JPH1079139A - 光ディスク - Google Patents
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Abstract
貼り合わせた構成をもつ光ディスクにおいて、耐熱性と
耐振動性とを共に改善する。 【解決手段】 一対の樹脂基板を有し、少なくとも一方
の樹脂基板に情報担持部が設けられており、この情報担
持部が内封されるように、前記一対の樹脂基板が接着層
により接着されており、樹脂基板の厚さをt、その直径
をφとしたとき、各樹脂基板のφ/tが180以上であ
り、前記接着層の20℃におけるヤング率が0.1kgf/
mm2 超1kgf/mm2 以下であり、かつ20℃における力学
的損失係数 tanδが0.6〜5.0である光ディスク。
前記接着層は、ホットメルト型接着剤、粘着剤、常温硬
化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等から構成される。
Description
ば、相変化型光記録ディスク等の書き換え可能型光記録
ディスク、追記型光記録ディスク、再生専用光ディスク
等に関する。
D)や5.25インチ光磁気ディスクは、厚さ1.2mm
の樹脂基板表面に情報担持部を設け、この情報担持部が
内封されるように接着層で貼り合わせた構成となってい
る。接着層には、主としてホットメルト型接着剤が使用
されている(特開昭58−6536号公報等)。また、
コンパクトディスク(CD)では、厚さ1.2mmの樹脂
基板の情報担持部上に、反射膜と樹脂保護膜とを設けた
だけの単板構成となっている。
を高くするためにレーザービームを絞り込む必要性か
ら、厚さ0.6mmの樹脂基板が実用化されようとしてい
る。樹脂基板の厚さが従来の半分になる結果、樹脂基板
の機械的強度は1/4となるため、CDのように単板で
使用することはできない。このため、LD等で採用され
ているように2枚の樹脂基板を貼り合わせる構成とする
ことが提案されている。
ディスクは、情報担持密度が極めて高く、CDと同等の
小径でありながら大容量であるため、デジタルビデオデ
ィスクとして使用されようとしている。そして、小径で
あるために自動車内での使用も考えられている。
高温、振動等の車内環境に対する対策が必要である。例
えば、直射日光にさらされた場合、車内は80℃以上の
温度となることがあるため、基板の貼り合わせに用いる
接着剤には耐熱性が高いことが要求される。光ディスク
分野で一般的に使用されている従来のホットメルト型接
着剤は、高温の環境では柔らかくなって接着力が低下す
るため、光ディスクの機械的強度が劣化するという問題
がある。
昭61−110350号公報に記載されているような反
応硬化型の接着剤が挙げられる。反応硬化型の接着剤
は、いったん硬化してしまうと環境温度が上がってもホ
ットメルト型接着剤のようには柔らかくならないため、
耐熱性が良好である。反応硬化型の接着剤としては、短
時間で硬化することから主として紫外線硬化型の接着剤
が用いられている。
ディスクは、振動に対する安定性が悪いことがわかっ
た。耐熱性の良好な接着剤は室温付近でのヤング率が高
いため、回転中の光ディスクに振動が加わった場合、接
着層が振動を吸収することができず、振動に伴なって光
ディスクには面振れが生じ、記録再生時、特に記録の際
に問題が生じる。特に、厚さに対する直径の比率が大き
い基板を用いた場合には、振動の影響を受けやすくな
る。
いものは耐熱性が良好であるが、この場合にも、やはり
振動に対する安定性が悪くなることがわかった。
に対する直径の比率が大きい樹脂基板を貼り合わせた構
成をもつ光ディスクにおいて、耐熱性と耐振動性とを共
に改善することである。
(1)〜(5)のいずれかの構成によって達成される。 (1)一対の樹脂基板を有し、少なくとも一方の樹脂基
板に情報担持部が設けられており、この情報担持部が内
封されるように、前記一対の樹脂基板が接着層により接
着されており、樹脂基板の厚さをt、その直径をφとし
たとき、各樹脂基板のφ/tが180以上であり、前記
接着層の20℃におけるヤング率が0.1kgf/mm2 超1
kgf/mm2 以下であり、かつ20℃における力学的損失係
数 tanδが0.6〜5.0である光ディスク。 (2)前記接着層がホットメルト型接着剤から構成され
ている上記(1)の光ディスク。 (3)前記接着層が粘着剤から構成されている上記
