JPS59195354A - 高密度情報信号記録媒体 - 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、例えばビデオディスク又はデジタルオーディ
オディスク等の高密度情報信号記録媒体に係り、特に情
報信号を表面部の幾何学的形状の変化として記録されて
おり、表面を相対的に走査する再生針の電極との間の静
電容量が幾何学的形状変化に応じて変化することにより
情報信号が再生される静電容量型記録媒体において、こ
の記録媒体の必須構成成分として用いられる熱可塑性樹
脂として、１０μｍ以上の大きさの不溶解成分を、例え
ば口過手段によって除去した水溶性高分子化合物の水溶
液を懸濁分散安定剤として用い、懸濁重合によって得た
塩化ビニル系樹脂を用いることにより、ドロップアウト
の発生が極めて少なく、再生が良好なものとなる高密度
情報信号記録媒体を提供することを目的とする。

例えば、静電容量方式情報記録媒体は、表面に情報信号
の施されたスタンパ−を用いて混練溶融された導電性樹
脂組成物を圧縮成形して両面に情報信号を刻んだ円板状
の成形体（以下ディスクと云う）である。

このディスクは信号として表面に凹凸のピットあるいは
底部に形状寸法の変化を有するらせん溝が刻み込まれて
いるが、一つ一つの信号は極めて小さく、これが高密度
に配置されている。この信号は先端に電極を有するダイ
ヤモンド針でトレースしながら静電容量の変化として検
出され、映像と音声が再生される。このような原理を利
用したシステムとして、静電容量方式ビデオディスクシ
ステムが実用化されているが、このシステムにおいて、
情報記録媒体であるディスクの品質が非常に重要である
。

ディスクの品質としては、信号再生のレベルを示すＳＮ
比、くり返し再生に対する耐久性、機械的強度、耐熱性
、あるいは耐湿度性といったディスクとしての性能を長
期間保持するだめに必要な項目があるが、これらの性能
を確保するために、ディスクを構成する導電性樹脂組成
物および、成形技術について数多くの検問が行なわれだ
。その結果、ディスクを構成する導電性樹脂組成物とし
ては、塩化ビニル系樹脂に、表面積の大きいカーボンブ
ラック、及び必要に応じて安定剤、滑剤、あるいはシリ
コーンオイルの様な潤滑剤を添加したものが実用的に最
も好しいことが分って来た。

これらの導電性樹脂組成物を混合したり、混練したり、
あるいはディスクに成形したシすることについても詳細
に検問が行なわれて、性能の良いディスクを作る設備と
方法が確立して来た。

そして、ディスクの製造技術が進歩して来たが、解決の
困難な問題として、ディスクの表面の微小な欠陥（鋭い
突起や、ゆるいふくれ、以下ふくれという）の発生が残
って来た。

ディスクの表面の信号は微小な形状変化として非常に高
密度に、刻み込まれている。例えば特開昭５７−１６９
３２６号に記載されているように、１３５μｍのトラッ
クピッチで、深さ０，３〜０．４μｍの信号ピットが５
００億刻み込まれていて、この信号ピットは、直径２６
ｃＩｒＬのディスクの表面に最も内側で直径９ｃｎｌ最
も外側で直径２５儂の部分に１．３５μｍのピッチで同
心円状に配列されているが、この最内側の部分ではピッ
トとピットの間隔は、約０．６μｍ１最外側でも約１．
７μｍといった極めて微細な形状である。このように信
号ピットは極めて微細なものであることから、この信号
ピットの形成に悪影響をおよぼしたり、あるいはディス
クの表面の平滑性を損なうようなふくれは実用化に当っ
て重大な問題と々って未だ。

