JPS6270409A - 記録デイスク及びその製法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録ディスクと、それらの製造方法に関する
。本発明は、さらに詳しく述べると、熱可塑性樹脂から
作られておりかつデータあるいは電気的信号を磁気的又
は光学的に貯蔵するために用いられる、すぐれた平面性
を具えた円板状の記録ディスクに関する。

〔従来の技術〕

記録ディスク、例えば、磁気的貯蔵やコンピユータ化さ
れた情報の再生に用いられるハードディスクや、予め記
録されたデータ及び情報を再生するための手段としてレ
ーザー光を使用するレーザディスクにおいて、それらが
より高レベルの性能を保有することが常に求められてい
る。記録ディスクの形で保持されるデータファイルに求
められている高度のインテグリテイにかんがみて、現在
入手可能である記録ディスクを改良することが依然とし
て要求されている。

さらに、このような記録ディスク、特に１／−ザディス
クは、湿度及び温度の差にさらされた時に反り及び寸法
変化に耐えるのに十分な、ならびに使用中の物理的応力
及び歪に原因する振動及びフラッタ−に耐えるのに十分
な物理的性質をもたなければならない。現在入手可能な
熱可塑性の記録ディスクは、そのそれぞれの部分を熱可
塑性樹脂から射出成形することによって容易かつ経済的
に加工し得るというものの、但し、このような記録ディ
スクは、１つもしくはそれ以上の物理的性質において不
十分である。

記録ディスクの製造に使用するのに適当な熱可塑性の樹
脂は、許容し得る熱変形性、弾性率、そして寸法安定性
を有していなければならない。適当な樹脂は、また、高
められた割合の湿度にさらされた場合に低い吸水度を有
するべきである。ポリマーの寸法変化は、そのポリマー
が水蒸気を吸収することの結果としてひきおこされ得る
ものと、考えられる。さらに加えて、記録層の劣化を防
止するために、水と記録層の接触を低下させることが望
ましい。光ディスクの構成員中で使用するための樹脂は
、さらに、適当な複屈折値をもった成形品を形成可能で
あり、したがって、記録された情報の読み取りに用いら
れる光ビームがそれが通過するディスク部分によって悪
い影響を受けることがないようなものでなければならな
い。この後者の要件を満たすため、樹脂は、低い“残留
成形（ｍｏｌｄｅｄ−ｉｎ）”応力をもった成形部分を
形成するのを可能となすのに適当な性質をもたなければ
ならない。“残留成形”応力は、成形済みの部品におけ
る残留応力を指している。低い残留成形応力を有利にも
たせた場合に限って、適当な光学的性質をもった光記録
ディスクを製造することができる。

光ディスクは、通常、軸方向に配列された複数の層を有
している。このような層の１つは基板層であって、この
層は、物理的一体性を構造体に付与することが可能であ
る。次に、例えば真空蒸着反射金属層のような記録層を
設けることができる。

基板にピントを形成するかもしくはそれをエツチングす
ることによって、記録された情報に対応するところの必
要な表面の不規則性を与えることができ、一方、上記記
録層によって、このような情報を読み取り又は再生する
方法を与えることができる。ある種の構成をとった場合
には、例えば固体フィルムのような光学的に透明なカバ
ーを追加的に設けることができ、また、このカバーは、
基板層に対して物理的に、そして円周及び軸の部分でそ
れと間延的に、結合せしめられる。一般的に、カバーを
有する構造体はカバーを有しない構造体に較べてより大
きな強度を有し、但し、カバー付きのレーザディスクの
組み立てには追加の工程が必要である。

カバー付きあるいはカバーなしの両方のデザインにおい
て、片面あるいは両面のディスクを提供することができ
る。とりわけ有利なデザインは、２個の軸方向に配列せ
しめられたハーフディスクを有し、また、その際、それ
ぞれのハーフディスクは、基板層と記録層とを有し、記
録層が構造体の中心において互いに接触して配置される
ように、配列されている。得られる構造体は、外側に面
した基板層によって保護されておりかつ別に製作したカ
バーを必要としない記録層を有している。

