JPH0778355A

JPH0778355A - 光学記録媒体

Info

Publication number: JPH0778355A
Application number: JP5223437A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takeya; 竹谷　　豊
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチック材からなる基板側より照射するレ
ーザ光によって、情報の書き込みおよび／または読み取
りが可能な光学記録媒体における、基板表面の傷つき易
さを抑制と、反りの低減。【構成】レーザ光が照射される側の基板面上に、反応性
樹脂混合物を架橋反応させて形成した光透過性の溶媒不
溶性高分子薄膜を備える。反応性樹脂混合物の反応性樹
脂成分中には、ケトン樹脂を１〜２５重量％と、ウレタ
ンジアクリレートと炭素数２〜６の飽和アルキレンジグ
リコールジアクリリレートと３官能性のトリメチロール
プロパントリアクリレートを合わせて５０重量％以上含
有する。さらに反応性樹脂混合物にはジシクロペンタジ
エニルジアクリレートを５〜２５重量％含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック材からな
る基板側より照射するレーザ光によって、情報の書き込
みおよび／または読み取りが可能な光学記録媒体にに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年格段の進歩を示している磁気のみに
よる情報の記録再生方式では、昨今の高度情報化社会に
対して、情報の収納量が不十分となってきている。

【０００３】それに対して、レーザ光を情報の書き込み
および／または読み取りの手段として用いる手法では、
光の波長限界までの読み取りが理論的に可能である。こ
のため、より大容量でかつ高密度の記録方式として、光
記録あるいは光磁気記録が行われ初めてきた。そしてこ
れらの方式を用いた光学記録媒体としては、光カード、
ビデオディスク、大容量コンピュータ記憶ディスク等が
ある。

【０００４】これらの光学記録媒体では一般に、予め記
録ピットや案内溝を形成した基板上に、各種合金あるい
は光官能基を有する有機物で構成される記録層を形成
し、これにレーザ光を照射して、その反射強度の変化等
を読み取ることで情報の識別を行う。

【０００５】この時に記録層は、それ単独で光学記録媒
体を構成するのではなく、必ず基板を伴う形で構成され
る。この基板としては、照射するレーザ光に対して透明
なものとして、ガラスや、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタアクリレート、非結晶性ポリオレフィンで示され
るプラスチック等が用いられる。

【０００６】しかし一般にガラスは、堅くて傷のつきに
くいという利点はあるものの、それが案内溝の形成を困
難にさせている。この為にエッチング処理あるいはポリ
マー薄膜を別途形成させて、この目的にかなう試みもあ
るが、これでは量産性に欠ける。また耐衝撃性の点など
からも、使用上の取扱いに限定がもたらされる事が多
い。

【０００７】これに対してプラスチックは、マスタリン
グによりスタンパーを予め形成しておけば、このスタン
パーから射出成形を行う事で大量生産出来るメリットが
存在する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】基板材料に用いるプラ
スチックは、ある程度の軟らかさや可撓性を有している
ため、表面の傷が発生しやすい。このために基板表面が
そのまま直に外界と触れる構成では、情報の書き込み／
読み取り特性が低下して、光学記録媒体としては好まし
くないことが多い。

【０００９】そこでこれを補うためレーザ光を照射する
側の基板表面に、別途架橋型重合反応を行い、比較的硬
度の高い保護膜を形成するとか、薄い有機フィルムを張
り合わせて保護膜の役割を行わせることが行われる。こ
のような保護膜はハードコート膜とも呼ばれ、またその
ための材料はハードコート材とも呼ばれる。

【００１０】この様なハードコート材は、その安定性の
観点から一般に架橋高分子で形成される。しかし一般に
高分子を架橋反応で形成すると、モノマーの存在してい
る初期の状態よりも収縮することが多い。そしてこの収
縮応力で光学記録媒体が変形し、いわば「おわん」の様
な形態になる。このため、照射されるレーザ光の光軸と
光学記録媒体の表面とが直角ではなくなり、反射光が対
物レンズに戻らなくなる。そしてこの様な面軸方向の変
形が発生すると、記録された場所を読みとるためのサー
ボ機構も十分な追随が不可能になり、結果として、デー
タの書き込みおよび／まはた読取が不可能になる。