すなわち、微細な信号の読取は電極を有するダイヤモン
ド針をトラッキング信号によって制御しながら同心円状
の信号ピットの上を滑らせたり（日本ビクター株式会社
の提案する方式）、あるいは底部に信号を刻み込んだ案
内溝を滑らせたり（米国ｉｔ　ＯＡ社の提案する方式）
することによって行なわれるが、この時の針とディスク
の相対速度は１０　ｍｌ　ｓｅｃにも達する。従って上
記のようなふくれが存在している部分では、針がディス
ク表面から飛び上った状態となって、信号を正しく読み
取ることが出来なくなり、再生映像の中に欠落した部分
（以下ドロップアウトという）が発生したり、飛び上っ
た針がディスク表面に再接触する際ディスク本体を削り
落して、その部分の信号を消し去ってドロップアウトを
更に増加させたり、同時にディスクにとって好しくない
塵を発生させたりする。さらには、は々はだしい場合は
、飛び上って落下する際針が円周と直角方向に動いてし
壕うために数周分の信号が欠落してしまうことさえある
。

このようなドロップアウトの原因となるふくれのうち、
極く僅かの信舟形成不良、あるいは数μｍη程１↓〔の
極く小さなふくれによるドロップアウトは、再生装置の
電気的な工夫によって補正することが出来るが、１０μ
ｍを越すような大きなふくれによるドロップアウトは電
気的に補正することが非常に困難であることから、この
システムの実用化に当ってはどうしてもふくれの問題を
解決することが必要になった。

ディスクの原料となる樹脂組成物には、塩化ビニル系樹
脂、導電性を付与するだめカーボンブラック、成形加工
時の熱分解を防止するだめの熱安定剤、成形加工をよく
するための滑剤、あるいは加工助剤、ディスクと針の滑
りをよくするだめのシリコーン油等多くの種類の材料が
使用されている。

ディスクは、これらの材料を例えばヘンシエルミキサー
のような高速ミキサーで均一に混合したあと、加熱溶融
下でよく混練してペレットを作り、このペレットを押出
圧縮成形、あるいは射出圧縮成形して製造される。

このようにして得られるディスクのふくれは、上記の材
料から混入するもの、製造工程において混入してくるも
の、熱分解によって発生するもの等非常に多くの種類の
ものかあシ、原因究明と対槁 策のだめに数多くの検討が為された。すなわち、製造設
備のクリーン化、各種添加剤を液体状のものから撰び、
口過して使用する、あるいは特開昭５７−１７２５５５
号のように、カーボンブラックを処理する方法等の対策
が行なわれた。その結果、ふくれの数も種類も大巾に減
少して来たが、伺テイスク１枚当り〜１００ケ程度の有
機物系のものが残っており、十分な解決には至らなかっ
た。

そこで、主原料である懸濁重合方法で製造された塩化ビ
ニル系樹脂について検討を行なった。すなわち塩化ビニ
ル系樹脂は、従来からその優れた透明性を利用した軟質
フィルム、あるいは硬質シートの分野において広く使用
されているが、この分野においては、製品の品質として
、肉眼的な異物が重要な項目である。

従って、この品質項目を改良するだめの検問が行なわれ
た結果、塩化ビニル系樹脂に由来する異謂ゆる未ゲル化
粒子であることが明らかとなり、異物を減少させる具体
的な方法として、オートクレーブの壁面に付着する重合
体スケールを城らす工夫をしたり、あるいは重合の際使
用する懸濁分散安定剤を選択したり、重合条件を工夫し
たりすることが行なわれた。

そこで、ディスクのふくれを減少させるだめに、先ず従
来性なわれていた、未ゲル化粒子を減らす方法を試みだ
。しかしながら、例えばオートクレーブの壁面の重合体
スケールを除去することは、オートクレーブを水洗洗浄
して準備する際壁面とスケールの隙間に残るゴミ類が少
なくなる効果は認められるものの、先に述べた有機物系
のふくれの減少には効果が認められなかった。同様に懸
濁分散安定剤、あるいは重合条件についても試みてみた
が、効果を認めることは出来なかった。このことは、従
来の用途において許容される異物の数が１００〜１，０
００ケ／１００ｇ−ＰＶＯであるのに対して、ディスク
の用途においては０．０１〜１ヶ／１００ｇ−ＰＶＯと
極めて少ないこと、ディスクの樹脂組成物には多量のカ
ーボンブランクが配合され、強力に混練されるといった
今迄に殆んど経験したことのない技術分野であることか
ら致し方のないことであった。

