JPS58150147A - 光学デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２ｐ法（ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒ法）によ
って形成される光学ディスクに関し、詳細には。

、イ　オ　ヶ、材、−Ｃ″Ｕ去だ１人デ・′芙井キ含秦
禰尋を使用してなる。透明性、非旋光性（非複屈折性）
、耐経性、耐衝撃性、耐薬品性。

成形忠実性等に優れた光学ディスクに関するものである
。

ディスクの片ＷＪＫ、光エネルギーによって変化可能な
記録Ｈ（以下情報ビットという）を形成し。

その露出側に金属被覆層を形成してディスク面側からレ
ーザー光線を照射し情報を再生するタイプの情報記録・
再生ディスクとして、ビデオディスクやオーディオディ
スク等が開発され、最近急速に発展してきている。

この種のディスク材料としては硬質塩化ビニル系樹ｌ旨
、ポリカーボネート系樹目旨、ポリメタクリル酸メチル
ＩＩ　脂、ポリエチレンテレフタレート樹す旨等が検討
され、このうちポリメタクリル酸メチル系ｓ１脂につい
ては一部で実用化が進められている。しかしながらこれ
ら公知の光学ディスク材料ＫＨ以下に示す様な欠点があ
り、汎用性を高めていくうえで大きな隘路となっている
。

即ち硬質塩化ビニル系ａ１脂では、添加剤（成形性改善
の為の可塑剤等）がディスク表面に滲出（ブリード）し
て経時的に光線透過率が低下し、再等の添加量を少なく
すると、ディスク成形時に光学的歪が発生して旋光性が
生じる等の問題が生じ、高感度・高精度が使命とされる
光学ディスク材料としては致命的である。

ま九ポリカーボネート系樹脂は逃明性、耐熱性。

機械的性質等において極めて優れているが、硬質である
為成形性に難点があり、成形時に光学的歪が生じ易い（
レターデーＶＥ１ン値が大きく旋光性が生じる）、この
為ａ　＊　ｑｈで製作した光学ディスクでは再生（ｉｔ
取り）時に誤差（ノイズ）が生じ易い・ これに対しポリメタクリル酸メチル系重合体は透明性、
非旋光性に優れているが、耐経性が乏しく空気中の水分
を吸収して表面側が膨張し反りが生じるという問題があ
る。この様な問題に対処する為、ディスク板と同厚の補
強板を貼合して反り防止を図っているが、満足し得るも
のとは言い難い。しかもこの樹脂は機械的強度殊に耐衝
撃強度が劣悪で割れ易く、また硬質である為成形性にも
問題がある。この様な高硬度ゆえの難点をポリメタクリ
ル酸エチルやポリメタクリル酸ブチル等の添加量よって
改善しようとする勧きもあるが、耐熱性が乏しくなり、
ｗ片面で障害になる。

また、ポリエチレンテレフタレートＩＨＩは１機械的性
質、耐熱性等において優れているが、成形時の結晶化速
度が早いため透明性を有するディスク成形体が得がたく
、またたとえ、成形時の結晶化を抑えた場合でも透明性
が不充分であり非常圧高度の透明性を必要とされる光学
ディスク用途には不適当である。

本発明者等は上記の様な事情に着目し、光学ディスクの
汎用性を高めていく為にはその要求特性に応じた最適の
樹脂を見出す必要があると考え。

その線に沿って研究を進めてきた。そして以下に示す如
き要求特性を全て満足し得る様な光学ディスクの開発を
期して鋭意研究を行なった。

■　レーザー光線に光学的な歪を与えず（非旋光性）、
しかもレーザー光線を十分に透過する透明性を有してい
ること。

■　光学ディスクは読み取り誤差が生じない様子面性の
維持（ズレが生じないこと）が不可欠であり１反りを生
じる最大の原因Ｆｉ吸鮭性にあると考えられる。光学デ
ィスクの片面側に形成される情報ビット側には、レーザ
ー光線反射用の金属被覆層が形成されているので。

