KR100935285B1 - 광디스크용 보호 필름 및 그것을 사용한 광디스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광디스크의 정보기록층을 보호하기 위하여 사용되고, 또한 광디스크의 정보의 기록ㆍ재생기능에 지장이 없는 광디스크용 보호필름 및 그것을 사용한 광디스크를 제공하는 것을 목적으로 하며, 그 해결수단으로서는 광투과성기재필름의 한쪽 면에 아크릴계 점착제층을 가지는 광디스크용 보호 필름에 있어서, 광디스크용 보호 필름의 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 하였을 경우, 관계식[1]
X(%)=[(Ta-Tb) /Ta]×100 ㆍㆍㆍ[1]
로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하이며, 또한 상기 아크릴계 점착제층을 구성하는 아크릴계 점착제의 할로겐 이온 및 알칼리성 이온의 용출량이, 각각 10ppm 이하인 것을 사용한 광디스크용 보호 필름, 및 이 보호 필름을 사용한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

광디스크용 보호 필름 및 그것을 사용한 광디스크{PROTECTIVE FILM FOR OPTICAL DISKS AND OPTICAL DISK USING THE FILM}
본 발명은 광디스크용 보호 필름 및 그것을 사용한 광디스크에 관한 것이다. 또 자세하게는, 본 발명은, 광디스크의 정보 기록층을 보호하기 위해서 사용되고, 또한 광디스크의 정보의 기록·재생 기능에 지장이 없는 광디스크용 보호 필름, 및 상기 보호 필름을 정보 기록층 위에 점착제층을 개재하여 접합해서 이루어진 광디스크에 관한 것이다.
근년, 정보 기록 매체로서의 광디스크의 발전은 눈부시고, 이미 CD, CD-ROM과 같은 정보 판독 전용의 디스크나, MOD 혹은 MD로 불리는 광자기디스크, PD로 불리는 상(相)변화 디스크, CD-R로 불리는 기록 가능한 광디스크가 넓게 사용되고 있다. 이들 광디스크의 기록 용량은 650MB(메가바이트) 정도이나, 기록 용량이 더 큰 DVD(디지털 다용도 디스크)로 불리는 일련의 광디스크, 구체적으로는 DVD-ROM(판독 전용형 DVD), DVD-R(추기형 DVD), DVD-RAM, DVD-RW(개서형 DVD) 등의 DVD 시리즈가 개발되어 있다. 이들 DVD 시리즈는 기판을 2매 접합한 것으로서, 기록 용량이 한쪽 면 4.7GB(기가바이트), 양쪽면에서 9.4GB인 것 등이 실용화되어있고, 그리고 정보의 기록ㆍ재생에 파장 630∼650㎚ 정도의 적색 레이저광이 사용되고 있다. 이 DVD는 현재 사용되고 있는 비디오카세트를 대신하는 차세대 광디스크로서 기대되고 있다.
그러나, 현상의 DVD에 있어서는 예를 들면 하이비젼 영상의 경우, 한쪽 면에서 약 30분 정도 밖에 수록할 수 없다고 하는 문제가 있다. 이 DVD를 보급시키려면, 한쪽 면에서 하이비젼 영상을 적어도 2시간 수록할 수 있는 것이 바람직하다. 이 때문에, 대용량의 광디스크가 요구되고, 그것을 실현하려면 보다 단파장의 레이저광에 의한 기록ㆍ재생이 필요하다. 따라서, 현재 파장 400∼432㎚ 정도의 청색 레이저광의 사용이 검토되고 있다.
그러나, 이러한 단파장의 청색 레이저광을 사용함으로써, 트랙피치나 피트 사이즈를 작게 하는 것이 가능해지지만, 파장이 짧은 것에 연유하여, 초점심도가 얕아지고, 현상의 두께 0.6mm의 기판끼리를 접합(기판의 합계 두께 1.2mm)한다고 하는 DVD 시리즈에 적용되고 있는 규격이나 방법을 사용할 수 없다고 하는 문제가 생긴다.
그래서, 예를 들면 두께 1.1㎜의 기판 위에 설치된 정보 기록층 위에, 기판과 동일한 소재의 두께 0.1㎜의 광투과성 보호 필름을 접합하는 것이 시도되어 있다. 이 경우, 보호 필름의 접합 방법으로서는 자외선 경화형 접착제나 점착제를 사용하는 방법이 생각되지만, 상기 접착제나 점착제는 광디스크의 기록ㆍ재생 기능에 지장이 없는 것이 중요하다.
본 발명은, 이러한 사정에 기초하여, 광디스크의 정보 기록층을 보호하기 위해서 사용되고, 또한 광디스크의 정보의 기록ㆍ재생 기능에 지장이 없는 광디스크용 보호 필름, 및 정보 기록층 위에 보호 필름을 적층한 신뢰성이 우수한 광디스크를 제공하는 것을 목적으로 해서 이루어진 것이다.
