JPS619436A - 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
ばれている高密度情報記録用ディスクの製法に関する。

（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種類に分けられる。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（ＤＲＡ
Ｗ型）および（Ｃ）書き換え可能型（イレーザブル型）
である。

（ａ）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
ー光線の反射膜としてアルミニウム（Ａβ）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って穴があいたり（蒸発、熔融な
どして穴があ＜）、反射率が変化する記録ｉ！！膜（た
とえば、ＴｅやＴｉ金属または合金、’ＴｅＯ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本体の材料には、主として樹
脂（プラスチックス）が用いられている光学式ディスク
の製造には、信号情報となる凹凸（ビット）に対応する
凹凸を刻んだスタンパを金型に組込んで、射出成形によ
り樹脂を成形してディスク本体とし、このディスク本体
の信号面に上記のような薄膜を形成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４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■〜■の特性をすべて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■は十分満足
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■は十分満足できない
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
用樹脂として優れた特性をもつ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）吸湿性の少ないコそツマ−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、および特開昭
５８−１５４７５１号公報参照）。

（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号公報および特開昭５
８−６８２５３号公報参照）。

（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号公報参照
）。

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■〜■の特性をすべて満足する
光学式ディスク本体を用いる光学式ディスクの製法は、
これまで開発されてはいない。

〔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、
ディスク本体の成形、凹凸転写を正確かつ容易に行え、
光線透過性が高く、複屈折が小さく、また吸湿率および
吸湿による寸法変化が小さく、しかも熱変形温度が高い
ものを得ることができる光学式ディスクの製法を蝉供す
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、前記■の特性と■の特性とを同
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、■の特性も十分満足する樹脂でディ
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（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（電子線など）硬化が考え
られた。しかし、加熱硬化法では、ディスク本体成形時
の加熱によって硬化が起るうえ、成形後の加熱によって
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
変形が生じるという欠点がある。紫外線硬化法は、簡易
な手段であり、かつ、低温で行えるので、ディスク本体
の変形が生じないが、紫外線では、架橋反応を行わせる
ためのエネルギーが不十分であり、光重合開始剤によっ
ては着色がディスク本体に生したすする欠点があるので
、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。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十分なエネルギーをもち
、特別な重合開始剤も不要であり、成形時に熱安定性の
優れた樹脂を採用することができるので、この発明の目
的に適したものである。

そこで、放射線架橋が可能で、成形時の熱安定性がよい
樹脂を検討したところ、ｐ−メチルスチレンあるいはｐ
−メチルスチレン異性体を主成分とする異性体混合物を
コモノマーとして含むコポリマーが適することを見出し
た。ｐ−メチルスチレンは、そのポリマー（ポリｐ−メ
チルスチレン）の吸水率が０．０５％であって、ポリメ
タクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）の０．３０％に比べると
、１／６と小さく、吸湿性改善の点からも好ましいもの
である。

なお、光学式ディスク本体用としてよく使われている（
ポリ）メタクリル酸メチルは、放射線照射により分解し
、また、架橋効果も小さいため、放射線架橋には適さな
いこともわかった。

以上のことから、成形時の熱安定性がよく、放射線架橋
が可能で、かつ、前記■〜■の特性もすべて満足する樹
脂組成を検討したところ、光学特性（光線透過率と複屈
折）、成形性、耐熱性および耐放射線性の点からアクリ
ル酸エステルを主成分として２０〜８０ｗｔ％、放射線
架橋を可能とするためｐ−メチルスチレンおよび／また
はｐ−メチルスチレン異性体を１０〜７０ｗｔ％、およ
び、吸湿性、成形性を改良するため、前記モノマーと共
重合しうるビニル系モノマー０〜５０ｗｔ％を必須成分
とし、これらを共重合させてなるコポリマーを用いれば
よいことを見出し、ここにこの発明を完成した。

したがって、この発明は、光学式ディスク本体の成形後
、放射線照射により架橋を行わせる工程を含む光学式デ
ィスクの製法において、前記ディスク本体成形用樹脂が
、アクリル酸エステル２０〜３Ｑｗｔ％、ｐ−メチルス
チレンおよび／またはｐ−メチルスチレン異性体ＩＯ〜
７０ｗｔ％、および前記七ツマ−と共重合可能なビニル
系モノマー０〜５０ｗｔ％を必須成分とし、これらを共
重合させてなるコポリマーであ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。

