JPS6176509A - 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にあて、ディ
スクの微細なピットによって記録された信号をレーザー
光線の反射又は透過光量を検出することによって読み出
す光学式情報記録・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、
多量の情報記録再生等に広く実用されることが期待され
ている。この記録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求められる。ディスク本体成形時の
樹脂の冷却および流動過程において生じた熱応力、分子
配向、軟化点付近の容積変化等による残留応力が原因で
、レーザー光線がディスク本体を通過する際に複屈折が
生ずる。この複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、吸湿による光学式ディスク（成形品）の寸法変化や
そりも、読み取りエラーを増やす原因となるので、吸湿
性についても、従来のメタクリル樹脂よりもかなり低い
値が必要となる。

〔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、
複屈折が非常に小さく、しかも吸湿性の低く、なおかつ
従来のメタクリル樹脂の持つ透明性、熱変形温度１機械
強度を低下させな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〕

複屈折率は、下記の（Ａ）式に示されるように、光弾性
係数と残留応力の積として表される。

（ｎ＋　　　ｎ２　　）＝Ｃ（σｌ　　　ｆ２　）　　
・”　　（Ａ）（ｎ＋　　　ｒｌ）：複屈折率 （σｉ−σ２）：残留応力 Ｃ：光弾性係数 （Ａ、　）式かられかるように、光弾性係数および残留
応力のいずれか一方を小さくすることにより、複屈折率
を小さくすることができる。そこで、発明者らは、まず
、残留応力を小さくすることに着目した。しかし、残留
応力はディスク成形時の成形条件により変化するが、最
適の成形条件を選んだ場合でも残留応力を零に近くする
ことは困難であることがわかった。

つぎに、発明者らは、光弾性係数を小さくすることに着
目した。光弾性係数は、応力に対してどれほど複屈折が
起こりやすいかの指標となるものである。これは、材料
固有の値であり、応力をかけた場合に、応力の方向と同
方向の屈折率が応力の方向に垂直な方向の屈折率より大
きくなるような、光弾性係数が正の樹脂と、逆に応力方
向に垂直な方向の屈折率が大きくなるような、光弾性係
数が負の樹脂とがある。そこで、発明者らは、両種の樹
脂を作り得る単量体を適当に組み合わせて共重合するこ
ととすれば、光弾性係数が非常に小さい共重合体（樹脂
）を得ることができるのではないかと考え、研究を重ね
た。その結果、両種の樹脂の単量体を組み合わせて所定
量ずつ共重合することにより、光弾性係数が零またはそ
れに近い値を持つ共重合体を得ることができ、この共重
合体は複屈折率も小さいので、これをディスク本体材料
として用いることとすれば、複屈折率の小さい光学式デ
ィスクが得られるということを見出した。すなわち、共
重合体の光弾性係数が、−１０゜ＯＸ　１０　　ｃｆｆ
ｌ／ｄｙｎｅ〜＋　１０．ＯＸ　Ｌ　Ｏｃｎ！／ｄｙｎ
ｅの範囲であれば、複屈折が十分小さくなるように成形
することが可能である。ここで、光弾性係数が正の樹脂
となる単量体としては、スチレン、パラメチルスチレン
、メタクリル酸シクロヘキシル（シクロヘキシルメタク
リレート）、メタクリル酸フェニル（フェニルメタクリ
レート）等があり、負の樹脂となる単量体としては、メ
タクリル酸メチル、α−メチルスチレン等がある。しか
し、光弾性係数が非常に小さくなるよう、このような両
種の樹脂を作り得る単量体を適当に組み合わせて共重合
させても、常に吸湿性の低い共重合体を得ることはでき
ないということが分かった。そこで、発明者らは、吸湿
性の低い共重合体を得ようとして研究を行・つた結果、
スチレンおよび／またはスチレン誘導体、ならびに炭素
数３〜８のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルを
共ｉｔ体（コモノマー）として必ず用いることとし、メ
タクリル酸メチル等の吸湿性を改善すればよいことを見
い出した。そして、さらに、光学的均質性。

吸湿性のほかに、透明性、耐熱分解性、耐熱変形性等も
考慮して、これらも充分満足できるような共重合体を得
ようとして研究を重ねた。その結果、メタクリル酸メチ
ル、炭素数３〜８のアルキル基を有するメタクリル酸ア
ルキル、ならびに、スチレンおよび／またはスチレン誘
導体を一定の範囲内で使用し、光弾性係数が非常に小さ
くなるようこれらを共重合させることとすればよいとい
うことを見い出し、ここにこの発明を完成した。

したがって、この発明は、メタクリル酸メチル３０〜６
０重量％（以下、％と略す）、炭素数３〜８のアルキル
基を有するメタクリル酸アルキル１０〜４０％、ならび
に、スチレンおよび／またはスチレン誘導体２０〜５０
％を必須原材料とし、光弾性係数が、　　Ｌ　Ｏ，ＯＸ
　１０　　ｃｎｆ／ｄｙｎｅ以上、＋　１０．　ＯＸ　
１０　　ｃｒＡ／ｄｙｎｅ以下となるように共重合させ
た共重合体をディスク本体材料とする光学式ディスクを
その要旨としている。

以下に、この発明の詳細な説明する。

ここで、炭素数３〜８のアルキル基を有するメタクリル
酸アルキルとしては、メタクリル酸シクロヘキシル、メ
タクリル酸イソブチル等があげられ、スチレン誘導体と
しては、パラメチルスチレン、α−メチルスチレン等が
あげられる。メタクリル酸メチル、α−メチルスチレン
等の光弾性係数は負であり、メタクリル酸シクロヘキシ
ル、パラメチルスチレン、スチレン等の光弾性係数は正
である。

