JPH0719399B2 - 光学記録体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学記録体の製造方法、さらに詳しくは、光
フロッピー、光カードなどの保護層の形成方法を改良し
た光学記録体の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、光学記録体の製造方法においては、保護層は、ロ
ール状に巻かれた膜状物を解舒し、これを基材上の光学
記録層上に積層する方法がとられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この従来の光学記録体の製造方法において、光
学記録層上に保護層を積層する方法は、次の様な重大な
欠点を有していた。

保護層用の膜状物は、表面にキズや、表面あれや、
ゴミの付着といった表面欠点が多く存在しており、これ
が光学記録でのエラーや精度の低下につながる。

保護層用の膜状物は、リターデーションRdを小さく
して光学的等方性を付与すると、逆に表面最大粗さRmax
が大きくなり、このため光学記録密度が上げられないば
かりか、記録にエラーが伴いやすい。

保護層用の膜状物、特に高分子フイルムは、表層部
分の結晶化度と、内層部分の結晶化度との差が大きく、
このため、光学的に不均一となり、光学記録時のムラに
つながる。

本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し、表面欠点が
なく、記録エラーや記録ムラの生じない光学記録体の製
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］ 本発明は、下記〜を満足する熱可塑性ポリマーＡと
熱可塑性ポリマーＢとを共押出法により積層してB/A/B
なる３層積層フィルムとし、次いで該積層フイルムの一
方のＢ層を剥離してＡ層を露出せしめ、基材上に形成さ
れた光学記録層と該Ａ層とを貼り合せた後、他方のＢ層
を剥離することを特徴とする光学記録体の製造方法とす
るものである。

熱可塑性ポリマーＡと熱可塑性ポリマーＢとのSP値
の差の絶対値が0.5〜５。

熱可塑性ポリマーＡと熱可塑性ポリマーＢそれぞれ
の溶融最適温度の20℃変動範囲内において、熱可塑性ポ
リマーＢの溶融粘度ηmBが熱可塑性ポリマーＡの溶融粘
度ηmAの0.3〜３倍。

熱可塑性ポリマーＢの非等温溶融結晶化温度Tmcが2
00℃未満。

本発明でいう光学記録体とは、レーザ光等を代表とする
光源により基材上に設けられた、光に反応する記録層と
可逆あるいは不可逆に反応し、その状態変化を再度光で
読みとることの出来るようにした公知の記録体をいう。

基材とは、ガラスなどの無機材や、アクリル樹脂、ポリ
エステル、フッ素ポリマーなどの有機材、アルミニウム
板などの金属材など公知のものをいう。

その基材上に形成される光学記録層とは、例えばビスマ
ス、アンチモン、セレンの混合物や、セシウム及びテル
ルの群からなる元素で構成された光反応層あるいはNiな
どの金属が蒸着された有機化合物からなる光反応層など
の公知のもを意味する。

熱可塑性ポリマーＡ（以下、単にポリマーＡと略称す
る）とは、周知の吸水率の小さいプラスチックで、具体
的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレ
ン（ハロゲン化フェノキシ）エタンジカルボキシレー
ト、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リスルフォン、ポリビニリデンクロライド、ポリビニリ
デンフルオライド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルスルフォン、メチルペンテンポリマー、ポリス
チレン、ポリフェニレンオキシドなどの単体あるいは共
重合体、もしくは、それらの混合体である。

本発明の場合、特に、ポリエチレンナフタレート、ポリ
ビニリデンフルオライドとポリメチルメタクリレートと
のブレンド体、メチルペンテンポリマー、ポリスルフォ
ン、ポリフェニレンオキシドなどが好ましい。

光学記録層上に保護層として設けられるＡ層（以下、単
にＡ層と略称する）とは、上記ポリマーＡで形成された
層である。

該Ａ層は、リターデーションRd値は100nm以下が好まし
く、20nm以下であるのがより好ましい。リターデーショ
ン値が100nm以下であると保護層を通った光は正確に記
録層上で焦点を結び、記録を読みとる時にエラーが生じ
なくなる。

また、Ａ層は、表面最大粗さ（Rmax）が0.5μｍ以下が
好ましく、0.1μｍ以下であるのがより好ましい。Rmax
が0.5μｍ以下であると、Ａ層と光学記録層との密着性
が向上すると共に、レーザー光線でＡ層を通して、光学
記録層上に正確に焦点を結び、均一で安定に、しかも忠
実に記録・再生がなされる。

さらに、Ａ層は、0.5〜0.8μｍ波長の光線透過率が85％
以上、好ましくは90％以上と透明性にすぐれていること
が、光学記録密度の向上に好ましい。また、Ａ層の結晶
化度は50％以上、好ましくは60％以上であるのが、耐熱
性、耐湿性、機械的強靭性などの点で好ましい。

