JPH11273146A - 光記録媒体、光記録媒体用基板、およびその製造方法 - Google Patents

光記録媒体、光記録媒体用基板、およびその製造方法

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JPH11273146A
JPH11273146A JP10079491A JP7949198A JPH11273146A JP H11273146 A JPH11273146 A JP H11273146A JP 10079491 A JP10079491 A JP 10079491A JP 7949198 A JP7949198 A JP 7949198A JP H11273146 A JPH11273146 A JP H11273146A
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JP
Japan
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substrate
recording medium
optical recording
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optical
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JP10079491A
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Motonori Ueda
基範 上田
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄肉であっても高密度媒体として使用できる
光記録媒体を提供する。 【解決手段】 少なくとも、平均分子量が15000〜
30000のポリカーボネート樹脂からなる基板及び情
報層を有してなり、半径方向チルト(絶対値)が0.8
度以下、周方向チルト(絶対値)が0.25度以下であ
る光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光記録媒体、光記録
媒体用基板、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大容量、高速のメモリ媒体として
光記録媒体が注目されている。光記録媒体としては再生
専用型光ディスク(CD、DVD、DC−ROM等)、
記録再生型光ディスク(ライトワンス型)、記録、再
生、消去、再書込可能型光ディスク(リライタブル型)
等が知られている。これらの光記録媒体の基板としては
一般に分子量15000未満のポリカーボネート樹脂基
板が用いられている。これらの樹脂基板は生産性の面か
ら通常、射出成形法や射出圧縮成形法を用いて成形され
る。具体的には、固定側金型と可動側金型との間に形成
されるキャビティ内に環状の金属薄板からなるスタンパ
ーを設け、金型温度を樹脂のガラス転移点近傍まで上
げ、キャビティ内に溶融樹脂を射出することによってス
タンパーの信号(ピット)やレーザー案内溝等を転写し
た扁平なディスク基板が製造されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようにして成形さ
れた光ディスク基板は金型から取り出された直後は基板
がまだ熱く、冷却ムラによって反りが生じる。また、成
形直後にフラットであっても基板に記録層や保護層を形
成したりするため、この膜形成の際の熱による応力緩和
や膜応力により基板に反りが生じる。特に厚さ1mm以
下の薄肉の基板の場合には、基板の剛性が小さく、反り
が大きくなりやすいという問題点がある。このような反
りは高密度の記録を行うために高速回転を行う光ディス
クでは振動等の発生原因となり、誤作動を招き好ましく
ない。このような問題を解決するために基板の中央部分
近く(内周側)の肉厚を厚くして強度を持たせてディス
ク回転時の振動を小さくする試みが提案されている(特
開昭60−261042号)が、この方法では基板が厚
くなるために光学特性、特に複屈折が悪くなり、且つ、
熱的変形に対してそれほど大きな効果は認められない。
また、基板成形時に固定金型と可動金型の各々温度を変
えることにより反りを調整する方法もある(特開平1−
273244号)が、実際問題としてこのような温度制
御のみでは反りの制御幅に限界があり、且つ安定して精
度よく反りを制御することは難しい。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の問題点
に鑑み、機械特性、特に平坦度に優れた光記録媒体を得
るべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。本発明
の要旨は、少なくとも、平均分子量が15000〜30
000のポリカーボネート樹脂からなる基板及び情報層
を有してなり、半径方向チルト(絶対値)が0.8度以
下、周方向チルト(絶対値)が0.25度以下であるこ
とを特徴とする光記録媒体に存する。また、別の要旨
は、このような光記録媒体に用いる基板であって、示差
走査熱量計で測定した上記樹脂のガラス転移点Tgに対
し30℃≦Tmo≦Tg−30℃なる金型温度Tmoで
射出圧縮成型または射出成形して得られたものである光