透明−１１１ｉ１にも金属なみの耐吸銭性を与える必要
がある。

■　光学ディスクの製造作業性や使用時のハンドリング
等を考えるとある程度の機械的強度や耐薬品性が必要で
ある。

本発明＃ｉ、かかる研究の結果完成されたものであって
、特に２ｐ法による光学ディスクの提供を目的とするも
のである。即ち、本発明の光学ディスクとは、主たる繰
り返し単位がエチレンテレフタレートであり、かつ０．
４以上の固有粘度を有するエチレンテレフタレート系共
重合ポリエステル（以下単に共重合ポリエステルと略称
することがある）からなる光学的に透明なプレートの片
面Ｋ（必要に応じて該プレートとほぼ同程度の屈折率を
有するプラスチックからなる平坦で且つ表面に光学的欠
陥のない被覆層が形成され、該被ＭＩＩを形成したと色
はその露出側に）、光エネルギーによって変化可能な記
録層が形成され、更に該記録層の露出側に金属被覆層を
形成してなるものであって、該金属被覆層の反対側から
レーザー光線を照射することＫより情報を再生可能にし
たところに要旨が存在する。

本発明で使用する主たる繰り返し単位がエチレンテレフ
タレートで゛ある共重合ポリエステルとはテレフタル酸
およびエチレングリコールを主成分とし、＠３成分（共
重合成分）としてイソフタル酸、アジピン酸、セパシン
酸、ナフタレンジカルボンＭ、シフエノキＶエタンジカ
ルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の酸成分、トリ
メチレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、ヘキサメチレンクリコール。

Ｖクロヘキサンジメタツール、ジエチレングリコール、
２．２−に’ス（４−とドロ等ジフェニル）フロパン、
　２．２−ビス（４−ヒドロキリエトキシフェニル）プ
ロパン、ホリエチレングリコール、ホリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール等のグリコール
成分、ｐ−オキＶ安息香酸、ｐ−ヒドロエトキＶ安息香
酸等のヒドロキシ酸等を共重合し九ポリエステルを意味
する。第３成分は２４１以上併用しても差支えない。特
に好ましい第３成分はイソフタル酸および／またはネオ
ペンチルグリコールである。特に好ましい共重合ポリエ
ステルはエチレンテレフタレートイソフタレート共重合
体である。

また共重合ポリエステルに占めるエチレンテレフタレー
トの量は７０〜９７モル饅、好ましくは８０〜９５モル
慢、更に好ましくは８５〜９５モル−である、エチレン
テレフタレート繰り返シ単位が７０モル−以下になると
ディスクの機械的性質、耐熱性、更に耐薬品性が低下す
る。一方９７モル饅を越えると透明性が不充分となるこ
と、あるいは光学的歪みが大きくなること（レターデー
ション値が大きくなること）等、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂と同様の欠点を生じる。

＼ 本発明に好ましいエチレンテレフタレート系共重合ポリ
エステルの固有粘度はフェノールとテトラクロロエタン
の３対２混合溶媒を使用し、３０℃で測定した値が０．
４以上１通常０．４〜０．８５．好ましくは０．４５〜
０．７５％特に好ましくは０．５〜０．７０である。固
有粘度が０．４以下の場合は機械的強度が不充分である
。他方、固有粘度が０．８５以上の場合は、ｍ騙の製造
コストが高くつく以外に、ディスク成型時に光学的歪み
を生じやすくなる。