カバー付きあるいはカバーなしの両方のデザインにおい
て、得られる構造体のゆがみやしわの形成を避けるため
、用いられる熱可塑性樹脂が極めて高い寸法安定性を有
していることが重要である。

このような安定性は、特に、極めて薄い断面寸法を有し
ている大直径のディスクの場合に重要である。例えば、
熱可塑性の記録ディスクであって、商業的に適当な物理
的性質を有しており、そして８インチ（２００ｍｍ）よ
りも大の直径及び約０．１２インチ（３，０ｍｍ）未満
、特に、約０．１０インチ（２，５ｍｍ）未満の厚さを
有しているものは、従来達成されていないと、考えられ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

改良された、より大きな信頼性を有する記録ディスクを
提供することが望ましい。さらに加えて、熱可塑性のポ
リマーを含んでいて、寸法安定性の増大及び吸湿性の低
下に基因する改良された安定性および信頼性をもったレ
ーザ又は磁気記録ディスクを提供することが望ましい。

〔問題点を解決するための手段〕

とごろで、本発明によれば、磁気あるいは光記録のため
又は情報の再生のために作られたものであって、それが
、少なくとも部分的に、最低１種類のビニル芳香族モノ
マーとα−メチルスチレンの共重合体であって、ビニル
芳香族モノマー及びα−メチルスチレンを６１℃よりも
高くかつビニル芳香族モノマーの天井温度よりも低い温
度でアニオン重合させることによって調製したものから
形成されていることを特徴とする、記録ディスクが提供
される。

好ましい１態様において、上記した記録ディスクは、最
低８インチ（２００ｍＩｎ）の直径及び０．１２インチ
（３，０ｍｍ）未満の軸方向の断面寸法（厚さ）を有し
ている。

最も好ましい態様に従うと、直径が８インチ（２００ｍ
ｍ）よりも大でありかつ厚さが０，１２インチ（３，Ｏ
ｌｌｌｍ）未満である、熱可塑性樹脂からなる改良光デ
ィスクが提供される。

本発明の方法は、一般的な面から記載すると、基板部分
及びカバー部分を射出成形することによって記録ディス
クを製造する方法であって、前記部分の少なくとも１つ
を、最低１種類のビニル芳香族モノマーとα−メチルス
チレンの共重合体であって、ビニル芳香族モノマー及び
α−メチルスチレンを６１℃よりも高くかつビニル芳香
族モノマーの天井温度よりも低い温度でアニオン重合さ
せることによって８周製したものを２７４〜３１０℃の
溶融温度及び７１〜８８℃の成形温度で射出成形するこ
とによって製造したこと、また、その際、このような成
形部分は、ＡＳＴＭ　Ｄ−５７０により測定した時に０
．１％未満の吸水度及びＡＳＴＭ　Ｄ−１００３によっ
て測定した場合に１．０％未満の曇り度の両方を有して
いることを特徴としている。

ビニル芳香族モノマーであって、本発明において使用す
る共重合体の調製に用いられるものは、スチレン、そし
て約４個までの０１−４アルキル置換基を含有する環ア
ルキル−置換スチレン化合物を包含している。これらの
モノマーの一例を列挙すると、スチレン、２−ビニルト
ルエン、３−ビニルトルエン、４−ビニルトルエン、ｔ
−ブチルスチレンなど、ならびにこのようなビニル芳香
族モノマーの混合物がある。好ましいビニル芳香族モノ
マーはスチレンである。