(1)の光ディスク。 (4)前記接着層が常温硬化型接着剤から構成されてい
る上記(1)の光ディスク。 (5)前記接着層が紫外線硬化型接着剤から構成されて
いる上記(1)の光ディスク。
うに室温付近でのヤング率が高い。一方、自動車内を想
定した振動環境において、各種の接着剤で樹脂基板を貼
り合わせた光ディスクを回転させて安定性を検討した結
果、室温付近でのヤング率が高い接着剤では回転の安定
性が低いが、室温付近でのヤング率が低い接着剤は振動
を吸収するため、回転安定性向上に寄与することがわか
った。また、常温付近での力学的損失係数 tanδが小さ
いと振動吸収が不十分となり、一方、 tanδが大きいと
耐熱性が不十分となることがわかった。
ように限定することにより、耐熱性と耐振性とを共に満
足できるものとし、上記目的を達成した。
92746号公報では、ホットメルト型接着剤の物性を
規定している。しかし、これらのホットメルト型接着剤
は、物性が本発明範囲を外れており、耐熱性が不十分で
ある。
D等の再生専用光ディスクのピット形成面のように情報
を予め担持しているものと、光記録ディスクの記録膜と
の両方を指すものである。
に説明する。
グ率が0.1kgf/mm2 超1kgf/mm2 以下、好ましくは
0.12〜1kgf/mm2 であり、20℃における力学的損
失係数 tanδが0.6〜5.0、好ましくは1.5〜
3.0である。ヤング率が低すぎるか tanδが大きすぎ
ると、耐熱性が不十分となり、高温環境下での使用の際
に光ディスクに反りが生じやすくなる。具体的には、高
温環境において接着層が柔らかくなりすぎるため、光デ
ィスクが自重によりたわんだときに両樹脂基板間にずれ
が生じる。そして、常温に戻ったときには接着力も戻る
ため、たわみが固定化されてしまう。一方、ヤング率が
高すぎるか tanδが小さすぎると、振動吸収が不十分と
なる。
下のようにして測定する。接着剤を、例えば離型紙上に
ロールコータ等を用いて厚さ100〜500μm となる
ように塗布する。硬化が必要なものについては、光ディ
スク作製時と同条件で硬化する。硬化後、接着剤を離型
紙から剥離して接着層サンプルとする。このサンプルに
ついて、粘弾性測定装置を用い、強制振動法により加振
周波数10Hz(正弦波)で測定する。
ず、例えば、ホットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着
剤、常温硬化型接着剤等のいずれであってもよく、粘着
剤であってもよい。
しては、常温で粘着性を有するものであれば特に制限は
ないが、熱可塑性ブロック共重合エラストマーを用いる
ことが好ましい。熱可塑性ブロック共重合エラストマー
のブロック構成要素としては、ポリスチレン、ポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、エチレン−ブチレン共重合体
等が好ましく、これらの1種以上を用いることが好まし
い。特に、分子量2000〜12500程度のポリスチ
レンと、分子量1000〜250000程度のポリブタ
ジエン、ポリイソプレンまたはエチレン−ブチレン共重
合体とのブロック共重合エラストマーであることが好ま
しい。また、ブロック共重合エラストマーの分子量は3
000〜50万程度であることが好ましい。ベースポリ
マーには、これらの熱可塑性ブロック共重合エラストマ
ーの他、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴ
ム、ブチルゴム等の合成ゴム、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン−ビニルアセテート共重合体等のポリ
オレフィンやポリオレフィン系共重合体などの1種以上
が必要に応じて含有されることが好ましい。
ットメルト型接着剤は、ホットメルト型接着剤としての
使用が可能である他、紫外線や電子線等の照射により重
合させることも可能である。
硬化性成分と光重合開始剤とを含む。紫外線硬化性成分
としては、紫外線や電子線に対する感応性を示す二重結
合を有するアクリロイル基を1分子中に少なくとも1つ
有する飽和炭化水素系樹脂のオリゴマーが好ましい。こ
のようなオリゴマーとしては、例えば、水添ポリブタジ
エン、ポリブテン、水添ポリイソプレン、ポリイソブチ
レン等の1分子中に少なくとも1つの水酸基またはカル
