JPS61142551A - 光学式デイスクの製法 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、一般に光学式ディスク（光ディスク）と呼
称されている高密度情報記録担体の製法に関する。

〔背景技術〕

近年、高密度情報記録媒体として光学式ディスクが注目
されてきている。光学式ディスクは、用途によってつぎ
の３種類に分類される。すなわち、（ａ）再生専用型、
（ｂ）ユーザーで情報の書込みのできる追記型（Ｄ　Ｒ
ＡＷ型）および（Ｃ）書き換え可能型（イレーザブル型
）である。

（ａｌの再生専用型光学式ディスクでは情報が微細な凹
凸（ビット）の形で記録されており、その上にレーザー
光線つ反射膜としてアルミニウム（Ａ１）薄膜が形成さ
れている。（ｂ）、　（Ｃ）の型の光学式ディスクでは
、微細な案内溝が全面にきざまれでおり、その上に、レ
ーザー光線の熱により穴があいたり（藤発、溶融等して
穴があ＜）、反射率が変化する記録薄膜（たとえば、Ｔ
ｅやＴｉ金属または合金＊　ＴｅＯ工からなる膜）が形
成されている。

記録信号の再生は、光学式ディスクの本体（基板）側か
らレーザー光線を照射し、反射光の強弱を検出すること
によって行っている。

このような光学式ディスクの製造には、樹脂（プラスチ
ックス）を用いてディスク本体を成形する製法が多く用
いられている。そして、この製法で信号情報を刻んだス
タンパ−を金型に組み込んで、射出成形等によりディス
ク本体を成形する方法が一般に採用されている。

このような製法において、光学式ディスク本体製造用樹
脂に特に要求される特性としては、■光線透過率が高く
、複屈折が小さいこと、■吸湿率および吸湿による寸法
変化（特に反り）が小さいこと、■熱変形温度が高いこ
と、■成形性に優れ、凹凸転写性のよいことの四つがあ
げられる。

現在光学式ディスク本体に用いられている樹脂には、前
記■〜■の特性を充分満足できるものがなく、ビデオデ
ィスクや追記ディスクには、■および■は充分満足でき
ないが、■および■の特性が比較的よいアクリル樹脂（
ポリメチルメタクリレート）が採用されており、コンパ
クトディスクには、■および■は充分満足できないが、
■、■の特性が比較的よいポリカーボネート樹脂が採用
されているのが実情である。

前記のような樹脂の欠点を改良し、光学式ディスク本体
用として優れた特性を有する樹脂の研究開発が行われて
いる。その多くはアクリル樹脂の改質にポイントをおい
たもので、つぎのようなものが提案されている。

（Ａ）吸湿性の少ない共単量体（コモノマー）をメタク
リル酸メチル（メチルメタクリレートＭＭＡ）に共重合
させて吸湿性の改良を主目的とするもの（特開昭５５−
１１５１５号公報）、（特開昭５８−１３６５２号公報
）、（特開昭５８−１５４７５１号公報）。

（Ｂ）吸湿性の低減と複屈折とのバランスを主目的とす
るもの（特開昭５８−６８２５１号公報）、（特開昭５
８−６８２５３号公報）。

（Ｃ）流動性の改良により、複屈折の低減と凹凸転写性
の改良を図るもの（特開昭５８−８８８４３号公報）。

しかしながら、熱変形温度に関する改良は全くなされて
いない。そのため、前記■〜■の性能が優れたものを得
ることができ、しかも、ディスク本体の成形、凹凸転写
を正確かつ容易に行うことができる光学式ディスクの製
法はいまだ開発されていない。

〔発明の目的〕

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
光線透過性が高く、複屈折が小さく、吸湿率および吸湿
による寸法変化が小さく、熱変形温度が充分に高いもの
を得ることができ、しかも、ディスク本体の成形、凹凸
転写を正確かつ容易に行うことのできる光学式ディスク
の製法を提供することを目的としている。

〔発明の開示〕

発明者らは、前記のような目的を達成するため、鋭意研
究を重ねた。その結果、■の特性と■の特性を同時に満
足する樹脂を得ることは本質的に困難であることが分か
った。そこで発明者らは、■、■の特性が優れ、流動性
がよいため、成形性や凹凸転写性のよい樹脂でディスク
本体を成形したのち、簡易な手段（放射線照射等）によ
り、樹脂を架橋させて熱変形温度を高くさせることとす
ればよいと考えた。