【００１１】本発明はかかる課題を解決して、基板表面
の傷つき易さを抑制すると共に、反りの状態を低減して
信号の書き込み／読み取り特性に優れた光学記録媒体を
得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる光学記録
媒体は、プラスチック材からなる基板側より照射するレ
ーザ光によって、情報の書き込みおよび／または読み取
りが可能な光学記録媒体において、レーザ光が照射され
る側の基板面上に、反応性樹脂混合物を架橋反応させて
形成した光透過性の溶媒不溶性高分子薄膜を備えた光学
記録媒体であって、溶媒不溶性高分子薄膜を形成する反
応性樹脂混合物の反応性樹脂成分中には、ケトン樹脂を
１〜２５重量％と、ウレタンジアクリレートと炭素数２
〜６の飽和アルキレンジグリコールジアクリリレートと
３官能性のトリメチロールプロパントリアクリレートを
合わせて５０重量％以上含有し、さらに反応性樹脂混合
物にはジシクロペンタジエニルジアクリレートを５〜２
５重量％含有するものであり、ケトン樹脂はケトン骨格
を有する材料とアルデヒド誘導体との重縮合物であり、
ウレタンジアクリレートはトリレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソ
シアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、あるいはジフェニルエーテルジイソシアネートから
選ばれるイソシアネート誘導体の単独あるいは混合物
と、化学量論的に過剰の炭素数２〜６の飽和アルキレン
ジグリコールとを反応させて得られるウレタンジオール
をジアクリレート化したものであることを特徴としてい
る。

【００１３】ここでケトン樹脂とは、ケトン骨格を有す
る材料とアルデヒド誘導体との重縮合物である。かかる
樹脂の例としては、脂環式ケトン類を金属アルカリで付
加縮合させるもの、ケトン類を主としてホルムアルデヒ
ドとアルカリ付加縮合させて得られるものとがある。そ
して前者のものとしては、シクロヘキサノンとメチルシ
クロヘキサノンの混合物にカリウムメチラートを反応さ
せて縮合体としたものがある。また後者のものとして
は、アセトフェノン樹脂やメチルシクロヘキサノンより
なるものがある。

【００１４】こうしたケトン樹脂が共存すると、顔料で
はその分散性、光沢の改良、塗膜の伸びの改善に効果が
ある。そして本発明においては、ケトン樹脂の持つ化学
構造的な堅い環状骨格が密度高く存在することで、樹脂
の相対的な容積変化を抑制することにより本発明の効果
を得られる。但しその際にケトン樹脂は、単独で用いる
よりも言わば配合助材として用いることにより、高分子
の状態の安定化に寄与する。このため反応性樹脂中での
配合割合は、２５重量％以下にすることが必要である。
一方配合割合が余り少量では、効果を発現できない。こ
のため反応性樹脂中での配合割合は、１％以上必要であ
る。

【００１５】一方、併せて共存することが必要なジシク
ロペンタジエニルジアクリレートも、その構造がいわば
篭状態の形態を取る。このために、重合前後で容積変化
が少なくなり、樹脂の構造変化が抑制される。但しジシ
クロペンタジエニルジアクリレートも、余り過剰に共存
するとその本来の構造変化の性能から架橋安定化には寄
与しなくなる。一方配合割合が余り少量では、効果を発
現できない。このために配合割合は、反応性樹脂混合物
中では５〜２５重量％にする必要がある。

【００１６】そして、こうしたケトン樹脂とジシクロペ
ンタジエニルジアクリレートとが共存することで、その
抑制効果がより効率よく働き、本発明の目的とする樹脂
変量の少ない結果を生じて、安定な目的物が得られるこ
とになる。

【００１７】さらにまた、十分な架橋高分子薄膜を作成
するには、これらの材料単品、あるいは組み合わせでは
不十分である。このために反応性樹脂成分中には、ウレ
タンジアクリレートと炭素数２〜６の飽和アルキレンジ
グリコールジアクリリレートと３官能性のトリメチロー
ルプロパントリアクリレートを合わせて５０重量％以上
含有させることが必要で、これにより架橋の安定化が図
られる。