次に本発明に係る光学ディスクの製造法を簡単に説明す
る。１１１図（概略工程図）及び第２図（各工程におけ
る成形体の説明図）に示す如く、ガラス基１ｌｌｉのフ
ォトレジスト面１’に蒸着又は無電解メッキ法で導電性
膜を形成した後ニッケル電鋳を行ない、マスター盤１ａ
ｂマザー盤１ｂ、次いで大量複製の為の雌型（スタンバ
−）２を作製する０次いで該スタンバ−を母型とし、ス
ペーサー３を介して、エチレンテレフタレート系共重合
ポリエステルからなる透明基板４を配置し、スタンバ−
２と透明基板４の間に光硬化性樹脂５を注入し、基板４
側から光を照射して記録層ビットを形成する。尚、基板
４は前述の如く、ポリエチレンテレフタレート系共重合
ポリエステルを素材トシて成形するものであり、成形法
は特に限定されないが１通常は注出成形法、注出圧縮成
形法、射出成形法、射出圧縮成形法等が利用される。即
ち上記素材を融点以上に７ＪＩ熱して溶融し、上記成形
法に従って金型内に充填した後急冷して成形する。

尚、結晶化渥度付近での冷却速度は３℃／秒以上である
ことが望ましく冷却速度が遅いときは結晶が成長して透
明性が低下するので可及的速やかに冷却することが推奨
される。得られた基板の物性は特に制限されないが、１
．２■厚さのものを基準にとると、５００〜９５０１１
１μの平均光線透過率が８５１以上、レターデーション
値が１１０ｎｍ以下、吸湿率は４０℃、　９５　Ｓ　Ｒ
Ｈ！ｃオイテ０．２５饅以下、耐衝撃強度は２．Ｑｋｆ
−ａｍ／ｇ＋以上であるものが望ましい。又該基板４は
直接上述の成形工程に提供してもよいが、ビット形成面
と反対側（即ち光学ディスク製品としては表側）に該基
板と同程度の屈折率を有する樹脂コート３′を形成して
製品表面の平滑性を高めると共に保護を図る様にするこ
ともできる。［Ｑ１コート３′を形成する為の素材とし
ては、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂。

ポリウレタン系樹ｌ旨、シリコン系樹脂等が例示され、
好ましいのはアクリル系樹脂である。又光硬化性ｗ脂５
についても基板と同程度の屈折率を有するものであるこ
とが好ましい。光硬化性−リ旨の注入が終ると、樹脂コ
ート３′側の面から紫外線。

電子線或いは放射線等を照射させて硬化させると共に、
スタンバ−２との境界−に情報ビットを形成する。次い
でスタンバ−２を外し、樹脂コート３／％基板４．光碩
化１ｉｔ指１１５からなる中間製品を反転し、情報ビッ
ト形成面に金属被覆Ｍ７を形成する。金鵬被覆層７Ｆ！
、透明なディスク基板４０表面側から照射されるＶ−ザ
ー光線を情報ビットの面で反射させる為のもので、金属
の種類は特に制限されないが、最も一般的なのはアルミ
ニ、ラム。

クロム、会、銀、銅、錫等であり、被覆１１７の形成法
は蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法
等、従来から知られた全ての方法を採用することができ
る。またその厚さは、上記反射能が有効に＠揮される限
り格別の制約はないが。

該被４ｍ１１ｍの物性と経済性の両面を満足するうえで
鰻も一役的なのＦｉｓｏｏ〜１５００人、特に好ましく
は７００〜８００Ａ程度である。

本発明の光学ディスクは上記の構成でその目的を発揮す
るが％実用化に当っては金属被覆層７の剥離や裂傷等を
防止する為前述の如き保−Ｎ１６（エポキＶ樹脂、メタ
クリル媚指、ウレタン樹脂或いはＶリコン等の無機１１
指等）を形成するのがよいＯ 又上記の例では１枚のディスク基板４を用いて例えば第
３図に示す如く、金属被覆１１７が対面する様に接着剤
８を介して合体させれば１表・裏面を記録再生面として
利用することができる。

本発明は概略以上の様に１１Ｉ成されており、その効果
を要約すれば下記の通りである。

即ち、ポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステ
ルは透明性及び非旋光性が極めて良好であり、記録再生
源たるレーザー光線の進行方向性を阻害することがない
。しかも耐吸湿性は金属と同程度の低レベルであるから
保存時に反りが生じる様な恐れがなく、また適度の耐熱
性も具備しているから、長期間に亘って記録情報の保管
と高精度の再生能を維持する。