Ａ層の厚さは特に限定しないが10〜300μｍ、好ましく
は30〜100μｍの範囲のものが、光学保護層としてのハ
ンドリング性や、光学記録性能の点で好ましい。

熱可塑性ポリマーＢ（以下、単にポリマーＢと略称す
る）とは、ポリマーＡの両表面に共押出でラミネートで
き、適度な接着性を有し、かつ、容易に剥離することも
できるものであり、さらに、Ａ層の表面を平滑に保つた
めに非結晶性、あるいは結晶化しにくいものであること
が好ましい。

すなわち、ポリマーＢの結晶性の程度の目安としては、
非等温溶融結晶化温度（Tmc）が、200℃未満のもの、あ
るいは、Tmcの観察されないものが好ましい。

さらに、Ｂ層は、Ａ層との共延伸性を有していることも
必要な特性である。もちろん、必要に応じてＢ層に離型
剤、増粘度剤、減粘剤などを添加したものでもよい。

また、共押出性を有するためには、260〜290℃の温度範
囲において、ポリマーＢの溶融粘度ηmBは、同一温度に
おけるポリマーＡの溶融粘度ηmAの0.3〜３倍の範囲に
あることが好ましい。

Ａ、Ｂ両層間が適度な接着性と剥離性を有するために
は、ポリマーＡとポリマーＢとの相溶性や結晶性さらに
は離型剤などの添加剤の影響によって大きく左右され一
般的な記述はむずかしいが、Ａ、Ｂポリマーの両相溶性
パラメーター（SP値）の差の絶対値が0.5〜５の組合せ
でなければならない。SP値の差が0.5未満だと剥離性に
劣り、５を越えると接着性に劣るばかりか、両ポリマー
層の界面において表面粗さが大きくなる。

ポリマーＡとポリマーＢの組合せで好ましいものの代表
的なものを次に例示する。（）内はSP値。

ポリマーＡとポリマーＢとを共押出する方法は、特に限
定はしないが、通常、それぞれ別の押出機に原料を供給
し、溶融後、USP3,476,627などに代表されるような混合
管ピノール内でラミネート後、口金内で拡大しキャスト
する方法やBP1,117,790で代表されるように溶融体を口
金内で幅方向に拡大したのち、それぞれのポリマー溶融
体をラミネート後、キャストする方法などがあるが、本
発明の場合は後者の方が、得られたＡ層の表面平滑性、
すなわち表面最大粗さRmaxが小さくて、しかも全幅にわ
たって均一にしかも薄く積層しやすくて好ましい。

もちろん、生産上の都合によってＡ層のエッジ部分、す
なわち、テンタークリップ把持部にはＢ層をラミネート
せずに製膜してもよい。

このとき、ポリマーＡとポリマーＢとが共押出性、すな
わち両ポリマーの溶融最適温度の20℃変動範囲内におい
て、ポリマーＢの溶融粘度ηmBは、ポリマーＡの溶融粘
度ηmAの0.3〜３倍の範囲にあるのがよく、これ以外の
粘度範囲になると共押出、特にポリマーＡ層とポリマー
Ｂ層との界面が平滑にならず、剥離後のＡ層の表面最大
粗さRmaxが大きくなってしまい、光学記録用保護層とし
ては使いにくくなるためである。

該溶融ラミネート体のキャストは、通常フイルムのキャ
ストに用いられている特公昭37−6142に代表される静電
印加キャスト法や、特公昭37−8978に代表されるような
エアーナイフキャスト法、さらには特公昭37−8977で代
表されるようなニップロールキャスト法などがあるが、
本発明の場合、特に静電印加キャスト法が、表面平滑
性、厚み精度、高速製膜、結晶化抑制効果などの点で好
ましい。

該キャストフィルムを、そのまま利用する場合もある
が、必要に応じて、熱処理、エージング、延伸配向処
理、表面処理、印刷などの後加工を行なってもよい。延
伸配向処理の場合、二軸方向に配向がほぼバランスして
おり、リターデーション値として、100nm、好ましくは2
0nm以内におさまるようにしなければならない。このた
めに、延伸方式は、一軸延伸よりも二軸延伸の方が、さ
らに逐次二軸延伸方式より同時二軸延伸方式の方が好ま
しい。もちろん、メチルペンテンポリマーのように、極
限複屈折値の小さいものや、ポリエチレンテレフタレー
トのように延伸によって配向結晶化が順次に形成されて
いくものなどは、逐次二軸延伸方式であっても、リター
デーション値を上記値の範囲内に入れることが出来るの
で、逐次二軸延伸法であってもよい。一般に表面の平滑
性の付与の点から逐次二軸延伸方式が好ましい。延伸
後、熱処理、エージングなどを行なって、熱寸法安定性
や易滑性、さらに剥離性を付与させるのが好ましい。

