JPH03224144A - 光ディスク基板 - 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】 〔概　要〕 アルミニウム合金系基材を使用する光ディスク基板に関
し、 アルミニウム合金系基材とグループ形成用樹脂層との密
着力を更に向上させた光ディスク基板を提供することを
目的とし、 表面を処理して粗面化させたアルミニウム合金系ディス
ク基材と、この基材の粗面化表面に無機質及び有機質の
両方に親和性を有するカップリング剤を介して結合され
たグループ形成用樹脂層とを有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、アルミニウム合金系基材を使用する光ディス
ク基板に関する。より詳しく言えば、本発明は、信号を
穴（ビット）の有無の形で記録する狭義の光ディスクと
信号を磁性膜の磁化反転の有無の形で記録する光磁気デ
ィスクの両者を含めた光ディスクで使用するための、ア
ルミニウム合金系基材を使用する光ディスク基板に関す
る。

〔従来の技術〕

光ディスクは、案内溝（プリグループ）を有する基板上
に記録膜と保護膜とを備えてなる情報記録メモリである
。

従来の光ディスクは、基板として透明樹脂（例えばポリ
メチルメタクリレート、ポリカーボネート等）やガラス
を使用していた。従来の光ディスクにおける透明樹脂基
板には、渦巻き状又は同心円状の案内溝を基板の型成形
時に初めから作製できるという利点がある反面、「反り
」や「うねり」が発生しやすいという欠点があった。そ
れに対してガラス基板は、樹脂基板の場合のような「反
り」や「うねり」の発生がなく、品質的に樹脂基板より
はるかに優れている。ところが、ガラス基板は割れやす
く、また材料費が高くつくのが難点であった。

そこで、ガラス基板の抱える上述の難点を克服するため
に、光ディスクの基板としてガラスの代りにアルミニウ
ム合金を用いることが最近検討されている。しかしなが
ら、光ディスク基板の基材としてアルミニウム合金を用
いようとすると、この基材の上に形成されるグループ形
成用樹脂層との密着力が弱いため剥離が起こりやすく、
また耐蝕性に劣るので、これを解決することが求められ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明は、アルミニウム合金系基材とグループ形
成用樹脂層との密着力を向上させた光ディスク基板を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光ディスク基板は、表面を処理して粗面化させ
たアルミニウム合金系ディスク基材と、この基材の粗面
化表面に無機質及び有機質の両方に親和性を有するカッ
プリング剤を介して結合されたグループ形成用樹脂層と
を有する。

本発明の光ディスク基板で用いられるディスク基材は、
例えばＪＩＳ−５０８６に規定されるような、磁気ディ
スクの基板として使用されているアルミニウム合金基材
でよい。このようなアルミニウム合金系基材（以下、単
に「アルミニウム基材」と称する）は、非磁性であり、
軽量であり、割れの心配がなく、しかもガラス基板より
もはるかに廉価である。

アルミニウム基材は、記録層が形成されるべき側の表面
を粗面化処理したものを用いる。代表的な粗面化処理技
術として、アルミニウム基材の表面に有機質（塗膜）と
の密着力を向上させるための下地化成皮膜を形成するこ
とを目的とした、アルマイト法、ベーマイト法、炭酸ナ
トリウム法、Ｂ、Ｖ、法、Ｍ、　Ｂ、　Ｖ、法、巳、Ｉ
８．法、アルリッタ法、ピルミノ法、クロム酸法、クロ
メート法、リン酸塩法、リン酸アルコール法、リン酸ク
ロム酸法、メツキ技術などを挙げることができる。より
好ましい粗面化処理法は、アルミニウム基材表面にアル
ミナの皮膜ができるアルマイト法及びベーマイト法であ
る。

粗面化されたアルミニウム基材の上には、カップリング
剤（プライマー）が位置する。このカップリング剤は、
無機質（粗面化処理を施されたアルミニウム基材）と有
機質（グループ形成用樹脂）との密着力の向上に寄与す
る表面改質剤である。

このようなカップリング剤は周知であり、例えば、一般
式（ＲＯ）３ＳＩＲ’で表されるシランカップリング剤
や一般式ＲＯＴｉＲ’　３で表されるチタン系カップリ
ング剤がある。これらの一般式で表されるカップリング
剤において、ＲＯ基で表される部分が加水分解しそして
無機質表面と反応してエーテル結合で化学的に結合し、
Ｒ′で表される部分が有機質との強い親和性を有する。

