JPH0636345A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定したトラッキング及びフォーカッシング
が行え、ノイズが少ない再生信号を得ることができ、し
かも帯電防止能及び耐熱性が高い光情報記録媒体を提供
すること。 【構成】 ノルボルナン骨格、ジメタノペルヒドロナフ
タレン骨格又はトリメタノペルヒドロアントラセン骨格
を有するポリカーボネート、ポリエステルカーボネート
又はポリエステルからなる透明高分子基板に帯電防止性
被膜が設けられている光情報記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光情報記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】透明基板を通して、該透明基板上に設け
られた微細な凹凸にレーザー光を集光照射し、反射光量
の変化を検出することにより音声及び／又は映像を再生
することが可能なコンパクトディスク、レーザーディス
ク等の再生専用光情報記録媒体がすでに広く利用されて
いる。又、コンピュータ等における高品位データの記録
及び／又は再生用としては金属、金属酸化物、有機染料
等からなる記録膜を備えた穴あけタイプの追記型光情報
記録媒体、記録膜の結晶状態の変化を利用した相変化タ
イプ又はレーザー光と磁石とを併用して記録／消去する
光磁気タイプの書換え型光情報記録媒体も使用され始め
ている。

【０００３】光情報記録媒体の基本構成は、その表面に
微細な凹凸信号及び／又はトラッキング用の案内溝が設
けられた透明基板と記録層及び／又は反射層である。こ
れらの光情報記録媒体の基板には一部ガラスも使用され
ているが、ガラスは光学的な等方性の点に優れる反面、
その重量が重く可搬性に劣ること及び凹凸信号部又は案
内溝を形成する工程が煩雑で生産性に劣る等の理由で、
基板としてはポリメチルメタクリレート、ポリカーボネ
ート等の透明高分子材料の射出成形品が使用されること
が一般的である。これらの高分子材料のうち、ポリメチ
ルメタクリレートは複屈折が比較的小さく光学的には好
適な材料であるものの、吸湿性が高いために基板の反り
が発生し易い等の物理的な欠点を持つ。又、ポリカーボ
ネートは比較的吸湿性が低く基板の反りが発生しにくい
等の良好な物性を有する反面、複屈折が大きく光学的異
方性が発生し易い、表面硬度が低いために傷が付き易い
等の欠点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光情報記録媒体に情報
を記録し、記録した情報を再生する駆動装置は、レーザ
ー光を数μｍのスポットに集光するための凸レンズ、そ
のレーザー光スポットを常に凹凸信号部及び／又は案内
溝に追従させるためのトラッキング機構及びこれらの凹
凸信号部及び／又は案内溝に合焦させるためのオートフ
ォーカス機構等を具備している。ここで、追記型光情報
記録媒体及び書換え型光情報記録媒体の駆動装置では、
これらに加えて光学系に偏光ビームスプリッターを具備
し、入射レーザー光と凹凸信号部及び／又は案内溝から
の反射レーザー光を分離する機構を採用しており、光情
報記録媒体の基板が有する光学的異方性の大きさが重要
となる。すなわち、基板を通して入射及び出射するレー
ザー光の偏光面が基板の複屈折によって回転するため、
偏光ビームスプリッターにおける反射分離性能が低下す
る結果、検出されるトラッキング信号、フォーカス信号
及び記録信号の強度が低下する、ノイズが発生する等の
問題が生じる。特に、レーザー光の偏光面が数度以下の
範囲で回転する角度を検出することにより情報を再生す
る光磁気タイプの書換え型光情報記録媒体の場合に大き
な問題となる。また、基板の信号面と対向する表面層
（すなわち光の入射面）が帯電することにより付着する
塵及びほこりもトラッキング信号、フォーカス信号及び
記録信号の強度を低下させる、ノイズを発生させる等の
問題を生じさせる。更に、記録再生に際して光情報記録
媒体を回転させるとき、回転に伴う信号面の面振れ及び
基板の反りも同様の問題を生じさせる。以上述べたよう
に、光情報記録媒体の基板には複屈折が小さいこと、吸
湿性が低いこと、帯電防止能が高いこと、耐熱性が高い
こと及び軽量であることが望まれるが、現在知られてい
る透明高分子材料においてはこれらの特性を満足する材
料が未だ見いだされていないのが実状である。