본 발명자들은, 상기의 바람직한 성질을 가지는 광디스크용 보호 필름 및 보호 필름을 형성한 신뢰성이 우수한 광디스크를 개발하기 위하여 열심히 연구를 거듭한 결과, 광투과성 기재 필름의 한쪽 면에, 특정의 성상(性狀)을 가지는 아크릴계 점착제층을 형성해서 이루어진 점착 필름에 의해, 또, 정보 기록층 위에 특정의 성상을 가지는 아크릴계 점착제층을 개재하여 광투과성 필름을 적층해서 이루어진 광디스크에 의해, 그 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하고, 그 식견에 의거하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은
(1) 광투과성 기재 필름의 한쪽 면에 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머성분을 함유하는 중합체를 주성분으로 하는 아크릴계 점착제층을 가지는 광디스크용 보호 필름에 있어서, 광디스크용 보호 필름의 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 했을 경우, 관계식[1]
X(%)=[(Ta-Tb)/Ta]×100 ㆍㆍㆍ [1]
로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하이며, 또한 상기 아크릴계 점착제층을 구성하는 아크릴계 점착제의 할로겐 이온 및 알칼리성 이온의 용출량이, 각각 10ppm 이하인 것을 사용한 것을 특징으로하는 광디스크용 보호 필름,
(2) 중합체중의 질소함유 모노머성분의 함유량이 5.0 몰% 이하인 것인 상기 (1)항 기재의 광디스크용 보호 필름,
(3) 아크릴계 점착제가 산화 방지제 0.005∼10 중량%를 함유하는 것인 상기 (1)항 또는 (2)항 기재의 광디스크용 보호 필름,
(4) 아크릴계 점착제가 잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량이 100ppm 이하인 것인 상기 (1)항 내지 (3)항 중 어느 한 항에 기재된 광디스크용 보호 필름,
(5) 중합체 중의 카르복실기 함유 모노머성분의 함유량이 10.0% 이하인 것인 상기 (1)항 내지 (4)항 중의 어느 하나에 기재된 광디스크용 보호 필름,
(6) 광디스크용 기판의 적어도 한쪽 면에 형성된 정보 기록층 위에, 아크릴계 점착제층을 개재하여 광투과성 필름이 적층되어 이루어진 광디스크에 있어서, 아크릴계 점착제층과 광투과성 필름으로 이루어진 적층부의 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 하였을 경우, 관계식[1]
X(%)=[(Ta-Tb)/Ta]×100 ㆍㆍㆍ [1]
로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하인 것을 사용하고, 또한 파장 405㎚의 광에 대한 광디스크의 초기 반사율을 Ra, 상기와 동일 조건에서 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 광디스크의 반사율을 Rb로 하였을 경우, 관계식[2]
Y(%)=[(Ra-Rb)/Ra]×100 ㆍㆍㆍ [2]
로 표시되는 광디스크에 있어서의 반사율의 변화율(Y)이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크(이하, 광디스크 I라고 칭한다),
(7) 광디스크용 기판의 적어도 한 면에 설치된 정보 기록층 위에, 아크릴계 점착제층을 개재하여 광투과성 필름이 적층되어 있는 광디스크의 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후에 있어서의 비트 에러 레이트가 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크(이하, 광디스크 II라고 칭한다), 및
(8) 광디스크용 기판의 적어도 한쪽 면에 설치된 정보 기록층 위에, ㅅ아기 (1)항 내지 (5)항의 어느 하나에 기재의 광디스크용 보호 필름을 그 아크릴계 점착제층을 개재하여 접합해서 이루어진 광디스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 광디스크용 보호 필름은, 광디스크의 정보 기록층을 보호하기 위한 것으로서, 광투과성 기재 필름과, 그 한쪽 면에 형성된 아크릴계 점착제층으로 구성되어 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 기재 필름으로서 광투과성인 것이 사용되지만, 이 광투과성이란, 당해 보호 필름이 적용되는 광디스크에 사용되는 레이저광에 대해서 투명성을 가지는 것을 가리킨다. 따라서, 일반적으로는 파장 380∼780㎚의 영역의 가시광선을 투과하는 필름이 사용된다. 이러한 광투과성 기재 필름으로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 투명 수지로 이루어진 필름을 사용할 수 있지만, 당해 보호 필름이 적용되는 광디스크의 기판 과, 열팽창 계수가 근사한 것이 바람직하고, 통상 상기 기판과 동질 재료인 것이 사용된다. 따라서, 현재 광디스크의 수지 기판으로서 일반적으로 폴리카보네이트 수지가 사용되고 있기 때문에, 이 광투과성 기재 필름에 있어서도 일반적으로 폴리카보네이트 필름이 사용된다.