メタクリル酸メチル３０〜６０％、炭素数３〜８のアル
キル基を有するメタクリル酸アルキル１０〜４０％、な
らびに、スチレンおよび／またはスチレン誘導体２０〜
５０％を必須原材料とし、光弾性係数が、−１０，ＯＸ
　１０　　ｃｆｆｌ／ｄｙｎｅ以上、＋　１０．　ＯＸ
　１０　　ｃｒＡ／ｄｙｎｅ以下の範囲内の共重合体が
得られるよう使用割合を調節してこれらを共重合させる
。そうすると吸湿性が非常に低く、耐熱分解性、耐熱変
形性等も充分満足できる共重合体が得られる。

なお、必須原材料が、メタクリル酸メチル４０〜５５％
、シクロヘキシルメタクリレート１０〜２５％、ならび
に、スチレンおよび／またはパラメチルスチレン３０〜
４０％となるように選ばれているのが好ましい。また、
共重合体の光弾性係数が、　８．　ＯＸ　１０　　ａｄ
／ｄｙｎｅ以上、＋８．０Ｘ１０　”　ｃｒＡ　／　ｄ
ｙｎｅ以下の範囲にあることが好ましい。

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、前記単量体と共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、例えば塊状重合法、忠濁重合法。

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。

ディスク本体材料の成分として、スタンパとの離型性を
改良する目的で、例えばシリコン、ワックス、脂肪酸、
脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩。

脂肪族アルコール等の助剤や、帯電防止の目的で、例え
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を阻害しない範囲
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（ディス
ク本体材料）を射出成形またはプレス成形などの方法に
よってスタンパをセットした金型により記録信号となる
ピットを転写しディスク本体を形成する。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ことが好ま
しい。

つぎに、複製ディスクの場合には一般的には、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
ブレーティングなど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。また、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ットを
転写した後、さらにピット面に、例えば非晶質レアーメ
タルやレーザー光線によって熱的に分解し得る化合物な
どの、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イ不りを
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
、複屈折率が非常に小さく、吸湿性も非常に低い。

つぎに実施例および比較例について説明する。

（実施例１〜３および比較例１） 実施例１〜３および比較例１の光学式ディスクをつぎの
ようにしてつくった。まず、単量体く必須原材料）の組
成が第１表に示されているようになった各単量体混合物
をそれぞれ反応させて、共重合体（メタクリル系樹脂）
をつ（つた。残留応力の小さくなるような成形条件で、
この共重合体を成形してディスク本体をつくった。つぎ
に、この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光学式ディスクをつくった実施例
１〜３および比較例１の光学式ディスクに用いた共重合
体の光弾性係数、吸水率、ガラス転移温度、耐熱分解温
度２曲げ強度、および、耐衝撃強度を調べた。結果を第
２表に示す。

（以　下　余　白） 第１表 第２表 第２表より、実施例１〜３に用いた共重合体は、比較例
１に用いたものに比べ、吸水率が非常に低く　（はぼ半
分）、光弾性係数も充分小さいことがわかる。そのため
、光学的に非常に均質でそりの発生が少なかった。また
、耐熱分解温度や曲げ強度も充分満足できるものである
こともわかる。

実施例１〜３の光学式ディスクは、このような共重合体
が用いられているので、複屈折がほとんどなく光学的に
均質で、吸湿によるそりも生じないものとなっていた。

〔発明の効果〕

この発明にかかる光学式ディスクは、メタクリル酸メチ
ル３０〜６０％、炭素数３〜８のアルキル基を有するメ
タクリル酸アルキル１０〜４０％、ならびに、スチレン
および／またはスチレン誘導体２０〜５０％を必須原材
料とし、光弾性係数が、　１０．　ＯＸ　１０　　ｃｎ
ｌ／ｄｙｎｅ以上、＋　１０．　Ｏｘ１０　　ｃｎｔ／
ｄｙｎｅ以下となるように共重合させた共重合体をディ
スク本体材料とするので、複屈折率が非常に小さく、吸
湿性も非常に低い。このため、この発明の光学式ディス
クを用いれば、読みとり誤差を少なくすることができる
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）メタクリル酸メチル３０〜６０重量％、炭素数３
   〜８のアルキル基を有するメタクリル酸アルキル１０〜
   ４０重量％、ならびに、スチレンおよび／またはスチレ
   ン誘導体２０〜５０重量％を必須原材料とし、光弾性係
   数が、−１０．０×１０＾−＾１＾３ｃｍ＾２／ｄｙｎ
   ｅ以上、＋１０．０×１０＾−＾３ｃｍ＾２／ｄｙｎｅ
   以下となるように共重合させた共重合体をディスク本体
   材料とする光学式ディスク。
2. （２）必須原材料が、メタクリル酸メチル４０〜５５重
   量％、シクロヘキシルメタクリレート１０〜２５重量％
   、ならびに、スチレンおよび／またはパラメチルスチレ
   ン３０〜４０重量％となるように選ばれている特許請求
   の範囲第１項記載の光学式ディスク。
3. （３）共重合体の光弾性係数が、−８．０×１０＾−＾
   １＾３ｃｍ＾２／ｄｙｎｅ以上、＋８．０×１０＾−＾
   １＾３ｃｍ＾２／ｄｙｎｅ以下に選ばれている特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の光学式ディスク。