【０００５】本発明の目的は安定したトラッキング及び
フォーカッシングが行え、ノイズが少ない再生信号を得
ることができ、しかも帯電防止能及び耐熱性が高い光情
報記録媒体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
ノルボルナン骨格、ジメタノペルヒドロナフタレン骨格
又はトリメタノペルヒドロアントラセン骨格を有するポ
リカーボネート、ポリエステルカーボネート又はポリエ
ステルからなる透明高分子基板に帯電防止性被膜が設け
られている光情報記録媒体によって達成される。

【０００７】すなわち、本発明は下記一般式（Ｉ）ない
し（III）

【化４】 でそれぞれ表される構造単位（Ｉ）ないし（III）から
なり、構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）が構造単位（I
I）のモル分率（ｙ）及び構造単位（III）のモル分率
（ｚ）の合計モル分率（ｙ＋ｚ）と実質的に等しい樹脂
からなる基板、上記の構造単位（Ｉ）及び（II）からな
り、構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）が、構造単位（I
I）のモル分率（ｙ）と実質的に等しい樹脂からなる基
板、又は上記の構造単位（Ｉ）及び（III）からなり、
構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）が構造単位（III）の
モル分率（ｚ）と実質的に等しい樹脂からなる基板を備
え、該基板に帯電防止性被膜が設けられていることを特
徴とする光情報記録媒体である。

【０００８】本発明の樹脂において、一般式（Ｉ）で表
される構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）は略５０モル％
である。一般式（II）で表される構造単位（II）のモル
分率（ｙ）は５０モル％以下の範囲であり、４０モル％
以上５０モル％以下であることが好ましい。含有率が２
０モル％未満であると吸水性が十分に低くない場合があ
り好ましくない。又、一般式（III）で表される構造単
位（III）が少量含まれたポリエステルカーボネートよ
り得られる基板は、構造単位（III）が全く含まれてい
ないポリカーボネートから得られる基板に比べて力学的
物性が優れる。構造単位（III）の好ましいモル分率
（ｚ）は１モル％以上２０モル％以下である。なお、本
発明の目的に沿う範囲内で少量の他の任意の構造単位を
含んでいても良い。その重合割合は通常１０モル％以下
である。

【０００９】構造単位（Ｉ）におけるｎとしては、耐熱
性が高く、又吸収率が小さい基板が得られる点から１又
は２であることが好ましく、原料化合物の製造が容易で
ある点から１であることがより好ましい。構造単位
（Ｉ）の具体例としては、以下のものが挙げられる。

【化５】 また、構造単位（III）におけるＡとしては、複屈折及
び吸水率が小さく、耐熱性が高い基板が得られる点から
炭素数２０以下の２価の飽和脂環式炭化水素基が好まし
い。構造単位（III）の具体例として、以下のものが挙
げられる。

【化６】

【００１０】本発明における樹脂は公知の適当な方法に
より製造することができる。すなわち、対応する酸、そ
のエステル、酸塩化物（構造単位（II）に対してはホス
ゲン）、酸無水物、ジオール、そのエステル又はアルコ
キシド等を原料に用い、界面法、溶液法、溶融法等の方
法によって本発明の樹脂を得ることができる。反応の際
は必要に応じて触媒を使用することができる。触媒とし
ては、（１）種々のアルコキシド、（２）アルカリ金
属、（３）アルカリ金属の水素化物、（４）アルカリ金
属水酸化物、（５）金属ハロゲン化物等があげられる。
触媒の使用量は特に限定されないが、通常原料全体に対
して０．０００１〜１モル％の範囲である。反応の条件
は用いる原料及び製造法により異なるが、例えば対応す
るエステルとジオールとを用いて溶融法により製造する
場合には、原料と触媒とを窒素、アルゴン、二酸化炭素
等の不活性ガス雰囲気下で加熱して撹拌し、発生するア
ルコール又はフェニルエステルを用いる場合にはフェノ
ールを留出させることにより反応を進行させることがで
きる。反応温度は用いる原料、生成するアルコール又は
フェノールの沸点等によって異なるが、通常１５０〜３
００℃の範囲である。反応時間は通常３０分から１０時
間の範囲内から選ばれる。反応の後半では必要に応じて
系を減圧にして反応を追い込むが、この際の圧は通常
０．００１〜１００ｍｍＨｇの範囲である。生成した樹
脂は粉末状、塊状、ペレット状等任意の状態で反応漕か
ら取り出すことができ、一般の成形用透明樹脂と同様の
方法で成形に供することができる。

