JPH06187663A

JPH06187663A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH06187663A
Application number: JP4337589A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kamiyama; 健一上山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【目的】透明で耐摩傷性及び表面低エネルギー状態が
長期に渡って維持される光記録媒体を提供すること。【構成】本発明の光記録媒体は、アクリロイル基を含
む共重合可能な重合性化合物を共重合させることにより
得られる樹脂（Ｓ）の表面が、撥水性基と撥油性基の少
なくとも一以上の基及び下記化１で表される基を含む化
合物（Ａ）でカップリング反応処理された樹脂層を具備
することを特徴とする。尚、化１において、Ｘ、Ｙ、Ｚ
の少なくとも一つは、Ｃｌ、ＯＣＨ₃及びＯＣ₂Ｈ₅か
ら選択されるものである。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体に関するも
のであり、より詳しくは、基材面等に撥水、撥油処理等
が成される光記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
光ディスク基板、レンズ等の光学材料には成形性、透明
性の両面からポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート系の材料が多く用いられている。しかし、このよう
な材料は耐摩傷性が十分でなく、また高い絶縁性を示す
ため帯電し易く、保存あるいは使用中に表面に多量の塵
埃を付着し、光学情報の伝達においてエラーを発生する
といった問題が起こっている。従来、このような対策と
して透明で耐摩傷性及び帯電防止特性を兼ね備えたハー
ドコートを基材のピックアップ面にコートすることが提
案されている。帯電防止処理としては、通常、表面を導
電化処理することが行われ、大きく分けて基材の保護膜
としてのハードコート内に導電フィラーを添加する手
法、或いは界面活性剤を練り込み、その表面に水分子を
吸着させ電導回路を形成すること等が考えられている。

【０００３】ところで、基板表面の汚れは帯電に起因す
るものだけではない。即ち、帯電以外の汚れとして水溶
性粘着物、油性粘着物、あるいは高湿環境での液架橋力
からの粒子の付着による汚れ等がある。低湿環境では主
として帯電防止が重要なファクターになるが、光ディス
クが民生用として広がるにつれて、高湿環境の液架橋力
による汚れ、空気中のオイルミスト等の油性の汚れを防
ぐことが重要となる。このような汚れを防止或いは付着
した汚れを簡単に取り去るためには、表面を低エネルギ
ー化する必要がある。しかしながら、帯電防止剤のよう
な親水性の材料で表面を処理した場合、表面を高エネル
ギー化することになり、帯電以外の汚れを助長する可能
性がある。

【０００４】低表面エネルギー処理には、光ディスクの
レーザービームのピックアップサイドに有効であるが、
磁界変調型の光磁気ディスクを想定した場合、光磁気デ
ィスクの記録膜側、具体的には記録層の上にコートされ
た有機保護膜を磁界ヘッドが走行することになり、保護
膜表面を低表面エネルギー化することが要求される。即
ち、光変調方式で使用しているようなオーバーコートで
は、ヘッドの吸着、クラッシュが生じ易くなっている。
このため、低表面エネルギー処理はピックアップサイド
のみならず、記録膜サイドにも重要な問題となることが
ある。通常、このような処理は撥水、撥油性のポリマ
ー、即ちシリコーンポリマー、或いはフッ素カーボン系
ポリマーをコートするといった手法が一般的であるが、
基材との密着性、光学特性、長期耐久性、表面エネルギ
ーの低下性の点で問題がある。従って、本発明の目的
は、透明で耐摩傷性及び表面低エネルギー状態が長期に
渡って維持される光記録媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アクリロイル
基を含む共重合可能な重合性化合物を共重合させること
により得られる樹脂（Ｓ）の表面が、撥水性基と撥油性
基の少なくとも一以上の基及び下記化１で表される基を
含む化合物（Ａ）でカップリング反応処理された樹脂層
を具備することを特徴とする光記録媒体を提供すること
により上記目的を達成したものである。

【化２】（化２において、Ｘ、Ｙ、Ｚの少なくとも一つは、Ｃ
ｌ、ＯＣＨ₃及びＯＣ₂Ｈ ₅から選択されるものであ
る。）尚、ここで、アクリロイル基を含む重合性化合物
とは、分子中にアクリロイル基を含むことを意味し、メ
タアクリロイル基、エタアクリロイル基等、その他のア
クリロイル基も含まれるものである。