이 광투과성 기재 필름은, 표면이 될 수 있는 한 평탄하고, 복굴절이 생기기 어려운 것이 바람직하다. 이 기재 필름에 복굴절이 생기면 집광한 레이저광의 집광도가 나빠지므로 바람직하지 않다. 또한, 두께 불균일도 될 수 있는 한 적은 쪽이 바람직하고, 두께 불균일이 존재하면, 레이저광의 집광도 저하의 원인이 된다. 또, 드라이브의 광학 헤드가 필름면에 접촉해도 손상이 생기지 않도록, 필요에 따라 점착제층과 반대쪽의 기재 필름 표면에 손상 방지층을 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이 광투과성 기재 필름의 두께로서는 당해 보호 필름이 적용되는 광디스크에 사용되는 레이저광의 파장에 따라서 적절하게 선정되나, 일반적으로는 50∼100㎛, 바람직하게는 60∼90㎛, 보다 바람직하게는 65∼85㎛의 범위에서 선정된다.
본 발명의 광디스크용 보호 필름에 있어서는, 내구성 촉진 시험에 있어서 투과율의 변화율, 즉 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 하였을 경우, 관계식[1]
X(%)=[(Ta-Tb)/Ta]×100 ㆍㆍㆍ [1]
로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하인 것이 필요하다. 이 투과율의 변화율(X)이 10%를 넘으면, 당해 보호 필름을 접합한 광디스크에 있어서, 시간 경과에서의 반사율의 변화율이 크게 되어, 광디스크의 시간 경과 안정성이 저하한다. 이 투과율의 변화율은, 바람직하게는 7% 이하, 보다 바람직하게는 5% 이하이다. 또한, 상기 투과율의 변화율은 아래와 같은 방법에 의해 측정한 값이다.
<광디스크용 보호 필름의 투과율의 변화율 측정 방법>
광디스크용 보호 필름을, 두께 1.1㎜의 소다 라임 유리판에 접착하고 자외 가시 분광 광도계[(주) 시마즈 제작소제, 상품명「UV-3100 PC」]를 사용해서, 파장 405㎚의 광의 초기 투과율 Ta를 측정했다. 다음에 광디스크용 보호 필름을 소다 라임 유리판에 접착한 상태에서 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 방치 후의 투과율 Tb를 측정하고, 상기 관계식[1]로부터 투과율의 변화율 X를 산출했다.
또, 아크릴계 점착제층을 구성하는 아크릴계 점착제의 F-, Cl-, Br- 등의 할로겐 이온 및 Na+, NH4 + 등의 알칼리성 이온의 용출량이 각각 10ppm 이하인 것이 필요하다. 할로겐 이온의 용출량이 10ppm를 넘거나, 알칼리성 이온의 용출량이 10 ppm을 넘으면, 광디스크의 기판이나, 반사막, 정보 기록층 등이 점착제에 의해 작용을 받기 쉽고, 광디스크의 신뢰성이 저하하는 원인이 된다. 상기 할로겐 이온 및 알칼리성 이온의 용출량은, 각각 5ppm 이하가 바람직하고, 특히 3ppm 이하가 바람직하다. 또한, 이 할로겐 이온 및 알칼리성 이온의 용출량은 아래와 같은 방법에 의해 측정한 값이다.
<할로겐 이온, 알칼리성 이온의 용출량 측정 방법>
점착제층을 구성하는 아크릴계 점착제 1g을 20㎖의 순수한 물에 넣어, 가압하 121℃에서 24시간 가열 처리 후, 순수 속에 용출한 이온의 양을 이온 크로마토그래프[요코가와전기(주) 제품, 상품명「이온 크로마토애널라이저 IC-5000」]에 의해 측정했다. 할로겐 이온으로서는 F-, Cl-, Br-, I-를, 알칼리성 이온으로서는 Li+, Na+, K+, NH4 +를 측정 대상으로 하여, 각각의 합계량을 할로겐 이온의 용출량, 알칼리성 이온의 용출량으로 했다.
다음에, 당해 아크릴계 점착제는 중합체 중의 질소함유 모노머성분의 함유량이 5.0몰% 이하인 것이 바람직하다. 이 질소함유 모노머성분의 함유량이 5.0몰%를 넘으면, 당해 보호 필름의 기재 필름이나 광디스크의 기판을 침식할 우려가 생긴다. 중합체중의 질소함유 모노머성분의 함유량은 3.0몰% 이하가 보다 바람직하고, 특히 2.0몰% 이하가 바람직하다. 이 질소함유 모노머로서는, 예를 들면 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드 등의 아크릴아미드류, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴계 모노머, (메타)아크릴산 디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 디에틸아미노에틸 등의 (메타)아크릴산 디알킬아미노알킬 등을 들 수 있다.
또, 광디스크의 반사막이나 정보 기록층의 부식 등을 억제하는 점에서, 산화 방지제의 함유량이 0.005∼10 중량%의 범위에 있는 아크릴계 점착제가 바람직하다. 상기 산화 방지제의 함유량이 0.005 중량% 미만에서는 반사막이나 정보 기록층의 부식 억제 효과가 충분히 발휘되지 않고, 10 중량%를 넘으면 그 양에 비해서는 효과의 향상이 나타내지 않고, 오히려 경제적으로 불리하게 된다. 이 산화 방지제의 보다 바람직한 함유량은 0.01∼5 중량%의 범위이며, 특히 0.1∼3 중량%의 범위가 바람직하다.
