JPS61195147A - 光学式デイスク - 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】 〔技術分野〕 この発明は、レーザー光線の反射または透過により、記
録された信号の読み出しを行う光学式情報記録用ディス
ク（以下、光学式ディスクと略す）に関する。

〔背景技術〕

レーザー光線のスポットビームをディスク上にあて、デ
ィスク上の微細なピットによって記録された信号を、反
射または透過光量を検出することによって読み出す光学
式情報・再生方式は、著しく記録密度を上げることがで
き、また、それから再生される画像や音質が優れた特性
を有することから、画像や音声の記録再生、多量の情報
の記憶再生等に広く実用されることが期待されている。

この記憶再生方式に利用されるディスクには、ディスク
本体をレーザー光線が透過するために透明であることは
勿論のこと、読み取り誤差を少なくするために光学的均
質性が強くもとめられる。ディスク本体形成時の樹脂の
冷却および流動過程において生じた熱応力１分子配向、
軟化点付近のディスク本体材料の容積変化による残留応
力等が原因で、レーザー光線がディスク本体を通過する
際に複屈折が生じる。この嫌屈折に起因する光学的不均
一性が大きいことは、光学式ディスクとしては致命的欠
陥である。また、ディスク本体の吸湿が大きいと光学式
ディスク（成形品）の寸法変化やそりが生じたり、記録
膜をなす材料が水分で劣化して読み取りエラーを増す原
因となるので、吸湿性についても、従来のメタクリル樹
脂が用いられている光学式ディスクよりもかなり低いこ
とが要求されている。しかも、このような特性を付与し
たうえで、なおかつ、メタクリル樹脂の持つ透明性、熱
変形温度１機械強度等の特性を低下させないことが当然
に必要なこととして要求されている。　発明者らは、前
記のような必要性能を基本的に満足させうる光学式ディ
スク用樹脂として、シクロヘキシルメタクリレートとス
チレンおよび／またはスチレン誘導体とアクリル酸エス
テルとを共重合させた樹脂を見い出している。しかしな
がら、この共重合樹脂には、つぎのような問題があるこ
とが分かった。すなわち、高精密度および低複屈折性が
要求される光学式ディスクの製造においては、ディスク
本体となる樹脂は射出（インジェクション）成形等によ
り高温成形される。この成形時の高温により樹脂が熱分
解して成形されたディスク本体が着色するという問題で
ある。ディスク本体は、均一に着色するとは限らず、た
とえば、製着色部分がスポット状に点在するといったよ
うに、着色に濃淡ができることもある。このように、着
色に濃淡ができると、ディスク本体にレーザー光線を当
てたとき、レーザー光線の透過量および反射光量が変化
するという致命的な問題が生じる。

〔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あ
って、複屈折率が非常に小さく、吸湿性が低く、しかも
、透明性、熱変形温度および機械強度も充分満足でき、
なおかつ熱分解温度が高くて、着色度の非常に小さい光
学式ディスク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、発明者らがすでに見出した前記共重合樹脂
を改良した樹脂をディスク本体に用いることとして前記
目的を達成しようとした。

前記目的を達成するため、この発明は、シクロヘキシル
メタクリレート４０〜８０重量％、スチチレンおよび／
またはスチレン誘導体１０〜６０重量％、アクリル酸エ
ステル０．５〜１０重量％を必須原材料とする共重合体
を主成分とし、酸化防止剤を前記共重合体に対する割合
で０．０１〜１．５重量％含む樹脂をディスク本体材料
とする光学式ディスクを要旨とする。以下にこの発明の
詳細な説明する。

すでに少し触れたが、発明者らはすでに、つぎのような
ことを見出している。すなわち、従来より光学式ディス
クのディスク本体用樹脂として用いられているメタクリ
ル樹脂（成分は主にメチルメタクリレート）の吸湿性を
改善するには、重合体成分として、メチルメタクリレー
トに代えてシクロヘキシルメタクリレートを用いる必要
がある、シクロヘキシルメタクリレートを用いることに
より、ポリメチルメタクリレートの持つ光学的均質性お
よび熱変形温度が高いという特性を損なうことな（吸湿
性を低減することができる。また、シクロヘキシルメタ
クリレート単独の重合体では機械強度および耐熱分解性
の点で要求を満足させることができない、そこで、機械
強度および耐熱分解性を向上させ、かつ、吸湿性をいっ
そう低減させるため、スチレン、および／またはｐ−メ
チルスチレンやα−メチルスチレンのようなスチレン誘
導体をシクロヘキシルメタクリレートとともに共重合さ
せるようにする必要がある０発明者らは、研究の結果、
共重合におけるシクロヘキシルメタクリレートの配合比
率は４０〜８０重量％とし、機械強度および耐熱分解性
を補い、かつ吸湿性を低減するために、スチレンおよび
／またはｐ−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ
−メチルスチレン、α−メチルスチレンのようなスチレ
ン誘導体を１０重量％以上用いる。耐着色性という点か
らみれば、置換基のないスチレンを用いるようにするの
が好ましい、ただし、スチレンおよびスチレン誘導体は
ベンゼン環を有するので、形成品にしたときの複屈折率
を大きくするために配合比率は６０重量％以下にするこ
とが必要であり、５０重量％以下におさえることが好ま
しい。