記録媒体用基板およびその製造方法に存する。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明につき図面を用いて
詳細に説明する。図1は本発明の光ディスクの一例の平
面図、図2は該光ディスクを片面に使用した貼合せ型光
ディスクの縦断面図である。図中、10、20は光ディ
スク、1は外周非記録領域、2は記録領域、3は内周非
記録領域、4は開口部をそれぞれ示す。10は本発明の
光ディスク、20は従来の光ディスクである。
【0006】本発明において基板を形成する材料として
はポリカーボネート樹脂を用いる。ポリカーボネート樹
脂とはアルコール性水酸基またはフェノール性水酸基と
例えばホスゲンとを反応させて得られるカーボネート結
合を含む樹脂一般を指す。ポリカーボネート樹脂とし
て、カーボネート結合を構成する単位の中で、懸垂する
芳香族基を少なくとも1個有するカーボネート結合構成
単位(A成分)を全カーボネート構成単位に対して10
0〜0重量%、及び下記一般式(I)
【0007】
【化1】
【0008】(式中、X、Y、Z、Wは水素原子または
炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を示す。)で表される
基を有するポリカーボネート結合構成単位(B成分)を
全カーボネート結合構成単位に対して0〜100重量%
含有するものを使用してもよい。この構成のポリカーボ
ネート樹脂は、高分子鎖の分極率が低減され、すなわち
固有複屈折が小さく、そりが少なく、かつ優れた耐熱性
を有する。特にA成分が多いほどそりが少なく好まし
い。A成分とB成分は必ずしも共重合体でなくてもよ
く、A成分からなるポリカーボネートとB成分からなる
ポリカーボネートとの混合物であってもよい。上記の、
懸垂する芳香族基を少なくとも1個有するカーボネート
結合構成単位(A成分)としては、下記一般式(II)で
示されるものが例示される。
【0009】
【化2】
【0010】(式中、X′およびY′は水素原子または
炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、アリール基またはア
ラルキル基から選択され、かつX′、Y′の少なくとも
1つはアリール基またはアラルキル基を示し、Z′およ
びW′は水素原子または炭素数1〜6の脂肪族炭化水素
基を示す。)このような懸垂する芳香族基を有するカー
ボネート結合構成単位を含むポリカーボネートは、例え
ば下記一般式(II′)で示されるビスフェノール系化合
物の一種以上をホスゲンと反応させ重合させることによ
り得ることができる。
【0011】
【化3】
【0012】ただし、(II′)式中、X′、Y′、
Z′、W′は前記一般式(II)と同義である。このよう
な一般式(II′)で示されるビスフェノール系化合物の
例としては、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニル
メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1
−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−1−フェニルプロパン、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)ジベンジルメタン等が挙げられる。
【0013】前述の一般式(I)で示される基を有する
カーボネート結合構成単位(B成分)を含むポリカーボ
ネートは、下記一般式(I′)で示されるビスフェノー
ル化合物の一種以上をホスゲンと反応させ重合させるこ
とにより得られる。
【0014】
【化4】
【0015】ただし、(I′)式中、X、Y、Z、Wは
前記一般式(I)と同義である。このような一般式
(I′)で示されるビスフェノール化合物の例として
は、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−エ
チルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−secブチルフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−tertブ
チルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン即ちビスフェノールA、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)−4−メチルペンタン等が挙げられる。
【0016】ポリカーボネート樹脂の平均分子量は15
000〜30000とする。平均分子量が15000に
満たないと成形後の後工程、例えば、記録層、反射層、
保護コートの形成で反りが生じやすい。さらに好ましく
は平均分子量17000以上である。直径80mm以上
150mm以下、厚さ0.4mm以上1.0mm未満の
薄肉基板の場合、基板の剛性が小さいため特に反りやす
い。また、平均分子量が30000を超えると、射出成
形時にピーク圧異常や充填不良が発生する。より好まし
くは平均分子量25000以下である。ここで言う平均
分子量とはポリマー6.0g/Lの塩化メチレン溶液を
用い、20℃で測定されるηspから下記の式(1)およ
び(2)より求められる値である。
【0017】
【数1】
【0018】