本発明において使用する共重合体はアニオン重合によっ
て調製することができる。多量のα−メチルスチレンを
含有している原料供給流を使用する場合には、本発明に
従って調製することのできるスチレン／α−メチルスチ
レン共重合体はほぼ理論的最大量のα−メチルスチレン
を含有することができる。すなわち、調製することので
きる共重合体は、各ビニル芳香族モノマ一単位に関して
ほぼ２個の割合でα−メチルスチレン単位を含有するこ
とができる。スチレン／α−メチルスチレン系において
、このモル比である２／３α−メチルスチレンが存在す
ると、約７０重量％のα−メチルスチレンが結果的に得
られる。選ばれた重合条件下において、追加量のα−メ
チルスチレンを混入することは考えられない。なぜなら
、反応中、２個の繰り返しモノマ一単位の熱力学的に好
ましい形成がポリマ一連鎖中において発生するからであ
る。したがって、一般的には、２個よりも多くないα−
メチルスチレンモノマ一単位が、得られるポリマー中で
互いに隣接して存在するということを認めることができ
る。もちろん、低減せしめられた量のα−メチルスチレ
ンを必要に応じて使用することができ、したがって、−
ト記した最大α−メチルスチレン含有量よりも少量な統
計学的に分布せるビニル芳香族モノマー及びα−メチル
スチレンモノマ一単位を含有しているランダム共重合体
を得ることができる。本発明の共重合体は、さらに、ラ
ンダムに分布せるビニル芳香族モノマーの残分及びα−
メチルスチレンの残分を特徴としている。

好ましくは、本発明で使用する共重合体は、少なくとも
５重量％のα−メチルスチレン単位及び好ましくは少な
くとも２０重量％のα−メチルスチレン単位を含有して
いる。これらの共重合体の重量平均分子量は最低４０．
０００でありかつ好ましくは最低約１００，０００であ
る。ここで使用する共重合体の分子量を決定するに当っ
ては、サイズ・エクスクル−ジョン・クロマトグラフィ
の技法を使用し、そして得られた数値を被分子量測定ポ
リマーと同一容積を占めるポリスチレンの分子の数値と
比較する。得られる共重合体は高温条件において安定で
あり、そして良好な熱変形性を呈示することができる。

本願明細書において使用する“天井温度”なる語は、α
−メチルスチレンが重合して高分子量のホモポリマー（
単独重合体）を形成する反応がその逆の解重合プロセス
に比較して熱力学的に不首尾であることを意味している
。しかし、この度に判明したところによると、単独重合
の天井温度が６１℃であるα−メチルスチレンはオリゴ
マー（低重合体）の反応生成物を形成し、また、６１℃
を上廻る温度でのアニオン重合条件下においては特に、
そして本質的に、そのダイマー（二重体）を形成するで
あろう。その他のモノマーは、通常、６１℃よりも高温
である天井温度を有している。

特に、スチレンは、約３５０℃の単独重合天井温度を有
している。したがって、６１℃を上廻る温度でのアニオ
ン重合条件を適用した場合、ビニル芳香族モノマーとα
−メチルスチレンの熱力学的に安定な共重合体であって
、通常２個よりも多くない隣接α−メチルスチレン重合
部位を有するものが、形成される。

アニオン重合は、有機金属のアニオン重合開始化合物を
公知な技法に従って使用することによって、開始させる
ことができる。適当な有機金属のアニオン重合開始化合
物は従前から公知であり、そして文献に開示されている
。このような公知な化合物は、芳香族又は脂肪族の化合
物のアルキルリチウム及びその他のアルカリ金属誘導体
を包含している。好ましい開始剤はｎ−ブチルリチウム
である。

重合を実施するに当って、重合条件下に保持されている
アニオン重合可能なモノマーの混合物に対して開始剤を
添加する。適宜には、例えば攪拌タンク型反応器のよう
なバックミキシング反応器を使用することができ、そし
てモノマーを連続的に反応器に添加する一方で、七ツマ
−の添加とほぼ同一のスピードで、反応混合物を反応器
から取り出すことができる。別法によれば、コイルバソ
クミキシング反応器を使用してもよく、あるいはこの技
術分野において知られているように追加の反応器を使用
してもよい。実際に、重合時の温度の上限は約２００℃
である。