【００１１】本発明における樹脂の分子量については、
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）に
よる平均分子量（ポリスチレン換算）が１０，０００以
上１００，０００以下であることが好ましく、２０，０
００以上８０，０００以下であることがより好ましい。
数平均分子量が１０，０００以下の樹脂は脆く、十分な
強度が得られず、数平均分子量が１００，０００以上の
樹脂を合成することは困難である。

【００１２】本発明の光情報記録媒体における帯電防止
性皮膜を形成する方法としては、（１）アミン、アミン
酸化エチレン付加体等のカチオン系、スルホン酸系単量
体、リン酸エステル系単量体等のアニオン系、エタノー
ルアミン化合物等の非イオン系、両性系等の界面活性剤
を光情報記録媒体の表面に直接塗布するか、又は基板材
料中に練り込む方法、（２）金属薄膜を光情報記録媒体
の表面に形成する方法、（３）酸化スズ（ＳｎＯ₂）
系、酸化インジウム（ＩｎＯ）系、酸化亜鉛（ＺｎＯ）
系、酸化チタン（ＴｉＯ₂）系等の透明電導性セラミッ
クス、界面活性剤、又は無機塩類、ケイ素化合物、金属
酸化物等の導電性フィラーをアクリル樹脂、ウレタン樹
脂、メラミン樹脂等に含有させ紫外線又は熱で硬化させ
る方法、（４）シリカ系の帯電防止剤を光情報記録媒体
の表面に塗布し、シロキサンを主鎖とする層を形成する
方法などが挙げられる。これらのうち、帯電防止特性、
硬度、基板との密着性、作業性、生産性の観点から、シ
ロキサン結合を有するシリカ系の帯電防止性皮膜が好ま
しい。上記の帯電防止性皮膜の膜厚は０．０１〜１μ
ｍ、より好ましくは０．０５〜０．５μｍの範囲である
ことが好ましい。帯電防止性皮膜を形成する方法として
は、回転塗布法、刷毛塗り法、浸漬塗布法、スプレー塗
布法、流し塗り法が挙げられるが、作業性、塗膜の均一
性、塗膜の平滑性などの観点から、回転塗布法が好まし
い。

【００１３】なお、本発明の光情報記録媒体を構成する
基板はプレス成形法、押出成形法、射出成形法、射出圧
縮成形法等の溶融成形法、キャスト法等によって成形さ
れる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。な
お、物性値の測定方法及び試験条件は下記の通りであ
る。 数平均分子量：ＧＰＣ（ポリスチレン）換算により求
めた。 複屈折（リターデーション、シングルパス）：１．２
ｍｍの厚さを有するディスク状成形品の中心から４５ｍ
ｍの点においてエリプソメーター（波長６３３ｎｍ）を
用いて測定した。 反り角（チルト）：１．２ｍｍの厚さを有するディス
ク状成形品の中心から４５ｍｍの点において半径方向及
び円周方向の反り角の合成値を測定した。 ＣＮＲ（Carrier to noise ratio）：追記型光情報
記録媒体及び書換型光情報記録媒体についてのみ測定し
た。１．２ｍｍの厚さを有する光ディスクを線速度１１
ｍ／ｓｅｃで回転させ、信号面と対向する面側からレー
ザー光（波長：７８０ｎｍ、パワー：６ｍＷ）をビーム
径１．２μｍに集光させて、パルス状（パルス幅：５０
０ｎｓｅｃ、デューティ比：５０％）に照射することに
より信号を記録した後、レーザー光（パワー：１ｍＷ）
で記録信号を再生した。 半減期測定：宍戸商会（株）製のスタテイックオネス
トメーターを用い、発生帯電位の半減期を測定した。測
定雰囲気は温度：２０℃、湿度：５０％であり、測定条
件は印加電圧：８ｋＶ、印加時間：３０秒である。ただ
し、実施例２については信号面側のみ、実施例３，５に
ついては信号面と対抗する表面のみ測定した。 表面電気抵抗：（株）アドバンテスト製の超絶縁抵抗
／微小電流計ＴＲ−８６０１及び測定試験箱ＴＲ−４２
を用い、表面電気抵抗率を測定した。測定雰囲気は温
度：２０℃、湿度：５０％であり、測定条件は印加電
圧：１００Ｖ、印加時間：１分である。ただし、実施例
２については信号面側のみ、実施例３，５については信
号面と対向する表面のみ測定した。 加速試験：１．２ｍｍの厚さを有する光ディスクを８
０℃、８５％相対湿度の雰囲気下に２０００時間放置し
た。 高温駆動試験：光ディスク及びその駆動評価装置を５
０℃の雰囲気下に放置し、ＣＮＲ、トラキッング特性及
びフォーカッシング特性を評価した。 ダートチャンバー試験：乾燥した空気でトルエンの燃
焼すすを強制的に循環させている室内に光ディスクを一
定時間放置して、その表面の汚れ具合を観察した。ただ
し、実施例２については信号面のみ、実施例３，５につ
いては信号面と対向する表面のみ観察した。