【数2】
【0019】式中cはポリマー濃度(g/l)、〔η〕
は極限粘度、K′=0.28、K=1.23×10-5
α=0.83、Mは平均分子量を示す。これらポリカー
ボネート樹脂基板は通常、射出圧縮成形法または射出成
形法を用いて成形される。この成形方法は、固定金型と
可動金型との間に型締め状態で形成されるキャビティー
内に、プリフォーマット情報を有する環状の金属薄板か
らなるスタンパーを取り付け、溶融させた合成樹脂をキ
ャビティー内に充填することによってスタンパーの微細
パターンを転写し、冷却後取り出すものである。
【0020】この成形は、少なくとも2つの課程に分け
られる。第1課程は溶融した樹脂を金型内に充填、樹脂
表面にスタンパーの微細パターンを転写するための課程
であり、0.5秒〜2秒程度に選ばれるのが普通であ
る。ただし、情報記録媒体が貼り合わせであり、その片
面をダミー基板として使用する場合、ダミー板の転写性
は考慮する必要はない。第2課程は樹脂の冷却課程であ
る。金型温度が高い場合、基板をいきなり取り出すと、
まだ、ガラス転移点Tg近傍にあるため、変形し易い。
従って冷却時間は2秒以上かけるのが普通である。
【0021】本発明においては、金型温度Tmoは、樹
脂のガラス転移点Tgに対して30℃≦Tmo<Tg−
30℃の範囲とするのが好ましい。である。30℃より
低いと、外周でヒケが発生し易い傾向がある。Tg−3
0℃より高いと、基板が金型から取り出される際、反り
が発生し易い傾向がある。50℃≦Tmo≦Tg−50
℃がさらに好ましい範囲である。金型の表面温度を直接
測定することは難しいので、ここで言う金型温度Tmo
とは冷却水の温度を測定し、これを金型温度としてい
る。なおガラス転移点Tgは示差熱走査熱量計を用いて
昇温速度16℃/minで1回昇温し、急冷した後、再
び16℃/minで昇温した時の昇温曲線(吸収熱量/
温度)の変曲点をTgとした。溶融樹脂の温度は樹脂の
流動性が十分確保でき、かつ分解等から変質が防げる温
度であり、例えば、分子量20000程度のポリカーボ
ネート樹脂では、3百数十℃程度から400℃程度に選
ばれる。もちろん、樹脂の流動性、耐熱性を基準として
決められるので、樹脂の分子特性が変化すれば必ずしも
この範囲にあるとは限らない。
【0022】本発明においては、このような基板に少な
くとも情報層を設けた光ディスクの半径方向チルト(絶
対値)を0.8度以下とし、周方向チルト(絶対値)を
0.25度以下とする。好ましくは半径方向チルト(絶
対値)を0.6度以下とする。媒体のチルトがこれらの
値を超えて大きいと、記録再生光のフォーカスが外れや
すくなる。これは、記録再生光が例えば700nm未満
の短波長である場合や、対物レンズのNAが0.55以
上と大きい場合、フォーカスの許容度が小さくなるた
め、特に顕著である。
【0023】特に、近接型あるいは接触型の光ヘッドを
使用する場合は、光ヘッドが媒体とぶつかり、ディスク
を傷つけたりヘッドが損傷したりするため、致命的であ
る。ただし、基板同士を貼合せることにより半径方向チ
ルトはやや改善されるため、貼合せ型光ディスクに使用
する場合は、単板での半径方向チルト(絶対値)は1度
以下であれば使用可能である。なお、周方向チルトは貼
合せにより逆に悪化する。
【0024】本発明によれば、特定範囲の平均分子量の
ポリカーボネート樹脂を用いた基板及び情報層からな
り、媒体の半径方向、周方向のチルトを特定範囲とする
ことで、薄肉であっても高密度の光ディスクとして使用
でき、特に700nm未満の短波長でNA=0.55以
上の対物レンズを用い、かつトラックピッチ1.3μm
未満の記録密度で記録再生を行う薄肉型光ディスクに適
する。なお、情報層とは、記録可能ディスクの記録層の
みならず、再生専用ディスクの反射層を含むものであ
る。
【0025】本発明は、従来法に比べて平均分子量が高
めであるため、基板の複屈折など光学特性がやや悪化す
る傾向がある。また、金型温度を低くすると、なおその
傾向が増す。しかし、多少の光学特性の悪化を容認して
でも良好な機械特性を得る必要がある場合には、本発明
により効果が得られる。例えば、薄肉基板になるほど、
反りは悪化しやすく、大きな問題となる。特に、基板を
通して記録再生を行わない場合、光学特性は重要な問題
とならないから、機械特性に優れている点で、従来法よ
りむしろ適しているのである。従って、上記基板、一層
以上の情報層、及び他の基板とを貼り合わせてなる光記
録媒体は好ましい特性を示す。
【0026】例えば、片面は記録再生に使用しない場合
は、少なくとも、基板、接着層、情報層、従来法による
基板といった構成とし、従来法による基板を通して記録
再生を行うことで、光学特性と機械特性の両方を兼ね備
えた光ディスクとすることができる。また、片面側から
光を入射して両面の記録再生を行う場合も、少なくと
も、基板、第一情報層、接着層、第二情報層、従来法に
よる基板といった構成とし、従来法による基板を通して
両面の記録再生を行うことで、光学特性と機械特性の両
方を満たすことができる。さらに、単板型の光ディスク
であっても、光ヘッドが情報層に近接あるいは接触し、
情報層の非基板側から光を入射させて記録、再生を行う
光記録媒体においては、光学特性は重要ではなく、機械
特性が大きな問題であるため、本発明が好ましく適用で
きる。