ボキシル基を含有する飽和炭化水素系樹脂オリゴマーの
アクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリ
レートまたはエステルアクリレートが好ましく、これら
の1種以上を用いることが好ましい。硬化後の接着層の
常温でのヤング率を低下させるには、例えば、紫外線硬
化成分として長鎖アルキルやポリオールなどの長鎖分子
をもつアクリレートモノマーやアクリレートオリゴマー
を用い、成分中のこれらの比率を高くすればよい。長鎖
分子の例としては、カプロラクトン変性2−ヒドロキシ
エチルアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリ
レート(PEG)、イソデシルアクリレート、イソオク
チルアクリレートなどが挙げられる。また、例えば、ポ
リオール構造をもつウレタンアクリレートオリゴマーを
主体とした紫外線硬化成分を用いることによっても、常
温でのヤング率を低下させることができる。光重合開始
剤としては、紫外線や電子線等の照射によりラジカルを
発生する通常の光重合開始剤を用いればよく、例えば、
ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチ
ルエーテル等のベンゾインエーテル系、ベンゾフェノ
ン、p−メトキシベンゾフェノン、p−ブロモベンゾフ
ェノン等のベンゾフェノン系、ベンジルメチルケター
ル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1,1−ジク
ロロアセトフェノン等のアセトフェノン系、2−クロロ
チオキサントン等のチオキサントン系、アントラキノ
ン、フェナントラキノン等のキノン系、ベンジルジスル
フィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のスル
フィド系などが挙げられる。
リマーに、上記したような粘着付与剤、軟化剤、充填
剤、老化防止剤、架橋剤等を添加したものを好ましく用
いることができる。
剤には、粘着付与剤が含有されることが好ましい。粘着
付与剤としては、ロジン樹脂、クマロン樹脂、水添石油
樹脂、水添テルペン樹脂、フェノール樹脂等の1種以上
が好ましい。水添タイプの粘着付与剤は、相溶性が良好
で、熱安定性に悪影響を与えず、また、吸水率が低いの
で耐食性への影響が小さい。また、さらに、必要に応じ
て軟化剤が含有されることが好ましい。軟化剤として
は、プロセス油、パラフィン油、ポリブテン、ポリイソ
ブチレン等の1種以上が好ましい。なお、可塑剤、ワッ
クス、紫外線吸収剤、充填剤、老化防止剤等の添加剤を
必要に応じて加えてもよい。
ム系接着剤、2液混合型接着剤、接触硬化型接着剤など
があるが、本発明にはシリコーンゴム系接着剤が好適で
ある。
ことにより、接着層の物性を前記した範囲とすることが
できる。
ればよい。接着剤は、一対の基板の一方だけに塗布して
もよく、両方に塗布してもよい。塗布後、必要に応じて
硬化を行う。また、粘着剤をシート化したものを基板に
貼付した後、基板同士を貼り合わせる構成としてもよ
い。
40〜80μm とすることが好ましい。接着層が薄すぎ
ると接着力が不十分となりやすく、接着層が厚すぎると
耐久性が不十分となりやすい。
ディスクの構成例として、光記録ディスクの1例を示
す。同図に示される光記録ディスクは、一対のディスク
半体10を接着層20により貼り合わせたものである。
ディスク半体10は、樹脂基板11の表面に、少なくと
も記録膜を含む膜積層体12と、この膜積層体12を被
覆する保護膜13を設けたものであり、両ディスク半体
は、膜積層体12が内封されるように接着されている。
透明なものである。樹脂基板の厚さをt、直径をφとし
たとき、各樹脂基板のφ/tが180以上、特に200
以上であるとき、すなわち、厚さに対する直径の比率が
大きいときに、本発明は特に高い効果を発揮する。な
お、樹脂基板の形状は、ディスク状であり、その厚さ
は、通常、0.4〜1.2mm程度である。両樹脂基板
は、通常、同一厚さとされる。樹脂基板の構成材料は特
に限定されず、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネー
ト、エポキシ樹脂、ポリメチルペンテン、ポリオレフィ
ン等の各種樹脂から適宜選択すればよい。
TeSb系、TeGeSb系等の相変化型記録膜、Tb