【００１５】（実施例１）下記の式で示される２，３−
ジ（ヒドロキシメチル）−ペルヒドロ−１，４：５，８
−ジメタノナフタレン

【化７】 と下記の式で示されるジフェニルカーボネート

【化８】 とを原料物質として用いて、テトラブチルアンモニウム
テトラフェニルボレートを触媒として、溶融重縮合反応
により下記の式に示すような構造を有する無色透明な樹
脂（数平均分子量：３７０００）からなる長円筒状のチ
ップを得た。

【化９】 得られたチップを乾燥し、光磁気ディスク用スタンパを
用いて射出成形（樹脂温度：２５０℃）することにより
基板を作製した。次に上記の基板の信号面側にケイ素と
窒素とからなる誘電体層、テルビウム、鉄、コバルト及
びクロムからなる光磁気記録層、ケイ素と窒素とからな
る誘電体層及びアルミニウムからなる反射層をスパッタ
リング法により順次成膜し、反射層の上に紫外線硬化樹
脂を塗布、硬化させることにより保護膜を設けた。次い
で信号面側及び信号面と対向する側の表面上にコルコー
トＮ−１０３Ｘ（コルコート（株）製）を回転塗布法に
より塗布した後硬化させ、０．１μｍの厚さを有する帯
電防止性皮膜を設けて、光磁気ディスクを作製した。

【００１６】（実施例２）実施例１において、原料物質
として、下記の式

【化１０】 で示される化合物を用いる以外は同様にして、下記の式
に示す構造を有する無色透明な樹脂（数平均分子量：３
３０００）からなるチップを得て、これより追記型ディ
スク用スタンパを用いて基板を作製した。

【化１１】 この基板の信号面側にテルルと酸素とからなる記録膜を
スパッタリング法により成膜し、さらに記録膜上にコル
コートＲ（コルコート（株）製）を回転塗布法で塗布し
た後、硬化させ、０．１μｍの厚さを有する帯電防止性
皮膜を形成することにより、穴あけタイプの追記型光デ
ィスクを作製した。

【００１７】（実施例３）実施例１において、原料物質
として、実施例１で用いた２，３−ジ（ヒドロキシメチ
ル）−ペルヒドロ−１，４：５，８−ジメタノナフタレ
ンと下記の式

【化１２】 で示される化合物との混合物（モル比：１対１）を用い
る以外は同様にして、下記の式に示す構造を有する無色
透明な樹脂（数平均分子量：３９０００）からなるチッ
プを得て、これよりコンパクトディスク用スタンパを用
いて基板を作製した。

【化１３】 この基板の信号面側にアルミニウムの反射膜をスパッタ
リング法により成膜し、反射膜上に紫外線硬化樹脂を塗
布した後、硬化させて保護膜を形成した。さらに下記の
組成からなる帯電防止性皮膜の塗布液を上記保護膜の表
面に回転塗布法で塗布した後、硬化させ、０．１μｍの
厚さを有する帯電防止性皮膜を形成することにより再生
専用光ディスクを作製した。 〔帯電防止性皮膜の塗布液〕 酢酸エチル ４５重量部 エチルアルコール ５０重量部 四塩化ケイ素 ５重量部

【００１８】（実施例４）実施例１において、原料物質
として実施例１で用いた２，３−ジ（ヒドロキシメチ
ル）−ペルヒドロ−１，４：５，８−ジメタノナフタレ
ンとジフェニルカーボネート及び下記の式（IV）

【化１４】 で示される化合物との混合物（モル比：１０対９対１）
を用いる以外は同様にして下記の式に示す構造を有する
無色透明な樹脂（平均分子量：２９０００）からなるチ
ップを得て、これより実施例１におけると同様にして光
磁気ディスクを作製した。

【化１５】

【００１９】（実施例５）実施例３において、原料物質
として実施例１で用いた２，３−ジ（ヒドロキシメチ
ル）−ペルヒドロ−１，４：５，８−ジメタノナフタレ
ンと上記の式（IV）で示される化合物との混合物（モル
比：１対１）を用いる以外は同様にして、下記の式を示
す構造を有する無色透明な樹脂（数平均分子量：３２０
００）からなるチップを得て、これより実施例３におけ
ると同様にして再生専用光ディスクを作製した。