【００１８】ここでウレタンジアクリレートは、トリレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジ
フェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、あるいはジフェニルエーテルジ
イソシアネートから選ばれるイソシアネート誘導体の単
独あるいは混合物と、化学量論的に過剰の炭素数２〜６
の飽和アルキレンジグリコールとを反応させて得られる
ウレタンジオールをジアクリレート化したものである。

【００１９】また炭素数２〜６の飽和アルキレンジグリ
コールジアクリリレートとしては、エチレングリコール
ジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレー
ト、ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート等を挙げることができる。

【００２０】この様に配合されてなる架橋高分子膜形成
の原液を、薄く塗布するには、通常スピンコーテング法
による塗膜形成が、薄い膜を均一に作成するという観点
からは、望ましいが、バーコーターによる方法、あるい
は単純な浸漬、液切り、自然流延による手法でも、均一
に、濡れている限りにおいては、本発明を障害するもの
ではない。

【００２１】かかる、薄膜の架橋手法としては、アクリ
ル酸の不飽和部分が重合すればよく、熱による方法、光
による方法等を考えられるが、作業効率の観点から、
また、基板が比較的熱的安定性に劣るプラスチックであ
ることを考えると、光、ＵＶ架橋が最も好ましく用いら
れる。

【００２２】ここで本発明におけるプラスチック基板
は、一般に、波長４５０ｎｍから９００ｎｍの領域にお
いて、透明性に優れているポリカーボネート、ポリメチ
ルメタアクリレート、あるいは非結晶性ポリオレフィン
から選ばれる一種である。かかる材料は、現在でも広範
囲に光記録材料基板として用いられており、容易に入手
可能な工業材料である。通常は、この基板は、数ｍｍ程
度の厚みに成形されて用いられる。

【００２３】また前述の基板との組み合わせにおいて本
発明の効果をより確実にするためには、本発明における
高分子薄膜の膜厚は、３μｍ以上５０μｍ以下であるこ
とがより望ましい。

【００２４】また本発明にかかる光学記録媒体として
は、記録膜として近赤外波長に吸収のあるフタロシアニ
ン、ナフタロシアニン系色素、ベンゼンジチオール金属
錯体系色素の薄膜を用いた追記型光ディスクや、Ｔｂ、
Ｆｅ、Ｐｔ、Ｃｏ等の希土類遷移金属を、誘電体膜の上
にスパッタ法等で形成させた、書換可能型の光磁気ディ
スクに用いることができる。またそうした記録膜上に
は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂らの材料の薄膜による保
護膜を形成することができる。これらの膜は、レーザ光
が照射される側の基板面上に形成された高分子薄膜の効
果の障害にはならずに設けることができる。

【００２５】

【実施例１】本発明の効果を確認するため、厚さ１．２
ｍｍのポリカーボネート基板上に、本発明にかかる高分
子薄膜を形成して、反りの程度を確認した。

【００２６】そのためにまずは、ケトン樹脂（本州製紙
製「ハロン８０」）を１５重量部、トリレンジイソシア
ネートとエチレングリコールとのウレタンジオールジア
クリレートを２０重量部、オリゴブタンジオールジアク
リレートを３０重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレートを１５重量部、ジシクロペンタジエニルジア
クリレートを２０重量部、および極少量の光増感剤
（「ＤＡＲＯＣＵＲＥ１１７」）を少量添加して、架橋
高分子反応液を作成した。

【００２７】この混合液を、ポリカーボネート基板（外
径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚み１．２ｍｍ）の案内溝
が形成されてない側の面上に、スピンコート法によって
膜厚４．５μｍになるように塗布した。つづいて高圧水
銀ランプによって７５ｍＷ／平方ｃｍ以上のエネルギー
を照射して、光硬化反応を行った。