상기 산화 방지제로서는 특히 제한은 없고, 종래 공지의 힌더드 페놀계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 황계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 퀴논계 산화 방지제 등의 중에서 임의의 것을 적절하게 선택해서 사용할 수 있으나, 힌더드 페놀계 산화 방지제가 바람직하게 사용된다. 구체적인 예로서는, 단환 페놀계 산화 방지제로서, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 부틸하이드록시아니솔 및 스테아릴 β-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 등을, 2환 페놀계 산화 방지제로서, 4,4'-부틸리덴 비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀)및 3,6-디옥사옥타메틸렌렌비스[3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트] 등을, 3환 페놀계 산화 방지제로서 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄 등을, 4환 페놀계 산화 방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-tert-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄 등을 바람직하게 들 수 있다. 이들 산화 방지제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
또, 당해 보호 필름의 기재 필름이나 광디스크의 기판에 대한 침식, 또는 광디스크의 반사막이나 정보 기록층 등에 대한 부식을 억제하는 점에서, 잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량이 100ppm 이하의 아크릴계 점착제가 바람직하다. 이 잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량이 100ppm을 넘으면 당해 보호 필름의 기재 필름이나 광디스크의 기판이 침식되거나 광디스크의 반사막이나 정보 기록층 등이 부식되는 원인이 된다. 상기 잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량은, 보다 바람직하게는 50ppm 이하, 특히 바람직하게는 20ppm 이하이다. 또한, 아크릴계 점착제중의 잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량은, 아래와 같은 방법에 의해 측정한 값이다.
<잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량 측정 방법>
점착제층을 구성하는 아크릴계 점착제 0.02g을 용량 22㎖의 바이알(vial)에 넣고, 120℃로 30분간 유지한 후, 바이알의 기상 성분을 헤드 스페이스 샘플러[퍼킨엘머사 제품, 상품명「터보 매트릭스 40」]를 사용해서, 가스 크로마토그래피[Hewlett Packard사 제품 6890형]에 도입해서 측정했다. 또한, 분리 컬럼은 Hewlett Packard사 제품 HP-5를 사용했다.
한편, 광디스크의 반사막이나 정보 기록층 등에 대한 부식을 억제하는 점에서, 중합체중의 카르복실기 함유 모노머성분의 함유량이 10.0% 이하인 아크릴계 점착제가 바람직하다. 이 카르복실기 함유 모노머성분의 함유량이 10.0몰%를 넘으면 광디스크의 반사막이나 정보 기록층이 부식을 받는 원인이 된다. 수지 성분중의 카르복실기 함유 모노머성분의 함유량은, 부식의 억제 및 접착 강도를 고려하면, 보다 바람직하게는 0.1∼8.0%, 특히 바람직하게는 2.0∼5.0%의 범위이다. 카르복실 기함유 모노머로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 아크릴계 점착제는 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머[단량체]성분을 함유한 중합체를 주성분으로 하고, 예를 들면 상기 중합체에 가교제 및 상기 산화 방지제 등을 첨가한 것을 사용할 수 있다.
상기(메타)아크릴산 에스테르계 모노머성분을 함유하는 중합체로서는, 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1∼20인 (메타)아크릴산 에스테르와, 활성 수소를 가진 관능기를 가지는 모노머와, 필요에 따라 사용되는 다른 모노머와의 공중합체를 바람직하게 들 수 있다.
여기서, 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1∼20인 (메타)아크릴산 에스테르의 예로서는, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 펜틸, (메타)아크릴산 헥실, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산 데실, (메타)아크릴산 도데실, (메타)아크릴산 미리스틸, (메타)아크릴산 팔미틸, (메타)아크릴산 스테아릴 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
한편, 활성 수소를 가진 관능기를 가지는 모노머의 예로서는, (메타)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메타)아크릴산 3-하이드록시프로필, (메타)아크릴산 2-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 3-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 4-하이드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 하이드록시알킬 에스테르; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N-메틸올 아크릴 아미드, N-메틸올 메타크릴아미드 등의 아크릴아미드류; (메타)아크릴산 모노메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 모노에틸아미노에틸, (메타)아크릴산 모노메틸아미노프로필, (메타)아크릴산 모노에틸아미노프로필 등의 (메타)아크릴산 모노알킬아미노알킬; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
또, 필요에 따라 사용되는 다른 모노머의 예로서는 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐 등의 비닐에스테르류; 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌 등의 올레핀류; 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 할로겐화 올레핀류; 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 모노머; 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 디엔계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴계 모노머; N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드 등의 N,N-디알킬 치환 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
이들 모노머 중에서 질소함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머의 사용량은, 공중합체 내의 이들의 모노머성분의 함유량이, 각각 0.1∼5.0몰% 및 0.1∼10.0몰%의 범위가 되도록 선정하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 점착제에 있어서, 수지 성분으로서 사용되는 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체는, 그 공중합 형태에 대해서는 특히 제한은 없고 랜덤, 블록, 그라프트 공중합체의 어느 것이어도 된다. 또, 분자량은, 광디스크에 악영향을 주지 않고, 광디스크의 신뢰성 확보 등의 점에서, 중량 평균 분자량으로 50만∼200만의 범위가 바람직하다.
