JPS6391601A - 光学式情報記録担体 - 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、光学的に記録・再生可能な光ディスクに係り
、特に、情報記録媒体の基体として、好適な配置特性を
有し、かつ、耐久性に優れた光ディスクに関する。

〔従来の技術〕

高密度・大容量の情報記録媒体として、集光されたレー
ザー元による情報書き込み・再生する元ディスクメモリ
がある、これらは、光学的に透明なプラスチック材料表
面に再生専用光ディスクとし′Ｃは、アルミニウムなど
の高反射率薄膜を、又杏き込み可能な光ディスクとして
は、例えば光学定数が変化するカルコゲナイド化合物薄
膜を蒸着形成し、保護膜被覆して元ディスクを得ている
。

従来、かかる元ディスクに用いられるプラスチック材料
としては、透明性、射出成形時の流動賑レーザノイズの
原因となる複屈折性を考慮し、例えば、時分６０−４５
６４９号公報にみられる様なメタクリル酸メチルとアク
リル酸エチルの共重合体からなる、いわゆるポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）が基板（以下単にレプリカ
と略す）として用いられている。

一方、元ディスクは、前述した各種薄膜形成面の微少な
欠陥が、情報記碌時、もしくは再生時に情報欠落となり
、品質の低下原因となる。

従来、上記した微少欠陥に関して、レプリカ成形・薄膜
の形成・保護膜等の各工程をクリーンルーム内で行ない
、欠陥の低減を行なっている。

しかしながら、従来の欠陥防止手段は、主に、元ディス
ク製造時についてであり、過酷な条件でのディスク保管
によるディスク欠陥の発生圧ついては、配慮されていな
かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来の光ディスクでは、長期的にみた微少欠陥
の増加防止には考Ｎ、されていないという問題点があり
た。

すなわち、従来の元ディスクでは、欠陥の発生は、薄膜
形成面に集中してい−るが、前述したレプリカ内部での
微少な欠陥が、薄膜形成面にも作用し、薄膜形成面の欠
陥が増加するという点には配慮されておらず、信頼性の
高い元ディスクを得るには問題があった。

本発明の目的は、高い信号記録特性を有し、かつ長期的
な情報保存に適した元ディスクを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、前述した反射膜、もしくは、メモリ展を支
持するプラスチック基板（レプリカ）内に内包されたア
クリレートモノマーの減少化ニよって、レプリカ内部欠
陥防止、ひいては、薄膜形成面の欠陥防止によって達成
される。

〔作　　用〕

光デイスク用レプリカとして多用されているＰＭＭＡ樹
脂は、その分解機構の特徴として、主にポリマー末端か
らのモノマー分解であることが知られている。すなわち
、レプリカ成形時のＰｍ溶融温度によって、その分解量
が決定され、射出成形時の成形圧力によって、レプリカ
内部にＰＭＭＡマトリックス中にＭＭＡモノマーが溶解
固定されている。

ここでＰＭＭＡは、外気の湿度吸収（吸湿ｆｔ）量によ
って、熱変形温度が低下し、水分が可塑剤としての作用
を示す。この結果、Ｐ鳩仏マトリックス中に溶解してい
たＭＭＡ七ツマ−が、マトリックスツユるみの中に凝集
し、成形圧力に応じた圧力で微少な気泡が発生する。こ
の現象は、メタクリル酸メチルとアクリル酸エチルの共
重合体からなる従来用いられているポリメチルメタクリ
レートをレプリカ材料とし、溶融温度２８０℃、射出圧
力４００に９／−で得たレプリカを６０　’Ｃ，９５％
１（Ｈの過酷な雰囲気中に放置し、その内部気泡欠陥の
変化を求めることによって知られる。

同様に、従来のＰＭＭＡの溶融温度を２４０℃・にまで
下げ、射出圧力を５００に９／ｅｊにして得たレプリカ
の内部気泡の変化量は、前述の条件で得たものに比べて
約１／３と少なく、ｍモノマーの発生量を軽減できる。