【００２８】このようにして得られた試料の反り角度を
測定したところ、絶対値で２．０ｍrad であった。さら
にこの基板を、８０℃で８５％の湿度の状態で２０００
時間保持しても、反り角度はほとんど変化を示さなかっ
た。なおここで反り角度の測定には、新電子工業（株）
製の光デスク機械特性装置ＯＤＡ−２型を用いた。

【００２９】またここで反り角度は、光記録情報媒体の
共通基本特性の一つとして、国際的な標準のＩＳＯの規
格に準拠して定義がなされている。そして「おわん」型
になる場合、２種類の反りの成分が存在する。すなわ
ち、半径方向への反り（Ｔｒ）と周方向への反り（Ｔ
θ）の２種類である。両者の２乗の和の平方根によって
得られる最大反り（Ｔmax ）によって、基板の反り角度
を決定する。またこの値は、測定場所により異なるの
で、統計的処理を行い、逐次任意の記録場所での最大反
り角度を検定することで、基板物性とする。

【００３０】

【実施例２】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、ケトン樹脂（日立化成製「ハイラック」）を
１３重量部、ジシクロペンタジエニルジアクリレートを
２２重量部とした以外は、実施例１と同じ条件で高分子
薄膜を塗布形成した。

【００３１】そして得られた試料の反り角度を測定した
ところ、絶対値で２．２ｍrad であり、これを、８０
℃，８５％の相対湿度の雰囲気で２０００時間放置して
も、ほとんど変化が認められなかった。

【００３２】

【実施例３】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、ケトン樹脂（日立化成製「ハイラック」）を
２０重量部、トリレンジイソシアネートとエチレングリ
コールとのウレタンジオールジアクリレートを３０重量
部、ジシクロペンタジエニルジアクリレートを２５重量
部、トリメチロルプロパントリアクリレートを２５重量
部とし、オリゴブタンジオールジアクリレートをはぶ
き、塗布する膜厚を８．０μｍにした以外は、実施例１
と同じ条件で高分子薄膜を塗布形成した。

【００３３】そして得られた試料の反り角度を測定した
ところ、絶対値で３．１ｍrad であり、経時変化はほと
んど観測されなかった。

【００３４】

【比較例１】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、ケトン樹脂を加えず、ジシクロペンタジエニ
ルジアクリレートを３重量部とし、かわりにオリゴブタ
ンジオールジアクリレートの重量部を減った重量部分増
加させた以外は、実施例１と同じ条件で高分子薄膜を塗
布形成した。

【００３５】しかし得られた試料では、丈夫で均一な薄
膜が得られずそり角度の測定はできなかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、基板表面の傷つき易さを抑制
すると共に、反りの状態を低減して信号の書き込み／読
み取り特性に優れた光学記録媒体を得ることができる。
その際に、全体の反り角度が絶対値で５ｍrad 以下の光
学記録媒体を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック材からなる基板側より照射
するレーザ光によって、情報の書き込みおよび／または
読み取りを行う光学記録媒体において、レーザ光が照射
される側の基板面上に、反応性樹脂混合物を架橋反応さ
せて形成した光透過性の溶媒不溶性高分子薄膜を備えた
光学記録媒体であって、溶媒不溶性高分子薄膜を形成す
る反応性樹脂混合物の反応性樹脂成分中には、ケトン樹
脂を１〜２５重量％と、ウレタンジアクリレートと炭素
数２〜６の飽和アルキレンジグリコールジアクリリレー
トと３官能性のトリメチロールプロパントリアクリレー
トを合わせて５０重量％以上含有し、さらに反応性樹脂
混合物にはジシクロペンタジエニルジアクリレートを５
〜２５重量％含有するものであり、ケトン樹脂はケトン
骨格を有する材料とアルデヒド誘導体との重縮合物であ
り、ウレタンジアクリレートはトリレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート、あるいはジフェニルエーテルジイソシアネートか
ら選ばれるイソシアネート誘導体の単独あるいは混合物
と、化学量論的に過剰の炭素数２〜６の飽和アルキレン
ジグリコールとを反応させて得られるウレタンジオール
をジアクリレート化したものであることを特徴とする光
学記録媒体。