機械強度、耐熱分解性について、その特性を充分補いう
るためには、スチレンまたは／およびスチレン誘導体の
配合比率は、３０重量％以上であることが好ましく、結
局、３０〜５０重量％とするのが好ましい。

共重合体成分として流動性を高めるために、アクリル酸
エステルを０．５〜１０重量％用いる。このアクリル酸
エステルの例としては、メチルアクリレート、エチルア
クリレート　ｎ−ブチルアクリレート等がある。この共
重合体の流動性は、光学式ディスク（成形品）の複屈折
性、ディスク表面トラッキング用の溝の転写性と深く関
係しており、流動性を高めることにより、複屈折率の低
減、転写性の向上がはかれる。

そして、上述した様な組成の樹脂の高温成形時の耐熱分
解性、耐着色性をいっそう向上させるために鋭意探究し
たところ、予め共重合体に酸化防止剤を添加しておくと
、高温射出成形時においても、熱分解や着色を起こすこ
となく、安定してディスク本体材料を成形でき、特に、
フェノール系酸化防止剤が有効であることを見い出した
。

そこで、前記のようなディスク本体の材料となる樹脂に
、酸化防止剤が加えられる。酸化防止剤としては、たと
えばフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄
系酸化防止剤等があげられる。この発明の目的を達成す
るうえでは、酸化防止剤は成形加工温度において安定で
あることが必要である。また、樹脂との相溶性がよく、
無着色性であることも必要である。フェノ“−ル系酸化
防止剤としては、モノフェノール系、ビスフェノール系
および高分子型フェノール系等があるが、いずれも、フ
ェノール系水酸基の二つのオルト位のうちの少なくとも
一つが、ｔ−ブチル基のようなかさばった（バルキーな
）アルキル基で置換されているのが好ましい、また、フ
ェノール系酸化防止剤を用いる場合は、熱重量分析（Ｔ
ＧＡ）装置によって測定した５％重重量減湿温が２８０
度以上となっているのが好ましい、フェノール系酸化防
止剤としては、たとえば、下記の（Ａ）式で示されてい
るｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジー第三−プチル
−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（吉富製薬
−のトミノックスＳＳ等）、（Ｂ）式で示されている４
、４′−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−第三−
ブチルフェノール）（住友化学工業−のスミライザー８
８Ｍ等）、（Ｃ）式で示されているテトラキス−〔メチ
レン−３−（３’、５”−ジー第三−ブチル−４′−ヒ
ドロキシフェニル）プロピオネートコメタン（住友化学
工業−のスミライザーＢＰ−１０１等）、（Ｄ）式で示
されている２−第三−ブチル−６−（３’−第三−ブチ
ル−５′−メチル−２′−ヒドロキシベンジル）−４−
メチルフェニルアクリレート（住友化学工業■のスミラ
イザー０Ｍ等）、（Ｅ）式で示されている１、３．５−
）ツメチル−２，４，６−ドリスー（３，５−ジー第三
−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−ベンゼン（浅野
ケミカルズ■のエタノフクスー３３０等）、（Ｆ）式で
示されている２、２′−メチレン−ビス−（４−エチル
−６−第三−ブチルフェノール）（丸善石油化学−のス
ワノックス４２５）、（Ｇ）式で示されているアデカア
ーガス■のマークＡＯ−２０、（Ｈ）式で示されている
グッドリンチ社のグツドライト３１２５、（１）式で敵
されている４、４′−チオビス−（３−メチル−６−第
三−ブチルフェノール）（吉富製薬−のヨシノックスＳ
Ｒ）　、（Ｊ）式で示されている２、２′−メチレン−
ビス−（４−メチル−６−第三−ブチルフェノール（シ
プロ化成−のシーノックス２２４Ｍ等）、（Ｋ）式で示
されている４゜４′−メチレン−ビス−（２，６−ジー
第三−ブチルフェノール）（シプロ化成■のシーノック
ス２２６Ｍ等）、（Ｌ）式で示されているトリス−（２
−メチル−４−ヒドロキシ−５−第三−ブチルフェニル
）ブタン（シプロ化成−のシーノックス３３６Ｂ等）等
が用いられ、複数種類が併用されるようであってもよい
。