【０００６】以下、本発明に係る光記録媒体を詳しく説
明する。本発明に係る光記録媒体の上記樹脂（Ｓ）は、
基材として用いられても良く、また、基材の表面に形成
される樹脂層としても存在する。特に、上記樹脂（Ｓ）
は、基材上に形成される樹脂層として存在し、且つ樹脂
層の表面が上記化合物（Ａ）でカップリング反応処理さ
れて低表面エネルギーとなっていることが望ましい。ま
た樹脂層とした場合の基材自体の樹脂は特に制限はない
が、透明性を有したポリカーボネート等を使用すること
ができる。基材面で樹脂（Ｓ）層を得るには、任意の有
機、無機基板上にコーティングして硬化させるのが望ま
しい。このため、（メタ）アクリロイル基を有する放射
線等で共重合可能な（メタ）アクリレート重合性化合物
をモノマー、オリゴマーの状態でコーティングし、放射
線、あるいは熱硬化させる手法が望ましい。

【０００７】重合性化合物としては、分子中に２以上の
アクリロイル基を含むアクリレート群及び親水基を有す
るアクリレート群から選ばれ、該重合性化合物を共重合
して得られる上記樹脂（Ｓ）の鉛筆硬度がＨ以上である
ことが望ましい。即ち、塗膜の耐擦傷性、基材の表面保
護硬化を発現させるものとして、１分子中に２個以上の
官能基を含む架橋性のあるものを含有するのが望まし
く、以下に示す（メタ）アクリレート１種あるいは２種
以上適宜選んで用いることができる。

【０００８】架橋性のある多官能アクリル酸エステルの
例として、３官能以上としては、トリメチロールプロパ
ントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタント
リ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテ
トラ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート及びそのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド変性物等が挙げられる。２官能のものとしては、１，
３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−
ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキ
サンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ
メタアクリレート、シクロペンタジエニルアルコールジ
（メタ）アクリレート等が挙げられる。上記多官能エス
テル以外の（メタ）アクリレートとしては、ポリエステ
ルポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリ
レート、ウレタンポリ（メタ）アクリレート、ポリシロ
キサンポリ（メタ）アクリレート、ポリアミドポリ（メ
タ）アクリレート等が挙げられる。

【０００９】尚、コーティング材を実際にコーティング
する時に、帯電防止特性共重合物の溶解性促進、粘度調
節、基材との密着性向上等の理由で単官能アクリレート
を添加してもよい。その例としては、２−ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）
アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレ
ート、２−ヒドロキシペンチル（メタ）アクリレート、
４−ヒドロキシペンチル（メタ）アクリレート、２−エ
チルヘキシル（メタ）アクリレート、エトキシエチル
（メタ）アクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）
アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリル
アミド等が挙げられる。これら単官能アクリレートの使
用量としては０〜４０重量％、耐擦傷性等を考慮すると
０〜３０重量％であることが望ましい。また、シラン活
性剤である後述の化合物（Ａ）による処理は樹脂（Ｓ）
面に親水基があることがより望ましい。従って、樹脂
（Ｓ）は分子中に親水基をもったモノマー、オリゴマー
が望ましい。

【００１０】上記樹脂（Ｓ）において、電子線、γ線等
で硬化を行う場合は不要であるが、実用的な紫外線硬化
型で行う場合は、光重合開始剤を添加する。その例とし
ては、４−フェキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−
ブチルジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェ
ノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−フェニルピロパン
−１−オンなどのアセトフェノン系光重合開始剤、又は
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル、２−クロルチオキサンソン、２，４−ジメチル
チオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン等の
チオキサンソン系光重合開始剤が挙げられ、上記光重合
開始剤は１種であっても２種以上であっても差し支えな
く、その使用量は重合性化合物１００重量部に対して１
０重量部以下が望ましい。また、所望の膜厚を得るため
にコーティング時にメタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール等の溶媒で希釈し、コーティングを行う
場合もある。

【００１１】本発明に於ける化合物（Ａ）は、分子中に
撥水あるいは撥油性基（Ｈ）と加水分解性のシラン基
（上記化２の式のもの）を分子中にもつシラン系界面活
性剤である。上記加水分解性のシラン基は、樹脂表面に
水酸基、アミノ基、カルボニル基等の親水基があれば反
応し、シロキサン結合が樹脂表面の間、及びシラン基同
士間で形成され、樹脂表面に固定される。このため、親
水基が表面に高密度で存在する場合が望ましいが、上記
アクリル系樹脂（Ｓ）は硬度の兼ね合いから適宜の親水
基が存在し、吸着反応できることが望ましい。また、上
記樹脂を紫外線、プラズマ、電子線、コロナ放電処理の
ような高エネルギー線処理により、表面の高親水化する
ことができる。

【００１２】また、化合物（Ａ）において、加水分解性
のシラン基は、クロロシラン基、あるいはアルコキシシ
ラン基、特に低級アルコキシ（ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅）シラ
ン基が望ましいが、反応性が考慮するとクロロシラン基
が望ましく、分子間結合を考えるとトリクロロシラン基
が最も望ましい。