そこで、さらにふくれの少ないディスクの原料となる懸
濁重合塩化ビニル系樹脂の製造について検バ；１を重ね
だ。塩化ビニル系樹脂の懸濁重合に当り、重合器内を有
機溶剤を使用してスケールを完全に除去して、異物の残
存量を少なくしたり、使用するイオン交換水、あるいは
塩化ビニルモノマーを口過したり、＠種の助剤を仕込ん
だり、あるいは重合スラリーを抜出したり、脱水乾燥し
たりする各工程について、最大限の注意を払っても、前
記の有機物系のふくれが減少しなかったことから、重合
に使用する懸濁分散安定剤に注目した。

塩化ビニル系樹脂の懸局重合には、懸濁分散安定剤とし
て、水溶性の高分子化合物が使用される。

閘、水溶性の高分子化合物と組合せて油溶性の高分子化
合物、あるいは界面活性剤を併用することも多いが、水
溶性高分子化合物は塩化ビニル系樹脂の懸濁重合におい
ては不可欠であるといえる。

この水溶性の高分子化合物の選択と組合せについては、
塩化ビニル系樹脂の種ρ、あるいは要求される品質によ
って決定される。

ディスク用の塩化ビニル系樹脂は、既に述べたように極
めて微細な信号を薄い円盤の表面上に形成させることか
ら、巨好な溶融流動性と、良好な熱安定性を要求される
と共に、適当な機械的強度と、耐熱性が必要である。

これらの要求に対して検問された結果、塩化ビニル系樹
脂として、重合度が３５０〜６００である塩化ビニルホ
モポリマー、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン、プロ
ピレン、ａ−オレフィンあるいはアクリル系モノマーと
の共重合体、あるいはエチレンと酢酸ビニルとの共重合
体に塩化ビニルをグラフト共重合させた樹脂が適当であ
ることが分った。

さらに、これらの樹脂は、多量のカーボンブラックと混
合されて使用されるために、適当な粒度分布のものであ
ることが必要である。すなわち、塩化ビニル系樹脂に対
して約２０重量部といった多量のかさ高いカーボンブラ
ックを高速ミキサーで混合したあと、ペレットに加工す
る工程において、樹脂が１０メツシュ以上の粒子を多量
に含むような粒度分布であると、例えばホッパーの中で
分離を起して、組成的に変動したり、混線条件が変動し
たりするために、品質的に問題となり好しくない。

さらに懸澗重合反応時の重合スケールの付着が少ないこ
とも、異物の混入を少なくするために必要であり、又樹
脂を製品としたとき残存する塩化ビニルモノマーが少な
いことも必要である。

上記のような特性を持つ重合度３５０〜６００の塩化ビ
ニル系樹脂を懸濁重合するために適当な水溶性高分子化
合物としては、非常に多くの物が知られているが、部分
ケン化ポリ酢酸ビニル（以下ポバールと記す）、セルロ
ース誘導体、ポリアクリル酸ナトリウム等強力な分散能
力を有するものを主成分として使用することが従来から
行なわれている。ポバールは分子量とケン化度あるいは
第３成分との組合せによって、セルローズ誘導体は分子
量と置換基の種類および量によって、ポリアクリル酸ナ
トリウムは分子量によって多くの種類があり、これらの
中から適当に撰〜で単独あるいは組合せて使用されてい
る。従来、これらの水溶性化合物を使用するにあたって
は、あらかじめその化合物に適した方法で　水溶液とし
たり、あるいはオートクレーブの中で重合に使用する水
で溶解しだシ、あらかじめよく溶解して使用していだが
、安定な分散効果あるいはフイシュアイを問題とする用
途では、あらかじめ溶解することが行なわれていた。

そこで、捷ず、本発明者は、前に述べたようなふくれの
問題を除いてディスク用途に適当な重合度、粒度分布、
残存塩化ビニルモノマーを始め、成形加工性、機械的強
度を持った塩化ビニル系樹脂が、従来から使用されてい
る水溶性高分子化合物を用いて懸濁重合方法で製造出来
ることを確認した。