【化１６】

【００２０】（比較例１）信号面側及び信号面と対向す
る表面に帯電防止性皮膜を設けない以外は実施例１にお
けると同様にして光磁気ディスクを作製した。 （比較例２）基板を構成する材料として三菱瓦斯化学
（株）製のユーピロンＨ−４０００（ポリカーボネート
樹脂）を用いる以外は実施例２におけると同様にして追
記型光ディスクを作製した。 （比較例３）基板を構成する材料として、帝人化成
（株）製のパンライトＡＤ−５５０３（ポリカーボネー
ト樹脂）を用いる以外は実施例３におけると同様にし
て、再生専用光ディスクを作製した（ただし、信号面側
および信号面と対向する側の表面上には保護膜のみを形
成し、帯電防止性皮膜は形成しない）。 （比較例４）基板を構成する材料として（株）クラレ製
のパラペットＨ−１０００（ポリメチルメタクリレート
樹脂）を用いて、レーザーディスク用スタンパを用いて
基板を作製した。この基板の信号面側にアルミニウムの
反射膜を真空蒸着法により製膜し、反射膜上に紫外線硬
化樹脂を塗布した後、硬化させて保護膜を形成した。さ
らに信号面側及び信号面と対向する側の表面上にコルコ
ートＲ（コルコート（株）製）を回転塗布法で塗布した
後、硬化させ、０．１μｍの厚さを有する帯電防止性皮
膜を形成し再生専用光ディスクを作製した。

【００２１】上記の各実施例および各比較例で作製した
光情報記録媒体を用いて、半減期測定、表面電気抵抗測
定、ダートチャンバー試験、加速試験及び高温駆動試験
を実施し、トラッキング特性、フォーカッシング特性、
反り角、ＣＮＲ（実施例１，２，４及び比較例１，２の
み）を測定・評価した結果を表１に示す。

【表１】 これによれば、本発明の光情報記録媒体は、初期ノイズ
が少ないことから、高いＣＮＲを与え、また、帯電防止
能が高く、吸湿及び熱に原因した基板の変形（反り）が
少ないことから、良好なトラッキング特性及びフォーカ
ッシング特性を示す事が判る。これに対して、比較例１
においては初期特性、加速試験後及び高温駆動試験時の
特性は良好であるが、帯電した静電気の半減期が長く、
表面電気抵抗も大きく塵及びほころが付着し易い事が判
る。また、比較例２，４においては、帯電防止能は高
く、塵及びほこりの付着を防ぐ事は出来るものの吸湿及
び／又は熱による基板の変形により、情報信号の記録、
再生及び消去の信頼性に劣ることが判る。さらに、比較
例３においては、帯電防止能、情報信号の記録、再生及
び消去の信頼性がいずれも非常に低い事が判る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、安定したトラッキング
及びフォーカッシングが行え、ノイズが少ない再生信号
を得ることができ、しかも帯電防止能及び耐熱性が高い
光情報記録媒体が提供される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の一般式（Ｉ）ないし（III） 【化１】 でそれぞれ表される構造単位（Ｉ）ないし（III）から
   なり、構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）が構造単位（I
   I）のモル分率（ｙ）及び構造単位（III）のモル分率
   （ｚ）の合計モル分率（ｙ＋ｚ）と実質的に等しい樹脂
   からなる基板を備え、該基板に帯電防止性被膜が設けら
   れていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 【請求項２】 下記の一般式（Ｉ）及び（II） 【化２】 でそれぞれ表される構造単位（Ｉ）及び（II）からな
   り、構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）が構造単位（II）
   のモル分率（ｙ）と実質的に等しい樹脂からなる基板を
   備え、該基板に帯電防止性被膜が設けられていることを
   特徴とする光情報記録媒体。
3. 【請求項３】 下記の一般式（Ｉ）及び（III） 【化３】 でそれぞれ表される構造単位（Ｉ）及び（III）からな
   り、構造単位（Ｉ）のモル分率（ｘ）が構造単位（II
   I）のモル分率（ｚ）と実質的に等しい樹脂からなる基
   板を備え、該基板に帯電防止性被膜が設けられているこ
   とを特徴とする光情報記録媒体。
4. 【請求項４】 シロキサン結合を有するシリカ系の帯電
   防止性被膜が設けられていることを特徴とする請求項
   １，２又は３に記載の光情報記録媒体。