또한, 상기 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 값이다.
본 발명에 있어서는, 이 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
이 아크릴계 점착제에 있어서의 가교제로서는 특히 제한은 없고, 종래 아크릴계 점착제에 있어서 가교제로서 관용되고 있는 것, 예를 들면 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시수지, 멜라민수지, 요소수지, 디알데히드류, 메틸올 폴리머, 금속킬레이트 화합물, 금속알콕시드, 금속염 등 중에서, 당해 보호 필름이 적용되는 광디스크의 반사막이나 정보 기록층의 종류 등에 따라서 적절하게 선택된다.
본 발명의 보호 필름에 있어서는, 상기 아크릴계 점착제를 광투과성 기재 필름의 한쪽 면에 직접 도포해서 점착제층을 형성해도 되고, 박리 시트 위에 아크릴계 점착제를 도포해서 점착제층을 형성한 후, 이것을 기재 필름의 한쪽 면에 접착하고, 상기 점착제층을 전사해도 된다. 이 경우, 박리 시트는, 필요에 따라 박리하는 일 없이, 그대로 부착시켜두고, 당해 보호 필름의 사용 시 박리해도 된다. 기재 필름의 한쪽 면에 형성되는 점착제층의 두께는, 통상 5∼100㎛, 바람직하게는 10∼60㎛ 정도이다.
상기 박리 시트로서는, 예를 들면 글라신지, 코트지, 캐스트 코트지 등의 종이 기재, 이들 종이 기재에 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지를 라미네이트한 라미네이트지, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등의 플라스틱 필름에, 실리콘 수지 등의 박리제를 도포한 것 등을 들 수 있다. 이 박리 시트의 두께에 대해서는 특히 제한은 없으나, 통상 20∼150㎛ 정도이다.
또, 광투과성 기재 필름의 한쪽 면 또는 박리 시트 위에 아크릴계 점착제를 도포할 때에는, 통상 아세트산 에틸이나 톨루엔 등의 용제를 부가해서 도포한 후에, 건조해서 점착제층을 형성하지만, 70℃이상, 바람직하게는 80∼150℃에서 10초∼10분간 정도 가열해서 건조시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 해서 얻어진 본 발명의 광디스크용 보호 필름은, 광디스크의 정보 기록층을 보호하기 위하여, 그 아크릴계 점착제층을 개재하여 상기 정보 기록층 위에 접합된다. 본 발명의 광디스크용 보호 필름은, 아크릴계 점착제층에, 상술한 성상(性狀)을 가지는 아크릴계 점착제를 사용하고 있으므로, 광디스크의 정보의 기록ㆍ재생 기능에 지장이 없고, 신뢰성이 높은 광디스크를 부여할수 있다.
다음에, 본 발명의 광디스크는, 광디스크용 기판의 적어도 한쪽 면에 형성된 정보 기록층 위에, 아크릴계 점착제층을 개재하여 광투과성 필름이 적층된 구조를 가지는 것으로서, 이하에 표시하는 광디스크 I, 광디스크 II 및 광디스크 III의 3개의 형태가 있다.
먼저, 본 발명의 광디스크 I은, 상기 아크릴계 점착제층과 광투과성 필름으로 이루어진 적층부의 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 하였을 경우, 관계식[1]
X(%)=[(Ta-Tb)/Ta]×100 ㆍㆍㆍ [1]
로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하인 것을 사용하고, 또한 파장 405㎚의 광에 대한 광디스크의 초기 반사율을 Ra, 상기와 동일 조건에서 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 광디스크의 반사율을 Rb로 하였을 경우, 관계식[2]
Y(%)=[(Ra-Rb)/Ra]×1 00 ㆍㆍㆍ [2]
로 표시되는 광디스크에 있어서의 반사율의 변화율(Y)이 20% 이하인 것이다.
상기 아크릴계 점착제층과 광투과성 필름으로 이루어진 적층부의 투과율의 변화율(X)에 대해서는, 상술한 본 발명의 광디스크용 보호 필름에 있어서 설명한 바와 같다. 또, 상기 관계식[2]로 표시되는 반사율의 변화율(Y)이 20%를 초과하면 비트 에러 레이트가 높게 되어, 광디스크의 신뢰성이 손상된다. 이 반사율의 변화율이 크게 되는 것은, 정보 기록층 위에 설치된 광투과성 필름이나 광디스크 기판의 열악화, 또는 반사막이나 정보 기록층의 부식 등에 기인한다. 상기 반사율의 변화율은, 바람직하게는 15% 이하, 보다 바람직하게는 10% 이하이다. 또한, 광디스크에 있어서의 반사율의 변화율은, 아래와 같은 방법에 의해 측정한 값이다.