ディスク本体成形後、熱変形温度を高くする（耐熱性を
向上させる）ため、樹脂を架橋させる手段としては、加
熱硬化、紫外線硬化、放射線（電子線等）硬化が考えら
れた。しかし、加熱硬化法では、ディスク本体成形過程
ですでに樹脂が硬化してしまう恐れが多いという問題が
ある上に、加熱によるディスク本体の変形やディスク本
体に設けた凹凸形状の変形といった問題が生じるために
、採用できないことが分かった。紫外線硬化法は、簡易
な手段であり、かつ、低温で行えるために、ディスク本
体の変形がなく、このような点では好ましい方法である
。しかし、架橋反応を行わせるには、紫外線のエネルギ
ーが小さく、かつ、光重合開始剤による着色がディスク
本体に生じたりするので、レーザー光線を用いて信号を
読み取る光学式ディスクには好ましい方法ではないこと
が分かった。放射線による架橋法は、放射線が架橋反応
を行わせるのに充分大きいエネルギーを有し、特別な重
合開始剤も不要であり、かつ、成型時に熱安定性の優れ
た樹脂を採用することができるので、前記三つの方法の
うちで最もこの発明の目的に適したものでることが分か
った。

そこで、放射線架橋が可能で、かつ、成形時の熱安定性
がよい樹脂を検討したところ、モノアルケニル芳香族単
量体を共単量体（コモノマー）として含む共重合体（コ
ポリマー）が適することを見い出した。モノアルケニル
芳香族単量体がつくる重合体は、一般に吸湿性が小さい
ので、吸湿性改善の点からも好ましいものである。

前記のようなことを考慮するとともに、光学式ディスク
として要求される光学特性（光線透過率と複屈折）をも
満足させるための樹脂設計を検討したところ、光学特性
、成形性および耐熱性（耐熱変形性）の点からメタクリ
ル酸メチル（ＭＭＡ）を主成分として２０〜８０重量％
、放射線架橋を可能とするためモノアルケニル芳香族単
量体を１０〜７０重量％、および、吸湿性、成形性を改
良するため、両車量体以外のものであって、両車量体と
共重合しうるビニル系単量体０〜５０重量％の割合でこ
れらを共重合させてなる共重合体をディスク本体材料と
して用いることとすればよいということを見い出した。

ところが、発明者らはつぎのようなことも見出した。す
なわち、前記のような共重合体単独では、放射線照射に
よる架橋効率があまり大きくなく、充分に高い熱変形温
度を持つディスク本体を得ることが困難であるというこ
とである。前記のように、光学特性、成形性および耐熱
性が優れているということからメタクリル酸メチルを共
単量体として用いるようにしているのであるが、メタク
リル酸メチルを用いると、放射線照射時に共重合体の架
橋反応が起こる一方、分解反応も起こる。

そのため、架橋効率があまり高くなくなるのである。

発明者らは、放射線照射による共重合体の架橋効率を高
くするため、さらに研究を重ねた。その結果、共重合体
と架橋剤を併用することとすればよいということを見出
し、ここにこの発明を完成した。

したがって、この発明は、樹脂を成形してディスク本体
をつくる工程を含む光学式ディスクの製法であって、前
記ディスク本体成形用樹脂として、メタクリル酸メチル
２０〜８０重量％、モノアルケニル芳香族単量体１０〜
７０重量％、および前記単量体と共重合可能なビニル系
単量体０〜５０重量％の割合でこれらを共重合させてな
る共重合体を主成分とし、架橋剤を含むものが用いられ
・るとともに、ディスク本体に放射線を照射することを
特徴とする光学式ディスクの製法をその要旨としている
。

以下に、この発明の詳細な説明する。

前記のように、この発明では、ディスク本体成形用樹脂
として、メタクリル酸メチル２０〜８０重量％、モノア
ルケニル芳香族単量体１０〜７０重量％、および、両車
量体と共重合可能なビニル系単量体０〜５０重量％の割
合でこれらを共重合させてなる共重合体を主成分とする
樹脂が用いられる。このような共重合体は、流動性がよ
い。メタクリル酸メチルの使用量が２０重量％未満てあ
ると、共重合体の光学特性および耐熱性が低下し、８０
Ｍ量％を越えると共重合体の吸湿性が大きくなる。吸湿
性および機械的強度（特に耐衝撃性）の点からみると、
メタクリル酸メチルの使用量は、３０〜６０重量％が好
ましい。モノアルケニル芳香族単量体の使用量が１０重
量％未満であると、架橋効果が少なくなり、７０重量％
を越えると複屈折率が悪くなる。吸湿性および複屈折の
低減という点からみるとモノアルケニル芳香族単量体の
使用量は２５〜４０重量％が好ましい。

モノアルケニル芳香族単量体としては、たとえば、スチ
レン、あるいは、ｐ−メチルスチレン。

０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブ
チルスチレン、α−メチルスチレン等の炭化水素基置換
スチレン、ハロゲン置換スチレン等が用いられ、放射線
架橋能に優れているという点で、ｐ−メチルスチレンや
ｐ−ｔ−ブチルスチレン等のベンゼン環の水素が炭化水
素基で置換されたスチレンを用いるのが好ましい。