第図２は、従来のＰＭＭＡによって得たレプリカ中に発
生成長した気泡欠陥数を微分干渉顕１微鏡にて、　　２
ｍｍ内視野で厚さ方向にカウントした結果を示す。

同様に、レプリカを各溶融温度条件（成形温度）で成形
し、６０℃水中に７日間浸漬し、水中に抽出された部位
モノマーをガスクロマトグラフ定蓋した結果、成形温度
の増加に伴なって、ｍモノマー抽出量が増加することが
第図５の○印で示される。

当然樹脂温度を下げることが望ましいが、レプリカの複
屈折が１００以上となるため、レーザノイズ原因となり
好ましくない。

この鳩仏モノマーの増加と、前述した従来のＰＭＭＡで
得たレプリカの内部気泡増加とが、極めて良く一致する
ことから、レプリカ成形条件のみならず、レプリカ材料
の耐熱分解性を改善することによって、光デイスク特性
の長期的な安定性を確保できる。

本発明者等は、レプリカ材料の耐熱分解性に着目し、従
来のＰＭｉ’ｖｌＡで生じるポリマー末端からのモノマ
ー分解速度の低減、もしくは、停止させることで、上述
した目的を達せられるとの考えに至った。

すなわち、ポリマー重合時の停止反応として、再結合反
応、および、末端二重結合が生じる不均斉化反応が生じ
る。この末端二重結合が、ポリ。

−熱分解の開始点であり、不均斉化反応による重合停止
比率を減少することで、モノマー分解速度の低減が可能
となる。この不均斉化反応の低減のため連続塊状重合法
を採用した。また、アクリル酸エチルエステルに比べて
、熱分解時に生じるラジカルの補足性の高いアクリル酸
メチルエステルをメタクリル酸メチルとの共重合体とす
ることで、熱分解の停止性を向上することが出来る。

この結果、第５図のΔ印で示す如く、従来の成形温度範
囲において、６０℃、７日間の浸漬によっても、アクリ
ルモノマー抽出量が２ｐｐｍ以下となり、６０℃、　９
５Ｓ　ＲＨの長期放置によっても、レプリカ内部の気泡
の生成が見られない。

すなわち、光ディスクに用いるＰＭＭＡ樹脂として、連
続塊状重合法により、不均斉化反応を低減し末端二重結
合を少なくさせ、アクリル酸メチルエステルをメタクリ
ル酸メチルと共重合させることによって、広範な成形条
件に耐え、かつ、長期的な信頼性の高いレプリカを得る
ことが出来る。

ここで、レプリカ内の残存（ツマ−量を把握する方法と
して、前述した温水抽出法の他に、試料をアセトンに溶
解し、メチルイソブチルケトンを内部試料として、ガス
クロマトグラフに℃分析する方法もある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について、図面等を引用しながら説
明する。

第１図において、１は本発明の対象となる射出成形で、
情報トラックや、ピット形成された透明プラスチックか
らなるレプリカ、２はレプリカ上に形成された薄膜、５
は薄膜の傷付き防止として形成した保護層である。

実施例ル プリカ材料として、メタクリル酸メチルとアクリル酸メ
チルエステルを連続塊状重合により末端二重結合の少な
いＰＭＭＡを共重合させ、メルトフローインデックス（
ＭＦＩ　）　＝　２０ｉ７１０分の高流動性樹脂を得た
。このｐｍを成形温度２８０℃、射出圧力４０　ａｍ／
Ｊの通常成形条件で、直径５００１ｉｎのレプリカを得
た。この時のレプリカ半径５Ｑｍｍにおける複屈折は、
シングルパスで約６０（αｔ６３５ルｒｎ）であっ丸こ
のようにして得たレプリカに、アルミニウムを１０００
１の厚さで真空蒸着形成し、保護膜形成し、接着貼り合
せて元ディスクとした。

かかるようにし℃得た元ディスクを、６０″ｃ、９５Ｓ
団の過酷な雰囲気中に放置し、レプリカ内部の微少な気
泡状欠陥な現察した結果、第図４に示すように２０日間
放置後でも欠陥数５０個以下であり欠陥の増加はみられ
なかった。