<광디스크에 있어서의 반사율의 변화율 측정 방법>
자외 가시 분광 광도계[(주) 시마즈 제작소제, 상품명 「UV-3100 PC」]를 사용해서, 405㎚의 광을 디스크의 광투과성 필름 측으로부터 조사해서 초기 반사율 Ra를 측정했다.
이 광디스크를 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치한 후의 반사율 Rb를 마찬가지로 해서 측정하고, 관계식[2]에 의해 반사율의 변화율 Y를 산출했다.
다음에, 본 발명의 광디스크 II는, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후에 있어서의 비트 에러 레이트가 0.1% 이하인 것이다. 여기서, 광디스크를 구성하는 정보 기록층을 포함한 각종 기능층으로서는, 예를 들면 반사막 및 유전체층과 기록 재료층과 유전체층과의 구성으로 이루어진 정보 기록층 등을 들 수 있다. 아크릴계 점착제는, 광디스크를 구성하는 정보 기록층을 포함한 각종 기능층에 대해서, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후에 실질상 작용을 가지지 않는 것을 사용할 필요가 있다. 아크릴계 점착제가, 이들의 기능층에 대한 부식성 등의 작용을 가지면, 비트 에러 레이트를 0.1% 이하로 하는 것이 곤란해진다.
상기 비트 에러 레이트는 바람직하게는 0.05% 이하, 보다 바람직하게는 0.01% 이하이다. 또한, 이 비트 에러 레이트는 아래와 같은 방법으로 측정한 값이다.
<비트 에러 레이트의 측정 방법>
광디스크와 RAM의 각각에 마찬가지의 정보를 기록한다. 광디스크를 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치한 후, 파장 405㎚의 레이저광을 사용해서 광디스크의 신호 재생을 실시했을 때의 데이터와, RAM에 기록된 데이터를 비교해서, 비트 에러 레이트를 산출했다.
또, 본 발명의 광디스크 III은, 광디스크용 기판의 적어도 한쪽 면에 설치된 정보 기록층 위에, 상술한 본 발명의 광디스크용 보호 필름을, 그 아크릴계 점착제층을 개재하여 접합해서 이루어진 것이다.
이와 같이, 본 발명의 광디스크용 보호 필름을 접합한 광디스크 III는, 상기 관계식[2]로 표시되는 반사율의 변화율(Y)을 용이하게 20% 이하로 할 수 있는 동시에, 비트 에러 레이트를 용이하게 0.1% 이하로 할 수 있다.
본 발명의 광디스크에 있어서의 기판으로서는, 통상의 광디스크에 사용되는 것이면 되고 특히 제한은 없지만, 일반적으로는 폴리카보네이트 수지 기판이 사용된다. 이 기판의 두께로서는, 광디스크의 총 두께의 규격, 정보 기록층 위에 설치되는 보호 필름의 두께 등에 따라서 적의 선정되나, 통상 1.05∼1.15㎜의 범위이다.
이 기판 위에 형성되는 기능층의 구성으로서는 통상의 광디스크의 층 구성이면 되고, 특히 제한은 없다. 예를 들면 판독 전용형의 경우에는, 정보 기록층으로서 반사금속막만을 스퍼터링법 등에 의해 형성하면 되고, 또, 기록, 판독가능형의 경우는, 상(相)변화형, 광자기형의 기록 재료를 사용해서, 반사막 위에 유전체층, 상기 기록 재료층, 유전체층으로 이루어진 정보 기록층을 형성한 층 구성을 들 수 있다.
여기서, 반사막으로서는 예를 들면 은합금막, 알루미늄이나 알루미늄 합금막등이 사용된다. 또한, 정보 기록층에 있어서의 기록 재료로서는 상변화형으로서 TeOx, Te-Ge, Sn-Te-Ge, Bi-Te-Ge, Sb-Te-Ge, Pb-Sn-Te 등이, 광자기형으로서 Tb-Fe, Tb-Fe-Co, Dy-Fe-Co, Tb-Dy-Fe-Co 등이 사용된다. 또, 정보 기록층에 있어서의 유전체층에는, 예를 들면 SiN, SiO, SiO2, ZnS-SiO2, Ta2O5 등이 사용된다.
본 발명의 광디스크는, 청색 레이저광의 사용이 가능하고, 특히 고용량의 DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW 등의 DVD 시리즈에 매우 적합하게 사용된다.
[실시예]
다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예로 하등 한정되는 것은 아니다.
또한, 아크릴계 점착제 및 광디스크의 각 특성은 명세서 본문에 기재한 방법에 따라서 구했다.
참고예 1
정보 기록층을 가지는 광디스크용 기판의 제작.