かくして得られた３層積層フィルムを一旦ロール状に巻
き取る。

次に、基材上に光学記録層を設ける方法の一例を述べ
る。ガラス、金属、無機化合物あるいは有機化合物から
なる円盤状の素材を表面研磨し、所定の粗さに仕上げた
のち洗浄し、この表面にホトレジスト膜を厚さ0.1μｍ
以内に薄くコーテング、焼付け、乾燥する。該ホトレジ
スト塗装にレーザー光を用いてレンズで絞り、記録の潜
像を形成させ、現像により潜像の部分を溶出させて窪み
とし、原版を作成する。これにNiなどのメツキ層（スタ
ンパ）を形成させスタンパを完成させる。該スタンパ上
にプラスチツクを圧縮成形させレプリカを作成する。こ
のレプリカに反射膜を蒸着して、光学記録層を有した基
材を得る。

次に、光学記録層の上に保護層を設ける方法の一例を述
べる。前記ロール状に巻き取られた３層積層フイルムの
片側Ｂ層を剥離したのち、前期の光学記録層とＡ層を貼
り合せるが、この貼り合せはただちに行なうのが好まし
い。Ｂ層を剥離後、ただちに貼り合わせること、すなわ
ち、剥離と貼り合せとを連続工程で行なうとＡ層にゴ
ミ、不純物が付着しなく光学記録特性を低下させないの
で好ましい。もちろん、Ｂ層は片面だけ剥離して貼り合
せし、光学記録体として使用する時に、残りのＢ層を剥
離した方がゴミ、指紋などの影響を受けにくい。

このようにして、光学記録層を有した基材と、Ｂ層を剥
離して露出せしめたＡ層（保護層）とを貼り合せし、ビ
デオデスク、コンパクトデスクなどの光学記録体を得
る。

なお、ラミネート時の接着剤としては、公知の硬化型の
接着剤のみならず、ホツトメルト型の接着剤を用いても
よいが、その接着剤層の厚さは１μｍ以下が好ましく、
0.1μ以下がより好ましい。

本製造方法は、光ディスク、光フロッピーディスク、光
カード、光テープなどの高密度な光学記録体に用いられ
る。

［発明の作用］ 保護層として、ポリマーＡ層を直接製膜せずに、カバー
層としてポリマーＡとのSP値及び溶融粘度の差の絶対値
が特定値のポリマーＢ層を、ポリマーＡ層の両面にカバ
ーして共押出したことにより、次のような優れた効果を
生ずるのである。

［発明の効果］ 使用直前にカバー層Ｂ層を剥離するために保護層Ａ
層にゴミ、キズ、指紋などの付着が全くなく、すぐれた
光学記録特性を示す。

カバー層Ｂ層をＡ層にラミネートして共押出しされ
ているため、キャストフィルムそのままでも表面最大粗
さRmaxが小さく、表面平滑性の優れた保護層となり、す
ぐれた光学記録体となりうる。

カバー層Ｂ層がラミネートされたままでキャストさ
れるので、保護層Ａ層の表面と内部とで結晶性、配向性
などの分布がなく、光学的に均一なフィルムである。

ポリマーＡ層を製膜後、粘着剤の付着したカバー層
をラミネートする時のように、カバー層の剥離後に粘着
剤や離型剤などのよごれがポリマーＡ層に転写すること
はなく、光学的に均一な保護層となる。

［物性の測定法・評価法］ 非等温溶融結晶化温度（Tmc）は、走査型熱量計DSC
にサンプル5mgrをセットし、N₂気流下にて80℃／分の昇
温速度で、ポリマー融点が260℃未満のものは290℃ま
で、ポリマー融点が260℃以上のものは該ポリマー融点
より30℃高温まで昇温し、その温度で５分間保持し、そ
の後10℃／分の冷却速度で降温してゆき、発熱に伴う発
熱ピークの頂上温度をTmcとする。もちろん、ピークが
２つ以上出る時は、最大のピーク温度を採用する。

複屈折値は、屈折率の２方向の差として求めてもよ
く、また偏光顕微鏡により公知のコンペンセーター法に
よって求めてもよい。

リターデーション値は、フィルム厚み（μｍ）と複
屈折値とを乗じてもよいし、あるいはコンペンセーター
法で求めてもよい。

表面最大粗さ（Rmax）は、JIS B0601−1976にした
がい、断面曲線から基準長さだけを抜き取った部分の最
大の山と最深の谷を平行な２直線ではさみ、その間隔を
ミクロン単位で表わす。