FeCo系、GdFeCo系等の光磁気記録膜、有機色
素を含有する記録膜等のいずれであってもよい。相変化
型記録膜や光磁気記録膜の両側には、C/Nの向上や記
録膜の耐食性を向上させるために、酸化ケイ素、窒化ケ
イ素、硫化亜鉛等の各種誘電体の少なくとも1種を含む
誘電体膜が通常設けられる。誘電体膜と保護膜との間に
は、Al、Au、Ag等やこれらを含む合金などからな
る反射膜が通常設けられる。図示される膜積層体12
は、これら記録膜、誘電体膜、反射膜などから構成され
る。
設けられるものであり、種々の有機系の物質から構成さ
れることが好ましいが、特に、紫外線硬化型化合物を含
有する組成物を硬化させた物質から構成されることが好
ましい。
合、CD等と同様に、樹脂基板にはピット等の情報担持
部が設けられ、通常はその上に反射膜が設けられ、さら
にその上に樹脂製の保護膜が設けられる。
るが、本発明は一方の樹脂基板にだけ情報担持部が設け
られた片面型光ディスクにも適用することができる。片
面型とした場合も、上記した両面型の場合と同様な効果
を得ることができる。情報担持部を設けない樹脂基板
(保護基板)は、情報担持部を設ける樹脂基板と同様な
組成の樹脂から構成し、かつ厚さを同じとすることが好
ましい。
る場合、一対のディスク半体を貼り合わせた後、紫外線
や電子線を照射する必要がある。このため、樹脂基板側
から照射した紫外線や電子線が接着層まで必要量到達で
きるように、記録膜や反射膜の厚さを適宜設定する。こ
の場合、少なくとも一方のディスク半体が紫外線や電子
線の透過が可能であればよいので、例えば、上記した保
護基板を紫外線や電子線に対し不透明な材質から構成す
ることもできる。
000rpm 程度の回転数で駆動される。
をさらに詳細に説明する。
剤) 直径120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネート基板上
に、スパッタ法により厚さ100nmのAl反射膜を形成
した。この基板の厚さtに対する直径φの比率φ/t
を、表1に示す。基板の製造は射出成形により行い、同
時にその表面にピットを形成した。次いで、反射膜上
に、紫外線硬化型樹脂からなる厚さ20μmの保護膜を
形成し、ディスク半体とした。
ト型接着剤を溶融塗布した2枚のディスク半体を接着
し、光ディスクサンプルとした。ホットメルト型接着剤
は、ポリスチレン−エチレンブチレン共重合体ブロック
状熱可塑性エラストマー、両末端アクリロイル基(ウレ
タンアクリレートタイプ)含有水添ポリブタジエンオリ
ゴマー、ポリイソブチレン、水添スチレン系粘着付与剤
および光重合開始剤(ベンジルメチルケタール)を含有
するものを用いた。接着層の厚さは50μm とした。
製のRTVシリコーンゴム(TSE392)}を用いた
以外はサンプルNo. 101と同様にして作製した。
1と同様にして作製した。この粘着シートには、一般的
な粘着剤と同様に、アクリル系ベースポリマーおよび添
加剤(粘着付与樹脂、軟化剤、充填剤、老化防止剤、架
橋剤等)を含有する粘着剤であるが、重合度を上げて耐
熱性を向上させたものを用いた。なお、粘着剤シートは
一方の基板にだけ貼付した。
剤) ウレタンアクリレートを主成分とし、光重合開始剤等の
添加物を含有する紫外線硬化型接着剤を用い、紫外線に
よる硬化を行った以外はサンプルNo. 101と同様にし
て作製した。
剤) サンプルNo. 101と同寸法のポリカーボネート基板上
に、下部誘電体膜、記録膜、上部誘電体膜、反射膜およ
び保護膜を形成して、ディスク半体を作製した。基板の
製造は射出成形により行い、同時にその表面にグルーブ
を形成した。記録膜は、InAgTeSb系合金からな
る相変化型のものとした。次いで、2枚のディスク半体
を記録膜が内封されるように接着剤により接着し、光デ
ィスクサンプルとした。接着剤は、サンプルNo. 101
と同じものを用いた。
剤) ホットメルト型接着剤としてカネボーNSC社製AK−
1を用いた以外はサンプルNo. 101と同様にして作製
した。
剤) ホットメルト型接着剤として東亜合成社製XW−13を
用いた以外はサンプルNo. 101と同様にして作製し
た。
剤) アクリル酸アクリレートを主成分とし、光重合開始剤等
の添加物を含有する紫外線硬化型接着剤を用いた以外は
サンプルNo. 101と同様にして作製した。
剤) ポリスチレン−ポリイソプレン共重合体(分子量10