20GB에 상당하는 피트로 이루어진 요철 신호(트랙피치: 0.36㎛, 최단 피치길이: 0.19㎛)가 한 쪽에 설치된 두께 1.1㎜, 외경 20㎜, 내경 15㎜의 폴리카보네이트 수지 기판을 사출 성형에 의해 형성하고, 요철 신호 측에 두께 20㎚의 은합금으로 이루어진 반사막을 스퍼터링법에 의해 막형성해서 정보 기록층을 형성했다.
또, 정보 기록층에 EFM+ 변조 방법에 의해 부호화된 고정 길이 4386Byte의 정보를 반복해서 기록했다.
실시예 1
플라스크에, 모노머로서 아크릴산 n-부틸 98g와 아크릴산 2-하이드록시에틸 2g, 용매로서 아세트산 에틸 400g 및 중합 개시제로서 아조비스 이소부티로니트릴 0.25g을 넣고, 질소 분위기하, 60℃에서 3시간 또, 70℃에서 12시간 중합을 행하고, 아크릴산 n-부틸과 아크릴산 2-하이드록시에틸로 이루어진 아크릴산 에스테르 공중합체를 얻었다. 얻어진 아크릴산 에스테르 공중합체의 고형분 100중량부에 대해 가교제로서 폴리이소시아네이트 화합물[타케다 약품공업(주) 제품명「타케네이트 D-140 N」] 0.6 중량부를 더해, 이것을 한 면이 실리콘 수지에 의해 박리 처리된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로 이루어진 박리 시트의 박리 처리면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 30㎛가 되도록 도포하고, 100℃의 오븐으로 2분간 건조하고, 아크릴계 점착제 로 이루어진 아크릴계 점착제층을 형성했다.
다음에, 광투과성 기재 필름으로서 두께 70㎛의 폴리카보네이트 필름[테이진(주) 제품명「퓨어 에이스 C110-70」]에, 상기의 아크릴계 점착제층이 형성된 박리 시트를 라미네이터에 의해 접합, 박리 시트를 박리해서 아크릴계 점착제층을 전사하고, 광디스크용 보호 필름을 제작했다.
이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 1에 표시한다.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 모노머를, 아크릴산 n-부틸 79g, 아크릴산 2-하이드록시에틸 3g, 및 질소함유 모노머의 아크릴 아미드 1g으로 변경하고, 공중합체 내의 질소함유 모노머성분의 함유량이 1.68 몰%인 아크릴산 에스테르 공중합체로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작했다.
이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 1에 표시한다.
실시예 3
실시예 1에 있어서, 모노머를, 아크릴산 n-부틸 75g, 아크릴산 에틸 22g, 아크릴산 2-하이드록시에틸 0.5g, 및 카르복실 기함유 모노머의 아크릴산 3g으로 하고, 가교제를 금속킬레이트 화합물[카와사키 파인케미칼(주) 제품명「알루미늄 킬레이트 D」]로 한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작했다. 또한, 공중합체내의 아크릴산의 함유량은 4.89몰%이다. 이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 1에 표시한다.
실시예 4
실시예 3의 아크릴계 점착제에, 산화 방지제로서 힌더드 페놀계 산화 방지제인 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸을, 함유량이 1 중량%가 되도록 첨가한 이외에는, 실시예 3과 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작했다.
이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 1에 표시한다.
투과율의 변화율 X(%) 할로겐 이온용출량 (ppm) 알칼리성 이온용출량 잔류용제 및 잔류모노머의 합계 함유량(ppm)
실시예 1 4.6 0.21 0.22 22
실시예 2 3.8 0.51 0.93 27
실시예 3 4.2 1.20 0.51 18
실시예 4 4.3 1.20 0.51 20
실시예 5~8
정보 기록층이 설치된 광디스크용 기판의 정보 기록층면에, 실시예 1∼4에서 얻어진 광디스크용 보호 필름을, 각각 아크릴계 점착제층이 정보 기록층면에 접하도록 해서 적층해서 광디스크를 제작했다.
각 광디스크의 평가 결과를 표 2에 표시한다.
보호 필름의 종류 반사율의 변화율Y(%) 비트 에러 레이트(%)
실시예 5 실시예 1 10.0 0.0032
실시예 6 실시예 2 9.3 0.0087
실시예 7 실시예 3 9.8 0.0046
실시예 8 실시예 4 8.8 0.0033
비교예 1
실시예 2에 있어서, 아크릴 아미드의 양을 3g으로 하고, 또 아크릴산 디메틸아미노에틸 2g을 부가하여, 공중합체중의 질소함유 모노머성분의 함유량이 6.4몰%인 아크릴계 공중합체로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작했다.
이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 3에 표시한다.
비교예 2
실시예 1에 있어서, 점착제의 건조 온도를 60℃, 1분간으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작했다.
이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 3에 표시한다.
비교예 3
실시예 1에서 얻어진 아크릴산 에스테르 공중합체와 아세트산 에틸의 혼합물에, 또 희석 용제로서 염화 메틸렌을 100g 가한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작했다.