（以　下　余　白） しｔ　ｔ’ｓ　　　　　　　　ｕｚ　ｔｉｓ似下余白） ＝− し１１３ 酸化防止剤の添加量は、共重合体（樹脂）に対して０．
０１〜１．５重量％とする必要があり、０．０２〜０．
５重量％とするのが好ましい。添加量が０゜０１重量％
未満では、耐熱分解性、ひいては耐着色性に対する効果
が充分得られなくなり、１．５重量％を越えると、添加
効果が向上しないばかりか樹脂に均一に混合することが
困難になる。

酸化防止剤として前記のようなフェノール系酸化防止剤
等を用いる場合は、一般に二次酸化防止剤として知られ
ている硫黄系酸化防止剤、たとえば、シミリスチルチオ
ジプロピオネート〔５−（ＣＨｚ　ＣＨｔ　Ｃ００Ｃ＋
ａＨｚｑ’）ｔ　）等を、この発明の目的を損なわない
範囲で併用するようであってもよい。

なお、光学式ディスクの性能を向上させるといったよう
な目的で、必要に応じ、この発明の目的を阻害しない範
囲において、前記単量体、すなわちシクロへキシルメタ
クリレート、スチレンまたは／およびスチレン誘導体と
ともに、重合可能な単量体を併用するようにしてもよい
。

共重合体は、たとえば塊状重合法、懸濁重合法、溶液重
合法、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。

ディスク本体材料となる樹脂の成分として、スタンパ−
との離型性を改良する目的で、たとえばシリコン、ワッ
クス、脂肪酸、脂肪酸エステル。

脂肪酸金属塩、脂肪酸アルコール等の助剤、帯電防止の
目的で、たとえば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の助剤を、この発明の目的の達成
の阻害しない範囲で、前記の共重合体に併用してもよい
。

この発明の光学式ディスクを製造するにあたっては、た
とえばつぎのようにして行う。まず、共重合体に酸化防
止剤および必要に応じて用いられる添加剤を加えてなる
樹脂を用い、射出成型またはプレス成型等の方法によっ
て、スタンパ−をセットした金型により記録信号とする
ピットを転写し、ディスク本体く基板）を成形する。成
形はできるだけ残留応力が小さくなるような条件で行う
必要がある。複製ディスクの場合には、一般にはピット
転写面に金属の真空蒸着、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製
造することができる。

メモリーディスクの場合には、前記と同様にして、トラ
ッキング信号となるピントを転写した後、さらにピット
面に、たとえば非晶質レアーメタルやレーザーによって
熱的に分解し得る化合物のユーザーでの書き込み可能な
記録層を蒸着または塗布し、さらに必要に応じ前記のよ
うな反射層や保護コーティングの形成を行ってメモリー
用光学式ディスクを製造することができる。

前記のようにして得られるこの発明の光学式ディスクは
、樹脂として、前記のような共重合体を主成分とするも
のが用いられているので、光学的均質性が高くて複屈折
率が非常に小さく、熱変形温度が高（、吸湿性も非常に
低い、さらに、酸化防止剤を含ませることによって耐熱
分解性が良好になった樹脂が用いられているので、着色
度も非常に低い。

つぎに、実施例および比較例について説明する実施例１
〜５では、第１表に示されている配合比で単量体を共重
合させて得られた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）でフェノール系酸化防止剤を加
えた樹脂をディスク本体材料として用いることとした。

他方、比較例１，２．３では、第１表にしめされている
配合比で単量体を共重合させてなる共重合体（比較例３
ではメチルメタクリレート１００重量％）をそのままデ
ィスク本体材料の樹脂として用いることとした。ただし
、共重合反応は懸濁重合法により行うこととした。実施
例１〜５および比較例１゜２．３の樹脂につき、吸水率
、複屈折率、光線透過率、ガラス転移温度、耐熱分解温
度１着色度および曲げ強度を測定した。結果を第１表に
示す。