従来から知られているように、アニオン重合で使用する
ためのモノマーは、最初、開始剤に悪影響を及ぼすよう
な汚染物質を除去するため、例えば蒸留、分子篩ベッド
の使用、その他のような適当な精製手段の使用によって
精製することができる。別法によれば、重合混合物の成
分を精製するために、例えば米国特許第４，２３９，８
７０号に開示されるもののようなアルミニウムアルキル
掃去剤（スカベンジャー）を使用してもよい。次いで、
必要に応じて、高純度のモノマーと不活性溶剤を反応容
器に装填し、そして反応器を密閉し、α−メチルスチレ
ンの天井温度を上限る温度まで加熱してもよい。適当な
溶剤は、この技術分野において前から知られているもの
、例えばシクロヘキザン、ベンゼン、エチルベンゼン、
そしてトルエンである。望ましい実施態様によると、過
剰量のα−メチルスチレンを使用することができる。α
〜メチルスチレンは、その過剰量を最終的な共重合体中
に混入しない限り、反応プロセスのための溶剤として作
用する。というのも、α−メチルスチレンは、その天井
温度のために課されている上述のような制限を有してい
るからである。好ましい反応混合物は、重量を基準にし
て、５０〜９９．５％のα−メチルスチレン及び５０〜
０．５％のビニル芳香族上ツマ−を有している。

共重合体は、例えばアルコールのような連鎖停止剤を添
加することを通じて重合を終結させ、そして得られたシ
ロップを脱蔵させるかもしくは沈殿させることによって
、反応器の流出物から回収することができる。

上述の共重合体樹脂は、本発明の記録ディスクの基板あ
るいはカバーのどちらにおいても使用することができる
。このような部材は、約５２５〜５９０°Ｆ　（２７４
〜３１０℃）の溶融温度及び１６０〜１９０°Ｆ（７１
〜８８℃）の成形温度で公知で射出成形法によって製造
することができる。本発明の記録ディスクは、そのそれ
ぞれの部材の構造あるいはは配列を特定のものに限定す
ることを意図するものではない。

〔発明の効果〕

本発明の記録ディスクは、その特徴的な効果として、非
常に平面性が良いこと、ならびに広範囲の温度及び相対
湿度値にさらされた場合に良好な強度及び寸法安定性を
有していること、を具えている。

〔実施例〕

以下に記載する実施例は、特に本発明をさらに詳しく説
明するためのものであり、本発明を限定するものとして
解釈されるべきではない。

スチレンとα−メチルスチレンの共重合体を実質的に下
記のプロセス手順に従うアニオン重合によって調製した
。α−メチルスチレン、フェニルアセチレン、遊離スチ
レン及びエチルベンゼン溶剤を含む原料供給流を蒸留し
、アルミナ床と接触させて、水、酸素及びヘンズアルデ
ヒド不純物を除去した。精製した原料供給流を中空オー
ガ一式攪拌機を装備した２７！のＰａａｒ型反応器に圧
入した。

なお、ここで使用した攪拌機の中空オーガーは、反応器
の内部よりも長さが僅かに短くかつ直径が僅かに小さい
円筒体を有していた。この円筒体の外側上にランドをら
せん状に配置した。ランドの寸法は、中空円筒体とラン
ドの回転によって形成される円筒体が反応器の内容量よ
りも僅かに小さくなるようなものであった。このような
攪拌機は、米国特許第４　、２３９　、８６３号に記載
されている。加圧下にある熱湯を使用して、反応器を９
５℃まで加熱した。精製した原料供給流及び開始剤を反
応器の側面中に、２時間の滞流時間が与えられる速度で
、導入した。開始剤はｎ−ブチルリチウムであり、濃度
６０ｐｐｍを与える速度でもって圧入した。

反応器内の圧力を、その出口のところで圧力制御弁を使
用することによって、５０　ｊ！Ｊ−、／ｉｎ、”ゲー
ジで保持した。反応器からの流れを、正方形の形に接続
されかつ内容量が約４６７ｃ＋ａである内径１インチ（
２，５４Ｇ）の停止剤コイル、３１６ステンレス鋼管、
に供給した。材料を停止剤コイル内で再循環させ、一方
、エチルベンゼン中の１重量％エタノールの溶液を、ｎ
−ブチルリチウムを重合容器に供給する際の供給速度の
約２倍の速度でもって、停止剤コイルに供給した。次い
で、停止剤コイルからの流出物を、米国特許第３，０１
４，７０２号に記載のものに実質的に従って、平板形ヒ
ーター及びスクリュー押出機を装備する脱蔵装置中に圧
入した。