次に、使用した分散剤を粉体のまま得られた塩化ビニル
系樹脂に添加した場合の影響について調べた。即ち、使
用するオートクレーブを十分に清浄とし、使用するイオ
ン交換水、塩化ビニルモノマを口過し、製造工程を十分
に注意して製造した塩化ビニル系樹脂に対して０．１重
量パーセントの分散剤を添加したあと、スズ系の安定剤
を使用し、３０ｍｍｍの単軸押出機を用いて厚さ０．５
　ｍｒａのシート状に成形して、外観を観察しだところ
極めて多数の溶融していない粒子が認められ、ふくれに
溶解しない分散剤が何らかの影響があることが推定され
た。さらに、塩化ビニル系樹脂に対し０．００１重量パ
ーセントの分散剤を添加したものを用いて、ディスクを
製造し、有機物系のふくれの数の増加を調べたところ、
増加することがわかった。

そこで、水溶性高分子化合物の水溶液について検問した
。高分子化合物を、口過したイオン交換水を用い、異物
が混入しないように十分注意して２５℃〜３０℃で溶解
して１重量パーセントの水溶液とし、これを清浄な５０
０コのフラスコに入れ、外部より肉眼で観察して不溶解
成分を調べだが、異物以外は均一で透明な水溶液であっ
た。次に、この水溶液を、重合温度に近い７０℃に加熱
してみたところ熱凝集の現象が起り７、フロック状の不
溶解成分を析出した。この析出物は、温度を低くすると
再び完全に溶解して、もとの透明な水溶液となった。

上記のような観察結果からディスクの極めて微量、前に
述べたように０．０１〜ｌ−／１００ｇＰＶＣ１７）ふ
くれの原因物質が、懸濁重合に使用する水溶性高分子化
合物に由来するかも知れないと推定されるものの、分散
剤を粉末状で添加した場合はふくれの出現率が極めて高
く、実際と合わないこと、水溶液の観察では常温では透
明な均一溶液でも、重合温度では析出してしまい、この
析出物が実際の有機物系のふくれとどの程度関係がある
のかとの疑問が残った。

次に、透明な水溶液を孔経１μのメンブランフィルタ−
を用いて口過したあと、フィルター上に残った口過物を
顕微鏡で観某したところ、水で膨潤した小さな粒子がＩ
ｇｒの分散剤に対して１００〜１０００ケも残っている
ことがわかった。同時に、肉眼では観察することの出来
なかった金属その他の異物と思われるものも観察された
。この結果から、膨悄したままで残っている分散剤粒子
の中に、ティスフのふくれの原因となるものが存在して
いることが推定されるともに、他の異物の混入を防止す
るためにも、分散剤の水溶液を口過する必要が生じて来
た。

以上のような検討結果をもとに、分散０１１を水溶液と
したあと、常温において口過しだものを使用して、塩化
ビニル系樹脂の懸濁重合を実施した。

この樹脂を使用して、ディスクを成形したところ、有機
物系のふくれは発生しないことがわかった。

本発明は以上のようにして完成されたものである。

同、分散剤水溶液の口過は、市販されている口過体を使
用して簡単に行なえるが、分散剤の水溶液は粘度が高い
ので、細い繊維の不織卯を、重ねたり、細い繊維を巻い
て円筒状としたもの、あるいは金属、樹脂、ガラス賀の
物質の微分を固めだ又、口過体の目開きは、出来るだけ
小さいことが好しいが、粘度の比較的高い分散剤の水溶
液を口過することから、１〜１０μ程度のものが適尚で
ある。

又、ポリアクリル酸ナトリウムの場合は、ガラス繊維に
対しては親和性があるだめか、同じ口開キノポリプロピ
レン製に較べて非常に長時間を要するといったこともあ
り、実際の使用にあたっては使用する口過体の材質、あ
るいは目開きを決めることが重要である。