本発明において有用である代表的なカップリング剤の例
は、チタネート系カップリング剤（例えば、味の素社製
チタネート系プレンアクト（登録商標）　ＫＲＩＩ、こ
れの化学名はイソプロピルイソステアロイルジアクリル
チタネートである）、シランカップリング剤（例えばビ
ニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン）、
アルミニウム系カップリング剤（例えばアセトアルコキ
シアルミニウムジイソプロピレート）である。

グループ形成用樹脂層は、カップリング剤を介して基材
に結合される。この樹脂は、基材上のカップリング剤と
の親和性を有するグループ形成用の樹脂であって、一般
には紫外線で硬化するものである。上記の条件を満たし
さえすれば、グループ形成用樹脂はどのようなものでも
よいが、カップリング剤の有機質との親和性を示す部分
（上記一般式中のＲ′基）が例えばアクリル基である場
合には、アクリル系樹脂、例えば多官能性（２官能性以
上）のエステル系アクリレート樹脂が好適である。

本発明の光ディスク基板（その模式断面図を第１図に示
す）を製造する場合には、まず、アルミニウム基材１の
表面に例えばベーマイト化処理を施してベーマイト皮膜
２を形成させ、基材表面を粗面化する。皮膜の厚さは一
般に０．５〜２−１好ましくは１廊前後である。また、
この皮膜の平均の表面粗さは０．２〜０．６１Ｍ、好ま
しくは０．３〜０．４廊である。次に、粗面化させた基
材表面上にカップリング剤を塗布し、十分乾燥させて溶
剤を除去する。次いで、カップリング剤の塗膜３の上に
グループ形成用樹脂を塗布して硬化させる。

グループ形成用樹脂層４の厚さは一般に１０〜２０１−
である。第１図に示した本発明の光ディスク基板のグル
ープ形成用樹脂層にはグループは図示されていないが、
本発明の光ディスク基板を使って実際に光ディスクを作
製する場合この層にグループが形成されるべきである（
例えば原盤を押しつけることによって）ことは言うまで
もない。

〔作　用〕

粗面化されたアルミニウム基材の表面は、基材とその上
にカップリング剤を介して結合されるグループ形成用樹
脂層との密着性を向上させる。この場合の密着性の向上
は、基材と樹脂層との機械的（物理的）結合によるもの
である。

無機質の多孔性粗面化皮膜上のカップリング剤は、その
分子中に無機質と化学的に結合する部分及び有機質に親
和する部分を有し、そのため無機質表面に塗布するとそ
の表面と化学的に結合し、そして有機質と親和しやすい
皮膜を形成して、この皮膜上に形成されるグループ形成
用樹脂層をアルミニウム基材と強力に結合させる。

このようにして、本発明の光ディスク基板においては、
アルミニウム基材の粗面化による物理的結合に、それよ
りも強力なカップリング剤による化学的結合が付加され
て、その結果基材とグループ形成用樹脂層との密着力を
大幅に改善する。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明の光ディスク基板を説明する
。

実施例１ マグネシウム含有量５％以下のアルミニウム合金からな
る直径８インチ（約２０ｃｍ）のディスク基板を基材と
して使用した。この基材を、イオン交換水に０．５％の
トリエタノールアミンを添加した溶液に浸漬させ、大気
中で３０分程度煮沸して、基材表面上に厚さ約１−のベ
ーマイト皮膜を作って表面を粗面化させた。このように
して表面処理を施した基材表面の粗さを表面粗さ計で測
定したところ、平均粗さは０．３２−１最大粗さは２，
２層であった。アルミニウム基材の粗面化処理前後の表
面粗さを示す図をそれぞれ第２図及び第３図に示す。

これらの図において、縦軸の１目盛は０．５１！Ｉａ、
横軸の１目盛は５００庫に相当する。

次に、この基材にカップリング剤（味の素社製のチタン
ネート系カップリング剤であるＫＲ１１）の５％キシレ
ン溶液をスピンコード法で塗布し、十分に乾燥させてキ
シレン溶剤を除去した。このカップリング剤の塗膜は非
常に薄いため、アルミニウム合金基材の粗面化表面はほ
とんどのそのまま維持される。