なお、上記米国特許の教示内容を参照してここに記載す
る。ヒーターの外部を２９ｍｍＨｇ未満の圧力で保持し
、そして生成物の混合物を約２５０℃の温度まで加熱し
た。約０．３重量％の揮発分を含有するポリマーが得ら
れた。この得られたスチレン／α−メチルスチレンポリ
マーの分子量は、２４時間の間、１４０，０００±５．
０００であった。得られるコポリマー中のα−メチルス
チレンの量は、モノマー原料中のα−メチルスチレンの
量を変更することによって、７０重量％の最大含有量に
至るまで変化させることができた。

…）肛アニ−の戒彫及グ試鴻 実質的に上述の手法に従って調製したスチレン及びα−
メチルスチレンの共重合体を圧縮成形することによって
平坦なディスクを製作した。これらのディスクは、約２
ｍｍの厚さ及び約３００ｍｍの直径を有していた。成形
条件としては、形成温度が２３０℃、型の熱入れ時間が
１０秒間、そして成形時間が２秒間であった。成形した
ディスクを９０℃の温度まで、約３時間をかけて、ゆっ
くりと冷却した。完成したディスクを型から取り外し、
吸水度及び複屈折に関して試験した。

成形したディスクの吸収スペクトルは、波長が３２０〜
１，１１００ｎの時に顕著な吸収は不存在であるという
ことを呈示した。

成形後のザンプルの複屈折値は、ゼロ楕円偏光測定法（
ｎｕｌｌ　ｅｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ）を使用することに
よって、周波数６，３２８人に調整したレーザーを用い
て測定した。試験の結果は、複屈折値１０″７が達成さ
れるということを呈示した。

へ１２　　び５．傍３　夏↓ 物理的性質を異にする種々の試験片（光学グレード）を
下記のようなポリマーから製作し、そして認められてい
るＡＳＴＭ試験法に従い試験した：ポリメチフレメタク
リレート（ＰＭＭ八）（ＤＥＬＰＥＴＯ６２３Ｍ）（比
較例２）、それぞれ２０％及び５０％のα−メチルスチ
レンを含有するスチレン／α−メチルスチレン共重合体
（ＳＡＭＳ）　（例３及び例４）、及びポリカーネテー
ト（比較例５）。結果を次の第１表に記載する。

以下余日 第１表土成形シ太崖票ヱニ□□□性１ 」 ヒ 糺 す ）バ 迂 看ｌ　　　リ　　　度　　　　　ＡＳＴＭ　　Ｉ］−０
，３０，９０，６１，５（％）Ｄ−１００３ ■ 引 ［６Ａ及び６Ｂ ＳＡＭＳの有するすぐれた平坦射出成形品形成能を立証
するために射出成形ディスクのサンプルを製作した。こ
れらのディスクは、厚さ１．２ｍｍ　、そして直径約１
３０ｎ＋ｍであった。成形条件としては、溶融温度が約
５５０°Ｆ　（２８８℃）、サイクル時間が約１５秒間
、そして成形温度が約１８０°Ｆ（８２℃）であった。

同様にして、厚さ１．５１１１１１１及び直径約３００
ｍｍを有する平坦な射出成形ディスクを製作した。成形
条件としては、溶融温度が約５００’Ｆ　（２６０’ｃ
）　、ソして成形温度が約１６０°Ｆ（７１”ｃ）であ
った。