光線透過率は、JIS Z8120にしたがい25℃で測定す
る。

表層および内層の結晶化度はレーザーラマン分光ス
ペクトラムから求めるる 溶融粘度（ηｍ）は、高下式フローテスターにより
シリンダー面積1cm²のものを使い、通常の方法により求
める。

相溶性パラメータ（SP値）は、物質の化学構造から
計算するFedorsの方法にしたがつて求める。

詳細は、Poly.Eng.Sci.,14 147（1974）に記載されてい
るが、蒸発エネルギーとモル体積に原子団の加成性を仮
定して計算する。

融点（Tm）は、走査形熱量計（DSC）にサンプルを5
mg採集し、窒素気流下で昇温速度20℃／分にて昇温して
ゆき、吸熱に伴う結晶融解のピーク温度を融点（Tm）と
する。ピーク温度が複数個出現する場合には、最も吸熱
量の大きなピークの温度を採用する。

［実施例］ 実施例１ ポリマーＡとしてポリメチルメタクリレートとポリビニ
リデンフルオライドの等重量混合体を用い、ポリマーＢ
として低分子量ポリプロピレンを用いた。

両ポリマーの特性を比較して示すと次の通り。

該ポリマーＡおよびポリマーＢとをそれぞれ90mm、40mm
の押出機に供給し、290℃溶融させ、３層積層用複合口
金に導入し、マニホールド内でそれぞれ幅方向に拡大し
たのち、ランド部でB/A/Bなる３層に積層後、口金から
押出し、60℃に保たれているクロムメッキ鏡面キャステ
ィングドラム上に静電荷を印加させながらキャストし
た。

該キャストフィルムを長手方向に120℃に加熱したロー
ル上で4.5倍延伸し、つづいて幅方向に155℃に保たれた
テンター内で5.0倍延伸後、170℃で２秒間、幅方向に５
％のリラックスを許しながら熱処理をした。かくして得
られたフィルムは、ポリマーＡ層が50μｍ、ポリマーＢ
層がそれぞれ３μｍずつの合計56μｍのフィルムを得
た。ポリマーＢ層をとりはずしたポリマーＡ層の光線透
過率は96％、表面粗さRmaxは0.08μｍで、表層にゴミや
キズ、さらには指紋などのよごれもなく、かつ表層と内
層とはほぼ同じ65％の結晶化度を有していた。次に、ポ
リカーボネートシート上にテルル・カーボンを300Å厚
さに蒸着した記録層上に保護層として上記３層積層フィ
ルムのポリマーＢ層を剥離したポリマーＡ層をラミネー
トして光学記録体とした。実際の記録には、残りのポリ
マーＢ層をとり除いて使用する。この記録体は、保護層
にゴミ・キズなどの表面欠点がなく、しかも表面粗大粗
さが小さく、表層を内層との結晶化度の差もなく光学的
に均一な記録体であり、記録・再生時にすぐれた光学記
録特性を示した。

比較例１ 実施例１で用いたポリマーＡのみを単独で押出キャスト
・延伸し、厚さ50μｍの二軸延伸フィルムを得た。かく
して得られたポリマーＡフィルムの両面に、粘着剤の塗
布されたポリエチレンフィルム（厚さ25μｍ）を両面に
ラミネートした。つづいて、実施例１と同様にカバーフ
ィルムを剥離したのち、光学記録層とラミネートして光
学記録体を得た。

該記録体の保護層Ａ層には、ゴミの付着はほとんどなか
ったが、表層にキズが数多く見られたのみならず、表面
最大粗さも0.8μｍとあれており、また表層と内層とに
結晶化度の差があり、光学的にゆらぎの原因となった。
さらに、カバー層の離型剤や粘着剤がポリマーＡ層に微
量存在しており、光学記録用には好ましくないことが判
つた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記〜を満足する熱可塑性ポリマーＡ
   と熱可塑性ポリマーＢとを共押出法により積層してB/A/
   Bなる３層積層フィルムとし、次いで該積層フイルムの
   一方のＢ層を剥離してＡ層を露出せしめ、基材上に形成
   された光学記録層と該Ａ層とを貼り合せた後、他方のＢ
   層を剥離することを特徴とする光学記録体の製造方法。 熱可塑性ポリマーＡと熱可塑性ポリマーＢとのSP値
   の差の絶対値が0.5〜５。 熱可塑性ポリマーＡと熱可塑性ポリマーＢそれぞれ
   の溶融最適温度の20℃変動範囲内において、熱可塑性ポ
   リマーＢの溶融粘度ηmBが熱可塑性ポリマーＡの溶融粘
   度ηmAの0.3〜３倍。 熱可塑性ポリマーＢの非等温溶融結晶化温度Tmcが2
   00℃未満。