このカップリング剤の上に、今度は転写用のフォトポリ
マー（三菱油化社製三官能アクリル酸エステルＳＨ００
２）を塗布し、紫外線を照射して硬化させた。

実施例２ 実施例１と同じアルミニウム合金基材を使用した。この
基材を、イオン交換水に０．５％のトリエタノールアミ
ンを添加した溶液の入った高圧釜に入れ、１２０℃、２
気圧で１時間処理して、基材表面上に厚さ約ＩＪｓのベ
ーマイト皮膜を作り、表面を粗面化させた。この基材に
味の素社製のＫＲ１１カツプリング剤の５％キシレン溶
液を塗布し、溶剤を蒸発除去した。このカップリング剤
の塗膜上に、転写用フォトポリマー（三菱油化社製ＳＨ
００２）を塗布して紫外線硬化させ、グループ形成用樹
脂層を形成させた。

実施例１及び２で製造された光ディスクについて、アル
ミニウム合金基材とグループ形成用樹脂層との密着力を
調べるため、アドヒージョン剥離試験を行った。この試
験においては、第４図に示すように、アルミニウム合金
製の２０ｍｍφの接触面を有する引張治具１１を用い、
この治具の接触面とディスク基材１２のグループ形成用
樹脂層１３とをエポキシ系接着剤１４で接着固定した状
態で、アドヒージョン試験機による引張り試験を行った
。接着剤で治具と接着される樹脂層の部分は、予め治具
と同じ２０ｍｍφの切込みがつけられていて、この部分
を基材から引き剥す力が測定される。第１表にその結果
を示す。この表には、比較のために、表面処理もカップ
リング剤処理も行っていない無処理基材及び粗面化処理
（ベーマイト処理）のみを行った基材に対するグループ
形成用樹脂層（実施例１及び２と同じ樹脂層）の剥離試
験の結果も示されている。

第１表 アドヒージョン剥離試験の結果 このように、アルミニウム基材表面の粗面化が行われて
おり且つこの基材にグループ形成用樹脂層がカップリン
グ剤を介して結合されている本発明の光ディスク基板は
、基材表面の粗面化のみが行われている光ディスク基板
よりも明らかに基材とグループ形成用樹脂層との密着性
が向上している。本発明の光ディスク基板における基材
とグループ形成用樹脂層との密着性は、従来のガラス基
板を使用した場合のそれ（剥離強度３０ｋｇ／ｃｎｆ程
度）を大きく上回っている。

〔発明の効果〕

本発明の光ディスク基板においては、表面を処理して粗
面化させたアルミニウム基材とグループ形成用樹脂層と
の間に存在するカップリング剤によって、無機質である
基材と有機質である樹脂層とが強固に化学的に結合され
ている。すなわち、無機質基材と有機質樹脂層との密着
性が格段に向上する。このため、「反り」や「うねり」
等の変形が生じず且つ割れる心配のない実用的光ディス
ク基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ディスク基板の模式断面図、第２図
は粗面化処理されていないアルミニウム基材の表面粗さ
を示す線図、第３図は粗面化処理されたアルミニウム基
材の表面粗さを示す線図、第４図はアドヒージョン試験
法を説明する図である。 図中、１・１２はアルミニウム基材、２はベーマイト皮
膜、３はカップリング剤、４．１３はグループ形成用樹
脂層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．表面を処理して粗面化させたアルミニウム合金系デ
   ィスク基材と、この基材の粗面化表面に無機質及び有機
   質の両方に親和性を有するカップリング剤を介して結合
   されたグループ形成用樹脂層とを有することを特徴とす
   る光ディスク基板。
2. ２．前記アルミニウム合金系ディスク基材の表面は、ア
   ルマイト処理あるいはべーマイト処理によって粗面化さ
   れることを特徴とする請求項１記載の光ディスク基板。
3. ３．前記カップリング剤は、チタネート系カップリング
   剤、シランカップリング剤又はアルミニウム系カップリ
   ング剤であることを特徴とする請求項１記載の光ディス
   ク基板。