まず、ディスク本体に成形される樹脂について述べる。

この発明で用いられる樹脂は、上記のような組成のコポ
リマーであり、流動性がよい。主成分であるアクリル酸
エステルのエステル残基としては、メチル、エチル、イ
ソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、４−メチル−２
−ペンチル。

Ｆデシル、シクロヘキシル、ベンジル、フェニルなどの
炭素（Ｃ）数１〜２０のアルキル基、アラルキル基を例
示することができる。これらのうち、炭素数が多（なる
と吸湿性改善に効果が大きく、また、枝分れを有するア
ルキル基、脂環式アルキル基は熱変形温度を高くする効
果があるので好ましい。これらのアクリル酸エステルは
、単独で、あるいは、混合して用いることができる。ア
クリル酸エステルの使用量が２Ｑｗｔ％未満であると、
共重合体の光学特性および耐熱性が低下し、８０ｗｔ％
を越えると共重合体の吸湿性が大きくなる。ｐ−メチル
スチレンおよび／またはｐ−メチルスチレン異性体の使
用量が１０ｗｔ％未満であると、架橋効果が少なくなり
、７０ｗｔ％を越えると、複屈折性が悪くなる。ｐ−メ
チルスチレンあるいはｐ−メチルスチレン異性体は、た
とえば、ｐ−メチルスチレン単独、あるいは、ｐ−メチ
ルスチレン異性体を主成分とする異性体混合物のかたち
で用いられる。アクリル酸エステル、およびｐ−メチル
スチレンおよび／またはｐ−メチ　　４ルスチレン異性
体と共重合しうるビニル系モノマーとしては、ｐ−メチ
ルスチレン、ｐ−メチルスチレン異性体以外のスチレン
糸上ツマ−１たとえばスチレン、クロルスチレンなどの
耐放射線性にすぐれたモノマー、ブタジェンなどの共役
ジエン　゛系モノマー、エチレンなどのオレフィン系モ
ノマー、およびアクリル酸などがあり、それぞれ単独も
しくはそれらの混合系で使用される。

この発明で用いるコポリマーは、前記のような七ツマ−
を使用し、塊状重合法、懸濁重合法、溶′／ｆｉ、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。

以上のような組成のコポリマーに放射線を照射すれば架
橋反応が生じ、耐熱性９機械的性質が向上するのである
が、コポリマーに架橋剤を、コポリマーに対して０．１
〜１０ｗｔ％混合すると一層架橋効率が高くなり、より
低線量の放射線の照射で架橋を行わせることが可能とな
る。

このような架橋剤としてはラジカル重合可能な多官能上
ツマ−９たとえばジビニルヘンゼン、シアリルフタレ−
１・、トリアリルイソシアネート。

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、ネオベンチルグ
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。

なお、上記の架橋剤に代えてｔｅｒｔ−ブチルヒドロペ
ルオキシドのような高温分解型の過酸化物を加えてもよ
い。

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。

また、ディスク本体とスタンパ−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を、この発
明の目的の達成を阻害しない範囲で前記のコポリマーに
併用してもよい。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
なコポリマーを使用し、次のようにして実施される。ま
ず、スタンパ−をセットした金型によりコポリマーをイ
ンジェクション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）線環Ｏ粒子線
などがあげられ、いずれを用いてもよい。架橋反応を生
じさせるためには、吸収線量として２０〜７０メガラド
の範囲の放射線を照射するのが好ましい。成形前にコポ
リマーが架橋剤を含んでおれば放射線の線量が少なくて
すむ。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
うなコポリマー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、ディスク本体成形後、常温でディスクに放射線
を照射することにより、架橋反応を行わせるので、ディ
スク本体の熱変形温度を高くすることができる。成形前
にコポリマーが架橋剤を含んでいれば、より低線量の放
射線ですむ。また、アクリル酸エステルなど耐放射線性
のある七ツマ−を用いているので放射線による分解も生
じない。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
さらされる機械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
強度の向上させ、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５ある。