以下において、本発明に係る高密度情報信号記録媒体の
具体的実施例について述べる。

捷ず、高密度情報信号記録媒体について説明する前に、
本発明の重要点である塩化ビニル系樹脂について説明す
る。

〔本発明に用いた塩化ビニル系樹脂の製造〕内容積６０
０ｔのジャケットと攪拌機を付設したオートクレーブを
使用して、塩化ビニルの重合を行なった。使用するオー
トクレーブはあらかじめ付着したスケールを、スフレバ
ーを用いて除去したあと、密閉し、メチレンクロライド
を満たし、４０℃に加熱しながら１時間攪拌した。この
あと、メチレンクロライドを抜出し、続いて圧力６０Ｋ
ｇ／　ｃ４　Ｇの加圧水を用いて、器内に残るスケール
を完全に除去したあと、さらに０５μのフィルター（東
洋濾紙株式会社製ＴＯＧ−０４５使用）で口過したイオ
ン交換水で器内を洗浄した。

重合に使用するイオン交換水は、上記と同じフィルター
で口過して使用した。塩化ビニルモノマーおよび共重合
成分となるモノマーは、１μのフィルター（東洋：４．
、ｉ紙株式会社製’Ｉ’ＧＷ−ＩＧＳ）で口過して使用
した。重合に使用する）け濁分散安定剤は、上記のイオ
ン交換水を使用して２重量係の水溶液としたあと、１μ
のフィルター（東洋濾紙株式会社ＴＯＷ−ＩＳ）で口過
して使用した。

又、重合開始剤は１μのフィルター（ＴＧＭＬ−ＩＧＳ
）で口過して使用した。

重合反応は、洗浄されたオートクレーブに、ま安定剤と
、重合開始剤を口過しながら仕込んだ。

このあとオートクレーブを密閉したあと、内圧が３５ｍ
ｍｉ（ｇになる迄排気したあと、攪拌しながら塩化ビニ
ルモノマーを仕込んだ。次に加熱して、重合温度迄昇温
しで重合反応を開始し、その後冷却に切替へ反応を進行
させた。重合反応率が約７０係になったところで内温を
６５℃迄低下させると共に、残存する塩化ビニルモノマ
ーを回収した。内圧がＯＫｇ／　ｃｒ；ｔ　Ｇになった
あと、オートクレーブの底部より２ｍ／Ｈｒの窒素ガス
を０．５μのフィルター（ＴＣＧ−０４５）で口過しな
がら２時間導入し、上部より排出して残存する塩化ビニ
ルモノマーを除去した後、内圧がＩ　Ｋｇ／　ｃｒｌ　
Ｇとなる迄加圧した。

このようにして得られた塩化ビニル系樹脂の重合スラリ
ーを、あらかじめ、前記の口過されたイオン交換水で洗
浄された１０００　ｔの抜出し用ノズルと攪拌機を備え
た容器に、４２メツシユの金網を通してオートクレーブ
の窒素圧により抜出した。

次にスラリーをＨＥＰＡフィルターで口過したと、コニ
カルドライヤーを用いて、粉塵が混入しないように十分
注意しながら脱水乾燥して塩化ビニル系ｔｉｉ＋脂の粉
粒体を得た。

以」二のようにして製造された塩化ビニル系樹脂の詳細
を第−表に示す。

第　　−表 （注１）重合開始剤　　　カヤエステル　Ｏ化薬ヌーリ
ー■ （注２）ポバール　　　　ゴーセノールＫＨ−１．７日
本合成化学工業■ （注３）　　ヒドロキシプロピル　　メトローズ　９０
８）１１００メチルセルローズ　　　　信越化学工業■
〔比較例として用いた塩化ビニル系樹脂の製造〕前記の
実験番号１および２と同一組成のものについて、懸濁分
散安定剤であるポバール又はヒドロキシプロピルメチル
セルローズの水溶液を口過せずに使用した以外は前記の
場合と全く同様にして、塩化ビニル樹脂の粉粒体を得た
。とのようにして得た塩化ビニル樹脂の特性を第二前に
示す。

