精密にコントロールする必要があるが、この
点においてもスパッタリング法は優れており、同一条件
で成膜した際の膜特性の変動が極めて小さいという特徴
を有している。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】しかしながら、メタクリル系樹脂は、これ
を光学式情報記録媒体の基材として所定の反射膜あるい
は記録膜を形成する場合、スパッタリング法を用いる
と、膜と基材の密着力に劣るために真空蒸着法を採用し
なければならず、生産性が上がらないのが現状である。

【０００８】更に、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。

【０００９】現在、光ディスクに代表されるように、光
学式情報記録媒体は、その基材の成形においては射出成
形、射出圧縮成形などの各種成形技術の進歩により、生
産性が向上しハイサイクル化している。成形の後工程で
ある反射膜、記録膜形成工程においても生産性の向上が
要求されているが、連続処理が可能なスパッタリング法
は、光学式情報記録媒体として充分な膜厚の金属反射膜
あるいは記録膜を形成した場合、基材がメタクリル系樹
脂では充分な密着強度が得られないことから、バッチ式
の真空蒸着法で行っており、反射膜、記録膜形成工程が
律速となっている。

【００１０】また、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。

【００１１】

【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スパッタリング法に
より充分な膜厚の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、且つ基材と無機薄膜と
の密着性、及び、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。

【００１２】

【課題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、アクリル酸エステ
ル単量体、マレイミド化合物単量体を含み、メタクリル
酸エステル単量体の比率を６５モル％以下、マレイミド
化合物単量体の比率を１０〜４０重量％、及び、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％含有す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、スパッタリング法により形成した無機薄膜を
有することを特徴とする光学式情報記録媒体にある。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】また、マレイミド化合物単量体としては、
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。

【００１６】本発明においては、メタクリル酸エステル
単量体の比率は単量体混合物中６５モル％以下である。
メタクリル酸エステル単量体の比率が６５モル％を超え
た場合、得られた共重合体にスパッタリング法により無
機薄膜を形成しても、充分な無機薄膜と基材との密着性
が得られず、基材からの膜の剥離が起き、実用上問題と
なる。

【００１７】また、マレイミド化合物単量体の比率は単
量体混合物中１０〜４０重量％の範囲である。マレイミ
ド化合物単量体の比率が１０重量％未満の場合、熱変形
温度（ＪＩＳ Ｋ７２０７にて測定した荷重たわみ温
度）が７０℃以上で基材が熱変形を起こしやすくなるた
め、光学式情報記録媒体の特徴である信頼性を損なう。
逆に、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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】基材に無機薄膜を形成するスパッタリング
法としては特に限定されるものではなく、公知の一般的
な方法で良い。通常、真空容器内雰囲気をアルゴンなど
の不活性気体で０．１〜０．０００１Ｔｏｒｒとし、ス
パッタ電力は１００Ｗ〜１０ＫＷとして用いられるが、
用途やスパッタリング装置および形成する膜の種類に応
じて、適宜変更してもよい。

【００２３】スパッタリング法によって形成する無機薄
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。

【００２４】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。

【００２５】

【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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】・基板仕様 直径１２０ｍｍ×板厚０．６ｍｍの円盤（比較例３以
外） 直径１２０ｍｍ×板厚１．２ｍｍの円盤（比較例３） ・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℃（但し、比較例７は３０℃） 無機薄膜形成 スパッタリング法によりＡｌまたはＳｉＯ₂ を成膜し
た。具体的には以下の条件で行った。

【００３１】 ・使用装置：日本真空技術（株） ＳＢＨ−２３０４ ・予備排気：排気時間２ｈｒ、到達真空度１×１０^-5Ｔ
ｏｒｒ ａ）アルミ膜の場合 ・方式 ：ＤＣスパッタ ・導入ガス：アルゴン ・ガス圧 ：５×１０^-3Ｔｏｒｒ ・電流値 ：０．５Ａ（印加電圧４２０Ｖ） ・成膜速度：１０ｎｍ／ｍｉｎ ・膜厚 ：７０ｎｍ ｂ）ＳｉＯ₂ 膜の場合 ・方式 ：ＲＦスパッタ ・導入ガス：アルゴン ・ガス圧 ：５×１０^-3Ｔｏｒｒ ・印加電力：２００Ｗ ・成膜速度：２ｎｍ／ｍｉｎ ・膜厚 ：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。

【００３２】・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。

【００３３】・熱変形温度ＪＩＳ Ｋ７２０７に従って
荷重たわみ温度を測定し、その温度を熱変形温度とし、
７０℃以上を合格とした。

【００３４】２）基板特性 ・無機薄膜付着力 成膜した無機薄膜上に粘着テープを貼付け、それをゆっ
くりと引き剥がし、アルミ膜が基板に残るか否かをもっ
て評価した。粘着テープはニチバン製（商品名「セロテ
ープ」）を使用した。剥離の状態に応じて、評価基準を
以下のように定め、○を合格とした。

【００３５】○……全く無機薄膜が剥離しない。

【００３６】△……部分的に無機薄膜が剥離する。

【００３７】×……大部分無機薄膜が剥離する。

【００３８】・その他基板特性 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。

【００３９】成形性……基板の射出成形が問題なく行え
ること。

【００４０】（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。

【００４１】（基板表面の虹模様を目視により観察） ３）吸湿変形 アルミ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アル
ミ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。

【００４２】評価基準 ○……変化が認められない。

【００４３】△……反りが認められるが、剥がれなどは
起こっていない。

【００４４】×……反りが大きくなり、周辺部や中心部
で剥がれが生じる。

【００４５】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。

【００４６】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１〜４、比較例１〜５、７ 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。

【００４７】実施例５、比較例６ 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、２に示
した。

【００４８】比較例８〜１２ 表２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たところ、表２に示すように、成形
性に問題があった。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】

【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、その基板の成形性および基板特性に優
れ、かつ反射膜、記録膜の形成方法として量産性に優れ
たスパッタリング法を適用しても基材との密着性に優
れ、且つ基材と無機薄膜との密着性、及び、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 小沼 文子 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三菱 レイヨン株式会社東京研究所内 (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、アクリル
   酸エステル単量体、マレイミド化合物単量体を含み、メ
   タクリル酸エステル単量体の比率を６５モル％以下、マ
   レイミド化合物単量体の比率を１０〜４０重量％、及
   び、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％含有する単量体混合物
   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、スパッタリング法により形成した
   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。