次に本発明の実施例を示すが、下記はもとより本発明を
限定する性質のものではない。

尚、下記実施例において最大レターデージ日ン値及び耐
経性とは、下記の方法で測定した値を言う。

〔最大レターデーＶヨン値（Ｒ値）〕

偏光＠徴鏡を偏見たセナルモンコンペンセーター（日本
地科学社製）を用い、ナトリウムランプを光源として測
定した。

〔耐　握　性〕

得られた光学ディスクを９５％ＲＨ，４０℃の雰囲気中
に放置し、１時間毎に取り出して第４図に示す要領で反
り（ｘ）を測定した。

実施例１゜ ＠５図は本発明の実施例１を示すもので、４は透明ｗ脂
層、５は情報ビットを有する光学的記録＃、７Ｆｉ透明
１１脂層側から入射するレーザー光線を有効に反射する
反射層、６は反射層を傷やほこりから保護する保護−で
ある。第６図は上記透明樹脂層４の成型手順を説明する
もので％　１０１１０’は鏡面−１１、１１’を有する
金型、１２は樹脂である。

即チ、テレフタル酸ジメチル８９部、イソフタル酸ジメ
チル１１部とエチレングリコール７０部とを酢酸マンガ
ン０．０２８　　部と二酸化ゲルマニウム０．０２４！
Ｉを触媒として窒素雰囲気下１４０〜２３０″ＣＫ加熱
してエステル交換反応を行ない。

生成したメタノールを系外に留去した。反応開始後２時
間３０分でエステル交換反応が完了した。

得られたエステル交換生成物に燐酸トリメチル０．０４
２部を添加し、１０分間攪拌後反１５Ｍを徐々に減圧、
昇湿シ、最終的Ｖｃ２６０　’Ｃｓ　Ｏ０５ｗｓＨｆの
減圧下で約２゛時間重合を行なった。重合完了後水中で
３．４■Ｘ　３．４１１１　Ｘ　４．０−の粒子状にカ
ッティンクヲシた。得られたエチレンテレフタレート系
共重合ポリエステルの固有粘度は０．６５であったＯ この様にして得られたエチレンテレフタレート系共重合
ポリエステル樹脂４０部を、内径１２０■、総深さ１．
１５閣の円盤状四部を有する金型１０　、１０’の間に
入れ、更に該金型１０　、１０’をヒートプレス肉量設
置し加温した。樹脂温度が２７０’ＣＫ達し九後金型を
７０ｋｆＺｃＩＡ迄徐々に加圧し、約３０秒放置し友。

減圧後、該金型をすみやかに約２０℃の水中に入れ急冷
した。冷却後、エチレンテレフタレート系共重合ポリエ
ステル［８Ｍ成型体からなる透明ｍ脂層４を取り出した
。

得られ九透明樹脂１＃４の上に、メチルメタクリレート
（３０部）、メチルアクリＶ−）　（１０部）。

エチレングリコールジメタクリレート（２０部）。

トリメチロールプロパントリメタクリレート（４０部）
及びベンゾインエチルエーテル（０，１部）からなる液
をグラビアコーティングの手法で１０μｍの厚みに塗布
した後、情報ビット・の刻まれたスタンバ−を、５μｍ
のスペーサーを介して透明樹脂１！４におき、紫外線ラ
ンプで１０分間照射し架橋させた。

スタンバ−及びスペーサーを取り除くと１０μｍの光学
的記録Ｍ５が得られた。該複合成型体の光学的記録層側
に真空蒸着により約１０００人のアルミニウム薄膜（反
射層７）を形成した後、メチルメタクリレート（４０部
）、メチルアクリレ−）（５部）、エチレングリコール
ジメタクリレ−）（１５部）、）リメチロールプロパン
トリメタクリレート（４０部）及びベンゾインエテルエ
ーテル（０，１部）からなる［１１１１を約１５μｍ塗
布し、更に紫外線ランプで約１０分間照射し、架橋させ
て保護層６を形成して光学ディスクを得た。