【００１３】化合物（Ａ）の撥水基としては特に限定は
しないが、望ましくは炭化水素基、具体的には長鎖アル
キル基、長鎖アルケニル基、フェニル基、若しくはジメ
チルシロキ酸基を含むもの、又はフッ化炭素系基、或い
はこれらの混合体等を挙げることができるが、撥水、撥
油性及び表面エネルギーの低下能を考慮するとフッ化炭
素基が望ましく、特に低表面エネルギー化を行うために
は、化合物（Ａ）が樹脂（Ｓ）面に対して垂直配向し、
表面にＣＦ₃基が配列するような表面が望ましい。この
ため、その分子構造としては下記式１又は２、特に下記
式１の化合物（Ａ）が望ましい。ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n−Ｒ₁−Ｓｉ（Ｃｌ）₃・・・式１ＣＨ₃−Ｒ₁−Ｓｉ（Ｃｌ）₃・・・式２ここで、ｎは１〜３０、Ｒ₁は炭素数が０〜２０の炭化
水素基或いはその炭化水素基中に極性基（例えば、エス
テル基、エーテル基、アミド基、スルホンアミド基等）
を含む基であり、特にｎが３以上２０以下のものが望ま
しい。具体的な一例として、以下のようなものが挙げら
れる。

【００１４】ＣＦ₃（ＣＦ₂）_p−（ＣＨ₂）_q−Ｓｉ（Ｃｌ）₃ ＣＦ₃（ＣＦ₂）_p−ＣＯＯ（ＣＨ₂）_q−Ｓｉ（Ｃ
ｌ）₃ ＣＦ₃（ＣＦ₂）_p−ＣＯＮＨ（ＣＨ₂）_q−Ｓｉ（Ｃ
ｌ）₃ ＣＦ₃（ＣＦ₂）_p−ＳＯ₂ＮＨ（ＣＨ₂）_q−Ｓｉ
（Ｃｌ）₃ （尚、ｐ、ｑは０〜２０）ＣＨ₃（ＣＨ₂）_r−Ｓｉ（Ｃｌ）₃（ｒは２０以下）ＣＦ₃ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₅−Ｓｉ（Ｃｌ）₃ ＣＨ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₁₅−Ｓｉ（Ｃｌ）₃ ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₁₅−Ｓｉ（Ｃｌ）₃ また、上記例示の化合物において、−Ｓｉ（Ｃｌ）₃を
−Ｓｉ（ＯＲ）₃に置換されていても良く、Ｒはメチ
ル、エチル基等の低級アルキル基等である。更に、これ
らの分子は１種類、２種類以上混合して用いても良い。

【００１５】化合物（Ａ）の樹脂（Ｓ）への処理方法は
特に限定しないが、樹脂（Ｓ）を化合物（Ａ）の蒸気に
晒すか、或いは化合物（Ａ）非水性溶媒中に溶解させ、
その溶液中に樹脂（Ｓ）を浸漬させて表面処理を行うこ
とができるが、工程の簡易性、安全性等を考慮すると、
後者の手法が望ましい。上記溶媒としては例えばｎ−ヘ
キサデカン、ビシクロヘキシル、クロロホルム、四塩化
炭素、若しくはフッ素系の不活性溶媒、又はこれらの混
合溶媒或いはクロロシラン系の活性剤以外の場合はアル
コール類、アセトン等が望ましい。このような溶媒に化
合物（Ａ）を溶解させた溶液Ａに、乾燥窒素気流下で樹
脂（Ｓ）を一定時間浸漬させる。処理としてはこれで終
了するが、樹脂（Ｓ）表面と化学結合している以外の成
分を洗浄するため、続いて化合物（Ａ）を含まない溶媒
中で充分に洗浄し、更に水洗を行う。

【００１６】本発明では、化合物（Ａ）は樹脂（Ｓ）表
面上に単分子層或いは単分子層に近い構造で吸着処理で
きるので、光学特性に全く問題を生じない。従って、光
ディスク、光カードをはじめとする記録媒体の表面処理
等に特に有用である。光ディスクの処理をおこなう場合
は、ガラスあるいはポリカーボネート等の樹脂基板に樹
脂（Ｓ）をハードコートとして成膜し、記録層を成膜後
にオーバーコート処理を行い、その後本処理を行う。処
理面は主としてピックアップサイド（ハードコート
上）、或いはオーバーコート上（記録ヘッドとの接触面
側）であるが、全面処理しても差し支ええない。また、
ここでの光記録媒体は記録媒体そのもののみを意味する
ことはなく、カートリッジ本体等のシェルを部材として
含む場合もあり、例えば、カートリッジ等に挿入して使
用している光記録媒体の場合はカートリッジ本体に本処
理を行った樹脂を用いてもよい。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）先ず、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−（ＣＨ₂）₂
−Ｓｉ（Ｃｌ）₃の化合物（東芝シリコーン（株）製Ｔ
ＳＬ８２３２）を充分に脱水した不活性溶媒ＰＦ５０７
０（３Ｍ製）中に０．０１ｍｏｌ／ｌ溶解させる（溶液
１）。ペンタエリスリトールトリアクリレート１００重
量部、ヒドロキシアクリレート５０重量部、光重合開始
剤Ｉｒｇ．５００（日本チバガイギー社製）９重量部の
混合物（混合物１）をポリカーボネート基板上に硬化膜
厚約５μｍになるようにコートし、紫外線照射（高圧水
銀タイプ₁６５０ｍＷ／cm²；１８００ｍＪ／cm²）に
より硬化させた（基板１）。