つぎに、実施例について説明する。

（実施例１） アクリル酸メチル、アクリル酸シクロヘキシル、および
ｐ−メチルスチレンを重量比１５：３５：５０の割合で
共重合させてなるコポリマーを用いることとし、スタン
パ−を装着した金型を用いて射出成形によりこのコポリ
マーをディスク本体に成形した。成形後、ディスク本体
に電子線を５０メガラドとなるように照射した。次に、
このディスク本体の信号面にアルミニウムを蒸着させた
（実施例２） 実施例１で用いた組成のコポリマーに、架橋剤としてジ
ビニルベンゼンを、コポリマーに対して５ｗｔ％混合し
て、実施例１と同様にディスク本体を成形した。成形後
、ディスク本体に電子線を４０メガラドとなるように照
射した。次に、このディスク本体の信号面にアルミニウ
ムを蒸着した（実施例３） アクリル酸イソプロピル、アクリル酸シクロヘキシル、
ｐ−メチルスチレンおよびスチレンを重量比１０　：　
４５’　：’　３０　：　１５の割合で共重合させてな
るコポリマーを用い、実施例１と同様にしてディスク本
体を成形した。成形後、ディスク本体に電子線を６０メ
ガラドとなるように照射した。

次に、このディスク本体の信号面にアルミニウムを蒸着
させた。

（実施例４） 実施例３で用いた組成のコポリマーに、架橋剤として、
トリアリルイソシアネートを、コポリマーに対して３ｗ
ｔ％混合して、実施例１と同様に、ディスク本体を成形
した。成形後、ディスク本体に電子線を２０メガラドと
なるように照射した。

次に、このディスク本体の信号面にアルミニウムを蒸着
した。

（実施例５） 実施例３で用いた組成のコポリマーに、架橋剤としてト
リメチロールプロパントリアクリレートを、コポリマー
に対して２ｗｔ％を混合して、実施例１と同様にディス
ク本体を成形した。成形後、ディスク本体に電子線を３
０メガラドとなるように照射した。次に、このディスク
本体の信号面にアルミニウムを蒸着した。・ 実施例１〜５で得られた光学式ディスクを、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。これらの光学式デ
ィスクは、光透過率が高く、複屈折が小さく、吸湿によ
る寸法変化が小さく、しかも、熱変形温度が高いものに
なっていた。

成形時の凹凸転写性も良好であった。また、架橋剤を含
んだコポリマーは、同じ組成のコポリマーに比べ低い吸
収線量の電子線で架橋が進行していた。アクリル酸エス
テル、ｐ−メチルスチレンなど耐放射線性の良いものを
用いているので電子線照射による分解も生じていなかっ
た。

〔発明の効果〕

この発明にかかる光学式ディスクの製法は、アクリル酸
エステル２０〜８０ｗｔ％、ｐ−メチルスチレンおよび
／またはｐ−メチルスチレン異性体ｌＯ〜７０ｗｔ％、
および前記七ツマ−と共重合可能なビニル系モノマーＯ
〜５０ｗｔ％を必須成分とし、これらを共重合させてな
るコポリマーを用いており、ディスク本体の成形後、デ
ィスク本体に放射線を照射する工程を含んでいる。その
ため、この製法を用いれば、ディスク本体の成形、凹凸
転写を正確かつ容易に行え、放射線照射による分解も生
じず、また、光透過率が高く、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く、熱変形温度が高い
光学式ディスクを得ることができる。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦 手続ネ市正書（自発） 昭和５９年　９月２５１ 、発明の名称 光学式ディスクの製法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 性　　　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　　代表＠帝役小林　郁 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１１頁第１４行に１トリアリルイソ
シアネート」とあるを、「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」と訂正する。

（２）明細書第１４頁第１７行に「機械」とあるを、「
機会」と訂正する。

（３）明細書第１４頁第１９行に「機械的強度の」とあ
るを、「機械的強度を」と訂正する。

（４）明細書第１６頁第１５行に「トリアリルイソシア
ネート」とあるを、「トリアリルイソシアヌレート」と
訂正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学式ディスク本体の成形後、放射線照射により
   架橋を行わせる工程を含む光学式ディスクの製法におい
   て、前記ディスク本体成形用樹脂が、アクリル酸エステ
   ル２０〜８０ｗｔ％、ｐ−メチルスチレンおよび／また
   はｐ−メチルスチレン異性体１０〜７０ｗｔ％、および
   前記モノマーと共重合可能なビニル系モノマー０〜５０
   ｗｔ％を必須成分とし、これらを共重合させてなるコポ
   リマーであることを特徴とする光学式ディスクの製法。
2. （２）コポリマーが架橋剤０．１〜１０ｗｔ％を含むも
   の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）放射線の線量が２０〜７０メガラドである特許請
   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。