第１表に透明＊脂層の特性を、又第２表に光学ディスク
の特性をそれぞれ比較例１．２及び３とともに示した。

第１表より実施例１でのエチレンテレフタレート系共重
合ポリエステル１１指からなる透明樹り四層４は、比較
例ＩＫ対して透明性光学的歪み（最大レターデーＶＥ１
ン値）の点で、比較％Ｊ　２　Ｋ対して機械的特性、光
学的歪みの点で、更に比較例３に対して吸水性の点で優
れていることがわかる。

を九、第２表より同じく実施例１での透明１１１１１Ｍ
１１４は比較例ＩＫ対して透明性、光学的歪みの点で、
比較例２に対して耐経性１機械的強度、耐衝撃性、光学
的歪みの点で、又比較例３に対して耐経性、耐衝撃性の
点で優れていることがわかる。

実施例２゜ テレフタル酸ジメチル１００部とエチレングリコール６
０部、ネオペンチルグリコール１０部とを酢酸マンガン
０．０２８部と二酸化ゲルマニウム９．０２４部を触媒
として窒素雰囲気下１４０〜２３０℃でエステル交換反
応を行い、生成したメタノールを系外に留去し九。反応
開始後２時間４０分でエステル交換反応が完了した。得
られたエステル交換生成物に燐酸トリメチル０．０４２
部を添加し１０分間攪拌後反応畢を徐々に減圧昇渥し、
最終的に２８０℃、０．２■Ｈｆの減圧下で２時間２０
分重合を行なった。重合完了後水中で３．４■×３．４
■×４■の量子状にカッティングをした。得られたポリ
マーの固有粘度ｔｊ：０．５８であった。

このようにして得られたエチレンテレフタレート系共重
合ポリエステル樹脂を用いて、透明樹脂、ｍ４を実施例
１と同様にと−トプレスで作成した（樹騙轟度＝２７０
℃、ヒートプレス時のゲージ圧７０ｋｔ／ａ）。このエ
チレンテレフタレート系共重合ポリエステル樹脂からな
る透明樹脂層４に実施例１と同様に光学的記録１１５１
反射１１７．保護１１６を積層して光学ディスクを作成
した。第１表に透明１１１１Ｍ１１の特性を、又第２表
に光学ディスクの特性をそれぞれ比較例１，２及び３と
ともＫ・示した。

第１表より実ｆｔ例２でのエチレンテレフタレート系共
重合ポリエステルｗ脂からなる透明１１脂−４は、比較
例１に対して透明性、光学的歪みの点で、比較例２に対
しては機械的特性、光学的歪みの点で、更に比較例３に
対しては吸水性（耐離性）の点で優れていることがわか
る。

また、第２表より同じく実施例２での透明ｍ脂１１４は
比較例ＩＫ対して透明性、光学的歪みの点で、比較例２
に対して耐経性、機械的強度、耐衝撃性、光学的歪みの
点で、又比較例３に対して。

耐鮭性、耐衝撃性の点で優れていることがわかる。

比較例１゜ 透明′樹ｆｉｌ　ｊ１４を、市販のポリエチレンテレフ
タレート樹す旨（固有粘度０．８）を用いて実施例１と
同様にヒートプレスで作成した（ｌｉｌＱＩ温度＝２７
０℃、ヒートプレス時のゲージ圧５０１＃１０Ａ）。仁
のポリエチレンテレフタレート１１指からなる透明樹脂
層４に実施例１と同様に光学的記録ＭＳ、反耐層７．保
護春６を積層して光学ディスクを作成した。

比較例２゜ テレフタル酸ジメチル２９部、イソフタル酸ジメチル７
１部とヱテレングリコール７０部とヲ用いて実施例１と
同様の方法で重合し固有粘度１．０１のエチレンイソフ
タレート系共重合ポリエステル崗１１ｍを得た。（最終
重合条件：２６０℃、０．５■減圧下、６時間） このようにして得られたエチレンイソフタレート系共重
合ポリエステル樹脂を用いて、透明１１１ｊｌ−４を実
施例１と同様にヒートプレスで作成し九（樹脂温度：２
５０℃、と−トラレス時のゲージ圧５０１９／ｄ　）。