万)からなるホットメルト型接着剤を用いた以外はサン
プルNo. 101と同様にして作製した。
剤) 両基板の厚さを1.2mmとした以外はサンプルNo. 20
4と同様にして作製した。この基板のφ/tを表1に示
す。
および力学的損失係数 tanδを、表1に示す。ヤング率
および tanδは、以下のようにして測定した。接着剤を
離型紙上にロールコータを用いて厚さ300μm の層状
に塗布し、紫外線硬化型樹脂ではサンプル作製の際と同
じ条件で紫外線を照射して硬化させた。得られた接着剤
層を離型紙から剥離し、岩本製作所製粘弾性スペクトロ
メータにより、加振周波数(正弦波)10Hzで測定し
た。粘着剤については、厚さ300μm の測定用シート
を作製して、同様にして測定した。
時を想定した振動を加えながらサンプルを1800rpm
で回転させて、回転に伴なうサンプル外周部の変位(回
転軸に平行な方向の変位)を測定した。サンプルの変位
は、光ピックアップのレンズのサーボによる変位から求
めた。測定位置は、最外周トラック(中心からの距離5
8mm)とした。振動は、10Hz×1mmの低周波大振幅の
ものから100Hz×100μm の高周波小振幅のものま
でが5分間で連続的に変化するものとした。結果を表1
に示す。比較のために、振動を加えずに回転させたとき
の変位を初期値として表1に示す。
rpm で300時間回転させた後、サンプルの平均反り角
を測定した。結果を表1に示す。比較のために、耐熱性
試験前のサンプルの平均反り角を初期値として表1に示
す。
明らかである。接着層のヤング率および tanδが本発明
範囲内にあるサンプルNo. 101〜105では、耐振性
試験において回転中の変位は若干増大したものの、記録
再生に問題のない実用許容範囲に十分納まっており、接
着層が外部の振動を吸収して変位を抑えたと考えられ
る。また、これらのサンプルでは、高温環境下で長時間
回転させても反り角の増大は小さく、サンプルの機械精
度の劣化が小さいことがわかる。
δの少なくとも一方が本発明範囲を外れるサンプルNo.
201〜204では、耐振性または耐熱性が実用に耐え
ないものとなっている。ただし、サンプルNo. 205で
は、φ/tの小さな基板を用いているため、耐熱性、耐
振性に問題はない。この結果から、本発明は、φ/tの
大きな基板に対して有効であることがわかる。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 一対の樹脂基板を有し、少なくとも一方
の樹脂基板に情報担持部が設けられており、この情報担
持部が内封されるように、前記一対の樹脂基板が接着層
により接着されており、 樹脂基板の厚さをt、その直径をφとしたとき、各樹脂
基板のφ/tが180以上であり、 前記接着層の20℃におけるヤング率が0.1kgf/mm2
超1kgf/mm2 以下であり、かつ20℃における力学的損
失係数 tanδが0.6〜5.0である光ディスク。 - 【請求項2】 前記接着層がホットメルト型接着剤から
構成されている請求項1の光ディスク。 - 【請求項3】 前記接着層が粘着剤から構成されている
請求項1の光ディスク。 - 【請求項4】 前記接着層が常温硬化型接着剤から構成
されている請求項1の光ディスク。 - 【請求項5】 前記接着層が紫外線硬化型接着剤から構
成されている請求項1の光ディスク。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP25236496A JP3865438B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 光ディスク |
US08/917,225 US5936934A (en) | 1996-09-03 | 1997-08-25 | Optical disc having substrates with a specified thickness/diameter ratio and an adhesive layer with a specified Young's modulus range and mechanical dissipation factor range |
Applications Claiming Priority (1)
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