ビニル系単量体としては、メタクリル酸メチルおよびモ
ノアルケニル芳香族単量体以外のものが用いられるので
あって、たとえば、メタクリル酸メチル以外のメタクリ
ル酸エステル、アクリル酸エステル、ブタジェンなどの
共役ジエン系単量体、エチレンなどのオレフィン系単量
体等が用いられる。成形時の流動性を向上させるうえで
はメタクリル酸エステルやアクリル酸エステル等が好ま
しい。メタクリル酸エステルとしては、たとえば、メタ
クリル酸エチル、メタクリルｎ−プロピル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル
酸イソブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸４
−メチル−２−ペンチル、メタクリル酸シクロヘキシル
、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−
オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸ドデシル
。

メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ベンジル等があげられる。アクリル酸エステル
としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリ
ル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヘ
キシル、アク４−メチル−２−ペンチル、アクリル酸シ
クロヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ドデ
シル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸フェニル、ア
クリル酸ベンジル等があげられる。メタクリル酸エステ
ルやアクリル酸エステルは、炭素数の大きい炭化水素基
を持つものほど吸湿性改善の効果が大きい。また、枝分
かれを有するアルキル基や脂環式炭化水素基を持つもの
は、熱変形温度を高くする効果が大きい。

モノアルケニル芳香族単量体、あるいは、ビニル系単量
体は、１種類が用いられてもよいし、複数種類が併用さ
れるようであってもよい。

共重合体は、前記のような単量体を使用し、塊状重合法
、懸濁重合法、溶液重合法あるいは乳化重合法等の公知
の重合体製造法のいずれの方法によって製造されてもよ
いが、含有不純物量を低減させるという観点からみると
、塊状重合法および懸濁重合法が好ましい。

この発明で用いるディスク本体成形用樹脂には架橋剤が
加えられる。架橋剤を用いるようにすると、放射線照射
による架橋効率が高くなり、ディスク本体の熱変形温度
を充分に高くすることが簡単にできるようになる。また
、低線量の放射線照射を行うようにして、共重合体の分
解をおさえることができるようにもなるので非常に好都
合である。

架橋剤は、共重合体に対して０．１〜１０重量％用いる
ようにするのが好ましい。架橋効率が非常に高くなるの
で、低線量の放射線照射を行って共重合体の放射線分解
を押えるうえで好都合であるからである。

架橋剤としてはラジカル重合可能な多官能モノマー、た
とえばジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリア
リルイソシアヌレートおよびトリアリルシアヌレートな
どの多官能ビニル、アリル化合物、トリメチロールプロ
パントリ　（メタ）アクリレート　１，６−ヘキサンシ
オールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジ（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリ
レートなどがある。これらは、単独または混合して用い
ることができる。

コポリマーと架橋剤の混合は、公知の溶液混合法や押出
機を用いた溶融混合法で行うことができる。

ディスク本体とスタンバ−との離型性を改良するための
離型剤や帯電防止のための帯電防止剤等を、この発明の
目的の達成を阻害しない範囲で樹脂に加えるようであっ
てもよい。離型剤としては、シリコン、ワックス、脂肪
酸、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩、脂肪族アルコール
等が用いられ、帯電防止剤としては、高級アルコールの
スルフォン酸塩、第４級アンモニウム塩等が用いられる
この発明にかかる光学式ディスクの製法は、前記のよう
な共重合体を使用し、次のようにして実施される。まず
、スタンバ−をセットした金型により共重合体を射出（
インジェクト）成形あるいはプレス成形して記録信号と
なるピットあるいは案内溝を転写したディスク本体をつ
くる。このあと、架橋を行わせるためにディスク本体に
放射線を照射する。架橋反応に利用できる放射線として
は、たとえば、γ（ガンマ−）線、Ｘ線等の電磁波や電
子線、α（アルファー）線、β（ベータ）線等の粒子線
などがあげられ、いずれを用いてもよい。吸収線量の範
囲は、架橋剤の種類や含有量等に応じて決める。共重合
体は、架橋剤を含むので、放射線照射による架橋効率が
高い。したがって、放射線の線量が少なくてもよい。こ
のようにしてつくったディスク本体のピットあるいは案
内溝転写面に、真空蒸着、スパッタリングあるいはイオ
ンブレーティング等の方法によって、金属あるいは金属
酸化物からなる反射層を形成し、さらに、必要に応じて
反射層の保護コーティングを行って最終製品となる光学
式ディスクを得る。　この発明にかかる光学式ディスク
の製法では、前記のような共重合体を用いるようにして
いるので、光線透過率が高く、複屈折が小さく、吸湿率
および吸湿による寸法変化が小さい光学式ディスクを得
ることができ、ディスク本体成形に際して、前記のよう
な流動性のよい樹脂を用いることができるので、成形性
および凹凸転写性がよく、しかも、成形圧力を低減でき
ることから一層複屈折の小さい光学式ディスクを作製す
ることも可能である。また、架橋剤が用いられているの
でディスク本体成形後、常温でディスク本体に放射線を
照射すると、架橋反応を効率良（行うことができるので
、ディスク本体の熱変形温度を充分高くすることが簡単
にできる。熱変形温度が高いということは、レーザー光
線の熱により情報を記録するＤＲＡＷ型やイレーザブル
型のディスク等に特に有用であり、自動車用途など高温
にさらされる機会のあるコンパクトディスクにも有用な
ものである。さらに、架橋により光学式ディスクの機械
的強度を向上させ、反り、ネジレに対する抵抗性を増加
させることもできる。なお、この発明にかかる製法によ
り得られる光学式ディスクは、一般に光磁気ディスクと
言われている光学式ディスク等にも有用なものである。