このエチレンイソフタレート系共重合ポリエステル１１
脂からなる透明樹Ｑ［４に実施例１と同様に光学的記録
１１５１反射１１７．保［１１６を積層して光学ディス
クを作成し九二比較例３゜ 透明樹１ｆｆ１＃４を、市販のポリメチルメタクリＶ−
）１１１１ｍを用いて実施例１と同様にと−トプレスで
作製し九（樹脂温度＝２３０℃、ヒートプレス時のゲー
ジ圧５０ｋｆ／ＩＪ）。

このポリメチルメタクリレートａｉｔ＋ｑ１からなる透
明樹脂１１４１ｃ１ｊ！施例１と同様に光学的記録１５
゜反射層７．保護１１６を積層して光学ディスクを作成
した。

実施例３゜ 第７図は本発明の実施例３を示したもので　３７は平面
性改良層、６は表面保一層を示す。

透明５１８１層４を次の様に作成した。実施例１と同様
にして、直径１２０−１厚さ１．１０■のエチレンテレ
フタレート系共重合ポリエステルＩｔ　Ｉｌ＆　カらな
る透明ＩＩｉ脂１１４を得た。

この透明１ｉｔｌｊｌｌ１４の両面Ｋｎ−メチル化メラ
ミン１００部、ｐ−）ルエンスルホン酸ナトリウム０．
５部を混合してなるメラミン樹脂を、それぞれ５μｍ％
２０μｍの厚みに塗布後、１６０℃で４０分加熱し、硬
化させ、それぞれ表面保１１７ｍ６．平面性改良＃　３
’を得た。得られた複合体の平面性改良層３′の側に’
Ｊ！施例施色１様に順次光学的記録［５、反射層７．保
護ｊ１６をそれぞれ積層して光学ディスクを作成した。

透明樹脂層４の特性を１１１℃１表に光学ディスクの特
性を第２表にそれぞれ示した。

実施例４゜ 第８図は本発明の実施例４を示ｔもので、８は実施例Ｉ
において作成した反射層７を積層した２枚の複合体のそ
れぞれ反射層側を、厚さ２０μｍで１００℃のポリブタ
ジェン−を介して圧着し、光学ディスクを作成した。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は光学ディスクの製造法を例示する概略工程図、
第２図は第１図の各工程における成形体の説明図、第３
図は本発明に係る光学ディスクを例示する断面略図、第
４図は耐吸銀性の測定法を示す説明図、第５．？、８図
は実施例で得た光学ディスクを示す断面略図、第６図は
本発明で用いる金型の概念図である。 １ｍ・・・マスター盤　　　２・・・スタンバ−３′・
・・１１指コート（平面性改良層）４・・・透明樹脂層 ５・・・情報ビット（光学的記録ＩＩＩ）６・・・保麟
層 ７・・・金属被覆ＩＩ（反射層） 特許出願人　東洋紡績株式会社 第３囚 第７図 零８＠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレー
   トであり、かつ娑７以上の固有粘度を有する共重合ポリ
   エステル樹脂からなる光学的に透明なプレートの片Ｌｉ
   １Ｋ光エネルギーによって変化可能な記録層が形成され
   、更に該記録層の露出側に金属被ｆＩｉ層を形成してな
   ることを特徴とする光学ディスク。
2. （２）　　特許請求の範囲第１項において、同項記載の
   金属被覆層形成板を、該金属被覆層形成面側が対向する
   様に接着剤を介して貼合し１両面・を記録・再生可ＩＥ
   Ｋ構成してなる光学ディスク。
3. （３）特許請求の範囲第１又は２項において、金属被覆
   層の露出側に裏面保麺層を形成したものである光学ディ
   スク。