이 아크릴계 점착제 및 광디스크용 보호 필름의 평가 결과를 표 3에 표시한다.
투과율의 변화율 X(%) 할로겐 이온 용출량(ppm) 알칼리성 이온 용출량(ppm) 잔류용제 및 잔류모노머의 합계 함유량(ppm)
비교예 1 30.6 0.32 8.21 19
비교예 2 37.4 1.28 0.58 180
비교예 3 4.8 10.61 0.44 23
비교예 4∼6
정보 기록층이 설치된 광디스크용 기판의 정보 기록층면에, 비교예 1∼3에서 얻어진 광디스크용 보호 필름을, 각각 아크릴계 점착제층이 정보 기록층면에 접하도록 해서 적층해서 광디스크를 제작했다.
각 광디스크의 평가 결과를 표 4에 표시한다.
보호 필름의 종류 반사율의 변화율Y(%) 비트 에러 레이트(%)
비교예 4 비교예 1 70.3 측정불능※
비교예 5 비교예 2 79.6 측정불능※
비교예 6 비교예 3 52.1 0.52
※신호 재생을 할 수 없어, 측정 불능
비교예 7
실시예 3에 있어서, 아크릴산의 양을 8g으로 해서, 공중합체중의 카르복실 기함유 모노머성분의 함유량을 12.06몰%로 한 이외에는 실시예 3과 마찬가지의 조작을 행하여, 광디스크용 보호 필름을 제작하고, 또 상기와 마찬가지로 해서 광디스크를 제작했다.
이 광디스크는, 반사율의 변화율 Y가 72.1%이고, 비트에러레이트가 0.37%였다. 이것은 아크릴계 점착제로서, 카르복실기 함유량이 많은 것을 사용하고 있기 때문에, 광디스크의 반사막이 부식된 것에 의한 것으로 여겨진다.
본 발명에 의하면, 광디스크의 정보 기록층을 보호하기 위해서 사용되고, 또한 광디스크의 정보의 기록ㆍ재생 기능에 지장을 가져오는 일이 없는 광디스크용 보호 필름을 제공할 수 있다.
또한, 정보 기록층 위에 보호 필름이 설치된 본 발명의 광디스크는 신뢰성이 뛰어나고, 또한 청색 레이저광의 사용이 가능하여, 특히 고용량의 DVD 시리즈에 매우 적합하게 사용된다.

Claims (8)

  1. 광투과성 기재 필름의 한쪽 면에, (메타)아크릴산 에스테르계 모노머-성분을 함유하는 중합체를 주성분으로 하는 아크릴계 점착제층을 가지는 광디스크용 보호 필름에 있어서, 광디스크용 보호 필름의 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 하였을 경우, 관계식[1]
    X(%)=[(Ta-Tb)/Ta]×100 ㆍㆍㆍ [1]
    로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하이며, 또한 상기 아크릴계 점착제층을 구성하는 아크릴계 점착제의 할로겐 이온 및 알칼리성 이온의 용출량이 각각 10ppm 이하인 것을 사용한 것을 특징으로 하는 광디스크용 보호 필름.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 중합체 중의 질소함유 모노머성분의 함유량은 5.0몰% 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크용 보호 필름.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 아크릴계 점착제는 산화 방지제 0.005∼10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 보호 필름.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 아크릴계 점착제는 잔류 용제 및 잔류 모노머의 합계 함유량이 100ppm 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크용 보호 필름.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 중합체중의 카르복실 기함유 모노머성분의 함유량은 10.0몰% 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크용 보호 필름.
  6. 광디스크용 기판의 적어도 한쪽 면에 설치된 정보 기록층 위에, 아크릴계 점착제층을 개재하여 광투과성 필름이 적층되어서 이루어진 광디스크에 있어서, 아크릴계 점착제층과 광투과성 필름으로 이루어진 적층부의 파장 405㎚의 광에 대한 초기 투과율을 Ta, 80℃, 상대습도 85%의 환경하에 1000시간 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 투과율을 Tb로 하였을 경우, 관계식[1]
    X(%)=[(Ta-Tb)/Ta]×100 ㆍㆍㆍ [1]
    로 표시되는 투과율의 변화율(X)이 10% 이하인 것을 사용하고. 또한 파장 405㎚의 광에 대한 광디스크의 초기 반사율을 Ra, 상기와 동일 조건에서 방치 후의 상기 파장의 광에 대한 광디스크의 반사율을 Rb로 하였을 경우, 관계식[2]
    Y(%)=[(Ra-Rb)/Ra]×100 ㆍㆍㆍ [2]
    로 표시되는 광디스크에 있어서의 반사율의 변화율(Y)이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  7. 광디스크용 기판의 적어도 한쪽 면에 형성된 정보 기록층 위에, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 광디스크용 보호 필름을, 그 아크릴계 점착제층을 개재하여 접합해서 이루어진 것을 특징으로 하는 광디스크.
  8. 삭제
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