貫ニー汲で１本」■−及μ度 ＰＭＭ＾、ポリカーボネート及びＳＡＭＳの吸湿性を比
較するため、これらのポリマーの射出成形サンプルを５
０℃で２４時間にわたって乾燥し、そして相対湿度８２
％及び温度６０℃の条件に１５０時間にわたってさらし
た。サンプル１ｇ当りの重量増（ｍｇ）を測定すること
によって種々のサンプルにおける吸収量を求めた。結果
をプロットしたものが、添付の第１図である。ポリメチ
ルメタクリレ−１・（比較例８）及びポリカーボネート
（比較例９）樹脂は、それらをＳＡＭＳ樹脂（例７）と
比較した場合、指示された時間における吸水量がより犬
であるということを理解することができる。本発明の記
録−ディスクでは吸水量の低下が得られたけれども、こ
れは、ポリマーの膨潤を下げ、よって、より大きな寸法
安定性を生じるものと、考えられる。さらに、水の存在
に原因する化学的作用、特に記録ディスクのその他の成
分の分解を、本発明の記録ディスクの使用によって回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、３種類の熱可塑性樹脂を例７ならびに比較例
８及び９に記載の条件の下で水蒸気にさらした場合の、
時間の函数としての重量増をプロ手続補正書く方式） 昭和６１年１０月１６日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１７２９４６号 ２、発明の名称 記録ディスク及びその製法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニー４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正命令の日付 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録 浄書明細書　　　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気又は光学記録あるいは情報再生のための記録デ
   ィスクであって、それが、少なくとも部分的に、最低１
   種類のビニル芳香族モノマーとα−メチルスチレンの共
   重合体であって、ビニル芳香族モノマー及びα−メチル
   スチレンを６１℃よりも高くかつビニル芳香族モノマー
   の天井温度よりも低い温度でアニオン重合させることに
   よって調製したものから形成されていることを特徴とす
   る、記録ディスク。 ２、光ディスクである、特許請求の範囲第１項に記載の
   記録ディスク。 ３、１つもしくはそれ以上の熱可塑性プラスチックの層
   を含み、その際、これらの層の少なくとも１つが、ビニ
   ル芳香族モノマーとα−メチルスチレンの、それらを６
   １℃よりも高くかつビニル芳香族モノマーの天井温度よ
   りも低い温度でアニオン重合させることによって調製し
   た共重合体である、特許請求の範囲第１項に記載の記録
   ディスク。 ４、ビニル芳香族モノマーがスチレンである、特許請求
   の範囲第１項に記載の記録ディスク。 ５、共重合体が最低４０，０００の分子量を有する、特
   許請求の範囲第１項に記載の記録ディスク。 ６、共重合体が５〜７０％のα−メチルスチレンを含む
   、特許請求の範囲第１項に記載の記録ディスク。 ７、共重合体が最低２０％のα−メチルスチレンを含む
   、特許請求の範囲第６項に記載の記録ディスク。 ８、最低８インチ（２００ｍｍ）の直径及び０．１２イ
   ンチ（３．０ｍｍ）未満の厚さを有する、特許請求の範
   囲第１項に記載の記録ディスク。 ９、基板部分及びカバー部分を射出成形することによっ
   て記録ディスクを製造する方法であって、前記部分の少
   なくとも１つを、最低１種類のビニル芳香族モノマーと
   α−メチルスチレンの共重合体であって、ビニル芳香族
   モノマー及び−αメチルスチレンを６１℃よりも高くか
   つビニル芳香族モノマーの天井温度よりも低い温度でア
   ニオン重合させることによって調製したものを２７４〜
   ３１０℃の溶融温度及び７１〜８８℃の成形温度で射出
   成形することによって製造し、また、その際、このよう
   な成形部分は、ＡＳＴＭＤ−５７０により測定した時に
   ０．１％未満の吸水度及びＡＳＴＭＤ−１００３によっ
   て測定した場合に１．０％未満の曇り度の両方を有して
   いることを特徴とする、記録ディスクの製法。 １０、共重合体が１３０℃を上廻るビカー軟化点を有し
   ておりかつ成形部分が０．８未満の曇り度を有している
   、特許請求の範囲第９項に記載の製法。