【0027】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はその要旨を
超えない限り、以下の実施例に限定されるものではな
い。本実施例および比較例では、表−1に示すポリカー
ボネート樹脂と成形条件により、厚さ0.6mm、直径
120mmの基板を射出成形した。成形機は、住友重機
械製SD−30を用いた。表に示した以外の条件は共通
であり、溶融樹脂を金型内に充填し、スタンパー上の微
細パターンを転写する第1過程、樹脂の冷却を行う第2
過程とも型締め圧10トンとし、冷却時間は6秒とし
た。得られた基板は、スパッタリング、保護コートの
後、両面同じ基板で貼合せを実施した。貼合せは松下工
業製ロールコータ(RCV−120)とプレス機(ディ
スク圧着装置:M200P)を用い、接着剤は東亜合成
のアロンメルト(PPET7208)を使用した。貼合
せ後のディスクは記録面側の反りを評価した。反りはア
ドモンサイエンス製のディスク反り角自動測定装置(S
H3DL−12N)を使用した。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、特定範囲の平均分子量
のポリカーボネート樹脂を用いた基板及び情報層からな
り、媒体の半径方向、周方向のチルトを特定範囲とする
ことで、薄肉であっても高密度の光ディスクとして使用
でき、特に700nm未満の短波長でNA=0.55以
上の対物レンズを用い、かつトラックピッチ1.3μm
未満の記録密度で記録再生を行う薄肉型光ディスクに適
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ディスクの一例の平面図
【図2】本発明の光ディスクを片面に使用した貼合せ型
光ディスクの縦断面図
【符号の説明】
1 外周非記録領域 2 記録領域 3 内周非記録領域 4 開口部 10 本発明の光ディスク 20 従来の光ディスク

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、平均分子量が15000〜
    30000のポリカーボネート樹脂からなる基板及び情
    報層を有してなり、半径方向チルト(絶対値)が0.8
    度以下、周方向チルト(絶対値)が0.25度以下であ
    ることを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 上記基板は、平均分子量が17000〜
    30000のポリカーボネート樹脂からなる請求項1記
    載の光記録媒体。
  3. 【請求項3】 半径方向チルト(絶対値)が0.6度以
    下である請求項1または2記載の光記録媒体。
  4. 【請求項4】 直径80mm以上150mm以下、厚さ
    0.4mm以上1.0mm未満で、中心に開口部を有す
    る請求項1ないし3のいずれかに記載の光記録媒体。
  5. 【請求項5】 光ヘッドが情報層に近接あるいは接触
    し、情報層の非基板側から光を入射させて記録及び/又
    は再生を行う請求項1ないし4のいずれかに記載の光記
    録媒体。
  6. 【請求項6】 上記基板、一層以上の情報層、及び他の
    基板とを貼り合わせてなる請求項1ないし4のいずれか
    に記載の光記録媒体。
  7. 【請求項7】 片面のみの記録再生を行うか、または、
    片面側から光を入射して両面の記録再生を行う請求項6
    記載の光記録媒体。
  8. 【請求項8】 上記基板は、示差走査熱量計で測定した
    上記樹脂のガラス転移点Tgに対し30℃≦Tmo≦T
    g−30℃なる金型温度Tmoで射出圧縮成型または射
    出成形して得られたものである、請求項1ないし7のい
    ずれかに記載の光記録媒体。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし6のいずれかに記載の光
    記録媒体に用いる基板であって、示差走査熱量計で測定
    した上記樹脂のガラス転移点Tgに対し30℃≦Tmo
    ≦Tg−30℃なる金型温度Tmoで射出圧縮成型また
    は射出成形して得られたものである光記録媒体用基板。
  10. 【請求項10】 請求項1ないし6のいずれかに記載の
    光記録媒体に用いる基板の製造方法であって、示差走査
    熱量計で測定した上記樹脂のガラス転移点Tgに対し3
    0℃≦Tmo≦Tg−30℃なる金型温度Tmoで射出
    圧縮成形または射出成形する光記録媒体用基板の製造方
    法。
JP10079491A 1998-03-26 1998-03-26 光記録媒体、光記録媒体用基板、およびその製造方法 Pending JPH11273146A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6355766B1 (en) * 2000-04-28 2002-03-12 General Electric Company Polycarbonate compositions for data storage media
WO2009148174A1 (ja) * 2008-06-04 2009-12-10 帝人化成株式会社 光学情報記録媒体用基板

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