【００１８】続いて、基板１を室温下で溶液１中に乾燥
窒素気流下で１時間浸漬後、不活性溶媒ＰＦ５０７０中
で洗浄し、続いて蒸留水で洗浄して処理基板１を得た。
鉛筆硬度（ＪＩＳｋ５４００−１９７９）を測定した
ところ２Ｈであった。処理基板の水の接触角を２４℃、
５０％ＲＨで協和界面科学社製ＣＡ−Ｚ１５０で測定し
たところ１１０ｄｅｇであり、基板１の５５ｄｅｇと比
べて撥水性が大きく向上した。また、臨界表面張力を測
定したところ１６．０ｄｙｎ／cmであった。また、摩擦
係数を協和界面科学社製摩擦、摩耗解析装置ＤＦＰＭ−
ＳＳ（点接触、５０ｇ荷重、０．１mm／ｓｅｃ）で測定
したところ、静止摩擦係数は０．８５３から０．２６
２、動摩擦係数は０．８０６から０．２５３へ大きく低
下し、潤滑性が大きく向上した。また、４０℃、８０％
ＲＨの環境下でダートチャンバー試験（ＡＳＴＭＤ２
７４１−６８）をおこなったところ、本発明の処理によ
り汚れの程度が大きく改善できた。

【００１９】（実施例２）光磁気ディスク用３．５イン
チポリカーボネート基板のピックアップサイド蒸気混合
物１を約３μｍコートし、次に記録面に記録層（４層）
成膜し、その後記録層上に大日本インキ化学工業（株）
ＳＤ３０１を約５μｍコート、紫外線硬化後、その上に
混合物１を約２μｍコート、紫外線硬化した。次にハブ
を紫外線硬化型ＵＶ接着剤により接着後、ディスクを室
温下で溶液１中に乾燥窒素気流下で１時間浸漬後、不活
性溶媒ＰＦ５０７０中で洗浄し、続いて蒸留水で洗浄し
た後６０℃で約１時間乾燥した。本処理を行った前後で
Ｃ／Ｎ、感度等の諸特性に変化はみられなかった。ま
た、本発明のディスクを４０℃、８０％ＲＨでダートチ
ャンバー試験（ＡＳＴＭＤ２７４１−６８）を行い、
エラーレートを測定したところ、値は全く変化しなかっ
たが、本処理ディスクではエラーレートが約１０００倍
になった。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る光記録媒体は、透明で耐摩
傷性及び表面低エネルギー状態を長期に渡って維持する
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリロイル基を含む共重合可能な重合
性化合物を共重合させることにより得られる樹脂（Ｓ）
の表面が、撥水性基と撥油性基の少なくとも一以上の基
及び下記化１で表される基を含む化合物（Ａ）でカップ
リング反応処理された樹脂層を具備することを特徴とす
る光記録媒体。【化１】（化１において、Ｘ、Ｙ、Ｚの少なくとも一つは、Ｃ
ｌ、ＯＣＨ₃及びＯＣ₂Ｈ ₅から選択されるものであ
る。）
【請求項２】上記重合性化合物は、分子中に２以上の
アクリロイル基を含むアクリレート群及び親水基を有す
るアクリレート群から選ばれ、該重合性化合物を共重合
して得られる上記樹脂（Ｓ）の鉛筆硬度がＨ以上である
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】上記樹脂（Ｓ）は、基材上に形成される
樹脂層として存在し、且つ樹脂層の表面が上記化合物
（Ａ）で表面を処理して低表面エネルギーとなっている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体。
【請求項４】上記基材がポリカーボネート或いはその
表面にスパッタ箔が形成されたポリカーボネートである
ことを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
【請求項５】上記化合物（Ａ）の撥油性基がフッ化炭
素系の基からなることを特徴とする請求項１〜４記載の
光記録媒体。
【請求項６】上記化合物（Ａ）が下記式１で表される
ことを特徴とする請求項５記載の光記録媒体。ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n−Ｒ₁−Ｓｉ（Ｃｌ）₃・・・式１（ｎは１〜３０、Ｒ₁は炭素数が０〜２０の炭化水素基
或いはその炭化水素基中に極性基を含む基である。）