つぎに、実施例について説明する。

実施例１〜４では第１表に示されている割合で単量体を
共重合させてなる共重合体に同表に示されている割合（
共重合体に対する割合）で架橋剤を加えた樹脂をディス
ク本体成形用樹脂として用いることとした。そして、ス
タンバ−を装着した金型を用いて射出成形によりこの共
重合体をディスク本体に成形した。成形性および凹凸転
写性は良好であった。成形後、第１表に示されている線
量となるようディスク本体にγ線を照射した。照射によ
り熱変形温度が充分高（なった。このディスク本体の信
号面にアルミニウムを蒸着させて光ディスクを得た。

（以　下　余　白） 第　　　１　　　表 得られた各光ディスクを用いて、プレーヤにより画像を
再生したところ、ジッタや信号のドロップアウトの極め
て少ない画像が再生できた。

〔発明の効果〕

この発明にかかる光ディスクの製法は、樹脂を成形して
ディスク本体をつくる工程を含む光学式ディスクの製法
であって、前記ディスク本体成形用樹脂として、メタク
リル酸メチル２０〜８０重量％、モノアルケニル芳香族
単量体１０〜７０重量％、および前記単量体と共重合可
能なビニル系単量体０〜５０重量％の割合でこれらを共
重合させてなる共重合体を主成分とし、架橋剤を含むも
のが用いられるとともに、ディスク本体に放射線を照射
するので、光線透過性が高く、複屈折が小さく、吸湿率
および吸湿による寸法変化が小さく、熱変形温度が充分
に高いものを得ることができ、しかも、ディスク本体の
成形、凹凸転写を正確かつ容易に行うことができる。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦 １判萌伴甫正書（自効 昭和６０年　３月　４日 光学式ディスクの製法 住　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名
　称（５８３）松下電工株式会社 代表者　　（（Ｊ粘鍛藤　井貞　夫 ４、代理人 」 な　　　し ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）　　明細書第１３頁第１行ないし同頁第２行に［
アク４−メチル−２−ペンチル」とあるを、「アクリル
酸４−メチル−２−ペンチル」と訂正する。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂を成形してディスク本体をつくる工程を含む
   光学式ディスクの製法であつて、前記ディスク本体成形
   用樹脂として、メタクリル酸メチル２０〜８０重量％、
   モノアルケニル芳香族単量体１０〜７０重量％、および
   前記単量体と共重合可能なビニル系単量体０〜５０重量
   ％の割合でこれらを共重合させてなる共重合体を主成分
   とし、架橋剤を含むものが用いられるとともに、ディス
   ク本体に放射線を照射することを特徴とする光学式ディ
   スクの製法。
2. （２）モノアルケニル芳香族単量体が、スチレン炭化水
   素基置換スチレンおよびハロゲン置換スチレンからなる
   群の中から選ばれた少なくとも１種である特許請求の範
   囲第１項記載の光学式ディスクの製法。
3. （３）ビニル系単量体が、アクリル酸エステルおよびメ
   タクリル酸メチル以外のメタクリル酸エステルのうちの
   少なくとも一方である特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の光学式ディスクの製法。
4. （４）ディスク本体成形用樹脂が、共重合体に対する割
   合で０．１〜１０重量％の架橋剤を含む特許請求の範囲
   第１項から第３項までのいずれかに記載の光学式ディス
   クの製法。
5. （５）架橋剤が、ラジカル重合可能な多官能単量体であ
   る特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記
   載の光学式ディスクの製法。
6. （６）放射線が、α線、β線、γ線、Ｘ線および電子線
   からなる群の中から選ばれたものである特許請求の範囲
   第１項から第５項までのいずれかに記載の光学式ディス
   クの製法。