ただし、吸水率はＡＳＴＭ　　Ｄ　　５７０−６３の規
定による測定法に準じて、曲げ強度はＡＳＴＭＤ　　７
９０の規定による測定法に準じて、それぞれ測定するこ
ととし、耐熱分解温度、ガラス転移温度および着色度は
以下のようにして測定することとした。

■　耐熱分解温度 約２０■のサンプルを精秤し、熱重量分析（ＴＧＡ）装
置を用いて、５℃／分の速度でサンプルを昇温させて重
量減少が５％に達した時の温度を測定することとした。

この温度は熱安定性（耐熱分解性）の指標となる。

■　ガラス転移温度 粘弾性スペクトロメータを用いて２℃／分の速度でサン
プルを昇温させ、１０Ｈ２で動力学的測定を行い、Ｅ’
（損失弾性率）が最大となる温度をガラス転移温度とし
て測定することとした。

■　着色性試験 ＪＩＳ　　Ｚ　　８７２２に示されている物体色の測定
方法に基づき着色度を測定することとした。

サンプルは、各樹脂の１０％クロロホルム溶液としたの
ち、５Ｘ５ａａのガラス板上に厚み数μｍとなるようこ
の溶液を塗布し、乾燥させてフィルムとしたものを用い
た。そして、サンプルを２８０℃のオープン中に３０分
間入れたのち、色彩計（村上色彩技術研究所型のＣＭＳ
　１２００）で測定した。測定は、標準白色板上にサン
プルのフィルム付ガラス板を置いて分光反射率を測定す
ることにより行うこととし、パラメータのＬ”、Ａ”、
Ｂ＊のうちで最も差が大きくでると思われるＢ８を着色
度として採用することとしたｅ　Ｂ”は黄味を表す指標
で、値の大きいもの程着色度が大きい。

（以　下　余　白） 第１表より、実施例１〜５および比較例１．　２．３の
樹脂は、いずれも、吸水率、複屈折率、光線透過率、ガ
ラス転移温度および曲げ強度につき、ディスク本体材料
として用いるのに充分満足できる性能を備えているが、
実施例１〜５の樹脂は、比較例１．　２．　３のものに
比べて耐熱分解温度が高く、耐着色性も優れていること
が分かる。

前記のような樹脂を用い、インジェクションプロー成形
を行ってディスク本体をつくった。そして、ディスク本
体に反射層を形成し、反射層の保護コーティングを行っ
て実施例１〜５および比較例１，２．３の光学式ディス
クを得た。

実施例１〜５および比較例１．２の光学式ディスクは、
いずれも、吸湿性が低く、複屈折も小さかったが、実施
例１〜５のものが着色のない透明なものであったのに対
し、比較例１．２．３のものは着色していた。

〔発明の効果〕

この発明にかかる光学式ディスクは、シクロへキシルメ
タクリレート４０〜８０重量％、スチレンおよび／また
はスチレン誘導体１０〜６０重量％、アクリル酸エステ
ル０．５〜１０重量％を必須原材料とする共重合体を主
成分とし、酸化防止剤を前記共重合体に対する割合で０
．０１〜１．５重量％含む樹脂をディスク本体材料とす
るので、複屈折率が非常に小さく、吸湿性が低く、しか
も、透明性、熱変形温度および機械強度も充分満足でき
、なおかつ熱分解温度が高くて、着色度が非常に小さい
。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦 １醐げ酵甫正Ｗ：（自効 １．事件の表示 昭和６０午り１藻０３５６２８号 ２、発明の名称 光学式ディスク 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　　Ｉ懐暖鍛藤井貞　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２４頁第８行ないし９行に「ブロー
」とあるを削除する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シクロヘキシルメタクリレート４０〜８０重量％
   、スチレンおよび／またはスチレン誘導体１０〜６０重
   量％、アクリル酸エステル０．５〜１０重量％を必須原
   材料とする共重合体を主成分とし、酸化防止剤を前記共
   重合体に対する割合で０．０１〜１．５重量％含む樹脂
   をディスク本体材料とする光学式ディスク。
2. （２）スチレン誘導体が、ｐ−メチルスチレン、０−メ
   チルスチレン、ｍ−メチルスチレン、およびα−メチル
   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。
3. （３）アクリル酸エステルが、メチルアクリレート、エ
   チルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレートからなる群
   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項または第２項記載の光学式ディスク。
4. （４）酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤である特
   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。