一方、同様の方法で得た従来のＰ沌仏″″Ｃ−ｉ工、試
験前は無欠陥であったが、わずか、４日で５００個以上
に達した。

実施例２ 実施例１のへ凧は、従来のＰへ伽汰と同様に、低分子量
化によって、高流動性を得ている。

従って、いわゆる熱変形温度（Ｈ，Ｄ、Ｔ　）が８６℃
付近であるが、更に耐熱性の高い要求に対してはメタク
リル酸メチルとアクリル酸メチルエステルの重合度を増
やし、高分子量化し℃比り、Ｔを９６℃ｌとすることも
できる。この材料を用いて実施例１と同様の条件でレプ
リカ成形した。Ｈ，Ｄ、Ｔの向上に反比例して、Ｎ１Ｆ
Ｉは約２ｖ１０分と低下したが、得られたレプリカの半
径５Ｑｍｍにおける複屈折は約９０と大きくなるが、元
ディスク特性を満足するものであった。

かかるようにして得たディスクを実施例１と同様の試験
を行なったところ、レプリカ内部の気泡状欠陥がみられ
なかった。

実施例５ 実施例１と同様にして得た本発明によるレプリカ上に、
追記可能なメモリ膜（例えばカルコゲン化合物）を蒸着
形成し、その後保護膜形成、貼り合せて、追記型光ディ
スクとした。かかるよう心して得た光ディスクを、実施
例１と同様の試験を行なった結果、レプリカ内部の気泡
状欠陥の発生比較例ル プリカ材料として、実施例２に比べ重合度を上げ、ＭＦ
Ｉ　＝　１　、８　Ｆ／１０分と高粘度化したものでレ
プリカ成形した。しかし、かかる高粘度材料を用いた場
合、情報ピットの転写性が、実施例２に比べて劣り、ま
た、複屈折も１５”と大きくなり、元ディスク用基板と
して使用できなかった。

比較例２ 実施例１に比べて高流動性を得るため、重合度を下げ、
ＭＦＩ　：　２５ｇ／１０分のものでレプリカを成形し
た。かかる材料は流動性が向上するため、複屈折率が４
０以下と小さくできるが強度物性が劣り、成形時のレプ
リカ割れや、高温高湿放置による表面クラックの欠陥が
生じ好ましくないものであった。

〔発明の効果〕

以上、本発明による光ディスクは、レプリカ内に内包さ
れるｈｆＭＡモノマーを低減できるので、長期信頼性が
高く、かつ、耐熱性の高いディスクを得ることが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の対象とする光ディスクの部分断面図
、８２図は、従来型ディスクの内部欠陥の経時変化を説
明するに用いた図、第５図警；、同様にして、得たレプ
リカの成形樹脂温度とＮＩＭＡモノマー抽出量、および
複屈折の関係を示す図、第４図は、本発明によって得た
ディスクの内部欠陥の経時変化を示す図である。 １・・・レプリカ ２・・・薄膜 ５・・・保護膜 、、ｙ、−−ゝ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光学的に情報記録・再生可能な光学式情報記録担体
   において、記録膜担体となる透明な熱可塑性樹脂基板が
   、連続塊状重合法からなるメタクリル酸メチルエステル
   とアクリル酸メチルエステルの共重合体からなるポリメ
   チルメタクリレートであることを特徴とする光学式情報
   記録担体。 ２、特許請求範囲１項記載の光学式情報記録担体におい
   て、ポリメチルメタクリレートが、メルトフローインデ
   ックス（ＭＦＩ）が２〜２０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあ
   ることを特徴とする光学式情報記録担体。 ３、特許請求範囲１又は２項のいずれかに記載の光学式
   情報記録担体において、樹脂基板に内包される前記共重
   合体のモノマー量が、ディスクを６０℃純水中に７日間
   浸漬後、純水中に抽出されるモノマー量の条件で測定し
   て、２ｐｐｍ以下であることを特徴とする光学式情報記
   録担体。