第二前 実施例１〜４ 上記実験番号１〜４で得た樹脂１００重量部、ジブチル
錫メルカプトエステル系安定剤（三共有機合成■の５Ｔ
ＡＮＮＪＦ−９５）　７重量部、脂肪酸グリセリンエス
テル系滑剤（理研ビタミンのＲＢＳ−２１０）２．０重
量部、脂肪酸アルキルエステル系滑剤（化工石鹸■のス
プレンダーＥ−１０）０．５重量部、ジメチルポリシロ
キサン（信越化学工業（株のＬ（、ＥＳ　−４２１）１
．０重量部を、２０ｔのヘンシェルミキサーによって１
１０℃までブレンド昇温後、７０℃まで低速にて冷却し
、これに導電性のカーボンブラック（日本イージーのケ
ッチェンブラックＩＢＯ）２０重量部を添加し、再び１
１０℃に昇温させ、１５分間高速攪拌した後、室温まで
冷却する。

その後、スイスブス社製ニーダ−ＰＲ−４−６を用いペ
レノテイングを行ない、得られたペレットは金属検出機
により含有されている金属類を除去し、ビデオティスフ
専用プレス機を用いてビデオティスフを作製した。

比較例１〜２ 上記実験番号５及び６で得た樹脂を用い、前記実施例と
同様にしてビデオティスフを作製した。

上記のようにして得られた各列のビデオティスフをｌｏ
枚ｆつ用意し、ドロップアウトカウンターにより１枚当
り平均のドロップアウトを、３Ｈ以上、２Ｈ〜３Ｈ，２
Ｈ以下とそれぞれ区分して求めた。尚、ドロップアウト
の例えばＩＨとは、テレビブラウン管上での走査線１本
の欠落に相当し、ドロップアウト２１（とけ、走査線２
本の欠落を意味し、３１（以下のドロップアウトは再生
装置において電気信号的に処理すると完全に補正できる
ようになるので、問題となるドロップアウトは３Ｈ以−
ヒの場合である。

そして、測定の結果、本実施例のビテオテイスクは、プ
レス成型直後においては３Ｈ以上のドロップアウトが３
個／枚と非常に少なく、又長時開維ても極めて少ない（
第１図）。

又、２Ｈ〜３１−１のドロップアウトも９５個／枚、２
Ｈ以下のドロップアウトも１０個／枚と少なく、ドロッ
プアウトが著しく減少している。

これに対して、比較例のビテオテイスクは、プレス成型
直後においては３　Ｈ以上のドロップアウトが３０１１
ｉ！ｉｔ／枚と極めて多く、又、長時開維てもそれ程減
少せず、問題がある（第２図）。父、２１１〜３）−■
のドロップアラートも１８個／枚、２１−１以下のドロ
ップアウトも６５個／枚と多い。

上述の如く、本発明に係る高密度情報信号記録＼ 媒体は、ピントの形成により情報信号の記録を行なう高
密度情報信号記録媒体において、この高密度情報信号記
録媒体を、１０μｍ以上の大きさの不溶解成分を除去し
た水溶性高分子化合物を懸濁分散安定剤として用いて懸
濁重合した塩化ビニル系樹脂、及び導電性物質を含む素
材で構成したので、ドロップアウトの発生が著しく少々
〈なり、再生が優れたものとなる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は及び第２図は、本実施例及び比較例で得だビテ
オディスクの３Ｈ以上のドロップアウトの発生数を示す
グラフである。 特許出願人　　日本ビクター株式会社 徳山積水工業株式会社 第１頁の続き ０発　明　者　端彰夫 新南陽市大字富田３１２番地８ ［株］）発　明　者　藤井紀希 新南陽市大字富田３３４７番地 ０出　願　人　徳山積水工業株式会社 大阪市北区西天満２丁目４番４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピットの形成により情報信号の記録を行なう高密度情報
   信号記録媒体において、この高密度情報信号記録媒体を
   、１０１１ｍ以十の大含金の不溶解成分を除去した水溶
   性高分子化合物を懸濁分散安定剤として用いて懸濁重合
   した塩化ビニル系樹脂、及び導電性物質を含む素材で構
   成したことを特徴とする高密度情報信号記録媒体。